KR20090007224A - 권선 방법 및 권선 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 티스(4)가 방사 형상으로 배치된 스테이터(1)에 대해 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선하는 권선 방법이며, 노즐(9)로부터 조출된 선재(2)를 가이드(7, 8)로 유지하고, 티스(4)에 대해 위치 결정하는 위치 결정 공정과, 가이드(7, 8)로 선재(2)를 유지한 상태에서 노즐(9)을 인접하는 티스(4A, 4B)와의 사이를 통과하지 않고 스테이터(1)에 대해 상대 이동시켜, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 인접하는 티스(4A, 4B) 사이에 삽입하는 선재 삽입 공정을 구비한다.
Figure P1020080067304
권선 장치, 티스, 노즐, 스테이터, 가이드

Description

권선 방법 및 권선 장치 {WINDING METHOD AND WINDING APPARATUS}
본 발명은 스테이터의 자극에 선재를 권선하는 권선 방법 및 권선 장치에 관한 것이다.
스테이터의 자극에 선재를 권선하는 방법으로서, 선재를 직접 자극에 권취하는 직접 권취 방법과, 미리 권취 프레임 등에 권선한 후, 권선된 코일을 자극에 삽입하는 인서트 방식이 있다.
직접 권취 방법은 선재를 자극에 밀착하여 권선할 수 있는 동시에, 노즐의 이동에 의해 용이하게 정렬 권선을 행할 수 있으므로 점적률을 향상시킬 수 있다. 따라서, 최근의 모터 등의 성능 향상의 요구로부터 직접 권취 방법이 주류가 되고 있다.
직접 권취 방법에 의해 스테이터의 자극에 대해 2상의 권선을 행하는 경우에는, 1상째는 스테이터의 자극에 대해 1개 간격으로 권선하고, 2상째는 1상째가 권선된 자극 사이의 권선되어 있지 않은 자극에 대해 권선한다.
직접 권취 방법에서는 노즐을 인접하는 자극 사이의 슬롯 내를 이동시켜 권선을 행하므로, 2상째의 권선 중에 있어서, 슬롯 내의 대향하는 선재의 간극(1상째 와 2상째와의 간극)이 노즐의 폭보다도 작아지면, 그 이상 권선을 행할 수 없다.
그로 인해, 종래에는 인접하는 자극의 간극이 작아져 노즐이 자극 사이를 통과하는 것이 어려운 경우에는, 훅을 이용하여 노즐로부터 선재를 인출하여, 인출한 선재를 자극 사이로 유도한 후에 선재를 훅으로부터 제거하여 자극으로 감아 내려서 권선하는 방법이 일반적이었다(국제 공개 제2004/032311호 팸플릿 및 일본 특허 출원 공개 제2002-199673호 공보 참조).
그러나, 이와 같은 방법에서는 감아 내린 선재가 느슨해지기 쉬워, 정렬로 권선하는 것이 어렵기 때문에, 권취 혼란이 발생하여 점적률을 향상시킬 수 없다는 문제가 있었다.
그래서, 훅을 이용하지 않는 방법으로서는, 스테이터를 분할 코어로 하여 미리 각 코어에 권선하고, 권선된 각 코어를 요크에 고정함으로써 점적률을 높인다는 방법도 있다. 그러나, 이 방법에서는 권선 후에 코어 삽입 공정이나 결선 공정 등의 후공정을 행할 필요가 있어 생산효율이 나쁘다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 인접하는 자극의 간극이 작은 경우라도 그 간극에 선재를 정렬 권취할 수 있고, 또한 권선 후의 후공정을 필요로 하지 않는 권선 방법 및 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 자극이 방사 형상으로 배치된 스테이터에 대해 선재 조출 부재로부터 조출되는 선재를 권선하는 권선 방법이며, 상기 선재 조출 부재로부터 조출된 선재를 가이드로 유지하고, 자극에 대해 위치 결정하는 위치 결정 공정과, 상기 가이드로 선재를 유지한 상태에서 상기 선재 조출 부재를 인접하는 자극 사이를 통과하지 않고 상기 스테이터에 대해 상대 이동시켜, 상기 선재 조출 부재로부터 조출되는 선재를 인접하는 자극 사이에 삽입하는 선재 삽입 공정을 구비하고, 상기 위치 결정 공정 및 상기 선재 삽입 공정에 의해 선재를 자극에 대해 유도하여 권선을 행한다.
본 발명에 따르면, 인접하는 자극의 간극이 작은 경우라도 그 간극에 선재를 정렬 권취할 수 있고, 또한 권선 후의 후공정을 필요로 하지 않는 권선 방법 및 권선 장치를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
(제1 실시 형태)
우선, 도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 권선 장치(100)의 구성에 대해 설명한다. 도1은 권선 장치(100)를 도시하는 사시도이고, 도2는 권선 장치(100)의 주요부 확대 사시도이다.
이하에서는, 서로 직교하는 X, Y, Z의 3축을 설정하여, X축이 대략 수평 전후 방향, Y축이 대략 수평 횡방향, Z축이 대략 연직 방향으로서 설명된다.
권선 장치(100)는 스테이터(1)에 대해 선재(2)를 자동으로 권선하는 장치이 다.
스테이터(1)는 고리 형상의 요크(3)와, 요크(3)의 내주에 배치되어 스테이터(1)의 중심을 향해 방사 형상으로 연장되는 티스(4)(자극)를 구비하는 이너 스테이터이다. 각 티스(4)의 주위에는 권선 장치(100)에 의해 선재(2)가 권선되고, 인접하는 티스(4) 사이에 형성된 슬롯(5)에 권선이 수용된다.
본 실시 형태에서는, 티스(4)는 단면이 사각형으로 형성되고, 이웃하는 티스(4)의 서로 대치되는 측면과 요크(3)의 내주면으로 슬롯(5)이 구성된다. 또한, 각 티스(4)의 선단부면에는 돌출부(4c)가 형성되고, 돌출부(4c)에 의해 티스(4)에 권선되는 코일의 권취 폭이 규정된다.
권선 장치(100)는 스테이터(1)를 그 중심축 방향으로 회전시키는 인덱스 기구(10)와, 선재(2)를 조출하는 선재 조출 부재로서의 노즐(9)과, 노즐(9)을 직교 3축 방향으로 이동시키는 선재 조출 부재 이동 기구로서의 노즐 이동 기구(11)를 구비한다. 권선 장치(100)는 베이스(13) 상에 적재된다.
인덱스 기구(10)는 스테이터(1)를 수평으로 지지하는 지지대(6)와, 지지대(6)를 회전 구동하는 구동 기구(도시 생략)를 구비한다. 스테이터(1)는 외주에 형성된 키 홈(1a)에 지지대(6)의 내주에 형성된 키(6a)가 끼워 맞추어짐으로써 지지대(6)의 내주에 지지된다.
지지대(6)는 베이스(13)에 형성된 원형의 개구부(13a)의 내주에 베어링(도시 생략)을 통해 회전 가능하게 배치된다.
