(57)【要約】【課題】各コイルのコモン線を一カ所で結線できる多極電機子の巻線方法を提供する。【解決手段】線材を繰り出す共通のノズル２１によって連続して巻回される対の各コイル３Ｕ１，３Ｖ２どうし、コイル３Ｖ１，３Ｗ１どうし、コイル３Ｕ２，３Ｗ２どうしをそれぞれ結ぶ複数の渡り線７を備え、各渡り線７を中性点として結線するステータ（多極電機子）２の巻線方法において、３本全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを有するように各渡り線７をそれぞれ所定の渡り角度θＡ（＝３００°）の範囲に渡って周方向に延ばし、中性点としてこの重合部７ａにて互いに並ぶ全ての渡り線７を結線する結線部８を形成する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を繰り出す共通のノズルによって連続して巻回される対の各コイルどうしをそれぞれ結ぶ複数の渡り線を備え、各渡り線を中性点として結線する多極電機子の巻線方法において、
全ての前記渡り線が互いに並ぶ重合部を有するように各渡り線をそれぞれ所定の渡り角度θＡの範囲に渡って周方向に延ばし、前記中性点としてこの重合部にて互いに並ぶ全ての渡り線を結線することを特徴とする多極電機子の巻線方法。
【請求項２】
複数の前記ノズルを相対移動させて複数の前記線材を各磁極に同時に巻回し、前記渡り角度θＡを３６０°から隣接するノズル間のノズル挟角度θＢを差し引いた値以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の多極電機子の巻線方法。
【請求項３】
前記渡り角度θＡを３６０°から隣接する前記磁極間の磁極挟角度θＣを差し引いた値に設定し、前記ノズルを渡り角度θＡだけ回動させて渡り線を形成することを特徴とする請求項２に記載の多極電機子の巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等の多極電機子に線材を巻回する巻線方法に関し、詳しくは各コイルのコモン線を結線する結線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステータ等の多極電機子にあっては、各磁極にコイルを巻回したのち、各コイルのコモン線を結線する必要がある（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、３相６磁極のステータ２に備えられる各コモン線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの結線状態を示している。コイル３Ｕ１，３Ｕ２、コイル３Ｖ１，３Ｖ２、コイル３Ｗ１，３Ｗ２は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相毎に対向するように放射状に配置されている。各コモン線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは各コイル３Ｕ１，３Ｕ２，３Ｖ１，３Ｖ２，３Ｗ１，３Ｗ２のうち２個づつを結んで周方向に延びる３本の渡り線７と、各渡り線７を互いに結線する二カ所の結線部８と、各結線部８を結ぶ接続線９とによって形成される。
【０００４】
図６、図７は、ステータ２に備えられるコア１０に線材１を巻回する様子を示す。コア１０はステータ２の中心軸について放射状に並ぶ６個の磁極（ティース）１１を有し、各磁極１１毎に線材１が集中して巻回されて６個のコイル３Ｕ１，３Ｕ２，３Ｖ１，３Ｖ２，３Ｗ１，３Ｗ２が形成される。
【０００５】
コア１０に線材１を自動的に巻回するインナー巻線装置は、図示しない駆動機構によって３次元方向に動かされる３本のノズル２１を備える。各ノズル２１は互いに１２０°の間隔（ノズル挟角度θＢ）を持って配置され、これらが一体となって動かされることにより、３つの磁極１１に線材１が同時に巻回されるようになっている。
【０００６】
各コイル３Ｕ１，３Ｕ２及びこれらを結ぶ渡り線７、コイル３Ｖ１，３Ｖ２及びこれらを結ぶ渡り線７、コイル３Ｗ１，３Ｗ２及びこれらを結ぶ渡り線７は、各相毎に共通の各ノズル２１によって同時に巻回される。
【０００７】
各渡り線７は１８０°の角度範囲に延び、２本の渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａが３カ所に形成され、２本の渡り線７を互いに結線する結線部８が二カ所に設けられる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３２４７３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の巻線方法にあっては、中性点としてＵ，Ｖ，Ｗの各相の渡り線７を結合するためには、２本の渡り線７を結線する二カ所の結線部８を形成するとともに、各結線部８を結ぶ接続線９を形成する必要があり、配線構造が複雑化するという問題点があった。なお、この問題は磁極の数や相数が増加しても、同様である。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、各コイルのコモン線を一カ所で結線できる多極電機子の巻線方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、線材を繰り出す共通のノズルによって連続して巻回される対の各コイルどうしをそれぞれ結ぶ複数の渡り線を備え、各渡り線を中性点に結線する多極電機子の巻線方法に適用する。
