(57)【要約】  導線（４）を基準軸Ｘ周りに周回させて、導線（４）を分割固定子（２）に巻き回す周回動作と、導線（４）を基準軸Ｘ方向に進退させる進退動作を組み合わせて、分割固定子（２）に導線（４）を巻き回す巻線方法であって、次の第１〜４工程を有するものである。進退動作を停止して、分割固定子（２）の上端辺（２４ａ）に導線（４）を巻き回す第１工程。分割固定子（２）の左側辺（２４ｂ）に導線を巻き回す間に、進退動作を行って導線４を導線４の外径に相当する距離だけ、基準軸Ｘ方向に、分割固定子（２）に対して相対的に移動させる第２工程。進退動作を停止して、分割固定子（２）の下端辺（２４ｃ）に導線（４）を巻き回す第３工程。進退動作を停止して、分割固定子（２）の右側辺（２４ｄ）に導線（４）を巻き回して、導線を上端辺（２４ａ）に戻す第４工程。
2020067556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線を対象物の周りで、前記対象物に対して相対的に周回させて、前記導線を前記対象物に巻き回す周回動作と、前記導線を前記周回動作の周回中心軸方向に前記対象物に対して相対的に進退させる進退動作を組み合わせて、前記対象物に前記導線を巻き回す巻線方法であって、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の第１区間に前記導線を巻き回す第１工程と、
前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第１区間に続く第２区間に前記導線を巻き回すとともに、前記導線を前記第２区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前記周回中心軸方向に、前記対象物に対して相対的に移動させる第２工程と、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第２区間に続く第３区間に前記導線を巻き回す第３工程と、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第３区間に続く第４区間に前記導線を巻き回して、前記導線を前記第１区間に戻す第４工程と、
を有する巻線方法。
【請求項２】
前記第１から第４工程を順に繰り返して、前記対象物の一方の端部から他方の端部に渉る巻線を施す、
請求項１に記載の巻線方法。
【請求項３】
前記対象物の一方の端部から他方の端部に渉って巻線が施された後で、前記第１から第４工程を順に繰り返して、先に施された前記巻線の上に、前記対象物の前記他方の端部から前記一方の端部に渉る巻線を施して、複数層の巻線を形成する、
請求項２に記載の巻線方法。
【請求項４】
第１層の巻線を形成する工程においては、第１の速度で前記周回動作を行うとともに、
第２層以降の巻線を形成する工程の最初のターンにおいては、前記第１の速度を維持して前記周回動作を行い、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンにおいては、前記第１の速度よりも低速の第２の速度で、前記周回動作を行い、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の３回目のターンにおいては、前記第１の速度で、前記周回動作を行い、
以後、当該第２層以降の巻線を形成する工程においては、前記第１の速度を維持して前記周回動作を行う、
請求項３に記載の巻線方法。
【請求項５】
第２層以降の巻線を形成する工程の最初のターンの第２工程においては、前記導線を前記第２区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前回のターンの第２工程における前記導線の移動方向と同方向に移動させ、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンの第１工程においては、前記導線を前記第１区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離よりも大きく、前記最初のターンの第２工程における前記導線の移動方向の逆方向に移動させ、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンの第２工程においては、前記導線を前記第１区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前記最初のターンの第２工程における前記導線の移動方向の同方向に移動させる、
請求項３に巻線方法。
【請求項６】
導線を送出するノズルを対象物の周りで、前記対象物に対して相対的に周回させる周回手段と、
前記周回手段の周回中心軸方向に、前記ノズルを前記対象物に対して相対的に進退させる進退手段と、
前記周回手段と前記進退手段を制御するコンピュータを備えて、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の巻線方法を実行して、
前記対象物に巻線を施す巻線機。
【請求項７】
矩形の断面形を有する電機子鉄心に装着されて、前記電機子鉄心に巻き回されて巻線を構成する導線と前記電機子鉄心との間を電気的に絶縁するインシュレータであって、
前記インシュレータの、前記巻線の第１層の始端側の端部から、前記巻線の第１層の終端側の端部に向かう方向に突出する段部であって、前記巻線の第１層の最初のターンを構成する前記導線が当接する段部を備える、
インシュレータ。
【請求項８】
前記段部は、
前記巻線の第１層の最初のターンを構成する前記導線が当接する下段部と、
前記巻線の第２層の最後のターンを構成する前記導線が当接する上段部とを備える、
請求項７に記載のインシュレータ。
【請求項９】
前記下段部は前記上段部よりも、前記巻線の第１層の終端側に突出していて、両者の突出量の差は、前記導線の断面形の半径に等しい、
請求項８に記載のインシュレータ。
【請求項１０】
前記上段部の、前記インシュレータの前記巻線の第１層の始端側の端部から計った突出量は、前記導線の断面形の半径に等しい、
請求項９に記載のインシュレータ。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載のインシュレータが装着された電機子鉄心と、
前記インシュレータの上から前記電機子鉄心に巻き回された導線と、
を備える電機子を有する、
回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線方法、巻線機、インシュレータ及び回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機の固定子は、積層鉄心に絶縁部材を介して導線を巻き回して構成される複数個の分割固定子を円環状に配列して、それらを相互に結合して構成される。【０００３】
回転電機は、小型化が求められている。そこで、分割固定子の製造工程において、積層鉄心に導線を密に巻き回すことが求められている。積層鉄心に導線を密に巻き回せば、巻線の容積を小さくして、分割固定子全体の容積を小さくすることができるからである。分割固定子の容積を小さくすれば、固定子の容積が小さくなり、その結果、回転電機が小型化される。【０００４】
かかる事情があるので、巻線の高密度化に適した巻線方法の発明が、多数、出願されている。例えば、特許文献１には、導線を１回巻きする度に、巻線機のノズルを揺動させて、新たに巻き回される導線を、既に巻き回された導線から、一旦離間させ、その後に、再度当接させる巻線方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９９９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の巻線方法は、導線を１回巻きする度に、巻線機のノズルを揺動させて、ノズルから繰り出される導線を、既に巻き回された導線から一旦離間させて、その後再当接させるという操作を繰り返す必要がある。そのために、導線の巻き回しに時間を要するので、特許文献１に記載の巻線方法においては、分割固定子の製造に時間が掛かるという問題がある。【０００７】
分割固定子を構成する積層鉄心には、導線と積層鉄心を電気的に絶縁するインシュレータが装着される。そして、導線は、インシュレータの上から積層鉄心に巻き回される。また、高密度巻線を形成するためには、一層の巻線が形成される度に、導線を巻き回す位置を、導線の半径分だけシフトして、巻線の断面形において、導線を俵積みする必要がある。しかしながら、巻線の巻き始めにおいては、導線がインシュレータに対して滑りやすいので、導線の位置が安定しないという問題がある。そのために、巻線の巻き始めにおいて、導線を俵積みして、高密度巻線を形成することが難しいと言う問題が生じる。この問題は、回転電機の高出力化、小型化の障害になる。【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、短時間で高密度巻線を形成できる巻線方法と巻線機を提供することを目的とするものである。また、かかる巻線方法に適合したインシュレータを提供することを目的とするものである。さらに、かかるインシュレータを備える回転電機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る巻線方法は、導線を対象物の周りで、対象物に対して相対的に周回させて、導線を対象物に巻き回す周回動作と、導線を周回動作の周回中心軸方向に対象物に対して相対的に進退させる進退動作を組み合わせて、対象物に導線を巻き回す巻線方法であって、下記の第１〜４工程を有する。進退動作を停止して、導線の対象物に対する周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、周回動作を行って、対象物の断面形の第１区間に導線を巻き回す第１工程、周回動作を行って、対象物の断面形の第１区間に続く第２区間に導線を巻き回すとともに、導線を第２区間に巻き回す間に、進退動作を行って導線を導線の外径に相当する距離だけ、周回中心軸方向に、対象物に対して相対的に移動させる第２工程、進退動作を停止して、導線の対象物に対する周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、周回動作を行って、対象物の断面形の第２区間に続く第３区間に導線を巻き回す第３工程、進退動作を停止して、導線の対象物に対する周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、周回動作を行って、対象物の断面形の第３区間に続く第４区間に導線を巻き回して、導線を第１区間に戻す第４工程。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る巻線方法によれば、第２工程において、導線を導線の外径に相当する距離だけ、対象物に対して相対的に移動させるので、新たに巻き回される導線を先に巻き回された導線に密着させて、巻線密度を高めることができる。本発明に係る巻線方法によれば、導線を１巻きする度に、導線を揺動させる必要がないので、導線を連続して高速で周回させることができる。そのため、短時間に、導線を高密度で巻き回すことが可能になる。その結果、本発明によれば、短時間で高密度巻線を形成することができるので、小型化された回転電機を、能率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の実施の形態に係る巻線機の正面図
