JP2000209822A - 巻線方法及び巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 並列した複数本の電線をよじれを生じること
なく巻線してコイルを形成できると共に、多極のコイル
を連続して巻線できるようにした巻線方法及び巻線装置
を提供する。 【解決手段】 電線保持治具１１０の中心部が巻枠２０
の回転中心下方に位置するように配置し、ノズル７５か
ら並列して引き出された複数本の電線Ｗを巻枠２０に保
持させ、その状態で巻枠２０と電線保持治具１１０とを
同期して回転させ、電線Ｗを巻枠２０に所定回数巻き付
けてコイルを形成し、電線保持治具１１０を水平方向に
移動させて位置決めし、電線保持治具１１０又は巻枠２
０を昇降させてコイルを電線保持治具のガイド棒の所定
の間隙に受け入れて保持させ、再び電線保持治具１１０
の中心部が巻枠２０の回転中心下方に位置するように配
置して巻線するという一連の工程を複数回繰り返すこと
により、並列した複数本の電線からなる多極のコイルを
連続的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の電線を並
列して巻枠に巻き付けてコイルを形成するようにした巻
線方法及び巻線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステータコアにコイルを装着する方法と
しては、巻線装置によって巻枠上に電線を巻き付けてコ
イルを形成し、このコイルをステータコアの内歯に対応
して配置された複数本のガイド棒を有する冶具に保持さ
せ、この冶具がコイル挿入冶具であるときはそのまま、
この冶具がトランスファー冶具であるときはコイル挿入
冶具にコイルを移した後、コイル挿入冶具をステータコ
アの内歯に嵌合させ、冶具の中心を通るストリッパでコ
イルをステータコアのスロットに押し込んで装着する方
法がよく採用されている。

【０００３】近年、電気自動車などのモータの開発に際
し、自動車に搭載可能な低電圧の電源によって大きな駆
動力が得られるようにするため、電線の断面積を大きく
して大電流を流すことにより、大きな駆動力が得られる
ようにしたモータが望まれている。しかしながら、電線
の直径を大きくした場合には、巻線操作やステータコア
へのコイル挿入操作が困難となると共に、ステータコア
のスロット内における電線のスペースファクタ（空間占
有率）も小さくなるという問題点があった。

【０００４】このため、複数本の電線を並列して巻いて
（パラ巻きして）コイルを形成することにより、巻線操
作やコイル挿入操作に支障をきたすことなく、電線の断
面積を大きくする試みがなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
ラ巻きにおいては、フライヤを用いた通常の巻線機で
は、電線を一回巻き付ける毎に並列した複数本の電線の
よじれが発生し、このよじれた部分がコイル挿入操作の
際にステータコアの内歯等に強く当たって絶縁破壊が生
じる等の問題があった。

【０００６】一方、パラ巻きにおいて、電線がよじれな
いようにする方法として、並列して引き出された電線
を、回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成する方法が
知られている。しかしながら、この方法では、多極のコ
イルを連続的に形成することができず、一極毎にリード
線を切断してコイルを分離しなければならず、ステータ
コアに挿入した後の配線操作が煩雑になるという問題点
があった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、並列した複
数本の電線をよじれを生じることなく巻線してコイルを
形成できると共に、多極のコイルを連続して巻線できる
ようにした巻線方法及び巻線装置に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の巻線方法は、回転する巻枠を上方に配置
し、ステータコアの内歯に対応して立設された複数本の
ガイド棒を有し、前記巻枠と同期して回転できる電線保
持治具を下方に配置し、前記電線保持治具又は前記巻枠
を昇降可能とすると共に、前記電線保持治具を水平方向
に移動可能とし、前記電線保持治具の中心部が前記巻枠
の回転中心下方に位置するように前記電線保持治具を配
置し、ノズルから並列して引き出された複数本の電線を
前記巻枠に保持させ、その状態で前記巻枠と前記電線保
持治具とを同期して回転させ、前記電線を前記巻枠に所
定回数巻き付けてコイルを形成し、前記電線保持治具を
水平方向に移動させて前記ガイド棒の所定の間隙に前記
巻枠に保持されたコイルが挿入されるように位置決め
し、前記電線保持治具又は前記巻枠を昇降させて前記コ
イルを前記ガイド棒の所定の間隙に受け入れて保持さ
せ、再び前記電線保持治具の中心部が前記巻枠の回転中
心下方に位置するように前記電線保持治具を配置して巻
線するという前記一連の工程を複数回繰り返すことによ
り、並列した複数本の電線からなる多極のコイルを連続
的に形成することを特徴とする。

【０００９】本発明の巻線方法によれば、並列して引き
出された複数本の電線を巻枠に保持させて巻枠を回転さ
せることにより、複数本の電線を並列状態のまま巻枠に
巻き付けてコイルを形成するので、複数本の電線が並列
したパラ巻きであっても電線がよじれることを防止でき
る。

【００１０】また、巻枠と電線保持冶具とを同期させて
回転させることにより、先に形成されて電線保持冶具に
保持されたコイルが巻枠と一緒に回転することになるの
で、先に形成されたコイルと新たに巻枠に巻き付けられ
るコイルとの相対位置が変わらない。その結果、先に形
成されたコイルの終端部から連続して次のコイルの巻線
が可能となり、多極のコイルを連続して効率よく巻線す
ることができると共に、リード線も巻線の始端部と終端
部の２本となり、後のリード線接続作業が簡単になる。

