绕线装置、绕线方法及电枢的制造方法
【专利摘要】抑制在对以层叠磁性板材的方式构成的铁芯片(2)的齿部(4)卷绕线圈(20)时产生的轭部(3)背面的弓状变形。利用配置在铁芯片(2)的层叠方向一侧的上侧销保持器(5a)和配置在另一侧的下侧销保持器(5b)，从层叠方向两侧保持施加线圈(20)的铁芯片(2)的轭部(3)。然后，向与铁芯片(2)的齿部(4)突出方向相反的方向牵引保持了铁芯片(2)的各销保持器(5a)、(5b)，使铁芯片(2)的轭部(3)整个背面按压到与轭部(3)背面对置的卡定面(61a)上而固定铁芯片(2)，并对齿部(4)施加线圈(20)。
【专利说明】绕线装置、绕线方法及电枢的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对以层叠磁性板材等的方式构成的层叠铁芯的齿部卷绕线圈的绕线装置、绕线方法、以及使用该绕线方法的电枢的制造方法。
【背景技术】
[0002]分割铁芯用于构成定子或转子。而且，在对形成于该分割铁芯的齿卷绕线圈时使用夹具。该夹具具有保持器单元。而且，该保持器单元由止挡部件、保持器、杆和弹性部件构成。止挡部件以能够滑动移动的方式收纳保持器。而且，在该保持器上连结有杆。从而，保持器和杆一体地滑动移动。
[0003]利用这样的保持器单元，如下所示地固定分割铁芯。首先，通过利用外部装置按压杆，来使形成于保持器的卡合部突出。于是在该状态下，分割铁芯的槽与卡合部卡合。接下来，外部装置从杆离开。于是，弹性部件将保持器拉入到止挡部件内部。分割铁芯和保持器一起被拉入到止挡部件内部。于是，分割铁芯的外周部按压并抵接于止挡部件的止挡面，分割铁芯被固定在规定的位置(例如，专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-236921号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的课题
[0008]近年来，定子和转子大型化。而且，随之而来的是，构成它们的铁芯的尺寸大型化。而且，卷绕于铁芯的齿部的线圈使用直径大的线圈。这样的大型的铁芯在使用以层叠磁性板材等的方式构成的铁芯的情况下，层叠个数增大，铁芯高度变高。
[0009]在对这样的铁芯高度高的大型铁芯的齿部卷绕线圈的情况下，只有铁芯的齿部借助绕线张力被集中地紧固，而在层叠方向上变形。而且，存在铁芯的轭部背面在铁芯的高度方向上产生弓状变形的问题。另外，由于线圈的直径变大，所以绕线张力增大。从而，存在轭部背面的弓状变形由于该绕线张力的增大而变得更显著的问题。
[0010]上述专利文献I所示的以往的夹具在某种程度上抑制了卷绕线圈时的分割铁芯的位置偏移，但并没有考虑到如上所述的近年来的大型铁芯，并且无法抑制铁芯的轭部背面的弓状变形。
[0011]本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于得到能够抑制在对以层叠磁性板材的方式构成的铁芯的齿部卷绕线圈时产生的轭部背面的弓状变形的绕线装置、绕线方法、以及使用该绕线方法的电枢的制造方法。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本发明的绕线装置中，
[0014]铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部，
[0015]对该铁芯片的上述齿部卷绕线圈的绕线装置具备铁芯保持部和卡具机构，
[0016]上述铁芯保持部具有:
[0017]第I部件，其配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧；
[0018]第2部件，其配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧；以及
[0019]各第I凸部，它们分别从上述第I部件及第2部件的各铁芯片侧端面突出设置，
[0020]使上述各第I凸部与在上述铁芯片的轭部的层叠方向两端面分别设置的各开口部嵌合，而保持上述铁芯片，
[0021]上述卡具机构具有:
[0022]卡具主体，其具备与上述轭部的背面对置的卡定面；以及
[0023]滑动部件，其与保持了上述铁芯片的上述第I部件及第2部件分别卡合，并且，向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引上述铁芯保持部，
[0024]通过上述滑动部件的滑动，使保持于上述铁芯保持部的上述轭部的背面按压到上述卡定面上而固定上述铁芯片。
[0025]另外，本发明的绕线方法中，
[0026]铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部，
[0027]对该铁芯片的上述齿部卷绕线圈的绕线方法执行如下工序:
[0028]使用配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧的第I部件和配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧的第2部件，从层叠方向两侧保持卷绕上述线圈的铁芯片的轭部的工序；
