JPH09154264A - コイル巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一本の導線を順次繰り出してステータコアに
巻き付け、コイルを形成することができる自動化された
巻線機を提供する。 【解決手段】 モータのステータコア１０の一方の端面
側に導線２４を繰り出し所定の動きをするノズル２６
と、導線２４を引っ掛けて所定の動きをする第１フック
２８が配置されている。ステータコア１０の他方の端面
側に導線２４を引っ掛けて所定の動きをする第２フック
３０が配置されている。ステータコア１０の両端面にお
いて、導線２４を挿入すべきスロット１４-1，１４-2の
間にはコイルエンドガイド２０が配置されている。ノズ
ル２６、第１フック２８および第２フック３０によって
導線２４がスロット１４-1，１４-2およびコイルエンド
ガイド２０に沿って巻き付けられる。特に、ノズル２
６、第１フック２８および第２フック３０により、導線
２４がスロットに平行な状態を保って、当該スロットに
挿入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導線を巻き付けコ
イルを形成する巻線機、特にモータのステータのコイル
を形成する巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータにおいて、回転磁界を形成するス
テータは、円筒内面に複数の磁極を周方向に櫛歯状に配
置されたステータコアと、櫛歯状に配列された磁極の間
であるスロットに導線を挿入して磁極に巻回し形成され
たコイルを有している。コイルを形成するために導線を
巻き付ける作業は、円筒の内径に対して行う作業とな
り、作業性が悪く、自動化についても困難な点が多い。

【０００３】また、より強力な回転磁界を形成するため
に、コイルの導線はステータのスロットになるべく多く
挿入されることが好ましい。すなわち、スロットの断面
積に対するスロットに挿入された導線の断面積の和の比
である占積率を高くすることが要求される。

【０００４】さらにまた、ステータコアの端部におい
て、あるスロットから他のスロットに掛け渡された部分
の導線（コイルエンド）は、短くまた小さくまとめられ
ることが好ましい。これは、コイルエンドを短くするこ
とによって銅損を低減し、小さくまとめることによって
モータ外形の小型化を図ることができるからである。

【０００５】以上のような要求を満足させ、効率良く作
業を行い、または機械化を行えるよう従来より様々な方
法および装置が提案されている。

【０００６】コイルの形成方法として、外段取りで導線
を所定回数巻いた導線束を形成し、コイルエンド部分を
ステータの半径方向外側に引き、導線束を所定のスロッ
トに引き込む方法がある。この場合は、ステータコアの
スロット開口部分の幅が狭いために、多くの導線を一度
に挿入することに無理があり、導線の絶縁破壊、線切れ
が発生しやすいという問題がある。また、導線間の隙間
ができやすく占積率を上げることができないという問題
もある。さらに、コイルエンド部分を掴んで導線をスロ
ット内に引き込むので、この部分が長く、大きくなりが
ちである。

【０００７】このようなコイル形成方法の欠点を補うも
のとして、１本の導線をノズルより順次繰り出し、この
ノズルをスロット形状に沿って移動させ、ステータコア
に導線を巻き付ける方法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導線を
ノズルより繰り出して巻き付ける場合は、ノズルによっ
て導線を引き回すと、導線がスロットのエッジ部分など
に擦り付けられ、この部分の絶縁被膜が損傷するという
問題があった。

【０００９】また、単にノズルによって導線を引き回す
だけではスロット内で導線が揃わずスロット内の導線の
占積率が低くなり、これを高める要求がある場合には不
向きであった。また、コイルエンドの処理においても、
十分に小さくまとめることができない。

【００１０】さらに、すでに巻き付けた導線は、現在巻
き付けられている導線の張力を受け、スロットの中で常
に内側すなわちスロット開口部分に向けて移動しようと
するので、占積率が上がらないという問題もあった。

【００１１】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、導線および導線の絶縁被膜の損傷を
防止し、占積率を高めることのできる、自動化された巻
線機を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるコイル巻線機は、モータのステー
タコアの第１および第２のスロットに導線を巻き渡して
コイルを形成する巻線機であって、退避時にはステータ
コアの第１端面側に位置し、進出時にはステータコアの
第２端面側に突出する、導線を繰り出すノズルと、前記
ステータコアの第１端面側に位置する第１のフックと、
退避時には前記ステータコアの第２端面側に位置し、進
出時にはステータコアの第１端面側に突出する第２のフ
ックと、前記第１および第２スロットの間のコイルエン
ド部分の導線を案内するコイルエンドガイドと、を有し
ている。

