JP5610887B2 - 分割コア式ワークの巻線機及び巻線方法 - Google Patents
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Description
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する巻胴部と、その巻胴部の先端部に形成された内側鍔部とを有する複数の極部において、前記巻胴部のそれぞれに、ノズルに保持された断面多角形状の線材を電気的絶縁状態でらせん状に巻き付けることにより、前記巻胴部に対して複数列かつ複数層をなす巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部からなる外側鍔部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線機であって、
前記巻胴部が自身の軸線に沿うように、前記分割コア式ワークを保持するスピンドル軸と、
前記分割コア式ワークが保持されたスピンドル軸を前記軸線の周りで駆動回転させるためのワーク駆動機構と、
を含むワークユニットを備えるとともに、
前記巻胴部の周方向所定位置を各列の巻き始め位置として前記線材を前記巻胴部の周囲に巻き付ける際に、前記各列の巻き始め位置から前記スピンドル軸の軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、前記軸線方向の既巻線側へ押圧して周回巻線を形成するための第一押圧部材と、
前記第一押圧部材を前記軸線方向に移動するための第一移動機構と、
前記巻胴部に対する前列の巻き終り位置から後列の巻き始め位置へ前記線材を斜め移行する際に、前記前列の巻き終り位置を出発し、前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、前記軸線方向の既巻線側へ押圧して斜め掛け巻線を形成するための第二押圧部材と、
前記第二押圧部材を前記軸線方向に移動するための第二移動機構と、
を含む押圧ユニットを備え、
前記第一押圧部材は、前記各列の巻き始め位置から周回方向に沿って前記巻胴部の周囲に複数配置され、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材が、前記軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の周回方向の隙間を形成しながら前記軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付ける隙間形成態様と、
前記上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材が、前記隙間形成態様で新たに前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧して前記周回方向の隙間をなくす隙間消滅態様とを、前記巻胴部の周回方向に繰り返すことによって各列1周分の前記周回巻線を形成することを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する巻胴部と、その巻胴部の先端部に形成された内側鍔部とを有する複数の極部において、前記巻胴部のそれぞれに、ノズルに保持された断面多角形状の線材を電気的絶縁状態でらせん状に巻き付けることにより、前記巻胴部に対して複数列かつ複数層をなす巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部からなる外側鍔部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
前記分割コア式ワークの巻胴部がスピンドル軸の軸線に沿うように、前記スピンドル軸の軸端部に前記分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するワークセット工程と、
前記分割コア式ワークが保持されたスピンドル軸をワーク駆動機構により前記軸線の周りで駆動回転させるとともに、前記スピンドル軸の駆動回転と同期して第一押圧部材及び第二押圧部材を前記軸線の周りで一体的に回転させ、前記巻胴部の周方向所定位置を各列の巻き始め位置として前記線材を前記巻胴部の周囲に巻き付ける際に、前記各列の巻き始め位置から前記スピンドル軸の軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、第一移動機構により前記第一押圧部材が前記軸線方向の既巻線側へ押圧して周回巻線を形成する周回巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動回転と、その駆動回転と同期した前記第一押圧部材及び第二押圧部材の一体的な回転とを継続しつつ、前記巻胴部に対する前列の巻き終り位置から後列の巻き始め位置へ前記線材を斜め移行する際に、前記前列の巻き終り位置を出発し、前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、第二移動機構により前記第二押圧部材が前記軸線方向の既巻線側へ押圧して斜め掛け巻線を形成する斜め掛け巻線工程と、
