JPH10136620A - 分割コアの巻線方法及び分割コアの巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも占積率を上げることができ、しか
も整列巻が可能な分割コアの巻線方法を提供する。 【解決手段】 鉄心部１ｂの側面１ｆ1 ，１ｆ2 （分割
コアを構成する鋼板の積層面または鋼板の積層方向に沿
う面）に対して巻線導体３を巻き付ける際に、ノズル２
が分割コア１と干渉しないように継鉄部１ａ，鉄心部１
ｂ及び磁極片部１ｃの中心を通る中心面５に対するノズ
ル２の角度θを定める。そして継鉄部１ａと磁極片部１
ｃとの間に形成される空間Ｓを埋めるように鉄心部１ｂ
に巻線導体３を巻装して巻線部４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分割コアに巻線部
を形成する分割コアの巻線方法及び装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、分割コアに巻線部を形成する場合
には、図９（Ａ）に示すように巻線導体を供給するノズ
ル１０１を分割コア１０２の中心面１０３と平行に配置
し、分割コア１０２及びノズル１０１の少なくとも一方
を回転させながら巻線部を形成していた。従来の方法で
形成された巻線部１０４は図９（Ｂ）に示すようにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図９（Ｂ）に見られる
ように、従来の方法で巻装した巻線部１０４は、分割コ
アの継鉄部分１０２ａと磁極片部１０２ｂとの間に形成
される空間を埋めることができないために、占積率を上
げることには限界があった。また従来の方法では、巻線
導体を巻回している間に、先に巻回した巻線部分が崩れ
やすく、巻線導体を整列した状態で巻回することができ
ない問題があった。

【０００４】本発明の目的は、従来よりも占積率を上げ
ることができる分割コアの巻線方法及びこの方法を実施
するための巻線装置を提供することにある。

【０００５】本発明の他の目的は、整列巻きが可能な分
割コアの巻線方法及びこの方法を実施するための巻線装
置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、１つのステータを構
成する複数の分割コアに連続して巻線部を形成すること
ができる分割コアの巻線方法及びこの方法を実施するた
めの巻線装置を提供することにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、短い作業時間で
分割コアに巻線部を形成できる分割コアの巻線方法を提
供することにある。

【０００８】本発明の別の目的は、ノズルの角度の変更
が容易な分割コアの巻線方法を提供することにある。

【０００９】本発明の更に別の目的は、巻線部の巻回途
中で巻き崩れを生じさせることなく整列巻きができる分
割コアの巻線方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、組み合
わされると環状の継鉄の一部を構成する継鉄部，一端が
継鉄部に連結された鉄心部及び鉄心部の他端に連結され
た磁極片部を有し、継鉄部の鉄心部の側面とつながる内
面が湾曲している分割コアを支持する分割コア支持台を
有する分割コア支持装置と、巻線導体を供給するノズル
を備えて分割コアに対して巻線導体を供給する巻線導体
供給装置とを用いて、分割コア支持台とノズルとの間に
相対的な運動を行わせて鉄心部に巻線導体を巻装する分
割コアの巻線方法を改良の対象とする。

【００１１】本発明では、鉄心部の側面（分割コアを構
成する鋼板の積層面または鋼板の積層方向に沿う面）に
対して巻線導体を巻き付ける際に、ノズルが分割コアと
干渉しないように（ノズルが分割コアの一部にぶつかっ
てノズルが動かなくならないように）継鉄部、鉄心部及
び磁極片部の中心を通る中心面に対するノズルの角度を
定める。そして本発明では、継鉄部と磁極片部との間に
形成される空間を埋めるように鉄心部に巻線導体を巻装
して巻線部を形成する。なお分割コアと巻線部との間の
電気的絶縁を図るためのいわゆるスロットインシュレー
タと呼ばれる絶縁部材を分割コアの表面と巻線部との間
に介在させてもよいのは勿論である。ここで前述の「空
間を埋めるように」とは、鉄心部の側面と継鉄部の内面
とが交わる部分に隣接する空間部分を含めて、継鉄部と
磁極片部との間に巻線導体が存在しない大きな空間部分
が残らないように巻線導体を巻回し、できるだけ空間を
巻線導体で埋めることを意味する。この空間を完全に埋
めれば占積率は最も高くなるが、必要とされるターン数
巻回して形成した巻線部がこの空間を完全に埋めていな
くてもよいのは勿論である。

【００１２】ノズルの角度を設定するのは、少なくとも
鉄心部の側面に対して巻線導体を巻き付ける場合だけで
よい。これは鉄心部の端面（鋼板の積層方向両側に位置
する面）に対して巻線導体を巻き付ける際には、ノズル
が分割コアと干渉し合うことはないため、この際のノズ
ルの角度は任意だからである。

【００１３】本発明によれば、ノズルと分割コアとが干
渉しないようにノズルの角度を分割コアの中心面に対し
て適宜に変えながら巻線導体を巻回するため、鉄心部の
側面と継鉄部の湾曲する内面との間に形成される空間部
分にも、巻線導体が存在するように巻線導体を鉄心部に
対して巻装できる。その結果、従来よりも占積率を大幅
に高めることができる。また鉄心部の側面と継鉄部の湾
曲する内面との間に形成される空間部分に巻線導体を存
在させた状態で巻線導体を巻回していくことができるの
で、巻線導体の巻回作業中に巻線崩れが発生するのを防
止できる。そのため巻線導体を整列巻きすることが可能
になる。

