JP2008301573A - 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク - Google Patents
分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008301573A JP2008301573A JP2007142190A JP2007142190A JP2008301573A JP 2008301573 A JP2008301573 A JP 2008301573A JP 2007142190 A JP2007142190 A JP 2007142190A JP 2007142190 A JP2007142190 A JP 2007142190A JP 2008301573 A JP2008301573 A JP 2008301573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core type
- split core
- winding
- pole
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
【課題】 ノズルが通過可能な隙間を介して複数の分割コア式ワークを(例えば保持治具に収納して)環状に配置し、各極に巻線することによって、巻線部の端末線の結線処理を不要とする巻線方法と、その巻線方法の実施に直接使用する巻線機、保持治具、及び分割コア式ワークを提供する。
【解決手段】 複数の分割コア式ワーク6を円筒状のコアケース41に、ノズル3が通過可能な隙間Kを有するとともに収納内径d1と等しい配置外径D1を有する形態で、円環状に収納・配置する。各ワーク6のヨーク部6yは、コアケース41の仕切壁41a、内周面41c及び突出部41dで周方向と径方向とにガイドされて軸線方向に挿入される。円環板状のケース蓋42をコアケース41に固定するとともに、コアケース41を円筒状のケース受け43に収容し、このようにしてワーク収納具40を組み立てる。
【選択図】 図8
【解決手段】 複数の分割コア式ワーク6を円筒状のコアケース41に、ノズル3が通過可能な隙間Kを有するとともに収納内径d1と等しい配置外径D1を有する形態で、円環状に収納・配置する。各ワーク6のヨーク部6yは、コアケース41の仕切壁41a、内周面41c及び突出部41dで周方向と径方向とにガイドされて軸線方向に挿入される。円環板状のケース蓋42をコアケース41に固定するとともに、コアケース41を円筒状のケース受け43に収容し、このようにしてワーク収納具40を組み立てる。
【選択図】 図8
Description
本発明は、分割コア式ワーク(すなわち多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割されたワーク)の巻線方法に関する。また、その巻線方法の実施に直接使用する巻線機、保持治具、及び分割コア式ワークに関する。
レゾルバ等の回転角度検出機器や電動機、発電機等の回転式電気機械に備えられるアウタステータ形の多極電機子用の分割コア式ワーク(以下、単にワークともいう)に巻線する場合、例えば巻き付け用線材(ワイヤ)が繰り出されるノズルを駆動するモータと、ワークの割り出し回転をするモータとを個々に駆動し、ノズルとワークを相対的に移動させることで行われる。すなわち、ノズルは上下移動し、ワークはその中心を軸として回動運動することで線材が各極に巻き付けられるので、各極への巻線を短時間で隙間なく行うことができる。本明細書では、このような巻線方法(巻線機)をノズル・ワーク駆動式と呼ぶこととする。
近年、アウタステータ形の多極電機子では、小型化と性能向上を両立させるために、ヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極の限られた巻線スペースに、ノズル・ワーク駆動式によっていかに多くの巻線ができるかが要求されている。そのために、個々の分割コア式ワーク(の極)にノズル・ワーク駆動式で巻線部を形成することによって巻数の増加を図っている(特許文献1,2参照)。
その際、特許文献1のように、1個の分割コア式ワークをホルダに支持し、ノズルによって極に巻線部を形成することによって、巻線時のワークの径方向の位置決め精度を向上させて整列巻数の増加を図ることができる。また、特許文献2のように、複数の分割コア式ワークを支持台上に一列状に支持し、複数のノズルを用いて各極に同時に巻線部を形成することによって、高能率での整列巻線操作を可能とする。
これらに開示された技術は、いずれも分割コア式ワークの極毎にノズルで巻線を行って巻線部を形成するものであり、多極電機子(レゾルバ、電動機等の完成品)を得るためには、特許文献3に示すように、巻線を終えた複数の分割コア式ワークを環状に集合配置する操作を要する。このとき、環状に集合配置された複数の分割コア式ワークを多極電機子の径になるまで縮径して接合する(半径方向内側にずらして溶接する)方式が採用される場合もある。
いずれにしても、巻線後の分割コア式ワークを環状に集合配置して多極電機子を得るためには、各分割コア式ワークの巻線部の端末線を位相毎に結線処理しなければならない。例えば、3相モータの場合には、分割コア式ワークの巻線部につき2本の端末線を位相毎に結線して、合計6本の端末線に集約する必要がある。したがって、例え個々の分割コア式ワークの巻線時に高精度・高能率を維持することができても、結線処理時に多くの工数を要するとともに、断線等のトラブルによって製品歩留りが著しく低下するおそれがある。
本発明の課題は、ノズルが通過可能な隙間を介して複数の分割コア式ワークを(例えば保持治具に収納して)環状に配置し、各極に巻線することによって、巻線部の端末線の結線処理を不要とする巻線方法と、その巻線方法の実施に直接使用する巻線機、保持治具、及び分割コア式ワークを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の分割コア式ワークの巻線方法は、
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
前記複数の分割コア式ワークを、前記多極電機子の外径よりも大きな外径を有して、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に配置する配置工程と、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成する巻線工程とを含むことを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
前記複数の分割コア式ワークを、前記多極電機子の外径よりも大きな外径を有して、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に配置する配置工程と、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成する巻線工程とを含むことを特徴とする。
このように、配置工程にてノズルが通過可能な隙間を介して複数の分割コア式ワークを環状に配置し、巻線工程にて各極に巻線して巻線部を形成する。したがって、分割コア式ワークの極への巻線により線材の巻数を増やすことができる。しかも、各分割コア式ワークの極に形成される巻線部間の線材を、従来のような結線処理を要することなく、巻線時の渡り線として線処理できるので、巻線工程やその後の工程における線処理が容易になる。また、断線等のトラブルの発生を回避して製品歩留りを低下させずにすみ、製造コストの削減を図ることができる。
なお、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線機について、「コイル形成用の線材を保持するノズル及び/又は半径方向に突出する複数の極を有するワークが該ワークの周方向に駆動されることにより、該ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、前記ノズル及び/又はワークが前記ワークの厚み方向に駆動されることにより、該ノズルが前記巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有し、前記ワークの各極に前記線材を巻き付けるための巻線機」と表わすこともできる。
つまり、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線方法(巻線機)としては、以下の4タイプのいずれであってもよい。
(1)ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ;
(2)ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ;
(1)ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ;
