(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲げ角度に方向付けられた固定子歯部により構成された複数の曲がった溝孔を有する発電機用固定子に界磁コイルを形成する方法であって、
ワイヤ出口孔を有する巻回スピンドルを有する固定子巻回機に前記固定子を位置付け、
前記固定子上に配置するために、前記ワイヤ出口を介して半径方向外側に前記ワイヤを供給し、
前記固定子歯部上にて界磁コイルに形成される前記ワイヤを前記溝孔内及び前記歯部の両端部周りに挿入する回転及び往復動するように前記巻回スピンドルを移動させ、
前記ワイヤが前記回転及び前記往復動の間に前記巻回スピンドルを介して前記ワイヤ出口の上流側位置から所定の速度で押され、これにより前記ワイヤが前記巻回スピンドルの移動中に前記固定子に供給される際、前記ワイヤが前記溝孔の中に第一の速度で供給され、かつ前記ワイヤが前記歯部の両端部に前記第一の速度とは異なる第二の速度で供給されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ワイヤが、前記巻回スピンドルの移動中に、前記ワイヤ出口を介して供給される速度により制御された前記固定子の所定の半径方向位置に供給されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
連続する異なる半径方向位置に配置される前記ワイヤは、前記固定子上に層状に供給されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
連続する異なる半径方向位置は、連続する半径方向内側に位置付けられることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記巻回スピンドルに対する制御された速度で駆動される前記ワイヤは、巻回スピンドルと共に往復動するために取り付けられた供給機構により、前記巻回スピンドルを介して押されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記巻回スピンドルから半径方向に延びる形成ツールを具備する段階を有し、
該形成ツールは、前記ワイヤが前記歯部にて所定の巻回数巻かれた後に、所定の間隔をおいて前記歯部に巻回された前記ワイヤを半径方向外側に押すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記巻回スピンドルは往復動するように第一のサーボモータにより駆動され、かつ前記巻回スピンドルは回転するように第二のサーボモータにより駆動され、かつ前記巻回スピンドルは前記ワイヤ出口が前記曲がった溝孔に従うように往復動と同時に回転をするように駆動されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法により形成された固定子。
【請求項９】
固定子歯部により構成される複数の溝孔を有する発電機用固定子に界磁コイルを形成する方法であって、
ワイヤ出口孔を有する巻回スピンドルを備える固定子巻回機に前記固定子を位置付け、
前記ワイヤを前記固定子上に配置するために、前記出口を介して半径方向外側に供給するとともに、前記ワイヤをワイヤ出口の上流側の位置から前記巻回スピンドルを介して押し、
前記ワイヤを溝孔内及び前記歯部の両端部周りに向けるように前記巻回スピンドルを回転及び往復動させ、これにより前記ワイヤを前記固定子歯部上にて界磁コイルに形成し
前記ワイヤが前記固定子の前記溝孔内に第一の所定速度で押し出され、かつ前記ワイヤが前記歯部の両端部に前記第一の速度とは異なる第二の所定速度で押し出されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記ワイヤは、前記巻回スピンドルの移動中に、前記ワイヤ出口を介して供給される速度により制御された前記固定子上の所定の半径方向位置に供給されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
