JP2004180418A

JP2004180418A - Multipole armature winding method and winding device

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Publication number: JP2004180418A
Application number: JP2002343560A
Authority: JP
Inventors: Itaru Igarashi; 至五十嵐
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: JP3708516B2

Abstract

【課題】巻線の占積率を高め、抵抗を小さくする多極電機子の巻線方法及び巻線装置を提供する。
【解決手段】複数のティース８ａが並んで突出し、この各ティース８ａの間にスロット８ｂが開口するコア８に対して線材９０を巻回する多極電機子の巻線方法において、複数の線材９０を繰り出すノズル１０を用い、ティース８ａに複数の線材９０を束にして巻回する過程で生じる線材９０どうしの捩れ部９３がスロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成するように各線材９０を案内する。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a winding method and a winding device for a multipolar armature, which increase a space factor of a winding and reduce resistance.
In a winding method of a multipolar armature, a plurality of teeth (8a) project side by side, and a wire (90) is wound around a core (8) having a slot (8b) opened between the teeth (8a). The twisted portion 93 of the wires 90 generated in the process of winding the plurality of wires 90 in a bundle around the teeth 8a is wound around the outside of the slot 8b by using the nozzle 10 that feeds the teeth 8a to form the coil end portion 91. Each wire 90 is guided.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等のコアに線材を巻回する多極電機子の巻線方法及び巻線装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のティースが径方向内側に並んで突出し、この各ティースの間にスロットが内側に向けて開口するコアに対して線材を巻回するインナー巻線装置として、線材を繰り出すノズルと、コアに対してこのノズルを相対移動させるコア・ノズル相対移動機構と、ノズルによって巻回される線材を一旦把持してスロットの奥へ送るフックと、このフックから掛け渡される線材をスロットの奥へと案内するフォーマとを備え、コアに対する巻線を自動的に行うものがある（特許文献１、参照）。
【０００３】
また、従来、各ティースに複数本の線材を束にして巻回する巻線方法があった。複数本の細い線材を巻回することにより、１本の太い線材を巻くことに比べて、交流電流が導体の表面近くを流れようとする表皮効果による抵抗の増加を抑えられるとともに、巻線の占積率（密度）を高めてモータの性能向上がはかられる（特許文献２、参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００１−３３９９１７号公報
【特許文献２】
特開平２００１−３２５９０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のインナー巻線装置にあっては、ノズルがコアの内側を通って移動するため、ノズルの移動経路に対する制約が多く、巻線の占積率を高められないという問題点があった。
【０００６】
図１１の（ａ），（ｂ）は前記従来装置によって巻回された巻線を示すが、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルエンド部９１がコア８の軸方向に重なり合っているため、コイルが大型化する。
【０００７】
また、各ティースに複数本の線材を束にして巻回する場合、ノズルが移動して線材の束をティースに掛け回すとき、各線材どうしが捩れる捩れ部が生じるが、この捩れ部がコアのスロット内に位置するように巻回された場合、スロット内に収められる線材どうしの間に無駄な隙間ができてしまい、巻線の占積率が低くなるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、巻線の占積率を高め、抵抗を小さくする多極電機子の巻線方法及び巻線装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数のティースが並んで突出し、この各ティースの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回する多極電機子の巻線方法に適用する。
【００１０】
そして、複数の線材を繰り出すノズルを用い、ティースに複数の線材を束にして巻回する過程で生じる線材どうしの捩れ部がスロットの外側に巻回されてコイルエンド部を形成するように各線材を案内することを特徴とするものとした。
【００１１】
第２の発明は、複数のティースが並んで突出し、この各ティースの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回する多極電機子の巻線装置に適用する。
【００１２】
そして、複数の線材を繰り出すノズルと、このノズルによって巻回される各線材を一旦把持してコアの外径方向へ送るフックと、このフックに複数の線材を束にして巻回する過程で生じる線材どうしの捩れ部をこのフックに掛かるように案内する捻れ案内手段とを備え、この捻れ案内手段によって線材どうしの捩れ部がスロットの外側に巻回されてコイルエンド部を形成する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、捻れ案内手段としてフックに各線材を摺接させる対の捩れ寄せ部と、この各捩れ寄せ部の間で各線材に対する面圧を小さくして線材どうしの捩れ部を収める捩れ収め部とを形成したことを特徴とするものとした。
【００１４】
第４の発明は、複数のティースが並んで突出し、この各ティースの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回する多極電機子の巻線装置に適用する。
【００１５】
そして、複数の線材を繰り出すノズルと、このノズルによって巻回される各線材をコアの外径方向へと案内するフォーマと、このフォーマに複数の線材を束にして巻回する過程で生じる線材どうしの捩れ部をこのフォーマに掛かるように案内する捻れ案内手段とを備え、この捻れ案内手段によって線材どうしの捩れ部がスロットの外側に巻回されてコイルエンド部を形成する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明において、捻れ案内手段としてフォーマに各線材を摺接させる対の捩れ寄せ部と、この各捩れ寄せ部の間で各線材に対する面圧を小さくして線材どうしの捩れ部を収める捩れ収め部とを形成したことを特徴とするものとした。
【００１７】
第６の発明は、第５の発明において、フォーマとしてティースの端面から突出するように支持される一対のフォーマピースを設け、この各フォーマピースの端部が捩れ寄せ部を構成し、この各フォーマピースの端部間の空間が捩れ収め部を構成したことを特徴とするものとした。
【００１８】
第７の発明は、複数のティースが並んで突出し、各ティースの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回する多極電機子の巻線方法に適用する。
【００１９】
そして、線材を繰り出すノズルと、コアに対してこのノズルを相対移動させるコア・ノズル相対移動機構と、ノズルによって巻回される線材を一旦把持してスロットの奥へ送るフックと、このフックから掛け渡される線材をスロットの奥へと案内するフォーマとを用い、このフォーマが線材をティースへと案内する位置をコアの径方向に変化させることを特徴とするものとした。
【００２０】
第８の発明は、複数のティースが並んで突出し、各ティースの間にスロットが開口するコアに対して線材を巻回する多極電機子の巻線装置に適用する。
【００２１】
そして、線材を繰り出すノズルと、コアに対してノズルを相対移動させるコア・ノズル相対移動機構と、ノズルによって巻回される線材を一旦把持してスロットの奥へ送るフックと、このフックから掛け渡される線材をスロットの奥へと案内するフォーマと、このフォーマが線材をティースへと案内する位置をコアの径方向に変化させるフォーマ案内位置調節手段とを備えたことを特徴とするものとした。
【００２２】
第９の発明は、第８の発明において、フォーマ案内位置調節手段と各相の線材に対応してフォーマの厚さをコアの径方向について変える構成としたことを特徴とするものとした。
【００２３】
第１０の発明は、第８の発明において、フォーマ案内位置調節手段と各相の線材に対応してフォーマの位置をコアの径方向について変える構成としたことを特徴とするものとした。
【００２４】
第１１の発明は、第２、第３、第８、第９、第１０のいずれか一つの発明において、ノズルをコアの軸回りに回動させて線材をフックに掛け回す構成としたことを特徴とするものとした。
【００２５】
第１２の発明は、第２、第３、第８、第９、第１０のいずれか一つの発明において、ノズルをコアに対して三次元方向に移動させて線材をフックに掛け回す構成としたことを特徴とするものとした。
【００２６】
第１３の発明は、第１から第１２のいずれか一つの発明において、ノズルから繰り出される線材に転接するローラを備えたことを特徴とするものとした。
【００２７】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明によると、ノズルが移動して線材の束をティースに掛け回すとき、各線材どうしが捩れる捩れ部が生じるが、線材どうしの捩れ部がフックを介してスロットの外側に巻回されてコイルエンド部を形成する。このため、線材どうしの捩れ部がスロット内に巻回されて無駄な隙間をつくることが回避され、巻線の占積率を高められ、モータの性能向上がはかられる。
【００２８】
第３の発明によると、線材どうの捩れ部はノズルから各線材に付与される張力によってフックの各捩れ寄せ部に摺接する部位に押されて捩れ収めに面するフックの中央に収まる。
【００２９】
第４の発明によると、ノズルが移動して線材の束をティースに掛け回すとき、各線材どうしが捩れる捩れ部が生じるが、線材どうしの捩れ部がフォーマを介してスロットの外側に巻回されてコイルエンド部を形成する。このため、線材どうしの捩れ部がスロット内に巻回されて無駄な隙間をつくることが回避され、巻線の占積率を高められ、モータの性能向上がはかられる。
【００３０】
第５の発明によると、線材どうの捩れ部はノズルから各線材に付与される張力によってフォーマの各捩れ寄せ部に摺接する部位に押されて捩れ収めに面するフォーマの中央に収まる。
【００３１】
第６の発明によると、各フォーマピースの位置を変更することにより、線材が巻回される形状を容易に変更できる。
【００３２】
第７、第８の発明によると、各相のコイルエンド部がコアの径方向に並び、コアの軸方向に重なり合うことが抑えられる。このため、各コイルエンド部を構成する線材の長さを短くし、コイルの小型化はかれるとともに、抵抗を小さくしてモータの性能向上がはかられる。さらに、巻線後にコイルエンド部を成形する作業工数を大幅に減らすことが可能となり、生産性を高められる。
【００３３】
第９の発明によると、例えば厚さの異なる複数のフォーマを用意し、各フォーマを付け替えることにより、容易に実施できる。
【００３４】
第１０の発明によると、フォーマの位置を変更することにより、フォーマを付け替える必要がない。
【００３５】
第１１の発明によると、コア・ノズル相対移動機構はノズルをコアの軸まわりに回動させる構成とすることにより、コアに対してノズルを三次元方向に相対移動させる必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００３６】
第１２の発明によると、コア・ノズル相対移動機構はコアに対してノズルを三次元方向に相対移動させることにより、ノズルをコアの軸まわりに回動させることがなく、ノズルから複数の線材が束にして繰り出される場合も、線材どうしが摩擦によって絡み合うことが防止され、巻線の占積率を高められる。
【００３７】
第１３の発明によると、ローラが線材に転接することにより、ノズルを回動させながら移動しても、線材が互いに並んで円滑に繰り出され、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００３８】
【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。
【００３９】
図１〜図８において、コア８はインナーロータ型３相モータのステータ（多極電機子）を構成するもので、放射状に並んで内径方向に突出する複数のティース（磁極）８ａ及びスロット８ｂを有し、各ティース８ａに線材９０が巻回されてステータコイルが形成される。このコア８には、線材９０が３個のティース８ａに渡って巻回される分布巻きが行われ、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相を構成する巻線が周方向に並んで形成される。この巻線は、スロット８ｂ内に収まる各コイル部９２と、スロット８ｂから出て各ティース８ａに渡る各コイルエンド部９１を有する。この各コイルエンド部９１は径方向に並んで形成され、Ｕ相のコイルエンド部９１が外側に、Ｖ相のコイルエンド部９１が中間に、Ｗ相のコイルエンド部９１が内側にそれぞれ配置されている。この巻線は後述するように本発明のインナー巻線装置１によって自動的に行われる。
