(57)【要約】分割コア（５）のヨーク部（５Ｂ）から径方向（Ｘ）に突出して形成されるティース部（５Ａ）およびヨーク部（５Ｂ）の軸方向（Ｚ）の両側面（５Ａ１、５Ｂ１）に絶縁シート（４１、４２）が設置された、分割コア（５）に導線（７０）を巻回してコイル（７）を形成する巻線装置（１００）において、絶縁シート（４１、４２）を径方向（Ｘ）に押圧する第一押圧部（１１Ａ）と、分割コア（５）を軸方向（Ｚ）に押圧する第二押圧部（１１Ｂ）とを有する押圧具（１０）を備える。
2020246054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えた巻線装置。
【請求項２】
前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧する請求項１に記載の巻線装置。
【請求項３】
前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えた請求項１または請求項２に記載の巻線装置。
【請求項４】
前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項５】
前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項６】
前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項７】
前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項８】
前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項９】
前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧する請求項７または請求項８に記載の巻線装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
【請求項１１】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
【請求項１２】
前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行う請求項１１に記載のコイルの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、巻線装置およびコイルの巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コア固定部と、フライヤ部と、一対の絶縁シートを分割コアに固定する第二絶縁シート押圧部とを備える。第二絶縁シート押圧部は、絶縁シートの外周側部を、ヨーク部の周方向側面に押し当てる。ＸＹＺ軸方向に移動可能な一対の絶縁シート押圧板を備え、フライヤ部は、絶縁シートの内周側部を外周側に押圧して分割コアに固定する第一絶縁シート押圧部を備える巻線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１８／０１１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の巻線装置およびコイルの巻線方法は、絶縁シートの弛み、歪み、皺などの絶縁不良に起因する巻線不良を低減できるが、絶縁シートの分割コアに対する固定は不十分であり、コイルの巻回中に絶縁シートが動きコイルの巻線不良が発生する可能性があるという問題点があった。【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる巻線装置およびコイルの巻線方法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】
【０００６】
本願に開示される巻線装置は、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えたものである。
また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、
絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。
【図４】図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。
【図６】図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。
【図７】図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。
【図８】図４に示した分割コアにて構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。
【図９】図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１１】図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１２】図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１３】図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１４】図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す図である。
【図１５】実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態２による巻線装置の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における絶縁シート押圧工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。
【図１８】図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における端板部固定工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。
【図１９】実施の形態３による巻線装置のコイルの巻線方法における巻回工程時の巻線装置の状態を示す図である。
【図２０】図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。
【図２２】図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。
【図２３】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２４】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２５】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２６】実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。
【図２７】図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この実施の形態１に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について図を用いて説明する。当該巻線装置およびコイルの巻線方法は、分割コアに絶縁部を介してコイルを形成するためのものである。分割コアとは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割したものである。また、分割コアは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割し、複数個に分割されたものを回転自在に連結したものでもよい。
【００１０】
図１は実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。図２は図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。図３は図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。図４は図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。図５は図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。図６は図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。
図７は図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。
【００１１】
図８は図４に示した分割コアにコイルが形成された後に構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。図９は図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。図１０は図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１１は図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。
【００１２】
図１２は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１３は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１４は図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す斜視図である。図１５は実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。
