【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電機子の巻線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コミュテータを備える電機子の磁極への巻線においては、電機子の巻線のコイル開角は、固定子側の磁界を構成する開角に一致させるように巻線がなされていた。すなわち、固定子側の磁界が２極の場合は、コイル開角は、ほぼ１８０度近くとなり、固定子側の磁界が４極の場合は、コイル開角は、ほぼ９０度近くとなる。したがって、巻線は、回転電機子の複数の磁極にまたがって巻線される重ね巻きとして巻線されるのが通常であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な重ね巻きであると、電機子の磁極間のスロットに、コイルの巻線をする際に、すでに巻線されたコイルが巻線すべきスロットの上を覆っているため、その箇所には巻線が出来ず、スロット内に巻線がされない空隙ができてしまう。また、このような巻線方法では、線材間の密着が悪く、線材間の隙間も生じやすい。したがって、所望回数の巻線がされないとともに、電機子の両端部において、既に巻線されたコイルの上を次に巻かれるコイルが重なるため、コイルエンド部が膨らんでしまうという問題があった。
このように、所望の巻数が巻回されないため、所望のモータ特性が得られないとともに、コイルの両端部が膨らんでしまうため軸方向に余分なスペースを取り、コミュテータの取り付け位置が、電機子の端面から遠くなり、モータケースの軸方向の長さが長くなってしまうにも拘わらず、モータの特性には何ら寄与しないことになる。したがって、電機子の各スロットに巻線される線材が隙間無く巻線され、かつ、コイルエンド部の膨らみの少ない巻線方法が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、コミュテータをそなえた電機子の各磁極に線材を巻線する、電機子の集中巻線方法において、巻線する磁極のスロットに、スロット中心線以上に線材が巻線されないように、巻線規制部材をスロット内に収容して巻線することを特徴とする。
【０００５】
第２の発明は、請求項１において前記コミュテータをそなえた電機子の磁極の数は少なくとも４つ以上であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、電機子の磁極に巻線するのに、磁極間をまたがって複数の磁極に巻線する重ね巻きを採用せず、各巻線において一つの磁極毎に巻線する集中巻を採用したので、線材は各磁極の周囲に密着して、隙間なく巻線される。さらに、複数のコイルが電機子の両端部で巻き重ならないのでコイルエンドの膨らみを少なくする事が出来る。したがって、コミュテータの固定位置を、電機子の端面の近くにすることができ、電機子を収容するモータケースの軸方向の長さを短くする事が出来る。
【０００７】
なお、本発明は、上記の集中巻きの特徴を発揮させるため、スロットの中心線を境にして、磁極に巻かれる線材がスロット中心線を越えないように、線材の巻き付け範囲を規制する規制部材を、スロットに挿入した状態で、磁極に巻線することを特徴とする。このようにすることで、それぞれの磁極に巻線される線材は、スロットの中心線を越えないようにすることが出来るので、各磁極に均一な巻線をすることが可能になる。
【０００８】
第２の発明では、集中巻きにおいてコミュテータを備えた電機子の磁極の数は少なくとも４つ以上であるとしたので、従来の重ね巻きの問題である電機子の磁極間のスロットに、コイルの巻線をする際に、すでに巻線されたコイルが巻線すべきスロットの土を覆っているため、その箇所には巻線が出来ず、スロット内に巻線がされない空隙ができてしまうことや、このような巻線方法では、線材間の密着が悪く、線材間の隙間も生じやすいという問題を防止できる。さらに、電機子の両端部で複数のコイルが巻き重ならないので、コイルエンドの膨らみを少なくする事が出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の巻線方法を実施するための装置の一構成例として、以下のような巻線構造が示される。
まず電機子（１）の出力軸（２）を回転可能に保持する支持台（３）と、電機子の磁極（４）に線材（１０）を巻き付けるため、磁極の周囲を回転しつつ、その先端から線材を繰り出すフライヤ（５）と、巻線する磁極（４）の両側のスロット（６）に線材を案内するために、スロット開口部（７）近辺に位置するフォーマ（８）と、磁極への巻線時に線材がコミュテータ（９）に接触するのを防ぐ、図示しないコミュテータカバーと、コミュテータ（９）の端子に線材（１０）を係止する場合に、線材（１０）をコミュテータ（９）の端子（１１）に案内する、図示しないコミュテータガイドと、巻線する磁極（４）のスロット（６）に、スロット（６）の中心線以上に線材（１０）が、巻き付けられるのを防止する、規制部材（１２）とからなる。
【００１０】
なお規制部材（１２）は、電機子（１）の下側から、シリンダー（１３）等の駆動機構で、スロット（６）内に収容される構造となっているが、このような構造に限るものではない。
【００１１】
つぎに動作につき説明する。まず、巻線される電機子（１）の出力軸（２）を、垂直方向に立設する支持台（３）の上部のチャック（１４）の挿入穴に挿入し、チャック（１４）外周を覆う円筒部材（１６）が上昇して、チャック（１４）を締めて、出力軸（２）を固定する。
【００１２】
なおこの際、電機子（１）の巻線される磁極（４）のセンターが、フライヤ（５）の回転軸に一致するよう、電機子（１）の周方向の位置を決めておく。
【００１３】
つぎに、巻線される磁極（４）をその両側のスロット開口部（７）を残して、両側面から電機子を覆うフォーマ（８）をシリンダー（１５）等の駆動機構により、電機子（１）に向け移動させ、電機子（１）外周に当接させる。又、フライヤに内包され、フライヤの中心軸上を前後に移動可能な、図示しないセンターフォーマを前進させて、巻線される電機子の磁極の外周に当接させ、両フォーマにより、スロット開口部（７）に線材（１０）が案内されるようにする。
【００１４】
以上の準備ができたら、先端の線材（１０）が図示しないクランプに保持されたフライヤ（５）を前進させて、同じくフライヤ（５）に内包され、フライヤ（５）の中心軸上に出入り可能になっている図示しないコミュテータガイドを前進させるとともに、図示しないコミュテータカバーを上方に移動させて、コミュテータ（９）を露出させる。
【００１５】
この状態で、フライヤ（５）を回転させると、フライヤ先端の線材（１０）が、コミュテータ（９）のＵ字状の端子（１１）に案内される。
