TW202230936A - 線圈***裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種降低線圈產生的負荷的線圈***裝置。線圈***裝置（100）使捲繞線圈線而成的環狀線圈（10）從軸向一側向軸向另一側相對移動，從而***定子鐵芯（20）的沿軸向貫通的多個槽（21），線圈***裝置包括：多個葉片（110），其沿軸向移動，配置在定子鐵芯（20）的徑向內側，並保持線圈（10）；線圈移動機構，其沿軸向移動，配置在多個葉片（110）的徑向內側，並使線圈（10）移動；以及控制部（130），其控制葉片（110）和線圈移動機構的移動。控制部（130）進行第一控制，在第一控制中，使線圈移動機構相對於葉片（110）的相對位置向軸向一側移動，或者使線圈移動機構及葉片（110）向軸向一側移動相同量。

Description

線圈***裝置

本發明關於線圈***裝置。

以往，已知一種線圈***裝置，其在定子鐵芯的槽中***捲繞有線圈線的環狀線圈束。例如，日本特開平5-236712號公報（專利文獻1）公開了一種線圈***裝置，其包括：保持線圈的第一可動葉片及第二可動葉片；使線圈***槽內的剝離器；以及驅動第一可動葉片和第二可移動葉片的第一可移動葉片驅動單元和第二可移動葉片驅動單元。第一可移動葉片驅動單元和第二可移動葉片驅動單元在使第一可動葉片和第二可移動葉片前進到定子鐵芯的第一規定位置的狀態下，僅使第二可動葉片在線圈不脫離的範圍內後退，再次使第一可動葉片及第二可動葉片進一步前進到第二規定位置，在此狀態下，僅使第二可動葉片在上述範圍內下降。另外，在專利文獻1中公開了以下內容：通過反復進行第一可動葉片的前進、停止和第二可動葉片的前進、後退的一系列動作，與以往一下子***全部行程的情況相比，線圈與槽內表面的摩擦大幅緩和，能夠容易地***高占空係數的線圈。

專利文獻 專利文獻1：日本特開平5-236712號公報。

發明所要解決的技術問題 但是，在使用上述專利文獻1的線圈***裝置將環狀的線圈束***槽時，本發明人注意到不能充分降低對線圈的負荷的問題。本發明人發現該問題起因於線圈被葉片夾入。

鑒於上述問題，本發明的目的在於提供一種降低線圈上產生的負荷的線圈***裝置。

根據本發明第一方面的線圈***裝置使捲繞線圈線而成的環狀線圈從軸向一側向軸向另一側相對移動，從而***定子鐵芯的沿軸向貫穿的多個槽，該線圈***裝置包括：多個葉片，其沿軸向移動，配置在定子鐵芯的徑向內側，並保持線圈；線圈移動機構，其沿軸向移動，配置在多個葉片的徑向內側，並使線圈移動；以及控制部，其控制葉片及線圈移動機構的移動，控制部進行第一控制，在該第一控制中，使線圈移動機構相對於葉片的相對位置向軸向一側移動，或者使線圈移動機構及葉片向軸向一側移動相同量。

本發明能夠提供一種降低在線圈上產生的負荷的線圈***裝置。

以下，根據附圖說明本發明的實施方式。另外，在以下的附圖中對相同或相當的部分標注相同的參照符號，不重複其說明。

另外，在以下的說明中，將定子1的中心軸線延伸的方向、即槽的貫通方向設為"軸向"。將沿軸向的一側設為下（後）側，將另一側設為上（前）側。上下（前後）方向是為了確定位置關係而使用的，並不限定實際的方向。即，向下方向不一定意味著重力方向。軸向沒有特別限定，包括鉛垂方向、水平方向、與這些方向交叉的方向等。

另外，將與定子1的中心軸線正交的方向設為"徑向"。將沿徑向的一側設為內側，將另一側設為外側。而且，將沿著以定子1的中心軸線為中心的圓弧的方向設為"周向"。

另外，在以下說明中使用的附圖中，為了強調特徵部分，有時為了方便起見而將成為特徵的部分放大示出。因此，各構成要素的尺寸及比率未必與實際的相同。另外，出於同樣的目的，有時省略不構成特徵的部分進行圖示。

