WO2004015845A1 - コイル形成方法及びコイル形成装置 - Google Patents

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WO2004015845A1
WO2004015845A1 PCT/JP2003/010145 JP0310145W WO2004015845A1 WO 2004015845 A1 WO2004015845 A1 WO 2004015845A1 JP 0310145 W JP0310145 W JP 0310145W WO 2004015845 A1 WO2004015845 A1 WO 2004015845A1
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winding
coil
jig
frames
frame
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PCT/JP2003/010145
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Inventor
Shingo Hashimoto
Tooru Kuroyanagi
Tsuyoshi Yamaguchi
Original Assignee
Aisin Aw Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to US10/497,945 priority patent/US7311284B2/en
Priority to JP2004527377A priority patent/JP4622517B2/ja
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K15/06Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/065Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
    • H02K15/066Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06Embedding prefabricated windings in machines
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    • H02K15/065Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
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    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for forming a coil used in a motor (electric motor).
  • a single-pole coil is formed by winding a wire around the above-mentioned winding frame using a winder that leads the electric wire (wire) around the fixed winding frame. Then, in order to form another single-pole coil connected to the obtained single-pole coil, turn the winder in the opposite direction around the fixed winding frame again to form a single-pole coil with the opposite winding direction. .
  • a method for forming a coil for supplying an electric wire while the winder rotates around the winding frame for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-253636 is disclosed. is there.
  • the outer diameter of a winding frame for winding an electric wire can be changed, and the flyer as the winder is rotated around the winding frame to sequentially rotate the wound single-pole coil.
  • the coil is wound on the blade to form a continuous coil used for the motor.
  • the conventional coil forming method has the following problems. That is, since the electric wire is supplied while rotating the winder, the electric wire is wound around the winding frame while being twisted with the rotation of the winder. If the coil is formed while the wire is twisted, the wire cannot move independently in the slot, or the twist will create a useless space, which hinders the improvement of the coil space factor. .
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide a coil forming method and a coil forming apparatus capable of forming a monopolar coil without causing twisting of an electric wire. is there. Disclosure of the invention
  • the first invention is a method of forming a motor coil formed by connecting a plurality of single-pole coils each formed by winding an electric wire in a loop shape
  • the electric wire is supplied to a first winding frame which is one of the plurality of winding frames for winding, and an axis of the first winding frame or a line substantially parallel to the axis is provided.
  • the entire winding jig is rotated around the center, and the electric wire is wound around the first winding frame to form the single-pole coil.
  • the coil forming method is characterized in that the single-pole coil is formed in the same manner as the winding frame, and the coil for the motor is formed (claim 1).
  • an electric wire is supplied to each winding frame, and the entire winding jig is rotated around the axis of each winding frame or a line substantially parallel to the axis.
  • the electric wire is wound around each winding frame to form the single-pole coil.
  • the wire itself is not wound while being rotated using a winder as in the conventional case.
  • the winding can be performed with little tension in the direction in which the electric wire is twisted.
  • each single-pole coil can be formed on each winding frame without twisting the wire.
  • the second invention is an apparatus for forming a motor coil formed by connecting a plurality of single-pole coils each formed by winding an electric wire in a loop shape
  • a winding jig having a plurality of winding frames
  • the winding jig is provided by the rotating device.
  • each single pole coil is wound around each of the winding frames by rotating around the axis of each winding frame or a line substantially parallel to the axis, on which the whole is wound, to form the single-pole coil. Therefore, each single pole coil can be formed on each winding frame without causing twisting of the electric wire, as in the above invention.
  • the winding of the electric wire is performed in a state in which one of the plurality of winding frames, which performs winding, is protruded from the other winding frame. (Claim 2).
  • an electric wire can be easily supplied to the projecting winding frame from a direction perpendicular to the axis of the winding frame. Therefore, the supply of electric wires is easy, and the winding of the electric wires around the bobbin is also easy, so that a single-pole coil having almost no torsion can be formed more easily.
  • the winding of the electric wire is performed by sequentially bringing the axis of the winding frame for winding the electric wire close to the rotation center of the winding jig (claim 3).
  • the winding jig has a plurality of winding frames to form the continuous pole coil
  • the winding frame for winding is not so eccentric from the rotation center.
  • the wire can be wound. Therefore, a unipolar coil having almost no torsion can be formed more easily.
  • the plurality of winding frames are arranged so that their axes are shifted without overlapping each other.
  • the winding of the electric wire can be performed by rotating the entire winding jig around the axis of each of the winding frames arranged so as to be shifted without overlapping with each other.
  • a winding jig having a base holder and a plurality of winding frames disposed on the outer peripheral surface of the base holder, the winding frame being movably disposed with respect to the base holder;
  • the entire winding jig is rotated around the axis of the first winding frame or a line substantially parallel to the axis, and the electric wire is wound around the winding frame to provide a single-pole coil.
  • a winding step for forming a reel wherein the winding frame projecting step and the winding step are adjacent to each other.
  • the coil for the motor by sequentially performing the winding on the winding frame (claim 5).
  • a uniquely configured winding jig having the base holder and the winding frame is used.
  • the winding frame projecting step and the winding step are sequentially performed for each of the winding frames.
  • the winding step is performed by rotating the entire winding jig around the axis of the projecting winding frame or a line parallel to the axis. Therefore, as described above, the wires can be supplied from one direction, and there is no need to turn the wires themselves as in the past. Therefore, a single-pole coil can be formed on the bobbin without causing twisting of the electric wire.
  • the winding step is performed after the winding frame projecting step.
  • the winding frame to be subjected to the winding process when changed, it can be changed by performing the above-mentioned winding frame projecting process, and a space for supplying electric wires is provided between adjacent winding frames. Need not be provided.
  • the length of the resulting crossover between the single-pole coils can be kept sufficiently short. Therefore, a single-pole coil can be formed without causing twisting of the electric wire, and the length of the crossover between the single-pole coils can be reduced.
  • a method of projecting the winding frame in the above-described winding frame projecting step a method in which the winding frame is linearly advanced in the axial direction and projected in the axial direction as described later, It is also possible to adopt a method in which the bobbin is turned so as to face in a direction substantially perpendicular to the axis, and protrudes to the side of another bobbin.
  • the direction and method of projecting the bobbin are not particularly limited.
  • the winding frame is disposed so as to be able to advance and retreat substantially linearly in the axial direction, and in the winding frame projecting step, one winding frame is advanced so as to protrude from the other winding frames. It is preferable (claim 6). In this case, the winding frame moving mechanism can be simplified and the projecting operation can be easily performed.
  • the method of moving the bobbin in addition to the above-described substantially rectilinear movement, a method of rotating the bobbin, a method of combining forward and backward movement with a swirl, and various other moving methods can be applied. it can.
  • the winding frame on which the single-pole coil is formed is retracted.
  • a winding frame retreating step is performed (claim 7). In this case, the subsequent step of projecting and winding the other winding frames can be easily performed.
  • the winding step is performed by sequentially reversing the rotation direction of the winding jig for each winding frame.
  • a coil formed by connecting single-pole coils having different winding directions can be easily formed.
  • the winding jig may be configured such that one of the plurality of winding frames, which performs winding, is protruded from the other winding frame so that the electric wire is wound. It is preferably configured to perform the rotation (claim 10).
  • each of the above-mentioned winding frames can separately project from the other winding frames. Therefore, an electric wire can be easily supplied to the projecting winding frame from a direction perpendicular to the axis of the winding frame. Therefore, the supply of electric wires is easy and the winding of the electric wires on the bobbin is easy, so that a single-pole coil having almost no torsion can be easily formed.
  • the winding jig is configured to wind the electric wire by sequentially bringing the axes of the winding frames closer to the rotation center of the winding jig (claim 1). 1).
  • the winding jig has a plurality of winding frames to form the continuous pole coil
  • the winding frame for winding is not so eccentric from the rotation center.
  • the wire can be wound. Therefore, it is possible to more easily form a single-pole coil having almost no torsion.
  • the plurality of winding frames are arranged so that their axes do not overlap with each other (claim 12).
  • the winding of the electric wire can be performed by rotating the entire winding jig about the axis of each of the winding frames arranged so as not to overlap with each other.
  • the plurality of winding frames are arranged such that imaginary lines connecting the centers of gravity of the respective winding frames have a substantially circular shape (claim 13).
  • the winding frames can be easily arranged close to each other, and the length of the connecting wire connecting the single-pole coils wound on each winding frame can be reduced. Content It can be easily shortened.
  • the axes of the plurality of winding frames are arranged radially outward or obliquely outward from the center of the substantially circular imaginary line (claim 14).
  • the arrangement of the respective winding frames is easy, and the winding frame for winding the electric wire is rotated by rotating the winding jig on which the respective winding frames are arranged. The tool can be easily approached to the center of rotation.
  • the axes of the plurality of winding frames may be arranged substantially parallel to each other (claim 15).
  • the arrangement of the respective winding frames is easy, and the winding frame for winding the electric wire is rotated by rotating the winding jig on which the respective winding frames are arranged.
  • the tool can be easily approached to the center of rotation.
  • the winding jig has a base holder and a plurality of winding frames provided on an outer peripheral surface of the base holder, and the winding frame is movably provided with respect to the base holder.
  • the rotating device is configured such that one of the winding frames is protruded from the other winding frame, and the rotating device is configured to project the whole of the winding jig. It is preferable that the rotation is made about a line substantially parallel to the axis (claim 16).
  • the electric wire is supplied to the protruding winding frame, and the entire winding jig is rotated around the axis of the protruding winding frame or a line substantially parallel to the axis to obtain the electric wire.
  • a single-pole coil can be formed without the occurrence of twisting, and the length of the crossover between the single-pole coils can be reduced.
  • the base holder has a disk shape, and the plurality of winding frames are provided so as to be able to advance and retreat along an axis extending radially from a center point of the base holder. ).
  • the entire winding jig is centered on the center point of the base holder. May be slightly rotated to engage the rotary device. Therefore, during rotation when the winding frame for winding is changed.
  • each of the winding frames has a sector shape whose width increases along the axis.
  • the shape of the monopolar coil formed on each winding frame can be a shape whose width increases along the axis. Therefore, for example, a coil shape suitable for mounting from the inner peripheral surface of the stator core can be easily obtained.
  • each of the winding frames has a detachable molding block for adjusting the shape of the wound single-pole coil (claim 19). In this case, the shape of the monopole coil can be easily changed by using different shaped blocks.
  • an outer shape line formed by a tip of the winding frame in a state where all the winding frames are retracted has a circular shape centered on a center point of the base holder. (Claim 20).
  • the coil when the coil is inserted from the inner surface of the ring-shaped stator core, the coil is formed and held on the inner surface side of the stator core, and the coil is connected to another device. It can be directly mounted on the stator core without moving to the stator core. Therefore, the motor manufacturing process can be greatly streamlined compared to the past.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the coil forming apparatus in the first embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a coil is formed by the coil forming apparatus in the first embodiment
  • FIG. 4 is an explanatory view showing the state in which the winding frame of the winding jig is retracted in the first embodiment
  • FIG. 5 is a winding figure in the first embodiment.
  • Explanatory drawing showing a state in which the first bobbin of the taking jig is advanced
  • FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the coil forming apparatus in the first embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a coil is formed by the coil forming apparatus in the first embodiment
  • FIG. 4 is an explanatory view showing the state in which the winding frame of the winding jig is
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the winding jig is rotated around the axis of the first winding frame and the electric wire is wound in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the first winding in the first embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which the winding of the electric wire on the frame is completed,
  • FIG. 8 is an explanatory view showing the state in which the first winding form is retracted in the first embodiment, and
  • FIG. 10 is an explanatory view showing a state in which the second bobbin of the jig is advanced.
  • FIG. 10 is a diagram showing the winding jig according to the first embodiment, in which the winding jig is rotated about the axis of the second bobbin.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing a completed state
  • FIG. 11 is an explanatory view showing a state in which the second bobbin is retracted in the first embodiment
  • FIG. 12 is a third view of the winding jig in the first embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which the winding frame is advanced
  • FIG. 13 is a diagram showing a winding jig according to the first embodiment, in which the winding jig is rotated about the axis of the third winding frame.
  • FIG. 14 is an explanatory view showing a state in which the third bobbin is retracted in Embodiment 1
  • FIG. 15 is a fixing structure at a retracted position of the bobbin in Embodiment 1.
  • Fig. 16 is an explanatory view showing a state in which the positioning pin of the bobbin is disengaged from the guide plate in the first embodiment
  • Fig. 17 is an advancing form of the bobbin in the first embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory view showing the fixing structure at the position
  • FIG. 18 is an explanatory view showing a state in which the winding jig is arranged inside the stator core in Embodiment 2, and FIG.
  • FIG. 20 is a perspective view showing the coil insertion device in the third embodiment
  • FIG. 22 Shows the insertion blade and the temporary shaping blade in the coil insertion device advanced
  • FIG. 22 is an explanatory view showing the advance direction of the insertion blade and the provisional shaping blade in the third embodiment.
  • FIG. 23 is a perspective view of the single pole coil forming bobbin in the fourth embodiment in the projection of the base holder.
  • FIG. 24 is a perspective explanatory view showing a state in which a single-pole coil is mounted and a single-pole coil is formed.
  • FIG. 25 is a perspective view showing a coil forming apparatus according to the fifth embodiment
  • FIG. 26 is a perspective view showing a coil forming apparatus according to the fifth embodiment
  • FIG. 27 is a perspective view showing a coil forming apparatus in a state in which a continuous pole coil is formed.
  • FIG. 27 is an explanatory view showing each winding frame in a state where the outer winding frame portion is at a winding position in Embodiment 5.
  • FIG. FIG. 15 shows each of the winding frames in Example 5 in which the outer winding frame portion is in the release position ⁇ . Illustration, FIG. 2 9 in Example 5, Ho the convolutions axis of the first coil ⁇ the pivot axis of the pivot arm FIG.
  • FIG. 30 is a perspective view showing a coil forming apparatus in a state where the coil forming apparatus is protruded from all the remaining winding frames, and FIG. 30 is a diagram showing a fifth embodiment in which an electric wire is wound around a first coil winding frame to obtain a single-pole coil;
  • FIG. 31 is a perspective view showing the coil forming apparatus in a state in which the coil is formed.
  • FIG. 31 shows the fifth embodiment.
  • FIG. 32 is a perspective view showing a coil forming apparatus in a state in which an electric wire is wound around this first wire winding frame so as to protrude from all the winding frames, and FIG. FIG.
  • FIG. 33 is a perspective view showing the coil forming apparatus in a state where the winding axis of the coil bobbin is substantially aligned with the center axis of the pivoting arm and protrudes from all the remaining bobbin frames.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a coil forming device in a state where an electric wire is wound around a second coil winding frame to form a single-pole coil;
  • 34 is a perspective view showing a coil forming apparatus in which the electric wire is wound around all the winding frames in Example 5 to form a pole coil, and
  • FIG. 35 is a perspective view showing all the winding frames in Example 5.
  • FIG. 36 is an explanatory view schematically showing a state in which an electric wire is wound to form a repetitive coil, and FIG.
  • FIG. 36 shows a state in which the repetitive coil is transferred from the winding jig to the inserter jig in the sixth embodiment.
  • Fig. 37 is a plan view showing the coil forming / inserting device of Fig. 37.
  • Fig. 37 shows the coil forming / inserting device of Embodiment 6 in which the winding jig holding the continuous pole coil is advanced to the inserter jig.
  • FIG. 38 is an explanatory view of the coil forming / inserting device according to the sixth embodiment, in which the tip of the coil receiving portion of the inserter jig is fitted into the fitting recess of the coil winding frame of the winding jig.
  • FIG. 39 is an explanatory view of the winding jig in the sixth embodiment.
  • Fig. 40 is an explanatory view showing a coil type insertion device in a state in which each outer winding frame portion of the coil winding frame is moved to a detaching position and each monopole coil is detached from each coil winding frame.
  • Fig. 41 is an explanatory view showing a coil forming / inserting device in a state in which the dispensing core of the winding jig is advanced and the continuous pole coil is extruded to a specified position in the inserter jig in Fig. 41; Explanatory drawing showing the coil forming / inserting device in a state where the wiping jig is retracted from the inserter jig. Fig.
  • FIG. 42 shows the coil receiving part of the inserter jig in the sixth embodiment facing the inner peripheral surface of the stator core.
  • FIG. 43 is an explanatory view showing the coil forming / inserting device in a state where the coils are formed, and
  • FIG. Insertion device A plan view showing, in Fig. 4 4 Example 6, each of the connecting pole coils from the inserter jig of the stator core PCT / JP2003 / 010145
  • FIG. 4 is an explanatory plan view showing a coil forming / inserting device inserted and inserted into a slot.
  • FIGS. 1-10 A coil forming method and a coil forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the coil forming apparatus 1 of this example is a motor coil 9 composed of three single-pole coils 90 formed by winding an electric wire 99 in a loop (see FIG. 14). ), Comprising a winding jig 2 and a rotating device 4.
  • the winding jig 2 has a base holder 20 and a plurality of winding frames 3 arranged on the outer peripheral surface of the base holder 20, as shown in FIGS.
  • Each of the winding frames 3 is disposed so as to be able to advance and retreat with respect to the base holder 20, so that any one of the winding frames 3 can be protruded from the other winding frames.
  • the rotating device 4 is configured to rotate the entire winding jig 2 about the axis C of the projecting winding frame 3 in the reciprocating direction.
  • the base holder 20 has a disk shape. That is, the base holder 20 has a pair of upper and lower ring-shaped plates 21 and 22 and a plurality of positioning holes 2 1 2 and 2 around the central through-holes 210 and 220 respectively. Has 2 2 The central through-holes 210 and 220 and the surrounding positioning holes 211 and 222 are used to determine an engagement position with the rotating device 4 described later.
  • the pair of upper and lower ring-shaped plates 21 and 22 are connected via a separate plate 29 arranged along a direction extending radially from the center of the plates.
  • four separate plates 29 were arranged at an inner angle of 30 ° pitch, and four separate plates 29 were arranged at an inner angle of 30 ° pitch at positions facing these.
  • the winding frames 3 were arranged in a space having an inner angle of about 30 ° provided between the adjacent separate plates 29.
  • three winding frames 3 are provided adjacent to each other, and a total of six winding frames 3 are provided.
  • the winding jig 2 of this example further includes a separate plate 29 and a winding frame 3 at a vacant position on the outer peripheral surface of the disk-shaped base holder 20. And a maximum of 12 winding frames 3 can be provided.
  • the winding frame 3 is provided so as to be able to advance and retreat along an axis extending radially from the center point of the base holder 20.
  • Each winding frame 3 has a fan-shaped shape whose width increases along the axis.
  • each winding frame 3 has a surface parallel to the ring-shaped plates 21 and 22 of the base holder 20 as a front surface and a back surface, respectively, and the entire shape viewed from the front surface and the back surface.
  • Forming blocks 33, 34 for adjusting the shape of the wound single-pole coil are provided on the front and back surfaces of the frame main body 32 in a detachable manner. These molding pro- Fallss 33, 34 also have a substantially sector shape, and have cutouts 330, 340 at the center. The molded blocks 33, 34 are fixed to the frame 32 by screwing screws (not shown).
  • the formed blocks 33, 34 of this example are made thicker as they approach the inner side from the outer side, and the height of the single-pole coil to be formed is increased on the inner side. So that it becomes higher as it comes to
  • the frame main body 32 has a rectangular through hole 329 in the axial direction from the notch 320 to the base holder 20.
  • Rod holes 328 which are circular through-holes, are provided above and below the through-hole 329.
  • the winding frame 3 is disposed on the base holder 20 so as to be able to advance and retreat by fixing the guide plate 31 through the through hole 3 229 to the base holder 20.
  • the guide plate 31 has a base end 3 15 fixed to the base holder 120 and a substantially T-shaped portion for regulating the advance position of the winding frame 3. And a tip portion 310 whose dimension in the vertical direction is increased. Then, the base end 315 of the guide plate 31 is passed through the through hole 329 opening at the bottom of the notch 322 of the frame main body 322, and the spring 313 is provided. Pass the rod 35 equipped with 6 through the through holes 3 28 provided above and below the through hole 3 29 of the frame main body 32. Then, the base end 3 15 of the guide plate 31 is sandwiched and fixed between a pair of upper and lower ring-shaped plates 21, 22 of the base holder 20, and one end of two rods 35 is also fixed.