【図１Ｂ】巻線機を図１ＡにおいてＡＡ’線で示す平面で切断した断面図
【図２Ａ】図１Ａに記載の巻線機に装着されて導線が巻き回される分割固定子を組み合わせて構成される回転電機の固定子の平面図
【図２Ｂ】固定子の斜視図
【図３Ａ】図１Ａ〜図２Ｂに記載の分割固定子の製造プロセスを時系列に沿って示す図であって、分割積層鉄心の外形を示す斜視図
【図３Ｂ】図１Ａ〜図２Ｂに記載の分割固定子の製造プロセスを時系列に沿って示す図であって、分割積層鉄心にインシュレータを装着した状態を示す斜視図
【図３Ｃ】図１Ａ〜図２Ｂに記載の分割固定子の製造プロセスを時系列に沿って示す図であって、分割積層鉄心に導線が巻き回されて分割固定子が完成した状態を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態に係る巻線方法の説明に使用する用語を説明する図であって、図１Ａ〜図３Ｃに記載の分割固定子を、図１ＡにおいてＡＡ’線で示す平面で切断した断面図
【図５Ａ】分割固定子の平面図と断面図であって、本発明の実施の形態に係る巻線方法によって、第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図
【図５Ｂ】第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図５Ａに示した工程に続く工程を示す図
【図５Ｃ】第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図５Ｂに示した工程に続く工程を示す図
【図５Ｄ】第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図５Ｃに示した工程に続く工程を示す図
【図５Ｅ】第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図５Ｄに示した工程に続く工程を示す図
【図５Ｆ】第１層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図５Ｅに示した工程に続く工程を示す図
【図６Ａ】分割固定子の平面図と断面図であって、本発明の実施の形態に係る巻線方法によって、第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図
【図６Ｂ】第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図６Ａに示した工程に続く工程を示す図
【図６Ｃ】第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図６Ｂに示した工程に続く工程を示す図
【図６Ｄ】第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図６Ｃに示した工程に続く工程を示す図
【図６Ｅ】第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図６Ｄに示した工程に続く工程を示す図
【図６Ｆ】第１層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図６Ｅに示した工程に続く工程を示す図
【図７Ａ】分割固定子の平面図と断面図であって、本発明の実施の形態に係る巻線方法によって、第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図
【図７Ｂ】第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図７Ａに示した工程に続く工程を示す図
【図７Ｃ】第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図７Ｂに示した工程に続く工程を示す図
【図７Ｄ】第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図７Ｃに示した工程に続く工程を示す図
【図７Ｅ】第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図７Ｄに示した工程に続く工程を示す図
【図７Ｆ】第２層の巻線の第１ターンを形成する工程を示す図であって、図７Ｅに示した工程に続く工程を示す図
【図８Ａ】分割固定子の平面図と断面図であって、本発明の実施の形態に係る巻線方法によって、第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図
【図８Ｂ】第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図８Ａに示した工程に続く工程を示す図
【図８Ｃ】第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図８Ｂに示した工程に続く工程を示す図
【図８Ｄ】第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図８Ｃに示した工程に続く工程を示す図
【図８Ｅ】第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図８Ｄに示した工程に続く工程を示す図
【図８Ｆ】第２層の巻線の第２ターンを形成する工程を示す図であって、図８Ｅに示した工程に続く工程を示す図
【図９】ノズルの基準軸周りの周回角度と、ノズルの基準軸周りの周回速度及び基準軸方向の位置との関係を示すグラフ
【図１０Ａ】図１Ａ及び図１Ｂに記載の巻線機が備えるコンピュータにインストールされる制御プログラムによる処理を示すフローチャートであって、第１層の巻線を形成する工程で使用される周回速度制御プログラムのフローチャート
【図１０Ｂ】図１Ａ及び図１Ｂに記載の巻線機が備えるコンピュータにインストールされる制御プログラムによる処理を示すフローチャートであって、第１層の巻線を形成する工程で使用される進退位置制御プログラムのフローチャート
【図１１Ａ】図１Ａ及び図１Ｂに記載の巻線機が備えるコンピュータにインストールされる制御プログラムによる処理を示すフローチャートであって、第ｎ層の巻線を形成する工程で使用される周回速度制御プログラムのフローチャート
【図１１Ｂ】図１Ａ及び図１Ｂに記載の巻線機が備えるコンピュータにインストールされる制御プログラムによる処理を示すフローチャートであって、第ｎ層の巻線を形成する工程で使用される進退位置制御プログラムのフローチャート
【図１２】図５Ａの断面図に対応する端面用インシュレータとスロット用インシュレータの断面図
【図１３】端面用インシュレータを図１２において矢印Ｐで示す方向から見る矢視図
【図１４】端面用インシュレータを図１２において矢印Ｑで示す方向から見る矢視図
【図１５】段部の詳細な形状を示す図であって、段部を図１２において、Ａ−Ａ’線で示さる平面で切断して得られる断面図
【図１６】段部の作用を示す図
【図１７】回転電動機の横断面図
【図１８】回転電動機の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る巻線方法と、巻線方法の実施に使用される巻線機を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。
【００１３】
（巻線機）
図１Ａと図１Ｂは、本発明の実施形態に係る巻線方法の実施に使用される巻線機１の構成を示す図である。図１Ａは巻線機１の正面図であり、図１Ｂは巻線機１を図１ＡにおいてＡＡ’線で示す平面で切断した断面図である。図１Ａに示すように、巻線機１は巻線対象である分割固定子２を把持するコアチャック装置３と、分割固定子２に巻き回される、絶縁被覆された導線４を繰り出すノズル５を備える本体６を備えている。なお、導線４は、図１Ａにおいて本体６の右方に配置される図示しない導線フィーダから送給されて、ノズル５の先端から繰り出される。また、コアチャック装置３と本体６は、共通の台盤７にそれぞれ固定されている。
【００１４】
本体６は、台盤７に固定されるベース８を備え、ベース８には、移動台９が基準軸Ｘ方向に進退自在に支持されている。移動台９は、ベース８と移動台９の間に配置された駆動装置１０によって駆動されて、基準軸Ｘ方向に自在に移動する。また、ベース８には軸支持台１１が固定されている。移動台９と軸支持台１１には、周回軸１２が基準軸Ｘ周りに回転自在に支持されている。なお、移動台９は、周回軸１２の移動台９に対する基準軸Ｘ方向の相対的移動を拘束するが、軸支持台１１は、周回軸１２の軸支持台１１に対する基準軸Ｘ方向の相対的移動を拘束しない。つまり、周回軸１２は、移動台９に対して基準軸Ｘ方向に移動することができないが、軸支持台１１に対して基準軸Ｘ方向に自在に移動することはできる。そのため、移動台９が駆動装置１０によって駆動されて、ベース８に対して基準軸Ｘ方向に移動すると、周回軸１２もベース８に対して基準軸Ｘ方向に移動する。
【００１５】
周回軸１２のコアチャック装置３側の端部には周回アーム１３が固定されている。周回アーム１３の先端にはノズル５が固定されている。そのため、移動台９が駆動装置１０によって駆動されて、ベース８に対して基準軸Ｘ方向に移動すると、周回アーム１３とノズル５は、周回軸１２とともに、コアチャック装置３と分割固定子２に対して進退する。このように、移動台９と駆動装置１０は、ノズル５を分割固定子２に対して基準軸Ｘ方向に相対的に進退させる進退手段として機能する。
【００１６】
図１Ａに示すように、周回軸１２のコアチャック装置３から遠い側の端部には従動プーリ１４が固定されている。また、ベース８には、図示しない架台を介して、周回電動機１５が固定されている。周回電動機１５の出力軸には、駆動プーリ１６が固定されている。また、駆動プーリ１６と従動プーリ１４の間には、タイミングベルト１７が巻き回されている。そのため、周回電動機１５が動作すると、周回電動機１５の動力が、駆動プーリ１６とタイミングベルト１７と従動プーリ１４を介して周回軸１２に伝達されて、周回軸１２が基準軸Ｘ周りに回転する。周回軸１２が基準軸Ｘ周りに回転すると、周回アーム１３とノズル５も基準軸Ｘ周りに回転する。その結果、ノズル５は分割固定子２の周りを周回する。このように、従動プーリ１４と周回電動機１５と駆動プーリ１６とタイミングベルト１７によって構成される機構は、ノズル５を基準軸Ｘの周りで、周回させる周回手段として機能する。また、基準軸Ｘは周回手段の周回中心軸に相当する。