【００４０】
なお、本発明は上記のステータに限らず、相数、極数の異なる他のステータにも適用でき、各ティース毎に集中して巻回する集中巻きにも適用できる。
【００４１】
図１にインナー巻線装置１の構成を示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平横方向、Ｙ軸が略水平前後方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして説明する。
【００４２】
インナー巻線装置１は、コア８を支持するコア支持台（図示せず）と、このコア支持台を回転駆動する割り出しモータ（図示せず）とを備える。ここで、コア支持台の中心軸をＹ軸とし、コア８はこのＹ軸が中心軸となるように支持される。したがってコア８はその中心軸が水平方向に延びるように支持されているが、これに限らず例えばその中心軸が垂直方向に延びるように支持されても良い。
【００４３】
インナー巻線装置１は、線材９０を繰り出すノズル１０と、コア８に対してノズル１０を相対移動するコア・ノズル相対移動機構（図示せず）と、ノズル１０によって巻回される各線材９０を一旦把持してコア８の外径方向（スロット８ｂの奥）へ送るフック２０と、このフック２０から掛け渡される線材９０をコア８の外径方向（スロット８ｂの奥）へと案内するフォーマ３０と、線材９０をスロット８ｂへと案内するガイド４０とを備える。フック２０とフォーマ３０はコア８を挟むようにしてそれぞれ一対で設けられる。
【００４４】
フォーマ３０は各ティース８ａの端面を覆う山形形状をし、コア８を挟むように対で設けられる。対のフォーマ３０はコア８を貫通するビーム部３６を介して一体的に連結されている。フォーマ３０は各ティース８ａの端面を覆う山状に形成され、線材９０をスロット８ｂの奥へと案内する。
【００４５】
ガイド４０はコア８を貫通する筒状部材を一部切り欠いて形成され、フォーマ３０との間で線材９０をスロット８ｂへと案内する。
【００４６】
コア・ノズル相対移動機構はノズル支持軸１１を介してノズル１０をＹ軸方向に往復動させるとともに、ノズル１０をＹ軸まわりに回動させる構成とする。これにより、コア・ノズル相対移動機構はコア８に対してノズル１０を三次元方向に相対移動させる必要がなく、構造の簡素化がはかれる。なお、コア・ノズル相対移動機構はこれに限らず例えばコア８に対してノズル１０を三次元方向に相対移動する構成としても良い。
【００４７】
複数本の線材９０は図示しない線材供給源からテンション装置を経て供給され、ノズル支持軸１１の内側を通ってノズル１０へと導かれる。ノズル１０から複数本の線材９０が束となって繰り出されてコア８に巻回されることにより、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００４８】
インナー巻線装置１は、コア８に対してフック２０を相対移動するコア・フック相対移動機構（図示せず）とを備える。このコア・フック相対移動機構はフック支持部材２５を介してフック２０をＹ軸に対して傾斜方向に往復動させる。なお、コア・フック相対移動機構はこれに限らず例えばコア８に対してフック２０を三次元方向に相対移動する構成としても良い。
【００４９】
フック２０はフック支持部材２５に対してピン２６を介してＸ軸まわりに回動可能に支持され、フック反転用エアシリンダ２４によってレバー２７及びギア２８，２９を介して約１８０度の角度範囲で回動する。なお、フック２０を回動させる機構はこれに限らない。
【００５０】
図２〜図５にノズル１０及びフック２０の動作を示す。これについて説明すると、まず、（１）図に示すように、ノズル１０がコア８内を貫通してフック２０の後方（図において右方向）へと移動する。このときノズル１０から繰り出される各線材９０の先端は図示しないワイヤクランプ装置に保持されている。続いて、（２）図、（３）図に矢印で示すように、ノズル１０は約１８０度回動して各線材９０をフック２０に把持させる。続いて、（４）図に矢印で示すようにノズル１０がコア８内を通って前方（図において左方向）へと移動しつつ、フック２０がＹ軸に対して傾斜下方向に移動してスロット８ｂの奥へと近づいた後、フック２０がティース８ａ側に回動することにより、フック２０に把持されていた線材９０がフォーマ３０へと掛け渡される。このとき、各線材９０はガイド４０に摺接してスロット８ｂへと円滑に入る。続いてノズル１０が前方へ移動するのに伴って各線材９０はフォーマ３０に摺接してスロット８ｂの奥へと円滑に入る。
【００５１】
続いて、（５）図に示すように、ノズル１０がコア８内を貫通してフック２０の前方へと移動する。続いて、（６）図、（７）図に矢印で示すように、ノズル１０が約１８０度回動して各線材９０をフック２０に把持させる。続いて、（８）図に示すようにノズル１０がコア８内を通って後方へと移動しつつ、フック２０がＹ軸に対して傾斜下方向に移動してスロット８ｂの奥へと近づいた後、フック２０がティース８ａ側に回動することにより、フック２０に把持されていた線材９０がフォーマ３０へと掛け渡される。このとき、各線材９０はガイド４０に摺接してスロット８ｂへと円滑に入る。続いてノズル１０が前方へ移動するのに伴って各線材９０はフォーマ３０に摺接してスロット８ｂの奥へと円滑に入る。
【００５２】
ノズル１０は各線材９０を一列に並べて繰り出す一対のローラ１２を有する。各ローラ３６は各線材９０を挟むようにその回転軸が互いに平行に配置される。各ローラ３６が線材９０にそれぞれ転接することにより、ノズル１０をＹ軸まわりに回動させながら移動させても、各線材９０がノズル１０から一列に並んで円滑に繰り出される。この結果、線材９０どうしが摩擦によって絡み合うことが防止され、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００５３】
ところで、上述したように、線材９０の束をフック２０に掛け回して把持させるとき、各線材９０どうしが半ターンだけ捩れる捩れ部９３が生じる。これは、ノズル１０の姿勢を変えずにティース８ａのまわりを１周だけ移動させると、ノズル１０から繰り出される線材９０が必ず１回転だけ捩れるためである。
【００５４】
しかし、この捩れ部９３がコア８のスロット８ｂ内に位置するように各線材９０が巻回された場合、スロット８ｂ内に収められる線材９０どうしの間に無駄な隙間ができてしまい、巻線の占積率が低くなるという問題点があった。
【００５５】
本発明はこれに対処して、ティース８ａに複数の線材９０を束にして巻回する過程で生じる各線材９０どうしの捩れ部９３がスロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成するように各線材９０を案内する構成とする。
【００５６】
本実施の形態では、各線材９０どうしの捩れ部９３をフック２０に掛かるように案内する第一の捻れ案内手段と、捩れ部９３をフォーマ３０に掛かるように案内する第二の捻れ案内手段とを備え、この第一、第二の捻れ案内手段によって捩れ部９３がスロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成する構成とする。
【００５７】
具体的には、第一の捻れ案内手段として、フック２０に各線材９０を摺接させる対の捩れ寄せ部２１と、各捩れ寄せ部２１の間で各線材９０に対する面圧を小さくする捩れ収め部２２とを形成し、ノズル１０から各線材９０に付与される張力によって捩れ部９３をフック２０の中央に収める構成とする。
【００５８】
各捩れ寄せ部２１は湾曲した爪状に突出して形成される一方、捩れ収め部２２は各捩れ寄せ部２１の間に開口する切り欠きとして形成される。なお、フック２０の形状はこれに限らず、捩れ収め部２２を各捩れ寄せ部２１の間に窪む凹部として形成しても良い。
【００５９】
第二の捻れ案内手段として、フォーマ３０に各線材９０を摺接させる対の捩れ寄せ部３１と、各捩れ寄せ部３１の間で各線材９０に対する面圧を小さくする捩れ収め部３２とを形成し、ノズル１０から各線材９０に付与される張力によって捩れ部９３をフォーマ３０の中央に収める構成とする。
【００６０】
各捩れ寄せ部３１は湾曲したエッジ状に突出して形成される一方、捩れ収め部３２は各捩れ寄せ部３１により大きい曲率で膨らむ凸部として形成される。なお、フォーマ３０の形状はこれに限らず、捩れ収め部３２を各捩れ寄せ部３１の間に窪む凹部または切り欠きとして形成しても良い。
【００６１】
これにより、ノズル１０が移動して線材９０の束をフック２０に掛け回すとき、各線材９０どうしが半ターンだけ捩れる捩れ部９３が生じるが、この捩れ部９３はノズル１０から各線材９０に付与される張力によってフック２０の各捩れ寄せ部２１に摺接する部位に押されて捩れ収め部２２に面するフック２０の中央に収まる。
【００６２】
上記動作について詳述すると、ノズル１０が最初の位置からＹ軸回りに９０度程度回動するのに伴って線材９０の束は曲折しながらフック２０の一方の捩れ寄せ部２１に当たり、続いてノズル１０が最初の位置からＹ軸回りに１８０度程度回動するのに伴って線材９０の束はさらに曲折しながらフック２０の他方の捩れ寄せ部２１に当たり、捩れ部９３が捩れ収め部２２に収まるように係止される。
【００６３】
続いて、フック２０がＸ軸回りに回動して線材９０の束をフォーマ３０に掛け渡すとき、フック２０の中央に位置した捩れ部９３はフォーマ３０の中央に位置する。こうしてフォーマ３０の中央に位置した捩れ部９３はノズル１０から各線材９０に付与される張力によってフォーマ３０の各捩れ寄せ部３１に摺接する部位に押されて捩れ収め部３２に沿って各ティース８ａへと掛け回され、スロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成する。
【００６４】
このようにして、捩れ部９３がスロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成することにより、捩れ部９３がコア８のスロット８ｂ内に入ってコイル部９２を形成することがない。このため、捩れ部９３がスロット８ｂ内に巻回されるコイル部９２の線材９０間に無駄な隙間をつくることが回避され、巻線の占積率を高められ、モータの性能向上がはかられる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、第一、第二の捻れ案内手段を備えているが、これに限らず第一、第二の捻れ案内手段のうち一方のみを備える構成として、捩れ部９３がスロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成するようにしても良い。
【００６６】
インナー巻線装置１はフォーマ３０が各線材９０をティース８ａへと案内する位置をコア８の径方向に変化させるフォーマ案内位置調節手段を備え、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルエンド部９１が形成される位置をコア８の径方向に相違させる構成とする。
【００６７】
このフォーマ案内位置調整手段として、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の線材９０に対応してフォーマ３０の厚さをコア８の径方向について変える構成とする。具体的には図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コア８の厚さが径方向についてｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＞ｔ２＞ｔ３）と異なる３つのフォーマ３０を用意し、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の巻回時に各フォーマ３０を選択してコア支持台に取り付ける構成とする。各フォーマ３０の付け替えは自動的にまたは手動で行われる。
【００６８】
図６の（ａ）に示すように、Ｕ相の巻線を巻回する際に、厚さがｔ１と最も大きいフォーマ３０を用い、図８に示すように、Ｕ相のコイルエンド部９１をスロット８ｂ及びティース８ａの径方向外側に位置するように成形する。
【００６９】
図６の（ｂ）に示すように、Ｖ相の巻線を巻回する際に、厚さがｔ２と中間のフォーマ３０を用い、図８に示すように、Ｖ相のコイルエンド部９１をＵ相のコイルエンド部９１に押し付けて隙間無く並ぶように巻回する。
【００７０】
図６の（ｃ）に示すように、Ｗ相の巻線を巻回する際に、厚さがｔ３と最も小さいフォーマ３０を用い、図８に示すように、Ｗ相のコイルエンド部９１をＶ相のコイルエンド部９１に押し付けて隙間無く並ぶように巻回する。
【００７１】
このようにして、フック２０及びフォーマ３０を介してノズル１０から繰り出される線材９０をスロット８ｂの奥に導くことにより、コイル部９２とスロット８ｂの間に作られる空隙を少なくして、線材９０の占積率を高められる。
【００７２】
そして、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルエンド部９１がコア８の径方向に並び、Ｙ軸方向に重なり合うことが抑えられる。このため、各コイルエンド部９１を構成する線材９０の長さを短くし、コイルの小型化はかれるとともに、抵抗を小さくしてモータの性能向上がはかられる。さらに、巻線後にコイルエンド部９１を成形する作業工数を大幅に減らすことが可能となり、生産性を高められる。
【００７３】
なお、フォーマ案内位置調整手段として、図７の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、一つのフォーマ３０の位置をコア８の径方向に変える構成としても良い。また、フォーマ案内位置調整手段として、フォーマ３０の厚さをコア８の径方向に変えられる構成としても良い。
【００７４】
次に図９に示す他の実施の形態を説明する。コア・ノズル相対移動機構はノズル支持軸１１を介してノズル１０を三次元方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸方向）に相対移動する構成とし、ノズル１０が図中矢印で示すようにフック２０のまわりを移動して各線材９をフック２０に掛け回すようになっている。