  • the bobbin 3 is fixed so as to be able to advance and retreat along an axis extending radially from the center point of the base holder 20.
  • the winding frame 3 has a positioning pin 38 that allows the pin tip 381 to move forward and backward by picking and manipulating the pin head 380.
  • the guide plate 31 has pin holes 318 and 319 that can be engaged with the pin tip 381 described above.
  • the winding frame 3 retreats and approaches the base holder 20. State is maintained.
  • the positioning pin 38 is retracted to disengage the pin tip 3 81 from the pin hole 3 18, and the bobbin 3 is moved by the spring 36.
  • the positioning pin 38 is advanced again to engage the pin tip 381 with the pin hole 319.
  • the winding frame 3 is configured to advance in the axial direction and be fixed at a position away from the base holder 20.
  • each of the winding frames 3 arranged as described above there are separate plates 29 extending from the outer peripheral surface of the base holder 20. A predetermined space that functions as a coil holding groove, which will be described later, is held between the separate plate 29 and the winding frame 3.
  • the outline formed by the leading end of the winding frame 3 in a state where all of the winding frame 3 is retracted is centered on the center point of the base holder 20. It has a circular shape.
  • the winding jig 2 of the present example has a shape in which each winding frame 3 can be arranged so as to face the inner peripheral surface of the stator core described later.
  • the rotating device 4 of the present example includes a straight portion 41 extending from a drive shaft (not shown) and the straight portion 41 connected to the straight portion 41 via flanges 4 15 and 4 20.
  • a bent flange 42 connected to the winding jig 2 is provided at the end of the bent portion 42.
  • the bent part 42 has a first part 421, which extends coaxially with the straight part 41, and a second part 42, which is bent 90 degrees from the first part and extends.
  • the connection flange 425 is provided at the end of the fourth part 424.
  • connection flange 4 25 when the connection flange 4 25 is connected to the base holder 20 of the winding jig 2, the center point of the thickness direction and the radial direction of the base holder 20 is adjusted. The position is adjusted so as to be on the axis of the straight portion 41.
  • the circumferential fixing position of the connection flange 4 25 and the winding jig 2 is such that the axis C of the winding frame 3 coincides with the rotation center C 2 of the straight portion 41 of the rotating device 4. Is configured to be appropriately changeable.
  • FIGS. a method of forming a motor coil 9 formed by connecting a plurality of single-pole coils 90 using the coil forming device 1 having the winding jig 2 and the rotating device 4 will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. In these figures, the illustration of the rotating device 4 is omitted.
  • the winding jig 2 is fixed to the rotating device 4, and its rotation center C 2 (FIGS. (See Fig. 2) and the axis C of the first bobbin 3a.
  • a winding frame protruding step of moving the first winding frame 3a forward so as to protrude from the other winding frames 3 is performed.
  • the fixing by the positioning pins 38 (FIGS. 15 to 17) which fixed the winding frame 3a at the retracted position is released, and the winding frame 3a is moved forward against the spring 36. Fix it again at its advanced position with the positioning pin 38.
  • the fixing method may be a fixing method using a special fixing device at a predetermined position, or a method of connecting the jig 2 to an arbitrary position on the winding jig 2. In this example, the latter method was used.
  • the wire 99 is supplied to the projecting winding frame 3a from one direction, and the rotating device 4 is driven to rotate the winding frame 3a around the axis C of the winding frame 3a.
  • a winding step of rotating the entire jig 2 is performed.
  • the electric wire 99 is wound around the projecting winding frame 3a, and the formation of the first monopole coil 90 is completed.
  • a winding frame retracting step of retracting the first winding frame 3a on which the single-pole coil 90 is formed is performed.
  • the reel 3a is fixed at the retracted position by operating the positioning pin 38 (FIGS. 15 to 17).
  • the single-pole coil 90 formed around the winding frame 3a has the coil end portions 902 located above and below the loop exposed on the front and back of the winding frame 3, and the left and right sides.
  • the coil insertion portion 90 1 located is accommodated in the gap between the separate plate 29 and the winding frame 3.
  • the second bobbin 3b next to the first bobbin 3a on which the single-pole coil 90 is formed is advanced along the axis C, and the other bobbin 3 Protrude outward and fix in the forward position as described above.
  • the engagement position between the winding jig 2 and the rotating device 4 is changed, and the rotation center of the rotating device 4 and the axis of the second winding frame 3b are adjusted. Match.
  • the crossover 995 connected from the single-pole coil 90 held by the first winding frame 3a is passed below the second winding frame 3b, 9 9 is supplied from above in the same way as before.
  • the wire 99 is supplied to the projecting winding frame 3b from one direction, and the winding jig 2 is rotated around the axis C of the winding frame 3b.
  • the winding process is performed.
  • the direction of rotation at this time is opposite to that of the first winding frame 3a.
  • the electric wire 99 is wound around the protruding winding frame 3b, and the winding direction of the second monopolar coil 90 is opposite to that of the first monopolar coil 90. Formation is complete.
  • the second winding frame 3b on which the single-pole coil 90 is formed is retracted and fixed at the retracted position in the same manner as described above.
  • the second single-pole coil 90 formed around the winding frame 3b also has the coil end portions 902 located above and below the loop exposed on both sides of the winding frame 3, and The coil insertion portions 901, located on the left and right sides, are accommodated in the gap between the separate plate 29 and the winding frame 3.
  • the third bobbin 3 c next to the second bobbin 3 b is advanced along the axis line, and protrudes outward from the other bobbin 3. Fix in the forward position as in. Also in this case, the engaging position between the winding jig 2 and the rotating device 4 is changed before or after the winding frame projecting process, and the rotation center C 2 of the rotating device 4 (FIGS. 1 and 2) is changed. And the axis C of the third bobbin 3c.
  • an electric wire 99 following the crossover wire 995 extending from the single-pole coil 90 held by the second winding frame 3b is supplied from above in one direction.
  • an electric wire 99 is supplied to the projecting winding frame 3c from one direction, and the entire winding jig 2 is rotated around the axis C of the winding frame 3c. The winding process is performed. The direction of rotation at this time is opposite to the case of the second bobbin 3b.
  • the electric wire 99 is wound around the projecting winding frame 3c, and the third unipolar coil 90 whose winding direction is opposite to that of the second monopolar coil 90 is formed.
  • the third winding frame 3c on which the single-pole coil 90 is formed is retracted and fixed at the retracted position in the same manner as described above.
  • the coil insertion portion 90 1 of the third single-pole coil 90 formed around the winding frame 3 c is also accommodated in the gap between the separate plate 29 and the winding frame 3. It becomes.
  • a coil 9 in which three single-pole coils 90 are alternately connected so that the winding directions are opposite to each other can be formed by the same procedure as described above.
  • the winding jig 2 in the present example is configured such that any one of the plurality of winding frames 3 is wound with one of the winding frames 3 projecting from the other winding frames 3. It is configured to perform the rounds.
  • each winding frame 3 can be projected separately from each other.
  • the plurality of winding frames 3 are arranged on the base holder 20 so that their axes C do not overlap with each other.
  • the winding jig 2 is configured to wind the electric wire 9.9 by sequentially bringing the axis C of each of the winding frames 3 close to the rotation center C2 of the winding jig 2.
  • the plurality of winding frames 3 are arranged such that a virtual line R connecting the center of gravity G of each winding frame 3 becomes substantially circular with respect to the base holder 20.
  • the electric wire 99 is supplied to the winding frame 3 for performing the above-mentioned winding, and at the same time, the winding jig 2 is mounted around the axis C of the winding frame 3 or a line substantially parallel to the axis C.
  • the wire 9 is wound with the winding frame 3 protruding from the other winding frames 3 to form a single-pole coil 90, and the motor coil 9 is formed. I was able to.
  • the winding of the electric wire 9.9 could be performed by sequentially bringing the axis C of the winding frame 3 for winding the electric wire 9.9 closer to the rotation center C2 of the winding jig 2.
  • the winding jig 2 having the above-described structure having the base holder 20 and the winding frame 3 and the rotating device 4 are used. Then, as described above, the winding frame projecting step, the winding step, and the winding frame retreating step are sequentially performed for each of the winding frames.
  • the winding step is performed by rotating the entire winding jig about the axis C of the projecting winding frame 3. Therefore, as described above, the electric wire 99 can be supplied from one direction, and the single-pole coil 90 can be formed on the winding frame 3 without causing the electric wire 9.9 to twist.
  • the winding step is performed after the winding step, and the winding step is performed after the winding step.
  • the form 3 when changing the form 3 to be subjected to the winding process, the form 3 can be changed by advancing and retracting the form 3 in the form projecting step and the form retracting step.
  • Special space for electric wire supply is provided between No need. Therefore, the length of the obtained crossover 995 between the single-pole coils 90 can be kept sufficiently short.
  • each winding frame 3 of the winding jig 2 is substantially fan-shaped as described above, and the forming blocks 33, 34 are disposed on the front and back surfaces thereof.
  • the thickness of the molded blocks 33 and 34 increases from the outside to the inside. Therefore, in the single-pole coil 90 wound on the bobbin 3, the shape of a plurality of electric wire loops constituting the coil 90 changes along the axis C of the bobbin 3.
  • the wire loops constituting the single-pole coil 90 become wider outwardly along the fan-shaped winding frame 3 and higher along the shape of the molded blocks 33, 34. Lower. This makes it possible to optimize the arrangement of the coil end portions 902 when the coils are mounted on the stator core, as described later.
  • the outer shape formed by the tip of the winding frame 3 in a state where all of the winding frame 3 is retracted has a circular shape.
  • Each winding frame 3 can be located facing the inner peripheral surface of the reel.
  • the coil 9 (see Fig. 14) is inserted into a slot 810 provided on the inner peripheral surface of the ring-shaped stator core 81.
  • the coil 9 single-pole coil 90
  • the coil 9 is not shown in order to clarify the movement of the input blade 734, which will be described later.
  • the motor configured using the stator core 81 is a three-phase DC brushless motor.
  • the stator core 81 in this example is made by laminating ring-shaped electromagnetic steel sheets. As shown in Fig. 18 and Fig. 19, it has a slot 810 on its inner peripheral surface for inserting a coil.
  • a total of 36 single-pole coils 90 are provided for the stator core 81, and 72 slots 810 are provided. And there are 12 single-pole coils 90 that carry one phase.
  • two sets of coils 9 each having three single-pole coils 90 connected thereto are produced by one winding jig 2, and these are mounted on the stator core 81 at the same time. By performing this operation six times, all necessary single-pole coils 90 are mounted on the stator core 81.
  • the coil holding groove 29 formed between the winding frame 3 and the separate plate 29 in the winding jig 2 is provided with the stator core 81.
  • the winding jig 2 is placed inside the stator core 81 so as to face the slot 8110 of the winding.
  • an insertion blade 73 is inserted into the coil holding groove 290 of the winding jig 2.
  • the notch 3 2 0 provided on the frame body 32 of the winding frame 3 of the winding jig 2 and the notches 3 3 0, 3 4 provided on the forming blocks 33, 34 above and below it. 0 is a temporary shaping groove 295 for inserting the temporary shaping blade 734.
  • the insertion blade 73 is advanced in the direction from the center to the outer periphery in the coil holding groove 290, and at the same time, the temporary shaping blade 734 is moved to the temporary shaping groove 29.
  • the single-pole coil 90 is pushed by the insertion plate 73 and moves substantially linearly from the coil holding groove 290 to the slot 810 of the stator core 81.
  • the upper and lower coil end portions 90 2 (FIG. 14) protruding from the stator core 81 in the single-pole coil 90 have a temporary shaping shape which is pressed by the temporary shaping plate 734 and deforms outward. Will be applied.
  • the former has a ring shape, and has a mold surface on the side facing the stator core 81 for adjusting the coil to a desired shape.
  • each of the upper and lower formers has a tapered mold surface such that the inner peripheral portion protrudes toward the stator core 81.
  • the coil 9 is shaped outwardly along the tapered shape of the mold surface by advancing the former toward the stator core 81.
  • each former is provided with a notch for preventing interference with the insertion blade 73 and the provisional shaping blade 734. Then, the former can be pressed against the stator core 81 while maintaining the state where the insertion blade 73 and the provisional shaping blade 73 are advanced.
  • a pair of upper and lower formers having such a structure are advanced from above and below toward the stator core 81 and pressed against the stator core 81.
  • the coil end portion 902 of the six single-pole coils 90 disposed on the stator core 81 protruding from above and below the stator core 81 is tilted toward the stator core 81.
  • a second provisional shaping is performed.
  • the process from the formation of the six single-pole coils to the second temporary shaping was performed as a series of operations, and this was repeated six times. Can be raised. Furthermore, the number of winding frames 3 in the winding jig 2 is increased from 6 to 12 and the process is streamlined by moving 12 single-pole coils 90 to the stator core 81 at a time. It is also possible to plan. As described above, in this example, the so-called linear insertion method, in which the coil is easily and stably moved linearly by using the winding jig 2 and the insertion blade 73, is described. Can be implemented. That is, it is possible to linearly enter the slot 8100 without changing the attitude of the single-pole coil 90. Therefore, it is not necessary to make the length of the coil 9 in the vertical direction longer than necessary.
  • the coil can be moved directly from the winding frame 3 on which the coil is formed to the stator core 81. After the coil is formed, there is no need to transfer the coil from the winding frame to another coil transfer machine, and the coil can be mounted on the stator core very efficiently. This is because, as described in detail in the first embodiment, the structure of the winding jig 2 has an excellent structure as described above. Since the coil can be directly inserted into the stator core 81 from the winding jig 2, the coil can be easily moved even if the length of the crossover connecting the single-pole coils 90 is short. .
  • FIGS. 20 to 22 shows in more detail an example of a coil insertion device used when inserting a coil from the winding jig 2 into the stator core 81 in the second embodiment. It is.
  • the coil insertion device 6 of this example has a plurality of first arms 6 4 arranged on the bottom plate 6 1 so as to be able to swing around a fulcrum 6 4 1. And a plurality of second arms 65 arranged so as to be able to swing about a fulcrum 651.
  • each first arm 64 has two insertion blades 73 at the upper end, while each second arm 65 has two temporary shaping plates at the upper end. It has a blade 734.
  • the first arm 64 has an elongated hole portion 642 that can be engaged with a pin 663 provided on the lifting plate 661.
  • the second arm 65 also has an elongated hole 652 that can be engaged with a pin 664 provided on the lifting plate 661 as shown in FIG.
  • the elevating plate 661 is connected to the cylinder 671, the elevating rod 672, the base plate 673, the connecting rod 674, etc., which are arranged on the bottom plate 61. 6 7 1 PC listening return 10145
  • the long holes 642 and 652 provided in the first arm 64 and the second arm 65 have inclined long holes.
  • the vertical movement of the pins 663 and 664 shifts the engagement positions of the pins 663 and 664 and the long holes 642 and 652, so that the first arm 644 is moved.
  • the second arm 65 is configured to swing about fulcrums 641 and 651.
  • the shape of the long hole 642 of the first arm 64 and the shape of the long hole 652 of the second arm 65 are slightly changed, and the amount of movement of the first arm 64 and the second arm 65 is slightly changed. Etc. are given a difference.
  • two insertion blades 73 are arranged in parallel with each first arm 64, and two insertion blades 73 are connected to the first arm 64 in parallel. It is configured to move in parallel with the movement direction of 4. Note that the swing direction of all the first arms 64 is along the radial direction A passing through the center of the teeth 811 located between the two slots 810 of the stator core 81.
  • each second arm 65 two temporary shaping blades 734 are arranged in parallel, and two temporary shaping blades 734 are attached to the second arm 65. It is configured to move in parallel to the swinging direction.
  • the swing direction of all the second arms 65 is the direction along the radial direction B passing through the center of the teeth 811 located between the two slots 810 of the stator core 81.
  • the coil insertion device 6 configured as described above, it is easy to move the coil 9 (single-pole coil 90) linearly from the winding jig 2 to the stator core 81 directly. Can be realized. Therefore, the above-described effects can be reliably achieved.
  • This example is an example in which the winding jig 2 is used to form a motor coil 9 used for a concentrated winding type stator.
  • the stator of the distributed winding type in which the single-pole coil 90 formed by winding the electric wire 99 is dispersed in two or more slots 810 in the stator core 81 is used.
  • the coil 9 used for the stator of the distributed winding type was formed.
  • the coil 9 is formed in the same manner as in the first embodiment, and the single-pole coil 90 formed by winding the electric wire 99 is positioned between the slots 810 of the stator core 81.
  • Concentrated winding type stators each of which is arranged on a plurality of teeth 811 to be manufactured.
  • the winding jig 2 is provided with a plurality of projections 25 formed on the outer peripheral surface of the base holder 20 and the winding frame 3 and A plurality of single-pole coil forming bobbins 82 are attached.
  • Example 5 the coil forming device ⁇ 1 for forming the multipole coil ⁇ 9 will be described with reference to FIGS. 25 to 35, and the multipole coil ⁇ 9 will be described from the electric wire ⁇ 99 force. The step of forming a coil will be described.
  • Example 6 a coil forming and inserting device ⁇ 5 having X, a winding jig ⁇ 2, and an inserter jig ⁇ 6 will be described with reference to FIGS.
  • the coil insertion process of inserting and arranging in each slot # 810 will be described.
  • a coil forming apparatus and a coil forming method will be described.
  • a coil forming / inserting device and a coil forming / inserting method will be described.
  • the winding jig ⁇ 2 used in the sixth embodiment is the same as the winding jig ⁇ 2 used in the fifth embodiment, and in the sixth embodiment, any one of FIGS. The explanation may be made using this.
  • the winding frame 3 in the first embodiment corresponds to the coil winding frame # 3.
  • the axis C of the winding frame 3 in the first embodiment is a Koinole winding frame. It corresponds to the winding axis ZC1 of Z3.
  • the base holder 20 in the first embodiment corresponds to the index holder Z22.
  • the motor coil 9 in the first embodiment corresponds to the multipole coil Z.9.
  • the rotating device in the first embodiment corresponds to the turning device and the turning arm Z21. Further, the rotation center C2 of the rotation device in the first embodiment corresponds to the rotation center axis ZC2 of the rotation arm Z21.
  • the coil forming apparatus Z1 of this example is a motor coil composed of a plurality of single-pole coils Z90 formed by winding an electric wire Z99 in a loop.
  • the coil forming device Z1 includes a gantry (not shown), and a swing arm Z21 mounted on the gantry so as to be swingable about a swing center axis ZC2 connected to the swing device (not shown).
  • the winding jig Z2 has an index holder Z22 provided movably with respect to the swivel arm Z21, and a plurality of jigs provided on the outer peripheral surface of the index holder Z22.
  • the winding axes ZC1 for winding the wire Z99 in the coil winding frames Z3 are substantially parallel to each other and substantially parallel to the turning center axis ZC2. Then, the coil forming apparatus Z1 moves the index holder Z22 so that the coil winding frame Z3 for winding the electric wire Z99 can sequentially approach the turning center axis ZC2. It is configured.
  • the winding jig 2 in the first embodiment rotates the index holder Z 22 around a rotation center axis ZC 2 formed substantially perpendicular to the rotation center axis ZC 2.
  • Each of the coil winding frames Z3 is adapted to wind the above-mentioned electric wire Z99.
  • Each of the winding axes ZC1 is directed from the rotation center axis ZC2 in the normal direction to the index holder Z22. And the direction of the winding axis ZC1 of the coil winding frame Z3 for winding the electric wire Z99 by rotating the index holder Z22 substantially in the direction of the turning center axis ZC2. It is configured to be able to match.
  • the index holder Z22 The rotary arm Z21 is provided so as to be rotatable about the rotary center axis ZC3 formed at a position offset substantially parallel to the central axis ZC2.
  • the coil winding frames Z3 are arranged on the index holder Z22 in an arc at substantially the same distance from the rotation center axis ZC3.
  • winding frame distance ZL1 from the rotation center axis ZC3 to the winding axis ZC1 in each coil winding frame Z3 is calculated from the rotation center axis ZC2 of the rotation arm Z21 to the index holder Z22.