【００１３】そして、前記第１フックと前記第２フック
によって前記第１スロットに略平行に導線を張り渡し、
前記第１フックと前記第２フックが協働して、この略平
行状態を保ったまま当該第１スロット内に導線を挿入し
て、前記第１端面から前記第２端面に導線を掛け渡す。
次に、前記ノズルと前記第２フックが協働して導線を前
記コイルエンドガイドに沿わせて、前記第２端面におい
て前記第１スロットから前記第２スロットに導線を掛け
渡す。次に、前記第２フックと前記ノズルによって前記
第２スロットに略平行に導線を張り渡し、前記第２フッ
クと前記ノズルが協働して、この略平行状態を保ったま
ま当該第２スロット内に導線を挿入して、前記第２端面
から前記第１端面に導線を掛け渡す。次に、前記ノズル
が導線を前記コイルエンドガイドに沿わせて、前記第１
端面において前記第２スロットから前記第１スロットに
導線を掛け渡す。そして、以上の操作を所定回数繰り返
して導線をステータコアに巻き付けコイルを形成する。

【００１４】以上のように、導線がスロットに挿入され
るときには、第２フックと、第１フックもしくはノズル
とによって、スロットに略平行または実質的に平行に移
動されて当該スロットに挿入されるので、スロット端部
のエッジ部分で導線が擦られ絶縁被膜が損傷することを
防止することができる。

【００１５】さらに、コイルエンドガイドによりコイル
エンドの形状を整えることができ、コイルエンドを小さ
くまとめることができる。また、コイルエンドガイドに
よって、すでに巻かれた導線の位置を保持することがで
きるので、導線が浮くことを防止することができ、これ
によっても占積率を高めることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
の形態を図面に従って説明する。図１には、本実施形態
であるステータの巻線機の主要構成が示されている。ス
テータコア１０は円筒形状を有し、その円筒の内面に円
筒軸方向に延びる複数の磁極１２が櫛歯状に設けられて
いる。そして、磁極の間の部分が、コイル導線が挿入さ
れるスロット１４となっている。図１においては、ステ
ータコア１０はその一部が示されている。ステータコア
１０は、その円筒外周を割出し治具１６によって包み込
むように保持されている。この割出し治具１６とステー
タコア１０は、不図示のキーによって周方向の位置決め
がなされており、これによって、装置本体とステータコ
ア１０の相対位置が規定されている。また、割出し治具
１６の端面には、ステータ軸方向にほぼ平行に絡げピン
１８がスロット１４に対応して突設されている。

【００１７】ステータコア１０の両方の円筒端部にはコ
イルエンドガイド２０が保持部材２２により保持されて
いる。図２に示すように、コイルエンドガイド２０は、
略コの字型の保持部材２２の両端に取り付けられてお
り、保持部材２２のコの字の端部によってステータコア
１０を挟持することによって所定位置に保持される。

【００１８】また、図３に示すように、コイルエンドガ
イド２０の側面形状は、中央部２０ａが肉厚で、両方の
端部２０ｂが肉薄の全体として船のような形状をしてい
る。また、コイルエンドガイド端部２０ｂは図２に示す
ようにステータコア側の角部にまるみが設けられてい
る。

【００１９】コイルエンドガイド２０のステータコア周
方向は、ひとつのコイルが挿入されるふたつのスロット
１４-1，１４-2に達する長さがあり、コイルエンドガイ
ド端部２０ｂと、これに対応するスロット１４の底面１
４ａ、側面１４ｂの間には隙間が設けられている。この
隙間は、コイルを形成する導線を挿入する際に必要とな
るものであり、後に詳細に説明する。

【００２０】本実施形態においては、図１に示すよう
に、さらに導線２４を繰り出すノズル２６と、前記ノズ
ル２６と同じステータコア１０の端面側に配置された第
１フック２８と、反対側の端面に配置された第２フック
３０が備えられている。これらノズル２６と第２フック
３０は、図１においては退避位置にあるときが示されて
おり、後述する動作の説明のための図において進出位置
が示される。

【００２１】ノズル２６は、ノズルアーム３２に支持さ
れた支持パイプ３４の先端に、互いの軸をずらして設け
られており、ノズルアーム３２によって左右、前後、上
下および回転の４軸の制御が可能である。導線２４は、
不図示のテンショナから支持パイプ３４の図中右側に導
かれ、このパイプ３４の内径を貫いて先端のノズル２６
まで導かれている。支持パイプ３４の長さは、ステータ
コア１０の軸方向の長さより長く、最も軸方向に進出し
たときにノズル２６がステータコア１０の反対側の端面
を越える長さとなっている。

【００２２】第１フック２８は第１フックアーム３６に
支持された第１支持バー３８の先端に設けられており、
第１フックアーム３６によって左右、前後、上下および
回転の４軸の制御が可能である。第１支持バー３８の長
さは、巻線動作中に第１フックアーム３６と絡げピン１
８が干渉しない長さとなっている。第２フック３０は第
２フックアーム４０に支持された第２支持バー４２の先
端に設けられており、第２フックアーム４０によって左
右、前後、上下および回転の４軸の制御が可能である。
第２支持バー４２の長さは、ステータコア１０の軸方向
の長さより長く、最も軸方向に進出したときに第２フッ
ク３０がステータコア１０の反対側の端面を越える長さ
となっている。