【００１７】
このように、巻線機１によれば、ノズル５を、基準軸Ｘ方向に、つまり、周回中心軸方向に進退動作させることができる。また、巻線機１によれば、ノズル５を、基準軸Ｘ周りに、つまり、周回中心軸周りに周回動作させることができる。
【００１８】
また、図１Ａに示すように、巻線機１はコンピュータ１８を備えていて、コンピュータ１８によって制御される。コンピュータ１８は、演算処理を行うＣＰＵ１８ａと、データとプログラムを保存する記憶部１８ｂと、コンピュータ１８の外部にある装置との間で制御信号の送受を行うインターフェイス部１８ｃを備えている。後述する巻線方法は、記憶部１８ｂに事前にインストールされたプログラムをＣＰＵ１８ａが読み込んで、当該プログラムに記述された処理をＣＰＵ１８ａが実行することによって実行される。ＣＰＵ１８ａは、当該プログラムに記述された処理を実行するプロセスにおいて、必要な制御信号を、インターフェイス部１８ｃを介して、駆動装置１０と周回電動機１５に出力する。また、駆動装置１０と周回電動機１５が出力する制御信号はインターフェイス部１８ｃを介して、ＣＰＵ１８ａにフィードバックされる。
【００１９】
（固定子）
図２Ａは、巻線対象である分割固定子２を組み合わせて構成される、図示しない回転電機の固定子１９の平面図であり、図２Ｂは固定子１９の斜視図である。図２Ａと図２Ｂに示すように、固定子１９は９個の分割固定子２を円環状に配列して構成される。なお、回転電機の実機においては、固定子１９は図示しない円筒状のケーシングの中に配置されて、分割固定子２は、ケーシングに固定される。
【００２０】
（分割固定子）
図３Ａ〜図３Ｃは、分割固定子２の製造プロセスを時系列に沿って示す斜視図である。図３Ａは分割固定子２の素材である分割積層鉄心２１の外形を示している。図３Ｂは分割積層鉄心２１にインシュレータを装着した状態、つまり図示しない巻線機に取り付ける直前の状態を示している。図３Ｃは図３Ｂに示された分割積層鉄心２１に導線４が巻き回された状態、つまり分割固定子２が完成した状態を示している。
【００２１】
図３Ａに示すように、分割積層鉄心２１は、多数の鉄心片２０を積層して構成される。図２Ａと図２Ｂに示す状態において、固定子１９の外径側に位置する分割積層鉄心２１の部位は、バックヨーク２１ａと呼ばれる。固定子１９の内径側に位置する分割積層鉄心２１の部位は、シュー２１ｂと呼ばれる。バックヨーク２１ａとシュー２１ｂの間にあって両者を連絡する部位はティース２１ｃと呼ばれる。導線４はティース２１ｃに巻き回される。
【００２２】
図３Ｂに示すように、分割積層鉄心２１には、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３が装着される。端面用インシュレータ２２は分割積層鉄心２１の上端面と下端面に宛がわれる絶縁部材である。スロット用インシュレータ２３は、分割積層鉄心２１の上下端に装着された２個の端面用インシュレータ２２の中間に配置されて、バックヨーク２１ａとシュー２１ｂとティース２１ｃの側面を覆う絶縁材である。なお、端面用インシュレータ２２は絶縁性を有する合成樹脂の成形品であり、端面用インシュレータ２２は絶縁性を有する合成樹脂のシートを加工して構成される。
【００２３】
分割積層鉄心２１は、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３が装着された後で、つまり、図３Ｂに示す状態にされた後で、巻線機１に取り付けられて、後述する巻線方法によって導線４が巻き回されて、図３Ｃに示す分割固定子２が完成する。
【００２４】
（用語の説明）
巻線方法の説明の前に、図４を参照して、以下の説明において使用する用語を説明する。なお、図４は、巻線が形成される前の分割固定子２を図１Ａにおいて、ＡＡ’線で表示される平面で切断した、模式的な断面図である。なお、図４においては、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３の図示を省略している。以下の説明においても、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３の存在を無視して、説明を続ける。つまり、以下の説明において、「ティース２１ｃに導線４を巻き回す。」という場合に、実機においては、ティース２１ｃと導線４の間に、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３が挟まれていることに注意されたい。
【００２５】
図４に示すように、ティース２１ｃの断面形は四辺形を成している。ここで、ティース２１ｃの断面形の輪郭の各辺を、図４に示すように、上端辺２４ａ、左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃ、右側辺２４ｄと呼ぶことにする。後述するように、本実施の形態では、導線４の巻き回しは、上端辺２４ａから開始されるので、導線４は最初に上端辺２４ａに巻き回され、その後、左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃ、右側辺２４ｄに順次、巻き回される。そして、導線４は上端辺２４ａに戻って、再度、上端辺２４ａに巻き回される。
【００２６】
なお、上端辺２４ａ、左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃ及び右側辺２４ｄは、それぞれ、本発明の第１〜４区間の例示である。また、以下の説明において、ティース２１ｃに導線４を一巻きする工程を、導線４を、上端辺２４ａに巻き回す工程、左側辺２４ｂに巻き回す工程、下端辺２４ｃに巻き回す工程、及び右側辺２４ｄに巻き回す工程、に分けて説明する。前記の４工程は、それぞれ、本発明の第１〜４工程の例示である。
【００２７】
（巻線方法）
（第１層第１ターン）
図５Ａ〜図５Ｆは、本実施の形態に係る巻線方法によって、分割固定子２の巻線の最初のターン、つまり、第１層の巻線の第１ターンを形成するプロセスを時系列に沿って示す図である。図５Ａ〜図５Ｆのそれぞれに、各段階における分割固定子２の状態を平面図と断面図で示している。なお、各断面図はティース２１ｃの断面をシュー２１ｂ側から見た図である。また、各断面図において、２点鎖線で示す円は、基準軸Ｘ、つまり図５Ａ〜図５Ｆにおいて図示しない周回軸１２の回転中心周りに周回するノズル５の軌跡を示している。
【００２８】
導線４の巻き回しを開始する前に、分割固定子２と導線４とノズル５は図５Ａに示す位置にセットされる。図５Ａの平面図に示すように、本実施の形態では、導線４の巻き回しは、導線４をティース２１ｃのバックヨーク２１ａ側の端部にセットした状態から開始される。図５Ａの断面図に示すように、本実施の形態では、導線４の巻き回しは、導線４が、分割固定子２の右側辺２４ｄに平行になる方向にノズル５から繰り出されて、繰り出された導線４が、右側辺２４ｄに当接した状態から開始される。また、この時のノズル５の位相角をＰとする。なお、本明細書で「位相角」とは、周回アーム１３（図５Ａ〜図５Ｆにおいて不図示）の基準軸Ｘ周りの回転角度を指す。
【００２９】
作業者が分割固定子２と導線４とノズル５を図５Ａに示す位置にセットしたら、巻線機１を起動して、ノズル５から導線４を繰り出させるとともに、図示しない周回アーム１３を基準軸Ｘ周りに周回させて、図５Ｂに示すように、ノズル５を位相角がＱになる位置まで周回させる。なお、巻線機１は、コンピュータ１８によって制御されて自動的に動作する。その結果、上端辺２４ａに導線４が巻き回される。また、端面用インシュレータ２２の上端辺２４ａと左側辺２４ｂの間の隅部には段部２２ａが形成されていて、導線４が上端辺２４ａに巻き回される間に、導線４が段部２２ａに当接する。そのため、上端辺２４ａにおける巻回しの終端において、導線４は段部２２ａに押されてシュー２１ｂ側に移動する。その結果、図５Ｂの平面図に示すように、導線４は上端辺２４ａに斜めに巻き回される。なお、周回アーム１３は、周回開始後に後述する第１の周回速度に達したら、以後、第１層の巻線を形成する間は、第１の周回速度を維持して周回するようにコンピュータ１８によって制御される。つまり、第１層の巻線を形成する間は、周回アーム１３とノズル５は、一定速度で、基準軸Ｘ周りに周回する。なお、周回アーム１３とノズル５の周回速度の制御の詳細については、後述する。
【００３０】
なお、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置に周回する間、つまり、導線４が上端辺２４ａに巻き回される間は、移動台９はコンピュータ１８によって停止される。そのため、この間、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。したがって、この間、導線４は基準軸Ｘ方向において、図５Ａの平面図に示された位置を保ったまま、上端辺２４ａに巻き回される。なお、移動台９とノズル５の基準軸Ｘ方向の位置制御の詳細については、後述する。
【００３１】
ノズル５が、その位相角がＱとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８はノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図５Ｃに示すように、左側辺２４ｂに導線４が巻き回される。そして、図５Ｄに示すように、ノズル５が位相角がＲとなる位置に到達すると、左側辺２４ｂへの導線４の巻き回しが完了する。
【００３２】
なお、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置に移動する間、つまり、導線４を左側辺２４ｂに巻き回す間に、コンピュータ１８は移動台９を基準軸Ｘに平行に移動させて、ノズル５を当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。そして、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置に到達したら、コンピュータ１８は移動台９の移動を停止させる。その結果、図５Ｄに示すように、導線４が左側辺２４ｂに巻き回される間に、導線４は当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動される。
【００３３】
