JP2003009444A - ステーター用コア部材、ステーターコア捲き線部材、スペーサー、コイル製造方法、コイル製造装置、及び成形機 - Google Patents
ステーター用コア部材、ステーターコア捲き線部材、スペーサー、コイル製造方法、コイル製造装置、及び成形機Info
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Abstract
くコイル素線を捲き線することができなかった。 【解決手段】 リング状のステーターを構成するステー
ター用コア部材3であって、ステーターの中心側の壁面
の一部を形成する板形状の内側鍔4と、ステーターの外
側の壁面の一部を形成する板形状の外側鍔5と、内側鍔
4と外側鍔5との間にあってコイル素線を捲くための胴
体部6とを備え、内側鍔4及び外側鍔5の互いに対向す
る部分4a、5aを実質上平行な平面状にする。
Description
するステーター用コア部材と、ステーター用コア部材に
コイル素線を捲き線したステーターコア捲き線部材と、
ステーター用コア部材にコイル素線を捲き線する際に用
いるスペーサーと、ステーター用コア部材にコイル素線
を捲き線するコイル製造方法及びコイル製造装置と、ス
テーター用コア部材に捲き線するためのコイル素線を成
形する成形機とに関するものである。
51は、図18に示すように、図19に示すステーター
コア捲き線部材52をリング状に9個並べることによっ
て形成されている。図19に示す従来のステーターコア
捲き線部材52は、内側鍔54、外側鍔55、及び胴体
部56を備えたステーター用コア部材と、そのステータ
ー用コア部材の胴体部56に捲かれたコイル素線57と
で構成されている。
材52を構成するステーター用コア部材53の構成を示
す。図20(a)は、従来のステーター用コア部材53
の上面図であり、図20(b)は従来のステーター用コ
ア部材53の斜視図である。従来のステーター用コア部
材53における外側鍔55の内側鍔54との対向部分5
5aは、図20(a)に示すように、胴体部56に対し
て実質上直交する平面になっていた。
軸とし、その中心軸を実質上固定しステーター用コア部
材53を回転させてコイル素線を捲き線をするという、
容易に捲き線を行うことができる方法を用いていたから
である。
たような胴体部56の中心軸を固定してステーター用コ
ア部材53を回転させて捲き線をする方法を用いて胴体
部56に捲き線を進めると、図20(a)に示すよう
に、胴体部56の外側(図20(a)では上下方向の外
側)に行くにつれて、ステーター用コア部材53の外側
鍔55の内側鍔54との対向部分55aと、内側鍔54
の外側鍔55との対向部分54aとの距離が大きくなっ
ているので、図21(a)に示すように、コイル素線
「5」はコイル素線「4」と対向部分54aとの隙間に
落ち込み、それにより、図21(b)に示すように、コ
イル素線「12」もコイル素線「5」とコイル素線
「6」との隙間に落ち込む。つまり、コイル素線「1
2」は、同じ層にあるコイル素線「9」〜コイル素線
「11」よりも胴体部56側に落ち込む。このようにし
て、その後に捲き線するコイル素線の位置が次第に乱
れ、整列捲き線できなくなり、総捲数18Tと占積率が
低下してしまう。なお、図21における「1」〜「1
8」の数字はコイル素線が胴体部56に捲き線される際
の順番を示している。
捲き数を確保するには、ステーター用コア部材53の対
向部分54aと対向部分55aとの距離をあらかじめ大
きくしておく必要がある。そうすると、ステーター用コ
ア部材53に捲き線して得られるステーターコア捲き線
部材52をリング状に9個並べることによって構成され
るモータの外径が大きくなり、また重量も重くなり、エ
ネルギー効率の悪いモータとなる。
率を高くコイル素線を捲き線できるステーター用コア部
材と、そのステーター用コア部材にコイル素線をより高
密度に捲き線したステーターコア捲き線部材とを提供す
ることを目的とする。
ル素線を捲き線できるステーター用コア部材にコイル素
線を捲き線するコイル製造方法及びコイル製造装置を提
供することを目的とする。
に、従来より占積率を高くコイル素線を捲くためのスペ
ーサーを提供することを目的とする。
の内側部の形状に応じて、そのステーター用コア部材に
捲き線するためのコイル素線を成形する成形機を提供す
ることを目的とする。
に対応)は、リング状のステーターを構成するステータ
ー用コア部材であって、前記ステーターの中心側の壁面
の一部を形成する板形状の内側部と、前記ステーターの
外側の壁面の一部を形成する板形状の外側部と、前記内
側部と前記外側部との間にあってコイル素線を捲くため
の胴体部とを備え、前記内側部及び前記外側部の互いに
対向する部分の少なくとも一部の距離が実質上一定であ
るステーター用コア部材である。
ステーターが複数の前記ステーター用コア部材で構成さ