【００２３】図４から図２４は、本実施形態のコイル巻
線機の動作を説明する図である。本図において、導線を
挿入する対象となるスロットは符号１４-1および１４-2
によって示されるスロットである。また、これらの図に
おいて、図中に示すようにステータコア１０の軸方向を
Ｘ方向、上方向をＺ方向、Ｘ方向とＺ方向に直交する方
向をＹ方向として説明する。また、ステータコア１０の
図中手前側の端面を第１端面１０ａ、奥側を第２端面１
０ｂとして説明する。

【００２４】図４は、導線の巻き付け前の状態を示して
いる。導線２４の先端をクランプ４４で把持し、ノズル
アーム３２を略Ｙ方向に移動させ、導線２４を引き出
す。図５では、スロット１４-1に対応する絡げピン１８
までノズル２６を移動させ、支持パイプ３４を回転させ
ることにより、この絡げピン１８に導線２４を絡ませ
る。図６では、ノズル２６を略Ｚ方向に移動させ、さら
に第１フック２８を移動させてステータコア１０の内面
より内側でこれによって導線２４を引っ掛ける。図７で
は、第２フック３０を移動させて第１端面１０ａの側ま
で進出させ、第１フック２８の位置よりややＺ方向で、
第２フック３０により導線２４を引っ掛ける。図８では
ノズル２６と第２フック３０をともにＸ方向に第２端面
１０ｂまで移動させ、導線２４を引き出しつつステータ
コア１０の内側に張り渡す。この張り渡す位置は、スロ
ット１４-1の開口部に対向する位置である。そして、図
９および図２４に示すように、スロット１４-1に平行に
導線を当該スロット内に挿入し、図２４の矢印に沿っ
て、コイルエンドガイド端部２０ｂの先端を迂回してス
ロットの底まで挿入される。このとき、第１フック２８
と第２フック３０が協働し、常に導線２４をスロットに
平行に移動させることにより、導線２４がステータコア
１０の端部のエッジなどにより擦られることを防止し、
絶縁被膜の損傷や導線の破断が防止される。そして、第
１フック２８が回転して導線２４を解放する。

【００２５】図１０では、第１フック２８をほぼＹ方向
に移動させ、後工程において、ノズル２６などと干渉し
ないようにする。図１１では、ノズル２６と第２フック
３０を協働してほぼＹ方向にスロット１４-2の過ぎる位
置まで移動させ、その後第２フック３０を−Ｘ方向にや
や動かす。これによって、導線２４を第２端面１０ｂの
コイルエンドガイド２０の下面側に位置させる。図１２
では、第２フック３０を回転させて導線２４を一旦解放
する。このとき、導線２４はコイルエンドガイド端部２
０ｂの丸み部分に沿って、コイルエンドガイド２０とス
テータコア１０の間に導かれ、ノズル２６によって適切
な張力が加えられ、コイルエンドガイド２０の下側に導
かれる。

【００２６】図１３では、第２フック３０をＺ方向、−
Ｘ方向、Ｙ方向の順に移動させて、ステータコア１０の
内側部分で導線２４を再度引っ掛ける。図１４では、ノ
ズル２６を−Ｘ方向に第１端面１０ａ側まで移動させて
導線２４を引き出し、ステータコア１０の内側に導線２
４を張り渡す。このときの導線２４が張られる位置はス
ロット１４-2の開口部に対向する位置である。図１５で
は、スロット１４-2に沿って張り渡した導線をノズル２
６と第２フック３０を−Ｚ方向に移動させてスロット１
４-2内に挿入する。さらに、図１６でノズル２６を導線
２４がコイルエンドガイド端部２０ｂを迂回するように
移動させ、スロット１４-2の底部まで導線を挿入する。
この迂回操作中に、第２フック３０を回転させて、導線
２４を解放する。

