JP5950741B2

JP5950741B2 - 巻線装置および巻線方法

Info

Publication number: JP5950741B2
Application number: JP2012165328A
Authority: JP
Inventors: 啓介岡崎; 橋本　昭; 昭橋本; 諭山代; 隆之鬼橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: JP2014027759A

Description

この発明は、巻線の整列性を向上させることができる巻線装置および巻線方法に関するものである。

従来の巻線装置は、ティース部がそれぞれ突出して形成される複数のコア片を、屈曲可能な連結手段を介して帯状に連結してなるコア部材の各ティース部に巻線を施すものであって、連結手段を介してコア部材をティース部が互いに離間する方向とティース部が互いに近接する方向とに屈曲させた状態にするとともに、巻線を施すコア片に対して両隣のコア片が、少なくとも巻線を施すコア片のティース部が突出される面より磁極ティースとは異なる側となるように、コア部材の姿勢を変形させて保持する姿勢変形手段を備えたものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１４２４１７号公報

従来の積層コアの巻線装置は、積層枚数増加に伴い、巻線張力による巻き締まりによって、ティース部が厚み方向に樽状に変形して反り、巻線の整列性が悪化するといった問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、変形を生じることなく巻線の整列性を確保することができる巻線装置および巻線方法を提供することを目的とする。

この発明の巻線装置は、
電磁鋼板を積層して構成され、ヨーク部と上記ヨーク部から突出するティース部とを有し、複数の上記コア片を上記各コア片のヨーク部に形成されている屈曲可能な連結部を介して帯状に連結して構成されるコア部材の上記各ティース部に巻線を巻回する巻線装置において、
上記コア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持する挟持部と、
上記挟持部を上記積層方向に動作させる直動部と、
上記直動部を動作させる直動動力部と、
上記直動動力部により上記直動部を動作させ、上記直動部を介して上記挟持部を動作させることにより上記挟持部に上記コア片が挟持された状態にて上記巻線を巻回するフライヤ部とを備え、
上記挟持部は、上記巻線を巻回するコア片に隣接するコア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記隣接するコア片を挟持するものである。

また、この発明の巻線方法は、
電磁鋼板を積層して構成され、ヨーク部と上記ヨーク部から突出するティース部とを有するコア片の上記ヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持する挟持部と、
上記挟持部を上記積層方向に動作させる直動部と、
上記直動部を動作させる直動動力部とを有する巻線装置にて、上記コア片の上記ティース部に巻線を巻回する巻線方法であって、
複数の上記コア片は上記各コア片のヨーク部に形成されている屈曲可能な連結部を介して帯状に連結して構成されており、
上記直動動力部により上記直動部を動作させ、上記直動部を介して上記挟持部を動作させることにより上記挟持部を上記コア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持した状態にて上記巻線を巻回するとともに、上記挟持部にて上記巻線を巻回するコア片に隣接するコア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記隣接するコア片を挟持するものである。

この発明の巻線装置および巻線方法は、上記のように構成され行われているため、
ティース部への巻線の巻回において整列性に優れたものを得ることができる。

この発明の実施の形態１の巻線装置の構成およびこの巻線装置による巻線工程を示す図である。図１に示した巻線装置の巻線工程の次工程である姿勢変形工程を示す正面図である。図２に示した巻線装置の巻線工程の次工程であるピン引き抜き工程を示す図である。図３に示した巻線装置の巻線工程の次工程である上下挟み込み工程を示す断面図である。図１に示した巻線装置に使用されるコア部材の構成を示す図である。この発明の実施の形態１におけるティース部を挟み込む力とティース部の反りとの関係を示す図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１の巻線装置の構成およびこの巻線装置による巻線工程を示す正面図、および、当該正面図のｂ−ｂ線の断面構成を示す断面図、図２は図１に示した巻線装置の巻線工程の次工程である姿勢変形工程を示す正面図、図３は図２に示した巻線装置の巻線工程の次工程であるピン引き抜き工程を示す正面図、および、当該正面図のｂ−ｂ線の断面構成を示す断面図、図４は図３に示した巻線装置の巻線工程の次工程である上下挟み込み工程を示す断面図、図５は図１に示した巻線装置によって使用されるコア部材の構成を示す斜視図および断面図、図６はこの発明の実施の形態１における効果を説明するためのヨーク部を挟み込む力とティース部の反りとの関係を示す図である。

