JP2002010584A - 固定子コイルの緊縛装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラブルが少なく生産性の良い固
定子コイルの緊縛装置を得る。 【解決手段】 鉄心に巻き回された固定子コイル
のコイルエンドを緊縛する糸３を、テンションローラ１
１を介して固定子１７の固定子コイルに臨む縫製針２０
に供給し、糸３を緊張状態にして縫製針２０の縫製動作
により巻き回してコイルエンドを緊縛する緊縛装置につ
いて、その縫製針２０への糸３の繰出し部に縫製針２０
の縫製動作に即応して糸３の緩みを吸収し張力を付加す
るバネ定数を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄心に巻き回され
た固定子コイルのコイルエンドを糸により緊縛する固定
子コイルの緊縛装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動機の固定子は、積層構造の鉄心に設
けられたスロットに固定子コイルが巻き回された構成と
なっている。鉄心の両端から外側に張出す固定子コイル
のコイルエンドは、電磁力などによる移動を阻止するた
めに糸により襷状に緊縛され結束処理されている。固定
子コイルは自動巻き線機により鉄心のスロットに電線を
巻き回して構成されるが、コイルエンドの緊縛は緊縛装
置又は手作業で行われている。従来から使われてきた緊
縛装置は、緊縛する糸を給糸部からテンションローラを
介してテーブルにセットした固定子のコイルエンドに臨
む縫製針に給糸し、テンションローラにより糸を緊張状
態において縫製針の縫製動作によりコイルエンドに巻き
回してコイルエンドを緊縛するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の固定子
コイルの緊縛装置においては、動作中に装置を停止して
糸の状態を手直ししなければならないことが多く、作業
が煩わしいうえ生産性が低いといった問題点があった。
その原因は、縫製針の縫製動作に伴い約１０ｋｇほどの
張力が糸に掛かるが、縫製針の動作に対してテンション
ローラの応答が遅れ勝ちで、しばしば緊縛中に糸に緩み
ができてしまうためである。固定子コイルのコイル量が
変化すると具合よく緊縛できず、頻繁に装置を停止して
作業者の手によって糸の状態を手直ししなければならな
かった。

【０００４】本発明は、係る従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、その課題とするところは、
トラブルが少なく生産性の良い固定子コイルの緊縛装置
を得ることであり、その緊縛装置の機能性を高めること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項1の発明は、鉄心に巻き回された固定子コイル
のコイルエンドを緊縛する糸を、テンション機構を介し
て固定子の固定子コイルに臨む縫製針に供給し、糸を緊
張状態にして縫製針の縫製動作により巻き回してコイル
エンドを緊縛する緊縛装置について、その縫製針への糸
の繰出し部に縫製針の縫製動作に即応して糸の緩みを吸
収し張力を付加するバネ定数を設定する手段を採用す
る。

【０００６】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１に係る前記手段におけるバネ定数を、弾性
撓みの可能な棒状材で設定する手段を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項２に係る前記手段における棒状材を、カーボ
ン繊維やガラス繊維によりなる釣り竿を利用して構成す
る手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段
に、巻き終わり糸を縫製針より元側において切断する発
熱手段と、発熱手段を巻き終わり糸に向って往復動させ
る移動手段とを備えるとともに、切断に際しその発熱手
段に二方向以上の動きをさせるようにする手段を採用す
る。

【０００９】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
に、巻き終わり糸を縫製針より元側において切断する発
熱手段と、切断された糸屑を吸引処理する糸屑処理手段
とを備える手段を採用する。

【００１０】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項１〜請求項５までのいずれかに係る前記手段
に、コイルエンドの糸による緊縛に先がけてコイルエン
ドの側面を押圧し、緊縛後には引き抜く押圧手段を備え
るとともに、押圧手段の押圧位置を示す指標を設ける手
段を採用する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図７によって示す本実施の
形態は、図１に示すように鉄心１に巻き回された固定子
コイルのコイルエンド２を糸３により襷状に緊縛する緊
縛装置に関するものである。この緊縛装置は、図２に全
体の構成を示すように緊縛するための糸３を供給する給
糸部４と、給糸部４からの糸３によりコイルエンド２を
縫うように巻き回して緊縛する縫製部５と、制御部６に
より制御される駆動部７とからなる。

