JP2003235220A - 電機子の巻線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電機子の巻線において、線材を、電機子のス
ロット内に密に巻線する。 【解決手段】 線材を繰り出す、回転するフライヤアー
ムの先端部を電機子スロットの基端部近傍に位置させて
巻線することにより、スロット内に巻落とされる線材に
電機子内周側の力を作用させて、線材を密着させて巻線
する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電機子の磁極に巻
線する場合の巻線方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、電機子の磁極にフライヤの線材供
給部から繰り出される線材により巻線する巻線方法にお
いては、フライヤ側に線材を電機子の磁極間のスロット
に案内するフォーマを設けるとともに、フォーマの位置
をフライヤより前方（電機子に近い位置）に配置して、
フライヤの線材供給部から繰り出される線材を、フォー
マの斜面に沿って電機子のスロットに案内し、磁極に巻
線していた。（図６，図７参照） 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、フォーマがフライヤの前方（電機子に近い位置）に
位置しているため、フライヤの線材供給部から繰り出さ
れた線材は、フライヤ前方のフォーマ斜面を滑り落ち
て、電機子の磁極間のスロットの基端部に案内される
が、フライヤがフォーマより電機子の外周側に位置する
ため、線材には外周側に引き戻される力が作用する。そ
のため、線材が、フォーマの斜面を完全に滑り落ちきら
ないか、あるいは、巻き落された後、引き戻される力に
より、線材間に隙間が生じることになる。そのため、電
機子のスロットの基端部から確実に密着させて巻線する
事が難しく、線材間に隙間が生じ、巻線部が膨らんでし
まい、電機子を所定角度回転させ、別の磁極に巻線する
場合、先に巻線された巻線部の膨らみにより、線材を巻
線するスロット内の空隙が減少し、所定の巻数を巻線で
きないという問題があった。このため、既にスロットに
巻線された線材をスロット内側に押し込んた後に、次の
巻線をしないと、所定の巻数を巻線するスペースを確保
できなかった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】第１の発明は、電機子の
磁極に、回転するフライヤの線材供給部から繰り出され
る線材により巻線する巻線方法において、フライヤと対
向する位置に前記線材を前記電機子の磁極間のスロット
に案内するフォーマを設けるとともに、前記フライヤ
を、前記スロットの基端部近傍に位置させて巻線するこ
とにより、前記線材を前記フォーマの斜面に沿って、前
記電機子のスロット内に導き、前記スロットの基端部に
巻落とすことを特徴とする。 【０００５】 【発明の作用および効果】第１の発明では、フライヤと
対向する位置に前記線材を前記電機子の磁極間のスロッ
トに案内するフォーマを設けるとともに、前記フライヤ
を、前記スロットの基端部近傍に位置させて巻線するこ
とにより、前記フォーマの斜面に沿って前記スロットの
基端部に巻落とされた線材には、電機子の内周側に引き
戻される力が作用するので、順次磁極に巻線される線材
は、相互に密着して巻線される。したがって線材がスロ
ット内に隙間なく巻線されるため、別の磁極に後から巻
線する場合、既にスロットに巻線された線材やスロット
を横に渡る線材をスロット内側に押し込む必要がなく、
線材を巻線する所望のスペースを確保できる。 【０００６】 【発明の実施の形態】図１に示すように、線材（８）が
巻線される電機子（１３）は、電機子（１３）の整流子
（１４）側の軸（２２）をチャックするチャック（１
６）に支持固定される。 【０００７】また、電機子（１３）をチャック（１６）
