JPH08163837A - ステータコイルの巻線製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線材に対して過度の負担をかけることなく、
コイルを巻線することができるステータコイルの巻線製
造方法およびその装置を提供することを目的とする。 【構成】 分割可能な巻枠２１と、巻枠２１を回転・脱
着することが可能な巻枠保持機構２２と、巻枠２１を回
転させる駆動装置２３と、線材５を供給するノズル２４
と、ノズル２４を動かすための移動装置２５と、線材５
の端末を保持する保持機構２６と、巻枠２１を運ぶ移載
装置２１と、巻枠２１を分割し保持するハンドリング機
構２８と、巻枠２１に巻線されたコイルを挿入治具４に
移し替える機構２９と、コイルを挿入治具４にてステー
タコアに挿入する装置３０とを設けることにより、モー
タのモータの高効率化とあわせて高品質化を実現できる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータのステータコイル
の巻線製造方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータは高効率化とあわせて高品
質化が要求されており、それらの両立を実現するために
も、ステータの巻線製造に対する改善、改革が急務とさ
れている。

【０００３】いかに従来のモータのステータコイルの巻
線製造方法およびその装置について説明する。

【０００４】図１７は従来のフライヤー方式のステータ
巻線機の外観を示すものである。図１７において、１は
回転するフライヤー、２はフライヤーの先端に取り付け
てあるノズル、３は巻枠、４はコイル挿入治具、５は線
材、６はボビンパック、７は線経路、８はフライヤー駆
動モータ、９はターンテーブル、１０は挿入位置のコイ
ル挿入治具、１１はコイル挿入装置、１２はコア押さえ
である。

【０００５】図１８において、１３は駆動モータ８に取
り付けられたタイミングプーリ、１４はフライヤーに取
り付けられたタイミングプーリ、１５は回転駆動を伝達
するタイミングベルト、１６は環状に配置されたブレー
ド、１７はブレード１６に接するように環状に配置され
たウェッジガイドである。

【０００６】以上のように構成されたフライヤー方式の
ステータ巻線機について、以下その巻線動作とコイル挿
入治具４へのコイルの移し替え動作について説明する。

【０００７】図１９において、１８は巻枠３の一部でコ
イ挿入治具４にわずかな隙間をもって突入可能な構造を
持った固定巻枠、１９はその相手側となる移動巻枠であ
る。まず、図１９、２０に示すように、複数段に構成さ
れた巻枠３のうち１段目がコイル挿入治具４に突入し、
巻枠３の外周をフライヤー１が回転する。ノズル２から
導出された線材５を巻枠３の１段目に所定回数巻線した
後、図２１、２２に示す様に巻枠３が下降し、次に巻枠
３の２段目に所定回数巻線する。図２３、２４に示す様
に、これを複数段分繰り返した後、図２５、２６に示す
様に、フライヤー１が停止し、かき落とし治具２０によ
り巻線したコイルをコイル挿入治具４のブレード１６、
ウェッジガイド１７に移し替え、巻枠３が上昇し、１極
目の巻線が完了する。次に、図２７において、コイル挿
入治具４が回転し、１極目と同様に２極目の巻線を行
う。図２８は複数極の巻線が完了した状態を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、図２９に示す様に、１極目の最後の段の
巻線を終え、２極目の１段目の巻線へとつながる極間渡
り線１０１が２極目の２段目以降に巻線したコイル１０
２、１０３と必ず交錯することになり、交錯した線材同
士の接触により線材に対して過度の負担をかけるという
欠点を有していた。また、図３０において、フライヤー
１が巻枠３の外周を回動するごとに線材５を毎回ねじる
ことになり、線材５に対して過度の負担をかけるという
欠点を有していた。

【０００９】本発明は上記上来の問題点を解決するもの
で、線材に対して過度の負担をかけることのない、ステ
ータコイルの巻線製造方法およびその装置を提供するこ
とにより、モータの高効率化とあわせて高品質化を実現
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の第１の発明のステータコイルの巻線製造方
法は分割可能に構成され、回転駆動を与えられる巻枠に
対しノズルより供給される線材を巻回した後前記巻枠を
分割し、この分割された各巻枠に巻回されている各コイ
ルをコイル挿入治具にそれぞれ挿入して複数極のコイル
を形成し、このコイル挿入治具に保持される複数極の各
コイルをステータコアに挿入してステータを形成するも
のである。

