KR100982889B1 - 코일 형성 방법 및 코일 형성 장치 - Google Patents

Abstract

베이스 홀더(20)의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임(3)을 갖고, 권취 프레임(3)이 베이스 홀더(20)에 대해 진퇴 가능하게 배치된 권취 지그(2)를 이용한다. 1개의 권취 프레임(3a)을 다른 권취 프레임(3)보다도 돌출하도록 전진시키는 권취 프레임 돌출 공정과, 권취 프레임(3a)에 전선(99)을 대략 일방향으로부터 공급하는 동시에, 권취 프레임(3a)의 축선(C)을 중심으로 권취 지그(2) 전체를 회전시켜 권취 프레임(3)에 전선(99)을 권취하여 단극 코일(90)을 형성하는 권취 공정과, 권취 프레임(3a)을 후퇴시키는 권취 프레임 후퇴 공정을 포함한다. 권취 프레임 돌출 공정과 권취 공정과 권취 프레임 후퇴 공정을 인접하는 권취 프레임(3)에 차례로 반복하여 행하는 동시에, 권취 공정에 있어서는 권취 지그(2)의 회전 방향을 차례로 역회전시킨다. 전선의 꼬임을 발생시키는 일 없이 단극 코일을 형성할 수가 있고, 또한 단극 코일 사이의 걸침선의 길이를 짧게 할 수 있다.

베이스 홀더, 권취 지그, 단극 코일, 권취 프레임, 전선

Description

코일 형성 방법 및 코일 형성 장치{COIL FORMING METHOD AND COIL FORMING DEVICE}

본 발명은, 모터(전동기)에 이용되는 코일의 형성 장치 및 형성 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 고정자 코어의 슬롯에 단극 코일을 복수 삽입하여 이루어지는 고정자를 갖는 모터를 제조하는 데 있어서는, 상기 단극 코일을 복수 연결한 코일을 형성하는 것이 필요하다.

종래의 코일 형성 방법에서는, 고정된 권취 프레임의 주위를 회전하면서 전선(와이어)을 도출하는 와인더를 이용하고, 상기 권취 프레임의 주위에 전선을 권취하여 단극 코일을 형성한다. 그리고, 그와 같이 얻어진 단극 코일에 연결하여 다른 단극 코일을 형성하기 위해서는, 다시 고정된 권취 프레임의 주위에 상기 와인더를 반대 방향으로 회전시켜 권취 방향이 반대인 단극 코일을 형성한다.

또한 상기와 마찬가지로, 권취 프레임의 주위를 와인더가 회전하면서 전선을 공급하는 코일 형성 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2000-253631호 공보에 개시된 것이 있다. 이 특허 문헌에 있어서는, 전선의 권취를 행하는 권취 프레임의 외경을 변경 가능하게 하고 있고, 이 권취 프레임의 주위를 상기 와인더로 서의 플라이어를 회전시키고 권취를 행한 단극 코일을 순차적으로 블레이드에 돌려 넘겨, 상기 모터에 이용하는 연극(連極) 코일을 형성하고 있다.

그러나, 상기 종래의 코일 형성 방법에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 상기 와인더를 회전시키면서 전선을 공급하기 때문에, 전선이 와인더의 회전에 수반하여 꼬이면서 권취 프레임에 권취된다. 전선이 꼬인 상태에서 코일을 형성한 경우에는, 슬롯 중에 있어서 전선이 단독으로 이동할 수 없거나 혹은 꼬임에 의해 쓸데없는 공간이 생겨버리는 등의 이유에 의해 코일의 점적율 향상을 저해시켜 버린다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 전선의 꼬임을 발생시키는 일 없이 단극 코일을 형성할 수 있는 코일 형성 방법 및 코일 형성 장치를 제공하고자 하는 것이다.

제1 발명은 전선을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일을 형성하는 방법이며,

복수의 권취 프레임을 갖고 이루어지는 권취 지그를 이용하고,

상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임인 제1 권취 프레임에 상기 전선을 공급하는 동시에, 상기 제1 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시키고, 상기 제1 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 상기 단극 코일을 형성하고, 이후 나머지 권취 프레임에 대해서도 상기 제1 권취 프레임과 마찬가지로 상기 단극 코일을 형 성하여 상기 모터용 코일을 형성하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법이다(청구항 1).

본 발명의 코일 형성 방법에 있어서는, 상기한 바와 같이 각 권취 프레임에 전선을 공급하여 각 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시킴으로써, 각 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 상기 단극 코일을 형성한다. 그로 인해, 종래와 같이 와인더를 이용하여 전선 자체를 회전시키면서 권취하는 일이 없다. 그리고 본 발명에 있어서는, 상기 전선을 꼬이게 하는 방향으로는 거의 장력을 가하는 일 없이 상기 권취를 행할 수 있다.

그로 인해, 전선에 꼬임을 발생시키는 일 없이 각 권취 프레임에 각 단극 코일을 형성할 수 있다.

제2 발명은 전선을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일을 형성하는 장치이며,

복수의 권취 프레임을 갖고 이루어지는 권취 지그와,

상기 권취 지그 전체를 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임의 축선, 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 회전시키는 회전 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치이다(청구항 9).

본 발명의 코일 형성 장치에 있어서는, 상기 회전 장치에 의해 상기 권취 지그 전체의 권취를 행하는 각 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 회전시키고, 각 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 상기 단극 코일 을 형성한다. 그로 인해, 상기 발명과 마찬가지로 전선에 꼬임을 발생시키는 일 없이 각 권취 프레임에 각 단극 코일을 형성할 수 있다.

상기 제1 발명에 있어서는, 상기 전선의 권취는 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다(청구항 2).

이 경우에는, 상기 돌출시킨 권취 프레임에 대해 이 권취 프레임의 축선에 직교하는 방향으로부터 쉽게 전선을 공급할 수 있다. 그로 인해, 전선의 공급이 용이한 동시에 권취 프레임으로의 전선의 권취도 용이해, 상기 꼬임의 발생이 거의 없는 단극 코일을 한층 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 상기 전선의 권취는 상기 전선의 권취를 행하는 권취 프레임의 축선을 차례로 상기 권취 지그의 회전 중심으로 접근시켜 행하는 것이 바람직하다(청구항 3).

이 경우에는, 상기 권취 지그가 상기 연극 코일을 형성하기 위해 상기 권취 프레임을 복수 갖고 있으면서도 권취를 행하는 권취 프레임이 상기 회전 중심으로부터 지나치게 편심하지 않은 상태에서 상기 전선의 권취를 행할 수 있다. 그로 인해, 상기 꼬임의 발생이 거의 없는 단극 코일을 한층 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 상기 복수의 권취 프레임은 그 축선이 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 4).

이 경우에는, 상기 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치된 각 권취 프레임의 축선을 중심으로 하여, 상기 권취 지그의 전체를 회전시켜 상기 전선의 권취를 행 할 수 있다.

또한, 베이스 홀더와 상기 베이스 홀더의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임을 갖고, 상기 권취 프레임이 상기 베이스 홀더에 대해 이동 가능하게 배치된 권취 지그를 이용하여 상기 복수의 권취 프레임 중 하나의 권취 프레임인 제1 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출하도록 이동시키는 권취 프레임 돌출 공정과, 돌출한 상기 제1 권취 프레임에 전선을 대략 일방향으로부터 공급하는 동시에 상기 제1 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시켜 상기 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 단극 코일을 형성하는 권취 공정을 포함하고, 상기 권취 프레임 돌출 공정과 상기 권취 공정을 인접하는 권취 프레임에 차례로 행하여 상기 모터용 코일을 형성하는 것이 바람직하다(청구항 5).

이 경우에는 상기 베이스 홀더와 권취 프레임을 갖는 독특한 구성의 권취 지그를 이용한다. 그리고 상기한 바와 같이, 권취 프레임 돌출 공정 및 권취 공정을 상기 권취 프레임마다 차례로 행한다. 여기서, 상기 권취 공정은 상기 권취 지그 전체를 상기 돌출한 권취 프레임의 축심 또는 이에 평행한 선의 주위로 회전시켜 행한다. 그로 인해, 상기한 바와 같이 전선을 일방향으로부터 공급할 수 있어, 종래와 같이 전선 자체를 회전시킬 필요가 없다. 그로 인해, 전선에 꼬임을 발생시키는 일 없이 권취 프레임에 단극 코일을 형성할 수 있다.

또한, 상기 권취 공정은 상기 권취 프레임 돌출 공정 후에 행한다. 즉, 권취 공정을 행하는 대상의 권취 프레임을 변경하는 경우에는, 상기 권취 프레임 돌 출 공정을 행하여 변경할 수 있어, 인접하는 권취 프레임 사이에 전선 공급을 위한 공간을 특별히 마련할 필요가 없다. 그로 인해, 이와 같이 얻어지는 단극 코일 사이의 걸침선의 길이도 충분히 짧게 억제할 수 있다. 그로 인해, 전선의 꼬임을 발생시키는 일 없이 단극 코일을 형성할 수 있고, 또한 단극 코일 사이의 걸침선의 길이를 짧게 할 수 있다.

또, 상기 권취 프레임 돌출 공정에 있어서의 권취 프레임의 돌출 방법으로서는, 후술하는 바와 같이 직선적으로 권취 프레임을 그 축 방향으로 전진시켜 축 방향에 돌출시키는 방법 외에, 그 축선이 다른 권취 프레임의 축선과 대략 직교하는 방향을 향하도록 권취 프레임을 선회시켜, 다른 권취 프레임의 측방으로 돌출시키는 방법 등을 취할 수도 있다. 즉, 상기 권취 프레임 돌출 공정에 있어서는 그 후의 권취 공정에 있어서 권취 지그 전체를 회전시켰을 때에, 돌출한 권취 프레임에 공급되는 전선이 다른 권취 프레임에 간섭되지 않는 상태를 얻을 수 있으면, 권취 프레임의 돌출 방향 및 돌출 방법은 특별히 문제되지 않는다.

또한 상기 권취 프레임은, 그 축선 방향으로 대략 직선형으로 진퇴 가능하게 배치해 두고, 상기 권취 프레임 돌출 공정에 있어서는 하나의 권취 프레임을 전진시킴으로써 다른 권취 프레임보다도 돌출시키는 것이 바람직하다(청구항 6). 이 경우에는, 상기 권취 프레임의 이동 기구를 간단히 할 수 있는 동시에 돌출 동작을 쉽게 행할 수 있다.

또 상기 권취 프레임의 이동 방법으로서는, 상술한 바와 같이 상기한 대략 직선형의 진퇴 이외에 권취 프레임을 선회시키는 방법, 전진 후퇴와 선회를 조합하 는 방법, 그 외 다양한 이동 방법을 적용할 수 있다.

또한, 상기 권취 공정 후에는 상기 단극 코일을 형성한 상기 권취 프레임을 후퇴시키는 권취 프레임 후퇴 공정을 행하는 것이 바람직하다(청구항 7). 이 경우에는, 그 후의 다른 권취 프레임의 돌출 공정 및 권취 공정을 쉽게 행할 수 있다.

또한, 상기 권취 공정은 상기 권취 프레임마다 차례로 상기 권취 지그의 회전 방향을 역회전시켜 행하는 것이 바람직하다(청구항 8). 이 경우에는, 권취 방향이 다른 단극 코일을 연결하여 이루어지는 코일을 쉽게 형성할 수 있다.

상기 제2 발명에 있어서는, 상기 권취 지그는 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태에서 상기 전선의 권취를 행하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 10).

이 경우에는, 상기 각 권취 프레임은 각각 다른 권취 프레임보다도 돌출 가능하다. 그로 인해, 상기 돌출시킨 권취 프레임에 대해 이 권취 프레임의 축선에 직교하는 방향으로부터 쉽게 전선을 공급할 수 있다. 그로 인해, 전선의 공급이 용이한 동시에 권취 프레임으로의 전선의 권취도 용이해, 상기 꼬임의 발생이 거의 없는 단극 코일을 한층 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 상기 권취 지그는 상기 각 권취 프레임의 축선을 차례로 상기 권취 지그의 회전 중심으로 접근시켜 상기 전선의 권취를 행하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 11).

이 경우에는, 상기 권취 지그가 상기 연극 코일을 형성하기 위해 상기 권취 프레임을 복수 갖고 있으면서도 권취를 행하는 권취 프레임이 상기 회전 중심으로 부터 지나치게 편심하지 않은 상태에서 상기 전선의 권취를 행할 수 있다. 그로 인해, 상기 꼬임의 발생이 거의 없는 단극 코일을 한층 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 상기 복수의 권취 프레임은 그 축선이 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 12).

이 경우에는, 상기 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치된 각 권취 프레임의 축선을 중심으로 하여, 상기 권취 지그의 전체를 회전시켜 상기 전선의 권취를 행할 수 있다.

또한, 상기 복수의 권취 프레임은 각 권취 프레임의 무게 중심을 연결한 가상선이 대략 원형상이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 13).

이 경우에는, 상기 권취 지그에 있어서 각 권취 프레임들을 쉽게 접근시켜 배치할 수 있어, 각 권취 프레임에 권취한 단극 코일들 사이를 연결하는 걸침선의 길이를 짧게 할 수 있다.

또한 이 경우에는, 상기 복수의 권취 프레임에 있어서의 상기 전선의 권취를 행하는 권취 프레임을 상기 권취 지그의 회전 중심으로 접근시키는 것이 용이해진다.

또한, 상기 복수의 권취 프레임의 축선은 상기 대략 원형상의 가상선의 중심으로부터 외측을 향하거나, 또는 경사 외측을 향해 방사형으로 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 14).