（定子） 如圖1所示，定子1是馬達的構成部件，與未圖示的轉子相互作用而產生旋轉力矩。本實施方式的定子1形成跨幾個槽21地捲繞線圈線的分佈繞組。定子1包括線圈10和定子鐵芯20。

＜定子鐵芯＞ 定子鐵芯20形成為中空的圓柱形狀。定子鐵芯20通過重疊薄的矽鋼板而形成。在定子鐵芯20上呈放射狀地形成有多個齒23。在齒23彼此之間形成有槽21。齒23隔著槽21沿徑向延伸。槽21形成作為徑向開口部的槽開口22。本實施方式的定子鐵芯20是一體型的定子鐵芯。

＜線圈＞ 線圈10是將線圈線捲繞成環狀的環狀線圈束。本實施方式的線圈線是圓線，但沒有特別限定，也可以是平角線等。

線圈10具有兩個線圈邊部和線圈過渡部。兩個線圈邊部被收納在槽21內。具體而言，收納一個線圈邊部的槽21與收納另一個線圈邊部的槽21不同。收納一個線圈邊部的槽21和收納另一個線圈邊部的槽21既可以如圖1所示隔著其他的槽沿周向配置，也可以相鄰配置（未圖示）。

（線圈***裝置） 參照圖1～圖6對線圈***裝置100進行說明。線圈***裝置100使捲繞線圈線而成的環狀線圈10從軸向一側向另一側（圖2中從右側向左側）相對移動，而***沿定子鐵芯20的軸向貫通的多個槽21。詳細而言，線圈***裝置100以跨定子鐵芯20的幾個槽21的方式從各個槽開口22***線圈10。

線圈***裝置100包括圖2所示的多個葉片110、作為線圈移動機構的剝離器120和圖3所示的控制部130。

＜葉片＞ 如圖2所示，葉片110保持線圈10。葉片110配置在定子鐵芯20的徑向內側，沿軸向移動。具體而言，多個葉片110與齒23對應地配設在同一圓周上。

本實施方式的葉片110由多個葉片構成。多個葉片110通過多個齒23配置。葉片110 將掛在後述剝離器120上的線圈10沿軸向及徑向引導至槽21。葉片110是沿軸向延伸的棒狀部件。葉片110是沿軸向移動的可動葉片。

葉片110通過葉片驅動器（未示出）沿軸向移動。詳細而言，葉片110能夠向軸向另一側移動以及向軸向一側移動。葉片驅動器包括：安裝在葉片110上且沿軸向按壓的部件；以及用於使該部件沿軸向移動的驅動源。

如圖2所示，葉片110呈軸向觀察時第一頂點111位於徑向內側、第二頂點112及第三頂點113位於徑向外側的三角形。徑向內側的第一頂點111為圓角形狀。

＜剝離器＞ 剝離器120是使線圈10移動的線圈移動機構。剝離器120配置在定子鐵芯20的徑向內側，沿軸向移動。

剝離器120將線圈10從軸向一側向另一側***。剝離器120與線圈10接觸。利用剝離器120使線圈10在定子鐵芯20的徑向內側沿軸向移動，且使線圈10的一部分從槽開口22 ***槽21內部。具體而言，剝離器120 鉤住線圈10的徑向內側，沿著葉片110將線圈10拉起。

剝離器120通過剝離器用驅動部（未圖示）沿軸向移動。詳細而言，剝離器120能夠向軸向另一側移動以及向軸向一側移動。剝離器驅動器包括：安裝在剝離器120上並沿軸向按壓的部件；以及使該部件沿軸向移動的驅動源。

＜控制部＞ 圖2所示的控制部130控制葉片110和剝離器120的移動。控制部130進行第一控制，在第一控制中，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向一側移動，或者，使剝離器120及葉片110向軸向一側移動相同量。通過該第一控制，剝離器120不向軸向另一側按壓線圈10，因此能夠抑制線圈10被葉片110夾入。因此，能夠降低在線圈10上產生的負荷。

