JP2003309956A

JP2003309956A - 巻線装置

Info

Publication number: JP2003309956A
Application number: JP2002113103A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Zennyoji; 守善如寺
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: JP4061111B2

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線張力を略一定にし得る巻線装置を
実現する。【解決手段】固定軸とフライヤとの隙間を半径方向
外側に繰り出されるワイヤＷのフライヤの回転に伴って
回転する部分に対応して、環状の線速補償プレート１８
を固定軸に同軸的に設ける。線速補償プレートには、ワ
イヤ摺接部と溝部とを周方向に交互に４箇所ずつ設け
る。溝部を、ワイヤの線速の速くなる部分に対応させて
配設する。矩形状に巻回される場合に、線速が速くなる
部分においてワイヤを空走させることにより張力が保持
され、線速が遅い部分ではワイヤが摺接することにより
張力が増大し得るため、フライヤの回転の全周において
張力を略一定にし得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開２００２−２７７１４号公報
には、装置本体にフライヤ軸を回転自在に支持し、その
フライヤ軸の軸心にワイヤ挿通路を設けると共に、フラ
イヤ軸の軸線方向端部にフライヤを一体的に設けた巻線
装置が示されている。このような巻線装置にあっては、
ワイヤに張力を掛けながらコアスロットへ巻線すること
により確実な巻線を行うことができる。

【０００３】巻線装置におけるワイヤ張力発生装置とし
て、例えば特開平８−３２２２１４号公報には、ワイヤ
ボビンから引き出されたワイヤが、テンション装置を通
った後、フライヤを設けた巻線装置本体に送られ、その
フライヤによりコアスロットに巻線するようにしたもの
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記巻
線装置では、テンション装置からフライヤに至るまでの
ワイヤ経路が長く、テンション装置で張力調整しても、
その調整結果がフライヤの部分に直接的に反映され難い
という問題があった。

【０００５】また、一般的な小型モータの巻線対象部分
（一対のコアスロット間）は、巻線の回転軸方向から見
て矩形状をなしている。その場合には、図６に示される
ように、フライヤ２１からコアスロット２２に至るワイ
ヤＷにあっては、フライヤ２１が１回転する間に一対の
コアスロット２２による４つの角Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ
４を順番に基点としてワイヤＷが傾動することを繰り返
すようにして巻回される。

【０００６】例えば図６に示されるように、コアスロッ
ト２１の１つの角Ａ１からフライヤ２１の回転軌跡（円
形）に至る部分のワイヤの長さＬは、次の角Ａ２にワイ
ヤＷが触れた時に最大長Ｌ１となる。その後は、その角
Ａ２を基点としてワイヤＷが回転するためそのワイヤの
長さＬは短くなり、その次の角Ａ３にワイヤＷが触れる
まで長く伸びていくことになる。したがって、フライヤ
２１の回転中心からワイヤＷが繰り出される場合には、
その繰り出し速度としてのワイヤＷの線速Ｖは、フライ
ヤ２１の１回転の間に４回増減する。

【０００７】上記したように矩形状の巻線対象にフライ
ヤにより巻回する場合にはワイヤの線速が変化すること
から、それによりワイヤの張力が変化して、一定の張力
でワイヤをコアスロットに巻回することが難しいという
問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、巻線張力を略一定にし得る巻線装置を実現するため
に、本発明に於いては、固定軸回りに回転しつつワイヤ
を繰り出すように設けられたフライヤと、前記フライヤ
の回転に伴って前記フライヤから繰り出される前記ワイ
ヤを、モータ支持手段により固定支持されたモータコア
のコアスロット内に導くためのワイヤガイドとを有する
巻線装置であって、前記フライヤにワイヤを導くワイヤ
挿通路を有しかつ前記固定軸内に同軸的に回転可能に設
けられたインナシャフトを有し、前記インナシャフトか
ら前記フライヤに至る前記ワイヤの経路の途中に、前記
ワイヤの張力を略一定にするべく、前記ワイヤの前記フ
ライヤの回転に伴って回転運動する部分に摺接するよう
に前記インナシャフトと同軸的にワイヤ張力調整部材を
設けたものとした。

