(57)【要約】【課題】機械巻きにより、テンションを略一定化して、形状のばらつきを抑え、連続巻線化により、切断による導線の無駄のない、連続巻線フォームコイル用巻枠を提供する。【解決手段】フォームコイル用巻枠１０をホルダ１３に装填して、ホルダ１３を介して巻枠１０を正回転させて所定回数、導線Ｃａを巻回して、次の巻枠１０を装填し、この巻枠１０を、ホルダ１３を介して回転軸を中心に逆に回転させて半巻き、導線Ｃａを巻回し、さらに、次の巻枠１０を装填して、次のコイルを形成するために、巻枠１０を正回転させて所定回数、導線Ｃａを巻回する。  巻枠１０は、適宜な素材からなる、矩形状且つ、先端側に導線Ｃａを巻き取るための巻線スペースとして、薄肉状巻取部１０ｔを形成した板体で構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線（Ｃａ）を所定回数巻回し、所定回数巻回する度毎に反転して連続的に形成する連続巻線フォームコイル（１）のための巻枠（１０）であって、巻線機（１１）に、所定回数巻回する毎、且つ反転半巻きする毎に順次装填する複数の板体で構成したことを特徴とする連続巻線フォームコイル用巻枠。
【請求項２】
前記板体は、矩形状で、且つ、先端側に導線（Ｃａ）を巻き取るための巻線スペースとしての薄肉状巻取部（１０ｔ）を有することを特徴とする請求項１に記載の連続巻線フォームコイル用巻枠。
【請求項３】
前記巻枠（１０）は、巻回順に巻回スペース分、拡張した寸法を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の連続巻線フォームコイル用巻枠。
【請求項４】
導線（Ｃａ）を所定回数巻回し、所定回数巻回する度毎に反転して連続的にフォームコイル（１）を形成する際、巻枠（１０）に正回転にて所定回数巻回後、次の巻枠（１０）に逆回転にて半巻き後、さらに次の巻枠（１０）に正回転にて所定回数巻回して形成することを特徴とする連続巻線フォームコイルの形成方法。
【請求項５】
巻線機（１１）の回転軸に固定したホルダ（１３）へ巻枠（１０）を装填し、導線（Ｃａ）を正回転にて所定回数巻回後に、次の巻枠（１０）を前記ホルダ（１３）に装填して、前記ホルダ（１３）を逆回転にて前記巻枠（１０）に導線（Ｃａ）を半巻き後、さらに次の巻枠（１０）を前記ホルダ（１３）に装填して、正回転にて所定回数巻回して形成することを特徴とする連続巻線フォームコイルの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機の連続巻線フォームコイル用巻枠および連続巻線フォームコイルの形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転電機のステータにおける、コアの各ティースには、導線を用いて巻回したコイルが用いられるようになってきた。
例えば、特許文献１では、ティースコイルの始端をティースの根元部（又は先端部）に、終端をティースの先端部（又は根元部）に配置するティースコイル巻回方式、並びに、ティースコイルの始端および終端をティースの先端部に配置するティースコイル巻回方式を提案している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８６７０３号公報
【０００４】
さらに、導線Ｃａ（ここでは平角線）によるステータの連続巻線をする際、反転部Ｒｓを設けたフォームコイル１を使用している（図１１参照）。このようなフォームコイル１を形成するには、図１２に示すような治具２を用いて巻き、図１３に示すように、反転箇所のみ反対に折り曲げ直すことにより、所望の形状が得られるとしている。
しかしながら、このような形成方法では、加工硬化により反転部Ｒｓの強度が不足して断線する虞があり、採用するには至らない。
【０００５】
この他、図１４に示すように、治具２における巻き付けるためのピンＰ，Ｐ間に、導線Ｃａを巻き付ける際、間を通して反転させる方式も考えることができるが、ピンＰ，Ｐが細いため（ピン径が１〜２．５ｍｍ）、撓みを生じやすく、フォームコイル１の寸法がばらつきやすい。
さらに、治具２における巻き付けるためのピンＰ，Ｐ間に導線Ｃａを通すには、リールから外すか、ピンＰを抜く必要があり、巻線が困難である。
【０００６】
以上のような不都合があることから、現状では、図１５に示すように、巻枠（１０）Ｆに直接手で巻き付けて、フォームコイル１を作成するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、以上のような手作業から、生産性は低く、しかも、巻付け時のテンションの変動に起因する、仕上がりの不揃い、すなわち、形状のばらつきが生ずるのは、避け難いものとなっている。
本発明は、このような課題を解決するために提案されたものであって、機械巻きが容易であり、機械巻きによりテンションが一定化することにより、形状のばらつきを抑えることができ、連続巻線化により、切断による導線の無駄をなくすようにした、回転電機の連続巻線フォームコイル用巻枠を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、導線（Ｃａ）を所定回数巻回し、所定回数巻回する度毎に反転して連続的に形成する連続巻線フォームコイル（１）のための巻枠（１０）であって、巻線機（１１）に、所定回数巻回する毎、且つ反転半巻きする毎に順次装填する複数の板体で構成したことを特徴とする。
【０００９】
