JP7449671B2 - 巻線方法及び巻線機 - Google Patents

Description

本発明は、モータのステータにワイヤーを巻き付ける巻線方法及び巻線機に関する。

アウターロータ型モータを構成するステータに対するワイヤー（コイル巻線）の巻線方法について、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、ステータに設けられた複数の巻線ポールのそれぞれにワイヤーを巻き付ける際に、ワイヤーを吐出するノズルの旋回速度に合わせてガイドを移動させることで線材の行路を規制する巻線方法が開示されている。特許文献１に記載された巻線方法によれば、隣接する巻線ポール間のスロット幅が狭い場合であっても、巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーを巻き付けることができる。

特開平１０－１１２９６２号公報

巻線機により巻線ポールにワイヤーを巻き付けた後には、各巻線ポールに巻き付けられたワイヤーに、巻線工程で傷が発生していないことを確認するためのピンホール試験が行われる。ピンホール試験では、それぞれの巻線ポールに巻き付けられたワイヤーの両端に電圧を印加して電流の漏れの有無を確認し、電流の漏れがある場合には線材に傷が発生していると判定する。

ここで、特許文献１に記載された巻線機による巻線方法では、巻線工程が終了した後に、ワイヤーが各巻線ポールから同一方向（具体的には、略鉛直方向上向き）に引き出された状態となる。

ピンホール試験を行う方法としては、巻線ポールごとに１つずつ行う方法がある。この場合には、巻線ポールごとに確実に試験を行うことができるが、試験に要する時間が長くなる等して生産効率が低下してしまうという問題がある。

これに対して、ピンホール試験を行う方法として、全ての巻線ポールに対して同時に行う方法もある。この場合、各巻線ポールから出ている２本のワイヤーのうち１本を試験機の正極端子に、他の１本を試験機の負極端子（グランド）にそれぞれ接続し、端子間に電圧を印加する。この方法では、試験を簡便に行うことが可能であるが、各巻線ポールからワイヤーが同一方向に引き出されている場合において特に巻線ポールの数が多いステータでは、ワイヤーを取り違えて結線してしまうおそれがある。

本発明の目的は、ピンホール試験を簡便且つ正確に行うことを可能とする巻線方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る巻線方法は、ワイヤーを送出するノズルを旋回させてステータに設けられた複数の巻線ポールに前記ワイヤーを順次巻き付ける巻線方法であって、前記複数の巻線ポールをそれらの軸方向が水平方向と略平行となるように配置し、前記複数の巻線ポールのうちの第１の巻線ポールに前記ワイヤーを巻き付けた後に、前記第１の巻線ポールの下方に前記ワイヤーを引き出し、前記第１の巻線ポールの下方に前記ワイヤーが引き出された状態で、前記第１の巻線ポールの上方へ前記ワイヤーを引き出し、前記第１の巻線ポールの上方に前記ワイヤーが引き出された状態で、前記第１の巻線ポールに隣接する第２の巻線ポールに対する前記ワイヤーの巻き付けを行って、前記複数の巻線ポールのそれぞれに対する前記ワイヤーの巻始めと巻き終わりとで、前記ワイヤーをつなげたまま前記下方と前記上方に引き出すことを特徴とする。

本発明によれば、巻線ポールへのワイヤーの巻線工程終了直後は、複数の巻線ポールに巻き付けられたワイヤーは１本につながっているため、ワイヤーの一端をグランドに接続し、他端を正極に接続することで、簡便且つ正確にピンホール試験を行うことが可能になる。また、各巻線ポールから略鉛直方向上向きに引き出されたワイヤーを所定の長さとなるようにカットし、また、各巻線ポールから略鉛直方向下向きに引き出されたワイヤーを所定の長さとなるように切断することで、複数の巻線ポールのそれぞれから上向きと下向きにそれぞれ１本ずつのワイヤーを取り出されたステータを容易に得ることができる。

本発明の実施形態に係る巻線機の概略構成を示す斜視図及び正面図である。 図１の巻線機の要部を示す斜視図である。 図１の巻線機によるステータへの巻線工程開始時の状態を示す斜視図である。 ステータの全ての巻線ポールにワイヤーが巻き付けられた直後の状態を示す斜視図である。 図４に示すステータのワイヤーの状態を示す展開図と、ステータから引き出されているワイヤーを切断した状態を示す展開図である。 最初に巻線作業を行う巻線ポールとその隣の巻線ポールに対する巻線作業の過程を説明する第１の展開図である。 最初に巻線作業を行う巻線ポールとその隣の巻線ポールに対する巻線作業の過程を説明する第２の展開図である。 下側ロッドの先端部の第１の構成例と下側ロッドの動作を説明する図である。 図５（ｂ）の状態でのステータでのワイヤーの結線図である。 下側ロッドの先端部の別の構成例を示す平面図である。 １８極、３相３直列×２並列の結線を行う場合の巻線ポールに対するワイヤーの巻き付け順序と結線状態を説明する展開図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る巻線機１０の概略構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、巻線機１０の正面図である。図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、巻線機１０の要部を示す斜視図である。