と連結した支持軸（２３）を介して回転させる、割出し
モータ（１５）が割出しモータ支持台（２４）に取り付
けられている。 【０００８】また、電機子（１３）と対向する左右の位
置には、電機子（１３）の磁極（２０）に線材を巻き付
けるため、その先端にプーリー１（４）を取り付けたフ
ライヤアーム（３）を回転させる１対のフライヤ（２）
が設けられている。 【０００９】なお、線材（８）は、図示しないテンショ
ン装置を経て、フライヤ（２）と同軸に設けられた中空
穴部からフライヤ（２）に導かれ、フライヤ（２）の外
周に設けられた穴より、外部に引き出される。 【００１０】また、フライヤアーム（３）先端のプーリ
ー１（４）を経由して繰り出される線材（８）を、電機
子（１３）の磁極（２０）間のスロット（２１）に案内
する一対の上フォーマ（９）および下フォーマ（１０）
が、上下に１８０度対向した位置に配置されて、電機子
（１３）の複数の磁極（２０）を覆っており、各フォー
マの先端は線材（８）が巻落とされるスロット（２１）
の開口部（２６）端部に位置する。 【００１１】また、複数の磁極（２０）間の両端のスロ
ット（２１）に所定数の巻線をおこなったら、電機子
（１３）を割出しモータ（１５）によって、所定角度回
転させ、次の複数の磁極（２０）間の両端のスロット
（２１）に巻線するが、その前に、線材（８）を整流子
（１４）の端子に係止するため、巻線中は、整流子（１
４）が線材（８）に接触しないように保護する整流子カ
バー（２７）を、図示しないシリンダーにより後退さ
せ、係止する端子のみ露出させて、フライヤ（２）を回
転させると、フライヤアーム（３）先端のプーリー１
（４）から繰り出される線材（８）が端子に係止され
る。 【００１２】この後は、再び整流子カバー（２７）を前
進させ、整流子（１４）が線材に接触しないように覆
う。このような構成からなる巻線機において、以下に述
べるように巻線がなされる。 【００１３】まず、図１に示すように、巻線がなされる
電機子（１３）の整流子（１４）側の軸（２２）を、支
持軸（２３）に連結される整流子カバー（２７）に内包
されるチャック（１６）に固定する。チャック（１６）
は、チャックシリンダ（１７）により、開閉されるよう
になっており、チャックシリンダ（１７）が後退した位
置において、チャック（１６）は開いており、チャック
（１６）に軸（２２）を挿入した後、チャックシリンダ
（１７）が前進してチャック（１６）を閉じて軸（２
２）を固定する。 【００１４】次に、上フォーマシリンダ（１１）および
下フォーマシリンダ（１２）を動作させて、上フォーマ
（９）および下フォーマ（１０）により、電機子（１
３）の複数の磁極（２０）を覆う。 【００１５】なお、電機子（１３）の軸（２２）の固定
に際しては、上フォーマ（９）および下フォーマ（１
０）の先端部が、スロット（２１）の間口部（２６）端
部に位置するようにあらかじめ調整して固定しておく。 【００１６】次に、フライヤアーム（３）先端から繰り
出される線材（８）の先端部を、図示しないクランプ装
置によりクランプする。そして、フライヤ前後シリンダ
（７）により、フライヤ（２）を前進させて巻線位置に
移動する。 【００１７】次に、整流子カバー（２７）を後退させ、
線材（８）を係止する整流子（１４）の端了を露出させ
る。そして、フライヤ（２）を低速回転させると、フラ
イヤアーム（３）の先端のプーリー１（４）から繰り出
される線材（８）が、上フォーマ（９）に接触して、斜
面を滑り落ちて、スロット（２１）内に案内され、さら
に整流子（１４）の端子に係止されたのち、下フォーマ
（１０）に接触して、斜面を滑り落ちて、スロット（２
１）内に案内される。 【００１８】次に、整流子カバー（２７）を前進させ
て、整流子（１４）が線材（８）に接触しないように覆
う。 【００１９】なお、フライヤ（２）を前進させて、巻線
