JP2004023968A

JP2004023968A - 巻線装置

Info

Publication number: JP2004023968A
Application number: JP2002179144A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hosono; 細野　聖二; Yoshinari Shirato; 白戸　良往
Original assignee: Sanko Kiki Co Ltd
Current assignee: Sanko Kiki Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】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巻線装置において、ノズルから引き出される複数本の電線を並列したまま、巻枠のクランプ部やリード線クランプに受け渡すことができるようにする。
【解決手段】巻線装置は、複数本の電線を並列して送り出すノズルと、これらの電線をクランプして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た複数本のガイド棒を有する電線保持治具と、電線受け渡し手段とを備える。そして、電線受け渡し手段は、電線を固定できるように挟持した状態と、電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態と、前記電線を開放できるように開いた状態の少なくとも３段階の開閉状態を取り得るクランプ部１４０を２つ有し、これらのクランプ部１４０が平行に閉じた状態とＹ字状に開いた状態とに開閉可能とされたグリッパ１２０を有する。
【選択図】　図１０

Description

【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コイルインサーター方式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。そして、電線をパラ巻きする巻線装置としては、例えば特開平１１−３３２１８４号公報、特開２０００−１３４８７６号公報、特開２０００−２０９８２２号公報に示される装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電線をパラ巻きする上記従来の巻線装置においては、ノズルから繰出される複数本の電線を、巻枠のクランプ部や、リード線クランプ等に受け渡す際に、電線の配列が乱れてしまい、巻枠に巻線したときに複数本の並列した電線が捩れてしまう可能性があった。そして、このように複数本の電線が捩れて巻線されたコイルをステータコアのスロットに挿入しようとすると、ステータコアの内歯の間隙を通過するときに、電線の絶縁被覆が損傷する虞れがあった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、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巻線装置において、ノズルから引き出される複数本の電線を並列したまま、巻枠のクランプ部やリード線クランプに受け渡すことができるようにした巻線装置を提供することにある。
【０００７】
【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、これらの電線のクランプ部を有し、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た巻線装置において、前記電線受け渡し手段として、前記電線を固定できるように挟持した状態と、前記電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態と、前記電線を開放できるように開いた状態の少なくとも３段階の開閉状態を取り得るクランプ部を２つ有し、これらのクランプ部が平行に閉じた状態とＹ字状に開いた状態とに開閉可能とされたグリッパを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、グリッパの２つのクランプ部が平行に閉じた状態で電線を保持させ、このグリッパで保持した電線を、巻枠のクランプ部やリード線クランプに移動させることができる。そして、前記クランプ部の開閉状態を、電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態とし、その状態で２つのクランプ部をＹ字状に開くと、クランプ部どうしの間で複数本の電線が直線状に張った状態になり、平行に配列される。したがって、その状態で複数本の電線を、巻枠のクランプ部やリード線クランプに受け渡すことにより、電線が捩れたり交差したりすることなく、複数本の電線を並列させたまま受け渡すことができる。
【０００９】
本発明においては、前記グリッパの各クランプ部は、先端部が上方に屈曲されたＬ字状の支持部材と、この支持部材の前記屈曲した先端部に接離するように動作する可動部材とを有し、前記可動部材は、前記電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態においては、前記電線が１本だけ通過できる程度の隙間を形成し、かつ、その状態で前記電線が上方に抜けてしまわないようにする抜け止め部を有していることが好ましい。
【００１０】