【００７５】
ノズル１０は複数本の線材９０を一列に並べて挿通させる複数の穴１３を有する。この場合、ノズル１０をＹ軸まわりに回動させないため、線材９０どうしが摩擦によって絡み合うことが防止され、巻線の占積率を高めてモータの性能向上がはかられる。
【００７６】
次に図１０に示す他の実施の形態を説明する。インナー巻線装置１は各線材９０をティース８ａへと案内するフォーマ３０を一対のフォーマピース３７によって構成する。各フォーマピース３７は各ティース８ａの端面から突出するように帯板部材３８を介して支持されており、ノズル１０によってこれに掛け回される線材９０をスロット８ｂの奥へと案内する。この場合、各フォーマピース３７の端部が捩れ寄せ部３１を構成し、各フォーマピース３７の端部間の空間が捩れ収め部３２を構成している。
【００７７】
フォーマ３０がノズル１０によって掛け回される線材９０をスロット８ｂの奥へと案内するとき、捩れ部９３はノズル１０から各線材９０に付与される張力によってフォーマピース３７の端部（捩れ寄せ部３１）に摺接する部位に押されて各フォーマピース３７の端部間の空間（捩れ収め部３２）に沿って各ティース８ａへと掛け回され、スロット８ｂの外側に巻回されてコイルエンド部９１を形成する。この巻回後にフォーマピース３７が帯板部材３８から取り外され、帯板部材３８がコア８の外径方向に抜き取られる。これにより、インナー巻線装置１は、フックが廃止され、構造の簡素化がはかれる。
【００７８】
本実施の形態では、フォーマ案内位置調整手段として、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の線材９０に対応して帯板部材３８を介してフォーマ３０の位置をコア８の径方向に変える構成とする。
【００７９】
このインナー巻線装置１は、フックが廃止され、構造の簡素化がはかれる。そして、各フォーマピース３７の位置を変更することにより、線材９０が巻回される形状を容易に変更できる。
【００８０】
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インナー巻線装置の斜視図。
【図２】同じく巻回動作を示す斜視図。
【図３】同じく巻回動作を示す斜視図。
【図４】同じく巻回動作を示す斜視図。
【図５】同じく巻回動作を示す斜視図。
【図６】同じくフォーマ等の側面図。
【図７】同じくフォーマ等の側面図。
【図８】同じくステータの正面図及び側面図。
【図９】他の実施の形態を示すインナー巻線装置の斜視図。
【図１０】さらに他の実施の形態を示すインナー巻線装置の斜視図。
【図１１】従来例を示すステータの正面図及び側面図。
【符号の説明】
１インナー巻線装置
８コア
８ａティース
８ｂスロット
１０ノズル
１２ローラ
２０フック
２１捩れ寄せ部
２２捩れ収め部
３０フォーマ
３１捩れ寄せ部
３２捩れ収め部
３７フォーマピース
４０ガイド
９０線材
９１コイルエンド部
９２コイル部
９３捩れ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a winding method and a winding device for a multipolar armature in which a wire is wound around a core of a motor or a generator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of teeth protrude side by side inward in the radial direction, and a slot for winding a wire around a core having a slot opened inward between each tooth, a nozzle for feeding the wire, a core, Relative to the core / nozzle relative movement mechanism that moves the nozzle relative to the hook, a hook that once holds the wire wound by the nozzle and sends it to the back of the slot, and a wire that is hung from the hook to the back of the slot. There is one that includes a former for guiding and automatically performs winding on a core (see Patent Document 1).
[0003]
Conventionally, there has been a winding method in which a plurality of wires are bundled and wound around each tooth. By winding a plurality of thin wires, compared to winding a single thick wire, it is possible to suppress the increase in resistance due to the skin effect of the alternating current flowing near the surface of the conductor, and to reduce the winding. The performance of the motor can be improved by increasing the space factor (density) (see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-339917 A
[Patent Document 2]
JP 2001-325903 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional inner winding device, since the nozzle moves through the inside of the core, there are many restrictions on the movement path of the nozzle, and the space factor of the winding cannot be increased. was there.
[0006]
FIGS. 11 (a) and 11 (b) show windings wound by the conventional device. However, since the coil end portions 91 of the U, V and W phases are overlapped in the axial direction of the core 8, FIG. The coil becomes larger.
[0007]
In addition, when a plurality of wires are wound around each tooth in a bundle, when the nozzle moves and the bundle of wires is wound around the teeth, a twisted portion is formed in which each wire is twisted. When the wire is wound so as to be positioned in the slot, there is a problem that a wasteful gap is formed between the wires accommodated in the slot, and the space factor of the winding is reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a winding method and a winding device for a multipolar armature that increase the space factor of the winding and reduce the resistance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is applied to a multipole armature winding method in which a plurality of teeth project side by side, and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
[0010]
Then, using a nozzle that feeds out a plurality of wires, each wire is formed such that a twisted portion of wires generated in a process of bundling and winding a plurality of wires on a tooth is wound outside the slot to form a coil end portion. It is characterized by guiding.
[0011]
The second invention is applied to a winding device for a multipolar armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
[0012]
A nozzle that feeds a plurality of wires, a hook that once grips each wire wound by the nozzle and feeds the wire in the outer diameter direction of the core, and occurs in a process of winding a plurality of wires in a bundle on the hook. Torsion guide means for guiding the twisted portions of the wires so as to be hooked on the hooks, and the twisted portions of the wires are wound around the outside of the slots by the torsion guides to form a coil end portion. .
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, a pair of twisted portions for slidingly contacting each wire with the hook as torsion guide means, and a surface pressure applied to each wire between the twisted portions is reduced to reduce the pressure on the wires. And a torsion housing for accommodating the torsion.
[0014]
The fourth invention is applied to a winding device of a multipolar armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
[0015]
A nozzle that feeds a plurality of wires, a former that guides each wire wound by the nozzle in the outer diameter direction of the core, and a wire that is generated in a process of winding a plurality of wires in a bundle on the former. And a torsion guide means for guiding the twisted portion of the wire so as to be hooked on the former, and the twisted portion of the wire is wound around the outside of the slot by the torsion guide means to form a coil end portion. It was assumed that.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, a pair of twisted portions for slidingly contacting each wire with the former as torsion guide means, and reducing the surface pressure on each wire between the twisted portions to reduce the pressure between the wires. And a torsion housing for accommodating the torsion.
[0017]