이에 의해, 구동 기구에 의해 지지대(6)를 회전 구동함으로써, 지지대(6)에 지지된 스테이터(1)는 축 중심으로 회전한다.
노즐 이동 기구(11)는 베이스(13) 상에 세워 설치하는 지주(14)에 지지되어 X축 방향으로 연장되는 한 쌍의 X축 이동 기구(11x)와, 한 쌍의 X축 이동 기구(11x)에 걸쳐서 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 Y축 이동 기구(11y)와, Y축 이동 기구(11y)에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 Z축 이동 기구(11z)를 구비한다.
X축 이동 기구(11x)는 지주(14)에 지지된 한 쌍의 하우징(15x)과, 하우징(15x)의 단부에 배치된 구동 모터(16x)와, 구동 모터(16x)의 출력축에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(17x)와, 볼 나사(17x)에 나사 결합하여 볼 나사(17x)를 따라서 이동하는 종동자(18x)를 구비한다.
Y축 이동 기구(11y)는 양단부가 X축 이동 기구(11x)의 한 쌍의 종동자(18x)에 결합되어 볼 나사(17x)를 따라서 이동하는 하우징(15y)과, 하우징(15y)의 단부에 배치된 구동 모터(16y)와, 구동 모터(16y)의 출력축에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(17y)와, 볼 나사(17y)에 나사 결합하여 볼 나사(17y)를 따라서 이동하는 종동자(18y)를 구비한다.
Z축 이동 기구(11z)는 Y축 이동 기구(11y)의 종동자(18y)에 결합되어 볼 나사(17y)를 따라서 이동하는 하우징(15z)과, 하우징(15z)의 단부에 배치된 구동 모터(16z)와, 구동 모터(16z)의 출력축에 연결되어 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(17z)와, 볼 나사(17z)에 나사 결합하여 볼 나사(17z)를 따라서 이동하는 종동자(18z)를 구비한다.
Z축 이동 기구(11z)의 종동자(18z)에는 Z축 방향으로 연장되는 원통 형상의 노즐 유지 부재(21)가 지지 부재(22)를 통해 연결된다.
노즐 유지 부재(21)의 단부에는 노즐(9)이 축(23)을 중심으로 요동 가능하게 설치된다. 따라서, 노즐(9)은 X축 이동 기구(11x), Y축 이동 기구(11y) 및 Z축 이동 기구(11z)를 구동함으로써 직교 3축 방향으로 자유자재로 이동할 수 있다.
노즐 유지 부재(21)의 양단부에는 각각 축 중심으로 회전하는 제1 도르래(24a), 제2 도르래(24b)가 설치된다. 선재 공급 장치(도시 생략)로부터 공급되는 선재(2)는 제1 도르래(24a)로 안내되어 노즐 유지 부재(21)의 중공부 내로 유도되는 동시에, 제2 도르래(24b)로 안내되어 노즐(9)로 유도되어 노즐(9)의 선단부로부터 조출된다. 선재 공급 장치로부터 공급되는 선재(2)에는 텐션 장치(도시 생략)에 의해 소정의 장력이 부여된다.
노즐 유지 부재(21)의 외주면에는 에어 실린더(25)가 배치된다. 에어 실린더(25)에는 압축 공기에 의해 진퇴되는 피스톤 로드(26)가 삽입된다. 피스톤 로드(26)의 선단부는 노즐(9)의 후단부에 연결된다.
이에 의해, 에어 실린더(25)를 구동함으로써, 노즐(9)은 축(23)을 중심으로 요동한다. 이와 같이, 에어 실린더(25)의 동작을 제어함으로써, 노즐(9)의 방향이 변화되어 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)의 각도를 조절할 수 있다.
노즐(9)은 티스(4) 사이의 슬롯(5)을 통과 가능하도록 평판 형상으로 형성된 부재이고, 선재(2)는 노즐(9)을 Y축 방향으로 삽입 통과한다.
티스(4)에 대해 선재(2)를 권선하는 경우에는, 인덱스 기구(10)에 의해 스테이터(1)를 회전시켜 권선 대상인 원하는 티스(4)를 노즐(9)에 대치시킨다. 즉, 권 선을 실시하고 싶은 티스(4)를 노즐(9)과 동축 상(Y축 상)에 배치한다. 이하에서는, 노즐(9)과 동축 상에 배치되어 권선이 실시되는 티스를 「권선 대상 티스」라고 칭한다.
그리고, 노즐(9)은 조출된 선재(2)의 선단부가 척(도시 생략)으로 유지된 상태에서 노즐 이동 기구(11)의 구동에 의해, 선재(2)를 조출하면서 티스(4)의 주위를 주회하는 동시에 티스(4)의 권축 방향(Y축 방향)으로 이동한다. 이에 의해, 티스(4)에는 선재(2)가 다층으로 정렬 권취된다.
구체적으로는, X축 이동 기구(11x) 및 Z축 이동 기구(11z)를 구동함으로써 노즐(9)을 티스(4)의 주위로 주회시킨다. 또한, 노즐(9)이 티스(4)의 주위를 1주 할 때마다 Y축 이동 기구(11y)를 구동함으로써, 노즐(9)을 티스(4)의 권축 방향으로 선재(2)의 선 직경만큼 이동시킨다. 이것을 반복함으로써, 티스(4)에는 선단부측으로부터 근원측을 향해 1층째의 선재(2)가 정렬 권취된다. 계속해서, 근원측으로부터 선단부측을 향해 2층째의 선재(2)가 정렬 권취되어, 동일한 순서로 소정의 층수만큼 선재(2)가 정렬 권취된다.
티스(4)에 대한 권선은 UV 2상이나, UVW 3상 등의 경우가 있고, 예를 들어 UV 2상의 권선을 행하는 경우에는, 처음에 U상을 스테이터(1)의 티스(4)에 대해 1개 간격으로 차례로 권선한다. 계속해서 행해지는 V상의 권선은 U상이 권선된 티스(4) 사이의 권선되어 있지 않은 티스(4)에 대해 행해진다. 이와 같이, V상의 권선은 권선 대상 티스(4)의 양 옆에 이미 U상이 권선된 상태에서 행해진다. 이로 인해, 노즐(9)을 티스(4)의 주위를 주회시켜 V상의 권선을 행하는 경우, 층수가 늘 어남에 따라서 점차 티스(4)에 권선된 선재(2)의 간격, 즉 슬롯(5)의 폭이 작아진다.
또한, UVW 3상의 권선을 행하는 경우에는 처음에 U상을 스테이터(1)의 티스(4)에 대해 2개 간격으로 차례로 권선한다. 계속해서 행해지는 V상의 권선은 권선 대상 티스(4)의 한쪽에 U상이 권선된 상태에서 행해진다. 최후에 행해지는 W상의 권선은 권선 대상 티스(4)의 한쪽에 U상이, 다른 한쪽에 V상이 각각 권선된 상태에서 행해진다. 이로 인해, 노즐(9)을 티스(4)의 주위를 주회시켜 V상 또는 W상의 권선을 행하는 경우, 층수가 늘어남에 따라서 점차 슬롯(5)의 폭이 작아진다.
