WO2020246054A1 - 巻線装置およびコイルの巻線方法 - Google Patents

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WO2020246054A1
WO2020246054A1 PCT/JP2019/039953 JP2019039953W WO2020246054A1 WO 2020246054 A1 WO2020246054 A1 WO 2020246054A1 JP 2019039953 W JP2019039953 W JP 2019039953W WO 2020246054 A1 WO2020246054 A1 WO 2020246054A1
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WO
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pressing
split core
winding
end plate
winding device
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/039953
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恭輔 山口
啓生 大藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2021524655A priority Critical patent/JP7134349B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/10—Applying solid insulation to windings, stators or rotors

Definitions

  • This application relates to a winding device and a coil winding method.
  • a core fixing portion, a flyer portion, and a second insulating sheet pressing portion for fixing a pair of insulating sheets to the split core are provided.
  • the second insulating sheet pressing portion presses the outer peripheral side portion of the insulating sheet against the circumferential side surface of the yoke portion.
  • a winding device provided with a pair of insulating sheet pressing plates that can move in the XYZ axis direction, and the flyer portion includes a first insulating sheet pressing portion that presses the inner peripheral side portion of the insulating sheet toward the outer peripheral side and fixes it to the split core.
  • Conventional winding devices and coil winding methods can reduce winding defects caused by insulation defects such as looseness, distortion, and wrinkles of the insulating sheet, but the fixing of the insulating sheet to the split core is insufficient and the coil. There is a problem that the insulating sheet may move during the winding of the coil and a winding defect of the coil may occur.
  • the present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and is a winding device and coil winding capable of securely fixing an insulating sheet to a split core and suppressing coil winding defects.
  • the purpose is to provide a method.
  • the winding device disclosed in the present application is A winding device in which an insulating sheet is installed on both sides of the teeth portion formed in the radial direction from the yoke portion of the split core and the axial direction of the yoke portion, and a lead wire is wound around the split core to form a coil.
  • a pressing tool having a first pressing portion that presses the insulating sheet in the radial direction and a second pressing portion that presses the divided core in the axial direction. Further, the coil winding method disclosed in the present application is described.
  • a split core fixing step for fixing the split core on which the insulating sheet is installed An insulating sheet pressing step of pressing the insulating sheet in the radial direction with the first pressing portion of the pressing tool and pressing the insulating sheet against the axial side surface of the yoke portion of the split core.
  • a fixing step of pressing and fixing the split core in the axial direction at the second pressing portion of the pressing tool It is provided with a winding step of winding the lead wire around the teeth portion of the split core to form the coil. Further, the coil winding method disclosed in the present application is described.
  • the insulating sheet can be securely fixed to the split core, and coil winding defects can be suppressed.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the winding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the flyer tool of the winding apparatus shown in FIG. It is a side view which shows the structure of the flyer tool shown in FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the fixed state of the split core which installed the insulating sheet and the end plate part in the fixture of the winding apparatus shown in FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the split core shown in FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the pair of insulating sheets shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the structure of the stator of the rotary electric machine which is composed of the split core shown in FIG. It is a flowchart which shows the winding method of the coil using the winding apparatus shown in FIG. It is a figure which shows the state of the pressing tool of the winding apparatus shown in FIG. 1 at the time of the pressing plate moving process shown in FIG. It is a figure which shows the state of the pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 at the time of the insulating sheet spreading process shown in FIG. It is a figure which shows the state of the pressing tool of the winding apparatus shown in FIG. 1 at the time of the insulating sheet pressing process shown in FIG. It is a figure which shows the state of the pressing tool of the winding device shown in FIG.
  • FIG. 1 shows the state of the winding apparatus shown in FIG. 1 at the time of the end plate portion fixing process shown in FIG.
  • FIG. 1 shows the state of the winding apparatus shown in FIG. 1 at the time of the winding process shown in FIG.
  • FIG. It is a perspective view which shows the other structure of the end plate part of the split core used for the winding device by Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the winding apparatus by Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the state of the pressing part of the winding device at the time of the insulating sheet pressing process in the coil winding method of the winding device shown in FIG.
  • FIG. 3 It is a figure which shows the state of the winding device at the time of the winding process in the coil winding method of the winding device according to Embodiment 3. It is a perspective view which shows the structure of the pressing tool of the winding device shown in FIG. It is the top view and the front view which show the structure of the pressing tool shown in FIG. It is a perspective view which shows the state of the pressing tool of the winding apparatus shown in FIG. 1 at the time of the end plate portion fixing process shown in FIG. It is a perspective view which shows the manufacturing method of the rotary electric machine which used the stator shown in FIG. It is a perspective view which shows the manufacturing method of the rotary electric machine which used the stator shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a positional relationship between a split core and a winding nozzle during the winding process of the winding device shown in FIG. 26.
  • Embodiment 1 The winding device according to the first embodiment and the coil winding method will be described with reference to the drawings.
  • the winding device and coil winding method are for forming a coil in a split core via an insulating portion.
  • the split core is a core of a stator of a rotary electric machine divided into a plurality of iron cores for each tooth portion. Further, the split core may be one in which the iron core of the stator of the rotary electric machine is divided into a plurality of pieces for each tooth portion, and the divided cores are rotatably connected.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a winding device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the flyer tool of the winding device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a side view showing the configuration of the flyer tool shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a fixed state of the split core in which the insulating sheet and the end plate portion are installed on the fixture of the winding device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the split core shown in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the pair of insulating sheets shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the pair of end plate portions shown in FIG.
  • FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the stator of the rotary electric machine formed after the coil is formed in the split core shown in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a coil winding method using the winding device shown in FIG. 10 is a top view and a front view showing a state of a pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 during the pressing plate moving step shown in FIG. 9.
  • 11 is a top view and a front view showing a state of a pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 during the insulating sheet expanding step shown in FIG. 9.
  • FIG. 12 is a top view and a front view showing a state of the pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 during the insulating sheet pressing process shown in FIG. 13 is a top view and a front view showing a state of the pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 during the end plate portion fixing step shown in FIG. 9.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state of the winding device shown in FIG. 1 during the winding process shown in FIG.
  • FIG. 15 is a perspective view showing another configuration of the end plate portion of the split core used in the winding device according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of the pressing tool of the winding device shown in FIG. However, FIG. 20 shows a state in which the pressing tool is viewed from the split core side.
  • 21 is a top view and a front view showing the configuration of the pressing tool shown in FIG. 20.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a state of the pressing tool of the winding device shown in FIG. 1 during the end plate portion fixing step shown in FIG. 23 to 25 are perspective views showing a method of manufacturing a rotary electric machine using the stator shown in FIG.