上記態様によれば、前記電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態において、電線が１本だけ通過できる程度の隙間を形成するので、電線が互いに交差したりすることがなく、また、上記状態で電線が上方に抜けてしまわないようにする抜け止め部を有しているので、電線がグリッパから脱落することがない。
【００１１】
また、本発明においては、前記電線保持治具に隣接して、該電線保持治具と一体に回転するリード線クランプが設けられており、前記電線受け渡し手段は、前記電線を前記巻枠に設けられたクランプ部と、前記リード線クランプとに受け渡すように動作することが好ましい。
【００１２】
上記態様によれば、巻枠に設けられたクランプ部によって、電線の巻き始め端部を巻枠に固定することができ、リード線クランプによってリード線がバラけることを防止できる。
【００１３】
更に、本発明においては、前記ノズルは、前記電線の１本だけが通過できる幅で、前記複数本の電線が上下に並んだ状態で通過できる長さとされたスリット状の開口部を有していることが好ましい。
【００１４】
上記態様によれば、ノズルから導出される電線が互いに交差することなく、並列した状態となるので、グリッパによって電線を並列した状態で把持しやすくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜２６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。
【００１６】
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上に立設された縦フレーム１３と、この縦フレーム１３の上端に取り付けられた天板１４とを有している。
【００１７】
テーブル１２と天板１４との一側方には、天板１４から垂下する２本のガイド棒２１、２２に案内される昇降ブロック２０が配設されている。この昇降ブロック２０には、天板１４に取付けられたモータ２３によって回転するボールネジ２４が螺合して貫通している。したがって、モータ２３の作動によりボールネジ２４を回転させることによって、昇降ブロック２０はガイド棒２１、２２に沿って昇降動作する。
【００１８】
図３、４を併せて参照すると、昇降ブロック２０には、４つのガイドプーリ２５が取付けられており、このガイドプーリ２５に上下辺を支持されて水平方向に移動可能なアーム２６が設けられている。このアーム２６は、それと平行に配設されたエアシリンダ２７によって軸方向に移動可能とされている。
【００１９】
このアーム２６の先端には、複数本の電線を並列させて繰出すノズル２８が取付けられている。また、昇降ブロック２０の一端には、ガイドプレート２９が装着されており、このガイドプレート２９に複数の電線導入孔３０が形成されている。電線は、これらの導入孔３０に導入された後、上記ノズル２８を通って繰出されるようになっている。
【００２０】
ノズル２８は、１本の電線が通過できるスリット３１を設けて対置された一対のプレート２８ａ、２８ｂを有し、電線の通過する経路の出入口の上下部分に、合計４つのガイドローラ３２が配設されている。これらのガイドローラ３２は、電線の導出入部における摩擦を軽減させて、電線の絶縁被覆の損傷を回避する役割をなす。
【００２１】
そして、上述したように、エアシリンダ２７によってアーム２６が軸方向に移動することにより、ノズル２８は、巻枠４０に近接したり、遠ざかったりするように、進退動作する。また、上記モータ２３の作動により昇降ブロック２０が昇降動作することにより、ノズル２８も昇降動作する。
【００２２】
天板１４には、巻枠４０が垂下して回転可能に支持されている。すなわち、巻枠４０は、天板１４上に設置された巻枠回転モータ４１と、この巻枠回転モータ４１の駆動プーリに張設された回転ベルト４２を介して回転する回転板４３に取付けられている。
【００２３】
図５を併せて参照すると、回転板４３には、断面Ｔ字状の第１ブラケット４４が取付けられており、この第１ブラケット４４に前方巻枠４６が蟻溝嵌合して、ボルト４５によって固着されている。
【００２４】
また、同じく断面Ｔ字状の第２ブラケット４９が、回転板４３の下面に取付けられた支持板４７に、支軸４８を介して揺動可能に取付けられている。そして、この第２ブラケット４９に後方巻枠５１が蟻溝嵌合して、ボルト５０によって固着されている。
【００２５】
更に、回転板４３は、前記巻枠回転モータ４１によって回転する回転筒５２の下端に連結されており、この回転筒５２及び回転板４３を貫通してスライド軸５３が挿通されている。このスライド軸５３の下端には、十字状に延出された羽根からなるコイル落し板５４が取付けられている。そして、図１に示すエアシリンダ５５の作動によって、上記スライド軸５３が軸方向に移動し、コイル落し板５４が昇降動作するようになっている。コイル落し板５４の昇降動作は、巻線時における上昇した位置と、後記図６における巻枠クランプを開放させる位置と、コイル落しを行う位置の３つの位置で停止できるようになっている。
【００２６】
前方巻枠４６及び後方巻枠５１には、上記コイル落し板５４が挿通されるスリット５６、５７が設けられ、前方巻枠４６及び後方巻枠５１は、該スリットによって左右に分かれた部材でそれぞれ構成されている。また、前方巻枠４６には、後述するトランスファツールのガイド棒が挿入される溝５８が形成されている。
【００２７】