を含み、
前記第一押圧部材は、前記各列の巻き始め位置から周回方向に沿って前記巻胴部の周囲に複数配置され、
前記周回巻線工程において、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材が、前記軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の周回方向の隙間を形成しながら前記軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付ける隙間形成態様と、
前記上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材が、前記隙間形成態様で新たに前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧して前記周回方向の隙間をなくす隙間消滅態様とを、前記巻胴部の周回方向に繰り返すことによって各列1周分の前記周回巻線を形成することを特徴とする。
(1)巻胴部の周囲に線材を巻き付けて周回巻線を形成する際(つまり周回巻線工程)には、まず各列の巻き始め位置からスピンドル軸の軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように線材を巻胴部に巻き付けておき、巻き付け直後の線材を第一押圧部材が軸線方向の既巻線側へ押圧することによって、巻胴部に巻き付けられた線材を正規の巻線位置に移動させる。
(2)巻胴部に対する前列の巻き終り位置から後列の巻き始め位置へ線材を斜め移行して斜め掛け巻線を形成する際(つまり斜め掛け巻線工程)には、まず前列の巻き終り位置を出発し、後列の巻き始め位置よりもさらにスピンドル軸の軸線方向の未巻線側に遠ざかるように線材を巻胴部に巻き付けておき、巻き付け直後の線材を第二押圧部材が軸線方向の既巻線側へ押圧することによって、巻胴部に巻き付けられた線材を正規の巻線位置に移動させる。
第一押圧部材は、第一移動機構の作動により、
1列目の巻線時においては、外側鍔部又は内側鍔部と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を外側鍔部又は内側鍔部と密着させ、かつ2列目以降の巻線時においては、前列の周回巻線と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前列の周回巻線と密着させる一方、
第二押圧部材は、第二移動機構の作動により、
1列目の巻き終り位置から2列目の巻き始め位置への移行時においては、1列目の周回巻線の始端部と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を1列目の周回巻線の始端部と密着させ、かつ2列目以降の巻き終り位置から次列の巻き始め位置への移行時においては、前列の斜め掛け巻線と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前列の斜め掛け巻線と密着させることができる。
周回巻線工程において、第一押圧部材は第一移動機構の作動により、
1列目の巻線時においては、外側鍔部又は内側鍔部と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を外側鍔部又は内側鍔部と密着させ、かつ2列目以降の巻線時においては、前列の周回巻線と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前列の周回巻線と密着させる一方、
斜め掛け巻線工程において、第二押圧部材は第二移動機構の作動により、
1列目の巻き終り位置から2列目の巻き始め位置への移行時においては、1列目の周回巻線の始端部と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を1列目の周回巻線の始端部と密着させ、かつ2列目以降の巻き終り位置から次列の巻き始め位置への移行時においては、前列の斜め掛け巻線と巻線中の線材との間に形成された隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前列の斜め掛け巻線と密着させることができる。
