專利名稱：繞組方法及繞組裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及繞組方法及繞組裝置的改進(jìn)，該方法及裝置用于將導(dǎo)線纏繞在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的定子鐵心上。
背景技術(shù)：
人們已知傳統(tǒng)的適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子型定子的繞組方法有直接繞組方法和插件繞組方法，其中，直接繞組方法是將導(dǎo)線直接纏繞在齒上，而插件繞組方法是將預(yù)先已纏繞好的導(dǎo)線插入槽內(nèi)。以下(a)及(b)中所描述的方法為直接繞組方法。
(a)一種直接繞組方法，其中，通過插入一噴頭，該噴頭將導(dǎo)線供應(yīng)給每個(gè)槽內(nèi)，從而將導(dǎo)線纏繞在鐵心上。
(b)一種直接繞組方法，其中，通過移動(dòng)一噴頭，該噴頭將導(dǎo)線供應(yīng)給每個(gè)槽的外側(cè)上，從而將導(dǎo)線纏繞在鐵心上。
以下(c)中所描述的方法為插件繞組方法。
(c)一種插件繞組方法，其中，預(yù)先將導(dǎo)線纏繞在沿齒內(nèi)側(cè)設(shè)置的桿形件上，然后將該導(dǎo)線插入槽內(nèi)。
日本專利局2000年公告的Tokkai2000-270524以及日本專利局2001年公告的Tokkai2001-103716公開了采用直接繞組方法的繞組裝置，該繞組裝置包括一掛鉤，該掛鉤將由噴頭供應(yīng)的導(dǎo)線上的一點(diǎn)引入槽內(nèi)。
日本專利局2000年公告的Tokkai2000-245120公開了一種插件繞組方法。
發(fā)明概述盡管直接繞組方法(a)及(b)適用于將導(dǎo)線密集地纏繞在每個(gè)齒上的密集繞組，但這些方法卻不適用于將導(dǎo)線纏繞在許多齒上方的分布繞組。如果嘗試用(a)及(b)中的直接繞組方法來(lái)進(jìn)行分布繞組，那么槽上方初始纏繞相位的導(dǎo)線將成為一種障礙物，使得將要纏繞的后續(xù)相位的導(dǎo)線不能被纏繞。即使手動(dòng)地將導(dǎo)線插入槽內(nèi)，在鐵心與導(dǎo)線之間也會(huì)有間隙，從而不能提高導(dǎo)線相對(duì)于鐵心的占空系數(shù)(密度)。
當(dāng)使用(c)中的插件繞組方法來(lái)進(jìn)行分布繞組時(shí)，可通過將導(dǎo)線插入槽的背部?jī)?nèi)來(lái)提高導(dǎo)線的占空系數(shù)。但是，繞組線圈端部的長(zhǎng)度會(huì)增大，從而導(dǎo)致線圈尺寸的增大且需要有形成線圈端部的步驟。此外，隨著線圈端部的長(zhǎng)度增大，即使該線圈端部不影響原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，發(fā)熱量也會(huì)由于銅耗而增大。
本發(fā)明的目的是提供一種繞組方法及繞組裝置，其可提高線圈部分的占空系數(shù)，同時(shí)可使線圈端部變短。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種繞組方法，用于在基本上為圓筒狀的鐵心上形成線圈，該鐵心包括一基本上為圓柱狀的軛鐵、自該軛鐵起徑向突出的許多齒以及形成在相鄰該齒之間的槽，該繞組方法包括步驟提供一用于放出導(dǎo)線的噴頭；提供一用于將該導(dǎo)線導(dǎo)入槽內(nèi)的導(dǎo)件；相對(duì)于該鐵心三維地移動(dòng)該噴頭，以形成線圈；相對(duì)于該鐵心并沿該鐵心的徑向移動(dòng)該導(dǎo)件；以及通過相對(duì)于該鐵心移動(dòng)該導(dǎo)件，來(lái)將該導(dǎo)線插入該槽內(nèi)。
該繞組方法還可包括步驟形成第一線圈，使二個(gè)或多個(gè)齒位于該第一線圈內(nèi)；使該第一線圈的線圈端部離開該齒的軸向端面；以及當(dāng)形成第二線圈時(shí)，使至少一個(gè)公共齒包括在該第一線圈內(nèi)和該第二線圈內(nèi)，將該第二線圈邊部插入由該齒和該第一線圈的線圈端部所限定的間隙內(nèi)，以使該第二線圈邊部基本上與槽的底部相接觸。
此外，本發(fā)明還提供了一種繞組裝置，用于在基本上為圓筒狀的鐵心上形成線圈，該鐵心包括一基本上為圓筒狀的軛鐵、自該軛鐵起徑向突出的許多齒以及形成在相鄰該齒之間的槽，該繞組裝置包括一噴頭，用于放出導(dǎo)線；一噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于相對(duì)于鐵心三維地移動(dòng)該噴頭以形成線圈，其中通過該噴頭的三維移動(dòng)，將該導(dǎo)線纏繞在兩個(gè)或多個(gè)齒上；一導(dǎo)件，用于將該導(dǎo)線導(dǎo)入槽內(nèi)；一導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于相對(duì)于鐵心并沿該鐵心的徑向移動(dòng)該導(dǎo)件，其中通過該導(dǎo)件相對(duì)于該鐵心的移動(dòng)，將該導(dǎo)線插入該槽內(nèi)。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在本說明書的其它部分闡明，并表示在附圖中。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是依照第一實(shí)施例的一種內(nèi)繞組裝置的橫截面。