  • the offset distance ZL2 to the rotation center axis ZC3 is approximately the same. >
  • the winding axis ZC1 of the coil winding frame Z3 for winding the electric wire Z99 is sequentially rotated.
  • the wire Z99 can be wound almost in line with the above-mentioned center axis ZC2.
  • the coil windings Z3 arranged in the arc form the arc-shaped continuous pole coil Z9 (see Fig. 35).
  • each of the coil winding frames Z3 is disposed so as to be able to advance and retreat in the direction of the turning center axis ZC2 with respect to the index holder Z22. Then, the coil winding frame Z3 for winding the wire Z99 is advanced with respect to the remaining coil winding frame Z3 in the forward direction away from the turning arm Z21, so that the remaining coil winding Z3 is moved forward. It can be made to project more than the reel Z3. Therefore, the wire Z99 can be easily supplied to the projecting coil frame Z3 from a direction orthogonal to the winding axis ZC1, and the supply of the wire Z99 is easy. At the same time, the winding of the wire Z99 on the coil winding frame Z3 is easy.
  • the coil winding frames Z3 are circumferentially arranged on the outer peripheral surface of the index holder Z22.
  • the coil winding frames Z3 are radially arranged on the outer peripheral surface of the index holder Z22 at substantially equal intervals.
  • four coil winding frames Z3 are provided to form a multipole coil Z9 consisting of four single-pole coils Z90.
  • each coil winding frame Z3 has an inner winding frame portion Z31 attached to an index honed radar Z22 and an inner winding frame portion Z31.
  • Opposing arrangement Outer winding frame part Z32.
  • the outer winding frame part Z32 has a winding position Z301 when winding the wire Z99, and as shown in Fig. 28, the above winding is performed.
  • the outer winding frame portion Z32 gradually increases in diameter in the forward direction away from the swing arm Z21.
  • the outer winding frame portion Z32 when the outer winding frame portion Z32 is set to the winding position Z301, the outer diameter of the coil winding frame Z3 gradually increases in the forward direction. Large states can be formed. Then, a single-pole coil Z90 can be formed in which the winding diameter of the wire Z99 becomes larger in the forward direction, and between the outer winding frame portion Z32 and the inner winding frame portion Z31. A single pole coil Z 90 having a winding diameter of a regular size determined by the distance can be formed.
  • the continuous pole coil Z9 composed of the single-pole coils Z90 described above is inserted and arranged in the slot Z810 of the stator core Z81
  • the continuous pole coil Z9 is inserted and arranged.
  • the side having the larger winding diameter can be inserted into the slot Z810 with the side having the larger winding diameter positioned at the opening side.
  • the coil end formed by projecting the single-pole coil Z90 from both axial ends of the stator core Z81 moves outward from the portion located on the opening side to the stator core Z81. Deformation can reduce the size. In other words, by forming each single-pole coil Z90 whose winding diameter increases from one side to the other side, the length of each single-pole coil Z90 is made closer to the required minimum length. , The coil end portion can be made smaller.
  • each of the coil winding frames Z 3 is provided with a handle Z 35 and is manually advanced and retracted, and is advanced and retracted by the positioning pin Z 34. The position is fixed.
  • the advance and retreat of each coil bobbin Z3 can be performed using a cylinder or a motor.
  • a cam Z33 is provided so as to be rotatable on each inner winding frame portion Z31, and as shown in FIG. Z301 is formed when the cam Z33 is erected toward each outer winding frame portion Z32, and as shown in FIG. Was formed by tilting each of them toward each inner winding frame portion Z31.
  • the movement between the winding position Z301 of the outer winding frame portion Z32 and the release position Z302 can be performed using a cylinder, a motor, or the like.
  • a wire winding frame Z41 for winding Z995 is provided.
  • three crossover winding frames Z41 are provided between the four coil winding frames Z3.
  • a predetermined length of the connecting wire Z is formed between the single-pole coils Z90 formed on each coil winding frame Z3. 995 can be formed (see Figure 35).
  • the wire Z99 is wound between the coil winding Z3d and a lead wire Z996 of a predetermined length in advance.
  • a lead winding frame Z42 is provided for securing.
  • the lead wire Z 996 is the electric wire Z 990 connected to the winding end of the first single-pole coil Z 90 a formed in the first coil winding frame Z 3 a (see FIG. See 35).
  • the cross-sectional shape of the lead winding frame Z42 is substantially circular, and the lead wire Z99 of a predetermined length can be stably inserted into the wire Z99 without bending or the like.
  • One single-pole coil Z 90 a can be secured at the winding end of the coil.
  • the wire winding frame Z41 and the lead winding frame Z42 also advance and retreat in the direction of the turning center axis ZC2 with respect to the index holder Z22 in the same manner as the coil winding frame Z3. It is possible to move forward with respect to the remaining coil bobbin Z3 and the crossover bobbin Z41 in the forward direction away from the above-mentioned swivel arm Z21, and the remaining coil bobbin Z3 and the crossover bobbin It is possible to protrude from the frame Z41. As shown in FIGS. 25 and 26, the swing arm Z 21 can swing in both forward and reverse directions about the swing center axis ZC 2. Then, in this example, a four-pole coil Z90 wound in the same winding direction forms a continuous pole coil Z9.
  • the rotation direction of the swivel arm Z 21 when wound on the coil winding frame Z 3 is opposite to the rotation direction of the swivel arm Z 21 when wound on the wire winding frame Z 41.
  • the coil forming device Z1 turns alternately in both forward and reverse directions to form the continuous pole coil Z9.
  • the turning direction of the swivel arm Z 21 when winding on the coil bobbin z 3 is referred to as a forward rotation direction, and the winding is performed on the crossover winding frame Z 41 and the lead winding frame Z 42.
  • the turning direction of the arm Z 21 is referred to as a reverse rotation direction.
  • the gantry is provided with a turning device for turning the turning arm Z21 around its turning center axis ZC2. And the turning center axis Z C 2 is connected to the turning device.
  • the swing device was configured so that the swing arm Z 21 was equipped with a handle so that it could be manually swung.
  • various types of motors, index cylinders, etc. which operate using electric, hydraulic or pneumatic means, can be used as the turning device.
  • the following indices step, projecting step and winding step are sequentially performed on each of the coil winding frames Z3, and the above-described single-pole coil Z900 is formed.
  • the above-described single-pole coil Z900 is formed.
  • the coil former Z1 moves the lead winding frame Z42 to the pivot center axis ZC2 of the pivot arm Z21. In the closest position. In this original position, the winding axis ZC1 force S on the lead winding frame Z42 and the turning center axis ZC2 on the turning arm Z21 almost match.
  • the lead winding frame Z42 is advanced and made to protrude from each of the coil winding frames Z3 and each of the crossover winding frames Z41. And the above lead winding frame Z 4 3 010145
  • the electric wire Z99 is supplied in the lateral direction of the coil forming device Z1, that is, the electric wire Z99 of each coil winding frame Z3, each crossing winding frame Z41, and each of the lead winding frames Z42. Perform winding Performing from the direction perpendicular to the winding surface.
  • the index holder Z22 is rotated by a predetermined angle, and the winding axis ZC1 of the first coil winding frame Z3a is turned into the above-mentioned turning center axis ZC2. Approximately.
  • the first coil winding frame Z3a is moved forward, the first coil winding frame Z3a is projected, and the lead winding frame Z42 is retracted.
  • the electric wire Z99 is supplied to the first coil winding frame Z3a, and the turning arm Z21 is turned in the forward rotation direction.
  • the electric wire Z99 is wound a plurality of times around the coil winding frame Z3a to form a first single-pole coil Z90a.
  • the outer winding frame portion Z32 in the first coil winding frame Z3a is located at the winding position Z301, and the outer diameter of the first coil winding frame Z3a is in the forward direction.
  • a large state is formed step by step.
  • a single-pole coil Z90 can be formed in which the winding diameter of the wire Z99 increases in the forward direction.
  • the above indexing process is repeated, and the index holder Z22 is rotated by a predetermined angle, so that the winding axis ZC1 of the first winding frame Z41a is rotated. Approximately aligned with the turning center axis ZC2. Also, as a projecting step, the first wire winding frame Z41a is advanced to make the first wire winding frame Z41a protrude, and the first coil winding frame Z3a is retracted. Let it.
  • the wire Z99 is supplied to the first wire winding frame Z41a, and the turning arm Z21 is turned in the reverse rotation direction.
  • the electric wire Z99 is wound around Z41a to form the crossover Z995.
  • the indexing process is repeated, the index holder Z22 is rotated by a predetermined angle, and the winding axis ZC1 of the second coil winding frame Z3b is rotated. Align almost with the center axis ZC2.
  • the second core The coil winding frame Z 3 b is moved forward to project the second coil winding frame Z 3 b and to retract the first wire winding frame Z 41 a.
  • the electric wire Z99 is supplied to the second coil winding frame Z3b, and the turning arm Z21 is turned in the forward rotation direction.
  • the electric wire Z99 is wound a plurality of times around the second coil winding frame Z3b to form a second single-pole coil Z900b.
  • the indexing step, the projecting step, and the wiring forming step are performed on the second wiring winding frame Z41b and the third wiring winding frame Z41c in the same manner as described above.
  • the third coil winding frame Z3c and the fourth coil winding frame Z3d are subjected to the above-mentioned indexing step, projecting step, and winding step to perform the winding step.
  • the first to fourth single-pole coils Z900a to Z900d form a continuous-pole coil Z9 connected by the above-described crossovers Z990.
  • the processing of the crossover is also performed only in the winding jig Z2 without any operation such as grasping and processing the electric wire using an external device.
  • the coil is wound around each winding frame Z3a-d, Z41a-d, and Z42 and restrained.
  • This figure shows that the single-pole coils Z90a-d are formed on the above-mentioned first to fourth coil winding frames Z3a-d, and the winding frames Z3a-d, Z41a-d FIG.
  • each winding frame Z3a-d, Z41a-d, Z42 has a substantially circular imaginary line connecting the center of gravity of each winding frame.
  • the coil winding frame Z 3 a is located at the same radial position with respect to the index holder Z 22 of the winding jig Z 2 and adjacently in the circumferential direction.
  • the crossover process is performed within the range between ⁇ (!), That is, within the circumcircle of each coil winding frame Z3a-d.
  • the winding jig 2 is configured to perform any one of the plurality of coil winding frames 3 for winding.
  • the winding of the electric wire 99 is performed in a state where the coil winding frame 3 is projected from the other coil winding frames 3.
  • each winding frame Z3 is connected to the index An imaginary line ZR connecting the winding axis ZC1 of each coil winding frame Z3 is arranged in a substantially circular shape with respect to the holder Z22.
  • each winding frame Z3 is disposed on the index holder Z22 so that each winding axis ZC1 is substantially parallel to each other.
  • the wire Z99 is supplied to the coil winding frame Z3 for performing the winding, and the winding axis ZC as the axis of the coil winding frame Z3 is also provided.
  • the coil winding frame Z 3 is made to protrude from the other coil winding frames Z 3.
  • a single pole coil Z90 was formed by winding the wire Z99, and a continuous pole coil Z9 as a motor coil could be formed.
  • the winding of the wire Z99 is performed by sequentially turning the winding axis ZC1 of the coil winding frame Z3 for winding the wire Z99 as a rotation center of the winding jig 2. could be done close to ZC 2.
  • the coil forming apparatus Z1 rotates the whole of the plurality of coil winding frames Z3 by the turning arm Z21 to thereby move the coil winding frame Z3 closest to the turning center axis ZC2.
  • the electric wire Z99 is wound to form the single-pole coil Z90.
  • each single pole coil Z90 can be formed.
  • the winding axis ZC1 of the coil winding frame Z3 for winding the electric wire Z99 is sequentially turned to the turning center axis ZC of the turning arm Z21.
  • the wire Z99 can be wound with little eccentricity from 2.
  • the index holder Z22 is rotated so that any one of the above-mentioned coil winding frames Z3 is formed.
  • the winding axis ZC1 of the next adjacent coil winding frame Z3 substantially coincide with the turning center axis ZC2, a single pole coil Z90 can be formed in the same manner as described above.
  • the supply of the electric wire Z99 can be performed from a substantially constant direction orthogonal to the winding axis ZC1 of the coil winding frame Z3 for winding, and the electric wire is stably supplied to each coil winding frame Z3.
  • a winding of Z99 can be performed. Therefore, the single-pole coil Z 90 having almost no torsion can be stably formed on any of the coil winding frames Z 3. 9 can be formed stably.
  • the coil forming and inserting apparatus Z5 of this example forms a continuous pole coil Z9 formed by connecting a plurality of single pole coils Z90 formed by winding an electric wire Z99 in a loop.
  • a plurality of winding jigs Z2 and a plurality of windings formed on the inner peripheral surface of the stator core Z81, receiving the above-mentioned coil Z9 facing the winding jig Z2.
  • an inserter jig Z6 to be inserted and arranged in the slot Z810.
  • the winding jig Z2 has a plurality of coil winding frames Z3, and the inserter jig Z6 is formed from the coil winding frames Z3 and the single poles. It has a plurality of coil receivers Z62 for receiving the coils Z90, respectively.
  • each coil receiving unit Z62 is opposed to each coil winding frame Z3, and each coil forming and loading device Z5 is wound around each coil winding frame Z3.
  • the configuration is such that the continuous pole coil Z9, to which the coil Z90 is connected, is transferred from the winding jig Z2 to the inserter jig Z6.
  • the winding jig Z2 includes a plurality of coil winding frames Z3 for winding the electric wire Z99 to form the single-pole coil Z90.
  • the winding jig Z2 is arranged at substantially the same distance from the center point.
  • the winding axes ZC1 for winding the electric wire Z99 in the coil winding frames Z3 are arranged substantially parallel to each other.
  • the inserter jig Z6 pushes the pole coil Z9 toward the slot Z810 of the stator core Z81. It has an extruded insertion core Z61 for insertion.
  • the plurality of coil receivers Z62 are disposed on the outer peripheral surface of the extrusion insertion core Z61, and receive the single-pole coils Z90 from the respective coil winding frames Z3. .
  • the coil forming / inserting device Z5 is used to transfer the continuous pole coil Z9 from the winding jig Z2 to the inserter jig Z6.
  • the above-mentioned coil winding frames Z3 and the above-mentioned coils are arranged such that the above-mentioned coil receiving portions Z62 are opposed to the end surface Z311 of the above-mentioned coil winding frames Z3 in the direction of the above-mentioned winding axis ZC1.
  • the coil winding frames Z3 and the coil receiving portions Z62, respectively, for transferring the single-pole coils Z90. 60 are formed.
  • the coil winding frame Z 3 has a tip end Z 6 of each coil receiving part Z 62 of the inserter jig Z 6 on the tip end surface Z 311. It has a fitting recess Z 3 12 for fitting 2 1.
  • the fitting concave portion Z312 is formed on the tip end surface Z311 of each inner winding frame portion Z31 of each coil winding frame Z3.
  • the insertion concave portion Z 3 12 is inserted into the entire area of the single-pole coil Z 90, in which the coil receiving portion Z 62 is wound around the coil winding frame Z 3. It is formed to a depth that allows it.
  • the insertion recess Z 3 12 is larger than the winding depth from the tip surface Z 3 11 of each coil winding frame Z 3 to the position where the above-mentioned electric wire Z 99 is wound. It is formed deeply from the tip surface Z311.
  • each coil winding frame Z3 and each coil receiving portion Z62 is made by inserting each coil receiving portion into the fitting recess Z312 of each coil winding frame Z3. This can be performed by inserting the tip portion Z621 of Z62. Also, the transfer of the pole coil Z9 from the winding jig Z2 force to the inserter jig Z6 can be performed with this insertion.
  • the winding jig Z2 is provided with the respective coil winding frames Z3 for dispensing the continuous coil Z9 to the inserter jig Z6.
  • Inside It has a payout core Z23 that is disposed on the circumferential side so as to be able to advance and retreat.
  • each of the dispensing cores Z 23 is advanced in the forward direction opposite to the inserter jig Z 6 (forward direction away from the swing arm Z 21).
  • Each single-pole coil Z90 delivered to the receiving part Z62 can be pushed out to a predetermined position in the inserter jig Z6.
  • the above-mentioned predetermined position is defined as the specified position when inserting the continuous pole coil Z9 from the inserter jig Z6 into the slot Z810 of the stator core Z81. I have. For this reason, after transferring the continuous pole coil Z9 to the inserter jig Z6, it is possible to insert and place the continuous pole coil Z9 in this state into the slot Z810 of the stator core Z81. it can.
  • the inserter jig Z6 is provided between the coil receiving portions Z62 in such a manner that they are arranged in the substantially same direction as the direction in which the coil receiving portions Z62 are formed.
  • Guide section Z63 As shown in Fig. 43, the guide Z63 faces the teeth Z811, which is located between the slots Z810 of the stator core Z81. This guides the insertion arrangement of each of the nine slots Z810.
  • each guide part Z63 and each coil receiving part Z62 adjacent to both sides the wire Z99 of the single-pole coil Z90 can be inserted.
  • An insertion gap Z64 is formed.
  • Each single-pole coil Z90 is inserted into the above-mentioned insertion gap Z64 and inserted into each coil receiving portion Z62. It does not mix with the wire Z99 at 90. As a result, the electric wire Z99 of each single-pole coil Z90 can be reliably inserted and arranged in the slot Z810 of each stator core Z81.
  • the extrusion insertion core Z61 can advance and retreat with respect to the coil receiving portions Z62.
  • the push-out insertion core Z61 advances toward the stator core Z81.
  • the single pole coil Z90 held in each coil receiving portion Z62 can be inserted into each slot Z810.
  • the continuous-pole coil Z formed by performing the coil forming process described in the fifth embodiment will be described.
  • a coil transfer process for inserting and placing the continuous pole coil Z 9 from the inserter jig Z 6 into each slot Z 8 10 of the stator core Z 81. The method of forming and inserting a coil for performing the above will be described.
  • the coil forming process is the same as that in the fifth embodiment.
  • the coil forming and inserting device Z5 having the winding jig Z2 and the inserter jig Z6 is used to form the continuous coil Z9. Is transferred from the winding jig Z 2 force to the insata jig Z 6.
  • each coil transfer step first, the entire winding jig Z2 on which the above-mentioned continuous coil Z9 is formed is advanced toward the inserter jig Z6. Let it. At this time, in each coil winding frame Z3 in the winding jig Z2, each outer winding frame portion Z32 is located at the winding position Z301, and each single-pole coil Z90 has Tension is added. Each single-pole coil Z90 is maintained so that the state after performing the above-mentioned winding does not collapse.
  • the coiling jig Z2 has a fitting recess Z3 12 in each coil winding frame Z3 and a tip Z6 in each coil receiving portion Z62 of the inserter jig Z6. 2 Insert 1. Then, by this insertion, each coil winding frame Z3 and each coil receiving portion Z62 are connected, and each coil winding frame Z3 and each coil receiving portion Z62 connect each single pole coil Z90. Each transfer route Z60 for transfer is formed.
  • each coil receiving portion Z62 is inserted and arranged in the whole of the single pole coil Z90 in each coil winding frame Z3.
  • each outer winding frame portion Z32 of each coil winding frame Z3 is moved to the above-mentioned releasing position Z302 as a releasing process.
  • the outer diameter of each coil bobbin Z3 is reduced by forming a state of decreasing in the forward direction. Therefore, each single pole coil Z90 is detached from each coil winding frame Z3.
  • each single-pole coil Z 90 wound around the outer periphery of each coil winding frame Z 3 is simultaneously pushed with the extrusion insertion core Z 6 of the inserter jig Z 6. It is pushed out to the above specified position where it comes into contact with 1.
  • all the single-pole coils Z 60 are transferred from the coil winding frames Z 3 to the respective coil receiving portions Z 62 while keeping the respective transfer routes Z 60 within the import of the single-pole coils Z 90. 90 can be passed at the same time including the crossover.
  • the coil receiving portions Z62 of the inserter jig Z6 are arranged facing the inner peripheral surface side of the stator core Z81.
  • the guides Z63 are opposed to the teeth Z811 between the slots Z810 on the inner peripheral surface of the stator core Z81.
  • each single-pole coil Z90 held in each coil receiving portion Z62 is inserted and arranged in each slot Z810. Then, when the tip of the extruded insertion core Z61 advances beyond the tip of each coil receiving portion Z62, each single-pole coil Z90 is inserted and arranged in each slot Z810, and is connected continuously.