第一控制包括： a）葉片110的前進量＞剝離器120的前進量； b）葉片110前進，並且剝離器120停止； c）葉片110前進，並且剝離器120後退； d）葉片110停止，並且剝離器120後退； e）葉片110的後退量≤剝離器120的後退量。

另外，前進是從軸向一側向另一側的移動。即，前進的方向為是***線圈10的方向。後退是從軸向另一側向一側的移動。即，後退的方向是與***線圈10的方向相反的方向。

較佳者控制部130在第一控制中使剝離器120向軸向一側移動。即，作為第一控制，較家者是上述c）～e）。由此，能夠進一步抑制線圈10被葉片110夾入。

更佳者如圖4所示，控制部130在第一控制中進一步使葉片110向軸向一側移動。即，作為第一控制，較佳者是上述e）。由此，能夠解除被葉片110夾入的線圈10。因此，能夠進一步降低線圈10上產生的負荷。

另外，較佳者控制部130在第一控制中使剝離器120及葉片110向軸向另一側移動（上述a））的情況下，使剝離器120向軸向另一側移動的速度小於使葉片110向軸向另一側移動的速度。由此，在抑制線圈10被葉片110夾入的同時，能夠提高使線圈10從軸向一側朝向另一側的相對移動的效率。

控制部130還進行使剝離器120向軸向另一側移動的第二控制。在第二控制中，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向另一側移動，或者，使剝離器120及葉片110向軸向另一側移動相同量。通過第二控制，能夠提高將線圈10***槽21中的效率。

第二控制包括： f）葉片110的前進量≤剝離器120的前進量； g）葉片110停止，並且剝離器120前進。

較佳者如圖5所示，控制部130在第二控制中使剝離器120和葉片110向軸向另一側移動。即，作為第二控制，較佳者是上述f）。由此，能夠進一步提高將線圈10***槽21中的效率。

另外，在上述f）的情況下，更佳者控制部130在第二控制中使剝離器120向軸向另一側移動的速度比使葉片110向軸向另一側移動的速度大。

另外，通過第一控制使剝離器120向軸向一側移動（上述c）～e））時的第一控制中剝離器120向軸向一側的移動量小於第二控制中剝離器120向軸向另一側的移動量。由此，能夠提高線圈10從軸向一側朝向另一側的相對移動的效率。

控制部130還進行使葉片110向軸向一側移動的第三控制。在第三控制中，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向另一側移動。通過第三控制，能夠降低線圈10從葉片110受到的阻力。

第三控制包括： h）葉片110的後退量＞剝離器120的後退量； i）葉片110後退，並且剝離器120停止； j）葉片110後退，並且剝離器120前進。

較佳者如圖6所示，控制部130在第三控制中使剝離器120相對於定子鐵芯20 停止。即，作為第三控制，較佳者是上述i）。由此，能夠容易地實現第三控制。

控制部130在進行第三控制之前進行第一控制。由此， 能夠進一步降低線圈從葉片受到的阻力。另外，在即將進行第三控制之前，進行第一控制。即，在第三控制和第一控制之間不進行其他控制。具體而言，較佳者按第二控制、第一控制、第三控制及第二控制的順序進行。

另外，也可以省略第三控制。在進行第三控制的情況下，對次數沒有限制，但較佳者在一個線圈10的***中進行一次。具體而言，控制部130進行一次第三控制，直至剝離器120的軸向另一側的前端位於定子鐵芯20的軸向另一側的端面。由此，在降低線圈從葉片受到的阻力的同時，能夠提高線圈從軸向一側向另一側的相對移動的效率。

控制部130例如由CPU（Central Processing Unit：中央處理單元）等運算處理裝置實現。

控制部130為了進行第一～第三控制，對葉片用驅動部及剝離器用驅動部進行控制。

（線圈***方法） 接著，參照圖1～圖7說明本實施方式的線圈***方法。本實施方式的線圈***方法是使用上述線圈***裝置100的線圈10的***方法。

首先，如圖7所示，將線圈***裝置100設置於定子鐵芯20（步驟S10）。在該步驟S10中，如圖2所示，在定子鐵芯20的軸向一側配置線圈10及線圈***裝置100。詳細而言，將線圈10配置成保持在多個葉片110之間。另外，在多個葉片110的內側將剝離器120配置在徑向的中央部的軸向一側。