[0029]通过向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引保持了上述铁芯片的上述第I部件及第2部件，使上述铁芯片的轭部的背面按压到与上述轭部的背面对置的卡定面上而固定上述铁芯片的工序；以及
[0030]在固定了上述铁芯片的状态下对上述齿部卷绕线圈的工序。
[0031]另外，本发明的电枢的制造方法中，
[0032]铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部，并且在上述轭部具备能够弯曲的连结部，
[0033]将多个上述铁芯片通过上述各连结部连结成带状而构成的电枢的制造方法执行如下工序:
[0034]使用配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧的第I部件和配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧的第2部件，从层叠方向两侧保持卷绕上述线圈的铁芯片的轭部的工序；
[0035]通过向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引保持了上述铁芯片的上述第I部件及第2部件，使上述铁芯片的轭部的背面按压到与上述轭部的背面对置的卡定面上而固定上述铁芯片的工序；以及
[0036]在固定了上述铁芯片的状态下对上述齿部卷绕线圈的工序。
[0037]发明效果
[0038]本发明的绕线装置如上所述地构成，
[0039]因此，能够抑制由于对铁芯片的齿部卷绕线圈时的绕线张力而使得铁芯片的轭部背面在层叠方向上产生弓状变形。
[0040]并且，本发明的绕线方法以如上所述的方式进行，
[0041]因此，能够抑制由于对铁芯片的齿部卷绕线圈时的绕线张力而使得铁芯片的轭部背面在层叠方向上产生弓状变形。
[0042]并且，本发明的电枢的制造方法以如上所述的方式进行，
[0043]因此，能够抑制由于对铁芯片的齿部卷绕线圈时的绕线张力而使得铁芯片的轭部背面在层叠方向上产生弓状变形。从而，能够提高电枢整体的形状精度，得到高性能的电枢。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1是用于说明本发明的实施方式I的绕线装置的结构的示意图。
[0045]图2是用于说明本发明的实施方式I的铁芯部件的结构的说明图。
[0046]图3是示出本发明的实施方式I的定子的结构的俯视图。
[0047]图4是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0048]图5是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0049]图6是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0050]图7是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0051]图8是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0052]图9是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0053]图10是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0054]图11是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0055]图12是用于说明本发明的实施方式I的绕线装置的结构的示意图。
[0056]图13是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0057]图14是用于说明本发明的实施方式I的利用绕线装置进行的绕线的一个工序的示意图。
[0058]图15是示出本发明的实施方式I的铁芯保持部与滑动部件的卡合结构的其他例的示意图。
【具体实施方式】
[0059]实施方式1.
[0060]图1是用于说明本发明的实施方式I的绕线装置100的结构的示意图，示出了利用绕线装置100进行的绕线工序的一个场景。图1㈧是俯视图，图1⑶是沿图1㈧的俯视图中的A-A线的剖视图，图12(c-l)是示出后述的铁芯保持部5的各销(保持销、姿势保持销、卡定销)的位置关系的示意图。图2是用于说明利用绕线装置100卷绕了线圈的铁芯部件I的结构的图。图2(A)是放大示出铁芯部件I的一部分的俯视图，图2(B)是沿图2(A)的俯视图中的B-B线的剖视图。图3是示出使用利用绕线装置100卷绕了线圈的铁芯部件I形成的、作为旋转电机的电枢的定子10的俯视图。