【０００９】これによれば、フライヤの近い所でワイヤ
の張力を調整することができ、モータコアに巻回する部
分のワイヤの張力を効果的に調整し得るため、巻線張力
を略一定にした状態で巻線を行うことができる。

【００１０】特に、前記ワイヤ張力調整部材が、環状部
材からなり、前記ワイヤの線速が相対的に速くなる部分
に前記ワイヤを概ね空走可能にする周方向溝を有するこ
とによれば、一対のコアスロット間にワイヤを巻回する
ように矩形状に巻線する場合にワイヤの線速が変化して
も、その線速が速くなる部分においてワイヤを空走させ
ることにより張力が保持される。これにより、線速が遅
い部分ではワイヤが摺接することにより張力が増大し得
ることと併せて、環状部材を設けると共に線速が速くな
る部分に対応して周方向溝を設けるという簡単な構造
で、フライヤの回転の全周において張力を略一定にし得
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明が適用された巻線装置の要
部破断正面図であり、図２はその巻線装置の要部破断平
面図である。図示されない固定ベースにブロック状の固
定スタンド１が立設されており、その固定スタンド１の
側方であって所定の位置に巻線対象のモータコア２が位
置している。なお、モータコア２は、そのモータ軸２ａ
を図示されないモータ軸支持装置により把持されて固定
状態に保持されている。なお、図ではモータコア２の片
側についてのみ図示しているが、反対側にも同一構造の
ものを配設して同時に巻線を行うようにすることがで
き、その図示及び説明を省略する。

【００１３】固定スタンド１の側面部には、上記モータ
コア２側に軸線を向けた固定軸３が突出状態にねじによ
り固設されている。固定軸３は、図示例では一体物とし
て示されているが、例えばねじ結合された複数の部品か
らなるものであって良く、その軸心に軸線方向貫通孔を
有する円筒状に形成されている。その固定軸３の上記貫
通孔内には、適所をベアリングにより軸支されたインナ
シャフト４が同軸的に回転自在に設けられている。な
お、インナシャフト４も、図示例では一体物として示さ
れているが、複数の部品からなるものであって良い。

【００１４】固定軸３の外周には、適所をベアリングに
より軸支されたフライヤ本体部５ａが回転自在に設けら
れている。このフライヤ本体部５ａも、図示例では一体
物として示されているが、複数の部品からなるものであ
って良い。フライヤ本体部５ａには、その外周面の一部
からモータコア２に臨むように斜め外方に延出するフラ
イヤアーム５ｂが一体的に設けられている。このように
して、フライヤ５が構成されている。なお、フライヤ本
体部５ａの固定スタンド１側には歯付きプーリ５ｃが形
成されており、その歯付きプーリ５ｃには図示されない
駆動モータの駆動プーリとを連結する歯付きベルト６が
掛け渡されている。

【００１５】上記インナシャフト４には、固定軸３のモ
ータコア２側端面からモータコア２側に所定量突出する
突部４ａが同軸的に形成されている。突部４ａには例え
ば複数のベアリングを並べて組み付けた軸受部７が設け
られており、その軸受部７にワイヤガイド８の胴部が嵌
装されている。したがって、ワイヤガイド８はインナシ
ャフト４に対して相対的に回転自在に支持されている。
なお、ワイヤガイド８の上記軸受部７に嵌装される軸受
孔８ａは、軸受部７に対して挿抜可能な程度の遊びを有
する内径にて形成されている。

【００１６】また、インナシャフト４の軸心部には、固
定スタンド１側に開口しかつ固定軸３のモータコア２側
端面に対応する所までの深さの軸線方向孔が同軸的に形
成されている。その軸線方向孔の固定スタンド１側には
ワイヤ挿通路としてのワイヤガイドパイプ９が同軸的に
挿入されており、軸線方向孔のモータコア２側にはガイ
ドプーリ１０が回転自在に設けられている。また、固定
スタンド１にも、ワイヤガイドパイプ９に対応して同軸
的に位置するようにワイヤガイドパイプ１１が装着され
ている。