  • the stator 50 of the rotary electric machine is formed by arranging a plurality of divided cores 5 around which the coil 7 is wound in an annular shape.
  • FIG. 5 shows a split core 5
  • FIG. 6 shows a pair of insulating sheets 41 and 42
  • FIG. 7 shows a pair of end plate portions 61 and 62, respectively.
  • the XYZ axes shown in FIGS. 5, 6 and 7 are shown with reference to the XYZ axes in the winding device 100 when the split core 5 is installed in the winding device 100 shown in FIG. 1 to be described later. It is a thing.
  • the Z-axis direction coincides with the axial direction Z in the rotary electric machine having the split core 5
  • the X-axis direction coincides with the radial direction X of the rotary electric machine having the split core 5
  • the Y-axis direction is. It coincides with the circumferential direction Y of the rotary electric machine having the split core 5.
  • the + direction of the X-axis corresponds to the outside of the radial direction X
  • the-direction of the X-axis corresponds to the inside of the radial direction X. Therefore, each of the directions will be described as appropriate.
  • the split core 5 has a yoke portion 5B, a teeth portion 5A, and a tip portion 5C.
  • the yoke portion 5B is a part of the annular core back portion of the iron core of the stator 50 shown in FIG. 8, and is formed so as to extend in the circumferential direction Y.
  • the tooth portion 5A is formed so as to project from the yoke portion 5B toward the inside of the rotary electric machine in the radial direction X, that is, toward the side where the rotor is installed.
  • the tip portion 5C is formed at the tip of the teeth portion 5A on the rotor side.
  • the surface of the teeth portion 5A in the axial direction Z extending in the radial direction X is the surface of the side surface 5A1 of the teeth portion 5A and the surface of the yoke portion 5B in the radial direction X extending in the circumferential direction Z. Is the side surface 5B1 of the yoke portion 5B.
  • the insulating portion installed in the split core 5 is composed of a pair of insulating sheets 41 and 42, and a pair of end plate portions 61 and end plate portions 62. As shown in FIG. 6, the pair of insulating sheets 41 and 42 installed on the divided core 5 are formed by being bent into a U shape. The portion of the insulating sheets 41 and 42 along the side surface 5A1 of the teeth portion 5A of the split core 5 is the teeth side portion 4A. Further, the outer portion 4B is a portion of the insulating sheets 41, 42 that is bent in the circumferential direction Y and protrudes from the base of the teeth portion 5A of the split core 5 on the yoke portion 5B side.
  • the portion along the side surface 5B1 of the yoke portion 5B is referred to as the first outer portion 4B1
  • the portion outside the first outer portion 4B1 in the circumferential direction Y is referred to as the second outer portion 4B2.
  • the inner portion 4C is a portion of the insulating sheets 41, 42 that is bent in the circumferential direction Y and protrudes from the base of the tooth portion 5A of the divided core 5 on the tip portion 5C side.
  • the pair of end plate portions 61 and 62 installed on both ends of the split core 5 in the axial direction Z are configured as shown in FIG.
  • the end plate portion 61 is installed on one end side in the axial direction Z, which is the introduction side of the lead wire 70 of the split core 5.
  • the end plate portion 62 is installed on the other end side in the axial direction Z, which is the side opposite to the introduction side of the lead wire 70 of the split core 5.
  • the end plate portions 61 and 62 have a teeth side portion 6A of a portion along the side surface 5A1 of the teeth portion 5A of the split core 5 and an outer portion 6B of a portion of the split core 5 along the side surface 5B1 of the yoke portion 5B.
  • the end plate portion 61 is formed with a first groove portion 6E and a second groove portion 6F that serve as an introduction portion or a discharge portion as a guide for the wound wire 70.
  • the first groove portion 6E serves as the introduction portion of the lead wire 70
  • the second groove portion 6F serves as the discharge portion of the lead wire 70.
  • the second groove portion 6F serves as the introduction portion of the lead wire 70
  • the first groove portion 6E serves as the discharge portion of the lead wire 70.
  • the first groove portion 6E is set as the introduction portion
  • the second groove portion 6F is set as the discharge portion.
  • the winding device 100 includes a pressing tool 10, a flyer tool 20, and a fixing tool 30.
  • the XYZ axes of the pressing tool 10 are indicated by arrows.
  • the + direction and the-direction on the X-axis, Y-axis, and Z-axis will be described with reference to each direction shown in FIG.
  • the + direction of the Y-axis indicates a direction away from the split core 5 in the Y-axis direction
  • the-direction in the Y-axis direction refers to a direction approaching the split core 5 in the Y-axis direction.
  • the pressing tool 10 fixes the pair of insulating sheets 41 and 42 and the pair of end plate portions 61 and 62 to the split core 5 to the split core 5, respectively.
  • the flyer tool 20 winds a lead wire 70 around the split core 5 via a pair of insulating sheets 41 and 42 and a pair of end plate portions 61 and 62.
  • the fixture 30 fixes a pair of insulating sheets 41, 42 around which the lead wire 70 is wound, and a split core 5 on which a pair of end plate portions 61, 62 are installed.
  • end plate portions 61 and 62 are mounted on both ends of the split core 5 in the axial direction Z.
  • a pair of insulating sheets 41, 42 bent in a U shape are mounted on both side surfaces 5A1 of the tooth portion 5A of the split core 5 and both side surfaces 5B1 of the yoke portion 5B.
  • the pair of insulating sheets 41, 42 are sandwiched and installed in the gap between the teeth portion 5A of the split core 5 and the teeth side portions 6A of the end plate portions 61, 62.
  • the number of the insulating sheets 41 and 42 is not limited to this, and the pair of insulating sheets 41 and 42 may be installed on the split core 5 by welding or adhesion.
  • the pressing tool 10 includes a pair of pressing plates 111, pressing plates 112, X-axis power unit 131, X-axis guide unit 121, Y-axis power unit 132, and Y-axis guide unit. It includes 122, a Z-axis power unit 133, and a Z-axis guide unit 123.
  • the pair of pressing plates 111 and 112 are installed so as to correspond to the insulating sheets 41 and 42 installed on both side surfaces 5B1 of the yoke portion 5B of the split core 5 in the axial direction Z, respectively. Then, the pair of pressing plates 111 and 112 press the pair of insulating sheets 41 and 42 and the end plate portion 61 against the split core 5.
  • the pressing plates 111 and 112 are provided with a first pressing portion 11A that presses the insulating sheets 41 and 42 on the side surface 5B1 of the yoke portion 5B of the split core 5 from the radial direction X, respectively. Further, the pressing plate 111 includes a second pressing portion 11B that presses the split core 5 in the axial direction Z via the end plate portion 61. The second pressing portion 11B is formed so as to project from the first pressing portion 11A in the circumferential direction Y of the split core 5.