【００２７】図１７では、ノズル２６をほぼ−Ｙ方向に
移動させることによって、第１端面１０ａ側のコイルエ
ンドガイド２０の下面に導線を沿わせる。図１８では、
ノズル２６をＺ方向およびＹ方向に移動させ、ノズル２
６の先端がステータコア１０の内筒面の内側に位置する
ようにする。このとき、導線２４はコイルエンドガイド
端部２０ｂの丸み部分に沿って、コイルエンドガイド２
０とステータコア１０の間に導かれ、ノズル２６によっ
て適切な張力が加えられ、コイルエンドガイド２０の下
側に導かれる。図１９では、前記ノズル２６のやや−Ｚ
方向の位置で第１フック２８によって導線２４を引っ掛
け、一方第２フック３０を第１端面１０ａ側まで進出さ
せ、第１フック２８の引っ掛け位置とノズル２６の間で
導線２４を引っ掛ける。そして、図２０に示すように導
線２４をスロット１４-1の開口部に対向する位置に張り
渡し、図２１に示すように、第１フック２８と第２フッ
ク３０を−Ｚ方向に移動させてスロット１４-1に挿入す
る。そして、図２２に示すように、第２フック３０を、
導線２４がコイルエンドガイド２０を迂回するように移
動させて、これの下に回り込ませる。また、これと同時
に、第１フック２８を軸回りに回転させて、導線２４を
解放する。最後にスロット１４-2に対応する絡げピン１
８に導線２４を巻き付け、スロット１４-1，１４-2の第
１層のコイル４６のひとつ（４６-1）が形成される（図
２３）。

【００２８】図２５は、図２３に示すスロット１４-1，
１４-2の最下層に形成されたコイル４６-1をステータコ
ア１０の軸方向より見た状態を示した図である。図２６
は、さらに詳細な図であり、図２６（ａ）は、ステータ
コア軸方向から見た状態を示した図であり、（ｂ）はス
テータコアの軸に直交する方向から見た状態を示した図
である。この状態で、樹脂融着などによりコイルの導線
２４を固定する。そして、コイルエンドガイド２０を外
す。そして、図２７に示すように次のコイルを形成すべ
きスロット１４-3、１４-4に対応してコイルエンドガイ
ド２０´を固定する。このコイルエンドガイド２０´
は、スロット１４-1，１４-2に形成されたコイル４６-1
と干渉しないように所定の部分に切り欠きが設けられ、
形成されたコイルがまた後に巻かれるコイルと干渉しな
いような形状となるよう形状が定められている。そし
て、前述した図４から図２３の動作を行い、コイル４６
-2を形成する。このとき、２個目のコイル４６-2と１個
目のコイル４６-1が重なる部分については、図２８に示
されるようにステータコア１０の軸方向に積み重ねられ
る。

【００２９】このようにして、各スロットに順次コイル
が形成されるが、この順番の一例が図２９に示されてい
る。丸で囲われた数字が巻線を行う順番であり、各々が
独立して巻き付けられた後、結線部４８、Ｕ，Ｖ，Ｗの
各相端子５０および中立端子５２とにおいて結線が行わ
れる。なお、この結線は、後述するように全ての層のコ
イルが巻き終わった時に行われる。

【００３０】図３０には、第１層のコイル形成が終了
し、第２層にコイルを形成するためのコイルエンドガイ
ド５４を所定の位置に保持し、第２層のコイル５６がひ
とつ形成された状態が示されている。このコイル５６の
形成も、図４から図２３にて説明したと同様にノズル２
６、第１フック２８および第２フック３０を制御して行
われる。そして、再び図２９に示した順番に第２層の各
コイルを形成する。以上を所定の層数繰り返してスロッ
ト内を導線２４で満たし、結線を行いステータが完成す
る。

【００３１】以上の実施形態においては、導線２４をス
ロット１４に挿入する際に、必ず両端をノズル２６と第
１フック２８と第２フック３０のうちふたつを使ってス
ロットに略平行に保持し、この平行状態を維持して挿入
が行われる。したがって、導線２４の動きを確実に制御
することができるとともに、磁極１２の端部のエッジな
どで導線２４の絶縁被膜が損傷されることが抑えられ
る。また、複数の層に分割し、巻き付けることにより、
コイルエンド部分を小型化することができる。

【００３２】次に説明する実施形態は、前述の実施形態
のように各コイルを平均的に、徐々に形成するのではな
く、各コイルをひとつずつ完成させながらステータのコ
イル巻線を行う方法である。

【００３３】本実施形態が、前述の図１に示される実施
形態と異なるのは、コイルエンドガイドの形状のみであ
る。図３１には、本実施形態のコイルエンドガイド５８
および、これをステータコア１０の所定位置に保持する
保持部材が示されている。図３２には、コイルエンドガ
イド５８がステータコア１０に取り付けられた状態が示
されている。コイルエンドガイド５８の両端は、コイル
の形成対象となるスロット１４-1，１４-2に掛っておら
ず、スロット１４-1，１４-2の側面上部まで延びてい
る。また、スロット１４-1，１４-2の内側のスロットと
も干渉しない形状となっている。