後方巻枠５１を支持する第２ブラケット４９の上面は、支軸４８を頂点とする山形の傾斜面６０をなし、この傾斜面６０にスプリング６１で押圧されたローラ６２が圧接されている。このローラ６２は、スプリング６１とは反対の方向に伸びるボルト軸６３に連結されており、このボルト軸６３に外的負荷がかからない状態では、ローラ６２が傾斜面６０に圧接されて、第２ブラケット４９がほぼ水平状態に支持され、したがって後方巻枠５１が垂下した状態に支持されるようになっている。
【００２８】
また、天板１４の下面には、ブラケット６５を介してエアシリンダ６４が設置されており、後方巻枠５１が所定の回動位置にあるとき、エアシリンダ６４の作動ロッド６６がボルト６３に対向配置されるようになっている。そして、エアシリンダ６４の作動によって作動ロッド６６が押出されると、ボルト６３が押されてローラ６２が傾斜面６０を下る方向に移動し、後方巻枠５１が図５中の想像線で示すように内側に倒れ込むことが可能とされる。
【００２９】
後方巻枠５１の外周面は、下方に向かうほど回転軸心に近づくように縮径したテーパ面７１と、このテーパ面７１の下端から回転軸心と平行に伸びる垂直面７２とを有している。そして、テーパ面７１にはゴム膜が貼り付けられており、巻線された電線が、コイル落し板５４で強制的に払い落されるまでは、後方巻枠５１に巻き付いた状態を維持するようにしている。
【００３０】
更に、後方巻枠５１の外周面は、図５（ｃ）に示すように、底面側から見たとき、後方巻枠５１の上部においては大きな曲率の円弧５１ａをなし、後方巻枠５１の下部においては両肩部が小さい曲率の円弧５１ｂをなし、中間が平面５１ｃをなしている。
【００３１】
また、後方巻枠５１の、スリット５７によって分割された左右の部材には、それらの下端に巻枠クランプ７３、７４が設けられている。図６に示すように、左右の巻枠クランプ７３、７４は、同じ構造からなっており、外側の固定片７５と、この固定片７５に対して内側から接離する可動片７６とを有し、固定片７５と可動片７６との間に電線を挟持するようになっている。
【００３２】
可動片７６の背面部には、支軸７７で回動可能に支持されたレバー７８の一端が枢着されている。また、レバー７８の他端は、ロッド７９の下端に枢着されている。左右のロッド７９は、図５（ｂ）に示すように、板６７によって連結されており、かつ、スプリング６８によって、常時下方に付勢されている。そして、この板６７の下方に、コイル落し板５４が配置されており、コイル落し板５４が上昇した位置では、上記板６７がコイル落し板５４によって押し上げられ、ロッド７９が上昇した位置となる。また、コイル落し板５４が下降すると、スプリング６８の付勢力によって、ロッド７９も下降するようになっている。
【００３３】
図６（ａ）は、コイル落し板５４が上昇した位置にあって、ロッド７９がコイル落し板５４によって押上げられた状態を示し、この状態ではリンク７８が図中時計方向に回動しようとするため、可動片７６が固定片７５に押し付けられる状態となる。
【００３４】
また、図６（ｂ）は、コイル落し板５４が所定位置まで下降し、ロッド７９がスプリング６８によって下降した状態を示し、この状態ではリンク７８が反時計方向に回動するため、可動片７６が固定片７５から離れた状態となる。
【００３５】
電線は、後述するグリッパによって、図６（ｂ）に示す状態で固定片７５と可動片７６との隙間に挿入され、図６（ａ）に示す状態にすることにより、固定片７５と可動片７６との間にクランプされるようになっている。
【００３６】
図７を併せて参照すると、上記巻枠４０に対向して、テーブル１２上には、トランスファーツール（本発明における電線保持治具に該当）８０が配置されている。トランスファーツール８０は、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８１を有している。なお、ガイド棒８１は、ステータコアの全ての内歯に対応して設けられる必要はなく、少なくともコイルを挿入しようとするスロットの両側に位置する内歯に対応して設けられていればよい。
【００３７】
図８に示すように、ガイド棒８１の先端部には、拡径したキャップ８２が装着されており、キャップ８２の中間部に形成された拡径部８２ａが隣接するキャップ８２に当接して、ガイド棒８１どうしの間隙に挿入されたコイルを抜け止めするようになっている。
【００３８】
ガイド棒８１は、円板８３上に立設されている。円板８３には、支軸８４が連結されている。支軸８４は、図２に示すテーブル１２の下方に配置されたエアシリンダ９２によって軸方向にスライドし、それによってトランスファーツール８０が昇降動作するようになっている。
【００３９】
また、円板８３の下方であって支軸８４の外周には、回転テーブル８５が同心的に配置されている。回転テーブル８５の下面中央には、回転筒８６が連結されている。回転筒８６は、ベアリングを内蔵する軸受８７によって回転可能に支持されている。更に、軸受８７は、スライドベース８８に設置されており、スライドベース８８は、スライドレール８９に沿って水平移動可能に支持されている。
【００４０】
図２に示すように、テーブル１２上には、ボールネジ９１が水平方向に配設されており、このボールネジ９１は、同じくテーブル１２上に設置された水平移動モータ９０によって回転するようになっている。そして、ボールネジ９１は、上記スライドベース８８に螺合しており、水平移動モータ９０によってボールネジ９１が回転すると、スライドベース８８が水平移動するようになっている。