슬롯(5)의 폭이 작은 경우에는 노즐(9)의 슬롯(5) 내의 이동(Z축 방향으로의 이동)이 곤란해진다. 그리고, 슬롯(5)의 폭이 노즐(9)의 폭보다도 작아진 경우에는 노즐(9)의 슬롯(5) 내의 이동은 불가능해진다. 그러나, 이와 같은 경우라도 슬롯(5)의 폭이 선재(2)의 직경보다도 큰 경우에는, 선재(2)만을 슬롯(5) 내에 삽입하는 것은 가능해진다.
그래서, 권선 장치(100)는 티스(4)에 권선된 선재(2)의 간격이 작은 경우라도 선재(2)를 티스(4)에 대해 권선하기 위한 기구를 구비한다. 이하에, 그 기구에 대해 설명한다.
권선 장치(100)는 권선 대상 티스(4)에 대해 권선을 행하는 과정에서 노즐(9)로부터 조출된 선재(2)를 유지하는 동시에, 유지한 선재(2)를 티스(4)에 대해 위치 결정하는 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 구비한다.
상부 가이드(7)는 권선 대상 티스(4)의 외주면 중, 인접하는 티스(4)에 대치 되지 않는 표면(4a)(비대치면)에 대향하여 배치되고, 하부 가이드(8)는 표면(4a)의 반대측의 이면(4b)(비대치면)에 대향하여 배치된다.
도2에 도시한 바와 같이, 상부 가이드(7)는 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)으로 늘어서서 배치된 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)로 이루어진다. 또한, 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)의 각각은 권선 대상 티스(4)에 권선되는 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)과 평행하게 배치된 제1 가이드(7a)와, 제1 가이드(7a)와의 사이에 선재(2)의 선 직경분의 간격을 갖고 제1 가이드(7a)와 평행하게 배치된 제2 가이드(7b)를 구비한다.
마찬가지로, 하부 가이드(8)도 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)으로 늘어서서 배치된 하부 좌측 가이드(8A)와 하부 우측 가이드(8B)로 이루어지고, 하부 좌측 가이드(8A)와 하부 우측 가이드(8B)도 각각 제1 가이드(8a)와 제2 가이드(8b)를 구비한다.
베이스(13) 상에는 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)를 각각 직교 3축 방향으로 이동시키는 한 쌍의 가이드 이동 기구(12)가 배치된다.
가이드 이동 기구(12)는 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)의 권축 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 권축 방향 이동 기구(12y)와, 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)에 권선되는 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)으로 이동시키는 권선 방향 이동 기구(12x)와, 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)에 대해 접근 이격 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 연직 방향 이동 기구(12z)를 구비한다.
권축 방향 이동 기구(12y)는 베이스(13) 상에 적재된 적재대(30)에 지지된 하우징(31y)과, 하우징(31y)의 단부에 배치된 구동 모터(32y)와, 구동 모터(32y)의 출력축에 연결되어 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(33y)와, 볼 나사(33y)에 나사 결합하여 볼 나사(33y)를 따라서 이동하는 종동자(34y)를 구비한다.
권선 방향 이동 기구(12x)는 권축 방향 이동 기구(12y)의 종동자(34y)에 결합되어 볼 나사(33y)를 따라서 이동하는 하우징(31x)과, 하우징(31x)의 단부에 배치된 구동 모터(32x)와, 구동 모터(32x)의 출력축에 연결되어 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(33x)와, 볼 나사(33x)에 나사 결합하여 볼 나사(33x)를 따라서 이동하는 종동자(34x)를 구비한다.
권선 방향 이동 기구(12x)의 종동자(34x)에는 X축 방향으로 연장되는 로드(35)가 결합되고, 로드(35)의 선단부에는 L자형의 지지체(36)가 결합된다. 지지체(36)에 있어서의 X축 방향과 직교하는 면(36a) 및 Y축 방향과 직교하는 면(36b)에는 연직 방향 이동 기구(12z)가 배치된다.
연직 방향 이동 기구(12z)는 지지체(36)의 면(36a, 36b)의 각각에 배치되어 Z축 방향으로 연장되는 가이드 레일(37a, 37b)과, 가이드 레일(37a, 37b)로 안내되어 가이드 레일(37a, 37b)을 따라서 이동 가능한 이동체(38a, 38b)를 구비한다.
지지체(36) 내에는 에어 실린더(도시 생략)가 수용된다. 에어 실린더에는 압축 공기에 의해 진퇴되는 피스톤이 삽입되고, 피스톤은 이동체(38a, 38b)에 연결된다. 따라서, 에어 실린더를 구동함으로써 이동체(38a, 38b)는 가이드 레일(37a, 37b)을 따라서 이동한다.
이동체(38a)에는 제1 가이드(7a)가 결합되고, 이동체(38b)에는 제2 가이 드(7b)가 결합된다. 따라서, 제1 가이드(7a) 및 제2 가이드(7b)는 권축 방향 이동 기구(12y), 권선 방향 이동 기구(12x) 및 연직 방향 이동 기구(12z)를 구동함으로써 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 대해 직교 3축 방향으로 자유자재로 이동할 수 있다. 또한, 가이드 이동 기구(12)는 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)의 각각에 대해 개별적으로 설치되므로, 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)는 각각 개별적으로 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 대해 직교 3축 방향으로 자유자재로 이동할 수 있다.
가이드 이동 기구(12)는 하부 가이드(8)에 있어서의 하부 좌측 가이드(8A)와 하부 우측 가이드(8B)의 각각에 대해서도 개별적으로 설치된다.
다음에, 주로 도3 및 도4를 참조하여, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용하여 선재(2)를 티스(4)에 대해 권선하는 방법에 대해 설명한다. 도3 및 도4는 권선 동작을 시계열순으로 도시한 도면이다. 이하에 도시하는 권선 장치(100)의 동작은 도1에 도시하는 컨트롤러(20)에 의해 자동 제어된다.
우선, 전술한 바와 같이, 인덱스 기구(10)에 의해 스테이터(1)를 회전시켜 권선 대상 티스(4)를 노즐(9)에 대치시킨다. 그리고, 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 주위를 주회시켜 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선 대상 티스(4)에 대해 정렬 권취한다. 즉, 노즐(9)을, 슬롯(5) 내를 통과시킴으로써 권선을 행한다.
권선 대상 티스(4)에 권선되는 선재(2)의 층수가 늘어남에 따라서 권선 대상 티스(4)에 권선된 선재(2)와 인접하는 티스(4A, 4B)에 권선된 선재(2)와의 간격, 즉 슬롯(5)의 폭(W)이 작아진다. 그리고, 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아진 경우에는, 노즐(9)은 슬롯(5) 내를 이동하는 것이 불가능해진다.
그러나, 이와 같은 경우라도 슬롯(5)의 폭(W)이 선재(2)의 직경보다도 큰 경우에는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입하는 것이 가능해, 권선을 속행할 수 있다. 이하에서는 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아진 경우에 있어서의 권선 방법에 대해 설명한다.