ノズル５が、その位相角がＲとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、下端辺２４ｃに導線４が巻き回される。そして、図５Ｅに示すように、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置に到達すると、下端辺２４ｃへの導線４の巻き回しが完了する。
【００３４】
ノズル５が、その位相角がＳとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、右側辺２４ｄに導線４が巻き回される。そして、図５Ｆに示すように、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置に到達すると、分割固定子２の右側辺２４ｄへの導線４の巻き回しが完了する。なお、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置から位相角がＰとなる位置に移動する間、つまり、導線４が分割固定子２の右側辺２４ｄに巻き回される間は、コンピュータ１８によって、移動台９が停止されているので、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。そのため、導線４は基準軸Ｘ方向において、図５Ｄの平面図に示された位置を保ったまま、右側辺２４ｄに巻き回される。
【００３５】
以上のプロセスを経て、ノズル５から繰り出される導線４が、分割固定子２の上端辺２４ａ、左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃ及び右側辺２４ｄに順に巻き回される。その結果、第１層の巻線の第１ターンが完了する。また、ノズル５から繰り出される導線４は、分割固定子２の左側辺２４ｂに巻き回される間に、基準軸Ｘ方向において、当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動される。
【００３６】
（第１層第２ターン）
第１層の巻線の第１ターンが完了したら、第２ターンの巻線を行う。図６Ａ〜図６Ｆは、第１層の巻線の第２ターンを形成するプロセスを、第１層の巻線の第１ターンを形成するプロセスに倣って、つまり、図５Ａ〜図５Ｆに準じて示す図である。
【００３７】
図６Ａは、図５Ｆと同じ図であって、第１層の巻線の第１ターンが完了したタイミングにおける分割固定子２と導線４とノズル５の位置を示す図である。図６Ａの平面図に示すように、第１層の巻線の第１ターンが完了したタイミングでは、導線４は基準軸Ｘ方向においてバックヨーク２１ａ側の端部から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置にある。また、基準軸Ｘ周りにおいて、ノズル５は、その位相角がＰとなる位置にある。
【００３８】
第２ターンにおいても、コンピュータ１８は、第１の周回速度を保って、図示しない周回アーム１３を第１の周回速度を保って基準軸Ｘ周りに周回させて、ノズル５を、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで周回させる。また、コンピュータ１８は、その間にノズル５から導線４を繰り出させる。その結果、導線４が上端辺２４ａに巻き回される。そして、その間、つまり導線４が上端辺２４ａに巻き回される間は、コンピュータ１８によって、移動台９は停止されている。そのため、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。したがって、この間、導線４は基準軸Ｘ方向において、図６Ａの平面図に示された位置を保ったまま、上端辺２４ａに巻き回される。
【００３９】
第１のターンの場合と同様に、第２のターンの場合も、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図６Ｃに示すように、左側辺２４ｂに導線４が巻き回される。そして、図６Ｄに示すように、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置に到達すると、左側辺２４ｂへの導線４の巻き回しが完了する。
【００４０】
なお、第１のターンの場合と同様に、ノズル５が、その位相角Ｑから位相角Ｒに周回する間、つまり、導線４を左側辺２４ｂに巻き回す間に、コンピュータ１８は、図示しない移動台９を基準軸Ｘに平行に移動させて、ノズル５を当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。また、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置まで到達したら、コンピュータ１８は、移動台９の移動を停止させる。その結果、図６Ｄに示すように、導線４が上端辺２４ａに巻き回される間に、導線４は当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動される。
【００４１】
このように、導線４を左側辺２４ｂに巻き回す間に、コンピュータ１８が、導線４を導線４の外径に相当する長さだけ、第１のターンで巻き回された導線４に平行に移動させるので、新たに巻き回される導線４は先に巻き回された導線４に対して隙間なく巻き回される。
【００４２】
ノズル５が、その位相角がＲとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図６Ｅに示すように、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置に到達すると、下端辺２４ｃへの導線４の巻き回しが完了する。なお、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置から位相角がＳとなる位置に移動する間、つまり、導線４が下端辺２４ｃに巻き回される間は、コンピュータ１８によって、移動台９が停止されているので、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。そのため、導線４は基準軸Ｘ方向において、図６Ｄに示された位置を保ったまま、分割固定子２の下端辺２４ｃに巻き回される。
【００４３】
ノズル５が、その位相角がＳとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図６Ｆに示すように、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置に到達すると、右側辺２４ｄへの導線４の巻き回しが完了する。なお、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置から位相角がＰとなる位置に移動する間、つまり、導線４が右側辺２４ｄに巻き回される間は、コンピュータ１８によって、移動台９が停止されているので、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。そのため、導線４は基準軸Ｘ方向において、図６Ｄに示された位置を保ったまま、右側辺２４ｄに巻き回される。
【００４４】
以上のプロセスを経て、第２ターンの巻線が完成する。第２ターンの巻線は、第１ターンの巻線から基準軸Ｘ方向において、導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置で形成される。また、第２ターンの巻線は、第１ターンの巻線に対して平行に形成される。そのため、第２ターンの巻線と第１ターンの巻線の間には隙間が生じない。
【００４５】
第１層の巻線の第２ターンが完了したら、第２ターンの巻線と同様の操作を繰り返して、第３ターン以降の巻線を行う。そして、導線４がティース２１ｃのシュー２１ｂ側の端部に到達したら、つまり、導線４がティース２１ｃのバックヨーク２１ａ側の端部からシュー２１ｂ側の端部に渉って巻き回されたら、第１層の巻線が完成する。第１層の巻線が完成したら、導線４を第１層の巻線の上に重ねて巻き回して、第２層の巻線を形成する。また、第２層の巻線は、基準軸Ｘ方向において第１層の巻線の場合とは逆方向に導線４を移動させながら、つまりティース２１ｃのシュー２１ｂ側の端部からバックヨーク２１ａ側の端部に向けて導線４を移動させながら、導線４を巻き回して行う。
【００４６】
（第２層第１ターン）
図７Ａ〜図７Ｆは、第２層の巻線の第１ターンを形成するプロセスを、第１層の巻線の第１ターンを形成するプロセスに倣って、つまり、図５Ａ〜図５Ｆに準じて示す図である。
【００４７】
図７Ａは、第２層の巻線の第１ターンにおける導線４の巻き回しを開始する直前の分割固定子２と導線４とノズル５の位置を示す図である。つまり、図７Ａは、第１層の巻線の最終ターンが完了したタイミングにおける分割固定子２と導線４とノズル５の位置を示している。
【００４８】
第２層の巻線の第１ターンにおいては、コンピュータ１８が、周回アーム１３を第１の周回速度を維持して基準軸Ｘ周りに周回させて、ノズル５を、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで周回させる。また、その間に、コンピュータ１８は、ノズル５から導線４を繰り出させる。その結果、導線４が上端辺２４ａに巻き回される。そして、その間、つまり導線４が上端辺２４ａに巻き回される間は、コンピュータ１８は移動台９を停止させるので、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。したがって、この間、導線４は基準軸Ｘ方向において、図７Ａの平面図に示された位置を保ったまま、上端辺２４ａに巻き回される。
【００４９】
第１層の巻線の第１及び第２ターンの場合と同様に、第２層の巻線の第１ターンの場合も、ノズル５の位相角がＱとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図７Ｃに示すように、左側辺２４ｂに導線４が巻き回される。そして、図７Ｄに示すように、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置に到達すると、左側辺２４ｂへの導線４の巻き回しが完了する。  
【００５０】
また、第２層の巻線の第１ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置まで周回する間に、コンピュータ１８が、移動台９を動作させて、シュー２１ｂに向かう方向に、つまり第１層の巻線の各ターンにおける移動台９の移動方向と同じ方向に、導線４の外径に相当する長さだけ移動させる。その結果、図７Ｄに示す状態において、導線４は、第２層の巻線の第１ターンの巻き始めの位置から、導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動する。そのため、第２層の巻線の第１ターンにおいては、導線４がシュー２１ｂに密着するので、巻線密度を高めることができる。
【００５１】