圖2是依照第一實(shí)施例的該內(nèi)繞組裝置的局部透視圖。
圖3A-3C是依照第一實(shí)施例的推板的側(cè)視圖。
圖4是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖5是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖6是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖7是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖8是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖9是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖10是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖11是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖12是鐵心在繞組過程中的局部透視圖，說明繞組方法中的一個(gè)步驟。
圖13是依照第二實(shí)施例的一種內(nèi)繞組裝置的局部透視圖。
圖14是依照第二實(shí)施例的一種噴頭的透視圖。
圖15是依照第二實(shí)施例的噴頭的側(cè)視圖。
發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以下將基于
本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖1至12中，基本上為圓筒狀的鐵心8構(gòu)成了內(nèi)轉(zhuǎn)子型三相四極電動(dòng)機(jī)的定子。該基本上為圓筒狀的鐵心8包括一基本上為圓筒狀的軛鐵和二十四個(gè)自該軛鐵起徑向突出且等角、等間隔設(shè)置的齒8a(磁極)。在相鄰的齒8a之間形成有槽8b。為形成定子線圈，完成將導(dǎo)線90纏繞在五個(gè)齒8a上的分布繞組。
沿圓周方向形成有四組線圈，每組都包括U、V及W相線圈中的每一個(gè)。每個(gè)線圈都由裝入槽8b內(nèi)的線圈邊部92，從該槽8b中露出且延伸過五個(gè)齒8a上方的線圈端部91，以及在該線圈邊部92與線圈端部91之間的彎角部103三個(gè)部分組成。沿徑向按順序地形成每個(gè)線圈端部91，其中，U相線圈端部91u位于最外側(cè)，V相線圈端部91v位于中間位置，以及W相線圈端部91w位于最內(nèi)側(cè)。該U、V及W線圈包括至少一個(gè)公共齒。由于該U、V及W相線圈端部91u，91v，91w相互阻礙，因此它們幾乎不重疊。
應(yīng)注意到的是，本發(fā)明并不限于前述電動(dòng)機(jī)，可用于其它具有不同相數(shù)和極數(shù)的電動(dòng)機(jī)。例如，二相四極電動(dòng)機(jī)，其定子包括十六個(gè)齒和槽，同時(shí)將導(dǎo)線纏繞在兩個(gè)齒上。
圖1表示了一種用于自動(dòng)地制造定子線圈的內(nèi)繞組裝置1。該內(nèi)繞組裝置1包括用于支撐鐵心8的定子支架11，以及用于轉(zhuǎn)動(dòng)該定子支架11的分度馬達(dá)13。經(jīng)由軸承將該定子支架11可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在框架12上。經(jīng)由齒輪93和環(huán)形齒輪94將分度馬達(dá)13的旋轉(zhuǎn)傳遞給定子支架11。這里，將定子支架11的中央軸設(shè)定為Z軸，該Z軸形成了鐵心8的中央軸。
該內(nèi)繞組裝置1包括用于放出導(dǎo)線90的噴頭3，以及用于相對(duì)于鐵心8三維地移動(dòng)該噴頭3的噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)10。該噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括用于支撐每個(gè)噴頭3的頭部4，用于支撐該頭部4的圓筒狀頭部支撐桿5，用于繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)該頭部支撐桿5的頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20，以及使該頭部支撐桿5沿Z軸方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頭部支撐桿移動(dòng)機(jī)構(gòu)30。
該頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)20包括插入頭部支撐桿5外周邊內(nèi)的花鍵21，與該花鍵21滑動(dòng)接合的齒輪22，與該齒輪22相嚙合的小齒輪23，以及用于驅(qū)使該小齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng)的頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24。該頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24的旋轉(zhuǎn)被傳遞給頭部支撐桿5，由此轉(zhuǎn)動(dòng)頭部4。將該頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24固定在框架12上，同時(shí)經(jīng)由軸承25將齒輪22支撐于框架12上以使該齒輪22與小齒輪23相嚙合。結(jié)果，可極大地減少包括有頭部4的可轉(zhuǎn)動(dòng)物質(zhì)。
該頭部支撐桿移動(dòng)機(jī)構(gòu)30包括經(jīng)由軸承33來(lái)支撐頭部支撐桿5以使該頭部支撐桿5可繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可移動(dòng)基座7，支撐該可移動(dòng)基座7以使該基座7可相對(duì)于框架12在Z軸方向上移動(dòng)的導(dǎo)軌9，被擰入該可移動(dòng)基座7內(nèi)的滾珠螺桿31，以及用于驅(qū)使該滾珠螺桿31轉(zhuǎn)動(dòng)的可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32。當(dāng)通過該可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠螺桿31時(shí)，可移動(dòng)基座7就上下移動(dòng)，由此就經(jīng)由頭部支撐桿5使該頭部4在Z軸方向上作與可移動(dòng)基座7相類似的運(yùn)動(dòng)。
噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)10還具有用于使噴頭3向相對(duì)于Z軸的基本上徑向方向移動(dòng)的噴頭徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)40，由此，使導(dǎo)線90與齒8a對(duì)準(zhǔn)。如圖2所示，該噴頭徑向移動(dòng)機(jī)構(gòu)40包括可使噴頭3向相對(duì)于Z軸的基本上徑向方向滑動(dòng)移動(dòng)的齒條42，與該齒條42相嚙合的小齒輪43，穿過頭部支撐桿5以支撐該小齒輪43的圓筒狀噴頭移動(dòng)桿6，以及用于驅(qū)使該噴頭移動(dòng)桿6轉(zhuǎn)動(dòng)的噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)50。
當(dāng)該噴頭移動(dòng)桿6相對(duì)于頭部支撐桿5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小齒輪43就相對(duì)于齒條42轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣每個(gè)噴頭3就向相對(duì)于Z軸的基本上徑向方向移動(dòng)。結(jié)果，就不一定要將使該齒輪43轉(zhuǎn)動(dòng)的噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54支撐于頭部4上，從而可極大地減少包括有該頭部4的可移動(dòng)物質(zhì)。
該噴嘴徑向方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)40并不限于采用小齒輪43的構(gòu)造，而是可以采用鏈構(gòu)造、凸輪構(gòu)造或類似物以使噴頭移動(dòng)桿6與每個(gè)噴頭3互鎖。
此外，單個(gè)頭部4上的噴頭3數(shù)量并不限于一個(gè)，可根據(jù)技術(shù)要求例如要在多個(gè)位置上同時(shí)地執(zhí)行繞組而增加為兩個(gè)或三個(gè)。
自未示出的導(dǎo)線供應(yīng)源、經(jīng)由張緊裝置、穿過噴頭移動(dòng)桿6的內(nèi)部將導(dǎo)線90引導(dǎo)至噴頭3。所供應(yīng)的該導(dǎo)線90可以是一扎許多根。這樣做就可以增加占空系數(shù)，從而改進(jìn)電動(dòng)機(jī)性能。
噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)50包括插入噴頭移動(dòng)桿6外周邊內(nèi)的花鍵51，與該花鍵51滑動(dòng)接合的齒輪52，與該齒輪52相嚙合的小齒輪53，以及用于驅(qū)使該小齒輪53轉(zhuǎn)動(dòng)的噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54。該噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54的旋轉(zhuǎn)被傳遞給噴頭移動(dòng)桿6，由此轉(zhuǎn)動(dòng)小齒輪43。將該噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54固定在框架12上，同時(shí)經(jīng)由軸承55將齒輪52支撐于框架12上以使該齒輪52與小齒輪53相嚙合。