【００１１】また、本発明の第２の発明のステータコイ
ルの巻線製造装置は、回転軸に対して直交する分割面に
て分割可能な巻枠と、前記巻枠を回転時に保持するとと
もに、脱着することが可能な巻枠保持機構と、前記巻枠
を回転させる駆動装置と、前記巻枠に線材を供給し、巻
線するためのノズルと、前記巻枠の回転軸と平行に前記
ノズルを動かすための移動装置と、前記巻枠への線材の
巻線時に線材の端末を保持する保持機構と、巻線を完了
した前記巻枠を挿入治具まで運ぶ移載装置と、前記巻枠
を回転軸に対して直交する分割面にて分割するととも
に、前記分割面の近傍にある支点を軸に回転させて分割
した各々の巻枠の回転軸を平行状態に保持するハンドリ
ング機構と、分割され保持された前記各巻枠に巻線され
たコイルを挿入治具に移し替える機構と、前記挿入治具
に移し替えられたコイルをステータコアに挿入する挿入
装置とを備えた構成を有している。

【００１２】

【作用】この構成によって、従来とほぼ同じ構成をした
巻枠が複数台連結された本発明の巻枠を回転させて、ノ
ズルから導出された線材を巻枠に所定回数巻線する。巻
線後の巻枠を分割、保持した状態で挿入治具に突入さ
せ、１極目とさらにそれ以降の極のコイルを一括して巻
枠から挿入治具に移し替えることができる。このことに
より、極間渡り線が１極目のあとに巻線した極のコイル
と交錯することがなくなる。さらに、回転している巻枠
にノズルから導出された線材を巻線することにより、巻
線時の線材のねじれを解消することができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例におけるステータ
コイルの巻線製造装置の外観を示すものである。図１に
おいて、２１は回転軸に対して鉛直面にて分割可能な巻
枠、２２は巻枠２１を回転・脱着することが可能な巻枠
保持機構、２３は巻枠２１を回転させる駆動装置、２４
は巻枠２１に線材５を供給・巻線するためのノズル、２
５は巻枠２１の回転軸と平行にノズル２４を動かすため
の移動装置である。図２において２６は巻線時に線材５
の端末を保持する端末線保持機構、２７は巻線した巻枠
２１を別に設置されたコイル挿入治具４まで運ぶ巻枠移
載装置、２８は巻枠２１を分割し鉛直面内で回転軸の近
傍にある支点を軸に揺動させて分割した双方の巻枠２１
の回転軸を平行になるように保持する巻枠ハンドリング
機構である。図３において、２９は分割保持された巻枠
２１に巻線されたコイルをコイル挿入治具４に移し替え
るコイル移し替え機構、図２における３０は移し替えら
れたコイルをコイル挿入治具４にてステータコアに挿入
する挿入装置である。以上のように構成されたステータ
コイルの巻線製造装置について、以下その動作を説明す
る。

【００１５】まず、図１において、駆動装置２３によ
り、モータ３１の回転をモータ側タイミングプーリ３
２、タイミングベルト３３、巻枠側タイミングプーリ３
４を通じて回転駆動を伝達し、回転方向３５に巻枠２１
が回転する。その際、線材５の端末を端末線保持機構２
６に保持させて、巻枠２１の回転軸とほぼ直角方向に設
定されたノズル２４を移載装置２５により移載方向３６
に回転軸と平行に移動させる。それらの動作によりノズ
ル２４から導出された線材５を巻枠２１に巻線すること
ができる。巻線後の線材５の端末を端末線保持機構２６
に保持させて巻線動作は完了する。これらの動作で、回
転している巻枠２１にノズル２４から導出された線材５
を巻線することにより、巻線時の線材５のねじれを解消
することができる。

【００１６】図５（ａ）、図５（ｂ）は端末線保持機構
２６の詳細を示す図で、チャック爪３７が支点ピン３８
を支点としてバネ３９により線材５を保持する。

【００１７】図６（ａ）、図６（ｂ）は巻枠移載装置２
７を示す。４０は巻枠ハンドリング機構２８を上下方向
に昇降させる昇降移動、４１は巻枠ハンドリング機構２
８と昇降装置４０を水平方向に移動する移動装置であ
る。

【００１８】図７は巻枠保持機構２２を、図８、９は巻
枠ハンドリング機構２８をそれぞれ示す。図７において
４２は巻枠保持機構２２を前進後退させる直進駆動機
構、４３は巻枠保持機構２２の前進後退をガイドする直
進ガイド、４４は巻枠２１に設けられた巻枠保持用勘合
穴、図８において４５は巻枠２１を保持するための嵌合
ピン、４６は嵌合ピン４５を設けた保持ブラケット、４
７は保持ブラケット４６を前進後退させる直進駆動装
置、４８は保持ブラケット４６の前進後退をガイドする
前進ガイド、４９は保持ブラケット４６等を設けた開閉
ブラケット、５０は保持ブラケット４６と開閉ブラケッ
ト４９を支持する支点ピン、５１は支点ピン５０を支点
として開閉ブラケット４９を揺動開閉動作をするための
直進駆動装置、５２は支点ピン５０と直進駆動装置５１
を設けたユニットボディであり、これが昇降装置４０に
設けられている。