(2)ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ;
(3)ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ;
(4)ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ。
(4)ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有するタイプ。
以上の巻線方法では、巻線工程の後に、極に巻線部が形成された複数の分割コア式ワークを一斉に又は順次半径方向外側から内側へ向かって押圧・移動することにより、隙間を詰めて複数の分割コア式ワークによって形成される外径を多極電機子の外径に一致させる縮径工程を含むことが望ましい。このように、巻線工程にて環状に配置した複数の分割コア式ワークの極に巻線した後、縮径工程にて環状に集合配置された複数の分割コア式ワークを多極電機子の径になるまで縮径するので、多極電機子を精度よく製造することができる。
例えば、このような縮径工程において、複数の分割コア式ワークによって形成される外径を多極電機子の外径に一致させた後、隣り合う分割コア式ワークのヨーク部を接合する場合には、多極電機子を一層精度よくかつ能率よく製造することができる。ここで、「接合」には、溶接、ろう付け、溶着、接着、マグネット吸着等を含む。
また、配置工程において、複数の分割コア式ワークが、多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有する筒状のケース体に、ノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、
縮径工程の前又は後に、ケース体から複数の分割コア式ワーク又は多極電機子を取り出す取外し工程を含んでもよい。
縮径工程の前又は後に、ケース体から複数の分割コア式ワーク又は多極電機子を取り出す取外し工程を含んでもよい。
このように、筒状のケース体に分割コア式ワークを収納し、巻線工程での極への巻線後に縮径(縮径工程)と取外し(取外し工程)とが行われるので、ケース体と分割コア式ワークを用いた多極電機子の製造が効率よく円滑に行なえる。なお、取外し工程は、縮径工程の前(すなわち、巻線工程の後)に環状に集合配置された複数の分割コア式ワークに対して実施する場合と、縮径工程の後に多極電機子に対して実施する場合とがある。
さらに、ケース体には、各極に巻き付ける前に形成される線材始端部又はその各極に巻き付けた後に形成される線材終端部を線端部として保持するために、その線端部を保持することのできる線端保持部材が形成され、
巻線工程の前に、ノズルの移動により線材が線端保持部材と巻線部との間に架け渡される線端処理工程を含むことができる。
巻線工程の前に、ノズルの移動により線材が線端保持部材と巻線部との間に架け渡される線端処理工程を含むことができる。
このように、通常のアウタステータタイプの多極電機子用ワークと同様に同位相の巻線の最初(線材始端部)と最後(線材終端部)において線端部の処理が行えるので、線端処理の制御を共用化できる。また、同位相の巻線の中間部では渡り線として線処理できるので、巻線後の結線処理に伴う断線等のトラブルの発生を減少させて製品歩留りを維持することができる。
なお、線端部を保持する線端保持部材として、線端部を絡げるための絡げピンや線端部をかしめるためのかしめピンを用いることができる。したがって、線端処理工程には絡げ工程やかしめ工程が含まれる。さらに、第一の線端処理工程(すなわち始端処理工程)において、始端保持部材と巻線部との間に架け渡される線材はスタート線(S線)に該当し、第二の線端処理工程(すなわち終端処理工程)において、終端保持部材と巻線部との間に架け渡される線材はフィニッシュ線(F線)に該当する。
次に、上記課題を解決するために、本発明の分割コア式ワークの保持治具は、
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向への移動を阻止するためのスライド防止部とを有する筒状のケース体を含むことを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向への移動を阻止するためのスライド防止部とを有する筒状のケース体を含むことを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の分割コア式ワークの保持治具は、
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向の一方側への移動を阻止するためのケース側のスライド防止部とを有する筒状のケース体と、
そのケース体に対して軸線方向の他方側から被せられるとともに、前記分割コア式ワークの軸線方向の他方側への移動を阻止するための蓋側のスライド防止部が形成された板状の蓋体とを含むことを特徴とする。
リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向の一方側への移動を阻止するためのケース側のスライド防止部とを有する筒状のケース体と、
そのケース体に対して軸線方向の他方側から被せられるとともに、前記分割コア式ワークの軸線方向の他方側への移動を阻止するための蓋側のスライド防止部が形成された板状の蓋体とを含むことを特徴とする。
これらの保持治具を用いれば、ノズル通過用の隙間を介して複数の分割コア式ワークをケース体に収納することによってワークが安定して保持されるので、線材の巻数をさらに増やすことができる。また、各分割コア式ワークの極に形成される巻線部間の線材を、巻線時の渡り線として容易に線処理できる。さらに、保持治具によって分割コア式ワークの周方向、径方向、軸線方向への移動を阻止できるので、断線等のトラブルの発生を回避して製品歩留りを低下させずにすみ、製造コストの削減を図ることができる。特に、ケース体と蓋体とを用いる場合には、分割コア式ワークの軸線方向への移動を容易に阻止できる。
具体的には、蓋側のスライド防止部は、蓋体の軸線方向一方側の端面で構成されるとともに、分割コア式ワークは、ケース体に対して軸線方向の他方側から一方側へ向けて挿入されることにより、その挿入方向下手側においてケース側のスライド防止部に係止される一方、その挿入方向上手側において蓋体の端面で押圧・保持されることが望ましい。このように、ケース側のスライド防止部と蓋体の端面とにより分割コア式ワークの軸線方向への移動(上下スライド)を容易に防止できる。
さらに、ケース体の軸線方向他方側の端面には、各極に巻き付ける前に形成される線材始端部又はその各極に巻き付けた後に形成される線材終端部を線端部として保持するために、その線端部を保持することのできる線端保持部材が軸線方向他方側に向けて立設され、蓋体の軸線方向一方側の端面には、線端保持部材を挿通するための挿通孔を貫通形成することができる。
これによって、巻線後にケース体から蓋体を取り外したときに、線端部(絡げ部)がケース体の線端保持部材から外れるので、巻線済の分割コア式ワーク(又は多極電機子)のケース体からの離脱が容易になる。また、通常のアウタステータタイプの多極電機子用ワークと同様に同位相の巻線の最初(線材始端部)と最後(線材終端部)において線端部の処理が行えるので、線端処理の制御を共用化できる。さらに、同位相の巻線の中間部では渡り線として線処理できるので、巻線後の結線処理に伴う断線等のトラブルの発生を減少させて製品歩留りを維持することができる。なお、ケース体の端面に立設され、線端部を保持する線端保持部材として、線端部を絡げるための絡げピンや線端部をかしめるためのかしめピンを用いることができる。
そして、回転防止部は、ケース体の内周面において分割コア式ワーク間に形成される隙間に対応して、軸線方向に沿って所定の長さで半径方向内側に膨出形成された仕切壁で構成され、分割コア式ワークは、そのヨーク部がケース体の仕切壁に沿って挿入されることにより、周方向への移動が阻止される。このように、ケース体の仕切壁によって、分割コア式ワークの周方向への移動(位置ずれ)を容易に防止できる。
具体的には、倒れ防止部は、仕切壁の膨出先端部から周方向に延設された突出部で構成され、分割コア式ワークは、そのヨーク部がケース体の内周面と仕切壁の突出部との間に配置されることにより、径方向への移動が阻止される。このように、ケース体の内周面により分割コア式ワークの径方向外側への移動(倒れ)を防止でき、仕切壁の突出部により分割コア式ワークの径方向内側への移動(倒れ)を防止できる。
さらに、上記課題を解決するために、本発明の分割コア式ワークの巻線機は、
上記した分割コア式ワークの保持治具に前記複数の分割コア式ワークが収納・配置され、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成することを特徴とする。