第一押圧部材は、各列の巻き始め位置から周回方向に沿って巻胴部の周囲に複数配置され、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材は、軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧して、ノズルから引き出された線材が、軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように巻胴部に巻き付けられることを許容し、
上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材は、新たにノズルから引き出され巻胴部に巻き付けられた線材を軸線方向の既巻線側へ押圧することが望ましい。
第一押圧部材は、各列の巻き始め位置から周回方向に沿って巻胴部の周囲に複数配置され、
周回巻線工程において、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材は、軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧して、ノズルから引き出された線材が、軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように巻胴部に巻き付けられることを許容し、
上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材は、新たにノズルから引き出され巻胴部に巻き付けられた線材を軸線方向の既巻線側へ押圧することが望ましい。
第二押圧部材は、斜め掛け巻線の形成位置に対応して巻胴部の周囲に2個並設され、
斜め掛け開始側に位置する第二押圧部材は、斜め掛け開始位置にて線材を押圧し、ノズルから引き出された線材が、斜め掛け終了位置にて後列の巻き始め位置よりもさらに軸線方向の未巻線側に遠ざかるように巻胴部に巻き付けられることを許容し、
斜め掛け終了側に位置する第二押圧部材は、新たにノズルから引き出され巻胴部に巻き付けられた線材を軸線方向の既巻線側へ押圧することが望ましい。
第二押圧部材は、斜め掛け巻線の形成位置に対応して巻胴部の周囲に2個並設され、
斜め掛け巻線工程において、
斜め掛け開始側に位置する第二押圧部材は、斜め掛け開始位置にて線材を押圧し、ノズルから引き出された線材が、斜め掛け終了位置にて後列の巻き始め位置よりもさらに軸線方向の未巻線側に遠ざかるように巻胴部に巻き付けられることを許容し、
斜め掛け終了側に位置する第二押圧部材は、新たにノズルから引き出され巻胴部に巻き付けられた線材を軸線方向の既巻線側へ押圧することが望ましい。
スピンドル軸は、分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するとともに、
押圧ユニットは、分割コア式ワークの巻胴部を挟んで外側鍔部側と内側鍔部側とに各々配置されて、分割コア式ワークの巻線部のうち奇数層形成用と偶数層形成用とに使い分けられる場合がある。
第一押圧部材、第一移動機構、第二押圧部材及び第二移動機構を含む押圧ユニットが、分割コア式ワークの巻胴部を挟んで外側鍔部側と内側鍔部側とで対をなすように各々配置され、
ワークセット工程において、スピンドル軸は、分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するとともに、
周回巻線工程及び斜め掛け巻線工程において、一対の押圧ユニットのうち一方の押圧ユニットが、分割コア式ワークの巻線部のうち奇数層の周回巻線及び斜め掛け巻線を形成するときに使用され、他方の押圧ユニットが、偶数層の周回巻線及び斜め掛け巻線を形成するときに使用される場合がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る縦型スピンドル巻線機の一例を示す全体側面図である。図1の縦型スピンドル巻線機(以下、単に巻線機ともいう)100には、ワークユニット10U,10Lと押圧ユニット20U,20Lとが、それぞれメインフレーム1を挟んで上下に対称的に振り分け配置されている。そして、これらの上部ワークユニット10U(上部保持ユニット),下部ワークユニット10L(下部保持ユニット),上部押圧ユニット20U(奇数層用押圧ユニット),下部押圧ユニット20L(偶数層用押圧ユニット)は、メインフレーム1に固定配置されたスピンドルモータ101(回転駆動源)と、そのスピンドルモータ101に直結された主軸102とによって駆動されている。また、メインフレーム1には巻線機構(巻線手段)としてのノズルユニット30も搭載されている。
・第一の機能として周回巻線m1(図9(C)参照)を形成するための1又は複数(例えば4個)の周回押圧ガイド21(第一押圧部材);
・第二の機能として斜め掛け巻線m2(図10(B)参照)を形成するための1又は複数(例えば2個)の斜め掛け押圧ガイド22(第二押圧部材);
・各々の押圧ガイド21,22を個別に軸線O方向(上下方向)に移動して、第一の機能又は第二の機能を達成するための複数(例えば6個)の上下移動機構23(押圧列変更機構;第一移動機構;第二移動機構);