【００１２】給糸部４は、糸３が巻かれたボビン８を適
当な回転抵抗をもって保持するボビン保持手段９と、ボ
ビン８から繰出される糸３を装置の上方に巻き上げ横方
向に送り出すローラ群１０と、ローラ群１０からの糸３
を縫製部５に繰出す繰出し部とにより構成されている。
ローラ群１０には糸３の緩みを吸収するためのテンショ
ン機構を構成するテンションローラ１１が含まれてい
る。繰出し部は、ローラ群１０から縫製部５までの糸道
として構成され、ローラ群１０から横方向に縫製部５の
上方までの糸道を構成する糸竿１２と、糸竿１２の先端
の直下において縫製部５に垂直方向から下向きに糸３を
送る案内筒１３とから構成されている。

【００１３】糸竿１２は、弾性撓みする先細の棒状材で
構成され、ローラ群１０を納めたフレームに先端が斜め
上方に向くように片持ち支持され、基部から先端までの
間には複数個のガイドリング１４が配設されている。こ
の糸竿１２の先端部にはバネ定数Ｋが設定されている。
案内筒１３は上下動可能に装置のフレーム１５に固定さ
れたシリンダ１６に連結されていて、縫製部５に対して
近退動するように構成されている。

【００１４】縫製部５は、案内筒１３の直下に固定子１
７を、その中心線が垂直方向になるように保持するター
ンテーブル１８と、このターンテーブル１８に半径方向
から臨むように先端にフック１９を持つ縫製針２０を支
持し縫製動作させる縫製動作装置２１とを主体に構成さ
れ、糸端を係脱可能に掴む第１の把持手段２２と、糸３
の途中を係脱可能に掴む第２の把持手段２３及び第１の
把持手段２２と、第２の把持手段２３の間において糸３
を溶断する切断装置も備えられている（図３参照）。

【００１５】ターンテーブル１８は、駆動部７を構成す
る第１のモーター２４により水平面で回転するように組
付けられ、中心部に固定子１７を、その鉄心１の中心線
が回転中心となるように保持する保持孔を備えている。
この保持孔に保持させた固定子１７はターンテーブル１
８の上下面から固定子コイルのコイルエンド２が突出す
る状態になる。縫製動作装置２１は、水平方向に支持し
た縫製針２０を、ターンテーブル１８上にセットした固
定子１７に対しコイルエンド２の下端から上端までの間
を垂直方向Ｙに往復動させる上下動機構２５と、縫製針
２０をターンテーブル１８上にセットした固定子１７に
対しコイルエンド２の外側から内側までの間を水平方向
Ｘに往復動させ、かつ縫製針２０を１８０度回転させる
水平動機構２６とから構成されている。上下動機構２５
は駆動部７を構成する第２のモーター２７により回転駆
動するシャフト２９に挿通されたリング３０のカム溝か
らカムフロア３１と連結ロッド３２を介して上下運動が
伝達される（図２参照）。

【００１６】切断装置は、巻き終わり糸３を縫製針２０
より元側において切断する発熱手段３３と、発熱手段３
３を巻き終わり糸３に向って往復動させる移動手段３４
を備え、移動手段３４は糸３の切断に際しその発熱手段
３３に垂直方向Ｙと水平方向Ｘと、これに水平面で直交
する方向Ｚの三方向の動きをさせる。発熱手段３３は、
先端側の切断部がＬ字状に形成されていて、垂直方向Ｙ
の動きにより、第１の把持手段２２と第２の把持手段２
３とに把持された糸３の略中間部に接近し糸３に接触し
て糸３を当該部で溶断する。水平方向Ｘ・Ｚの動きは探
り動作であり、糸３がなんらかの要因で所定の位置から
外れている場合に探り動作により糸３を探り当てて溶断
する機能を果たす（図７参照）。

【００１７】制御部６は、ターンテーブル１８を３０度
ずつ１２回にわたり回転させるようにモーター２４を制
御し、これに同期してモーター２７を制御し、上下動機
構２５と水平動機構２６を動かし、ターンテープル１８
の３０度の回転ごとに縫製針２０を垂直方向Ｙに一往復
させつつ水平方向Ｘにも一往復させる。水平方向Ｘの一
往復動に伴い縫製針２０は回転による反転動作を行いフ
ック１９の向きが下から上、上から下に変えられる。縫
製針２０の水平方向Ｘへの一往復動と垂直方向Ｙへの一
往復動が縫製針２０の縫製動作となる（図４参照）。

