JP5335607B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for stator of rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の固定子の製造方法及び製造装置に関するものであり、特に、分割コアからなる回転電機の固定子の製造方法及び製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a stator of a rotating electric machine, and more particularly to a method and apparatus for manufacturing a stator of a rotating electric machine including divided cores.
電動機や発電器等の回転機は、主に固定子と回転子から構成される。固定子は、珪素鋼板を打ち抜いて積層したコアと、電線を巻線した複数のコイルからなり、コアの円周上に配置されたスロット（溝）部に複数のコイルを組み込んだ構造となっている。 A rotating machine such as an electric motor or a generator is mainly composed of a stator and a rotor. The stator is composed of a core obtained by punching and stacking silicon steel plates and a plurality of coils wound with electric wires, and has a structure in which a plurality of coils are incorporated in slots (grooves) arranged on the circumference of the core. Yes.
電動機の場合は、これらのコイルに順番に電流を流し、回転磁界を発生させて回転子を回転させる。一方、発電機の場合は、回転子の回転によって磁界を変化させ、誘導電圧によってコイルに電流を流す。 In the case of an electric motor, an electric current is passed through these coils in order to generate a rotating magnetic field to rotate the rotor. On the other hand, in the case of a generator, the magnetic field is changed by the rotation of the rotor, and a current is passed through the coil by the induced voltage.
固定子のコアには、珪素鋼板を打ち抜いて積層した複数のブロック状の積層品（分割コア）を組み立てて構成されるタイプがある。分割コアは、バックヨーク部とティース部からなり、ティース部に直にノズルで巻線が施され、巻線後に一体に組み立てられる。 There is a type in which the core of the stator is configured by assembling a plurality of block-shaped laminated products (divided cores) obtained by punching and laminating silicon steel plates. The split core is composed of a back yoke portion and a tooth portion, and a winding is applied directly to the teeth portion with a nozzle, and is assembled integrally after the winding.
分割コアでは、巻線を施す際に、ノズルの位置を制御して巻線することが可能となり、電線の整列性及び占積率を向上させることで、小型で高効率の回転機を得ることができる。そのため、近年では分割コアの固定子が普及してきている。 With the split core, it is possible to control the nozzle position when winding, and to obtain a small and highly efficient rotating machine by improving the alignment and space factor of the wires. Can do. Therefore, in recent years, the stator of the split core has become widespread.
分割コアに巻線を施し組立てる方法では、コアブロックの巻線工程からコアブロックの組立工程へ搬送させる際に、コアブロックの相対的な位置関係が固定されにくいので、導体を巻回し、コアブロック同士を当接させるまでの間に巻線を施したコイルの巻き解けが起こりやすい。これを防ぐ方法として種々の方法が提案されている。 In the method of assembling by winding the divided core, the relative position of the core block is difficult to be fixed when transporting from the winding process of the core block to the assembly process of the core block. Unwinding of the coil that has been wound is likely to occur before the two come into contact with each other. Various methods have been proposed to prevent this.
例えば、特許文献１及び特許文献２には、ティース部に対して巻線を施した後、巻回したコイルに通電加熱による融着、もしくは樹脂モールドすることにより、巻回したコイルを固定する方法が示されている。
For example, in
また、特許文献３には、絶縁部材に設けられたピンに絡げることでコイルが解かれることを防止する方法が示されている。特許文献４には、連続して巻線を施すことによりコイル間を接続する結線箇所を削減し、工数の削減、モータ品質を向上させる方法が示されている。
しかしながら、従来の回転電機の固定子の製造方法では、絶縁ボビンに設けたピンに絡げる工程や巻線後のコイルを融着する工程が必要となり、生産性を低下させるという問題があった。また、渡り線を複数のコアブロックに連続して巻線を施し、コイル間を接続する渡り線を設ける場合でも、巻線後分割コアを組み立てるまでの間に巻き解けが起こるという問題があった。 However, the conventional method for manufacturing a stator of a rotating electric machine has a problem in that productivity is lowered because a step of tying a pin provided on an insulating bobbin and a step of fusing a coil after winding are required. . In addition, even when the crossover wire is continuously wound around a plurality of core blocks and the crossover wire connecting the coils is provided, there is a problem that unwinding occurs until the split core is assembled after the winding. .
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、製造時の工程数を増加させることなく、巻線後の巻線コイルの巻き解けを防ぐことのできる回転電機の固定子の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can fix a rotating electrical machine that can prevent unwinding of a wound coil after winding without increasing the number of manufacturing steps. It aims at providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of a child.
本発明に係る回転電機の固定子の製造方法は、略円環状の一部をなす第一の分割コアと第二の分割コアとの中心軸方向の一端部に、第一の分割コアの巻線と第二の分割コアの巻線との間の導線を、外部から引掛けて張力を保持しながら、第一の分割コアの巻線と第二の分割コアの巻線とで導線の一端部又は両端部を挟持して固定し、渡り部を形成することを特徴とするものである。 A method of manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to the present invention includes winding a first split core at one end in the central axis direction between a first split core and a second split core that form a part of a substantially annular shape. One end of the conductive wire between the first divided core winding and the second divided core winding while holding the tension by pulling the conductive wire between the wire and the second divided core winding from the outside A part or both ends are clamped and fixed, and a crossing part is formed.