【００１３】
図２０は図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。但し、図２０は押圧具を分割コア側から見た状態を示す。図２１は図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。図２２は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。図２３から図２５は図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【００１４】
図８に示すように、回転電機の固定子５０は、コイル７が巻線された複数の分割コア５が環状に配置して形成される。図５は分割コア５、図６は一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２、図７は一対の端板部６１、６２をそれぞれ示す。尚、各図５、図６、図７に示すＸＹＺ軸は、後述する図１に示した巻線装置１００に分割コア５が設置された際の、巻線装置１００におけるＸＹＺ軸を基準として示すものである。
【００１５】
但し、Ｚ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機における軸方向Ｚと一致し、Ｘ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の径方向Ｘに一致し、Ｙ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の周方向Ｙに一致する。そして、Ｘ軸の＋方向は、径方向Ｘの外側、Ｘ軸の−方向は、径方向Ｘの内側にそれぞれ相当する。よって、当該各方向を適宜用いて説明する。
【００１６】
図５に示すように、分割コア５は、ヨーク部５Ｂ、ティース部５Ａ、先端部５Ｃを有する。ヨーク部５Ｂは、図８に示す固定子５０の鉄心の環状のコアバック部の一部であり、周方向Ｙに延在して形成される。ティース部５Ａは、ヨーク部５Ｂから回転電機の径方向Ｘの内側、すなわち回転子の設置される側に向かって突出して形成される。先端部５Ｃは、ティース部５Ａの回転子側の先端に形成される。そして、ティース部５Ａの径方向Ｘに延在する軸方向Ｚの面をティース部５Ａの側面５Ａ１、ヨーク部５Ｂの径方向Ｘの内側であって周方向Ｙに延在する軸方向Ｚの面をヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１とする。
【００１７】
分割コア５に設置される絶縁部は、一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２と、一対の端板部６１、端板部６２にて構成される。分割コア５に設置される一対の絶縁シート４１、４２は、図６に示すように、コの字型に折り曲げられ形成される。絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分がティース側部４Ａである。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出する部分が外側部４Ｂである。外側部４Ｂの内、ヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分が第一外側部４Ｂ１、第一外側部４Ｂ１より周方向Ｙにおいて外側の部分を第二外側部４Ｂ２とする。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの先端部５Ｃ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出して沿う部分が内側部４Ｃである。
【００１８】
また、分割コア５に軸方向Ｚの両端にそれぞれ設置される一対の端板部６１、６２は、図７に示すように構成される。端板部６１は、分割コア５の導線７０の導入側である軸方向Ｚの一端側に設置される。端板部６２は、分割コア５の導線７０の導入側と相反する側である軸方向Ｚの他端側に設置される。端板部６１、６２は、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分のティース側部６Ａと、分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分の外側部６Ｂとを有する。
【００１９】
端板部６１には、巻回する導線７０のガイドとしての導入部または排出部と成る第一溝部６Ｅ、第二溝部６Ｆが形成される。分割コア５の径方向Ｘの内側から見て、時計回りにコイル７を成形する場合は、第一溝部６Ｅが導線７０の導入部、第二溝部６Ｆが導線７０の排出部と成る。反時計回りにコイル７を成形する場合は、第二溝部６Ｆが導線７０の導入部、第一溝部６Ｅが導線７０の排出部と成る。ここでは、第一溝部６Ｅを導入部とし、第二溝部６Ｆを排出部として設定する。
【００２０】
図１に示すように、巻線装置１００は、押圧具１０、フライヤ具２０および固定具３０を備える。図１において、押圧具１０における、ＸＹＺ軸をそれぞれ矢印にて示す。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸における、＋方向、および、−方向は図１に示した各方向を基準として示して説明する。但し、Ｙ軸の＋方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５から離れる方向を指し、Ｙ軸方向の−方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５に近づく方向を指す。分割コア５に押圧具１０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２をそれぞれ分割コア５に固定する。フライヤ具２０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２を介して、分割コア５に導線７０を巻回する。固定具３０は導線７０が巻回される一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２が設置された分割コア５を固定する。
【００２１】
図４に示すように、分割コア５の軸方向Ｚの両端部には、端板部６１、６２が装着される。分割コア５のティース部５Ａの両側面５Ａ１およびヨーク部５Ｂの両側面５Ｂ１には、コの字型に折り曲げられた一対の絶縁シート４１、４２が装着される。一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５のティース部５Ａと端板部６１、６２のティース側部６Ａとの隙間に挟み込まれ設置される。尚、これに限られることはなく、一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５に溶着または接着で設置してもよい。
【００２２】
図１、図２０および図２１に示すように、押圧具１０は、一対の押圧板１１１、押圧板１１２、Ｘ軸動力部１３１、Ｘ軸ガイド部１２１、Ｙ軸動力部１３２、Ｙ軸ガイド部１２２、Ｚ軸動力部１３３、および、Ｚ軸ガイド部１２３を備える。一対の押圧板１１１、１１２は、分割コア５のヨーク部５Ｂの軸方向Ｚの両側面５Ｂ１に設置された絶縁シート４１、４２にそれぞれ対応するように設置される。そして、一対の押圧板１１１、１１２は、一対の絶縁シート４１、４２と端板部６１とを分割コア５に押圧する。押圧板１１１、１１２は、絶縁シート４１、４２をそれぞれ分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に径方向Ｘから押圧する第一押圧部１１Ａを備える。また、押圧板１１１は、端板部６１を介して分割コア５を軸方向Ｚに押圧する第二押圧部１１Ｂを備える。第二押圧部１１Ｂは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。
【００２３】
Ｘ軸ガイド部１２１およびＸ軸動力部１３１は、一対の押圧板１１１、１１２をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸ガイド部１２２およびＹ軸動力部１３２は、一対の押圧板１１１、１１２をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸ガイド部１２３およびＺ軸動力部１３３は、一対の押圧板１１１、１１２をＺ軸方向に移動させる。これらにより、押圧板１１１、１１２はＸＹＺ軸のいずれの方向にも移動可能と成る。
【００２４】
図２および図３に示すように、フライヤ具２０は、アーム２１、回転機構部２２、回転動力部２３、ベアリング２４、プーリ２５Ａ、および、プーリ２５Ｂを備える。アーム２１は、分割コア５の外周を回転しながら、分割コア５に導線７０を送り出して、巻回してコイル７を形成する。アーム２１は、送り出される導線７０をガイドするプーリ２６Ａ、プーリ２６Ｂ、プーリ２６Ｃおよびノズル２７を備える。回転動力部２３は、ベアリング２４およびプーリ２５Ａ、２５Ｂを介して、回転機構部２２を回転させ、アーム２１を回転運動させる。図４に示すように、固定具３０は、分割コア５を軸方向Ｚに把持する把持板３１Ａおよび把持板３１Ｂを備える。
【００２５】
次に、上記のように構成された実施の形態１の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。まず、図１および図４に示すように、分割コア５に一対の端板部６１、６２および一対の絶縁シート４１、４２を設置する。そして、当該分割コア５を固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂにより軸方向Ｚの上下方向から挟んで固定する分割コア固定工程を行う（図９のステップＳＴ１）。
【００２６】