【００１４】本発明の方法は、１つの分割コアに巻線部
を形成する場合に適用できるだけでなく、複数の分割コ
アに巻線部を同時に形成する場合にも当然適用できる。
その場合に、特に分割コア支持台に１つのステータを構
成するために必要な数の複数の分割コアを列をなすよう
に支持し、巻線導体供給装置に複数のノズルを設け、同
時に複数相分の複数の分割コアにそれぞれ巻線導体を巻
装して複数相分の複数の分割コアに巻線部を同時に形成
し、次に巻線導体を切断することなく引き回して次の複
数相分の複数の分割コアにそれぞれ巻線導体を巻装して
次の複数相分の複数の分割コアに巻線部を同時に形成
し、１つのステータを構成するために必要な複数の分割
コアのすべてに巻線部を形成するまで上記動作を繰り返
せば、各相の分割コアの巻線部相互を接続する渡り線に
接続部を形成することなく連続して各分割コアに巻線部
を形成できる。

【００１５】巻線部を形成する際に、ノズル及び分割コ
ア支持台のいずれか一方または両者を動かして、ノズル
と分割コアとの間に相対的回転運動を発生させればよ
い。しかしながらノズルが分割コアの外周を相対的に１
回転する間にノズルの角度を変える必要がない場合に
は、分割コア支持台を動かして相対的な回転を得るほう
が、速く巻線導体を巻回できる。そしてノズルが分割コ
アの外周を相対的に１回転する間にノズルの角度を変え
る必要がある場合には、ノズル及び分割支持台の両方を
動かして相対的な回転を得るようにするほうが、速く巻
線導体を巻回できる。

【００１６】ノズルの角度を変更設定する場合の時期
は、任意であるが、巻回作業をスムーズにしかも速く行
う場合には、分割コアの鉄心部の側面に沿って分割コア
に対して相対的にノズルが移動するときには角度の設定
変更を行わず、ノズルが分割コアの鉄心部の端面に沿っ
て分割コアに対して相対的に移動するときに角度の設定
変更を行うのが好ましい。なぜならばノズルが分割コア
の鉄心部の端面に沿って分割コアに対して相対的に移動
する間は、特にノズルを特定の角度に保持する必要がな
く、しかもノズルが分割コアと干渉するおそれがないか
らである。したがってこのときに、ノズルの角度の変更
設定を行えば、鉄心部の側面に対して巻線導体を巻き付
ける作業に迅速に且つスムーズに移行することができ
る。

【００１７】巻線導体を巻回する際における巻線崩れ
（巻回した巻線導体がずれてしまう現象）の発生を防止
するための巻線導体の巻き付け方または巻回方法は任意
である。例えば、一例としては、まず鉄心部の側面と継
鉄部の内面とが交わる部分またはその近傍の位置を巻装
の開始位置として鉄心部に沿って巻線導体を鉄心部に巻
回して完全巻回層を形成する。次に鉄心部に沿う方向の
巻回層の長さが外側に向かうに従って短くなるように巻
線導体を完全巻回層の上に巻装して継鉄部側巻回層を形
成する。継鉄部側巻回層は鉄心部に沿う方向の巻回層の
長さが外側に向かうに従って短くなっていればよく、そ
の形成の順序または形成方法は任意である。そしてその
次に完全巻回層側の継鉄部側巻回層によって覆われてい
ない部分の上に鉄心部に沿って巻線導体を巻回して巻回
層を重ねて巻線部を完成する。この際の巻線導体の巻回
手順または巻回方法も任意であるが、巻回層を構成する
巻線導体が整列するように巻回するのが好ましい。前述
の巻回順序または巻回方法によれば、先に継鉄部側巻回
層を形成して継鉄部側の空間部分を巻線導体で埋めてい
るため、巻線崩れが発生し難い利点がある。また継鉄部
側巻回層を巻回した後の巻線導体の巻回作業で、ノズル
の角度を変更設定する必要がない程度に継鉄部側巻回層
を形成しておけば、巻回速度を速くすることができる。

【００１８】また鉄心部の側面と継鉄部の内面とが交わ
る領域を巻装の開始領域として鉄心部に沿って巻線導体
を鉄心部に巻回して最初の完全巻回層を形成し、次の最
初の完全巻回層の上に鉄心部に沿って巻線導体を鉄心部
に巻回して次の完全巻回層を形成し、以後これを繰り返
して巻線部を完成してもよいのは勿論である。

【００１９】本発明の方法を実施するための装置は、組
み合わされると環状の継鉄の一部を構成する継鉄部，一
端が継鉄部に連結された鉄心部及び鉄心部の他端に連結
された磁極片部を有し継鉄部の鉄心部の側面とつながる
内面が湾曲している１以上の分割コアを支持する分割コ
ア支持台を有する分割コア支持装置と、巻線導体を供給
する１以上のノズルを備えて分割コアに対して巻線導体
を供給する巻線導体供給装置と、分割コア支持台と１以
上のノズルとの間に相対的な運動を行わせて鉄心部に巻
線導体を巻装するように分割コア支持装置及び巻線導体
供給装置を制御する制御器とから構成できる。そして分
割コア支持装置は分割コア支持台をＸ方向及びＹ方向に
移動させる支持台移動機構を備えている。また巻線導体
供給装置は、１以上のノズルを回動自在に支持するノズ
ル支持部と、ノズル支持部をＺ方向並びにＸ方向に移動
させるノズル移動機構と、Ｙ方向に軸線が延びる回動軸
を中心にして１以上のノズルを所定の角度範囲内で回動
させるノズル回動機構とを備えている。ここでＸ方向、
Ｙ方向及びＺ方向とは、互いの間の角度が９０度をなす
三次元の座標軸を構成するものである。このような装置
を用いれば、本発明の方法を簡単な構成で実施できる。