【００１７】モータコア２に巻くためのワイヤＷは、図
示されないワイヤ貯留部から引き出され、両ワイヤガイ
ドパイプ１１によりガイドされてワイヤガイドプーリ１
０に至る。ワイヤＷは、ワイヤガイドプーリ１０に至る
まではインナシャフト４の軸心とほぼ同軸的に走るよう
にされ、ワイヤガイドプーリ１０によりインナシャフト
４の略半径方向外向きに向かうようにされている。ワイ
ヤガイドプーリ１０により向きを変えられたワイヤＷ
は、フライヤアーム５ｂに設けられた複数のワイヤガイ
ドプーリ５ｄ・５ｅによりガイドされ、モータコア２に
至る。

【００１８】本巻線装置にあっては、固定軸３の外周に
設けられたフライヤ５を回転させると共に、固定軸３の
貫通孔内に設けられたインナシャフト４内に挿通したワ
イヤＷをフライヤ５に供給するようにワイヤガイドプー
リ１０によりガイドしていることから、フライヤ５とイ
ンナシャフト４とを連結手段により連結して同期させて
いる。

【００１９】本図示例では、図３に併せて示されるよう
に、インナシャフト４にその軸線を囲うようなＵ字状溝
１３を形成し、そのＵ字状溝１３と補完的形状をなす部
分を有する掛け渡し部材としてのＵ字状プレート１４を
用いている。これにより、図の実線で示される取り付け
状態で、Ｕ字状溝１３の一対の直線溝の底面とＵ字状プ
レート１４の両アーム部の直線部分とがインナシャフト
４の軸線回りに対して係合し得る。このようにして回転
方向係合手段が構成されている。

【００２０】また、Ｕ字状プレート１４は、Ｕ字状溝１
３に図３の矢印Ａに示されるようにインナシャフト４の
軸線に直交する向きに差し込むようにして取り付けられ
る。その取り付け状態で、Ｕ字状プレート１４のＵ字に
おける両アーム部分の長さがフライヤ本体部５ａに至る
ようにされていると共に、両アーム部分の遊端部がフラ
イヤ本体部５ａにねじ１５により固着されている。した
がって、フライヤ本体部５ａが例えば図３の矢印Ｂに示
されるように回転すると、一体的にＵ字状プレート１４
がインナシャフト４の軸線回りに回転し、Ｕ字状プレー
ト１４とＵ字状溝１３との上記係合により、フライヤ本
体部５ａの回転力がインナシャフト４に伝達される。

【００２１】また、固定軸３とワイヤガイド８とは、そ
れぞれの各軸線方向端面間に隙間をあけて互いに対峙す
るように配設されている。その固定軸３の軸線方向端面
には、図３に示されるように磁気吸引手段を構成する複
数のマグネット１６が周方向に間隔をあけて配設されて
いる。なお、固定軸３の軸線方向端面とフライヤ本体部
５ａの軸線方向端面とは同一面上に位置している。

【００２２】そして、ワイヤガイド８の固定軸３に対向
する軸線方向端面にも、本図示例にあっては、使用状態
において上記各マグネット１６に対応して周方向に同様
の間隔をあけた磁気吸引手段を構成する複数のマグネッ
ト１７が配設されている。なお、各対向するマグネット
１６・１７同士は互いに磁気吸引される磁極の組み合わ
せになっている。これにより、ワイヤガイド８は、固定
軸３に対して磁気吸引されて静止状態に保持される。ま
た、いずれか一方を磁性体にしても良い。

【００２３】そして、駆動モータにより歯付きベルト６
を介してフライヤ５を回転させて、タングカバー１２を
用いてコンミテータ２ｂのタングにワイヤＷを掛ける工
程と、モータコア２のコアスロット内にワイヤＷを巻き
付ける工程とを組み合わせて、モータコア２に対する巻
線を行う。

【００２４】この時、ワイヤＷは、固定軸３とワイヤガ
イド８との各軸線方向端面間の隙間を介してインナシャ
フト４からフライヤ５に引き出される。そのような隙間
を設けても、ワイヤガイド８と固定軸３とを磁気吸引し
ていることから、何ら問題が生じることがない。

【００２５】そして、上記隙間に臨むように、固定軸３
には、ワイヤ張力調整部材としての線速補償プレート１
８が同軸的に設けられている。なお、ワイヤＷの基本的
な張力は、本巻線装置本体へのワイヤ供給部側に設けら
れたテンション装置Ｔにより一定値に保たれるようにさ
れている。