れ、前記距離とは、隣接する前記ステーター用コア部材
と対向する面に実質上平行な平面における、前記内側部
と前記外側部の最短距離を意味し、前記距離が実質上一
定であるとは、異なる複数の前記平面における前記最短
距離が実質上同一であることを意味する第1の本発明に
記載のステーター用コア部材である。
内側部及び前記外側部の前記互いに対向する部分が曲面
である第1又は第2の本発明に記載のステーター用コア
部材である。
内側部及び前記外側部の前記互いに対向する部分が実質
上平面である第1又は第2の本発明に記載のステーター
用コア部材である。
ステーターが複数の前記ステーター用コア部材で構成さ
れ、隣接する一方の前記ステーター用コア部材と対向す
る第1面と、隣接する他方の前記ステーター用コア部材
と対向する第2面とが平行でない第1の本発明に記載の
ステーター用コア部材である。
ステーターが複数の前記ステーター用コア部材で構成さ
れ、隣接する一方の前記ステーター用コア部材と対向す
る第1面と、隣接する他方の前記ステーター用コア部材
と対向する第2面とが実質上平行である第1の本発明に
記載のステーター用コア部材である。
から第6のいずれかの本発明に記載のステーター用コア
部材と、そのステーター用コア部材の前記胴体部に捲か
れたコイル素線とを少なくとも備えたステーターコア捲
き線部材である。
の本発明に記載のステーター用コア部材と、そのステー
ター用コア部材の前記胴体部に捲かれた、導体形状が矩
形線であるコイル素線とを少なくとも備えたステーター
コア捲き線部材である。
グ状のステーターを構成するステーター用コア部材の捲
きしろ部分に配置される、電気的絶縁部材で構成された
スペーサーであって、前記ステーター用コア部材の前記
胴体部に対応しコイル素線が捲かれる部分には段が設け
られているスペーサーである。
前記コイル素線が平角線であって、前記段の幅が前記平
角線の幅の実質上整数倍である第9の本発明に記載のス
ペーサーである。
第1から第6のいずれかの本発明に記載のステーター用
コア部材を回転させながら、そのステーター用コア部材
の前記胴体部にコイル素線を捲いてコイルを製造する方
法であって、前記ステーター用コア部材の回転軸を所定
のタイミングで傾けるコイル製造方法である。
第1から第6のいずれかの本発明に記載のステーター用
コア部材の前記内側部を保持する第1保持部と、前記ス
テーター用コア部材の前記外側部を保持する第2保持部
と、前記ステーター用コア部材を回転させるとともに、
そのステーター用コア部材の回転軸を所定のタイミング
で傾ける制動部とを備えたコイル製造装置である。
前記ステーター用コア部材へのコイル素線の捲き線が完
了したときに、前記ステーター用コア部材の捲きしろ部
分に位置する前記コイル素線の導体中心が所定の直線上
で実質上移動するように、前記制動部は前記ステーター
用コア部材の運動を制御する第12の本発明に記載のコ
イル製造装置である。
前記制動部が、電動スライダ、リニアモーター、又はカ
ムが用いられて構成されており、前記電動スライダ、前
記リニアモーター、又は前記カムが、前記ステーター用
コア部材の回転軸を傾ける前記所定のタイミング、及び
前記ステーター用コア部材の傾け度合いを制御する第1
2の本発明に記載のコイル製造装置である。
前記第1保持部に回転自在に取り付けられたセンターコ
ックを備え、そのセンターコックの軸方向が回転可能で
ある第12の本発明に記載のコイル製造装置である。
前記センターコックの軸方向と、前記第1保持部に保持
された前記ステーター用コア部材の回転軸の方向とが実
質上一致する第15の本発明に記載のコイル製造装置で
ある。
リング状のステーターを構成するステーター用コア部材
の、前記ステーターの中心側の壁面の一部を形成する内
側部の形状に応じて、前記ステーター用コア部材の胴体
部に捲くコイル素線の形状を成形する成形機である。
前記胴体部に先に捲かれるコイル素線よりも、前記胴体
部に後に捲かれるコイル素線の方を大きく成形する第1
7の本発明に記載の成形機である。
第11の本発明に記載のコイル製造方法の、前記ステー
ター用コア部材を回転させながら、そのステーター用コ
ア部材の前記胴体部にコイル素線を捲くステップと、前
記ステーター用コア部材の回転軸を所定のタイミングで
傾けるステップとの全部又は一部をコンピュータに実行
させるためのプログラムである。
第11の本発明に記載のコイル製造方法の、前記ステー
ター用コア部材を回転させながら、そのステーター用コ
ア部材の前記胴体部にコイル素線を捲くステップと、前
記ステーター用コア部材の回転軸を所定のタイミングで
傾けるステップとの全部又は一部をコンピュータに実行
させるためのプログラムを担持した媒体であって、コン
ピュータにより処理可能な媒体である。
面を参照して説明する。
ーターに用いられるリング状のステーター1を構成する