・各々の押圧ガイド21,22を個別に軸線Oと直交する方向(水平方向)に移動して、第三の機能又は第四の機能を達成するための複数(例えば6個)の水平移動機構24(押圧層変更機構;第三移動機構;第四移動機構)。
・連結軸253に固定された上下方向駆動モータ23D(第一駆動源;第二駆動源)によって正逆駆動回転される上下方向(軸線O方向)のボールねじ231(第一駆動軸;第二駆動軸);
・ボールねじ231の回転に伴って昇降する連結ブラケット232;
・連結ブラケット232と係合して連動昇降する上下移動用昇降リング233;
・上下移動用昇降リング233とともに上下方向にスライド昇降可能な上下移動用昇降軸234(第一移動軸;第二移動軸);
・上下移動用昇降軸234の下端部(一端部)に固定された上下移動ブロック235。
・連結軸253に固定された水平方向駆動モータ24D(第三駆動源;第四駆動源)によって正逆駆動回転される上下方向(軸線O方向)のボールねじ241(第三駆動軸;第四駆動軸);
・ボールねじ241の回転に伴って昇降する連結ブラケット242;
・連結ブラケット242と係合して連動昇降する水平移動用昇降リング243;
・水平移動用昇降リング243とともに上下方向にスライド昇降可能な水平移動用昇降軸244(第三移動軸;第四移動軸);
・押圧ガイド21,22に取り付けられ、押圧ガイド21,22とともに水平方向(巻胴部dに対し接近・離間する方向)にスライド移動可能な水平移動ブロック245;
・水平移動用昇降軸244の下端部(一端部)の上下方向の運動を水平移動ブロック245(押圧ガイド21,22)の水平方向の運動に変換するための運動変換部246。
下部スピンドル11Lの上端部へ一体的に固定された下部側治具JLに、ワークWの外側鍔部yを載置固定する。一方、上部スピンドル11Uの下端部により、上部側治具JUを介して、ワークWの内側鍔部gを押圧保持する。これによって、巻胴部dの断面中心は、スピンドル11L,11Uの軸線Oと一致した状態に維持される。そして、上部押圧ユニット20Uの周回押圧ガイド211,212,213及び斜め掛け押圧ガイド22S,22Eは、それぞれに対応する上下方向駆動モータ23D及び水平方向駆動モータ24Dの駆動回転により、内側の1層目に移動し、かつ外側鍔部yの上方位置にて待機する。また、下部押圧ユニット20Lの周回押圧ガイド211#,212#,213#及び斜め掛け押圧ガイド22S#,22E#は、それぞれに対応する上下方向駆動モータ23D#及び水平方向駆動モータ24D#の駆動回転により、外側(巻線に支障のない場所)に退避した状態となる。なお、ノズルユニット31から引き出された平角線Lの線端部eは、下部側治具JLに設けられた線端保持部Hに保持されている。
スピンドルモータ101の駆動回転によりワークWが軸線O周りで回転し、巻胴部dの第一外周面d1の外側鍔部y寄り(下端部)を巻き始め位置として、平角線Lの巻胴部dへの第1層第1列の巻き付けが開始される。このとき、ノズル31は、送り用モータ33の駆動回転により、上記巻き始め位置から軸線O方向の上方側(内側鍔部g側;未巻線側)に遠ざかるように移動する。これにより、第1層第1列における第一外周面d1への巻き付け時に、ノズル31から引き出された平角線Lと外側鍔部yとの間には、下流側ほど大きくなるくさび状の周回方向の隙間(以下、単に隙間ともいう)Gが形成される。さらに、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により、第一外周面用押圧ガイド211が、この隙間Gをなくすように、上方待機位置から軸線O方向の下方側(外側鍔部y側;既巻線側)に移動し、平角線Lを押圧して外側鍔部yと密着させる(図9(A))。
第1層第1列における第四外周面d4への巻き付けでは、巻胴部dに対する第1列の巻き終り位置から第2列の巻き始め位置へ平角線Lを斜め移行する必要がある。そこで、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により第二外周面用押圧ガイド212は上方待機位置へ復帰する一方、第三外周面用押圧ガイド213が引き続き平角線Lの押圧状態を維持したままで、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により、開始側斜め掛け押圧ガイド22Sが斜め掛け開始位置にて平角線Lを押圧する(図10(A))。なお、開始側斜め掛け押圧ガイド22Sが押圧を開始したら、対応する上下方向駆動モータ23Dを駆動回転して第三外周面用押圧ガイド213を上方待機位置へ復帰させてよい。