連続する異なる半径位置にて配置される前記ワイヤが、前記固定子に層状に位置付けられることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記連続する半径方向位置は、連続する半径方向内側に位置付けられていることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤは、前記巻回スピンドルを介して前記巻回スピンドルと共に往復動するために取り付けられた供給機構により押され、かつ前記ワイヤは前記巻回スピンドルに対応する制御された速度で駆動されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法により形成されたことを特徴とする固定子。
【請求項１５】
固定子を支持するための手段と、
固定子を支持するための前記手段を介して延び、巻回ワイヤを受け入れるための長手方向に延びている内部通路を有する細長い筒状巻回スピンドルと、
前記長手方向に延びている通路を通過した巻回ワイヤを案内するための半径方向に延びた通路と、
前記半径方向に延びた通路を、固定子を支持するための前記手段に対して異なる長手方向位置に移動させるための手段と、
前記半径方向に延びた通路を、固定子を支持するための前記手段に対して異なる回転方向位置に移動させるための手段と、
巻回ワイヤを前記巻回スピンドルから、前記半径方向に延びた通路を介して、前記長手方向に延びた通路内に所定速度で押し出す供給手段と、
前記供給手段により前記ワイヤが押される所定速度を変更するための手段とを備えて成り、
前記所定速度を変更するための手段が、固定子を支持するための前記手段に対する前記半径方向に延びた通路の長手方向位置及び回転方向位置に対応して前記ワイヤが供給される速度を変化させていることを特徴とする発電機用固定子に界磁コイルを形成するための装置。
【請求項１６】
前記供給手段は、ワイヤ供給サーボモータを有していることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記所定の速度を変更するための前記手段が、前記ワイヤ供給サーボモータの速度を制御するための前記ワイヤ供給サーボモータに作動可能に結合されたプログラム可能コントローラを備えることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記半径方向に延びた通路を異なる長手方向及び回転方向位置に移動するための手段が、前記ワイヤ供給サーボモータの速度が長手方向及び回転方向サーボモータの位置に対して制御されるように、それぞれ前記プログラム可能コントローラに作動可能に結合されている長手方向及び回転方向位置決めサーボモータを備えることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明の背景
１．本発明の分野
本発明は発電機用界磁巻線の形成に関するものであり、より特に、曲がった溝孔を有する固定子に層をなした巻線を効果的に形成することに関するものである。
２．関連する従来技術の記載
多くの慣用の発電機は、磁力を通す複数の薄い積層物により形成された固定子コアを有しており、この固定子コアが発電機の回転子部材を受け入れるための中心ボアを形成している。固定子コアは、通常、中心ボアから半径方向に延び、かつ半径方向に延びている歯部により構成された複数の溝孔を有している。発電機の界磁コイルは、固定子コアの歯部上に位置付けられており、所定の巻回数で各歯部または所定の歯部群の周りに巻回された絶縁導線により形成されている。
界磁コイルは、概して、コイルを巻きかつ溝孔を介してこれらのコイルを固定子歯部に押し付けることにより、または、ワイヤを固定子歯部に直接巻回することにより、固定子に付与され、巻回機により完成することができる。各固定子にワイヤを巻回するための巻回機は、長年使用されてきており、概して、シャトルの端部に取り付けられかつ固定子のボアと軸方向に並べられて位置付けられた巻回ヘッドを有している。固定子の溝孔にコイル用のワイヤを位置付けるために、このシャトルは、連続的に往復動しかつ周期的に振動し、固定子のボアを介して巻回ヘッドを移動させる。ワイヤは固定子に対する巻回ヘッドの移動に応じて巻回ヘッドにより引かれる。この巻回ヘッドは、通常、半径方向に延びた針を具備している。この針は溝孔内及び固定子歯部の両端部の周囲にワイヤを半径方向に適切に位置付けるために使用されている。