【００１１】更に、巻線時には、電線保持治具の中心部
が巻枠の回転中心下方に位置するように移動させること
により、回転バランスを良好にして高速の巻線を可能に
すると共に、回転部分の半径を最小限にして装置をコン
パクトにすることができる。

【００１２】本発明の巻線方法においては、巻線操作開
始に先立って前記電線の始端部を電線クランプに保持さ
せ、前記電線保持治具及び前記電線クランプを一体に回
転させて巻線を行うことが好ましく、それによって巻線
の始端部が巻枠に巻き込まれるなどの不都合を解消で
き、巻線終了時のリード線の取外しも容易となる。

【００１３】また、巻線中に前記ノズルを昇降させて前
記巻枠に電線が平均して巻き付けられるようにすること
が好ましく、それによって巻線されたコイルが均一とな
り、コイルをステータコアのスロットに挿入するときの
挿入性を良好にすることができる。

【００１４】更に、前記コイルを前記巻枠から前記電線
保持冶具に移すとき、前記巻枠を縮径させると共に、コ
イル落とし板で前記巻枠に巻き付いたコイルを強制的に
下方に落とすことが好ましく、それによってコイルの電
線保持治具への移し変えを確実に行うことができる。

【００１５】一方、本発明の巻線装置は、複数本の電線
を並列して送り出すノズルと、これらの電線の保持部を
有し、これらの電線を巻き付けさせるように回転する巻
枠と、この巻枠の下方に配置され、ステータコアの内歯
に対応して立設された複数本のガイド棒を有し、前記巻
枠と同期して回転できる電線保持治具と、水平及び上下
方向に移動できる電線受け渡し手段とを備え、前記電線
保持治具が水平方向に移動可能とされると共に、前記電
線保持治具又は前記巻枠が昇降可能とされていることを
特徴とする。

【００１６】本発明の巻線装置によれば、巻線に際して
電線を巻枠の保持部に保持させ、電線保持治具の中心部
が巻枠の回転中心に位置するように電線保持治具を水平
移動させて位置決めし、その状態で巻枠と電線保持治具
とを同期させて回転させることにより、ノズルから並列
して引き出される複数本の電線をよじらせることなく巻
枠に巻き付けてコイルを形成することができる。

【００１７】そして、１つの極のコイルを形成したら、
電線保持治具を水平移動させてガイド棒の所定の間隙に
巻枠に保持されたコイルが挿入されるように位置決め
し、電線保持治具又は巻枠を昇降させてコイルをガイド
棒の所定の間隙に受け入れて保持させることができる。

【００１８】その後、再び電線保持治具を水平移動させ
てその中心部が巻枠の回転中心下方に位置するように電
線保持治具を配置し、先のコイルの終端部に連続した電
線部分を巻枠に保持させて、巻枠及び電線保持治具を同
期して回転させることにより、次のコイルの巻線を行う
ことができ、これらの操作を繰り返すことによって多極
のコイルを連続して効率よく巻線することができる。

【００１９】なお、巻線時には、電線保持治具の中心部
が巻枠の回転中心下方に位置するように移動させること
により、回転バランスを良好にして高速の巻線を可能に
すると共に、回転部分の半径を最小限にして装置をコン
パクトにすることができる。

【００２０】本発明の巻線装置によれば、前記巻枠の下
方に水平方向に移動可能なスライドベースが設置され、
このスライドベースを上下に貫通して回転スリーブが取
付けられ、この回転スリーブに昇降可能かつ回転方向に
一体化する支軸が挿通され、この支軸の上端に前記電線
保持冶具が着脱可能に取付けられると共に、前記回転ス
リーブに回転テーブルが固着されて、この回転テーブル
上に電線クランプが設置されていることが好ましい。

【００２１】これによってスライドベースを水平移動さ
せることにより、電線保持治具の中心部が巻枠の回転中
心下方に位置する位置と、巻枠に保持されたコイルが電
線保持治具のガイド棒の間隙に挿入される位置との間
で、電線保持治具を移動させることができる。また、巻
線の始端部を回転テーブル上の電線クランプに保持させ
て、電線クランプを電線保持治具と一緒に回転させるこ
とにより、電線保持治具具に巻かれたコイルが乱れた
り、電線の始端部が電線保持治具の外周に引っ掛かった
りするという不都合を解消できる。

【００２２】また、前記ノズルが昇降可能に設置されて
いることが好ましく、これによって巻枠の回転中にノズ
ルを昇降させて、電線を巻枠上に平均して巻き付けるこ
とができる。

【００２３】更に、前記巻枠が縮径可能とされ、前記巻
枠に巻き付けられたコイルを下方に落とすコイル落とし
板が設けられていることが好ましく、これによって巻枠
に形成されたコイルを電線保持治具に落とすときに、巻
枠を縮径させると共にコイル落とし板でコイルを強制的
に下方に落とすことができ、上記操作を確実かつ迅速に
行うことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜２１には、本発明による巻
線装置の一実施形態が示されている。図１，２に示すよ
うに、この巻線装置１０は、上面がテーブル１２をなす
基台１１と、この基台１１上に立設された４本の縦フレ
ーム１３と、これらの縦フレーム１３の上端に取り付け
られた天板１４とを有している。