  • the pole coil Z 9 can be assembled to the stator core Z 81.
  • the stators of the three-phase motor consisting of the U-phase, V-phase and W-phase were manufactured by performing Examples 5 and 6 described above.
  • the winding jig Z2 has four coil winding frames Z3 and three crossover winding frames Z41
  • the inserter jig Z6 has a coil receiver. It has eight sections Z62 and eight guide sections Z63.
  • a four-pole coil is formed as a continuous pole coil Z9 in which the four single-pole coils Z90 are connected, and the four-pole coil is inserted into the inserter jig Z6.
  • the coil forming / inserting device Z5 forms a continuous pole coil Z9 in the winding jig Z2, and reliably transfers each single pole coil Z90 to each coil receiving portion Z62. It can be transferred to the inserter jig Z6 as Z9. That is, the winding jig Z2 has a plurality of coil winding frames Z3 arranged therein. In this winding jig Z2, each coil winding frame Z3 has a single-pole coil Z3. 90 can be formed to form the multipole coil Z9. Therefore, each single-pole coil Z90 can be formed in each coil winding frame Z3 whose positional relationship is fixed, and the single-pole coils Z90 wound around each coil winding frame Z3 can be formed. It is possible to stabilize the length of the crossover line Z995 formed therebetween.
  • the inserter jig Z6 has coil receiving portions Z62 into which the tip portions Z621 are respectively inserted into the insertion concave portions Z312 of the coil winding frames Z3.
  • each coil winding frame Z3 and each coil receiving portion Z62 form the above-mentioned transfer route Z60. can do. Therefore, when transferring each single-pole coil Z90 from each coil winding frame Z3 to each coil receiving portion Z62, each single-pole coil Z90 is provided with a respective transfer route Z60 in the loop. Can be reliably delivered along each migration route Z60, while maintaining.
  • each single-pole coil Z90 can be transferred to the coil receiver Z62 almost simultaneously. Therefore, at the time of this delivery, the winding order of each electric wire Z99 in each single-pole coil Z90 hardly differs from the winding order in which the above-mentioned winding is performed. In other words, the winding order of each single-pole coil Z 90 whose winding diameter increases from one side to the other side may be changed when the coil is transferred to the inserter jig Z 6. Therefore, each wire Z99 can be transferred in an aligned state.

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Abstract

ベースホルダー20の外周面に配設された複数の巻枠3を有し,巻枠3がベースホルダー20に対して進退可能に配設された巻き取り治具2を用いる。1つの巻枠3aを他の巻枠3よりも突出するよう前進させる巻枠突出工程と,巻枠3aに電線99を略一方向から供給すると共に,巻枠3aの軸線Cを中心に巻き取り治具2全体を回転させて巻枠3に電線99を巻回して単極コイルを90形成する巻回工程と,巻枠3aを後退させる巻枠後退工程とを含む。巻枠突出工程と巻回工程と巻枠後退工程とを隣接する巻枠3に順次繰り返し行うと共に,巻回工程においては巻き取り治具2の回転方向を順次逆転させる。電線の捩れを発生させることなく単極コイルを形成することができ,かつ,単極コイル間の渡り線の長さを短くすることができる。

Description

明 細 書 コィル形成方法及ぴコィル形成装置 技術分野
本発明は, モータ (電動機) に用いられるコイルの形成装置及び形成方法に関 する。 背景技術
例えばステータコアのスロットに単極コイルを複数挿入してなるステ一タを有 するモータを製造するに当たっては, 上記単極コイルを複数連ねたコイルを形成 することが必要である。
従来のコイル形成方法では, 固定の卷枠の周りを回りながら電線 (ワイヤー) を導出するワインダーを用いて, 上記巻枠の周りに電線を卷回して単極コイルを 形成する。そして,得られた単極コイルに連ねて別の単極コィルを形成するには, 再び固定した卷枠の周りに上記ワインダーを反対方向に回して卷き方向が逆の単 極コイルを形成する。
また, 上記と同様に, 卷枠の周りをワインダ一が回りながら電線を供給するコ ィル形成方法としては, 例えば, 特開 2 0 0 0— 2 5 3 6 3 1号公報に示すもの がある。 この特許文献においては, 電線の卷回を行う卷枠の外径を変更可能にし ており, この卷枠の回りを上記ワインダ一としてのフライヤを回転させ, 卷回を 行った単極コイルを逐次ブレードに卷き落として, 上記モータに用いる連極コィ ルを形成している。
しかしながら,上記従来のコィル形成方法においては,次のような問題がある。 すなわち, 上記ワインダーを回転させながら電線を供給するので, 電線がワイン ダ一の回転に伴つて捩れながら卷枠に卷回される。 電線が捩れたままコイルを形 成した場合には, スロッ ト中において電線が単独で移動できない, あるいは捩れ によって無駄なスペースが生まれてしまう等の理由によりコイルの占積率向上を 阻害してしまう。 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので, 電線の捩れを発生させ ることなく単極コィルを形成することができるコィル形成方法及ぴコィル形成装 置を提供しようとするものである。 発明の開示
第 1の発明は, 電線をループ状に卷回してなる単極コイルを複数連ねてなるモ ータ用のコイルを形成する方法であって,
複数の卷枠を有してなる卷き取り治具を用い,
上記複数の卷枠のうちの卷回を行ういずれか 1つの卷枠である第 1の卷枠に, 上記電線を供給すると共に, 上記第 1の卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中 心に上記卷き取り治具全体を回転させて, 上記第 1の卷枠に上記電線を卷回して 上記単極コイルを形成し, 以降, 残りの巻枠についても, 上記第 1の卷枠と同様 に上記単極コイルを形成して, 上記モータ用のコイルを形成することを特徴とす るコイル形成方法にある (請求項 1 )。
本発明のコイル形成方法においては, 上記のごとく, 各卷枠に電線を供給し, 各卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に上記卷き取り治具全体を回転させ ることにより, 各卷枠に上記電線を卷回して, 上記単極コイルを形成する。 その ため, 従来のようにワインダーを用いて電線自体を回転させながら卷回すること がない。 そして, 本発明においては, 上記電線を捩じる方向にはほとんどテンシ ョンを加えることなく, 上記卷回を行うことができる。
それ故, 電線に捩りを発生させることなく各卷枠に各単極コイルを形成するこ とができる。
第 2の発明は, 電線をループ状に卷回してなる単極コイルを複数連ねてなるモ ータ用のコイルを形成する装置であって,
複数の卷枠を有してなる巻き取り治具と,
該卷き取り治具全体を, 上記複数の卷枠のうちの卷回を行ういずれか 1つの卷 枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に回転させる回転装置とを有することを 特徴とするコイル形成装置にある (請求項 9 )。
本発明のコイル形成装置においては, 上記回転装置により, 上記卷き取り治具 PC寶細細 145
3
全体を卷回を行う各卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に回転させて, 各 卷枠に上記電線を卷回して, 上記単極コイルを形成する。 それ故, 上記発明と同 様に, 電線に捩りを発生させることなく各卷枠に各単極コイルを形成することが できる。
上記第 1の発明においては, 上記電線の卷回は, 上記複数の卷枠のうちの卷回 を行ういずれか 1つの卷枠を他の卷枠よりも突出させた状態で行うことが好まし い (請求項 2 )。
この場合には, 上記突出させた巻枠に対して, この卷枠の軸線に直交する方向 から容易に電線を供給することができる。 そのため, 電線の供給が容易であると 共に巻枠への電線の卷回も容易であり, 上記捩りの発生がほとんどない単極コィ ルを一層容易に形成することができる。
また, -上記電線の卷回は, 該電線の卷回を行う卷枠の軸線を順次上記卷き取り 治具の回転中心に接近させて行うことが好ましい (請求項 3 )。
この場合には, 上記巻き取り治具が上記連極コイルを形成するために上記卷枠 を複数有していながらも, 卷回を行う卷枠が上記回転中心からあまり偏心してい ない状態で, 上記電線の卷回を行うことができる。 そのため, 上記捩りの発生が ほとんどない単極コィルを一層容易に形成することができる。
また, 上記複数の卷枠は, その軸線が互いに重なることなくずれて配されてい ることが好ましい (請求項 4 )。
この場合には, 上記互いに重なることなくずれて配された各卷枠の軸線を中心 にして, 上記卷き取り治具の全体を回転させて上記電線の卷回を行うことができ る。
また, ベースホルダーと, 該ベースホルダーの外周面に配設された複数の卷枠 とを有し, 該巻枠が上記ベースホルダーに対して移動可能に配設された卷き取り 治具を用い, 上記複数の卷枠のうち 1つの卷枠である第 1の卷枠を他の卷枠より も突出するよう移動させる卷枠突出工程と, 突出した上記第 1の卷枠に電線を略 一方向から供給すると共に, 上記第 1の卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中 心に上記卷き取り治具全体を回転させて上記卷枠に上記電線を卷回して単極コィ ルを形成する卷回工程とを含み, 上記卷枠突出工程と上記卷回工程とを隣接する 卷枠に順次行って,上記モータ用のコイルを形成することが好ましい(請求項 5 )。 この場合には, 上記ベースホルダーと卷枠とを有する独特の構成の卷き取り治 具を用いる。 そして, 上記のごとく, 卷枠突出工程, 卷回工程を, 上記卷枠ごと に順次行う。 ここで, 上記卷回工程は, 上記卷き取り治具全体を上記突出した卷 枠の軸心又はこれに平行な線の周りに回転させて行う。そのため,上記のごとく, 電線を一方向から供給することができ,従来のように電線自体を回す必要がない。 そのため, 電線に捩りを発生させることなく卷枠に単極コイルを形成することが できる。
また, 上記卷回工程は上記卷枠突出工程の後に行う。 すなわち, 卷回工程を行 う対象の卷枠を変更する場合には, 上記卷枠突出工程を行って変更することがで き,隣り合う卷枠の間に,電線供給のためのスペースを特別に設ける必要がない。 そのため, 得られる単極コイル間の渡り線の長さも十分に短く抑えることができ る。それ故,電線の捩れを発生させることなく単極コイルを形成することができ, かつ, 単極コイル間の渡り線の長さを短くすることができる。
なお, 上記卷枠突出工程における卷枠の突出方法としては, 後述するごとく直 線的に卷枠をその軸方向に前進させて軸方向に突出させる方法のほか, その軸線 が他の卷枠の軸線と略直交する方向に向くよう卷枠を旋回させて, 他の卷枠の側 方に突出させる方法等をとることもできる。即ち,上記卷枠突出工程においては, その後の卷回工程において巻き取り治具全体を回転させた際に, 突出した卷枠に 供給される電線が他の卷枠に干渉しない状態が得られるならば, 卷枠の突出方向 及び突出方法は特に問わない。
また, 上記卷枠は, その軸線方向に略直線状に進退可能に配設しておき, 上記 卷枠突出工程においては, 1つの卷枠を前進させることにより他の卷枠よりも突 出させることが好ましい (請求項 6 )。 この場合には, 上記卷枠の移動機構を簡単 にすることができると共に突出動作を容易に行うことができる。
なお, 上記卷枠の移動方法としては, 上述したごとく, 上記の略直線状の進退 以外に,卷枠を旋回させる方法,前進後退と旋回を組み合わせる方法,その他様々 な移動方法を適用することができる。
また, 上記卷回工程の後には, 上記単極コイルを形成した上記卷枠を後退させ る卷枠後退工程を行うことが好ましい (請求項 7 )。 この場合には, その後の他の 卷枠の突出工程及ぴ卷回工程を容易に行うことができる。
また, 上記卷回工程は, 上記卷枠ごとに順次上記巻き取り治具の回転方向を逆 転させて行うことが好ましい (請求項 8 )。 この場合には, 卷き方向が異なる単極 コイルを連ねてなるコイルを容易に形成することができる。
上記第 2の発明においては, 上記卷き取り治具は, 上記複数の卷枠のうちの卷 回を行ういずれか 1つの卷枠を他の卷枠よりも突出させた状態で上記電線の卷回 を行うよう構成されていることが好ましい (請求項 1 0 )。
この場合には,上記各卷枠は,それぞれ別々に他の卷枠よりも突出可能である。 そのため, 上記突出させた卷枠に対して, この卷枠の軸線に直交する方向から容 易に電線を供給することができる。 そのため, 電線の供給が容易であると共に卷 枠への電線の卷回も容易であり, 上記捩りの発生がほとんどない単極コイルを一 層容易に形成することができる。
また, 上記巻き取り治具は, 上記各卷枠の軸線を順次上記卷き取り治具の回転 中心に接近させて上記電線の卷回を行うよう構成されていることが好ましい (請 求項 1 1 )。
この場合には, 上記卷き取り治具が上記連極コイルを形成するために上記卷枠 を複数有していながらも, 卷回を行う卷枠が上記回転中心からあまり偏心してい ない状態で, 上記電線の卷回を行うことができる。 そのため, 上記捩りの発生が ほとんどない単極コイルを一層容易に形成することができる。
また, 上記複数の卷枠は, その軸線が互いに重なることなくずれて配されてい ることが好ましい (請求項 1 2 )。
この場合には, 上記互 ヽに重なることなくずれて配された各卷枠の軸線を中心 にして, 上記巻き取り治具の全体を回転させて上記電線の卷回を行うことができ る。
また, 上記複数の卷枠は, 各巻枠の重心を結んだ仮想線が略円形状になるよう 配されていることが好ましい (請求項 1 3 )。
この場合には, 上記卷き取り治具において, 各卷枠同士を容易に接近させて配 することができ, 各卷枠に卷回した単極コイル同士の間を結ぶ渡り線の長さを容 易に短くすることができる。
また, この場合には, 上記複数の卷枠における上記電線の卷回を行う卷枠を上 記卷き取り治具の回転中心に接近させることが容易になる。
また, 上記複数の卷枠の軸線は, 上記略円形状の仮想線の中心から外方に向け て又は斜め外方に向けて放射状に配されていることが好ましい (請求項 1 4 )。 この場合には, 上記各卷枠の配置が容易であり, 上記各卷枠を配した卷き取り 治具を回動させることにより, 上記電線の卷回を行う卷枠を上記卷き取り治具の 回転中心に容易に接近させることができる。 '
また,上記複数の卷枠の軸線は,互いに略平行に配されていることもできる(請 求項 1 5 )。
この場合にも, 上記各卷枠の配置が容易であり, 上記各卷枠を配した卷き取り 治具を回動させることにより, 上記電線の卷回を行う卷枠を上記卷き取り治具の 回転中心に容易に接近させることができる。
また, 上記卷き取り治具は, ベースホルダーと, 該ベースホルダーの外周面に 配設された複数の卷枠とを有し, 該卷枠が上記ベースホルダーに対して移動可能 に配設されており, いずれか 1つの卷枠が他の卷枠よりも突出した状態が得られ るよう構成されており, 上記回転装置は, 上記卷き取り治具全体を突出した上記 卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に回転させるよう構成されていること が好ましい (請求項 1 6 )。
この場合には, 上記突出を行った卷枠に上記電線を供給し, この突出した卷枠 の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に上記巻き取り治具全体を回転させること により, 電線の捩れを発生させることなく単極コイルを形成することができ, か つ, 単極コイル間の渡り線の長さを短くすることができる。
また, 上記ベースホルダーは円盤形状を呈しており, 上記複数の卷枠は, 上記 ベースホルダーの中心点から放射状に伸びる軸線に沿つて進退可能に配設されて いることが好ましい(請求項 1 7 )。 この場合には, 上記回転装置によって卷き取 り治具全体を回転させる場合の回転中心を, 卷枠ごとに変更する場合に, 上記べ ースホルダーの中心点を中心に, 卷き取り治具全体を少し回動させて上記回転装 箧に係合させればよい。 そのため, 卷き取りを行う卷枠を交代させた際の回転中 „
PC〜™
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7
心の変更作業が容易となる。
また, 上記各卷枠は, 上記軸線に沿って幅が広がる扇形形状を有していること が好ましい(請求項 1 8 )。この場合は,各卷枠に形成される単極コイルの形状を, 上記軸線に沿って幅が広がる形状とすることができる。 そのため, 例えばステー タコアの内周面から装着する場合に適したコイル形状を容易に得ることができる。 また, 上記各卷枠は, 卷回される単極コイルの形状を整えるための成形ブロック を着脱可能に備えていることが好ましい (請求項 1 9 )。 この場合には, 異なる形 状の成形ブロックを使用することにより, 単極コイルの形状の変更を容易に行う ことができる。
また, 上記卷き取り治具は, 上記卷枠のすべてを後退させた状態における該卷 枠の先端が形成する外形線が, 上記ベースホルダーの中心点を中心とする円形状 となることが好ましい (請求項 2 0 )。 この場合には, リング状のステータコアの 内面からコィルを揷入する場合には, コイルを形成して保持した上記卷き取り治 具をステータコアの内面側に配置することにより, コイルを他の装置に移载する ことなく直接的にステータコアに装着することができる。 それ故, モータの製造 工程を従来よりも大幅に合理化することができる。