上記した分割コア式ワークの保持治具に前記複数の分割コア式ワークが収納・配置され、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成することを特徴とする。
このような巻線機によれば、分割コア式ワークの極への巻線により線材の巻数を増やすことができる。しかも、各分割コア式ワークの極に形成される巻線部間の線材を、従来のような結線処理を要することなく、巻線時の渡り線として線処理できるので、断線等のトラブルの発生を回避して、能率よく巻線することができる。
したがって、上記課題を解決するために、本発明の分割コア式ワークは、
上記した分割コア式ワークの保持治具に収納・配置される分割コア式ワークであって、
前記ヨーク部には、前記ケース体と係合して、自身の周方向、径方向及び軸線方向への移動を防止するための係合部が形成されていることを特徴とする。
上記した分割コア式ワークの保持治具に収納・配置される分割コア式ワークであって、
前記ヨーク部には、前記ケース体と係合して、自身の周方向、径方向及び軸線方向への移動を防止するための係合部が形成されていることを特徴とする。
このように、分割コア式ワークのヨーク部にケース体と係合する係合部(例えば、係合ピンや係合凹部)を設けることによって、三方向(周方向、径方向及び軸線方向)への移動を同時に防止できる。この場合、ケース体にはワークの係合部と対応する係合部(例えば、係合凹部や係合ピン)を設ければよい。なお、保持治具の蓋体においては、分割コア式ワークのヨーク部端面を押圧するだけでも、分割コア式ワークの軸線方向への移動を防止できる。
(実施例1)
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図1は本発明に係る巻線機の全体側面図、図2は全体正面図、図3は全体平面図である。図1に示すように、巻線機100は、ベース1、ベース2、ノズル3、後述する分割コア式ワーク(以下、単にワークともいう)6の割出回転用モータ4及びノズル駆動用モータ5で主に構成される。割出回転用モータ4はワーク6の駆動装置であり回転駆動機構でもある。ベース1及びベース2は図示しないメインベースに固定される。ベース1は割出回転用モータ4を回動不能に固定する。
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。図1は本発明に係る巻線機の全体側面図、図2は全体正面図、図3は全体平面図である。図1に示すように、巻線機100は、ベース1、ベース2、ノズル3、後述する分割コア式ワーク(以下、単にワークともいう)6の割出回転用モータ4及びノズル駆動用モータ5で主に構成される。割出回転用モータ4はワーク6の駆動装置であり回転駆動機構でもある。ベース1及びベース2は図示しないメインベースに固定される。ベース1は割出回転用モータ4を回動不能に固定する。
ノズル3は、ノズルブラケット60(ノズル保持具)に取り付けられ、ノズルブラケット60を含むノズル回動ユニット70がタイミングベルト11に固定されている。タイミングベルト11はノズル駆動用モータ5と接続される。このノズル駆動用モータ5付近は図2にて後に説明する。ノズル駆動用モータ5は支持部材12に固定され、支持部材12はリニアガイド13が取り付けられた前後移動枠14にビス等で固定される。リニアガイド13はリニアレール15が取り付けられた移動部材16(送り部材)上をワーク6に対して進退する方向(前後方向)に移動可能となっている。移動部材16には、前後移動枠14を移動させるための前後移動用モータ17が取り付けられる。前後移動用モータ17はカップリング18を介して、ボールねじ装置18a(図2,図3参照)により回転運動を直線運動に変換し、前後移動枠14をワーク6に対して進退する方向(前後方向)に移動することを可能にする。
移動部材16には、リニアガイド19が取り付けられる。リニアガイド19は、リニアレール20が取り付けられたベース2上を前後移動枠14に対して直交する方向(左右方向)に移動可能となっている。ベース2には、移動部材16を移動させるための横移動用モータ21(ノズル送りモータ)が取り付けられる。横移動用モータ21はカップリング22(図2参照)を介して、ボールねじ装置22a(図3参照)により回転運動を直線運動に変換し、移動部材16を前後移動枠14に対して直交する方向(左右方向)に移動することを可能にする。
図2はノズル駆動用モータ5付近の正面図である。この巻線機100はノズル3を2箇所に設けたいわゆる2連タイプのもので、これに伴って割出回転用モータ4、ワーク6(図3参照)、ノズルブラケット60等も2個ずつ設けられている。既述の如くノズル3はノズルブラケット60に固定され、ノズルブラケット60を含むノズル回動ユニット70はリニアガイド24及びタイミングベルト11にビス等で固定される。リニアガイド24は、リニアレール23が取り付けられた支持部材12上を、ワーク6(図1参照)が取り付けられるスピンドル軸33(図1参照)と平行な方向(上下方向)に移動可能となっている。支持部材12にはノズル回動ユニット70を上下移動させるための回転駆動機構であるノズル駆動用モータ5が取り付けられている。ノズル駆動用モータ5は回転する軸である出力軸25から支持部材12に取り付けられたプーリ27を回転させる。プーリ27にはタイミングベルト11が掛けられ、一方のプーリ28と共にタイミングベルト11を移動させる。プーリ27とプーリ28はその回転を支持する軸が平行に設けられているため、その軸間においてタイミングベルト11に取り付けられたノズル回動ユニット70は上下方向に直線移動することが可能となる。
図1に戻り、ベース1は割出回転用モータ4を回動不能に固定する。割出回転用モータ4の回転する軸である出力軸31には、回転する軸であるスピンドル軸33が直接取り付けられる。スピンドル軸33にかかる軸方向の負荷は、ベース1に装着されたスラストベアリング38にて支持されている。スピンドル軸33には、図示しないクランプ機構等によりワーク6を固定するためのワーク収納具40(ワーク保持治具の一例)が、連結部40cを介して一体的に取り付けられる。なお、スピンドル軸33とワーク収納具40(連結部40c)とは締結部材39により一体回転可能に締結される。
図3の平面図に示すように、本実施例では、前後方向がワーク6に対して前後移動枠14が進退する方向(進出側が前方、後退側が後方)とされ、作業者が巻線前のワーク6を供給し、巻線後のワーク6を取り出すワーク供給・取出方向が前後方向に沿って設定されている。同様に、左右方向が各ノズル3に対応してワーク6が配列される方向(ワーク6の中心点を結んだ方向)とされ、線材Wを極に1周巻き付ける毎にノズル3を所定ピッチ(例えば線材Wの太さずつ)でワーク6の半径方向に送るノズル送り方向が左右方向に沿って設定されている。また、ワーク6は外周を形成するヨーク部6yから半径方向内側に突出する複数の極6pを有するインナーコアタイプ(アウタステータ形)とされ(図4参照)、ノズルブラケット60のノズル側端部61がワーク6の内側に、回動軸側端部62がワーク6の外側にそれぞれ配置されている。
図3に示すように、ノズル送り方向がワーク供給・取出方向に対して交差する(例えば直交する)ように設定されている。このとき、ワーク供給・取出作業を行う作業者から見てノズル送り方向は左右方向となる。また、ノズル送り方向はワークの配列方向に設定されている。供給・取出作業を行う作業者にとって、ノズル3部分が目視しやすく、巻線状態の確認が容易である。
次に、図4によりノズル回動ユニット70について説明する。ノズル回動ユニット70は、ユニット本体700に、2個(2連)のノズルブラケット60(ノズル保持具)が、各々のノズルブラケット60の第二軸孔62に取り付けられた2個の回動軸71と、これらの回動軸71を個別に回動駆動する2個のエアシリンダ72(駆動アクチュエータ)とにより、同時に同方向に回動可能に取り付けられる。このノズル回動ユニット70のユニット本体700は、タイミングベルト11(図2参照)に固定されている。2個のノズルブラケット60の各々の第一軸孔61には、ノズル3が取り付けられている。73はエアシリンダ72のジョイント72aと回動軸71とを連結ピン72bを介して連結する連結アーム、74は連結ピン72bが当接することによってノズル3を後述する巻線状態(巻線工程)と絡げ状態(絡げ工程)との2位置に位置決め保持するためのストッパである。
各回動軸71は、これらに対応するワーク6の配列方向とほぼ直交して配置されている。また、ノズル3の送り方向が、これらのノズル3に対応するワーク6の配列方向に沿って配置されている。ただし、ワーク6の配列方向とは、ここでは図4(a)の平面視(ワーク6の軸線方向視)でワーク6の中心点を結んだ方向をいう。
ノズル3は、その先端が第二中心線O2(図5参照)の延長線上に位置する。つまり、ノズル3の先端と回動軸71の中心とが一致することにより、回動軸71周りでのノズル3の回動に伴うノズル3先端の昇降変位量はほぼ0になる。
ここで、ノズル回動ユニット70は、次の2状態に切り換え使用される。
