JP3893087B2 - 巻線機のステータ取付治具およびステータの巻線方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レゾルバ、モータなどの電気回転装置におけるステータの巻線にたるみを形成する巻線機のステータ取付治具およびステータの巻線方法に係り、特に、ステータ巻線の交差による不具合を解消する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気回転装置の一例であるレゾルバとして、例えば図５に示すＶＲレゾルバ（バリアブルリラクタンスレゾルバ）が知られている。図５に示すＶＲレゾルバは、ステータ１の内側にコア（図示略）を設けたもので、ステータ１は、内周部に複数の磁極歯２を有する環状のステータスタック３の外周にコネクタ部４を設けて概略構成されている。ここで、コネクタ部４には複数の出力ピン５が取り付けられ、出力ピン５には、磁極歯２に巻回したステータ巻線６の端部が絡げられている。
【０００３】
図５は、ステータ１を巻線機に装着した状態を示している。巻線機には、ロッド７が設けられており、ロッド７は、ステータ１のコネクタ部４と内周部との間に配置される。この状態でステータ巻線６は磁極歯２に巻回されるとともに、その端部は、ロッド７を乗り越えて出力ピン５に絡げられた後に固着される。ロッド７は、ステータ１への巻線が完了した後にステータ巻線６の下から抜き出されるので、ステータ巻線６にたるみが設けられ、これによって温度変化等によるステータ巻線６の断線が防止される。
【０００４】
また、ステータ巻線６にたるみを設ける他の技術として、図６に示すように、出力ピン５の近傍に迂回ピン８を固定し、磁極歯２および出力ピン５との間でステータ巻線６を迂回ピン８の外側に迂回させるようにしたものがある。この技術では、ステータ１への巻線が完了した後に迂回ピン８が抜き取られるので、ステータ巻線６にたるみが設けられ、これによって温度変化等によるステータ巻線６の断線が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す従来の技術では、巻線機にロッド７を駆動する機構が必要なため、巻線機の構成が複雑化するという問題がある。また、巻線機におけるロッド７の安定した動作を確保することが難しく、このため、たるみ量を均一に管理することが困難となり信頼性が低いという問題もある。また、図６に示す技術では、ステータ１に対して迂回ピン８の取付け／取外しという作業が必要となり、製造工数が増加するという問題がある。さらに、迂回ピン８を取り付ける位置などに制約があり、十分なたるみを持たせることができず、温度変化によるステータ巻線６の断線防止を十分に果せない場合もある。
【０００６】
さらに、上記従来技術では、出力ピン５の本数が多くなるとステータ巻線６のたるみの部分でそれらが互いに交差することがある。そのような場合には、振動等によってステータ巻線６どうしが擦れ合って被膜が傷つき、短絡や断線等の重大な不具合に発展することが懸念される。
したがって、本発明は、巻線機を複雑化したり製造工数を増加させることがなく、しかもステータ巻線に安定したたるみを付与することができるのは勿論のこと、たるみの部分でのステータ巻線の交差を防止することができる巻線機のステータ取付治具およびステータの巻線方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の磁極突起を内周部に有するとともに複数の接続部が設けられたコネクタ部を外周部に有する環状のステータを支持することにより、巻線機によってステータ巻線が磁極突起に巻回され、かつ、ステータ巻線の端部が接続部に接続される作業を補助する巻線機のステータ取付治具において、ステータをステータ取付治具に支持したときに接続部と内周部との間に設けられた隙間を貫通してステータの一面に突出し、接続部と磁極突起との間で張設されるステータ巻線を乗り越えさせる突出部材を備え、この突出部材は、複数のステータ巻線を区分けして乗り越えさせる複数の凹部を備えていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、複数の磁極突起を内周部に有するとともに複数の接続部が設けられたコネクタ部を外周部に有する環状のステータをステータ取付治具に支持し、巻線機によってステータ巻線を磁極突起に巻回し、かつ、ステータ巻線の端部を接続部に接続するステータの巻線方法において、ステータの接続部と内周部との間に隙間を設け、ステータ取付治具に、ステータを支持したときに隙間を貫通してステータの一面に突出する突出部材を設け、この突出部材に複数の凹部を設け、接続部と磁極突起との間でステータ巻線を調節する際に、ステータ巻線を区分けしてそれぞれの凹部を乗り越えさせることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、ステータをステータ取付治具で支持するとステータの一面から突出部材が突出し、この突出部材によってステータ巻線にたるみが付与されるので、上記従来技術のように巻線機を複雑化したり製造工数を増やす必要がない。また、突出部材のステータからの突出量にはほとんど変動がないから、ステータ巻線に安定したたるみを付与することができる。さらに、接続部と磁極突起との間でステータ巻線を張設する際に、ステータ巻線を区分けしてそれぞれの凹部を乗り越えさせるから、ステータ巻線どうしを交差させることなく巻線を行うことができる。
