專利名稱：電樞線圈繞線機及繞線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電樞線圈繞線機和一種電動機用電樞鐵芯組件中線圈的高密度繞線方法。
背景技術(shù)：
近年來，對于采用電動機作為主要機構(gòu)的工業(yè)產(chǎn)品，如何將電動機制得更薄已成為一項重要的基本課題。在電動機的部件中，電樞是阻礙電動機薄型化的一個最大的障礙。
圖8是一種傳統(tǒng)繞線機的示意圖，圖9示出了一種傳統(tǒng)的、里面繞有線圈的電樞鐵芯組件。
該傳統(tǒng)的繞線機用一飛旋器24沿一固定繞線模21在槽12a、12a中卷繞線圈，將線圈的端線42保持在一換向器14上，并連續(xù)地在相鄰的槽中卷繞線圈。
繞固定繞線模21而卷繞的線圈于在固定繞線模上滑動的同時被引入槽12a、12a，離開固定繞線模21后釋放，并卷繞于交替的槽中。因此，線圈端頭41在電樞鐵芯13和換向器14之間的空間中走最短的距離，如果不遇到障礙，將沿直線卷繞。接著卷繞下一線圈端頭41，使其與前面已卷繞的線圈端頭41相重疊。結(jié)果，已被線圈卷繞的電樞鐵芯組件具有這樣的相對位置關(guān)系，即線圈鐵芯13設(shè)在最低，線圈端頭41卷繞并堆積于電樞鐵芯13上，上面保持有線圈端線的換向器14位于線圈端頭41上方，如圖9所示。因此，電樞的總長度受該相對位置關(guān)系的約束。
而且，如上述成直線卷繞的線圈端頭41遮蔽了下一個待繞線的槽12c的一部分，因而限制了下一線圈在槽中的卷繞空間。為克服這一缺陷，已經(jīng)提出配有線圈壓緊機構(gòu)的繞線機，該壓緊機構(gòu)將卷繞的線圈端頭朝轉(zhuǎn)子鐵芯的中央推壓(例如，日本專利公開號7-147755所揭示的)。然而，在這種情況下，需要以在周圍可獲得能容納線圈端頭的空間為前提，以保留電樞鐵芯13與換向器14之間的空間用于容納線圈端頭41。
電樞鐵芯13、線圈端頭41和換向器14之間的相對位置關(guān)系構(gòu)成了電樞薄型化的一大障礙。為解決這一問題，必須使換向器14和線圈端頭41的相對位置彼此重疊，或者不可避免地須采用如圖2所示的將換向器14設(shè)置于線圈端頭41內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。
另一方面，當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時，用于線圈端頭41的空間會因確保換向器14的空間而受到限制，線圈端頭被限制于僅位于槽上方的位置，如圖3中所例示的，位于繞有線圈端頭41的槽12a、12a之間的槽12c和12d被遮蔽得比傳統(tǒng)方式更為嚴(yán)重，因而成為在槽12c和12d中進(jìn)行下一步繞線的一大障礙，或者說根本無法進(jìn)行所需的繞線。
而且，已經(jīng)卷繞于槽中的線圈的松弛和紊亂現(xiàn)象也是一個不容忽視的問題，以充分利用槽中如上所述被其它線圈端頭所限制的空間來進(jìn)行繞線。然而，電樞線圈的卷繞是以連續(xù)的方式進(jìn)行，諸如新線圈松弛之類的問題在每卷繞一個線圈時都會發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)電樞的薄型化，本發(fā)明的一個目的在于克服上述問題，提供一種在有限空間內(nèi)高密度卷繞線圈的繞線機。