現存する巻回機は、概して、カムとギヤとを組み合わせて使用することで巻回ヘッドの移動を制御しており、このため望ましい往復動及び振動が得られていた。さらに、このような巻回機は、その大多数が、（曲がった溝孔の固定子とは対称的に）直線状溝孔を有する固定子のみに巻回作動を行うように構成されている。通常の従来技術の巻回機は、米国特許第3,338,526号明細書、米国特許第3,493,186号明細書、及び米国特許第3,524,600号明細書に記載されている。
直線状溝孔を有する固定子に巻回するための固定子巻回機を改良することで、米国特許第3,539,121号明細書は、曲がった溝孔を有する固定子に巻回する巻回機を開示している。この巻回機は、シャトルに結合されたローラを案内するための曲がったカムを具備している。ここで、曲がったカムは巻回されるべき固定子の溝孔に対応して形成されている。従って、この巻回機は、曲がった固定子を巻回するための機構を開示しているが、スピンドルが固定子の溝孔形状に従うことができるようにそれぞれ個別の固定子形状に対して、特別に形成されたカムが具備されねばならない。シャトルが各溝孔の端部に至るようにシャトルを振動させるために、さらに追加の機構が必要とされている。そのため、シャトルの移動が各機構の比較的複雑な組み合わせを介して行われる。
通常の巻回機にまつわる問題点は、特に曲がった溝孔を有する固定子用のコイルを形成するときに、所望のコイル巻回数を形成するために最小限のワイヤが使用されるようにした溝孔内へのワイヤの位置決めである。固定子歯部の周りに巻回される際に、巻回ヘッドからワイヤを緊張状態で引くことで、これまでワイヤの位置決めは比較的不正確であった。このため、たとえ現存する巻回技術及び巻回機で不可能ではないにしても、一様なワイヤ層を得ることが極端に困難であった。さらに、曲がった溝孔を有する固定子に巻回するための現存する技術は、巻回ワイヤを最大限有効に使用するように、よって巻回された固定子の全般的なコストを減じるように、所定の層パターンに巻回ワイヤを配置することが許されない。
本発明の概要
本発明は、界磁巻線を備えた曲がった溝孔を有する固定子を具備する方法及び装置を提供する。本装置は界磁巻線を直接固定子に巻回しかつ固定子溝孔を介してワイヤを案内するように構成されている。例えば一様なワイヤ層が巻回過程を経て形成されてもよい。
本発明による界磁コイルを形成する方法は、回転および往復動して固定子上の曲がった溝孔内にワイヤを入れるために支持された巻回スピンドルを有する巻回機により実施される。ここで、各溝孔は所定の曲げ角度に方向付けられ半径方向に延びる歯部により構成されている。この巻回スピンドルは、第一のサーボモータにより往復動するように駆動され、かつ、第二のサーボモータにより回転または往復動するように駆動される。
巻回スピンドルは、スライドブロック上にて往復動するように支持されている。このスライドブロックは、所定の垂直方向経路に沿う案内ロッド構造により垂直方向に移動するように案内される。スライドブロックは、偏心駆動ロッドを介して第一のサーボモータに結合されている。この偏心駆動ロッドは、第一のサーボモータにより駆動される軸に回転するように取り付けられた主偏心部により往復動するように駆動される。
巻回スピンドルは、ベルト駆動機構による回転移動の際に駆動されるための第二のサーボモータに結合されている。このベルト駆動機構は、巻回スピンドルと強固に同心結合されているギヤを中心として係合されかつスプライン軸に沿って滑動可能に係合された中央部を有するギヤにより対向する端部にて駆動される歯付きベルトを有している。ここで、スプライン軸は第二のサーボモータにより回転駆動される。
固定子に巻回するためのワイヤは、（巻回スピンドルの半径方向面に形成された）ワイヤ出口から固定子の望ましい所定の位置に向けて半径方向外側に駆動あるいは押し出される。ワイヤは、スライドブロック上にて往復動するために取り付けられた供給機構により、巻回スピンドルを介して駆動される。この供給機構は、第三のサーボモータにより回転可能に駆動されるスプライン軸に延びる歯付きベルトにより駆動される。供給機構用ベルトは、スライドブロックの垂直方向往復動に応じて、スプライン軸に沿って垂直方向に移動する。