【００１２】
そして、全ての渡り線が互いに並ぶ重合部を有するように各渡り線をそれぞれ所定の渡り角度θＡの範囲に渡って周方向に延ばし、中性点としてこの重合部にて互いに並ぶ全ての渡り線を結線することを特徴とするものとした。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、複数のノズルを相対移動させて複数の線材を各磁極に同時に巻回し、渡り角度θＡを３６０°から隣接するノズル間のノズル挟角度θＢを差し引いた値以上に設定したことを特徴とするものとした。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明において、渡り角度θＡを３６０°から隣接する磁極間の磁極挟角度θＣを差し引いた値に設定し、ノズルを渡り角度θＡだけ回動させて渡り線を形成することを特徴とするものとした。
【００１５】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、中性点として重合部にて互いに並ぶ全ての渡り線を結線することにより、中性点を一カ所にまとめて結線して接続線を廃止することが可能となり、配線構造の簡素化がはかれるとともに、結線作業が効率良く行われ、生産性を高められる。
【００１６】
第２の発明によると、複数のノズルを同時に動かしてコイルの巻線作業が効率良く行われる。そして、渡り角度θＡを３６０°から隣接するノズル間のノズル挟角度θＢを差し引いた値以上に設定することにより、全ての渡り線が互いに並ぶ重合部を設けることができる。
【００１７】
第３の発明によると、全ての渡り線が互いに並ぶ重合部を磁極挟角度θＣと同等の角度範囲に設けられ、結線作業を確実に行うことができる。さらに、各ノズルの渡り線を形成する動作と磁極にコイルを巻回する動作が連続して行われるため、各ノズルの無駄な動きが少なくなり、巻線作業を効率良く行える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、３相６磁極モータに備えられるステータ２の配線を示している。６個のコイル３Ｕ１，３Ｕ２，３Ｖ１，３Ｖ２，３Ｗ１，３Ｗ２は、それぞれの一端がリード線４Ｕ，４Ｖ，４Ｗに接続され、それぞれの他端がコモン線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗを介して中性点６に接続されている。
【００２０】
図２は、各コモン線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの結線状態を示している。コイル３Ｕ１，３Ｕ２、コイル３Ｖ１，３Ｖ２、コイル３Ｗ１，３Ｗ２は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相毎に対向するように放射状に配置されている。各コモン線５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは各コイル３Ｕ１，３Ｕ２，３Ｖ１，３Ｖ２，３Ｗ１，３Ｗ２のうち２個づつを結んで周方向に延びる３本の渡り線７と、各渡り線７を互いに結線する結線部８によって形成される。３本の各渡り線７は隣り合うコイル３Ｕ１，３Ｖ２どうし、コイル３Ｖ１，３Ｗ１どうし、コイル３Ｕ２，３Ｗ２どうしをそれぞれ遠回りして結んでいる。
【００２１】
本発明は、中性点６を一カ所にまとめて結線する結線方法として、３本全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを有するように各渡り線７をそれぞれ所定の渡り角度θＡ（＝３００°）の範囲に渡ってステータ２の周方向に延ばし、結線部８が互いに並ぶ３本全ての渡り線７を互いに結線する。これにより、結線部８が一カ所で済み、配線構造の簡素化がはかれる。
【００２２】
図３、図４は、ステータ２に備えられるコア１０に線材１を巻回する様子を示す。コア１０はステータ２の中心軸について放射状に並ぶ６個の磁極（ティース）１１を有し、各磁極１１毎に線材１が集中して巻回されて上記した６個のコイル３Ｕ１，３Ｕ２，３Ｖ１，３Ｖ２，３Ｗ１，３Ｗ２が形成される。なお、本発明はこのコア１０に限らず、相数、極数の異なるコアにも適用できる。
【００２３】
コア１０に線材１を自動的に巻回するインナー巻線装置は、図示しない駆動機構によって３次元方向に動かされる３本のノズル２１を備える。各ノズル２１は互いに１２０°の間隔を持って配置され、これらが一体となって動かされることにより、３つの磁極１１に線材１が同時に巻回されるようになっている。なお、このインナー巻線装置の具体的な構成については、本出願人により特願２００１−３５７５１５号として既に出願されている。
【００２４】
各コイル３Ｕ１，３Ｖ２及びこれらを結ぶ渡り線７、コイル３Ｖ１，３Ｗ１及びこれらを結ぶ渡り線７、コイル３Ｕ２，３Ｗ２及びこれらを結ぶ渡り線７は、共通の各ノズル２１によって同時に巻回される。
【００２５】