In a sixth aspect based on the fifth aspect, a pair of former pieces is provided as a former and supported so as to protrude from an end face of the tooth, and the end of each former piece constitutes a twisting portion, and The space between the ends of the pieces constitutes a torsional housing.
[0018]
The seventh invention is applied to a winding method of a multipolar armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
[0019]
And a nozzle for feeding the wire, a core / nozzle relative movement mechanism for relatively moving the nozzle with respect to the core, a hook for temporarily holding the wire wound by the nozzle and sending it to the back of the slot, and a hook from the hook. A former is used to guide the passed wire to the back of the slot, and the former changes the position of guiding the wire to the teeth in the radial direction of the core.
[0020]
The eighth invention is applied to a winding device of a multipolar armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
[0021]
Then, a nozzle for feeding the wire, a core-nozzle relative movement mechanism for relatively moving the nozzle with respect to the core, a hook for temporarily holding the wire wound by the nozzle and sending it to the back of the slot, and a hook wrapped around the hook. And a former for guiding the wire to the back of the slot, and a former guiding position adjusting means for changing the position of the former for guiding the wire to the teeth in the radial direction of the core.
[0022]
According to a ninth aspect, in the eighth aspect, the thickness of the former is changed in the radial direction of the core in accordance with the former guide position adjusting means and the wire rod of each phase.
[0023]
According to a tenth aspect, in the eighth aspect, the position of the former is changed in the radial direction of the core in accordance with the former guide position adjusting means and the wire rod of each phase.
[0024]
According to an eleventh aspect, in any one of the second, third, eighth, ninth, and tenth aspects, the nozzle is rotated around an axis of the core and the wire is wound around the hook. The feature was adopted.
[0025]
According to a twelfth aspect, in any one of the second, third, eighth, ninth, and tenth aspects, the nozzle is moved in a three-dimensional direction with respect to the core, and the wire is wound around the hook. It is characterized by the following.
[0026]
A thirteenth invention is characterized in that, in any one of the first to twelfth inventions, a roller is provided which is in rolling contact with the wire fed from the nozzle.
[0027]
Function and Effect of the Invention
According to the first and second aspects of the present invention, when the nozzle moves and wraps the bundle of wires around the teeth, a twisted portion is formed in which the wires are twisted, but the twisted portion of the wires is outside the slot via the hook. To form a coil end portion. For this reason, it is avoided that the twisted portion of the wires is wound in the slot to create a useless gap, the space factor of the winding is increased, and the performance of the motor is improved.
[0028]
According to the third aspect of the present invention, the twisted portion of the wire rod is pushed by the tension applied from the nozzle to each wire rod to the portion of the hook that is in sliding contact with each twisted-down portion, and is accommodated in the center of the hook facing the twist storage.
[0029]
According to the fourth aspect of the present invention, when the nozzle moves and wraps the bundle of wires around the teeth, twisted portions are formed where the wires are twisted, but the twisted portions of the wires are wound around the outside of the slot via the former. To form a coil end portion. For this reason, it is avoided that the twisted portion of the wires is wound in the slot to create a useless gap, the space factor of the winding is increased, and the performance of the motor is improved.
[0030]
According to the fifth aspect, the twisted portions of the wires are pushed by the tension applied from the nozzles to the wires so as to be in sliding contact with the twisted portions of the former, and are accommodated in the center of the former facing the twist housing.
[0031]
According to the sixth aspect, the shape around which the wire is wound can be easily changed by changing the position of each former piece.
[0032]
According to the seventh and eighth aspects, the coil end portions of each phase are arranged in the radial direction of the core, and it is possible to prevent the coil end portions from overlapping in the axial direction of the core. For this reason, the length of the wire constituting each coil end portion is shortened, the size of the coil is reduced, and the resistance is reduced to improve the performance of the motor. Furthermore, the number of man-hours for forming the coil end portion after winding can be greatly reduced, and productivity can be improved.
[0033]
According to the ninth aspect, the present invention can be easily implemented, for example, by preparing a plurality of formers having different thicknesses and replacing each former.
[0034]
According to the tenth aspect, it is not necessary to change the former by changing the position of the former.
[0035]
According to the eleventh aspect, the core / nozzle relative movement mechanism is configured to rotate the nozzle around the axis of the core, thereby eliminating the need to relatively move the nozzle relative to the core in a three-dimensional direction. Is being measured.
[0036]
According to the twelfth aspect, the core / nozzle relative movement mechanism moves the nozzle relative to the core in a three-dimensional direction, so that the nozzle does not rotate around the axis of the core, and a plurality of wire rods are discharged from the nozzle. Also in the case of being fed out as a bundle, the wires are prevented from being entangled by friction, and the space factor of the windings can be increased.
[0037]
According to the thirteenth aspect of the present invention, the rollers come into contact with the wire, so that even if the nozzle moves while rotating the nozzle, the wires are smoothly fed out side by side, and the space factor of the winding is increased to improve the performance of the motor. Is peeled off.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0039]