도3a는 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 N층(N은 자연수) 권선한 결과, 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아진 상태이고, 또한 권선 대상 티스(4)에 대해 N ＋ 1층째를 권취 개시하기 직전의 상태이다. 이하에서는, N층째에 있어서의 단부의 선재(2a)와 그 이웃의 선재(2b)와의 사이의 홈(51)에 선재(2)를 권선하는 경우에 대해 설명한다.
우선, N ＋ 1층째를 권취 개시 시에, 도3a에 도시한 바와 같이 가이드 이동 기구(12)를 구동함으로써, 상부 가이드(7)에 있어서의 한 쌍의 제1 가이드(7a)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시켜 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)으로 늘어 세워 배치한다.
다음에, 도3b에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을, 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)을 따라서 X축 방향으로 이동시키고, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 한 쌍의 제1 가이드(7a)의 표면에 접촉시킨다. 이에 의해, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째 상으로 유도된다.
다음에, 도3c에 도시한 바와 같이 가이드 이동 기구(12)를 구동함으로써, 상부 가이드(7)에 있어서의 한 쌍의 제2 가이드(7b)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시킨다. 한 쌍의 제1 가이드(7a)와 한 쌍의 제2 가이드(7b)의 대치되는 면의 간격은 선재(2)의 선 직경분이므로, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 한 쌍의 제1 가이드(7a)와 한 쌍의 제2 가이드(7b)의 대치되는 면에 끼움 지지되어 유지된다. 또한, 상부 가이드(7)는 유지한 선재(2)를 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째의 선재(2a)와 선재(2b) 사이의 홈(51)에 대치된 위치에 위치 결정한다. 이와 같이, 상부 가이드(7)는 선재(2)를 유지하는 동시에, 유지된 선재(2)를 권선 대상 티스(4)에 대해 위치 결정한다(위치 결정 공정).
이하에서는 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 권취할 때에, 선재(2)가 권선되어야 할 위치를 「권선 위치」라고 칭한다. 도3 및 도4에 도시하는 권선 방법에서는 N층째에 있어서의 선재 사이의 홈(51)이 「권선 위치」이다.
다음에, 도3d에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을 슬롯(5)에 있어서의 스테이터(1) 표면으로 개방되는 개구부(5a)를 따라서 권선 대상 티스(4)의 권축 방향(Y축 방향)으로 이동시켜 권선 대상 티스(4)로부터 멀리한다. 이때, 상부 가이드(7)는 선재(2)를 유지한 상태를 유지하기 위해, 상부 가이드(7)로 유지된 선재(2)는 권선 위치에 위치 결정된 상태를 유지한다.
다음에, 도3e에 도시한 바와 같이, 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을 슬롯(5)에 있어서의 스테이터(1) 내주로 개방되 는 개구부(5b)를 따라서 스테이터(1)의 축 방향(Z축 방향)으로 이동시켜 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입한다. 이와 같이, 노즐(9)은 슬롯(5) 내를 통과하지 않고, 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입하도록 동작한다(선재 삽입 공정). 이때, 상부 가이드(7)는 선재(2)를 유지한 상태를 유지하기 위해, 상부 가이드(7)로 유지된 선재(2)는 권선 위치에 위치 결정된 상태를 유지한다.
다음에, 도4a에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을, 슬롯(5)에 있어서의 스테이터(1) 이면으로 개방되는 개구부(5c)를 따라서 권선 대상 티스(4)의 권축 방향(Y축 방향)으로 이동시킨다. 그리고, 조출되는 선재(2)가 권선 대상 티스(4)의 일측면[티스(4B)에 대치되는 면]에 있어서의 N층째의 선재(2a)와 선재(2b) 사이의 홈(51)에 대치된 상태에서 노즐(9)을 정지시킨다.
이와 같이, 상부 가이드(7)로 선재(2)를 유지한 상태에서 노즐(9)을, 슬롯(5)의 각 개구부(5a, 5b, 5c)를 따라서 슬롯(5) 외부로 이동시켜, 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내로 삽입함으로써, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선 대상 티스(4)의 일측면의 권선 위치로 유도할 수 있다. 따라서, 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능한 경우라도, 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 권선할 수 있다.
노즐(9)로부터 조출된 선재(2)가 권선 대상 티스(4)의 일측면의 권선 위치로 유도된 상태에서, 도4a에 도시한 바와 같이 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)로부터 이격시켜 상부 가이드(7)에 의한 선재(2)의 유지를 해제한다. 또한, 이것과 동시에, 하부 가이드(8)에 있어서의 한 쌍의 제1 가이드(8a)를 권선 대상 티스(4) 를 향해 접근시켜, 선재(2)의 권선 방향(X축 방향)으로 늘어 세워 배치한다.
다음에, 도4b에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을, 권선 대상 티스(4)의 이면(4b)을 따라서 X축 방향으로 이동시키고, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 한 쌍의 제1 가이드(8a)의 표면에 접촉시킨다. 이에 의해, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 이면(4b)에 있어서의 N층째 상으로 유도된다. 또한, 이때, 상부 가이드(7)에 의한 유지가 해제된 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째의 권선 위치에 권선되는 동시에, 슬롯(5) 내에 삽입된 선재는 권선 대상 티스(4)의 일측면에 있어서의 N층째의 권선 위치에 권선된다. 또한, 노즐(9)의 X축 방향으로의 이동은 인덱스 기구(10)를 구동하여 스테이터(1)를 축 중심으로 회전시킴으로써 행해도 좋다.
다음에, 도4c에 도시한 바와 같이 가이드 이동 기구(12)를 구동함으로써, 하부 가이드(8)에 있어서의 한 쌍의 제2 가이드(8b)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시킨다. 이에 의해, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 한 쌍의 제1 가이드(8a)와 한 쌍의 제2 가이드(8b)와의 대치되는 면으로 끼움 지지하여 유지되는 동시에, 권선 대상 티스(4)의 이면(4b)에 있어서의 권선 위치에 대치되는 위치에 위치 결정된다.
다음에, 도4d 내지 도4f에 도시한 바와 같이 하부 가이드(8)로 선재(2)를 유지한 상태에서 노즐(9)을, 슬롯(5)의 각 개구부(5d, 5e, 5f)를 따라서 슬롯(5) 외부를 이동시켜, 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입한다. 이에 의해, 노즐(9) 로부터 조출되는 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 타측면[티스(4A)에 대치되는 면]의 권선 위치로 유도된다. 그리고, 도4f에 도시한 바와 같이, 하부 가이드(8)를 권선 대상 티스(4)로부터 이격시켜 하부 가이드(8)에 의한 선재(2)의 유지를 해제한다.
이후에는, 선재(2)가 권선 대상 티스(4)에 대해 1회 권취될 때마다 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 권축 방향(Y축 방향)으로 선재(2)의 선 직경만큼 이동시키는 동시에, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)도 Y축 방향으로 선재(2)의 선 직경만큼 이동시킨다. 그리고, 상기 순서를 반복함으로써 N ＋ 1층째의 권선을 행한다.