[0061]首先，参照图2、图3，对铁芯部件I的结构进行说明。铁芯部件I由多个、这里是9个铁芯片2构成。而且，铁芯片2彼此构成为通过能够弯曲的连结部31连结成带状。而且，在铁芯部件I的各铁芯片2上隔着绝缘体8卷绕有线圈20。然后，铁芯部件I通过使连结部31弯曲，而使各铁芯片2配置成环状，由此得到定子10。另外，绝缘体8用于使铁芯片2和线圈20电绝缘，仅在图3中表示出，在其他附图中省略了图示。
[0062]铁芯片2是层叠磁性板材而构成的层叠铁芯。而且，铁芯片2具备沿周向延伸的轭部3和从该轭部3突出的齿部4。
[0063]在轭部3的层叠方向的两端面上的周向的中央部分设有截面呈大致圆形的开口部30。另外,在本实施方式I中，设在该层叠方向的一侧的端面上的开口部30和设在层叠方向的另一侧的端面上的开口部30由一个贯通孔构成。但是，各开口部30也不一定由贯通孔形成，只要在层叠方向的两端面分别设有开口部即可。
[0064]轭部3在周向两端部设有连结部31。而且，连结部31将相邻配置的铁芯片2彼此以能够弯曲的方式连结起来。
[0065]在本实施方式I中，在铁芯部件I中，使相邻的铁芯片2的轭部3的周向端部以每个磁性板材相互错开的方式重叠。在该铁芯片2的重叠部分设有凸部31a、凹部31b。而且，通过将凸部31a插入凹部31b来进行固定。而且，以能够弯曲的方式连结相邻的铁芯片2的连结部31由凸部31a和凹部31b构成。另外，连结部31只要是将相邻的铁芯片2彼此以能够弯曲的方式连结起来的结构即可，不限于本实施方式I的例子。
[0066]接下来，参照图1，对向这样的铁芯部件I的铁芯片2的齿部4卷绕线圈20的绕线装置100进行说明。另外，在以下的说明中，铁芯片2具有轭部3的作为齿部4突出侧的面的齿突出面和轭部3的作为与齿突出面相反侧的面的背面。
[0067]如图1所示，绕线装置100具备:铁芯保持部5，其用于保持铁芯片2 ;和卡具机构6，其将由铁芯保持部5保持的铁芯片2固定在线圈20的卷绕位置。并且，虽然在图1中省略了图示，但绕线装置100具备用于对由铁芯保持部5保持的铁芯片2的齿部4卷绕线圈20的飞叉7。飞叉7在卷绕线圈20时移动至线圈卷绕位置(参照图9等)，在除此之外的时间进行避让。
[0068]首先，对铁芯保持部5的结构进行说明。
[0069]铁芯保持部5具有:作为第I部件的上侧销保持器5a，其配置在铁芯片2的作为层叠方向的一个方向的上侧；和作为第2部件的下侧销保持器5b，其配置在作为层叠方向的另一方向的下侧。
[0070]各销保持器5a、5b分别固定于各旋转轴51a、51b。而且,旋转轴51a、51b是大致旋转体形状，在本实施方式I中由圆盘状的旋转体构成。各旋转轴51a、51b被旋转轴固定部52a、52b限制了旋转中心。而且，通过驱动旋转动力53a、53b，各销保持器5a、5b以旋转轴51a、51b为中心被间歇旋转驱动(参照图中箭头C)。另外，两旋转轴51a、51b的轴中心一致。
[0071]旋转轴固定部52a、52b通过直线移动部件58a、58b分别安装于成为固定基准的设备59a、59b。而且，利用直线移动部件58a、58b，各销保持器5a、5b沿铁芯片2的层叠方向被间歇直线驱动(参照图中箭头D)。另外，为了容易了解铁芯保持部5的结构，在图1(A)的俯视图上，省略了旋转轴固定部52a及旋转动力53a的记载。
[0072]上侧销保持器5a在配置铁芯片2的一侧的端面设有作为第I凸部的大致圆筒形状的保持销54a，其与设于轭部3的开口部30嵌合。保持销54a被用于对卷绕线圈20的铁芯片2(以下，在图1的说明中记作铁芯片21)的保持。
[0073]并且，在上侧销保持器5a上设有姿势保持部，其用于保持与卷绕线圈20的铁芯片2相邻的铁芯片2中的一侧的铁芯片2(以下，在图1的说明中记作铁芯片22)的姿势。本实施方式I中的姿势保持部是设在从保持销54a向一侧旋转规定角度Θ的位置的、作为第3凸部的姿势保持销56a。而且，姿势保持销56a的形状形成为与保持销54a相同的形状。姿势保持销56a通过与设于一侧的铁芯片22的轭部3上的开口部30嵌合，来保持铁芯片22的姿势。
[0074]并且，在从保持销54a旋转180度的位置设有与后述卡具机构6的滑动部件60卡合的、作为第2凸部的卡合销55a。
[0075]并且，在上侧销保持器5a内置有弹簧57a。而且，弹簧57a被配置在设有保持销54a的位置和旋转轴51a之间。
[0076]下侧销保持器5b的结构与上侧销保持器5a的结构基本相同，两销保持器5a、5b以彼此对置的方式配置。
[0077]在下侧销保持器5b上设有保持销54b、姿势保持销56b和卡合销55b。与上侧销保持器5a相同地，保持销54b被用于对卷绕线圈20的铁芯片21的保持。卡合销55b与后述的卡具机构6的滑动部件60卡合。姿势保持销56b的形成位置与上侧销保持器5a的姿势保持销56a不同，其被配置在从保持销54b向另一侧旋转规定角度Θ的位置。下侧销保持器5b的姿势保持销56b用于保持与卷绕线圈20的铁芯片21相邻的铁芯片2中的另一侧的铁芯片2(以下，在图1的说明中记作铁芯片23)的姿势。
[0078]并且，在下侧销保持器5b的设有保持销54b的位置和旋转轴51b之间，与上侧销保持器5a的情况相同地内置有弹簧57b。