【００１８】コイルエンド２の緊縛にあたり、糸３は案
内筒１３の先からターンテーブル１８にセットされた固
定子１７のコイルエンド２の内側から外側に向かって挿
通され、縫製針２０のフック１９に引っ掛けられて端が
第１の把持手段２２に掴み取られる。この状態から緊縛
動作に移行することになるが、縫製針２０の垂直方向Ｙ
の移動量Δｙに伴い糸３に撓みと張力Ｆが掛かる。糸竿
１２に設定されたバネ定数Ｋは、この張力Ｆを自体の先
端部の弾性撓みにより受止め、その後、糸３に弾性復帰
力による張力Ｆを常時付与するためのものである（図５
参照）。即ち、糸竿１２はあたかも魚が掛かった釣り竿
の働きをし、糸３の緩みを即座に吸収し常に緊張状態に
おく。実際に釣り竿を適用してみると良好な結果が得ら
れ、ガイドリング１４も付いていることから好都合であ
り、専用部品として製造するよりコストの低減を図るこ
とができる。縫製針２０の縫製動作に伴い即応して緩み
を取り、常時、張力Ｆを糸３に掛けることは対応に遅れ
ができるテンションローラ１１によるだけでは無理であ
る。

【００１９】縫製部５には、図６に示すようにコイルエ
ンド２の糸３による緊縛に先がけてコイルエンド２の側
部を押圧しコイルエンド２の側部を水平方向からシリン
ダ等の移動手段３５により押圧して成形する押圧手段３
６が備えられている。押圧手段３６は押圧状態のままコ
イルエンド２とともに緊縛され、緊縛後に移動手段３５
により引き抜かれる。押圧手段３６には指示片３７が設
けられ、水平方向に押圧位置を示した指標３８を設けた
スケール３９に指示片３７により押圧位置が視認できる
ようになっている。これにより銅量の違う固定子コイル
の緊縛に当っても、コイルエンド２の押圧位置を作業者
の感によらず指標３８の目視により決めることができ安
定した縫製が可能になる。また、縫製部５の近傍には図
７に示すように切断装置で切断された糸屑４０を吸引処
理する糸屑処理手段４１が備えられている。糸屑処理手
段４１は、吸引機４２に糸屑袋４３を装着した構成で、
縫製部５近傍に吸口４４が臨まされている。

【００２０】なお、本実施の形態の緊縛装置は、ターン
テーブル１８にセットした固定子１７の固定子コイルの
両側のコイルエンド２を同時に緊縛するように、縫製部
５及び案内筒１３等は、図２に示すように上下に対構成
されている。

【００２１】この固定子コイルの緊縛装置において、ボ
ビン８の糸３は、給糸部４からローラ群１０を介してガ
イドリング１４により糸竿１２に沿って引き出され、糸
竿１２の先端から垂直方向Ｙに向けられ案内筒１３内に
通される。案内筒１３の先端は水平方向Ｘに向いてい
て、コイルエンド２の内側から外側へ糸口が開口してい
る。ターンテーブル１８に固定子１７をセットし、シリ
ンダ１６により案内筒１３を下動（下側のものは上動）
させコイルエンド２の内側から外側に糸口が向くように
して糸３をコイルエンド２の内側から外側に通して縫製
針２０の下向きになっているフック１９にかけ糸端を第
１の把持手段２２により掴ませる。

【００２２】緊縛動作に先駆け、押圧手段３６を動かし
指標３８を目安にしてコイルエンド２の押圧位置を決め
てコイルエンド２の側部を押圧する（図６参照）。制御
部６はモーター２４を動作させターンテーブル１８を３
０度ずつ回転させ、これと同期してモーター２７を動作
させて、上下動機構２５と水平動機構２６を動かしてタ
ーンテープル１８の３０度の回転ごとに縫製針２０を上
下方向に一往復させ、水平方向Ｘにも一往復させる。

【００２３】縫製針２０は、水平方向Ｘの図示Ａ方向の
動きによりフック１９を上向きにして糸３をコイルエン
ド２から引き抜く縫製動作を行い、水平方向Ｘの図示Ｂ
方向の動きによりフック１９を下向きにして糸３をコイ
ルエンド２に押し込む縫製動作を垂直方向Ｙに位置を変
えながら行う（図４参照）。この動作を３０度ずつ１２
回繰り返すことによってコイルエンド２が緊縛される。
一回転した後は、押圧手段３６が抜き取られ、第２の把
持手段２３の動作により案内筒１３の口元近くの糸３が
掴まれ、さらに、巻き終わり糸３が縫製針２０より元側
における第１の把持手段２２と第２の把持手段２３との
間において切断装置により切断される。切断された糸屑
４０は、第１の把持手段２２に掴まれたまま第１の把持
手段２２を移動させる移動手段４５により糸屑処理手段
４１の吸口４４に運ばれ、離されて吸引除去され糸屑袋
４３に溜められる。従って、糸屑４０が散乱して装置に
巻き付いたりするトラブルも回避できる。緊縛動作中は
糸３に張力Ｆが糸竿１２の先端側のバネ定数Ｋにより常
時かかり、確かな緊縛が安定して行われる。従って、緊
縛動作中に糸３に緩みができたりするトラブルが著しく
低減し、固定子１７の生産性を高めることができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、トラブルが少
なく生産性の良い固定子コイルの緊縛装置が得られる。