  • the X-axis guide unit 121 and the X-axis power unit 131 move the pair of pressing plates 111 and 112 in the X-axis direction.
  • the Y-axis guide unit 122 and the Y-axis power unit 132 move the pair of pressing plates 111 and 112 in the Y-axis direction.
  • the Z-axis guide unit 123 and the Z-axis power unit 133 move the pair of pressing plates 111 and 112 in the Z-axis direction. As a result, the pressing plates 111 and 112 can be moved in any direction of the XYZ axes.
  • the flyer tool 20 includes an arm 21, a rotation mechanism unit 22, a rotation power unit 23, a bearing 24, a pulley 25A, and a pulley 25B.
  • the arm 21 sends the lead wire 70 to the split core 5 while rotating the outer circumference of the split core 5 and winds the arm 21 to form the coil 7.
  • the arm 21 includes a pulley 26A, a pulley 26B, a pulley 26C, and a nozzle 27 that guide the wire 70 to be sent out.
  • the rotational power unit 23 rotates the rotation mechanism unit 22 via the bearing 24 and the pulleys 25A and 25B to rotate the arm 21.
  • the fixture 30 includes a grip plate 31A and a grip plate 31B that grip the split core 5 in the axial direction Z.
  • a coil winding method using the winding device of the first embodiment configured as described above will be described based on the flowchart of FIG.
  • a pair of end plate portions 61, 62 and a pair of insulating sheets 41, 42 are installed on the split core 5.
  • a split core fixing step is performed in which the split core 5 is sandwiched and fixed by the grip plates 31A and 31B of the fixture 30 from the vertical direction in the axial direction Z (step ST1 in FIG. 9).
  • the Z-axis power unit 133 moves the pressing plates 111 and 112 along the Z-axis guide unit 123 in the positive direction of the Z-axis. Further, the Y-axis power unit 132 moves the pressing plates 111 and 112 along the Y-axis guide unit 122 to the Y-axis, and the pressing plates 111 and 112 are moved in the directions of the outer portions 4B and the X-axis of the insulating sheets 41 and 42.
  • the pressing plate moving step of moving to the opposite position is performed (step ST2 in FIG. 9).
  • the order of movement of the pressing plates 111 and 112 in the Z-axis direction and the Y-axis direction shown above may be any later.
  • the X-axis power unit 131 moves the pressing plates 111 and 112 in the positive direction of the X-axis along the X-axis guide unit 121, that is, the yoke portion 5B of the split core 5. Move to the outside of the radial direction X. Then, the pressing plates 111 and 112 perform an insulating sheet expanding step in which the outer portions 4B of the insulating sheets 41 and 42 are expanded in the direction of the yoke portion 5B of the split core 5 (step ST3 in FIG. 9).
  • the Y-axis power unit 132 moves the pressing plates 111 and 112 along the Y-axis guide unit 122 in the positive direction of the Y-axis, that is, outside the circumferential direction Y of the split core 5. Move to. At this time, the first pressing portion 11A of the pressing plates 111 and 112 is moved to a position facing the second outer portion 4B2 of the insulating sheets 41 and 42 in the X-axis direction, and the first pressing portion 11A of the pressing plates 111 and 112 is moved. Is not operated beyond the position where the insulating sheets 41 and 42 are separated from the second outer portion 4B2 in the circumferential direction Y.
  • the X-axis power unit 131 moves the pressing plates 111 and 112 along the X-axis guide unit 121 in the positive direction of the X-axis, that is, the direction of the yoke portion 5B of the split core 5 outside the radial direction X.
  • Insulation sheet pressing step of pressing the second outer portion 4B2 of the insulating sheets 41 and 42 to the outside in the radial direction X is performed by the first pressing portion 11A of the pressing plates 111 and 112 (step ST4 in FIG. 9). ..
  • the first outer portions of the insulating sheets 41 and 42 are formed on the side surface 5B1 of the yoke portion 5B which is bent and protrudes in the circumferential direction Y of the split core 5 from the base of the teeth portion 5A of the split core 5 on the yoke portion 5B side. 4B1 is pressed.
  • the pressing plates 111 and 112 are located in the positive direction of the X axis, that is, outside the radial direction X with respect to the outer portions 6B of the end plate portions 61 and 62. It is good. This is because the wire 70 and the pressing plates 111 and 112 do not interfere with each other when the wire 70 is wound around the split core 5 by the arm 21 of the flyer tool 20, which will be described later.
  • the Z-axis power unit 133 operates the pressing plates 111 and 112 along the Z-axis guide unit 123 in the negative direction of the Z-axis, that is, the axial direction of the split core 5. It is moved from one end side to the other end side of Z. At this time, the second pressing portion 11B of the pressing plate 111 presses the upper surface of the split core 5 via the end plate portion 61 to perform an end plate portion fixing step of positioning and fixing the end plate portion 61 (FIG. 9). Step ST5).
  • the step is a fixing step.
  • the force for fixing the end plate portion 61 can be adjusted by a pressure reducing valve as an adjusting unit.
  • the Z-axis power unit 133 is an electric motor, the force for fixing the end plate unit 61 can be adjusted by the pressure reducing valve as the adjusting unit by torque control. If the pressing force of the second pressing portion 11B is weak, the end plate portion 61 is displaced, and if the pressing pressure is strong, the end plate portion 61 is scratched or cracked. Therefore, the second pressing portion 11B is appropriately used. Adjust the pressing force.
  • the lead wire 70 sent out from the nozzle 27 of the flyer tool 20 is introduced through the first groove portion 6E of the lead wire 70 of the end plate portion 61, and is introduced through the end plate portions 61, 62 and. It is wound around the split core 5 via the insulating sheets 41 and 42.
  • the end wire 70 of the coil 7 formed by winding is discharged along the second groove 6F, and the wire 70 is cut to complete the winding process (step ST6 in FIG. 9).
  • a pressing plate saving step is performed in which the pressing plates 111 and 112 are retracted from the split core 5 and the grip plates 31A and 31B of the fixture 30 are opened (step ST7 in FIG. 9).
  • the pressing plates 111 and 112 are retracted in this way, the second outer portion 4B2 of the expanded insulating sheets 41 and 42 naturally returns to the shape shown in FIG.
  • the plurality of divided cores 5 around which the coil 7 is wound are arranged in an annular shape as shown in FIG. 8 and appropriately connected to form the stator 50.
  • an example of the winding device 100 provided with the second pressing portion 11B for pressing the end plate portion 61 against the split core 5 is shown only on the pressing plate 111. It is not limited, and in any case, whether both the pressing plate 111 and the pressing plate 112 are provided with the second pressing portion 11B, or only the pressing plate 112 is provided with the second pressing portion 11B. It can be performed in the same manner as in the first embodiment.