【００３４】コイルの形成に関しては、前述の実施形態
とほぼ同様の動作で行われるが、コイルエンドガイド５
８がスロット１４に掛っていないので、導線２４をスロ
ットに挿入する際にコイルエンドを迂回する動きをする
必要はない。したがって、スロットに導線２４を挿入す
るときには、ステータコア１０の内面にスロット１４に
ほぼ平行に張り渡された導線２４は、このほぼ平行状態
を保ったまま挿入される。そして、前述の実施形態とほ
ぼ同様の動作を所定回数繰り返し、図３３に示されるよ
うに、スロット１４-1，１４-2の底部の互いに近い位置
にまずコイルが形成される。そして、導線２４の端がス
ロット１４-2に対応する絡げピン１８に絡げられ第１層
のコイル６２-1が形成される。図３４には、第１層のコ
イル６２-1を巻き付けたあと第２層のコイル６２-2を巻
き付け始めた状態が示されている。そして、第ｎ層のコ
イル６２-nまで形成されると、図３５から図３７に示さ
れるように、スロット１４-1，１４-2に形成されるべき
コイル６２が完成する。図３７は、ステータコア１０を
その軸方向から見た状態を示した図である。

【００３５】次に、次のコイル６４を形成するべきスロ
ットの位置に合わせて、コイルエンドガイドを固定す
る。このコイルエンドガイドは、すでに形成されている
コイルと干渉しないように、所定の部分に切り欠きなど
が設けられている。図３８は２番目のコイル６４が巻き
付けられた状態が示されている。このコイル６４は、図
示するようにスロット１４-3，１４-4に巻き付けられる
が、スロット１４-4の側はスロット１４-1の上に覆い被
さるように導線が巻き付けられる。これは、スロット１
４-1に今後導線が巻き付けられることがないためであ
り、これによってコイルエンドの幅が広く高さを押さえ
ることができ、小型となる。以上のように順次コイルが
形成されるが、その順番は例えば図２９に示したもので
ある。そして、最終的に図３９に示すよう各スロットに
導線が挿入され、全てのコイルが形成される。

【００３６】この実施形態の場合には、ステータコア１
０を割り出す回数が少なくなり、作業効率が向上する。
また、スロット内での導線の動きの制約が少ないので、
ノズルや第１および第２のフックの制御が簡易となる。

【００３７】図４０には、コイルエンドガイドの他の好
適な形状が示されている。コイルエンドガイド６６は、
断面形状がステータコアのスロットの形状にほぼ一致
し、長さがステータコア１０の軸方向の長さより長い棒
形状である。このコイルエンドガイド６６を、図４１お
よび図４２に示すように、導線巻き付け前に、導線を巻
き渡すスロット１４-1，１４-2の間の４個のスロットに
ステータ軸方向より挿入しておく。ここで図４２は、図
４１の矢印Ａ方向からの矢視図である。図４２に示すよ
うに、コイルエンドガイド６６は、ステータコア１０の
両端部において突出している。そして、図３２から図３
６を用いて説明したと同様の方法で、導線を巻き付け、
コイル６２を形成する。このとき、コイルエンドガイド
６６のステータコア１０の両端から突出した部分が、前
述のコイルエンドガイド５８と同様の働きをして、まだ
導線が挿入されていないスロットにコイル６２がかかる
ことを防止する。

【００３８】ひとつのコイルの形成が終了すると、図４
３に示すように、次に導線を巻き渡すスロット１４-3，
１４-4の間のスロットにコイルエンドガイド６６を挿入
する。このとき、すでにコイル６２が形成されているス
ロットがあるので、これ以外の３個のスロットに対して
コイルエンドガイド６６が挿入される。そして、図３８
を用いて説明したと同様にして、コイル６４を形成す
る。これを繰り返して各スロットに導線を巻き渡して、
図３９に示すステータと同等のステータが完成する。

【００３９】また、図４４に示すように、コイルエンド
ガイド６８にすり割り７０を設けることも可能である。
このすり割り７０によって、これが開閉する方向にコイ
ルエンドガイド６８が弾性を有するようになり、この弾
性力でスロット内壁に密着し、確実に固定される。ま
た、コイルが形成された後、コイルエンドガイド６８を
取り出すときには、すり割り７０の口を閉じるようにし
ながら抜くことによって、比較的容易にコイルエンドガ
イド６８を抜き取ることができる。

【００４０】図４５には、コイルエンドガイドのさらに
他の好適な形状が示されている。コイルエンドガイド７
２の断面形状は、小径部７４では、ステータコアのスロ
ット形状とほぼ同一であり、この部分がスロットに挿入
される。大径部７６は、小径部７４がスロットに挿入さ
れた状態で、ステータコア外方向に突出する部分を有し
ている。

