(57)【要約】【課題】多数連続したコイルの製造にも適し，渡り線がコイルの外側をクロスしないコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法を提供すること。【解決手段】本発明のトランスファツール１０は，偶数組のピン１１ａとそれらの間に配置されたピン１１ｂと，基板１２および基板１３と保持部材１４とを有する。ピン１１ａは，そのいずれか一方の端を基板１２もしくは基板１３により保持され，ピン１１ｂは，その両端を基板１２および基板１３によって保持されている。各ピン１１ｂの間には，同じ側の基板（１２または１３）に保持された２本のピン１１ａが配置されている。そして，基板１２に保持されているピン１１ａ（２本）と基板１３に保持されているピン１１ａ（２本）とが交互に配置されている。さらに，基板１２はピン１１ａ，１１ｂから脱着可能である。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４組以上偶数組のコイル担持部材と，
前記コイル担持部材の組数と同数のコイル分離部材と，
前記各コイル担持部材の端部および前記各コイル分離部材の端部を保持する第１保持部材および第２保持部材とを有し，
前記各コイル担持部材は，いずれか一方の端を前記第１保持部材もしくは前記第２保持部材により保持されており，
前記各コイル分離部材は，両端を前記第１保持部材および前記第２保持部材により保持されており，
前記第１保持部材により保持されるコイル担持部材と前記第２保持部材により保持されるコイル担持部材とが交互に配置されており，
前記第１保持部材が，前記各コイル担持部材および前記各コイル分離部材から脱着可能であることを特徴とするコイル巻線用トランスファツール。
【請求項２】
請求項１に記載するコイル巻線用トランスファツールにおいて，
前記第１保持部材により保持される各コイル担持部材の反対側の端を脱着可能に保持する第３保持部材を有し，
前記第３保持部材は，コイル担持部材に装着した状態では，前記第１保持部材を外したときに前記各コイル担持部材および前記各コイル分離部材の全体形を維持させることを特徴とするコイル巻線用トランスファツール。
【請求項３】
４組以上偶数組のコイル担持部材と，前記コイル担持部材の組数と同数のコイル分離部材と，前記各コイル担持部材の端部および前記各コイル分離部材の端部を保持する第１保持部材および第２保持部材とを有し，前記各コイル担持部材は，いずれか一方の端を前記第１保持部材もしくは前記第２保持部材により保持されており，前記各コイル分離部材は，両端を前記第１保持部材および前記第２保持部材により保持されており，前記第１保持部材により保持されるコイル担持部材と前記第２保持部材により保持されるコイル担持部材とが交互に配置されているコイル巻線用トランスファツールと，
前記第１保持部材側および前記第２保持部材側の第１巻枠および第２巻枠とを用い，
前記第１巻枠により，前記第１保持部材に近い位置から遠ざかる方向にコイルを巻き，巻いたコイルを，前記第１巻枠から，前記第１保持部材に保持されていないコイル担持部材に移し換えて担持させ，
前記第２巻枠により，前記第２保持部材に近い位置から遠ざかる方向にコイルを巻き，巻いたコイルを，前記第２巻枠から，前記第２保持部材に保持されていないコイル担持部材に移し換えて担持させ，
前記第１巻枠および前記第２巻枠による上記の巻線を交互に反復することを特徴とするコイル巻線方法。
【請求項４】
請求項３に記載するコイル巻線方法において，
前記第２保持部材もしくは前記第２保持部材により保持される各コイル担持部材の反対側の端を脱着可能に保持する第３保持部材をさらに用い，
巻線終了後に，前記第１保持部材側の端もしくは前記第２保持部材側の端に前記第３保持部材を装着し，
前記第１保持部材および前記第２保持部材のうち，前記第３保持部材を装着していない側のものを取り外し，
その状態でコイルをコアへの挿入に供することを特徴とするコイル巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，モータ等のコアに挿入するコイルを巻くためのコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法に関する。さらに詳細には，連続した導線によって複数のコイルを連続的に形成するコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，複数の突極を有し，それぞれの突極にコイルを装着して構成されるモータステータ等がある。