【００１９】図１０において、巻枠移載装置２７の一連
の動作を示す。まず、昇降装置４０により巻枠ハンドリ
ング機構２８が下降し、嵌合ピン４５と保持ブラケット
４６と直進駆動装置４７と直進ガイド４８により巻線完
了後の巻枠２１を保持する。次に、直進駆動機構４２と
直進ガイド４３により巻枠保持機構２２が後退し、巻枠
２１との連結を解除する。次に、昇降装置４０と移動装
置４１とにより巻線完了後の巻枠２１を保持した巻枠ハ
ンドリング機構２８を上昇させてコイル挿入治具４の位
置まで水平移動する。さらにこの時、図１１に示すよう
に、支点ピン５０を揺動開閉の支点中心として開閉ブラ
ケット４９と直進駆動装置５１により揺動開閉動作を行
い、巻枠２１を分割保持する。次に、図１２において、
昇降装置４０により巻枠２１をコイル挿入治具４に突入
させる。次に、図１３において、コイル移し替え機構２
９により巻枠２１に巻線されたコイルをコイル挿入治具
４に移し替える。次に、昇降装置４０によりコイル移し
替え後の巻枠２１を上昇させる。そして、これまでの逆
の動作を行い巻線保持機構２２の位置まで巻枠２１を移
載し、巻枠保持機構２２に巻枠２１を保持させた後に巻
枠ハンドリング機構２８が巻枠２１の保持を解除して上
昇し、巻枠移載の一連の動作を完了する。

【００２０】図１４（ａ）から図１４（ｄ）において、
コイル移し替えの一連の動作を示す。まず、図１４
（ａ）において、巻枠２１がコイル挿入治具４に突入す
る。このとき、固定巻枠５３は巻枠２１の一部でコイル
挿入治具４にわずかな隙間をもって突入可能な構造を持
っており、さらにコイル移し替え機構２９に対してもわ
ずかな隙間をもってコイル挿入治具４の外周近傍にて突
入を可能ならしめる構造を持っている。５４はその相手
側となる移動巻枠である。次に図１４（ｂ）において、
コイル移し替え機構２９が固定巻枠５３に突入する。こ
の時、コイル移し替え機構２９の最下端はコイル挿入治
具４の最上端近傍にまで下降してくる。次に、図１４
（ｃ）において、巻枠２１がコイル挿入治具４から抜け
る位置まで上昇する。そうなると、巻枠２１に巻線され
たコイルがコイル移し替え機構２９に押し下げられる様
になりコイル挿入治具４にコイルが移し替えられる。次
に、図１４（ｄ）において、コイル移し替え機構２９が
巻枠２１から抜ける位置まで上昇して一連のコイル移し
替えの動作が終了する。これらの動作により、図１５及
び図１６に示す様に、極間渡り線が１極目のあとに巻線
した極のコイルと交錯することがなくなる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、鉛直面にて分割
可能な巻枠と、巻枠を回転・着脱することが可能な巻枠
保持機構と、巻枠を回転させる駆動装置と、巻枠に線材
を供給・巻線するためのノズルと、巻枠の回転軸と平行
にノズルを動かすための移動装置と、巻線時に線材の端
末を保持する保持機構と、巻線した巻枠を別に設置され
た挿入治具まで運ぶ移載装置と、巻枠を分割し回転軸に
対して鉛直面でさらに回転軸の近傍にある支点を軸に揺
動させて分割した双方の巻枠の回転軸を平行になるよう
に保持するハンドリング機構と、分割保持された巻枠に
巻線されたコイルを挿入治具に移し替える機構と、移し
替えられたコイルを挿入治具にてステータコアに挿入す
る装置とを備えた構成を設けることにより、線材に対し
て過度の負担をかける事なく、コイルを巻線することが
できる優れたステータコイルの巻線製造方法およびその
装置を提供することが可能となり、モータの高効率化と
あわせて高品質化を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるステータ巻線機の平
面図