【００４１】
また、テーブル１２の下方には、トランスファーツール回転モータ９３が設置されており、このモータ９３に連動するベルト９４を介して、上記回転筒８６と共に回転テーブル８５が回転するようになっている。なお、回転筒８６に挿通された支軸８４は、回転筒８６に対して、軸方向には移動可能で、回転方向には一体に回転するように、キーやスプライン嵌合により連結されている。
【００４２】
回転テーブル８５の周縁部には、周方向に対向して合計２つのリード線クランプ１００が設置されている。また、回転テーブル８５が所定の回動位置にあるときに、これらのリード線クランプ１００の下方に位置するように、テーブル１２上にはクランプ解除装置１０１が設置されている。
【００４３】
リード線クランプ１００は、図９に示すように、回転テーブル８５から立設された筒状の支柱１０２と、この支柱１０２の上端に連結された上方に向けて開いたコ字状の枠体１０３とを有している。筒状の支柱１０２内には、スライド軸１０４が挿通されている。スライド軸１０４の中間にはブロック１０５が固着されており、このブロック１０５から立設された２本のガイド棒１０６が、支柱１０２の上部に軸方向摺動可能に挿入されている。
【００４４】
ガイド棒１０６及びスライド軸１０４の外周には、上記ブロック１０５と上記支柱１０２の上部との間に介装される圧縮コイルバネ１０７、１０８が配置されており、スライド軸１０４を常時、軸方向下方に付勢している。なお、ブロック１０５には、ハンドル１０９が取付けられ、このハンドル１０９は、支柱１０２のスリット状の開口を通して外部に突出しており、スライド軸１０４を手動で上下できるようになっている。
【００４５】
スライド軸１０４の上端は、枠体１０３の内側に配置されたリンクケース１１０に挿入され、このリンクケース１１０から延出された支軸を介してブロック１１１が配置されている。ブロック１１１に形成されたクランプ面１１２と、枠体１０３の一方の端部内面に形成されたクランプ面１１３との間に、図示しない電線が挟持されるようになっている。
【００４６】
すなわち、スライド軸１０４が圧縮コイルバネ１０７、１０８に抗して上昇すると、リンクケース１１０内に設けられた図示しないリンク機構によって、ブロック１１１が図９中の左方向に移動し、クランプ面１１２、１１３が開くようになっている。また、スライド軸１０４に外力が作用しない状態では、スライド軸１０４が圧縮コイルバネ１０７、１０８によって下方に移動し、リンクケース１１０内に設けられた図示しないリンク機構によって、ブロック１１１が図９中の右方向に移動し、クランプ面１１２、１１３が閉じるようになっている。
【００４７】
スライド軸１０４は、回転テーブル８５の下面から突出しており、その下端にはフランジ１１５が連結されている。そして、クランプ解除装置１０１は、回転テーブル８５が所定の回動位置にあるとき、上記リード線クランプ１００の下方に配置されるように、テーブル１２上に設置されている。クランプ解除装置１０１は、内蔵するエアシリンダによって昇降動作する押上げ板１１６を有し、この押上げ板１１６が上昇すると、スライド軸１０４が圧縮コイルバネ１０７、１０８に抗して上昇し、クランプ面１１２、１１３が開くようになっている。
【００４８】
図２に示すように、巻枠４０の背面側には、本発明の電線受け渡し手段に相当するグリッパ１２０が、上下、左右及び前後に移動可能に配設されている。この移動機構に関する詳細な説明は省略するが、上下、左右及び前後のいずれもモータで回転するボールネジ駆動によるスライド機構からなっている。
【００４９】
このグリッパ１２０は、図１０に示すような構造をなしている。図において１２１は、上記移動機構に連設されたグリッパ本体であり、この本体１２１に一対の回動アーム１２２が、支軸１２３を介して、回動可能に取付けられている。これらの回動アーム１２２は、本体１２１の後部に取付けられた開閉エアシリンダ１２４の作動により、図示しないリンク機構を介して、同図（ａ）、（ｂ）に示すように開閉動作するようになっている。
【００５０】
また、各回動アーム１２２の先端には、それぞれクランプ部１４０が取付けられている。クランプ部１４０は、側方から見た断面がＬ字状の支持部材１２６を有し、この支持部材１２６の端部１２７は、上方に立ちあがっている。
【００５１】
更に、支持部材１２６上には、可動部材１２８が装着されており、この可動部材１２８は、回動アーム１２２上に設置されたエアシリンダ１３０の作動ロッド１３１に連結されたリンク１３２、１３３を介して、支持部材１２６の端部１２７内面に接離するように動作する。
【００５２】
図１１に示すように、並列した複数本の電線Ｗは、可動部材１２８の端部１２９と、支持部材１２６の端部１２７との間に、挟持される。この場合、エアシリンダ１３０は、同図（ａ）に示すように電線Ｗを固定できるように挟持した状態と、同図（ｂ）に示すように電線Ｗを開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態と、同図（ｃ）に示すように電線Ｗを開放できるように開いた状態の３段階の開閉状態を取り得るように動作する。
【００５３】
また、支持部材１２６の端部１２７の上端１２７ａと、可動部材１２８の端部１２９の上端１２９ａとは、上記（ａ）、（ｂ）の状態で、互いに当接又は嵌合し、電線Ｗが抜けてしまわないようにされている。上記支持部材１２６の上端１２７ａと、可動部材１２８の上端１２９ａとが、電線Ｗの抜け止め部を構成している。