(1)ワーク6が周方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6pから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル3がワーク6の厚み方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6p及びそれに隣接する極6pの間に形成される隙間(スロット)を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク6の各極6pに線材Wを巻き付ける巻線状態。
(2)ノズル3をエアシリンダ72によってワーク6の端面と平行状に配置される回動軸71周りに回動させ約90°姿勢変換した形態にて、線材Wをワーク収納具40の端面に立設された絡げピン40a(線端保持部材)に絡げる状態と、巻線部分以外の線材Wの中途部をワーク収納具40の端面に立設された渡り線用ピン40bに対して渡り線として掛け渡す状態。
(1)ワーク6が周方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6pから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル3がワーク6の厚み方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6p及びそれに隣接する極6pの間に形成される隙間(スロット)を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク6の各極6pに線材Wを巻き付ける巻線状態。
(2)ノズル3をエアシリンダ72によってワーク6の端面と平行状に配置される回動軸71周りに回動させ約90°姿勢変換した形態にて、線材Wをワーク収納具40の端面に立設された絡げピン40a(線端保持部材)に絡げる状態と、巻線部分以外の線材Wの中途部をワーク収納具40の端面に立設された渡り線用ピン40bに対して渡り線として掛け渡す状態。
図5は図4のノズル回動ユニットに用いられるノズルブラケットを示す。ノズルブラケット60は、ノズル3を取り付けるための第一軸孔61が形成されたノズル側端部601から所定方向に延び、方向変換部603を経た後、回動軸71を取り付けるための第二軸孔62が形成された回動軸側端部602に至る門形状を呈する。第一軸孔61の第一中心線O1と第二中心線O2とは、ほぼ直交状に一点で交わっている。ここで、所定方向とは、巻線状態においてはワーク厚み方向(上下方向)、絡げ状態と渡り線形成状態では水平方向となる。
また、図5(c)に示すように、ノズル側端部601と回動軸側端部602との間の最小距離をLとし、少なくともその最小距離Lの範囲にわたって第二中心線O2と平行な平坦部603cが方向変換部603に形成され、これら第二中心線O2と平坦部603cとの間の距離をHとする。一方、ワーク6の外周半径をr、ワーク6の軸線方向の全厚さをtとしたとき、L>rかつ、H>tを満足するように設定されている。
さらに、このノズルブラケット60の第二中心線O2がノズル3の回動中心とされ、巻線機100に対して片持ち状に装着されている。この第二中心線O2は水平状に固定して配置されるとともに、第一中心線O1は巻線状態において水平状、絡げ状態と渡り線形成状態ではワーク厚み方向(上下方向)となるように配置されている。
次に、図6は分割コア式ワーク及びワーク収納具の一例を示す分解斜視図、図7はワーク収納具の組立状態を示す斜視図である。例えば、リング状の外周を形成するヨーク部6yから半径方向内側に突出する複数(例えば12個)の極6pのそれぞれに巻線部6wが形成された3相モータ用ステータ600(多極電機子;図17参照)を製造する際に、複数(例えば12個)に分割された分割コア式ワーク6を用いることにより、巻線部6wの巻数を増やすことができる。このときワーク6は、図6に示すように、所定角度範囲(例えば30°)のヨーク部6y及びインシュレータ6i(絶縁部)と、1つの極6pとを有するように複数(例えば12個)に分割されている。
図6に示すワーク収納具40(ワーク保持治具)は、各ワーク6のヨーク部6yが下向きに(軸線方向の一方側に)挿入される円筒状のコアケース41(ケース体)と、上方から(軸線方向の他方側から)コアケース41に被せられる円環板状のケース蓋42(蓋体)と、コアケース41を収容してスピンドル軸33(図4(c)参照)の上端部に固定される円筒状のケース受け43(巻線機側治具)とを備えている。
コアケース41は、完成品である3相モータ用ステータ600の完成外径D0よりも大きな収納内径d1を有している(図8(a),図12(k)参照)。コアケース41の内部には、極6pに巻線するための線材Wを保持するノズル3が通過可能な隙間K(図9(d)参照)を有する形態で、複数のワーク6が円環状に収納・配置される。つまり、コアケース41内の複数のワーク6は、収納内径d1と等しい配置外径D1を有している(図8(a)参照)。
複数(例えば6本)の固定ねじ44(固定部材)が、それぞれケース蓋42に形成された貫通孔42cを通り、コアケース41の上端面に形成されたねじ孔41gと螺合することによって、コアケース41とケース蓋42とは一体化される。ケース受け43には、内部に収容されるコアケース41を途中で受け止めるために、上半部の内径d3がコアケース41の外径D3と等しく、かつ下半部の内径d2が上半部の内径d3よりも小となるように(図8(a)参照)内周面に段差43cが形成されている。ケース受け43の内周面には、段差43cから上方へ向けて円柱状の固定リブ43b(突起部)が立設され、コアケース41外周面の切欠41f及びケース蓋42外周面の切欠42bとそれぞれ嵌合してワーク収納具40相互間の回転移動を防止している。
また、ケース受け43の上端面には、互いに同数のスタート用絡げピン43a1(始端保持部材;線端保持部材)とフィニッシュ用絡げピン43a2(終端保持部材;線端保持部材)からなる絡げピン43a(線端保持部材)が立設されている。3相モータの場合、スタート用絡げピン43a1とフィニッシュ用絡げピン43a2とが各3本で、絡げピン43aは合計6本になる。
さらに、コアケース41及びケース蓋42は、各々のワーク6の三方向(周方向、径方向及び軸線方向)への移動を阻止するための構造を有する。
具体的には、図7に示すように、コアケース41の内周面41cには、ワーク6間に形成される隙間Kに対応して、仕切壁41a(回転防止部)が軸線方向に沿って所定の長さで半径方向内側に膨出形成されている。各ワーク6は、ヨーク部6yがコアケース41の仕切壁41aに沿って挿入されることにより、周方向への移動(位相ずれ)が阻止される。また、その仕切壁41aの膨出先端部には、突出部41dが周方向両側に延設されている。各ワーク6は、ヨーク部6yがコアケース41の内周面(外側の倒れ防止部)と仕切壁41aの突出部41d(内側の倒れ防止部)との間に配置されることにより、径方向への移動(倒れ)が阻止される。
図6に戻り、コアケース41の内周面41bの下端部には、挿入された各ワーク6のヨーク部6yの下向き(軸線方向の一方側)への移動を阻止するための挿入当接部41e(ケース側のスライド防止部)が形成されている。また、ケース蓋42の下端面42a(蓋側のスライド防止部)は、各々のワーク6の上向き(軸線方向の他方側)への移動を阻止する機能を有する。したがって、各ワーク6は、コアケース41に対して下向きに(軸線方向の他方側から一方側へ向けて)挿入されたとき、下側(挿入方向下手側)では挿入当接部41eに当接・係止され、上側(挿入方向上手側)ではケース蓋42の下端面42a端面で押圧・保持される。このように、各ワーク6は、コアケース41の挿入当接部41eとケース蓋42の下端面42aとにより、軸線方向への移動(上下スライド)が阻止される。
なお、図7に示すように、コアケース41の仕切壁41aの上端面には、ワーク6と同数(すなわち極6pと同数;個々では12個)の渡り線用ピン41b(渡り線係止部材)が立設され、各渡り線用ピン41bは、ワーク収納具40が組み立てられたとき、ケース蓋42の内周面の内側に位置している。すなわち、各ワーク6がコアケース41の内周面41cに挿入され、ケース蓋42がコアケース41に被せられたとき、仕切壁41aの上端面は、渡り線用ピン41bよりも外側ではケース蓋42の下端面42aで押圧・保持され、渡り線用ピン41bよりも内側では露出状態となる。
次に、このような分割コア式ワーク6を用いて3相モータ用ステータ600を製造する場合の巻線機100の作動について、主として図8〜図12の工程説明図により説明する。
<配置(ワークセット)工程>……図8(a)及び図6・図7
