JP2002313661A

JP2002313661A - 巻線装置

Info

Publication number: JP2002313661A
Application number: JP2001113752A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ota; 順一大田; Nobuaki Miyake; 展明三宅; Yuji Nakahara; 裕治中原; Hiroyuki Akita; 裕之秋田; Masayuki Takahashi; 賢行高橋; Toyomi Oshige; 豊実大重
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高速での整列巻きを可能とし、生産性の向上
を図ることが可能な巻線装置を提供する。【解決手段】巻線が施されるコア２１を保持するワー
ク保持部材２２と、モータによってそれぞれ駆動され、
コア２１の周囲を周回するとともにコア２１の軸方向に
間欠移動することにより、供給されるマグネットワイヤ
３１をコア２１に整列巻回するワイヤノズル３３とを備
えた巻線装置において、ワイヤノズル３３をコア２１の
軸方向に間欠移動させる駆動用のモータをリニアモータ
２６とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばコア、ボ
ビン等のワークにマグネットワイヤを整列巻きで高速に
巻回する巻線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は例えば特開２０００−６００８４
号公報等に開示される従来の巻線装置の構成を一部を断
面にして示す正面図、図７は図６における巻線装置の構
成を示す側面図、図８はワイヤノズルの回転、移動の関
連動作を説明するための図である。図において、１はワ
ークとしてのコア、２はこのコア１を保持する例えばク
ランパ等でなるワーク保持部材、３は両側に突出部３ａ
が形成された台枠、４はこの台枠３の突出部３ａ上に配
置される一対のリニアガイド、５はこれら両リニアガイ
ド４を介して台枠３上に移動可能に配設される移動台で
ある。

【０００３】６は両リニアガイド４に沿ってその中央部
に配置され、両端を支持台７により回転可能に支持され
た送りネジ軸、８はこの送りネジ軸６とカップリング９
を介して連結され、送りネジ軸６を回転駆動させる第１
のモータ、１０は移動台５の裏面に固設され、中央部を
貫通して送りネジ軸６と螺合するネジ穴１０ａが形成さ
れた連結部材、１１は移動台５上のコア１の中心線延長
線上に配置される軸受装置、１２はこの軸受装置１１に
より回転可能に支持され、中央に供給されるマグネット
ワイヤ１３を案内する案内穴１２ａが貫通して形成され
る回転部材である。

【０００４】１４は移動台５上に設置され回転部材１２
を回転駆動させる第２のモータ、１５、１６は回転部材
１２の一端側および第２のモータ１４の軸に、それぞれ
嵌着された一対の歯付きプーリ、１７はこれら両歯付き
プーリ１５、１６間に張架された歯付きベルト、１８は
回転部材１２の他端側に連結され、コア１の周囲を周回
することにより回転部材１２の案内穴１２ａ内を案内さ
れ、両ガイト１９、２０を介して供給されるマグネット
ワイヤ１３をコア１に巻回するワイヤノズルである。

【０００５】次に上記のように構成される従来の巻線装
置の動作を図に基づいて説明する。まず、コア１がワー
ク保持部材２に保持されると、第２のモータ１４が駆動
され歯付きプーリ１６、歯付きベルト１７および歯付き
プーリ１５を介して回転部材１２が回転を開始する。す
ると、この回転によってワイヤノズル１８がコア１の周
囲を図中矢印Ａで示す方向に周回を開始し、この周回が
図８に示すように整列領域（コアの３面、ＡＢ、ＢＣ、
ＣＤ）を通過して、１ピッチ分だけ進められる領域（コ
アの１面、ＤＡ）に差し掛かるＧの位置において、第１
のモータ８が駆動されてネジ６が回転し、移動台５が図
６中矢印Ｂで示す方向に移動を開始し、ワイヤノズル１
８も矢印Ｂで示す方向に移動する。そして、ワイヤノズ
ル１８の周回がクロス領域を外れて再び整列領域に差し
掛かるＨの位置において、第１のモータ８が停止して、
移動台５の移動も停止し、ワイヤノズル１８は１ピッチ
分コア１の軸方向に移動して移動を中断する。