【００２０】複数の分割コアに同時に巻線部を形成する
場合には、分割コア支持台に複数の分割コアがＸ方向に
並び且つＹ方向に鉄心部の積層方向端面が向くように複
数の分割コアを保持する保持治具を設ける。そして巻線
導体供給装置のノズル支持部に複数のノズルをＸ方向に
並ぶように支持させればよい。

【００２１】制御器の構成は任意であるが、制御器は、
鉄心部の側面に対して巻線導体を巻き付ける際に、ノズ
ルが分割コアと干渉しないように継鉄部、鉄心部及び磁
極片部の中心を通る中心面に対するノズルの角度を定め
るように巻線導体供給装置のノズル回動機構を制御し、
継鉄部と磁極片部との間に形成される空間を埋めるよう
に鉄心部に巻線導体を巻装するために必要な動作を、分
割コア支持装置の支持台移動機構、巻線導体供給装置の
ノズル移動機構及びノズル回動機構に行わせる制御をす
るように構成すれば、本発明の方法を簡単に実施でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１（Ａ）は、本発明の方法
の基本原理を説明するための図であり、図１（Ｂ）は本
発明の方法により形成した巻線部の状態を模式的に示す
図である。分割コア１は、同じ形状に打ち抜いた珪素鋼
板を複数枚積層して構成し、積層面を溶接するかまたは
積層面に接着剤を塗布した各珪素鋼板を接合して構成し
たものである。この分割コアは、組み合わされると環状
の継鉄の一部を構成する継鉄部１ａと、一端が継鉄部１
ａに連結された（つながった）鉄心部１ｂと鉄心部１ｂ
の他端に連結された磁極片部１ｃとを有している。継鉄
部１ａの鉄心部１ｂの側面とつながる内面１ｄは円弧状
に湾曲している。また磁極片部１ｃの内面１ｅもほぼ円
弧状に湾曲している。なお巻線部を形成するため、図示
していないが、鉄心部１ｂの外面、継鉄部１ａの内面１
ｄ及び磁極片部１ｃの内面１ｅは、スロットインシュレ
ータと呼ばれる絶縁部材によって覆われている。この分
割コア１は、図示しない分割コア支持装置の分割コア支
持台に支持される。

【００２３】２は巻線導体３を供給するノズルであり、
このノズル２は分割コア１に対して巻線導体を供給する
図示しない巻線導体供給装置に支持されている。なお図
１（Ａ）には複数本のノズル２を図示してあるが、これ
はノズル２の角度が変位可能であることを示すためのも
のであって、１つの分割コア１に対しては１本のノズル
２が用いられる。巻線部４を形成するためには、図示し
ない分割コア支持台とノズル２との間に相対的な運動
（ノズル２が分割コア１の鉄心部１ｂの周囲を相対的に
回転する運動）を行わせて鉄心部１ｂに巻線導体３を巻
装する。

【００２４】本発明では、ノズル２を継鉄部１ａ、鉄心
部１ｂ及び磁極片部１ｃの中心を通る中心面（図面の紙
面と直交する方向に延びる仮想面）５に対して任意の角
度θで傾けて鉄心部１ｂに巻線導体３を巻き付ける。具
体的には、鉄心部１ｂの側面（珪素鋼板の積層面）１ｆ
1 及び１ｆ2 に対して巻線導体を巻き付ける際に、ノズ
ル２が分割コア１と干渉しないように中心面５に対する
ノズルの角度θを定めて、継鉄部１ａと磁極片部１ｃと
の間に形成される空間Ｓを埋めるように鉄心部１ｂに巻
線導体３を巻装して巻線部４を形成する。この図から分
かるように、鉄心部１ｂの側面１ｆ1 と側面１ｆ2 とに
対して巻線導体３を巻き付けるためには、ノズル２の角
度θを変える必要がある。この角度変更は、ノズル２が
鉄心部１ｂの端面（鋼板の積層方向両側に位置する面）
１ｇに対して巻線導体を巻き付けているときに行えばよ
い。なお鉄心部１ｂの端面１ｇに対して巻線導体３を巻
き付ける際には、ノズル２と端面１ｇとの間の距離を十
分に開けておけば、ノズル２が分割コア１と干渉し合う
（ぶつかり合ってノズル２が動かなくなる）ことはない
ため、この際のノズルの角度は任意である。

【００２５】図１（Ａ）においては、ノズル２の先端を
空間Ｓの内部のかなり奥まで挿入しているが、空間Ｓ内
は巻線導体３が延びるため、ノズル２の先端を空間Ｓの
内部に深く挿入しなくても、ノズル２の角度θさえ所定
の角度にしておけば巻線導体を空間Ｓの内部深くに配置
することができる。

【００２６】図２（１）〜（８）は、分割コア１に巻線
を巻き付ける当初の工程の一部を示す工程図である。図
２（１）〜（８）の各図において、左側に示した図は分
割コア１を側面１ｆ1 （積層面）側から見た状態での分
割コア１とノズル２との関係を示している。また図２
（１）〜（８）の各図において、右側に示した図は、分
割コア１を端面１ｇ側から見た状態での分割コア１とノ
ズル２との関係を示している。なお以下の説明では、理
解を容易にするために、ノズル２が分割コア１の周囲を
回転するものとして説明する。

【００２７】まず巻線導体３の端部を図示しないコア支
持台の導体係止部に係止して、巻線の巻回を開始する。
図２（１）及び図２（２）に示すように、鉄心部１ｂの
側面１ｆ2 に対して巻線導体３を巻き付ける場合には、
ノズル２を中心面５に対して右側にθ1 傾けた状態にし
て巻回動作を行う。鉄心部１ｂの側面１ｆ2 に対して巻
線導体３を巻き付けた後は、図２（３）に示すように鉄
心部１ｂの端面１ｇ2からある程度離れる位置までノズ
ル２を移動し、次に図２（３）〜図２（５）に示すよう
に、巻線導体３を鉄心部１ｂの端面１ｇ2 に巻き付けて
いる動作中に、ノズル２をθ1 ＋θ2 度回動させる。な
お通常、θ1 ＝θ2 である。