巻線機１０は、基台２０と、基台２０に固定されたフレーム３０と、不図示の別のフレームに設けられた巻線機構４０を備える。

基台２０の上面（＋Ｚ側表面）には、ステータ支持部２１とガイド２２が配置されている。ステータ支持部２１は、鉛直方向と略平行な方向であるＺ軸と平行な軸を中心軸として、アウターロータ型モータのステータ１００を回転可能に支持する。ガイド２２は、ステータ１００においてワイヤー（コイル巻線）の巻線作業が実際に行われている巻線ポールに隣接する巻線ポールにワイヤーが接触しないようにする役割を担う。

なお、本実施形態において、ステータ１００とは、円環状に形成されたヨーク部から径方向に略等間隔で放射状に延出した複数の磁極歯（ティース部）を有する金属部材であるステータコアを、誘電性（絶縁性）を有する樹脂からなる部材であるインシュレータで覆ったものを指す。また、巻線ポールとは、インシュレータにより覆われたティース部を指す。巻線ポールには、ワイヤーがコイル状に巻き付けられる。本説明では、ステータ１００について、巻線ポールにワイヤーが巻き付けられていない状態、ワイヤーが巻き付けられている途中の状態、及び、ワイヤーの巻き付けが終了した状態のいずれの状態にあるかを問わずに「ステータ１００」という表現を用い、ステータ１００におけるワイヤーの巻き付け状態を説明過程で明確にする。

基台２０の上面の近傍には、下側スタビライザ２３が配置されている。下側スタビライザ２３は、巻線作業が終了した巻線ポールからワイヤーを斜め下方へ引き出して一時的に係止した後、係止したワイヤーを開放する機構である。下側スタビライザ２３は、水平面（ＸＹ平面）と略平行に配置された下側ロッド２５と、下側ロッド２５をスラスト方向に進退させ、且つ、ワイヤーの係止と開放の動作を可能とする下側ロッド駆動部２６を有する。下側ロッド２５の構造と動作の詳細については後述する。

フレーム３０には、上側スタビライザ３３が配置されている。上側スタビライザ３３は、ステータ１００の巻線ポールにワイヤーを巻き付ける際にワイヤーを略鉛直方向上向き（＋Ｚ側）に引き出して一時的に係止した後、係止したワイヤーを開放する機構である。上側スタビライザ３３は、水平面と略平行なＸ軸と略平行に配置された上側ロッド３５と、上側ロッド３５をその軸方向に進退させ、且つ、ワイヤーの係止と開放の動作を可能とする上側ロッド駆動部３６を有する。上側ロッド３５の動作の詳細については後述する。

巻線機構４０は、ステータ１００が有する複数の巻線ポールのそれぞれにワイヤーを巻き付ける。巻線機構４０には、例えば、先に取り上げた従来技術の一例である特開平１０－１１２９６２号公報等に開示されている周知の構成を用いることができため、ここでは簡単な説明に止める。

巻線機構４０は、ワイヤー（不図示）を送出するノズル４１と、ワイヤーの巻線軸と平行な方向に、巻線作業の対象となっている巻線ポールが挿入／抜去されるように巻線ポールに対して進退するフォーマーチップ４２と、ノズル４１をワイヤーの巻線軸を中心として旋回させる旋回駆動部（不図示）とを有する。なお、ワイヤーの巻線軸は、巻線作業が行われる巻線ポールの軸方向と平行であり、巻線機１０では水平面内でＸ軸と略直交するＹ軸と平行である。

フォーマーチップ４２を巻線ポールに対して進退させながらノズル４１を巻線軸まわりに旋回させることにより、ワイヤーはフォーマーチップ４２に接触して曲げられながらフォーマーチップ４２から巻線ポールへと移動することで、巻線ポールにワイヤーが巻き付けられていく。

１つの巻線ポールに対する巻線作業が終了した後、隣の巻線ポールに対する巻線作業を行う際の巻線機１０の動作について、以下に詳細に説明する。

図３は、巻線機１０によるステータ１００の巻線ポール１１０に対するワイヤー１２０の巻線工程開始時の状態を簡略的に示す斜視図である。図４は、巻線機１０によりステータ１００の全ての巻線ポール１１０にワイヤー１２０が巻き付けられた直後の状態を示す斜視図である。図５（ａ）は、図４に示すステータ１００（ワイヤー１２０の巻線工程が終了したもの）のワイヤー１２０の状態を、ステータ１００の外周を平面に展開して（複数の巻線ポール１１０を帯状に展開して）説明する図である。図６及び図７は、最初に巻線作業を行う巻線ポールＵ１と、巻線ポールＵ１の隣の巻線ポールＶ１に対する巻線作業の過程を、図３と同様に展開して説明する図である。