1 to 8, a core 8 constitutes a stator (multipole armature) of an inner rotor type three-phase motor, and includes a plurality of teeth (magnetic poles) 8a and slots 8b which are radially arranged and protrude in the radial direction. The wire 90 is wound around each tooth 8a to form a stator coil. In the core 8, a distributed winding in which a wire 90 is wound over three teeth 8a is performed, and windings constituting each phase of U, V, W are formed side by side in the circumferential direction. This winding has each coil part 92 which fits in the slot 8b, and each coil end part 91 which goes out of the slot 8b and extends to each tooth 8a. The coil end portions 91 are formed in the radial direction, and the U-phase coil end portion 91 is arranged outside, the V-phase coil end portion 91 is arranged in the middle, and the W-phase coil end portion 91 is arranged inside. ing. This winding is automatically performed by the inner winding device 1 of the present invention as described later.
[0040]
The present invention is not limited to the above-described stator, and can be applied to other stators having different numbers of phases and poles, and can also be applied to concentrated winding in which each tooth is concentratedly wound.
[0041]
FIG. 1 shows the configuration of the inner winding device 1. Here, three axes, X, Y, and Z, which are orthogonal to each other, are set, and the description will be made assuming that the X axis extends substantially in the horizontal direction, the Y axis extends in the substantially horizontal front-back direction, and the Z axis extends in the vertical direction.
[0042]
The inner winding device 1 includes a core support (not shown) for supporting the core 8, and an index motor (not shown) for rotating the core support. Here, the center axis of the core support is the Y axis, and the core 8 is supported such that the Y axis is the center axis. Therefore, the core 8 is supported so that its central axis extends in the horizontal direction. However, the core 8 is not limited to this, and may be supported such that its central axis extends in the vertical direction.
[0043]
The inner winding device 1 includes a nozzle 10 for feeding out a wire 90, a core-nozzle relative movement mechanism (not shown) for relatively moving the nozzle 10 with respect to the core 8, and each wire 90 wound by the nozzle 10. A hook 20 that is once gripped and sent in the outer diameter direction of the core 8 (in the depth of the slot 8b), and a former 30 that guides the wire 90 hung from the hook 20 in the outer diameter direction of the core 8 (in the depth of the slot 8b). And a guide 40 for guiding the wire rod 90 to the slot 8b. The hook 20 and the former 30 are provided as a pair so as to sandwich the core 8.
[0044]
The formers 30 have a chevron shape that covers the end surfaces of the teeth 8a, and are provided in pairs so as to sandwich the core 8. The pair of formers 30 are integrally connected via a beam portion 36 penetrating the core 8. The former 30 is formed in a mountain shape covering the end face of each tooth 8a, and guides the wire rod 90 to the depth of the slot 8b.
[0045]
The guide 40 is formed by partially cutting out a cylindrical member penetrating the core 8, and guides the wire 90 to the slot 8 b between the former and the former 30.
[0046]
The core-nozzle relative movement mechanism reciprocates the nozzle 10 in the Y-axis direction via the nozzle support shaft 11 and rotates the nozzle 10 around the Y-axis. This eliminates the need for the core-nozzle relative movement mechanism to move the nozzle 10 relative to the core 8 in the three-dimensional direction, thereby simplifying the structure. The core-nozzle relative movement mechanism is not limited to this, and may be configured to move the nozzle 10 relative to the core 8 in a three-dimensional direction.
[0047]
The plurality of wires 90 are supplied from a wire supply source (not shown) via a tension device, and guided to the nozzle 10 through the inside of the nozzle support shaft 11. A plurality of wires 90 are fed out of the nozzle 10 in a bundle and wound around the core 8, so that the space factor of the windings is increased and the performance of the motor is improved.
[0048]
The inner winding device 1 includes a core / hook relative movement mechanism (not shown) that moves the hook 20 relative to the core 8. The core / hook relative movement mechanism reciprocates the hook 20 via the hook support member 25 in the direction inclined with respect to the Y axis. The core / hook relative movement mechanism is not limited to this, and may be configured to move the hook 20 relative to the core 8 in a three-dimensional direction.
[0049]
The hook 20 is rotatably supported on a hook support member 25 via a pin 26 around an X axis, and is rotated by a hook inverting air cylinder 24 through a lever 27 and gears 28 and 29 in an angle range of about 180 degrees. Rotate. The mechanism for rotating the hook 20 is not limited to this.
[0050]
2 to 5 show the operation of the nozzle 10 and the hook 20. To explain this, first, as shown in FIG. 1A, the nozzle 10 penetrates through the core 8 and moves to the rear of the hook 20 (to the right in the figure). At this time, the distal end of each wire 90 fed from the nozzle 10 is held by a wire clamp device (not shown). Subsequently, as shown by arrows in FIGS. 2 and 3, the nozzle 10 rotates about 180 degrees and causes the hooks 20 to grip each wire 90. Subsequently, while the nozzle 10 moves forward (leftward in the figure) through the core 8 as shown by the arrow in FIG. 4 (4), the hook 20 moves downward inclining with respect to the Y axis. After approaching the depth of the slot 8b, the hook 20 rotates toward the teeth 8a, so that the wire 90 held by the hook 20 is hooked over the former 30. At this time, each wire 90 slides into contact with the guide 40 and smoothly enters the slot 8b. Subsequently, as the nozzle 10 moves forward, each wire 90 slides on the former 30 and smoothly enters the depth of the slot 8b.
[0051]