【００２８】そしてノズル２と中心面５との間の角度θ
2 を維持した状態で、図２（５）〜図２（７）に示すよ
うに、鉄心部１ｂの側面１ｆ1 に巻線導体３を巻き付け
る。ノズル２が鉄心部１ｂの端面１ｇ1 を越えると、図
２（８）に示すように鉄心部１ｂの端面１ｇ1 からある
程度離れる位置までノズル２を移動し、次に図２（３）
〜図２（５）とは逆向きに、巻線導体３を鉄心部１ｂの
端面１ｇ1 に巻き付けている動作中に、ノズル２をθ1
＋θ2 度回動させて図２（１）の状態に戻る。以後、こ
の動作が繰り返される。なお図２に示したように、ノズ
ル２と中心面５との間の角度を変化させながら巻線導体
を巻回するのは、ノズル２が分割コア１と干渉する場合
だけである。したがってノズル２が分割コア１と干渉し
ない巻線部分を形成する場合には、ノズル２と中心面５
との間の角度を変えることなく、ノズル２を分割コア１
の回りに相対的に回転させて巻線導体３を鉄心部１ｂに
対して巻回すればよい。

【００２９】本発明の方法によれば、ノズル２と分割コ
ア１とが干渉しないようにノズル２の角度θを分割コア
１の中心面５に対して適宜に変えながら巻線導体３を巻
回するため、鉄心部１ｂの側面１ｆ1 及び１ｆ2 と継鉄
部１ａの湾曲する内面１ｄとの間に形成される奥に入っ
た狭い空間部分にも、巻線導体３を配置するように巻線
導体３を鉄心部１ｂに対して巻装できる。その結果、図
１（Ｂ）に示すように占積率を大幅に高めることができ
る。

【００３０】ノズル２と中心面５との間の角度θをどの
様に変化させるかは、巻線導体の巻装の方法によってい
くつか考えられる。図３は、中心面５との間の角度θの
変化の態様を説明するための図である。この図において
は、θ0 °＝９０°−θ°としている。すなわち分割コ
ア１の継鉄部１ａの内面１ｄの湾曲度によって定まるθ
3 °（中心面５と直交する面と内面１ｄの端部を通る接
平面との間の角度）とθ0 °とが下記の関係を有するよ
うにθ0 °を変える。

【００３１】 θ0 °＝９０°−θ°＝（θ3 °／２）＋α ここでαは巻線導体を巻き付ける位置によって異なる。
図３の右側には、巻線導体を巻き付ける位置とノズルの
傾斜角度θ0 °＝９０°−θ°の変化の関係の一例が図
示してある。この例では、鉄心部１ｂの側面と継鉄部１
ａの継鉄部の内面１ｄとが交わる位置に巻線導体３を巻
き付ける場合に、θ0 °を２０°（θ°を７０度）とす
る。そして巻線導体３を巻き付ける位置が磁極片部１ｃ
に近付くに従って、この角度θ0 °は９０°（θ°は０
度）に近付くように、ノズルの角度を変化させている。

【００３２】なお図３の例はあくまでも一例であり、角
度の設定及び変更を容易にするために、巻線導体３を巻
き付ける位置を複数の領域に分け、各領域では左右の角
度θ1 及θ2 を一定にして、領域が変わるとこれらの角
度を変えるようにしてもよい。またノズル２と分割コア
１とが干渉しない位置に巻線を巻回する場合には、ノズ
ル２を分割コア１の周囲に回転させる際に、常時角度θ
°を一定（例えば０度）にして巻線導体を巻回してもよ
い。このようにする場合には、巻線部４を形成する際
に、ノズル２及び分割コア支持台のいずれか一方または
両者を動かして、ノズル２と分割コア１との間に相対的
回転運動を発生させる。そしてノズル２が分割コア１の
外周を相対的に１回転する間にノズル２の角度を変える
必要がない場合には、分割コア支持台を動かして相対的
な回転を得るようにする。このようにすると、速く巻線
導体を巻回できる。そしてノズル２が分割コア１の外周
を相対的に１回転する間にノズル２の角度を変える必要
がある場合には、ノズル２及び分割支持台の両方を動か
して相対的な回転を得るようにするほうが、速く巻線導
体を巻回できる。

【００３３】本発明の方法を用いて巻線導体を巻回する
場合において、巻線崩れ（巻回した巻線導体がずれてし
まう現象）の発生を防止して、しかも巻線を整列した状
態で巻き付けるための巻線導体の巻き付け方または巻回
方法は任意である。その一例を図４を用いて説明する。
図４中の各部に付した番号は巻線導体の巻回順位を示し
ており、矢印は巻回順を示している。この例では、まず
鉄心部１ｂの側面１ｆ2 と継鉄部１ａの内面１ｄとが交
わる部分またはその近傍の位置を巻装の開始位置として
鉄心部１ｂに沿って巻線導体を鉄心部１ｂに巻回して２
層の完全巻回層（番号１〜８の層と番号９〜１８の層）
を形成する。次に鉄心部１ｂに沿う方向の巻回層の長さ
が外側に向かうに従って短くなるように巻線導体を完全
巻回層の上に巻装して継鉄部側巻回層（番号１９〜３
８）を形成する。この例では、６つの短い巻回層（番号
１９〜２４，番号２５〜２９及び４２，番号３０〜３３
及び４１，番号３４〜３６及び４０，番号３７及び３
９，番号３８の層）によって継鉄部側巻回層が構成され
ている。なお継鉄部側巻回層は鉄心部に沿う方向の巻回
層の長さが外側に向かうに従って短くなっていればよ
く、その形成の順序または形成方法は任意である。そし
てその次に完全巻回層（番号１〜８の層と番号９〜１８
の層）側の継鉄部側巻回層によって覆われていない部分
の上に鉄心部１ｂに沿って巻線導体を巻回して巻回層
（番号４３〜４６の層，番号４７〜５０の層，番号５１
〜５６の層，番号５７〜６３の層，番号６４〜７２の
層，番号７３〜８１の層，番号８２〜８８の層，番号８
９〜９４の層，番号９５〜９８の層，番号９９及び１０
０の層）を重ねて巻線部を完成する。この際の巻線導体
の巻回手順または巻回方法も任意であるが、巻回層を構
成する巻線導体が整列するように巻回するのが好まし
い。なおこの巻回順位で巻線導体を巻回する場合には、
図３に示した例に従ってノズル２の角度を変化させれば
よい。