図において、巻線装置は、電磁鋼板を積層方向Ｘにて積層して構成され、ヨーク部１ｃとヨーク部１ｃから突出するティース部１ａとを有するコア片１に用いるものであり、このコア片１のティース部１ａに例えば銅線にて構成される巻線２を巻回してコイル２ａを形成するものである。そして、コア片１のヨーク部１ｃには、積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅに連通する開口部１ｂが形成されている。ここではさらに、各コア片１のヨーク部１ｃに凹凸形状の連結部１ｆが形成されている。これら連結部１ｆを積層方向Ｘにてかしめることにより屈曲可能に形成している。そして、連結部１ｆを介して帯状に連結して構成されるコア部材１００を用いるものである。本実施の形態においては、コア片１としてのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５個が連結して、コア部材１００を形成している場合について示している。尚、コア部材１００のコア片１の数は、これに限定されるものではない。

そして、巻線装置は、コア片１のヨーク部１ｃの積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅにそれぞれ密接して、積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅ方向からコア片１を挟持するとともに、開口部１ｂに挿入可能なピン部４を有する挟持部５と、挟持部５にてコア片１が挟持された状態にて巻線２を巻回するフライヤ部３と、挟持部５を回転させて移動可能なように配設された回転軸６と、この回転軸６を回転させるための回転動力部７と、回転軸６を固定するための回転軸固定部８と、挟持部５と回転軸６と回転動力部７と回転軸固定部８を上下方向に動作させるための直動部９と、直動部９を動作させるための直動動力部１０と、コア部材１００の巻線装置からの落下を防ぎ保持するための受け台１１と、巻線装置を固定するための装置固定部１２とを備えている。

次に、上記のように構成された実施の形態１における巻線装置の巻線方法について説明する。まず、図１に示すように、装置固定部１２の固定された直動部９を直動動力部１０により動作させ、挟持部５を、巻線２を巻回するためのコア片１（コア片Ｃ）のヨーク部１ｃの開口部１ｂにピン部４が挿入されて、挟持部５によりティース部１ａを積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅに密接して挟み込みこんで挟持して固定する。この際、巻線２の巻回を行うコア片１（コア片Ｃ）に隣接するコア片１（コア片Ｂ）についても、挟持部５は、ヨーク部１ｃの開口部１ｂにピン部４が挿入されて、挟持部５によりヨーク部１ｃすなわちコア片１を積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅに密接して挟み込みこんで挟持して固定している。次に、当該挟持状態を維持することにより、ティース部１ａの反り量を抑えながらコア片１（コア片Ｃ）のティース部１ａに、フライヤ部３を用いて巻線２を巻回することでコイル２ａを形成する。

次に、図２に示すように、回転動力部７により動作される回転軸固定部８により固定された回転軸６を介して矢印方向に挟持部５を移動させ、コア部材１００を姿勢変形し、コア片１（コア片Ｂ）を巻線２の巻回位置に移動する。次に、図３に示すように、直動動力部１０により動作される装置固定部１２の固定された直動部９を介して挟持部５を動作させ、コア片１の開口部１ｂに挿入されているピン部４を引き抜き、挟持部５をコア片１から離反させる。次に、回転動力部７により動作される回転軸固定部８により固定された回転軸６を介して矢印方向に挟持部５を移動させる。

次に、図４の示すように、直動動力部１０により動作される装置固定部１２の固定された直動部９を介して挟持部５を動作させ、ヨーク部１ｃ（コア片Ｂ）の開口部１ｂにピン部４が挿入されて、挟持部５によりヨーク部１ｃすなわちコア片１を積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅに密接して挟み込みこんで挟持して固定する。この際、次に巻線２の巻回を行うコア片１（コア片Ｂ）に隣接するコア片１（コア片Ａ）についても、挟持部５は、ヨーク部１ｃの開口部１ｂにピン部４が挿入されて、挟持部５によりヨーク部１ｃを積層方向Ｘの上面１ｄおよび下面１ｅに密接して挟み込みこんで挟持して固定している。上記に示した工程を繰り返すことで、複数のコア片１に突出して形成されているティース部１ａに巻線を巻回することができる。

尚、上記実施の形態１においては、挟持部５を回転させ移動させた後、次のコア片１に巻線２の巻回を行う例を示したが、これに限られることはなく、挟持部５を回転させて、次のコア片１に巻線２の巻回を行った後に挟持部５を移動させてもよい。

本願発明の効果を実証するために、ヨーク部１ｃすなわちコア片１を挟み込んだときの挟み込む力と、ティース部１ａの反り量との関係を実験した。その結果を図６に示す。ここでは、２１５ｍｍの厚みのコア片１のティース部１ａに対して、直径φ２ｍｍの巻線２を４０ｒｐｍの巻線速度で、４０Ｎの力を加えてフライヤ３により巻回を行った場合の例について示す。そして、挟持部５によりコア片１のヨーク部１ｃを２．５ｋＮの力で挟み込んだときの反り量を１とする。その際のティース部１ａの反り量の測定は、ティース部１ａに平行を保った治具を押し当てて、その隙間量を測定して行うものである。図６から判断できるように、ヨーク部１ｃ（コア片１）の挟み込む力を大きくすると、ティース部１ａの反り量を抑えることが可能となることがわかる。