【００１６】
この後、図示しないコミュテータガイドを後退させるとともに、図示しないコミュテータカバーを下降させ、さらに巻線する磁極のスロット（６）に電機子（１）の下側から、規制部材（１２）を挿入させて、磁極（４）に対するスロット（６）の外側半分を規制部材（１２）により占有する。
【００１７】
この様な状態から、フライヤ（５）を回転させると、フライヤ（５）先端の線材（１０）は、フォーマ（８）に接触したのちフォーマ（８）の斜面を滑り落ちて、図示しないセンターフォーマが位置する、スロット開口部（７）に案内されて、磁極（４）間のスロット（６）内に巻き落とされる。
【００１８】
所定回数巻線されたら、フォーマ（８）および図示しないセンターフォーマを後退させ、図示しないコミュテータカバーを上昇させて、規制部材（１２）を下降させ、電機子（１）のスロット（６）から外した後、所定角度電機子（１）を回転させ、新たに巻線される磁極（４）をフライヤ（５）に対向させる。
【００１９】
この状態で、再びフォーマ（８）および図示しないセンターフォーマを電機子（１）に当接させ、図示しないコミュテータガイドを前進させ、規制部材（１２）の一方を上昇させてスロット（６）内に収容した後、フライヤ（５）を回転させて、新たな磁極（４）に対応するコミュテータ（９）のＵ字状の端子（１１）に線材（１０）を係止させる。
【００２０】
線材（１０）を係止したら、図示しないコミュテータガイドを後退させ、図示しないコミュテータカバーを下降させて、コミュテータ（９）を覆い、フライヤ（５）を回転させて、新たな磁極（４）に線材（１０）を巻き付ける。
【００２１】
以上の動作を繰り返し、最初に線材（１０）を係止したコミュテータ（９）のＵ字状の端子（１１）に線材（１０）を係止したところで巻線作業を終了する。
【００２２】
このあと、フライヤ（５）先端の線材（１０）を図示しないクランプに保持し、Ｕ字状の端子（１１）と図示しないクランプ間の線材（１０）をカットした後、フォーマ（８）および図示しないセンターフォーマを後退させ、支持台（３）のチャック（１４）を締めている、チャック外周の円筒部材（１６）を下降させて、チャック（１４）による電機子（１）の出力軸（２）の保持を解除し、電機子（１）を支持台（３）から取り外して、あらたな電機子（１）と交換する。
【００２３】
以上の巻線作業において、巻線は、各磁極（４）毎の集中巻きとし、その際、スロット（６）の中心線以上に線材（１０）が巻線されないように、規制部材（１２）をスロット（６）内に収容するので、既に巻線がされたスロット（６）内の線材（１０）に、後から巻線される線材（１０）が干渉する事がなく、さらに最大限の線材（１０）をスロット（６）内に巻線することが出来る。
【００２４】
なお、電機子（１）の磁極（４）の数は、本願の実施例では、磁極数を８としたが、これに限るものではなく、４でも、１２でも、その他の数でも構わない。これらは巻線仕様により、適宜決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電機子の磁極への巻線状態を示す斜視図
【図２】本発明の電機子の磁極への巻線状態を示す平面図
【図３】本発明の電機子の磁極への巻線の結線図
【図４】従来の電機子の磁極への巻線状態を示す斜視図
【図５】従来の電機子の磁極への巻線の結線図
【符号の説明】
１ 電機子
２ 出力軸
３ 支持台
４ 磁極
５ フライヤ
６ スロット
７ スロット開口部
８ フォーマ
９ コミュテータ
１０ 線材
１１ 端子
１２ 規制部材
１３ シリンダー
１４ チャック
１５ シリンダー
１６ 円筒部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an armature winding method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the winding of the armature provided with the commutator around the magnetic pole, the winding of the armature is wound so that the opening angle of the coil of the armature matches the opening angle of the magnetic field on the stator side. That is, when the magnetic field on the stator side is two poles, the coil opening angle is nearly 180 degrees, and when the magnetic field on the stator side is four poles, the coil opening angle is almost 90 degrees. Therefore, the winding was usually wound as a lap winding wound over a plurality of magnetic poles of the rotating armature.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a lap winding, when the coil is wound in the slot between the magnetic poles of the armature, the already wound coil covers the slot to be wound. No winding is formed at the location, and a void is formed in the slot where no winding is made. Further, in such a winding method, adhesion between the wires is poor, and a gap between the wires is easily generated. Therefore, there has been a problem that the desired number of windings is not performed, and the coil to be wound next overlaps the already wound coil at both ends of the armature, so that the coil end portion expands.