이 경우에는 상기 각 권취 프레임의 배치가 용이해, 상기 각 권취 프레임을 배치한 권취 지그를 회전시킴으로써 상기 전선의 권취를 행하는 권취 프레임을 상 기 권취 지그의 회전 중심으로 쉽게 접근시킬 수 있다.

또한, 상기 복수의 권취 프레임의 축선은 서로 대략 평행하게 배치되어 있을 수도 있다(청구항 15).

이 경우에도 상기 각 권취 프레임의 배치가 용이해, 상기 각 권취 프레임을 배치한 권취 지그를 회전시킴으로써 상기 전선의 권취를 행하는 권취 프레임을 상기 권취 지그의 회전 중심으로 쉽게 접근시킬 수 있다.

또한, 상기 권취 지그는 베이스 홀더와 상기 베이스 홀더의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임을 갖고, 상기 권취 프레임이 상기 베이스 홀더에 대해 이동 가능하게 배치되어 있어 어느 하나의 권취 프레임이 다른 권취 프레임보다도 돌출된 상태를 얻을 수 있도록 구성되어 있고, 상기 회전 장치는 상기 권취 지그 전체를 돌출시킨 상기 권취 프레임의 축선, 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 회전시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 16).

이 경우에는, 상기 돌출을 행한 권취 프레임에 상기 전선을 공급하여, 이 돌출된 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 대략 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시킴으로써, 전선의 꼬임을 발생시키는 일 없이 단극 코일을 형성할 수가 있고, 또한 단극 코일 사이의 걸침선의 길이를 짧게 할 수 있다.

또한, 상기 베이스 홀더는 원반 형상을 나타내고 있고, 상기 복수의 권취 프레임은 상기 베이스 홀더의 중심점으로부터 방사형으로 신장되는 축선에 따라서 진퇴 가능하게 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 17). 이 경우에는, 상기 회전 장치에 의해 권취 지그 전체를 회전시키는 경우의 회전 중심을 권취 프레임마다 변 경하는 경우에, 상기 베이스 홀더의 중심점을 중심으로 권취 지그 전체를 약간 회전시켜 상기 회전 장치에 결합시키면 좋다. 그로 인해, 권취를 행하는 권취 프레임을 교체시켰을 때의 회전 중심의 변경 작업이 용이해진다.

또 상기 각 권취 프레임은, 상기 축선에 따라서 폭이 넓어지는 부채 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다(청구항 18). 이 경우는, 각 권취 프레임에 형성되는 단극 코일의 형상을 상기 축선에 따라서 폭이 넓어지는 형상으로 할 수 있다. 그로 인해, 예를 들어 고정자 코어의 내주면으로부터 장착하는 경우에 적합한 코일 형상을 쉽게 얻을 수 있다. 또한, 상기 각 권취 프레임은 권취되는 단극 코일의 형상을 정렬하기 위한 성형 블럭을 착탈 가능하게 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 19). 이 경우에는, 다른 형상의 성형 블럭을 사용함으로써 단극 코일의 형상의 변경을 쉽게 행할 수 있다.

또한, 상기 권취 지그는 상기 권취 프레임 전부를 후퇴시킨 상태에 있어서의 상기 권취 프레임의 선단부가 형성하는 외형선이 상기 베이스 홀더의 중심점을 중심으로 하는 원형상이 되는 것이 바람직하다(청구항 20). 이 경우에는, 링형의 고정자 코어의 내면으로부터 코일을 삽입하는 경우에는 코일을 형성하여 보유 지지한 상기 권취 지그를 고정자 코어의 내면측에 배치함으로써, 코일을 다른 장치로 이동하는 일 없이 직접적으로 고정자 코어에 장착할 수 있다. 그로 인해, 모터의 제조 공정을 종래보다도 대폭 합리화시킬 수 있다.

또 상기 각 권취 프레임의 양측에는, 상기 베이스 홀더의 외주면으로부터 연장 설치된 분리 판이 배치되어 있고, 상기 분리 판과 상기 권취 프레임 사이에는 소정의 간격이 유지되어 있는 것이 바람직하다(청구항 21). 이 경우에는, 권취 프레임에 단극 코일을 형성한 후에 권취 프레임을 후퇴시켰을 때에, 상기 분리 판과 권취 프레임 사이의 소정 간격의 공간에 코일을 배치할 수 있어, 코일 형상을 양호하게 유지한 상태에서 권취 지그에 코일을 보유 지지할 수 있다.

도1은 제1 실시예에 있어서의 코일 형성 장치의 구성을 도시하는 설명도이다.

도2는 제1 실시예에 있어서의 코일 형성 장치에 의해 코일을 형성하고 있는 상태를 도시하는 설명도이다.

도3은 제1 실시예에 있어서의 권취 지그의 구조를 도시하는 전개 설명도이다.

도4는 제1 실시예에 있어서의 권취 지그의 권취 프레임을 모두 후퇴시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도5는 제1 실시예에 있어서의 권취 지그의 제1 권취 프레임을 전진시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도6은 제1 실시예에 있어서의 권취 지그를 제1 권취 프레임의 축선을 중심으로 회전시켜 전선을 권취하고 있는 상태를 도시하는 설명도이다.

도7은 제1 실시예에 있어서의 제1 권취 프레임으로의 전선의 권취가 완료된 상태를 도시하는 설명도이다.

도8은 제1 실시예에 있어서의 제1 권취 프레임을 후퇴시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도9는 제1 실시예에 있어서의 권취 지그의 제2 권취 프레임을 전진시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도10은 제1 실시예에 있어서의 권취 지그를 제2 권취 프레임의 축선을 중심으로 회전시켜 전선의 권취가 완료된 상태를 도시하는 설명도이다.

도11은 제1 실시예에 있어서의 제2 권취 프레임을 후퇴시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도12는 제1 실시예에 있어서의 권취 지그의 제3 권취 프레임을 전진시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도13은 제1 실시예에 있어서의 권취 지그를 제3 권취 프레임의 축선을 중심으로 회전시켜 전선의 권취가 완료된 상태를 도시하는 설명도이다.

도14는 제1 실시예에 있어서의 제3 권취 프레임을 후퇴시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도15는 제1 실시예에 있어서의 권취 프레임의 후퇴 위치에서의 고정 구조를 도시하는 설명도이다.

도16은 제1 실시예에 있어서의 권취 프레임의 위치 결정 핀의 가이드 판으로의 결합을 해제한 상태를 도시하는 설명도이다.

도17은 제1 실시예에 있어서의 권취 프레임의 전진 위치에서의 고정 구조를 도시하는 설명도이다.

도18은 제2 실시예에 있어서의 권취 지그를 고정자 코어의 내부에 배치한 상 태를 도시하는 설명도이다.

도19는 제2 실시예에 있어서의 권취 지그에 삽입한 삽입 블레이드 및 임시 정형 블레이드를 전진시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도20은 제3 실시예에 있어서의 코일 삽입 장치를 도시하는 사시도이다.

도21은 제3 실시예에 있어서의 코일 삽입 장치에 있어서의 삽입 블레이드 및 임시 정형 블레이드를 전진시킨 상태를 도시하는 설명도이다.

도22는 제3 실시예에 있어서의 삽입 블레이드 및 임시 정형 블레이드의 전진 방향을 도시하는 설명도이다.

도23은 제4 실시예에 있어서의 단극 코일 형성용 보빈을 베이스 홀더의 돌기부에 부착하여 단극 코일을 형성한 상태를 도시하는 사시 설명도이다.

도24는 제4 실시예에 있어서의 단극 코일을 권취한 단극 코일 형성용 보빈의 일부를 베이스 홀더의 돌기부로부터 떼어낸 상태를 도시하는 사시 설명도이다.

도25는 제5 실시예에 있어서의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도26은 제5 실시예에 있어서의 각 코일 권취 프레임에 각 단극 코일을 형성하여 연극 코일을 형성한 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도27은 제5 실시예에 있어서의 외측 권취 프레임부가 권취 위치에 있는 상태의 각 권취 프레임을 도시하는 설명도이다.

도28은 제5 실시예에 있어서의 외측 권취 프레임부가 이탈 위치에 있는 상태의 각 권취 프레임을 도시하는 설명도이다.

도29는 제5 실시예에 있어서의 제1 코일 권취 프레임의 권취축을 선회 아암 의 선회 중심축에 대략 맞추어, 나머지 모든 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도30은 제5 실시예에 있어서의 제1 코일 권취 프레임에 전선을 권취하여 단극 코일을 형성하고 있는 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도31은 제5 실시예에 있어서의 제1 걸침선 권취 프레임의 권취축을 선회 아암의 선회 중심축에 대략 맞추는 동시에, 나머지 모든 권취 프레임보다도 돌출시켜 제1 걸침선 권취 프레임에 전선을 권취하고 있는 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도32는 제5 실시예에 있어서의 제2 코일 권취 프레임의 권취축을 선회 아암의 선회 중심축에 대략 맞추어, 나머지 모든 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도33은 제5 실시예에 있어서의 제2 코일 권취 프레임에 전선을 권취하여 단극 코일을 형성하고 있는 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도34는 제5 실시예에 있어서의 모든 권취 프레임에 전선을 권취하여 연극 코일을 형성한 상태의 코일 형성 장치를 도시하는 사시도이다.

도35는 제5 실시예에 있어서의 모든 권취 프레임에 전선을 권취하여 연극 코일을 형성한 상태를 모식적으로 도시하는 설명도이다.

도36는 제6 실시예에 있어서의 권취 지그로부터 인서터 지그로 연극 코일을 이동 적재하고 있는 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 평면 설명도이다.

도37은 제6 실시예에 있어서의 연극 코일을 보유 지지하는 권취 지그를 인서 터 지그로 전진시키고 있는 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도38은 제6 실시예에 있어서의 권취 지그의 코일 권취 프레임에 있어서의 삽입 오목부에 인서터 지그의 코일 받침부에 있어서의 선단부를 삽입하고 있는 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도39는 제6 실시예에 있어서의 권취 지그의 각 코일 권취 프레임에 있어서의 각 외측 권취 프레임부를 이탈 위치로 이동시켜, 각 코일 권취 프레임으로부터 각 단극 코일을 이탈시킨 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도40은 제6 실시예에 있어서의 권취 지그의 불출 코어를 전진시키고, 연극 코일을 인서터 지그에 있어서의 규정 위치까지 압출한 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도41은 제6 실시예에 있어서의 권취 지그를 인서터 지그로부터 후퇴시킨 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도42는 제6 실시예에 있어서의 인서터 지그에 있어서의 각 코일 받침부를 고정자 코어의 내주면에 대향시킨 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 설명도이다.

도43은 제6 실시예에 있어서의 인서터 지그에 있어서의 각 코일 받침부 및 각 가이드부를 고정자 코어의 내주면에 대향시킨 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 평면 설명도이다.

도44는 제6 실시예에 있어서의 연극 코일을 인서터 지그로부터 고정자 코어의 각 슬롯에 삽입 배치한 상태의 코일 형성 삽입 장치를 도시하는 평면 설명도이 다.

(제1 실시예)

본 발명의 실시예에 관한 코일 형성 방법 및 코일 형성 장치에 대해, 도1 내지 도17을 이용하여 설명한다.

본 예의 코일 형성 장치(1)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 전선(99)을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일(90)을 3개 연결하여 이루어지는 모터용 코일(9)(도14 참조)을 형성하는 장치이며, 권취 지그(2)와 회전 장치(4)를 갖고 이루어진다.

권취 지그(2)는, 도1 내지 도3에 도시한 바와 같이 베이스 홀더(20)와 상기 베이스 홀더(20)의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임(3)을 갖는다. 각 권취 프레임(3)은 베이스 홀더(20)에 대해 진퇴 가능하게 배치되어 있고, 어느 하나의 권취 프레임(3)이 다른 권취 프레임보다도 돌출된 상태를 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

회전 장치(4)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 권취 지그(2) 전체를 돌출시킨 권취 프레임(3)의 진퇴 방향의 축선(C)을 중심으로 회전시키도록 구성되어 있다.

이하, 코일 형성 장치(1)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

권취 지그(2)에 있어서는, 도3에 도시한 바와 같이 베이스 홀더(20)가 원반 형상을 나타내고 있다. 즉, 베이스 홀더(20)는 상하 한 쌍의 링형 판(21, 22)을 갖고 있고, 각각 중앙 관통 구멍(210, 220) 및 그 주위에 복수의 위치 결정 구멍(212, 222)을 갖고 있다. 이 중앙 관통 구멍(210, 220) 및 그 주위의 위치 결정 구멍(212, 222)은, 후술하는 회전 장치(4)와의 결합 위치를 결정하기 위한 것이다.

또한, 상하 한 쌍의 링형 판(21, 22)은 이들 중심으로부터 방사형으로 신장되는 방향에 따라 배치된 분리 판(29)을 거쳐서 연결되어 있다. 본 예에서는, 내각 30 °의 피치로 4매의 분리 판(29)을 배치하고, 또한 이들에 대향하는 위치에도 내각 30 °의 피치로 4매의 분리 판(29)을 배치하였다. 그리고, 인접하는 분리 판(29)의 사이에 마련된 내각 약 30 °의 공간에 각각 권취 프레임(3)을 배치하였다. 본 예에서는 대향하는 위치에 각각 3개의 권취 프레임(3)을 인접시켜, 합계 6개의 권취 프레임(3)을 설치하고 있다.

또 도3에 도시한 바와 같이, 본 예의 권취 지그(2)는 원반형의 상기 베이스 홀더(20)의 외주면에 있어서 비어 있는 위치에 분리 판(29) 및 권취 프레임(3)을 더 배치할 수 있도록 구성하고 있고, 최대 12개의 권취 프레임(3)을 구비할 수 있다.