複数の分割コア式ワーク6を、3相モータ用ステータ600(完成品)の完成外径D0(図12(k)参照)よりも大きな収納内径d1を有する円筒状のコアケース41に、ノズル3が通過可能な隙間Kを有するとともに収納内径d1と等しい配置外径D1を有する形態で、円環状に収納・配置する。このとき、各ワーク6のヨーク部6yは、コアケース41の仕切壁41a、内周面41c及び突出部41dで周方向と径方向とにガイドされて軸線方向に挿入され、コアケース41の挿入当接部41eとケース蓋42の下端面42aとで軸線方向に固定される。固定ねじ44によって円環板状のケース蓋42をコアケース41に固定するとともに、そのコアケース41を円筒状のケース受け43に収容し、このようにして組み立てたワーク収納具40をスピンドル軸33に固定する(図1参照)。
複数の分割コア式ワーク6を、3相モータ用ステータ600(完成品)の完成外径D0(図12(k)参照)よりも大きな収納内径d1を有する円筒状のコアケース41に、ノズル3が通過可能な隙間Kを有するとともに収納内径d1と等しい配置外径D1を有する形態で、円環状に収納・配置する。このとき、各ワーク6のヨーク部6yは、コアケース41の仕切壁41a、内周面41c及び突出部41dで周方向と径方向とにガイドされて軸線方向に挿入され、コアケース41の挿入当接部41eとケース蓋42の下端面42aとで軸線方向に固定される。固定ねじ44によって円環板状のケース蓋42をコアケース41に固定するとともに、そのコアケース41を円筒状のケース受け43に収容し、このようにして組み立てたワーク収納具40をスピンドル軸33に固定する(図1参照)。
このとき、前工程の終了時にノズル3から引き出された線材Wの終端部が線端クランプ部80に挟まれている。ノズル3は各ワーク6との干渉を避けるため、ワーク6の外側において、エアシリンダ72(図4参照)によってワーク6のヨーク部6yの上端面と平行状に配置される回動軸71周りに回動させ約90°姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持しておくのが望ましい。
<始端部絡げ工程>……図8(b)
ノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持しつつ、線端クランプ部80に挟まれた線材W(スタート線S)をワーク受け43の上端面に立設された第1相のスタート用絡げピン43a1に絡げる。その後、ノズル3をもとの姿勢(図13のa位置)に戻す。
ノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持しつつ、線端クランプ部80に挟まれた線材W(スタート線S)をワーク受け43の上端面に立設された第1相のスタート用絡げピン43a1に絡げる。その後、ノズル3をもとの姿勢(図13のa位置)に戻す。
<始端部カット・捨て線工程>……図9(c)
図示しない左右(ワークの配列方向)移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部80をワーク6から離れる方向(図では左方向)に移動させ、線材Wの始端部(スタート線S)を引き千切り、次に旋回用エアシリンダ81(図3参照)を作動させ、線端クランプ部80を旋回させて、線材Wの始端部(スタート線S)の一部を余り線LWとして機外に捨てる。
図示しない左右(ワークの配列方向)移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部80をワーク6から離れる方向(図では左方向)に移動させ、線材Wの始端部(スタート線S)を引き千切り、次に旋回用エアシリンダ81(図3参照)を作動させ、線端クランプ部80を旋回させて、線材Wの始端部(スタート線S)の一部を余り線LWとして機外に捨てる。
<巻線工程>……図9(d)及び図14〜図16
ワーク6が周方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6pから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル3がワーク6の厚み方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6p及びそれに隣接する極6pの間に形成される隙間K(スロット)を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク6の第1相の各極6p(計4個)に線材Wを巻き付けて巻線部6wを形成する。
ワーク6が周方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6pから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル3がワーク6の厚み方向に駆動されることにより、ノズル3が巻線すべき極6p及びそれに隣接する極6pの間に形成される隙間K(スロット)を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク6の第1相の各極6p(計4個)に線材Wを巻き付けて巻線部6wを形成する。
この巻線工程を、巻線時のノズル3及びワーク6’の作動説明を示す図14〜図16によりさらに具体的に説明する。なお、図14〜図16はアウターコアタイプのワーク6’に関するものであるが、原理的には図9(d)と同様である。図14(a)に示すように、ノズル3内から線材Wが繰り出される。その後、図14(b)に示すように、ノズル3がノズル駆動用モータ5(図1参照)により極6p間の隙間N1(スロット)を下降する。
図15は図14に続く巻線時のノズル3及びワーク6’の作動説明図である。ノズル3が極6p間の隙間N1を下降した後、図15(a)に示すように、割出回転用モータ4(図1参照)がワーク6’を右回転させ、ノズル3が隣接する隙間N2に位置したときに停止すると、線材Wは極6pの側面S1に当接する。その後、図15(b)に示すように、ノズル3がノズル駆動用モータ5(図1参照)により極6p間の隙間N2を上昇する。
図16は図15に続く巻線時のノズル3及びワーク6’の作動説明図である。図16(a)に示すように、割出回転用モータ4(図1参照)がワーク6’を左回転させると、線材Wは極6pの側面S2に当接する。図16(b)に示すようにノズル3は最初の隙間N1を下降する。
図16(b)に示すようにノズル3が線材Wを極6pに1周巻き付ける毎に横移動用モータ21(図1,図2参照)を作動させて、線材Wの太さ分を基準とする所定のピッチでノズル3を送る。
<渡り線形成工程>……図10(e)
ノズル3による第1相の1つの極6pへの巻線が終了し巻線部6wが形成されたら、再びノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持し、線材Wの中途部をコアケース41の仕切壁41aの上端面に立設された渡り線用ピン41bに対して渡り線RWとして掛け渡す。渡り線RWの形成により、線材Wがワーク6の内径側に入り込むのが阻止される。その後巻線工程と渡り線形成工程とを交互に繰り返す。3相モータ用ステータ600(図12(k)参照)の場合、2つ跳びの極6pに巻線され巻線部6wが順次形成される。
ノズル3による第1相の1つの極6pへの巻線が終了し巻線部6wが形成されたら、再びノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持し、線材Wの中途部をコアケース41の仕切壁41aの上端面に立設された渡り線用ピン41bに対して渡り線RWとして掛け渡す。渡り線RWの形成により、線材Wがワーク6の内径側に入り込むのが阻止される。その後巻線工程と渡り線形成工程とを交互に繰り返す。3相モータ用ステータ600(図12(k)参照)の場合、2つ跳びの極6pに巻線され巻線部6wが順次形成される。
<終端部絡げ工程>……図10(f)
ノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持しつつ、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)をワーク受け43の上端面に立設された第1相のフィニッシュ用絡げピン43a2に絡げる。
ノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持しつつ、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)をワーク受け43の上端面に立設された第1相のフィニッシュ用絡げピン43a2に絡げる。
<クランプ工程>……図11(g)
引き続きノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持し、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)を線端クランプ部80に挟む。
引き続きノズル3を姿勢変換した形態(図13のb位置)に保持し、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)を線端クランプ部80に挟む。