第1層第2列へ移行後の第一外周面d1への巻き付け時において、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により開始側斜め掛け押圧ガイド22Sは上方待機位置へ復帰する一方、終了側斜め掛け押圧ガイド22Eが引き続き平角線Lの押圧状態を維持したままで、送り用モータ33の駆動回転により、ノズル31は軸線O方向の上方側に移動する。これにより、第1層第2列における第一外周面d1においても、ノズル31から引き出された平角線Lと第1列の周回巻線m1との間には、下流側ほど大きくなるくさび状の隙間Gが形成される。そして、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により、第一外周面用押圧ガイド211が、この隙間Gをなくすように、上方待機位置から軸線O方向の下方側に移動し、平角線Lを押圧して第1列の周回巻線m1と密着させる(図11(A))。
第1層第2列における第四外周面d4への巻き付けでは、巻胴部dに対する第2列の巻き終り位置から第3列の巻き始め位置へ平角線Lを斜め移行する必要がある。そこで、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により第二外周面用押圧ガイド212は上方待機位置へ復帰する一方、第三外周面用押圧ガイド213が引き続き平角線Lの押圧状態を維持したままで、対応する上下方向駆動モータ23Dの駆動回転により、開始側斜め掛け押圧ガイド22Sが斜め掛け開始位置にて平角線Lを押圧する(図12(A))。なお、開始側斜め掛け押圧ガイド22Sが押圧を開始したら、対応する上下方向駆動モータ23Dを駆動回転して第三外周面用押圧ガイド213を上方待機位置へ復帰させてよい。
上記周回巻線工程と斜め掛け巻線工程とを交互に繰り返すことにより、第1層の巻数が所定の最終列数(例えば8列)へ向かって増大していく。これまでの説明から明らかなように、周回巻線工程及び斜め掛け巻線工程では周回巻線m1及び斜め掛け巻線m2が高占積率で高精度に形成されるので、最終列の巻胴部dには、平角線Lが周囲を1周するだけのスペースのみが残る。したがって、最終列の巻線では、最終列用に残されたスペースをノズル31から引き出された平角線Lで埋めるだけの作業ですみ、周回押圧ガイド211,212,213や斜め掛け押圧ガイド22S,22Eに対して、平角線L押圧前の待機場所を確保する必要がない。
上部押圧ユニット20Uの周回押圧ガイド211,212,213及び斜め掛け押圧ガイド22S,22Eは、それぞれに対応する上下方向駆動モータ23D及び水平方向駆動モータ24Dの駆動回転により、外側(巻線に支障のない場所)に退避した状態となる。また、下部押圧ユニット20Lの周回押圧ガイド211#,212#,213#及び斜め掛け押圧ガイド22S#,22E#は、それぞれに対応する上下方向駆動モータ23D#及び水平方向駆動モータ24D#の駆動回転により、内側の2層目に移動し、かつ内側鍔部gの下方位置にて待機する。なお、押圧ガイドチェンジ工程は第1層最終列の周回巻線工程と同時平行で行うことができる。
スピンドルモータ101の駆動回転(ワークWの軸線O周りでの回転)を継続したまま、巻胴部dの第一外周面d1の内側鍔部g寄り(上端部)を巻き始め位置として、平角線Lの巻胴部dへの第2層第1列の巻き付けが開始される。このとき、ノズル31は、送り用モータ33の駆動回転により、上記巻き始め位置から軸線O方向の下方側(外側鍔部y側;未巻線側)に遠ざかるように移動する。これにより、第2層第1列における第一外周面d1への巻き付け時に、ノズル31から引き出された平角線Lと内側鍔部gとの間には、下流側ほど大きくなるくさび状の隙間Gが形成される。さらに、対応する上下方向駆動モータ23D#の駆動回転により、第一外周面用押圧ガイド211#が、この隙間Gをなくすように、下方待機位置から軸線O方向の上方側(内側鍔部g側;既巻線側)に移動し、平角線Lを押圧して内側鍔部gと密着させる(図14(A))。
第2層第1列における第四外周面d4への巻き付けでは、巻胴部dに対する第1列の巻き終り位置から第2列の巻き始め位置へ平角線Lを斜め移行する必要がある。そこで、対応する上下方向駆動モータ23D#の駆動回転により第二外周面用押圧ガイド212#は下方待機位置へ復帰する一方、第三外周面用押圧ガイド213#が引き続き平角線Lの押圧状態を維持したままで、対応する上下方向駆動モータ23D#の駆動回転により、開始側斜め掛け押圧ガイド22S#が斜め掛け開始位置にて平角線Lを押圧する(図15(A))。なお、開始側斜め掛け押圧ガイド22S#が押圧を開始したら、対応する上下方向駆動モータ23D#を駆動回転して第三外周面用押圧ガイド213#を下方待機位置へ復帰させてよい。
すべてのワークW(u1〜u4,v1〜v4,w1〜w4)に対して巻胴部dへの巻線が終了したら、各ワークWを所定の順序で円環状に並べ、各相毎の線端部eの結線Cと隣接する外側鍔部yの溶接Bを行って、多極電機子Aが完成する。