また, 上記各卷枠の両側には, 上記ベースホルダーの外周面から延設されたセ パレートプレートが配設されており, 該セパレートプレートと上記卷枠との間に は所定の間隔が保持されていることが好ましい (請求項 2 1 )。 この場合には, 卷 枠に単極コイルを形成した後に卷枠を後退させた際に, 上記セパレートプレート と卷枠との間の所定間隔のスペースにコィルを配置することができ, コィル形状 を良好に維持した状態で巻き取り治具にコイルを保持することができる。 図面の簡単な説明
図 1は実施例 1における, コイル形成装置の構成を示す説明図, 図 2は実施例 1における, コイル形成装置によりコイルを形成している状態を示す説明図, 図 3は実施例 1における, 巻き取り治具の構造を示す展開説明図, 図 4は実施例 1における, 巻き取り治具の卷枠をすベて後退させた状態を示す説明図, 図 5は 実施例 1における, 卷き取り治具の第 1の卷枠を前進させた状態を示す説明図, 図 6は実施例 1における, 巻き取り治具を第 1の卷枠の軸線を中心に回転させて 電線を卷回している状態を示す説明図, 図 7は実施例 1における, 第 1の卷枠へ の電線の卷回が完了した状態を示す説明図, 図 8は実施例 1における, 第 1の卷 枠を後退させた状態を示す説明図, 図 9は実施例 1における, 巻き取り治具の第 2の卷枠を前進させた状態を示す説明図, 図 1 0は実施例 1における, 卷き取り 治具を第 2の卷枠の軸線を中心に回転させて電線の卷回が完了した状態を示す説 明図, 図 1 1は実施例 1における, 第 2の卷枠を後退させた状態を示す説明図, 図 1 2は実施例 1における, 卷き取り治具の第 3の卷枠を前進させた状態を示す 説明図, 図 1 3は実施例 1における, 卷き取り治具を第 3の卷枠の軸線を中心に 回転させて電線の卷回が完了した状態を示す説明図,図 1 4は実施例 1における, 第 3の卷枠を後退させた状態を示す説明図, 図 1 5は実施例 1における, 卷枠の 後退位置での固定構造を示す説明図, 図 1 6は実施例 1における, 卷枠の位置決 めピンのガイドプレートへの係合を解除した状態を示す説明図, 図 1 7は実施例 1における, 巻枠の前進位置での固定構造を示す説明図, 図 1 8は実施例 2にお ける, 卷き取り治具をステ一タコアの内部に配置した状態を示す説明図, 図 1 9 は実施例 2における, 巻き取り治具に挿入した揷入プレード及ぴ仮整形ブレード を前進させた状態を示す説明図, 図 2 0は実施例 3における, コイル挿入装置を 示す斜視図, 図 2 1は実施例 3における, コイル揷入装置における挿入ブレード 及ぴ仮整形ブレードを前進させた状態を示す説明図,図 2 2は実施例 3における, 揷入ブレード及び仮整形ブレードの前進方向を示す説明図, 図 2 3は実施例 4に おける, 単極コイル形成用ボビンをベースホルダーの突起部に取り付け, 単極コ ィルを形成した状態を示す斜視説明図, 図 2 4は実施例 4における, 単極コイル を卷回した単極コィル形成用ボビンの一部を, ベースホルダーの突起部から取り 外した状態を示す斜視説明図, 図 2 5は実施例 5における, コイル形成装置を示 す斜視図, 図 2 6は実施例 5における, 各コイル卷枠に各単極コイルを形成して 連極コイルを形成した状態のコイル形成装置を示す斜視図, 図 2 7は実施例 5に おける, 外側卷枠部が卷回位置にある状態の各卷枠を示す説明図, 図 2 8は実施 例 5における, 外側卷枠部が離脱位攆にある状態の各卷枠を示す説明図, 図 2 9 は実施例 5における, 第 1のコイル卷枠の卷回軸を旋回アームの旋回中心軸にほ ぼ合わせ, 残りのすべての卷枠よりも突出させた状態のコイル形成装置を示す斜 視図, 図 3 0は実施例 5における, 第 1のコイル卷枠に電線を卷回して単極コィ ルを形成している状態のコイル形成装置を示す斜視図, 図 3 1は実施例 5におけ る, 第 1の渡線卷枠の卷回軸を旋回アームの旋回中心軸にほぼ合わせると共に残 りのすベての卷枠よりも突出させ, この第 1の渡線卷枠に電線を卷回している状 態のコイル形成装置を示す斜視図, 図 3 2は実施例 5における, 第 2のコイル巻 枠の卷回軸を旋回アームの旋回中心軸にほぼ合わせ, 残りのすベての卷枠よりも 突出させた状態のコイル形成装置を示す斜視図, 図 3 3は実施例 5における, 第 2のコイル卷枠に電線を卷回して単極コイルを形成している状態のコイル形成装 置を示す斜視図, 図 3 4は実施例 5における, すべての卷枠に電線を卷回して連 極コイルを形成した状態のコイル形成装置を示す斜視図, 図 3 5は実施例 5にお ける, すべての卷枠に電線を卷回して連極コイルを形成した状態を模式的に示す 説明図, 図 3 6は実施例 6における, 卷き取り治具からインサータ治具へと連極 コイルを移載している状態のコイル形成挿入装置を示す平面説明図, 図 3 7は 実施例 6における, 連極コイルを保持する卷き取り治具をィンサータ治具へと前 進させている状態のコイル形成挿入装置を示す説明図, 図 3 8は実施例 6におけ る, 卷き取り治具のコィル卷枠における嵌入凹部にィンサータ治具のコィル受け 部における先端部を嵌入している状態のコイル形成挿入装置を示す説明図, 図 3 9は実施例 6における, 卷き取り治具の各コイル卷枠における各外側卷枠部を離 脱位置に移動させて, 各コィル卷枠から各単極コィルを離脱した状態のコィル形 成揷入装置を示す説明図, 図 4 0は実施例 6における, 巻き取り治具の払出コア を前進させて, 連極コイルをィンサータ治具における規定位置まで押し出した状 態のコイル形成揷入装置を示す説明図, 図 4 1は実施例 6における, 卷き取り治 具をィンサータ治具から後退させた状態のコイル形成挿入装置を示す説明図, 図 4 2は実施例 6における, インサータ治具における各コイル受け部をステータコ ァの内周面に対向させた状態のコイル形成揷入装置を示す説明図, 図 4 3は実施 例 6における, インサータ治具における各コイル受け部及び各ガイド部をステ一 タコアの内周面に対向させた状態のコィル形成挿入装置を示す平面説明図であり, 図 4 4は実施例 6における, 連極コイルをインサータ治具からステータコアの各 PCT/JP2003/010145
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スロットに揷入配置した状態のコイル形成揷入装置を示す平面説明図である。 発明を実施するための最良の形態
実施例 1
本発明の実施例に係るコイル形成方法及ぴコイル形成装置につき, 図 1〜図 1 7を用いて説明する。
本例のコィル形成装置 1は, 図 1, 図 2に示すごとく, 電線 9 9をループ状に 卷回してなる単極コイル 9 0を 3つ連ねてなるモータ用のコイル 9 (図 1 4参照) を形成する装置であって, 巻き取り治具 2と回転装置 4とを有してなる。
巻き取り治具 2は, 図 1〜図 3に示すごとく, ベースホルダー 2 0と, 該ベー スホルダー 2 0の外周面に配設された複数の卷枠 3とを有する。 各卷枠 3はべ一 スホルダー 2 0に対して進退可能に配設されており, いずれか 1つの卷枠 3が他 の卷枠よりも突出した状態が得られるよう構成されている。
回転装置 4は, 図 1, 図 2に示すごとく, 卷き取り治具 2全体を, 突出した卷 枠 3の進退方向の軸線 Cを中心に回転させるよう構成されている。
以下, さらにコイル形成装置 1について詳説する。
巻き取り治具 2においては, 図 3に示すごとく, ベースホルダー 2 0が円盤形 状を呈している。 すなわち, ベースホルダー 2 0は, 上下一対のリング状プレー ト 2 1, 2 2を有しており, それぞれ中央貫通穴 2 1 0, 2 2 0及びその周囲に 複数の位置決め穴 2 1 2, 2 2 2を有している。 この中央貫通穴 2 1 0, 2 2 0 及びその周囲の位置決め穴 2 1 2, 2 2 2は, 後述する回転装置 4との係合位置 を決定するためのものである。
また, 上下一対のリング状プレート 2 1, 2 2は, これらの中心から放射状に 伸びる方向に沿って配設されたセパレートプレート 2 9を介して連結されている。 本例では, 内角 3 0 ° のピッチで 4枚のセパレートプレート 2 9を配設し, さら に, これらに対向する位置にも内角 3 0 ° ピッチで 4枚のセパレートプレート 2 9を配設した。 そして, 隣り合うセパレートプレート 2 9の間に設けられた内角 約 3 0 ° の空間に, それぞれ卷枠 3を配置した。 本例では, 対向する位置にそれ ぞれ 3つの卷枠 3を隣接させ, 合計 6つの卷枠 3を設けてある。 なお, 図 3に示すごとく, 本例の卷き取り治具 2は, 円盤状の上記ベースホル ダー 2 0の外周面において空いている位置に, さらにセパレートプレート 2 9及 び卷枠 3を配設することができるよう構成してあり, 最大 1 2個の卷枠 3を備え ることができる。
また, 卷枠 3は, 図 3に示すごとく, ベースホルダー 2 0の中心点から放射状 に伸びる軸線に沿って進退可能に配設されている。 また, 各卷枠 3は, 上記軸線 に沿つて幅が広がる扇形形状を有している。
すなわち, 図 3に示すごとく, 各卷枠 3は, 上記ベースホルダー 2 0のリング 状プレート 2 1, 2 2に平行な面をそれぞれ表面及び裏面とすると, その表面及 ぴ裏面から見た全体形状が略扇形であると共に, その中央部に切り欠き部 3 2 0 を設けた枠本体部 3 2を有する。 また, 枠本体部 3 2の両側面には, 段部 3 2 5 を設けてあり, 単極コイル 9 0を形成した場合にその位置決めがなされるように してある。
また, 枠本体部 3 2の表面及ぴ裏面には, 卷回される単極コイルの形状を整え るための, 成形ブロック 3 3, 3 4が着脱可能に配設されている。 この成形プロ ック 3 3, 3 4も略扇形を呈しており, 中央部に切り欠き部 3 3 0, 3 4 0を有 している。 なお, 成形ブロック 3 3 , 3 4の枠体部 3 2への固定は, 図示してい ないビスのねじ込みにより行っている。
また, 本例の成形プロック 3 3, 3 4は, 図 3に示すごとく, 外周側から内周 側に近づくにつれて, 厚みを厚くしてあり, 成形される単極コイルの高さが内周 側に来るほど高くなるようにしてある。
また, 図 3に示すごとく, 上記枠本体部 3 2は, 上記切り欠き部 3 2 0からべ ースホルダー 2 0に向かう軸方向に, 長方形状の貫通穴 3 2 9を有している。 ま た, 貫通穴 3 2 9の上下には, 円形状の貫通穴であるロッド穴 3 2 8が設けられ ている。 そして, 卷枠 3は, 上記貫通穴 3 2 9を通したガイドプレート 3 1をべ ースホルダー 2 0に固定することによって, ベースホルダー 2 0に進退可能に配 設される。
より具体的には, ガイドプレート 3 1は, 図 3に示すごとく, ベースホルダ一 2 0に固定される基端部 3 1 5と, 卷枠 3の前進位置を規制するために略 T字状 に上下方向の寸法を大きく した先端部 3 1 0とを有している。 そして, このガイ ドプレート 3 1の基端部 3 1 5を, 上記枠本体部 3 2の切り欠き部 3 2 0の底部 に開口している上記貫通穴 3 2 9に通し, かつ, スプリング 3 6を装着したロッ ド 3 5を枠本体部 3 2の貫通穴 3 2 9の上下に設けられた口ッド穴 3 2 8に通す。 そして, ガイ ドプレート 3 1の基端部 3 1 5をベースホルダー 2 0の上下一対の リング状プレート 2 1, 2 2間に挟持して固定し, また, 2本のロッド 3 5の一 端をリング状プレート 2 1, 2 2に固定すると共に他端をガイ ドプレート 3 1の 先端部 3 1 0に固定する。 これにより, 卷枠 3は, ベースホルダー 2 0の中心点 から放射状に伸びる軸線に沿つて進退可能に固定される。
また, 図 1 5〜図 1 7に示すごとく, 卷枠 3には, ピン頭部 3 8 0を摘んで操 作することによってピン先端部 3 8 1を進退させることができる位置決め用ピン 3 8を上下に有している。 また, ガイドプレート 3 1には, 上記ピン先端部 3 8 1と係合可能なピン穴 3 1 8, 3 1 9を有している。 そして, 図 1 5に示すごと く, 位置決めピン 3 8のピン先端部 3 8 1をピン穴 3 1 8に係合させている状態 においては,卷枠 3が後退してベースホルダー 2 0に近づいた状態が維持される。 また, 卷枠 3を前進させる場合には, 位置決めピン 3 8を後退させて, そのピン 先端部 3 8 1とピン穴 3 1 8との係合状態を解除し, 卷枠 3をスプリング 3 6に 抗して前進させる。 そして, 図 1 7に示すごとく, 再び位置決めピン 3 8を前進 させてピン先端部 3 8 1をピン穴 3 1 9に係合させる。 これにより, 卷枠 3は, その軸方向に前進してベースホルダー 2 0から離れた位置に固定させるように構 成されている。
上記のごとく配設された各卷枠 3の両側には, ベースホルダー 2 0の外周面か ら延設されたセパレートプレート 2 9が存在している。 そして, セパレートプレ ート 2 9と卷枠 3との間には, 後述するコイル保持溝として機能する所定の間隔 が保持されている。
また, 本例の卷き取り治具 2は, 上記卷枠 3のすベてを後退させた状態におけ る卷枠 3の先端が形成する外形線が, ベースホルダー 2 0の中心点を中心とする 円形状となっている。 すなわち, 本例の卷き取り治具 2は, 後述するステータコ ァの内周面に各卷枠 3を対面させて配置できる形状となっている。 次に, 本例の回転装置 4は, 図 1, 図 2に示すごとく, 図示しない駆動軸から 延設されたストレート部 4 1と該ストレート部 4 1にフランジ 4 1 5 , 4 2 0を 介して接続された屈曲部 4 2とを有し, 屈曲部 4 2の先端に卷き取り治具 2との 接続用フランジ 4 2 5を有している。
屈曲部 4 2は, 同図に示すごとく, ストレート部 4 1と同軸線上に伸びる第 1 部位 4 2 1と, この第 1部位から 9 0度折れ曲がって延設された第 2部位 4 2 2 と, さらに第 2部位 4 2 2から 9 0度折れ曲がり上記ストレート部 4 1と平行な 第 3部位 4 2 3と, さらに第 3部位 4 2 3から 9 0度折れ曲がった第 4部位 4 2 4とを有する。 そして, 第 4部位 4 2 4の先端に上記接続用フランジ 4 2 5が配 設されている。
接続用フランジ 4 2 5は, 図 1, 図 2に示すごとく, 卷き取り治具 2のベース ホルダ一 2 0と接続した場合に, ベースホルダー 2 0の厚み方向及び径方向の中 心点が, 上記ストレート部 4 1の軸線上に来るように位置調整されている。 また, 上記接続用フランジ 4 2 5と, 巻き取り治具 2の周方向の固定位置は, 卷枠 3の軸線 Cと回転装置 4のストレート部 4 1の回転中心 C 2とが一致する位 置において適宜変更可能に構成されている。
次に, 上記卷き取り治具 2及ぴ回転装置 4を有するコィル形成装置 1により, 単極コイル 9 0を複数連ねてなるモータ用のコイル 9を形成する方法について, 図 4〜図 1 4を用いて説明する。 なお, これらの図においては, 回転装置 4の記 載を省略してある。
まず, 図 4に示すごとく, 卷き取り治具 2におけるすべての卷枠 3を後退させ た状態で, 卷き取り治具 2を回転装置 4に固定し, その回転中心 C 2 (図 1 , 図 2参照) と第 1の卷枠 3 aの軸線 Cとを一致させる。
次に, この状態から, 図 5に示すごとく, 第 1の卷枠 3 aを他の卷枠 3よりも 突出するよう前進させる卷枠突出工程を行う。 このとき, 卷枠 3 aを後退位置で 固定していた位置決めピン 3 8 (図 1 5〜図 1 7 ) による固定を解除して, 卷枠 3 aをスプリング 3 6に抗して前進させ, 再び位置決めピン 3 8によりその前進 位置で固定する。
そして, 図 5に示すごとく, 電線 9 9を上方の一方向から供給すると共に, そ の先端を卷き取り治具 2に固定する。 固定方法は, 特別な固定装置を用いて決め られた位置に固定しても良いし, 卷き取り治具 2の任意の位置に結びつける方法 をとることもできる。 本例では, 後者の方法をとつた。
次に, 図 5, 図 6に示すごとく, 突出した卷枠 3 aに電線 9 9を一方向から供 給すると共に, 回転装置 4を駆動して, 卷枠 3 aの軸線 Cを中心に卷き取り治具 2全体を回転させる卷回工程を行う。 これにより, 図 7に示すごとく, 突出した 卷枠 3 aに電線 9 9が卷回されて第 1の単極コイル 9 0の形成が完了する。
次に, 図 8に示すごとく, 単極コイル 9 0を形成した上記第 1の卷枠 3 aを後 退させる卷枠後退工程を行う。 このとき,卷枠 3 aは,再ぴ位置決めピン 3 8 (図 1 5〜図 1 7 ) を操作して, 後退位置で固定する。
同図に示すごとく, 巻枠 3 aの周囲に形成された単極コイル 9 0は, そのルー プの上下に位置するコイルェンド部 9 0 2を卷枠 3の表裏にむき出しにし,かつ, 左右に位置するコイル揷入部 9 0 1をセパレートプレート 2 9と卷枠 3との間の 空隙に収容した状態となる。
次に, 図 9に示すごとく, 単極コイル 9 0を形成した第 1の卷枠 3 aの隣の第 2の卷枠 3 bを軸線 Cに沿って前進させ, 他の卷枠 3よりも外方に突出させ, 上 記と同様に前進位置で固定する。
また, この卷枠突出工程の前後いずれかにおいて, 巻き取り治具 2と回転装置 4との係合位置を変更し, 回転装置 4の回転中心と, 第 2の卷枠 3 bの軸心とを 一致させる。
また, 同図に示すごとく, 第 1の卷枠 3 aが保持する単極コイル 9 0から繋が つている渡り線 9 9 5は, 第 2の巻枠 3 bの下方に渡し, これに続く電線 9 9を 先程と同様上方の一方向から供給する。
次に, 図 9, 図 1 0に示すごとく, 突出した卷枠 3 bに電線 9 9を一方向から 供給すると共に, 卷枠 3 bの軸線 Cを中心に卷き取り治具 2全体を回転させる卷 回工程を行う。 このときの回転方向は, 第 1の卷枠 3 aの場合と逆方向とする。 これにより, 図 1 0に示すごとく, 突出した卷枠 3 bに電線 9 9が卷回されて, 第 1の単極コイル 9 0とは巻き方向が逆の第 2の単極コイル 9 0の形成が完了す る。 次に, 図 1 1に示すごとく, 単極コイル 9 0を形成した上記第 2の卷枠 3 bを 後退させ, 上記と同様に後退位置で固定させる。
同図に示すごとく, 卷枠 3 bの周囲に形成された第 2の単極コイル 9 0も, そ のループの上下に位置するコイルェンド部 9 0 2を卷枠 3の表裏にむき出しにし, かつ, 左右に位置するコイル揷入部 9 0 1をセパレートプレート 2 9と卷枠 3と の間の空隙に収容した状態となる。
次に, 図 1 2に示すごとく, 第 2の卷枠 3 bの隣の第 3の卷枠 3 cを軸線じに 沿って前進させ, 他の卷枠 3よりも外方に突出させ, 上記と同様に前進位置で固 定する。 また, この場合にも, 卷枠突出工程の前後いずれかにおいて, 巻き取り 治具 2と回転装置 4との係合位置を変更し, 回転装置 4の回転中心 C 2 (図 1, 図 2 ) と, 第 3の卷枠 3 cの軸線 Cとを一致させる。
また, 同図に示すごとく, 第 2の卷枠 3 bが保持する単極コイル 9 0から伸び る渡り線 9 9 5に続く電線 9 9を, 上記と同様に上方の一方向から供給する。 次に, 図 1 2, 図 1 3に示すごとく, 突出した卷枠 3 cに電線 9 9を一方向か ら供給すると共に, 卷枠 3 cの軸線 Cを中心に巻き取り治具 2全体を回転させる 卷回工程を行う。このときの回転方向は,第 2の卷枠 3 bの場合と逆方向とする。 これにより, 図 1 3に示すごとく, 突出した卷枠 3 cに電線 9 9が卷回されて, 第 2の単極コイル 9 0と卷き方向が逆の第 3の単極コイル 9 0の形成が完了する。 次に, 図 1 4に示すごとく, 単極コイル 9 0を形成した上記第 3の卷枠 3 cを 後退させ, 上記と同様に後退位置で固定させる。
同図に示すごとく, 卷枠 3 cの周囲に形成された第 3の単極コイル 9 0のコィ ル揷入部 9 0 1もセパレートプレート 2 9と卷枠 3との間の空隙に収容した状態 となる。