次に、図１の状態から図１０に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の正方向に移動させる。また、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸に移動し、押圧板１１１、１１２を、絶縁シート４１、４２の外側部４ＢとＸ軸の方向において対向する位置まで移動させる押圧板移動工程を行う（図９のステップＳＴ２）。上記に示した、押圧板１１１、１１２のＺ軸方向およびＹ軸方向の移動の順序は、いずれが後先でもよい。
【００２７】
次に、図１１に示すように、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５のヨーク部５Ｂである径方向Ｘの外側に移動させる。そして、押圧板１１１、１１２が、絶縁シート４１、４２の外側部４Ｂを分割コア５のヨーク部５Ｂ方向に押し拡げられる絶縁シート拡げ工程を行う（図９のステップＳＴ３）。
【００２８】
次に、図１２に示すように、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５の周方向Ｙの外側に移動させる。この際、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが、絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２とＸ軸方向において対向する位置に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２から周方向Ｙにおいて外れる位置以上に動作させない。
【００２９】
次に、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、径方向Ｘの外側である分割コア５のヨーク部５Ｂの方向に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａにて絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２を径方向Ｘの外側に押圧する絶縁シート押圧工程を行う（図９のステップＳＴ４）。この際、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、分割コア５の周方向Ｙに曲げられて突出するヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に、絶縁シート４１、４２の第一外側部４Ｂ１が押圧される。
【００３０】
そして、当該絶縁シート押圧工程を終了した時点において、押圧板１１１、１１２は、端板部６１、６２の外側部６ＢよりもＸ軸の正方向、すなわち、径方向Ｘの外側に位置しているとよい。これは、後述する、フライヤ具２０のアーム２１で導線７０を分割コア５に巻回する際に、導線７０と押圧板１１１、１１２とを干渉させないためである。
【００３１】
次に、図１３および図２２に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の負方向に動作、すなわち、分割コア５の軸方向Ｚの一端側から他端側に移動させる。このとき、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂは、端板部６１を介して分割コア５の上面を押圧して、端板部６１を位置決め、固定する端板部固定工程を行う（図９のステップＳＴ５）。そして、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａの押圧と、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂの押圧とを維持することにより、分割コア５への絶縁シート４１、４２の押圧および位置を確実に確保できる。尚、当該端板部固定工程において、第二押圧部１１Ｂによる分割コア５の上面の押圧を、端板部６１を介して行わない場合には、当該工程は固定工程となる。
【００３２】
また、Ｚ軸動力部１３３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸動力部１３３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂの押圧力が弱ければ、端板部６１のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂの押圧力を調整する。
【００３３】
次に、図１４に示すように、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０は、端板部６１の導線７０の第一溝部６Ｅを通過して導入され、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に巻回される。巻回され形成されたコイル７の終端の導線７０は第二溝部６Ｆに沿わせ排出され、当該導線７０を切断して巻回工程を完了する（図９のステップＳＴ６）。
【００３４】
次に、図１に示すように、押圧板１１１、１１２を分割コア５から退避させ、固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂを開放する押圧板待避工程を行う（図９のステップＳＴ７）。このように、押圧板１１１、１１２を退避すると、押し拡げられた絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２は、自然に図４に示したような形状に復帰する。そして、コイル７が巻線された複数の分割コア５を、図８に示すように円環状に配置して適切に結線して固定子５０を形成する。
【００３５】
尚、上記実施の形態１においては、押圧板１１１のみに、端板部６１を分割コア５に押圧するための第二押圧部１１Ｂを備えた巻線装置１００の例を示したが、これに限られることはなく、押圧板１１１および押圧板１１２の両方に第二押圧部１１Ｂを備えても、または押圧板１１２のみに第二押圧部１１Ｂを備えても、いずれの場合であっても、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
【００３６】
また、上記実施の形態１においては、一対の端板部６１、６２を備える例を示したが、これに限られることはなく、例えば図１５に示すように、一体型の端板部６３を用いることも可能である。この場合、分割コア５に当該端板部６３を設置した後に、一対の絶縁シート４１、４２、端板部６３を介して分割コア５に設置する。他の方法は、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
【００３７】
次に、このように形成された固定子５０を使用した回転電機の製造方法を説明する。まず、図２３に示すように円環状の容器８０と固定子５０との軸を合わせる。このとき固定子５０を構成する分割コア５は分割されたままでもよいし、溶接等で分割コア５同士が接続されていてもよい。次に、図２４に示すように円環状の容器８０に固定子５０を圧入する。円環状の容器８０と固定子５０との固定は、焼き嵌めまたはネジによる固定でもよい。次に、図２５に示すように回転子９０を固定子５０の内側に配置する。さらに回転子９０に軸受を配置し、ふたを設置することで回転電機を形成する。
【００３８】
上記のように構成された実施の形態１の巻線装置、およびコイルの巻線方法によれば、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えたので、
絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００３９】
さらに、前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧するので、
絶縁シートを分割コアのヨーク部の側面に確実に押圧できるので、絶縁シートの弛み、歪み、皺をさらに抑制でき、コイルの整列性がさらに向上する。
【００４０】
さらに、前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えたので、
分割コアに余分な押圧力の付加が防止できる、さらに、分割コアに端板部が設置されている場合には、端板部の傷または割れを防止でき、端板部に対する不良を低減できる。
【００４１】
さらに、前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
端板部が分割コアに確実に固定され、端板部の装着不良を修正でき、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、端板部と巻線装置との干渉を防止でき、当該事情に起因する不良率を低減できる。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。さらに、押圧具が絶縁シートの固定と、端板部の固定とを兼ねるため、巻線装置を小型化できる。
【００４２】
さらに、前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置されるので、
一対の押圧板の第一押圧部により、確実に絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００４３】
さらに、前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成されるので、
分割コアに確実に押圧力を付加できる。
【００４４】
さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、絶縁シートと巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００４５】
さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートおよび端板部を分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、端板部の装着不良を修正でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、絶縁シートおよび端板部と巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。