第１層の巻線の第１及び第２ターンの場合と同様に、第２層の巻線の第１ターンの場合も、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図７Ｅに示すように、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置に到達すると、下端辺２４ｃにおいて、第１層の巻線の上に導線４が巻き重ねられる。さらに、図７Ｆに示すように、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置に到達すると、右側辺２４ｄにおいて、第１層の巻線の上に導線４が巻き重ねられる。以上のプロセスを経て、第２層の巻線の第１ターンが完了する。
【００５２】
（第２層第２ターン）
第２層の巻線の第１ターンが完了したら、第２ターンの巻線を行う。図８Ａ〜図８Ｆは、第２層の巻線の第２ターンを形成するプロセスを、第１層の巻線の第１ターンを形成するプロセスに倣って、つまり、図５Ａ〜図５Ｆに準じて示す図である。
【００５３】
図８Ａは、図７Ｆと同じ図であって、第２層の巻線の第１ターンが完了したタイミングにおける分割固定子２と導線４とノズル５の位置を示す図である。
【００５４】
第２層の巻線の第２のターンの開始に当たっては、コンピュータ１８は、周回アーム１３の基準軸Ｘ周りの周回速度を第１の周回速度より小さい第２の周回速度まで減速する。そして、その後、周回アーム１３の周回速度を第２の周回速度に維持する。
【００５５】
また、周回アーム１３が基準軸Ｘ周りに周回する間、コンピュータ１８によって、ノズル５から導線４が繰り出される。そのため、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで周回すると。図８Ｂに示すように、上端辺２４ａにおいて、第１層の巻線の上に導線４が巻き重ねられる。
【００５６】
第２層の巻線の第２ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで移動する間、つまり、導線４を上端辺２４ａに巻き回す間に、コンピュータ１８が、移動台９を基準軸Ｘに平行に移動させて、ノズル５を当初の位置から導線４の外径の１．５倍に相当する長さだけバックヨーク２１ａに寄った位置に移動させる。その結果、ノズル５は、第２のターンの巻始めにあった位置から、導線４の外径の１．５倍に相当する距離だけ、第２層の巻線の第１ターンにおけるノズル５の移動方向の逆方向に移動される。また、図８Ｂに示すように、導線４が上端辺２４ａに巻き回される間に、導線４は当初の位置から導線４の外径の１．５倍に相当する長さだけバックヨーク２１ａに寄った位置に移動される。このように、導線４を大きく移動させることによって、新たに巻き回される導線４を、第１層において巻き回された導線４と交差させることができる。
【００５７】
第２層の巻線の第１ターンの場合と同様に、第２層の巻線の第２ターンの場合も、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図８Ｃに示すように、左側辺２４ｂにおいて、第１層の巻線の上に導線４が巻き重ねられる。そして、図８Ｄに示す状態を経て、図８Ｅに示すように、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置に到達すると、左側辺２４ｂにおける、第１層の巻線の上への導線４の巻き重ねが完了する。
【００５８】
なお、第２層の巻線の第２ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置に移動する間、つまり、導線４を左側辺２４ｂに巻き回す間に、コンピュータ１８が、移動台９を基準軸Ｘに平行に移動させて、ノズル５を当初の位置から導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。その結果、ノズル５は、その位相角がＱとなる位置にあった時の基準軸Ｘの方向の位置から、導線４の外径に相当する距離だけ、シュー２１ｂ側に戻される。このように、導線４をシュー２１ｂ側に戻すことによって、導線４がレギュラーな位置に戻されるので、新たに巻き回される導線４を、第１ターンにおいて巻き回された導線４に密着させることができる。
【００５９】
ノズル５が、その位相角がＲとなる位置を超えた後も、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回と、ノズル５からの導線４の繰り出しを続けさせる。そのため、図８Ｆに示すように、ノズル５が、その位相角がＳとなる位置に到達すると、下端辺２４ｃへの導線４の巻き回しが完了する。なお、ノズル５が、その位相角がＲとなる位置から位相角がＳとなる位置に移動する間、つまり、導線４が下端辺２４ｃに巻き回される間は、コンピュータ１８が移動台９を停止させているので、ノズル５は基準軸Ｘ方向に移動しない。
【００６０】
図８Ｆに示す状態から、更に周回アーム１３とノズル５を基準軸Ｘ周りに周回させて、ノズル５を、その位相角がＰとなる位置に移動させれば、右側辺２４ｄへの導線４の巻き回しが完了する。以上のプロセスを経て、第２層の巻線の第２ターンが完成する。
【００６１】
第２層の巻線の第２ターンが完成したら、第２層の巻線の第３ターン以降の巻線を行う。第２層の巻線の第３ターン以降の巻線の手順は、第１層の巻線の第３ターン以降の巻線と基本的に同一であるが、各ターンにおいて、ノズル５を基準軸Ｘ方向に移動させる方向が異なる。第１層の巻線の第３ターン以降では、各ターンにおいて、コンピュータ１８が、ノズル５をシュー２１ｂ側に移動させるのに対して、第２層の巻線の第３ターン以降では、各ターンにおいて、コンピュータ１８が、ノズル５をティース２１ｃ側に移動させる。また、第２層の巻線の第３ターン以降の巻線においては、周回アーム１３の周回速度を第１の周回速度に戻して、基準軸Ｘ周りに周回させて行う。
【００６２】
第２層の巻線が完成したら、同様の操作を繰り返して、第２層の巻線の上に、第３層以降の巻線を、順次巻き重ねる。そして、所定の層数の巻線が形成されたら、分割固定子２が完成する。
【００６３】
（ノズルの移動と周回速度）
上記において、各ターンにおけるノズル５の基準軸Ｘ方向の移動と基準軸Ｘ周りの周回速度について説明した。以下において、ノズル５の基準軸Ｘ方向の移動と基準軸Ｘ周りの周回速度の制御について、説明する。
【００６４】
図９は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回角度と、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回速度及び基準軸Ｘ方向の位置との関係を示すグラフである。図９のグラフの横軸には、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回角度が位相角Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓとターン数と層数で表示されている。また、図９のグラフの縦軸には、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回速度と、ノズル５の基準軸Ｘ方向の移動量が表示されている。
【００６５】
図９に示すように、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回角度は、導線４の巻き回しが開始されると、コンピュータ１８によって、単調に増速され、第１層の巻線の第１ターンにおいてノズル５が、その位相角がＱとなる位置に達するまでに、第１の周回速度に達するように制御される。その後、ノズル５は、第２層の巻線の第１ターンが完了するまで、ノズル５が第１の周回速度を保って、基準軸Ｘ周りを周回するように、コンピュータ１８によって、制御される。第２層の巻線の第１ターンが完了すると、コンピュータ１８は、ノズル５の基準軸Ｘ周りの周回角度を減速する制御を行って、第２層の巻線の第２ターンにおいてノズル５の位相角がＱとなる位置に達するまでに、第２の周回速度まで減速する。第２の周回速度は第１の周回速度の４０％程度の低速である。第２層の巻線の第２ターンにおいて、ノズル５の周回速度を第２の周回速度まで減速することによって、導線４が第１層の巻線の上で滑って位置ずれすることを抑制できる。その後、ノズル５は、第２層の巻線の第２ターンが完了するまで、第２の周回速度を保って、基準軸Ｘ周りを周回するように、コンピュータ１８によって、制御される。第２層の巻線の第２ターンが完了したら、コンピュータ１８によって、ノズル５の周回速度は、再び増速され、第２層の巻線の第３ターンにおいてノズル５が位相角がＱとなる位置に達するまでに、第１の周回速度に戻される。その後、ノズル５は、第２層の巻線が完成するまで、第１の周回速度を保って、基準軸Ｘ周りを周回するように、コンピュータ１８によって、制御される。なお、第３層以降の巻線を形成する際には、コンピュータ１８は、第２層の巻線を形成する際と同様の速度制御を行う。
【００６６】
図９に示すように、ノズル５の基準軸Ｘ方向の移動は、第１層の巻線の各ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置まで周回する間に、ノズル５を導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。第２層の巻線の第１ターンにおいては、ノズル５の位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置まで周回する間に、コンピュータ１８が、ノズル５を導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。第２層の巻線の第２ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで周回する間に、コンピュータ１８は、ノズル５を導線４の外径の１．５倍に相当する長さだけバックヨーク２１ａに寄った位置に移動させ、ノズル５が、その位相角がＱとなる位置から位相角がＲとなる位置まで周回する間に、ノズル５を導線４の外径に相当する長さだけシュー２１ｂに寄った位置に移動させる。第２層の巻線の第３ターン以降の各ターンにおいては、ノズル５が、その位相角がＰとなる位置から位相角がＱとなる位置まで周回する間に、コンピュータ１８は、ノズル５を導線４の外径に相当する長さだけバックヨーク２１ａに寄った位置に移動させる。そして、第３層以降の各層の巻線を形成する際には、第２層の巻線を形成する際と同様の位置制御が、コンピュータ１８によってなされる。
【００６７】
（制御プログラム）
上記の巻線方法は、巻線機１によって、自動的に実施される。巻線機１は、コンピュータ１８の記憶部１８ｂにインストールされた制御プログラムをＣＰＵ１８ａに読み出して実行することによって、巻線機１を制御して、上記の巻線方法を巻線機１に行わせる。  