또한 권취 프레임(3)은, 도3에 도시한 바와 같이 베이스 홀더(20)의 중심점으로부터 방사형으로 신장되는 축선에 따라 진퇴 가능하게 배치되어 있다. 또한, 각 권취 프레임(3)은 상기 축선에 따라 폭이 넓어지는 부채 형상을 갖고 있다.

즉 도3에 도시한 바와 같이, 각 권취 프레임(3)은 상기 베이스 홀더(20)의 링형 판(21, 22)에 평행한 면을 각각 표면 및 이면이라 하면, 그 표면 및 이면으로 부터 본 전체 형상이 대략 부채형인 동시에 그 중앙부에 절결부(320)를 설치한 프레임 본체부(32)를 갖는다. 또한, 프레임 본체부(32)의 양 측면에는 단차부(325)를 설치하고 있어, 단극 코일(90)을 형성한 경우에 그 위치 결정이 이루어지도록 되어 있다.

또한, 프레임 본체부(32)의 표면 및 이면에는 권취되는 단극 코일의 형상을 정렬하기 위한 성형 블럭(33, 34)이 착탈 가능하게 배치되어 있다. 이 성형 블럭(33, 34)도 대략 부채형을 나타내고 있고, 중앙부에 절결부(330, 340)를 갖고 있다. 또, 성형 블럭(33, 34)의 프레임 본체부(32)로의 고정은 도시하지 않은 비스의 나사 삽입에 의해 행해진다.

또한 본 예의 성형 블럭(33, 34)은, 도3에 도시한 바와 같이 외주측으로부터 내주측으로 근접함에 따라서 두께를 두껍게 하고 있어, 성형되는 단극 코일의 높이가 내주측으로 올수록 두꺼워지도록 되어 있다.

또한, 도3에 도시한 바와 같이 상기 프레임 본체부(32)는 상기 절결부(320)로부터 베이스 홀더(20)를 향한 축 방향으로 직사각 형상의 관통 구멍(329)을 갖고 있다. 또 관통 구멍(329)의 상하에는, 원형상의 관통 구멍인 로드 구멍(328)이 마련되어 있다. 그리고 권취 프레임(3)은, 상기 관통 구멍(329)을 통과한 가이드 판(31)을 베이스 홀더(20)에 고정함으로써 베이스 홀더(20)에 진퇴 가능하게 배치된다.

보다 구체적으로는, 가이드 판(31)은 도3에 도시한 바와 같이 베이스 홀더(20)에 고정되는 기단부(315)와, 권취 프레임(3)의 전진 위치를 규제하기 위해 대략 T자형으로 상하 방향의 치수를 크게 한 선단부(310)를 갖고 있다. 그리고, 이 가이드 판(31)의 기단부(315)를 상기 프레임 본체부(32)의 절결부(320)의 바닥부에 개구하고 있는 상기 관통 구멍(329)에 통과시키거나, 또한 스프링(36)을 장착한 로드(35)를 프레임 본체부(32)의 관통 구멍(329)의 상하에 마련된 로드 구멍(328)에 통과시킨다. 그리고, 가이드 판(31)의 기단부(315)를 베이스 홀더(20)의 상하 한 쌍의 링형 판(21, 22) 사이에 협지하여 고정하고, 또한 2개의 로드(35)의 일단부를 링형 판(21, 22)에 고정하는 동시에 타단부를 가이드 판(31)의 선단부(310)에 고정한다. 이에 의해, 권취 프레임(3)은 베이스 홀더(20)의 중심점으로부터 방사형으로 신장되는 축선에 따라 진퇴 가능하게 고정된다.

또한 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이, 권취 프레임(3)에는 핀 헤드부(380)를 뽑아 조작함으로써 핀 선단부(381)를 진퇴시킬 수 있는 위치 결정용 핀(38)을 상하에 갖고 있다. 또 가이드 판(31)에는, 상기 핀 선단부(381)와 결합 가능한 핀 구멍(318, 319)을 갖고 있다. 그리고, 도15에 도시한 바와 같이 위치 결정 핀(38)의 핀 선단부(381)를 핀 구멍(318)에 결합시키고 있는 상태에 있어서는, 권취 프레임(3)이 후퇴하여 베이스 홀더(20)에 근접한 상태가 유지된다. 또한 권취 프레임(3)을 전진시키는 경우에는, 위치 결정 핀(38)을 후퇴시켜 그 핀 선단부(381)와 핀 구멍(318)과의 결합 상태를 해제하고, 권취 프레임(3)을 스프링(36)에 저항하여 전진시킨다. 그리고, 도17에 도시한 바와 같이 다시 위치 결정 핀(38)을 전진시켜 핀 선단부(381)를 핀 구멍(319)에 결합시킨다. 이에 의해, 권취 프레임(3)은 그 축 방향으로 전진하여 베이스 홀더(20)로부터 떨어진 위치에 고 정시키도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 배치된 각 권취 프레임(3)의 양측에는, 베이스 홀더(20)의 외주면으로부터 연장 설치된 분리 판(29)이 존재하고 있다. 그리고, 분리 판(29)과 권취 프레임(3) 사이에는, 후술하는 코일 보유 지지 홈으로서 기능하는 소정의 간격이 유지되어 있다.

또한, 본 예의 권취 지그(2)는 상기 권취 프레임(3) 모두를 후퇴시킨 상태에 있어서의 권취 프레임(3)의 선단부가 형성하는 외형선이 베이스 홀더(20)의 중심점을 중심으로 하는 원형상으로 되어 있다. 즉, 본 예의 권취 지그(2)는 후술하는 고정자 코어의 내주면에 각 권취 프레임(3)을 대면시켜 배치할 수 있는 형상으로 되어 있다.

다음에 본 예의 회전 장치(4)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 도시하지 않은 구동축으로부터 연장 설치된 스트레이트부(41)와 상기 스트레이트부(41)에 플랜지(415, 420)를 거쳐서 접속된 굴곡부(42)를 갖고, 굴곡부(42)의 선단부에 권취 지그(2)와의 접속용 플랜지(425)를 갖고 있다.

굴곡부(42)는, 상기 도면에 도시한 바와 같이 스트레이트부(41)와 동축선 상으로 신장되는 제1 부위(421)와, 이 제1 부위로부터 90도 절곡되어 연장 설치된 제2 부위(422)와, 또한 제2 부위(422)로부터 90도 절곡되어 상기 스트레이트부(41)와 평행한 제3 부위(423)와, 또한 제3 부위(423)로부터 90도 절곡된 제4 부위(424)를 갖는다. 그리고, 제4 부위(424)의 선단부에 상기 접속용 플랜지(425)가 배치되어 있다.

접속용 플랜지(425)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 권취 지그(2)의 베이스 홀더(20)와 접속한 경우에, 베이스 홀더(20)의 두께 방향 및 직경 방향의 중심점이 상기 스트레이트부(41)의 축선 상에 오도록 위치 조정되어 있다.

또한, 상기 접속용 플랜지(425)와 권취 지그(2)의 주위 방향의 고정 위치는 권취 프레임(3)의 축선(C)과 회전 장치(4)의 스트레이트부(41)의 회전 중심(C2)이 일치하는 위치에 있어서 적절하게 변경 가능하게 구성되어 있다.

다음에, 상기 권취 지그(2) 및 회전 장치(4)를 갖는 코일 형성 장치(1)에 의해, 단극 코일(90)을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일(9)을 형성하는 방법에 있어서 도4 내지 도14를 이용하여 설명한다. 또, 이들 도면에 있어서는 회전 장치(4)의 기재를 생략하고 있다.

우선, 도4에 도시한 바와 같이 권취 지그(2)에 있어서의 모든 권취 프레임(3)을 후퇴시킨 상태에서 권취 지그(2)를 회전 장치(4)에 고정하고, 그 회전 중심(C2)(도1 및 도2 참조)과 제1 권취 프레임(3a)의 축선(C)을 일치시킨다.

다음에, 이 상태로부터 도5에 도시한 바와 같이 제1 권취 프레임(3a)을 다른 권취 프레임(3)보다도 돌출하도록 전진시키는 권취 프레임 돌출 공정을 행한다. 이 때, 권취 프레임(3a)을 후퇴 위치에서 고정하고 있던 위치 결정 핀(38)(도15 내지 도17)에 의한 고정을 해제하고, 권취 프레임(3a)을 스프링(36)에 저항하여 전진시키고, 다시 위치 결정 핀(38)에 의해 그 전진 위치에서 고정한다.

그리고, 도5에 도시한 바와 같이 전선(99)을 상방의 일방향으로부터 공급하는 동시에, 그 선단부를 권취 지그(2)에 고정한다. 고정 방법은 특별한 고정 장치 를 이용하여 결정된 위치에 고정해도 좋고, 권취 지그(2)의 임의의 위치에 결부시키는 방법을 취할 수도 있다. 본 예에서는, 후자의 방법을 취하였다.

다음에, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3a)에 전선(99)을 일방향으로부터 공급하는 동시에, 회전 장치(4)를 구동하여 권취 프레임(3a)의 축선(C)을 중심으로 권취 지그(2) 전체를 회전시키는 권취 공정을 행한다. 이에 의해, 도7에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3a)에 전선(99)이 권취되어 제1 단극 코일(90)의 형성이 완료된다.

다음에, 도8에 도시한 바와 같이 단극 코일(90)을 형성한 상기 제1 권취 프레임(3a)을 후퇴시키는 권취 프레임 후퇴 공정을 행한다. 이 때, 권취 프레임(3a)은 다시 위치 결정 핀(38)(도15 내지 도17)을 조작하여 후퇴 위치에서 고정한다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 권취 프레임(3a)의 주위에 형성된 단극 코일(90)은 그 루프의 상하에 위치하는 코일 엔드부(902)를 권취 프레임(3)의 표리에 노출시키게 하고, 또한 좌우에 위치하는 코일 삽입부(901)를 분리 판(29)과 권취 프레임(3) 사이의 공극에 수용한 상태가 된다.

다음에, 도9에 도시한 바와 같이 단극 코일(90)을 형성한 제1 권취 프레임(3a)에 인접한 제2 권취 프레임(3b)을 축선(C)에 따라서 전진시키고, 다른 권취 프레임(3)보다도 외측으로 돌출시켜 상기와 마찬가지로 전진 위치에서 고정한다.

또한, 이 권취 프레임 돌출 공정의 전후 중 어느 하나에 있어서, 권취 지그(2)와 회전 장치(4)와의 결합 위치를 변경하여 회전 장치(4)의 회전 중심과 제2 권취 프레임(3b)의 축심을 일치시킨다.

또한, 상기 도면에 도시한 바와 같이 제1 권취 프레임(3a)이 보유 지지되는 단극 코일(90)로부터 이어져 있는 걸침선(995)은, 제2 권취 프레임(3b)의 하방에 걸쳐서 이에 이어지는 전선(99)을 방금 전과 마찬가지로 상측의 일방향으로부터 공급한다.

다음에, 도9 및 도10에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3b)에 전선(99)을 일방향으로부터 공급하는 동시에, 권취 프레임(3b)의 축선(C)을 중심으로 권취 지그(2) 전체를 회전시키는 권취 공정을 행한다. 이 때의 회전 방향은 제1 권취 프레임(3a)의 경우와 반대 방향으로 한다. 이에 의해, 도10에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3b)에 전선(99)이 권취되어, 제1 단극 코일(90)과는 권취 방향이 반대인 제2 단극 코일(90)의 형성이 완료된다.

다음에, 도11에 도시한 바와 같이 단극 코일(90)을 형성한 상기 제2 권취 프레임(3b)를 후퇴시키고, 상기와 마찬가지로 후퇴 위치에서 고정시킨다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 권취 프레임(3b)의 주위에 형성된 제2 단극 코일(90)도 그 루프의 상하에 위치하는 코일 엔드부(902)를 권취 프레임(3)의 표리에 노출시키게 하고, 또한 좌우에 위치하는 코일 삽입부(901)를 분리 판(29)과 권취 프레임(3) 사이의 공극에 수용한 상태가 된다.

다음에, 도12에 도시한 바와 같이 제2 권취 프레임(3b)에 인접한 제3 권취 프레임(3c)을 축선(C)에 따라서 전진시키고, 다른 권취 프레임(3)보다도 외측으로 돌출시켜 상기와 마찬가지로 전진 위치에서 고정한다. 또한 이 경우에도, 권취 프 레임 돌출 공정의 전후 중 어느 하나에 있어서, 권취 지그(2)와 회전 장치(4)와의 결합 위치를 변경하여 회전 장치(4)의 회전 중심(C2)(도1 및 도2)과 제3 권취 프레임(3c)의 축선(C)을 일치시킨다.

또한, 상기 도면에 도시한 바와 같이 제2 권취 프레임(3b)이 보유 지지하는 단극 코일(90)로부터 신장되는 걸침선(995)에 이어지는 전선(99)을 상기와 마찬가지로 상측의 일방향으로부터 공급한다.

다음에, 도12 및 도13에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3c)에 전선(99)을 일방향으로부터 공급하는 동시에, 권취 프레임(3c)의 축선(C)을 중심으로 권취 지그(2) 전체를 회전시키는 권취 공정을 행한다. 이 때의 회전 방향은, 제2 권취 프레임(3b)의 경우와 반대 방향으로 한다. 이에 의해, 도13에 도시한 바와 같이 돌출한 권취 프레임(3c)에 전선(99)이 권취되어, 제2 단극 코일(90)과 권취 방향이 반대인 제3 단극 코일(90)의 형성이 완료된다.