ワイヤが巻回スピンドルから供給される速度は、巻回作動を制御するためのプログラム可能コントローラを介して制御される。従って、ワイヤ供給速度は、巻回サイクルの間に固定子に対するワイヤ出口の特定位置に依存して変化しうる。この方法において、巻回スピンドルの移動中に、ワイヤは固定子溝孔内の望ましい半径方向位置に制御された方法により配置されてもよい。
よって、本発明の目的は、曲がった溝孔を有する固定子に巻回する方法を提供することである。
さらに、本発明の目的は、ワイヤが制御された方法で固定子溝孔内に供給されうる方法及び装置を開示することである。
さらに、本発明の他の目的は、曲がった溝孔を有する固定子を製造するための方法及び装置を提供することである。ここで固定子用に界磁コイルを形成するワイヤは、溝孔内にて実質的に一様な層に巻回される。
本発明のその他の目的及び優位点は、以下の記載、添付の図面、及び請求の範囲から明らかにされよう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の方法を実施するための巻回機を示す斜視図である。
図２は、巻回機の巻回スピンドルを往復動により移動するための駆動機構を示す部分斜視図である。
図３は、巻回スピンドルのためのさらなる駆動機構及び巻回ワイヤ供給するためのさらなる駆動機構を示す部分斜視図である。
図４は、曲がった溝孔を有する固定子に巻回する際の巻回スピンドルの移動を示す概略図である。
図５は、固定子溝孔を介して供給されているワイヤを示す部分的に破断させた側立面図である。
図６は、固定子溝孔の端部へ供給される巻回ワイヤを示す側立面図である。
図７は、固定子溝孔の端部へ供給される巻回ワイヤを示す上平面図である。
図８は、巻回作動中に、巻かれたワイヤを整えるための巻回スピンドル上の形成ラックの作動を示す側立面図である。
図９は、ロータ及び固定子組立体を示す分解組立斜視図である。
図１０は、ワイヤ供給機構の斜視図である。
図１１は、ワイヤ供給速度対スピンドルの位置を示すグラフである。
好ましい実施の形態の詳細な説明
図１を参照すると、本発明の方法を実施するための巻回機１０が示されている。この巻回機１０は固定子巣部（stator nest）１４を支持するテーブルトップ１２と形成タワー１６とを有している。この固定子巣部１４は、（破線で示されている）固定子１０８を支持するためのクランプ１５を有している。
巻回スピンドル１８は固定子支持巣部１４を介して上方に延びている。巻回スピンドル１８は、キャビネット２０内のテーブル１２の下方に位置付けられた駆動機構により往復動及び振動または回転するように駆動される。さらに、プログラム可能コントローラ２２は、巻回作動を選択かつ制御するために具備されている。プログラム可能コントローラ２２は、巻回作動のためのパラメータ及び巻回作動を修正するためのパラメータを入力するための入力パネル２４を有している。モニタ２６は、巻回作動に対する情報（巻回作動のための選択された各パラメータ、エラーメッセージ、及び巻回過程のオペレータの制御を容易にするための同様の情報）を表示するために具備されている。
図２及び図３を参照すると、巻回スピンドル１８がスピンドル軸２８に支持されている。ここで、スピンドル軸２８は、固定子へ巻回するために巻回スピンドル１８を介して延びる長手方向通路に向けて上方に絶縁ワイヤ３０を案内するための中空管部材として形成されている。スピンドル軸２８は、スライドブロック３４に取り付けられたスライドブロック台３２上に支持されている。スライドブロック３４は、案内ロッド構造３５の平行な両レール３６にて滑動するように支持されている。ここで、スライドブロック３４は偏心駆動ロッド３８により垂直方向に往復動するように駆動される。