10L 下部ワークユニット(下部保持ユニット;ワークユニット)
11U 上部スピンドル(スピンドル軸)
11L 下部スピンドル(スピンドル軸)
12 ワーク駆動機構
121 主軸側タイミングプーリ
122 スピンドル側タイミングプーリ
123 タイミングベルト
20U 上部押圧ユニット(奇数層用押圧ユニット;押圧ユニット)
20L 下部押圧ユニット(偶数層用押圧ユニット;押圧ユニット)
21 周回押圧ガイド(第一押圧部材)
211 第一外周面用押圧ガイド(先頭部周回押圧ガイド;第一押圧部材)
212 第二外周面用押圧ガイド(中間部周回押圧ガイド;第一押圧部材)
213 第三外周面用押圧ガイド(末端部周回押圧ガイド;第一押圧部材)
22 斜め掛け押圧ガイド(第二押圧部材)
22S 開始側斜め掛け押圧ガイド(第二押圧部材)
22E 終了側斜め掛け押圧ガイド(第二押圧部材)
23 上下移動機構(押圧列変更機構;第一移動機構;第二移動機構)
23D 上下方向駆動モータ(第一駆動源;第二駆動源)
231 ボールねじ(第一駆動軸;第二駆動軸)
232 連結ブラケット
232a カムフォロア(ブラケット側係合部)
233 上下移動用昇降リング
233a 係合カム(リング側係合部)
234 上下移動用昇降軸(第一移動軸;第二移動軸)
234a 固定ねじ
234b ボールブッシュ
235 上下移動ブロック
24 水平移動機構(押圧層変更機構;第三移動機構;第四移動機構)
24D 水平方向駆動モータ(第三駆動源;第四駆動源)
241 ボールねじ(第三駆動軸;第四駆動軸)
242 連結ブラケット
242a カムフォロア(ブラケット側係合部)
243 水平移動用昇降リング
243a 係合カム(リング側係合部)
244 水平移動用昇降軸(第三移動軸;第四移動軸)
244a 固定ねじ
244b ボールブッシュ
245 水平移動ブロック
246 運動変換部
246a ベルクランク
246b 直線状案内部材
25 保持機構
251 回転軸
252 固定フレーム
253 連結軸
30 ノズルユニット(巻線機構;巻線手段)
31 ノズル
32 往復移動用モータ(前後移動モータ)
33 送り用モータ(上下移動モータ)
34 横移動用モータ(左右移動モータ)
100 縦型スピンドル巻線機(巻線機)
101 スピンドルモータ(回転駆動源)
102 主軸
O 軸線
A 多極電機子
L 平角線(線材)
LW 幅広面
G 隙間
W(u1〜u4,v1〜v4,w1〜w4) ワーク(分割コア式ワーク)
m 巻線部
m1 周回巻線
m2 斜め掛け巻線
Y ヨーク部
y 外側鍔部
p 極部
d 巻胴部
g 内側鍔部
Claims (8)
- リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する巻胴部と、その巻胴部の先端部に形成された内側鍔部とを有する複数の極部において、前記巻胴部のそれぞれに、ノズルに保持された断面多角形状の線材を電気的絶縁状態でらせん状に巻き付けることにより、前記巻胴部に対して複数列かつ複数層をなす巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部からなる外側鍔部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線機であって、
前記巻胴部が自身の軸線に沿うように、前記分割コア式ワークを保持するスピンドル軸と、
前記分割コア式ワークが保持されたスピンドル軸を前記軸線の周りで駆動回転させるためのワーク駆動機構と、
を含むワークユニットを備えるとともに、
前記巻胴部の周方向所定位置を各列の巻き始め位置として前記線材を前記巻胴部の周囲に巻き付ける際に、前記各列の巻き始め位置から前記スピンドル軸の軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、前記軸線方向の既巻線側へ押圧して周回巻線を形成するための第一押圧部材と、
前記第一押圧部材を前記軸線方向に移動するための第一移動機構と、
前記巻胴部に対する前列の巻き終り位置から後列の巻き始め位置へ前記線材を斜め移行する際に、前記前列の巻き終り位置を出発し、前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、前記軸線方向の既巻線側へ押圧して斜め掛け巻線を形成するための第二押圧部材と、
前記第二押圧部材を前記軸線方向に移動するための第二移動機構と、
を含む押圧ユニットを備え、
前記第一押圧部材は、前記各列の巻き始め位置から周回方向に沿って前記巻胴部の周囲に複数配置され、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材が、前記軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の周回方向の隙間を形成しながら前記軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付ける隙間形成態様と、