また、回転方向に３以上の把持部を並設した回転軸の把持部の一つに第一の分割コアを把持する第一の工程と、回転軸を回転し、分割コアのティース部に巻線を施す巻線部の方向に第一の分割コアを搬送した後、第一の分割コアのティース部に巻線を施し、第一の分割コアのティース部に巻線を施す間に、回転軸の反回転方向で第一の分割コアの隣の把持部に第二の分割コアを把持する第二の工程と、回転軸を回転し、第二の分割コアを巻線部の方向に搬送する際に、第一の分割コアの巻線からの導線を、前記第一の分割コアの把持部と第二の分割コアの把持部との間の回転軸方向の一端部近傍に設けられた第一の引掛部に引掛けた後、第二の分割コアのティース部に巻線を施し、第二の分割コアのティース部に巻線を施す間に、回転軸の反回転方向で第二の分割コアの隣の把持部に第三の分割コアを把持する第三の工程と、回転軸を回転し、第三の分割コアを巻線部の方向に搬送する際に、第一の引掛部に引掛けた第一の分割コアの巻線からの導線の張力を保持しながら、第一の分割コアを回転軸から取り外して所定の位置に保持し、搬送されてくる第二の分割コアの巻線と所定の位置に保持された第一の分割コアの巻線とで第一の分割コアの巻線からの導線の一端部又は両端部を挟持して固定し、渡り部を形成するとともに、第二の分割コアの巻線からの導線を、第二の分割コアの把持部と第三の分割コアの把持部との間の回転軸方向の一端部近傍に設けられた第二の引掛部に引掛けた後、第三の分割コアのティース部に巻線を施し、第三の分割コアのティース部に巻線を施す間に、回転軸の反回転方向で第三の分割コアの隣の把持部に第四の分割コアを把持する第四の工程とを備えることを特徴とするものである。 In addition, a first step of gripping the first split core on one of the gripping portions of the rotating shaft in which three or more gripping portions are arranged in the rotation direction, and the rotating shaft is rotated and wound around the tooth portion of the split core. After conveying the first split core in the direction of the winding part where the wire is applied, the winding is applied to the teeth part of the first split core and the winding is applied to the teeth part of the first split core. A second step of gripping the second split core in the gripping part next to the first split core in the counter-rotating direction of the shaft, and rotating the rotary shaft to convey the second split core in the direction of the winding part When conducting, the conducting wire from the winding of the first split core is provided in the vicinity of one end portion in the rotation axis direction between the grip portion of the first split core and the grip portion of the second split core. After hooking on the first hook part, winding is applied to the tooth part of the second split core, and while the winding is applied to the tooth part of the second split core, A third step of gripping the third split core in the gripping part adjacent to the second split core in the rolling direction, and rotating the rotating shaft to transport the third split core in the direction of the winding part The first split core is removed from the rotating shaft and held at a predetermined position while being kept in tension of the wire from the winding of the first split core hooked on the first hook portion, and is conveyed. Sandwiching and fixing one end or both ends of the conductor from the first split core winding with the second split core winding and the first split core winding held in place, A crossover portion is formed, and a conductive wire from the winding of the second split core is provided in the vicinity of one end portion in the rotation axis direction between the grip portion of the second split core and the grip portion of the third split core. After hooking on the second hooking portion, winding is applied to the teeth portion of the third split core, and winding is applied to the teeth portion of the third split core. To, those characterized by comprising a fourth step of gripping the fourth split core gripping portion adjacent to the third divided core in a counter rotation direction of the rotary shaft.
この発明に係る回転電機の固定子の製造装置は、分割コアを把持する把持部を回転方向に３つ以上並設する回転軸と、回転軸の一把持部に把持された隣接する分割コアのティース部間に連続する導線を巻線する巻線部と、把持部同士の間の回転軸方向の一端部近傍に設けられ、巻線部で巻線された分割コアの巻線からの導線を引掛け、分割コアの巻線からの導線の張力を保持するとともに、分割コアの巻線からの導線で形成される渡り部の形状を制御する引掛部とを備えるものである。 An apparatus for manufacturing a stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes: a rotary shaft in which three or more gripping portions that grip a split core are arranged in parallel in a rotation direction; and an adjacent split core gripped by one gripping portion of the rotary shaft. Winding wire from the winding of the split core, which is provided in the vicinity of one end portion in the rotation axis direction between the grip portion and the winding portion winding the continuous wire between the teeth portions, and wound around the winding portion. The hook includes a hook portion that holds the tension of the lead wire from the winding of the split core and controls the shape of the transition portion formed by the lead wire from the split core winding .