【００４６】
実施の形態２．
実施の形態２に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１においては、分割コア５を軸方向Ｚの一端側から他端側に押圧する例を示したが、これに限られることはなく、実施の形態２においては、分割コア５を軸方向Ｚの他端側から一端側に押圧する場合を追加する例について説明する。図１６は実施の形態２に係る巻線装置１００の構成を示す斜視図である。
【００４７】
図１７は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１８は図９に示した端板部固定工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図１６において、実施の形態２における上記実施の形態１にて示した巻線装置１００と異なる部分は、押圧具１０の押圧板１１２が、端板部６２を軸方向Ｚの他端側より一端側に分割コア５に押圧する第二押圧部１１Ｄを備える。第二押圧部１１Ｄは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。押圧板１１１と押圧板１１２とはＺ軸における移動方向が別々であるため、押圧板１１１をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１４３と、押圧板１１２をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１５３とを備える。Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向と、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向とを区別して説明する場合には、Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向をＺ１とし、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向をＺ２としてそれぞれ説明する。
【００４９】
次に、上記のように構成された実施の形態２の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ４の絶縁シート押圧工程を行い、図１７に示したような状態と成る。次に、図１８に示すように、Ｚ軸機構部１４３により、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂが、軸方向Ｚの一端側から他端側（Ｚ１軸の負方向）に端板部６１を分割コア５の軸方向Ｚの上面から押圧し、端板部６１を位置決めして固定する。
【００５０】
また、Ｚ軸機構部１５３により、押圧板１１２の第二押圧部１１Ｄが、軸方向Ｚの他端側から一端側（Ｚ２軸の正方向）に端板部６２を分割コア５の軸方向Ｚの下面に押圧し、端板部６２を位置決めして固定する端板部固定工程を行う。尚、押圧板１１１に軸方向Ｚの他端側の端板部６２を固定する第二押圧部１１Ｄを設け、押圧板１１２に軸方向Ｚの一端側の端板部６１を固定する第二押圧部１１Ｂを設けてもよい。
【００５１】
また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力が弱ければ、端板部６１、６２のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１、６２への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力を調整する。そして、上記実施の形態１と同様にステップＳＴ６、ＳＴ７を行い工程を終了する。
【００５２】
上記のように構成された実施の形態２の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
分割コアの軸方向の両端の端板部を確実に位置決めし、固定した状態で、コイルを形成するため、コイルの整列性をさらに向上できる。
【００５３】
また、軸方向の両端の端板部を分割コアに押し付けるため、コイルの周長が短くなり、回転電機の効率が向上する。
【００５４】
尚、軸方向Ｚの一端側の端板部６１は固定せずに、軸方向Ｚの他端側の端板部６２のみを分割コア５に対して位置決めし、固定する場合も考えられる。
【００５５】
実施の形態３．
図１９は実施の形態３における巻線装置におけるコイルの巻線方法を説明する斜視図である。図１９は巻線装置の巻回工程時の状態を示す。実施の形態３に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態と同様であり、コイルの巻線方法が異なる。
【００５６】
上記各実施の形態と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ５の端板部固定工程にて、図１９に示すように、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂを、端板部６１の導線７０の導入部である第一溝部６Ｅより分割コア５の周方向Ｙにおいて外側の位置にて押圧する。次に、図１９に示すように、ステップＳＴ６の巻回工程として、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０を、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂに沿わせながら、端板部６１の第一溝部６Ｅを通過させ導入する。その後、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に導線７０が巻回される。巻回された形成されたコイル７の終端の導線７０の第二溝部６Ｆに沿わせ、導線７０を切断し、巻回工程を終了する。そして、上記各実施の形態と同様にステップＳＴ７を行い工程を終了する。
【００５７】
上記のように構成された実施の形態３の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧するので、
導線を端板部の導線部に確実に導入できるため、不良を低減できる。さらに、第二押圧部の構成のみにて導線を導入部に導入できるため、巻線装置を小型化できる。
【００５８】
さらに、前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行うので、
導線を端板部の導線部に沿わして確実に導入できるため、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、さらに不良を低減できる。
【００５９】
実施の形態４．
図２６は実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。図２７は図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。実施の形態４に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態のフライヤ具２０に代えて巻線ノズル２７１を有する点が異なるものであり、他の部分においては同様であるためその説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態４においては、巻線ノズル２７１は図２７の矢印にて示すように分割コア５の側面に沿って駆動する。そして、図２６に示すように、分割コア５に導線７０を巻回する。よって、図２７に示すように分割コア５が矩形の場合、巻線ノズル２７１は矩形に移動するよう制御される。
【００６１】
上記のように構成された実施の形態４の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えたので、
分割コアに簡便に導線を巻回できる。
【００６２】
本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６３】
１０  押圧具、１００  巻線装置、１１１  押圧板、１１２  押圧板、１２１  Ｘ軸ガイド部、１２２  Ｙ軸ガイド部、１２３  Ｚ軸ガイド部、１３１  Ｘ軸動力部、１３２  Ｙ軸動力部、１３３  Ｚ軸動力部、１４３  Ｚ軸機構部、１５３  Ｚ軸機構部、１１Ａ  第一押圧部、１１Ｂ  第二押圧部、１１Ｄ  第二押圧部、２０  フライヤ具、２１  アーム、２２  回転機構部、２３  回転動力部、２４  ベアリング、２７  ノズル、２７１  巻線ノズル、２５Ａ  プーリ、２５Ｂ  プーリ、２６Ａ  プーリ、２６Ｂ  プーリ、２６Ｃ  プーリ、３０  固定具、３１Ａ  把持板、３１Ｂ  把持板、４１  絶縁シート、４２  絶縁シート、４Ａ  ティース側部、４Ｂ  外側部、４Ｂ１  第一外側部、４Ｂ２  第二外側部、４Ｃ  内側部、５  分割コア、５Ａ  ティース部、５Ｂ  ヨーク部、５Ｃ  先端部、６１  端板部、６２  端板部、６Ａ  ティース側部、６Ｂ  外側部、６Ｅ  第一溝部、６Ｆ  第二溝部、７  コイル、７０  導線、８０  容器、９０  回転子。
【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】
2020246054.tif 000009
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2020246054.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2020246054.tif 000027
【図２６】
2020246054.tif 000028
【図２７】