[0079]利用构成铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b，将卷绕线圈20的铁芯片21和配置在其相邻两侧的铁芯片22、23这连续的3个铁芯片21、22、23以使各齿部4成为彼此分离的方向的方式沿着各销保持器5a、5b的外周面进行保持。此时，上侧销保持器5a的姿势保持销56a、下侧销保持器5b的姿势保持销56b的设置位置被确定为，使得与卷绕线圈20的铁芯片21相邻的铁芯片22、23的姿势被保持成相邻的铁芯片22、23的各齿部4比铁芯片21的齿突出面靠轭部3侦U。
[0080]接下来，对卡具机构6的结构进行说明。
[0081]卡具机构6由如下部分构成:卡具主体61，其具备与卷绕线圈20的铁芯片21的轭部3背面对置的卡定面61a ;滑动部件60，其以卡具主体61为固定基准滑动；以及直线移动动力62，其驱动滑动部件60。滑动部件60的滑动方向是与卷绕线圈20的铁芯片21的齿部4的突出方向相反的方向(图1中，箭头E的方向)。
[0082]滑动部件60由与铁芯保持部5的上侧销保持器5a卡合的第I滑动部60a和与铁芯保持部5的下侧销保持器5b卡合的第2滑动部60b构成。第I滑动部60a具备与上侧销保持器5a的卡合销55a卡合的孔部65a，第2滑动部60b具备与下侧销保持器5b的卡合销55b卡合的孔部65b。
[0083]通过向第1、第2滑动部60a、60b的孔部65a、65b分别插入卡合销55a、55b,铁芯保持部5与滑动部件60卡合。而且，当使滑动部件60滑动时，铁芯保持部5被向与卷绕线圈20的铁芯片21的齿部4的突出方向相反的方向牵引。而且，通过牵引铁芯保持部5，保持于铁芯保持部5的卷绕线圈20的铁芯片21的轭部3背面被按压到卡定面61a上(参照后面说明的图8)。
[0084]另外，卡定面61a至少具有与轭部3背面相等的尺寸，以便能够卡定卷绕线圈20的铁芯片21的轭部3的整个背面。并且，卡定面61a期望形成为与轭部3背面的形状对应的形状。本实施方式I的铁芯片2的轭部3背面是图2所示的俯视时平缓的弧状的曲面。因此，卡定面61a的形状与轭部3背面的形状对应地形成为与轭部3背面平行的曲面。并且，考虑到例如轭部3背面的形状不是曲面而是形成为平面的情况。在该情况下，只要卡定面61a的形状与轭部3背面的形状对应地形成为与轭部3背面平行的平面即可。
[0085]如上所述的卡具机构6通过直线移动部件63安装于成为固定基准的设备64。而且，直线移动部件63以靠近或远离卷绕线圈20的铁芯片21的方式直线驱动卡具机构6整体(参照图中箭头F)。另外，在设备64设有限制部件64a。而且，通过限制部件64a与直线移动部件63接触，限制了沿铁芯片21方向移动的卡具机构6的移动范围。
[0086]接下来，对绕线装置100的绕线方法的一例进行详细说明。首先，按照顺序示出主要的工序。
[0087](工序SI)铁芯部件输送工序
[0088](工序S2)姿势变形工序
[0089](工序S3)铁芯保持部的退避及旋转工序
[0090](工序S4)卡具机构前进工序
[0091](工序S5)铁芯片保持工序(铁芯保持部的接近工序)
[0092](工序S6)铁芯片固定及绕线工序
[0093](工序S7)绕线结束工序
[0094](工序S8)重复上述工序S2?S7(与构成铁芯部件的铁芯片的个数相当的次数)
[0095](工序S9)在进行了最后的铁芯片的姿势变形后，搬出铁芯部件的工序
[0096]参照图4?图11及图13、图14，对这些各工序进行详细地说明。图4?图11示出了绕线装置100的绕线的各工序，各图的(A)是俯视图，(B)是沿各图(A)的俯视图中的A-A线的剖视图，图13及图14是示出图4?图11的各图中的铁芯保持部5的各销(保持销54a、54b、姿势保持销56a、56b、卡合销55a、55b)的位置关系的示意图。
[0097]图4示出(工序SI)铁芯部件输送工序，图5示出(工序S2)姿势变形工序，图6示出(工序S3)铁芯保持部的退避及旋转工序，图7示出(工序S4)卡具机构前进工序，图8不出(工序S5)铁芯片保持工序(铁芯保持部的接近工序)，图9不出(工序S6)铁芯片固定及绕线工序。另外，图10是示出对第I个铁芯片的绕线结束的状态的图，图11是示出第2个铁芯片的铁芯片固定及绕线工序的图。
[0098]另外，在各图的俯视图(A)中，为了容易了解铁芯保持部5的结构，省略了旋转轴固定部52a及旋转动力53a的记载。并且，在各图的剖视图(B)中，为了容易了解铁芯保持部5的结构，省略了处于线圈20的卷绕位置的铁芯片以外的铁芯片的记载。
[0099](工序SI)铁芯部件输送工序(参照图4及图13(C_4))
[0100]在铁芯部件输送工序中，铁芯部件I以呈直线状配置的状态被送入到绕线装置100内。铁芯保持部5的各销(保持销54a、54b、姿势保持销56a、56b、卡合销55a、55b)的位置关系如图13(C-4)所示，成为上侧销保持器5a的保持销54a与下侧销保持器5b的姿势保持销56b对置的位置关系。