【００２５】テーブル１２は、基台１１の一側方に延出
され、その上に電線受け渡し手段１５が配置されてい
る。この実施形態において電線受け渡し手段１５は、そ
の先端に電線の保持部１６を有し、該保持部１６をＸ−
Ｙ−Ｚ方向に移動できるロボットからなる。

【００２６】図３〜６を併せて参照すると、天板１４の
下面には、軸受２１を介して、巻枠２０が回転自在に取
り付けられている。軸受２１内には、回転スリーブ２２
がベアリング２３を介して回転可能に保持されている。
軸受２１は、天板１４を貫通して、その上端面に形成さ
れたフランジ部２１ａが天板１４に嵌合している。回転
スリーブ２２の上面には、従動タイミングプーリ２４が
ボルト２５を介して固着されている。

【００２７】天板１４の上面には、軸受２１に隣接して
巻枠回転用モータ２６が設置されており、その駆動軸２
７に装着された駆動タイミングプーリ２８と上記従動タ
イミングプーリ２４との間にタイミングベルト２９が張
設されている。その結果、巻枠回転用モータ２６が回転
すると、駆動タイミングプーリ２８、タイミングベルト
２９，従動タイミングプーリ２４を介して回転スリーブ
２２が回転し、回転スリーブ２２の下面にボルト３０を
介して固着された巻枠２０が回転するようになってい
る。

【００２８】巻枠２０は、前方巻枠３３と後方巻枠３７
とを有している。前方巻枠３３は、支持板３１とその下
面に連接された吊り具３２を介して取付けられている。
後方巻枠３７は、支持板３１の下面に連接された突片３
４に支軸３５を介して枢着されたレバー状の吊り具３６
に取付けられている。吊り具３６は、支軸３５を中心に
して揺動可能とされ、それに伴って後方巻枠３７が図３
中の想像線で示す如く傾動するようになっている。

【００２９】すなわち、吊り具３６の後端部には、上面
がテーパ状の第１カム面３８が形成され、吊り具３６の
支軸３５よりやや前方部分には、段状をなす第２カム面
３９が形成されている。また、突片３４の基部には、ス
プリング４０を介して図３中の右方向に付勢された押し
ピン４１が挿通されており、押しピン４１の先端部に取
付けられたローラ４２が第２カム面３９に当設されてい
る。

【００３０】更に、巻枠２０が図３に示す回動位置にあ
るとき、押しピン４１の後端部に近接するように、天板
１４には支持板４３を介してエアシリンダ４４が取付け
られている。上記回動位置にあるとき、エアシリンダ４
４の作動ロッド４５が押し出されると、作動ロッド４５
の先端が押しピン４１の後端部を押し、押しピン４１が
スプリング４０に抗して先端方向に押し出される。その
結果、ローラ４２が第２カム面３９の段部から外れると
共に、作動ロッド４５の頭部が第１カム面３８に当設し
て後方巻枠３７を図３中の想像線で示す如く傾動させ
て、巻枠３３，３７の外径を縮径させるようになってい
る。

【００３１】また、エアシリンダ４４の作動ロッド４５
が引き込まれると、スプリング４０の付勢力によって押
しピン４１が後方にスライドし、押しピン４１に取付け
られたローラ４２が第２カム面３９に当設して、後方巻
枠３７が図３中の実線で示す如く、前方巻枠３３とほぼ
平行となる。前方巻枠３３には、後述する電線保持治具
のガイド棒が挿入される溝４６が形成されている。

【００３２】また、図４に示すように、前方巻枠３３、
後方巻枠３７の長手方向に貫通して突出すると共に、そ
れらの中間にて短径方向にも突出する、平面的に見て十
字状をなすコイル落とし板５０が配置されている。この
コイル落とし板５０は、回転スリーブ２２、従動タイミ
ングプーリ２４の中心を貫通して配置された支軸５１の
下端に固着されている。

【００３３】図６に示すように、支軸５１の上端は、天
板１４の上方に突出し、天板１４上に立設された支持板
５４に取付けられたエアシリンダ５２の作動ロッド５３
に連結されている。したがって、エアシリンダ５２の作
動によって、支軸５１を介してコイル落とし板５０が昇
降動作し、巻枠２０に巻き付けられたコイルを強制的に
下方に落とすようになっている。

【００３４】図５に示すように、後方巻枠３７の下端に
は、電線保持部６０が形成されている。電線保持部６０
は、後方巻枠３７と一体の固定片６１と、後方巻枠３７
に支軸６２を介して回動可能に取付けられた可動片６２
とからなる。可動片６２の一端部には、固定片６１に当
設するゴム板６２ａが取付けられている。可動片６２の
他端部は、後方巻枠３７内において上下に配置されたロ
ッド６３の下端部に枢着されている。

【００３５】ロッド６３は、その上端部に介装されたス
プリング６４により、常時下方に付勢されている。ま
た、ロッド６３の上部に嵌着された板６５が、コイル落
とし板５０に当設されるようになっており、コイル落と
し板５０が上昇位置にあるときには、上記板６５を介し
て、スプリング６４に抗してロッド６３を上方にスライ
ドさせた状態に保持させるようになっている。

【００３６】したがって、図５（ａ）に示すように、コ
イル落とし板５０が上昇位置にあるときには、ロッド６
３が上方にスライドして、固定片６１に対して可動片６
２が閉じた状態となり、固定片６１と可動片６２との間
に電線を保持することができる。また、図５（ｂ）に示
すように、コイル落とし板５０が下降位置にあるときに
は、ロッド６３が下方にスライドして、固定片６１に対
して可動片６２が開いた状態となり、電線が解放される
ようになっている。