そして，このようなモータステータ等に装着するための複数のコイルを，連続した導線によって連続的に形成するためのコイル巻線機がある（例えば，特許文献１，特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載されたコイル巻線機で巻かれたコイルは，図８，図９に示すように，トランスファツール１０１に移し換えられる。これらの図は，巻き始めＬｓから巻き終わりＬｅまでの間に，交互に巻き方向が変化した８個のコイルが，互いに渡り線Ｌｃで接続されて連続した導線Ｌで巻かれている状態を示している。このコイル巻線機のトランスファツール１０１は，略円環状の基板１０２に，３本ずつ組にされたピン１０３が基板１０２にほぼ垂直に固定されたものである。ここで，図８は，トランスファツール１０１をピン１０３の先端側から軸方向に見た図である。また図９は，トランスファツール１０１を図８のＰ位置で切り開き，外周側から見た図である。
【０００４】
このコイル巻線機では，図１０に示すように，トランスファツール１０１のピン１０３の先端側に巻枠１０４が設けられている。この巻枠１０４を回転させて，テンションＴが加えられている導線Ｌを巻枠１０４に巻き取る。この図では，巻枠１０４をＱ方向に回転させながら，テンションノズルをＲ方向へ移動させ，帯状の導線Ｌを巻枠１０４に巻き取っている。こうして形成されたコイルは，トランスファツール１０１のピン１０３とピン１０３との間に移し換えられるのである。
【０００５】
次に，前のコイルの巻き終わり部分の導線Ｌが巻枠１０４に取り付けられ，そこから連続して次のコイルが巻き始められる。このとき，巻き方向（巻枠１０４の回転方向）を前回の逆にする。さらに，コイルを巻くときにトランスファツール１０１も巻枠１０４に同期させて回転させるので，導線Ｌのよじれを防止することができる。このようにして，次々とコイルを形成してはトランスファツール１０１に移し換えることにより，図８，図９に示すように，連続した導線Ｌによって複数のコイルが連続して形成されるのである。
【０００６】
また，特許文献２に記載された回転機用コイルユニットの製造方法では，各コイルの接続部分で巻軸を階段状にシフトさせることにより，階段状に繋がった複数のコイルを巻回する（コイリング工程）。こうして１本の導線によって階段状に形成された複数のコイルを，その接続部分において１８０度反転させる（ねじり工程）。これにより，各コイルは，巻回方向が隣接するものと逆向きで高さレベルがそろった状態となる。従って，１本の導線から，正逆巻きが交互に連続したコイルを形成することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１３４８７６号公報（第３−４頁，第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１０５８３号公報（第２頁，第１２−１３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記特許文献１に記載のコイル巻線機によるコイル巻線方法では，コイルの巻き取り時に前のコイルからの渡り線Ｌｃを巻き込まないためには，図１０に示したように，トランスファツール１０１から離れていく方向にコイルを巻き取る必要がある。つまり，コイルの巻き方向に拘わらず全てのコイルにおいて，巻き始め位置は，トランスファツール１０１の軸方向において基板１０２の側となる。そして，巻き終わり位置はピン１０３の先端側となるのである。そのため，前のコイルの巻き終わり位置から次のコイルの巻き始め位置まで渡される渡り線Ｌｃは，図９に示すように，各コイルの外側をクロスして渡ることになる。このことは，このコイルをモータステータ等のスロット部に挿入するときに，渡り線Ｌｃと各コイルとが絡まる原因となるおそれがある。そして絡まった場合には，挿入荷重の増大や導線の傷つきによる絶縁性の低下等が発生するおそれがあるという問題点があった。
【０００９】
また，前記特許文献２に記載の技術では，コイリング工程とねじり工程との２工程が必要であり，作業が繁雑である。さらに，コイルの個数が多くなるとそれだけ装置が大型化し，ねじり工程で１８０度反転させるコイル部分が大きくなるので，コイルが変形しやすい。そのため，多数連続したコイルの製造には不向きであるという問題点があった。
【００１０】
本発明は，前記した従来のコイル巻線方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，多数連続したコイルの製造にも適し，渡り線がコイルの外側をクロスしないコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のコイル巻線用トランスファツールは，４組以上偶数組のコイル担持部材と，コイル担持部材の組数と同数のコイル分離部材と，各コイル担持部材の端部および各コイル分離部材の端部を保持する第１保持部材および第２保持部材とを有し，各コイル担持部材は，いずれか一方の端を第１保持部材もしくは第２保持部材により保持されており，各コイル分離部材は，両端を第１保持部材および第２保持部材により保持されており，第１保持部材により保持されるコイル担持部材と第２保持部材により保持されるコイル担持部材とが交互に配置されており，第１保持部材が，各コイル担持部材および各コイル分離部材から脱着可能である。