巻線工程の開始時には、図３に示されるように、フォーマーチップ４２は、複数の巻線ポール１１０のうちの１つの巻線ポールＵ１とＹ方向で正対している。巻線ポールＵ１に対する巻線作業が終了するまでの間は、巻線ポールＵ１はフォーマーチップ４２に対してＹ方向で正対する位置に維持される。つまり、図６において、巻線ポールＵ１の位置は、フォーマーチップ４２の位置を示している。

図３では、ノズル４１はフォーマーチップ４２（巻線ポールＵ１）の＋Ｚ側（上方）にある。この状態で、ノズル４１から送出されているワイヤー１２０の先端１２０ａは、巻線ポールＵ１の略上方の所定位置（図６（ａ）に丸印で示す位置）で保持されている。

図３の状態から図６（ａ）に示す矢印ＣＣＷ方向（反時計まわり）にノズル４１を旋回させる。こうして、図６（ａ）の状態を経て、巻線ポールＵ１に所定の巻き数でワイヤー１２０を巻き付けた後、ノズル４１をフォーマーチップ４２（巻線ポールＵ１）の－Ｚ側（下方）で一時停止させて、図６（ｂ）の状態とする。図６（ｂ）の状態では、下側ロッド２５は、図２及び図３に示される待機位置にある。下側ロッド２５が待機位置にあるとき、下側ロッド２５の先端は、ステータ１００の下方（－Ｚ側）で、ノズル４１を旋回させてもワイヤー１２０が係止されない位置にある。

続いて、図６（ｃ）に示すように、下側ロッド２５の先端部が巻線ポールＵ１から－Ｚ側に位置するノズル４１までの間のワイヤー１２０（－Ｚ側に引き出されているワイヤー１２０）に向かって進出させて、停止させる。下側ロッド２５を動作させる。こうして、下側ロッド２５の先端部が－Ｚ側に引き出されたワイヤー１２０に向かって進出して停止しているときの下側ロッド２５の状態を「進出状態」と称呼する。

ここで、下側ロッド２５の先端部の構成の例について説明する。図８は、下側ロッド２５の先端部の第１の構成例（以下「先端部２５ａ」という）と、下側ロッド２５の動作を説明する図である。図８（ａ）は先端部２５ａの形状示す側面図であり、図８（ｂ）は先端部２５ａの形状示す正面図である。図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ、－Ｚ側に引き出されたワイヤー１２０に対して進出した状態を示している。

先端部２５ａには、先端側が根元側よりも細くなるようにテーパー２５ａ＿ｔが設けられている。また、先端部２５ａには、径方向に突出する突起部２５ａ＿ｐが設けられている。－Ｚ側に引き出されたワイヤー１２０に向かって先端部２５ａが進出した図６（ｃ）の状態では、図８（ａ），（ｂ）に示されるように、突起部２５ａ＿ｐよりも下側ロッド２５の根元側にワイヤー１２０が位置するように、下側ロッド２５は駆動されている。なお、図８（ｃ）～（ｆ）については後述する。

図６の説明に戻る。図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）に示すようにノズル４１を矢印ＣＣＷ方向に旋回させてフォーマーチップ４２（巻線ポールＵ１）の＋Ｚ側へ移動させ、一時停止させる。図８（ｃ）は図６（ｄ）の状態に対応する下側ロッド２５の正面図であり、図８（ｂ）の状態から図８（ｃ）の状態の遷移は図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）の状態への遷移と対応している。ノズル４１を矢印ＣＣＷ方向に旋回させて下側ロッド２５の下側を通過させると、下側ロッド２５の外周面に沿って半周分だけに巻かれて、下側ロッド２５に係止された状態となる。

続いて、ノズル４１をフォーマーチップ４２（巻線ポールＵ１）の＋Ｚ側で一時停止させた状態で、下側ロッド２５を待機位置側へ引き込むように動作させ、図６（ｅ）の状態とする。図８（ｄ）は図６（ｅ）の状態に対応する下側ロッド２５の側面図であり、図８（ｃ）の状態から図８（ｄ）の状態の遷移は図６（ｄ）の状態から図６（ｅ）の状態への遷移と対応している。図８（ｃ）の状態から下側ロッド２５を待機位置側へ引き込むと、ワイヤー１２０は突起部２５ａ＿ｐに係止される（引っ掛かる）ため、下側ロッド２５の移動に合わせて、ノズル４１からは必要な長さのワイヤー１２０が送出される。

