专利名称：电枢线圈绕线机及绕线方法
技术领域：
本发明涉及一种电枢线圈绕线机和一种电动机用电枢铁芯组件中线圈的高密度绕线方法。
背景技术：
近年来，对于采用电动机作为主要机构的工业产品，如何将电动机制得更薄已成为一项重要的基本课题。在电动机的部件中，电枢是阻碍电动机薄型化的一个最大的障碍。
图8是一种传统绕线机的示意图，图9示出了一种传统的、里面绕有线圈的电枢铁芯组件。
该传统的绕线机用一飞旋器24沿一固定绕线模21在槽12a、12a中卷绕线圈，将线圈的端线42保持在一换向器14上，并连续地在相邻的槽中卷绕线圈。
绕固定绕线模21而卷绕的线圈于在固定绕线模上滑动的同时被引入槽12a、12a，离开固定绕线模21后释放，并卷绕于交替的槽中。因此，线圈端头41在电枢铁芯13和换向器14之间的空间中走最短的距离，如果不遇到障碍，将沿直线卷绕。接着卷绕下一线圈端头41，使其与前面已卷绕的线圈端头41相重叠。结果，已被线圈卷绕的电枢铁芯组件具有这样的相对位置关系，即线圈铁芯13设在最低，线圈端头41卷绕并堆积于电枢铁芯13上，上面保持有线圈端线的换向器14位于线圈端头41上方，如图9所示。因此，电枢的总长度受该相对位置关系的约束。
而且，如上述成直线卷绕的线圈端头41遮蔽了下一个待绕线的槽12c的一部分，因而限制了下一线圈在槽中的卷绕空间。为克服这一缺陷，已经提出配有线圈压紧机构的绕线机，该压紧机构将卷绕的线圈端头朝转子铁芯的中央推压(例如，日本专利公开号7-147755所揭示的)。然而，在这种情况下，需要以在周围可获得能容纳线圈端头的空间为前提，以保留电枢铁芯13与换向器14之间的空间用于容纳线圈端头41。
电枢铁芯13、线圈端头41和换向器14之间的相对位置关系构成了电枢薄型化的一大障碍。为解决这一问题，必须使换向器14和线圈端头41的相对位置彼此重叠，或者不可避免地须采用如图2所示的将换向器14设置于线圈端头41内侧的结构。
另一方面，当采用这种结构时，用于线圈端头41的空间会因确保换向器14的空间而受到限制，线圈端头被限制于仅位于槽上方的位置，如图3中所例示的，位于绕有线圈端头41的槽12a、12a之间的槽12c和12d被遮蔽得比传统方式更为严重，因而成为在槽12c和12d中进行下一步绕线的一大障碍，或者说根本无法进行所需的绕线。
而且，已经卷绕于槽中的线圈的松弛和紊乱现象也是一个不容忽视的问题，以充分利用槽中如上所述被其它线圈端头所限制的空间来进行绕线。然而，电枢线圈的卷绕是以连续的方式进行，诸如新线圈松弛之类的问题在每卷绕一个线圈时都会发生。
为实现电枢的薄型化，本发明的一个目的在于克服上述问题，提供一种在有限空间内高密度卷绕线圈的绕线机。
发明揭示本发明的电枢线圈绕线机是一种在一电枢铁芯组件中卷绕一系列连续线圈的电枢线圈绕线机，该电枢铁芯组件在其外圆周中形成有多个槽，这种绕线机的结构配有一绕线模，该绕线模配有一用于将线圈导入两个待绕线的槽中的固定模和一通过在固定模中沿一电枢铁芯的两端面朝铁芯中心移动来限制一线圈端头在两个槽中位置的活动模；一配有一飞旋器的模滑座，该飞旋器绕着固定模卷绕线圈；以及一配有线圈整形叶片的线圈整形机构，这些整形叶片使线圈在槽中相对于电枢铁芯组件整形。这种绕线机的绕线模使模滑座移动到相应于各线圈端头的位置，从而形成一绕线架以限制在一目标空间内卷绕线圈端头，该线圈端头若不受约束的话将沿直线卷绕并自由地散布。而且，配有可对已卷绕于槽中的线圈的紊乱现象进行整形的线圈整形叶片的线圈整形机构设置在除模滑座以外的一个位置。因此，该绕线机能够控制卷绕的线圈端头在下次将被绕线的槽范围上的遮蔽程度，并能在连续工序的过程中对下次将被绕线的槽中的空间进行整形，因而确保下次绕线工序的绕线空间，并允许进行高密度地绕线。