【００３４】図５は、図４の例と同様に予め継鉄部側巻
回層を形成しておく他の巻回方法の巻回順序を示して
る。この例でも、まず鉄心部１ｂの側面１ｆ2 と継鉄部
１ａの内面１ｄとが交わる部分またはその近傍の位置を
巻装の開始位置として鉄心部１ｂに沿って巻線導体を鉄
心部１ｂに巻回して２層の完全巻回層（番号１〜８の層
と番号９〜１８の層）を形成する。次に鉄心部１ｂに沿
う方向の巻回層の長さが外側に向かうに従って短くなる
ように巻線導体を完全巻回層の上に巻装して継鉄部側巻
回層（番号１９〜４３）を形成する。この例では、図４
の例と異なって図面の紙面で見て左斜めに増えるように
巻線導体を巻回して６つの短い巻回層（番号１９，２
０，２４，２５，３２，３３及び４３の層等）によって
継鉄部側巻回層を構成している。そしてその次は、完全
巻回層側の継鉄部側巻回層によって覆われていない部分
の上に鉄心部１ｂに沿って巻線導体を巻回して巻回層
（番号４４〜４６の層，番号４７〜５０の層，番号５１
〜５６の層，番号５７〜６３の層，番号６４〜７２の
層，番号７３〜８１の層，番号８２〜８８の層，番号８
９〜９４の層，番号９５〜９８の層，番号９９及び１０
０の層）を重ねて巻線部を完成する。

【００３５】上記２つの巻回順序または巻回方法によれ
ば、先に継鉄部側巻回層を形成して継鉄部側の空間部分
を巻線導体で埋めているため、巻線崩れが発生し難い利
点がある。また継鉄部側巻回層を巻回した後の巻線導体
の巻回作業で、ノズルの角度を変更設定する必要がない
程度に継鉄部側巻回層を形成しておけば、巻回速度を速
くすることができる。

【００３６】図６は更に他の巻回方法を示す。この例で
は、鉄心部１ｂの側面１ｆ2 と継鉄部１ａの内面１ｄと
が交わる領域を巻装の開始領域として鉄心部１ｂに沿っ
て巻線導体を鉄心部に巻回して最初の完全巻回層（番号
１〜８）を形成し、次の最初の完全巻回層の上に鉄心部
１ｂに沿って巻線導体を鉄心部に巻回して次の完全巻回
層（番号９〜１８）を形成し、以後これを繰り返して複
数の完全巻回層（番号１９〜２８…番号９９〜１００）
を重ねて巻線部を完成する。

【００３７】図７及び図８は、本発明の方法を実施する
ための巻線装置１０の一例の概略側面図及び概略正面図
である。これらの図において、１１は分割コアを支持す
る分割コア支持台１２を有する分割コア支持装置１３が
載置されるベースである。このベース１１は適宜の高さ
の作業台の上に置かれる。分割コア支持装置１３は分割
コア支持台１２をＸ方向及びＹ方向に移動させる支持台
移動機構１４を備えている。この支持台移動機構１４
は、分割コア支持台１２をＸ方向に移動する際に駆動さ
れるサーボモータＭ１と分割コア支持台１２をＹ方向に
移動する際に駆動されるサーボモータＭ２とを駆動源と
して動く公知のＸ−Ｙテーブル移動機構である。支持台
移動機構１４の動作により、分割コア支持台１２はＸ−
Ｙ方向に任意に移動する。図示していないが、分割コア
支持台１２の上には、１つのステータを構成するために
必要な複数（図面上は６個）の分割コア１Ａ1 〜１Ｂ3
を支持する保持治具が配置されている。この保持治具
は、分割コア支持台１２に複数の分割コア１Ａ1 〜１Ｂ
3 がＸ方向に並び且つＹ方向に鉄心部１ｂの積層方向端
面１ｇ1 が向くように複数の分割コア１Ａ1 〜１Ｂ3 を
保持するように構成されている。

【００３８】またベース１１には垂直方向に延びる垂直
フレーム１５が固定されている。この垂直フレーム１５
には、巻線導体供給装置１６がＺ軸方向及びＸ軸方向に
移動可能に固定されている。巻線導体供給装置１６は、
３つのノズル２Ａ〜２Ｃを回動自在に支持するノズル支
持部１７と、ノズル支持部１７をＺ方向並びにＸ方向に
移動させるノズル移動機構１８と、Ｙ方向に軸線が延び
る３本の回動軸１９を中心して３つのノズル２Ａ〜２Ｃ
を所定の角度範囲内で回動させるノズル回動機構２０と
を備えている。巻線導体供給装置１６のノズル支持部１
７は、支持プレート１７ａとこの支持プレート１７ａに
回転自在に支持されてＸ方向に並ぶ３本の回動軸１９に
固定された３つのノズル固定アーム１７ｂとから構成さ
れる。その結果３本のノズル２Ａ〜２ＣはＸ方向に所定
の間隔を開けて並んでいる。なお各ノズル２Ａ〜２Ｃに
は、図示しない巻線リールに巻回した巻線導体が図示し
ない送り機構を介して供給される。