Subsequently, as shown in FIG. 5 (5), the nozzle 10 penetrates through the core 8 and moves forward of the hook 20. Subsequently, as shown by arrows in FIGS. 6 and 7, the nozzle 10 is rotated by about 180 degrees so that the hooks 20 grip each wire 90. Subsequently, as shown in FIG. 8 (8), while the nozzle 10 moved backward through the inside of the core 8, the hook 20 moved downward inclining with respect to the Y axis and approached to the depth of the slot 8b. Thereafter, as the hook 20 rotates toward the teeth 8a, the wire 90 held by the hook 20 is wrapped around the former 30. At this time, each wire 90 slides into contact with the guide 40 and smoothly enters the slot 8b. Subsequently, as the nozzle 10 moves forward, each wire 90 slides on the former 30 and smoothly enters the depth of the slot 8b.
[0052]
The nozzle 10 has a pair of rollers 12 for arranging and feeding the wires 90 in a line. Each roller 36 is arranged so that its rotation axis is parallel to each other so as to sandwich each wire 90. Each of the rollers 36 is in rolling contact with the wire 90, so that even when the nozzle 10 is moved while rotating about the Y axis, each wire 90 is smoothly fed out in a line from the nozzle 10. As a result, the wires 90 are prevented from being entangled by friction, and the space factor of the windings is increased, thereby improving the performance of the motor.
[0053]
By the way, as described above, when the bundle of the wire rods 90 is hung around the hook 20 and gripped, the twisted portions 93 where the respective wire rods 90 are twisted by half a turn are generated. This is because if the nozzle 10 is moved around the tooth 8a by one rotation without changing its attitude, the wire 90 fed from the nozzle 10 is always twisted by one rotation.
[0054]
However, when each wire 90 is wound so that the twisted portion 93 is located in the slot 8b of the core 8, a useless gap is formed between the wires 90 accommodated in the slot 8b, and the windings are wound. There is a problem that the space factor of the space becomes low.
[0055]
In the present invention, in response to this, a twisted portion 93 of each wire 90 generated during the process of winding and winding a plurality of wires 90 around the teeth 8a is wound outside the slot 8b to form a coil end portion 91. So that each wire 90 is guided.
[0056]
In the present embodiment, first twist guide means for guiding the twisted portions 93 of the respective wire rods 90 to be hooked on the hooks 20 and second twist guide means for guiding the twisted portions 93 to be hooked on the formers 30 The twisted portion 93 is wound around the outside of the slot 8b by the first and second twist guide means to form the coil end portion 91.
[0057]
Specifically, as a first twist guide means, a pair of twisted portions 21 for slidingly contacting each wire 90 with the hook 20, and a twist housing for reducing the surface pressure on each wire 90 between the twisted portions 21. A part 22 is formed, and the twisted part 93 is housed in the center of the hook 20 by the tension applied to each wire 90 from the nozzle 10.
[0058]
Each of the twisted portions 21 is formed so as to protrude into a curved claw shape, while the twisted receiving portion 22 is formed as a cutout opening between the twisted portions 21. Note that the shape of the hook 20 is not limited to this, and the torsion housing portion 22 may be formed as a concave portion that is recessed between the torsion members 21.
[0059]
As a second torsion guide means, a pair of twisted portions 31 for slidingly contacting each wire 90 with the former 30 and a twist storage portion 32 for reducing the surface pressure on each wire 90 between the twisted portions 31 are formed. Then, the twisted portion 93 is housed in the center of the former 30 by the tension applied to each wire 90 from the nozzle 10.
[0060]
Each of the twisted portions 31 is formed so as to protrude into a curved edge shape, while the twisted portion 32 is formed as a convex portion that swells with a larger curvature at each of the twisted portions 31. The shape of the former 30 is not limited to this, and the twist accommodating portion 32 may be formed as a concave portion or a notch recessed between the twisting portions 31.
[0061]
As a result, when the nozzle 10 moves and hangs the bundle of the wire rods 90 around the hook 20, a twisted portion 93 is formed in which the wire rods 90 are twisted by half a turn. Due to the applied tension, the hook 20 is pushed by a portion that comes into sliding contact with each of the twisted portions 21, and fits in the center of the hook 20 facing the torsion receiving portion 22.
[0062]
The above operation will be described in detail. As the nozzle 10 rotates about 90 degrees around the Y axis from the initial position, the bundle of wires 90 hits one of the twisted portions 21 of the hook 20 while bending, and As 10 rotates about the Y-axis from the initial position by about 180 degrees, the bundle of wires 90 hits the other torsion portion 21 of the hook 20 while further bending, and the torsion portion 93 is accommodated in the torsion storage portion 22. Locked.
[0063]
Subsequently, when the hook 20 rotates around the X-axis and passes the bundle of wires 90 over the former 30, the twisted portion 93 located at the center of the hook 20 is located at the center of the former 30. In this way, the twisted portion 93 located at the center of the former 30 is pushed by the portion of the former 30 slidably in contact with each twisted portion 31 of the former 30 by the tension applied to each wire 90 from the nozzle 10, and each tooth 8 a is moved along the twisted accommodation portion 32. And wound around the outside of the slot 8b to form the coil end portion 91.
[0064]
In this manner, since the twisted portion 93 is wound around the outside of the slot 8b to form the coil end portion 91, the twisted portion 93 does not enter the slot 8b of the core 8 to form the coil portion 92. . For this reason, it is avoided that the twisted portion 93 creates a useless gap between the wires 90 of the coil portion 92 wound in the slot 8b, the space factor of the winding is increased, and the performance of the motor is improved. It is.
[0065]
In this embodiment, the first and second torsion guides are provided. However, the present invention is not limited to this. The coil end portion 91 may be formed by being wound around the outside of the coil end 8b.
[0066]