As described above, since the desired number of turns is not wound, desired motor characteristics cannot be obtained, and extra space is taken in the axial direction because both ends of the coil swell, so that the mounting position of the commutator is Although the distance from the end face increases, the axial length of the motor case becomes longer, but does not contribute to the characteristics of the motor. Therefore, there has been a demand for a winding method in which a wire wound around each slot of the armature is wound without gaps and the bulge of the coil end portion is small.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a concentrated winding method for an armature, in which a wire is wound around each magnetic pole of an armature provided with a commutator, the wire is not wound around a slot of a magnetic pole to be wound beyond a slot center line. Further, the winding regulation member is housed in the slot and wound.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the armature provided with the commutator has at least four or more magnetic poles.
[0006]
Function and Effect of the Invention
In the first invention, concentrated winding in which each magnetic pole is wound for each magnetic pole in each winding is not adopted for winding around the magnetic poles of the armature, instead of employing lap winding in which a plurality of magnetic poles are wound across magnetic poles. Since it is adopted, the wire is wound tightly around the magnetic poles without any gap. Furthermore, since the plurality of coils do not overlap at both ends of the armature, the swelling of the coil end can be reduced. Therefore, the commutator can be fixed at a position near the end face of the armature, and the axial length of the motor case accommodating the armature can be reduced.
[0007]
In addition, in order to exhibit the feature of the concentrated winding described above, the present invention provides a regulating member for regulating the winding range of the wire so that the wire wound around the magnetic pole does not exceed the center line of the slot with respect to the center line of the slot. Is wound around a magnetic pole in a state of being inserted into a slot. By doing so, the wire wound around each magnetic pole can be prevented from exceeding the center line of the slot, so that a uniform winding can be performed on each magnetic pole.
[0008]
In the second invention, since the number of magnetic poles of the armature provided with the commutator in the concentrated winding is at least four or more, the winding of the coil is inserted into the slot between the magnetic poles of the armature, which is a problem of the conventional lap winding. When making a wire, the coil that has already been wound covers the soil of the slot to be wound, so that winding can not be made at that point, and there is a gap in the slot where winding is not made, In such a winding method, it is possible to prevent the problem that the adhesion between the wires is poor and a gap between the wires is easily generated. Furthermore, since a plurality of coils do not overlap at both ends of the armature, swelling of the coil end can be reduced.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The following winding structure is shown as one configuration example of an apparatus for implementing the winding method of the present invention.
First, a support (3) for rotatably holding the output shaft (2) of the armature (1) and a wire (10) around the magnetic pole (4) of the armature are rotated while rotating around the magnetic pole. A flyer (5) for feeding the wire from the tip, a former (8) located near the slot opening (7) for guiding the wire to the slots (6) on both sides of the magnetic pole (4) to be wound; When the wire (10) is engaged with a commutator cover (not shown) and a terminal of the commutator (9) to prevent the wire from coming into contact with the commutator (9) when winding the wire (10), the wire (10) is connected to the commutator (9). ) Prevents the wire (10) from being wound around the commutator guide (not shown) and the slot (6) of the magnetic pole (4) to be wound beyond the center line of the slot (6). With the regulating member (12) Ranaru.
[0010]
The regulating member (12) has a structure in which it is housed in the slot (6) from the lower side of the armature (1) by a driving mechanism such as a cylinder (13), but is limited to such a structure. Not something.