【００５４】
図１に示すように、巻枠４０の側方には、天板１４から垂下するカッター１６０が取付けられている。このカッター１６０は、図１３に示すように、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１６６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。
【００５５】
図２に示すように、巻枠４０の背面側には、天板１４の下面に支持された引張装置１７０が設けられている。この引張装置１７０は、図１２に示すように、天板１４の下面にブラケット１７１を介して取付けられた第１エアシリンダ１７２を有している。第１エアシリンダ１７２の作動ロッド１７３は、巻枠４０の方向に向けて水平方向に伸縮動作し、その先端には第２エアシリンダ１７４が取付けられている。そして、第２エアシリンダ１７４の作動ロッド１７５は、垂直方向下方に延出されており、この作動ロッド１７５の下端に引き掛けプーリ１７６が取付けられている。
【００５６】
次に、図１４〜２６を参照して、この巻線装置１０を用いた巻線工程について説明する。なお、工程順に（ａ）〜（ｘ）の符号を付している。各工程図において、アルファベットの後に１が付いた図は正面図であり、２が付いた図は平面図である。以下、上記工程に従って、巻線操作を説明する。
【００５７】
１）図１４（ａ１）工程
トランスファーツール８０を回転テーブル８５上に設置し、巻線装置１０を起動する。なお、電線Ｗは、予めグリッパ１２０に保持させておく。
【００５８】
２）図１４（ｂ１）（ｂ２）工程
グリッパ１２０で電線Ｗ（リード線）をノズル２８から引き出し、リード線クランプ１００に電線Ｗをクランプさせる。
【００５９】
その際、まず、図１１（ｂ）に示すように、可動部材１２８の端部１２９と、支持部材１２６の端部１２７とが、電線Ｗを開放することなく線方向に摺動可能な状態に開く（以下、この状態を「半開き状態」とする）。
【００６０】
そして、図１０（ａ）に示すように、回動アーム１２２を回動させてクランプ部１４０をＹ字状に開く。その結果、電線Ｗは、Ｙ字状に開いたクランプ部１４０の間に平行に並んで保持される。
【００６１】
次に、可動部材１２８の端部１２９と、支持部材１２６の端部１２７とが、図１１（ａ）に示すように、電線Ｗを固定するように挟持する（以下、この状態を「固定状態」とする）。この状態で、グリッパ１２０を移動させて、Ｙ字状に開いたクランプ部１４０の間にリード線クランプ１００を導入する。
【００６２】
このとき、図９に示すように、リード線クランプ１００は、クランプ解除装置１０１の上方にあり、クランプ解除装置１０１の押上げ板１１６が上昇して、スライド軸１０４が押上げられ、クランプ面１１２、１１３が開いた状態となっている。
【００６３】
そして、グリッパ１２０が移動して、Ｙ字状に開いたクランプ部１４０の間に平行に並んで保持された電線Ｗを、リード線クランプ１００の上記クランプ面１１２、１１３の隙間に電線Ｗを挿入すると、クランプ解除装置１０１の押上げ板１１６が下降し、スライド軸１０４が圧縮コイルバネ１０７、１０８によって下方に移動し、クランプ面１１２、１１３が閉じて電線Ｗを把持する。
【００６４】
次いで、グリッパ１２０の端部１２９と、支持部材１２６の端部１２７とが、図１１（ｃ）で示すように開き（以下、この状態を「開放状態」とする）、グリッパ１２０を下降させて電線Ｗを上記端部１２９、１２７の隙間から開放する。
【００６５】
３）図１５（ｃ１）（ｃ２）工程
トランスファーツール８０を載置した回転テーブル８５が回転し、電線Ｗを張り、グリッパ１２０で電線Ｗを把持する。このとき、グリッパ１２０のクランプが固定状態に閉じて、電線Ｗをしっかりと挟持する。
【００６６】
４）図１５（ｄ１）（ｄ２）工程
グリッパ１２０のクランプが半開き状態に開くと共に、クランプ部１４０がＹ字状に開く。その結果、電線Ｗはクランプ部１４０の間に平行に並んで保持される。その状態で、グリッパ１２０のクランプを再び固定状態に閉じ、巻枠４０の後方巻枠５１の一方の巻枠クランプ７４に挿入する。
【００６７】
このとき、巻枠４０のコイル落し板５４が巻枠クランプ開放位置まで下降して、巻枠クランプ７４は開いた状態になっている。そして、グリッパ１２０のＹ字状に開いたクランプ部１４０によって平行に並んで保持された電線Ｗが、そのままの形でクランプ７４に挿入される。そして、コイル落し板５４が上昇して巻枠クランプ７４が閉じ、グリッパ１２０が開放状態に開いて、電線Ｗを巻枠クランプ７４に残して開放する。
【００６８】
５）図１６（ｅ１）（ｅ２）工程
回転テーブル８５と共に、リード線クランプ１００、トランスファーツール８０及び巻枠４０が同期して回転し、巻き始め位置にセットされ、アーム２６が突出して、ノズル２８が巻枠４０に近接する。
【００６９】
６）図１６（ｆ１）（ｆ２）工程
ボールネジ２４（図３参照）の回転により、ノズル２８を徐々に上昇させながら、リード線クランプ１００、トランスファーツール８０及び巻枠４０を同期して回転させる。
【００７０】
７）図１７（ｇ１）（ｇ２）工程
こうして１極目のコイルＣ１の巻線が終了したら、ボールネジ９１（図２、７参照）の回転により、トランスファーツール８０をスライドさせ、その対応するガイド棒８１を、前方巻枠４６の溝５８（図５参照）に位置合わせする。
【００７１】
８）図１７（ｈ１）（ｈ２）工程