【図２】図１に示すステータ巻線機の正面図

【図３】図１に示すステータ巻線機の右側面図

【図４】図１に示すステータ巻線機の左側面図

【図５】（ａ）は同実施例の端末線保持機構の概略を示
す側面図 （ｂ）は同実施例の端末線保持機構の概略を示す正面図

【図６】（ａ）は同実施例における巻枠移載装置の平面
図 （ｂ）は同実施例における巻枠移載装置の正面図

【図７】同実施例における巻枠保持機構の概略図

【図８】同実施例における巻枠ハンドリング機構の概略
正面図

【図９】同実施例における巻枠ハンドリング機構の概略
側面図

【図１０】巻枠ハンドリング機構による巻線完了後の巻
枠の保持状態を示す図

【図１１】巻枠ハンドリング機構による巻線完了後の巻
枠の分割保持状態を示す図

【図１２】巻枠をコイル挿入治具に突入させた状態を示
す図

【図１３】巻枠に巻線されたコイルをコイル挿入治具に
移し替えた状態を示す図

【図１４】（ａ）は巻枠がコイル挿入治具に突入した状
態を示す図 （ｂ）はコイル移し替え機構が固定巻枠に突入した状態
を示す図 （ｃ）はコイルがコイル挿入治具に移し替えられた状態
を示す図 （ｄ）はコイル移し替え機構が巻枠から抜け出た状態を
示す図

【図１５】巻枠をコイル挿入治具に突入させた状態を示
す部分詳細図

【図１６】コイルが挿入治具に移し替えられた状態を示
す部分詳細図

【図１７】従来のフライヤー方式のステータ巻線機の外
観図

【図１８】従来のステータ巻線機の巻枠及びコイル挿入
治具の拡大図

【図１９】従来のステータ巻線機のフライヤによる第１
段目のコイル巻線を示す図

【図２０】図１９におけるブレード、ウェッジガイドと
巻枠との関係を示す図

【図２１】従来のステータ巻線機のフライヤによる第２
段目のコイル巻線を示す図

【図２２】図２１におけるブレード、ウェッジガイドと
巻枠との関係を示す図

【図２３】従来のステータ巻線機のフライヤによる第３
段目のコイル巻線を示す図

【図２４】図２３におけるブレード、ウェッジガイドと
巻枠との関係を示す図

【図２５】従来のステータ巻線機のコイル挿入治具にコ
イルを移し替えた状態を示す図

【図２６】従来のステータ巻線機のコイル挿入治具に移
し替えられたコイルの概略を示す図

【図２７】従来のステータ巻線機において、２極目の巻
線の状態を示す図

【図２８】従来のステータ巻線機において、複数極の巻
線が完了した状態を示す図

【図２９】従来のステータ巻線機において複数極の巻線
がコイル挿入治具に移し替えられた状態を示す図

【図３０】従来のステータ巻線機において、線材供給と
フライヤーの関係を示す図

【符号の説明】

４ コイル挿入治具 ５ 線材 ２１ 巻枠 ２２ 巻枠保持機構 ２３ 駆動装置 ２４ ノズル ２５ 移動装置 ２６ 端末線保持機構 ２７ 巻枠移載装置 ２８ 巻枠ハンドリング機構 ３０ 挿入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗澤 茂樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分割可能に構成され、回転駆動を与えら
   れる巻枠に対し、ノズルより供給される線材を巻回した
   後前記巻枠を分割し、この分割された各巻枠に巻回され
   ている各コイルをコイル挿入治具にそれぞれ挿入して複
   数極のコイルを形成し、このコイル挿入治具に保持され
   る複数極の各コイルをステータコアに挿入してステータ
   を形成するステータコイルの巻線製造方法。
2. 【請求項２】 回転軸に対して直交する分割面にて分割
   可能な巻線と、前記巻枠を回転時に保持するとともに、
   着脱することが可能な巻枠保持機構と、前記巻枠を回転
   させる駆動装置と、前記巻枠に線材を供給し、巻線する
   ためのノズルと、前記巻枠の回転軸と平行に前記ノズル
   を動かすための移動装置と、前記巻枠への線材の巻線時
   に線材の端末を保持する保持機構と、巻線を完了した前
   記巻枠を挿入治具まで運ぶ移載装置と、前記巻枠を回転
   軸に対して直行する分割面にて分割するとともに、前記
   分割面の近傍にある支点を軸に回転させて分割した各々
   の巻枠の回転軸を平行状態に保持するハンドリング機構
   と、分割され保持された前記各巻枠に巻線されたコイル
   を挿入治具に移し替える機構と、前記挿入治具に移し替
   えられたコイルをステータコアに挿入する挿入装置とを
   備えたステータコイルの巻線製造装置。