이상과 같이 하여, 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 주위를 주회시킴으로써 N층째 상에 N ＋ 1층째가 정렬 권취된다.
N ＋ 1층째 이후는 슬롯(5)의 폭(W)이 선재(2)의 직경보다도 작아진 시점에서 권선을 종료한다.
이상에서는 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 주위를 주회시킴으로써 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 권취하고, 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아진 경우에, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용한 권선 방법으로 변경하는 것으로서 설명하였다. 이 권선 방법의 변경은 권선 중, 슬롯(5)의 폭(W)을 센서(검지기)에 의해 항시 측정하고, 컨트롤러(20)로 측정 결과와 노즐(9)의 폭을 비교하여, 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아졌다고 판정된 경우에 행해진다.
또한, 권선을 개시하기 전에 권선 대상 티스(4)와 인접하는 티스(4A, 4B)와 의 간격, 노즐(9)의 폭 치수 및 선재(2)의 직경의 각 값을 컨트롤러(20)에 입력하여, 컨트롤러(20)는 각 값으로부터 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아지는 선재(2)의 층수를 산출하여, 권선 대상 티스(4)에 대한 선재(2)의 층수가 상기 산출값에 도달한 경우에 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용한 권선 방법으로 변경하도록 해도 좋다.
이하에, 도3 및 도4를 참조하여 설명한 권선 방법의 다른 실시 형태에 대해 설명한다.
(1) 선재(2)가 권선되어 있지 않은 상태에서 이웃하는 티스(4)의 간격이 노즐(9)의 폭보다도 작은 스테이터(1)에 대해 권선을 행하는 경우에는, 1층째로부터 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용한 권선이 행해진다.
(2) 이상의 권선 방법에서는 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 된 경우에는, 노즐(9)을, 슬롯(5)의 각 개구부(5a, 5b, 5c)[각 개구부(5d, 5e, 5f)]를 따라서 슬롯(5) 외부를 이동시켜, 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입시켰다. 이것 대신에, 노즐(9)을 이동시키지 않고, 스테이터(1) 및 상부 가이드(7), 하부 가이드(8)를 이동시킴으로써, 노즐(9)을 슬롯(5)의 각 개구부(5a, 5b, 5c)[각 개구부(5d, 5e, 5f)]를 따라서 상대 이동시켜, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입하도록 해도 좋다.
(3) 이상의 권선 방법에서는, 상부 가이드(7)에 의한 선재(2)의 유지의 해제는 슬롯(5) 내에 삽입된 선재(2)가 권선 대상 티스(4)의 일측면의 권선 위치로 유도된 직후(도4a에 도시하는 상태)에 행하였다. 그러나, 상부 가이드(7)에 의한 선 재(2)의 유지의 해제는 슬롯(5) 내에 삽입된 선재(2)가 권선 대상 티스(4)의 일측면의 권선 위치로 유도된 직후로부터 하부 가이드(8)가 선재(2)의 유지를 해제할 때까지의 사이(도4a로부터 도4f의 사이)이면, 어느 타이밍으로 행해도 좋다.
(4) 이상에서는 요크(3)의 내주에 티스(4)가 방사 형상으로 배치되는 이너 스테이터에 대해 선재(2)를 권선하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 스테이터(1)는 요크(3)의 외주에 티스(4)가 방사 형상으로 배치되는 아우터 스테이터라도 좋다. 이 경우, 노즐 이동 기구(11)는 아우터 스테이터의 외주에 배치된다.
다음에, 도5를 참조하여 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째 상에 선재(2)를 비스듬하게 권선하는 경우에 대해 설명한다.
우선, 도5a에 도시한 바와 같이, 가이드 이동 기구(12)를 구동함으로써 상부 가이드(7)에 있어서의 한 쌍의 제1 가이드(7a)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시켜 권축 방향(Y축 방향)으로 어긋나게 하여 배치한다. 한 쌍의 제1 가이드(7a)는 가이드 이동 기구(12)에 의해 각각 별개로 이동시킬 수 있으므로, Y축 방향으로 어긋나게 하여 배치할 수 있다. 그리고, 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써 노즐(9)을 X축 방향으로 이동시킨 후, Y축 방향으로 이동시켜 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 한 쌍의 제1 가이드(7a)의 표면에 접촉시킨다. 이에 의해, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째 상에 비스듬하게 유도된다.
다음에, 도5b에 도시한 바와 같이, 상부 가이드(7)에 있어서의 한 쌍의 제2 가이드(7b)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시키고, 노즐(9)로부터 조출되는 선 재(2)를 한 쌍의 제1 가이드(7a)와 한 쌍의 제2 가이드(7b)와의 대치되는 면으로 끼움 지지하여 유지하는 동시에, 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 N층째 상에 비스듬하게 위치 결정한다.
상부 가이드(7)에 의해 위치 결정한 후에는, 도3 및 도4에 도시한 권선 방법과 마찬가지로, 도5c 내지 도5e에 도시한 바와 같이 노즐(9)을, 슬롯(5)의 각 개구부(5a, 5b, 5c)를 따라서 슬롯(5) 외부를 이동시켜, 조출되는 선재(2)를 슬롯(5) 내에 삽입한다. 이에 의해, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 일측면[티스(4B)에 대치되는 면]의 권선 위치로 유도된다.
다음에, 도5e에 도시한 바와 같이, 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)로부터 이격시켜 상부 가이드(7)에 의한 선재(2)의 유지를 해제한다. 그리고, 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써 노즐(9)을 X축 방향으로 이동시켜, 선재(2)를 N층째 상에 권선한다.
이상과 같이, 상부 가이드(7)에 있어서의 한 쌍의 상부 좌측 가이드(7A), 상부 우측 가이드(7B)는 가이드 이동 기구(12)에 의해 각각 별개로 이동시킬 수 있으므로, Y축 방향으로 어긋나게 하여 배치할 수 있다. 따라서, 선재(2)를 권선 대상 티스(4)에 대해 비스듬하게 권선하는 것이 가능해진다.
도5에서는 상부 좌측 가이드(7A)를 권선 대상 티스(4)의 선단부측, 상부 우측 가이드(7B)를 권선 대상 티스(4)의 근원측에 배치한 상태에서 노즐(9)을 시계 방향으로 주회시켜 선재(2)를 비스듬하게 권선하는 경우에 대해 도시하였다.
도6에서는 상부 좌측 가이드(7A)를 권선 대상 티스(4)의 근원측, 상부 우측 가이드(7B)를 권선 대상 티스(4)의 선단부측에 배치한 상태에서 노즐(9)을 시계 방향으로 주회시켜 선재(2)를 비스듬하게 권선하는 경우에 대해 도시한다.