上記のように構成された実施の形態１によれば、ヨーク部を積層方向の上面および下面から密着して挟持部により挟持することにより、巻線張力による巻き締まりによって、ティース部が樽状に変形して反ることを防ぎ、巻線の整列性を向上させることができる。

また、複数のコア片が連結してコア部材を形成している場合、挟持部は巻線を巻回するコア片に隣接するコア片のヨーク部も挟持しているため、挟持部によるコア片の移動を効率よく行うことができる。

また、ヨーク部に開口部を備えた場合には、当該開口部にピン部を挿入することにより挟持部はヨーク部を挟持するため確実に挟持が可能となり、ティース部の変形を確実に防止することができ、巻線の整列性を確実に向上させることができる。また、挟持部によるコア片の移動が行いやすくなる。

また、挟持部はコア片を挟持した状態にて移動することができるため、生産効率を向上することができる。

尚、上記実施の形態１においては、複数のコア片が連結して構成されるコア部材の例について示したが、これに限られることなく、１つのコア片に対しても同様に行うことができ、同様の効果を奏することができる。

また、挟持部は、２つの隣接しているコア片を挟持する例を示したが、これに限られることはなく、３つ以上の隣接しているコア片を挟持するように構成しても、同様の効果を奏することができる。

また、巻線装置は、１つのコア片に対して巻線の巻回を行う例を示しが、これに限られることはなく、複数のコア片に対して同時に巻線の巻回を行う場合も考えられ、その場合、挟持部は、巻線の巻回を行う複数のコア片に対して、各ヨーク部の積層方向の上面および下面から密着して挟持すれば、同様の効果を奏することができる。

また、コア片のヨーク部に開口部を備える例を示したが、これに限られることはなく、ヨーク部に開口部がないコア片の場合であっても、挟持部により、ヨーク部の積層方向の上面および下面から密着して挟持すれば、同様の効果を奏することができる。

また、コア片のヨーク部には上面および下面に連通する開口部を備える例を示したが、これに限られることはなく、ヨーク部の上面および下面のいずれか一方に開口部を備える場合、また上面および下面に連通することなく開口部を備える場合など、開口部の形成箇所に応じてピン部を形成すれば、同様の効果を奏することができる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１コア片、１ａティース部、１ｂ開口部、１ｃヨーク部、１ｄ上面、
１ｅ下面、１ｆ連結部、２巻線、３フライヤ部、４ピン部、５挟持部、
１００コア部材。

Claims

電磁鋼板を積層して構成され、ヨーク部と上記ヨーク部から突出するティース部とを有し、複数の上記コア片を上記各コア片のヨーク部に形成されている屈曲可能な連結部を介して帯状に連結して構成されるコア部材の上記各ティース部に巻線を巻回する巻線装置において、
上記コア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持する挟持部と、
上記挟持部を上記積層方向に動作させる直動部と、
上記直動部を動作させる直動動力部と、
上記直動動力部により上記直動部を動作させ、上記直動部を介して上記挟持部を動作させることにより上記挟持部に上記コア片が挟持された状態にて上記巻線を巻回するフライヤ部とを備え、
上記挟持部は、上記巻線を巻回するコア片に隣接するコア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記隣接するコア片を挟持する巻線装置。
上記ヨーク部に上記積層方向の上面および下面のいずれか少なくとも一方に開口部を有するコア片の巻線装置において、
上記挟持部は、上記開口部に挿入可能なピン部を備えた請求項１に記載の巻線装置。
上記挟持部は、上記コア片を挟持した状態にて上記コア片を移動可能に形成されている請求項１または請求項２に記載の巻線装置。
電磁鋼板を積層して構成され、ヨーク部と上記ヨーク部から突出するティース部とを有するコア片の上記ヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持する挟持部と、
上記挟持部を上記積層方向に動作させる直動部と、
上記直動部を動作させる直動動力部とを有する巻線装置にて、上記コア片の上記ティース部に巻線を巻回する巻線方法であって、
複数の上記コア片は上記各コア片のヨーク部に形成されている屈曲可能な連結部を介して帯状に連結して構成されており、
上記直動動力部により上記直動部を動作させ、上記直動部を介して上記挟持部を動作させることにより上記挟持部を上記コア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記コア片を挟持した状態にて上記巻線を巻回するとともに、上記挟持部にて上記巻線を巻回するコア片に隣接するコア片のヨーク部の積層方向の上面および下面にそれぞれ密接して、上記積層方向の上記上面および下面方向から上記隣接するコア片を挟持する巻線方法。