【００１０】
突出部材の凹部に通すステータ巻線の本数は２本以下であることが望ましく、本数が２本の場合には、ステータ巻線を凹部の両端にそれぞれ通すようにしてステータ巻線どうしの間に充分な距離を確保することが望ましい。また、ステータ巻線の巻線が完了したら、ステータの内周部にワニスを塗布してステータ巻線を固定する。この場合において、ステータ取付治具にステータを支持したままワニスを塗布すると、ステータ巻線どうしの距離が保持されたまま固定されるので、ステータ巻線どうしの交差を確実に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。これらの図において符号１０はＶＲレゾルバであり、ＶＲレゾルバ１０は、ステータ１１と、ステータ１１内に配置される図示しないロータとから構成されている。図において符号１２はステータスタック（ステータ）であり、ステータスタック１２は、磁性材料からなる薄板と絶縁材料とを交互に積層し、それら全体を絶縁カバーで覆って構成されている。図３において中符号１３はステータスタック１２の一部である磁極歯（磁性突起）であり、磁極歯１３は、中央に向けて突出する首部１３ａと、ロータに所定のギャップを空けて対向する略円弧状の傘部１３ｂとからなり、首部１３ａにステータ巻線１４が巻回されている。
【００１２】
ステータスタック１２には、外周側へ突出する一対のアーム１５が形成され、それらアーム１５の間には、コネクタ部１６がステータスタック１２の外周との間に隙間１７を空けて固定されている。コネクタ部１６には、Ｌ字状をなす複数の出力ピン（接続部）１８が埋め込まれている。出力ピン１８の上端部は、コネクタ部１６の上面から突出し、そこにはステータ巻線１４の端部が絡げられ、溶接等の手段によって固着されている。また、出力ピン１８の他端部は、コネクタ部１６の背面部から突出し、そこにはソケットを介して又は直接に外部側配線が接続される。
【００１３】
図２において符号２０はステータ取付治具である。ステータ取付治具２０は、その上にステータスタック１２を載置したときにステータスタック１２が位置決めされるように形成されている。また、ステータ取付治具２０には、上方へ向けて突出するプレート（突出部材）２１が取り付けられ、プレート２１の上端部には、複数の溝（凹部、この実施形態では３つ）２１ａが形成されている。
【００１４】
ステータスタック１２をステータ取付治具２０に取り付けた状態では、プレート２１は、隙間１７を通ってステータスタック１２の上面に突出する。そのとき、溝２１ａの底が磁極歯１３から出力ピン１８に至る直線経路よりも高い位置となるように寸法設定されている。
【００１５】
次に、上記のようなステータスタック１２に巻線を行う手順について説明する。まず、ステータスタック１２をステータ取付治具２０に載置し、プレート２１の上端部をステータスタック１２の上面から突出させる。この状態でステータ取付治具２０およびステータスタック１２を巻線機に装着する。巻線機は、所定の磁極歯１３にステータ巻線１４を巻回し、巻回し終わったらステータ巻線１４の端部１４ａをプレート２１の溝２１ａに通すようにして出力ピン１８側へ送る。次いで、巻線機は、ステータ巻線１４の端部１４ａを出力ピン１８に絡げてそこに溶着させる。このような作業を繰り返すことにより、全ての出力ピン１８にステータ巻線１４の端部１４ａを絡げてゆく。また、その際には、両端の溝２１ａに１本のステータ巻線１４、中央の溝２１ａの両端に２本のステータ巻線１４をそれぞれ通すようにする。
【００１６】
ステータ巻線１４を巻回しおよび絡げる作業はステータ巻線１４に張力がかかった状態で行われるため、ステータ巻線１４は溝２１ａの底に押圧される。換言すると、ステータ巻線１４は、溝２１ａの底によって上方に突き上げられ、磁極歯１３、溝２１ａおよび出力ピン１８の間で山型をなす。したがって、巻線が完了したステータ１１をステータ取付治具２０から取り外すと、ステータ巻線１４の上方へ突き上げられた部分がたるみとなる。なお、巻線が完了したらステータスタック１２の内周部にワニスが塗布され、ステータ巻線１４が被覆される。その際、ワニスは、ステータスタック１２の隙間１７の近傍まで設けられ、その間に延在するステータ巻線１４の端部１４ａが固定される。
【００１７】
上記実施形態によれば、ステータスタック１２をステータ取付治具２０で支持するとステータスタック１２の上面からプレート２１が突出し、このプレート２１の溝２１ａによってステータ巻線１４にたるみが付与されるので、巻線機を複雑化したり製造工数を増やす必要がない。また、プレート２１の溝２１ａの底の突出高さにはほとんど変動がないこと、およびステータ巻線１４が溝２１ａの底に押圧されることから、ステータ巻線１４に安定したたるみを付与することができる。さらに、出力ピン１８に至るステータ巻線１４が溝２１ａによって区分けけされるので、ステータ巻線１４どうしを交差させることなく巻線を行うことができる。したがって、振動等によってステータ巻線１４の端部どうしが擦れ合うようなことがなく、短絡や断線などのトラブルの発生を未然に防止することができる。
【００１８】