なお、図１乃至図３に示されるように、下側ロッド２５のスラスト方向は、Ｘ軸及びＹ軸と一定の角度をなすように配置されている。そのため、ワイヤー１２０は、巻線作業中の巻線ポールＵ１の斜め下方向へ引き出される。図６（ｅ）では、下側ロッド２５の移動方向を図示することが困難なため、ワイヤー１２０が巻線ポールＵ１の斜め下方向へ引き出された状態を模式的に示している。

ノズル４１及び下側ロッド２５を図６（ｅ）及び図８（ｄ）の状態で維持して、図６（ｆ）に示すように、上側ロッド３５にワイヤー１２０を係止させる。上側ロッド３５は、軸方向（長さ方向）に進退（又は伸縮）が可能であり、例えば、ワイヤー１２０の－Ｙ側（図１参照）に挿入されて、ワイヤー１２０を係止する。例えば、上側ロッド３５は、図６（ｆ）でワイヤー１２０を係止した状態から＋Ｙ側へ移動した後に＋Ｚ側へ移動し、更に－Ｙ側へ所定距離だけ移動して、図７（ａ）に示すようにノズル４１を旋回させてもワイヤー１２０が係止されない位置で停止する。その際に、上側ロッド３５の移動に合わせて、ノズル４１からはワイヤー１２０が必要な長さだけ送出される。

その後、巻線ポールＶ１がフォーマーチップ４２に対してＹ方向で正対するようにステータ支持部２１が回転する。よって、図７では、巻線ポールＶ１の位置がフォーマーチップ４２の位置を示している。

なお、図７（ａ）～（ｆ）では、上側ロッド３５の移動方向を図示することが容易ではないこと、ワイヤー１２０の動きを明確に示すこと、及び、巻線ポールＶ１に対してワイヤー１２０を巻き付ける作業を説明することを目的として、上側ロッド３５の位置を巻線ポールＶ１の＋Ｚ側に示している。

図７（ｂ）に示すようにノズル４１を矢印ＣＣＷ方向に所定の回数だけ旋回させることによって巻線ポールＶ１にワイヤー１２０を巻き付けた後、ノズル４１をフォーマーチップ４２（巻線ポールＶ１）の下方（－Ｚ側）で一時停止させる。これにより、図７（ｂ）の状態での巻線ポールＶ１とワイヤー１２０及びノズル４１との関係は、図６（ｂ）に示す巻線ポールＵ１とワイヤー１２０及びノズル４１との関係と同等となる。よって、図６（ｂ）から図６（ｃ）の状態へ移行したのと同様に、図７（ｂ）の状態から図７（ｃ）の状態へ移行する必要がある。そのためには、先ず、下側ロッド２５が係止しているワイヤー１２０を開放する必要がある。

図８（ｅ），（ｆ）は、下側ロッド２５によるワイヤー１２０の開放を説明する図である。先ず、図８（ｅ）の正面図に示すように、下側ロッド２５をスラスト軸を中心に半回転させて、－Ｚ側を向いていた突起部２５ａ＿ｐを＋Ｚ側に向ける。続いて、図８（ｆ）の側面図に示すように、下側ロッド２５を更に待機位置側へ引き込む。これにより、下側ロッド２５に係止されていたワイヤー１２０が開放される。その際、下側ロッド２５の先端部２５ａにテーパー２５ａ＿ｔを設けているため、ワイヤー１２０と先端部２５ａとの摩擦を減らすことが可能となっており、これによりワイヤー１２０の損傷を抑制することができる。

不図示であるが、下側ロッド２５に係止されていたワイヤー１２０が開放されると、＋Ｚ側を向いていた突起部２５ａ＿ｐを－Ｚ側に向けるように下側ロッド２５をスラスト軸を中心に半回転させる。このような下側ロッド２５の駆動は、下側ロッド駆動部２６によって行われる。なお、下側ロッド２５が係止したワイヤー１２０を開放するタイミングは、巻線ポールＶ１に対するワイヤー１２０の巻き付けが終了した後に限られるものではなく、巻線ポールＶ１に対してワイヤー１２０が少なくとも１周分巻き付けられた後の任意のタイミングとすることができる。

こうして下側ロッド２５が待機位置へ戻った状態は、図６（ｂ）の状態と同じであるため、図６（ｂ）の状態から図６（ｃ）の状態へ移行させた際の動作と同じ動作を行って、下側ロッド２５を進出状態とする。これにより、図７（ｃ）（図８（ａ），（ｂ）と同等）の状態とすることができる。