本発明によれば、分割コア間の導線に外部から張力を加えながら、渡り部を形成し、渡り部の一端部又は両端部を分割コアの巻線同士で挟持して固定するようにしたので、導線を絶縁ボビンに設けたピンに絡げる工程や巻線後のコイルを融着する工程を有することなく、巻線後の巻線コイルの巻き解けを防ぐことができる。 According to the present invention, the connecting portion is formed while applying a tension from the outside to the conductive wire between the split cores, and one end portion or both end portions of the crossing portion are sandwiched and fixed between the windings of the split core. The winding coil after winding can be prevented from being unwound without having the process of tying the conductive wire to the pin provided on the insulating bobbin and the process of fusing the coil after winding.
以下、本発明に係る回転電機の固定子の製造方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１での回転電機の固定子の製造方法を用いて製造した固定子の構成を示す斜視図である。図２は平面図であり、図３は図２の領域Ａの部分拡大図である。
Embodiments of a method for manufacturing a stator for a rotating electrical machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a stator manufactured using the method for manufacturing a stator of a rotating electric machine according to
図１において、固定子２００は、複数の分割コア１０１を略円環状に連結して構成される。図２に示すように、分割コア１０１は、バックヨーク部１とティース部２からなり、ティース部２には絶縁ボビン３を介して導線４の一部を巻回したコイル４０が設けられている。
In FIG. 1, the
ティース部２は、バックヨーク部１の中央部から円環状内側の中心方向に突設され、ティース部２の端部２ａで形成される円環内側には図示しない回転子が挿入される。ティース部２に形成されたコイル４０同士は、導線４の一部で形成される渡り部４１で接続されている。
The
渡り部４１は、コイル４０の巻方向等によってそれぞれ接続形状が異なる。例えば、図３では、分割コア１００のコイル４０ａは、分割コア１０１のコイル４０ｂ及び分割コア１０２のコイル４０ｃと巻方向が異なる。この場合、コイル４０ａとコイル４０ｂとを接続する渡り部４１ａの形状は、コイル４０ｂとコイル４０ｃとを接続する渡り部４１ｂの形状と異なる。
The connecting
また、渡り部４１は、固定子２００の円環中心軸方向に対して外側に傾斜して立設されるが、所定のコイル同士をそれぞれ図示しない複数の結線部材にて接続するため、結線部材同士が接触しないように高低差をつけて、また、角度差を付けた形状にて立設されている。
In addition, the
いずれの渡り部４１においても、大きく湾曲した形状で端部がコイル間で挟持されており、湾曲部が広がろうとする弾性力と、コイル間で挟み込む把持力でコイルの巻き解けを
防ぐ。例えば、図３では、渡り部４１ａ、４１ｂは、湾曲形状を有するとともに、端部４１ａａ、４１ｂａがコイル４０ａとコイル４０ｂとで挟持されている。
In any of the
次に、図４及び図５を用いて、固定子２００における導線４の巻線仕様について説明する。図４は、１２スロットの場合の図１に示すティース部２に巻線される導線４の結線図の一例を示すものである。
Next, the winding specification of the conducting
各相は対応するコイル群ごとにＵ相、Ｖ相、Ｗ相として区別して示してある。図４に示す例は、３相電源に対応して導線４を全体としてデルタ結線したもので、各相毎に直列に接続されたコイル群が所謂２直２並列に接続されている。
Each phase is shown separately as a U phase, a V phase, and a W phase for each corresponding coil group. In the example shown in FIG. 4, the
即ち、Ｕ相に着目すると、Ｕ１＋とＵ１−のコイルが直列接続され、Ｕ２−とＵ２＋とが直列接続されている。更に、これら２つの直列接続が互いに並列に接続されている。ここで各コイルに＋、−の符号を付けたのは、＋と−とでは相互に導線４がティース部２へ巻かれる方向が逆であることを示したものである。
That is, focusing on the U phase, the coils of U1 + and U1- are connected in series, and U2- and U2 + are connected in series. Furthermore, these two series connections are connected in parallel to each other. Here, the signs of + and − are given to each coil, which indicates that the direction in which the
図５は、図４に示すコイル結線図（以下では結線仕様と呼ぶ）を実現するときの上記ティース部２への導線４の巻線順番およびコイル間の結線図を示すものである。各相は分割コアのティース部側から見た図であり、Ｂは巻線における各相の接続順の方向を示し、Ｃは各相におけるコイルの巻き方向を示す。Ｃの方向でＲは右巻き（時計回り）、Ｌは左巻き（反時計回り）を示す。
FIG. 5 shows the winding order of the
図５に示すように、図４のような結線とした場合、巻き始め５から順に、コイルＵ１＋、Ｕ１−、Ｖ１−、Ｖ１＋、Ｗ１＋、Ｗ１−、Ｕ２−、Ｕ２＋、Ｖ２＋、Ｖ２−、Ｗ２−、Ｗ２＋、巻き終わり６まで１本の導線で連続的に巻くことができる。 As shown in FIG. 5, in the case of the connection as shown in FIG. 4, the coils U1 +, U1-, V1-, V1 +, W1 +, W1-, U2-, U2 +, V2 +, V2-, W2 in order from the winding start 5. -, W2 +, winding end 6 can be continuously wound with one conductor.