內(nèi)繞組裝置1具有用于控制每個(gè)伺服馬達(dá)24，32，54操作的控制器100。該控制器100為一種基于微處理器的控制器，包括微處理器和用于存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)器。
該控制器100是這樣構(gòu)造的，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)頭部4時(shí)，使頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24和噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54相協(xié)同地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使頭部支撐桿5和噴頭移動(dòng)桿6以相同的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)數(shù)/分)向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)向基本上徑向的方向移動(dòng)噴頭3時(shí)，停止頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24的轉(zhuǎn)動(dòng)操作，僅使噴頭移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣噴頭移動(dòng)桿6就相對(duì)于頭部支撐桿5轉(zhuǎn)動(dòng)。
噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)10是這樣構(gòu)造的，馬達(dá)24，32，54并未連接到頭部4上，由此可減少該頭部4的尺寸并加快該頭部4的移動(dòng)速度。結(jié)果，可縮短該繞組操作所需要消耗的時(shí)間，同時(shí)頭部4還可用于比較小的鐵心8。此外，由于將每個(gè)馬達(dá)24，32，54都固定在框架12上，用于向這些馬達(dá)傳送電流的電線就可被布置成固定不變的，從而消除對(duì)有關(guān)電線斷開的顧慮。
內(nèi)繞組裝置1包括導(dǎo)件71，用于引導(dǎo)將要被纏繞在槽8b內(nèi)的導(dǎo)線90，以及導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)60，用于相對(duì)于鐵心8在其徑向方向移動(dòng)該導(dǎo)件71。相對(duì)地移動(dòng)噴頭3，從而將導(dǎo)線90鉤繞在導(dǎo)件71上，以及相對(duì)地移動(dòng)該導(dǎo)件71，從而將所鉤繞的導(dǎo)線90插入槽8b內(nèi)。
該導(dǎo)件71包括兩對(duì)上下推板72和一對(duì)上下推銷73。對(duì)于每五個(gè)齒8a而言，環(huán)繞著該五個(gè)齒8a纏繞導(dǎo)線90，將推板72設(shè)置成自端齒8a的軸向端面起向上和向下突出，環(huán)繞著該端齒纏繞導(dǎo)線90(環(huán)繞著該端齒形成線圈)，同時(shí)將推銷73設(shè)置成自中間齒8a的軸向端面起向上和向下突出。端齒是與線圈邊部92接觸且位于所形成線圈的環(huán)形端處的齒。中間齒是基本上位于所形成線圈中間處的齒。
環(huán)繞定子支架11設(shè)置三對(duì)上下導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)60。每個(gè)導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)60都包括與框架12連接的導(dǎo)軌65，由該導(dǎo)軌65滑動(dòng)支撐的滑動(dòng)件66，與該滑動(dòng)件66相嚙合的滾珠螺桿67，以及驅(qū)使該滾珠螺桿67轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68。將該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68固定在框架12上，以及當(dāng)該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠螺桿67時(shí)，滑動(dòng)件66就相對(duì)于Z軸的徑向方向作平行運(yùn)動(dòng)?？刂破?00可控制每個(gè)導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68。
將該滑動(dòng)件66設(shè)計(jì)成穿過定子支架11并沿齒8a的軸向端面滑動(dòng)。