【００３９】ノズル移動機構１８は、ノズル支持部１７
をＺ方向に移動させるためのサーボモータＭ３とノズル
支持部１７をＸ方向に移動させるサーボモータＭ４とを
駆動源としてノズル支持部１７をＸ−Ｚ方向に任意に移
動させるように構成されている。その具体的構成は、支
持台移動機構１４で採用されているのと同じ公知のＸ−
Ｙテーブル移動機構と同様である。ノズル回動機構２０
は、サーボモータＭ５を駆動源として任意の角度範囲を
回転するＸ軸方向に延びるシャフト２１とこのシャフト
２１に所定の間隔をあけて固定された３つのウォームギ
ヤ２２と、Ｙ軸方向に延びる３本の回動軸１９にそれぞ
れ固定された３つホイールギヤ２３とから構成されてい
る。サーボモータＭ５がある方向に所定の角度回転する
と、回動軸１９がそれぞれ時計回り方向に所定の角度回
動し、サーボモータＭ５が逆方向に所定の角度回転する
と、回動軸１９がそれぞれ反時計回り方向に所定の角度
回動する。この回動軸１９の回動に伴ってノズル２Ａ〜
２Ｃは、同時に同じ角度回動する。

【００４０】なお、図示していないが、分割コア支持台
１２とノズル２Ａ〜２Ｃとの間に相対的な運動を行わせ
て鉄心部１ｂに巻線導体３を巻装するように分割コア支
持装置１３及び巻線導体供給装置１６を制御する制御器
が設けられている。この制御器の構成は任意である。例
えば制御器は、鉄心部１ｂの側面１ｆ1 及び１ｆ2 に対
して巻線導体３を巻き付ける際に、ノズル２Ａ〜２Ｃが
対応する分割コア１Ａ1 〜１Ａ3 と干渉しないように分
割コアの中心を通る中心面に対するノズルの角度を定め
るように巻線導体供給装置のノズル回動機構２０を制御
する。また、制御器は継鉄部と磁極片部との間に形成さ
れる空間Ｓを埋めるように鉄心部１ｂに巻線導体３を巻
装するために必要な動作を、分割コア支持装置１３の支
持台移動機構１４、巻線導体供給装置１６のノズル移動
機構１８及びノズル回動機構２０に行わせる制御をす
る。この制御器は、マイクロコンピュータとモータの駆
動装置とを含んで構成することができる。

【００４１】次にこの装置を用いて三相分の３つの分割
コアに巻線部を形成するために図２に示した工程を実施
する場合の動作について説明する。まず最初の３つの分
割コア１Ａ1 〜１Ａ3 に同時に巻線導体を巻回するため
に、ノズル移動機構１８が制御器で制御されて図８の破
線で示した位置にノズル支持部１７を移動する。この状
態で、ノズル回動機構２０が制御器により制御されてノ
ズル２Ａ〜２Ｃ（なお以下図２の符号との整合性をとる
ために符号２を用いる）を分割コア１Ａ1 〜１Ａ3 の各
中心面に対して所定の角度で傾ける。図２（１）及び図
２（２）に示すように、鉄心部１ｂの側面１ｆ2 に対し
て巻線導体３を巻き付ける場合には、制御器によって制
御される支持台移動機構１４が分割コア支持台１２をＹ
方向の一方の方向（紙面の後方）に移動させて、ノズル
２を中心面５に対して右側にθ1傾けた状態にして巻回
動作を行う。鉄心部１ｂの側面１ｆ2 に対して巻線導体
３を巻き付けた後は、支持台移動機構１４が分割コア支
持台１２をＸ軸方向の一方の方向（図８で見て右側方
向）に移動させる。なおこの際に、ノズル移動機構１８
は、ノズル支持台１７を、Ｘ軸方向の他方の方向（図８
で見て左側方向）に移動させる。このようにすると分割
コア支持台１２のＸ方向の移動範囲を小さくできる。そ
してこの動作が行われている間に、ノズル回動機構２０
は回動軸を反時計方向に所定の角度回動させてノズル２
の中心面５に対するノズル２の角度を変更する。これに
よって図２（３）に示すように鉄心部１ｂの端面１ｇ2
からある程度離れる位置までノズル２を移動し、図２
（３）〜図２（５）に示すように、巻線導体３を鉄心部
１ｂの端面１ｇ2 に巻き付けている動作中に、ノズル２
がθ1 ＋θ2 度回動する。

【００４２】次にノズル２と中心面５との間の角度がθ
2 維持した状態で、図２（５）〜図２（７）に示すよう
に、鉄心部１ｂの側面１ｆ2 に巻線導体３を巻き付け
る。このときには、支持台移動機構１４が分割コア支持
台１２をＹ軸方向の他方の方向（図８の紙面で見て前方
方向）に移動させる。ノズル２が鉄心部１ｂの端面１ｇ
1 を越えると、図２（８）に示すように鉄心部１ｂの端
面１ｇ1 からある程度離れる位置までノズル２を移動
し、次に図２（３）〜図２（５）とは逆向きに、巻線導
体３を鉄心部１ｂの端面１ｇ1 に巻き付けている動作中
に、ノズル２をθ1＋θ2 度回動させて図２（１）の状
態に戻る。この動作のときには、支持台移動機構１４が
分割コア支持台１２をＸ軸方向の他方の方向（図８で見
て左方向）に移動させる。そしてノズル移動機構１８
は、ノズル支持部１７を、Ｘ軸方向の一方の方向（図８
で見て右側方向）に移動させる。そしてこの動作行われ
ている間に、ノズル回動機構２０は回動軸を時計回り方
向に所定の角度回動させてノズル２の中心面５に対する
ノズル２の角度を変更して図８に示す状態に戻る。以
後、ノズル移動機構１８がノズル支持部１７をＺ軸方向
及びＸ軸方向に少しずつ移動させながらこの動作が繰り
返される。