具体的には、コイルＵ１＋が形成されることとなるティース部２のａ側から巻き始められた導線４は、時計回りに所定回数ティース部に巻かれてＵ１＋のコイルを形成した後、このティース部のｂ側から出る。
Specifically, the
Ｕ１＋のコイルを形成したティース部２のｂ側から出た導線４は、隣接するコイルＵ１−が巻かれることとなるティース部２のｃ側から入り、今度は、先ほどと逆の反時計回りに所定回数巻かれて、コイルＵ１−を形成した後、このティース部のｄ側から出る。
The
更に、コイルＵ１−を形成したティース部２のｄ側から出た導線４は、Ｖ１−が形成されることとなる隣接するティース部２のｅ側に入り、反時計回りに巻回され、以下順次Ｗ２＋のｘ側まで巻かれている。
Furthermore, the
次に、本発明の実施の形態１での回転電機の固定子の製造方法を用いる製造装置について説明する。図６及び図７は、図１の固定子２００を製造する製造装置としての巻線機５００の構成を示す概略図である。図６は斜視図であり、図７は上面図である。
Next, a manufacturing apparatus that uses the method for manufacturing a stator of a rotating electric machine according to
図６及び図７において、巻線機５００は、コア供給部２５、固定冶具軸２０、巻線部５０から構成される。図６に示すように、固定冶具軸２０には、分割コア１００を把持して固定する回転軸としての固定冶具５１と、導線４を引掛けて渡り部４１を形成する引掛部５２が備えられる。
6 and 7, the winding
固定冶具５１は、固定子２００の中心軸と平行な軸を中心として回転できる形状をなし、回転方向９０°おきに分割コア１００を把持する把持部としての把持面５１ａが４面設けられ、供給部２５から供給される分割コア１００を順次把持する。把持する方法は、バックヨーク部１の外径側中央部を把持する方法、バックヨーク部１を上下から把持する方法、もしくはバックヨーク部１を電磁チャックにより把持する方法、等を適用できる。
The fixing
引掛部５２は、固定冶具５１の上方で、固定冶具５１の把持面５１ａに取り付けられ隣合う分割コア１００の間の軸方向一端部近傍の位置に、９０°おきに設けられる。また、引掛部５２は、形成する渡り部４１が所定の形状となるように上下、左右、及び前後に摺動可能に設けられ、渡り部４１の高さ、角度等を制御する。
The hooking
巻線部５０は、供給部２５から９０°回転した位置に設けられ、固定冶具軸２０の中心の軸Ｅの方向に、固定冶具５１に取り付けられた分割コア１００のコイル４０の巻回中心を通る、軸Ｄを回転軸とするフライヤー５３を備える。フライヤー５３の先端にはフライヤー５３の回転により導線４を供給し、コイル４０を形成するノズル５４が設けられている。
The winding
コア供給部２５は、固定冶具５１の把持面５１ａに分割コア１００のバックヨーク部１が対応する方向で、分割コア１００を把持できる位置に供給する。コア供給部２５は、巻線部５０により分割コア１００を巻線する間に、次に巻線する分割コアを固定冶具５１に供給する。
The
次に、図６及び図７の巻線機５００を用いて固定子２００を製造する製造方法について説明する。図８乃至図１１は、図５において、巻き始め５から巻き終わり６まで、Ｕ１＋、Ｕ１−、Ｖ１−、Ｖ１＋、Ｗ１＋、Ｗ１−、Ｕ２−、Ｕ２＋、Ｖ２＋、Ｖ２−、Ｗ２−、Ｗ２＋の各コイルを順に１本の導線で連続的に巻く巻線工程を説明する図である。
Next, the manufacturing method which manufactures the
図８（ａ）乃至図８（ｄ）は、コイルの巻き方向がＲ→Ｌ→Ｌの場合（パターンＩ）で順に巻線する工程を示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）は（→Ｌ→Ｌ）→Ｒの場合（パターンＩＩ）、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は（→Ｌ→Ｒ）→Ｒの場合（パターンＩＩＩ）、そして図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は（→Ｒ→Ｒ）→Ｌの場合（パターンＩＶ）で順に巻線する工程を示す。 8A to 8D show a process of winding in order when the winding direction of the coil is R → L → L (pattern I). 9A and 9B show the case of (→ L → L) → R (pattern II), and FIGS. 10A and 10B show the case of (→ L → R) → R ( FIG. 11 (a) and FIG. 11 (b) show the steps of winding in order in the case of (→ R → R) → L (pattern IV).