이 경우에는, 도6에 도시한 바와 같이 상부 가이드(7)의 배치의 순서를 도5에 도시한 경우와 반대로 한다. 즉, 도6a에 도시한 바와 같이, 최초에 한 쌍의 제2 가이드(7b)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시키고, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 한 쌍의 제2 가이드(7b)의 표면에 접촉시킨다. 다음에, 도6b에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제1 가이드(7a)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시키고, 한 쌍의 제1 가이드(7a)와 한 쌍의 제2 가이드(7b)와의 대치되는 면에서 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 유지하여 위치 결정한다.
이와 같이, 선재(2)를 비스듬하게 권선하는 경우에는 선재(2)의 방향 및 노즐(9)의 회전 방향에 따라서 상부 가이드(7)의 배치의 순서가 설정된다.
다음에, 도7을 참조하여 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)의 형상에 대해 설명한다. 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)의 형상은 동일하므로, 이하에서는 상부 가이드(7)에 대해서만 설명한다.
도7a에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제1 가이드(7a) 및 한 쌍의 제2 가이드(7b)를 각각 일체로 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 상부 가이드(7)를 구성함으로써, 가이드 이동 기구(12)를 간편한 구성으로 할 수 있다.
또한, 도7b에 도시한 바와 같이, 상부 좌측 가이드(7A)에 있어서의 제1 가이드(7a)와 제2 가이드(7b)를 일체로 형성하는 동시에, 상부 우측 가이드(7B)에 있어서의 제1 가이드(7a)와 제2 가이드(7b)를 일체로 형성해도 좋다. 이 경우에는 상 부 좌측 가이드(7A) 및 상부 우측 가이드(7B)의 각각의 저면에 선재(2)를 유지하는 절결부(55)가 형성된다. 이와 같이 상부 가이드(7)를 구성함으로써, 가이드 이동 기구(12)를 간편한 구성으로 할 수 있는 동시에, 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)는 별개로 형성되므로, 선재(2)를 비스듬하게 권선하는 경우에도 이용할 수 있다.
또한, 도7c에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제1 가이드(7a) 및 한 쌍의 제2 가이드(7b)를 각각 일체로 형성하는 동시에, 상부 좌측 가이드(7A)와 상부 우측 가이드(7B)를 일체로 형성하도록 해도 좋다. 이 경우에는 상부 좌측 가이드(7A) 및 상부 우측 가이드(7B)의 각각의 저면에 선재(2)를 유지하는 절결부(55)가 형성된다. 이와 같이 상부 가이드(7)를 일체형으로 구성함으로써, 가이드 이동 기구(12)를 더욱 간편한 구성으로 할 수 있다.
다음에, 도8을 참조하여, 도7c에 도시하는 일체형의 상부 가이드(7)를 이용하여 선재(2)를 권선 대상 티스(4)에 대해 권선하는 방법에 대해 설명한다.
도8a는 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선 대상 티스(4)에 대해 권취 개시하기 직전의 상태를 도시하는 도면이다.
우선, 도8b에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 슬롯(5) 외부에 위치하는 노즐(9)을 X축 방향으로 이동시켜 권선 대상 티스(4)로부터 멀리한다. 이와 같이 하여 노즐(9)로부터 선재(2)를 인출한다. 노즐(9)로부터 인출되는 선재(2)의 길이는 분할된 상부 가이드(7)를 이용한 권선 방법의 경우(도3b에 도시하는 상태)와 비교하여 길게 한다.
다음에, 도8c에 도시한 바와 같이 노즐 이동 기구(11)를 구동함으로써, 노즐(9)을 Z축 방향으로 이동시켜 노즐(9)로부터 인출된 선재(2)를 권선 대상 티스(4)의 표면(4a) 상의 권선 위치를 따르게 한다. 그리고, 가이드 이동 기구(12)를 구동함으로써, 상부 가이드(7)를 권선 대상 티스(4)를 향해 접근시켜 절결부(55)에서 표면(4a) 상을 따르게 된 선재(2)를 유지한다.
이와 같이, 일체형의 상부 가이드(7)를 이용하여 권선을 행하는 경우에는, 노즐(9)로부터 선재(2)를 인출하여 권선 대상 티스(4)에 대해 따르게 한 상태에서 상부 가이드(7)로 선재(2)를 유지한다. 즉, 노즐(9)로부터 조출된 선재(2)는 권선 대상 티스(4)의 표면(4a)에 있어서의 권선 위치에 권선된 상태에서 상부 가이드(7)에 의해 위치 결정된다.
도8d 및 도8e에 도시하는 이후의 순서는 전술한 권선 방법과 마찬가지이다.
이상의 제1 실시 형태에 따르면, 이하에 도시하는 효과를 발휘한다.
인접하는 티스(4)의 간극, 즉 슬롯(5)의 폭(W)이 노즐(9)의 폭보다도 작아져 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 된 경우에는, 노즐(9)은 슬롯(5) 내를 통과하지 않고, 조출되는 선재(2)가 슬롯(5) 내에 삽입되도록 이동한다. 이 노즐(9)의 이동 시, 선재(2)는 상부 가이드(7), 하부 가이드(8)에 의해 권선 위치에 위치 결정된 상태를 유지한다. 이와 같이, 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 된 경우라도, 노즐(9)로부터 조출되는 선재(2)는 티스(4)에 대해 유도되어 정렬 권취된다. 또한, 권선 장치(100)에 의한 권선 방법에서는 스테이터(1)의 각 티스(4)에 대해 직접 선재(2)를 권선할 수 있으므로, 권선 후의 후공정을 필요로 하지 않고, 효율적으로 스테이터(1)를 생산할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도9를 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 권선 장치(200)에 대해 설명한다. 도9는 권선 장치(200)를 도시하는 단면도이다.
이하의 설명에 있어서, 상기 제1 실시 형태에 이용한 부호와 동일한 부호는 제1 실시 형태에서 설명한 부재와 동일한 부재를 가리키는 것으로 하여 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 있어서의 상기 제1 실시 형태와의 상이점은 노즐(9)을 이동시키는 노즐 이동 기구의 구성이 상이한 점이다. 이하에, 권선 장치(200)에 있어서의 선재 조출 부재 이동 기구로서의 노즐 이동 기구(60)에 대해 설명한다.
제1 실시 형태에 관한 권선 장치(100)에 있어서의 노즐 이동 기구(11)는 노즐(9)을 직교 3축 방향으로 이동시킴으로써 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 권선하는 것이었다. 이에 대해, 노즐 이동 기구(60)는 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 권축을 중심으로 회전시키는 노즐 회전 기구(61)와, 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 권축 방향으로 이동시키는 축 방향 이동 기구(62)를 구비하고, 이 2개의 기구에 의해 권선 대상 티스(4)에 대해 선재(2)를 권선한다.
노즐 회전 기구(61)는 권선 대상 티스(4)의 권축과 동축 상에 배치된 원통 형상의 스핀들(63)과, 스핀들(63)의 단부에 결합된 플라이어(64)와, 스핀들(63)을 축 중심으로 회전시키는 스핀들 모터(65)를 구비한다. 노즐(9)은 플라이어(64)의 내주면에 노즐 지지 부재(66)를 통해 지지된다.