本發(fā)明的電樞線圈繞線機是一種在一電樞鐵芯組件中卷繞一系列連續(xù)線圈的電樞線圈繞線機，該電樞鐵芯組件在其外圓周中形成有多個槽，這種繞線機的結(jié)構(gòu)配有一繞線模，該繞線模配有一用于將線圈導(dǎo)入兩個待繞線的槽中的固定模和一通過在固定模中沿一電樞鐵芯的兩端面朝鐵芯中心移動來限制一線圈端頭在兩個槽中位置的活動模；一配有一飛旋器的?；擄w旋器繞著固定模卷繞線圈；以及一配有線圈整形葉片的線圈整形機構(gòu)，這些整形葉片使線圈在槽中相對于電樞鐵芯組件整形。這種繞線機的繞線模使模滑座移動到相應(yīng)于各線圈端頭的位置，從而形成一繞線架以限制在一目標(biāo)空間內(nèi)卷繞線圈端頭，該線圈端頭若不受約束的話將沿直線卷繞并自由地散布。而且，配有可對已卷繞于槽中的線圈的紊亂現(xiàn)象進(jìn)行整形的線圈整形葉片的線圈整形機構(gòu)設(shè)置在除?；酝獾囊粋€位置。因此，該繞線機能夠控制卷繞的線圈端頭在下次將被繞線的槽范圍上的遮蔽程度，并能在連續(xù)工序的過程中對下次將被繞線的槽中的空間進(jìn)行整形，因而確保下次繞線工序的繞線空間，并允許進(jìn)行高密度地繞線。
本發(fā)明的權(quán)利要求1所要求保護(hù)的發(fā)明提供了一種電樞線圈繞線方法，它包括用電樞線圈繞線機在一電樞鐵芯的任何兩個槽之間卷繞一第一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在所述兩個槽之間的位置用于繞線；對每個槽中的第一線圈進(jìn)行整形；隨后，在同一電樞鐵芯中，用一電樞線圈繞線機在上述第一線圈的所述兩個槽之外的任何兩個槽之間卷繞和整形另一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在電樞鐵芯的所述另兩個槽之間的位置；重復(fù)卷繞和整形另外的線圈達(dá)多次；以及使用電樞線圈繞線機交替地進(jìn)行所述的線圈整形和所述的線圈卷繞，所述電樞線圈繞線機包括一用于與一電樞鐵芯組件相配合的繞線模，該電樞鐵芯組件具有形成于其外圓周的多個槽以及一系列連續(xù)線圈，所述繞線模包括一用于將一個所述連續(xù)線圈導(dǎo)入兩個所述槽中的固定模以及一通過在固定模中沿所述電樞鐵芯組件的兩端面朝所述電樞鐵芯組件的中心移動來限制所述連續(xù)線圈的一線圈端頭在所述兩個槽之間位置的活動模；一模滑座，它具有一飛旋器，該飛旋器繞著所述固定模卷繞一個所述連續(xù)線圈；以及一線圈整形機構(gòu)，它具有線圈整形葉片，該整形葉片使所述連續(xù)線圈在槽中相對于電樞鐵芯組件整形。該方法用一模滑座將一繞線模移動到相應(yīng)于各線圈端頭的位置，以形成一用于在一目標(biāo)空間內(nèi)卷繞線圈端頭的繞線架，并用一結(jié)合繞線工序一起工作的線圈整形機構(gòu)對卷繞于槽中的線圈的紊亂等現(xiàn)象進(jìn)行整形而在以后待繞線的槽中確保有效空間，從而可以在一有限的空間內(nèi)卷繞線圈端頭。而且，該方法可以在有效利用空間的同時以較少的工序?qū)崿F(xiàn)上述的繞線，并可以提供一種換向器和線圈端頭的位置彼此重疊的超薄型電樞。
本發(fā)明的權(quán)利要求2所要求保護(hù)的發(fā)明是，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是在所述線圈剛卷繞完后就進(jìn)行。通過在結(jié)合繞線工序而進(jìn)行的線圈整形工序中對剛被繞線的槽中的線圈進(jìn)行整形或消除諸如繞線紊亂之類的問題，從而允許在后面將被繞線的槽中確保有效空間。
本發(fā)明的權(quán)利要求3所要求保護(hù)的發(fā)明是，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是緊臨在該槽的內(nèi)部卷繞另一線圈之前進(jìn)行。通過在緊接的待繞線的槽中進(jìn)行線圈整形，并對已卷繞于槽中的線圈在結(jié)合繞線工序而進(jìn)行的線圈整形工序中進(jìn)行整形，從而可以在緊接的待繞線的槽中確保有效空間。