本发明的权利要求1所要求保护的发明提供了一种在一电枢铁芯组件中卷绕一系列连续线圈的电枢线圈绕线机，该电枢铁芯组件在其外圆周中形成有多个槽，这种绕线机包括一绕线模，该绕线模配有一用于将线圈导入两个待绕线的槽中的固定模和一通过在固定模中沿一电枢铁芯的两端面朝铁芯中心移动来限制一线圈端头在两个槽中位置的活动模；一配有一飞旋器的模滑座，该飞旋器绕着固定模卷绕线圈；以及一配有线圈整形叶片的线圈整形机构，这些整形叶片使线圈在槽中相对于电枢铁芯组件整形，这种绕线机能够于在一线圈端头空间被限制于例如槽的上方以使电枢薄型化的电枢中高密度卷绕线圈的同时形成一完整的绕组。
本发明的权利要求2所要求保护的发明提供了一种绕线方法，其特征在于，它通过设定每个线圈端头的活动模的位置以限制位于两个已被绕线的槽之间的、遮蔽其它槽的一线圈端头的位置，并结合一线圈整形工序以通过对待绕线的槽的内部进行线圈整形来确保线圈的绕线空间，从而实现绕线工序以形成各线圈的绕线空间。该方法用一模滑座将一绕线模移动到相应于各线圈端头的位置，以形成一用于在一目标空间内卷绕线圈端头的绕线架，并用一结合绕线工序一起工作的线圈整形机构对卷绕于槽中的线圈的紊乱等现象进行整形而在以后待绕线的槽中确保有效空间，从而可以在一有限的空间内卷绕线圈端头。而且，该方法可以在有效利用空间的同时以较少的工序实现上述的绕线，并可以提供一种换向器和线圈端头的位置彼此重叠的超薄型电枢。
本发明的权利要求3所要求保护的发明是通过在结合绕线工序而进行的线圈整形工序中对刚被绕线的槽中的线圈进行整形或消除诸如绕线紊乱之类的问题，从而允许在后面将被绕线的槽中确保有效空间。
本发明的权利要求4所要求保护的发明通过在紧接的待绕线的槽中进行线圈整形，并对已卷绕于槽中的线圈在结合绕线工序而进行的线圈整形工序中进行整形，从而可以在紧接的待绕线的槽中确保有效空间。
本发明的权利要求5所要求保护的发明通过在结合绕线工序而进行的线圈整形工序中，在绕线工序的初始阶段对刚被绕线的槽进行线圈整形，以有效消除诸如绕线紊乱之类的问题，并在槽中有多重绕线的后期阶段，在紧接的待绕线的槽中进行附加的整形，从而可以消除累积的问题，并在已受多重绕线的槽中确保绕线空间。
附图简述
图1是本发明的一个实施例的俯视图；图2是本发明的一薄型电枢的成品剖视图；图3(a)和3(b)是一薄型电枢在线圈卷绕之前状态的俯视图和正视图；图4是本发明的卷绕有线圈的一电枢的剖视图；图5(a)和5(b)是本发明的绕线模机构的一个实施例的俯视图和正视图；图6是本发明的线圈整形机构的一个实施例的俯视图；图7是本发明的线圈整形机构的另一个实施例的俯视图；
图8是一传统实例的俯视图；图9是绕有线圈的一传统电枢的剖视图。
发明最佳实施方式第一实施例图5(a)是本发明的绕线模机构的一个实施例的俯视图，图5(b)是该绕线模机构的正视图。在图5中，电枢组件10由一轴11支承，该轴构成电枢电枢铁芯组件10，并在其转动方向上定时地移动。在一绕线工序中，一绕线膜滑座使一绕线模20与电枢铁芯组件10紧密接触，以使构成绕线模20的一固定模21和一侧模22沿一外圆周定位，因而形成一绕线架，它使线仅卷绕于待绕线的槽12a、12a中，如图5所示。除了这些传统的绕线架结构，固定模中还设置有一活动模23，该活动模可沿一电枢铁芯的两个端面16朝其中心移动，位置可根据需要而控制的活动模形成有一绕线架，该绕线架限制卷绕于有限空间内的线圈端头41的位置。通过使固定模21与电枢铁芯组件的外圆周相接触，并用一弹簧25使它与模滑座机构脱接，可以利用较便宜的结构来自由地控制固定模与活动模之间的相对位置。