【００２５】請求項２の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともに張力の付加機能が高まる。

【００２６】請求項３の発明によれば、請求項２に係る
前記効果とともにコストの低減を推進できる。

【００２７】請求項４の発明によれば、請求項１〜請求
項３までのいずれかに係る前記効果とともに確実に糸を
捉え切断することができる。

【００２８】請求項５の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともに、糸屑を散
乱させずに処理することができ、糸屑によるトラブルを
解消できる。

【００２９】請求項６の発明によれば、請求項１〜請求
項５までのいずれかに係る前記効果とともに銅量が異な
るコイルエンドの緊縛に対し指標を目安にコイルエンド
の側部を押圧でき、感に頼らずに安定した緊縛が実施で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 緊縛処理した通常の固定子を示す正面図であ
る。

【図２】 実施の形態の緊縛装置の全体構成を示す正面
構成図である。

【図３】 実施の形態の緊縛装置の縫製部を背面側から
示す背面構成図である。

【図４】 実施の形態の緊縛装置の縫製動作を背面側か
ら示す動作説明図である。

【図５】 実施の形態の緊縛装置の糸竿の動作説明図で
ある。

【図６】 実施の形態の緊縛装置の押圧手段の構成を示
す部分構成図である。

【図７】 実施の形態の緊縛装置の糸屑処理手段を背面
側から示す構成図である。

【符号の説明】 ２ コイルエンド、 ３ 糸、 ４ 給糸部、 ５ 縫
製部、 １１ テンションローラ、 １２ 糸竿、 １
７ 固定子、 ２０ 縫製針、 ３３ 発熱手段、 ３
４ 移動手段、 ３６ 押圧手段、 ３８ 指標。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 将人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H604 AA05 AA08 BB01 BB03 BB14 CC01 CC05 CC13 DA05 DA06 DA14 DB11 DB24 PB02 PB03 5H615 AA01 BB01 BB02 BB14 PP01 PP14 QQ02 QQ08 QQ19 RR02 TT23 TT26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心に巻き回された固定子コイルのコイ
   ルエンドを緊縛する糸を、テンション機構を介して固定
   子の固定子コイルに臨む縫製針に供給し、前記糸を緊張
   状態にして前記縫製針の縫製動作により巻き回して前記
   コイルエンドを緊縛する緊縛装置であって、前記縫製針
   への前記糸の繰出し部に同縫製針の縫製動作に即応して
   糸の緩みを吸収し張力を付加するバネ定数を設定した固
   定子コイルの緊縛装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の固定子コイルの緊縛装
   置であって、バネ定数を弾性撓みの可能な棒状材で設定
   した固定子コイルの緊縛装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の固定子コイルの緊縛装
   置であって、棒状材をカーボン繊維やガラス繊維により
   なる釣り竿を利用して構成した固定子コイルの緊縛装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３までのいずれかに記
   載の固定子コイルの緊縛装置であって、巻き終わり糸を
   縫製針より元側において切断する発熱手段と、この発熱
   手段を巻き終わり糸に向って往復動させる移動手段とを
   備え、切断に際しその発熱手段に二方向以上の動きをさ
   せるようにした固定子コイルの緊縛装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４までのいずれかに記
   載の固定子コイルの緊縛装置であって、巻き終わり糸を
   縫製針より元側において切断する発熱手段と、切断され
   た糸屑を吸引処理する糸屑処理手段とを備えた固定子コ
   イルの緊縛装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５までのいずれかに記
   載の固定子コイルの緊縛装置であって、コイルエンドの
   糸による緊縛に先がけて同コイルエンドの側面を押圧
   し、緊縛後には引き抜く押圧手段を備え、この押圧手段
   の押圧位置を示す指標を設けた固定子コイルの緊縛装
   置。