ステーター用コア部材3であって、占積率を高くコイル
素線を捲き線することができるステーター用コア部材3
の構成を述べる。なお、このステーター用コア部材3に
コイル素線を捲き線して得られるステーターコア捲き線
部材2(図3を用いて後述する)をリング状に並べるこ
とにより構成されるステーター1は、突極集中捲き分割
ステーターと呼ばれ、捲き線ノズルのスペース確保が不
要になり、一体ステーターに対して、約70%の占積率
の向上が達成される。また、材料歩留まりの向上、生産
性の向上等の効果も併せ持つ。
ー用コア部材3の構成を示す。図1(a)は、本実施の
形態1のステーター用コア部材3の上面図であり、図1
(a)は本実施の形態1のステーター用コア部材3の斜
視図である。本実施の形態1のステーター用コア部材3
は、図1に示すように、板形状の内側鍔4と、板形状の
外側鍔5と、内側鍔4と外側鍔5とを連結しコイル素線
を捲くための胴体部6とで構成されている。
向する部分が実質上平面になっており、内側鍔4の外側
鍔5との対向平面4aと、外側鍔5の内側鍔4との対向
平面5aとが実質上平行な関係になっている。つまり、
胴体部6の側面6a,6bに対して実質上平行な複数の
平面における、対向平面4aと対向平面5aとの最短距
離が一致するということである。
とを実質上平行な関係にした上で、内側鍔4と外側鍔5
と胴体部6とが作る空間部(捲きしろ部分)に丸線であ
るコイル素線7を捲き線する際、その丸線の直径の整数
倍にその丸線の半径を加えた長さを対向平面4aと対向
平面5aとの距離にすると、図2に示すように、どのコ
イル素線も側面6a,6b側に落ち込むという現象は発
生せず、層状に捲き線を行うことができる。
所望の捲き数を確保するために、対向部分4aと対向部
分5aとの距離をあらかじめ大きくしておく必要がなく
なる。その結果、ステーター用コア部材3に捲き線して
得られるステーターコア捲き線部材2をリング状に9個
並べることによって構成されるモータの外径も大きくな
らず、また重量も重くならず、エネルギー効率の良いモ
ータを構成することが可能となる。
ー用コア部材3の胴体部6に層状にコイル素線7を捲き
線して得られた、図3に示すステーターコア捲き線部材
2を、図4に示すようにリング状に9個並べると、モー
ターに用いられるリング状のステーター1が形成され
る。
数字はコイル素線が胴体部6に捲き線される際の順番を
示している。
うに、本実施の形態1のステーター用コア部材3の内側
鍔4は、ステーター1の中心側の壁面の一部を形成する
ものであり、本発明のステーター用コア部材の内側部の
一例に該当し、また、外側鍔5はステーター1の外側の
壁面の一部を形成するものであって、本発明のステータ
ー用コア部材の外側部の一例に該当する。
4及び外側鍔5の互いに対向する部分が実質上平面にな
っているとしたが、図5に示すように、内側鍔4及び外
側鍔5の互いに対向する部分は曲面であってもよい。な
お図5では、内側鍔4及び外側鍔5の互いに対向する部
分を、それぞれ「4a’」、「5a’」と示している。
その場合、内側鍔4及び外側鍔5の互いに対向する部分
の距離、すなわち「4a’」と「5a’」との距離を実
質上一定にする必要がある。
(a)に示すように、ステーター1を構成する際に隣接
する別のステーター用コア部材3と対向することになる
胴体部6の二つの側面6a、6bが実質上平行であると
した。しかしながら、図6(a)に示すように、胴体部
6の二つの側面6a’,6b’は平行でなくてもよい。
また、図6(a)に示すように、胴体部6の側面6
a’,6b’と、外側鍔5の内側鍔4との対向平面5a
とを実質上直交させてもよい。逆に、図7(a)に示す
ように、胴体部6の側面6a’,6b’と、外側鍔5の
内側鍔4との対向平面5aとを直交させなくてもよい。
ー1を構成する際に、隣接する別のステーター用コア部
材3と対向することになる胴体部6の側面に対して実質
上平行な複数の平面において、内側鍔4と外側鍔5との
最短距離が実質上同一となりさえすればよい。そうする
と、図2を用いて説明したように、ステーター用コア部
材3の胴体部6にコイル素線を捲き線する際、コイル素
線が胴体部6側に落ち込むという現象は発生せず、層状
に捲き線を行うことができ、占積率が従来よりも向上
し、所望の捲き数を確保するために、対向部分4aと対
向部分5aとの距離を大きくしておく必要がなくなる。
そして、エネルギー効率の良いモータを構成することが
可能となる。
鍔4及び外側鍔5の互いに対向し、連続する各部分の距
離が実質上一定であるステーター用コア部材を利用して
も、図1に示すステーター用コア部材3を利用した場合
と同様に、捲き線する際、コイル素線が胴体部6側に落
ち込むという現象は発生せず占積率が従来よりも向上す
る。
ステーター用コア部材3の捲きしろ部分に捲き線するコ