【０００６】以上の動作により、ワイヤノズル１８はコ
ア１の周囲の３面を、コア１の軸心に対して直角方向に
周回した後、残りの１面を１ピッチ分斜めに周回する。
そして、この動作を繰り返すことにより、供給されるマ
グネットワイヤ１８をコア１の３面に整列、１面にクロ
スさせて順次巻回する。次いで１層目の巻回が終了する
と、今度は第１のモータ８が逆方向に回転駆動され、移
動台５が矢印Ｂで示す方向とは逆の方向に移動して、ワ
イヤノズル１８も一層目とは逆方向に移動され、１層目
と同様の動作を繰り返すことにより二層目の巻回が行わ
れる。以下、同様の動作が繰り返されて所望の層数に巻
回された巻線が完成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の巻線装置は以上
のように構成され、マグネットワイヤ１３の巻回が行わ
れており、整列巻きを行う場合、ワイヤノズル１８は第
２のモータ１４の駆動によりコア１の周囲を１度周回す
る間に、第１のモータ８の間欠駆動によりコア１の軸方
向に１ピッチ、すなわち、マグネットワイヤ１３の線径
分だけ移動する必要がある。しかしながら、生産性の向
上のために第２のモータ１４により巻回速度を上げて
も、コア１の軸方向の間欠駆動を送りネジ軸６と連結部
材１０のネジ穴１０ａとの間のネジ送りにより行ってい
るので、送りに必要な加速度を得るにも限界があるた
め、高速での整列巻きは困難であり、生産性が低下する
という問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高速での整列巻きを可能とし、
生産性の向上を図ることが可能な巻線装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る巻線装置は、巻線が施されるワークを保持するワーク
保持部材と、モータによってそれぞれ駆動され、ワーク
の周囲を周回するとともにワークの軸方向に間欠移動す
ることにより、供給されるマグネットワイヤをワークに
整列巻回するワイヤノズルとを備えた巻線装置におい
て、ワイヤノズルをワークの軸方向に間欠移動させる駆
動用のモータをリニアモータとしたものである。

【００１０】又、この発明の請求項２に係る巻線装置
は、請求項１において、リニアモータを水平方向に配置
したものである。

【００１１】又、この発明の請求項３に係る巻線装置
は、請求項１または２において、ワイヤノズルをワーク
の周囲に周回させる駆動用のモータを中空軸サーボモー
タとしたものである。

【００１２】又、この発明の請求項４に係る巻線装置
は、請求項１または２において、一対のリニアモータを
ワイヤノズルの移動方向に沿って所定の間隔を介して対
向させて配置し、リニア位置検出器を両リニアモータの
中央に配置するようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
巻線装置の構成を断面にして示す正面図、図２は図１に
おける巻線装置の構成を示す側面図、図３は図１におけ
る巻線装置の構成を示す平面図である。

【００１４】図において、２１はワークとしてのコア、
２２はこのコア２１を保持する例えばクランパ等でなる
ワーク保持部材、２３は台板、２４はこの台板２３上に
配置される一対のリニアガイド、２５はこれら両リニア
ガイド２４を介して台板２３上に移動可能に配設される
移動台、２６はこの移動台２５と台板２３の間に配設さ
れ、台板２３側に固定子２６ａが、移動台２５側に可動
子２６ｂがそれぞれ対向して固着され水平方向に配置さ
れたリニアモータ、２７は台板２３上に移動台２５と並
置され、移動台２５を介してリニアモータ２６の可動子
２６ｂの位置を検出するリニア位置検出器である。