偏心駆動ロッド３８の上端部は、回動結合部４０にてスライドブロック３４に回動するように取り付けられている。偏心駆動ロッド３８の下端部４２は、キャビネット２０内に位置付けられた床部４６の開口部４５を介して延び、かつ偏心駆動機構４４に結合されている。この偏心駆動機構４４は、床部４６の下側に支持されており、プログラム可能コントローラ２２により制御された第一のサーボモータ（長手方向サーボモータ）４８を有している。第一のサーボモータ４８は、歯付き駆動ベルト５４を介して従動ギヤ５２を回転可能に駆動する駆動ギヤ５０を駆動する。この従動ギヤ５２は、第一のサーボモータ４８からの駆動入力に応じて軸５６を回転駆動させるために、軸５６に取り付けられている。
主偏心部５８は、軸５６に強固に取り付けられ、かつ偏心駆動ロッド３８の下端部４２に結合されている。偏心駆動ロッド３８の下端部４２は、回転可能結合部を介して主偏心部５８に結合されている。この回転可能結合部は、軸５６の中心軸から予め選択された距離の所に位置付けられている。ここで、主偏心部５８の回転により、駆動ロッド３８が垂直方向に往復動するように移動する。さらに、駆動ロッド３８と主偏心部５８との間の取付点は調整可能である。ここで、駆動ロッド３８の下端部４２は、軸５６の中心軸に対して距離の異なる複数の位置で位置決めでき、そのため、駆動ロッド３８の往復動に対して異なるストローク長さを提供する。
図３から分かるように、スピンドル軸２８は床部４６に取り付けられたオシレータサーボタワー６０により回転または振動するように駆動される。このオシレータサーボタワー６０は、スプライン軸６８を回転させるための歯付きベルト６６を駆動する第二のサーボモータ（回転サーボモータ）６４を支持するタワーフレーム６２を有している。第二のサーボモータ６４は、所望の角度位置に軸６８の回転を正確に制御するためのプログラム可能コントローラ２２の制御下で作動する。
連結器７０が、スプライン軸６８に沿って垂直方向に移動するために滑動自在に取り付けられており、かつこの連結器７０が軸６８と回転するように軸６８のスプラインと協動するためのスプライン係合手段を有している。連結器７０は、スライドブロック台３２の底部に回転可能に取り付けられており、かつオシレータギヤ７２に連結されている。ここで、オシレータギヤ７２及び連結器７０は軸６８の回転に応じて共に回転する。
スピンドル軸２８は、スピンドルブロック台３２上にて歯付きベルト７６によりオシレータギヤ７２に連結されているスピンドル軸ギヤ７４により回転するために支持されている。よって、第二のサーボモータ６４は、スピンドル軸２８に連結され、このため、スピンドル軸２８が、巻回作動の際に固定子に対する巻回スピンドル１８の角度配置を正確に制御するための制御された方法により回転する。さらに、スプライン軸６８とオシレータギヤ７２との滑動結合を提供することにより、スライドブロック台３２の垂直方向移動が適切に行われ、一方スピンドル軸２８の制御された角度移動が可能であることが分かる。
図３及び図１０から分かるように、ワイヤ３０はワイヤ供給機構７８により巻回スピンドル１８内に向けて上方に供給される。ワイヤ供給機構７８は、スライドブロック台３２に堅固に取り付けられかつスライドブロック台３２から下方に延びているプレート８０を有している。プレート８０はワイヤ供給ベルト８４を駆動するための歯付きベルト駆動ホイール８２を支持しており、このワイヤ供給ベルト８４は歯付きベルト駆動ホイール８２と係合するために歯が設けられた内側を有している。さらに、プレートはワイヤニップホイール８３及び一対の案内ホイール８６を支持している。ワイヤニップホイール８３は、ベルト８４と係合し、ワイヤニップホイールとベルトとの間にワイヤ把持部を形成している。ここで、ワイヤ３０は付勢されてベルト８４と摩擦係合しており、よってベルト８４の速度に等しい線速度で供給機構７８を介しかつスピンドル軸２８を介して上方に移動する。さらに、ワイヤ３０は、ワイヤ３０の入口点及び出口点にてベルト８４に非常に近接して位置付けられた案内ブロック８５，８７により、供給機構内及び供給機構外に案内される。