【００３７】また、天板１４には、ノズル昇降装置７０
が取付けられている。図７に示すように、このノズル昇
降装置７０は、天板１４下面から垂下された一対の平行
なガイド棒７１，７２と、このガイド棒７１，７２の中
間に配置されたボールネジ７３と、ガイド棒７１，７２
に昇降可能に装着されると共に、上記ボールネジ７３に
螺合する昇降ブロック７４と、この昇降ブロック７４に
取付けられた複数本のノズル７５と、天板１４上に設置
され、前記ボールネジ７３を回転させる、サーボモータ
等からなるノズル昇降用モータ７６とで構成されてい
る。

【００３８】それぞれのノズル７５には、図示しない電
線リールから引き出された１又は複数本の電線が挿通さ
れ、それらの電線が並列した状態で巻枠２０方向に供給
されるようになっている。この実施形態では、５つのノ
ズル７５が取付けられており、各ノズル７５に例えば１
０本ずつの電線を通すことにより、５０本の電線を並列
させて巻き付けることができるようになっている。な
お、図７において、７７，７８は、昇降ブロック７４の
移動範囲を規制するためのセンサである。

【００３９】したがって、ノズル昇降用モータ７６の作
動によってボールネジ７３が正転、逆転することによ
り、昇降ブロック７４と共にノズル７５がガイド棒７
１，７２に沿って巻枠２０の回転と同期して移動し、巻
枠２０への巻き付け位置を徐々に変更させて、電線が巻
枠２０上に平均して巻き付くようにされている。

【００４０】図８，９に示すように、テーブル１２上に
は、一対のスライドウェイ８０，８１が設置され、これ
にスライドベース８２が設置されている。スライドベー
ス８２の一側にはブロック８３が連接されている。ま
た、上記スライドウェイ８０，８１と平行で、かつ、上
記ブロック８３に螺挿されたボールネジ８４が、軸受８
５，８６によって支持されている。ボールネジ８４の一
端には従動プーリ８７が装着されている。また、ボール
ネジ８４の一端部の側方には、サーボモータ等からなる
水平移動用モータ８８が設置されており、その駆動軸に
装着された駆動プーリ８９と、上記従動プーリ８７との
間にタイミングベルト９０が張設されている。なお、図
８中の９１，９２は、スライドベース８２の移動範囲を
規制するためのセンサである。

【００４１】したがって、水平移動用モータ８８の作動
により、駆動プーリ８９、タイミングベルト９０、従動
プーリ８７を介して、ボールネジ８４が正転、逆転する
ことにより、スライドベース８２がスライドウェイ８
０，８１に沿ってセンサ９１，９２の間で水平移動す
る。

【００４２】図１０に示すように、スライドベース８２
の中央開口部８２ａには、軸受９３が挿通されてその上
端フランジ部を係合させてネジ止めされ、この軸受９３
の内周に配置されたベアリング９５を介して、回転スリ
ーブ９４が回転可能に保持されている。回転スリーブ９
４の下端には、従動プーリ９６が固着されている。

【００４３】図１１を併せて参照すると、軸受９３の下
部には、支持板９７が水平方向に連接されており、この
支持板９７にブラケット９８を介して、サーボモータ等
からなる電線保持治具回転用モータ９９が取付けられて
いる。この電線保持治具回転用モータ９９の駆動軸に取
付けられた駆動プーリ１００と、上記従動プーリ９６と
の間に、タイミングベルト１０１が張設されている。な
お、図１０における１０２は、従動プーリ９６の回転位
置を検出するセンサである。

【００４４】回転スリーブ９４の中心には、スプライン
筒１０３が挿通されており、この上端には、ボス１０４
が取付けられており、このボス１０４の外周に、電線保
持治具１１０のガイド棒ホルダ１１１の下面中央に取付
けられた筒状のアダプタ１１２が嵌合するようになって
いる。

【００４５】図１２を併せて参照すると、ボス１０４
は、その上端部外周に穴１０５を有し、この穴１０５内
にボール１０６を保持している。また、スプライン筒１
０３内には軸１０７が挿通され、この軸１０７の上端に
はヘッド１０８が装着されている。更に、ヘッド１０８
の外周には溝１０９が形成されており、軸１０７を昇降
させることにより、ボール１０６が上記溝１０９に嵌合
した位置と、ボール１０６がヘッド１０８の溝１０９以
外の周面に当接して、穴１０５から外方に押出される位
置との間で切り替えがなされるようになっている。

【００４６】ボール１０６が溝１０９に嵌合するときに
は、ボス１０４の外周から電線保持冶具１１０のアダプ
タ１１２を取り外すことができ、ボール１０６が溝１０
９から外れてボス１０４の外方に突出するときには、ボ
ール１０６がアダプタ１１２の内周に圧接されて、同内
周に形成された溝１１３に嵌合し、アダプタ１１２を取
り外すことができなくなるようにされている。