다음에, 도14에 도시한 바와 같이 단극 코일(90)을 형성한 상기 제3 권취 프레임(3c)을 후퇴시키고, 상기와 마찬가지로 후퇴 위치에서 고정시킨다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 권취 프레임(3c)의 주위에 형성된 제3 단극 코일(90)의 코일 삽입부(901)도 분리 판(29)과 권취 프레임(3) 사이의 공극에 수용한 상태가 된다.

이에 의해, 3개의 단극 코일(90)을 번갈아 권취 방향이 반대가 되도록 연결한 코일(9)이 완성된다.

다음에, 도14에 도시한 바와 같이 상기 코일(9)을 형성한 3개의 권취 프레임(3a 내지 3c)에 대향하는 3개의 권취 프레임(3d 내지 3f)에 대해서도, 상기와 동일한 순서에 의해 3개의 단극 코일(90)을 번갈아 권취 방향이 반대가 되도록 연결한 코일(9)을 형성할 수 있다.

본 예에 있어서의 권취 지그(2)는, 상기 복수의 권취 프레임(3) 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임(3)을 다른 권취 프레임(3)보다도 돌출시킨 상태에서 상기 전선(99)의 권취를 행하도록 구성한 것이다. 또한, 각 권취 프레임(3)은 각각 다른 권취 프레임(3)보다도 돌출 가능하게 하였다. 또한, 상기 복수의 권취 프레임(3)은 그 축선(C)이 서로 중첩되는 일 없이 어긋나도록 상기 베이스 홀더(20)에 배치하였다.

또한 권취 지그(2)는, 상기 각 권취 프레임(3)의 축선(C)을 차례로 상기 권취 지그(2)의 회전 중심(C2)에 접근시켜 상기 전선(99)의 권취를 행하도록 구성하였다. 또한, 상기 복수의 권취 프레임(3)은 상기 베이스 홀더(20)에 대해, 각 권취 프레임(3)의 무게 중심(G)을 연결한 가상선(R)이 대략 원형상이 되도록 배치하고, 각 권취 프레임(3)의 축선(C)은 상기 대략 원형상의 가상선(R)의 중심(O)으로부터 외측을 향해 방사형으로 베이스 홀더(20)에 배치하였다(도1 참조).

그리고 본 예에 있어서는, 상기 권취를 행하는 권취 프레임(3)에 전선(99)을 공급하는 동시에, 이 권취 프레임(3)의 축선(C) 또는 축선(C)에 대략 평행한 선을 중심으로 권취 지그(2)의 전체를 회전시키고, 이 권취 프레임(3)을 다른 권취 프레임(3)보다도 돌출시킨 상태에서 전선(99)을 권취하여 단극 코일(90)을 형성하여 모터용 코일(9)을 형성할 수 있었다. 또한, 상기 전선(99)의 권취는 전선(99)의 권 취를 행하는 권취 프레임(3)의 축선(C)을 차례로 상기 권취 지그(2)의 회전 중심(C2)에 접근시켜 행할 수 있었다.

다음에, 본 예의 작용 효과에 대해 설명한다.

본 예의 코일 형성 방법에 있어서는, 상기 베이스 홀더(20)와 권취 프레임(3)을 갖는 상기 구조의 권취 지그(2)와 회전 장치(4)를 이용한다. 그리고, 상기한 바와 같이 권취 프레임 돌출 공정, 권취 공정, 권취 프레임 후퇴 공정을 상기 권취 프레임마다 차례로 행한다.

여기서, 상기 권취 공정은 상기 권취 지그 전체를 상기 돌출한 권취 프레임(3)의 축선(C)을 중심으로 회전시켜 행한다. 그로 인해, 상기한 바와 같이 전선(99)을 일방향으로부터 공급할 수 있어, 전선(99)에 꼬임을 발생시키는 일 없이 권취 프레임(3)에 단극 코일(90)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 권취 공정은 상기 권취 프레임 돌출 공정 후에 행하고, 권취 공정 후에는 상기 권취 프레임 후퇴 공정을 행한다. 즉, 권취 공정을 행하는 대상의 권취 프레임(3)을 변경하는 경우에는, 권취 프레임 돌출 공정 및 권취 프레임 후퇴 공정에 있어서의 권취 프레임(3)의 전진 및 후퇴를 행하여 변경할 수 있어, 인접하는 권취 프레임(3) 사이에 전선 공급을 위한 공간을 특별히 마련할 필요가 없다. 그로 인해, 얻어지는 단극 코일(90) 사이의 걸침선(995)의 길이도 충분히 짧게 억제할 수 있다.

또한, 본 예에서는 권취 지그(2)의 각 권취 프레임(3)이 상기한 바와 같이 대략 부채형이며, 또 그 표면 및 이면에는 상기 성형 블럭(33, 34)이 배치되어 있 다. 성형 블럭(33, 34)은, 상기한 바와 같이 외측으로부터 내측으로 근접함에 따라서 두께가 두꺼워져 있다. 그로 인해, 권취 프레임(3)에 권취된 단극 코일(90)은 이를 구성하는 복수의 전선 루프의 형상이 권취 프레임(3)의 축선(C)에 따라 변화하고 있다.

즉, 단극 코일(90)을 구성하는 복수의 전선 루프는 외측으로 갈수록 부채형의 권취 프레임(3)에 따라 폭이 넓어지고, 또한 성형 블럭(33, 34)의 형상에 따라 높이가 낮아진다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 고정자 코어에 코일을 장착하였을 때의 코일 엔드부(902)의 배치를 최적의 상태로 할 수 있다.

또한, 본 예의 권취 지그(2)는 상기 권취 프레임(3) 모두를 후퇴시킨 상태에 있어서의 권취 프레임(3)의 선단부가 형성하는 외형선이 원형상이 되어 있어, 후술하는 고정자 코어의 내주면에 각 권취 프레임(3)을 대면시켜 위치할 수 있다.

또, 각 권취 프레임(3)의 양측에는 베이스 홀더(20)의 외주면으로부터 연장 설치된 분리 판(29)이 존재하고 있다. 그리고, 분리 판(29)과 권취 프레임(3) 사이의 간극은 코일 보유 지지 홈(290)으로서 기능하고 있다. 또, 분리 판(29)을 협지하여 인접하는 코일 보유 지지 홈(290)은 대략 평행하게 되어 있다. 그리고, 이 코일 보유 지지 홈(290)에 따라 후술하는 제2 실시예에 나타낸 바와 같이 각 단극 코일(90)의 직선적인 이동에 의한 고정자 코어로의 장착 작업을 실현할 수 있다.

(제2 실시예)

본 예에서는 제1 실시예의 코일 형성 장치(1)를 이용하여 형성한 코일을, 다시 상기 권취 지그(2)로부터 직접적으로 고정자 코어에 삽입하는 방법의 일예를 나 타낸다.

본 예에서는, 도18 및 도19에 도시한 바와 같이 링형의 고정자 코어(81)의 내주면에 설치한 슬롯(810)에 코일(9)(도14 참조)을 삽입 배치한다. 또, 본 예에서는 후술하는 삽입 블레이드(734) 등의 작용을 명확화하기 위해, 코일(9)[단극 코일(90)]의 도시를 생략한다.

상기 고정자 코어(81)를 이용하여 구성하는 모터는 3상 DC 무브러시 모터이다. 그리고 본 예에 있어서의 고정자 코어(81)는, 링형의 전자 강판을 적층하여 제작한 것으로, 도18 및 도19에 도시한 바와 같이 그 내주면에 코일을 삽입하기 위한 슬롯(810)을 갖고 있다.

본 예에서는, 고정자 코어(81)에 대해 합계 36개의 단극 코일(90)을 배치하기 위해 72개의 슬롯(810)을 마련하고 있다. 그리고, 1상을 담당하는 단극 코일(90)은 12개씩이다. 본 예에서는, 제1 실시예에 도시한 바와 같이 3개의 단극 코일(90)을 연결한 코일(9)을 1개의 권취 지그(2)에 의해 2 세트 제작하고, 이들을 동시에 고정자 코어(81)에 장착한다. 이 작업을 6회 행함으로써, 필요한 모든 단극 코일(90)이 고정자 코어(81)에 장착된다.

이 작업을 더욱 구체적으로 설명하면, 우선 도18에 도시한 바와 같이 권취 지그(2)에 있어서의 권취 프레임(3)과 분리 판(29) 사이에 형성되는 코일 보유 지지 홈(290)이 고정자 코어(81)의 슬롯(810)에 대면하도록 권취 지그(2)를 고정자 코어(81)의 내부에 배치한다.

또한, 도18에 도시한 바와 같이 권취 지그(2)의 상기 코일 보유 지지 홈(290)에는 삽입 블레이드(73)를 삽입한다. 또한, 권취 지그(2)에 있어서의 권취 프레임(32)에 설치한 절결부(320)와 그 상하의 성형 블럭(33, 34)에 설치한 절결부(330, 340)(도3 참조)는, 임시 정형 블레이드(734)를 삽입하기 위한 임시 정형 홈(295)이 된다.

그리고, 도19에 도시한 바와 같이 삽입 블레이드(73)를 코일 보유 지지 홈(290) 내에 있어서 중심으로부터 외주를 향하는 방향으로 전진시키는 동시에, 임시 정형 블레이드(734)를 임시 정형용 홈(295) 내에 있어서 중심으로부터 외주를 향하는 방향으로 전진시킨다. 이에 의해, 단극 코일(90)은 상기 삽입 블레이드(73)에 압박되어 코일 보유 지지 홈(290)으로부터 상기 고정자 코어(81)의 슬롯(810)으로 대략 직선적으로 이동한다. 또한, 단극 코일(90)에 있어서의 고정자 코어(81)로부터 비어져 나와 있는 상하의 코일 엔드부(902)(도14)는, 상기 임시 정형 블레이드(734)에 의해 압박되어 외측으로 변형하는 임시 정형이 실시된다.

이러한 삽입 블레이드(73) 및 임시 정형 블레이드(734)의 전진 동작은, 6개의 단극 코일(90)에 대해 모두 동시에 행해져, 6개의 단극 코일(90)이 동시에 고정자 코어(81)의 슬롯(810)에 삽입된다.

다음에, 본 예에서는 상하 한 쌍의 포머라고 하는 공구(도시 생략)를 이용하여 제2 임시 정형을 행한다. 포머는 링형상을 갖고, 고정자 코어(81)에 대면하는 측에 코일을 원하는 형상으로 정렬하기 위한 형면을 갖는다. 구체적으로는, 상하의 각 포머는 그 내주 부분이 고정자 코어(81)를 향해 돌출하는 테이퍼 형상의 형면을 갖는다. 그리고, 포머를 고정자 코어(81)를 향하게 하여 전진시킴으로써 상 기 코일(9)을 형면의 테이퍼 형상에 따라 외측으로 정형하도록 구성되어 있다.

또한, 각 포머에는 상기 삽입 블레이드(73) 및 상기 임시 정형 블레이드(734)의 간섭을 방지하는 절결부가 설치되어 있다. 그리고, 삽입 블레이드(73) 및 임시 정형 블레이드(734)를 전진시킨 상태를 유지한 상태에서 포머를 고정자 코어(81)에 압박할 수 있게 되어 있다.

이러한 구조의 상하 한 쌍의 포머를 고정자 코어(81)를 향해 상하로부터 각각 전진시켜, 고정자 코어(81)에 압박한다. 이에 의해, 상기한 바와 같이 고정자 코어(81)에 배치되어 있는 6개의 단극 코일(90)의 고정자 코어(81)의 상하로부터 비어져 나와 있는 코일 엔드부(902)가 고정자 코어(81)를 향해 쓰러지도록 제2 임시 정형이 이루어진다.

다음에, 본 예에서는 상술한 제1 실시예에 나타낸 코일 형성 장치(1)를 이용하여, 권취 지그(2) 상에 새로이 3개의 단극 코일(90)을 연결한 코일(9)을 2세트 형성한다. 그리고, 상기와 마찬가지로 권취 지그(2)로부터 직접적으로 고정자 코어(81)로의 코일(9)의 이동과 임시 정형 및 제2 임시 정형을 행한다. 이 작업을 합계 6회 반복함으로써, 합계 36개의 단극 코일(90)이 고정자 코어(81)에 장착된다. 그리고, 마지막의 제2 임시 정형으로서 행하는 포머에 의한 정형은, 36개 모든 단극 코일(90)에 대해 행해져 코일 전체의 형태를 정렬하는 본 정형 공정이 된다.

이와 같이 하여, 고정자 코어(81)에는 합계 36개의 단극 코일(90)이 삽입 배치된다.

또, 본 예에서는 6개의 단극 코일의 형성으로부터 제2 임시 정형까지를 일련의 작업으로서 행하여 이를 6회 반복하였지만, 복수 세트의 권취 지그(2)를 이용하여 효율을 높일 수도 있다. 또한, 상기 권취 지그(2)에 있어서의 권취 프레임(3)의 수를 6개에서 12개로 늘려, 12개의 단극 코일(90)을 한 번에 고정자 코어(81)로 이동시킴으로써 공정의 합리화를 도모하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 예에서는 상기 권취 지그(2) 및 삽입 블레이드(73)를 이용함으로써, 용이하면서 또한 안정적으로 직선적으로 코일을 이동시키는 소위 직선 삽입 공법을 실시할 수 있다. 즉, 단극 코일(90)의 자세를 바꾸는 일 없이 직선적으로 슬롯(810)에 삽입할 수 있다. 그로 인해, 코일(9)의 상하 방향의 길이를 필요 이상으로 길게 할 필요가 없다.