導(dǎo)件71可拆卸地與滑動(dòng)件66相連接。如圖3A-3C所示，推板72具有自其底端突出的鎖定爪79，將該鎖定爪79設(shè)計(jì)成被裝配入滑動(dòng)件66上的一孔內(nèi)。
圖3A所示的推板72用于U相導(dǎo)線繞組工藝，其形成為矩形，該矩形具有沿垂直方向(Z軸方向)延伸的端面74。這樣形成推板72，就可通過該端面74推動(dòng)所纏繞的導(dǎo)線90，來(lái)朝向槽8b及齒8a的徑向外側(cè)推進(jìn)U相線圈的端部91u。
圖3B所示的推板72用于V相導(dǎo)線繞組工藝，其形成為L(zhǎng)形，該L形具有梯狀部分76和自該梯狀部分76起向垂直方向延伸的端面75。這樣形成推板72，從而可通過將所纏繞的導(dǎo)線90置于梯狀部分76上以及使用端面75將該導(dǎo)線90推向徑向外側(cè)，來(lái)從齒8a的軸向端面起沿軸向方向(Z軸方向)提升V相線圈端部91v。
圖3C所示的推板72用于W相導(dǎo)線繞組工藝，其形成為梯形，該梯形具有沿垂直方向延伸的端面77和自該端面77起斜向延伸的傾斜部分78。推板72的該傾斜部分78引導(dǎo)所纏繞的導(dǎo)線90，使導(dǎo)線90掛在端面77上。推板72的該端面77盡可能地將位于線圈邊部與線圈端部間的彎角部103推入V相線圈端部91v與齒8a之間的間隙內(nèi)，由此，W相線圈邊部92就穿過V相線圈內(nèi)側(cè)。
接著，參照?qǐng)D4至12說明該內(nèi)繞組裝置1的繞組方法。圖4至12說明了制造W相線圈的過程，但制造U相和V相線圈的過程也類似于制造W相線圈的過程。
當(dāng)使用者將鐵心8安裝在定子支架11上后，該內(nèi)繞組裝置1就執(zhí)行以下步驟以連續(xù)地纏繞線圈?？刂破?00存儲(chǔ)著與以下步驟相對(duì)應(yīng)的程序，并依照該程序發(fā)送指令信號(hào)。馬達(dá)13，24，32，54，68可根據(jù)控制器100發(fā)送的指令信號(hào)進(jìn)行操作。
在步驟S1中，導(dǎo)線夾緊裝置抓住自噴頭3放出的導(dǎo)線90的頂端。
在步驟S2中，導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣滑動(dòng)件66就穿過定子支架11和線圈端部91?；瑒?dòng)件66的端部到達(dá)靠近齒8a尖端的位置。接著，使用者就將推板72和推銷73附著在該滑動(dòng)件66上。
在步驟S3中，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32轉(zhuǎn)動(dòng)以使頭部4下降并進(jìn)入鐵心8的內(nèi)部，這樣就將噴頭3移動(dòng)到齒8a附近的預(yù)定位置。齒的尖端面向位于鐵心8內(nèi)的頭部4。
在步驟S4中，噴頭3進(jìn)行一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而將導(dǎo)線90鉤繞在導(dǎo)件71上，以及導(dǎo)件71也進(jìn)行一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而將已鉤繞的導(dǎo)線90插入槽8b內(nèi)，因此，從噴頭3中出來(lái)的導(dǎo)線90被一次繞在5個(gè)齒8a上。
這里，內(nèi)繞組裝置1通過以下步驟來(lái)完成該形成線圈的操作。
在步驟S4a中，轉(zhuǎn)動(dòng)頭部4，同時(shí)噴頭3開始沿齒8a的上端面向圓周方向移動(dòng)。這里，頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24和噴管移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54相協(xié)同地向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使頭部支撐桿5和噴管移動(dòng)桿6以相同的轉(zhuǎn)速向相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，導(dǎo)線90就鉤在一個(gè)推板72和推銷73上。此時(shí)，該推板72和推銷73位于靠近齒尖端的位置(圖4)。
在步驟S4b中，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，由此，用于引導(dǎo)該導(dǎo)線90的其中一個(gè)上側(cè)推板72沿徑向向外移動(dòng)，如圖5中箭頭所示。
在步驟S4c中，在導(dǎo)線90已鉤在另一個(gè)上側(cè)推板72上后，頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24和噴管移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣噴頭3就不再沿齒8a的上端面向圓周方向移動(dòng)(見圖6)。