イル素線7は丸線に限定するものではなく、平角線であ
ってもよい。例えば、図22(a)、(b)に示すよう
に、図1に示すステーター用コア部材3に、断面が図2
2(c)に示される矩形状のコイル素線7を捲き線し
て、ステーターコア捲き線部材を作成してもよい。
施の形態1において説明したステーター用コア部材3
の、内側鍔4と外側鍔5と胴体部6とが作る空間部(捲
きしろ部分)にコイル素線7を捲き線する際、そのコイ
ル素線7と胴体部6とを電気的に絶縁させるための、捲
きしろ部分に配置されるスペーサー8の構成について説
明する。そのスペーサー8は、捲き線するコイル素線7
と胴体部6とを電気的に絶縁させるためのものであるの
で、電気的絶縁材で構成される。また、本実施の形態2
のスペーサー8は、ステーター用コア部材3の捲きしろ
部分に配置されたときに、その捲きしろ部分に捲かれる
コイル素線7の占積率を高めることができるものであ
る。
ーサー8の構成について説明する。図9(a)は本実施
の形態2のスペーサー8の断面図であり、図9(b)は
本実施の形態2のスペーサー8がステーター用コア部材
3の捲きしろ部分に配置され、その捲きしろ部分に平角
線が捲き線された状態を示す図である。図9に示すよう
に、本実施の形態2のスペーサー8の胴体部6に対応す
る部分であってコイル素線7が捲き線される部分には、
段9が設けられている。その段9の幅WAは、捲き線さ
れる平角線の幅waの実質上整数倍になっている。
のスペーサー8を、ステーター用コア部材3の捲きしろ
部分に配置し、その捲きしろ部分に平角線を捲き線する
と、図9(b)に示すように、占積率を高めて平角線を
捲き線することが可能となる。
線7として平角線を用いたが、丸線を用いてもよい。そ
の場合、スペーサー8の段9の幅WAを、丸線の直径の
実質上整数倍とすると、占積率を高めて丸線を捲き線す
ることも可能となる。
いて説明したステーター用コア部材3の胴体部6にコイ
ル素線を捲き線してコイルを製造するコイル製造方法及
びコイル製造装置について説明する。
方法及びコイル製造装置を説明する前に、図20を用い
て説明した従来のステーター用コア部材53の胴体部5
6にコイル素線を捲き線する方法について説明する。従
来のステーター用コア部材53は、図20に示すよう
に、外側鍔55の内側鍔54との対向部分55aが胴体
部56に対して実質上直交する平面になっており、胴体
部56の中心軸を実質上中心軸とし、その中心軸を実質
上固定してステーター用コア部材53を回転させなが
ら、胴体部56にコイル素線を捲き線していた。
平行に、外側鍔55から内側鍔54の向きに、又は内側
鍔54から外側鍔55の向きにコイル素線を所定の速度
で移動させるとともに、コイル素線が内側鍔54又は外
側鍔55に最近接したときに、胴体部56の側面に対し
て実質上直交する方向に、コイル素線を胴体部56から
所定量外側に移動させて、胴体部56にコイル素線を捲
き線していた。
したステーター用コア部材3は、図1に示すように、内
側鍔4及び外側鍔5の互いに対向する部分が胴体部6に
対して実質上直交していないので、胴体部6の中心軸を
実質上中心軸とし、その中心軸を実質上固定してステー
ター用コア部材3を回転させ、上述した従来の方法を用
いて、つまり胴体部6の側面に平行に、外側鍔5から内
側鍔4の向きに、又は内側鍔4から外側鍔5の向きにコ
イル素線を所定の速度で移動させるとともに、コイル素
線が内側鍔4又は外側鍔5に最近接したときに、胴体部
6の側面に対して実質上直交する方向に、コイル素線を
胴体部6から所定量外側に移動させて、胴体部6にコイ
ル素線を捲き線する方法を用いることができない。
したとき、胴体部6の側面に対して実質上直交する方向
にコイル素線を胴体部6から所定量外側に移動させる
と、コイル素線が内側鍔4側に落ち込み、それによって
捲き線が乱れるからである。また、コイル素線が外側鍔
5に最近接したとき、胴体部6の側面に対して実質上直
交する方向にコイル素線を胴体部6から所定量外側に移
動させようとすると、外側鍔5の内側鍔4との対向部分
5aの先端部によってコイル素線の移動が妨げられ、そ
れによって対向部分5aと胴体部6とが作るコーナー部
にコイル素線が入らず、捲き線が乱れ素線にキズが付く
からである。そのため、占積率を高めてコイル素線を捲
き線することができず、従来のステーター用コア部材5
3の胴体部56にコイル素線を捲き線する方法を用いて
は、実施の形態1において説明したステーター用コア部
材3に、占積率を高めてコイル素線を捲き線することが
できない。
を胴体部6に捲き線する際、胴体部6のどの部位に捲き
線するかに応じて、ステーター用コア部材3の回転軸、
つまり胴体部6の中心軸を傾けながら捲き線する。そう
すると、実施の形態1において説明したステーター用コ
ア部材3の胴体部6に対して、対向部分5aの先端部に
コイル素線が接触せず、占積率を高めて捲き線すること