駆動ホイール８２は、駆動ホイール８２を取り付けかつさらにプレート８０の背面側に位置付けられたホイール（図示せず）を支持する軸８９により回転駆動される。この図示しないホイールは、軸８９と駆動ホイール８２とを回転可能に駆動するための歯付きベルト９０により回転駆動される。この歯付きベルト９０は、オシレータサーボタワー６０と同様の構造であるワイヤ供給サーボタワー９２により駆動される。このワイヤ供給サーボタワー９２は、歯付きベルト１００を介してスプライン軸９８を駆動するための第三のサーボモータ（ワイヤ供給サーボモータ）９６を支持しているタワーフレーム９４を有している。ここで、第三のサーボモータ９６はプログラム可能コントローラ２２の制御下で作動する。スプライン軸９８は連結器１０２と滑動可能に係合している。ここで、連結器１０２は、スプライン軸９８と共に回転し、これによりギヤホイール１０４が回転し、よって歯付きベルト９０を駆動する。
連結器１０２とギヤ１０４とは、スライドブロック３４と共に垂直方向に移動するために、スライドブロック３４に強固に取り付けられたアーム１０６上で支持されている。よって、ワイヤ供給タワー９２は、往復動の際の巻回スピンドル１８の垂直方向位置には関係なく、ワイヤがスピンドル軸２８を介して供給される速度を正確に制御するように適切に構成されている。
スピンドル軸２８と巻回スピンドル１８とを移動させるためのワイヤ供給機構７８を取り付けることにより、巻回スピンドル１８に対するワイヤ３０の供給速度は、巻回サイクルでの巻回スピンドル１８の垂直方向移動速度または位置とは関係無しに、正確に制御されることに注意すべきである。
図４を参照すると、曲がった溝孔を有する固定子１０８上の一つの歯部に巻回するための通常の巻回サイクルが記載されている。Ａ及びＣが記された経路は、スピンドルが固定子の溝孔を介してスピンドル１８から半径方向外側に挿入する際のスピンドルの往復動を示している。第一のサーボモータ４８により駆動された往復動の際に、第二のサーボモータ６４は同時にスピンドル１８を回転駆動することに注意すべきである。ここで、（スピンドル１８の長手方向通路から延びる半径方向通路により形成されている）ワイヤ出口は、固定子１０８における溝孔の角度に対応する経路に従う。
Ｂ及びＤが記された経路は、ワイヤを固定子歯部の端部に沿って位置付けるためにスピンドル１８上のワイヤ出口が従う経路を示している。ここで、経路Ｂ及びＤに沿うスピンドル１８の振動は第二のサーボモータ６４により制御される。ワイヤが経路Ａ及び経路Ｃに沿う固定子１０８の溝孔を介してスピンドル１８から供給される速度は、経路Ｂ及び経路Ｄに沿う固定子１０８の歯部１１４の両端部に供給される速度とは異なってもよく、さらに巻回スピンドル１８の加速及び減速に対する補償をするためをＡ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ、Ｄ−Ａ間での変化時に変化させてもよいことに注意すべきである。
図１１を参照すると、ワイヤ速度対図４の経路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに沿うスピンドル１８の位置が示されている。図より明らかなように、ワイヤ３０は固定子１０８の溝孔を介して供給される際に最大限の実質的に一定な速度で供給される。スピンドル１８が固定子歯部の端部の周りにワイヤを供給する際に、スピンドル１８のワイヤ出口が各溝孔間の中途に来るまでワイヤ速度が線形に減少し、その後ワイヤ出口が溝孔に近づくにつれてワイヤ速度が増大する。
図５から図７を参照すると、スピンドル１８がワイヤ出口１１０から溝孔１１２を介しかつ固定子歯部１１４の端部周りにワイヤ３０を供給するにつれて、ワイヤ３０が層を形成することが示されている。これらの図面から分かるように、ワイヤを半径方向外側に方向付けかつワイヤが所望の半径方向位置に位置付けられて巻線１１６の一様な層を形成するために、ワイヤ出口１１０から通過する際にワイヤのループが通常形成される。ワイヤを外側方向に供給しかつワイヤを所望の予め定められた位置に（例えば連続する半径方向に内側に向けて位置する位置に）一様な層を配置することにより、巻線を形成するために必要なワイヤ量が減少し、かつさらに一様な界磁コイルが形成される。