在步驟S4d中，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32開始轉(zhuǎn)動(dòng)以降下噴頭3，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，使上推板72和上推銷73沿徑向向外移動(dòng)，如圖7中箭頭所示。此時(shí)，利用一靠模81引導(dǎo)該導(dǎo)線90，使該導(dǎo)線90進(jìn)入槽8b內(nèi)(見圖7)。將該靠模81設(shè)置成面向一齒的尖端，該齒位于該導(dǎo)線將要被引入的槽附近。由于該靠模81將自噴頭3放出的導(dǎo)線90引導(dǎo)入槽8b內(nèi)，從而就可平穩(wěn)地纏繞該導(dǎo)線90。
在步驟S4e中，在該導(dǎo)線90已經(jīng)過一個(gè)下推板72后，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使噴頭3不再沿著齒8a的側(cè)面下降(見圖8)。
在步驟S4f中，為沿著齒8a的下端面向圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)該噴頭3，頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24和噴管移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54開始相協(xié)同地轉(zhuǎn)動(dòng)，由此就使頭部支撐桿5和噴管移動(dòng)桿6以與步驟S4a中相同的轉(zhuǎn)速向與步驟S4a中相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，導(dǎo)線90就鉤在其中一個(gè)下推板72上。同樣，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，使引導(dǎo)該導(dǎo)線90的推板72沿徑向向外移動(dòng)，如圖9中箭頭所示。
在步驟S4g中，在導(dǎo)線90已鉤在另一個(gè)下側(cè)推板72上后，頭部支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)24和噴管移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)54停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣噴頭3就不再沿齒8a的下端面向圓周方向移動(dòng)(見圖10)。
在步驟S4h中，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32開始轉(zhuǎn)動(dòng)以提升噴頭3，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，使下推板72和下推銷73沿徑向向外移動(dòng)，如圖11中箭頭所示。
在步驟S4i中，在該導(dǎo)線90已經(jīng)過一個(gè)上推板72后，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使噴頭3不再沿著齒8a的側(cè)面上升。此時(shí)，所有推板72都完成了徑向向外的移動(dòng)。
在步驟S4j中，轉(zhuǎn)動(dòng)該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，以沿徑向向內(nèi)、朝向齒的尖端移動(dòng)所有上下推板72和上下推銷73(圖12)。
通過重復(fù)步驟S4a至S4j的操作，可成排地纏繞該導(dǎo)線90，以形成具有預(yù)定寬度和預(yù)定層數(shù)的線圈。
在步驟S5中，在使用者已經(jīng)除去滑動(dòng)件66上的推板72和推銷73后，轉(zhuǎn)動(dòng)該導(dǎo)件驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68，從而自定子支架11內(nèi)拉出該滑動(dòng)件66。
一旦完成該步驟，分度馬達(dá)13就使鐵心8轉(zhuǎn)動(dòng)一預(yù)定的角度，從而將該鐵心8轉(zhuǎn)動(dòng)到下一繞組位置。接著，再次將滑動(dòng)件66插入定子支架11內(nèi)，固定推板72和推銷73，并重復(fù)類似的步驟。
當(dāng)所有齒8a的繞組都完成時(shí)，可移動(dòng)基座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32提升頭部4，將該頭部4升出鐵心8。由于導(dǎo)線90上的一點(diǎn)由未示出的導(dǎo)線夾緊裝置保持著，就用未示出的切割裝置切斷齒8a與導(dǎo)線夾緊裝置之間的導(dǎo)線90。于是，使用者就可將鐵心8移離定子支架11。
如以上所談到的，首先將類板形的滑動(dòng)件66插入鐵心8與U相線圈端部91u之間以及鐵心8與V相線圈端部91v之間，這樣就可沿該鐵心8的軸向端面移動(dòng)導(dǎo)件71。在纏繞W相線圈之前纏繞U相和V相線圈。由此，W相線圈端部91w就形成在鐵心8的軸向端面附近，從而可縮短線圈端部91的長(zhǎng)度。
當(dāng)四個(gè)推板72推動(dòng)每個(gè)線圈端部91時(shí)，就將線圈邊部92推向槽的底部，并且使該線圈端部91位于預(yù)定的位置。在這種情況下，就將W相線圈的彎角部103和線圈邊部92插入由齒和預(yù)先纏繞的V相線圈端部91v所限定的空隙內(nèi)。