【００１５】２８は移動台２５上のコア２１の中心線延
長線上に配置される軸受装置、２９はこの軸受装置２８
と同軸上に配置され、中空軸２９ａを有する中空軸サー
ボモータ、３０は軸受装置２８に回転可能に支持され、
中央に中空軸サーボモータ２９の中空軸２９ａ内を通し
て供給されるマグネットワイヤ３１を案内穴３０ａが貫
通して形成される回転部材で、一端側がカップリング３
２を介して中空軸サーボモータ２９の中空軸２９ａに連
結されている。３３は回転部材３０の他端側に連結さ
れ、コア２１の周囲を周回することにより、中空軸２９
ａ内を通って回転部材３０の案内穴３０ａ内を案内さ
れ、両ガイド３４、３５を介して供給されるマグネット
ワイヤ３１を、コア２１に巻回するワイヤノズルであ
る。

【００１６】次に、上記のように構成された実施の形態
１における巻線装置の動作を図に基づいて説明する。ま
ず、コア２１がワーク保持部材２２に保持されると、中
空軸サーボモータ２９が駆動され、カップリング３２を
介して連結される回転部材３０が回転を開始する。する
と、この回転によってワイヤノズル３３がコア２１の周
囲を図中矢印Ａで示す方向に周回を開始し、従来の巻線
装置の場合と同様に、この周回が図８に示すように整列
領域（コアの３面、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ）を通過して、１
ピッチだけ進められる領域（コアの１面、ＤＡ）に差し
掛かるＧの位置において、リニアモータ２６が駆動され
て移動台２５がリニアガイド２４に沿い図中矢印Ｂで示
す方向に移動を開始し、ワイヤノズル３３も矢印Ｂで示
す方向に移動する。そして、ワイヤノズル３３の周回が
クロス領域を外れて再び整列領域に差し掛かるＨの位置
において、リニアモータ２６が停止して移動台２５の移
動も停止し、ワイヤノズル３３は１ピッチ分コア２１の
軸方向に移動して移動を中断する。

【００１７】以上の動作により、ワイヤノズル３３はコ
ア２１の周囲の３面を、コア２１の軸心に対して直角方
向に周回した後、残りの１面を１ピッチ分斜めに周回す
る。そして、この動作を繰り返すことにより、供給され
るマグネットワイヤ３１をコア２１の３面に整列、１面
にクロスさせて順次巻回する。次いで１層目の巻回が終
了すると、今度はリニアモータ２６が逆方向に駆動さ
れ、移動台２５が矢印Ｂで示す方向とは逆の方向に移動
して、ワイヤノズル３３も一層目とは逆方向に移動さ
れ、１層目と同様の動作を繰り返すことにより二層目の
巻回が行われる。以下、同様の動作が繰り返されて所望
の層数に巻回された巻線が完成する。なお、リニアモー
タ２６は、その位置がリニア位置検出器２７によって常
時検出され、フィードバックされることにより制御され
ている。

【００１８】このように上記実施の形態１によれば、ワ
イヤノズル３３をコア２１の軸方向に移動させる駆動源
をリニアモータ２６としているので、ネジ駆動では達成
し得ない高加速度を実現することができるため、高速で
の整列巻きが容易となり生産性の向上を図ることができ
る。又、リニアモータ２６を水平方向に配置しているの
で、重力による影響が抑制されるため、高速での整列巻
きがさらに容易となり、より生産性の向上を図ることが
できる。さらに又、ワイヤノズル３３をコア２１の周囲
に巻回させる駆動源を中空軸サーボモータ２９としてい
るので、軽量化が可能となるため、高速での整列巻きが
さらに容易となり、より生産性の向上を図ることができ
る。

【００１９】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２における巻線装置の構成を示す側面図、図５は図４
における巻線装置の構成を示す平面図である。図におい
て、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号
を付して説明を省略する。３６は移動台２５の両側にワ
イヤノズル３３の移動方向に沿って配置される一対のリ
ニアモータで、台板２３側に固定子３６ａが、移動台２
５側に可動子３６ｂがそれぞれ対向して固着されてい
る。