接著，如圖7所示，通過控制部130進行使剝離器120向軸向另一側移動的第二控制（步驟S20）。在該第二控制（步驟S20）中，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向另一側移動，或者，使剝離器120及葉片110向軸向另一側移動相同量。

在本實施方式中，如圖5所示，通過控制部130，使剝離器120及葉片110向軸向另一側移動（前進）。由此，線圈10向軸向另一側移動。

當在第二控制（步驟S20）中使線圈10前進時，有時線圈10會被夾在相鄰的葉片110的第一頂點111之間。

接著，如圖7所示，通過控制部130進行第一控制，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向一側移動，或者，使剝離器120及葉片110向軸向一側移動相同量（步驟S30）。通過實施該第一控制（步驟S30），借助第一控制（步驟S20）中的葉片110及剝離器120的移動，能夠通過向軸向另一側抬起而解除被葉片110夾持的線圈10。

在本實施方式中，如圖4所示，通過控制部130使剝離器120及葉片110向軸向一側移動（後退）。由此，線圈10向軸向一側移動，但能夠解除被葉片110夾入的線圈10。

該第一控制（步驟S30）中的剝離器120向軸向一側的移動量比第二控制（步驟S20）中的剝離器120向軸向另一側的移動量小。

接著，如圖7所示，通過控制部130進行第三控制，使葉片110向軸向一側移動（步驟S40）。在該第三控制（步驟S40）中，使剝離器120相對於葉片110的相對位置向軸向另一側移動。

在本實施方式中，如圖6所示，通過控制部130使剝離器120停止，使葉片110向軸向一側移動（後退）。由此，雖然線圈10的軸向運動小或沒有軸向移動，但能夠進一步解除夾在葉片110之間的線圈10。

另外，在第一控制（步驟S30）之後，實施第三控制（步驟S40），因此，能夠進一步降低線圈10從葉片110受到的阻力。即，在第一控制（步驟S30）和第三控制（步驟S40）之間不進行其他控制。

這樣，通過第一控制（步驟S30）及第三控制（步驟S40），在線圈10被葉片110夾持的情況下，能夠解除該線圈10。在該狀態下，通過進一步實施第二控制（步驟S20），能夠順利地使線圈10向軸向另一側移動。

另外，在第二控制（步驟S20）的實施中線圈10被葉片110夾持時，控制部130中斷第二控制，實施第一控制（步驟S30）（根據需要，在第一控制之後實施第三控制（步驟S40））。並且，實施第二控制（步驟S20），直至線圈10到達槽21內的規定位置。

接著，將線圈***裝置100從定子鐵芯20拆下（步驟S50）。具體而言，拆下葉片110，並且使剝離器120朝向軸向一側移動。

通過實施以上的工序（步驟S10～S50），可以將線圈10***在定子鐵芯20的軸向上貫通的多個槽21中。其結果是，能夠製造圖1所示的定子1。

另外，在上述第一控制（步驟S30）、第二控制（步驟S20）及第三控制（步驟S40）中，使線圈10在線圈10不從葉片110脫離的範圍內移動。

另外，在將一個環狀線圈10***槽時，第三控制（步驟S40）較佳者實施一次，但也可以省略。

本發明人發現，在將線圈10***到槽21中時，與相互的摩擦力相比，夾持於葉片110（特別是相鄰葉片110的第一頂點111之間）的問題更大。詳細而言，如圖8的箭頭X所示，夾在兩側的一對葉片110的倒圓角部分（第一頂點）和剝離器120的頂面之間的三角地帶拉動線圈10而使其移動，由此，線圈10以楔形狀陷入上述一對葉片110的倒圓角部分和剝離器120的頂面的平緩的圓角形狀部分，咬入而鎖定。與此相對，根據上述本實施方式的線圈***裝置100及線圈***方法，發現通過第一控制（步驟S30），剝離器120不再將線圈10向軸向另一側推壓，因此，能夠抑制線圈10被葉片110夾入。因此，本實施方式的線圈***裝置100和線圈***方法能夠降低線圈10上產生的負荷。