ここで、ワイヤー１２０は、例えば、銅を主成分としており、屈曲させた際に元の状態に復元する力は弱く、屈曲させた後には屈曲した形状でほぼ維持される性質を有している。図７（ｂ）の状態では巻線ポールＶ１に所定の巻き数でワイヤー１２０が巻き付けられているため、ワイヤー１２０において巻線ポールＵ１から延出して巻線ポールＶ１に至る部分（巻線ポールＵ１から下側へ延出し、下側ロッド２５を経て上側へ延出し、上側ロッド３５を経て下側へ延出して巻線ポールＶ１に至る部分）には一定のテンションが掛かった状態が維持されている。そのため、下側ロッド２５に係止された部分で略Ｕ字型に屈曲したワイヤー１２０の形状は、ワイヤー１２０から下側ロッド２５を離間させてもほぼ維持され、同様に、上側ロッド３５に係止された部分で略Ｕ字型に屈曲したワイヤー１２０の形状は、ワイヤー１２０から上側ロッド３５を離間させてもほぼ維持される。

なお、図３に示されるように、ステータ１００（ワイヤー１２０の巻線状態を問わない）の軸方向であるＺ方向から見たときに、下側ロッド２５は、ステータ１００の外周近傍で、巻線作業が終了した巻線ポールからステータ１００の外周に沿って外周長さの約１／３だけ離れた位置に配置されている。また、下側ロッド２５は図６（ｅ）の状態から図７（ｂ）の状態に至るまで、ステータ１００の下方でワイヤー１２０を係止しているが、図６（ｅ）の状態から図７（ｂ）の状態に至る過程でステータ１００は巻線ポール１個分だけ回転しており、その際のステータ１００の回転方向は、ワイヤー１２０の巻線作業が終了した巻線ポールが下側ロッド２５の配設位置へ近付く方向（図３に示す矢印Ｒ方向）となっている。

そのため、下側ロッド２５が図７（ｂ）の状態で係止していたワイヤー１２０を開放すると、巻線ポールＵ１の－Ｚ側でＵ字型に曲げられて係止されていたワイヤーには、ステータ１００の回転の影響で、ステータ１００の回転方向と同じ方向へ回転する力が作用する。その結果、巻線作業が終了した巻線ポールＵ１から－Ｚ側へ引き出されたワイヤー１２０は、下側ロッド２５による係止から開放された後に、下側ロッド２５の進退経路から外れるように動く。よって、係止したワイヤー１２０を開放した後の次の下側ロッド２５の動作が、開放されたワイヤー１２０によって妨げられることはない。

なお、ステータ１００の回転方向は、図３に示す矢印Ｒ方向に限定されるものではなく、その逆方向であってもよい。また、下側ロッド２５を配設する位置や進退経路は、開放されたワイヤーによって下側ロッド２５の進退動作を妨げられないように設定すればよく、上記構成に限定されない。

巻線ポールＶ１に対して図７（ｃ）の状態から図７（ｄ）に示す状態を経て図７（ｅ）の状態へ遷移する様子は、巻線ポールＵ１に対して図６（ｃ）の状態から図６（ｄ）の状態を経て図６（ｅ）の状態へ遷移する様子と同様であるため、説明を省略する。

図７（ｅ）の状態では、上側ロッド３５はワイヤー１２０において巻線ポールＵ１から＋Ｚ側へ引き出された部分を係止しているが、前述したように、上側ロッド３５に係止された部分で略Ｕ字型に屈曲したワイヤー１２０の形状は、ワイヤー１２０から上側ロッド３５を離間させてもほぼ維持される。一方、図７（ｅ）の状態から図７（ｆ）の状態へ移行するためには、図６（ｅ）の状態から図６（ｆ）の状態へ移行したように、巻線ポールＶ１から延出しているワイヤー１２０を上側ロッド３５に係止させて、ノズル４１を旋回させてもワイヤー１２０が係止されない位置へ移動させる必要がある。

そこで、図７（ｆ）に示されるように、上側ロッド３５は、巻線ポールＵ１から＋Ｚ側へ引き出されている部分でのワイヤー１２０が開放されるように動作する。例えば、ワイヤー１２０から離れるように－Ｚ側へ微小移動した後、軸方向に移動し或いは縮むことで、Ｘ方向においてワイヤー１２０から離間するように動作する。その後、上側ロッド３５は、巻線ポールＶ１から＋Ｚ側へ引き出されているワイヤー１２０を係止する。

なお、上側ロッド３５が係止したワイヤー１２０を開放するタイミングは、例えば、巻線ポールＶ１に対して所定の巻き数でワイヤー１２０が巻回された図７（ｂ）の状態となった直後としても構わない。

図７（ｆ）の状態となった後は、図７（ａ）と同様の状態へ移行し、その際には巻線ポールＷ１（図７に不図示、図５参照）がフォーマーチップ４２に対してＹ方向で正対するようにステータ支持部２１が回転する。以降、これまでに説明した動作を繰り返して、巻線ポールＷ７に対するワイヤー１２０の巻線作業が終了すると、ステータ１００に対するワイヤー１２０の巻線工程が終了する。こうして、図４及び図５（ａ）に示した状態にワイヤー１２０が巻き付けられたステータ１００が得られる。