2020246054.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月14日(2021.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備え、
前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置される巻線装置。
【請求項２】
前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧する請求項１に記載の巻線装置。
【請求項３】
前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えた請求項１または請求項２に記載の巻線装置。
【請求項４】
前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項５】
前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項６】
前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項７】
前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項８】
前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧する請求項６または請求項７に記載の巻線装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたコイルの巻線方法。
【請求項１１】
前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行う請求項１０に記載のコイルの巻線方法。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のコイルの巻線方法を用いて製造されたコイルが形成された前記分割コアを複数有する固定子の内側に回転子を配置する回転電機の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、巻線装置およびコイルの巻線方法および回転電機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コア固定部と、フライヤ部と、一対の絶縁シートを分割コアに固定する第二絶縁シート押圧部とを備える。第二絶縁シート押圧部は、絶縁シートの外周側部を、ヨーク部の周方向側面に押し当てる。ＸＹＺ軸方向に移動可能な一対の絶縁シート押圧板を備え、フライヤ部は、絶縁シートの内周側部を外周側に押圧して分割コアに固定する第一絶縁シート押圧部を備える巻線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１８／０１１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の巻線装置およびコイルの巻線方法は、絶縁シートの弛み、歪み、皺などの絶縁不良に起因する巻線不良を低減できるが、絶縁シートの分割コアに対する固定は不十分であり、コイルの巻回中に絶縁シートが動きコイルの巻線不良が発生する可能性があるという問題点があった。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる巻線装置およびコイルの巻線方法および回転電機の製造方法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】
【０００６】
本願に開示される巻線装置は、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備え、
前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置されるものである。
また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
また、本願に開示されるコイルの巻線方法は、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたものである。
また、本願に開示されるおよび回転電機の製造方法は、
上記記載のコイルの巻線方法を用いて製造されたコイルが形成された前記分割コアを複数有する固定子の内側に回転子を配置するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される巻線装置およびコイルの巻線方法および回転電機の製造方法によれば、
絶縁シートを分割コアに対して確実に固定し、コイルの巻線不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。
【図４】図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。
【図６】図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。
【図７】図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。
【図８】図４に示した分割コアにて構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。
【図９】図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１１】図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１２】図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１３】図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す図である。
【図１４】図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す図である。
【図１５】実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態２による巻線装置の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における絶縁シート押圧工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。
【図１８】図１６に示した巻線装置のコイルの巻線方法における端板部固定工程時の巻線装置の押圧部の状態を示す図である。
【図１９】実施の形態３による巻線装置のコイルの巻線方法における巻回工程時の巻線装置の状態を示す図である。
【図２０】図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。
【図２２】図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。
【図２３】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２４】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２５】図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【図２６】実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。
【図２７】図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この実施の形態１に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について図を用いて説明する。当該巻線装置およびコイルの巻線方法は、分割コアに絶縁部を介してコイルを形成するためのものである。分割コアとは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割したものである。また、分割コアは、回転電機の固定子の鉄心をティース部ごとに複数個に分割し、複数個に分割されたものを回転自在に連結したものでもよい。
【００１０】
図１は実施の形態１による巻線装置の構成を示す斜視図である。図２は図１に示した巻線装置のフライヤ具の構成を示す斜視図である。図３は図２に示したフライヤ具の構成を示す側面図である。図４は図１に示した巻線装置の固定具に絶縁シートおよび端板部が設置された分割コアの固定状態を示す斜視図である。図５は図４に示した分割コアの構成を示す斜視図である。図６は図４に示した一対の絶縁シートの構成を示す斜視図である。
図７は図４に示した一対の端板部の構成を示す斜視図である。
【００１１】
図８は図４に示した分割コアにコイルが形成された後に構成される回転電機の固定子の構成を示す平面図である。図９は図１に示した巻線装置を用いたコイルの巻線方法を示すフローチャートである。図１０は図９に示した押圧板移動工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１１は図９に示した絶縁シート拡げ工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。
【００１２】
図１２は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１３は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１４は図９に示した巻回工程時の図１に示した巻線装置の状態を示す斜視図である。図１５は実施の形態１による巻線装置に用いる分割コアの端板部の他の構成を示す斜視図である。
【００１３】