位置に移動したが、その時の、フライヤアーム（３）の
位置は、図２に示すように、電機子（１３）の外周より
内側で、線材（８）が巻き落とされるスロット（２１）
の基端部（２５）近傍に位置させる。 【００２０】この状態で、フライヤ（２）を高速に回転
させると、回転するフライヤアーム（３）の先端に設け
られたプーリー１（４）から繰り出される線材は、上フ
ォーマ（９）、下フォーマ（１０）に接触し、各フォー
マの斜面を滑り落ちて、電機子（１３）のスロット（２
１）の開口部（２６）からスロット（２１）内に案内さ
れ、スロット（２１）の基端部（２５）に巻き落とされ
る。このとき、フライヤアーム（３）の先端部は、電機
子（１３）の内周側、詳しくは、電機子（１３）のスロ
ット（２１）の基端部（２５）近傍に位置するので、線
材には、電機子の内周側に向かう力が作用する。すなわ
ち、スロット（２１）の基端部（２５）に巻き落とされ
た線材は基端部（２５）側に押しつけられた状態とな
る。 【００２１】したがって、このあとフライヤ（２）が、
回転して、次々に上フォーマ（９）下フォーマ（１０）
の斜面を線材が滑り落ちて、線材が順次巻き落とされて
されていくが、このとき線材には、たえず、スロット
（２１）の基端部（２５）側に力が作用しているため線
材間には隙間が生ぜず、密着して巻線されて行くことに
なる。 【００２２】所定の巻線が終了したら、フライヤ（２）
の回転を止め、上フォーマ（９）および、下フォーマ
（１０）を動作させて、電機子（１３）から離し、割出
しモータ（１５）を所定角度回転させる。回転角度は、
本願の場合、各磁極（２０）間の角度であり、３６０度
を２２（磁極数）で割った角度となる。この後、上フォ
ーマ（９）および、下フォーマ（１０）を動作させて、
電機子（１３）外周に接触させる。 【００２３】次に、整流子カバー（２７）を後退させ、
線材（８）を係止する整流子（１４）の端子を露出させ
る。そして、フライヤ（２）を低速回転させて、前述の
如く、線材（８）が、端子に係止され、整流子カバー
（２７）を前進させて、整流子（１４）を覆ったのち、
引き続きフライヤ（２）を高速回転させて巻線を行う。 【００２４】なお、このとき上フォーマ（９）、下フォ
ーマ（１０）間の複数の磁極（２０）の両端のスロット
（２１）に巻線されるコイルの開角は、２極モータであ
れば、ほぼ１８０度、４極モータであればほぼ９０度と
なる。本願実施例では、４極モータの電機子の巻線の例
を示しているが、本願の巻線方法では、極数が多いほ
ど、上フォーマ（９）、下フォーマ（１０）が覆う磁極
（２０）の数が多くなるため、フライヤアーム（３）先
端の位置を電機子（１３）のより内周側、すなわちスロ
ット（２１）のより基端部（２５）側に位置させること
が出来る。その分、スロット（２１）内に収容された線
材（８）の電機子（１３）内周側に働く力が強く作用し
て、線材が密に巻線される。少なくとも４極以上の電機
子（１３）の巻線の場合、効果が顕著であることが確認
されている。 【００２５】新たに巻かれるコイルのスロット（２１）
には、既に線材が巻線されていたり、線材（８）が横に
渡っており、この線材（８）が密に巻線されていない
と、新たにスロット（２１）に巻き落とされる線材
（８）が、所定巻数スロット（２１）内に収まらないと
いう事態が生じる。 【００２６】そのため、従来は、磁極（２０）間のスロ
ット（２１）にコイルを巻線した後、スロット（２１）
に巻線された線材（８）および、スロット（２１）を横
に渡る線材（８）をスロット（２１）内周側に押し込む
作業が必要であったが、これだと手間がかかるととも
に、線材（８）に余計なストレスをかけることになり、
線材を損傷させる原因にもなっていた。 【００２７】本願では、既に述べたように、スロット
（２１）内に密に線材（８）が巻線されるため、このよ
うな押し込み作業が必要なく、線材に余計なストレスを