虽然在上述实施例中的低价装置可用弹簧来同轴控制固定模和活动模的位置，但也可以双轴控制的模式来实施本发明，其中每个模用一驱动装置自由控制。
虽然在该实施例中，活动模和飞旋器的位置由一个上面安装有飞旋器和模滑座的机构同轴控制，但也可以双轴控制的模式来实施本发明，其中活动模和飞旋器各由一驱动装置自由控制。第二实施例图6是本发明的线圈整形机构的一个实施例的俯视图。该线圈整形机构由宽度基本等于槽开口17宽度的线圈整形叶片31和一能够控制整形压力的整形驱动源32构成。当线圈整形叶片的位置相对于模滑座而设置成对应于与刚受绕线的槽12b、12b相应的位置时，可以通过使线圈43在紧接的待绕线的槽中整形而与绕线工序同步地确保绕线空间。
图7是该线圈整形机构的另一个实施例的俯视图。当线圈整形叶片相对于模滑座的位置被设置成对应于紧接的待绕线的槽12c、12c时，可以通过使线圈在已被绕线的槽中整形而与绕线工序同步地确保紧接的待绕线的槽中的绕线空间。
在图6所示的实施例中，通过对刚被绕线的槽与绕线工序同步地进行线圈整形，并将整形叶片移动到紧接的待绕线的槽，进行另一整形工序，从而可以在受多重绕线的槽中更为可靠地获得有效空间，因为通过在紧临槽绕线之前进行附加的线圈再整形，可以在卷绕的线圈彼此重叠的槽中更有效地确保空间并因此而极度地约束空间，诸如是在待进行最后的绕线的槽中。
权利要求
1.一种在一电枢铁芯组件(10)中卷绕一系列连续线圈的电枢线圈绕线机，该电枢铁芯组件在其外圆周中形成有多个槽，这种绕线机包括一绕线模(20)，它配有一用于将线圈导入两个待绕线的槽(12a)中的固定模(21)和一通过在固定模中沿一电枢铁芯的两端面(16)朝铁芯中心移动来限制一线圈端头(41)在所述两个槽(12a)中位置的活动模(23)；一配有一飞旋器(24)的模滑座，该飞旋器绕着所述固定模(21)卷绕线圈；一配有线圈整形叶片(31)的线圈整形机构，这些整形叶片使线圈在槽中相对于电枢铁芯组件整形。
2.一种电枢线圈绕线方法，其特征在于，它用一活动模(23)来限制位于两个已被绕线的槽(12a)之间的、遮蔽其它槽(12c，12d)的一线圈端头(41)的位置，并使用权利要求1所述的电枢线圈绕线机使一线圈整形工序与一绕线工序相结合，从而确保槽中的绕线空间。
3.如权利要求2所述的电枢线圈绕线方法，其特征在于，刚被绕线的槽(12b)的内部在线圈整形工序中被整形。
4.如权利要求2所述的电枢线圈绕线方法，其特征在于，紧接的待绕线的槽(12c)的内部在线圈整形工序中被整形。
5.如权利要求2所述的电枢线圈绕线方法，其特征在于，刚被绕线的槽(12b)的内部的整形和紧接的待绕线的槽(12c)的内部的整形根据整形工序所显示的效果而组合。
全文摘要
为实现较薄的电枢,提供了一种高密度卷绕线圈、同时在有限空间内限制线圈端头的绕线机。一种在一外圆周具有多个糟的电枢铁芯组件(10)中卷绕线圈的电枢线圈绕线机包括:一绕线模(20),它配有一用于将线圈导入两个槽(12a)中的固定模(21)和一通过在固定模中沿一电枢铁芯的两端面(16)朝铁芯中心移动来限制一线圈端头在两个糟(12a)中位置的活动模(23);一使活动模(23)移动到一指定位置的模滑座;以及设置在除模滑座以外位置并配有线圈整形叶片(31)的线圈整形机构,这些整形叶片使槽中的线圈整形,因而可以通过有效利用绕线空间而高密度地卷绕线圈。
文档编号H02K15/09GK1257616SQ9880535
公开日2000年6月21日 申请日期1998年4月30日 优先权日1997年5月23日
发明者山崎昭彦, 冈本学, 木村和夫 申请人:松下电器产业株式会社