當(dāng)兩個(gè)推銷73推動(dòng)每個(gè)線圈端部91的中央時(shí)，就將每相的線圈端部91排成列，并壓縮每相的線圈端部91。
在纏繞U相繞組時(shí)，推板72的端面74推動(dòng)導(dǎo)線90，同時(shí)推銷73也推動(dòng)導(dǎo)線90，結(jié)果，U相線圈端部91就形成在槽8b和齒8a的徑向外側(cè)位置上。在鐵心8的軸向端面上徑向向外推該導(dǎo)線90可使U相線圈的線圈邊部92基本上與槽8b的底部相接觸。
于是，當(dāng)纏繞V相繞組時(shí)，可將推板72移動(dòng)到槽8b的后部附近，從而減少線圈邊部92與槽8b底部之間的間隙，增大占空系數(shù)。在鐵心8的軸向端面上徑向向外推該導(dǎo)線90可使V相線圈的線圈邊部92基本上與槽8b的底部相接觸。
當(dāng)纏繞V相繞組時(shí)，將導(dǎo)線90置于推板72的梯狀部分76上，并利用推板72的端面75來(lái)推動(dòng)該導(dǎo)線90。還可利用推銷73來(lái)推動(dòng)該導(dǎo)線90。由此，就從齒8a的軸向端面沿徑向方向抬起V相線圈端部91。
于是，當(dāng)纏繞W相繞組時(shí)，可將推板72移動(dòng)到槽8b的后部附近，從而減少線圈邊部92與槽8b底部之間的間隙，增大占空系數(shù)。在鐵心8的軸向端面上徑向向外推該導(dǎo)線90可使W相線圈的線圈邊部92基本上與槽8b的底部相接觸。
通過在纏繞導(dǎo)線90的同時(shí)，以這種方式利用推板72將該導(dǎo)線90推入槽8b內(nèi)，可減少線圈邊部92與槽8b底部之間的間隙，從而與傳統(tǒng)的將導(dǎo)線直接纏繞在齒上的直接繞組方法相比可增大占空系數(shù)。
U相線圈端部91u位于沿槽8b徑向的最外側(cè)，同時(shí)V相線圈端部91v從齒8a的軸向端上抬起。將一部分W相線圈的端部91w插入V相線圈端部91v與齒8a之間。因此，與傳統(tǒng)的插件繞組方法相比，該方法可縮短用以構(gòu)成線圈端部91的導(dǎo)線90的長(zhǎng)度，從而可減小線圈尺寸。還可減小線圈電阻，以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
W相線圈端部91w短于U相線圈端部91u和V相線圈端部91v。但應(yīng)注意的是，槽8b內(nèi)線圈邊部92所使用的導(dǎo)線90量是相等的，因此，通過使每相內(nèi)的電流都相等，就可在每相內(nèi)產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)矩。
此外，與傳統(tǒng)的插件繞組方法相比，該方法可大大地減少在繞組后形成線圈端部所需要的工時(shí)，從而提高生產(chǎn)率。
此外，與傳統(tǒng)的插件繞組方法相比，該方法還可減小繞組裝置的尺寸，降低繞組裝置的成本。
現(xiàn)在將描述圖13到15所示的第二實(shí)施例。應(yīng)注意到，同第一實(shí)施例相同的組件分配了相同的參考數(shù)字。除噴頭3與靠模81外，第一實(shí)施例與第二實(shí)施例是相同的。
該噴頭3具有兩個(gè)控制板34，該控制板34用于放出縱向?qū)R的導(dǎo)線90。將該控制板34插入一槽8b內(nèi)，由此將導(dǎo)線90纏繞在齒8a上。
噴頭3包括方框架形主體35，導(dǎo)線90縱向整齊地穿過該主體35，同時(shí)將兩控制板34平行地固定在該主體35內(nèi)側(cè)，以將導(dǎo)線90夾在中間。
將一對(duì)輥36附著在該主體35的上下部分。通過分別靠著上下端的導(dǎo)線90轉(zhuǎn)動(dòng)該兩輥36，就可自噴頭3內(nèi)平穩(wěn)地放出導(dǎo)線90。
此外，將該兩輥36設(shè)置成位于控制板34的上下端部附近并引導(dǎo)該導(dǎo)線90，這樣就可平穩(wěn)地放出導(dǎo)線90。
如圖13所示，通過將控制板34插入槽8b內(nèi)來(lái)將導(dǎo)線90纏繞在齒8a上，這樣用于將導(dǎo)線90引入槽8b內(nèi)的靠模81就不再需要了。在這種情況下，即使槽8b的入口很窄，也能容易地將導(dǎo)線90插入。許多導(dǎo)線90形成一束，且被平穩(wěn)地纏繞在齒8a和推板72上。結(jié)果，可防止該導(dǎo)線90由于摩擦而扭在一起，同時(shí)可增大占空系數(shù)，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
在此引入日本專利申請(qǐng)P2002-61666(2002年3月7日申請(qǐng))的全部?jī)?nèi)容以供參考。