本發(fā)明的權(quán)利要求4所要求保護(hù)的發(fā)明是，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是在所述線圈剛卷繞完后、而緊臨在該槽的內(nèi)部卷繞另一線圈之前進(jìn)行。通過在結(jié)合繞線工序而進(jìn)行的線圈整形工序中，在繞線工序的初始階段對剛被繞線的槽進(jìn)行線圈整形，以有效消除諸如繞線紊亂之類的問題，并在槽中有多重繞線的后期階段，在緊接的待繞線的槽中進(jìn)行附加的整形，從而可以消除累積的問題，并在已受多重繞線的槽中確保繞線空間。
本發(fā)明的權(quán)利要求5所要求保護(hù)的發(fā)明是，一個線圈的卷繞和另一個線圈的整形是同時進(jìn)行。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明的一個實施例的俯視圖；圖2是本發(fā)明的一薄型電樞的成品剖視圖；圖3(a)和3(b)是一薄型電樞在線圈卷繞之前狀態(tài)的俯視圖和正視圖；圖4是本發(fā)明的卷繞有線圈的一電樞的剖視圖；圖5(a)和5(b)是本發(fā)明的繞線模機構(gòu)的一個實施例的俯視圖和正視圖；圖6是本發(fā)明的線圈整形機構(gòu)的一個實施例的俯視圖；圖7是本發(fā)明的線圈整形機構(gòu)的另一個實施例的俯視圖；圖8是一傳統(tǒng)實例的俯視圖；圖9是繞有線圈的一傳統(tǒng)電樞的剖視圖。
發(fā)明最佳實施方式第一實施例圖5(a)是本發(fā)明的繞線模機構(gòu)的一個實施例的俯視圖，圖5(b)是該繞線模機構(gòu)的正視圖。在圖5中，電樞組件10由一軸11支承，該軸構(gòu)成電樞電樞鐵芯組件10，并在其轉(zhuǎn)動方向上定時地移動。在一繞線工序中，一繞線?；挂焕@線模20與電樞鐵芯組件10緊密接觸，以使構(gòu)成繞線模20的一固定模21和一側(cè)模22沿一外圓周定位，因而形成一繞線架，它使線僅卷繞于待繞線的槽12a、12a中，如圖5所示。除了這些傳統(tǒng)的繞線架結(jié)構(gòu)，固定模中還設(shè)置有一活動模23，該活動模可沿一電樞鐵芯的兩個端面16朝其中心移動，位置可根據(jù)需要而控制的活動模形成有一繞線架，該繞線架限制卷繞于有限空間內(nèi)的線圈端頭41的位置。通過使固定模21與電樞鐵芯組件的外圓周相接觸，并用一彈簧25使它與?；鶛C構(gòu)脫接，可以利用較便宜的結(jié)構(gòu)來自由地控制固定模與活動模之間的相對位置。
雖然在上述實施例中的低價裝置可用彈簧來同軸控制固定模和活動模的位置，但也可以雙軸控制的模式來實施本發(fā)明，其中每個模用一驅(qū)動裝置自由控制。
雖然在該實施例中，活動模和飛旋器的位置由一個上面安裝有飛旋器和?；臋C構(gòu)同軸控制，但也可以雙軸控制的模式來實施本發(fā)明，其中活動模和飛旋器各由一驅(qū)動裝置自由控制。
第二實施例圖6是本發(fā)明的線圈整形機構(gòu)的一個實施例的俯視圖。該線圈整形機構(gòu)由寬度基本等于槽開口17寬度的線圈整形葉片31和一能夠控制整形壓力的整形驅(qū)動源32構(gòu)成。當(dāng)線圈整形葉片的位置相對于?；O(shè)置成對應(yīng)于與剛受繞線的槽12b、12b相應(yīng)的位置時，可以通過使線圈43在緊接的待繞線的槽中整形而與繞線工序同步地確保繞線空間。
圖7是該線圈整形機構(gòu)的另一個實施例的俯視圖。當(dāng)線圈整形葉片相對于?；奈恢帽辉O(shè)置成對應(yīng)于緊接的待繞線的槽12c、12c時，可以通過使線圈在已被繞線的槽中整形而與繞線工序同步地確保緊接的待繞線的槽中的繞線空間。
在圖6所示的實施例中，通過對剛被繞線的槽與繞線工序同步地進(jìn)行線圈整形，并將整形葉片移動到緊接的待繞線的槽，進(jìn)行另一整形工序，從而可以在受多重繞線的槽中更為可靠地獲得有效空間，因為通過在緊臨槽繞線之前進(jìn)行附加的線圈再整形，可以在卷繞的線圈彼此重疊的槽中更有效地確?？臻g并因此而極度地約束空間，諸如是在待進(jìn)行最后的繞線的槽中。