【００４１】導線を巻き渡すスロットの間のスロット
に、２個の前述のコイルエンドガイド７２をステータコ
アの両端から挿入し、図３２から図３７を用いて説明し
たと同様に、ガイド７２に掛けながら導線を巻きコイル
を形成する。このとき、コイルエンドガイド７２の大径
部７６は、ステータコア１０の両端に突出しており、こ
の部分が導線のガイドの役割を果たす。このコイルエン
ドガイド７２は、コイルエンドを図４３などに示す場合
よりも、より外側に形成したいときに、好適なものであ
る。すなわち、導線を巻き渡すときに、大径部７６によ
ってスロット底部より外側に巻き渡され、コイルエンド
をより外側に形成することができる。また、このコイル
エンドガイド７２にも、図４４に示すコイルエンドガイ
ド６８のように、すり割りを形成することも好適であ
り、同様の効果を得ることができる。

【００４２】図４６および図４７には、コイルエンドガ
イドのさらに他の好適な形状が示されている。コイルエ
ンドガイド１０８の断面形状は、大径部１１０付近で
は、ステータコアのスロット形状とほぼ同一である、こ
の部分がスロットに挿入される。両端付近の小径部１１
２は、スロットに挿入された場合ステータコアの両端か
ら飛び出す部分であり、スロットに挿入された時の外側
の面が、大径部１１０の外側の面より、内側に形成され
るような形状である。また、このコイルエンドガイド１
０８は、図４７に示すように３つの分割部材１１４，１
１６，１１８からなる。第１分割部材１１４と、第２、
第３の分割部材１１６，１１８の分割面１２０は、コイ
ルエンドガイド１０８の中心面１２２とほぼ直交する平
面である。第２分割部材１１６と第３分割部材１１８の
分割面１２４は、中心面１２２と角度φで交わってい
る。この角度φは、コイルエンドガイドの側面の交角を
２θとしたときに、θ≦φとなっている。

【００４３】コイルエンドガイド１０８を引き抜くに
は、まず第１分割部材１１４をステータ軸方向に引き抜
く。次に、第２分割部材１１６を、それまで第１分割部
材１１４があった位置にスライドさせる。このとき、前
述のように分割面１２４と中心面１２２の交角φが角度
θ以上となっているので、スロットの側面と第３分割部
材１１８に阻まれることはない。そして、第２分割部材
１１６をステータ軸方向に抜きとる。最後に第３分割部
材１１８を第１分割部材１１４があった位置にスライド
させ、そしてスロット内から引き抜く。

【００４４】このコイルエンドガイド１０８は、コイル
エンドを図４３などに示す場合よりも内側に形成したい
ときに好適なものである。すなわち、導線を巻き渡すと
きに、小径部１１２によってスロットの底部より内側に
巻き渡され、コイルエンドをより内側に形成することが
できる。

【００４５】なお、コイルエンドガイド６６，６８，７
２，１０８を、導線を巻き渡すスロットの間のスロット
全てに装着するのではなく、両端のスロットのみに装着
するようにしても良い。特に、コイルエンドガイド７２
のように、コイルエンドをより外側に形成するための大
径部を有している場合には、中間のスロットにかからな
いように導線を巻き渡すことができる。

【００４６】図４８には、コイルエンドガイドのさらに
他の好適な形状が示されている。コイルエンドガイド７
８は、ふたつの挿入部８０とこれらを掛け渡す掛渡し部
８２とからなり、全体として略コの字型の形状を有して
いる。挿入部８０は、ステータコアのスロット内に挿入
される部分であり、その断面形状は、スロットの断面形
状と同等である。掛渡し部８２は、挿入部８０が所望の
スロットに挿入されるような円弧長を有しており、その
外径部分が導線を巻き渡すときのガイドとなる。図に示
すように、掛渡し部８２は、コイルエンドガイド７２の
大径部７６と同様に、ステータコアに装着した際にスロ
ット底面より外側に突出している。この突出部分によっ
て、コイルをより外側に形成することができる。

【００４７】このコイルエンドガイド７８を２個、ステ
ータの両端部から挿入し、掛渡し部８２に沿って、図３
２から図３７を用いて説明したと同様に導線を巻き付
け、コイルを形成することができる。しかし、突出部分
を設けないようにすることももちろん可能であり、これ
らはモータの外形寸法の制限など、設計的な要求に基づ
き適宜選択することが可能である。さらに、このコイル
エンドガイド７８においても、図４４に示したと同様の
すり割りを設けることによって、前述同様に装着性、抜
き取り性の改善を図ることができる。

【００４８】図４９ないし図５２は、導線を巻き渡した
後、コイルエンド部分の導線をかがる場合に好適な実施
形態を説明するための図である。コイルの導線は、それ
自身の発生する磁界の影響を受けて振動を起こし、導線
どうし、またステータコアなどと擦れて絶縁不良を起こ
す場合がある。スロット内部の導線については、ステー
タコアにより拘束されているためおおきな問題とならな
いが、コイルエンド部分では導線の動きを拘束するもの
がないので、使用しているうちに絶縁不良をおこす場合
がある。これを防止するためには、コイルエンド部分の
導線をかがってその動きを拘束することが良い。本実施
形態は、このかがり作業をするのに好適なものである。