こうして得られた図５（ａ）に示す状態のステータ１００を用いることにより、ピンホール試験を簡便に行うことができる。巻線工程の終了直後のステータ１００では、複数の巻線ポール１１０に巻き付けられたワイヤー１２０は１本につながっているため、ワイヤー１２０の一端をグランドに接続し、他端を正極に接続して、ワイヤー１２０全体での電流の漏れを検出すればよい。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す２本の破線Ｃでワイヤー１２０を切断した後のステータ１００の状態を示す図である。図５（ａ）に示す破線Ｃで、巻線ポール１１０の＋Ｚ側及び－Ｚ側に引き出されているワイヤー１２０を切断すると、ワイヤー１２０において巻線ポール１１０を介さずに＋Ｚ側と－Ｚ側とでつながっている部分は、ステータ１００から分離される。こうして、複数の巻線ポール１１０のそれぞれから、＋Ｚ側と－Ｚ側にワイヤー１２０が１本ずつ引き出されたステータ１００を得ることができる。

図９は、図５（ｂ）に示す状態のステータ１００でのワイヤー１２０の結線図である。ステータ１００の巻線ポール１１０のそれぞれから－Ｚ側に引き出されているワイヤー１２０は、ステータ１００の－Ｚ側に装着される下側バスリング（不図示）に接続される。下側バスリングには、ニュートラル相（Ｎ相）の配線パターンが設けられており、巻線ポール１１０のそれぞれから－Ｚ側に引き出されている全てのワイヤー１２０がＮ相に接続される。

また、ステータ１００の巻線ポール１１０のそれぞれから＋Ｚ側に引き出されているワイヤーは、ステータ１００の＋Ｚ側に装着される上側バスリング（不図示）に接続される。上側バスリングでは、３本おきに同一相に接続される配線パターン（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が形成されている。ステータ１００の＋Ｚ側から引き出されているワイヤー１２０は、周方向に順に上側バスリングの端子にされる。

こうして、巻線機１０により得られるステータ１００を用いることで、上側バスリングと下側バスリングに対してワイヤーを接続する際に誤接続が生じる確率も極めて低くすることが可能になる。

次に、下側ロッド２５の先端部の別の構成例について説明する。図１０は、下側ロッド２５の先端部の別の構成例（以下「先端部２５ｂ，２５ｃ」とする）を－Ｚ側から見て示す平面図である。図１０（ａ），（ｂ）は、先端部２５ｂの構造と動作を説明する図であり、図１０（ａ）は開状態を示しており、図１０（ｂ）は閉状態を示している。先端部２５ｂは、ベースアーム２５ｂ＿１と回動アーム２５ｂ＿２を有し、不図示の駆動機構によって回動アーム２５ｂ＿２はベースアーム２５ｂ＿１との連結点を中心として、回動可能となっている。

先端部２５ｂによるワイヤー１２０の係止、引き出し、開放は以下の順序で行われる。先ず、先端部２５ｂは、回動アーム２５ｂ＿２を開状態として回動アーム２５ｂ＿２によってワイヤー１２０を係止する（抱え込む）ことが可能な位置まで進出する。そして、回動アーム２５ｂ＿２を閉状態としてワイヤー１２０を係止する。下側ロッド２５を待機位置側へ引き込み、その後、所定のタイミングで回動アーム２５ｂ＿２を開状態としてワイヤー１２０を開放する。

図１０（ｃ），（ｄ）は、先端部２５ｃの構造と動作を説明する図であり、図１０（ｃ）は開状態を示しており、図１０（ｄ）は閉状態を示している。先端部２５ｃは、第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２を有する。第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２は、不図示の駆動機構によって、平行移動による接近と離間による開閉動作を行うことが可能となっている。

先端部２５ｃによるワイヤー１２０の把持、引き出し、開放は以下の順序で行われる。
先ず、先端部２５ｃは、第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２を開状態として、ワイヤー１２０を把持することが可能な位置まで進出する。そして、第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２の間隔を詰めてワイヤー１２０を把持する。下側ロッド２５を待機位置側へ引き込み、その後、所定のタイミングで第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２を開状態として、ワイヤー１２０を開放する。

なお、第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２は、回転動作によって、ワイヤー１２０の把持と開放が可能な構成であってもよい。また、第１アーム２５ｃ＿１と第２アーム２５ｃ＿２は、ワイヤー１２０を把持した際にワイヤー１２０の絶縁被覆を損傷させない材料で形成されていることが望ましい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、図９に２１極（巻線ポール１１０が２１個）のステータ１００での３相１直列×７並列結線について説明したが、下側ロッド２５によりワイヤー１２０をステータ１００の下側（－Ｚ側）へ引き出すタイミングと、ステータ支持部２１の回転角度（巻線ポール１１０に対するワイヤー１２０の巻き付けを行う順序）を制御することにより、多種多様な結線を容易に行うことができる。