<終端部カット工程>……図11(h)
図示しない左右(ワークの配列方向)移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部80をワーク6から離れる方向(図では左方向)に移動させ、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)を引き千切る。
図示しない左右(ワークの配列方向)移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部80をワーク6から離れる方向(図では左方向)に移動させ、線材Wの終端部(フィニッシュ線F)を引き千切る。
<次相のセット工程>……図12(i)
割出回転用モータ4(図1参照)を回転させて、ノズル3が次相(3相モータ用ステータの場合、2相目)の最初に巻線する極6pに近接した第2相のスタート用絡げピン43a1の近傍に位置するようにセットする。以下、各相毎に図8(a)〜図12(i)の工程を繰り返す。
割出回転用モータ4(図1参照)を回転させて、ノズル3が次相(3相モータ用ステータの場合、2相目)の最初に巻線する極6pに近接した第2相のスタート用絡げピン43a1の近傍に位置するようにセットする。以下、各相毎に図8(a)〜図12(i)の工程を繰り返す。
<取外し工程>……図12(j)及び図6・図7
各相について以上の全工程が終了すれば、ワーク収納具40からワーク6を取り外す。具体的には、ワーク収納具40をスピンドル軸33(図1参照)から取外し、ケース受け43からコアケース41とケース蓋42とを取り出す。固定ねじ44を緩めてケース蓋42とコアケース41とを分離し、さらに、巻線された線材Wで繋がった12個のワーク6をコアケース41から配置外径D1のまま引き出す。なお、12個のワーク6を収納したままで、ケース受け43からコアケース41とケース蓋42とを取り出す際に、3本のスタート用絡げピン43a1での線材Wの絡げと、3本のフィニッシュ用絡げピン43a2での線材Wの絡げとは、ほぼ同時に解き放つことができるので、作業工程の簡素化を図ることができる。
各相について以上の全工程が終了すれば、ワーク収納具40からワーク6を取り外す。具体的には、ワーク収納具40をスピンドル軸33(図1参照)から取外し、ケース受け43からコアケース41とケース蓋42とを取り出す。固定ねじ44を緩めてケース蓋42とコアケース41とを分離し、さらに、巻線された線材Wで繋がった12個のワーク6をコアケース41から配置外径D1のまま引き出す。なお、12個のワーク6を収納したままで、ケース受け43からコアケース41とケース蓋42とを取り出す際に、3本のスタート用絡げピン43a1での線材Wの絡げと、3本のフィニッシュ用絡げピン43a2での線材Wの絡げとは、ほぼ同時に解き放つことができるので、作業工程の簡素化を図ることができる。
<縮径工程>……図12(k)
コアケース41から引き出され、巻線された線材Wで繋がった12個のワーク6を一斉に半径方向外側から内側へ向かって押圧・移動し、隙間Kを詰める(なくす)ことによって、配置外径D1を完成外径D0に縮径する。そして、隣り合うワーク6のヨーク部6yのをろう付けBによって接合し、3相モータ用ステータ600が完成する(図17参照)。
コアケース41から引き出され、巻線された線材Wで繋がった12個のワーク6を一斉に半径方向外側から内側へ向かって押圧・移動し、隙間Kを詰める(なくす)ことによって、配置外径D1を完成外径D0に縮径する。そして、隣り合うワーク6のヨーク部6yのをろう付けBによって接合し、3相モータ用ステータ600が完成する(図17参照)。
このように、分割コア式ワーク6の極6pに形成される巻線部6w間の線材Wの結線処理を要せず渡り線として線処理できるので、製造工程が簡素化され製造コストを削減できる。また、ケース受け43からコアケース41とケース蓋42とを取り出す際に、絡げピン43aでの線材Wの絡げを同時開放できるので、作業工程の短縮化を図ることができる。さらに、コアケース41及びケース蓋42には、各々の分割コア式ワーク6の三方向(周方向、径方向及び軸線方向)への移動を阻止するための構造が備えられているので、巻線部6wでの巻線増加を容易に図ることができる。
(実施例2)
次に、図6及び図7(実施例1)に代わるワーク収納具の変更例を図18〜図25に示す。このうち、図18及び図19に示すワーク収納具140(ワーク保持治具)では、コアケース141(ケース体)がケース受け(巻線機側治具)を兼用構成して、スピンドル軸33(図1参照)に直接的に固定されている。したがって、コアケース141の上端面に、3本のスタート用絡げピン141a1(始端保持部材;線端保持部材)と3本のフィニッシュ用絡げピン141a2(終端保持部材;線端保持部材)からなる絡げピン141a(線端保持部材)が立設されている。そして、ケース蓋142(蓋体)には、固定ねじ44(固定部材)によってコアケース141と組み立てられたとき、対応する絡げピン141aをそれぞれ挿通させるために、6個の挿通孔142aが貫通形成されている。
次に、図6及び図7(実施例1)に代わるワーク収納具の変更例を図18〜図25に示す。このうち、図18及び図19に示すワーク収納具140(ワーク保持治具)では、コアケース141(ケース体)がケース受け(巻線機側治具)を兼用構成して、スピンドル軸33(図1参照)に直接的に固定されている。したがって、コアケース141の上端面に、3本のスタート用絡げピン141a1(始端保持部材;線端保持部材)と3本のフィニッシュ用絡げピン141a2(終端保持部材;線端保持部材)からなる絡げピン141a(線端保持部材)が立設されている。そして、ケース蓋142(蓋体)には、固定ねじ44(固定部材)によってコアケース141と組み立てられたとき、対応する絡げピン141aをそれぞれ挿通させるために、6個の挿通孔142aが貫通形成されている。
この実施例では、固定ねじ44を緩めてコアケース141とケース蓋142とを分離する際に、絡げピン141aでの線材Wの絡げを同時開放できるので、作業工程の短縮化を図ることができる。なお、コアケース141の切欠41fとケース蓋142の切欠42bとは、スピンドル軸33(図1参照)側に設けられる突起部と嵌合することによって、周方向の位置決めとして機能する。また、実施例2(図18・図19)において、実施例1(図1〜図17)と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
(変形例)
さらに、図20及び図21に示すワーク収納具240(ワーク保持治具)でも、コアケース241(ケース体)がケース受け(巻線機側治具)を兼用構成して、スピンドル軸33(図1参照)に直接的に固定されている。また、ケース蓋242(蓋体)の上端面に、3本のスタート用絡げピン242a1(始端保持部材;線端保持部材)と3本のフィニッシュ用絡げピン242a2(終端保持部材;線端保持部材)からなる絡げピン242a(線端保持部材)が立設されている。
さらに、図20及び図21に示すワーク収納具240(ワーク保持治具)でも、コアケース241(ケース体)がケース受け(巻線機側治具)を兼用構成して、スピンドル軸33(図1参照)に直接的に固定されている。また、ケース蓋242(蓋体)の上端面に、3本のスタート用絡げピン242a1(始端保持部材;線端保持部材)と3本のフィニッシュ用絡げピン242a2(終端保持部材;線端保持部材)からなる絡げピン242a(線端保持部材)が立設されている。
この変形例でも、固定ねじ44を緩めてコアケース241とケース蓋242とを分離する際に、絡げピン242aでの線材Wの絡げを同時開放できるので、作業工程の短縮化を図ることができる。なお、コアケース241の切欠41fとケース蓋242の切欠42bとは、スピンドル軸33(図1参照)側に設けられる突起部と嵌合することによって、周方向の位置決めとして機能する。また、変形例(図20・図21)において、実施例2(図18・図19)と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
(実施例3)
次に、図22に示すワーク収納具340(ワーク保持治具)では、複数(例えば12個)の分割コア式ワーク6のヨーク部6yの外周面に、コアケース341(ケース体)の内周面と係合して周方向、径方向及び軸線方向への移動を防止するための係合部がそれぞれ形成されている。具体的には、各ワーク6のヨーク部6yの外周面に、所定断面形状(例えば円形断面形状)の係合凹部6a(係合部)が、上下全高さにわたり溝状にそれぞれ形成されている。一方、円筒状のコアケース341の内周面には、各係合凹部6aに対応する断面形状(円形断面形状)の係合凸部341a(係合部)が、上端縁から軸線方向に沿って下方へ係合凹部6aと同じ高さでそれぞれ膨出形成されている。そして、コアケース341の内周面の下端部には、ワーク6のヨーク部6yを途中で受け止めるために、配置外径D1(収納内径d1;図8(a)参照)よりも小さな内径を有する小径部341cが全周にわたって膨出形成されている。