  • an example including a pair of end plate portions 61 and 62 is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 15, an integrated end plate portion 63 is provided. It can also be used. In this case, after the end plate portion 63 is installed on the split core 5, it is installed on the split core 5 via the pair of insulating sheets 41, 42 and the end plate portion 63. The other method can be performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the axes of the annular container 80 and the stator 50 are aligned.
  • the split cores 5 constituting the stator 50 may remain divided, or the split cores 5 may be connected to each other by welding or the like.
  • the stator 50 is press-fitted into the annular container 80.
  • the annular container 80 and the stator 50 may be fixed by shrink fitting or screwing.
  • the rotor 90 is arranged inside the stator 50. Further, a bearing is arranged on the rotor 90, and a lid is installed to form a rotary electric machine.
  • a pressing tool having a first pressing portion that presses the insulating sheet in the radial direction and a second pressing portion that presses the divided core in the axial direction.
  • the split core can be pressed and held in the axial direction while pressing the insulating sheet from the radial direction, the insulating sheet can be securely fixed to the split core to form a coil, so that the insulating sheet can be loosened, distorted, and wrinkled. Since it can be suppressed and coil winding defects can be suppressed, the alignment of the coil is improved.
  • the first pressing portion radially presses the outer portion of the insulating sheet that is bent and protrudes in the circumferential direction of the split core from the yoke portion side end of the teeth portion of the split core. Since the insulating sheet is pressed against the side surface of the yoke portion of the split core, Since the insulating sheet can be reliably pressed against the side surface of the yoke portion of the split core, slack, distortion, and wrinkles of the insulating sheet can be further suppressed, and the alignment of the coil is further improved.
  • the adjustment unit for adjusting the pressing force of the second pressing unit is provided, It is possible to prevent an extra pressing force from being applied to the split core, and when the end plate portion is installed on the split core, it is possible to prevent scratches or cracks on the end plate portion and reduce defects on the end plate portion.
  • the second pressing portion presses the split core in the axial direction via the end plate portion installed on one end side in the axial direction in which the lead wire is introduced into the split core.
  • the end plate is securely fixed to the split core, improper mounting of the end plate can be corrected, the end plate can be prevented from coming off and shifting when the lead wire is introduced into the end plate, and the lead wire when forming the coil. It is possible to suppress vibration and misalignment of the end plate portion during winding, prevent interference between the end plate portion and the winding device, and reduce the defective rate due to the circumstances. This effect is particularly remarkable when the end plate portion is divided into upper and lower parts and formed by a pair of end plate portions. Further, since the pressing tool also fixes the insulating sheet and the end plate portion, the winding device can be miniaturized.
  • the pressing tool has a pair of pressing plates.
  • Each of the pair of the pressing plates has the first pressing portion.
  • At least one of the pair of the pressing plates has the second pressing portion. Since the pair of the pressing plates are installed so as to correspond to the insulating sheets installed on both side surfaces of the yoke portion of the dividing core in the axial direction.
  • the first pressing portion of the pair of pressing plates can securely press the insulating sheet from the radial direction while pressing and holding the split core in the axial direction, so that the insulating sheet can be securely fixed to the split core and the coil can be fixed. Since it can be formed, loosening, distortion, and wrinkles of the insulating sheet can be suppressed, and coil winding defects can be suppressed, so that the alignment of the coil is improved.
  • the second pressing portion is formed so as to project from the first pressing portion in the circumferential direction of the divided core. Pushing pressure can be reliably applied to the split core.
  • a split core fixing step for fixing the split core on which the insulating sheet is installed An insulating sheet pressing step of pressing the insulating sheet in the radial direction with the first pressing portion of the pressing tool and pressing the insulating sheet against the axial side surface of the yoke portion of the split core.
  • a fixing step of pressing and fixing the split core in the axial direction at the second pressing portion of the pressing tool Since the winding step of winding the lead wire around the teeth portion of the split core to form the coil is provided.
  • the insulating sheet can be securely fixed to the split core to form a coil, loosening, distortion, and wrinkles of the insulating sheet can be suppressed, and interference between the insulating sheet and the winding device can be prevented, thereby preventing coil winding defects. Since it can be suppressed, the alignment of the coil is improved.
  • the insulating sheet and the end plate can be securely fixed to the split core to form a coil, slack, distortion, and wrinkles of the insulating sheet can be suppressed, improper mounting of the end plate can be corrected, and a coil can be formed. Vibration and misalignment of the end plate during winding of the lead wire can be suppressed, and interference between the insulating sheet and the end plate and the winding device can be prevented, so that coil winding defects can be suppressed, and the coil alignment can be improved. improves. This effect is particularly remarkable when the end plate portion is divided into upper and lower parts and formed by a pair of end plate portions.
  • Embodiment 2 The winding device according to the second embodiment and the coil winding method will be described.
  • the example of pressing the split core 5 from one end side to the other end side in the axial direction Z is shown, but the present invention is not limited to this, and in the second embodiment, the split core 5 is pressed.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the configuration of the winding device 100 according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a top view and a front view showing a state of a pressing tool of the winding device shown in FIG. 16 during the insulating sheet pressing process shown in FIG.
  • FIG. 18 is a top view and a front view showing a state of a pressing tool of the winding device shown in FIG. 16 during the end plate portion fixing step shown in FIG.
  • the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the portion different from the winding device 100 shown in the first embodiment of the second embodiment is that the pressing plate 112 of the pressing tool 10 has the end plate portion 62 at one end from the other end side in the axial direction Z.
  • a second pressing portion 11D for pressing the divided core 5 is provided on the side.
  • the second pressing portion 11D is formed so as to project from the first pressing portion 11A in the circumferential direction Y of the split core 5. Since the pressing plate 111 and the pressing plate 112 move in different directions on the Z axis, the Z-axis mechanism unit 143 that moves the pressing plate 111 in the Z-axis direction and the Z-axis mechanism that moves the pressing plate 112 in the Z-axis direction.
  • a unit 153 is provided.
  • the Z-axis direction of the Z-axis mechanism unit 143 and the Z-axis direction of the Z-axis mechanism unit 144 are described separately, the Z-axis direction of the Z-axis mechanism unit 143 is set to Z1 and the Z of the Z-axis mechanism unit 144 is described.
  • the axial direction will be described as Z2.
  • the insulating sheet pressing steps of steps ST1 to ST4 are performed, and the state as shown in FIG. 17 is obtained.
  • the Z-axis mechanism portion 143 causes the second pressing portion 11B of the pressing plate 111 to move from one end side to the other end side (negative direction of the Z1 axis) of the pressing plate 111 to the end plate portion 61. Is pressed from the upper surface of the split core 5 in the axial direction Z to position and fix the end plate portion 61.