最初に、図８により、巻き始め５からＵ１＋、Ｕ１−、及びＶ１−のコイルまでを巻線する場合（パターンＩ：Ｒ→Ｌ→Ｌ）を説明する。まず、第一の工程として、Ｕ１＋コイル４０ａを形成する分割コア１００をコア供給部２５により巻線冶具５１に供給しておく。
First, referring to FIG. 8, the case where winding is started from the winding start 5 to the coils U1 +, U1-, and V1- (pattern I: R → L → L) will be described. First, as a first step, the
続いて、第二の工程として、固定冶具軸２０を軸Ｅを中心に９０°反時計方向に回転させることで固定冶具５１の把持面５１ａに取り付けられた分割コア１００を巻線部５０の前に搬送する。
Subsequently, as a second step, the
分割コア１００が搬送された後、巻き始め５となる導線４の端部４ａを巻線機５００の図示しない把持部で固定し、巻線機５００のノズル５４を固定冶具５１に把持した多層コア１００のティース部２の周りで時計方向に回転させることにより、導線４を右巻き（Ｒ）方向に巻回したＵ１＋コイル４０ａを形成する。このとき、導線４の端部４ａは、自身のコイル４０ａで巻かれて固定される。
After the
一方で、コア供給部２５は、Ｕ１＋コイル４０ａを巻線する間に、次に巻線するＵ１−コイル４０ｂの分割コア１０１を固定冶具５１に供給しておく。
On the other hand, the
次いで、第三の工程として、Ｕ１＋コイル４０ａを形成した後、ノズル５４を上方の位置で停止させた状態で固定冶具５１と、固定冶具５１上に設けられた引掛部５２とを軸Ｅを中心に反時計方向に９０°回転させながら、Ｕ１＋コイル４０ａからノズル５４までの間の導線４を引掛部５２に引掛ける。
Next, as a third step, after the U1 +
導線４を引掛かけると同時に、ノズル５４を反時計方向に傾け、図８（ａ）に示すように、渡り部４１ａを多層コア１００、１０１の間の上方に形成する。このとき、引掛部５２は、渡り部４１ａが所定の形状となるように高さ、角度等が制御され、ノズル５４は、一定の張力を保持するように制御される。図８（ａ）には巻線後のＵ１＋コイル４０ａが示されている。
At the same time that the
ここで、所定の形状とは、コイルの巻き方向がＲ→Ｌの場合の渡り部の形状であり、結線部材が接触しないように高低及び角度を付けた形状である。 Here, the predetermined shape is a shape of a transition portion when the winding direction of the coil is R → L, and is a shape with an angle and an angle so that the connecting member does not contact.
渡り部４１ａが形成され、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０１のティース部２が巻線部５０の前に来ると、固定冶具５１と引掛部５２とは回転を停止する。
When the
多層コア１０１が巻線部５０の前で停止すると、多層コア１０１のティース部２の周りで、ノズル５４をそのまま反時計回りに軸Ｄを中心に円軌道で回転させることにより、図８（ｂ）に示すように、導線４を左巻き（Ｌ）方向に巻回したＵ１−コイル４０ｂを形成する。このとき、渡り部４１ａの端部４１ａｂは、自身のコイル４０ｂで巻かれて固定される。
When the
一方で、コア供給部２５は、Ｕ１−コイル４０ｂを巻線する間に、次に巻線するＶ１−コイル４０ｃの分割コア１０２を固定冶具５１に供給しておく。
On the other hand, the
続いて、第四の工程として、Ｕ１−コイル４０ｂを形成した後、固定冶具５１と引掛部５２とを軸Ｅを中心に反時計方向に９０°回転させ、図８（ｃ）に示すように、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０２のティース部２を巻線部５０の前に移動させる。
Subsequently, as a fourth step, after the U1-
このとき、多層コア１００は、固定冶具５１から取外され、移動してくる多層コア１０１と略円環状をなす位置に固定され、移動してきた多層コア１０１とで渡り部４１ａの端部４１ａａと渡り部４１ｂの端部４１ｂａとを挟持する。
At this time, the
渡り部４１ａは、引掛部５２により所定の形状となるように高さ、角度等を制御されながら張力を保持した状態で端部４１ａａが固定される。渡り部４１ｂは、ノズル５４により張力を保持した状態で端部４１ｂａが固定される。渡り部４１ａを形成した引掛部５２は、その後はずされる。
The end portion 41aa of the
Ｕ１＋コイル４０ａは、自身のコイル４０ａで導線４の端部４ａを巻いて固定し、渡り部４１ａの端部４１ａａを自身のコイル４０ａと多層コア１０１のコイル４０ｂとで挟持し、固定することで、巻き解けることはない。
The U1 +
一方、このとき、固定冶具５１と引掛部５２とを回転させながら、Ｕ１−コイル４０ｂからノズル５４までの間の導線４を引掛部５２に引掛ける。
On the other hand, at this time, the
導線４を引掛かけると同時に、ノズル５４を反時計方向に傾け、図８（ｃ）に示すように、渡り部４１ｂを多層コア１０１、１０２の間の上方に形成する。このとき、引掛部５２は、渡り部４１ｂが所定の形状となるように高さ、角度等が制御され、ノズル５４は、一定の張力を保持するように制御される。
At the same time that the
ここで、所定の形状とは、コイルの巻き方向がＬ→Ｌの場合の渡り部の形状であり、結線部材が接触しないように高低及び角度を付けた形状である。 Here, the predetermined shape is the shape of the transition portion when the winding direction of the coil is L → L, and is a shape with a height and an angle so that the connecting member does not contact.