かけることもなく、線材を損傷させる恐れもない。 【００２８】以上のように、順次電機子（１３）を所定
角度回転させながら、複数の磁極（２０）間の両端のス
ロット（２１）に線材を巻き込み、電機子（１３）が一
周したところで巻線を終える。 【００２９】なお、本願の実施例の図１，図２では、１
８０度対向する複数の磁極（２０）間の両端のスロット
（２１）に巻線するダブルフライヤ方式の巻線機が示さ
れており、上記の説明は、その１方についてなされてい
るが、実際にはその動作をそれぞれが同時に行うもので
ある。もちろん、１つのフライヤ（２）で巻線する方式
でもよい。 【００３０】また、図３には、フライヤ（２）側に右フ
ォーマ（２８）、左フォーマ（２９）を追加した巻線機
が示されているが、図４から判るように、線材（８）
は、上フォーマ（９）、下フォーマ（１０）の斜面を滑
り落ち、スロット（２１）内に巻き落とされる点では同
様であり、線材（８）には電機子（１３）の内周側に力
が作用し、本願の技術思想が開示されていることに変わ
りはない。 【００３１】右フォーマ（２８）、左フォーマ（２９）
のこの場合の働きは、フライヤ（２）が高速で回転した
場合に、線材（８）が振られて、上フォーマ（９）、下
フォーマ（１０）の斜面から離れる場合がある。このよ
うな場合に、線材（８）が、右フォーマ（２８）、左フ
ォーマ（２９）の斜面に当たって、はねかえされ、スロ
ット（２１）内に収容されるように、補助的な働きをす
るものである。 【００３２】また、本願の実施例では、電機子（１３）
の内周側に位置する線材（８）を案内するフォーマを、
上フォーマ（９）、下フォーマ（１０）の様な形状とし
たが、この様な形状に限るものではなく、図５に示すフ
ォーマ（３０）のようにフライヤに対向して、電機子
（１３）外周より内周側に位置する線材（８）をスロッ
ト（２１）内に巻き落とすように斜面が形成されている
ものであればよい。 【００３３】なお、本願は、１つの磁極（２０）に巻線
する集中巻きにおいても有効であるが、本願実施例のよ
うな、複数の磁極（２０）間の両端のスロット（２１）
に線材（８）を巻き落とす分布巻線に適している。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の巻線方法の実施に用いられる巻線機の
図 【図２】本発明の巻線方法を示す図 【図３】本発明の巻線方法の実施に用いられる他の巻線
機の図 【図４】本発明の巻線方法を示す図 【図５】本発明の巻線方法を示す図 【図６】従来の巻線方法の実施に用いられる巻線機の図 【図７】従来の巻線方法を示す図 【符号の説明】 １ 基台 ２ フライヤ ３ フライヤアーム ４ プーリー１ ５ プーリー２ ６ フライヤ回転モータ ７ フライヤ前後シリンダ ８ 線材 ９ 上フォーマ １０ 下フォーマ １１ 上フォーマシリンダ １２ 下フォーマシリンダ １３ 電機子 １４ 整流子 １５ 割出しモータ １６ チャック １７ チャックシリンダ １８ フライヤ支持台 １９ 取付板 ２０ 磁極 ２１ スロット ２２ 軸 ２３ 支持軸 ２４ 割出しモータ支持台 ２５ 基端部 ２６ 開口部 ２７ 整流子カバー ２８ 右フォーマ ２９ 左フォーマ ３０ フォーマ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】電機子の磁極に、回転するフライヤの線材
   供給部から繰り出される線材により巻線する巻線方法に
   おいて、フライヤと対向する位置に前記線材を前記電機
   子の磁極間のスロットに案内するフォーマを設けるとと
   もに、前記フライヤを、前記スロットの基端部近傍に位
   置させて巻線することにより、前記線材を前記フォーマ
   の斜面に沿って、前記電機子のスロット内に導き、前記
   スロットの基端部に巻落とすことを特徴とする巻線方
   法。