또한 본 예에서는, 상기한 바와 같이 코일 형성을 행한 권취 프레임(3)으로부터 직접 고정자 코어(81)로 코일의 이동을 행할 수 있다. 그리고, 코일을 형성한 후 권취 프레임으로부터 다른 코일 이동 적재기로 코일을 옮길 필요가 없어, 매우 효율적으로 고정자 코어로의 코일의 장착을 행할 수 있다. 이는 제1 실시예에 상세하게 설명한 바와 같이, 권취 지그(2)의 구조가 상기한 바와 같이 우수한 구조를 갖고 있기 때문이다.

그리고, 권취 지그(2)로부터 직접 고정자 코어(81)로 코일을 삽입할 수 있으므로, 단극 코일(90)들을 잇는 걸침선의 길이가 짧아도 코일의 이동을 쉽게 실시할 수 있다.

(제3 실시예)

본 예는, 도20 내지 도22에 도시한 바와 같이 제2 실시예에 있어서 권취 지그(2)로부터 고정자 코어(81)에 코일을 삽입할 때에 사용하는 코일 삽입 장치의 일예를 보다 상세하게 나타낸 것이다.

본 예의 코일 삽입 장치(6)는, 도20 및 도21에 도시한 바와 같이 바닥판부(61)에 지지점(641)을 중심으로 요동 가능하게 배치된 복수의 제1 아암(64)과, 지지점(651)을 중심으로 요동 가능하게 배치된 복수의 제2 아암(65)을 설치하고 있다. 각 제1 아암(64)은, 상기 도면에 도시한 바와 같이 그 상단부에 2매의 삽입 블레이드(73)를 갖고 있고, 한편 각 제2 아암(65)은 그 상단부에 2매의 임시 정형 블레이드(734)를 갖고 있다.

제1 아암(64)은 승강 판(661)에 설치한 핀(663)에 결합 가능한 긴 구멍부(642)를 갖고 있다. 또한, 제2 아암(65)도 상기 도면에 도시한 바와 같이 승강 판(661)에 설치한 핀(664)에 결합 가능한 긴 구멍부(652)를 갖고 있다.

또한, 상기 승강 판(661)은 바닥판부(61) 상에 배치된 실린더(671), 승강 로드(672), 베이스 판(673), 연결 로드(674) 등과 연결되어 있고, 실린더(671)에 의해 구동되는 승강 로드(672)의 승강에 수반하여 승강하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제1 아암(64) 및 제2 아암(65)에 마련된 긴 구멍부(642, 652)는 경사진 긴 구멍 부분을 갖고 있다. 그리고, 핀(663, 664)의 수직 방향의 이동에 의해 핀(663, 664)과 긴 구멍부(642, 652)와의 결합 위치가 어긋남으로써, 제1 아암(64) 및 제2 아암(65)은 지지점(641 및 651)을 중심으로 요동하도록 구성되어 있다. 또, 제1 아암(64)의 긴 구멍부(642)와 제2 아암(65)의 긴 구멍부(652)의 형상 은 약간 변경되어 있어, 제1 아암(64)과 제2 아암(65)의 요동량 등에 차이를 갖게하고 있다.

또한 도22에 도시한 바와 같이, 각 제1 아암(64)에는 2매의 삽입 블레이드(73)가 평행하게 배치되어 있어, 2매의 삽입 블레이드(73)가 함께 제1 아암(64)의 요동 방향으로 평행하게 이동하도록 구성되어 있다. 또, 모든 제1 아암(64)의 요동 방향은 고정자 코어(81)의 2개의 슬롯(810) 사이에 위치하는 치형부(811)의 중앙을 통과하는 반경 방향 A에 따른 방향이다.

또한, 마찬가지로 각 제2 아암(65)에는 2매의 임시 정형 블레이드(734)가 평행하게 배치되어 있어, 2매의 임시 정형 블레이드(734)가 함께 제2 아암(65)의 요동 방향으로 평행하게 이동하도록 구성되어 있다. 또한, 모든 제2 아암(65)의 요동 방향은, 고정자 코어(81)의 2개의 슬롯(810) 사이에 위치하는 치형부(811)의 중앙을 통과하는 반경 방향 B에 따른 방향이다.

이상과 같은 구성의 코일 삽입 장치(6)를 이용함으로써, 상술한 권취 지그(2)로부터 고정자 코어(81)로, 직접 코일(9)[단극 코일(90)]을 직선적으로 이동시키는 것을 쉽게 실현할 수 있다. 그로 인해, 상술한 작용 효과를 확실하게 발현시킬 수 있다.

(제4 실시예)

본 예는, 상기 권취 지그(2)를 이용하여 집중 권취 타입의 고정자에 사용하는 모터용 코일(9)을 형성하는 예이다.

상기 제1 실시예 내지 제3 실시예에 있어서는, 전선(99)을 권취하여 이루어 지는 단극 코일(90)을 고정자 코어(81)에 있어서의 2개 이상의 슬롯(810)에 분산하여 배치한 분포 권취 타입의 고정자를 제작하였다. 그리고, 상기 권취 지그(2)에 있어서는, 분포 권취 타입의 고정자에 이용하는 코일(9)을 형성하였다.

본 예에 있어서는, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 코일(9)의 형성을 행하고 전선(99)을 권취하여 이루어지는 단극 코일(90)을 고정자 코어(81)의 각 슬롯(810)들 사이에 위치하는 복수의 치형부(811)에 각각 배치하여 이루어지는 집중 권취 타입의 고정자를 제작한다.

즉 본 예에서는, 도23 및 도24에 도시한 바와 같이 상기 권취 지그(2)는 상기 베이스 홀더(20)의 외주면에 형성한 복수의 돌기부(25)에 상기 권취 프레임(3)으로서의 단극 코일 형성용 보빈(82)을 복수 부착한 것으로 한다.

그리고 도23에 도시한 바와 같이, 상기와 마찬가지로 권취 지그(2) 전체를 권취를 행하는 상기 보빈(82)의 축선(C)을 중심으로 회전시켜 각 보빈(82)에 단극 코일(90)을 형성한다. 그 후, 도24에 도시한 바와 같이 이 단극 코일(90)을 형성한 보빈(82)을 베이스 홀더(20)로부터 떼어내고 고정자 코어(81)의 치형부(811)에 조립하여 집중 권취 타입의 고정자를 제작할 수 있다.

(제5 및 제6 실시예)

이하의 제5 실시예에 있어서는, 도25 내지 도35를 이용하여 연극 코일(Z9)을 형성하기 위한 코일 형성 장치(Z1)에 대해 설명하고, 전선(Z99)으로부터 연극 코일(Z9)을 형성하는 코일 형성 공정에 대해 설명한다.

또한, 이하의 제6 실시예에 있어서는 도36 내지 도44를 이용하여 권취 지그(Z2)와 인서터 지그(Z6)를 갖고 이루어지는 코일 형성 삽입 장치(Z5)에 대해 설명하고, 권취 지그(Z2)에 보유 지지한 연극 코일(Z9)을 일단 인서터 지그(Z6)로 이동 적재하는 코일 이동 적재 공정과, 인서터 지그(Z6)로부터 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)의 각 슬롯(Z810)에 삽입 배치하는 코일 삽입 공정에 대해 설명한다.

그리고, 제5 실시예에 있어서는 코일 형성 장치 및 코일 형성 방법에 대해 설명하고, 제6 실시예에 있어서는 코일 형성 삽입 장치 및 코일 형성 삽입 방법에 대해 설명한다.

또한, 제6 실시예에 있어서 이용하는 권취 지그(Z2)는 제5 실시예에 있어서 이용하는 권취 지그(Z2)와 동일한 것으로, 제6 실시예에 있어서도 도25 내지 도35 중 어느 하나를 이용하여 설명을 하는 경우가 있다.

여기서 제5 및 제6 실시예에 있어서는, 상기 제1 실시예에 있어서의 권취 프레임(3)은 코일 권취 프레임(Z3)에 상당한다. 또한, 상기 제1 실시예에 있어서의 권취 프레임(3)의 축선(C)은, 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)에 상당한다. 또한, 상기 제1 실시예에 있어서의 베이스 홀더(20)는 인덱스 홀더(Z22)에 상당한다. 또한, 상기 제1 실시예에 있어서의 모터용 코일(9)은 연극 코일(Z9)에 상당한다.

또, 상기 제1 실시예에 있어서의 회전 장치는 선회 장치 및 선회 아암(Z21)에 상당한다. 또한, 상기 제1 실시예에 있어서의 회전 장치의 회전 중심(C2)은 선회 아암(Z21)의 선회 중심축(ZC2)에 상당한다.

(제5 실시예)

본 예의 코일 형성 장치(Z1)는, 도25 및 도26에 도시한 바와 같이 전선(Z99)을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일(Z90)을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일로서의 연극 코일(Z9)을 형성하는 것이다. 코일 형성 장치(Z1)는 가대(도시 생략)와, 이 가대에 선회 장치(도시 생략)에 접속되는 선회 중심축(ZC2)을 중심으로 하여 선회 가능하게 배치된 선회 아암(Z21)과, 권취 지그(Z2)를 갖고 이루어진다. 또한, 권취 지그(Z2)는 선회 아암(Z21)에 대해 이동 가능하게 배치된 인덱스 홀더(Z22)와, 이 인덱스 홀더(Z22)의 외주면에 배치한 복수의 코일 권취 프레임(Z3)를 갖고 있다.

또한, 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 각 권취축(ZC1)은, 서로 대략 평행한 동시에 상기 선회 중심축(ZC2)에 대해서도 대략 평행하다. 그리고, 코일 형성 장치(Z1)는 상기 인덱스 홀더(Z22)를 이동시켜, 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)을 차례로 상기 선회 중심축(ZC2)에 접근시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이하에, 이를 상세하게 설명한다.

또, 상기 제1 실시예에 있어서의 권취 지그(2)는 인덱스 홀더(Z22)를 상기 선회 중심축(ZC2)에 대해 대략 직교로 형성한 회전 중심축(ZC2)을 중심으로 하여 회전 가능하게 하고, 각 코일 권취 프레임(Z3)은 각각 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 각 권취축(ZC1)을 상기 회전 중심축(ZC2)으로부터 법선 방향을 향하게 하여 인덱스 홀더(Z22)에 배치하고, 인덱스 홀더(Z22)를 회전시켜 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)의 방향을 차례로 상기 선회 중심축(ZC2)의 방향으로 대략 맞출 수 있도록 구성한 것이다.

도25 및 도26에 도시한 바와 같이, 상기 인덱스 홀더(Z22)는 상기 선회 중심축(ZC2)에 대해 대략 평행하게 오프셋한 위치에 형성한 회전 중심축(ZC3)을 중심으로 하여, 상기 선회 아암(Z21)에 회전 이동 가능하게 배치되어 있다. 또한, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)은 상기 회전 중심축(ZC3)으로부터 대략 동일한 거리에 원호형으로 상기 인덱스 홀더(Z22)에 배치되어 있다.

또한, 상기 회전 중심축(ZC3)으로부터 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 권취축(ZC1)까지의 권취 프레임 거리(ZL1)는, 상기 선회 아암(Z21)의 선회 중심축(ZC2)으로부터 상기 인덱스 홀더(Z22)의 회전 중심축(ZC3)까지의 오프셋 거리(ZL2)와 대략 동일하게 되어 있다.

그리고, 상기 인덱스 홀더(Z22)를 선회 아암(Z21)에 대해 소정 각도 회전시킴으로써, 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)을 차례로 상기 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞출 수 있어, 이 상태에서 전선(Z99)의 권취를 행할 수 있다.

또한, 상기 원호형으로 배치한 각 코일 권취 프레임(Z3)에 의해 원호형에 연결되는 연극 코일(Z9)을 형성할 수 있다(도35 참조).

또한 도27에 도시한 바와 같이, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)은 상기 인덱스 홀더(Z22)에 대해 상기 선회 중심축(ZC2)의 방향으로 진퇴 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)은 나머지 코일 권취 프레임(Z3)에 대해 상기 선회 아암(Z21)로부터 떨어지는 전진 방향으로 전진시킴으로써, 나머지 코일 권취 프레임(Z3)보다도 돌출시킬 수 있다. 그로 인해, 상기 돌출시킨 코일 권취 프레임(Z3)에 대해, 그 권취축(ZC1)에 직교하는 방향으로부터 쉽게 전선(Z99)을 공급할 수 있어 전선(Z99)의 공급이 용이한 동시에, 코일 권취 프레임(Z3)으로의 전선(Z99)의 권취도 용이하다.

또, 도26에 도시한 바와 같이 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)은 상기 인덱스 홀더(Z22)의 외주면에 원주형으로 배치되어 있다. 본 예에서는, 각 코일 권취 프레임(Z3)은 인덱스 홀더(Z22)의 외주면에 대략 등간격으로 방사형으로 배치되어 있다. 또한, 본 예에서는 단극 코일(Z90)을 4개 연결하여 이루어지는 연극 코일(Z9)을 형성하기 위해, 코일 권취 프레임(Z3)은 4개 배치되어 있다.

또한, 도27 및 도28에 도시한 바와 같이 각 코일 권취 프레임(Z3)은 인덱스 홀더(Z22)에 부착한 내측 권취 프레임부(Z31)와, 이 내측 권취 프레임부(Z31)에 대향 배치한 외측 권취 프레임부(Z32)를 갖고 있다. 외측 권취 프레임부(Z32)는, 도27에 도시한 바와 같이 상기 전선(Z99)의 권취를 행할 때의 권취 위치(Z301)와 도28에 도시한 바와 같이 상기 권취를 행한 후의 단극 코일(Z90)을 상기 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 이탈시킬 때의 이탈 위치(Z302) 사이에서, 내측 권취 프레임부(Z31)와의 사이의 거리를 변경하도록 이동 가능하다. 또한, 외측 권취 프레임부(Z32)는 상기 선회 아암(Z21)으로부터 떨어지는 전진 방향을 향해 단계적으로 직경 확대되어 있다.