固定子の歯部に巻回してコイルを形成することで、スピンドル軸２８は、次のコイルが巻回されるべき別の歯部あるいは歯部群に隣接する所望の位置に回転されてもよいことに注意すべきである。プログラム可能コントローラ２２は、オシレータタワー６０用の第二のサーボモータ６４を制御するようにプログラムされて、巻回過程を通して任意の所望する特定の回転位置にて巻回スピンドル１８を位置付けてもよい。コントローラ２２は固定子に対して任意の特定形状に巻回するように（例えば異なる曲げ角度にて配置された溝孔を有する固定子が巻回されるというように）プログラムすることができることに注意すべきである。巻回作動を変更するために必要な変更は、入力パネル２４にてオペレータにより容易に入力される。よって巻回作動を変更する必要がある場合に、巻回機への機械的な調整に費やされる時間を削減する。
巻回作動の際に、コンパクトでかつ適切に形成されたコイルが製造されることを確実にするために、ワイヤが固定子に所定の巻回数巻かれた後、間隔をおいて各コイルを整える操作が実施される。図８に示したように、スピンドル１８はコイル１１６を形成するために、スピンドル１８から半径方向外側にに移動する形成ラック１１８を具備している。このラック１１８は上部キャップ１２０の回転による移動のために駆動される。
図１を参照すると、上部キャップ１２０は、形成タワー１６上に支持されたキャップ回転子１２４による係合のために上部キー１２２を有している。この形成タワー１６は、プログラム可能コントローラ２２により制御されたサーボモータ１２８により駆動されるレール状ねじ駆動水平方向位置決め装置１２６を有している。さらに、キャップ回転子１２４の垂直方向位置決めが（プログラム可能コントローラ２２により制御される）さらなるサーボモータ１３０により提供される。このサーボモータ１３０はキャップ回転子１２４を垂直方向レール構造１３４に沿って位置決めするためのねじ部材１３２を駆動する。キャップ回転子１２４は、キャップアクチュエータ１２４と共に移動するために取り付けられたサーボモータ１３６により回転するように駆動される。
形成作動の間に、プログラム可能コントローラ２２により、キャップ回転子１２４を上部キャップ１２０と係合させるために形成タワー１６が水平及び垂直方向に移動する。キャップ回転子１２４と上部キャップ１２０との係合により、サーボモータ１３６は上部キャップを回転させるように駆動し、これにより形成ラック１１８を外側方向に駆動する。
本発明の巻回作動の記載において、一本だけのワイヤが参照されたが、複数のワイヤが固定子１０８に同時に巻回するために具備されてもよいことに注意すべきである。例えば、図８は固定子１０８の対向する両側にて同時に巻回された一対のコイルを示している。複数のワイヤが同時巻回のために巻回スピンドル１８から供給される場合には、ワイヤは同時に供給機構７８により供給され、かつ巻回スピンドル１８の一側に位置付けられた孔を介して案内されてもよい。
図９は、本発明により巻回された界磁コイル巻線１１６を備える曲がった溝孔を有する固定子１０８をモータを形成するためのロータ１３８と組み合わせて示している。好ましい実施の形態において、ロータ１３８がフェライト材料から成っており、かつ交互にＮ極１４０とＳ極１４２を有している。ここで、Ｎ極１４０とＳ極１４２との間の界面１４４は、ロータ１３８の中心軸１４６に平行に並べられている。曲がった極形状を有する固定子１０８またはロータ１３８のいずれか一つを具備することは、モータのリップル効果を減じることを促進することに注意すべきである。さらに、軸１４６の軸に対応して曲がった極１４０，１４２及び界面１４４を有するロータ１３８の磁性材料を形成することは、問題がありかつモータの複雑さを増長するものである。従って、組立を単純にし、かつ固定子の界磁コイルに効果的に巻回することを通じて必要とされる巻回ワイヤの量を減少させた結果として、本発明の固定子の曲げ形状はモータの組立を単純にし、かつモータのコストを格段に減少させるものである。
上述した装置の構成は本発明の好ましい実施の形態を構成するものであるが、本発明は、この装置の正確な構成に限定されないこと、及び請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱すること無しに変形が可能であることは理解されるべきである。
【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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