次に、図22に示すワーク収納具340(ワーク保持治具)では、複数(例えば12個)の分割コア式ワーク6のヨーク部6yの外周面に、コアケース341(ケース体)の内周面と係合して周方向、径方向及び軸線方向への移動を防止するための係合部がそれぞれ形成されている。具体的には、各ワーク6のヨーク部6yの外周面に、所定断面形状(例えば円形断面形状)の係合凹部6a(係合部)が、上下全高さにわたり溝状にそれぞれ形成されている。一方、円筒状のコアケース341の内周面には、各係合凹部6aに対応する断面形状(円形断面形状)の係合凸部341a(係合部)が、上端縁から軸線方向に沿って下方へ係合凹部6aと同じ高さでそれぞれ膨出形成されている。そして、コアケース341の内周面の下端部には、ワーク6のヨーク部6yを途中で受け止めるために、配置外径D1(収納内径d1;図8(a)参照)よりも小さな内径を有する小径部341cが全周にわたって膨出形成されている。
つまり、小径部341cによって、コアケース341の内周面には階段状の段差が生じている。したがって、各ワーク6がコアケース341へ収納・配置されるとき、ワーク6の係合凹部6aがコアケース341の係合凸部341aと嵌合して軸線方向に沿って上方から下方へ移動した後、先頭部(下端部)が小径部341cに当接して停止するので、各ワーク6の周方向、径方向及び軸線方向の三方向への移動が同時に阻止される。
また、複数(例えば6本)の固定ねじ(固定部材;図示省略)が、それぞれケース蓋342(蓋体)に形成された貫通孔342cを通り、コアケース341の上端面に形成されたねじ孔(図示省略)と螺合することによって、コアケース341とケース蓋342とが一体化される。したがって、ケース蓋342の下端面342a(スライド防止部)がワーク6のヨーク部6yの上端面を押圧することによっても、ワーク6の軸線方向への移動が阻止される。
さらに、コアケース341の係合凸部341aの上端面には、係合凸部341aよりも小径の渡り線用ピン341b(渡り線係止部材)がそれぞれ立設されている。なお、図示を省略したが、コアケース341とケース蓋342との間には、実施例2(図18・図19)で説明した絡げピン141a(線端保持部材)と挿通孔142aとを設けたり、変形例(図20・図21)で説明した絡げピン242a(線端保持部材)を設けたりすることができる。
本実施例では、係合部を構成する係合凸部と係合凹部とを相互に入れ替えて、ワーク6のヨーク部6yの外周面に係合凸部を設けるとともに、コアケース341の内周面に係合凹部を設けることができる。また、ワーク6の周方向、径方向及び軸線方向の三方向への移動を同時に阻止するための係合部に、磁力(磁石による吸着作用)を用いてもよい。なお、実施例3(図22)において、実施例1(図1〜図17)、実施例2(図18・図19)及び変形例(図20・図21)と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
以上の説明では、3相モータ用のインナーコアタイプ(アウタステータ形)に用いられる分割コア式ワークを例示したが、3相式レゾルバ等の回転角度検出機器等にも適用できる。また、線端保持部材として、絡げピン43a,141a,242aの代わりにかしめピンを用いてもよい。
3 ノズル
6 ワーク(分割コア式ワーク)
6a 係合凹部(係合部)
6i インシュレータ(絶縁部)
6p 極
6y ヨーク部
6w 巻線部
40,140,240,340 ワーク収納具(ワーク保持治具)
41,141,241,341 コアケース(ケース体)
41a 仕切壁(回転防止部)
41b 渡り線用ピン(渡り線係止部材)
41c 内周面(倒れ防止部)
41d 突出部(倒れ防止部)
41e 挿入当接部(スライド防止部)
41f 切欠
41g ねじ孔
42,142,242,342 ケース蓋(蓋体)
42a 下端面(スライド防止部)
42b 切欠
42c 貫通孔
43 ケース受け(巻線機側治具)
43a 絡げピン(線端保持部材)
43a1 スタート用絡げピン(始端保持部材;線端保持部材)
43a2 フィニッシュ用絡げピン(終端保持部材;線端保持部材)
43b 固定リブ(突起部)
43c 段差
44 固定ねじ(固定部材)
100 巻線機
141a 絡げピン(線端保持部材)
142a 挿通孔
242a 絡げピン(線端保持部材)
341a 係合凸部(係合部)
341b 渡り線用ピン(渡り線係止部材)
341c 小径部
600 3相モータ用ステータ(多極電機子)
S スタート線
F フィニッシュ線
W 線材
K 隙間
6 ワーク(分割コア式ワーク)
6a 係合凹部(係合部)
6i インシュレータ(絶縁部)
6p 極
6y ヨーク部
6w 巻線部
40,140,240,340 ワーク収納具(ワーク保持治具)
41,141,241,341 コアケース(ケース体)
41a 仕切壁(回転防止部)
41b 渡り線用ピン(渡り線係止部材)
41c 内周面(倒れ防止部)
41d 突出部(倒れ防止部)
41e 挿入当接部(スライド防止部)
41f 切欠
41g ねじ孔
42,142,242,342 ケース蓋(蓋体)
42a 下端面(スライド防止部)
42b 切欠
42c 貫通孔
43 ケース受け(巻線機側治具)
43a 絡げピン(線端保持部材)
43a1 スタート用絡げピン(始端保持部材;線端保持部材)
43a2 フィニッシュ用絡げピン(終端保持部材;線端保持部材)
43b 固定リブ(突起部)
43c 段差
44 固定ねじ(固定部材)
100 巻線機
141a 絡げピン(線端保持部材)
142a 挿通孔
242a 絡げピン(線端保持部材)
341a 係合凸部(係合部)
341b 渡り線用ピン(渡り線係止部材)
341c 小径部
600 3相モータ用ステータ(多極電機子)
S スタート線
F フィニッシュ線
W 線材
K 隙間
Claims (8)
- リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造するために、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークの巻線方法であって、
前記複数の分割コア式ワークを、前記多極電機子の外径よりも大きな外径を有して、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に配置する配置工程と、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成する巻線工程とを含むことを特徴とする分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記巻線工程の後に、前記極に前記巻線部が形成された複数の分割コア式ワークを一斉に又は順次半径方向外側から内側へ向かって押圧・移動することにより、前記隙間を詰めて前記複数の分割コア式ワークによって形成される外径を前記多極電機子の外径に一致させる縮径工程を含む請求項1に記載の分割コア式ワークの巻線方法。
- 前記配置工程において、前記複数の分割コア式ワークが、前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有する筒状のケース体に、前記ノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、
前記縮径工程の前又は後に、前記ケース体から前記複数の分割コア式ワーク又は前記多極電機子を取り出す取外し工程を含む請求項1又は2に記載の分割コア式ワークの巻線方法。 - 前記ケース体には、前記各極に巻き付ける前に形成される線材始端部又はその各極に巻き付けた後に形成される線材終端部を線端部として保持するために、その線端部を保持することのできる線端保持部材が形成され、
前記巻線工程の前に、前記ノズルの移動により前記線材が前記線端保持部材と巻線部との間に架け渡される線端処理工程を含む請求項3に記載の分割コア式ワークの巻線方法。 - リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向への移動を阻止するためのスライド防止部とを有する筒状のケース体を含むことを特徴とする分割コア式ワークの保持治具。 - リング状の外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極のそれぞれに巻線部が形成された多極電機子を製造する際に、その多極電機子が所定角度範囲のヨーク部と1つの極とを単位として有するように複数に分割された分割コア式ワークを保持するための保持治具であって、
前記多極電機子の外径よりも大きな収納内径を有して、前記複数の分割コア式ワークが、前記極に巻線するための線材を保持するノズルが通過可能な隙間を有する形態で環状に収納・配置されるとともに、各々の分割コア式ワークの周方向への移動を阻止するための回転防止部と、同じく径方向への移動を阻止するための倒れ防止部と、同じく軸線方向の一方側への移動を阻止するためのケース側のスライド防止部とを有する筒状のケース体と、