が可能となる。
を傾けながらコイル素線を捲き線してコイルを製造する
コイル製造装置について説明する。
製造装置の構成を示す。図10に示すように、本実施の
形態3におけるコイル製造装置は、ステーター用コア部
材3の内側鍔4を保持する第1保持部10と、ステータ
ー用コア部材3の外側鍔5を保持する第2保持部11
と、その第2保持部11と固定接続されている接続部1
2と、その接続部12と連結していてかつ所定の位置で
回転する回転軸13と、接続部12と連結していて回転
軸13と実質上平行な方向に動く可動軸14と、その可
動軸14と連結している第1移動部30と、その第1移
動部30を回転軸13と実質上平行な方向に移動させる
第2移動部31と、その第2移動部31を回転軸13と
実質上平行な方向に動かせる、連結金具32a、駆動部
32b、及び本体32cで構成される電動スライダと、
第1保持部10に回転自在に取り付けられた棒状のセン
ターコック16と、そのセンターコック16の先端部と
接触し、センターコック16の軸方向を滑らかに回転さ
せるためのセンターコック受け17と、そのセンターコ
ック受け17を固定するための固定部18とで構成され
ている。
ア部材3の内側鍔4が保持されるとともに、第2保持部
11にステーター用コア部材3の外側鍔5が保持された
とき、ステーター用コア部材3の回転軸の方向、つまり
ステーター用コア部材3の胴体部6の中心軸の方向と、
センターコック16の軸の方向とが一致するように、セ
ンターコック16は第1保持部10に取り付けられる。
を連結部Xとすると、第1保持部10にステーター用コ
ア部材3の内側鍔4が保持されるとともに、第2保持部
11にステーター用コア部材3の外側鍔5が保持された
とき、連結部Xを中心として、センターコック16が図
10の矢印の範囲で傾くように、本実施の形態3のコイ
ル製造装置の各構成部は構成されている。なお、上述し
たように、ステーター用コア部材3の回転軸の方向と、
センターコック16の軸の方向とが一致するので、セン
ターコック受け17がセンターコック16に加える力は
常に連結部Xの向きにかかり他の向きには分散しないよ
うになっている。
6に捲き線されるコイル素線が、図10において、紙面
奥側から紙面手前の向きに進行し、胴体部6の上側で胴
体部6に捲き取られ始め、その後進行方向を下向きに変
えられ、さらに胴体部6の下側で紙面手前から紙面奥側
に進行するとする。
が作る空間部(捲きしろ部分)においてコイル素線が捲
き取られるとき、内側鍔4の対向平面4a及び外側鍔5
の対向平面5aが回転軸13に対して直交するように
(図10参照)、かつ、胴体部6の側面のうち対向平面
4a及び対向平面5aに挟まれない側面6c(図1
(b)参照)においてコイル素線が捲き取られるとき、
ステーター用コア部材3の回転軸が回転軸13と実質上
一致するように(図11参照)、回転軸13に対するス
テーター用コア部材3の回転軸が傾けられ元に戻る。
転軸を傾けながら捲き線をすると、例えば図1(a)の
外側鍔5の内側鍔4との対向部分5aの先端部にコイル
素線が接触することなく、対向部分5aと胴体部6とが
作るコーナー部にコイル素線が入り、実施の形態1にお
いて図2を用いて説明したように、占積率の高いコイル
捲き線をすることが可能となる。
13に対するステーター用コア部材3の回転軸を傾ける
ために、第2保持部11と固定接続されている接続部1
2と連結していて、かつ図10において左右方向に可動
な可動軸14と、その可動軸14を図10において左右
方向に動かせる第1移動部30と、その第1移動部30
を同じく左右方向に移動させる第2移動部31と、その
第2移動部31を左右方向に移動させる電動スライダと
を用いた。また、図10及び図11には図示していない
が、ステーター用コア部材3の胴体部6のどの部分でコ
イル素線が捲き取られるのかというタイミングに応じて
第2移動部31を移動させる電動スライダを制御する制
御手段が設けられている。また、本発明のコイル製造装
置における制動部の一例として、上記制御手段及び電動
スライダが該当する。
に示すように、接続部12と回転軸13との連結部Xは
固定されているとしたが、図12に示すように、連結部
は固定されていなくてもよい。ここで、図23に示すよ
うに、ステーター用コア部材3が保持されたときに、そ
のステーター用コア部材3の捲きしろ空間における中心
点を導体中心と称し、点Cで表すとする。このとき、図
10及び図11に示すように、連結部Xを固定してステ
ーター用コア部材3を回転軸13に対して傾けると、図
24に示すように、ステーター用コア部材3が最大に傾
斜したときの導体中心C1は、ステーター用コア部材3
が水平になったときの導体中心C2から、回転軸13方
向で左側に移動する。
捲くとき、そのコイル素線が内側鍔4又は外側鍔5と最