權(quán)利要求
1.一種電樞線圈繞線方法，它包括用電樞線圈繞線機在一電樞鐵芯的任何兩個槽之間卷繞一第一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在所述兩個槽之間的位置用于繞線；對每個槽中的第一線圈進(jìn)行整形；隨后，在同一電樞鐵芯中，用一電樞線圈繞線機在上述第一線圈的所述兩個槽之外的任何兩個槽之間卷繞和整形另一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在電樞鐵芯的所述另兩個槽之間的位置；重復(fù)卷繞和整形另外的線圈達(dá)多次；以及使用電樞線圈繞線機交替地進(jìn)行所述的線圈整形和所述的線圈卷繞，所述電樞線圈繞線機包括一用于與一電樞鐵芯組件相配合的繞線模，該電樞鐵芯組件具有形成于其外圓周的多個槽以及一系列連續(xù)線圈，所述繞線模包括一用于將一個所述連續(xù)線圈導(dǎo)入兩個所述槽中的固定模以及一通過在固定模中沿所述電樞鐵芯組件的兩端面朝所述電樞鐵芯組件的中心移動來限制所述連續(xù)線圈的一線圈端頭在所述兩個槽之間位置的活動模；一模滑座，它具有一飛旋器，該飛旋器繞著所述固定模卷繞一個所述連續(xù)線圈；以及一線圈整形機構(gòu)，它具有線圈整形葉片，該整形葉片使所述連續(xù)線圈在槽中相對于電樞鐵芯組件整形。
2.如權(quán)利要求1所述的電樞線圈繞線方法，其特征在于，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是在所述線圈剛卷繞完后就進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的電樞線圈繞線方法，其特征在于，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是緊臨在該槽的內(nèi)部卷繞另一線圈之前進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的電樞線圈繞線方法，其特征在于，通過線圈卷繞步驟已被卷繞于電樞鐵芯的槽的內(nèi)部的線圈，其整形是在所述線圈剛卷繞完后、而緊臨在該槽的內(nèi)部卷繞另一線圈之前進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的電樞線圈繞線方法，其特征在于，一個線圈的卷繞和另一個線圈的整形是同時進(jìn)行。
全文摘要
為實現(xiàn)較薄的電樞，提供了一種高密度卷繞線圈、同時在有限空間內(nèi)限制線圈端頭的繞線機和使用該繞線機進(jìn)行繞線的方法。用電樞線圈繞線機在一電樞鐵芯的任何兩個槽之間卷繞一第一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在所述兩個槽之間的位置用于繞線；對每個槽中的第一線圈進(jìn)行整形；隨后，在同一電樞鐵芯中，用一電樞線圈繞線機在上述第一線圈的所述兩個槽之外的任何兩個槽之間卷繞和整形另一線圈，同時用一活動模來限制線圈端頭在電樞鐵芯的所述另兩個槽之間的位置；重復(fù)卷繞和整形另外的線圈達(dá)多次；以及使用電樞線圈繞線機交替地進(jìn)行所述的線圈整形和所述的線圈卷繞。
文檔編號H02K15/09GK1722580SQ20051008748
公開日2006年1月18日 申請日期1998年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月23日
發(fā)明者山崎昭彥, 岡本學(xué), 木村和夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社