前記上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材が、前記隙間形成態様で新たに前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧して前記周回方向の隙間をなくす隙間消滅態様とを、前記巻胴部の周回方向に繰り返すことによって各列1周分の前記周回巻線を形成することを特徴とする分割コア式ワークの巻線機。 - 前記第二押圧部材は、前記斜め掛け巻線の形成位置に対応して前記巻胴部の周囲に2個並設され、
斜め掛け開始側に位置する第二押圧部材が、斜め掛け開始位置にて線材を押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の斜め移行の隙間を形成しながら斜め掛け終了位置にて前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付け、
斜め掛け終了側に位置する第二押圧部材が、新たに前記ノズルから引き出され前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧し前記斜め移行の隙間をなくして前記斜め掛け巻線を形成する請求項1に記載の分割コア式ワークの巻線機。 - 前記第一押圧部材は、前記第一移動機構の作動により、
1列目の巻線時においては、前記外側鍔部又は内側鍔部と巻線中の線材との間に形成された前記周回方向の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記外側鍔部又は内側鍔部と密着させ、かつ2列目以降の巻線時においては、前列の周回巻線と巻線中の線材との間に形成された前記周回方向の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記前列の周回巻線と密着させる一方、
前記第二押圧部材は、前記第二移動機構の作動により、
1列目の巻き終り位置から2列目の巻き始め位置への移行時においては、1列目の周回巻線の始端部と巻線中の線材との間に形成された前記斜め移行の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記1列目の周回巻線の始端部と密着させ、かつ2列目以降の巻き終り位置から次列の巻き始め位置への移行時においては、前列の斜め掛け巻線と巻線中の線材との間に形成された前記斜め移行の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記前列の斜め掛け巻線と密着させる請求項2に記載の分割コア式ワークの巻線機。 - 前記スピンドル軸は、前記分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するとともに、
前記押圧ユニットは、前記分割コア式ワークの巻胴部を挟んで前記外側鍔部側と内側鍔部側とに各々配置されて、前記分割コア式ワークの巻線部のうち奇数層形成用と偶数層形成用とに使い分けられる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の分割コア式ワークの巻線機。 - リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する巻胴部と、その巻胴部の先端部に形成された内側鍔部とを有する複数の極部において、前記巻胴部のそれぞれに、ノズルに保持された断面多角形状の線材を電気的絶縁状態でらせん状に巻き付けることにより、前記巻胴部に対して複数列かつ複数層をなす巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部からなる外側鍔部と1つの極部とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
前記分割コア式ワークの巻胴部がスピンドル軸の軸線に沿うように、前記スピンドル軸の軸端部に前記分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するワークセット工程と、
前記分割コア式ワークが保持されたスピンドル軸をワーク駆動機構により前記軸線の周りで駆動回転させるとともに、前記スピンドル軸の駆動回転と同期して第一押圧部材及び第二押圧部材を前記軸線の周りで一体的に回転させ、前記巻胴部の周方向所定位置を各列の巻き始め位置として前記線材を前記巻胴部の周囲に巻き付ける際に、前記各列の巻き始め位置から前記スピンドル軸の軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、第一移動機構により前記第一押圧部材が前記軸線方向の既巻線側へ押圧して周回巻線を形成する周回巻線工程と、