그리고, 도27에 도시한 바와 같이 외측 권취 프레임부(Z32)를 권취 위치(Z301)로 하였을 때에는, 상기 코일 권취 프레임(Z3)의 외경이 상기 전진 방향을 향해 단계적으로 큰 상태를 형성할 수 있다. 그리고, 전진 방향을 향해 전선(Z99)의 권취 직경이 커지는 단극 코일(Z90)을 형성할 수 있고, 외측 권취 프레임부(Z32)와 내측 권취 프레임부(Z31) 사이의 거리에서 결정되는 정규 치수의 권취 직경을 갖는 단극 코일(Z90)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 각 단극 코일(Z90)로 이루어지는 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)에 있어서의 슬롯(Z810)에 삽입 배치할 때에는, 이 연극 코일(Z9)은 삽입 배치를 행하는 슬롯(Z810)의 개구측에 상기 권취 직경이 큰 측을 위치시켜 삽입 배치할 수 있다. 그리고, 각 단극 코일(Z90)이 고정자 코어(Z81)의 축 방향의 양단부로부터 돌출하여 형성된 코일 엔드부는, 상기 개구측에 위치하는 부분으로부터 고정자 코어(Z81)의 외측을 향해 이동 변형시킴으로써 작게 할 수 있다. 즉, 한 쪽측으로부터 다른 쪽측을 향해 권취 직경이 커지는 각 단극 코일(Z90)을 형성함으로써, 각 단극 코일(Z90)의 길이를 필요 최소한의 길이에 근접시켜 코일 엔드부를 작게 할 수 있다.

또한, 도28에 도시한 바와 같이 외측 권취 프레임부(Z32)를 이탈 위치(Z302)로 하였을 때에는, 상기 코일 권취 프레임(Z3)의 외경이 상기 전진 방향을 향해 작아지는 상태를 형성할 수 있다. 그리고, 외측 권취 프레임부(Z32)와 내측 권취 프레임부(Z31) 사이의 거리를 축소시켜 각 단극 코일(Z90)을 쉽게 이탈시킬 수 있다.

또한 도27 및 도28에 도시한 바와 같이, 본 예에 있어서는 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)은 이것에 핸들(Z35)을 설치하여 수동으로 진퇴시키고, 위치 결정 핀(Z34)으로 진퇴 위치를 고정하는 구성으로 하였다. 이 이외에도, 각 코일 권취 프레임(Z3)의 진퇴는 실린더 또는 모터 등을 이용하여 행할 수도 있다.

또한 본 예에 있어서는, 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서 각 내측 권취 프레임부(Z31)에 회전 가능하게 캠(Z33)을 배치하고 있고, 도27에 도시한 바와 같이 상기 권취 위치(Z301)는 캠(Z33)을 각 외측 권취 프레임부(Z32)를 향해 기립시켰을 때에 형성하고, 도28에 도시한 바와 같이 상기 이탈 위치(Z302)는 캠(Z33)을 각 내측 권취 프레임부(Z31)를 향해 쓰러뜨렸을 때에 형성하였다. 이 이외에도, 외측 권취 프레임부(Z32)의 권취 위치(Z301)와 이탈 위치(Z302) 사이에서의 이동은 실린더 또는 모터 등을 이용하여 행할 수도 있다.

또한, 도25 및 도26에 도시한 바와 같이 상기 인덱스 홀더(Z22)에 있어서 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)들 사이에는, 각 단극 코일(Z90)들 사이를 연결하는 걸침선(Z995)을 권취하기 위한 걸침선 권취 프레임(Z41)이 배치되어 있다. 본 예에서는, 상기 4개의 코일 권취 프레임(Z3)들 각 사이에 있어서 3개의 걸침선 권취 프레임(Z41)이 배치되어 있다. 그리고, 걸침선 권취 프레임(Z41)에 전선(Z99)의 권취를 행함으로써, 각 코일 권취 프레임(Z3)에 형성한 단극 코일(Z90)들 사이에 규정된 길이의 걸침선(Z995)을 형성할 수 있다(도35 참조).

또한 도25 및 도26에 도시한 바와 같이, 본 예에 있어서는 처음에 전선(Z99)의 권취를 행하는 제1 코일 권취 프레임(Z3a)과 마지막에 권취를 행하는 제4 코일 권취 프레임(Z3d) 사이에는, 제1 코일 권취 프레임(Z3a)에 권취를 행하기 전에 상기 전선(Z99)을 권취하여 미리 소정 길이의 리드선(Z996)을 확보해 두기 위한 리드 권취 프레임(Z42)이 배치되어 있다. 이 리드선(Z996)이라 함은, 제1 코일 권취 프레임(Z3a)에 있어서 형성하는 제1 단극 코일(Z90a)의 권취 단부로 이어지는 전선(Z99)인 것을 말한다(도35 참조).

또한 본 예에서는, 리드 권취 프레임(Z42)의 단면 형상은 대략 원형상으로 되어 있어, 전선(Z99)에 절곡 등을 발생시키는 일 없이 안정적으로 소정 길이의 리드선(Z996)을 제1 단극 코일(Z90a)의 권취 단부에 확보할 수 있다.

또한, 상기 걸침선 권취 프레임(Z41) 및 리드 권취 프레임(Z42)도 상기 코일 권취 프레임(Z3)과 마찬가지로, 상기 인덱스 홀더(Z22)에 대해 상기 선회 중심축(ZC2)의 방향으로 진퇴 가능하고, 나머지 코일 권취 프레임(Z3) 및 걸침선 권취 프레임(Z41)에 대해 상기 선회 아암(Z21)로부터 떨어지는 전진 방향으로 전진하여, 나머지 코일 권취 프레임(Z3) 및 걸침선 권취 프레임(Z41)보다도 돌출시키는 것이 가능하다.

도25 및 도26에 도시한 바와 같이, 상기 선회 아암(Z21)은 상기 선회 중심축(ZC2)을 중심으로 하여 정역 양 회전 방향으로 선회 가능하다. 그리고 본 예에서는, 동일 권취 방향으로 권취된 4개의 단극 코일(Z90)이 연결된 연극 코일(Z9)을 형성한다. 그로 인해, 상기 코일 권취 프레임(Z3)에 권취할 때의 선회 아암(Z21)의 회전 방향과 상기 걸침선 권취 프레임(Z41)에 권취할 때의 선회 아암(Z21)의 회전 방향과는 반대이며, 상기 코일 형성 장치(Z1)는 정역 양 회전 방향으로 번갈아 회전하여 상기 연극 코일(Z9)을 형성한다.

이하에, 코일 권취 프레임(Z3)에 권취를 행할 때의 선회 아암(Z21)의 선회 방향을 정회전 방향이라 하고, 걸침선 권취 프레임(Z41) 및 리드 권취 프레임(Z42)에 권취를 행할 때의 선회 아암(Z21)의 선회 방향을 역회전 방향이라 한다.

또한, 도시는 생략하지만 상기 가대에는 상기 선회 아암(Z21)을 그 선회 중심축(ZC2)을 중심으로 선회시키기 위한 선회 장치가 배치되어 있다. 그리고, 선회 중심축(ZC2)은 선회 장치에 접속되어 있다. 또 본 예에 있어서는, 선회 장치로서는 선회 아암(Z21)에 핸들을 설치하여 수동으로 선회시킬 수 있는 구성으로 하였다. 이 이외에도, 선회 장치로서는 전동, 유압 또는 에어 등을 이용하여 작동하는 각종 모터 또는 인덱스 실린더 등을 이용할 수도 있다.

이하에, 상기 코일 형성 장치(Z1)를 이용하여 연극 코일(Z9)을 형성하는 코일 형성 공정에 대해 설명한다.

이 코일 형성 공정에 있어서는, 상기 코일 형성 장치(Z1)를 이용하여 이하의 인덱스 공정, 돌출 공정 및 권취 공정을 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)에 차례로 행하여 상기 단극 코일(Z90)을 형성하고, 이 단극 코일(Z90)이 연결된 연극 코일(Z9)을 형성한다.

도25에 도시한 바와 같이, 상기 코일 형성 장치(Z1)는 상기 인덱스 홀더(Z22)의 원위치에 있어서는 상기 리드 권취 프레임(Z42)이 상기 선회 아암(Z21)에 있어서의 선회 중심축(ZC2)에 가장 근접한 위치에 있다. 이 원위치에 있어서는, 리드 권취 프레임(Z42)에 있어서의 권취축(ZC1)이 선회 아암(Z21)에 있어서의 선회 중심축(ZC2)과 대략 맞추어져 있다.

그리고, 전처리 공정으로서 리드 권취 프레임(Z42)을 전진시켜, 이를 각 코 일 권취 프레임(Z3) 및 각 걸침선 권취 프레임(Z41)보다도 돌출시킨다. 그리고, 상기 리드 권취 프레임(Z42)에 전선(Z99)을 공급하는 동시에 선회 아암(Z21)을 역회전 방향으로 선회시키고, 리드 권취 프레임(Z42)에 전선(Z99)을 권취하여 소정 길이의 리드선(Z996)을 형성한다.

상기 전선(Z99)의 공급은 상기 코일 형성 장치(Z1)의 횡방향, 즉 각 코일 권취 프레임(Z3), 각 걸침선 권취 프레임(Z41) 및 리드 권취 프레임(Z42)의 전선(Z99)의 권취를 행하는 권취면에 직교하는 방향으로부터 행한다.

계속해서, 도29에 도시한 바와 같이 상기 인덱스 공정으로서 인덱스 홀더(Z22)를 소정 각도 회전시켜, 제1 코일 권취 프레임(Z3a)의 권취축(ZC1)을 상기 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞춘다.

또한, 상기 돌출 공정으로서 제1 코일 권취 프레임(Z3a)을 전진시키고, 이 제1 코일 권취 프레임(Z3a)을 돌출시키는 동시에 리드 권취 프레임(Z42)을 후퇴시킨다.

그리고 도30에 도시한 바와 같이, 상기 권취 공정으로서 제1 코일 권취 프레임(Z3a)에 전선(Z99)을 공급하는 동시에 선회 아암(Z21)을 정회전 방향으로 선회시키고, 제1 코일 권취 프레임(Z3a)에 전선(Z99)을 복수회 권취하여 제1 단극 코일(Z90a)을 형성한다. 또한, 제1 코일 권취 프레임(Z3a)에 있어서의 외측 권취 프레임부(Z32)는 상기 권취 위치(Z301)에 있어, 이 제1 코일 권취 프레임(Z3a)의 외경이 상기 전진 방향을 향해 단계적으로 큰 상태를 형성하고 있다. 그리고, 전진 방향을 향해 전선(Z99)의 권취 직경이 커지는 단극 코일(Z90)을 형성할 수 있 다.

계속해서, 도31에 도시한 바와 같이 상기 인덱스 공정을 다시 행하고, 인덱스 홀더(Z22)를 소정 각도 회전시켜 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)의 권취축(ZC1)을 상기 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞춘다. 또한, 돌출 공정으로서 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)을 전진시키고, 이 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)을 돌출시키는 동시에 제1 코일 권취 프레임(Z3a)을 후퇴시킨다.

계속해서, 걸침선 형성 공정으로서 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)에 전선(Z99)을 공급하는 동시에 선회 아암(Z21)을 역회전 방향으로 선회시키고, 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)에 전선(Z99)을 권취하여 상기 걸침선(Z995)을 형성한다.

계속해서, 도32에 도시한 바와 같이 상기 인덱스 공정을 다시 행하고, 인덱스 홀더(Z22)를 소정 각도 회전시켜 제2 코일 권취 프레임(Z3b)의 권취축(ZC1)을 상기 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞춘다. 또한, 돌출 공정으로서 제2 코일 권취 프레임(Z3b)을 전진시키고, 이 제2 코일 권취 프레임(Z3b)을 돌출시키는 동시에 제1 걸침선 권취 프레임(Z41a)을 후퇴시킨다.

그리고, 도33에 도시한 바와 같이 상기 권취 공정을 다시 행하여, 제2 코일 권취 프레임(Z3b)에 전선(Z99)을 공급하는 동시에 선회 아암(Z21)을 정회전 방향으로 선회시키고, 제2 코일 권취 프레임(Z3b)에 전선(Z99)을 복수회 권취하여 제2 단극 코일(Z90b)을 형성한다.

이후 도34에 도시한 바와 같이, 상기와 마찬가지로 제2 걸침선 권취 프레임(Z41b) 및 제3 걸침선 권취 프레임(Z41c)에 상기 인덱스 공정, 돌출 공정 및 걸침선 형성 공정을 행한 각 걸침선(Z995)을 형성하고, 제3 코일 권취 프레임(Z3c) 및 제4 코일 권취 프레임(Z3d)에 상기 인덱스 공정, 돌출 공정 및 권취 공정을 행하여 제3 단극 코일(Z90c) 및 제4 단극 코일(Z90d)을 형성한다.