【００４７】図９に示すように、スプライン筒１０３下
端部は、支持板１２０に軸受１２１を介して保持されて
おり、支持板１２０は、スライドベース８２の下面に取
付けられたエアシリンダ１２２の作動ロッド１２３の下
端に連結されている。なお、図９の１２４，１２５は、
支持板１２０の上昇位置を規制するためのストッパであ
る。したがって、エアシリンダ１２２の作動ロッド１２
３が伸縮すると、支持板１２０が昇降動作し、それによ
ってスプライン筒１０３が昇降動作する。その結果、ス
プライン筒１０３にボス１０４及びアダプタ１１２を介
して取付けられた電線保持冶具１１０が昇降動作するよ
うになっている。

【００４８】また、支持板１２０には枠体１２６を介し
てエアシリンダ１２７が取付けられており、その作動ロ
ッド１２８は、軸１０７の下端に取付けられたボルト１
２９に対向配置されている。ボルト１２９外周にはスプ
リング１３０が装着され、軸１０７を常時は下方に付勢
している。その状態で、軸１０７上端のヘッド１０８は
図１０に示す位置にあり、ボール１０６をボス１０４の
外方に押出してアダプタ１１２の内周の溝１１３に嵌合
させ、電線保持冶具１１０をロックするようになってい
る。

【００４９】また、エアシリンダ１２７の作動ロッド１
２８が押出され、ボルト１２９を介して軸１０７が押し
上げられると、ヘッド１０８の溝１０９にボール１０６
が嵌合し、ボス１０４の内側に引っ込むので、アダプタ
１１２をボス１０４から外して電線保持冶具１１０を取
り外すことができるようになっている。

【００５０】図１３を併せて参照すると、電線保持冶具
１１０は、ガイド棒ホルダ１１１と、その下面に取付け
られたアダプタ１１２と、ガイド棒ホルダ１１１の上面
外周に沿って所定間隔で配置され、それぞれ上方に突設
された複数本のガイド棒１１４からなっている。ガイド
棒１１４は、図示しないステータコアの内歯に対応して
配置されている。電線保持冶具１１０は、それ自体がコ
イル挿入冶具（アッパーツール）をなすものであっても
よく、巻線されたコイルをコイル挿入冶具に受け渡すた
めのトランスファーツールであってもよい。

【００５１】回転スリーブ９４には、支持具１３１を介
して回転テーブル１３２が取付けられており、前記電線
保持冶具１１０は、この回転テーブル１３２の中心部に
立設されている。そして、回転テーブル１３２の外周二
箇所には、電線の始端部を保持するための第１電線クラ
ンプ１４０と、電線の終端部を保持するための第２電線
クランプ１４１とが立設されている。ただし、巻線コイ
ル数によっては、それ以上の複数個の電線クランプを設
置してもよい。

【００５２】各電線クランプ１４０，１４１は、同じ構
造をなすので、以下共通の構造として説明すると、各電
線クランプ１４０，１４１は、回転テーブル１３２上に
立設された筒状ケース１４２を有し、この筒状ケース１
４２内には上端がピストン形状のロッド１４３が下面開
口を通して挿入されている。ロッド１４３の下端は、回
転テーブル１３２の下面に突出している。

【００５３】また、ロッド１４３の上端面には、Ｕ字状
のバネ部材からなるクランプ本体１４４の下端が固着さ
れている。クランプ本体１４４の上端は、外力のない状
態ではＹ字状に開き、それらの内側面にゴム製の把持部
１４６が取付けられている。更に、筒状ケース１４２内
には、スプリング１４７が内蔵されており、このスプリ
ング１４７は、ロッド１４３及びクランプ本体１４４を
下方に押し下げて、図１３における第２電線クランプ１
４１に示されるように、把持部１４６を筒状ケース１４
２内に引き込ませて、把持部１４６を閉じさせるように
作用する。

【００５４】更に、回転テーブル１３２の下面外周の特
定個所には、テーブル１２上に立設されたエアシリンダ
１５０の作動ロッド１５１が対向配置され、回転テーブ
ル１３２が特定の回転位置にあるとき、ロッド１４３の
下端に対向する。その状態で、エアシリンダ１５０の作
動ロッド１５１が押出され、ロッド１４３が上方に押し
上げられると、クランプ本体１４４が上方に押し上げら
れて、把持部１４６が筒状ケース１４２の上面開口から
突出し、図１３における第１電線クランプ１４０に示さ
れるように、バネ弾性によって把持部１４６が開くよう
になっている。

【００５５】図１４は、天板１４に装着されたカッター
１６０を示している。カッター１６０は、天板１４に立
設した支持板１６１と、この支持板１６１に固着された
ブロック１６２と、このブロック１６２に取付けられた
昇降用エアシリンダ１６３と、ブロック１６２を上下に
貫通する一対のガイド棒１６４を介して昇降可能に取付
けられた昇降ベース１６５と、この昇降ベース１６５に
取付けられたカッター本体１６６と、カッター本体１６
６に設けられた刃部１６７とからなる。昇降用エアシリ
ンダ１６３の作動ロッドは、昇降ベース１６５に連結さ
れており、昇降用エアシリンダ１６３の作動によって昇
降ベース１６５及びカッター本体１６６が昇降動作す
る。また、カッター本体１６６は、エアシリンダを内蔵
しており、刃部１６７を開閉動作させる。

【００５６】次に、図１５〜２１を参照して、この巻線
装置を用いた本発明の巻線方法の一実施形態について説
明する。図１５〜２１における囲い○の数字は、本発明
の巻線方法に従った工程を示しており、以下の説明では
工程１、工程２、…として説明することにする。また、
各工程における上の図は概略平面図、下の図は概略正面
図である。