これにより、機械巻きにより、テンションを略一定化することができ、形状のばらつきを抑えることができ、且つ連続巻線化により、切断による導線の無駄をなくすことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、板体は、矩形状で、且つ、先端側に導線（Ｃａ）を巻き取るための巻線スペースとしての薄肉状巻取部（１０ｔ）を有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、繰り出された導線（Ｃａ）を、薄肉状巻取部（１０ｔ）の箇所に収めることができ、重ねても盛り上ることなく、複層巻線仕様に対応したものとなる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、巻枠（１０）は、巻回順に巻回スペース分、拡張した寸法を有していることを特徴とする。
【００１３】
これにより、巻線機（１１）に各巻枠（１０）を装填した際に、巻線作業を互いの巻枠（１０）によって妨げられないようにすることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、導線（Ｃａ）を所定回数巻回し、所定回数巻回する度毎に反転して連続的にフォームコイル（１）を形成する際、巻枠（１０）に正回転にて所定回数巻回後、次の巻枠（１０）に逆回転にて半巻き後、さらに次の巻枠（１０）に正回転にて所定回数巻回して形成することを特徴とする。
【００１５】
これにより、所定回数巻く毎に、逆回転にて半巻きする毎にそれぞれ別の巻枠（１０）を用いて、フォームコイル（１）を形成することができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明では、巻線機（１１）の回転軸に固定したホルダ（１３）へ巻枠（１０）を装填し、導線（Ｃａ）を正回転にて所定回数巻回後に、次の巻枠（１０）をホルダ（１３）に装填して、ホルダ（１３）を逆回転にて巻枠（１０）に導線（Ｃａ）を半巻き後、さらに次の巻枠（１０）を前記ホルダ（１３）に装填して、正回転にて所定回数巻回して形成することを特徴とする。
【００１７】
これにより、巻線機（１１）により、フォームコイル（１）を連続的に形成することができ、ばらつきの少ない、一定の品質のものを、効率的に生産することができる。
【００１８】
なお、上述の正回転とは、時計回りまたは反時計回りのいずれか、特定回りの回転をいうものとする。
また、上記各構成要素に記載する各構成要素に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に、本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠１０を用いて、フォームコイル１を形成するための巻線機１１の一例を模式的に示す。
この巻線機１１は、周知の構成のもので、巻線機本体１２に回転駆動源（図示省略）と動力的に接続しているホルダ１３を着脱可能に設け、ホルダ１３に装填されたフォームコイル用巻枠１０に対し、巻取保持した導線Ｃａを供給する、巻線保持手段１４を備えている。
ここで、導線Ｃａには、平角線を用いている。平角線を用いたコイルは、丸線材を曲折して形成したコイルに比較して、占有率（導線面積／コイル配置空間の断面積）が高い。
【００２０】
巻線機本体１２は周知の構成のもので、ホルダ１３に複数のフォームコイル用巻枠１０を、ホルダ１３の回転軸方向に沿って、周知の直動駆動手段（例えばシリンダ１５Ｓ）によって、適宜、装填／排出するための巻枠移動機構１５が搭載され、ホルダ１３に装填されるフォームコイル用巻枠１０に導線Ｃａを所定回数、巻回するための回転駆動機構（図示省略）とを備えている。なお、これら駆動機構自体は、本発明の要部ではないことから、ここでは、それらの詳細な構成は示さず、説明も省略する。
【００２１】
ホルダ１３は、本発明にかかるフォームコイル用巻枠１０を所定回数巻回する毎に順次装填して、回転軸を中心に正転逆転可能に保持する内側装填部１６を設けた、円筒環部材１７で構成されている。
この円筒環部材１７には、巻枠移動機構１５を起動して、装填された巻枠１０に巻線作業を施すポジションに移動した状態を、安定した状態で支持するための、巻取ホルダ下部１８が設けられている。
【００２２】
そして、フォームコイル用巻枠１０は、適宜な素材からなる、矩形状且つ、先端側に導線Ｃａを巻き取るための巻線スペースとして、薄肉状巻取部１０ｔを形成した板体で構成されている（図４参照）。
すなわち、巻枠１０は、例えば６層巻線（３周）仕様の場合、各周および反転部ごとに一枚ずつ使用することとしており、そのために計５枚の巻枠１０を用いる設定である。
なお、巻枠１０は、順番が定められており、使用順に従い、巻線スペースとしての薄肉状巻取部１０ｔぶんずつ、長い寸法としている。
【００２３】
次に、本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠１０を用いた、連続巻線フォームコイル１の形成方法について、説明する。なお、ここでは、前述のように５枚の巻枠１０を用いて連続巻線フォームコイル１を形成する方法を示す。
先ず、巻線機１１における、巻線機本体１２の回転軸（図示省略）にホルダ１３を取付ける（図５参照）。次いで以下の手順で巻回作業がなされる。
（１）  最初の一周を巻線するための一番目の巻枠１０を装填する（図６参照）。このとき、巻枠１０は、ホルダ１３における内側装填部１６に、ホルダ１３前方に突出する、巻取ホルダ下部１８の形成方向と同方向に、薄肉状巻取部１０ｔを向けて装填するようにする。ここで、巻枠１０は、ホルダ１３前方に突出する、巻取ホルダ下部１８によって、安定した状態で支持することができる。