近接し、コイル素線を外側鍔5側に又は内側鍔4側にタ
ーンさせる際、回転軸13方向における導体中心C1と
導体中心C2との距離の分だけ、その距離を考慮して内
側鍔4又は外側鍔5に接触しないようにターンさせる必
要がある。
ステーター用コア部材3が水平になったときの導体中心
C2を含み、回転軸13に対して直交する所定の直線L
上を、導体中心Cが移動するように、接続部12と回転
軸13とを連結されておく。そうすると、導体中心C2
は直線L上を常に移動するので、コイル素線をターンさ
せる際、直線Lと平行な方向にコイル素線を移動させる
だけで済むので、導体中心Cの回転軸13方向への移動
を考慮せずに、コイル素線をターンさせる必要がなくな
る。
ライダを用いてステーター用コア部材3の回転軸を傾け
るとしたが、電動スライダではなくリニアモーター又は
カムを用いてステーター用コア部材3の回転軸を傾ける
としてもよい。そして、電動スライダと同様に、リニア
モーターやカムによって、ステーター用コア部材3の回
転軸を傾けるタイミング、その傾け度合いが制御される
としてもよい。図13に、電動スライダの替わりにカム
15を用いた場合のコイル製造装置の構成を示す。
は、実施の形態1において説明したステーター用コア部
材3に捲き線しようとするコイル素線を成形する成形機
について説明する。
装置を用いて、実施の形態1において説明したステータ
ー用コア部材3に捲き線する場合、捲き線しようとする
コイル素線を実質上直線状にしたまま捲き線すると、ス
テーター用コア部材3の胴体部6の側面のうち対向平面
4a及び対向平面5aに挟まれない側面6c(図1
(b)参照)においては、図14に示すように、「5」
及び「13」ターン目のコイル素線が、図14における
側面6cの右端よりも右側にはみ出る。つまり、「5」
及び「13」ターン目のコイル素線がロータ側にはみ出
る。そしてこのように捲き線したままステーター用コア
部材3をリング状に配置すると、ステーターの中心部に
配置されるロータと、ロータ側にはみ出たコイル素線と
が接触してしまう。その接触を防止するために、捲き線
終了後、ロータ側にはみ出たコイル素線を、ロータ側に
はみ出ないように機械的な加工を施す必要がでてくる。
コイル素線をはみ出させないように捲き線するために、
成形機を用いて、ステーター用コア部材3に捲き線しよ
うとするコイル素線を、捲き線する前にあらかじめ成形
する。
示す。図15に示すように、本実施の形態4の成形機
は、基台19と、その基台19に固定されており、所定
の段が設けられている第1成形部20と、その第1成形
部20と対向して配置され、第1成形部20の各段に対
応する段が設けられている第2成形部21と、基台19
に取り付けられており、第2成形部21を第1成形部2
0側に移動させるための加圧部22とで構成されてい
る。なお、図15(a)は本実施の形態4の成形機の上
面図であり、図15(b)は本実施の形態4の成形機の
側面図である。
の各段は、ステーター用コア部材3の内側鍔4の形状に
応じて形成されており、第2成形部21が第1成形部2
0側に移動し、第1成形部20及び第2成形部21の対
応する段でコイル素線を加圧することにより、コイル素
線を成形するのである。その成形は、図16及び図26
に示すように、ステーター用コア部材3の胴体部6のよ
り近くで捲き線されるコイル素線よりも、胴体部6から
より遠くで捲き線されるコイル素線の方が、より大きく
成形されるように行われる。つまり、胴体部6の最も近
くで捲き線される1段目のコイル素線よりも、胴体部6
から最も遠くで捲き線される6段目のコイル素線の方
が、より大きく成形される。そしてそのようにコイル素
線が成形されるように、第1成形部20及び第2成形部
21の各段は設けられている。
るコイル素線の成形後の形状を、図16(b)は6段目
に捲き線されるコイル素線の成形後の形状を、それぞれ
示している。ここで、1段目に捲き線されるコイル素線
とは、図26に示すように、胴体部6に最も近い層で捲
き線されるコイル素線を意味し、6段目に捲き線される
コイル素線とは、胴体部6に最も近い層を第1層とした
ときに第6番目の層で捲き線されるコイル素線を意味す
る。
コイル素線を成形しておくと、内側鍔4からロータ側に
はみ出るコイル素線が存在しなくなり、捲き線終了後
に、ロータ側にはみ出たコイル素線を、ロータ側にはみ
出ないようにするための機械的な加工を施さなくて済
む。
に示すように、実施の形態3のコイル製造装置の前段に
配置されるものである。そして、コイル製造装置におい
てステーター用コア部材3の回転を考慮しながら、ステ
ーター用コア部材3の胴体部6の側面6c(図1(b)
参照)に位置する予定のコイル素線を、あらかじめ本実
施の形態4の成形機で加工した後、加工したコイル素線
を胴体部6の側面6cに位置させるように制御する。
用いて、ステーター用コア部材3の胴体部6のより近く