[0101]如图4(A)、图4(B)所示，被送入到绕线装置100内的铁芯部件I移动至如下位置，在该位置处，设置在位于送入方向端部的第I个铁芯片2 (以下，在基于图4?图11的绕线方法的说明中记作铁芯片2a)的轭部3上的开口部30的位置处于上侧销保持器5a的保持销54a的正下方。然后，铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b被分别向靠近铁芯片2a的方向直线驱动。然后，上侧销保持器5a的保持销54a及下侧销保持器5b的姿势保持销56b被分别插入到铁芯片2a的轭部3两端面的各开口部30中。
[0102](工序S2)姿势变形工序(参照图5及图13(C_5))
[0103]在姿势变形工序中，上侧销保持器5a和下侧销保持器5b同时绕逆时针旋转规定角度Θ。从而，由此呈直线状配置的铁芯部件I的姿势变形，第I个铁芯片2a如图5(A)所示地移动至线圈20的卷绕位置。另外，通过第I个铁芯片2a移动至线圈卷绕位置，与铁芯片2a相邻的第2个铁芯片2(以下，在基于图4?图11的绕线方法的说明中记作铁芯片2b)移动至铁芯片2a移动前的位置。
[0104](工序S3)铁芯保持部的退避及旋转工序(参照图6及图13(C_6))
[0105]姿势变形工序后，铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b分别向远离铁芯片2a的方向暂时退避。从而，上侧销保持器5a的保持销54a及下侧销保持器5b的姿势保持销56b被从铁芯片2a的开口部30拔出。然后，只有下侧销保持器5b绕顺时针旋转规定角度Θ，回到姿势变形前的位置。此时的铁芯保持部5的各销的位置关系如图6(B)、图13(C-6)所示地成为如下位置关系:上侧销保持器5a的保持销54a与下侧销保持器5b的保持销54b对置，且上侧销保持器5a的卡合销55a与下侧销保持器5b的卡合销55b对置。
[0106](工序S4)卡具机构前进工序(参照图7及图13(C_7))
[0107]接下来，如图7所示，卡具机构6整体由直线移动部件63直线驱动，向第I个铁芯片2a方向前进。卡具机构6前进至卡具主体61的卡定面61a与卷绕线圈20的第I个铁芯片2a的轭部3背面紧密接触的位置。此时，第I滑动部60a的孔部65a与上侧销保持器5a的卡合销55a对置，第2滑动部60b的孔部65b与下侧销保持器5b的卡合销55b对置。
[0108](工序S5)铁芯片保持工序(参照图8及图14(C_8))
[0109]接下来，如图8所示，铁芯保持部5再次被向接近铁芯片2a的方向直线驱动。然后，上侧销保持器5a的保持销54a及下侧销保持器5b的保持销54b被分别插入到铁芯片2a的轭部3两端面的各开口部30中，铁芯片2a被保持。
[0110]同时，上侧销保持器5a的卡合销55a及下侧销保持器5b的卡合销55b被分别插入到第I滑动部60a的孔部65a及第2滑动部60b的孔部65b中。然后，上侧销保持器5a与第I滑动部60a卡合，下侧销保持器5b与第2滑动部60b卡合。
[0111]并且，此时，下侧销保持器5b的姿势保持销56b被插入到与第I个铁芯片2a相邻的第2个铁芯片2b上的层叠方向下侧的开口部30中，铁芯片2b的姿势被保持。第2个铁芯片2b的保持位置是铁芯片2b的齿部4比第I个铁芯片2a的齿突出面靠轭部3侧的位置。
[0112]另外，在本实施方式I中将孔部65a、65b的尺寸设定为比卡合销55a、55b的尺寸稍大。从而，孔部65a、65b的尺寸有富余,形成了容易进行卡合销55a、55b的插入的结构。另外，关于孔部65a、65b的形状,只要能够通过与卡合销55a、55b的卡合来牵引铁芯保持部5，可以是任何形状。在本实施方式I中，作为例子设置了截面呈四边形状的孔部65a、65b，但不限于此。
[0113](工序S6)铁芯片固定及绕线工序(参照图9及图14(C_9))
[0114]接下来，如图9所示，在固定了卡具主体61的位置的状态下，利用直线移动动力62使滑动部件60的第I滑动部60a、第2滑动部60b滑动。从而，铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b被向与卷绕线圈20的第I个铁芯片2a的齿部4的突出方向相反的方向牵引。由此，保持于上侧销保持器5a、下侧销保持器5b上的铁芯片2a的轭部3的整个背面被按压到卡具主体61的卡定面61a上，从而卷绕线圈20的第I个铁芯片2a被可靠地固定。
[0115]此时，在上侧销保持器5a、下侧销保持器5b内置有弹簧57a、57b，因此能够防止牵引上侧销保持器5a、下侧销保持器5b而产生的张力直接施加到铁芯保持部5的旋转轴51a、51b。
[0116]然后，使线圈供给卷绕用的飞叉7移动到绕线开始位置，将铁芯片2a的轭部3的整个背面按压到卡具主体61的卡定面61a上。然后,在卡定该铁芯片2a的状态下,利用飞叉7对铁芯片2a的齿部4卷绕线圈20。另外，飞叉7安装于未图示的绕线头，一边绕齿部4的周围回转一边供给线圈20，对齿部4卷绕线圈20。