그리고, 도35에 도시한 바와 같이 제1 내지 제4 단극 코일(Z90a 내지 Z90d)이 상기 각 걸침선(Z995)에 의해 연결되는 연극 코일(Z9)을 형성한다. 이 걸침선의 처리도 외부의 장치를 이용하여 전선을 잡아 처리하는 등의 조작 없이, 모두 권취 지그(Z2) 내의 처리만으로 이루어진다. 이러는 동안 모든 극을 권취 종료할 때까지 코일은 각 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d, Z41a 내지 Z41d, Z42)에 권취되어 구속되어 있다. 상기 도면은 상기 제1 내지 제4 코일 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d)에 각 단극 코일(Z90a 내지 Z90d)을 형성하고, 각 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d, Z41a 내지 Z41d, Z42) 전체에 연극 코일(Z9)을 형성한 상태를 모식적으로 도시한 설명도이다. 상기 도면 및 도26을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 각 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d, Z41a 내지 Z41d, Z42)이 각 권취 프레임의 무게 중심을 연결한 가상선이 대략 원형상이 되도록 배치되어 있으므로, 권취 지그(Z2)의 인덱스 홀더(Z22)에 대해 동일한 직경 방향 위치에, 주위 방향에 인접하여 위치함으로써, 각 코일 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d)에 협지되는 범위 내, 즉 각 코일 권취 프레임(Z3a 내지 Z3d)의 외접원 내에서 걸침선의 처리가 행해진다.

또 본 예에 있어서도, 도25에 도시한 바와 같이 상기 제1 실시예와 마찬가지로 권취 지그(2)는 상기 복수의 코일 권취 프레임(3) 중 권취를 행하는 어느 하나의 코일 권취 프레임(3)을 다른 코일 권취 프레임(3)보다도 돌출시킨 상태에서 상 기 전선(99)의 권취를 행하도록 구성한 것이다.

또한 도26에 도시한 바와 같이, 상기 복수의 코일 권취 프레임(Z3)은 상기 인덱스 홀더(Z22)에 대해 각 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)을 연결한 가상선(ZR)이 대략 원형상이 되도록 배치하였다. 또한, 각 권취 프레임(Z3)은 그 각 권취축(ZC1)이 서로 대략 평행해지도록 인덱스 홀더(Z22)에 배치하였다.

그리고 본 예에 있어서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 상기 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)에 전선(Z99)을 공급하는 동시에, 이 코일 권취 프레임(Z3)의 축선으로서의 권취축(ZC1) 또는 권취축(ZC1)에 대략 평행한 선을 중심으로 권취 지그(2)의 전체를 회전시키고, 이 코일 권취 프레임(Z3)을 다른 코일 권취 프레임(Z3)보다도 돌출시킨 상태에서 전선(Z99)을 권취하여 단극 코일(Z90)을 형성하고, 모터용 코일로서의 연극 코일(Z9)을 형성할 수 있었다. 또한, 상기 전선(Z99)의 권취는 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)을 차례로 상기 권취 지그(2)의 회전 중심으로서의 선회 중심축(ZC2)에 접근시켜 행할 수 있었다.

상기 코일 형성 장치(Z1)는, 상기 선회 아암(Z21)에 의해 상기 복수의 코일 권취 프레임(Z3)의 전체를 선회시킴으로써, 상기 선회 중심축(ZC2)에 가장 접근시킨 코일 권취 프레임(Z3)에 대해 상기 전선(Z99)의 권취를 행하여 상기 단극 코일(Z90)을 형성해 가는 것이다.

그리고, 상기 선회 아암(Z21)을 선회시킴으로써, 이 선회 아암(Z21)에 배치한 인덱스 홀더(Z22) 및 복수의 코일 권취 프레임(Z3)의 전체를 회전시켜 전선(Z99)의 권취를 행한다. 그로 인해, 종래와 같이 고정된 권취 프레임의 외주로부터 와인더 등을 회전시키면서 전선(Z99)를 권취하는 일이 없어, 전선(Z99)에 꼬임을 거의 발생시키는 일 없이 각 코일 권취 프레임(Z3)에 각 단극 코일(Z90)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 인덱스 홀더(Z22)를 회전시킴으로써, 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)을 차례로 상기 선회 아암(Z21)의 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞출 수 있다. 그로 인해, 상기 코일 형성 장치(Z1)는 연극 코일(Z9)을 형성하기 위해 코일 권취 프레임(Z3)을 복수 갖고 있으면서도, 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)이 선회 중심축(ZC2)으로부터 지나치게 편심하지 않은 상태에서 전선(Z99)의 권취를 행할 수 있다.

그리고, 어떠한 코일 권취 프레임(Z3)에 단극 코일(Z90)을 형성한 후에는, 상기 인덱스 홀더(Z22)를 회전시켜 상기 어떠한 코일 권취 프레임(Z3)에 인접하는 다음 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)을 상기 선회 중심축(ZC2)에 대략 맞추어, 상기와 마찬가지로 단극 코일(Z90)을 형성할 수 있다.

그로 인해, 상기 전선(Z99)의 공급은 권취를 행하는 코일 권취 프레임(Z3)의 권취축(ZC1)에 직교하는 대략 일정한 방향으로부터 행할 수 있어, 안정적으로 각 코일 권취 프레임(Z3)에 전선(Z99)의 권취를 행할 수 있다. 그로 인해, 상기 꼬임의 발생이 거의 없는 단극 코일(Z90)을 어떠한 코일 권취 프레임(Z3)에 대해서도 안정적으로 형성할 수 있어 꼬임의 발생이 거의 없는 연극 코일(Z9)을 안정적으로 형성할 수 있다.

(제6 실시예)

본 예의 코일 형성 삽입 장치(Z5)는, 도37에 도시한 바와 같이 전선(Z99)을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일(Z90)을 복수 연결하여 이루어지는 연극 코일(Z9)을 형성하는 권취 지그(Z2)와, 이 권취 지그(Z2)에 대향하여 상기 연극 코일(Z9)을 수취하고, 이 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)의 내주면에 형성한 복수의 슬롯(Z810)에 삽입 배치하는 인서터 지그(Z6)를 갖고 이루어진다.

상기 권취 지그(Z2)는, 도36에 도시한 바와 같이 복수의 코일 권취 프레임(Z3)을 갖고 있고, 상기 인서터 지그(Z6)는 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 상기 각 단극 코일(Z90)을 각각 수취하는 복수의 코일 받침부(Z62)를 갖고 있다.

그리고 코일 형성 삽입 장치(Z5)는, 도40에 도시한 바와 같이 각 코일 권취 프레임(Z3)에 각 코일 받침부(Z62)를 대향시켜 각 코일 권취 프레임(Z3)에 권취한 각 단극 코일(Z90)이 연결되는 연극 코일(Z9)을 권취 지그(Z2)로부터 인서터 지그(Z6)로 이동 적재하도록 구성되어 있다.

이하에, 이를 상세하게 설명한다.

도25 및 도26에 도시한 바와 같이, 상기 권취 지그(Z2)는 상기 전선(Z99)을 권취하여 상기 단극 코일(Z90)을 형성하기 위한 복수의 코일 권취 프레임(Z3)을 권취 지그(Z2)의 중심점으로부터 대략 동일한 거리에 배치하여 이루어진다. 또한 권취 지그(Z2)에 있어서는, 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 각 권취축(ZC1)은 서로 대략 평행하게 배치되어 있다.

한편, 도36 및 도37에 도시한 바와 같이 상기 인서터 지그(Z6)는 상기 연극 코일(Z9)을 상기 고정자 코어(Z81)의 상기 슬롯(Z810)을 향해 압출하여 삽입하기 위한 압출 삽입 코어(Z61)를 갖고 있다. 또한, 상기 복수의 코일 받침부(Z62)는 압출 삽입 코어(Z61)의 외주면에 배치하여, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 상기 각 단극 코일(Z90)을 각각 수취하는 것이다.

그리고 도36 및 도38에 도시한 바와 같이, 코일 형성 삽입 장치(Z5)는 상기 권취 지그(Z2)로부터 상기 인서터 지그(Z6)로 상기 연극 코일(Z9)을 이동 적재할 때에는, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)의 상기 권취축(ZC1)의 방향에 있어서의 선단부면(Z311)에 상기 각 코일 받침부(Z62)를 대향시켜 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)과 상기 각 코일 받침부(Z62)를 연결하는 동시에, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)과 상기 각 코일 받침부(Z62) 각각이 상기 각 단극 코일(Z90)을 이동 적재하기 위한 이동 적재 루트(Z60)를 형성하도록 구성되어 있다.

또한 도27 및 도36에 도시한 바와 같이, 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)은 그 상기 선단부면(Z311)에 상기 인서터 지그(Z6)에 있어서의 각 코일 받침부(Z62)의 선단부(Z621)를 삽입하기 위한 삽입 오목부(Z312)를 갖고 있다. 본 예에서는, 이 삽입 오목부(Z312)는 각 코일 권취 프레임(Z3)의 각 내측 권취 프레임부(Z31)의 선단부면(Z311)에 형성되어 있다.

또 도38에 도시한 바와 같이, 이 삽입 오목부(Z312)는 코일 받침부(Z62)를 코일 권취 프레임(Z3)에 권취한 단극 코일(Z90)의 링 내 전체에 삽입 배치할 수 있는 깊이로 형성되어 있다. 즉, 삽입 오목부(Z312)는 각 코일 권취 프레임(Z3)의 선단부면(Z311)으로부터 상기 전선(Z99)의 권취를 행하는 위치까지의 권취 깊이보다도 각 코일 권취 프레임(Z3)의 선단부면(Z311)으로부터 깊게 형성되어 있다.

그리고 도36 및 도38에 도시한 바와 같이, 각 코일 권취 프레임(Z3)과 각 코일 받침부(Z62)와의 연결은 각 코일 권취 프레임(Z3)의 삽입 오목부(Z312)에 각 코일 받침부(Z62)의 선단부(Z621)를 삽입함으로써 행할 수 있다. 또한, 권취 지그(Z2)로부터 인서터 지그(Z6)로의 연극 코일(Z9)의 이동 적재는, 이 삽입를 행한 상태에서 행할 수 있다.

또한, 이 삽입를 행하였을 때에는 필연적으로 각 코일 받침부(Z62)의 선단부(Z621)가 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 각 단극 코일(Z90)의 링 내에 삽입 배치된다.

또 도36 및 도37에 도시한 바와 같이, 상기 권취 지그(Z2)는 상기 연극 코일(Z9)을 상기 인서터 지그(Z6)로 불출시키기 위해 상기 각 코일 권취 프레임(Z3)의 내주측에 진퇴 가능하게 배치된 불출 코어(Z23)를 갖고 있다. 이 불출 코어(Z23)는, 상기 인서터 지그(Z6)에 대향하는 측인 전진 방향[상기 선회 아암(Z21)으로부터 떨어지는 전진 방향]으로 전진시킴으로써, 도40에 도시한 바와 같이 각 코일 받침부(Z62)에 걸친 각 단극 코일(Z90)을 인서터 지그(Z6)에 있어서의 소정의 위치까지 압출할 수 있다.

본 예에서는 도42에 도시한 바와 같이, 상기 소정의 위치는 인서터 지그(Z6)로부터 연극 코일(Z9)을 상기 고정자 코어(Z81)의 슬롯(Z810)에 삽입 배치할 때의 규정 위치로 되어 있다. 그로 인해, 인서터 지그(Z6)에 연극 코일(Z9)을 이동 적 재한 후에는, 이 이동 적재한 상태에서의 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)의 슬롯(Z810)에 삽입 배치할 수 있다.

또한, 도36에 도시한 바와 같이 상기 인서터 지그(Z6)는 각 코일 받침부(Z62)들 사이에, 코일 받침부(Z62)의 형성 방향과 대략 동일 방향을 향해 배치된 복수의 가이드부(Z63)를 갖고 있다. 이 가이드부(Z63)는, 도43에 도시한 바와 같이 상기 고정자 코어(Z81)의 각 슬롯(Z81O)들 사이에 위치하는 치형부(Z811)에 대면하여 상기 연극 코일(Z9)의 각 슬롯(Z810)으로의 삽입 배치를 가이드하는 것이다.

또한 도36에 도시한 바와 같이, 각 가이드부(Z63)와 이 양측에 인접하는 각 코일 받침부(Z62) 사이에는, 각각 단극 코일(Z90)에 있어서의 전선(Z99)을 삽입 가능한 삽입 간극(Z64)이 형성되어 있다. 각 단극 코일(Z90)은 그들에 있어서의 전선(Z99)을 상기 삽입 간극(Z64)에 삽입하여 각 코일 받침부(Z62)에 삽입 배치하였을 때에는 인접하는 단극 코일(Z90)에 있어서의 전선(Z99)과 섞이지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 각 단극 코일(Z90)에 있어서의 전선(Z99)을 확실하게 각 고정자 코어(Z81)의 슬롯(Z810)에 삽입 배치할 수 있다.

또한 도44에 도시한 바와 같이, 상기 압출 삽입 코어(Z61)는 상기 각 코일 받침부(Z62)에 대해 진퇴 가능하다. 그리고, 각 코일 받침부(Z62)와 각 가이드부(Z63)를 고정자 코어(Z81)의 내주측에 대향시켰을 때에는, 압출 삽입 코어(Z61)가 고정자 코어(Z81)를 향해 전진함으로써 각 코일 받침부(Z62)에 보유 지지된 단극 코일(Z90)을 각 슬롯(Z810)에 삽입 배치할 수 있다.

이하에, 상기 제5 실시예에 나타낸 코일 형성 공정을 행하여 형성한 연극 코일(Z9)을 일단 인서터 지그(Z6)로 이동 적재하는 코일 이동 적재 공정과, 이 연극 코일(Z9)을 인서터 지그(Z6)로부터 고정자 코어(Z81)의 각 슬롯(Z810)에 삽입 배치하는 코일 삽입 공정을 행하는 코일 형성 삽입 방법에 대해 설명한다.

본 예에 있어서도, 코일 형성 공정에 대해서는 상기 제5 실시예와 동일하다.

다음에, 코일 형성 공정을 행하여 형성한 연극 코일(Z9)을 상기 권취 지그(Z2)로부터 상기 인서터 지그(Z6)로 이동 적재하는 코일 이동 적재 공정에 대해 설명한다.