【００１２】
本発明のコイル巻線用トランスファツールによれば，各コイル分離部材によって各コイルが分離された状態で，各組のコイル担持部材によって各コイルが担持される。さらには，各コイル担持部材の端部は，第１保持部材と第２保持部材によって交互に保持されているので，それぞれその保持されていない側からコイルを担持させることができる。すなわち，このトランスファツールは，両側から交互にコイルの移し換えを受けることができる。そこで，このトランスファツールの両側にそれぞれ巻枠を配置すれば，巻き進み方向が第１保持部材側から第２保持部材側のコイルとその逆方向のコイルとをそれぞれ巻回することができる。そしてこれらの巻き進み方向が異なるコイルを，コイル担持部材によって交互に担持させれば，１つのコイルの巻き終わり位置と次のコイルの巻き始め位置とが同じ側に存在するようにできる。これにより，これらのコイルの間の渡り線は，コイルの外側をクロスせず，最短距離を通って隣のコイルへと連結される。従って，多数連続したコイルの製造にも適し，渡り線がコイルの外側をクロスしないコイル巻線用トランスファツールとすることが可能である。
【００１３】
さらに，本発明のコイル巻線用トランスファツールは，第１保持部材により保持される各コイル担持部材の反対側の端を脱着可能に保持する第３保持部材を有し，第３保持部材は，コイル担持部材に装着した状態では，第１保持部材を外したときに各コイル担持部材および各コイル分離部材の全体形を維持させることが望ましい。
この第３保持部材２を使用すれば，各コイル担持部材と各コイル分離部材とによってコイルを保持させた状態で，その全体形を保ったまま第１保持部材を外すことができる。これにより，各コイル担持部材や各コイル分離部材の一方の端部が開放される。従って，次の工程に用いるために，この保持されているコイルを取り外すことが可能である。
【００１４】
さらに本発明は，４組以上偶数組のコイル担持部材と，コイル担持部材の組数と同数のコイル分離部材と，各コイル担持部材の端部および各コイル分離部材の端部を保持する第１保持部材および第２保持部材とを有し，各コイル担持部材は，いずれか一方の端を第１保持部材もしくは第２保持部材により保持されており，各コイル分離部材は，両端を第１保持部材および第２保持部材により保持されており，第１保持部材により保持されるコイル担持部材と第２保持部材により保持されるコイル担持部材とが交互に配置されているコイル巻線用トランスファツールと，第１保持部材側および第２保持部材側の第１巻枠および第２巻枠とを用い，第１巻枠により，第１保持部材に近い位置から遠ざかる方向にコイルを巻き，巻いたコイルを，第１巻枠から，第１保持部材に保持されていないコイル担持部材に移し換えて担持させ，第２巻枠により，第２保持部材に近い位置から遠ざかる方向にコイルを巻き，巻いたコイルを，第２巻枠から，第２保持部材に保持されていないコイル担持部材に移し換えて担持させ，第１巻枠および第２巻枠による上記の巻線を交互に反復するコイル巻線方法にも及ぶ。
【００１５】
さらに，本発明のコイル巻線方法は，第２保持部材もしくは第２保持部材により保持される各コイル担持部材の反対側の端を脱着可能に保持する第３保持部材をさらに用い，巻線終了後に，第１保持部材側の端もしくは第２保持部材側の端に第３保持部材を装着し，第１保持部材および第２保持部材のうち，第３保持部材を装着していない側のものを取り外し，その状態でコイルをコアへの挿入に供することが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，本発明を具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。この実施の形態は，連続した導線で８個のコイルを巻くためのコイル巻線用トランスファツールおよびそのトランスファツールを使用したコイル巻線方法である。
【００１７】
本実施の形態のトランスファツール１０は，図１に示すように，複数のピン１１と，その両端部に取り付けられた基板１２，１３と，保持部材１４とからなる。ピン１１は，図１と図２に示すように，３本ずつの８組が等間隔に配置され，計２４本ある。すべてのピン１１は，互いに平行であり，全体で略円筒形状をなすように配置されている。また，各組内の隣接するピン１１（１１ａ）とピン１１（１１ｂ）との間には，コイルに巻かれた導線を挟み込むことが可能なように，わずかな隙間が設けられている。