そして本発明の要旨とするところであるが、各ノズル２１が各渡り線７を繰り出しながら回動する際に、各ノズル２１をステータ２の中心軸について所定の渡り角度θＡ（＝３００°）だけ回動させ、全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを有するように形成し、結線部８が互いに並ぶ全ての渡り線７を互いに結線する。
【００２６】
本発明は、上記渡り角度θＡは、３６０°から隣接するノズル２１間のノズル挟角度θＢ（＝１２０°）を差し引いた値以上に設定する。これにより、全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを設けることができる。
【００２７】
本実施の形態では上記渡り角度θＡは、３６０°から隣接する磁極１１間の磁極挟角度θＣ（＝６０°）を差し引いた値に設定する。つまり、渡り角度θＡ（＝３６０−θＣ）は３００°となる。これにより、全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを磁極挟角度θＣと同等の角度範囲に設けることができる。さらに、各ノズル２１の渡り線７を形成する動作と磁極１１にコイル３Ｕ１，３Ｕ２〜３Ｗ２を巻回する動作が連続して行われるため、各ノズル２１の無駄な動きが少なくなり、巻線作業を効率良く行える。
【００２８】
次にコア１０に巻線を行う動作について説明する。
【００２９】
１．ステ一夕２を図示しない固定台にセットし、各ノズル２１から繰り出される線材１の先端を図示しない絡げ棒に巻付けて保持する。
【００３０】
２．各ノズル２１を各磁極１１間の各スロット１２に対峙する所定位置に移動させる。
【００３１】
３．各ノズル２１を上下動作および首振り（相対回転）動作等を繰り返して各磁極１１の周りを移動させ、各ノズル２１から繰り出される線材１を各磁極１１に所定回数だけ巻回してコイル３Ｕ１，３Ｖ１，３Ｗ１を形成する（図３、参照）。このとき、各ノズル２１は時計回り方向（ｃｗ）に回動する。なお、図示した線材１の巻き数は、便宜上実際よりも少なくしてある。
【００３２】
４．こうして３個のコイル３Ｕ１，３Ｖ１，３Ｗ１を形成した後、各ノズル２１をコア１０に対して所定の渡り角度θＡ（＝３００°）だけ相対回転させ、各磁極１１の外周に位置したヨーク１３に沿って延びる渡り線７を形成する。このとき、各渡り線７はヨーク１３から突出するガイドピン１４を介して周方向に延びるように案内される。
【００３３】
これにより、全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａが約６０°の角度範囲に渡って形成される。
【００３４】
５．各ノズル２１を残された各磁極１１の周りを移動させ、各ノズル２１から繰り出される線材１を各磁極１１に所定回数だけ巻回して各コイル３Ｕ２，３Ｖ２，３Ｗ２を形成する（図４、参照）。このとき、各ノズル２１は前の工程と逆に反時計回り方向（ｃｃｗ）に回動し、反対の磁極を構成するようになっている。
【００３５】
６．こうしてさらに３個のコイル３を形成した後、各ノズル２１から繰り出されている各線材１を引き出して絡げ棒に巻き付ける。
【００３６】
７．約６０°の角度範囲に渡って重合している３本全ての渡り線７の重合部７ａを図示しないクランプ装置を介して結線し、互いに導通状態となる結線部８を形成する。
【００３７】
このクランプ装置は、クランプ部材として金属片を用い、この金属片を図示しない溶着装置の溶着電極に接触させて通電加熱し、各線材１の絶縁被覆を剥離するとともに、各線材１の導体どうしを互いに溶着して導通させる。
【００３８】
なお、結線部８を形成する方法は、この溶接に限らず、ロー付けあるいはカシメ等を用いても良い。
【００３９】
８．絡げ棒に巻き付けた６本の線材１のうち、同相の線材１どうしを接続して、各相のリード線４Ｕ，４Ｖ，４Ｗとする。
【００４０】
９．こうしてステータ２の巻線作業を終了した後、ステ一夕２を固定台から外して、新たなステ一夕２をセットし、同様な巻線作業を繰り返す。
【００４１】
以上のように、３本のノズル２１を同時に動かしてステータ２の巻線作業が効率良く行われる。そして、３本全ての渡り線７が互いに並ぶ重合部７ａを有するように各渡り線７をそれぞれ約３００°の角度範囲に渡って延ばし、結線部８が互いに並ぶ３本全ての渡り線７を互いに結線することにより、中性点６を一カ所にまとめて結線して接続線を廃止することが可能となり、配線構造の簡素化がはかれるとともに、結線作業が効率良く行われ、生産性を高められる。
【００４２】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す配線図。
【図２】同じく結線状態を示す図。
【図３】同じく巻線動作を示す斜視図。
【図４】同じく巻線動作を示す斜視図。
【図５】他の実施の形態を示す結線状態を示す図。
【図６】同じく巻線動作を示す斜視図。
【図７】同じく巻線動作を示す斜視図。
【符号の説明】
１  線材
２  ステータ（多極電機子）
３Ｕ１〜３Ｗ２  コイル
５Ｕ〜５Ｗ  コモン線
６  中性点
７  渡り線
７ａ  重合部
８  結線部
１０  コア
１１  磁極
２１  ノズル
【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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