【００４３】そしてノズル２の角度を変えずに巻線導体
を巻回できる状態になると、ノズル回動機構２０はノズ
ル２がほぼ垂直状態になるように回動軸１９を回動させ
る。そして支持台移動機構１４が分割コア支持台１２を
Ｘ−Ｙ方向にボックス動作（軌跡が矩形状になる動き
を）させて鉄心部１ｂへの巻線導体の巻回を行う。なお
この際に、ノズル移動機構１８はノズル支持部１７をＺ
軸方向に徐々に移動させる。

【００４４】上記の動作は、図２の工程を実施する場合
の動作であって、その他の動作を行って任意の巻線部を
形成してもよいのは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ノズルと分割コアとが
干渉しないようにノズルの角度を分割コアの中心面に対
して適宜に変えながら巻線導体を巻回するため、鉄心部
の側面と継鉄部の湾曲する内面との間に形成される空間
部分にも、巻線導体が存在するように巻線導体を鉄心部
に対して巻装できる。その結果、従来よりも占積率を大
幅に高めることができる。また鉄心部の側面と継鉄部の
湾曲する内面との間に形成される空間部分に巻線導体を
存在させた状態で巻線導体を巻回していくことができる
ので、巻線導体の巻回作業中に巻線崩れが発生するのを
防止できる。そのため巻線導体を整列巻きすることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の方法の基本原理を説明する
ための図であり、図１（Ｂ）は本発明の方法により形成
した巻線部の状態を模式的に示す図である。