で捲き線されるコイル素線(例えば1段目のコイル素
線)と、胴体部6からより遠くで捲き線されるコイル素
線(例えば6段目のコイル素線)とを説明する際、上記
の図26に示すように平角線が捲き線される場合を例に
とって説明したが、胴体部6に捲き線するコイル素線
は、丸線であっても平角線であってもかまわない。
用いて、ステーター用コア部材3の胴体部6に丸線を捲
き線する場合に、ロータ側にはみ出るコイル素線が存在
するという問題点を示したが、図27に示すように、コ
イル素線として平角線を用いた場合でも、平角線がロー
タ側にはみ出たり、内側鍔4の上に存在することがある
ので、丸線を加工する場合と同様に、本実施の形態4の
成形機を用いて、捲き線する前に平角線を加工してお
く。
製造方法の全部又は一部のステップをコンピュータによ
り実行させるためのプログラムであって、コンピュータ
と協働して動作するプログラムである。
製造方法の全部又は一部のステップの全部又は一部のス
テップをコンピュータにより実行させるためのプログラ
ムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り
可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュ
ータと協動して前記ステップを実行する媒体である。
らの複数のステップの内の、幾つかのステップを意味
し、あるいは、一つのステップの内の、一部の動作を意
味するものである。
ンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれ
る。
は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録
され、コンピュータと協働して動作する態様であっても
良い。
は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとら
れ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良
い。
れ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、
光・電波・音波等が含まれる。
CPU等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウ
ェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良
い。
少なくとも一部は、ソフトウェア的に実現しても良い
し、ハードウェア的に実現しても良い。
に、本発明は、占積率を高くコイル素線を捲き線できる
ステーター用コア部材と、そのステーター用コア部材に
コイル素線をより高密度に捲き線したステーターコア捲
き線部材とを提供することができる。
ル素線を捲き線できるステーター用コア部材にコイル素
線を捲き線するコイル製造方法及びコイル製造装置を提
供することができる。
に、従来より占積率を高くコイル素線を捲くためのスペ
ーサーを提供することができる。
の内側部の形状に応じて、そのステーター用コア部材に
捲き線するためのコイル素線を成形する成形機を提供す
ることができる。
の構成図
に捲き線したときの説明図
部材の構成図
の構成図
の構成図
の構成図
の上面図
成図
作説明図
成図
コイル製造装置の構成図
る理由の説明図
されたコイル素線の構成図
本発明の実施の形態4の成型機の配置関係を示す図
形状のコイル素線を捲き線して得られたステーターコア
捲き線部材の説明図
テーター用コア部材が取り付けられたときの導体中心C
を説明するための図
コア部材が取り付けられたときの導体中心Cの移動を説
明するための図
コア部材が取り付けられたときの導体中心Cの移動を説
明するための図
されたコイル素線が捲き線されたときの層(段目)を説
明するための図
る理由の説明図
Claims (20)
- 【請求項1】 リング状のステーターを構成するステー
ター用コア部材であって、 前記ステーターの中心側の壁面の一部を形成する板形状
の内側部と、前記ステーターの外側の壁面の一部を形成
する板形状の外側部と、前記内側部と前記外側部との間
にあってコイル素線を捲くための胴体部とを備え、 前記内側部及び前記外側部の互いに対向する部分の少な
くとも一部の距離が実質上一定であるステーター用コア
部材。 - 【請求項2】 前記ステーターが複数の前記ステーター
用コア部材で構成され、 前記距離とは、隣接する前記ステーター用コア部材と対
向する面に実質上平行な平面における、前記内側部と前
記外側部の最短距離を意味し、 前記距離が実質上一定であるとは、異なる複数の前記平
面における前記最短距離が実質上同一であることを意味
する請求項1に記載のステーター用コア部材。 - 【請求項3】 前記内側部及び前記外側部の前記互いに