[0117](工序S7)绕线结束工序
[0118]图10及图14 (C-10)示出了结束通过上述各工序对第I个铁芯片2a的齿部4进行的绕线，并使飞叉7退避的状态。绕线结束后，铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b被分别向远离铁芯片2a的方向直线驱动。从而，上侧销保持器5a的保持销54a及下侧销保持器5b的保持销54b被从铁芯片2a的轭部3两端面的各开口部30拔出。并且，下侧销保持器5b的姿势保持销56b被从第2个铁芯片2b的开口部30拔出。然后，使卡具机构6整体向远离铁芯片2a的方向退避。
[0119](工序S8)重复上述工序S2?S7
[0120]在铁芯保持部5、卡具机构6退避后，移至对第2个铁芯片2b卷绕线圈20。首先，通过上述工序S2的姿势变形工序，使第2个铁芯片2b移动至线圈20的卷绕位置，接下来进行工序S3?S7，对第2个铁芯片2b进行线圈20的卷绕。另外，在图11及图14(C-1l)中示出了第2个铁芯片2b的铁芯片固定及绕线工序。
[0121]对第3个以后的铁芯片也同样地卷绕线圈20。将工序S2?S7重复与构成铁芯部件I的铁芯片2的个数相当的次数(这里是9次)，由此对全部的铁芯片2卷绕线圈20。
[0122](工序S9)在进行了最后的铁芯片的姿势变形后，搬出铁芯部件的工序
[0123]在完成对最后的铁芯片2i的绕线后，进行铁芯片2i的姿势变形，铁芯部件I成为呈直线状配置的状态，将铁芯部件I从绕线装置100搬出。由此结束对铁芯部件I的绕线工序。
[0124]在结束全部的绕线工序后，使铁芯部件I的各连结部31弯曲，以各铁芯片2的齿部4位于内侧的方式配置成环状。然后，通过焊接等将铁芯部件I的两端部的铁芯片2的轭部3彼此固定连接，由此完成图3所示的定子10。
[0125]利用如上所述的绕线方法及绕线装置100，在本实施方式I中得到下述效果。
[0126]首先，绕线装置100的铁芯保持部5由上侧销保持器5a、下侧销保持器5b构成。然后，通过上侧销保持器5a、下侧销保持器5b的保持销54a、54b与卷绕线圈20的铁芯片2的层叠方向两端面的各开口部30嵌合，来保持铁芯片2。而且，上侧销保持器5a、下侧销保持器5b与滑动部件60的第I滑动部60a、第2滑动部60b分别卡合。在卷绕线圈20时，通过滑动部件60滑动，上侧销保持器5a、下侧销保持器5b被同时牵引，铁芯片2的轭部3背面被按压到卡具主体61的卡定面61a上。
[0127]铁芯片2在层叠方向两端侧被上侧销保持器5a、下侧销保持器5b保持。进而，由于上侧销保持器5a、下侧销保持器5b被第I滑动部60a、第2滑动部60b同时牵引，所以该牵引力作用至铁芯片2的层叠方向两端侧，成为将铁芯片2的轭部3背面按压到卡定面61a上的力。
[0128]一般地，在这样地对以层叠磁性板材的方式形成的铁芯片的齿部卷绕线圈时，只有齿部借助绕线张力被集中地紧固。特别地，在对层叠个数多的大型铁芯片卷绕线圈的情况下，由于基于绕线张力的紧固，使得齿部在层叠方向上被压缩，从而轭部背面作用有在层叠方向上产生弓状变形的力。
[0129]但是，在本发明的绕线方法及绕线装置100中，能够在以铁芯片2中变形力大的轭部3的层叠方向两端侧为作用点，将铁芯片2的轭部3整个背面按压到卡定面61a上的状态下，对铁芯片2的齿部4进行线圈的卷绕。因此，即使由于线圈20的卷绕而只有铁芯片2的齿部4被集中地紧固，也是在铁芯片2的轭部3背面被沿着卡定面61a拉伸的状态下卷绕线圈20，能够抑制铁芯片2的轭部3背面在层叠方向上的弓状变形。
[0130]而且，由于能够抑制铁芯片2的弓状变形，所以能够在确保齿部4的层叠方向两端面平行的状态下卷绕线圈20，能够实现线圈20的整齐性的提高。
[0131]而且，由于能够抑制铁芯片2的弓状变形，所以提闻了铁芯片2的形状精度，提闻了将多个铁芯片2呈环状配置而形成的定子10的圆度，能够得到耐久性高的高精度的定子10。
[0132]并且，卷绕线圈20的铁芯片2以轭部3背面被按压到卡定面61a上的方式卡定。而且，具备该卡定面61a的卡具主体61安装于成为固定基准的设备64。因此,卡定面61a的位置不会因按压力而移位。因此，铁芯片2的线圈卷绕位置恒定。从而，明确了铁芯片2和飞叉7的相对位置，因此能够进一步提高线圈20的整齐性。
[0133]并且，如本实施方式I所示，通过将铁芯保持部5的大致圆筒状的保持销54a、54b插入到设于铁芯片2的轭部3上的截面呈大致圆形的开口部30而保持铁芯片2的结构的结构刚性高。因此，能够防止由于在铁芯保持部5被滑动部件60牵引时由保持销54a、54b对铁芯片2的开口部30施加的力，而使得开口部30变形或破损。
[0134]并且，将设于铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b的姿势保持销56a、56b插入与卷绕线圈20的铁芯片2相邻的铁芯片2的轭部3的开口部30。由此，以相邻的各铁芯片的齿部4被配置在比卷绕线圈20的铁芯片2的轭部3的齿突出面靠轭部3侧的位置的方式保持各铁芯片。因此，在利用飞叉7对铁芯片2卷绕线圈20时，相邻的各铁芯片2与飞叉7不会发生干涉，能够高精度地进行线圈20的卷绕。