そのケース体に対して軸線方向の他方側から被せられるとともに、前記分割コア式ワークの軸線方向の他方側への移動を阻止するための蓋側のスライド防止部が形成された板状の蓋体とを含むことを特徴とする分割コア式ワークの保持治具。 - 請求項5又は6に記載の分割コア式ワークの保持治具に前記複数の分割コア式ワークが収納・配置され、
前記ノズルが前記隙間に突入するとともに、前記分割コア式ワーク及びノズルがその分割コア式ワークの周方向及び厚み方向において相対移動することにより、当該分割コア式ワークの極に前記線材を巻き付けて前記巻線部を形成することを特徴とする分割コア式ワークの巻線機。 - 請求項5又は6に記載の分割コア式ワークの保持治具に収納・配置される分割コア式ワークであって、
前記ヨーク部には、前記ケース体と係合して、自身の周方向、径方向及び軸線方向への移動を防止するための係合部が形成されていることを特徴とする分割コア式ワーク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007142190A JP2008301573A (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007142190A JP2008301573A (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008301573A true JP2008301573A (ja) | 2008-12-11 |
Family
ID=40174553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007142190A Pending JP2008301573A (ja) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008301573A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101924431A (zh) * | 2009-06-17 | 2010-12-22 | 日特机械工程株式会社 | 线材绕线方法 |
KR20170082909A (ko) * | 2016-01-07 | 2017-07-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 스테이터 조립장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000041364A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Honda Motor Co Ltd | ステータコアの組立装置 |
JP2004208358A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Mitsui High Tec Inc | 積層固定子鉄心、モータ用固定子製造装置、およびモータ用固定子製造方法 |
JP2006087258A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Besutec:Kk | 巻線機及びそれに用いるノズル回動ユニット |
-
2007
- 2007-05-29 JP JP2007142190A patent/JP2008301573A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000041364A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Honda Motor Co Ltd | ステータコアの組立装置 |
JP2004208358A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Mitsui High Tec Inc | 積層固定子鉄心、モータ用固定子製造装置、およびモータ用固定子製造方法 |
JP2006087258A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Besutec:Kk | 巻線機及びそれに用いるノズル回動ユニット |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101924431A (zh) * | 2009-06-17 | 2010-12-22 | 日特机械工程株式会社 | 线材绕线方法 |
JP2011004477A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nittoku Eng Co Ltd | 線材の巻線方法 |
KR20170082909A (ko) * | 2016-01-07 | 2017-07-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 스테이터 조립장치 |
KR102545130B1 (ko) * | 2016-01-07 | 2023-06-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 분할 코어 정렬장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7650682B2 (en) | Manufacturing method of stator, and stator | |
US8490280B2 (en) | Winding device | |
JP2007318874A (ja) | 回転電機の巻線端部成形装置および成形方法 | |
JP2007074838A (ja) | 回転電機におけるステータの巻線端末処理構造及び処理方法 | |
JP5390915B2 (ja) | 回転電機用固定子の製造方法 | |
JP4509088B2 (ja) | 回転電機の製造法 | |
JP2001238378A (ja) | 内転型電動機の固定子 | |
JP2008301573A (ja) | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク | |
JP2016192831A (ja) | 巻線方法、巻線装置、および巻線対象物 | |
US7467648B2 (en) | Coil forming and inserting device and coil forming and inserting method | |
JP5255827B2 (ja) | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機及び保持治具 | |
CN114902535A (zh) | 旋转电机的定子、旋转电机、旋转电机的定子的制造方法以及旋转电机的制造方法 | |
JP3432452B2 (ja) | 巻線機 | |
JP2013141412A (ja) | 回転電機用固定子の製造方法 | |
JP2007325490A (ja) | 巻線方法、巻線機及び多極電機子用ワーク | |
JP2009124906A (ja) | 巻線機及び巻線方法 | |
JP7403151B2 (ja) | 巻線機 | |
WO2017199813A1 (ja) | 巻線方法 | |
JP2008187807A (ja) | コイル巻線装置及び方法及びステータ | |
JP5695365B2 (ja) | 分割コア式ワークの巻線方法、巻線機、保持治具、及び分割コア式ワーク | |
JP4430310B2 (ja) | ステータの製造方法および製造装置 | |
JP5705153B2 (ja) | 回転電機の固定子と回転電機の固定子の製造方法 | |
JP2004248434A (ja) | コイル挿入方法および装置 | |
WO2024150481A1 (ja) | ステータ組立ガイド、コイルチャック、ウェッジ挿入治具、回転電機、および回転電機の製造方法 | |
WO2023276354A1 (ja) | 作業機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100528 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20100923 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120319 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120710 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |