(57)【要約】【課題】高い占積率で巻線を施せる回転電機及びその製造方法を得る。【解決手段】ボビン本体２６に施される巻線４０は、巻線本体４２、５２、６２の一端に曲部４４、５４、６４が形成され、これらの曲部４４、５４、６４から連続する列替え部４６、５６、６６により巻線本体４２、５２、６２が次列の巻線本体４２、５２、６２に列替えされる。ここで、同じ層の巻線４０を構成する曲部４４、５４、６４は、ボビン本体２６の縦壁２８の幅方向に対して長手方向に傾斜した曲部設定線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３上に位置するように設定される。このため、列替え部４６、５６、６６にて巻線４０を細くすることなく、巻線本体４２、５２、６２や列替え部４６、５６、６６を隙間なく巻き掛けることができる。【選択図】図１
2008172863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部から径方向外方へ向けて放射状に複数のティースが突出したコアと、
１ターン毎に前記ティースの突出方向へ列替わりされつつ前記突出方向に並んだ状態で前記突出方向を軸方向とする軸周りに前記ティースの外周部に巻き掛けられる巻線と、
を含めて構成される電機子を有する回転電機であって、
各々が前記巻線の１つのターンを構成し、前記外周部にて前記突出方向に並んだ略Ｃ字形状の複数の巻線本体と、
前記突出方向に互いに隣り合う巻線本体の一方の一端に繋がる曲部から他方の巻線本体の他端へ向けて曲げられ、前記一方の巻線本体の一端を前記他方の巻線本体の他端に繋げる列替え部と、
を含めて前記巻線を構成し、更に、前記突出方向に並んだ複数の前記巻線本体の各一端に繋がる各曲部を、前記突出方向に対して前記ティースの外周方向へ傾いた曲部設定線上に設定する、
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記巻線本体に対し、当該巻線本体の一端に繋がる前記列替え部の傾斜角度に基づき前記曲部設定線の傾きを設定することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記ティースの突出方向に対して前記ティースの外周方向に対して一定の角度で傾斜した直線状に前記曲部設定線を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
外周形状が多角形で前記ティースに嵌め込み可能な筒状に形成されて、外周部に前記巻線が施されるボビンを備え、当該ボビンの外周形状である多角形の各辺のうち、最も長い辺となる部分に前記列替え部を設定したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
外周部から径方向外方へ向けて放射状に複数のティースが突出したコアと、
前記ティースの突出方向を軸方向とする軸周りに前記ティースの外周部に巻き掛けられる巻線と、
を含めて構成される電機子を備えた回転電機を製造するための回転電機の製造方法であって、
既に前記ティースの外周部に巻き掛けられた巻線から前記突出方向に列替えして更に前記ティースの外周部に前記巻線を巻き掛けることで前記突出方向に前記巻線が並ぶように前記ティースの外周部に前記巻線を巻き掛けると共に、前記突出方向に列替えする度に各列の前記巻線に形成される曲部の位置を、前記突出方向に対して前記ティースの外周方向に傾いた曲部設定線上に設定する、
ことを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等の回転電機の電機子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された集中巻コイルでは、巻枠の外周部に巻線を１ターン施す度に巻枠の貫通方向へ巻線を列替えして新たなターンの巻線を連続して巻枠の外周部に施している。これにより、１つの層に複数ターンの巻線を施している。
【特許文献１】特開２０００−２４５０９２の公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の特許文献では、その図２及び図３に示されるように、巻枠の貫通方向に巻線を列替えするには隣りの列へ向けて巻線が屈曲する。この屈曲部分は、当然、巻線の各列毎に形成されるが、上記の特許文献に開示された構成では、各列の屈曲部分が巻枠の貫通方向と同方向に並んでいる。
【０００４】
このような構成では、巻枠の貫通方向に沿った巻線の幅寸法が列替えの部分では細くならなくては幾何学的に成立せず、したがって、列替え部分も含めて同一幅の巻線を施すと、隣り合う列の巻線の間に隙間が生じてしまい、巻線の占積率を向上させることが難しい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、高い占積率で巻線を施せる回転電機及びその製造方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る回転電機は、外周部から径方向外方へ向けて放射状に複数のティースが突出したコアと、１ターン毎に前記ティースの突出方向へ列替わりされつつ前記突出方向に並んだ状態で前記突出方向を軸方向とする軸周りに前記ティースの外周部に巻き掛けられる巻線と、を含めて構成される電機子を有する回転電機であって、各々が前記巻線の１つのターンを構成し、前記外周部にて前記突出方向に並んだ略Ｃ字形状の複数の巻線本体と、前記突出方向に互いに隣り合う巻線本体の一方の一端に繋がる曲部から他方の巻線本体の他端へ向けて曲げられ、前記一方の巻線本体の一端を前記他方の巻線本体の他端に繋げる列替え部と、を含めて前記巻線を構成し、更に、前記突出方向に並んだ複数の前記巻線本体の各一端に繋がる各曲部を、前記突出方向に対して前記ティースの外周方向へ傾いた曲部設定線上に設定する、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の本発明に係る回転電機を構成する電機子は、コアのティースの外周部に巻線が施される。巻線を構成する巻線本体の一端には曲部を介して列替え部が延びており、この列替え部がティースの突出方向に隣り合う他の巻線本体の他端に繋がっている。これにより、巻線を構成する巻線本体がティースの突出方向に並ぶように複数回（複数ターン）巻き掛けられる。
【０００８】
ところで、ティースの外周部では、複数の巻線本体がティースの突出方向に沿って列をなすように設けられることから曲部もまた複数設けられることになる。ここで、各曲部はティースの突出方向に対してティースの外周方向に傾いた曲部設定線上に設定される。このため、ティースの突出方向に沿った巻線本体の線径又は幅寸法に対応した列替え部の寸法を、巻線本体と同じ状態のままで隙間なく又は極めて小さい隙間で並べることができる。これにより、所謂「占積率」を向上させることができる。
【０００９】
なお、本発明において、ティースの突出方向に列を成すように並んだ部分を巻線の１つの層と考えた場合、ティースには１つの層の巻線しか施さない構成であってもよいし、ティースの突出方向に対して直交する方向に複数の層が積み重なるように巻線を施す構成であってもよい。
【００１０】
また、本発明において、巻線は結果的にティースに施される構成であればよい。すなわち、ティースに巻線を直接施す構成としてもよいし、コアとは別体で構成されてティースに装着可能な装着部材（一例として、後述するボビン等）に巻線を施し、巻線を施した装着部材をティースに装着することで間接的にティースに巻線を施す構成としてもよい。
【００１１】
さらに、本発明において、曲部設定線は直線であってもよいし、曲線であってもよい。
【００１２】
請求項２に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１に記載の本発明において、前記巻線本体に対し、当該巻線本体の一端に繋がる前記列替え部の傾斜角度に基づき前記曲部設定線の傾きを設定することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の本発明に係る回転電機では、巻線本体に対して、この巻線本体の一端に繋がる列替え部の傾斜角度に基づいてティースの突出方向に対するティースの外周方向への曲部設定線の傾きが設定される。このため、上記の列替え部の傾斜角度及び曲部設定線の傾きの何れかの一方が設定されれば、何れかの他方が決まる。これにより、列替え部の傾斜角度及び曲部設定線の傾きの設定が容易になる。
【００１４】
なお、本発明において曲部設定線は、ティースの外周方向に対する列替え部の傾斜角度に基づいて設定されていればよく、設定条件に関しては特に限定されるものではない。したがって、例えば、ティースの突出方向に対する曲部設定線のティースの外周方向への傾斜角度がティースの外周方向に対する列替え部の傾斜角度と同じになるように曲部設定線を設定してもよいし、ティースの外周方向に対する列替え部の傾斜角度に対し、一定の値を加減乗除した値の角度でティースの突出方向に対してティースの外周方向へ曲部設定線が傾斜するように設定してもよい。更には、曲部設定線は直線であってもよいし、曲線であってもよい。
【００１５】
請求項３に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記ティースの突出方向に対して前記ティースの外周方向へ一定の角度で傾斜した直線状に前記曲部設定線を設定することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の本発明に係る回転電機を構成する電機子では、ティースの突出方向に対してティースの外周方向へ一定の角度で傾斜した直線状に曲部設定線が設定される。このため、曲部はティースの突出方向に対してティースの外周方向に一定の角度で傾斜した状態で直線的に並ぶ。
【００１７】
請求項４に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の本発明において、外周形状が多角形で前記ティースに嵌め込み可能な筒状に形成されて、外周部に前記巻線が施されるボビンを備え、当該ボビンの外周形状である多角形の各辺のうち、最も長い辺となる部分に前記列替え部を設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の本発明に係る回転電機では、外周形状が多角形の筒状に形成されたボビンの外周部に巻線が施され、この巻線が施されたボビンをティースに装着することで結果的にティースに巻線が施される。
【００１９】
ここで、外周形状が多角形状とされたボビンの外周部のうち、この多角形の最も長い辺の部分に列替え部が設定される。このため、本発明に係る回転電機では、多くの列替え部を設定でき、ひいては、巻線を構成する巻線本体をティースの突出方向に多く並べることができる。
【００２０】
請求項５に記載の本発明に係る回転電機の製造方法は、外周部から径方向外方へ向けて放射状に複数のティースが突出したコアと、前記ティースの突出方向を軸方向とする軸周りに前記ティースの外周部に巻き掛けられる巻線と、を含めて構成される電機子を備えた回転電機を製造するための回転電機の製造方法であって、既に前記ティースの外周部に巻き掛けられた巻線から前記突出方向に列替えして更に前記ティースの外周部に前記巻線を巻き掛けることで前記突出方向に前記巻線が並ぶように前記ティースの外周部に前記巻線を巻き掛けると共に、前記突出方向に列替えする度に各列の前記巻線に形成される曲部の位置を、前記突出方向に対して前記ティースの外周方向に傾いた曲部設定線上に設定する、ことを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の本発明に係る回転電機の製造方法によれば、コアのティースに巻線が施されるが、この巻線は既にティースの外周部に巻き掛けられた部分に対してティースの突出方向に新たに巻き掛けられる巻線が隣り合って並ぶようにティースの突出方向に列替えされて巻き掛けられる。
【００２２】
上記のように巻線が列替えされるにあたり、巻線は隣の列へ向けて曲げられるが、本発明に係る回転電機の製造方法では、各列の曲部の形成位置がティースの突出方向に対してティースの外周方向に所定角度だけ傾斜した曲部設定線上に設定される。このように曲部の位置が設定されることで、巻線のうち列替えに供される部分の線径又は幅寸法を巻線の他に部分と同じ状態のままで隙間なく（又は極めて小さい隙間で）並べることができる。これにより、所謂「占積率」を向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明において、ティースの突出方向に列を成すように並んだ部分を巻線の１つの層と考えた場合、ティースには１つの層の巻線しか施さない構成であってもよいし、ティースの突出方向に対して直交する方向に複数の層が積み重なるように巻線を施す構成であってもよい。
【００２４】
また、本発明において、巻線は結果的にティースに施される構成であればよい。すなわち、ティースに巻線を直接施す構成としてもよいし、コアとは別体で構成されてティースに装着可能な装着部材（一例として、上述したボビン等）に巻線を施し、巻線を施した装着部材をティースに装着することで間接的にティースに巻線を施す構成としてもよい。
【００２５】
さらに、本発明において、曲部設定線は直線であってもよいし、曲線であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜本実施の形態の構成＞
図９には、本発明の一実施の形態に係る回転電機としてのモータ１０のコア１２の概略が平面図によって示されている。先ず、コア１２の構成の概略について簡単に説明する。
【００２７】
（コア１２の構成）
コア１２は、内コア１４と外コア１６とによって構成されている。内コア１４は、例えば、薄珪素鋼鈑等の磁性板材を打ち抜くことで形成された複数枚のコア片を、その厚さ方向に複数枚積層することによって形成されている。コア１２の略中央には円孔１８が形成されている。例えば、本コア１２を適用するモータ１０がブラシレスモータの場合には、回転軸に同軸的且つ一体的に固定された永久磁石が円孔１８に同軸的に遊嵌される。
【００２８】
また、内コア１４には複数のティース２０が形成されている。ティース２０は、円孔１８の中心周りに一定角度毎に内コア１４の外周部から突出している。ティース２０は、上記の各コア片に形成された突出片によって構成されている。上記のように、コア片を積層した際に、各コア片の突出片が重なり合うことで円孔１８の径方向に沿って見た場合に、ティース２０が円孔１８の中心軸線方向に沿って長手方向で円孔１８の接線方向に沿って幅方向とされた略長方形状又は略平行四辺形状（本実施の形態では略長方形状）に形成されている。
【００２９】
一方、外コア１６は略円筒形状に形成されている。外コア１６の外径寸法はティース２０の先端部を通る円孔１８と同心の仮想円の半径よりも大きい。これに対して、外コア１６の内径寸法は前記仮想円よりも小さい。また、外コア１６の内周部にはその中心周りに一定角度毎に嵌合溝２２が形成されている。嵌合溝２２は上述したティース２０に対応して形成されている。内コア１４を外コア１６の内側に嵌挿した際には、ティース２０の先端部が嵌合溝２２に嵌合する。
【００３０】
上記のコア１２には、各々が装着部材や絶縁部材として把握される複数のボビン２４が装着されている。図５に示されるように、ボビン２４はボビン本体２６を備えている。ボビン本体２６は、略長方形の板状に形成された一対の縦壁２８を備えている。これらの縦壁２８は互いの厚さ方向に沿って対向するように平行に設けられている。縦壁２８の長手方向両端は一対の横壁３０により繋がれている。縦壁２８の厚さ方向に沿った横壁３０の長手寸法は縦壁２８の長手寸法よりも短く設定されており、このため、縦壁２８及び横壁３０の幅方向に沿ったボビン本体２６の正面視形状は長手方向が縦壁２８の長手方向に沿った略長方形状とされている。
【００３１】
また、ボビン本体２６の貫通方向一端にはフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２は外周形状がボビン本体２６の外周形状に対して略相似形状とされており、ボビン本体２６の貫通方向に対して略直交する方向へ向けて延出されている。また、ボビン本体２６の貫通方向他端にはフランジ部３２と同様のフランジ部３４が形成されている。さらに、フランジ部３２のうち、一方の横壁３０に対応した部位にはフランジ部３２の外周一部にて開口した切欠部３６が形成されている。
【００３２】
以上の構成のボビン２４は、各ティース２０が内側を貫通するようにティース２０に嵌め込まれている。上述した外コア１６は、これらのボビン２４が各ティース２０に取り付けられた状態で内コア１４に取り付けられる。外コア１６を内コア１４に取り付けることでボビン２４がティース２０から脱落することを防止する。
【００３３】
また、各ボビン２４には巻線４０が施されており、巻線４０が施されたボビン２４をティース２０に装着することで、ティース２０に対して巻線４０が絶縁された状態でティース２０の外周部に巻線４０が施されている。本実施の形態において巻線４０は断面略長方形状の所謂「平角線」と称される導線により形成されている。各ボビン２４に施された巻線４０を部位別に説明すると、図２及び図６に示されるように、巻線４０は正面視で略Ｃ字形状の巻線本体４２を備えている。巻線本体４２は、一方の縦壁２８の側に両端が位置するようにボビン本体２６の外周方向が長手方向となるように形成される。また、これらの巻線本体４２は、縦壁２８の幅方向（すなわち、ボビン２４の貫通方向であり、また、ボビン２４がティース２０に装着された状態ではティース２０の突出方向）に沿って列を成すように互いに並んで設けられる。
【００３４】
これらの巻線本体４２のうち、最もフランジ部３４の側の巻線本体４２を除いた巻線本体４２の長手方向一端は曲部４４とされている。これらの曲部４４からは連続して列替え部４６が形成されている。図１の（Ａ）に示されるように、列替え部４６は、縦壁２８の長手方向一方の向きに対して縦壁２８の幅方向一方の向きへ所定角度θ１だけ傾斜しており、この列替え部４６の曲部４４とは反対側の端部は曲部４４側の列の巻線本体４２に対してフランジ部３４の側で隣り合う次列の巻線本体４２の他端に繋がっている。
【００３５】
また、図１の（Ａ）に示されるように、最もフランジ部３４の側に位置する巻線本体４２を除いた各巻線本体４２の一端に形成される曲部４４の形成位置は、縦壁２８の長手方向一方へ漸次変位しており、しかも、縦壁２８の幅方向に対して縦壁２８の長手方向一方へ向け、上記の角度θ１の１／２の値に基づいて設定された所定角度θ２だけ傾斜した直線的な曲部設定線Ｌ１上に各曲部４４が位置するように設定されている。
【００３６】
一方、図２の（Ｅ）及び図６に示されるように、最もフランジ部３４側の巻線本体４２の長手方向一端からは連続して層替え部４８が形成されている。層替え部４８は、巻線本体４２に対して縦壁２８の幅方向を軸方向とする軸周りの一方へ向けて屈曲又は湾曲しており、巻線本体４２とは反対側の端部は巻線４０を構成する平角線の厚さ寸法分だけボビン２４の外側へ変位している。
【００３７】
また、図３及び図７に示されるように、巻線本体４２のボビン本体２６とは反対側（ボビン２４の貫通方向に対して直交する向きの外側）には、巻線本体５２が設けられている。これらの巻線本体５２は、外周形状が巻線本体４２よりも大きな略Ｃ字形状に形成されており、その両端は巻線本体４２と同様に一方の縦壁２８側に位置している。また、これらの巻線本体５２も巻線本体４２と同様に縦壁２８の幅方向に沿って列を成すように互いに並んで設けられる。
【００３８】
これらの巻線本体５２のうち、最もフランジ部３２の側の巻線本体５２を除いた巻線本体５２の長手方向一端は曲部５４とされている。これらの曲部５４からは連続して列替え部５６が形成されている。列替え部５６は、縦壁２８の長手方向他方の向きに対して縦壁２８の幅方向他方の向きへ所定角度θ３だけ傾斜しており、この列替え部５６の曲部５４とは反対側の端部は曲部５４側の列の巻線本体５２に対してフランジ部３２の側で隣り合う次列の巻線本体５２の他端に繋がっている。
【００３９】
また、図１の（Ｂ）に示されるように、最もフランジ部３２の側に位置する巻線本体５２を除いた各巻線本体５２の一端に形成される曲部５４の形成位置は、最もフランジ部３２の側に位置する曲部４４よりも縦壁２８の長手方向一方の側に設定されている。また、各曲部５４は上記の曲部４４と同様に各縦壁２８の長手方向一方へ漸次変位しており、しかも、縦壁２８の幅方向に対して縦壁２８の長手方向他方へ向け、上記の角度θ３の１／２の値に基づいて設定された所定角度θ４だけ傾斜した直線的な曲部設定線Ｌ２上に各曲部５４が位置するように設定されている。
【００４０】
一方、図２の（Ｄ）に示されるように、最もフランジ部３２側の巻線本体５２の長手方向一端からは連続して層替え部５８が形成されている。層替え部５８は、巻線本体５２に対して縦壁２８の幅方向を軸方向とする軸周りの一方へ向けて屈曲又は湾曲しており、巻線本体５２とは反対側の端部は巻線４０を構成する平角線の厚さ寸法分だけボビン２４の外側へ変位している。
【００４１】
また、図３及び図８に示されるように、巻線本体５２のボビン本体２６とは反対側（ボビン２４の貫通方向に対して直交する向きの外側）には、巻線本体６２が設けられている。これらの巻線本体６２は、外周形状が巻線本体５２よりも大きな略Ｃ字形状に形成されており、その両端は巻線本体４２や巻線本体５２と同様に一方の縦壁２８側に位置している。また、これらの巻線本体６２も巻線本体４２や巻線本体５２と同様に縦壁２８の幅方向に沿って列を成すように互いに並んで設けられる。
【００４２】
これらの巻線本体６２のうち、最もフランジ部３４の側を除いた巻線本体６２の長手方向一端は曲部６４とされている。これらの曲部６４からは連続して列替え部６６が形成されている。図１の（Ｃ）に示されるように、列替え部６６は、縦壁２８の長手方向一方の向きに対して縦壁２８の幅方向一方の向きへ所定角度θ５だけ傾斜しており、この列替え部６６の曲部６４とは反対側の端部は曲部６４側の列の巻線本体６２に対してフランジ部３４の側で隣り合う次列の巻線本体６２の他端に繋がっている。
【００４３】
また、図１の（Ｃ）に示されるように、最もフランジ部３４の側に位置する巻線本体６２を除いた各巻線本体６２の一端に形成される曲部６４の形成位置は、最もフランジ部３４の側に位置する曲部５４よりも縦壁２８の長手方向一方の側に設定されている。また、各曲部５４は上記の曲部４４や曲部５４と同様に各縦壁２８の長手方向一方へ漸次変位しており、しかも、縦壁２８の幅方向に対して縦壁２８の長手方向一方へ向け、上記の角度θ５の１／２の値に基づいて設定された所定角度θ６だけ傾斜した直線的な曲部設定線Ｌ３上に各曲部６４が位置するように設定されている。
【００４４】
一方、最もフランジ部３４側の巻線本体６２の長手方向一端からは連続して繋ぎ部６８が形成されており、この繋ぎ部６８を介して別のボビン２４に施される巻線４０に繋がっている。
【００４５】
（巻線システム８０の概略）
次に、ボビン２４に巻線４０を施すための巻線システム８０の構成の概略を図１０に基づいて説明する。
【００４６】
巻線システム８０は、複数のボビン２４が一列にセットされる送り機構８２、巻線部８４、及び内コア１４がセットされると共に、セットされた内コア１４を上述した円孔１８の中心周りに回転させるコア支持部８６を備えている。
【００４７】
送り機構８２はスライド部８８を備えている。スライド部８８は、後述するコア支持部８６により支持された状態でのコア１２の軸方向に対して直交する方向へスライドできる構造となっている。また、スライド部８８には複数の支持体９０が設けられている。支持体９０は、スライド部８８のスライド方向に一列に並んで設けられている。また、これらの支持体９０にはボビン２４が支持されている。
【００４８】
また、送り機構８２はボビン変位機構（図示を省略）を備えている。ボビン変位機構は、支持体９０のうち、スライドすることで所定の位置に到達した１つの支持体９０に対応しており、この支持体９０に取り付けたられたボビン２４を支持体９０の先端側へスライドさせて支持体９０からボビン２４を取り外すことができると共に、支持体９０から取り外したボビン２４を再び支持体９０に取り付けることができるようになっている。
【００４９】
また、支持体９０の側方には一対のフォーマ９２が設けられている。これらのフォーマ９２は、ボビン２４の貫通方向に沿って互いに対向するように配置されている。また、これらのフォーマ９２は、ボビン変位機構により支持体９０から取り外された状態で保持されたボビン２４の側へ向けて漸次間隔が狭くなるように形成されており、フォーマ９２の間の隙間から導線９４がボビン２４へ導かれる構造となっている。なお、導線９４と巻線４０とは同じものであるが、本実施の形態を説明するうえでは、繋ぎ部６８を含めてボビン２４に巻き掛けられたものを巻線４０、ボビン２４に巻き掛けられる以前の状態を導線９４として便宜上区別する。
【００５０】
一方、上述した巻線部８４はアーム状のフライヤ９６を備えている。フライヤ９６は概ね上記の所定の位置に到達した１つの支持体９０からボビン変位機構により取り外されたボビン２４の周囲を先端側が回転するように設けられている。フライヤ９６には１乃至複数の誘導プーリ９８が設けられている。巻線４０を形成するための導線９４が巻き取り状態で収納された導線収納部から引き出された導線９４がこれらの誘導プーリ９８に掛け回されている。
【００５１】
他方、コア支持部８６はスライド部８８が所定量スライドした位置に対応して設けられている。コア支持部８６は、支持したコア１２の半径方向に沿って何れかのティース２０がボビン２４を支持した支持体９０と対向するように設けられている。コア支持部８６は、支持体９０に支持されたボビン２４を支持体９０から離脱させることで、そのままティース２０にボビン２４を嵌め込むことができるようになっている。
【００５２】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態に係る回転電機製造方法としての巻線方法の説明を通して本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５３】
本実施の形態に係る巻線方法では、先ず、搬送工程で、ボビン２４が支持体９０にセットされる。次いで、最もコア支持部８６の側に位置する支持体９０をボビン変位機構に対応する位置までスライド部８８を移動させる。
【００５４】
次いで、セット工程では、ボビン変位機構が作動して、ボビン変位機構に対応する位置まで移動したボビン２４が支持体９０の基端側から先端側への向きにスライドさせられる。これにより、ボビン２４が支持体９０から取り外され、フライヤ９６による巻線が可能な巻線位置までボビン２４が移動させられる（すなわち、巻線位置にボビン２４がセットされる）。
【００５５】
次に、巻線工程が行なわれる。巻線工程では先ず巻線部８４が作動させられる。巻線部８４が作動するとフライヤ９６が回転させられる。フライヤ９６はその先端側が、巻線位置でのボビン２４の周囲を回転するため、回転するフライヤ９６を通過した導線９４は、フォーマ９２に案内されてボビン２４の外周部に巻き付けられ、これにより、ボビン２４に巻線４０が施される。
【００５６】
巻線４０が施されるにあたっては、図２の（Ａ）に示されるように、先ず、ボビン２４の外側からフランジ部３２の切欠部３６を通過した導線９４が第１層第１列目の巻線本体４２としてボビン本体２６に巻き掛けられる。図２の（Ｂ）に示されるように、第１層第１列目の巻線本体４２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達し、更に、切欠部３６の近傍に到達するまでフライヤ９６が回転すると、例えば、ボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第１層第１列目の巻線本体４２の一端に曲部４４が形成され、更に、列替え部４６が形成される。
【００５７】
この列替え部４６の曲部４４とは反対側の端部からはフライヤ９６の回転に伴い引き続き第１層第２列目の巻線本体４２が第１層第１列目の巻線本体４２の隣りで略隙間ない状態でボビン本体２６に巻き掛けられる。図２の（Ｃ）に示されるように、この第１層第２列目の巻線本体４２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達し、更に、切欠部３６の近傍に到達するまでフライヤ９６が回転すると、第１層第１列目の巻線本体４２の一端に曲部４４が形成されるタイミングよりも予め設定されたタイミングだけ早くボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第１層第２列目の巻線本体４２の一端に曲部４４が形成され、更に、列替え部４６が形成される。
【００５８】
以降、図２の（Ｄ）に示されるように、これまでと同様に、第１層第３列目、第１層第４列目、そして、本実施の形態では最もフランジ部３４の側の位置する第１層第５列目の巻線本体４２が順次ボビン本体２６に巻きかけられる。図２の（Ｅ）に示されるように、第１層第４列目の巻線本体４２の曲部４４に第１層第５列目の巻線本体４２が到達する直前に、第１層第５列目の巻線本体４２の一端には層替え部４８が形成され、第２層第１列目の巻線本体５２が第１層第５列目の巻線本体４２の上（ボビン本体２６とは反対側）に巻き掛けられる。
【００５９】
図３の（Ａ）に示されるように、第２層第１列目の巻線本体５２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達し、更に、層替え部４８の近傍に到達するまでフライヤ９６が回転すると、例えば、ボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０とは反対の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第１層第４列目の巻線本体５２に形成された曲部４４よりも縦壁２８の一方の側で第２層第１列目の巻線本体５２の一端に曲部５４が形成され、更に、列替え部５６が形成される。
【００６０】
この列替え部５６の曲部５４とは反対側の端部からはフライヤ９６の回転に伴い引き続き第２層第２列目の巻線本体５２が第２層第１列目の巻線本体５２の隣りで略隙間ない状態で第１層第４列目の巻線本体４２の上に巻き掛けられる。図３の（Ｂ）に示されるように、この第２層第２列目の巻線本体５２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達すると、第２層第１列目の巻線本体５２の一端に曲部５４が形成されるタイミングよりも予め設定されたタイミングだけ早くボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０とは反対の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第２層第２列目の巻線本体５２の一端に曲部５４が形成され、更に、列替え部４６が形成される。
【００６１】
以降、図３の（Ｃ）に示されるように、これまでと同様に、第２層第３列目、第２層第４列目、そして、本実施の形態では最もフランジ部３２の側の位置する第２層第５列目の巻線本体５２が順次ボビン本体２６に巻きかけられる。図３の（Ｄ）に示されるように、第２層第４列目の巻線本体５２の曲部５４に第２層第５列目の巻線本体５２が到達する直前に、第２層第５列目の巻線本体５２の一端には層替え部５８が形成され、第３層第１列目の巻線本体６２が第２層第５列目の巻線本体５２の上（第１層目の巻線本体４２とは反対側）に巻き掛けられる。
【００６２】
図４の（Ａ）に示されるように、第３層第１列目の巻線本体６２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達し、更に、層替え部５８の近傍に巻線本体６２の一端が到達するまでフライヤ９６が回転すると、例えば、ボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第２層第４列目の巻線本体５２に形成された曲部５４よりも縦壁２８の長手方向一方の側で第３層第１列目の巻線本体６２の一端に曲部６４が形成され、更に、列替え部６６が形成される。
【００６３】
この列替え部６６の曲部６４とは反対側の端部からはフライヤ９６の回転に伴い引き続き第３層第２列目の巻線本体６２が第３層第１列目の巻線本体６２の隣りで略隙間ない状態で第２層第４列目の巻線本体５２の上に巻き掛けられる。図４の（Ｂ）に示されるように、この第３層第２列目の巻線本体６２の一端がボビン本体２６を構成する一方の縦壁２８に達すると、第３層第１列目の巻線本体６２の一端に曲部６４が形成されるタイミングよりも予め設定されたタイミングだけ早くボビン変位機構が作動させられ、概ね導線９４の幅寸法分だけ支持体９０の側へボビン２４が変位させられる。このボビン２４の変位により、第３層第２列目の巻線本体６２の一端に曲部６４が形成され、更に、列替え部６６が形成される。
【００６４】
以降、図４の（Ｃ）に示されるように、これまでと同様に、第３層第３列目、第３層第４列目、そして、本実施の形態では最もフランジ部３４の側の位置する第３層第５列目の巻線本体６２が順次ボビン本体２６に巻きかけられる。図４の（Ｄ）に示されるように、第３層第５列目の巻線本体６２の一端から連続した導線９４は繋ぎ部６８とされ、次のボビン２４に施される巻線４０に繋がる。
【００６５】
以上のようにして、ボビン２４に巻線４０の巻き掛けが終了すると、次に、装着工程が行なわれる。装着工程では、ボビン変位機構が作動して支持体９０にボビン２４が再び嵌め込まれる。次いで、スライド部８８がコア支持部８６側へスライドする。スライド部８８は、巻線が施されたボビン２４に対してコア支持部８６とは反対側で隣り合う支持体９０をボビン変位機構に対応した位置まで移動させる。
【００６６】
この状態で、装着工程が一旦中断し、再び、セット工程、巻線工程、及び圧接工程が、ボビン変位機構に対応した位置まで移動したボビン２４に対して行なわれる。これにより、後続のボビン２４に対しても巻線が施される。後続のボビン２４に対する巻線が終了すると、装着工程が再開され、スライド部８８がコア支持部８６側へスライドさせられる。
【００６７】
以上の工程を繰り返すことで、巻線が施されたボビン２４を支持する支持体９０が、コア支持部８６に支持されたコア１２のティース２０に対向すると、ティース２０に対向したボビン２４が支持体９０から取り外される。さらに、支持体９０から取り外されたボビン２４は、対向するティース２０に嵌め込まれる。さらに、後続のボビン２４がスライド部８８の移動によりコア支持部８６側へ移動すると、コア支持部８６が作動してコア１２が回動する。これにより、ボビン２４が嵌め込まれていない所定のティース２０が支持体９０に対向する。この状態で同様にボビン２４がティース２０に嵌め込まれる。
【００６８】
このようにして全てのティース２０にボビン２４が嵌め込まれると、内コア１４に外コア１６が嵌め込まれてコア１２が形成される。ここで、本実施の形態では、上記の工程で巻線が施されることで、少なくとも、全てのボビン２４若しくは予め定められたボビン２４に巻き掛けられる導線９４が切り離されることなく繋ぎ部６８を介して連続している。このため、内コア１４に外コア１６を嵌め込んだ後に、所定の導線９４同士を導通させる（例えば、バスバーを取り付ける）必要がない。したがって、導線９４の接続工程に要するコストを削減できる。
【００６９】
しかも、導線９４の接続工程が不要になることで、コア１２の製造工程を高速化できる。これにより、コア１２の生産性が向上し、その結果、モータ１０の生産性が向上する。さらには、このように導線９４の接続工程をなくすことで、導線９４の接続工程のために要していた作業スペースを他の工程等に用いることができる等の省スペース化にも寄与する。
【００７０】
ところで、本実施の形態では、上記のように、第１層第５列目の巻線本体４２を除く第１層の各列の巻線本体４２の一端側に列替え部４６を形成するにあたり、これらの巻線本体４２の一端に形成される曲部４４は、縦壁２８の幅方向に対して縦壁２８の長手方向に対して所定角度θ２だけ傾斜した曲部設定線Ｌ１上に設定される。しかも、上述したように、この角度θ２は、列替え部４６の傾斜角度θ１の１／２の値に基づいて設定される。このため、本実施の形態では、列替え部４６の幅寸法を巻線本体４２よりも小さくさせることなく、しかも、隣り合う各巻線本体４２との間や、隣り合う各列替え部４６との間に大きな隙間を生じさせることなく巻線４０を施すことができる。
【００７１】
また、第２層目の巻線本体５２、曲部５４、列替え部５６や、第３層目の巻線本体６２、曲部６４、列替え部６６も同様に列替え部５６、６６の幅寸法を巻線本体５２、６２よりも小さくさせることなく、しかも、隣り合う各巻線本体５２（各巻線本体６２）との間や、隣り合う各列替え部５６（各列替え部６６）との間に大きな隙間を生じさせることなく巻線４０を施すことができる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態では、列替え部４６、５６、６６の幅寸法を巻線本体４２、５２、６２の幅寸法と同じまま、隙間なく巻線４０を施すことができるため、所謂占積率が向上し、例えば、同じターン数とするならば、従来に比べてボビン２４を小型化でき、また、同じ大きさのボビン２４を用いるならば、巻線４０のターン数を増やして効率を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、曲部４４、５４、６４及び列替え部４６、５６、６６が横壁３０よりも長手寸法が長い縦壁２８の側に設定される。このため、横壁３０の側に曲部４４、５４、６４及び列替え部４６、５６、６６を設定するよりも多くの曲部４４、５４、６４及び列替え部４６、５６、６６を設定することが可能になり、ひいては、巻線本体４２、５２、６２の列数を多く設定できる。
【００７４】
さらに、本実施の形態では、上記のように、曲部設定線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が直線的で、しかも、曲部設定線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の傾斜角度θ２、θ４、θ６は、上記のように、曲部４４、５４、６４を中心とした巻線本体４２、５２、６２に対する列替え部４６、５６、６６の傾斜角度θ１、θ３、θ５の１／２の大きさの値に基づき設定される。このため、各曲部４４、５４、６４の位置の設定、すなわち、本実施の形態においては、各曲部４４、５４、６４や各列替え部４６、５６、６６を形成するためのボビン変位機構の作動タイミングの設定（すなわち、ボビン変位機構の制御）が容易になる。
【００７５】
なお、本実施の形態は、外周部に巻線４０を施したボビン２４をティース２０に装着することで結果的にティース２０の外周部に巻線４０が施される構成であった。しかしながら、本発明がこのような構成に限定されるものではなく、巻線４０は結果的にティース２０の外周部に施されればよい。
【００７６】
例えば、インシュレータ等の絶縁部材がティース２０の外周部に装着された状態で、ティース２０の外周部に巻線４０を施す構成としてもよいし、絶縁性の粉体塗装等が施されたティース２０の外周部に巻線４０を施す構成としてもよい。また、巻線４０自体に施された絶縁皮膜等による絶縁が長期に亘り確保される構成であれば、巻線４０とティース２０との間を絶縁するためのボビン２４やインシュレータ等の絶縁部材、絶縁性の粉体塗装等をティース２０に設けずに、ティース２０に巻線４０を施す構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転電機における巻線の列替えの状態を示す図で、（Ａ）は第１層目の巻線を示し、（Ｂ）は第２層目の巻線を示し、（Ｃ）は第３層目の巻線を示す。
【図２】第１層目の巻線が施される状態を示す図で、（Ａ）は巻線開始状態を示し、（Ｂ）は第１列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｃ）は第２列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｄ）は第４列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｅ）は第１層目の巻線が終了して層替えが成された状態を示す。
【図３】第２層目の巻線が施される状態を示す図で、（Ａ）は第１列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｂ）は第２列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｃ）は第４列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｄ）は第２層目の巻線が終了して層替えが成された状態を示す。
【図４】第３層目の巻線が施される状態を示す図で、（Ａ）は第１列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｂ）は第２列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｃ）は第４列目の巻線が終了して列替えが成された状態を示し、（Ｄ）は第３層目の巻線が終了した状態を示す。
【図５】本発明の一実施の形態に係る回転電機に適用されるボビンの斜視図である。
【図６】第１層目の巻線が終了した状態のボビンの斜視図である。
【図７】第２層目の巻線が終了した状態のボビンの斜視図である。
【図８】第３層目の巻線が終了した状態のボビンの斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る回転電機の電機子の平面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る回転電機のボビンに巻線を施すための巻線システムの概略を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・モータ（回転電機）、１２・・・コア（電機子）、２０・・・ティース、２４・・・ボビン、４０・・・巻線、４２、５２、６２・・・巻線本体、４４、５４、６４・・・曲部、４６、５６、６６・・・列替え部、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・曲部設定線
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008172863.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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