【００２６】線速補償プレート１８は、図４に示される
ように、環状部材からなり、上記隙間に臨む面にワイヤ
摺接部１８ａと溝部１８ｂとを周方向に交互に４箇所ず
つ有するように形成されている。なお、線速補償プレー
ト１８は、図示例では、固定軸３を構成する環状ブロッ
ク３ａにねじ止めされ、その環状ブロック３ａが固定軸
３の他の部分に例えばねじ止め固定されて、固定軸３に
固設されている。

【００２７】また、線速補償プレート１８は、図５に示
されるように、セット状態のモータコア２の巻線対象と
なる一対のコアスロット２ｂによる矩形状巻回部分の４
つの角に各溝部１８ｂを概略対応させたように設けられ
ている。なお、この配置は、図示例の場合であって、一
例である。

【００２８】図示例のように矩形状巻回部分にフライヤ
５によりワイヤＷを巻回する場合には、各角部Ａ１・Ａ
２・Ａ３・Ａ４を順番に基点として傾動することを繰り
返すようにして巻回されるため、例えば角部Ａ１を基点
として矢印Ｃに示されるように傾動するワイヤＷが次の
角部Ａ２に接触するまではその長さが増大していく。こ
の時のインナシャフト４から繰り出されるワイヤＷの運
動は図の矢印Ｄに示されるように回転運動である。そし
て、次の角部Ａ２を基点としてワイヤＷが傾動し始めた
ら、その傾動部分の長さが一旦短くなってから増大して
いく。

【００２９】したがって、ある角部（例えばＡ１）を基
点として傾動しつつ次の基点となる角部（Ａ２）に近づ
く当たりで、ワイヤＷの傾動部分の長さの増大率すなわ
ちワイヤＷの線速（繰り出し速度）Ｖが高く、角部を基
点として傾動し始め、ある程度の角度回転するまでは線
速Ｖが低い。したがって、線速Ｖが高い部分ではワイヤ
Ｗを空走させるべく、対応する回転角度領域に線速補償
プレート１８の溝部１８ｂを位置させ、線速Ｖが低い部
分ではワイヤＷに摺接抵抗を発生させるべく、対応する
回転角度領域に線速補償プレート１８のワイヤ摺接部１
８ａを位置させるようにしている。

【００３０】これにより、線速Ｖが高い部分ではワイヤ
Ｗが張られるようになるため、必要な張力が保持され、
線速Ｖが遅い部分ではワイヤＷが緩むようになるが、ワ
イヤＷのインナシャフト４の軸線を中心とする回転部分
がワイヤ摺接部１８ａに摺接することにより、ワイヤ摺
接部１８ａから先の部分（モータコア２側）に張力が掛
かることになる。矩形状の巻線対象の場合にはそのよう
な線速Ｖの増減箇所が全周で４回発生するため、上記し
たようにワイヤ摺接部１８ａと溝部１８ｂとを周方向に
交互に４箇所ずつ配設することにより、フライヤ５の１
回転の間で張力を略一定に保つことができる。

【００３１】なお、ワイヤ摺接部１８ａと溝部１８ｂと
の周方向長さなどにあっては、モータコアの機種に応じ
て変更可能であり、各機種別にワイヤ摺接部１８ａと溝
部１８ｂとの形状を変えた線速補償プレートを複数種用
意しておくことにより、機種替えに容易に対応可能であ
る。

【００３２】また、ワイヤ摺接部１８ａから溝部１８ｂ
に移った瞬間にワイヤＷが一瞬緩むようになるが、線速
Ｖが増大している領域であり、直ぐにワイヤＷが張った
状態になり得る。また、溝部１８ｂからワイヤ摺接部１
８ａに移った瞬間にはワイヤＷが一瞬張るようになる
が、その位置を角部の移り変わりと合わせることによ
り、線速Ｖが遅くなる瞬間に対応させることができ、ワ
イヤＷの張り過ぎを防止することができる。