【００６８】
図１０Ａは、第１層の巻線を形成する工程において、周回アーム１３の周回速度を制御する第１層周回速度制御プログラムのフローチャートである。なお、第１層周回速度制御プログラムは、巻線機１に分割固定子２をセットした後で、作業者のスイッチ操作、あるいは図示しない上位のコンピュータの指示を受けて起動される。
【００６９】
図１０Ａに示すように、第１層周回速度制御プログラムが起動されると、コンピュータ１８は周回電動機１５を始動させる（ステップ０１）と同時に、導線４の送り動作が開始される（ステップ０２）。そして、コンピュータ１８は周回電動機１５が第１の周回速度を維持するように制御する（ステップ０３）。周回電動機１５の周回速度を第１の周回速度に維持する制御は、第１層の巻線が完成する（ステップ０４：Ｙｅｓ）まで継続される。
【００７０】
図１０Ｂは、第１層の巻線を形成する工程において、ノズル５の基準軸Ｘ方向の位置を制御する第１層進退位置制御プログラムのフローチャートである。なお、第１層進退位置制御プログラムは、第１層周回速度制御プログラムと同時に起動される。
【００７１】
図１０Ｂに示すように、コンピュータ１８はノズル５の位相角をモニタしていて、ノズル５の位相角がＱになったら（ステップ１１：Ｙｅｓ）、ノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけシュー２１ｂ寄りに移動させる（ステップ１２）。なお、以下において、シュー２１ｂに近づく方向の移動を＋の記号で表示し、バックヨーク２１ａに近づく方向の移動を−の記号で表示する。以後、第１層の巻線が完成する（ステップ１３：Ｙｅｓ）まで、ステップ１１からステップ１３の処理を繰り返す。そのため、ノズル５が基準軸Ｘ周りに周回して、ノズル５の位相角がＱになる度に、ノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけシュー２１ｂ寄りに移動させる。
【００７２】
図１１Ａは、第２層以降の巻線を形成する工程において、周回アーム１３の周回速度を制御する第ｎ層周回速度制御プログラムのフローチャートである。なお、ｎは２以上の整数であるが、第ｎ層周回速度制御プログラムは、第１層周回速度制御プログラムあるいは第ｎ−１層周回速度制御プログラムの終了後に、自動的に起動される。
【００７３】
図１１Ａに示すように、第ｎ層周回速度制御プログラムが起動されると、コンピュータ１８は周回電動機１５が第１の周回速度を維持するように制御する（ステップ２１）。また、コンピュータ１８はノズル５の位相角をモニタしていて、ノズル５の位相角がＰになったら（ステップ２２：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の第１ターンが完了したら、コンピュータ１８は周回電動機１５の速度を減じて、以後、第２の周回速度を維持するように制御する（ステップ２３）。そして、再び、ノズル５の位相角がＰになったら（ステップ２４：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の第２ターンが完了したら、コンピュータ１８は周回電動機１５の速度を増速して、以後、第１の周回速度を維持するように制御する（ステップ２５）。周回電動機１５の周回速度を第１の周回速度に維持する制御は、第ｎ層の巻線が完成する（ステップ２６：Ｙｅｓ）まで継続される。
【００７４】
図１１Ｂは、第ｎ層の巻線を形成する工程において、ノズル５の基準軸Ｘ方向の位置を制御する第ｎ層進退位置制御プログラムのフローチャートである。なお、第ｎ層進退位置制御プログラムは、第ｎ層周回速度制御プログラムと同時に起動される。
【００７５】
図１１Ｂに示すように、ノズル５の位相角が最初にＱになったタイミング（ステップ３１：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の最初のターンでノズル５の位相角がＱになったら、コンピュータ１８はノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけシュー２１ｂ寄りに移動させる（ステップ３２）。次にノズル５の位相角がＰになったら（ステップ３３：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の最初のターンが終了したら、コンピュータ１８はノズル５を導線４の外径ｄの１．５倍に相当する距離だけバックヨーク２１ａ寄りに移動させる（ステップ３４）。さらに次に、ノズル５の位相角がＱになったら（ステップ３５：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の２回目のターンでノズル５の位相角がＱになったら、コンピュータ１８はノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけシュー２１ｂ寄りに移動させる（ステップ３６）。
【００７６】
そして、また、ノズル５の位相角がＱになったら（ステップ３７：Ｙｅｓ）、つまり、第ｎ層の巻線の３回目のターンでノズル５の位相角がＱになったら、コンピュータ１８はノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけバックヨーク２１ａ寄りに移動させる（ステップ３８）。以後、第ｎ層の巻線が完成する（ステップ３９：Ｙｅｓ）まで、ステップ３７からステップ３９の処理を繰り返す。そのため、ノズル５が基準軸Ｘ周りに周回して、ノズル５の位相角がＱになる度に、ノズル５を導線４の外径ｄに相当する距離だけバックヨーク２１ａ寄りに移動させる。
【００７７】
なお、上記の第ｎ層周回速度制御プログラムの説明で示した、ノズル５の移動方向は、ｎが偶数の場合である。ｎが奇数の場合は、ノズル５の移動方向が逆になるので、注意されたい。つまり、ｎが偶数の場合と奇数の場合で、図１１Ｂにおいて付した正負の記号が逆になるので、注意されたい。また、ステップ３４の説明において、ノズル５の移動量を導線４の外径ｄの１．５倍としたが、この場合のノズル５の移動量は外径ｄの１．５倍には限定されない。この場合のノズル５の移動量は外径ｄより大きければ良い。
【００７８】
以上、説明したように、上記の実施の形態に係る巻線方法と巻線機によれば、新たに巻き回される導線４が、先に巻き回された導線４に密着するので、巻線の密度を高めることができる。また、ノズル５の周回を止めることなしに、連続して導線４を巻き回すことができるので、短時間で高密度巻線を形成することができる。
【００７９】
（インシュレータ）
次に、図１２〜１４を参照して、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３の詳細な構成を説明する。図１２は、図５Ａの断面図に対応する端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３の断面図である。図１３は、端面用インシュレータ２２を図１２において矢印Ｐで示す方向から見る矢視図であり、図１４は、端面用インシュレータ２２を図１２において矢印Ｑで示す方向から見る矢視図である。図１２〜１４に示すように、端面用インシュレータ２２は、ティース２１ｃの上端辺２４ａと左側辺２４ｂの間の隅部と、左側辺２４ｂと下端辺２４ｃの間の隅部と、下端辺２４ｃと右側辺２４ｄの間の隅部に、段部２２ａを備えている。このように、端面用インシュレータ２２は、右側辺２４ｄと上端辺２４ａの間の隅部を除く、３か所の隅部に段部２２ａを備えている。また、図１２と図１４に示すように、端面用インシュレータ２２は、下端辺２４ｃと右側辺２４ｄの間の隅部に、導入溝２２ｂが切り開けられている。図１４に示すように、導入溝２２ｂは、分割積層鉄心２１のティース２１ｃに導線４を巻き回す際に、バックヨーク２１ａの外周側からティース２１ｃ側に導線４を導入する溝である。したがって、図５Ａに示す状態においては、導線４は導入溝２２ｂを通って、バックヨーク２１ａの外周側からティース２１ｃ側に引き込まれ、その後、第１層の巻線が開始される。
【００８０】
図１５は段部２２ａの詳細な形状を示す図であって、段部２２ａを図１２において、Ａ−Ａ’線で示される平面で切断して得られる断面図である。また、図１５において１点鎖線で示した円弧は、導線４の断面形である。以下においては、導線４の直径Ｄを使って、段部２２ａの形状と寸法を説明する。
【００８１】
図１５に示すように、段部２２ａは端面用インシュレータ２２のバックヨーク２１ａに接する側の端部に形成されている。以下においては、端面用インシュレータ２２のバックヨーク２１ａに接する部位の外表面から測った段部２２ａの図１５における横方向の寸法を「幅」と呼ぶことにする。端面用インシュレータ２２のティース２１ｃに接する部位の外表面から測った段部２２ａの図１５における縦方向の寸法を「高さ」と呼ぶことにする。
【００８２】
図１５に示すように、段部２２ａは、全体として２段の階段状の断面形を備えている。ここで、図１５において、段部２２ａの内、低い位置、つまりティース２１ｃに近い位置にある段を段部２２ａの下段部と呼び、高い位置にある段を段部２２ａの上段部と呼ぶことにする。なお、前記における「高低」と「上下」は図１５におけるものであることに留意されたい。段部２２ａの下段部と上段部の「高低」と「上下」は、端面用インシュレータ２２の姿勢、あるいは端面用インシュレータ２２を観る観察者の視点の位置によって、変化することに留意されたい。
【００８３】
段部２２ａの下段部は上段部よりも、図の左側、つまり図示しないシュー２１ｂ側に迫り出している。そのため、段部２２ａの下段部の幅Ｗ１は上段部の幅Ｗ２よりも大きくされている。また、段部２２ａの下段部の幅Ｗ１と高さＨ１は導線４の直径Ｄに等しい。段部２２ａの上段部の幅Ｗ２は導線４の半径、すなわち直径Ｄの１／２に等しくされている。したがって、幅Ｗ１と幅Ｗ２の差は、導線４の半径、すなわち直径Ｄの１／２に等しい。段部２２ａの上段部の高さＨ２は、３本の導線４を俵積みにした時の高さに等しくされている。すなわち高さＨ２は、√３＊Ｄ／２に等しくされている。また、段部２２ａの下段部と上段部のエッジは中心角が９０°となる円弧を描いている。そして、当該円弧の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は導線４の半径、すなわち直径Ｄの１／２に等しい。
【００８４】