この状態で、支軸８４（図７参照）が上昇し、トランスファーツール８０が上昇して、所定のガイド棒８１が前方巻枠４６の溝５８に挿入される。それと同時に、エアシリンダ６４の作動ロッド６６が押出され、ボルト軸６３を介してローラ６２が第２ブラケット４９の傾斜面６０を移動して、後方巻枠５１が傾き（図５参照）、エアシリンダ５５の作動によってスライド軸５３を介してコイル落し板５４が下降し（図１参照）、１極目のコイルＣ１がトランスファーツール８０のガイド棒８１の間隙に落し込まれる。
【００７２】
また、グリッパ１２０が移動して、ノズル２８と巻枠４０との間に張設された電線Ｗを把持し、所定長さ引き出して渡り線の長さを調節する。
【００７３】
９）図１８（ｉ１）（ｉ２）工程
支軸８４が再び下降して、トランスファーツール８０が下降する。また、グリッパ１２０のクランプ部１４０が半開き状態となってＹ字状に開き、再び固定状態に閉じて、クランプ部１４０の間で電線Ｗが平行に並んだ状態にする。
【００７４】
この状態で、グリッパ１２０が後方巻枠５１の巻枠クランプ７３に移動し、平行に並んだ電線Ｗを巻枠クランプ７３に挿入する。巻枠クランプ７３は、電線Ｗを受け入れる際には、コイル落し板５４が巻枠クランプ開放位置まで下降して開いた状態にあり、電線Ｗを受け入れると、コイル落し板５４が上昇して閉じる。
【００７５】
電線Ｗが巻枠クランプ７３に保持されると、グリッパ１２０のクランプが開放状態となり、電線Ｗを巻枠クランプ７３に残して移動する。
【００７６】
１０）図１８（ｊ１）（ｊ２）工程
ボールネジ９１（図２、７参照）の回転により、トランスファーツール８０が再びスライドして、巻枠４０と同心的に配置される。
【００７７】
この状態で、回転テーブル８５と共に、リード線クランプ１００、トランスファーツール８０及び巻枠４０が、所定角度回転して巻線開始位置にセットされた後、前記の巻線方向と反対方向に同期して回転し、ノズル２８を徐々に上昇させながら、巻線を行う。
【００７８】
なお、巻線時においては、前記と同様に、アーム２６が突出してノズル２８が巻枠４０に近接するのであるが、便宜上、以下の記載ではその説明を省略することにする。
【００７９】
１１）図１９（ｋ１）（ｋ２）工程
こうして２極目のコイルＣ２の巻線が終了する。
【００８０】
１２）図１９（ｌ１）（ｌ２）工程
トランスファーツール８０が再びスライドして、対応するガイド棒８１を、前方巻枠４６の溝５８（図５参照）に位置合わせする。
【００８１】
１３）図２０（ｍ１）（ｍ２）工程
この状態で、トランスファーツール８０が上昇して、所定のガイド棒８１が前方巻枠４６の溝５８に挿入される。それと同時に、前述した駆動機構により、後方巻枠５１が傾いて、コイル落し板５４が下降し、２極目のコイルＣ２がトランスファーツール８０のガイド棒８１の間隙に落し込まれる。
【００８２】
また、グリッパ１２０が移動して、ノズル２８と巻枠４０との間に張設された電線Ｗを把持し、所定長さ引き出して渡り線の長さを調節する。
【００８３】
１４）図２０（ｎ１）（ｎ２）工程
トランスファーツール８０が再び下降する。また、グリッパ１２０のクランプ部１４０が半開き状態となってＹ字状に開き、再び固定状態に閉じて、クランプ部１４０の間で電線Ｗが平行に並んだ状態にする。その状態で、グリッパ１２０が後方巻枠５１の巻枠クランプ７４に移動し、平行に並んだ電線Ｗを巻枠クランプ７４に挿入して保持させる。
【００８４】
そして、トランスファーツール８０が再びスライドして、巻枠４０と同心的に配置され、３極目のコイルＣ３の巻線が開始される。
【００８５】
１５）図２１（ｏ１）（ｏ２）工程
以後、前記と同様な工程を繰り返して、３極目のコイルＣ３及び４極目のコイルＣ４を形成する。図２１（ｏ１）（ｏ２）は、４極目のコイルＣ４の巻線が終了した状態を示している。
【００８６】
１６）図２１（ｐ１）（ｐ２）工程
４極目のコイルＣ４の巻線が終了したら、トランスファーツール８０を再びスライドして、対応するガイド棒８１を、前方巻枠４６の溝５８（図５参照）に位置合わせする。
【００８７】
また、巻枠４０とノズル２８との間の電線Ｗを、グリッパ１２０で保持して引き寄せると共に、引張装置１７０（図１２参照）の引き掛けプーリ１７６で電線Ｗを引き掛け、所望の長さ引き出す。
【００８８】
１７）図２２（ｑ１）（ｑ２）工程
トランスファーツール８０が上昇し、所定のガイド棒８１が前方巻枠４６の溝５８に挿入される。それと同時に、コイル落し板５４が下降し、４極目のコイルＣ４がトランスファーツール８０のガイド棒８１の間隙に落し込まれる。
【００８９】
また、同時にグリッパ１２０が下降し、引張装置１７０の引き掛けプーリ１７６に引き掛けられた電線Ｗ（渡り線）が下方に落ちる。
【００９０】
１８）図２２（ｒ１）（ｒ２）工程
トランスファーツール８０が下降し、グリッパ１２０が電線Ｗを後方巻枠５１の巻枠クランプ７４に受け渡す。
【００９１】
そして、トランスファーツール８０が再びスライドして、巻枠４０と同心的に配置され、５極目のコイルＣ５の巻線が開始される。
【００９２】
なお、図２１、２２の工程は、４極目のコイルと５極目のコイルとの間でリード線を取出す必要がある場合など、巻線途中での渡り線を長くすることが必要な場合に動作させればよく、そのような必要がない場合には、図２１、２２の工程は省略することができる。
【００９３】
１９）図２３（ｓ１）（ｓ２）工程