渡り部４１ａの端部４１ａａと渡り部４１ｂの端部４１ｂａとが挟持され、渡り部４１ｂが形成され、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０２のティース部２が巻線部５０の前に来ると、固定冶具５１と引掛部５２とは回転を停止する。
The end portion 41aa of the
多層コア１０２が巻線部５０の前で停止すると、多層コア１０２のティース部２の周りで、ノズル５４をそのまま反時計回りに軸Ｄを中心に円軌道で回転させることにより、図８（ｄ）に示すように、導線４を左巻き（Ｌ）方向に巻回したＶ１−コイル４０ｃを形成する。このとき、渡り部４１ｂの端部４１ｂｂは、自身のコイル４０ｃで巻かれて固定される。
When the
次に、図９により、上記のＵ１＋、Ｕ１−、及びＶ１−のコイルまでを巻線後、Ｖ１＋コイル４０ｄを巻線する場合（パターンＩＩ：（→Ｌ→Ｌ）→Ｒ）について説明する。まず、コア供給部２５は、Ｖ１−コイル４０ｃを巻線する間に、次に巻線するＶ１＋コイル４０ｄの分割コア１０３を固定冶具５１に供給しておく。
Next, with reference to FIG. 9, a case where the V1 +
Ｖ１−コイル４０ｃを形成した後（図８（ｄ））、固定冶具５１と引掛部５２とを軸Ｅを中心に反時計方向に９０°回転させ、図９（ａ）に示すように、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０３のティース部２を巻線部５０の前に移動させる。
After forming the V1-
このとき、多層コア１０１は、固定冶具５１から取外され、移動してくる多層コア１０２と略円環状をなす位置に固定され、移動してきた多層コア１０２とで渡り部４１ｃの端部４１ｃａを挟持する。
At this time, the
渡り部４１ｃは、上方の位置で停止するノズル５４により張力を保持した状態で端部４１ｃａが挟持される。渡り部４１ｂは、引掛部５２により所定の形状となるように張力を保持し、高さ、角度等を制御される。渡り部４１ｂを形成した引掛部５２は、その後はずされる。
The
Ｕ１−コイル４０ｂは、渡り部４１ｂの端部４１ｂａを多層コア１００のコイル４０ａ（図示なし）と自身のコイル４０ｂとで挟持し、固定し、端部４１ｂｂが多層コア１０２のコイル４０ｃで固定されることで、巻き解けることはない。
The U1-
一方、このとき、固定冶具５１と引掛部５２とを回転させながら、Ｖ１−コイル４０ｃからノズル５４までの間の導線４を引掛部５２に引掛ける。
On the other hand, at this time, the
導線４を引掛かけると同時に、ノズル５４を反時計方向に傾斜させ、図９（ａ）に示すように、渡り部４１ｃを形成する。このとき、引掛部５２は、渡り部４１ｃが所定の形状となるように高さ、角度等が制御され、ノズル５４は一定の張力を保持するように制御される。
At the same time that the
ここで、所定の形状とは、コイルの巻き方向がＬ→Ｒの場合の渡り部の形状であり、結線部材が接触しないように高低及び角度を付けた形状である。 Here, the predetermined shape is the shape of the transition portion when the winding direction of the coil is L → R, and is a shape with a height and an angle so that the connecting member does not contact.
ノズル５４は、渡り部４１ｃを形成した後、次の巻線に備えて下方の位置まで反時計方向に回転させておく。
The
渡り部４１ｃの端部４１ｃａが挟み込まれ、渡り部４１ｃが形成され、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０３のティース部２が巻線部５０の前に来ると、固定冶具５１と引掛部５２とは回転を停止する。
When the end portion 41ca of the
多層コア１０３が巻線部５０の前で停止すると、多層コア１０３のティース部２の周りで、ノズル５４を今度は時計回りに軸Ｄを中心に円軌道で回転させることにより、図９（ｂ）に示すように、導線４を左巻き（Ｒ）方向に巻回したＶ１＋コイル４０ｄを形成する。このとき、渡り部４１ｃの端部４１ｃｂは、自身のコイル４０ｄで固定される。
When the
次に、図１０により、上記のＶ１＋のコイルまでを巻線後、Ｗ１＋コイル４０ｅを巻線する場合（パターンＩＩＩ：（→Ｌ→Ｒ）→Ｒ）について説明する。まず、コア供給部２５は、Ｖ１＋コイル４０ｄを巻線する間に、次に巻線するＷ１＋コイル４０ｅの分割コア１０４を固定冶具５１に供給しておく。
Next, with reference to FIG. 10, a case where the W1 +
Ｖ１＋コイル４０ｄを形成した後（図９（ｂ））、固定冶具５１と引掛部５２とを軸Ｅを中心に反時計方向に９０°回転させ、図１０（ａ）に示すように、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０４のティース部２を巻線部５０の前に移動させる。
After forming the V1 +
このとき、多層コア１０２は、固定冶具５１から取外され、移動してくる多層コア１０３と略円環状をなす位置に固定される。
At this time, the
渡り部４１ｄは、上方の位置で停止するノズル５４により張力を保持した状態で端部が挟持される。渡り部４１ｃは、引掛部５２により所定の形状となるように張力を保持し、高さ、角度等を制御される。渡り部４１ｃを形成した引掛部５２は、その後はずされる。
The end of the
Ｖ１−コイル４０ｃは、渡り部４１ｃの端部４１ｃａを多層コア１０１のコイル４０ｂ（図示なし）と自身のコイル４０ｃとで挟持し、固定し、端部４１ｃｂが多層コア１０３のコイル４０ｄで固定されることで、巻き解けることはない。
The V1-
一方、このとき、固定冶具５１と引掛部５２とを回転させながら、Ｖ１＋コイル４０ｄからノズル５４までの間の導線４を引掛部５２に引掛ける。
On the other hand, at this time, the
導線４を引掛かけると同時に、ノズル５４を反時計方向に傾斜させ、図１０（ａ）に示すように、渡り部４１ｄを形成する。このとき、引掛部５２は、渡り部４１ｄが所定の形状となるように高さ、角度等が制御され、ノズル５４は一定の張力を保持するように制御される。
At the same time that the
ここで、所定の形状とは、コイルの巻き方向がＲ→Ｒの場合の渡り部の形状であり、結線部材が接触しないように高低及び角度を付けた形状である。 Here, the predetermined shape is a shape of a transition portion when the winding direction of the coil is R → R, and is a shape that is provided with a height and an angle so that the connecting member does not contact.