【００５７】図１５に示す工程１においては、電線保持
冶具１１０を回転テーブル１３２上に設置する。実際に
は、図１０において説明したように、スプライン筒１０
３上端に設けられたボス１０４に、電線保持冶具１１０
のアダプタ１１２を被せて、軸１０７のヘッド１０８に
よりボール１０６をボス１０４外周に突出させ、アダプ
タ１１２内周の溝１１３に嵌合させることにより、電線
保持冶具１１０の取付けがなされる。

【００５８】次に工程２において、スライドベース８２
（図８参照）を移動させて電線保持治具１１０の中心を
巻枠２０の直下に位置させる。この状態で電線受け渡し
手段１５の保持部１６により電線Ｗが保持されて、第１
電線クランプ１４０に電線Ｗの始端部が受け渡され、第
１電線クランプ１４０により電線Ｗの始端部が保持され
る。

【００５９】工程３において、回転テーブル１３２、電
線クランプ１４０，１４１、電線保持冶具１１０が所定
角度回転すると共に、ノズル７５が上昇して、電線Ｗを
電線保持部６０に挟ませる。

【００６０】図１６に示す工程４において、回転テーブ
ル１３２、電線クランプ１４０，１４１、電線保持冶具
１１０が更に回転し、電線保持部６０が閉じて電線Ｗが
巻枠２０に保持される。この動作は、図５において説明
したように、ロッド６３が引き上げられて、可動片６２
が固定片６１に対して閉じることによってなされる。

【００６１】次に工程５において、上方の巻枠２０と、
下方の回転テーブル１３２、電線クランプ１４０，１４
１、電線保持冶具１１０（以下、下方の部材を「電線保
持冶具１１０等」と表現する）とが、同期して回転し、
巻枠２０の周りに電線Ｗを巻き付かせて、コイルを形成
する。このとき、ノズル７５から複数本の電線Ｗが並列
して供給されるが、巻枠２０を回転させて巻き付かせる
方式を採用したことにより、電線Ｗのよじれを生じるこ
とはない。また、巻線中にノズル７５を図７に示した構
造により巻枠２０の回転と合せて移動させることによ
り、電線Ｗを巻枠２０上に平均して巻き付かせることが
できる。

【００６２】更に、回転テーブル１３２上の電線クラン
プ１４０が、巻枠２０と同期して回転するため、電線ク
ランプ１４０と巻枠２０との相対位置が変わらず、電線
クランプ１４０から巻枠２０に至る電線の始端部が引っ
張られることなく、電線の始端部をクランプした状態で
巻線を施すことができる。

【００６３】こうして最初の極の巻線を終了した後、ス
ライドベース８２（図８参照）を移動させて、巻枠２０
上のコイルが電線保持治具１１０のガイド棒１１４の所
定の間隙に対応するように、電線保持治具１１０を位置
させる。このとき、特定のガイド棒１１４が、巻枠２０
の前方巻枠３３の溝４６（図３参照）に挿入される位置
となる。

【００６４】この状態で図１７に示す行程において、電
線保持治具１１０がエアシリンダ１２２（図９参照）の
作動によりスプライン筒１０３（図１０参照）を介して
上昇し、上記特定のガイド棒１１４が前方巻枠３３の溝
４６に挿入されると共に、図３におけるコイル落とし板
５０がエアシリンダ５２（図６参照）の作動で下降し
て、巻枠２０上のコイルをガイド棒１１４の所定の間隙
に落としこむ。

【００６５】このとき、図３におけるエアシリンダ４４
が作動し、作動ロッド４５の先端が押しピン４１の後端
部を押し、押しピン４１がスプリング４０に抗して先端
方向に押し出される。その結果、ローラ４２が第２カム
面３９の段部から外れると共に、作動ロッド４５の頭部
が第１カム面３８に当設して後方巻枠３７を図３中の想
像線で示す如く傾動させて、巻枠３３，３７の外径を縮
径させるので、コイル落とし作業を容易に行わせること
ができる。また、図５におけるロッド６３がスプリング
６４の付勢力で下降し、電線保持部６０が開いて巻枠２
０上における電線Ｗの保持が開放される。

【００６６】更に，電線受け渡し手段１５が電線Ｗの巻
き終わり部分を保持して引張ることにより、２極目のコ
イルの形成に際して渡り線の長さが十分に確保されるよ
うにする。

【００６７】次に工程８において、電線保持治具１１０
が下降すると共に、スライドベース８２が移動して電線
保持治具１１０の中心部が巻枠２０の直下に再び配置さ
れる。そして，電線受け渡し手段１５により、２極目の
コイルの巻き始めとなる電線Ｗが巻枠２０の前記保持部
６０に保持される。

【００６８】そして工程９において、電線受け渡し手段
１５が電線Ｗを開放し、巻枠２０及び電線保持治具１１
０が１極目のコイルのときとは逆方向に同期して回転
し、２極目のコイルの巻線が開始される。このとき、巻
枠２０、電線保持治具１１０及び電線クランプ１４０が
同期して回転することにより、１極目のコイルと２極目
のコイルの相対位置が変わらず、１極目のコイルと２極
目のコイルとの間で電線Ｗを切断することなく、１極目
のコイルに連続して２極目のコイルの巻線が可能とな
る。