【００４９】図４９は、導線を巻き付ける前のステータ
コア１０と治具をステータ軸方向から見た図である。図
５０は、図４９に示すＸ−Ｘ線における断面図である。
ステータコア１０のスロット内には、図４４に示したす
り割り付きのコイルエンドガイド６８が挿入されてい
る。また、ステータコア１０の両端部にはスペーサ８４
が配置されている。図５１には、スペーサ８４の形状が
示されている。スペーサ８４の、ステータコア１０の端
面に当接する部分は、スペーサ基部８６と先端部８８か
らなる。さらに、スペーサ８４は、ステータコア１０に
当接する当接部９０を有し、この当接部９０と前記のス
ペーサ基部８６とでステータコア１０の角部を覆う形状
となっている。そして、当接部９０の先端には、ステー
タ軸に直交する方向に延びるフランジ部９２が設けられ
ている。これが磁極の数だけ円周上に配列されている。

【００５０】スペーサ８４は、図４９および図５０に示
すように、ステータコアの端部に配列され、このときス
ペーサ基部８６が連なって円環形状となって、ステータ
コア端部を覆っている。また先端部８８は、磁極の端面
のほぼ全てを覆っているが、先端においては、磁極のよ
うに先が広がっておらず円弧形状となっている。この部
分の形状が広がっていないので、後述するように、コイ
ル形成後もスペーサ８４をステータ軸の直交方向に抜き
取ることができる。これらのスペーサ８４は、ステータ
コア１０の端部に円環状に配列され、第１および第２の
固定リング９４，９６がたがのように働いて固定され
る。図５２に示すように、第１固定リング９４には貫通
孔９８が設けられ、第２固定リング９６には貫通ねじ孔
１００が設けられている。六角穴付ボルト１０２が貫通
孔９８を貫通し、貫通ねじ孔１００と螺合してスペーサ
８４が確実にステータコア端部に固定される。

【００５１】固定リング９４，９６のさらに外側に、割
出し治具１０４が位置し、その一部は両端のスペーサ８
４の間の部分で、ステータコア１０に接している。この
割出し治具１０４は、両端部に絡げピン１０６が配置さ
れており、これらの治具１０４、絡げピン１０６は、前
述の割出し治具１６、絡げピン１８と同様の機能を有す
る。

【００５２】以上のようにスペーサ８４をステータコア
１０の端部に固定した状態で、どうせんを巻回して、コ
イルを形成する。コイルの結線部処理などをした後、六
角穴付きボルト１０２を外して、固定リング９４，９６
および割出し治具１０４と取り外す。そして、残ったス
ペーサをステータコア１０の半径方向に引き抜く。この
とき、スペーサ８４の先端の形状が丸くなっているの
で、コイルとして形成された導線を引っ掛けて、傷を付
けたり断線したりすることが防止されている。スペーサ
８４を引き抜いたことによって、コイルエンドとステー
タコア１０の間に隙間ができ、この隙間にかがり糸を通
して、コイルエンドを束ねて固定する。これによって、
モータ自ら発生する磁界でコイルエンドの導線が運動し
て、擦れて絶縁不良を起こしたり。断線したりすること
を防止することができる。

【００５３】以上の各実施形態によれば、導線をスロッ
トに挿入する際には、一旦スロットに対向する位置にお
いて、このスロットとほぼ平行に張り渡された後、挿入
されるので、ステータコアの端部や磁極のエッジなどで
導線が擦られることが減少する。また、導線を巻いたな
りの形状でコイルを形成するのではなく、コイルエンド
ガイドによりコイルエンドの形状を定めることができる
ので、コイルエンドを小型にすることができる。

【００５４】また、実施形態の説明においては、各図に
示されるとおり、三相４極のステータを作製する場合に
ついて説明したが、特にこの形式に限られるものではな
く、単相やさらに多い極数であっても同様の方法で作製
可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上本発明によれば、導線をスロットに
挿入する際には、一旦スロットに対向する位置におい
て、このスロットとほぼ平行に張り渡された後、この平
行状態を保持して挿入されるので、ステータコアの端部
や磁極のエッジなどで導線が擦られることが減少する。
したがって、導線の絶縁被膜が損傷されたり、導線が切
断したりすることが減少する。また、コイルの巻線工程
の自動化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる巻線機の好適な実施形態の主
要部を示した図である。

【図２】 本実施形態のコイルエンドガイドおよび保持
部材の斜視図である。

【図３】 図２に示したコイルエンドガイドをステータ
コアに固定した状態を示す図である。

【図４】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図５】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図６】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図７】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図８】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図９】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成す
る動作の説明図である。