ノズル５４は、渡り部４１ｄを形成した後、次の巻線に備えて下方の位置まで反時計方向に回転させておく。
The
渡り部４１ｄの端部４１ｄａが挟持され、渡り部４１ｄが形成され、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０４のティース部２が巻線部５０の前に来ると、固定冶具５１と引掛部５２とは回転を停止する。
When the end portion 41da of the
多層コア１０４が巻線部５０の前で停止すると、多層コア１０４のティース部２の周りで、ノズル５４を時計回りに軸Ｄを中心に円軌道で回転させることにより、図１０（ｂ）に示すように、導線４を左巻き（Ｒ）方向に巻回したＷ１＋コイル４０ｅを形成する。このとき、渡り部４１ｄの端部４１ｄｂは、自身のコイル４０ｅで固定される。
When the
次に、図１１により、上記のＷ１＋のコイルまでを巻線後、Ｗ１−コイル４０ｆを巻線する場合（パターンＩＶ：（→Ｒ→Ｒ）→Ｌ）について説明する。まず、コア供給部２５は、Ｗ１＋コイル４０ｅを巻線する間に、次に巻線するＷ１−コイル４０ｆの分割コア１０５を固定冶具５１に供給しておく。
Next, referring to FIG. 11, a case where the W1-coil 40f is wound after winding up to the W1 + coil (pattern IV: (→ R → R) → L) will be described. First, the
Ｗ１＋コイル４０ｅを形成した後（図１０（ｂ））、固定冶具５１と引掛部５２とを軸Ｅを中心に反時計方向に９０°回転させ、図１１（ａ）に示すように、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０５のティース部２を巻線部５０の前に移動させる。
After forming the W1 +
このとき、多層コア１０３は、固定冶具５１から取外され、移動してくる多層コア１０２と略円環状をなす位置に固定され、移動してきた多層コア１０４とで渡り部４１ｄの端部４１ｄａを挟持する。
At this time, the
渡り部４１ｅは、上方の位置で停止するノズル５４により張力を保持した状態で端部４１ｅａが挟持される。渡り部４１ｄは、引掛部５２により所定の形状となるように張力を保持し、高さ、角度等を制御される。渡り部４１ｄを形成した引掛部５２は、その後はずされる。
The transition portion 41e is sandwiched by the end portion 41ea in a state where the tension is held by the
Ｖ１＋コイル４０ｄは、渡り部４１ｄの端部４１ｄａを多層コア１０４のコイル４０ｅと自身のコイル４０ｄとで挟持し、固定し、端部４１ｃｂを自身のコイル４０ｄで巻いて固定することで、巻き解けることはない。
The V1 +
一方、このとき、固定冶具５１と引掛部５２とを回転させながら、Ｗ１＋コイル４０ｅからノズル５４までの間の導線４を引掛部５２に引掛ける。
On the other hand, at this time, the
導線４を引掛かけると同時に、ノズル５４を反時計方向に傾斜させ、図１１（ａ）に示すように、渡り部４１ｅを形成する。このとき、引掛部５２は、渡り部４１ｅが所定の形状となるように高さ、角度等が制御され、ノズル５４は一定の張力を保持するように制御される。
At the same time that the
ここで、所定の形状とは、コイルの巻き方向がＲ→Ｌの場合の渡り部の形状であり、結線部材が接触しないように高低及び角度を付けた形状である。 Here, the predetermined shape is a shape of a transition portion when the winding direction of the coil is R → L, and is a shape with an angle and an angle so that the connecting member does not contact.