【００６９】図１８における工程１０は、こうして２極
目のコイルの巻線が完了した状態を示している。

【００７０】また、工程１１は、スライドベース８２
（図８参照）が移動して、電線保持治具１１０が巻枠２
０上のコイルを受ける位置、すなわちガイド棒１１４の
所定の間隙に巻枠２０上のコイルが整合する位置に移動
する。なお、図中のＣ₁は１極目のコイル、Ｃ₂は２極目
のコイルを意味する。

【００７１】この状態で、工程１２において、電線保持
治具１１０が上昇し、上記ガイド棒１１４が前方巻枠３
３の溝４６に挿入されると共に、図３におけるコイル落
とし板５０が下降して、巻枠２０上のコイルをガイド棒
１１４の所定の間隙に落としこむ。このとき、前記と同
様に電線受け渡し手段１５により電線Ｗが保持され、３
極目のコイル巻線に至る渡り線の長さを確保する。

【００７２】図１９の工程１３に示すように、２極目の
コイルＣ₂が電線保持治具１１０に受け渡されたら、前
記と同様に電線保持治具１１０を下降させ、スライドベ
ース８２を移動させて、電線保持治具１１０の中心を巻
枠２０の直下に位置させる。そして、電線受け渡し手段
１５により、電線Ｗを巻枠２０の電線保持部６０に保持
させ、前記と同様にして３極目の巻線を開始する。

【００７３】以下、前記と同様な工程を繰り返すことに
より、最終極のコイル巻線まで行う。工程４は、最終極
のコイル巻線を終了した状態を示し、この状態で電線受
け渡し手段１５により、電線Ｗの巻き終わりの端部を保
持する。

【００７４】そして、図２０の工程１５に示すように、
スライドベース８２が再び移動して、電線保持治具１１
０が巻枠２０上のコイルを受ける位置、すなわちガイド
棒１１４の所定の間隙に巻枠２０上のコイルが整合する
位置に移動する。次いで電線保持治具１１０が上昇し、
上記ガイド棒１１４が前方巻枠３３の溝４６に挿入され
る。

【００７５】工程１６において、電線受け渡し手段１５
が移動して、電線クランプ１４１と電線受け渡し手段１
５との間に位置する電線Ｗをカッター１６０と交差する
位置に張設し、カッター１６０によりその部分の電線Ｗ
を切断する。

【００７６】更に、工程１７に示すように、図３におけ
るコイル落とし板５０が下降して、巻枠２０上のコイル
をガイド棒１１４の所定の間隙に落としこむ。

【００７７】図２１の工程１８に示すように、電線保持
治具１１０が下降し、最終極まで巻線されたコイルが電
線保持治具１１０に保持され、それらのコイル巻き始め
の端部が電線クランプ１４０に、コイル巻き終わりの端
部が電線クランプ１４１に保持された状態となる。

【００７８】この状態でスライドベース８２が再び移動
し、電線保持治具１１０を巻枠２０の側方に移動させ
る。そして、工程１９に示すように、電線保持治具１１
０を取外す。このとき、図９におけるエアシリンダ１２
７が作動し、軸１０７が押し上げられ、図１０のヘッド
１０８の溝１０９にボール１０６が嵌合し、ボス１０４
からアダプタ１１２が外れるようにされる。

【００７９】こうして形成されたコイルは、工程２０に
示されるように、電線の巻き始めの端部が第１電線クラ
ンプ１４０に保持され、電線の巻き終わりの端部が第２
電線クランプ１４１に保持され、各極のコイルは連続し
た１本の電線によって形成されている。

【００８０】この後、電線保持治具１１０がトランスフ
ァーツールの場合は、該治具１１０に保持されたコイル
をコイル挿入治具に受け渡して、ステータコアへのコイ
ル挿入がなされる。また、電線保持治具１１０がコイル
挿入治具の場合は、該治具１１０をコイル挿入装置に設
置し、ガイド棒１１４（この場合にはブレードとなる）
をステータコアの内歯の内周に嵌合させてコイル挿入を
行う。

【００８１】なお、前記実施形態においては、電線保持
治具１１０が巻枠２０に対して昇降する構造をなすが、
電線保持治具１１０に対して巻枠２０が昇降するように
してもよい。また、電線受け渡し手段１５としては、水
平上下に移動するアクチュエータを用いることもでき
る。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
巻枠を回転させて電線を巻き付けてコイルを形成する方
式を採用したので、並列して引き出された複数本の電線
をよじらせることなく巻線してコイルを形成することが
できる。

【００８３】また、巻枠と電線保持冶具とを同期させて
回転させることにより、先に形成されて電線保持冶具に
保持されたコイルが巻枠と一緒に回転することになるの
で、先に形成されたコイルと新たに巻枠に巻き付けられ
るコイルとの相対位置が変わらない。その結果、先に形
成されたコイルの終端部から連続して次のコイルの巻線
が可能となり、多極のコイルを連続して効率よく巻線す
ることができると共に、リード線も巻線の始端部と終端
部の2箇所となり、後のリード線接続作業が簡単にな
る。

【００８４】更に、巻線時には、電線保持治具の中心部
が巻枠の回転中心下方に位置するように移動させること
により、回転バランスを良好にして高速の巻線を可能に
すると共に、回転部分の半径を最小限にして装置をコン
パクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による巻線装置の全体を
示す正面図