The inner winding device 1 is provided with former guide position adjusting means for changing the position at which the former 30 guides each wire 90 to the teeth 8a in the radial direction of the core 8, and the coil end portions 91 of the U, V, and W phases. Are formed in the radial direction of the core 8.
[0067]
As the former guide position adjusting means, the thickness of the former 30 is changed in the radial direction of the core 8 corresponding to the wires 90 of the U, V, and W phases. Specifically, as shown in (a), (b), and (c) of FIG. 6, three formers 30 in which the thickness of the core 8 is different from t1, t2, and t3 (t1>t2> t3) in the radial direction. Are prepared, and when the U, V, and W phases are wound, each of the formers 30 is selected and attached to the core support. The replacement of each former 30 is performed automatically or manually.
[0068]
As shown in FIG. 6A, when winding a U-phase coil, the former 30 having the largest thickness t1 is used, and as shown in FIG. It is formed so as to be positioned radially outside the slots 8b and the teeth 8a.
[0069]
As shown in FIG. 6B, when winding a V-phase winding, a former 30 having a thickness t2 and an intermediate former is used, and as shown in FIG. It is pressed against the U-phase coil end portion 91 and wound so as to be lined up with no gap.
[0070]
As shown in FIG. 6C, when the W-phase winding is wound, the former 30 having the smallest thickness t3 is used, and as shown in FIG. It is wound against the V-phase coil end 91 so as to be lined up without any gap.
[0071]
In this way, by guiding the wire 90 fed from the nozzle 10 through the hook 20 and the former 30 to the depth of the slot 8b, the gap formed between the coil portion 92 and the slot 8b is reduced, and The space factor can be increased.
[0072]
Then, the coil end portions 91 of the respective phases U, V, and W are arranged in the radial direction of the core 8 and are prevented from overlapping in the Y-axis direction. Therefore, the length of the wire 90 constituting each coil end portion 91 is shortened, the size of the coil is reduced, and the resistance is reduced to improve the performance of the motor. Further, the number of steps for forming the coil end portion 91 after winding can be greatly reduced, and productivity can be improved.
[0073]
The former guide position adjusting means may be configured to change the position of one former 30 in the radial direction of the core 8 as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (c). Further, as the former guide position adjusting means, a configuration may be adopted in which the thickness of the former 30 can be changed in the radial direction of the core 8.
[0074]
Next, another embodiment shown in FIG. 9 will be described. The core / nozzle relative movement mechanism is configured to relatively move the nozzle 10 in three-dimensional directions (X, Y, and Z axis directions) via the nozzle support shaft 11, and the nozzle 10 Each wire 9 is wrapped around the hook 20 by moving around.
[0075]
The nozzle 10 has a plurality of holes 13 through which a plurality of wires 90 are aligned and inserted. In this case, since the nozzle 10 is not rotated around the Y axis, the wires 90 are prevented from being entangled by friction, and the space factor of the windings is increased to improve the performance of the motor.
[0076]
Next, another embodiment shown in FIG. 10 will be described. In the inner winding device 1, the former 30 that guides each wire 90 to the teeth 8 a is constituted by a pair of former pieces 37. Each former piece 37 is supported via a band plate member 38 so as to protrude from the end face of each tooth 8a, and guides a wire 90 wrapped around it by the nozzle 10 to the depth of the slot 8b. In this case, the end of each of the former pieces 37 constitutes the twisted portion 31, and the space between the ends of each of the former pieces 37 constitutes the torsion portion 32.
[0077]
When the former 30 guides the wire 90 wrapped around the nozzle 10 to the back of the slot 8b, the twisted portion 93 is formed at the end (the twisted portion 31) of the former piece 37 by the tension applied from the nozzle 10 to each wire 90. ), And is wound around each tooth 8a along the space between the end portions of each former piece 37 (the torsion portion 32), and wound around the outside of the slot 8b to be wound around the coil end portion 91. To form After this winding, the former piece 37 is removed from the band member 38, and the band member 38 is pulled out in the outer diameter direction of the core 8. As a result, the hook of the inner winding device 1 is eliminated, and the structure is simplified.
[0078]
In the present embodiment, as the former guide position adjusting means, the position of the former 30 is changed in the radial direction of the core 8 via the band plate member 38 corresponding to the wires 90 of each phase of U, V, W. .
[0079]
In this inner winding device 1, the hook is eliminated, and the structure is simplified. By changing the position of each former piece 37, the shape around which the wire 90 is wound can be easily changed.
[0080]
It is apparent that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various changes can be made within the scope of the technical idea.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an inner winding device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a winding operation.
FIG. 3 is a perspective view showing a winding operation.
FIG. 4 is a perspective view showing a winding operation.
FIG. 5 is a perspective view showing a winding operation.
FIG. 6 is a side view of the former and the like.
FIG. 7 is a side view of the former and the like.
FIG. 8 is a front view and a side view of the same stator.
FIG. 9 is a perspective view of an inner winding device showing another embodiment.
FIG. 10 is a perspective view of an inner winding device showing still another embodiment.
FIG. 11 is a front view and a side view of a stator showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Inner winding device
8 core
8a Teeth
8b slot
10 nozzles
12 rollers
20 hooks
21 Twisting part
22 Twist storage
30 Former
31 Twisting part
32 Twist storage
37 Former Piece
40 Guide
90 wires
91 Coil end
92 Coil section
93 Twist