[0135]并且，构成铁芯保持部5的上侧销保持器5a、下侧销保持器5b是作为旋转体形状的圆盘状。利用设于该圆盘状的各销保持器5a、5b的保持销54a、54b、姿势保持销56a、56b，能够沿着各销保持器5a、5b的外周面，以至少使卷绕线圈20的铁芯片2及位于其相邻两侧的各铁芯片2这连续的3个铁芯片2的齿部4成为彼此分离的方向的方式保持3个铁芯片2。因此，能够利用简单的结构可靠地进行对连续3个铁芯片2的保持，能够实现线圈的卷绕精度的提高。
[0136]而且，上侧销保持器5a、下侧销保持器5b以使与卷绕线圈20的铁芯片2相邻的铁芯片2的齿部4比卷绕线圈20的铁芯片2的齿突出面靠轭部3侧的方式保持相邻的铁芯片2。因此，能够不干涉相邻的铁芯片2地，利用飞叉7对卷绕线圈20的铁芯片2进行线圈的卷绕。
[0137]另外，在本实施方式I中，通过将上侧销保持器5a、下侧销保持器5b的卡合销55a、55b分别插入第I滑动部60a的孔部65a、第2滑动部60b的孔部65b，来进行铁芯保持部5的上侧销保持器5a及下侧销保持器5b、与滑动部件60的第I滑动部60a及第2滑动部60b的卡合，但不一定限于此。
[0138]参照图15，对铁芯保持部5的上侧销保持器5a及下侧销保持器5b、与滑动部件60的第I滑动部60a及第2滑动部60b的卡合结构的其他例进行说明。另外，图15(A)、(B)为其他例1，图15 (C)、⑶为其他例2，图15 (A)、图15 (C)示出上侧销保持器5a的俯视图，图15 (B)、图15⑶示出沿图15(A)、图15(C)的俯视图中的A-A线的剖视图。另外，下侧销保持器5b和第2滑动部60b的卡合结构与上侧销保持器5a和第I滑动部5b的卡合结构相同，因此省略了附图及说明。
[0139]例如在图15(A)、(B)的其他例I中，在上侧销保持器5a设有孔部550，在第I滑动部60a侧设有卡合销650。通过将第I滑动部60a的卡合销650插入第I部件的孔部550，来使上侧销保持器5a和第I滑动部60a卡合。
[0140]并且，例如在图15(C)、(D)的其他例2中，在上侧销保持器5a设有截面呈大致长方形状的卡合销551，在第I滑动部60a设有与卡合销551卡合的阶梯部651。通过将上侧销保持器5a的卡合销551钩挂于第I滑动部60a的阶梯部651，来使上侧销保持器5a与第I滑动部60a卡合。
[0141]这样，铁芯保持部5的上侧销保持器5a及下侧销保持器5b、与滑动部件60的第I滑动部60a及第2滑动部60b的卡合结构存在各种变形，只要能够利用滑动部件60牵引铁芯保持部5，就可以是任何结构。
[0142]并且，在本实施方式I中，卡定面61a形成为与铁芯片2的轭部3背面平行的曲面，但不一定限于此。
[0143]绕线时对齿部施加的紧固力根据铁芯片的层叠高度、线圈的线径而改变。在紧固力大的情况下，存在这样的情况:通过在卷绕线圈后解除铁芯片的按压固定，产生了由紧固力导致的回弹，铁芯片的轭部背面产生弓状变形。在这样的情况下，例如，将卡定面形成为相对于轭部背面在层叠方向上下侧翘曲的曲面，由此能够在铁芯片的轭部背面沿着卡定面的曲面翘曲的状态下卷绕线圈。在轭部背面预先翘曲的状态下卷绕线圈，并以使卷绕时的翘曲量和卷绕后的回弹量相抵消的方式设定卡定面的翘曲曲面，由此能够抑制铁芯片的轭部背面的弓状变形。
[0144]并且，在本实施方式I中，说明了对通过连结部连结的多个铁芯片的齿部卷绕线圈的情况。作为其他例，在对各铁芯片未连结的分割铁芯片的齿部卷绕线圈的情况下也能够应用同样的想法。即，通过在将分割铁芯的轭部背面按压到卡定面上的状态下卷绕线圈，能够抑制分割铁芯片的轭部背面的弓状变形。
[0145]并且，在本实施方式I中，在上侧销保持器5a上设置了用于保持相邻的铁芯片2中的一侧的铁芯片2的姿势保持销56a，并在下侧销保持器5b上设置了用于保持相邻的铁芯片2中的另一侧的铁芯片2的姿势保持销56b。但是，姿势保持销的配置等不限于此。作为其他例，可以是这样的结构:在上侧销保持器5a上设有保持另一侧的铁芯片2的姿势保持销，在下侧销保持器5b上设有保持一侧的铁芯片2的姿势保持销。并且，作为其他例，也可以是这样的结构:在上侧销保持器5a、下侧销保持器5b各设有2根姿势保持销，并从两侧利用姿势保持销保持相邻的各铁芯片2。
[0146]并且，在本实施方式I中，作为电枢的例子，采用了旋转电机的定子，并对向构成定子的铁芯片的绕线方法进行了说明，但不限于电枢为定子的情况，也可以应用于作为旋转电机的转子发挥功能的电枢、或线性马达的电枢等，能够抑制层叠型的铁芯片的轭部背面的弓状变形。
[0147]并且，本发明能够在其发明的范围内对实施方式进行适当变形、省略。
【权利要求】