例えば、１４極のステータに２相１直列×７並列結線は、不図示であるが、上記実施形態での２１極、３相１直列×７並列結線と同様の手順で行うことができる。

また、別の例として、１８極の巻線ポールを有するステータに３相３直列×２並列の結線を行う場合に、巻線ポールに対してワイヤー１２０の巻き付けた状態を、図５と同様に模式的に図１１に示す。最初の巻線ポールＵ１へのワイヤー１２０の巻き付けが終了しても下側ロッド２５を動作させずに、逐次、巻線ポールＵ２，Ｕ３に対してワイヤー１２０を巻き付け、その後、下側ロッド２５を動作させてワイヤー１２０を－Ｚ側に引き出す。続いて、巻線ポールＵ４へワイヤー１２０を巻き付けることができるようにワイヤー１２０を上側ロッド３５により＋Ｚ側へ引き出した後、巻線ポールＵ１～Ｕ３へのワイヤー１２０の巻き付けと同様にして巻線ポールＵ４～Ｕ６へワイヤー１２０を巻き付ける。

続いて、下側ロッド２５を動作させてワイヤー１２０を－Ｚ側に引き出した後、巻線ポールＶ１へワイヤー１２０を巻き付けることができるようにワイヤー１２０を上側ロッド３５により＋Ｚ側へ引き出す。巻線ポールＵ１～Ｕ６へのワイヤー１２０の巻き付けと同様にして巻線ポールＶ１～Ｖ６へワイヤー１２０を巻き付け、更に、巻線ポールＶ１～Ｖ６へのワイヤー１２０の巻き付けと同様にして巻線ポールＷ１～Ｗ６へワイヤー１２０を巻き付ける。

図１１（ａ）に示す破線Ｃでワイヤー１２０を切断する前にピンホール試験を行い、その後、破線Ｃでワイヤーを切断して図１１（ｂ）に示すように結線することで、３相３直列×２並列に結線されたステータを製造することができる。

１０ 巻線機
２０ 基台
２１ ステータ支持部
２３ 下側スタビライザ
２５ 下側ロッド
３３ 上側スタビライザ
３５ 上側ロッド
４０ 巻線機構
４１ ノズル
４２ フォーマーチップ
１００ ステータ
１１０ 巻線ポール
１２０ ワイヤー

Claims (10)