스핀들 모터(65)의 출력축은 풀리(67) 및 벨트(68)를 통해 스핀들(63)에 연결된다. 따라서, 스핀들 모터(65)를 구동함으로써, 노즐(9)은 권선 대상 티스(4)의 권축을 중심으로 회전한다.
축 방향 이동 기구(62)는 스핀들(63)의 내주면에 스플라인(69)을 통해 미끄럼 이동 가능하게 지지된 슬라이드축(70)과, 슬라이드축(70)의 단부에 설치되어 슬라이드축(70)의 움직임을 노즐(9)로 전달하는 노즐 구동부(71)와, 슬라이드축(70)을 권선 대상 티스(4)의 권축 방향으로 이동시키는 축 방향 이동 모터(72)를 구비한다.
축 방향 이동 모터(72)의 출력축에는 볼 나사(73)가 결합되어, 볼 나사(73)에 나사 결합하는 종동자(74)는 슬라이드축(70)에 베어링(75)을 통해 연결된다. 따라서, 축 방향 이동 모터(72)를 구동함으로써 슬라이드축(70)이 권선 대상 티스(4)의 권축 방향으로 이동한다. 이에 의해, 노즐(9)은 노즐 구동부(71)의 작용에 의해, 플라이어(64)의 내주면을 따라서 권선 대상 티스(4)의 권축 방향으로 이동한다.
노즐 이동 기구(60)를 이용하여 권선을 행하는 경우에는, 우선 노즐 회전 기구(61)를 구동함으로써, 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 주위를 주회시키는 동시에, 1주 할 때마다 축 방향 이동 기구(62)를 구동함으로써 노즐(9)을 권선 대상 티스(4)의 권축 방향으로 선재(2)의 선 직경만큼 이동시켜 권선을 행한다.
그리고, 슬롯(5)의 폭(W)이 작아져 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 된 경우에는, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용한 권선이 행해진다.
구체적으로는, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 도3 및 도4에 도시하는 권선 방법에 있어서, 도3b, 도3e, 도4b 및 도4e에 도시하는 노즐(9)의 이동은 노즐 회전 기구(61)를 구동함으로써 행해지고, 도3d, 도4a, 도4d 및 도4f에 도시하는 노즐(9)의 권선 대상 티스의 권축 방향으로의 이동은 축 방향 이동 기구(62)를 구동함으로써 행해진다.
이상과 같이, 제2 실시 형태에 있어서도 슬롯(5)의 폭(W)이 작아져 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 된 경우에 권선을 속행할 수 있다.
단, 노즐 이동 기구(60)를 이용하여 권선을 행하는 경우, 노즐(9)은 노즐 회전 기구(61)에 의해 원형 궤도를 그려서 동작하므로, 슬롯(5) 내를 직선 형상으로 통과할 수 없다. 따라서, 제1 실시 형태에 의한 권선 방법과 비교하여, 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 통과 불가능하게 되는 슬롯(5)의 폭(W)이 커서, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용하여 권선을 행하는 시간이 길어진다.
그래서, 노즐(9)이 슬롯(5) 내를 직선 형상으로 통과할 수 있도록 스핀들(63)을 스테이터(1)의 축 방향으로 이동시키는 기구, 즉 노즐 이동 기구(60) 전체를 지지하는 베이스(77)를 스테이터(1)의 축 방향으로 이동시키는 기구를 형성해도 좋다. 이와 같이 구성함으로써, 상부 가이드(7) 및 하부 가이드(8)를 이용하여 권선을 행하는 시간이 짧아져 작업 효율이 향상된다. 또한, 베이스(77)를 스테이터(1)의 축 방향으로 이동시키는 기구 대신에, 스테이터(1)를 축 방향으로 이동시키는 기구를 설치해도 좋다.
본 발명은 상기한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내 에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 사시도.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 주요부 확대 사시도.
도3a 내지 도3e는 권선 방법을 시계열순으로 도시한 도면.
도4a 내지 도4f는 권선 방법을 시계열순으로 도시한 도면.
도5a 내지 도5e는 다른 권선 방법을 시계열순으로 도시한 도면.
도6a 내지 도6e는 다른 권선 방법을 시계열순으로 도시한 도면.
도7a 내지 도7c는 상부 가이드를 도시하는 사시도.
도8a 내지 도8e는 다른 권선 방법을 시계열순으로 도시한 도면.
도9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 권선 장치를 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스테이터
2 : 선재
3 : 요크
4 : 티스
5 : 슬롯
6 : 지지대
7 : 가이드
9 : 노즐
10 : 인덱스 기구
11 : 이동 기구
13 : 베이스
14 : 지주
100 : 권선 장치

Claims (10)

  1. 복수의 자극(4)이 방사 형상으로 배치된 스테이터(1)에 대해 선재 조출 부재(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선하는 권선 방법이며,
    상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출된 선재(2)를 가이드(7, 8)로 유지하여 자극(4)에 대해 위치 결정하는 위치 결정 공정과,
    상기 가이드(7, 8)로 선재를 유지한 상태에서 상기 선재 조출 부재(9)를 인접하는 자극(4A, 4B) 사이를 통과하지 않고 상기 스테이터(1)에 대해 상대 이동시켜 상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출되는 선재(2)를 인접하는 자극(4A, 4B) 사이에 삽입하는 선재 삽입 공정을 구비하고,
    상기 위치 결정 공정 및 상기 선재 삽입 공정에 의해 선재(2)를 자극(4)에 대해 유도하여 권선을 행하는 권선 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선재 조출 부재(9)를 자극(4)의 주위를 주회시킴으로써 자극(4)에 대해 선재(2)를 권선하는 과정에서 상기 선재 조출 부재(9)가 인접하는 자극(4A, 4B)에 권선된 선재(2)와의 사이를 통과 불가능하게 된 경우에 상기 각 공정을 행하여 권선하는 권선 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정 공정의 위치 결정은 권선 대상의 자극(4)의 외주면 중, 인접하는 자극(4A, 4B)에 대치되지 않는 비대치면(4a)에 대해 행해지 고,
    상기 선재 삽입 공정은 상기 선재 조출 부재(9)를, 인접하는 자극(4A, 4B) 사이에 형성된 슬롯(5)의 개구부(5a, 5b, 5c)를 따라서 상대 이동시킴으로써 행해지는 권선 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가이드(7, 8)는 권선 대상의 자극(4)의 외주면 중, 인접하는 자극(4A, 4B)에 대치되지 않는 비대치면(4a)에 대향하여 배치되고,
    선재(2)가 권선 대상의 자극(4)에 대해 1 권취될 때마다 상기 가이드(7, 8)를 상기 권선 대상의 자극(4)의 권축 방향으로 선재의 선 직경만큼 이동시켜 권선 대상의 자극(4)에 대한 선재(2)의 정렬 권취를 행하는 권선 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가이드(7, 8)는,
    상기 권선 대상의 자극(4)에 권선되는 선재(2)의 권선 방향과 평행하게 배치된 제1 가이드(7a, 8a)와,
    상기 제1 가이드(7a, 8a)와의 사이에 선재(2)의 선 직경분의 간격을 갖고 배치된 제2 가이드(7b, 8b)를 구비하고,
    상기 제1 가이드(7a, 8a)와 상기 제2 가이드(7b, 8b) 사이에서 선재를 유지하는 권선 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 가이드(7a, 8a) 및 상기 제2 가이드(7b, 8b)는 각 각 상기 비대치면(4a)에 대향하여 한 쌍 배치되는 권선 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 위치 결정 공정은,
    상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출된 선재(2)를, 상기 권선 대상의 자극(4)에 대향하여 배치된 상기 제1 가이드(7a, 8a)에 접촉시켜 자극(4) 상으로 유도하는 공정과,
    상기 제2 가이드(7b, 8b)를 자극(4)에 대해 접근시켜, 상기 제1 가이드(7a, 8a)와 상기 제2 가이드(7b, 8b) 사이에서 선재(2)를 유지하는 동시에, 유지된 선재(2)를 자극(4)에 대해 위치 결정하는 공정을 구비하는 권선 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 가이드(7, 8)는 선재(2)를 유지하는 절결부(55)를 갖는 권선 방법.