  • the Z-axis mechanism portion 153 causes the second pressing portion 11D of the pressing plate 112 to divide the end plate portion 62 from the other end side in the axial direction Z to one end side (positive direction of the Z2 axis) in the axial direction Z of the core 5.
  • the end plate portion fixing step of pressing the lower surface of the end plate portion 62 to position and fix the end plate portion 62 is performed.
  • a second pressing portion 11D for fixing the end plate portion 62 on the other end side in the axial direction Z is provided on the pressing plate 111, and a second pressing portion 61 for fixing the end plate portion 61 on one end side in the axial direction Z is provided on the pressing plate 112.
  • Part 11B may be provided.
  • the force for fixing the end plate portions 61 and 62 can be adjusted by the pressure reducing valve as the adjusting portion.
  • the Z-axis mechanism portions 143 and 153 are electric motors, the force for fixing the end plate portions 61 and 62 can be adjusted by the pressure reducing valve as the adjusting portion by torque control. If the pressing pressure of the second pressing portions 11B and 11D is weak, the end plate portions 61 and 62 will be displaced, and if the pressing pressure is strong, the end plate portions 61 and 62 will be scratched or cracked. The pressing pressure of the second pressing portions 11B and 11D is adjusted. Then, steps ST6 and ST7 are performed in the same manner as in the first embodiment to complete the process.
  • the second pressing portion presses the split core in the axial direction via the end plate portion installed on the other end side in the axial direction opposite to the side where the lead wire is introduced into the split core. Since the coil is formed in a state where the end plate portions at both ends in the axial direction of the split core are reliably positioned and fixed, the alignment of the coil can be further improved.
  • end plate portion 61 on one end side in the axial direction Z is not fixed, but only the end plate portion 62 on the other end side in the axial direction Z is positioned and fixed with respect to the split core 5.
  • FIG. 19 is a perspective view illustrating a coil winding method in the winding device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 shows a state of the winding device during the winding process.
  • the configuration of the winding device 100 according to the third embodiment is the same as that of each of the above-described embodiments, and the coil winding method is different.
  • the second pressing portion 11B of the pressing plate 111 is introduced with the lead wire 70 of the end plate portion 61. Pressing is performed at a position outside the first groove portion 6E, which is a portion, in the circumferential direction Y of the split core 5.
  • the end plate portion 61 is carried along the second pressing portion 11B of the pressing plate 111 with the lead wire 70 sent out from the nozzle 27 of the flyer tool 20. It is introduced by passing through the first groove portion 6E of the above.
  • step ST7 is performed in the same manner as in each of the above-described embodiments, and the process is completed.
  • the winding device and coil winding method of the third embodiment configured as described above, it goes without saying that the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained. Since the second pressing portion presses the outside from the introduction portion of the lead wire of the end plate portion in the circumferential direction of the dividing core, Since the lead wire can be reliably introduced into the lead wire portion of the end plate portion, defects can be reduced. Further, since the lead wire can be introduced into the introduction portion only by the configuration of the second pressing portion, the winding device can be miniaturized.
  • the second pressing portion of the pressing tool presses the end plate portion at a position outside the introduction portion of the lead wire of the end plate portion in the circumferential direction of the divided core.
  • the lead wire is introduced into the split core along the second pressing portion of the pressing tool. Since the lead wire can be reliably introduced along the lead wire portion of the end plate portion, it is possible to prevent the end plate portion from coming off and being displaced when the lead wire is introduced into the end plate portion, and further to reduce defects.
  • FIG. 26 is a side view showing the configuration of the winding nozzle of the winding device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic view showing the positional relationship between the split core and the winding nozzle during the winding process of the winding device shown in FIG. 26.
  • the configuration of the winding device 100 according to the fourth embodiment is different in that it has a winding nozzle 271 instead of the flyer tool 20 of each of the above embodiments, and is the same in other parts. Omit.
  • the winding nozzle 271 is driven along the side surface of the split core 5 as shown by the arrow in FIG. 27. Then, as shown in FIG. 26, the lead wire 70 is wound around the split core 5. Therefore, when the split core 5 is rectangular as shown in FIG. 27, the winding nozzle 271 is controlled to move in a rectangular shape.
  • the split core is provided with a nozzle that drives along the side surface of the split core and winds the lead wire around the split core, The lead wire can be easily wound around the split core.

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Abstract

分割コア（５）のヨーク部（５Ｂ）から径方向（Ｘ）に突出して形成されるティース部（５Ａ）およびヨーク部（５Ｂ）の軸方向（Ｚ）の両側面（５Ａ１、５Ｂ１）に絶縁シート（４１、４２）が設置された、分割コア（５）に導線（７０）を巻回してコイル（７）を形成する巻線装置（１００）において、絶縁シート（４１、４２）を径方向（Ｘ）に押圧する第一押圧部（１１Ａ）と、分割コア（５）を軸方向（Ｚ）に押圧する第二押圧部（１１Ｂ）とを有する押圧具（１０）を備える。

Description

巻線装置およびコイルの巻線方法
　本願は、巻線装置およびコイルの巻線方法に関するものである。