【００２０】このように上記実施の形態２によれば、リ
ニアモータ３６を移動台２５の両側にワイヤノズル３３
の移動方向に沿って配置するようにしているので、リニ
アモータ３６の固定子３６ａ、可動子３６ｂ間に働く吸
引力を、両リニアモータ３６で相殺することができ、可
動子３６ｂを支持する台板２３、移動台２５等の機械的
な強度を下げることができるため、軽量化が可能となり
さらに高速での整列巻きが容易となり、生産性の向上を
図ることができる。なお、上記実施の形態１、２におい
ては、ワイヤノズル３３をフライヤ巻きとして図示して
いるが、これに限定されるものではなく、カム巻きやス
ピンドル巻きとしても良いことは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、巻線が施されるワークを保持するワーク保持部材
と、モータによってそれぞれ駆動され、ワークの周囲を
周回するとともにワークの軸方向に間欠移動することに
より、供給されるマグネットワイヤをワークに整列巻回
するワイヤノズルとを備えた巻線装置において、ワイヤ
ノズルをワークの軸方向に間欠移動させる駆動用のモー
タをリニアモータとしたので、高速での整列巻きを可能
とし、生産性の向上を図ることが可能な巻線装置を提供
することができる。

【００２２】又、この発明の請求項２によれば、請求項
１において、リニアモータを水平方向に配置したので、
高速での整列巻きを可能とし、さらに生産性の向上を図
ることが可能な巻線装置を提供することができる。

【００２３】又、この発明の請求項３によれば、請求項
１または２において、ワイヤノズルをワークの周囲に周
回させる駆動用のモータを中空軸サーボモータとしたの
で、高速での整列巻きを可能とし、さらに生産性の向上
を図ることが可能な巻線装置を提供することができる。

【００２４】又、この発明の請求項４によれば、請求項
１または２において、一対のリニアモータをワイヤノズ
ルの移動方向に沿って所定の間隔を介して対向させて配
置し、リニア位置検出器を両リニアモータの中央に配置
するようにしたので、高速での整列巻きを可能とし、さ
らに生産性の向上を図ることが可能な巻線装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における巻線装置の
構成を断面にして示す正面図である。

【図２】図１における巻線装置の構成を示す側面図で
ある。

【図３】図１における巻線装置の構成を示す平面図で
ある。

【図４】この発明の実施の形態２における巻線装置の
構成を示す側面図である。

【図５】図４における巻線装置の構成を示す平面図で
ある。

【図６】従来の巻線装置の構成を一部を断面にして示
す正面図である。

【図７】図６における巻線装置の構成を示す側面図で
ある。

【図８】ワイヤノズルの回転、移動の関連動作を説明
するための図である。

【符号の説明】

２１コア、２２ワーク保持部材、２３台板、２４
リニアガイド、２５移動台、２６，３６リニアモ
ータ、２６ａ，３６ａ固定子、２６ｂ，３６ｂ可動
子、２７リニア位置検出器、２９中空軸サーボモー
タ、３１マグネットワイヤ、３３ワイヤノズル。

フロントページの続き (72)発明者中原裕治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 (72)発明者秋田裕之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 (72)発明者高橋賢行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 (72)発明者大重豊実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） 5E002 AB08 5H615 AA01 BB14 PP02 PP08 PP13 PP14 QQ02 QQ19 SS10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻線が施されるワークを保持するワーク
保持部材と、モータによってそれぞれ駆動され、上記ワ
ークの周囲を周回するとともに上記ワークの軸方向に間
欠移動することにより、供給されるマグネットワイヤを
上記ワークに整列巻回するワイヤノズルとを備えた巻線
装置において、上記ワイヤノズルを上記ワークの軸方向
に間欠移動させる駆動用の上記モータをリニアモータと
したことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】リニアモータは水平方向に配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の巻線装置。
【請求項３】ワイヤノズルをワークの周囲に周回させ
る駆動用のモータは、中空軸サーボモータであることを
特徴とする請求項１または２記載の巻線装置。
【請求項４】一対のリニアモータがワイヤノズルの移
動方向に沿って所定の間隔を介して対向させて配置さ
れ、リニア位置検出器は上記両リニアモータの中央に配
置されていることを特徴とする請求項１または２記載の
巻線装置。