【図１０】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１１】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１２】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１３】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１４】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１５】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１６】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１７】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１８】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図１９】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図２０】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図２１】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図２２】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図２３】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図である。

【図２４】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する動作の説明図であり、特に、スロット内での導線の
移動の軌跡を示す図である。

【図２５】 本実施形態の巻線機によって部分的にコイ
ルが形成された状態を示す図である。

【図２６】 本実施形態の巻線機によって部分的にコイ
ルが形成された状態の詳細を示す図である。

【図２７】 本実施形態の巻線機によって部分的にコイ
ルが形成された状態を示す図である。

【図２８】 本実施形態の巻線機によって部分的にコイ
ルが形成された状態の詳細を示す図である。

【図２９】 本実施形態の巻線機によってコイルを形成
する順番を示した図である。

【図３０】 本実施形態の巻線機によって、第１層のコ
イルが形成され、第２層のコイルを形成し始めた状態を
示す図である。

【図３１】 本発明にかかる他の実施形態のコイルエン
ドガイドおよび保持部材を示す図である。

【図３２】 図２７に示したコイルエンドガイドをステ
ータコアに固定した状態を示す図である。

【図３３】 他の実施形態において、第１層のコイルを
形成した状態を示した詳細図である。

【図３４】 他の実施形態において、第１層のコイルを
形成し、第２層のコイルを形成し始めた状態を示した図
である。

【図３５】 他の実施形態において、１相１極のコイル
が完成した状態を示す詳細図である。

【図３６】 他の実施形態において、１相１極のコイル
が完成した状態を示す斜視図である。

【図３７】 他の実施形態において、１相１極のコイル
が完成した状態を示す図である。

【図３８】 他の実施形態において、ふたつめのコイル
が形成された状態を示す図である。

【図３９】 他の実施形態において、各相各極のコイル
が全て形成された状態を示す図である。

【図４０】 他の形態のコイルエンドガイドを示す図で
ある。

【図４１】 図４０に示すコイルエンドガイドを用いて
導線を巻回し、１相１極のコイルが完成した状態を示す
図である。

【図４２】 図４１に対応する側面図である。

【図４３】 図４０に示すコイルエンドガイドを用いて
導線を巻回し、ふたつめのコイルが完成した状態を示す
図である。

【図４４】 さらに他の形態のコイルエンドガイドを示
す図である。

【図４５】 さらに他の形態のコイルエンドガイドを示
す図である。

【図４６】 さらに他の形態のコイルエンドガイドを示
す図である。

【図４７】 図４６に示すコイルエンドガイドの端面を
示す図である。

【図４８】 さらに他の形態のコイルエンドガイドを示
す図である。

【図４９】 本発明にかかるさらに他の実施例の説明図
である。

【図５０】 図４９のＸ−Ｘ断面図である。

【図５１】 スペーサの形状を示す図である。

【図５２】 固定リングの形状を示す図である。

【符号の説明】

１０ ステータコア、１２ 磁極、１４ スロット、１
６ 割出し治具、１８絡げピン、２０，５８ コイルエ
ンドガイド、２２，６０ 保持部材、２４ 導線、２６
ノズル、２８ 第１フック、３０ 第２フック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータのステータコアの第１および第２
   のスロットに導線を巻き渡してコイルを形成するコイル
   巻線機であって、 退避時にはステータコアの第１端面側に位置し、進出時
   にはステータコアの第２端面側に突出する、導線を繰り
   出すノズルと、 前記ステータコアの第１端面側に位置する第１のフック
   と、 退避時には前記ステータコアの第２端面側に位置し、進
   出時にはステータコアの第１端面側に突出する第２のフ
   ックと、 前記第１および第２スロットの間のコイルエンド部分の
   導線を案内するコイルエンドガイドと、を有し、 前記第１フックと前記第２フックによって前記第１スロ
   ットに略平行に導線を張り渡し、前記第１フックと前記
   第２フックが協働して、この略平行状態を保ったまま当
   該第１スロット内に導線を挿入して、前記第１端面から
   前記第２端面に導線を掛け渡し、 前記ノズルと前記第２フックが協働して導線を前記コイ
   ルエンドガイドに沿わせて、前記第２端面において前記
   第１スロットから前記第２スロットに導線を掛け渡し、 前記第２フックと前記ノズルによって前記第２スロット
   に略平行に導線を張り渡し、前記第２フックと前記ノズ
   ルが協働して、この略平行状態を保ったまま当該第２ス
   ロット内に導線を挿入して、前記第２端面から前記第１
   端面に導線を掛け渡し、 前記ノズルが導線を前記コイルエンドガイドに沿わせ
   て、前記第１端面において前記第２スロットから前記第
   １スロットに導線を掛け渡し、 導線をステータコアに巻き付けるコイル巻線機。