【図２】（１）〜（８）は、分割コア１に巻線を巻き付
ける当初の工程の一部を示す工程図である。

【図３】分割コアの中心面とノズルとの間の角度θの変
化の態様を説明するための図である。

【図４】巻線を整列した状態で巻き付けるための巻線導
体の巻き付け方または巻回方法を説明するために用いる
図である。

【図５】巻線を整列した状態で巻き付けるための巻線導
体の巻き付け方または巻回方法の他の例を説明するため
に用いる図である。

【図６】巻線を整列した状態で巻き付けるための巻線導
体の巻き付け方または巻回方法の更に他の例を説明する
ために用いる図である。

【図７】本発明の方法を実施するための巻線装置の一例
の概略側面図である。

【図８】本発明の方法を実施するための巻線装置の一例
の概略正面図である。

【図９】（Ａ）は従来の方法で巻線部を形成する場合の
ノズルと分割コアの関係を示すずであり、（Ｂ）は従来
の方法で形成した巻線部の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 分割コア ２ ノズル ３ 巻線導体 ４ 巻線部 ５ 中心面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩下 拓也 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山 洋電気株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組み合わされると環状の継鉄の一部を構
   成する継鉄部，一端が前記継鉄部に連結された鉄心部及
   び前記鉄心部の他端に連結された磁極片部を有し、前記
   継鉄部の前記鉄心部の側面とつながる内面が湾曲してい
   る分割コアを支持する分割コア支持台を有する分割コア
   支持装置と、 巻線導体を供給するノズルを備えて前記分割コアに対し
   て前記巻線導体を供給する巻線導体供給装置とを用い
   て、 前記分割コア支持台と前記ノズルとの間に相対的な運動
   を行わせて前記鉄心部に前記巻線導体を巻装する分割コ
   アの巻線方法であって、 前記鉄心部の前記側面に対して前記巻線導体を巻き付け
   る際に、前記ノズルが前記分割コアと干渉しないように
   前記継鉄部、前記鉄心部及び前記磁極片部の中心を通る
   中心面に対する前記ノズルの角度を定めて、前記継鉄部
   と前記磁極片部との間に形成される空間を埋めるように
   前記鉄心部に前記巻線導体を巻装して巻線部を形成する
   ことを特徴とする分割コアの巻線方法。
2. 【請求項２】 組み合わされると環状の継鉄の一部を構
   成する継鉄部，一端が前記継鉄部に連結された鉄心部及
   び前記鉄心部の他端に連結された磁極片部を有し、前記
   継鉄部の前記鉄心部の側面とつながる内面が湾曲してい
   る分割コアを支持する分割コア支持台を有する分割コア
   支持装置と、 巻線導体を供給するノズルを備えて前記分割コアに対し
   て前記巻線導体を供給する巻線導体供給装置とを用い
   て、 前記分割コア支持台と前記ノズルとの間に相対的な運動
   を行わせて前記鉄心部に前記巻線導体を巻装する分割コ
   アの巻線方法であって、 前記分割コア支持台に１つのステータを構成するために
   必要な数の複数の分割コアを列をなすように支持し、 前記巻線導体供給装置に複数のノズルを設け、 同時に複数相分の複数の分割コアにそれぞれ前記巻線導
   体を巻装して前記複数相分の複数の分割コアに前記巻線
   部を同時に形成し、 次に前記巻線導体を切断することなく引き回して次の複
   数相分の複数の分割コアにそれぞれ前記巻線導体を巻装
   して次の前記複数相分の複数の分割コアに前記巻線部を
   同時に形成し、 前記１つのステータを構成するために必要な複数の分割
   コアのすべてに巻線部を形成するまで上記動作を繰り返
   し、 前記鉄心部の前記側面に対して前記巻線導体を巻き付け
   る際に、前記複数のノズルが前記複数相分の複数の分割
   コアとそれぞれ干渉しないように、対応する各分割コア
   の前記継鉄部、前記鉄心部及び前記磁極片部の中心を通
   る中心面に対する前記各ノズルの角度を定めて、対応す
   る各分割コアの前記継鉄部と前記磁極片部との間に形成
   される空間を埋めるように前記鉄心部に前記巻線導体を
   巻装して前記巻線部を形成することを特徴とする分割コ
   アの巻線方法。
3. 【請求項３】 前記ノズルが前記分割コアの外周を相対
   的に１回転する間に前記ノズルの前記角度を変える必要
   がない場合には、前記分割コア支持台を動かして相対的
   な回転を得て、 前記ノズルが前記分割コアの外周を相対的に１回転する
   間に前記ノズルの前記角度を変える必要がある場合に
   は、前記ノズル及び前記分割支持台の両方を動かして相
   対的な回転を得ることを特徴とする請求項１または２に
   記載の分割コアの巻線方法。
4. 【請求項４】 前記ノズルが前記分割コアの前記鉄心部
   の前記側面に沿って前記分割コアに対して相対的に移動
   するときには前記角度の設定変更を行わず、 前記ノズルが前記分割コアの前記鉄心部の端面に沿って
   前記分割コアに対して相対的に移動するときに前記角度
   の設定変更を行うことを特徴とする請求項１または２に
   記載の分割コアの巻線方法。
5. 【請求項５】 前記鉄心部の前記側面と前記継鉄部の前
   記内面とが交わる部分またはその近傍の位置を巻装の開
   始位置として前記鉄心部に沿って前記巻線導体を前記鉄
   心部に巻回して完全巻回層を形成し、 次に前記鉄心部に沿う方向の巻回層の長さが外側に向か
   うに従って短くなるように前記巻線導体を前記完全巻回
   層の上に巻装して継鉄部側巻回層を形成し、 次に前記完全巻回層側の前記継鉄部側巻回層によって覆
   われていない部分の上に前記鉄心部に沿って前記巻線導
   体を巻回して巻回層を重ねて前記巻線部を完成すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の分割コアの巻線
   方法。
6. 【請求項６】 前記鉄心部の前記側面と前記継鉄部の前
   記内面とが交わる領域を巻装の開始領域として前記鉄心
   部に沿って前記巻線導体を前記鉄心部に巻回して最初の
   完全巻回層を形成し、 次に前記最初の完全巻回層の上に前記鉄心部に沿って前
   記巻線導体を前記鉄心部に巻回して次の完全巻回層を形
   成し、以後これを繰り返して前記巻線部を完成すること
   を特徴とする請求項１または２に記載の分割コアの巻線
   方法。
7. 【請求項７】 組み合わされると環状の継鉄の一部を構
   成する継鉄部，一端が前記継鉄部に連結された鉄心部及
   び前記鉄心部の他端に連結された磁極片部を有し、前記
   継鉄部の前記鉄心部の側面とつながる内面が湾曲してい
   る１以上の分割コアを支持する分割コア支持台を有する
   分割コア支持装置と、 巻線導体を供給する１以上のノズルを備えて前記分割コ
   アに対して前記巻線導体を供給する巻線導体供給装置
   と、 前記分割コア支持台と前記１以上のノズルとの間に相対
   的な運動を行わせて前記鉄心部に前記巻線導体を巻装す
   るように前記分割コア支持装置及び前記巻線導体供給装
   置を制御する制御器とを具備する分割コアの巻線装置で
   あって、 前記分割コア支持装置は前記分割コア支持台をＸ方向及
   びＹ方向（Ｘ方向と直交する一つの方向）に移動させる
   支持台移動機構を備え、 前記巻線導体供給装置は、前記１以上のノズルを回動自
   在に支持するノズル支持部と、前記ノズル支持部をＺ方
   向（Ｘ方向及びＹ方向と直交する一つの方向）並びに前
   記Ｘ方向に移動させるノズル移動機構と、前記Ｙ方向に
   軸線が延びる回動軸を中心して前記１以上のノズルを所
   定の角度範囲内で回動させるノズル回動機構とを備えて
   いることを特徴とする分割コアの巻線装置。
8. 【請求項８】 前記分割コア支持台には複数の前記分割
   コアが前記Ｘ方向に並び且つ前記Ｙ方向に前記鉄心部の
   積層方向端面が向くように複数の前記分割コアを保持す
   る保持治具が設けられ、 前記巻線導体供給装置の前記ノズル支持部には複数のノ
   ズルが前記Ｘ方向に並ぶように支持されている請求項７
   に記載の分割コアの巻線装置。
9. 【請求項９】 前記制御器は、前記鉄心部の前記側面に
   対して前記巻線導体を巻き付ける際に、前記ノズルが前
   記分割コアと干渉しないように前記継鉄部、前記鉄心部
   及び前記磁極片部の中心を通る中心面に対する前記ノズ
   ルの角度を定めるように前記巻線導体供給装置の前記ノ
   ズル回動機構を制御し、 前記継鉄部と前記磁極片部との間に形成される空間を埋
   めるように前記鉄心部に前記巻線導体を巻装するために
   必要な動作を、前記分割コア支持装置の前記支持台移動
   機構、前記巻線導体供給装置の前記ノズル移動機構及び
   前記ノズル回動機構に行わせる制御をするように構成さ
   れている請求項７に記載の分割コアの巻線装置。