ところで、上記実施形態では、４本のステータ巻線１４を３つの溝２１ａに通しているため、中央の溝２１ａに２本のステータ巻線１４が通される。その２本のステータ巻線１４どうしが接近していると、ステータ１１をステータ取付治具２０から取り外してステータ巻線１４をたるませたときに、両者が交差する可能性がある。そのために、上記実施形態では、２本のステータ巻線１４を溝２１ａの底の両端に通している。また、両側の溝２１ａにおいては、ステータ巻線１４をプレート２１の端の位置で通すようにして隣接するステータ巻線１４との距離を確保している。そのようなステータ巻線１４の溝２１ａ内における位置は、出力ピン１８と溝２１ａとの相対位置によって決まる。したがって、溝２１ａの位置は、各ステータ巻線１４が溝２１ａ内で上記のように配置されるように設計される。
【００１９】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、以下のように種々の変更が可能である。図４（Ａ）は、４本の出力ピン１８に対して４つの溝２１ａを有するプレート２１の変更例である。このような態様によれば、１つの溝２１ａに１本のステータ巻線を通すことができるから、溝２１ａの幅を狭くすることによって、出力ピン１８と溝２１ａとの位置関係にかかわらずステータ巻線１４どうしの間隔を確保することができる。なお、ステータ巻線１４を溝２１ａに挿入し易くするために、溝２１ａをＹ字状にすることも好適な態様の一つである。
【００２０】
図４（Ｂ）は、溝２１ａの両側の柱を丸棒に形成した変更例である。このような変更例では、ステータ巻線１４が柱と擦れ合ったときにステータ巻線１４の被膜が損傷を受けにくいという利点がある。
【００２１】
上記実施例では、１つのプレート２１に複数の溝２１ａを形成しているが、プレートを複数にして各プレートに溝を形成することもできる。また、ステータスタック１２をステータ取付治具２０に支持した状態でワニスの塗布を行うと、ステータ巻線１４どうしの間隔が保持された状態で固定されるので、ステータ巻線１４どうしの交差を効果的に防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ステータの接続部と内周部との間に隙間を設け、ステータ取付治具にステータを支持したときに隙間を貫通してステータの一面に突出する複数の凹部を有する突出部材を設け、接続部と磁極突起との間でステータ巻線を調節する際に、ステータ巻線を区分けしてそれぞれの凹部を乗り越えさせるから、巻線機を複雑化したり製造工数を増加させることがなく、ステータ巻線に安定したたるみを付与することができ、かつ、たるみの部分でのステータ巻線の交差を防止することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態において用いられるＶＲレゾルバおよびステータ取付治具の一部を示す斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態において用いられるＶＲレゾルバおよびステータ取付治具の一部を示す側断面図である。
【図３】 本発明の実施形態において用いられるＶＲレゾルバおよびステータ取付治具の一部を示す平面図である。
【図４】 実施形態のステータ取付治具のプレートの変更例を示す斜視図である。
【図５】 ステータ巻線にたるみを設ける従来の技術を示す斜視図である。
【図６】 ステータ巻線にたるみを設ける従来の技術の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１…ステータ、１２…ステータスタック（ステータ）、
１３…磁極歯（磁性突起）、１４…ステータ巻線、１６…コネクタ部、
１７…隙間、１８…接続部（出力ピン）、２０…ステータ取付治具、
２１…プレート（突出部材）、２１ａ…溝（凹部）。

Claims (2)

1. 複数の磁極突起を内周部に有するとともに複数の接続部が設けられたコネクタ部を外周部に有する環状のステータを支持することにより、巻線機によってステータ巻線が上記磁極突起に巻回され、かつ、ステータ巻線の端部が上記接続部に接続される作業を補助する巻線機のステータ取付治具において、
   上記ステータをステータ取付治具に支持したときに上記接続部と上記内周部との間に設けられた隙間を貫通して上記ステータの一面に突出し、上記接続部と上記磁極突起との間で張設されるステータ巻線を乗り越えさせる突出部材を備え、この突出部材は、複数のステータ巻線を区分けして乗り越えさせる複数の凹部を備えていることを特徴とする巻線機のステータ取付治具。
2. 複数の磁極突起を内周部に有するとともに複数の接続部が設けられたコネクタ部を外周部に有する環状のステータをステータ取付治具に支持し、巻線機によってステータ巻線を上記磁極突起に巻回し、かつ、ステータ巻線の端部を上記接続部に接続するステータの巻線方法において、
   上記ステータの上記接続部と上記内周部との間に隙間を設け、上記ステータ取付治具に、上記ステータを支持したときに上記隙間を貫通して上記ステータの一面に突出する突出部材を設け、この突出部材に複数の凹部を設け、上記接続部と上記磁極突起との間でステータ巻線を張設する際に、ステータ巻線を区分けしてそれぞれの凹部を乗り越えさせることを特徴とするステータの巻線方法。

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