　従来、コア固定部と、フライヤ部と、一対の絶縁シートを分割コアに固定する第二絶縁シート押圧部とを備える。第二絶縁シート押圧部は、絶縁シートの外周側部を、ヨーク部の周方向側面に押し当てる。ＸＹＺ軸方向に移動可能な一対の絶縁シート押圧板を備え、フライヤ部は、絶縁シートの内周側部を外周側に押圧して分割コアに固定する第一絶縁シート押圧部を備える巻線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開番号ＷＯ２０１８／０１１９００号公報
　従来の巻線装置およびコイルの巻線方法は、絶縁シートの弛み、歪み、皺などの絶縁不良に起因する巻線不良を低減できるが、絶縁シートの分割コアに対する固定は不十分であり、コイルの巻回中に絶縁シートが動きコイルの巻線不良が発生する可能性があるという問題点があった。
　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる巻線装置およびコイルの巻線方法を提供することを目的とする。
　本願に開示される巻線装置は、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
　前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えたものである。
　また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
　前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
　また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
　前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
　本願に開示される巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、
　絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる。
実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。 図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。 図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。 図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。 図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。 図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。 図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。 図４に示した分割コアにて構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。 図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。 図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。 図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。 図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。 図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。 図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す図である。 実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。 実施の形態２による巻線装置の構成を示す斜視図である。 図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における絶縁シート押圧工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。 図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における端板部固定工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。 実施の形態３による巻線装置のコイルの巻線方法における巻回工程時の巻線装置の状態を示す図である。 図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。 図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。 図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。 図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。 実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。 図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。
実施の形態１．
　この実施の形態１に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について図を用いて説明する。当該巻線装置およびコイルの巻線方法は、分割コアに絶縁部を介してコイルを形成するためのものである。分割コアとは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割したものである。また、分割コアは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割し、複数個に分割されたものを回転自在に連結したものでもよい。
　図１は実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。図２は図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。図３は図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。図４は図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。図５は図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。図６は図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。
図７は図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。
　図８は図４に示した分割コアにコイルが形成された後に構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。図９は図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。図１０は図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１１は図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。
　図１２は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１３は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１４は図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す斜視図である。図１５は実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。
　図２０は図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。但し、図２０は押圧具を分割コア側から見た状態を示す。図２１は図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。図２２は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。図２３から図２５は図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
　図８に示すように、回転電機の固定子５０は、コイル７が巻線された複数の分割コア５が環状に配置して形成される。図５は分割コア５、図６は一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２、図７は一対の端板部６１、６２をそれぞれ示す。尚、各図５、図６、図７に示すＸＹＺ軸は、後述する図１に示した巻線装置１００に分割コア５が設置された際の、巻線装置１００におけるＸＹＺ軸を基準として示すものである。
　但し、Ｚ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機における軸方向Ｚと一致し、Ｘ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の径方向Ｘに一致し、Ｙ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の周方向Ｙに一致する。そして、Ｘ軸の＋方向は、径方向Ｘの外側、Ｘ軸の－方向は、径方向Ｘの内側にそれぞれ相当する。よって、当該各方向を適宜用いて説明する。
　図５に示すように、分割コア５は、ヨーク部５Ｂ、ティース部５Ａ、先端部５Ｃを有する。ヨーク部５Ｂは、図８に示す固定子５０の鉄心の環状のコアバック部の一部であり、周方向Ｙに延在して形成される。ティース部５Ａは、ヨーク部５Ｂから回転電機の径方向Ｘの内側、すなわち回転子の設置される側に向かって突出して形成される。先端部５Ｃは、ティース部５Ａの回転子側の先端に形成される。そして、ティース部５Ａの径方向Ｘに延在する軸方向Ｚの面をティース部５Ａの側面５Ａ１、ヨーク部５Ｂの径方向Ｘの内側であって周方向Ｙに延在する軸方向Ｚの面をヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１とする。
　分割コア５に設置される絶縁部は、一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２と、一対の端板部６１、端板部６２にて構成される。分割コア５に設置される一対の絶縁シート４１、４２は、図６に示すように、コの字型に折り曲げられ形成される。絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分がティース側部４Ａである。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出する部分が外側部４Ｂである。外側部４Ｂの内、ヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分が第一外側部４Ｂ１、第一外側部４Ｂ１より周方向Ｙにおいて外側の部分を第二外側部４Ｂ２とする。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの先端部５Ｃ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出して沿う部分が内側部４Ｃである。
　また、分割コア５に軸方向Ｚの両端にそれぞれ設置される一対の端板部６１、６２は、図７に示すように構成される。端板部６１は、分割コア５の導線７０の導入側である軸方向Ｚの一端側に設置される。端板部６２は、分割コア５の導線７０の導入側と相反する側である軸方向Ｚの他端側に設置される。端板部６１、６２は、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分のティース側部６Ａと、分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分の外側部６Ｂとを有する。
　端板部６１には、巻回する導線７０のガイドとしての導入部または排出部と成る第一溝部６Ｅ、第二溝部６Ｆが形成される。分割コア５の径方向Ｘの内側から見て、時計回りにコイル７を成形する場合は、第一溝部６Ｅが導線７０の導入部、第二溝部６Ｆが導線７０の排出部と成る。反時計回りにコイル７を成形する場合は、第二溝部６Ｆが導線７０の導入部、第一溝部６Ｅが導線７０の排出部と成る。ここでは、第一溝部６Ｅを導入部とし、第二溝部６Ｆを排出部として設定する。