1.一种绕线装置，其中， 铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部， 对该铁芯片的上述齿部卷绕线圈的绕线装置具备铁芯保持部和卡具机构， 上述铁芯保持部具有: 第1部件，其配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧； 第2部件，其配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧；以及 各第1凸部，它们分别从上述第1部件及第2部件的各铁芯片侧端面突出设置， 使上述各第1凸部与在上述铁芯片的轭部的层叠方向两端面分别设置的各开口部嵌合，而保持上述铁芯片， 上述卡具机构具有: 卡具主体，其具备与上述轭部的背面对置的卡定面；以及 滑动部件，其与保持了上述铁芯片的上述第1部件及第2部件分别卡合，并且，向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引上述铁芯保持部， 通过上述滑动部件的滑动，使保持于上述铁芯保持部的上述轭部的背面按压到上述卡定面上而固定上述铁芯片。
2.根据权利要求1所述的绕线装置，其中， 上述卡定面形成为能够卡定上述铁芯片的轭部的整个背面， 上述卡具机构使保持于上述铁芯保持部的上述铁芯片的轭部的整个背面按压到上述卡定面上而固定上述铁芯片。
3.根据权利要求1所述的绕线装置，其中， 上述第1部件及第2部件具有分别从上述各铁芯片侧端面突出设置的各第2凸部， 上述滑动部件具备以上述各第2凸部能够分别插入的方式开口的各孔部， 通过将上述各第2凸部分别插入上述滑动部件的各孔部来进行上述滑动部件与上述第1部件及第2部件的卡合。
4.根据权利要求2所述的绕线装置，其中， 上述第1部件及第2部件具有分别从上述各铁芯片侧端面突出设置的各第2凸部， 上述滑动部件具备以上述各第2凸部能够分别插入的方式开口的各孔部， 通过将上述各第2凸部分别插入上述滑动部件的各孔部来进行上述滑动部件与上述第1部件及第2部件的卡合。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的绕线装置，其中， 上述铁芯片在上述轭部设有能够弯曲的连结部， 上述铁芯部件是将多个上述铁芯片通过上述各连结部连结成带状而构成的， 在对上述铁芯部件的各齿部卷绕线圈的绕线装置中， 上述铁芯保持部具备姿势保持部，该姿势保持部以使与卷绕上述线圈的铁芯片相邻的铁芯片的齿部的位置处于比卷绕上述线圈的铁芯片的齿部的突出面靠轭部侧的位置的方式保持上述相邻的铁芯片的姿势。
6.根据权利要求5所述的绕线装置，其中， 上述姿势保持部由各第3凸部构成，该各第3凸部分别从上述第1部件及第2部件的上述铁芯片侧端面突出设置，并且形成为与上述第1凸部相同的形状， 使该各第3凸部分别与在上述相邻的铁芯片的轭部设置的上述各开口部嵌合，而保持上述相邻的铁芯片的姿势。
7.根据权利要求5所述的绕线装置，其中， 上述铁芯保持部是以旋转轴为中心旋转的旋转体形状， 将一个上述第3凸部插入与卷绕上述线圈的铁芯片相邻的一个铁芯片的轭部的开口部， 并将另一个上述第3凸部插入与卷绕上述线圈的铁芯片相邻的另一个铁芯片的轭部的开口部， 由此，沿着该铁芯保持部的外周面以至少使连续的3个铁芯片的齿部成为彼此分离的方向的方式保持上述3个铁芯片。
8.—种绕线方法，其中， 铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部， 对该铁芯片的上述齿部卷绕线圈的绕线方法具备: 使用配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧的第1部件和配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧的第2部件，从层叠方向两侧保持卷绕上述线圈的铁芯片的轭部的工序； 通过向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引保持了上述铁芯片的上述第1部件及第2部件，使上述铁芯片的轭部的背面按压到与上述轭部的背面对置的卡定面上而固定上述铁芯片的工序；以及 在固定了上述铁芯片的状态下对上述齿部卷绕线圈的工序。
9.一种电枢的制造方法，其中， 铁芯片以层叠磁性板材的方式构成，并具备轭部和从上述轭部突出的齿部，并且在上述轭部具备能够弯曲的连结部， 将多个上述铁芯片通过上述各连结部连结成带状而构成的电枢的制造方法具备: 使用配置在上述铁芯片的层叠方向的一侧的第1部件和配置在上述铁芯片的层叠方向的另一侧的第2部件，从层叠方向两侧保持卷绕上述线圈的铁芯片的轭部的工序； 通过向与上述铁芯片的齿部的突出方向相反的方向牵引保持了上述铁芯片的上述第1部件及第2部件，使上述铁芯片的轭部的背面按压到与上述轭部的背面对置的卡定面上而固定上述铁芯片的工序；以及 在固定了上述铁芯片的状态下对上述齿部卷绕线圈的工序。
【文档编号】H02K15/095GK104350669SQ201280073527
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】水野健, 吉田真一郎, 岩崎俊明, 山本一之, 秋田裕之, 梅田隆司 申请人:三菱电机株式会社