これにより, 3つの単極コイ^ ^ 9 0を交互に卷き方向が逆となるように連ねた コイル 9が完成する。
次に, 図 1 4に示すごとく, 上記コイル 9を形成した 3つの卷枠 3 a〜3 cに 対向する 3つの卷枠 3 c!〜 3 f に対しても, 上記と同様の手順によって, 3つの 単極コイル 9 0を交互に卷き方向が逆となるように連ねたコイル 9を形成するこ とができる。 本例における卷き取り治具 2は, 上記複数の卷枠 3のうちの卷回を行ういずれ か 1つの卷枠 3を他の卷枠 3よりも突出させた状態で上記電線 9 9の卷回を行う よう構成したものである。 また, 各卷枠 3は, それぞれ別々に他の卷枠 3よりも 突出可能にした。 また, 上記複数の卷枠 3は, その軸線 Cが互いに重なることな くずれるように, 上記ベースホルダー 2 0に配設した。
また, 卷き取り治具 2は, 上記各卷枠 3の軸線 Cを順次上記卷き取り治具 2の 回転中心 C 2に接近させて上記電線 9 9の卷回を行うよう構成した。 また, 上記 複数の卷枠 3は, 上記ベースホルダー 2 0に対して, 各卷枠 3の重心 Gを結んだ 仮想線 Rが略円形状になるよう配設し, 各卷枠 3の軸線 Cは, 上記略円形状の仮 想線 Rの中心 Oから外方に向けて放射状にベースホルダー 2 0に配設した (図 1 参照)。
そして, 本例においては, 上記卷回を行う卷枠 3に, 電線 9 9を供給すると共 に, この卷枠 3の軸線 C又は軸線 Cに略平行な線を中心に卷き取り治具 2の全体 を回転させて, この卷枠 3を他の卷枠 3よりも突出させた状態で電線 9 9を卷回 して単極コイル 9 0を形成して, モータ用のコイル 9を形成することができた。 また, 上記電線 9 9の卷回は, 電線 9 9の卷回を行う卷枠 3の軸線 Cを順次上記 卷き取り治具 2の回転中心 C 2に接近させてを行うことができた。
次に, 本例の作用効果につき説明する。
本例のコイル形成方法においては, 上記ベースホルダー 2 0と卷枠 3とを有す る上記の構造の巻き取り治具 2と回転装置 4とを用いる。そして,上記のごとく, 卷枠突出工程, 卷回工程, 卷枠後退工程を, 上記卷枠ごとに順次行う。
ここで, 上記巻回工程は, 上記卷き取り治具全体を上記突出した卷枠 3の軸線 Cを中心に回転させて行う。 そのため, 上記のごとく, 電線 9 9を一方向から供 給することができ, 電線 9 9に捩りを発生させることなく卷枠 3に単極コイル 9 0を形成することができる。
また, 上記卷回工程は上記卷枠突出工程の後に行い, 卷回工程の後には上記卷 枠後退工程を行う。すなわち,卷回工程を行う対象の巻枠 3を変更する場合には, 卷枠突出工程及び卷枠後退工程における卷枠 3の前進及び後退を行って変更する ことができ, 隣り合う卷枠 3の間に, 電線供給のためのスペースを特別に設ける 必要がない。 それ故, 得られる単極コイル 9 0間の渡り線 9 9 5の長さも十分に 短く抑えることができる。
また, 本例では, 巻き取り治具 2の各卷枠 3が, 上記のごとく略扇形であり, かつ, その表面及び裏面には, 上記成形ブロック 3 3, 3 4が配設されている。 成形ブロック 3 3, 3 4は, 上記のごとく, 外方から内方に近づくにつれて厚み が厚くなつている。 そのため, 卷枠 3に卷回された単極コイル 9 0は, これを構 成する複数の電線ループの形状が卷枠 3の軸線 Cに沿つて変化している。
すなわち, 単極コイル 9 0を構成する複数の電線ループは, 外方に行くほど, 扇形の卷枠 3に沿って幅が広くなり, かつ, 成形プロック 3 3, 3 4の形状に沿 つて高さが低くなる。 これにより, 後述するごとく, ステータコアにコイルを装 着した際のコイルエンド部 9 0 2の配置を最適な状態にすることができる。
また, 本例の卷き取り治具 2は, 上記卷枠 3のすベてを後退させた状態におけ る卷枠 3の先端が形成する外形線が円形状となっており, 後述するステータコア の内周面に各卷枠 3を対面させて位置できる。
また, 各卷枠 3の両側には, ベースホルダー 2 0の外周面から延設されたセパ レートプレート 2 9が存在している。 そして, セパレートプレート 2 9と卷枠 3 との間の間隙は, コイル保持溝 2 9 0として機能している。 なお, セパレートプ レート 2 9を挟んで隣り合うコイル保持溝 2 9 0は略平行になっている。 そして このコイル保持溝 2 9 0に沿って, 後述する実施例 2に示すごとく, 各単極コィ ル 9 0の直線的な移動によるステータコァへの装着作業を実現することができる。 実施例 2
本例では, 実施例 1のコイル形成装置 1を用いて形成したコイルを, さらに上 記卷き取り治具 2から直接的にステータコアに揷入する方法の一例を示す。
本例では, 図 1 8, 図 1 9に示すごとく, リング状のステータコア 8 1の内周 面に設けたスロッ ト 8 1 0にコイル 9 (図 1 4参照) を揷入配置する。 なお, 本 例では, 後述する揷入プレード 7 3 4等の動きを明確^するため, コイル 9 (単 極コィノレ 9 0 ) の図示を省略する。
上記ステータコア 8 1を用いて構成するモータは三相 D Cブラシレスモータで ある。 そして本例におけるステータコア 8 1は, リング状の電磁鋼板を積層して 作製したものであり, 図 1 8 , 図 1 9に示すごとく, その内周面にコイルを揷入 するためのスロット 8 1 0を有している。
本例では, ステータコア 8 1に対して, 合計 3 6個の単極コイル 9 0を配設す ベく, 7 2のスロッ ト 8 1 0を設けてある。 そして, 一相を担う単極コイル 9 0 は 1 2個ずつである。 本例では, 実施例 1に示すごとく, 3個の単極コイル 9 0 を連ねたコイル 9を 1つの卷き取り治具 2によって 2組作製し, これらを同時に ステータコア 8 1に装着する。 この作業を 6回行うことにより, 必要なすべての 単極コイル 9 0がステータコア 8 1に装着される。
この作業をさらに具体的に説明すると, まず, 図 1 8に示すごとく, 巻き取り 治具 2における卷枠 3とセパレートプレート 2 9との間に形成されるコイル保持 溝 2 9 0がステータコア 8 1のスロッ ト 8 1 0に対面するように, 卷き取り治具 2をステータコア 8 1の内部に配置する。
また, 図 1 8に示すごとく, 卷き取り治具 2の上記コイル保持溝 2 9 0には揷 入ブレード 7 3を揷入する。 また, 卷き取り治具 2における卷枠 3の枠本体部 3 2に設けた切り欠き部 3 2 0とその上下の成形プロック 3 3, 3 4に設けた切り 欠き部 3 3 0, 3 4 0 (図 3参照) は, 仮整形ブレード 7 3 4を揷入するための 仮整形溝 2 9 5となる。
そして, 図 1 9に示すごとく, 揷入ブレード 7 3をコイル保持溝 2 9 0内にお いて中心から外周に向かう方向に前進させると同時に, 仮整形ブレード 7 3 4を 仮整形用溝 2 9 5内において中心から外周に向かう方向に前進させる。 これによ り, 単極コイル 9 0は上記挿入プレード 7 3に押されて, コイル保持溝 2 9 0か ら上記ステータコア 8 1のスロット 8 1 0に略直線的に移動する。 また, 単極コ ィル 9 0におけるステータコア 8 1からはみ出ている上下のコイルェンド部 9 0 2 (図 1 4 ) は, 上記仮整形プレード 7 3 4により押圧され外方に変形する仮整 形が施される。
このような揷入ブレード 7 3及ぴ仮整形ブレード 7 3 4の前進動作は, 6個の 単極コイル 9 0に対してすべて同時に行われ, 6個の単極コイル 9 0が同時にス テータコア 8 1のスロット 8 1 0に揷入される。
次に, 本例では, 上下一対のフォーマーという工具 (図示略) を用いて, 第 2 n
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の仮整形を行う。 フォーマーは, リング形状を有し, ステータコア 8 1に対面す る側に, コイルを所望形状に整えるための型面を有する。 具体的には, 上下の各 フォーマーは, その内周部分がステータコア 8 1に向かって突出するようなテー パ形状の型面を有する。 そして, フォーマーをステータコア 8 1に向かって前進 させることにより上記コイル 9を型面のテーパ形状に沿って外方へ整形するよう に構成されている。
また, 各フォーマーには, 上記挿入ブレード 7 3及び上記仮整形ブレード 7 3 4との干渉を防止する切り欠き部が設けられている。 そして, 揷入プレード 7 3 及び仮整形ブレード 7 3 4を前進させた状態を維持したままフォーマーをステー タコア 8 1に押圧することができるようになつている。
このような構造の上下一対のフォーマーを, ステータコア 8 1に向けて上下か らそれぞれ前進させ, ステータコア 8 1に押圧する。 これにより, 上記のごとく ステータコア 8 1に配設されている 6個の単極コイル 9 0のステータコア 8 1の 上下からからはみ出しているコイルェンド部 9 0 2がステータコア 8 1に向かつ て倒れるように, 第 2の仮整形がなされる。
次に, 本例では, 上述した実施例 1に示したコイル形成装置 1を用い, 卷き取 り治具 2上にあらたに 3個の単極コイル 9 0を連ねたコイル 9を 2組形成する。 そして, 上記と同様に, 巻き取り治具 2から直接的にステータコア 8 1へのコィ ル 9の移動と仮整形及ぴ第 2の仮整形を行う。 この作業を合計 6回繰り返すこと により,合計 3 6個の単極コイル 9 0がステータコア 8 1に装着される。そして, 最後の第 2の仮整形として行うフォーマーによる整形は, 3 6個すベての単極コ ィル 9 0に対して行われ, コイル全体の形を整える本整形工程となる。
このようにして, ステータコア 8 1には, 合計 3 6個の単極コイル 9 0が揷入 配置される。
なお, 本例では, 6個の単極コイルの形成から第 2の仮整形までを一連の作業 として行い, これを 6回繰り返したが, 複数組の巻き取り治具 2を用いて, 効率 を上げることもできる。 さらに, 上記卷き取り治具 2における卷枠 3の数を 6個 から 1 2個に増やして, 1 2個の単極コイル 9 0を一度にステータコア 8 1へ移 動させることにより工程の合理化を図ることも可能である。 以上のように, 本例では, 上記卷き取り治具 2及ぴ揷入ブレード 7 3を利用す ることによって, 容易かつ安定的に, 直線的にコイルを移動させる, いわゆる直 線挿入工法を実施できる。 即ち, 単極コイル 9 0の姿勢を変えることなく直線的 にスロット 8 1 0に揷入することができる。 そのため, コイル 9の上下方向の長 さを必要以上に長くする必要がない。
さらに, 本例では, 上記のごとく, コイル形成を行った卷枠 3から直接ステー タコア 8 1へとコイルの移動を行うことができる。そして,コイルを形成した後, 卷枠から他のコイル移載機へとコイルを移す必要がなく, 非常に効率的にステー タコアへのコイルの装着を行うことができる。 これは, 実施例 1に詳説するごと く, 卷き付け治具 2の構造が上記のごとく優れた構造を有しているためである。 そして,卷き取り治具 2から直接ステータコア 8 1へコイルを揷入できるので, 単極コイル 9 0同士を繋ぐ渡り線の長さが短くてもコイルの移動を容易に実施す ることができる。
実施例 3
本例は, 図 2 0〜図 2 2に示すごとく, 実施例 2において卷き取り治具 2から ステータコア 8 1にコイルを挿入する際に使用するコイル挿入装置の一例をより 詳細に示したものである。
本例のコイル揷入装置 6は, 図 2 0, 図 2 1に示すごとく, 底板部 6 1に, 支 点 6 4 1を中心に揺動可能に配設された複数の第 1アーム 6 4と, 支点 6 5 1を 中心に揺動可能に配設された複数の第 2アーム 6 5とを設けてある。 各第 1ァー ム 6 4は,同図に示すごとく,その上端に 2枚の挿入プレード 7 3を有しており, 一方, 各第 2アーム 6 5は, その上端に 2枚の仮整形ブレード 7 3 4を有してい る。
第 1アーム 6 4は, 昇降プレート 6 6 1に設けたピン 6 6 3に係合可能な長穴 部 6 4 2を有している。 また, 第 2アーム 6 5も, 同図に示すごとく, 昇降プレ ート 6 6 1に設けたピン 6 6 4に係合可能な長穴部 6 5 2を有している。
また, 上記昇降プレート 6 6 1は, 底板部 6 1上に配設された, シリンダ 6 7 1 , 昇降ロッド 6 7 2, ベースプレート 6 7 3, 連結ロッド 6 7 4等と連結され ており, シリンダ 6 7 1によって駆動される昇降口ッド 6 7 2の昇降に伴って昇 PC聽歸 10145
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降するように構成されている。
また, 上記第 1アーム 6 4及び第 2アーム 6 5に設けた長穴部 6 4 2, 6 5 2 は, 傾斜した長穴部分を有している。 そして, ピン 6 6 3, 6 6 4の垂直方向の 移動によってピン 6 6 3, 6 6 4と長穴部 6 4 2 , 6 5 2との係合位置がずれる ことにより, 第 1アーム 6 4及び第 2アーム 6 5は, 支点 6 4 1及び 6 5 1を中 心に揺動するように構成されている。 なお, 第 1アーム 6 4の長穴部 6 4 2と第 2アーム 6 5の長穴部 6 5 2の形状は若干変更してあり, 第 1アーム 6 4と第 2 アーム 6 5の摇動量等に違いを持たせてある。
また, 図 2 2に示すごとく, 各第 1アーム 6 4には, 2枚の挿入プレード 7 3 が平行に配設されており, 2枚の揷入プレード 7 3がー緒に第 1アーム 6 4の摇 動方向に平行に移動するように構成されている。 なお, すべての第 1アーム 6 4 の揺動方向は, ステータコア 8 1の 2つのスロット 8 1 0間に位置するティース 8 1 1の中央を通る半径方向 Aに沿った方向である。
また, 同様に, 各第 2アーム 6 5には, 2枚の仮整形ブレード 7 3 4が平行に 配設されており, 2枚の仮整形プレード 7 3 4がー緒に第 2アーム 6 5の揺動方 向に平行に移動するように構成されている。 また, すべての第 2アーム 6 5の揺 動方向は, ステータコア 8 1の 2つのスロッ ト 8 1 0間に位置するティース 8 1 1の中央を通る半径方向 Bに沿った方向である。
以上のような構成のコイル挿入装置 6を用いることによって, 上述した卷き取 り治具 2からステータコア 8 1へ, 直接, コイル 9 (単極コイル 9 0 ) を直線的 に移動させることを容易に実現することができる。 それ故, 上述した作用効果を 確実に発現させることができる。
実施例 4
本例は, 上記卷き取り治具 2を用いて, 集中卷きタイプのステータに使用する モータ用のコイル 9を形成する例である。
上記実施例 1〜3においては, 電線 9 9を卷回してなる単極コイル 9 0を, ス テータコア 8 1における 2つ以上のスロット 8 1 0に分散して配置した分布卷タ イブのステータを製作した。 そして, 上記卷き取り治具 2においては, 分布卷タ イブのステータに用いるコイル 9を形成した。 本例においては, 上記実施例 1と同様にコイル 9の形成を行って, 電線 9 9を 卷回してなる単極コイル 9 0を, ステータコア 8 1の各スロッ ト 8 1 0同士の間 に位置する複数のティース 8 1 1に, それぞれ配置してなる集中卷タイプのステ ータを製作する。
すなわち, 本例では, 図 2 3, 図 2 4に示すごとく, 上記卷き取り治具 2は, 上記ベースホ ダー 2 0の外周面に形成した複数の突起部 2 5に, 上記卷枠 3と しての単極コイル形成用ボビン 8 2を複数取り付けたものとする。
そして, 図 2 3に示すごとく, 上記と同様に, 卷き取り治具 2の全体を, 卷回 を行う上記ボビン 8 2の軸線 Cを中心に回転させて, 各ボビン 8 2に単極コイル 9 0を形成する。 その後, 図 2 4に示すごとく, この単極コイル 9 0を形成した ボビン 8 2を, ベースホルダー 2 0から取り外して, ステータコア 8 1のティー ス 8 1 1に組み付けて, 集中卷タイプのステータを製作することができる。 (実施例 5, 6 )
以下の実施例 5においては, 図 2 5〜図 3 5を用いて, 連極コイル Ζ 9を形成 するためのコイル形成装置 Ζ 1にっき説明し, 電線 Ζ 9 9力 ら連極コイル Ζ 9を 形成するコイル形成工程につき説明する。
また, 以下の実施例 6においては, 図 3 6〜図 4 4を用い X, 卷き取り治具 Ζ 2とインサータ治具 Ζ 6とを有してなるコイル形成挿入装置 Ζ 5にっき説明し, 巻き取り治具 Ζ 2に保持した連極コイル Ζ 9を一且インサータ治具 Ζ 6に移載す るコイル移载工程と, インサータ治具 Ζ 6から連極コイル Ζ 9をステータコア Ζ 8 1の各スロット Ζ 8 1 0に挿入配置するコイル挿入工程とにっき説明する。 そして, 実施例 5においては, コイル形成装置及ぴコイル形成方法につき説明 し。 実施例 6においては, コイル形成挿入装置及ぴコイル形成挿入方法につき説 明する。 . また, 実施例 6において用いる卷き取り治具 Ζ 2は, 実施例 5において用いる 卷き取り治具 Ζ 2と同じものであり, 実施例 6においても図 2 5〜図 3 5のいず れかを用いて説明をすることがある。
ここで, 実施例 5, 6においては, 上記実施例 1における卷枠 3は, コイル卷 枠 Ζ 3に相当する。 また, 上記実施例 1における卷枠 3の軸線 Cは, コイノレ卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1に相当する。 また, 上記実施例 1におけるベースホルダー 2 0は, インデックスホルダー Z 2 2に相当する。 また, 上記実施例 1におけるモ ータ用のコィノレ 9は, 連極コイル Z.9に相当する。
また, 上記実施例 1における回転装置は, 旋回装置及び旋回アーム Z 2 1に相 当する。 また, 上記実施例 1における回転装置の回転中心 C 2は, 旋回アーム Z 2 1の旋回中心軸 Z C 2に相当する。
実施例 5
本例のコイル形成装置 Z 1は, 図 2 5, 図 2 6に示すごとく, 電線 Z 9 9をル ープ状に卷回してなる単極コイル Z 9 0を複数連ねてなるモータ用のコイルとし ての連極コイル Z 9を形成するものである。 コイル形成装置 Z 1は, 架台 (図示 略) と, この架台に, 旋回装置 (図示略) に接続される旋回中心軸 Z C 2を中心 にして旋回可能に配設された旋回アーム Z 2 1と, 卷き取り治具 Z 2とを有して なる。 また, 卷き取り治具 Z 2は, 旋回アーム Z 2 1に対して移動可能に配設さ れたィンデックスホルダー Z 2 2と, このィンデックスホルダー Z 2 2の外周面 に配設した複数のコイル卷枠 Z 3とを有している。 '
また, 各コイル卷枠 Z 3における上記電線 Z 9 9の卷回を行う各卷回軸 Z C 1 は, 互いに略平行であると共に上記旋回中心軸 Z C 2に対しても略平行である。 そして,コイル形成装置 Z 1は,上記インデックスホルダー Z 2 2を移動させて, 上記電線 Z 9 9の卷回を行うコイル卷枠 Z 3を順次上記旋回中心軸 Z C 2に接近 させることができるよう構成されている。
以下に, これを詳説する。
なお, 上記実施例 1における卷き取り治具 2は, ィンデックスホルダー Z 2 2 を, 上記旋回中心軸 Z C 2に対して略直交に形成した回動中心軸 Z C 2を中心に して回動可能にし, 各コイル卷枠 Z 3は, それぞれ上記電線 Z 9 9の卷回を行う 各卷回軸 Z C 1を上記回動中心軸 Z C 2から法線方向に向けてィンデックスホル ダー Z 2 2に配設し, インデックスホルダー Z 2 2を回動させて, 電線 Z 9 9の 卷回を行うコイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1の方向を順次上記旋回中心軸 Z C 2の 方向にほぼ合わせることができるよう構成したものである。
図 2 5, 図 2 6に示すごとく, 上記インデックスホルダー Z 2 2は, 上記旋回 中心軸 Z C 2に対して略平行にオフセットした位置に形成した回動中心軸 Z C 3 を中心にして, 上記旋回アーム Z 2 1に回動移動可能に配設されている。 また, 上記各コイル卷枠 Z 3は, 上記回動中心軸 Z C 3から略同一の距離に円弧状に上 記インデックスホルダー Z 2 2に配設されている。