図１６は段部２２ａの作用を示す図である。図１６に示すように、第１層の巻線の第１ターンにおいて、導線４ａは段部２２ａの下段部に当接して巻き回される。その後、導線４は先に巻き回された導線４ａの左側面に接するように、順次、左側に、つまり矢印Ｐで示す方向に移動しながら、巻き回される。第１層の巻線が図示しないシュー２１ｂ側の端部に到達したら、第２層の巻線が開始される。第２層の巻線においては、導線４は先に巻き回された導線４の右側面に接するように、順次、右側に、つまり矢印Ｑで示す方向に移動しながら、巻き回される。この時、導線４は、第１層の巻線を構成する導線４の上に俵積みされる。そして、第２層の巻線の最終ターンを構成する導線４ｂは、段部２２ａの上段部に当接して巻き回される。第３層の巻線の第１ターンを構成する導線４ｃは、第２層の巻線の最終ターンを構成する導線４と段部２２ａの上段部に接して、巻き回される。第３層の巻線においては、導線４は先に巻き回された導線４の右側面に接するように、順次、左側に、つまり矢印Ｒで示す方向に移動しながら、巻き回される。
【００８５】
このように、本実施の形態においては、端面用インシュレータ２２のバックヨーク２１ａに接する側の端部に段部２２ａが形成されている。そして、巻線の第１層の始端と第２層の終端を構成する導線４が段部２２ａに当接する。そのため、導線４の巻き始めにおいて、つまり巻線の第１層と第２層が形成される際において、導線４が端面用インシュレータ２２に安定して保持される。そのため、巻線の第１層と第２層を構成する導線４の俵積みが容易になる。その結果、短時間で高密度巻線を得ることが容易になる。
【００８６】
（回転電機）
図１７は、回転電動機３０の横断面図であり、図１８は回転電動機３０の縦断面図である。なお、回転電動機３０は本発明に係る回転電機の具体的例である。
【００８７】
図１７と図１８に示すように、回転電動機３０は、回転電動機３０の外殻を構成するケーシング３１と、ブラケット３２を介してケーシング３１に回転自在に支持される回転子３３と、回転子３３の外周に配置されてケーシング３１に固定される固定子３４を備えている。なお、回転子３３と固定子３４との間には、０．３〜１．０ｍｍ程度のエアギャップが形成されている。
【００８８】
図１７に示すように、回転子３３は、円筒状の回転子鉄心３５と、回転子鉄心３５に埋め込まれた永久磁石３６と、回転子鉄心３５の中央部に固定されたシャフト３７とを有する。また、図１８に示すように、回転子鉄心３５は、電磁鋼板で構成される鉄心片３８を軸方向に積層して、カシメ加工によって一体化して構成される。図１７に示すように、回転子鉄心３５には、回転子鉄心３５を貫通する、１２個の磁石挿入孔３９が形成されている。永久磁石３６は磁石挿入孔３９に挿入されて、回転子鉄心３５に固定される。また、図１７に示すように、２個の磁石挿入孔３９がＶ字形に配置されて、磁石挿入孔３９の組を構成している。回転子３３は６組の磁石挿入孔３９の組を備えている。そして、磁石挿入孔３９の組のそれぞれに挿入及び固定される２個の永久磁石３６が１個の磁極を構成している。したがって、本実施の形態に係る回転子３３は６個の磁極を備えている。
【００８９】
永久磁石３６は、回転子鉄心３５の軸方向に長い平板状の部材である。図１７において、永久磁石３６は、回転子鉄心３５の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有している。本実施の形態において、永久磁石３６の厚さは、２ｍｍである。なお、永久磁石３６は、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石で構成されていて、厚さ方向に着磁されている。
【００９０】
図１７に示すように、各磁極の両端部に位置する磁石挿入孔３９の端部には、フラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）４０が形成されている。フラックスバリア４０を備えるので、フラックスバリア４０と回転子鉄心３５の外周の間にある鉄心の肉厚が薄くなる。そのため、隣接する磁極の間での磁束の短絡が抑制される。その結果、隣接する磁極間での漏れ磁束の発生が抑制される。なお、フラックスバリア４０と回転子鉄心３５の外周の間の薄肉部の厚さは、回転子鉄心３５の鉄心片３８（図１７において不図示）の厚さと同じであることが望ましい。
【００９１】
図１７に示すように、固定子３４は円環状に配列された８個の分割固定子４１を組み合わせて構成される。図１８に示すように、分割固定子４１は、電磁鋼板で構成される鉄心片４２を軸方向に積層して、カシメ加工によって一体化して構成される。図１７に示すように、分割固定子４１にはインシュレータ４３が装着されている。インシュレータ４３の周囲には導線４４が巻き回されている。インシュレータ４３は前述した段部２２ａ（図１７，１８において不図示）を備えている。そのため、分割固定子４１においては導線４４の巻き乱れが生じ難い。その結果、分割固定子４１においては短時間で高密度巻線を得ることができる。このように、回転電動機３０は、固定子３４に高密度巻線を施すことが容易なので、小型化高出力化が容易である。
【００９２】
なお、上記の実施の形態においては、回転子３３が６個の磁極を備える例を示したが、回転子３３が備える磁極は６個には限定されない。回転子３３は２個以上の磁極を備えれば良い。また、上記においては、V字形に配置された２個の永久磁石３６が１個の磁極を構成する例を例示したが、回転電動機３０は係る構成を備えるものには限定されない。回転電動機３０は、１個の永久磁石３６が１個の磁極を構成するものであっても良い。なお、回転子３３において、１個の永久磁石３６が１個の磁極を構成する場合、永久磁石３６は、その幅方向が回転子３３の半径と直交するように配置される。
【００９３】
なお、本発明の技術的範囲は、上記の実施の形態によっては、限定されない。本発明は特許請求の範囲に示された技術的思想の限りにおいて、自由に、変形、変更あるいは改良して実施することができる。
【００９４】
上記の実施の形態においては、導線４の巻き回しを上端辺２４ａから始めて、左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃ、右側辺２４ｄの順に導線４を巻き回して、導線４を上端辺２４ａに戻す例を例示している。しかしながら、導線４の巻き回しを始める部位は上端辺２４ａに限定されない。左側辺２４ｂ、下端辺２４ｃあるいは右側辺２４ｄから導線４の巻き回しを始めるようにしても良い。導線４を巻き回す順序あるいは方向も、例示されたものには限定されない。すなわち、上端辺２４ａ、右側辺２４ｄ、下端辺２４ｃ、左側辺２４ｂの順に導線４を巻き回しても良い。また、この場合も導線４の巻き回しを始める部位は上端辺２４ａに限定されない。
【００９５】
上記の実施の形態においては、第１層の巻線の第１ターンをティース２１ｃのバックヨーク２１ａ側の端で行う例を示した。つまり、第１層において、ティース２１ｃのバックヨーク２１ａ側の端からシュー２１ｂの端に向かって、導線４を巻き進める例を示した。しかしながら、第１層において、導線４を巻き進める方向は例示されたものには限定されない。第１層において、ティース２１ｃのシュー２１ｂ側の端からバックヨーク２１ａの端に向かって巻き進めるようにしても良い。
【００９６】
上記の実施の形態においては、分割積層鉄心２１に導線４を巻き回して、分割固定子２を製造する例を示したが、本発明にかかる巻線方法の対象物は分割積層鉄心２１には限定されない。本発明にかかる巻線方法によって製造される製品は、分割固定子２には限定されない。本発明にかかる巻線方法は、一般にボビンと呼ばれる部材に導線４を巻き回す場合に広く適用できる。
【００９７】
上記の実施の形態においては、導線４が巻き回される対象物の具体例として、端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３が装着された分割積層鉄心２１を例示した。しかしながら、導線４が巻き回される対象物の形状及び機械的構成は、例示されたものによっては限定されない。
【００９８】
上記の実施の形態において示した巻線機１の機械的構成は例示であって、巻線機１の機械的構成は例示されたものには限定されない。特に、ノズル５は分割固定子２に対して、相対的に周回及び進退可能に構成されていれば十分なので、周回手段と進退手段は例示されたものには限定されない。例えば、コアチャック装置３に分割固定子２を基準軸Ｘ周りに回転させる装置を備えて、ノズル５を移動台９に固定しても良い。あるいは、コアチャック装置３を台盤７に対して基準軸Ｘ方向に進退させる装置を備えて、移動台９を台盤７に固定しても良い。
【００９９】
上記の実施の形態において、本発明に係る回転電機の具体例として回転電動機３０を例示したが、本発明に係る回転電機は電動機には限定されない。本発明に係る回転電機は発電機であっても良い。また、上記の実施の形態において、インナーロータ型の回転電動機３０を例示したが、回転電動機３０はインナーロータ型には限定されない。回転電動機３０はアウターロータ型であっても良い。また、上記の実施の形態において、回転電動機３０の固定子３４にインシュレータ４３を装着して、インシュレータ４３の上に導線４４を巻き回して巻線を形成する例を示したが、インシュレータ４３と巻線を備える電機子は、固定子３４には限定されない。回転電動機３０は、回転子３３にインシュレータ４３と巻線を備えるものであっても良い。
【０１００】
回転電動機３０が備えるインシュレータ４３は段部２２ａを備えていれば十分であり、その他の点において、インシュレータ４３の形状と機械的構成は限定されない。特に、インシュレータ４３は、図３Ｂに示された端面用インシュレータ２２とスロット用インシュレータ２３を組み合せて構成されるものには限定されない。インシュレータ４３の形状と機械的構成は、必要に応じて、変更することができる。
【０１０１】
上記の実施の形態においては、第１層の巻線の巻回しがインシュレータ４３のバックヨーク２１ａ側の端部から開始される例を示した。そのため、上記の実施の形態においては、段部２２ａは端面用インシュレータ２２のバックヨーク２１ａ側の端部に形成されている。しかしながら、第１層の巻線の始端はインシュレータ４３のバックヨーク２１ａ側の端部には限定されない。第１層の巻線の巻回しはインシュレータ４３のシュー２１ｂ側の端部から開始されても良い。この場合、段部２２ａは端面用インシュレータ２２のシュー２１ｂ側の端部に形成される。
【０１０２】
上記の実施の形態において、段部２２ａの高さと幅の寸法を、導線４４の直径Ｄを基準にして説明したが、これらの寸法は、あくまでも、設計上の寸法である。現実の製品においては、ある程度の誤差は、許容されることに留意されたい。
【０１０３】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【０１０４】