[0011]
Next, the operation will be described. First, the output shaft (2) of the armature (1) to be wound is inserted into the insertion hole of the chuck (14) on the upper part of the support stand (3) which stands vertically, and the outer periphery of the chuck (14) is The covering cylindrical member (16) rises, tightens the chuck (14), and fixes the output shaft (2).
[0012]
At this time, the circumferential position of the armature (1) is determined so that the center of the magnetic pole (4) on which the armature (1) is wound coincides with the rotation axis of the flyer (5).
[0013]
Next, the former (8) which covers the armature from both sides of the magnetic pole (4) to be wound, leaving the slot openings (7) on both sides thereof, is driven by a driving mechanism such as a cylinder (15). The armature (1) is moved toward 1) and brought into contact with the outer periphery of the armature (1). Further, a center former (not shown), which is included in the flyer and can move back and forth on the center axis of the flyer, is advanced to abut the outer periphery of the magnetic pole of the armature to be wound. The wire (10) is guided to (7).
[0014]
When ready above, the wire tip (10) is moved forward the flyer (5) held by the clamp (not shown), also enclosed in the flyer (5), can enter and exit on the central axis of the flyer (5) The commutator guide (not shown) is moved forward, and the commutator cover (not shown) is moved upward to expose the commutator (9).
[0015]
When the flyer (5) is rotated in this state, the wire (10) at the tip of the flyer is guided to the U-shaped terminal (11) of the commutator (9).
[0016]
Thereafter, the commutator guide (not shown) is retracted, the cover (not shown) is lowered, and the restricting member (12) is inserted from below the armature (1) into the slot (6) of the magnetic pole to be wound. The outer half of the slot (6) for the magnetic pole (4) is occupied by the regulating member (12).
[0017]
When the flyer (5) is rotated from such a state, the wire (10) at the tip of the flyer (5) comes into contact with the former (8), and then slides down the slope of the former (8), so that a center former (not shown) is formed. Are guided into the slot openings (7), where they are wound into the slots (6) between the magnetic poles (4).
[0018]
After the winding is performed a predetermined number of times, the former (8) and the center former (not shown) are retracted, the commutator cover (not shown) is raised, the regulating member (12) is lowered, and the former (8) is removed from the slot (6) of the armature (1). Then, the armature (1) is rotated by a predetermined angle, and the newly wound magnetic pole (4) faces the flyer (5).
[0019]
In this state, the former (8) and the center former (not shown) are again brought into contact with the armature (1), the commutator guide (not shown) is advanced, and one of the regulating members (12) is raised to enter the slot (6). After being accommodated, the flyer (5) is rotated to lock the wire (10) to the U-shaped terminal (11) of the commutator (9) corresponding to the new magnetic pole (4).
[0020]
When the wire (10) is locked, the commutator guide (not shown) is retracted, the commutator cover (not shown) is lowered, the commutator (9) is covered, and the flyer (5) is rotated, so that the new magnetic pole (4) is connected to the wire. Wind (10).
[0021]
The above operation is repeated, and when the wire (10) is locked to the U-shaped terminal (11) of the commutator (9) to which the wire (10) is locked first, the winding operation is completed.
[0022]
Thereafter, the wire (10) at the tip of the flyer (5) is held by a clamp (not shown), and the wire (10) between the U-shaped terminal (11) and the clamp (not shown) is cut. The center former is retracted, and the cylindrical member (16) on the outer periphery of the chuck, which is tightening the chuck (14) of the support (3), is lowered, and the output shaft (2) of the armature (1) is moved by the chuck (14). ) Is released, the armature (1) is removed from the support (3), and is replaced with a new armature (1).
[0023]
In the above winding operation, the winding is concentrated winding for each magnetic pole (4), and in this case, the regulating member (12) is set so that the wire (10) is not wound beyond the center line of the slot (6). Is accommodated in the slot (6), so that the wire rod (10) to be wound later does not interfere with the wire rod (10) in the already wound slot (6). The wire (10) can be wound in the slot (6).
[0024]
The number of magnetic poles (4) of the armature (1) is eight in the embodiment of the present invention, but is not limited to this, and may be four, twelve, or any other number. These are appropriately determined according to the winding specifications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state of winding on a magnetic pole of an armature of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a state of winding on a magnetic pole of an armature of the present invention. FIG. Connection diagram of winding to magnetic pole [FIG. 4] Perspective view showing winding state to magnetic pole of conventional armature [FIG. 5] Connection diagram of winding to magnetic pole of conventional armature [Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Armature 2 Output shaft 3 Support 4 Magnetic pole 5 Flyer 6 Slot 7 Slot opening 8 Former 9 Commutator 10 Wire 11 Terminal 12 Regulator 13 Cylinder 14 Chuck 15 Cylinder 16 Cylindrical member