盡管以上參考本發(fā)明的特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于以上所述的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在以上內(nèi)容的啟示下可對(duì)以上所述實(shí)施例作出改進(jìn)及變型。參考以下權(quán)利要求書限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種繞組方法，用于在基本上為圓柱狀的鐵心上形成線圈，所述鐵心包括一基本上為圓柱狀的軛鐵、自所述軛鐵起徑向突出的許多齒以及形成在相鄰所述齒之間的槽，所述繞組方法包括步驟提供用于放出導(dǎo)線的噴頭；提供用于將所述導(dǎo)線導(dǎo)入槽內(nèi)的導(dǎo)件；相對(duì)于所述鐵心三維地移動(dòng)所述噴頭，以形成線圈；相對(duì)于所述鐵心在所述鐵心的徑向上移動(dòng)所述導(dǎo)件；以及通過相對(duì)于所述鐵心移動(dòng)所述導(dǎo)件將所述導(dǎo)線插入所述槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的繞組方法，還包括步驟形成第一線圈，使二個(gè)或多個(gè)齒位于所述第一線圈內(nèi)；使所述第一線圈的線圈端部離開所述齒的軸向端面；以及當(dāng)形成第二線圈時(shí)，使至少一個(gè)公共齒包括在所述第一線圈內(nèi)和所述第二線圈內(nèi)，將所述第二線圈的邊部插入由所述齒和所述第一線圈的線圈端部所限定的間隙內(nèi)，以使所述第二線圈的邊部基本上與槽的底部相接觸。
3.一種繞組裝置，用于在基本上為圓柱狀的鐵心上形成線圈，所述鐵心包括一基本上為圓柱狀的軛鐵、自所述軛鐵起徑向突出的許多齒以及形成在相鄰所述齒之間的槽，所述繞組裝置包括噴頭，用于放出導(dǎo)線；噴頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于相對(duì)于鐵心三維地移動(dòng)所述噴頭以形成線圈，其中通過所述噴頭的三維移動(dòng)將所述導(dǎo)線纏繞在兩個(gè)或多個(gè)齒上；導(dǎo)件，用于將所述導(dǎo)線導(dǎo)入槽內(nèi)；導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于相對(duì)于鐵心在所述鐵心的徑向上移動(dòng)所述導(dǎo)件，其中通過所述導(dǎo)件相對(duì)于所述鐵心的移動(dòng)將所述導(dǎo)線插入所述槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于所述導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一滑動(dòng)件，所述滑動(dòng)件可沿所述鐵心的軸向端面徑向移動(dòng)，以及所述導(dǎo)件可拆卸地附著在所述滑動(dòng)件上。
5.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于所述導(dǎo)件移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一滑動(dòng)件，所述滑動(dòng)件沿所述齒的軸向端面徑向移動(dòng)，以及所述滑動(dòng)件是這樣設(shè)置的，從而使其穿過所述鐵心的軸向端面與覆蓋所述鐵心軸向端面的線圈端部之間。
6.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于所述導(dǎo)件包括兩對(duì)用于所述線圈的推板，其中構(gòu)成一對(duì)的推板在軸向上相互面對(duì)，每個(gè)推板都被設(shè)置在位于所要形成的線圈的圓周端部處的齒的軸向端面上。
7.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于所述導(dǎo)件包括一對(duì)在軸向上相互面對(duì)的推銷，每個(gè)推銷都被設(shè)置在基本上位于所要形成的線圈的中央處的齒的軸向端面上。
8.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于還包括一靠模，用于將所述導(dǎo)線引入所述槽內(nèi)，所述靠模設(shè)置成面對(duì)一齒的尖端，該齒位于所述導(dǎo)線被引入的槽的附近。
9.如權(quán)利要求3所述的繞組裝置，其特征在于所述噴頭包括一控制板，所述控制板用于放出縱向?qū)R的許多導(dǎo)線，所述控制板插入所述槽內(nèi)，由此將所述許多導(dǎo)線纏繞在所述齒上。
全文摘要
一種繞組裝置將導(dǎo)線(90)纏繞在鐵心(8)上，該鐵心(8)包括自軛鐵起徑向突出的許多齒(8a)以及形成在相鄰齒之間的槽(8b)。該繞組裝置通過使放出導(dǎo)線(90)的噴頭(3)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)纏繞該導(dǎo)線(90)。該繞組裝置具有將導(dǎo)線(90)引入槽(8b)內(nèi)的推板(72)，且該繞組裝置通過相對(duì)于鐵心(8)移動(dòng)該推板(72)來(lái)將導(dǎo)線(90)插入槽(8b)內(nèi)。
文檔編號(hào)H02K15/06GK1444328SQ03120208
公開日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者小室勝郎, 五十嵐至 申請(qǐng)人:日特工工程株式會(huì)社