また, 上記回動中心軸 Z C 3から各コイル卷枠 Z 3における卷回軸 Z C 1まで の卷枠距離 Z L 1は, 上記旋回アーム Z 2 1の旋回中心軸 Z C 2から上記インデ ックスホルダー Z 2 2の回動中心軸 Z C 3までのオフセット距離 Z L 2と略同一 になっている。 >
そして, 上記インデックスホルダー Z 2 2を旋回アーム Z 2 1に対して, 所定 の角度回動させることによって, 上記電線 Z 9 9の卷回を行うコイル卷枠 Z 3の 卷回軸 Z C 1を順次上記旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わせることができ, この状態 で電線 Z 9 9の卷回を行うことができる。
また, 上記円弧状に配設した各コイル卷枠 Z 3により, 円弧状に連なる連極コ ィル Z 9を形成することができる (図 3 5参照)。
また, 図 2 7に示すごとく, 上記各コイル卷枠 Z 3は, 上記インデックスホル ダー Z 2 2に対して上記旋回中心軸 Z C 2の方向に進退可能に配設してある。 そ して, 上記電線 Z 9 9の卷回を行うコイル卷枠 Z 3は, 残りのコイル卷枠 Z 3に 対して上記旋回アーム Z 2 1から離れる前進方向に前進させることにより, 残り のコイル巻枠 Z 3よりも突出させることができる。 そのため, 上記突出させたコ ィル巻枠 Z 3に対して, その卷回軸 Z C 1に直交する方向から容易に電線 Z 9 9 を供給することができ, 電線 Z 9 9の供給が容易であると共にコイル卷枠 Z 3へ の電線 Z 9 9の卷回も容易である。
また, 図 2 6に示すごとく, 上記各コイル巻枠 Z 3は, 上記インデックスホル ダー Z 2 2の外周面に円周状に配設されている。本例では,各コイル巻枠 Z 3は, ィンデックスホルダー Z 2 2の外周面に略等間隔に放射状に配設されている。 ま た, 本例では, 単極コイル Z 9 0を 4つ連ねてなる連極コイル Z 9を形成するた め, コイル卷枠 Z 3は 4っ配設されている。
また, 図 2 7 , 図 2 8に示すごとく, 各コイル卷枠 Z 3は, ィンデックスホノレ ダー Z 2 2に取り付けた内側卷枠部 Z 3 1と, この内側卷枠部 Z 3 1に対向配設 した外側卷枠部 Z 3 2とを有している。 外側卷枠部 Z 3 2は, 図 2 7に示すごと く,上記電線 Z 9 9の卷回を行う際の卷回位置 Z 3 0 1と,図 2 8に示すごとく, 上記卷回を行った後の単極コイル Z 9 0を当該コイル卷枠 Z 3から離脱させる際 の離脱位置 Z 3 0 2との間で, 内側卷枠部 Z 3 1との間の距離を変更するよう移 動可能である。 また, 外側卷枠部 Z 3 2は, 上記旋回アーム Z 2 1から離れる前 進方向に向けて段階的に拡径している。
そして, 図 2 7に示すごとく, 外側卷枠部 Z 3 2を卷回位置 Z 3 0 1にしたと きには, 当該コイル卷枠 Z 3の外径が上記前進方向に向けて段階的に大きい状態 を形成することができる。 そして, 前進方向に向けて電線 Z 9 9の卷き径が大き くなる単極コイル Z 9 0を形成することができ, 外側卷枠部 Z 3 2と内側卷枠部 Z 3 1との間の距離で決定される正規寸法の卷き径を有する単極コイル Z 9 0を 形成することができる。
また, 上記各単極コイル Z 9 0からなる連極コイル Z 9をステータコア Z 8 1 におけるスロッ ト Z 8 1 0に挿入配置する際には, この連極コイル Z 9は, 揷入 配置を行うスロッ ト Z 8 1 0の開口側に上記卷き径が大きい側を位置させて, 揷 入配置することができる。 そして, 各単極コイル Z 9 0がステータコア Z 8 1の 軸方向の両端部から突出して形成されたコイルェンド部は, 上記開口側に位置す る部分からステータコア Z 8 1の外方に向けて移動変形させることにより, 小さ くすることができる。 すなわち, 一方側から他方側に向けて卷き径が大きくなる 各単極コイル Z 9 0を形成することにより, 各単極コイル Z 9 0の長さを必要最 小限の長さに近づけて, コイルェンド部を小さくすることができる。
また, 図 2 8に示すごとく, 外側卷枠部 Z 3 2を離脱位置 Z 3 0 2にしたとき には, 当該コイル卷枠 Z 3の外径が上記前進方向に向けて小さくなる状態を形成 することができる。 そして, 外側卷枠部 Z 3 2と内側卷枠部 Z 3 1との間の距離 を縮小させて, 各単極コイル Z 9 0を容易に離脱することができる。
また, 図 2 7, 図 2 8に示すごとく, 本例においては, 上記各コイル卷枠 Z 3 は, これにハンドル Z 3 5を設けて手動で進退させて, 位置決めピン Z 3 4で進 退位置を固定する構成とした。 これ以外にも, 各コイル巻枠 Z 3の進退は, シリ ンダ一又はモータ等を用いて行うこともできる。 PC漏 00膽 145
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また, 本例においては, 各コイル卷枠 Z 3において, 各内側卷枠部 Z 3 1に回 動可能にカム Z 3 3を配設しており, 図 2 7に示すごとく, 上記卷回位置 Z 3 0 1は, カム Z 3 3を各外側卷枠部 Z 3 2に向けて起立させたときに形成し, 図 2 8に示すごとく, 上記離脱位置 Z 3 0 2は, カム Z 3 3を各内側卷枠部 Z 3 1に 向けて倒したときに形成した。 これ以外にも, 外側卷枠部 Z 3 2の卷回位置 Z 3 0 1と離脱位置 Z 3 0 2との間での移動は, シリンダ一又はモータ等を用いて行 うこともできる。
また, 図 2 5 , 図 2 6に示すごとく, 上記インデックスホルダー Z 2 2におい て, 上記各コイル卷枠 Z 3同士の間には, 各単極コイル Z 9 0同士の間を結ぶ渡 り線 Z 9 9 5を巻き付けるための渡線卷枠 Z 4 1が配設されている。 本例では, 上記 4つのコイル卷枠 Z 3同士の各間において, 3つの渡線卷枠 Z 4 1が配設さ れている。 そして, 渡線卷枠 Z 4 1に電線 Z 9 9の卷付けを行うことにより, 各 コイル卷枠 Z 3に形成した単極コイル Z 9 0同士の間に, 規定の長さの渡り線 Z 9 9 5を形成することができる (図 3 5参照)。
また, 図 2 5, 図 2 6に示すごとく, 本例においては, 一番目に電線 Z 9 9の 卷回を行う第 1のコイル卷枠 Z 3 aと, 最後に卷回を行う第 4のコイル卷枠 Z 3 dとの間には, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aに卷回を行う前に, 上記電線 Z 9 9を卷 回して予め所定長さのリード線 Z 9 9 6を確保しておくためのリード卷枠 Z 4 2 が配設されている。 このリード線 Z 9 9 6とは, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aにおい て形成する第 1の単極コイル Z 9 0 aの巻き端部に繋がる電線 Z 9 9のことをい う (図 3 5参照)。
また, 本例では, リード卷枠 Z 4 2の断面形状は略円形状としており, 電線 Z 9 9に折れ曲がり等を発生させることなく, 安定して所定長さのリード線 Z 9 9 6を第 1の単極コイル Z 9 0 aの卷き端部に確保することができる。
また, 上記渡線卷枠 Z 4 1及ぴリード巻枠 Z 4 2も, 上記コイル卷枠 Z 3と同 様に, 上記インデックスホルダー Z 2 2に対して上記旋回中心軸 Z C 2の方向に 進退可能であり, 残りのコイル卷枠 Z 3及び渡線卷枠 Z 4 1に対して上記旋回ァ ーム Z 2 1から離れる前進方向に前進して, 残りのコイル卷枠 Z 3及び渡線卷枠 Z 4 1よりも突出させることが可能である。 図 2 5, 図 2 6に示すごとく, 上記旋回アーム Z 2 1は, 上記旋回中心軸 Z C 2を中心にして正逆両回転方向に旋回可能である。 そして, 本例では, 同一卷き 方向に卷回された 4つの単極コイル Z 9 0が連なった連極コイル Z 9を形成する。 そのため,上記コイル卷枠 Z 3に卷回するときの旋回アーム Z 2 1の回転方向と, 上記渡線卷枠 Z 4 1に卷回するときの旋回アーム Z 2 1の回転方向とは逆であり, 上記コイル形成装置 Z 1は, 正逆両回転方向に交互に回動して上記連極コイル Z 9を形成する。
以下に, コイル巻枠 z 3に卷回を行うときの旋回アーム Z 2 1の旋回方向を正 回転方向といい, 渡線卷枠 Z 4 1及ぴリード卷枠 Z 4 2に卷回を行うときの旋回 アーム Z 2 1の旋回方向を逆回転方向という。
また, 図示は省略するが, 上記架台には, 上記旋回アーム Z 2 1をその旋回中 心軸 Z C 2を中心に旋回させるための旋回装置が配設されている。 そして, 旋回 中心軸 Z C 2は旋回装置に接続されている。 なお, 本例においては, 旋回装置と しては, 旋回アーム Z 2 1にハンドルを設けて手動で旋回させることができる構 成とした。 これ以外にも, 旋回装置としては, 電動, 油圧又はエアー等を用いて 作動する各種モータ又はィンデックスシリンダ一等を用いることもできる。
以下に, 上記コイル形成装置 Z 1を用いて連極コイル Z 9を形成するコイル形 成工程につき説明する。
このコイル形成工程においては, 上記コイル形成装置 Z 1を用いて, 以下のィ ンデッタス工程, 突出工程及ぴ卷回工程を上記各コイル巻枠 Z 3に順次行って上 記単極コイル Z 9 0を形成し, この単極コイル Z 9 0が連なった連極コイル Z 9 を形成する。
図 2 5に示すごとく, 上記コイル形成装置 Z 1は, 上記インデックスホルダー Z 2 2の原位置においては, 上記リード卷枠 Z 4 2が上記旋回アーム Z 2 1にお ける旋回中心軸 Z C 2に最も近接した位置にある。 この原位置においては, リー ド卷枠 Z 4 2における卷回軸 Z C 1力 S, 旋回アーム Z 2 1における旋回中心軸 Z C 2とほぼ合っている。
そして, 前処理工程として, リード卷枠 Z 4 2を前進させて, これを各コイル 卷枠 Z 3及び各渡線卷枠 Z 4 1よりも突出させる。 そして, 上記リード卷枠 Z 4 3 010145
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2に電線 Z 9 9を供給すると共に旋回アーム Z 2 1を逆回転方向に旋回させて, リ一ド卷枠 Z 4 2に電線 Z 9 9を卷回し, 所定長さのリード線 Z 9 9 6を形成す る。
上記電線 Z 9 9の供給は, 上記コイル形成装置 Z 1の横方向, すなわち各コィ ル卷枠 Z 3, 各渡線卷枠 Z 4 1及ぴリード卷枠 Z 4 2の電線 Z 9 9の卷回を行う 卷回面に直交する方向から行う。
次いで, 図 2 9に示すごとく, 上記インデックス工程として, インデックスホ ルダー Z 2 2を所定角度回動させて, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aの卷回軸 Z C 1を 上記旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わせる。
また, 上記突出工程として, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aを前進させて, この第 1 のコイル卷枠 Z 3 aを突出させると共にリード卷枠 Z 4 2を後退させる。
そして, 図 3 0に示すごとく, 上記卷回工程として, 第 1のコイル卷枠 Z 3 a に電線 Z 9 9を供給すると共に旋回アーム Z 2 1を正回転方向に旋回させて, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aに電線 Z 9 9を複数回卷回して第 1の単極コイル Z 9 0 a を形成する。 また, 第 1のコイル卷枠 Z 3 aにおける外側卷枠部 Z 3 2は上記卷 回位置 Z 3 0 1にあり, この第 1のコイル卷枠 Z 3 aの外径が上記前進方向に向 けて段階的に大きい状態を形成している。 そして, 前進方向に向けて電線 Z 9 9 の卷き径が大きくなる単極コイル Z 9 0を形成することができる。
次いで, 図 3 1に示すごとく, 上記インデックス工程を再ぴ行って, インデッ クスホルダー Z 2 2を所定角度回動させて, 第 1の渡線卷枠 Z 4 1 aの卷回軸 Z C 1を上記旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わせる。 .また, 突出工程として, 第 1の渡 線卷枠 Z 4 1 aを前進させて, この第 1の渡線巻枠 Z 4 1 aを突出させると共に 第 1のコイル卷枠 Z 3 aを後退させる。
次いで, 渡線形成工程として, 第 1の渡線卷枠 Z 4 1 aに電線 Z 9 9を供給す ると共に旋回アーム Z 2 1を逆回転方向に旋回させて, 第 1の渡線卷枠 Z 4 1 a に電線 Z 9 9を巻き付けて上記渡り線 Z 9 9 5を形成する。
次いで, 図 3 2に示すごとく, 上記インデックス工程を再ぴ行って, インデッ タスホルダ一 Z 2 2を所定角度回動させて, 第 2のコイル卷枠 Z 3 bの卷回軸 Z C 1を上記旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わせる。 また, 突出工程として, 第 2のコ ィル卷枠 Z 3 bを前進させて, この第 2のコイル卷枠 Z 3 bを突出させると共に 第 1の渡線卷枠 Z 4 1 aを後退させる。
そして, 図 3 3に示すごとく, 上記卷回工程を再び行って, 第 2のコイル卷枠 Z 3 bに電線 Z 9 9を供給すると共に旋回アーム Z 2 1を正回転方向に旋回させ て, 第 2のコイル卷枠 Z 3 bに電線 Z 9 9を複数回卷回して第 2の単極コイル Z 9 0 bを形成する。
以降, 図 3 4に示すごとく, 上記と同様に, 第 2の渡線卷枠 Z 4 1 b及ぴ第 3 の渡線卷枠 Z 4 1 cに上記インデックス工程, 突出工程及び渡線形成工程を行つ て各渡り線 Z 9 9 5を形成し, 第 3のコイル卷枠 Z 3 c及び第 4のコイル卷枠 Z 3 dに上記ィンデックス工程, 突出工程及ぴ卷回工程を行って第 3の単極コイル Z 9 0 c及び第 4の単極コイル Z 9 0 dを形成する。
そして, 図 3 5に示すごとく, 第 1〜第 4の単極コイル Z 9 0 a〜dが上記各 渡り線 Z 9 9 5によって連なる連極コイル Z 9を形成する。この渡り線の処理も, 外部の装置を用いて電線を掴んで処理する等の操作なしで, 全て卷き取り治具 Z 2内の処理のみでなされる。 この間, 全ての極を卷き終わるまで, コイルは, 各 卷枠 Z 3 a〜d, Z 4 1 a〜d, Z 4 2に卷付けて拘束されている。 同図は, 上 記第 1〜第 4のコイル卷枠 Z 3 a〜dに各単極コイル Z 9 0 a〜dを形成し, 各 卷枠 Z 3 a〜d, Z 4 1 a〜d, Z 4 2の全体に連極コイル Z 9を形成した状態 を模式的に示す説明図である。 同図及び図 2 6を参照して分かるように, 各卷枠 Z 3 a〜d, Z 4 1 a〜d , Z 4 2が, 各卷枠の重心を結んだ仮想線が略円形状 になるよう配されていることから, 巻き取り治具 Z 2のインデックスホルダー Z 2 2に対して同様の径方向位置に, 周方向に隣り合わせて位置することで、 各コ ィル卷枠 Z 3 a〜(!に挟まれる範囲内, すなわち各コイル卷枠 Z 3 a〜dの外接 円内で, 渡り線の処理が行われる。
なお, 本例においても, 図 2 5に示したように, 上記実施例 1と同様に, 卷き 取り治具 2は, 上記複数のコィル卷枠 3のうちの卷回を行ういずれか 1つのコィ ル卷枠 3を他のコイル卷枠 3よりも突出させた状態で上記電線 9 9の卷回を行う よう構成したものである。
また, 図 2 6に示したように, 上記複数のコイル卷枠 Z 3は, 上記インデック スホルダー Z 2 2に対して, 各コイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1を結んだ仮想線 Z Rが略円形状になるよう配設した。 また, 各卷枠 Z 3は, その各卷回軸 Z C 1が 互いに略平行になるようインデックスホルダー Z 2 2に配設した。
そして, 本例においても, 上記実施例 1と同様に, 上記卷回を行うコイル卷枠 Z 3に, 電線 Z 9 9を供給すると共に, このコイル卷枠 Z 3の軸線としての卷回 軸 Z C 1又は卷回軸 Z C 1に略平行な線を中心に卷き取り治具 2の全体を回転さ せて, このコイル卷枠 Z 3を他のコイル卷枠 Z 3よりも突出させた状態で電線 Z 9 9を卷回して単極コイル Z 9 0を形成して, モータ用のコイルとしての連極コ ィル Z 9を形成することができた。 また, 上記電線 Z 9 9の卷回は, 電線 Z 9 9 の卷回を行うコイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1を順次上記卷き取り治具 2の回転中 心としての旋回中心軸 Z C 2に接近させて行うことができた。
上記コイル形成装置 Z 1は, 上記旋回アーム Z 2 1により上記複数のコイル卷 枠 Z 3の全体を旋回させることにより, 上記旋回中心軸 Z C 2に最も接近させた コイル卷枠 Z 3に対して上記電線 Z 9 9の卷回を行って上記単極コイル Z 9 0を 形成していくものである。
そして, 上記旋回アーム Z 2 1を旋回させることにより, この旋回アーム Z 2 1に配設したインデックスホルダー Z 2 2及ぴ複数のコイル卷枠 Z 3の全体を回 転させて, 電線 Z 9 9の卷回を行う。 そのため, 従来のように, 固定した卷枠の 外周からワインダ一等を回転させながら電線 Z 9 9を卷回することがなく, 電線 Z 9 9に捩りをほとんど発生させることなく各コイル卷枠 Z 3に各単極コイル Z 9 0を形成することができる。
また, 上記インデックスホルダー Z 2 2を回動させることにより, 上記電線 Z 9 9の卷回を行うコイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1を, 順次上記旋回アーム Z 2 1 の旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わせることができる。 そのため, 上記コイル形成装 置 Z 1は, 連極コイル Z 9を形成するためにコイル卷枠 Z 3を複数有していなが らも, 卷回を行うコイル卷枠 Z 3が旋回中心軸 Z C 2からあまり偏心していない 状態で, 電線 Z 9 9の卷回を行うことができる。
そして, いずれかのコイル卷枠 Z 3に単極コイル Z 9 0を形成した後には, 上 記インデックスホルダー Z 2 2を回動させて, 上記いずれかのコイル卷枠 Z 3に 隣接する次のコイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1を上記旋回中心軸 Z C 2にほぼ合わ せて, 上記と同様に単極コイル Z 9 0を形成することができる。
そのため, 上記電線 Z 9 9の供給は, 卷回を行うコイル卷枠 Z 3の卷回軸 Z C 1に直交するほぼ一定の方向から行うことができ, 安定して各コイル卷枠 Z 3に 電線 Z 9 9の卷回を行うことができる。 それ故, 上記捩りの発生がほとんどない 単極コイル Z 9 0を, いずれのコイル卷枠 Z 3に対しても安定して形成すること ができ, 捩りの発生がほとんどなレ、連極コイル Z 9を安定して形成することがで きる。
実施例 6
本例のコィル形成挿入装置 Z 5は, 図 3 7に示すごとく, 電線 Z 9 9をループ 状に卷回してなる単極コイル Z 9 0を複数連ねてなる連極コイル Z 9を形成する 卷き取り治具 Z 2と, この卷き取り治具 Z 2に対向して上記連極コイル Z 9を受 け取り, この連極コイル Z 9をステータコア Z 8 1の内周面に形成した複数のス ロット Z 8 1 0に挿入配置するインサータ治具 Z 6とを有してなる。
上記卷き取り治具 Z 2は, 図 3 6に示すごとく, 複数のコイル卷枠 Z 3を有し ており, 上記インサータ治具 Z 6は, 上記各コイル卷枠 Z 3から上記各単極コィ ル Z 9 0をそれぞれ受け取る複数のコイル受け部 Z 6 2を有している。