【００１８】
基板１２，１３はいずれも，図１と図２に示すように，略十字形状部１２ａ，１３ａの外周側にそれぞれ内角約４５度に対応する円弧部１２ｂ，１３ｂを有する板状の部材である。円弧部１２ｂ，１３ｂはピン１１の配置とほぼ同径であり，後に説明するように，円弧部１２ｂ，１３ｂの両端部付近にはピン１１の一部が固定されている。そして，２つの基板１２，１３は，互いに４５度回転した状態でそれぞれピン１１に取り付けられている。ここで，基板１２，１３が第１保持部材および第２保持部材に相当する。
【００１９】
次に，各ピン１１と基板１２，１３との配置関係について説明する。ここで，３個組のピン１１を，図１と図２に示すように，両端のピン１１ａと中央のピン１１ｂとに区別する。両端のピン１１ａは，基板１２または基板１３の一方に取り付けられている。各組内の２つのピン１１ａは，それぞれ異なる基板（１２または１３）に取り付けられ，隣接する組の互いに近い側のピン１１ａは，同一の基板（１２または１３）に取り付けられている。また，中央のピン１１ｂは基板１２にその一端の半分が，また，基板１３に他端の残りの半分が取り付けられている。従って，図２に示すように，基板１２には図中破線で示したピン１１が，その図中手前側の端部において取り付けられる。そして，基板１３には，図中実線で示したピン１１が，その図中向こう側の端部において取り付けられている。また，基板１２は，ピン１１から脱着可能にされている。
【００２０】
すなわち，例えば基板１２の側から見た場合，基板１２に取り付けられていない（基板１３に取り付けられている）ピン１１ａとピン１１ｂとの間の隙間にコイルを挟み込むことが可能となっている。さらに，基板１２の２つの円弧部１２ｂの間には，上記の隙間が両側に１つずつある。そこで，これらを使用して，２つの円弧部１２ｂの間に１つのコイルを，その形状を保って保持することができる。上記のようにコイルを保持した場合，１つのコイルを保持している２つの両端のピン１１ａの組がコイル担持部材に相当し，各組中央のピン１１ｂがコイル分離部材に相当する。
【００２１】
保持部材１４は，図１に示すように，略円環状であり，基板１３がはめ込まれる凹部１４ａと基板１３に固定されていないピン１１がはめ込まれる凹部１４ｂとが形成されている。保持部材１４を基板１３の外側から取り付けると，図３に示すように，基板１３と保持部材１４とによって全てのピン１１が保持される。この状態で基板１２をピン１１から取り外せば，ピン１１はそのままの配置で保持される。ここで，保持部材１４が第３保持部材に相当する。
【００２２】
次に，本実施の形態のトランスファツール１０を使用したコイル巻線方法について，図４と図５とを利用して説明する。なお，これらの図では，従来技術で示した図９と同様に，トランスファツール１０を切り開いて示している。このコイル巻線方法では，トランスファツール１０の軸方向両外側にそれぞれ巻枠２１，２２を配置する。そして，これらの巻枠２１，２２を交互に使用してコイルを形成し，順次トランスファツール１０に移し換えていくのである。
【００２３】
図４に示しているのは，３個目のコイルを巻いている状態である。巻き始めＬｓから巻き始められた導線Ｌは，２個目のコイルの巻き終わり位置が基板１３側にあり，ここから図中左側の巻枠２１に巻き付けられる。導線ＬにはテンションＴがかけられ，トランスファツール１０から遠ざかる方向のＲ方向へ巻き取られる。この図では，巻枠２１は図中のＱ方向へ回転されている。巻枠２１に所定の巻き数のコイルが巻き取られたら，トランスファツール１０と巻枠２１とを近づけて，コイルをトランスファツール１０に移し換える。この結果，図５に示すように，計３個のコイルがトランスファツール１０に移し換えられた状態となり，その最後の巻き終わり位置は基板１２側となる。
【００２４】
次に，３個目のコイルの巻き終わりからの導線Ｌは，右側の巻枠２２へとかけられる。そして，導線ＬにテンションＴをかけ，巻枠２２をＱ′方向に回転させてトランスファツール１０から遠ざかる方向のＲ′方向に巻いていく。そして，巻枠２２に所定の巻き数のコイルが巻き取られたら，トランスファツール１０に移し換える。このようにして，巻枠２１と巻枠２２とを交互に使用し，いずれの場合もトランスファツール１０から遠ざかる方向へ導線Ｌを巻き付けていく。すなわち，巻枠２１によるコイルは，基板１３側から基板１２側へ向かって巻かれ，巻枠２２によるコイルは，基板１２側から基板１３側へ向かって巻かれる。これにより，前のコイルの巻き終わりと次のコイルの巻きはじめとが同じ基板側となるようにできる。
【００２５】