以後、前記と同様な工程を繰り返して、最終極（８極目）のコイルＣ８まで形成する。図２３（ｓ１）（ｓ２）は、８極目のコイルＣ８の巻線が終了した状態を示している。
【００９４】
この状態で、グリッパ１２０が、巻枠４０とノズル２８との間の電線Ｗを保持して引き寄せると共に、引張装置１７０（図１２参照）の引き掛けプーリ１７６で電線Ｗを引き掛け、所望の長さ引き出す。
【００９５】
２０）図２３（ｔ１）（ｔ２）工程
トランスファーツール８０が上昇し、所定のガイド棒８１が前方巻枠４６の溝５８に挿入される。また、グリッパ１２０がノズル２８の近傍まで移動し、グリッパ１２０のクランプ部１４０が半開き状態となってＹ字状に開き、再び固定状態に閉じる。
【００９６】
２１）図２４（ｕ１）（ｕ２）工程
グリッパ１２０の側方位置に向かって、カッター１６０（図１３参照）が下降し、刃部１６７が開いて電線Ｗを導入した後、刃部１６７が閉じて電線Ｗをカットする。
【００９７】
２２）図２４（ｖ１）（ｖ２）工程
巻枠４０のコイル落し板５４が下降して、最終極のコイルＣ８がトランスファーツール８０のガイド棒８１の隙間に落し込まれる。
【００９８】
２３）図２５（ｗ１）（ｗ２）工程
トランスファーツール８０が下降して、最初にトランスファーツール８０をセットした位置（作業者の取出し位置）までスライドする。これでコイル巻線作業の１サイクルが終了する。
【００９９】
２４）図２５（ｘ１）工程
トランスファーツール８０を取り外し、図示しないコイル挿入治具（コイルインサーター）に、巻線されたコイルＣ１〜Ｃ８を移し替え、後は常法に従って、コイル挿入装置によりステータコアへのコイル挿入がなされる。なお、トランスファーツールに替えてコイル挿入治具を用い、コイル挿入治具に巻線されたコイルを直接落し込むこともできる。
【０１００】
なお、図２６は、上記の工程で巻線されたコイルＣ１〜Ｃ８の状態を示す平面図である。図において、Ｗ１は電線の巻き始めの端部、Ｗ２は電線の巻き終わりの端部、Ｗ３は電線の中間引き出し部である。電線Ｗの巻き始め及び巻き終わりのリード線や、各コイルの間の渡り線の長さを上記のように調節しておくことにより、ステータコアに挿入した後の、リード端子の接続工程などの作業性を飛躍的に改善することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電線受け渡し手段として、電線を固定できるように挟持した状態と、電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態と、電線を開放できるように開いた状態の少なくとも３段階の開閉状態を取り得るクランプ部を２つ有し、これらのクランプ部が平行に閉じた状態とＹ字状に開いた状態とに開閉可能とされたグリッパを設けたことにより、グリッパで保持した電線を、巻枠のクランプ部やリード線クランプに移動させ、２つのクランプ部を、電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態にすると共にＹ字状に開くと、クランプ部どうしの間で複数本の電線が直線状に張った状態になり、平行に配列されるので、その状態で複数本の電線を巻枠のクランプ部やリード線クランプに受け渡すことにより、電線が捩れたり交差したりすることなく、複数本の電線を並列させたまま受け渡すことができる。
【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である。
【図２】同巻線装置の側面図である。
【図３】同巻線装置におけるノズル及び巻枠を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同巻線装置におけるノズル付近を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】同巻線装置における巻枠を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】同巻枠のクランプ部を示し、（ａ）は閉じた状態の部分拡大図、（ｂ）は開いた状態の部分拡大図、（ｃ）は部分断面図である。
【図７】同巻線装置におけるトランスファーツール及びテーブルを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】同巻線装置におけるトランスファーツールのガイド棒の先端部分を示す部分拡大図である。
【図９】同巻線装置におけるリード線クランプを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】同巻線装置におけるグリッパを示し、（ａ）はクランプ部を開いた状態の平面図、（ｂ）はクランプ部を閉じた状態の平面図、（ｃ）は側断面図である。
【図１１】同グリッパのクランプ部の先端を示し、（ａ）は電線を把持した固定状態を示す説明図、（ｂ）は電線を摺動可能に保持した半開放状態を示す説明図、（ｃ）電線を開放するために開いた状態を示す説明図である。
【図１２】同巻線装置における引張装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は引き掛けプーリを下降させた状態を示す側面図である。