対向する部分が曲面である請求項1又は2に記載のステ
ーター用コア部材。 - 【請求項4】 前記内側部及び前記外側部の前記互いに
対向する部分が実質上平面である請求項1又は2に記載
のステーター用コア部材。 - 【請求項5】 前記ステーターが複数の前記ステーター
用コア部材で構成され、隣接する一方の前記ステーター
用コア部材と対向する第1面と、隣接する他方の前記ス
テーター用コア部材と対向する第2面とが平行でない請
求項1に記載のステーター用コア部材。 - 【請求項6】 前記ステーターが複数の前記ステーター
用コア部材で構成され、隣接する一方の前記ステーター
用コア部材と対向する第1面と、隣接する他方の前記ス
テーター用コア部材と対向する第2面とが実質上平行で
ある請求項1に記載のステーター用コア部材。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれかに記載のステ
ーター用コア部材と、そのステーター用コア部材の前記
胴体部に捲かれたコイル素線とを少なくとも備えたステ
ーターコア捲き線部材。 - 【請求項8】 請求項4に記載のステーター用コア部材
と、そのステーター用コア部材の前記胴体部に捲かれ
た、導体形状が矩形線であるコイル素線とを少なくとも
備えたステーターコア捲き線部材。 - 【請求項9】 リング状のステーターを構成するステー
ター用コア部材の捲きしろ部分に配置される、電気的絶
縁部材で構成されたスペーサーであって、前記ステータ
ー用コア部材の前記胴体部に対応しコイル素線が捲かれ
る部分には段が設けられているスペーサー。 - 【請求項10】 前記コイル素線が平角線であって、前
記段の幅が前記平角線の幅の実質上整数倍である請求項
9に記載のスペーサー。 - 【請求項11】 請求項1から6のいずれかに記載のス
テーター用コア部材を回転させながら、そのステーター
用コア部材の前記胴体部にコイル素線を捲いてコイルを
製造する方法であって、前記ステーター用コア部材の回
転軸を所定のタイミングで傾けるコイル製造方法。 - 【請求項12】 請求項1から6のいずれかに記載のス
テーター用コア部材の前記内側部を保持する第1保持部
と、 前記ステーター用コア部材の前記外側部を保持する第2
保持部と、 前記ステーター用コア部材を回転させるとともに、その
ステーター用コア部材の回転軸を所定のタイミングで傾
ける制動部とを備えたコイル製造装置。 - 【請求項13】 前記ステーター用コア部材へのコイル
素線の捲き線が完了したときに、前記ステーター用コア
部材の捲きしろ部分に位置する前記コイル素線の導体中
心が所定の直線上で実質上移動するように、前記制動部
は前記ステーター用コア部材の運動を制御する請求項1
2に記載のコイル製造装置。 - 【請求項14】 前記制動部が、電動スライダ、リニア
モーター、又はカムが用いられて構成されており、 前記電動スライダ、前記リニアモーター、又は前記カム
が、前記ステーター用コア部材の回転軸を傾ける前記所
定のタイミング、及び前記ステーター用コア部材の傾け
度合いを制御する請求項12に記載のコイル製造装置。 - 【請求項15】 前記第1保持部に回転自在に取り付け
られたセンターコックを備え、そのセンターコックの軸
方向が回転可能である請求項12に記載のコイル製造装
置。 - 【請求項16】 前記センターコックの軸方向と、前記
第1保持部に保持された前記ステーター用コア部材の回
転軸の方向とが実質上一致する請求項15に記載のコイ
ル製造装置。 - 【請求項17】 リング状のステーターを構成するステ
ーター用コア部材の、前記ステーターの中心側の壁面の
一部を形成する内側部の形状に応じて、前記ステーター
用コア部材の胴体部に捲くコイル素線の形状を成形する
成形機。 - 【請求項18】 前記胴体部に先に捲かれるコイル素線
よりも、前記胴体部に後に捲かれるコイル素線の方を大
きく成形する請求項17に記載の成形機。 - 【請求項19】 請求項11に記載のコイル製造方法
の、前記ステーター用コア部材を回転させながら、その
ステーター用コア部材の前記胴体部にコイル素線を捲く
ステップと、前記ステーター用コア部材の回転軸を所定
のタイミングで傾けるステップとの全部又は一部をコン
ピュータに実行させるためのプログラム。 - 【請求項20】 請求項11に記載のコイル製造方法
の、前記ステーター用コア部材を回転させながら、その
ステーター用コア部材の前記胴体部にコイル素線を捲く
ステップと、前記ステーター用コア部材の回転軸を所定
のタイミングで傾けるステップとの全部又は一部をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを担持した媒体
であって、コンピュータにより処理可能な媒体。
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