Claims

In a winding method of a multi-pole armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between each tooth,
Using a nozzle that feeds out a plurality of wires, each wire is wound so that the twisted portion of the wires generated in the process of winding and winding a plurality of wires on the teeth is wound outside the slot to form a coil end portion. A method for winding a multi-pole armature, characterized by guiding.

In a winding device of a multipolar armature, a plurality of teeth project side by side, and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
A nozzle that feeds a plurality of wires, a hook that once grips each wire wound by the nozzle and feeds it in the outer diameter direction of the core, and wires that are generated in the process of winding a bundle of wires around the hooks And a torsion guide means for guiding the torsion portion so as to be hooked on the hook, and the torsion guide means is used to form a coil end portion by winding the torsion portion between the wires outside the slot. A multi-pole armature winding device.

A pair of twisted portions for sliding each wire to the hook as the torsion guide means, and a twist storage portion for reducing the surface pressure on each wire between the twisted portions and receiving the twisted portions of the wires. The winding device for a multi-pole armature according to claim 2, wherein the winding device is formed.

In a winding device of a multipolar armature, a plurality of teeth project side by side, and a wire is wound around a core having a slot opened between the teeth.
A nozzle that feeds a plurality of wires, a former that guides each wire wound by the nozzle in the outer diameter direction of the core, and a twist between wires that occurs in a process of winding a plurality of wires in a bundle on the former. And a torsion guide means for guiding the portion to be hooked on the former, and the torsion guide means is configured to form a coil end portion by winding a torsion portion between the wires outside the slot. Multipole armature winding device.

A pair of twisting portions for sliding each wire to the former as the torsion guide means, and a torsion receiving portion for holding the torsion between the wires by reducing the surface pressure on each wire between the twisting portions. The winding device for a multi-pole armature according to claim 4, wherein the winding device is formed.

A pair of former pieces is provided as the former and supported so as to protrude from the end face of the teeth, and the end of each former piece constitutes the twisting portion, and the space between the ends of each former piece is the aforementioned. The winding device for a multipolar armature according to claim 5, wherein a torsion housing is formed.

In a winding method of a multi-pole armature in which a plurality of teeth project side by side and a wire is wound around a core having a slot opened between each tooth,
A nozzle for feeding the wire, a core-nozzle relative movement mechanism for relatively moving the nozzle with respect to the core, a hook for once gripping the wire wound by the nozzle and sending the wire to the back of the slot, and being hooked over from the hook A winding method for a multi-pole armature, comprising using a former for guiding a wire to the back of a slot, and changing a position at which the former guides the wire to a tooth in a radial direction of a core.

In a multi-pole armature winding device in which a plurality of teeth project side by side and wind a wire around a core having a slot opened between each tooth,
A nozzle for feeding the wire, a core-nozzle relative movement mechanism for moving the nozzle relative to the core, a hook for once gripping the wire wound by the nozzle and sending it to the back of the slot, and a wire suspended from the hook A multi-pole armature winding comprising: a former for guiding the wire to the back of the slot, and a former guiding position adjusting means for changing the position at which the former guides the wire to the teeth in the radial direction of the core. Line equipment.

9. The multi-pole armature winding device according to claim 8, wherein a thickness of the former is changed in a radial direction of the core in accordance with the former guide position adjusting means and a wire of each phase. .

9. The winding device for a multipolar armature according to claim 8, wherein a position of the former is changed in a radial direction of the core in accordance with the former guide position adjusting means and a wire of each phase.

The multi-pole electric machine according to any one of claims 2, 3, 8, 9, and 10, wherein the nozzle is rotated around an axis of the core, and a wire is wound around the hook. Child winding device.

The multiple nozzle according to any one of claims 2, 3, 8, 9, and 10, wherein the nozzle is moved in the three-dimensional direction with respect to the core, and a wire is wound around the hook. Polar armature winding device.

The winding method and the winding device for a multipolar armature according to claim 1, further comprising a roller that rolls on a wire rod fed from the nozzle.