應當認為，本發明的實施方式在所有方面都是示例而不是限制。本發明的範圍不是由上述實施方式而是由申請專利範圍示出的，旨在包括與申請專利範圍等同的含義和範圍內的所有變更。

1:定子 10:線圈 20:定子鐵芯 21:槽 100:線圈***裝置 110:葉片 111:第一頂點 112:第二頂點 113:第三頂點 120:剥離器 130:控制部 S10~S50:步驟

圖1是定子的與軸向垂直的剖面的示意圖。 圖2是實施方式的線圈***裝置的示意圖。 圖3是實施方式的線圈***裝置的方塊圖。 圖4是示出實施方式的第一控制的示意圖。 圖5是示出實施方式的第二控制的示意圖。 圖6是示出實施方式的第三控制的示意圖。 圖7是示出實施方式的線圈***方法的流程圖。 圖8是用於說明技術問題的示意圖。

10:線圈

100:線圈***裝置

110:葉片

120:剥離器

Claims (12)

1. 一種線圈***裝置，使捲繞線圈線而成的環狀線圈從軸向一側向軸向另一側相對移動，從而***定子鐵芯的沿軸向貫穿的多個槽， 所述線圈***裝置包括： 多個葉片，所述多個葉片沿軸向移動，配置在所述定子鐵芯的徑向內側，並保持所述線圈； 線圈移動機構，所述線圈移動機構沿軸向移動，配置在所述多個葉片的所述徑向內側，並使所述線圈移動；以及 控制部，所述控制部控制所述葉片及所述線圈移動機構的移動， 所述控制部進行第一控制，在所述第一控制中，使所述線圈移動機構相對於所述葉片的相對位置向軸向一側移動，或者使所述線圈移動機構及所述葉片向軸向一側移動相同量。
2. 根據請求項1所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在第一控制中使所述線圈移動機構向所述軸向一側移動。
3. 根據請求項2所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在所述第一控制中進一步使所述葉片向所述軸向一側移動。
4. 根據請求項1所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在所述第一控制中使所述線圈移動機構及所述葉片向軸向另一側移動， 使所述線圈移動機構向所述軸向另一側移動的速度小於使所述葉片向所述軸向另一側移動的速度。
5. 根據請求項1至4中任一項所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部進行使所述線圈移動機構向所述軸向另一側移動的第二控制， 在所述第二控制中，使所述線圈移動機構相對於葉片的相對位置向軸向另一側移動，或者使所述線圈移動機構及所述葉片向軸向另一側移動相同量。
6. 根據請求項5所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在所述第二控制中使所述線圈移動機構及所述葉片向所述軸向另一側移動。
7. 根據請求項6所述的線圈***裝置，其中， 在所述第二控制中，所述控制部使所述線圈移動機構向所述軸向另一側移動的速度大於使所述葉片向所述軸向另一側移動的速度。
8. 根據請求項5至7中任一項所述的線圈***裝置，其中， 所述第一控制中的所述線圈移動機構向所述軸向一側的移動量小於所述第二控制中的所述線圈移動機構向所述軸向另一側的移動量。
9. 根據請求項1至8中任一項所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部進行使所述葉片向所述軸向一側移動的第三控制， 在所述第三控制中，使所述線圈移動機構相對於葉片的相對位置向軸向另一側移動。
10. 根據請求項9所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在所述第三控制中使所述線圈移動機構相對於所述定子鐵芯停止。
11. 根據請求項9或10所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部在進行所述第三控制之前進行所述第一控制。
12. 根據請求項9至11中任一項所述的線圈***裝置，其中， 所述控制部進行一次所述第三控制，直至所述線圈移動機構的軸向另一側的前端位於所述定子鐵芯的所述軸向另一側的端面。

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