　図１に示すように、巻線装置１００は、押圧具１０、フライヤ具２０および固定具３０を備える。図１において、押圧具１０における、ＸＹＺ軸をそれぞれ矢印にて示す。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸における、＋方向、および、－方向は図１に示した各方向を基準として示して説明する。但し、Ｙ軸の＋方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５から離れる方向を指し、Ｙ軸方向の－方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５に近づく方向を指す。分割コア５に押圧具１０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２をそれぞれ分割コア５に固定する。フライヤ具２０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２を介して、分割コア５に導線７０を巻回する。固定具３０は導線７０が巻回される一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２が設置された分割コア５を固定する。
　図４に示すように、分割コア５の軸方向Ｚの両端部には、端板部６１、６２が装着される。分割コア５のティース部５Ａの両側面５Ａ１およびヨーク部５Ｂの両側面５Ｂ１には、コの字型に折り曲げられた一対の絶縁シート４１、４２が装着される。一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５のティース部５Ａと端板部６１、６２のティース側部６Ａとの隙間に挟み込まれ設置される。尚、これに限られることはなく、一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５に溶着または接着で設置してもよい。
　図１、図２０および図２１に示すように、押圧具１０は、一対の押圧板１１１、押圧板１１２、Ｘ軸動力部１３１、Ｘ軸ガイド部１２１、Ｙ軸動力部１３２、Ｙ軸ガイド部１２２、Ｚ軸動力部１３３、および、Ｚ軸ガイド部１２３を備える。一対の押圧板１１１、１１２は、分割コア５のヨーク部５Ｂの軸方向Ｚの両側面５Ｂ１に設置された絶縁シート４１、４２にそれぞれ対応するように設置される。そして、一対の押圧板１１１、１１２は、一対の絶縁シート４１、４２と端板部６１とを分割コア５に押圧する。押圧板１１１、１１２は、絶縁シート４１、４２をそれぞれ分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に径方向Ｘから押圧する第一押圧部１１Ａを備える。また、押圧板１１１は、端板部６１を介して分割コア５を軸方向Ｚに押圧する第二押圧部１１Ｂを備える。第二押圧部１１Ｂは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。
　Ｘ軸ガイド部１２１およびＸ軸動力部１３１は、一対の押圧板１１１、１１２をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸ガイド部１２２およびＹ軸動力部１３２は、一対の押圧板１１１、１１２をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸ガイド部１２３およびＺ軸動力部１３３は、一対の押圧板１１１、１１２をＺ軸方向に移動させる。これらにより、押圧板１１１、１１２はＸＹＺ軸のいずれの方向にも移動可能と成る。
　図２および図３に示すように、フライヤ具２０は、アーム２１、回転機構部２２、回転動力部２３、ベアリング２４、プーリ２５Ａ、および、プーリ２５Ｂを備える。アーム２１は、分割コア５の外周を回転しながら、分割コア５に導線７０を送り出して、巻回してコイル７を形成する。アーム２１は、送り出される導線７０をガイドするプーリ２６Ａ、プーリ２６Ｂ、プーリ２６Ｃおよびノズル２７を備える。回転動力部２３は、ベアリング２４およびプーリ２５Ａ、２５Ｂを介して、回転機構部２２を回転させ、アーム２１を回転運動させる。図４に示すように、固定具３０は、分割コア５を軸方向Ｚに把持する把持板３１Ａおよび把持板３１Ｂを備える。
　次に、上記のように構成された実施の形態１の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。まず、図１および図４に示すように、分割コア５に一対の端板部６１、６２および一対の絶縁シート４１、４２を設置する。そして、当該分割コア５を固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂにより軸方向Ｚの上下方向から挟んで固定する分割コア固定工程を行う（図９のステップＳＴ１）。
　次に、図１の状態から図１０に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の正方向に移動させる。また、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸に移動し、押圧板１１１、１１２を、絶縁シート４１、４２の外側部４ＢとＸ軸の方向において対向する位置まで移動させる押圧板移動工程を行う（図９のステップＳＴ２）。上記に示した、押圧板１１１、１１２のＺ軸方向およびＹ軸方向の移動の順序は、いずれが後先でもよい。
　次に、図１１に示すように、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５のヨーク部５Ｂである径方向Ｘの外側に移動させる。そして、押圧板１１１、１１２が、絶縁シート４１、４２の外側部４Ｂを分割コア５のヨーク部５Ｂ方向に押し拡げられる絶縁シート拡げ工程を行う（図９のステップＳＴ３）。
　次に、図１２に示すように、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５の周方向Ｙの外側に移動させる。この際、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが、絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２とＸ軸方向において対向する位置に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２から周方向Ｙにおいて外れる位置以上に動作させない。
　次に、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、径方向Ｘの外側である分割コア５のヨーク部５Ｂの方向に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａにて絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２を径方向Ｘの外側に押圧する絶縁シート押圧工程を行う（図９のステップＳＴ４）。この際、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、分割コア５の周方向Ｙに曲げられて突出するヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に、絶縁シート４１、４２の第一外側部４Ｂ１が押圧される。
　そして、当該絶縁シート押圧工程を終了した時点において、押圧板１１１、１１２は、端板部６１、６２の外側部６ＢよりもＸ軸の正方向、すなわち、径方向Ｘの外側に位置しているとよい。これは、後述する、フライヤ具２０のアーム２１で導線７０を分割コア５に巻回する際に、導線７０と押圧板１１１、１１２とを干渉させないためである。
　次に、図１３および図２２に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の負方向に動作、すなわち、分割コア５の軸方向Ｚの一端側から他端側に移動させる。このとき、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂは、端板部６１を介して分割コア５の上面を押圧して、端板部６１を位置決め、固定する端板部固定工程を行う（図９のステップＳＴ５）。そして、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａの押圧と、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂの押圧とを維持することにより、分割コア５への絶縁シート４１、４２の押圧および位置を確実に確保できる。尚、当該端板部固定工程において、第二押圧部１１Ｂによる分割コア５の上面の押圧を、端板部６１を介して行わない場合には、当該工程は固定工程となる。
　また、Ｚ軸動力部１３３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸動力部１３３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂの押圧力が弱ければ、端板部６１のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂの押圧力を調整する。
　次に、図１４に示すように、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０は、端板部６１の導線７０の第一溝部６Ｅを通過して導入され、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に巻回される。巻回され形成されたコイル７の終端の導線７０は第二溝部６Ｆに沿わせ排出され、当該導線７０を切断して巻回工程を完了する（図９のステップＳＴ６）。
　次に、図１に示すように、押圧板１１１、１１２を分割コア５から退避させ、固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂを開放する押圧板待避工程を行う（図９のステップＳＴ７）。このように、押圧板１１１、１１２を退避すると、押し拡げられた絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２は、自然に図４に示したような形状に復帰する。そして、コイル７が巻線された複数の分割コア５を、図８に示すように円環状に配置して適切に結線して固定子５０を形成する。
　尚、上記実施の形態１においては、押圧板１１１のみに、端板部６１を分割コア５に押圧するための第二押圧部１１Ｂを備えた巻線装置１００の例を示したが、これに限られることはなく、押圧板１１１および押圧板１１２の両方に第二押圧部１１Ｂを備えても、または押圧板１１２のみに第二押圧部１１Ｂを備えても、いずれの場合であっても、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
　また、上記実施の形態１においては、一対の端板部６１、６２を備える例を示したが、これに限られることはなく、例えば図１５に示すように、一体型の端板部６３を用いることも可能である。この場合、分割コア５に当該端板部６３を設置した後に、一対の絶縁シート４１、４２、端板部６３を介して分割コア５に設置する。他の方法は、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
　次に、このように形成された固定子５０を使用した回転電機の製造方法を説明する。まず、図２３に示すように円環状の容器８０と固定子５０との軸を合わせる。このとき固定子５０を構成する分割コア５は分割されたままでもよいし、溶接等で分割コア５同士が接続されていてもよい。次に、図２４に示すように円環状の容器８０に固定子５０を圧入する。円環状の容器８０と固定子５０との固定は、焼き嵌めまたはネジによる固定でもよい。次に、図２５に示すように回転子９０を固定子５０の内側に配置する。さらに回転子９０に軸受を配置し、ふたを設置することで回転電機を形成する。
　上記のように構成された実施の形態１の巻線装置、およびコイルの巻線方法によれば、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
　前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えたので、
絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
　さらに、前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧するので、
絶縁シートを分割コアのヨーク部の側面に確実に押圧できるので、絶縁シートの弛み、歪み、皺をさらに抑制でき、コイルの整列性がさらに向上する。
　さらに、前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えたので、
分割コアに余分な押圧力の付加が防止できる、さらに、分割コアに端板部が設置されている場合には、端板部の傷または割れを防止でき、端板部に対する不良を低減できる。
　さらに、前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
端板部が分割コアに確実に固定され、端板部の装着不良を修正でき、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、端板部と巻線装置との干渉を防止でき、当該事情に起因する不良率を低減できる。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。さらに、押圧具が絶縁シートの固定と、端板部の固定とを兼ねるため、巻線装置を小型化できる。
　さらに、前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置されるので、
一対の押圧板の第一押圧部により、確実に絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
　さらに、前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成されるので、