図２０は図１に示した巻線装置の押圧具の構成を示す斜視図である。但し、図２０は押圧具を分割コア側から見た状態を示す。図２１は図２０に示した押圧具の構成を示す上面図および正面図である。図２２は図９に示した端板部固定工程時の図１に示した巻線装置の押圧具の状態を示す斜視図である。図２３から図２５は図８に示した固定子を使用した回転電機の製造方法を示す斜視図である。
【００１４】
図８に示すように、回転電機の固定子５０は、コイル７が巻線された複数の分割コア５が環状に配置して形成される。図５は分割コア５、図６は一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２、図７は一対の端板部６１、６２をそれぞれ示す。尚、各図５、図６、図７に示すＸＹＺ軸は、後述する図１に示した巻線装置１００に分割コア５が設置された際の、巻線装置１００におけるＸＹＺ軸を基準として示すものである。
【００１５】
但し、Ｚ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機における軸方向Ｚと一致し、Ｘ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の径方向Ｘに一致し、Ｙ軸の方向は、分割コア５を有する回転電機の周方向Ｙに一致する。そして、Ｘ軸の＋方向は、径方向Ｘの外側、Ｘ軸の−方向は、径方向Ｘの内側にそれぞれ相当する。よって、当該各方向を適宜用いて説明する。
【００１６】
図５に示すように、分割コア５は、ヨーク部５Ｂ、ティース部５Ａ、先端部５Ｃを有する。ヨーク部５Ｂは、図８に示す固定子５０の鉄心の環状のコアバック部の一部であり、周方向Ｙに延在して形成される。ティース部５Ａは、ヨーク部５Ｂから回転電機の径方向Ｘの内側、すなわち回転子の設置される側に向かって突出して形成される。先端部５Ｃは、ティース部５Ａの回転子側の先端に形成される。そして、ティース部５Ａの径方向Ｘに延在する軸方向Ｚの面をティース部５Ａの側面５Ａ１、ヨーク部５Ｂの径方向Ｘの内側であって周方向Ｙに延在する軸方向Ｚの面をヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１とする。
【００１７】
分割コア５に設置される絶縁部は、一対の絶縁シート４１、絶縁シート４２と、一対の端板部６１、端板部６２にて構成される。分割コア５に設置される一対の絶縁シート４１、４２は、図６に示すように、コの字型に折り曲げられ形成される。絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分がティース側部４Ａである。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出する部分が外側部４Ｂである。外側部４Ｂの内、ヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分が第一外側部４Ｂ１、第一外側部４Ｂ１より周方向Ｙにおいて外側の部分を第二外側部４Ｂ２とする。また、絶縁シート４１、４２の、分割コア５のティース部５Ａの先端部５Ｃ側の付け根から、周方向Ｙに曲げられて突出して沿う部分が内側部４Ｃである。
【００１８】
また、分割コア５に軸方向Ｚの両端にそれぞれ設置される一対の端板部６１、６２は、図７に示すように構成される。端板部６１は、分割コア５の導線７０の導入側である軸方向Ｚの一端側に設置される。端板部６２は、分割コア５の導線７０の導入側と相反する側である軸方向Ｚの他端側に設置される。端板部６１、６２は、分割コア５のティース部５Ａの側面５Ａ１に沿う部分のティース側部６Ａと、分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に沿う部分の外側部６Ｂとを有する。
【００１９】
端板部６１には、巻回する導線７０のガイドとしての導入部または排出部と成る第一溝部６Ｅ、第二溝部６Ｆが形成される。分割コア５の径方向Ｘの内側から見て、時計回りにコイル７を成形する場合は、第一溝部６Ｅが導線７０の導入部、第二溝部６Ｆが導線７０の排出部と成る。反時計回りにコイル７を成形する場合は、第二溝部６Ｆが導線７０の導入部、第一溝部６Ｅが導線７０の排出部と成る。ここでは、第一溝部６Ｅを導入部とし、第二溝部６Ｆを排出部として設定する。
【００２０】
図１に示すように、巻線装置１００は、押圧具１０、フライヤ具２０および固定具３０を備える。図１において、押圧具１０における、ＸＹＺ軸をそれぞれ矢印にて示す。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸における、＋方向、および、−方向は図１に示した各方向を基準として示して説明する。但し、Ｙ軸の＋方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５から離れる方向を指し、Ｙ軸方向の−方向は、Ｙ軸方向において、分割コア５に近づく方向を指す。分割コア５に押圧具１０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２をそれぞれ分割コア５に固定する。フライヤ具２０は、一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２を介して、分割コア５に導線７０を巻回する。固定具３０は導線７０が巻回される一対の絶縁シート４１、４２、および、一対の端板部６１、６２が設置された分割コア５を固定する。
【００２１】
図４に示すように、分割コア５の軸方向Ｚの両端部には、端板部６１、６２が装着される。分割コア５のティース部５Ａの両側面５Ａ１およびヨーク部５Ｂの両側面５Ｂ１には、コの字型に折り曲げられた一対の絶縁シート４１、４２が装着される。一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５のティース部５Ａと端板部６１、６２のティース側部６Ａとの隙間に挟み込まれ設置される。尚、これに限られることはなく、一対の絶縁シート４１、４２は分割コア５に溶着または接着で設置してもよい。
【００２２】
図１、図２０および図２１に示すように、押圧具１０は、一対の押圧板１１１、押圧板１１２、Ｘ軸動力部１３１、Ｘ軸ガイド部１２１、Ｙ軸動力部１３２、Ｙ軸ガイド部１２２、Ｚ軸動力部１３３、および、Ｚ軸ガイド部１２３を備える。一対の押圧板１１１、１１２は、分割コア５のヨーク部５Ｂの軸方向Ｚの両側面５Ｂ１に設置された絶縁シート４１、４２にそれぞれ対応するように設置される。そして、一対の押圧板１１１、１１２は、一対の絶縁シート４１、４２と端板部６１とを分割コア５に押圧する。押圧板１１１、１１２は、絶縁シート４１、４２をそれぞれ分割コア５のヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に径方向Ｘから押圧する第一押圧部１１Ａを備える。また、押圧板１１１は、端板部６１を介して分割コア５を軸方向Ｚに押圧する第二押圧部１１Ｂを備える。第二押圧部１１Ｂは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。
【００２３】
Ｘ軸ガイド部１２１およびＸ軸動力部１３１は、一対の押圧板１１１、１１２をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸ガイド部１２２およびＹ軸動力部１３２は、一対の押圧板１１１、１１２をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸ガイド部１２３およびＺ軸動力部１３３は、一対の押圧板１１１、１１２をＺ軸方向に移動させる。これらにより、押圧板１１１、１１２はＸＹＺ軸のいずれの方向にも移動可能と成る。
【００２４】
図２および図３に示すように、フライヤ具２０は、アーム２１、回転機構部２２、回転動力部２３、ベアリング２４、プーリ２５Ａ、および、プーリ２５Ｂを備える。アーム２１は、分割コア５の外周を回転しながら、分割コア５に導線７０を送り出して、巻回してコイル７を形成する。アーム２１は、送り出される導線７０をガイドするプーリ２６Ａ、プーリ２６Ｂ、プーリ２６Ｃおよびノズル２７を備える。回転動力部２３は、ベアリング２４およびプーリ２５Ａ、２５Ｂを介して、回転機構部２２を回転させ、アーム２１を回転運動させる。図４に示すように、固定具３０は、分割コア５を軸方向Ｚに把持する把持板３１Ａおよび把持板３１Ｂを備える。
【００２５】
次に、上記のように構成された実施の形態１の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。まず、図１および図４に示すように、分割コア５に一対の端板部６１、６２および一対の絶縁シート４１、４２を設置する。そして、当該分割コア５を固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂにより軸方向Ｚの上下方向から挟んで固定する分割コア固定工程を行う（図９のステップＳＴ１）。
【００２６】
次に、図１の状態から図１０に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の正方向に移動させる。また、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸に移動し、押圧板１１１、１１２を、絶縁シート４１、４２の外側部４ＢとＸ軸の方向において対向する位置まで移動させる押圧板移動工程を行う（図９のステップＳＴ２）。上記に示した、押圧板１１１、１１２のＺ軸方向およびＹ軸方向の移動の順序は、いずれが後先でもよい。
【００２７】
次に、図１１に示すように、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５のヨーク部５Ｂである径方向Ｘの外側に移動させる。そして、押圧板１１１、１１２が、絶縁シート４１、４２の外側部４Ｂを分割コア５のヨーク部５Ｂ方向に押し拡げられる絶縁シート拡げ工程を行う（図９のステップＳＴ３）。
【００２８】