本出願は、２０１８年９月２８日に出願された日本国特許出願２０１８−１８４００４号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１８−１８４００４号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、巻線方法、巻線機、インシュレータ及び回転電機として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  巻線機、２  分割固定子、３  コアチャック装置、４，４ａ，４ｂ，４ｃ  導線、５  ノズル、６  本体、７  台盤、８  ベース、９  移動台、１０  駆動装置、１１  軸支持台、１２  周回軸、１３  周回アーム、１４  従動プーリ、１５  周回電動機、１６  駆動プーリ、１７  タイミングベルト、１８  コンピュータ、１８ａ  ＣＰＵ、１８ｂ  記憶部、１８ｃ  インターフェイス部、１９  固定子、２０  鉄心片、２１  分割積層鉄心、２１ａ  バックヨーク、２１ｂ  シュー、２１ｃ  ティース、２２  端面用インシュレータ、２２ａ  段部、２２ｂ  導入溝、２３  スロット用インシュレータ、２４ａ  上端辺、２４ｂ  左側辺、２４ｃ  下端辺、２４ｄ  右側辺、３０  回転電動機、３１  ケーシング、３２  ブラケット、３３  回転子、３４  固定子、３５  回転子鉄心、３６  永久磁石、３７  シャフト、３８  鉄心片、３９  磁石挿入孔、４０  フラックスバリア、４１  分割固定子、４２  鉄心片、４３  インシュレータ、４４  導線
【図１Ａ】
2020067556.tif 000003
【図１Ｂ】
2020067556.tif 000004
【図２Ａ】
2020067556.tif 000005
【図２Ｂ】
2020067556.tif 000006
【図３Ａ】
2020067556.tif 000007
【図３Ｂ】
2020067556.tif 000008
【図３Ｃ】
2020067556.tif 000009
【図４】
2020067556.tif 000010
【図５Ａ】
2020067556.tif 000011
【図５Ｂ】
2020067556.tif 000012
【図５Ｃ】
2020067556.tif 000013
【図５Ｄ】
2020067556.tif 000014
【図５Ｅ】
2020067556.tif 000015
【図５Ｆ】
2020067556.tif 000016
【図６Ａ】
2020067556.tif 000017
【図６Ｂ】
2020067556.tif 000018
【図６Ｃ】
2020067556.tif 000019
【図６Ｄ】
2020067556.tif 000020
【図６Ｅ】
2020067556.tif 000021
【図６Ｆ】
2020067556.tif 000022
【図７Ａ】
2020067556.tif 000023
【図７Ｂ】
2020067556.tif 000024
【図７Ｃ】
2020067556.tif 000025
【図７Ｄ】
2020067556.tif 000026
【図７Ｅ】
2020067556.tif 000027
【図７Ｆ】
2020067556.tif 000028
【図８Ａ】
2020067556.tif 000029
【図８Ｂ】
2020067556.tif 000030
【図８Ｃ】
2020067556.tif 000031
【図８Ｄ】
2020067556.tif 000032
【図８Ｅ】
2020067556.tif 000033
【図８Ｆ】
2020067556.tif 000034
【図９】
2020067556.tif 000035
【図１０Ａ】
2020067556.tif 000036
【図１０Ｂ】
2020067556.tif 000037
【図１１Ａ】
2020067556.tif 000038
【図１１Ｂ】
2020067556.tif 000039
【図１２】
2020067556.tif 000040
【図１３】
2020067556.tif 000041
【図１４】
2020067556.tif 000042
【図１５】
2020067556.tif 000043
【図１６】
2020067556.tif 000044
【図１７】
2020067556.tif 000045
【図１８】
2020067556.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月15日(2020.9.15)
【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】
導線を対象物の周りで、前記対象物に対して相対的に周回させて、前記導線を前記対象物に巻き回す周回動作と、前記導線を前記周回動作の周回中心軸方向に前記対象物に対して相対的に進退させる進退動作を組み合わせて、前記対象物に前記導線を巻き回す巻線方法であって、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の第１区間に前記導線を巻き回す第１工程と、
前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第１区間に続く第２区間に前記導線を巻き回すとともに、前記導線を前記第２区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前記周回中心軸方向に、前記対象物に対して相対的に移動させる第２工程と、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第２区間に続く第３区間に前記導線を巻き回す第３工程と、
前記進退動作を停止して、前記導線の前記対象物に対する前記周回中心軸方向の相対的な位置を維持しながら、前記周回動作を行って、前記対象物の断面形の前記第３区間に続く第４区間に前記導線を巻き回して、前記導線を前記第１区間に戻す第４工程と、
を有する巻線方法。
【請求項２】
前記第１から第４工程を順に繰り返して、前記対象物の一方の端部から他方の端部に渉る巻線を施す、
請求項１に記載の巻線方法。
【請求項３】
前記対象物の一方の端部から他方の端部に渉って巻線が施された後で、前記第１から第４工程を順に繰り返して、先に施された前記巻線の上に、前記対象物の前記他方の端部から前記一方の端部に渉る巻線を施して、複数層の巻線を形成する、
請求項２に記載の巻線方法。
【請求項４】
第１層の巻線を形成する工程においては、第１の速度で前記周回動作を行うとともに、
第２層以降の巻線を形成する工程の最初のターンにおいては、前記第１の速度を維持して前記周回動作を行い
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンにおいては、前記第１の速度よりも低速の第２の速度で、前記周回動作を行い、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の３回目のターンにおいては、前記第１の速度で、前記周回動作を行い、
以後、当該第２層以降の巻線を形成する工程においては、前記第１の速度を維持して前記周回動作を行う、
請求項３に記載の巻線方法。
【請求項５】
第２層以降の巻線を形成する工程の最初のターンの第２工程においては、前記導線を前記第２区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前回のターンの第２工程における前記導線の移動方向と同方向に移動させ、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンの第１工程においては、前記導線を前記第１区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離よりも大きく、前記最初のターンの第２工程における前記導線の移動方向の逆方向に移動させ、
当該第２層以降の巻線を形成する工程の２回目のターンの第２工程においては、前記導線を前記第１区間に巻き回す間に、前記進退動作を行って、前記導線を前記導線の外径に相当する距離だけ、前記最初のターンの第２工程における前記導線の移動方向の同方向に移動させる、
請求項３に巻線方法。
【請求項６】
導線を送出するノズルを対象物の周りで、前記対象物に対して相対的に周回させる周回手段と、
前記周回手段の周回中心軸方向に、前記ノズルを前記対象物に対して相対的に進退させる進退手段と、
前記周回手段と前記進退手段を制御するコンピュータを備えて、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の巻線方法を実行して、
前記対象物に巻線を施す巻線機。
【請求項７】
矩形の断面形を有する電機子鉄心に装着されて、前記電機子鉄心に巻き回されて巻線を構成する導線と前記電機子鉄心との間を電気的に絶縁するインシュレータであって、
前記インシュレータの，前記巻線の第1層の始端側の端部から、前記巻線の第1層の終端側の端部に向かう方向に突出する段部であって、前記巻線の第1層の最初のターンを構成する前記導線が当接する段部を、前記電機子鉄心の径方向の軸と直交する前記インシュレータの断面形に現れる４箇所の隅部の内の３箇所に備える、
インシュレータ。
【請求項８】
前記断面形において、前記巻線の第1層の最初のターンを構成する前記導線が最初に巻き回される第１の辺と、その次に前記導線が巻き回される第２の辺との間の前記隅部を除く３箇所の前記隅部に前記段部を備える、
請求項７に記載のインシュレータ。
【請求項９】
矩形の断面形を有する電機子鉄心に装着されて、前記電機子鉄心に巻き回されて巻線を構成する導線と前記電機子鉄心との間を電気的に絶縁するインシュレータであって、
前記インシュレータの，前記巻線の第1層の始端側の端部から、前記巻線の第1層の終端側の端部に向かう方向に突出する段部であって、前記巻線の第1層の最初のターンを構成する前記導線が当接する段部を備えるとともに、
前記段部は、
前記巻線の第1層の最初のターンを構成する前記導線が当接する下段部と、
前記巻線の第２層の最後のターンを構成する前記導線が当接する上段部とを備える、
インシュレータ。
【請求項１０】
前記下段部は前記上段部よりも、前記巻線の第1層の終端側に突出していて、両者の突出量の差は、前記導線の断面形の半径に等しい、
請求項９に記載のインシュレータ。
【請求項１１】
前記上段部の、前記インシュレータの前記巻線の第1層の始端側の端部から計った突出量は、前記導線の断面形の半径に等しい、
請求項１０に記載のインシュレータ。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載のインシュレータが装着された電機子鉄心と、
前記インシュレータの上から前記電機子鉄心に巻き回された導線と、
を備える電機子を有する、
回転電機。
【国際調査報告】
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