分割コアに確実に押圧力を付加できる。
　さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
　前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、絶縁シートと巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
　さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
　前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートおよび端板部を分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、端板部の装着不良を修正でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、絶縁シートおよび端板部と巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。
実施の形態２．
　実施の形態２に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１においては、分割コア５を軸方向Ｚの一端側から他端側に押圧する例を示したが、これに限られることはなく、実施の形態２においては、分割コア５を軸方向Ｚの他端側から一端側に押圧する場合を追加する例について説明する。図１６は実施の形態２に係る巻線装置１００の構成を示す斜視図である。
　図１７は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１８は図９に示した端板部固定工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
　図１６において、実施の形態２における上記実施の形態１にて示した巻線装置１００と異なる部分は、押圧具１０の押圧板１１２が、端板部６２を軸方向Ｚの他端側より一端側に分割コア５に押圧する第二押圧部１１Ｄを備える。第二押圧部１１Ｄは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。押圧板１１１と押圧板１１２とはＺ軸における移動方向が別々であるため、押圧板１１１をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１４３と、押圧板１１２をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１５３とを備える。Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向と、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向とを区別して説明する場合には、Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向をＺ１とし、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向をＺ２としてそれぞれ説明する。
　次に、上記のように構成された実施の形態２の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ４の絶縁シート押圧工程を行い、図１７に示したような状態と成る。次に、図１８に示すように、Ｚ軸機構部１４３により、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂが、軸方向Ｚの一端側から他端側（Ｚ１軸の負方向）に端板部６１を分割コア５の軸方向Ｚの上面から押圧し、端板部６１を位置決めして固定する。
　また、Ｚ軸機構部１５３により、押圧板１１２の第二押圧部１１Ｄが、軸方向Ｚの他端側から一端側（Ｚ２軸の正方向）に端板部６２を分割コア５の軸方向Ｚの下面に押圧し、端板部６２を位置決めして固定する端板部固定工程を行う。尚、押圧板１１１に軸方向Ｚの他端側の端板部６２を固定する第二押圧部１１Ｄを設け、押圧板１１２に軸方向Ｚの一端側の端板部６１を固定する第二押圧部１１Ｂを設けてもよい。
　また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力が弱ければ、端板部６１、６２のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１、６２への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力を調整する。そして、上記実施の形態１と同様にステップＳＴ６、ＳＴ７を行い工程を終了する。
　上記のように構成された実施の形態２の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
分割コアの軸方向の両端の端板部を確実に位置決めし、固定した状態で、コイルを形成するため、コイルの整列性をさらに向上できる。
　また、軸方向の両端の端板部を分割コアに押し付けるため、コイルの周長が短くなり、回転電機の効率が向上する。
　尚、軸方向Ｚの一端側の端板部６１は固定せずに、軸方向Ｚの他端側の端板部６２のみを分割コア５に対して位置決めし、固定する場合も考えられる。
実施の形態３．
　図１９は実施の形態３における巻線装置におけるコイルの巻線方法を説明する斜視図である。図１９は巻線装置の巻回工程時の状態を示す。実施の形態３に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態と同様であり、コイルの巻線方法が異なる。
　上記各実施の形態と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ５の端板部固定工程にて、図１９に示すように、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂを、端板部６１の導線７０の導入部である第一溝部６Ｅより分割コア５の周方向Ｙにおいて外側の位置にて押圧する。次に、図１９に示すように、ステップＳＴ６の巻回工程として、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０を、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂに沿わせながら、端板部６１の第一溝部６Ｅを通過させ導入する。その後、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に導線７０が巻回される。巻回された形成されたコイル７の終端の導線７０の第二溝部６Ｆに沿わせ、導線７０を切断し、巻回工程を終了する。そして、上記各実施の形態と同様にステップＳＴ７を行い工程を終了する。
　上記のように構成された実施の形態３の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧するので、
導線を端板部の導線部に確実に導入できるため、不良を低減できる。さらに、第二押圧部の構成のみにて導線を導入部に導入できるため、巻線装置を小型化できる。
　さらに、前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行うので、
導線を端板部の導線部に沿わして確実に導入できるため、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、さらに不良を低減できる。
実施の形態４．
　図２６は実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。図２７は図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。実施の形態４に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態のフライヤ具２０に代えて巻線ノズル２７１を有する点が異なるものであり、他の部分においては同様であるためその説明を省略する。
　本実施の形態４においては、巻線ノズル２７１は図２７の矢印にて示すように分割コア５の側面に沿って駆動する。そして、図２６に示すように、分割コア５に導線７０を巻回する。よって、図２７に示すように分割コア５が矩形の場合、巻線ノズル２７１は矩形に移動するよう制御される。
　上記のように構成された実施の形態４の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えたので、
分割コアに簡便に導線を巻回できる。
　本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　１０　押圧具、１００　巻線装置、１１１　押圧板、１１２　押圧板、１２１　Ｘ軸ガイド部、１２２　Ｙ軸ガイド部、１２３　Ｚ軸ガイド部、１３１　Ｘ軸動力部、１３２　Ｙ軸動力部、１３３　Ｚ軸動力部、１４３　Ｚ軸機構部、１５３　Ｚ軸機構部、１１Ａ　第一押圧部、１１Ｂ　第二押圧部、１１Ｄ　第二押圧部、２０　フライヤ具、２１　アーム、２２　回転機構部、２３　回転動力部、２４　ベアリング、２７　ノズル、２７１　巻線ノズル、２５Ａ　プーリ、２５Ｂ　プーリ、２６Ａ　プーリ、２６Ｂ　プーリ、２６Ｃ　プーリ、３０　固定具、３１Ａ　把持板、３１Ｂ　把持板、４１　絶縁シート、４２　絶縁シート、４Ａ　ティース側部、４Ｂ　外側部、４Ｂ１　第一外側部、４Ｂ２　第二外側部、４Ｃ　内側部、５　分割コア、５Ａ　ティース部、５Ｂ　ヨーク部、５Ｃ　先端部、６１　端板部、６２　端板部、６Ａ　ティース側部、６Ｂ　外側部、６Ｅ　第一溝部、６Ｆ　第二溝部、７　コイル、７０　導線、８０　容器、９０　回転子。

Claims (12)

  1. 分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
    　前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えた巻線装置。
  2. 前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧する請求項１に記載の巻線装置。
  3. 前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えた請求項１または請求項２に記載の巻線装置。
  4. 前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
    一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
    一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
    一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の巻線装置。
  5. 前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の巻線装置。
  6. 前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の巻線装置。
  7. 前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の巻線装置。
  8. 前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の巻線装置。
  9. 前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧する請求項７または請求項８に記載の巻線装置。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
    　前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
    前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
    前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
    前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
  11. 請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
    　前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
    前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
    前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
    前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
  12. 前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
    前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行う請求項１１に記載のコイルの巻線方法。
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