トランスファツール１０の全てのピン１１にコイルを移し換えた状態を図６に示す。この図で，各コイルの右側に記した矢印は，そのコイルの巻き方向を示している。図６に示すように，全てのコイルを巻き終わった状態では，巻き始めＬｓから巻き終わりＬｅまで巻き方向が交互の８個のコイルが１本の導線Ｌによって形成されている。しかも，この巻き方法によれば，前のコイルの巻き終わり位置と次のコイルの巻き始め位置が同じ側であるので，コイル間の渡り線Ｌｃは，コイルの巻線に沿った方向に渡される。これにより，渡り線Ｌｃは，従来のトランスファツール１０１を使用した場合のようにコイルの上をクロスするのでなく，次のコイルの最も近い側の端部へと渡されることになる。
【００２６】
こうして全部のコイルをトランスファツール１０に移し換えたら，基板１３の側に保持部材１４を取り付ける。これによって，全てのピン１１は，基板１３または保持部材１４によって図６中右側で保持される。その後，基板１２を外すと，図７に示すように，左側は完全に開いた状態となる。これは，ほぼ従来のトランスファツール１０１と同様の形状であり，従来のトランスファツール１０１と同様に全てのピン１１が保持されているのでばらけることはない。従って，図中左側へ全コイルを同時に外してステータコア等に挿入することができる。さらに，各コイルの間の渡り線Ｌｃがコイルの導線とクロスしていないので，挿入時に渡り線Ｌｃがコイルに絡まることがない。
【００２７】
以上詳細に説明したように，本実施の形態のトランスファツール１０およびトランスファツール１０を使用したコイル巻線方法によれば，コイルの個数が増加しても装置の規模は変わらないので，多数連続したコイルの製造にも適している。さらに，トランスファツール１０の両側に巻枠２１，２２を配置し，それらを交互に使用するので，各コイル間の渡り線Ｌｃがコイルの導線とクロスしない。従って，多数連続したコイルの製造にも適し，渡り線がコイルの外側をクロスしないコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法とすることができた。
【００２８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の実施の形態のトランスファツール１０は，８個のコイルを巻くための構成としているが，ピン１１の数や基板１２，１３の形状を変更することによって，形成するコイルの個数を変更することもできる。
また例えば，上記の実施の形態のコイル巻線方法では，コイルの巻線方向を正逆交互としているが，巻枠２１，２２の回転方向を変更することによって，巻き方向が正方向のみあるいは逆方向のみのコイルとして形成することも可能である。
また例えば，基板１２，１３や保持部材１４の形状は，これに限るものではない。基板１２，１３は，ピン１１を必要なものだけ保持できればよく，保持部材１４は，基板１３とともに全てのピン１１を保持できればよい。基板１２に保持部材１４の機能を兼ねさせることも可能である。
また例えば，上記の実施の形態では，コイル担持部材を２本のピン１１ａ，１１ａで構成したが，巻枠が許容するならば１枚の板状部材としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば，多数連続したコイルの製造にも適し，渡り線がコイルの外側をクロスしないコイル巻線用トランスファツールおよびコイル巻線方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るトランスファツールを示す斜視図である。
【図２】トランスファツールを示す側面図である。
【図３】保持部材を取り付けた状態のトランスファツールを示す部分断面図である。
【図４】コイル巻線方法を示す説明図である。
【図５】コイル巻線方法を示す説明図である。
【図６】トランスファツールにコイルを移し換えた状態を示す説明図である。
【図７】トランスファツールにコイルを移し換えた状態を示す説明図である。
【図８】従来のトランスファツールにコイルを移し換えた状態を示す説明図である。
【図９】従来のトランスファツールにコイルを移し換えた状態を示す説明図である。
【図１０】従来のコイル巻線方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  トランスファツール
１１ａ  ピン（コイル担持部材）
１１ｂ  ピン（コイル分離部材）
１２  基板（第１保持部材）
１３  基板（第２保持部材）
１４  保持部材（第３保持部材）
２１，２２  巻枠
【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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