【図２】 同巻線装置の側面図

【図３】 同巻線装置における巻枠の正面図

【図４】 同巻枠の底面図

【図５】 同巻枠の電線保持部を示す側面図

【図６】 同巻枠の回転駆動部を示す部分断面図

【図７】 同巻線装置におけるノズル昇降装置を示す正
面図及び側面図

【図８】 同巻線装置における電線保持治具の水平移動
機構を示す平面図

【図９】 同水平移動機構の正面図

【図１０】 電線保持治具の回転及び昇降機構を示す部
分断面図

【図１１】 同回転機構を示す部分断面図

【図１２】 電線保持治具の着脱機構を示す部分断面図

【図１３】 回転テーブル上に設置された電線クランプ
を示す断面図

【図１４】 同巻線装置におけるカッターを示す正面図

【図１５】 本発明の巻線方法の一実施形態における工
程１〜３を示す説明図

【図１６】 同実施形態における工程４〜６を示す説明
図

【図１７】 同実施形態における工程７〜９を示す説明
図

【図１８】 同実施形態における工程１０〜１２を示す
説明図

【図１９】 同実施形態における工程１３〜１４を示す
説明図

【図２０】 同実施形態における工程１５〜１７を示す
説明図

【図２１】 同実施形態における工程１８〜２０を示す
説明図

【符号の説明】

１０ 巻線装置 １５ 電線受け渡し手段 ２０ 巻枠 ５０ コイル落とし板 ６０ 電線保持部 ７０ ノズル昇降装置 ７５ ノズル ８２ スライドベース ９４ 回転スリーブ １０３ スプライン軸 １１０ 電線保持治具 １１４ ガイド棒 １３２ 回転テーブル １４０ 第１電線クランプ １４１ 第２電線クランプ Ｗ 電線 Ｃ₁ １極目のコイル Ｃ₂ ２極目のコイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F056 AA02 AB01 AC08 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP06 PP08 PP12 QQ02 QQ12 QQ20 SS05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する巻枠を上方に配置し、ステータ
   コアの内歯に対応して立設された複数本のガイド棒を有
   し、前記巻枠と同期して回転できる電線保持治具を下方
   に配置し、前記電線保持治具又は前記巻枠を昇降可能と
   すると共に、前記電線保持治具を水平方向に移動可能と
   し、前記電線保持治具の中心部が前記巻枠の回転中心下
   方に位置するように前記電線保持治具を配置し、ノズル
   から並列して引き出された複数本の電線を前記巻枠に保
   持させ、その状態で前記巻枠と前記電線保持治具とを同
   期して回転させ、前記電線を前記巻枠に所定回数巻き付
   けてコイルを形成し、前記電線保持治具を水平方向に移
   動させて前記ガイド棒の所定の間隙に前記巻枠に保持さ
   れたコイルが挿入されるように位置決めし、前記電線保
   持治具又は前記巻枠を昇降させて前記コイルを前記ガイ
   ド棒の所定の間隙に受け入れて保持させ、再び前記電線
   保持治具の中心部が前記巻枠の回転中心下方に位置する
   ように前記電線保持治具を配置して巻線するという前記
   一連の工程を複数回繰り返すことにより、並列した複数
   本の電線からなる多極のコイルを連続的に形成すること
   を特徴とする巻線方法。
2. 【請求項２】 巻線操作開始に先立って前記電線の始端
   部を電線クランプに保持させ、前記電線保持治具及び前
   記電線クランプを一体に回転させて巻線を行う請求項１
   記載の巻線方法。
3. 【請求項３】 巻線中に前記ノズルを昇降させて前記巻
   枠に電線が平均して巻き付けられるようにする請求項１
   又は２記載の巻線方法。
4. 【請求項４】 前記コイルを前記巻枠から前記電線保持
   冶具に移すとき、前記巻枠を縮径させると共に、コイル
   落とし板で前記巻枠に巻き付いたコイルを強制的に下方
   に落とす請求項１〜３のいずれか１つに記載の巻線方
   法。
5. 【請求項５】 複数本の電線を並列して送り出すノズル
   と、これらの電線の保持部を有し、これらの電線を巻き
   付けさせるように回転する巻枠と、この巻枠の下方に配
   置され、ステータコアの内歯に対応して立設された複数
   本のガイド棒を有し、前記巻枠と同期して回転できる電
   線保持治具と、水平及び上下方向に移動できる電線受け
   渡し手段とを備え、前記電線保持治具が水平方向に移動
   可能とされると共に、前記電線保持治具又は前記巻枠が
   昇降可能とされていることを特徴とする巻線装置。
6. 【請求項６】 前記巻枠の下方に水平方向に移動可能な
   スライドベースが設置され、このスライドベースを上下
   に貫通して回転スリーブが取付けられ、この回転スリー
   ブに昇降可能かつ回転方向に一体化する支軸が挿通さ
   れ、この支軸の上端に前記電線保持冶具が着脱可能に取
   付けられると共に、前記回転スリーブに回転テーブルが
   固着されて、この回転テーブル上に電線クランプが設置
   されている請求項５記載の巻線装置。
7. 【請求項７】 前記ノズルが昇降可能に設置されている
   請求項５又は６記載の巻線装置。
8. 【請求項８】前記巻枠が縮径可能とされ、前記巻枠に巻
   き付けられたコイルを下方に落とすコイル落とし板が設
   けられている請求項５〜７のいずれか１つに記載の巻線
   装置。