1. ワイヤーを送出するノズルを旋回させてステータに設けられた複数の巻線ポールに前記ワイヤーを順次巻き付ける巻線方法であって、
   前記複数の巻線ポールをそれらの軸方向が水平方向と略平行となるように配置し、
   前記複数の巻線ポールのうちの第１の巻線ポールに前記ワイヤーを巻き付けた後に、前記第１の巻線ポールの下方に前記ワイヤーを引き出し、
   前記第１の巻線ポールの下方に前記ワイヤーが引き出された状態で、前記第１の巻線ポールの上方へ前記ワイヤーを引き出し、
   前記第１の巻線ポールの上方に前記ワイヤーが引き出された状態で、前記第１の巻線ポールに隣接する第２の巻線ポールに対する前記ワイヤーの巻き付けを行って、
   前記複数の巻線ポールのそれぞれに対する前記ワイヤーの巻始めと巻き終わりとで、前記ワイヤーをつなげたまま前記下方と前記上方に引き出すことを特徴とする巻線方法。
2. 前記第１の巻線ポールの上方へ前記ワイヤーを引き出した後に前記ノズルを旋回させた際に前記ノズルから送出される前記ワイヤーを前記第２の巻線ポールへ巻き付けることができるように前記ステータを所定角度回転させることを特徴とする請求項１に記載の巻線方法。
3. 前記ノズルを旋回させて前記ノズルが前記第１の巻線ポールの下方にきた際に前記第１の巻線ポールの下方の所定位置に下側係止部材を挿入して、前記第１の巻線ポールから引き出されている前記ワイヤーを前記下側係止部材に係止させ、
   前記ノズルを前記第１の巻線ポールの上方へ旋回させて停止させ、前記ノズルを旋回させても前記下側係止部材に前記ワイヤーが係止されない位置へ前記下側係止部材を前記ワイヤーを係止した状態で移動させることにより、前記第１の巻線ポールから下方に前記ワイヤーが引き出された状態とし、
   前記ノズルが前記第１の巻線ポールの上方で停止した状態で、前記巻線ポールの上方の所定位置に上側係止部材を挿入して、前記下側係止部材を介して前記第１の巻線ポールから引き出されている前記ワイヤーを前記上側係止部材に係止させ、
   前記ノズルを旋回させても前記上側係止部材に前記ワイヤーが係止されない位置へ前記上側係止部材を前記ワイヤーを係止した状態で移動させることにより、前記第１の巻線ポールの上方に前記ワイヤーが引き出された状態とすることを特徴とする請求項１に記載の巻線方法。
4. 前記第２の巻線ポールに対する巻線作業が終了した後、前記下側係止部材により係止されていた前記ワイヤーを開放して、前記第２の巻線ポールから引き出されている前記ワイヤーを前記下側係止部材に係止させ、
   前記上側係止部材により係止されていた前記ワイヤーを開放して、前記下側係止部材を介して前記第２の巻線ポールから引き出されている前記ワイヤーを前記上側係止部材に係止させることを特徴とする請求項３に記載の巻線方法。
5. 前記複数の巻線ポールに対する巻線作業が終了した後に、前記ステータの下方に引き出された前記ワイヤーを所定の長さで切断すると共に前記ステータの上方に引き出された前記ワイヤーを所定の長さで切断して、前記複数の巻線ポールのそれぞれから反対方向に１本ずつ前記ワイヤーが引き出されたステータを得ることを特徴とする請求項１に記載の巻線方法。
6. 複数の巻線ポールがそれらの軸方向が水平方向と略平行となるように放射状に配置されたステータを鉛直方向と略平行な軸を回転中心として回転可能に支持する支持部材と、
   巻線軸を中心として旋回可能に配置され、ワイヤーを送出するノズルと、
   巻線作業の対象となる巻線ポールと正対し、前記ノズルの旋回に合わせて前記巻線ポールに対して進退することにより前記巻線ポールに前記ワイヤーを巻き付けるフォーマーチップと、
   前記巻線ポールの下方において移動可能に配置された下側係止部材と、
   前記巻線ポールの上方において移動可能に配置された上側係止部材と、
   前記支持部材、前記ノズル、前記下側係止部材及び前記上側係止部材の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数の巻線ポールのうちの第１の巻線ポールに前記ワイヤーを巻き付けた後に前記第１の巻線ポールの下方に前記ワイヤーを引き出して前記第１の巻線ポールの下方の所定位置で前記下側係止部材に前記ワイヤーを係止させ、その状態で前記第１の巻線ポールの上方へ前記ワイヤーを引き出して前記第１の巻線ポールの上方の所定位置で前記上側係止部材に前記ワイヤーを係止させることにより前記ワイヤーが前記第１の巻線ポールの下方と上方につなげて引き出された状態とし、前記支持部材を回転させて前記第１の巻線ポールに隣接する第２の巻線ポールを前記フォーマーチップと正対させ、前記第１の巻線ポールに対する巻線作業と同様に前記第２の巻線ポールに対する巻線作業を行うことにより、前記複数の巻線ポールのそれぞれに対する前記ワイヤーの巻始めと巻き終わりで、前記ワイヤーをつなげたまま前記下方と前記上方に引き出すことを特徴とする巻線機。
7. 前記下側係止部材は、棒状で中心軸まわりに回転可能であり、ラジアル方向に突出する突起部を先端部に有し、
   前記制御部は、前記突起部を下側へ向けた状態で前記ノズルを１回旋回させることで前記先端部の側面に前記ワイヤーを係止させ、前記先端部を前記突起部に前記ワイヤーが引っ掛かった状態で前記ノズルを旋回させても前記先端部に前記ワイヤーが係止されない位置へ移動させることで、前記第１の巻線ポールから下方に前記ワイヤーが引き出された状態とすることを特徴とする請求項６に記載の巻線機。
8. 前記第２の巻線ポールに対する巻線作業が終了すると、前記制御部が前記突起部を上側へ向けることにより、前記第１の巻線ポールから下方に引き出された前記ワイヤーが開放されることを特徴とする請求項７に記載の巻線機。
9. 前記上側係止部材は棒状で、
   前記制御部は、前記ノズルを前記第１の巻線ポールの上方で停止させた状態で前記上側係止部材の側面に前記ワイヤーを係止させた後、前記ノズルを旋回させても前記ワイヤーが前記上側係止部材に係止されない位置へ前記上側係止部材を移動させることにより、前記第１の巻線ポールの上方に前記ワイヤーが引き出された状態とすることを特徴とする請求項６に記載の巻線機。
10. 前記第２の巻線ポールに対する巻線作業が終了すると、前記制御部が前記上側係止部材に係止された前記ワイヤーから離れる方向へ前記上側係止部材を移動させることにより、前記第１の巻線ポールから上方に引き出された前記ワイヤーが開放されることを特徴とする請求項９に記載の巻線機。