도36에 도시한 바와 같이, 이 코일 이동 적재 공정에 있어서는 상기 권취 지그(Z2)와 인서터 지그(Z6)를 갖는 코일 형성 삽입 장치(Z5)를 이용하여, 상기 연극 코일(Z9)을 권취 지그(Z2)로부터 인서터 지그(Z6)로 이동 적재한다.

즉, 도37에 도시한 바와 같이 코일 이동 적재 공정에 있어서는, 우선 상기 연극 코일(Z9)의 형성을 행한 권취 지그(Z2)의 전체를 상기 인서터 지그(Z6)를 향해 전진시킨다. 이 때, 권취 지그(Z2)에 있어서의 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서는 각 외측 권취 프레임부(Z32)가 상기 권취 위치(Z301)에 있고, 각 단극 코일(Z90)에는 장력이 가해져 있다. 그리고, 각 단극 코일(Z90)은 상기 권취를 행한 후의 상태가 무너지지 않도록 유지되어 있다.

그리고, 도38에 도시한 바와 같이 권취 지그(Z2)의 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 삽입 오목부(Z312)에 인서터 지그(Z6)의 각 코일 받침부(Z62)에 있어서의 선단부(Z621)를 삽입한다. 그리고, 이 삽입에 의해 각 코일 권취 프레임(Z3) 과 각 코일 받침부(Z62)가 연결되어, 각 코일 권취 프레임(Z3)과 각 코일 받침부(Z62)에 의해 각 단극 코일(Z90)을 이동 적재하기 위한 각 이동 적재 루트(Z60)가 형성된다.

또한, 상기 삽입시에는 각 코일 받침부(Z62)의 선단부(Z621)는 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 각 단극 코일(Z90)의 전체의 링 내에 삽입 배치된다.

계속해서 도39에 도시한 바와 같이, 이탈 공정으로서 각 코일 권취 프레임(Z3)에 있어서의 각 외측 권취 프레임부(Z32)를 상기 이탈 위치(Z302)로 이동시킨다. 이 때, 각 코일 권취 프레임(Z3)의 외경은 상기 전진 방향을 향해 작아지는 상태를 형성하여 축소한다. 그로 인해, 각 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 각 단극 코일(Z90)이 이탈된다.

계속해서, 도40에 도시한 바와 같이 권취 지그(Z2)의 불출 코어(Z23)를 인서터 지그(Z6)의 방향을 향해 전진시킨다. 이 때, 각 코일 권취 프레임(Z3)의 외주에 권취된 각 단극 코일(Z90)은, 동시에 인서터 지그(Z6)의 압출 삽입 코어(Z61)에 접촉하는 상기 규정 위치까지 압출된다.

또한, 이 때 각 이동 적재 루트(Z60)를 각 단극 코일(Z90)의 링 내에 유지한 상태에서, 각 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 각 코일 받침부(Z62)로 모든 단극 코일(Z90)을 걸침선을 포함하여 동시에 인도할 수 있다.

그 후, 도41에 도시한 바와 같이 권취 지그(Z2)를 인서터 지그(Z6)로부터 멀어지는 후퇴 방향으로 후퇴시켜, 각 단극 코일(Z90)이 연결된 연극 코일(Z9)의 인서터 지그(Z6)로의 이동 적재가 완료된다.

다음에, 코일 삽입 공정에 대해 설명한다.

도42 내지 도44에 도시한 바와 같이, 이 코일 삽입 공정에 있어서는 상기 인서터 지그(Z6)에 보유 지지된 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)의 내주면에 형성한 복수의 슬롯(Z810)에 삽입 배치한다.

즉, 도42 및 도43에 도시한 바와 같이 코일 삽입 공정에 있어서는, 우선 인서터 지그(Z6)의 각 코일 받침부(Z62)를 고정자 코어(Z81)의 내주면측에 대향 배치한다. 이 때, 고정자 코어(Z81)의 내주면에 있어서의 각 슬롯(Z810)들 사이에 있어서의 각 치형부(Z811)에는 각 가이드부(Z63)가 대향 배치된다.

계속해서 도44에 도시한 바와 같이, 상기 압출 삽입 코어(Z61)를 상기 고정자 코어(Z81)를 향해 전진시킨다. 이 때, 각 코일 받침부(Z62)에 보유 지지된 각 단극 코일(Z90)에 있어서의 전선(Z99)은, 각 슬롯(Z810)에 삽입 배치되어 간다. 그리고, 압출 삽입 코어(Z61)의 선단부가 각 코일 받침부(Z62)의 선단부를 넘어 전진하면, 각 단극 코일(Z90)이 각 슬롯(Z810) 내에 삽입 배치되어 연극 코일(Z9)을 고정자 코어(Z81)에 부착할 수 있다.

이와 같이, 상기 제5 실시예 및 제6 실시예를 행하여 U상, V상 및 W상으로 이루어지는 3상 모터에 있어서의 고정자를 제작하였다. 또한 본 예에서는, 권취 지그(Z2)는 4개의 코일 권취 프레임(Z3)을 갖는 동시에 3개의 걸침선 권취 프레임(Z41)을 갖는 것으로 하고, 인서터 지그(Z6)는 코일 받침부(Z62)와 가이드부(Z63)를 각각 8개 갖는 것으로 하였다.

그리고, 권취 지그(Z2)에 있어서 4개의 단극 코일(Z90)이 연결되는 연극 코 일(Z9)로서의 4극 코일을 형성하고, 이 4극 코일을 인서터 지그(Z6)에 2회 이동 적재하였다. 그리고, 인서터 지그(Z6)로부터 2개의 4극 코일을 고정자 코어(Z81)에 부착하고, 4극 코일을 2개 연결하여 8극 코일로 이루어지는 U상을 형성하였다. 또한, V상 및 W상에 대해서도 마찬가지로 하여, 상기 부착을 행하고 4극 코일을 2개 연결하여 8극 코일로 이루어지는 것을 형성하였다.

상기 코일 형성 삽입 장치(Z5)는, 상기 권취 지그(Z2)에 있어서 연극 코일(Z9)을 형성하고, 각 단극 코일(Z90)을 확실하게 각 코일 받침부(Z62)로 인도하여 연극 코일(Z9)로서 인서터 지그(Z6)로 이동 적재할 수 있는 것이다.

즉, 상기 권취 지그(Z2)는 복수의 코일 권취 프레임(Z3)을 배치하여 이루어지는 것으로, 그 권취 지그(Z2)에 있어서는 각 코일 권취 프레임(Z3)에 단극 코일(Z90)을 형성하여 연극 코일(Z9)을 형성할 수 있다. 그로 인해, 서로의 위치 관계가 고정된 각 코일 권취 프레임(Z3)에 각 연극 코일(Z90)을 형성할 수 있어, 각 코일 권취 프레임(Z3)에 권취된 단극 코일(Z90)들 사이에 형성되는 걸침선(Z995)의 길이를 안정시킬 수 있다.

또한, 상기 인서터 지그(Z6)는 각 코일 권취 프레임의 삽입 오목부(Z312)에 각각 선단부(Z621)가 삽입되는 각 코일 받침부(Z62)를 갖고 있고, 각 코일 권취 프레임(Z3)과 각 코일 받침부(Z62)를 연결하였을 때에는 각 코일 권취 프레임(Z3)과 각 코일 받침부(Z62)가 상기 각 이동 적재 루트(Z60)을 형성할 수 있다. 그로 인해, 각 코일 권취 프레임(Z3)으로부터 각 코일 받침부(Z62)로 각 단극 코일(Z90)을 인도할 때에는 각 단극 코일(Z90)은 그 링 내에 각 이동 적재 루트(Z60)를 유지한 상태에서 각 이동 적재 루트(Z60)에 따라 확실하게 인도할 수 있다.

그리고, 각 단극 코일(Z90)은 거의 동시에 코일 받침부(Z62)로 인도할 수 있다. 그로 인해, 이 인도시에 각 단극 코일(Z90)에 있어서의 각 전선(Z99)의 권취 순서가 상기 권취를 행한 권취 순서와 다르게 되어 버리는 일이 거의 없다. 즉, 상기 한 쪽측으로부터 다른 쪽측을 향해 권취 직경이 커지는 각 단극 코일(Z90)은 상기 인서터 지그(Z6)에 이동 적재할 때에 그 권취 순서가 바뀌어져 버리는 일이 없어, 각 전선(Z99)이 정렬된 상태에서 이동 적재할 수 있다.

그로 인해, 연극 코일(Z9)의 형성 상태를 거의 바꾸는 일 없이 그 연극 코일(Z9)을 권취 지그(Z2)로부터 인서터 지그(Z6)로 이동 적재할 수 있다.

Claims (21)

1. 전선(79, Z99)을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일(90, Z90)을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일을 형성하는 방법이며,

   복수의 권취 프레임(3, Z3)를 갖고 이루어지는 권취 지그(2, Z2)를 이용하고,

   상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임인 제1 권취 프레임에 상기 전선을 공급하는 동시에, 상기 제1 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시키고, 상기 제1 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 상기 단극 코일을 형성하고, 이후 나머지 권취 프레임에 대해서도 상기 제1 권취 프레임과 마찬가지로 상기 단극 코일을 형성하여 상기 모터용 코일을 형성하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전선의 권취는 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태에서 행하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전선의 권취는 상기 전선의 권취를 행하는 권취 프레임의 축선을 차례로 상기 권취 지그의 회전 중심에 접근시켜 행하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 권취 프레임은 그 축선이 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베이스 홀더(20)와 상기 베이스 홀더의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임을 갖고, 상기 권취 프레임이 상기 베이스 홀더에 대해 이동 가능하게 배치된 권취 지그를 이용하고,

   상기 복수의 권취 프레임 중 하나의 권취 프레임인 제1 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출하도록 이동시키는 권취 프레임 돌출 공정과,

   돌출한 상기 제1 권취 프레임에 전선을 일방향으로부터 공급하는 동시에, 상기 제1 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 평행한 선을 중심으로 상기 권취 지그 전체를 회전시켜 상기 권취 프레임에 상기 전선을 권취하여 단극 코일을 형성하는 권취 공정을 포함하고,

   상기 권취 프레임 돌출 공정과 상기 권취 공정을, 인접하는 권취 프레임에 차례로 행하여 상기 모터용 코일을 형성하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 권취 프레임은 그 축선 방향으로 직선형으로 진퇴 가능하게 배치해 두고, 상기 권취 프레임 돌출 공정에 있어서는 하나의 권취 프레임을 전진시킴으로써 다른 권취 프레임보다도 돌출시키는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 권취 공정 후에는 상기 단극 코일을 형성한 상기 권취 프레임을 후퇴시키는 권취 프레임 후퇴 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 권취 공정은 상기 권취 프레임마다 차례로 상기 권취 지그의 회전 방향을 역전시켜 행하는 것을 특징으로 하는 코일 형성 방법.
9. 전선을 루프형으로 권취하여 이루어지는 단극 코일을 복수 연결하여 이루어지는 모터용 코일을 형성하는 장치이며,

   복수의 권취 프레임을 갖고 이루어지는 권취 지그와,

   상기 권취 지그 전체를 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 평행한 선을 중심으로 회전시키는 회전 장치(4)를 갖는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 권취 지그는 상기 복수의 권취 프레임 중 권취를 행하는 어느 하나의 권취 프레임을 다른 권취 프레임보다도 돌출시킨 상태에서 상기 전선의 권취를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 권취 지그는 상기 각 권취 프레임의 축선을 차례로 상기 권취 지그의 회전 중심에 접근시켜 상기 전선의 권취를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 복수의 권취 프레임은 그 축선이 서로 중첩되는 일 없이 어긋나 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 복수의 권취 프레임은 각 권취 프레임의 무게 중심을 연결한 가상선이 원형상이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 권취 프레임의 축선은 상기 원형상의 가상선의 중심으로부터 외측을 향해 또는 경사 외측을 향해 방사형으로 배치되어 있는 것읕 특징으로 하는 코일 형성 장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 복수의 권취 프레임의 축선은 서로 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
16. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 권취 지그는 베이스 홀더와 상기 베이스 홀더의 외주면에 배치된 복수의 권취 프레임을 갖고, 상기 권취 프레임은 상기 베이스 홀더에 대해 이동 가능하게 배치되어 있으며, 어느 하나의 권취 프레임이 다른 권취 프레임보다도 돌출한 상태를 얻을 수 있도록 구성되어 있고,

    상기 회전 장치는 상기 권취 지그 전체를 돌출한 상기 권취 프레임의 축선 또는 상기 축선에 평행한 선을 중심으로 회전시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 베이스 홀더는 원반 형상을 나타내고 있고, 상기 복수의 권취 프레임은 상기 베이스 홀더의 중심점으로부터 방사형으로 신장되는 축선에 따라서 진퇴 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 각 권취 프레임은 상기 축선에 따라서 폭이 넓어지는 부채 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 각 권취 프레임은 권취되는 단극 코일의 형상을 정렬하기 위한 성형 블럭(33, 34)을 착탈 가능하게 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
20. 제16항에 있어서, 상기 권취 지그는 상기 권취 프레임 전부를 후퇴시킨 상태에 있어서의 상기 권취 프레임의 선단부가 형성하는 외형선이 상기 베이스 홀더의 중심점을 중심으로 하는 원형상이 되는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.
21. 제16항에 있어서, 상기 각 권취 프레임의 양측에는 상기 베이스 홀더의 외주면으로부터 연장 설치된 분리 판이 배치되어 있고, 상기 분리 판과 상기 권취 프레임 사이에는 소정의 간격이 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 형성 장치.

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