次に、図１２に示すように、Ｙ軸動力部１３２により、押圧板１１１、１１２をＹ軸ガイド部１２２に沿ってＹ軸の正方向に移動、すなわち、分割コア５の周方向Ｙの外側に移動させる。この際、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが、絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２とＸ軸方向において対向する位置に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａが絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２から周方向Ｙにおいて外れる位置以上に動作させない。
【００２９】
次に、Ｘ軸動力部１３１により、押圧板１１１、１１２をＸ軸ガイド部１２１に沿ってＸ軸の正方向に移動、すなわち、径方向Ｘの外側である分割コア５のヨーク部５Ｂの方向に移動させ、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａにて絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２を径方向Ｘの外側に押圧する絶縁シート押圧工程を行う（図９のステップＳＴ４）。この際、分割コア５のティース部５Ａのヨーク部５Ｂ側の付け根から、分割コア５の周方向Ｙに曲げられて突出するヨーク部５Ｂの側面５Ｂ１に、絶縁シート４１、４２の第一外側部４Ｂ１が押圧される。
【００３０】
そして、当該絶縁シート押圧工程を終了した時点において、押圧板１１１、１１２は、端板部６１、６２の外側部６ＢよりもＸ軸の正方向、すなわち、径方向Ｘの外側に位置しているとよい。これは、後述する、フライヤ具２０のアーム２１で導線７０を分割コア５に巻回する際に、導線７０と押圧板１１１、１１２とを干渉させないためである。
【００３１】
次に、図１３および図２２に示すように、Ｚ軸動力部１３３により、押圧板１１１、１１２をＺ軸ガイド部１２３に沿ってＺ軸の負方向に動作、すなわち、分割コア５の軸方向Ｚの一端側から他端側に移動させる。このとき、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂは、端板部６１を介して分割コア５の上面を押圧して、端板部６１を位置決め、固定する端板部固定工程を行う（図９のステップＳＴ５）。そして、押圧板１１１、１１２の第一押圧部１１Ａの押圧と、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂの押圧とを維持することにより、分割コア５への絶縁シート４１、４２の押圧および位置を確実に確保できる。尚、当該端板部固定工程において、第二押圧部１１Ｂによる分割コア５の上面の押圧を、端板部６１を介して行わない場合には、当該工程は固定工程となる。
【００３２】
また、Ｚ軸動力部１３３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸動力部１３３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂの押圧力が弱ければ、端板部６１のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂの押圧力を調整する。
【００３３】
次に、図１４に示すように、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０は、端板部６１の導線７０の第一溝部６Ｅを通過して導入され、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に巻回される。巻回され形成されたコイル７の終端の導線７０は第二溝部６Ｆに沿わせ排出され、当該導線７０を切断して巻回工程を完了する（図９のステップＳＴ６）。
【００３４】
次に、図１に示すように、押圧板１１１、１１２を分割コア５から退避させ、固定具３０の把持板３１Ａ、３１Ｂを開放する押圧板待避工程を行う（図９のステップＳＴ７）。このように、押圧板１１１、１１２を退避すると、押し拡げられた絶縁シート４１、４２の第二外側部４Ｂ２は、自然に図４に示したような形状に復帰する。そして、コイル７が巻線された複数の分割コア５を、図８に示すように円環状に配置して適切に結線して固定子５０を形成する。
【００３５】
尚、上記実施の形態１においては、押圧板１１１のみに、端板部６１を分割コア５に押圧するための第二押圧部１１Ｂを備えた巻線装置１００の例を示したが、これに限られることはなく、押圧板１１１および押圧板１１２の両方に第二押圧部１１Ｂを備えても、または押圧板１１２のみに第二押圧部１１Ｂを備えても、いずれの場合であっても、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
【００３６】
また、上記実施の形態１においては、一対の端板部６１、６２を備える例を示したが、これに限られることはなく、例えば図１５に示すように、一体型の端板部６３を用いることも可能である。この場合、分割コア５に当該端板部６３を設置した後に、一対の絶縁シート４１、４２、端板部６３を介して分割コア５に設置する。他の方法は、上記実施の形態１と同様に行うことができる。
【００３７】
次に、このように形成された固定子５０を使用した回転電機の製造方法を説明する。まず、図２３に示すように円環状の容器８０と固定子５０との軸を合わせる。このとき固定子５０を構成する分割コア５は分割されたままでもよいし、溶接等で分割コア５同士が接続されていてもよい。次に、図２４に示すように円環状の容器８０に固定子５０を圧入する。円環状の容器８０と固定子５０との固定は、焼き嵌めまたはネジによる固定でもよい。次に、図２５に示すように回転子９０を固定子５０の内側に配置する。さらに回転子９０に軸受を配置し、ふたを設置することで回転電機を形成する。
【００３８】
上記のように構成された実施の形態１の巻線装置、およびコイルの巻線方法によれば、
分割コアのヨーク部から径方向に突出して形成されるティース部および前記ヨーク部の軸方向の両側面に絶縁シートが設置された、当該分割コアに導線を巻回してコイルを形成する巻線装置において、
前記絶縁シートを径方向に押圧する第一押圧部と、前記分割コアを軸方向に押圧する第二押圧部とを有する押圧具を備えたので、
絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００３９】
さらに、前記第一押圧部は、前記絶縁シートの、前記分割コアの前記ティース部の前記ヨーク部側端から前記分割コアの周方向に曲げられて突出する外側部を径方向に押圧して、前記絶縁シートを前記分割コアの前記ヨーク部の前記側面に押圧するので、
絶縁シートを分割コアのヨーク部の側面に確実に押圧できるので、絶縁シートの弛み、歪み、皺をさらに抑制でき、コイルの整列性がさらに向上する。
【００４０】
さらに、前記第二押圧部の押圧力を調整する調整部を備えたので、
分割コアに余分な押圧力の付加が防止できる、さらに、分割コアに端板部が設置されている場合には、端板部の傷または割れを防止でき、端板部に対する不良を低減できる。
【００４１】
さらに、前記第二押圧部は、前記分割コアに導線を導入する軸方向の一端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
端板部が分割コアに確実に固定され、端板部の装着不良を修正でき、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、端板部と巻線装置との干渉を防止でき、当該事情に起因する不良率を低減できる。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。さらに、押圧具が絶縁シートの固定と、端板部の固定とを兼ねるため、巻線装置を小型化できる。
【００４２】
さらに、前記押圧具は、一対の押圧板を有し、
一対の前記押圧板にはそれぞれ前記第一押圧部を有し、
一対の前記押圧板の少なくとも一方には前記第二押圧部を有し、
一対の前記押圧板は、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の両側面に設置された前記絶縁シートにそれぞれ対応するように設置されるので、
一対の押圧板の第一押圧部により、確実に絶縁シートを径方向から押圧しながら、分割コアを軸方向に押圧して保持できるので、絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００４３】
さらに、前記第二押圧部は、前記第一押圧部より前記分割コアの周方向の中心方向に突出して形成されるので、
分割コアに確実に押圧力を付加できる。
【００４４】
さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートが設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記分割コアを軸方向に押圧して固定する固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートを分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、絶縁シートと巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。
【００４５】
さらに、巻線装置を用いたコイルの巻線方法において、
前記絶縁シートおよび前記端板部が設置された前記分割コアを固定する分割コア固定工程と、
前記押圧具の前記第一押圧部にて、前記絶縁シートを径方向に押圧して、前記分割コアの前記ヨーク部の軸方向の側面に押し当てる絶縁シート押圧工程と、
前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧して固定する端板部固定工程と、
前記分割コアの前記ティース部に前記導線を巻回して前記コイルを形成する巻線工程とを備えたので、