  9. 복수의 자극(4)이 방사 형상으로 배치된 스테이터(1)에 대해 선재 조출 부재(9)로부터 조출되는 선재(2)를 권선하는 권선 장치(100)이며,
    상기 선재 조출 부재(9)를 상기 스테이터(1)에 대해 상대 이동시키는 선재 조출 부재 이동 기구(11)와,
    상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출된 선재(2)를 유지하여 자극(4)에 대해 위치 결정하는 가이드(7, 8)를 구비하고,
    상기 가이드(7, 8)로 선재(2)를 유지한 상태에서 상기 선재 조출 부재(9)를 인접하는 자극(4A, 4B) 사이를 통과하지 않고 상기 스테이터(1)에 대해 상대 이동시켜 상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출되는 선재(2)를 인접하는 자극(4A, 4B) 사이에 삽입하는 권선 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 선재 조출 부재(9)로부터 조출되는 선재(2)를 인접하는 자극(4A, 4B) 사이로 유도하기 위해서는, 상기 가이드(7, 8)로 선재(2)를 유지한 상태에서 상기 선재 조출 부재(9)를, 인접하는 자극(4A, 4B) 사이에 형성된 슬롯(5)의 개구부(5a, 5b, 5c)를 따라서 상대 이동시키는 권선 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104201844A (zh) * 2014-09-19 2014-12-10 合肥凯邦电机有限公司 定子绕线机的切线装置
KR20190080817A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 아우만 에스펠캄프 게엠베하 와인딩 머신
KR20200048088A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 동성이엔지 주식회사 코일권선장치를 이용한 코일권선유닛 제조시스템

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5508147B2 (ja) * 2010-06-02 2014-05-28 日特エンジニアリング株式会社 巻線機及び巻線方法
JP5610887B2 (ja) * 2010-07-16 2014-10-22 株式会社ベステック 分割コア式ワークの巻線機及び巻線方法
DE102014006406B4 (de) 2014-04-25 2018-01-04 Audi Ag Vorrichtung und Verfahren zum Bewickeln eines Wicklungsträgers
WO2015178264A1 (ja) * 2014-05-22 2015-11-26 株式会社村田製作所 多線巻線方法、多線巻線装置及び巻線型コイル部品
DE102015007836A1 (de) 2015-03-13 2016-09-15 Audi Ag Verfahren zum Wickeln einer Spule
CN105553198B (zh) * 2016-02-04 2020-06-05 郑州工商学院 外定子电机快速下线器
DE102016004013A1 (de) * 2016-04-02 2017-10-05 Audi Ag Verfahren zum Bewickeln eines Spulenträgers
JP6629136B2 (ja) * 2016-05-18 2020-01-15 株式会社ミツバ 巻線方法
DE102016219051A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Elektromotor zum Antrieb eines ABS-Systems
CN106787524A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 浙江省三门县王中王电机焊接设备有限公司 飞叉式绕线机
JP6779527B2 (ja) * 2017-08-04 2020-11-04 株式会社小田原エンジニアリング コイル組立装置、コイル組立方法及び回転電機の製造装置
US20190214893A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-11 Aumann Espelkamp Gmbh Wire outlet nozzle arrangement
CN111181331B (zh) * 2020-03-02 2020-11-10 江苏卓燃工程咨询有限公司 一种电动机转子绕线机
JP7367619B2 (ja) 2020-06-12 2023-10-24 株式会社デンソー 巻線装置及び巻線方法
CN116526782B (zh) * 2023-05-17 2024-03-08 跃科智能制造(无锡)有限公司 一种扁线定子自动插线工艺

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD120575A1 (ko) * 1975-08-19 1976-06-12
JPH09154264A (ja) * 1995-09-25 1997-06-10 Toyota Motor Corp コイル巻線機
JP3611411B2 (ja) 1996-10-03 2005-01-19 株式会社アルテック京都 アウターローター型モーターの巻線機
JP3451033B2 (ja) * 1999-04-28 2003-09-29 日特エンジニアリング株式会社 巻線装置
JP3380885B2 (ja) * 2000-05-25 2003-02-24 株式会社林工業所 モータ固定子の巻線方法及び巻線装置
JP3719122B2 (ja) * 2000-09-27 2005-11-24 ダイキン工業株式会社 電動機の巻線方法および巻線装置および電動機
JP2002199673A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Tamagawa Seiki Co Ltd ステータ巻線方法及びステータ巻線機
JP2003047215A (ja) * 2001-08-03 2003-02-14 Moric Co Ltd 回転界磁型電気機器の電機子巻線方法および装置
JP3765747B2 (ja) * 2001-11-22 2006-04-12 日特エンジニアリング株式会社 巻線方法及び巻線装置
JP4304362B2 (ja) 2002-06-25 2009-07-29 日本電気株式会社 Ｐｋｉ対応の証明書確認処理方法及びその装置、並びにｐｋｉ対応の証明書確認処理プログラム
CN1327598C (zh) 2002-10-04 2007-07-18 松下电器产业株式会社 电动机的定子绕线方法
JP2005318695A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Toyota Motor Corp ステータ鉄心の巻線装置、及びステータの製造方法
JP3913242B2 (ja) * 2004-09-13 2007-05-09 日特エンジニアリング株式会社 多極電機子の巻線方法及び巻線装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104201844A (zh) * 2014-09-19 2014-12-10 合肥凯邦电机有限公司 定子绕线机的切线装置
KR20190080817A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 아우만 에스펠캄프 게엠베하 와인딩 머신
US11183905B2 (en) 2017-12-28 2021-11-23 Aumann Espelkamp Gmbh Winding machine
KR20200048088A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 동성이엔지 주식회사 코일권선장치를 이용한 코일권선유닛 제조시스템

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Publication number Publication date
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