渡り部４１ｄの端部４１ｄａが挟持され、渡り部４１ｅが形成され、固定冶具５１に固定されている次に巻線される多層コア１０５のティース部２が巻線部５０の前に来ると、固定冶具５１と引掛部５２とは回転を停止する。
When the end portion 41da of the
多層コア１０５が巻線部５０の前で停止すると、多層コア１０５のティース部２の周りで、ノズル５４をそのまま反時計回りに軸Ｄを中心に円軌道で回転させることにより、図１１（ｂ）に示すように、導線４を左巻き（Ｌ）方向に巻回したＷ１−コイル４０ｆを形成する。このとき、渡り部４１ｅの端部４１ｅｂは、自身のコイル４０ｆで巻かれて固定される。
When the
以下同様にして、順にパターンＩ（（Ｒ→Ｌ）→Ｌ）、パターンＩＩ、パターンＩＩＩ、パターンＩＶ、パターンＩ、パターンＩＩと上記工程を繰り返すことにより、Ｕ２−コイル４０ｇ、Ｕ２＋コイル４０ｈ、Ｖ２＋コイル４０ｉ、Ｖ２−コイル４０ｊ、Ｗ２−コイル４０ｋ、Ｗ２＋コイル４０ｌを巻線することができる。 Thereafter, in the same manner, the above steps are repeated in order of pattern I ((R → L) → L), pattern II, pattern III, pattern IV, pattern I, and pattern II, whereby U2-coil 40g, U2 + coil 40h, V2 +. Coil 40i, V2-coil 40j, W2-coil 40k, W2 + coil 40l can be wound.
図１２は、上記の各コイルの製造工程を、横軸を時間軸として表した図である。図１２に示すように、コイルの巻線工程で、コア供給部２５により次の分割コアを固定冶具５１に供給しておくことにより、コアの供給工程６１、巻線工程６２、及び渡り部を挟持する工程６３を並行して行うことができ、生産性を向上できる。
FIG. 12 is a diagram showing the manufacturing process of each coil described above with the horizontal axis as a time axis. As shown in FIG. 12, in the coil winding process, the
全ての分割コアが円環状に配置された後、それぞれの分割コア間は円環状を保持した状態で、特開２０００−２９５８０１公報に示されるように、溶接などにより接合、円筒形フレームへの圧入、もしくは樹脂部材によるモールド、等により固定される。 After all the split cores are arranged in an annular shape, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-295801, in a state where the annular cores are held between the split cores, they are joined by welding or the like and press-fitted into the cylindrical frame Alternatively, it is fixed by molding with a resin member or the like.
それぞれの分割コア間で形成された渡り部を、図５において破線で示す部分を結線部材で電気的に接続することにより、回転電機の固定子２００が形成される。
The connecting portion formed between the respective split cores is electrically connected by a connecting member at a portion indicated by a broken line in FIG. 5 to form a
以上のように、本実施の形態では、固定冶具５１の回転方向に複数の分割コアを把持する把持面５１ａと把持された分割コア間の軸方向一端部近傍の位置に、渡り部４１を形成する引掛部５２を摺動可能に設け、引掛部５２により分割コアの巻線からの導線４を引掛けて張力を保持しながら、高さ、角度等を制御して、渡り部４１を形成し、分割コア間で渡り部４１の端部を挟持して固定するようにしたので、導線を絶縁ボビンに設けたピンに絡げる工程や巻線後のコイルを融着する工程を有することなく、巻線後の巻線コイルの巻き解けを防ぐことができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、コイルの巻線工程で、コア供給部２５により次の分割コアを固定冶具５１に供給しておくようにしたので、コアの供給工程、巻線工程、及び渡り部を挟持する工程を並行して行うことができ、生産性を向上できる。
Further, since the next split core is supplied to the fixing
なお、本実施の形態においては、固定冶具５１の把持面５１ａを９０°おきに４面設けたが、これに限るものではない。３６０°／ｎ（ｎ≧３の整数）おきに３面以上設けることで、同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the four holding
また、本実施の形態においては、１２個の分割コアの各コイルを順に１本の導線で連続的に巻く巻線工程により説明したが、これに限るものではない。２以上の分割コアを連続で巻く巻線工程であれば同様の効果を得ることができる。 Moreover, in this Embodiment, although demonstrated by the winding process which winds each coil of 12 division | segmentation cores in order by one conducting wire in order, it does not restrict to this. The same effect can be obtained if it is a winding process in which two or more split cores are continuously wound.
また、本実施の形態においては、多層コアを供給する手段として、図６に示すような直線状のコア供給部を設けたが、これに限るものではない。例えば、略円環状のコア供給部２６を設けてもよい。この場合、コア供給部がコンパクトになる。
In the present embodiment, a linear core supply unit as shown in FIG. 6 is provided as means for supplying a multilayer core, but the present invention is not limited to this. For example, a substantially annular
２ ティース部
４ 導線
２５ コア供給部
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ コイル
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈ、４１ｉ、４１ｊ、４１ｋ 渡り部
４１ａａ、４１ａｂ、４１ｂａ、４１ｂｂ、４１ｃａ、４１ｃｂ、４１ｄａ、４１ｄｂ、４１ｅａ、４１ｅｂ 端部
５１ 固定冶具
５１ａ 把持面
５２ 引掛部
２００ 固定子
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１ 分割コア
５００ 巻線機
2
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