【００３３】なお、本巻線装置にあっては、上記したよ
うに、インナシャフト４とフライヤ５とをＵ状プレート
１４を用いて連結するようにして、インナシャフト４と
はそのＵ字状溝１３の直線溝部分１３ａとの係合によ
り、フライヤ５とはねじ結合により、それぞれ回転方向
に係合させている。したがって、フライヤ５の取り付け
／取り外しが容易であり、メンテナンス性が良い。

【００３４】また、ワイヤガイド８は磁気吸引力により
固定軸３に対して連結状態にされており、モータコアの
機種変更により別のワイヤガイドに交換する場合などに
おいて、磁気吸引力に抗してワイヤガイド８を取り外せ
ば良く、ねじを緩めたり締めたりすることがないため、
その交換作業が簡単である。なお、ワイヤガイド８はイ
ンナシャフト４の突部４ａに軸受部７を介して支持され
ているが、上記したように、その嵌合状態はゆるみ嵌め
程度であって良く、取り付け／取り外し作業は容易であ
る。

【００３５】また、従来例のように歯車機構を用いたり
してワイヤガイドを静止状態にするものにあっては、歯
車構のがたによる偏心があり、ワイヤガイドをコアスロ
ットに対して高精度に位置決めすることができないとい
う問題があった。それに対して、本発明によれば、固定
軸３との間でワイヤガイド８を静止状態に保持するよう
にしていることから、ワイヤガイド８の位置決めを高精
度化し得るため、スロット開放幅の小さいモータコアの
巻線も容易に行うことができる。

【００３６】

【発明の効果】このように本発明によれば、フライヤの
近い所でワイヤの張力を調整することができ、モータコ
アに巻回する部分のワイヤの張力を効果的に調整し得る
ため、巻線張力を略一定にした状態で巻線を行うことが
できる。

【００３７】また、一対のコアスロット間にワイヤを巻
回するように矩形状に巻線する場合にワイヤの線速が変
化するが、特に、環状部材を設けると共に線速が速くな
る部分に対応して周方向溝を設けるという簡単な構造
で、線速が速くなる部分においてワイヤを空走させるこ
とにより張力が保持され、線速が遅い部分ではワイヤが
摺接することにより張力が増大し得るため、フライヤの
回転の全周において張力を略一定にし得る。さらに、フ
ライヤの回転の全周において張力を一定にすることがで
きるため、高速回転の巻線装置にも対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された巻線装置の要部破断正面
図。

【図２】図１の巻線装置の要部破断平面図。

【図３】図２の矢印III−III線に沿って見た固定軸及び
フライヤの端面図。

【図４】線速補償プレートを示す斜視図。

【図５】本発明に基づくモータコアに巻線する場合のワ
イヤの張力調整要領を示す模式的説明図。

【図６】フライヤによりモータコアに巻線する場合のワ
イヤの巻線状態を示す模式的説明図。

【符号の説明】

１固定スタンド２モータコア３固定軸４インナシャフト５フライヤ６歯付きベルト７軸受部８ワイヤガイド９ワイヤガイドパイプ１０ガイドプーリ１３Ｕ字状溝１４Ｕ字状プレート１６・１７マグネット１８線速補償プレート、１８ａワイヤ摺接部、１８
ｂ溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定軸回りに回転しつつワイヤを繰り出
すように設けられたフライヤと、前記フライヤの回転に
伴って前記フライヤから繰り出される前記ワイヤを、モ
ータ支持手段により固定支持されたモータコアのコアス
ロット内に導くためのワイヤガイドとを有する巻線装置
であって、前記フライヤにワイヤを導くワイヤ挿通路を有しかつ前
記固定軸内に同軸的に回転可能に設けられたインナシャ
フトを有し、前記インナシャフトから前記フライヤに至る前記ワイヤ
の経路の途中に、前記ワイヤの張力を略一定にするべ
く、前記ワイヤの前記フライヤの回転に伴って回転運動
する部分に摺接するように前記インナシャフトと同軸的
にワイヤ張力調整部材を設けたことを特徴とする巻線装
置。
【請求項２】前記ワイヤ張力調整部材が、環状部材か
らなり、前記ワイヤの線速が相対的に速くなる部分に前
記ワイヤを概ね空走可能にする周方向溝を有することを
特徴とする請求項１に記載の巻線装置。