絶縁シートおよび端板部を分割コアに確実に固定して、コイルを形成できるため、絶縁シートの弛み、歪み、皺を抑制でき、端板部の装着不良を修正でき、コイルを形成する際の導線の巻回中の端板部の振動およびズレを抑制でき、絶縁シートおよび端板部と巻線装置との干渉を防止できることにより、コイルの巻線不良を抑制できるため、コイルの整列性が向上する。特にこの効果は、端板部が上下に分割され、一対の端板部にて形成されている場合には顕著と成る。
【００４６】
実施の形態２．
実施の形態２に係る巻線装置、およびコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１においては、分割コア５を軸方向Ｚの一端側から他端側に押圧する例を示したが、これに限られることはなく、実施の形態２においては、分割コア５を軸方向Ｚの他端側から一端側に押圧する場合を追加する例について説明する。図１６は実施の形態２に係る巻線装置１００の構成を示す斜視図である。
【００４７】
図１７は図９に示した絶縁シート押圧工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図１８は図９に示した端板部固定工程時の図１６に示した巻線装置の押圧具の状態を示す上面図および正面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図１６において、実施の形態２における上記実施の形態１にて示した巻線装置１００と異なる部分は、押圧具１０の押圧板１１２が、端板部６２を軸方向Ｚの他端側より一端側に分割コア５に押圧する第二押圧部１１Ｄを備える。第二押圧部１１Ｄは、第一押圧部１１Ａより分割コア５の周方向Ｙの中心方向に突出して形成される。押圧板１１１と押圧板１１２とはＺ軸における移動方向が別々であるため、押圧板１１１をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１４３と、押圧板１１２をＺ軸方向に移動させるＺ軸機構部１５３とを備える。Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向と、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向とを区別して説明する場合には、Ｚ軸機構部１４３のＺ軸方向をＺ１とし、Ｚ軸機構部１４４のＺ軸方向をＺ２としてそれぞれ説明する。
【００４９】
次に、上記のように構成された実施の形態２の巻線装置を用いたコイルの巻線方法について説明する。上記実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ４の絶縁シート押圧工程を行い、図１７に示したような状態と成る。次に、図１８に示すように、Ｚ軸機構部１４３により、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂが、軸方向Ｚの一端側から他端側（Ｚ１軸の負方向）に端板部６１を分割コア５の軸方向Ｚの上面から押圧し、端板部６１を位置決めして固定する。
【００５０】
また、Ｚ軸機構部１５３により、押圧板１１２の第二押圧部１１Ｄが、軸方向Ｚの他端側から一端側（Ｚ２軸の正方向）に端板部６２を分割コア５の軸方向Ｚの下面に押圧し、端板部６２を位置決めして固定する端板部固定工程を行う。尚、押圧板１１１に軸方向Ｚの他端側の端板部６２を固定する第二押圧部１１Ｄを設け、押圧板１１２に軸方向Ｚの一端側の端板部６１を固定する第二押圧部１１Ｂを設けてもよい。
【００５１】
また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が空圧機器または油圧機器であれば、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。また、Ｚ軸機構部１４３、１５３が電動機であれば、トルク制御により、調整部としての減圧弁により端板部６１、６２を固定する力を調整できる。当該第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力が弱ければ、端板部６１、６２のズレを招き、押圧力が強ければ、端板部６１、６２への傷または割れが発生するため、適宜、第二押圧部１１Ｂ、１１Ｄの押圧力を調整する。そして、上記実施の形態１と同様にステップＳＴ６、ＳＴ７を行い工程を終了する。
【００５２】
上記のように構成された実施の形態２の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記分割コアに前記導線を導入する側と相反する軸方向の他端側に設置される端板部を介して前記分割コアを軸方向に押圧するので、
分割コアの軸方向の両端の端板部を確実に位置決めし、固定した状態で、コイルを形成するため、コイルの整列性をさらに向上できる。
【００５３】
また、軸方向の両端の端板部を分割コアに押し付けるため、コイルの周長が短くなり、回転電機の効率が向上する。
【００５４】
尚、軸方向Ｚの一端側の端板部６１は固定せずに、軸方向Ｚの他端側の端板部６２のみを分割コア５に対して位置決めし、固定する場合も考えられる。
【００５５】
実施の形態３．
図１９は実施の形態３における巻線装置におけるコイルの巻線方法を説明する斜視図である。図１９は巻線装置の巻回工程時の状態を示す。実施の形態３に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態と同様であり、コイルの巻線方法が異なる。
【００５６】
上記各実施の形態と同様に、ステップＳＴ１からステップＳＴ５の端板部固定工程にて、図１９に示すように、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂを、端板部６１の導線７０の導入部である第一溝部６Ｅより分割コア５の周方向Ｙにおいて外側の位置にて押圧する。次に、図１９に示すように、ステップＳＴ６の巻回工程として、フライヤ具２０のノズル２７より送り出された導線７０を、押圧板１１１の第二押圧部１１Ｂに沿わせながら、端板部６１の第一溝部６Ｅを通過させ導入する。その後、端板部６１、６２および絶縁シート４１、４２を介して分割コア５に導線７０が巻回される。巻回された形成されたコイル７の終端の導線７０の第二溝部６Ｆに沿わせ、導線７０を切断し、巻回工程を終了する。そして、上記各実施の形態と同様にステップＳＴ７を行い工程を終了する。
【００５７】
上記のように構成された実施の形態３の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記第二押圧部は、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側を押圧するので、
導線を端板部の導線部に確実に導入できるため、不良を低減できる。さらに、第二押圧部の構成のみにて導線を導入部に導入できるため、巻線装置を小型化できる。
【００５８】
さらに、前記端板部固定工程において、前記押圧具の前記第二押圧部にて、前記端板部の前記導線の導入部より前記分割コアの周方向において外側の位置にて押圧し、
前記巻線工程において、前記分割コアへの前記導線の導入を、前記押圧具の前記第二押圧部に沿わして行うので、
導線を端板部の導線部に沿わして確実に導入できるため、導線を端板部に導入する際の端板部の外れおよびズレを防止でき、さらに不良を低減できる。
【００５９】
実施の形態４．
図２６は実施の形態４による巻線装置の巻線ノズルの構成を示す側面図である。図２７は図２６に示した巻線装置の巻回工程時の分割コアと巻線ノズルとの位置関係を示す模式図である。実施の形態４に係る巻線装置１００の構成は上記各実施の形態のフライヤ具２０に代えて巻線ノズル２７１を有する点が異なるものであり、他の部分においては同様であるためその説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態４においては、巻線ノズル２７１は図２７の矢印にて示すように分割コア５の側面に沿って駆動する。そして、図２６に示すように、分割コア５に導線７０を巻回する。よって、図２７に示すように分割コア５が矩形の場合、巻線ノズル２７１は矩形に移動するよう制御される。
【００６１】
上記のように構成された実施の形態４の巻線装置およびコイルの巻線方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記分割コアの側面に沿って駆動し、前記分割コアに前記導線を巻回するノズルを備えたので、
分割コアに簡便に導線を巻回できる。
【００６２】
本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６３】
１０  押圧具、１００  巻線装置、１１１  押圧板、１１２  押圧板、１２１  Ｘ軸ガイド部、１２２  Ｙ軸ガイド部、１２３  Ｚ軸ガイド部、１３１  Ｘ軸動力部、１３２  Ｙ軸動力部、１３３  Ｚ軸動力部、１４３  Ｚ軸機構部、１５３  Ｚ軸機構部、１１Ａ  第一押圧部、１１Ｂ  第二押圧部、１１Ｄ  第二押圧部、２０  フライヤ具、２１  アーム、２２  回転機構部、２３  回転動力部、２４  ベアリング、２７  ノズル、２７１  巻線ノズル、２５Ａ  プーリ、２５Ｂ  プーリ、２６Ａ  プーリ、２６Ｂ  プーリ、２６Ｃ  プーリ、３０  固定具、３１Ａ  把持板、３１Ｂ  把持板、４１  絶縁シート、４２  絶縁シート、４Ａ  ティース側部、４Ｂ  外側部、４Ｂ１  第一外側部、４Ｂ２  第二外側部、４Ｃ  内側部、５  分割コア、５Ａ  ティース部、５Ｂ  ヨーク部、５Ｃ  先端部、６１  端板部、６２  端板部、６Ａ  ティース側部、６Ｂ  外側部、６Ｅ  第一溝部、６Ｆ  第二溝部、７  コイル、７０  導線、８０  容器、９０  回転子。
【国際調査報告】
2020246054.tif 000030
2020246054.tif 000031