【図１３】同巻線装置におけるカッターを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図１５】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図１６】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図１７】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図１８】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図１９】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２０】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２１】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２２】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２３】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２４】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２５】同巻線装置による巻線工程を示す説明図である。
【図２６】同巻線装置により巻線したコイルを示す平面図である。
【符号の説明】
１０　巻線装置
１１　基台
１２　テーブル
１３　縦フレーム
１４　天板
２０　昇降ブロック
２１、２２　ガイド棒
２３　モータ
２４　ボールネジ
２５　ガイドプーリ
２６　アーム
２７　エアシリンダ
２８　ノズル
２８ａ、２９ｂ　プレート
２９　ガイドプレート
３０　電線導入孔
３１　スリット
３２　ガイドローラ
４０　巻枠
４１　巻枠回転モータ
４２　回転ベルト
４３　回転板
４４　第１ブラケット
４５　ボルト
４６　前方巻枠
４７　支持板
４８　支軸
４９　第２ブラケット
５０　ボルト
５１　後方巻枠
５２　回転筒
５３　スライド軸
５４　コイル落し板
５５　エアシリンダ
５６、５７　スリット
５８　溝
６０　傾斜面
６１　スプリング
６２ローラ
６３　ボルト軸
６４　エアシリンダ
６５　ブラケット
６６　作動ロッド
７１　テーパ面
７２　垂直面
７３、７４　巻枠クランプ
７５　固定片
７６　可動片
７７　支軸
７８　レバー
７９　ロッド
８０　トランスファーツール
８１　ガイド棒
８２　キャップ
８３　円板
８４　支軸
８５　回転テーブル
８６　回転筒
８７　軸受
８８　スライドベース
８９　スライドレール
９０　水平移動モータ
９１　ボールネジ
９２　エアシリンダ
９３　回転モータ
９４　ベルト
１００　リード線クランプ
１０１　クランプ解除装置
１０２　支柱
１０３　枠体
１０４　スライド軸
１０５　ブロック
１０６　ガイド棒
１０７、１０８　圧縮コイルバネ
１０９　ハンドル
１１０　リンクケース
１１１　ブロック
１１２、１１３　クランプ面
１１５　フランジ
１１６　押上げ板
１２０　グリッパ
１２１　本体
１２２　回転アーム
１２３　支軸
１２４　開閉エアシリンダ
１２６　支持部材
１２７　端部
１２７ａ　上端
１２８　可動部材
１２９　端部
１２９ａ　上端
１３０　エアシリンダ
１３１　作動ロッド
１３２、１３３　リンク
１４０　クランプ部
１６０　カッター
１６１　支持板
１６２　ブロック
１６３　昇降用エアシリンダ
１６４　ガイド棒
１６５　昇降ベース
１６６　カッター本体
１６７　刃部
１７０　引張装置
１７１　ブラケット
１７２　第１エアシリンダ
１７３、１７５　作動ロッド
１７４　第２エアシリンダ
１７６　引き掛けプーリ
Ｗ　電線
Ｃ１　１極目目のコイル
Ｃ２　２極目のコイル
Ｃ３　３極目目のコイル
Ｃ４　４極目のコイル
Ｃ５　５極目目のコイル
Ｃ６　６極目のコイル
Ｃ７　７極目目のコイル
Ｃ８　８極目のコイル

Claims

複数本の電線を並列して送り出すノズルと、これらの電線のクランプ部を有し、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た巻線装置において、前記電線受け渡し手段として、前記電線を固定できるように挟持した状態と、前記電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態と、前記電線を開放できるように開いた状態の少なくとも３段階の開閉状態を取り得るクランプ部を２つ有し、これらのクランプ部が平行に閉じた状態とＹ字状に開いた状態とに開閉可能とされたグリッパを有することを特徴とする巻線装置。
前記グリッパの各クランプ部は、先端部が上方に屈曲されたＬ字状の支持部材と、この支持部材の前記屈曲した先端部に接離するように動作する可動部材とを有し、前記可動部材は、前記電線を開放することなく線方向に摺動可能に挟持した状態においては、前記電線が１本だけ通過できる程度の隙間を形成し、かつ、その状態で前記電線が上方に抜けてしまわないようにする抜け止め部を有している請求項１記載の巻線装置。
前記電線保持治具に隣接して、該電線保持治具と一体に回転するリード線クランプが設けられており、前記電線受け渡し手段は、前記電線を前記巻枠に設けられたクランプ部と、前記リード線クランプとに受け渡すように動作する請求項１又は２記載の巻線装置。
前記ノズルは、前記電線の１本だけが通過できる幅で、前記複数本の電線が上下に並んだ状態で通過できる長さとされたスリット状の開口部を有している請求項１〜３のいずれか１つに記載の巻線装置。