前記スピンドル軸の駆動回転と、その駆動回転と同期した前記第一押圧部材及び第二押圧部材の一体的な回転とを継続しつつ、前記巻胴部に対する前列の巻き終り位置から後列の巻き始め位置へ前記線材を斜め移行する際に、前記前列の巻き終り位置を出発し、前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように前記巻胴部に巻き付けられた線材を、第二移動機構により前記第二押圧部材が前記軸線方向の既巻線側へ押圧して斜め掛け巻線を形成する斜め掛け巻線工程と、
を含み、
前記第一押圧部材は、前記各列の巻き始め位置から周回方向に沿って前記巻胴部の周囲に複数配置され、
前記周回巻線工程において、
周回方向の上流側に位置する第一押圧部材が、前記軸線方向の既巻線側へ押圧した線材を引き続き押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の周回方向の隙間を形成しながら前記軸線方向の未巻線側に次第に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付ける隙間形成態様と、
前記上流側の第一押圧部材よりも周回方向の下流側に位置する第一押圧部材が、前記隙間形成態様で新たに前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧して前記周回方向の隙間をなくす隙間消滅態様とを、前記巻胴部の周回方向に繰り返すことによって各列1周分の前記周回巻線を形成することを特徴とする分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記第二押圧部材は、前記斜め掛け巻線の形成位置に対応して前記巻胴部の周囲に2個並設され、
前記斜め掛け巻線工程において、
斜め掛け開始側に位置する第二押圧部材が、斜め掛け開始位置にて線材を押圧し、前記ノズルが、下流側ほど大きくなるくさび状の斜め移行の隙間を形成しながら斜め掛け終了位置にて前記後列の巻き始め位置よりもさらに前記軸線方向の未巻線側に遠ざかるように移動して前記線材を前記巻胴部に巻き付け、
斜め掛け終了側に位置する第二押圧部材が、新たに前記ノズルから引き出され前記巻胴部に巻き付けられた線材を前記軸線方向の既巻線側へ押圧し前記斜め移行の隙間をなくして前記斜め掛け巻線を形成する請求項5に記載の分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記周回巻線工程において、前記第一押圧部材は前記第一移動機構の作動により、
1列目の巻線時においては、前記外側鍔部又は内側鍔部と巻線中の線材との間に形成された前記周回方向の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記外側鍔部又は内側鍔部と密着させ、かつ2列目以降の巻線時においては、前列の周回巻線と巻線中の線材との間に形成された前記周回方向の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記前列の周回巻線と密着させる一方、
前記斜め掛け巻線工程において、前記第二押圧部材は前記第二移動機構の作動により、
1列目の巻き終り位置から2列目の巻き始め位置への移行時においては、1列目の周回巻線の始端部と巻線中の線材との間に形成された前記斜め移行の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記1列目の周回巻線の始端部と密着させ、かつ2列目以降の巻き終り位置から次列の巻き始め位置への移行時においては、前列の斜め掛け巻線と巻線中の線材との間に形成された前記斜め移行の隙間をなくすように移動して、その巻線中の線材を前記前列の斜め掛け巻線と密着させる請求項6に記載の分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記第一押圧部材、第一移動機構、第二押圧部材及び第二移動機構を含む押圧ユニットが、前記分割コア式ワークの巻胴部を挟んで前記外側鍔部側と内側鍔部側とで対をなすように各々配置され、
前記ワークセット工程において、前記スピンドル軸は、前記分割コア式ワークの外側鍔部側又は内側鍔部側を保持するとともに、
前記周回巻線工程及び斜め掛け巻線工程において、一対の押圧ユニットのうち一方の押圧ユニットが、前記分割コア式ワークの巻線部のうち奇数層の周回巻線及び斜め掛け巻線を形成するときに使用され、他方の押圧ユニットが、偶数層の周回巻線及び斜め掛け巻線を形成するときに使用される請求項5ないし7のいずれか1項に記載の分割コア式ワークの巻線方法。
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