そして, コイル形成揷入装置 Z 5は, 図 4 0に示すごとく, 各コイル卷枠 Z 3 に各コイル受け部 Z 6 2を対向させて, 各コイル卷枠 Z 3に卷回した各単極コィ ル Z 9 0が連なる連極コイル Z 9を, 卷き取り治具 Z 2からィンサータ治具 Z 6 へと移載するよう構成されている。
以下に, これを詳説する。
図 2 5, 図 2 6に示すごとく, 上記卷き取り治具 Z 2は, 上記電線 Z 9 9を卷 回して上記単極コイル Z 9 0を形成するための複数のコイル卷枠 Z 3を, 卷き取 り治具 Z 2の中心点から略同一の距離に配してなる。 また, 卷き取り治具 Z 2に おいては, 各コイル卷枠 Z 3における上記電線 Z 9 9の卷回を行う各卷回軸 Z C 1は, 互いに略平行に配されている。
一方, 図 3 6, 図 3 7に示すごとく, 上記インサータ治具 Z 6は, 上記連極コ ィル Z 9を上記ステータコア Z 8 1の上記スロット Z 8 1 0に向けて押し出して 揷入するための押出挿入コア Z 6 1を有している。 また, 上記複数のコイル受け 部 Z 6 2は, 押出揷入コア Z 6 1の外周面に配設し, 上記各コイル卷枠 Z 3から 上記各単極コイル Z 9 0をそれぞれ受け取るものである。
そして, 図 3 6, 図 3 8に示すごとく, コイル形成挿入装置 Z 5は, 上記卷き 取り治具 Z 2から上記インサータ治具 Z 6へと上記連極コイル Z 9を移载する際 には, 上記各コイル卷枠 Z 3の上記卷回軸 Z C 1の方向における先端面 Z 3 1 1 に上記各コイル受け部 Z 6 2を対向させて, 上記各コイル卷枠 Z 3と上記各コィ ル受け部 Z 6 2とを連結すると共に, 上記各コイル巻枠 Z 3と上記各コイル受け 部 Z 6 2とのそれぞれが上記各単極コイル Z 9 0を移载するための移载ルート Z 6 0を形成するよう構成されている。
また, 図 2 7 , 図 3 6に示すごとく, 上記各コイル卷枠 Z 3は, その上記先端 面 Z 3 1 1に上記ィンサータ治具 Z 6における各コイル受け部 Z 6 2の先端部 Z 6 2 1を嵌入するための嵌入凹部 Z 3 1 2を有している。 本例では, この嵌入凹 部 Z 3 1 2は, 各コイル卷枠 Z 3の各内側卷枠部 Z 3 1の先端面 Z 3 1 1に形成 してある。
また, 図 3 8に示すごとく, この嵌入凹部 Z 3 1 2は, コイル受け部 Z 6 2を コイル卷枠 Z 3に卷回した単極コイル Z 9 0の輪内の全体に揷入配置することが できる深さに形成してある。 すなわち, 嵌入凹部 Z 3 1 2は, 各コイル卷枠 Z 3 の先端面 Z 3 1 1から上記電線 Z 9 9の卷回を行う位置までの卷回深さよりも, 各コイル卷枠 Z 3の先端面 Z 3 1 1から深く形成してある。
そして, 図 3 6, 図 3 8に示すごとく, 各コイル卷枠 Z 3と各コイル受け部 Z 6 2との連結は, 各コイル卷枠 Z 3の嵌入凹部 Z 3 1 2に各コイル受け部 Z 6 2 の先端部 Z 6 2 1を嵌入することにより行うことができる。 また, 卷き取り治具 Z 2力 らィンサータ治具 Z 6への連極コイル Z 9の移載は, この嵌入を行った状 態で行うことができる。
また, この嵌入を行ったときには, 必然的に各コイル受け部 Z 6 2の先端部 Z 6 2 1が各コイル卷枠 Z 3における各単極コイル Z 9 0の輪内に挿入配置される c また, 図 3 6 , 図 3 7に示すごとく, 上記巻き取り治具 Z 2は, 上記連極コィ ル Z 9を上記インサータ治具 Z 6に払い出すために, 上記各コイル卷枠 Z 3の内 周側に進退可能に配設された払出コア Z 2 3を有している。 この払出コア Z 2 3 は, 上記インサータ治具 Z 6に対向する側である前進方向 (上記旋回アーム Z 2 1から離れる前進方向) に前進させることにより, 図 4 0に示すごとく, 各コィ ル受け部 Z 6 2に受け渡した各単極コイル Z 9 0を, ィンサータ治具 Z 6におけ る所定の位置まで押し出すことができる。
本例では, 図 4 2に示すごとく, 上記所定の位置は, インサータ治具 Z 6から 連極コイル Z 9を上記ステータコア Z 8 1のスロッ ト Z 8 1 0に挿入配置する際 の規定位置としている。 そのため, インサータ治具 Z 6に連極コイル Z 9を移載 した後には, この移载したままの状態の連極コイル Z 9をステータコア Z 8 1の スロット Z 8 1 0に挿入配置することができる。
また, 図 3 6に示すごとく, 上記インサータ治具 Z 6は, 各コイル受け部 Z 6 2同士の間に, コイル受け部 Z 6 2の形成方向と略同一方向に向けて配設された 複数のガイ ド部 Z 6 3を有している。 このガイ ド部 Z 6 3は, 図 4 3に示すごと く, 上記ステータコア Z 8 1の各スロット Z 8 1 0同士の間に位置するティース Z 8 1 1に対面して, 上記連極コイル Z 9の各スロッ ト Z 8 1 0への挿入配置を ガイ ドするものである。
また, 図 3 6に示すごとく, 各ガイド部 Z 6 3とこの両側に隣接する各コイル 受け部 Z 6 2との間には, それぞれ単極コイル Z 9 0における電線 Z 9 9を挿入 可能な挿入間隙 Z 6 4が形成されている。 各単極コイル Z 9 0は, それらにおけ る電線 Z 9 9を上記挿入間隙 Z 6 4に挿入して, 各コイル受け部 Z 6 2に揷入配 置したときには, 隣接する単極コイル Z 9 0における電線 Z 9 9と混ざらないよ うになつている。 これにより, 各単極コイル Z 9 0における電線 Z 9 9を確実に 各ステータコア Z 8 1のスロッ ト Z 8 1 0に挿入配置することができる。
また, 図 4 4に示すごとく, 上記押出挿入コア Z 6 1は, 上記各コイル受け部 Z 6 2に対して進退可能である。 そして, 各コイル受け部 Z 6 2と各ガイド部 Z 6 3とを, ステータコア Z 8 1の内周側に対向させたときには, 押出挿入コア Z 6 1がステータコア Z 8 1に向けて前進することにより, 各コイル受け部 Z 6 2 に保持した単極コイル Z 9 0を各スロット Z 8 1 0に揷入配置することができる。 以下に, 上記実施例 5に示したコィル形成工程を行つて形成した連極コイル Z 9を一旦インサータ治具 Z 6に移載するコイル移載工程と, この連極コイル Z 9 をインサータ治具 Z 6からステータコア Z 8 1の各スロット Z 8 1 0に挿入配置 するコィル揷入工程とを行うコィル形成挿入方法にっき説明する。
本例においても, コイル形成工程については上記実施例 5と同様である。
次に, コイル形成工程を行って形成した連極コイル Z 9を, 上記卷き取り治具 Z 2から上記インサータ治具 Z 6へと移載するコイル移載工程につき説明する。 図 3 6に示すごとく, このコイル移載工程においては, 上記卷き取り治具 Z 2 とインサータ治具 Z 6とを有するコイル形成挿入装置 Z 5を用いて, 上記連極コ ィル Z 9を卷き取り治具 Z 2力 らィンサータ治具 Z 6に移載する。
すなわち, 図 3 7に示すごとく, コイル移载工程においては, まず, 上記連極 コイル Z 9の形成を行った卷き取り治具 Z 2の全体を, 上記インサータ治具 Z 6 に向けて前進させる。 このとき, 卷き取り治具 Z 2における各コイル卷枠 Z 3に おいては各外側卷枠部 Z 3 2が上記卷回位置 Z 3 0 1にあり, 各単極コイル Z 9 0にはテンションが加わっている。 そして, 各単極コイル Z 9 0は, 上記卷回を 行った後の状態が崩れないように維持されている。
そして, 図 3 8に示すごとく, 卷き取り治具 Z 2の各コイル卷枠 Z 3における 嵌入凹部 Z 3 1 2に, インサータ治具 Z 6の各コイル受け部 Z 6 2における先端 部 Z 6 2 1を嵌入する。 そして, この嵌入により, 各コイル卷枠 Z 3と各コイル 受け部 Z 6 2とが連結され,各コイル卷枠 Z 3と各コイル受け部 Z 6 2とにより, 各単極コイル Z 9 0を移载するための各移載ルート Z 6 0が形成される。
また, 上記嵌入のときには, 各コイル受け部 Z 6 2の先端部 Z 6 2 1は, 各コ ィル卷枠 Z 3における各単極コイル Z 9 0の全体の輸内に挿入配置される。
次いで, 図 3 9に示すごとく, 離脱工程として, 各コイル巻枠 Z 3における各 外側卷枠部 Z 3 2を上記離脱位置 Z 3 0 2に移動させる。 このとき, 各コイル卷 枠 Z 3の外径は, 上記前進方向に向けて小さくなる状態を形成して縮小する。 そ のため, 各コイル卷枠 Z 3から各単極コイル Z 9 0が離脱される。
次いで, 図 4 0に示すごとく, 卷き取り治具 Z 2の払出コア Z 2 3をインサー タ治具 Z 6の方向に向けて前進させる。 このとき, 各コイル卷枠 Z 3の外周に卷 回された各単極コイル Z 9 0は, 同時にィンサータ治具 Z 6の押出挿入コア Z 6 1に当接する上記規定位置まで押し出される。
また, このとき, 各移载ルート Z 6 0を各単極コイル Z 9 0の輸内に維持した まま, 各コイル卷枠 Z 3から各コイル受け部 Z 6 2へと全ての単極コイル Z 9 0 を渡り線を含めて同時に受け渡すことができる。
その後, 図 4 1に示すごとく, 巻き取り治具 Z 2をインサータ治具 Z 6から離 れる後退方向に後退させて, 各単極コイル Z 9 0が連なった連極コイル Z 9のィ ンサータ治具 Z 6への移載が完了する。
次に, コイル揷入工程につき説明する。
図 4 2〜図 4 4に示すごとく, このコイル挿入工程においては, 上記インサー タ治具 Z 6に保持した連極コイル Z 9を, ステータコア Z 8 1の内周面に形成し た複数のスロッ ト Z 8 1 0に挿入配置する。
すなわち, 図 4 2 , 図 4 3に示すごとく, コイル揷入工程においては, まず, インサータ治具 Z 6の各コイル受け部 Z 6 2を, ステータコア Z 8 1の内周面側 に対向配置する。 このとき, ステータコア Z 8 1の内周面における各スロッ ト Z 8 1 0同士の間における各ティース Z 8 1 1には, 上記各ガイ ド部 Z 6 3が対向 配置される。
次いで, 図 4 4に示すごとく, 上記押出揷入コア Z 6 1を上記ステータコア Z 8 1に向けて前進させる。 このとき, 各コイル受け部 Z 6 2に保持された各単極 コイル Z 9 0における電線 Z 9 9は,各スロット Z 8 1 0に挿入配置されていく。 そして, 押出揷入コア Z 6 1の先端が各コイル受け部 Z 6 2の先端を超えて前進 すると, 各単極コイル Z 9 0が各スロッ ト Z 8 1 0內に挿入配置されて, 連極コ ィル Z 9をステータコア Z 8 1に組み付けることができる。
このように, 上記実施例 5 , 6を行って, U相, V相及び W相からなる 3相モ ータにおけるステータを製作した。 また, 本例では, 卷き取り治具 Z 2は, 4つ のコイル卷枠 Z 3を有すると共に 3つの渡線卷枠 Z 4 1を有するものとし, イン サータ治具 Z 6は, コイル受け部 Z 6 2とガイド部 Z 6 3とをそれぞれ 8つ有す るものとした。
そして, 卷き取り治具 Z 2において 4つの単極コイル Z 9 0が連なる連極コィ ル Z 9としての 4極コイルを形成し, この 4極コイルをインサータ治具 Z 6に 2 PC漏 003/010145
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回移載した。 そして, インサータ治具 Z 6から 2つの 4極コイルをステータコア Z 8 1に組み付けて, 4極コイルを 2つ連ねて 8極コイルからなる U相を形成し た。 また, V相及び W相についても同様にして, 上記組付を行って 4極コイルを 2つ連ねて 8極コイルからなるものを形成した。
上記コィル形成挿入装置 Z 5は, 上記卷き取り治具 Z 2において連極コイル Z 9を形成し, 各単極コイル Z 9 0を確実に各コイル受け部 Z 6 2に受け渡し, 連 極コイル Z 9としてィンサータ治具 Z 6に移載することができるものである。 すなわち, 上記卷き取り治具 Z 2は, 複数のコイル卷枠 Z 3を配してなるもの であり, この卷き取り治具 Z 2においては, 各コイル卷枠 Z 3に単極コイル Z 9 0を形成して連極コイル Z 9を形成することができる。 そのため, 互いの位置関 係が固定された各コイル卷枠 Z 3に各単極コイル Z 9 0を形成することができ, 各コイル卷枠 Z 3に卷回した単極コイル Z 9 0同士の間に形成される渡り線 Z 9 9 5の長さを安定させることができる。
また, 上記インサータ治具 Z 6は, 各コイル卷枠 Z 3の嵌入凹部 Z 3 1 2にそ れぞれ先端部 Z 6 2 1が嵌入される各コイル受け部 Z 6 2を有しており, 各コィ ル卷枠 Z 3と各コイル受け部 Z 6 2とを連結した際には, 各コイル卷枠 Z 3と各 コイル受け部 Z 6 2とが上記各移載ルート Z 6 0を形成することができる。 その ため, 各コイル卷枠 Z 3から各コイル受け部 Z 6 2に各単極コイル Z 9 0を受け 渡すときには, 各単極コイル Z 9 0は, その輪内に各移载ルート Z 6 0を維持し たまま, 各移载ルート Z 6 0に沿って確実に受け渡すことができる。
そして, 各単極コイル Z 9 0は, ほぼ同時にコイル受け部 Z 6 2に受け渡すこ とができる。 そのため, この受渡しの際に, 各単極コイル Z 9 0における各電線 Z 9 9の卷き順が, 上記卷回を行った卷き順と異なってしまうことがほとんどな い。 すなわち, 上記一方側から他方側に向けて卷き径が大きくなる各単極コイル Z 9 0は, 上記インサータ治具 Z 6に移載する際に, その卷き順が変わってしま うことがなく, 各電線 Z 9 9が整列された状態で移載することができる。
それ故, 連極コイル Z 9の形成状態をほとんど変えることなく, この連極コィ ル Z 9を卷き取り治具 Z 2からインサータ治具 Z 6へと移载することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電線 (7 9, Z 9 9 ) をループ状に卷回してなる単極コイル (9 0 , Z 9 0 ) を複数連ねてなるモータ用のコイルを形成する方法であって,
複数の卷枠 (3, Z 3 ) を有してなる巻き取り治具 (2, Z 2 ) を用い, 上記複数の卷枠のうちの卷回を行ういずれか 1つの卷枠である第 1の卷枠に, 上記電線を供給すると共に, 上記第 1の卷枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中 心に上記卷き取り治具全体を回転させて, 上記第 1の卷枠に上記電線を卷回して 上記単極コイルを形成し, 以降, 残りの卷枠についても, 上記第 1の卷枠と同様 に上記単極コィルを形成して, 上記モータ用のコィルを形成することを特徴とす るコイル形成方法。
2 . 請求項 1において, 上記電線の卷回は, 上記複数の卷枠のうちの卷回を行う いずれか 1つの卷枠を他の卷枠よりも突出させた状態で行うことを特徴とするコ ィル形成方法。
3 . 請求項 1又は 2において, 上記電線の卷回は, 該電線の卷回を行う卷枠の軸 線を順次上記巻き取り治具の回転中心に接近させて行うことを特徴とするコイル 形成方法。
4. 請求項 1〜 3のいずれか一項において, 上記複数の卷枠は, その軸線が互い に重なることなくずれて配されていることを特徴とするコイル形成方法。
5 . 請求項 1〜4のいずれか一項において, ベースホルダー (2 0 ) と, 該ベー スホルダーの外周面に配設された複数の卷枠とを有し, 該卷枠が上記ベースホル ダーに対して移動可能に配設された卷き取り治具を用い,
上記複数の卷枠のうち 1つの卷枠である第 1の卷枠を他の卷枠よりも突出する よう移動させる卷枠突出工程と,
突出した上記第 1の卷枠に電線を略一方向から供給すると共に, 上記第 1の卷 枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に上記卷き取り治具全体を回転させて上 記卷枠に上記電線を卷回して単極コィルを形成する卷回工程とを含み,
上記卷枠突出工程と上記卷回工程とを隣接する卷枠に順次行つて, 上記モータ 用のコィルを形成することを特徴とするコィル形成方法。
6 . 請求項 5において, 上記卷枠は, その軸線方向に略直線状に進退可能に配設 しておき, 上記卷枠突出工程においては, 1つの卷枠を前進させることにより他 の卷枠よりも突出させることを特徴とするコイル形成方法。
7 . 請求項 6において, 上記卷回工程の後には, 上記単極コイルを形成した上記 卷枠を後退させる卷枠後退工程を行うことを特徴とするコイル形成方法。
8 . 請求項 5〜 7のいずれか一項において, 上記卷回工程は, 上記卷枠ごとに順 次上記卷き取り治具の回転方向を逆転させて行うことを特徴とするコィル形成方 法。
9 . 電線をループ状に卷回してなる単極コィルを複数連ねてなるモータ用のコィ ルを形成する装置であって,
複数の卷枠を有してなる巻き取り治具と,
該卷き取り治具全体を, 上記複数の卷枠のうちの卷回を行ういずれか 1つの卷 枠の軸線又は該軸線に略平行な線を中心に回転させる回転装置 (4 ) とを有する ことを特徴とするコィル形成装置。
1 0 . 請求項 9において, 上記卷き取り治具は, 上記複数の巻枠のうちの卷回を 行ういずれか 1つの卷枠を他の卷枠よりも突出させた状態で上記電線の卷回を行 うよう構成されていることを特徴とするコイル形成装置。
1 1 . 請求項 9又は 1 0において, 上記卷き取り治具は, 上記各卷枠の軸線を順 次上記卷き取り治具の回転中心に接近させて上記電線の卷回を行うよう構成され ていることを特徴とするコイル形成装置。
1 2 . 請求項 9〜1 1のいずれか一項において, 上記複数の卷枠は, その軸線が 互いに重なることなくずれて配されていることを特徴とするコイル形成装置。
1 3 . 請求項 9〜 1 2のいずれか一項において, 上記複数の卷枠は, 各卷枠の重 心を結んだ仮想線が略円形状になるよう配されていることを特徴とするコイル形
1 4 . 請求項 1 3において, 上記複数の卷枠の軸線は, 上記略円形状の仮想線の 中心から外方に向けて又は斜め外方に向けて放射状に配されていることを特徴と するコイル形成装置。
1 5 . 請求項 1 3において, 上記複数の巻枠の軸線は, 互いに略平行に配されて いることを特徴とするコイル形成装置。
1 6 . 請求項 9〜 1 5のいずれか一項において, 上記卷き取り治具は, ベースホ ルダ一と, 該ベースホルダーの外周面に配設された複数の卷枠とを有し, 該卷枠 が上記ベースホルダーに対して移動可能に配設されており, いずれか 1つの卷枠 が他の卷枠よりも突出した状態が得られるよう構成されており,
上記回転装置は, 上記卷き取り治具全体を突出した上記卷枠の軸線又は該軸線 に略平行な線を中心に回転させるよう構成されていることを特徴とするコイル形
1 7 . 請求項 1 6において, 上記ベースホルダーは円盤形状を呈しており, 上記 複数の卷枠は, 上記べ一スホルダーの中心点から放射状に伸びる軸線に沿って進 退可能に配設されていることを特徴とするコィル形成装置。
1 8 . 請求項 1 6又は 1 7において, 上記各卷枠は, 上記軸線に沿って幅が広が る扇形形状を有していることを特徴とするコィル形成装置。
1 9 . 請求項 1 6〜 1 8のいずれか一項において, 上記各卷枠は, 卷回される単 極コイルの形状を整えるための成形プロック (3 3, 3 4 ) を着脱可能に備えて いることを特徴とするコィル形成装置。
2 0 . 請求項 1 6〜 1 9のいずれか一項において, 上記卷き取り治具は, 上記卷 枠のすべてを後退させた状態における該卷枠の先端が形成する外形線が, 上記べ ースホルダ一の中心点を中心とする円形状となることを特徴とするコィル形成装 置。
2 1 . 請求項 1 6〜 2 0のいずれか一項において, 上記各卷枠の両側には, 上記 ベースホルダーの外周面から延設されたセパレートプレートが配設されており, 該セパレートプレートと上記卷枠との間には所定の間隔が保持されていることを 特徴とするコイル形成装置。
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