【００２４】
そして、巻線機１１における巻線機本体１２の回転駆動手段を起動して、ホルダ１３を一方向（正転方向）に回転させる。これによって、巻線保持手段１４に巻取保持した導線Ｃａが引き出され、巻枠１０の薄肉状巻取部１０ｔに、所定巻数で、型崩れすることなく、一周分巻回させることができる（図７参照）。
このように、薄肉状巻取部１０ｔの箇所に導線Ｃａを収めることができるので、重ねても盛り上ることなく、複層巻線仕様に対応したものとなる。
（２）  所定巻数、巻回終了すると、ホルダ１３を、巻取ホルダ下部１８が上になるように停止させる。
【００２５】
（３）  次に二番目の巻枠１０を装填するべく、巻枠移動機構１５を起動して、すでに巻回終了した巻枠１０の下側に、すなわち、巻取ホルダ下部１８と反対側に、巻枠１０を、ホルダ１３前方、巻取ホルダ下部１８の形成方向と同方向に突出させる。
この二番目の巻枠１０は、すでに巻回した巻枠１０に比較して、若干（半巻き分のスペース）突出した状態とする（図８参照）。そして巻線機本体１２における回転駆動機構を駆動してホルダ１３を逆転させ、導線Ｃａを逆に半ターン巻いて回転駆動機構を停止する（図９参照）。
（４）  次に三番目の巻枠１０を装填し、所定巻数で、一周分巻回させるべく巻枠移動機構１５を起動して、二番目の巻枠１０に比較して、巻線スペースとしての薄肉状巻取部１０ｔぶん、突出させる。次いで回転駆動機構を駆動して正回転でホルダ１３を回転させる。これによって、巻線保持手段１４から導線Ｃａが引き出されて、巻枠１０の薄肉状巻取部１０ｔに、所定巻数で、一周分巻回させることができる（図７参照）。
（５）  四番目の巻枠１０は、二番目の巻枠１０と同様の手順で、半巻き分のスペース、突出した状態として、導線Ｃａを逆に半ターン巻いて停止させる。
（６）  五番目の巻枠１０を装填し、所定巻数で、一周分巻回させるべく巻枠移動機構１５を起動して、四番目の巻枠１０に比較して、巻線スペースとしての薄肉状巻取部１０ｔぶん、突出させる。
そして、回転駆動機構を駆動して正回転でホルダ１３を回転させ、五番目の巻枠１０の薄肉状巻取部１０ｔに、所定巻数で、一周分巻回させ完了する（図１０参照）。
【００２６】
以上のようにして、機械巻きが容易であり、機械巻きにより、テンションが一定化することにより、形状のばらつきを抑えることができ、連続巻線化により、切断による導線の無駄をなくすことができる。
なお、上述した実施例は、あくまで一例であり、さらに、任意数の層巻線を設定して、その設定に基づく、連続的で、機械による巻線作業を行うことができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いて、フォームコイルを形成するための巻線機の一例を示す、模式的構成説明図である。
【図２】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を搭載するホルダの斜視説明図である。
【図３】図２に示すホルダの概略的な断面説明図である。
【図４】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠の一例を示す、斜視図である。
【図５】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いた連続巻線フォームコイルの形成方法の説明に供する模式図である。
【図６】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いた連続巻線フォームコイルの形成方法の説明に供する模式図である。
【図７】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いた連続巻線フォームコイルの形成方法の説明に供する模式図である。
【図８】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いた連続巻線フォームコイルの形成方法の説明に供する模式図である。
【図９】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いた連続巻線フォームコイルの形成方法の説明に供する模式図である。
【図１０】本発明にかかる連続巻線フォームコイル用巻枠を用いて形成された連続巻線フォームコイルの斜視説明図である。
【図１１】反転部を有するフォームコイルの一例を示す、斜視図である。
【図１２】従来のフォームコイルを形成する方法を説明するための斜視図である。
【図１３】従来のフォームコイルを形成する方法を説明するための斜視図である。
【図１４】従来のフォームコイルを形成する方法を説明するための斜視図である。
【図１５】従来のフォームコイルを形成する方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    巻枠
１０ｔ    薄肉状巻取部
１１    巻線機
１２    巻線機本体
１３    ホルダ
１４    巻線保持手段
１５    巻枠移動機構
１５ｓ    シリンダ
１６    内側装填部
１７    円筒環部材
１８    巻取ホルダ下部
Ｃａ    導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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