JP2011188664A

JP2011188664A - 巻線装置

Info

Publication number: JP2011188664A
Application number: JP2010052800A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kato; 康司加藤; Kazuhisa Hatano; 量久羽田野
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】導線供給部を手動で回転させる作業を不要として作業効率を向上させるとともに、導線の損傷を的確に防止する巻線装置を提供する。
【解決手段】巻線装置は、回転子コアを支持する支持部と、支持部に支持される回転子コアの突極を周回しながら突極に対して導線Ｗｉを繰り出す長尺状の導線供給部３と、その先端部３ａに基端側３ｂから供給された導線Ｗｉを突極へ向けてガイドするガイド面３２が形成され、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉに平行な回転軸Ｃｎを中心に回転自在に構成される。ガイド面３２の両側には、導線の繰り出し方向Ｋｕがガイド面３２によるガイド方向Ｇａから外れようとする場合に導線Ｗｉから圧力Ｐを受ける受圧壁部３３が形成されており、受圧壁部３３は、導線Ｗｉから受けた圧力Ｐを用いてガイド面３２のガイド方向Ｇａを導線の繰り出し方向Ｋｕに一致させる方向に導線供給部３を回転させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転子コアの突極に導線を巻回する巻線装置に係り、特に、巻回作業を適正化した巻線装置に関する。

発電機や電動機等の回転機を構成する回転子は、導線が巻回された突極を径方向に複数備えている。このような回転子を製造するにあたり、回転子コアの突極に導線を巻き付ける巻線装置を用いるのが有用である。

巻線装置の一例として特許文献１には、回転子コアを支持する支持台たる支持部と、支持部に支持される回転子コアの突極の周囲を相対的に周回しながら当該突極に対して導線を繰り出すノズル等の長尺状の導線供給部とを備えた巻線装置が開示されている。この導線供給部は、その先端部に導線を突極に向けてガイドするガイド面が形成されているとともに、基端側からガイド面に至るまでの導線と平行な軸を中心に回転可能に構成されている。このガイド面は、テンションが加わった状態で導線が急激に曲がることによって破損することを防止するものである。

特開２００２−１１９０２５号公報

しかしながら、上記従来の巻線装置では、導線供給部から繰り出される導線の向き、すなわち導線の繰り出し方向がガイド面によるガイド方向から外れると、導線が他の部位と接触して導線が損傷することがあり、これを回避するために、繰り出される導線が常にガイド面でガイドされるように導線供給部を手動で回転させる必要があり、巻線作業が煩わしいものである。

また、導線供給部の回転を手動で行っているので、操作ミス等の人為的要因により導線がガイド面から外れ、他の部位と接触して急激に折れ曲がり導線が損傷してしまうことがあり、かかる不具合を完全に防止することが難しい。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、導線供給部を手動で回転させる作業を不要として作業効率を向上させるとともに、導線の損傷を的確に防止する巻線装置を提供することである。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明に係る巻線装置は、回転子コアに形成された径方向に突出する突極に導線を巻回する巻線装置であって、前記回転子コアを支持する支持部と、前記支持部に支持される回転子コアの突極を周回しながら当該突極に対して導線を繰り出す長尺状の導線供給部とを具備してなり、前記導線供給部は、その先端部に基端側から供給された導線を前記突極へ向けてガイドするガイド面が形成されているとともに、基端側から前記ガイド面に至るまでの導線に平行な軸を中心に回転自在に構成されており、前記ガイド面の両側には、導線の繰り出し方向が前記ガイド面によるガイド方向から外れようとする場合に導線から圧力を受ける受圧壁部が形成されており、前記受圧壁部は、導線から受けた圧力を用いて前記ガイド面のガイド方向を前記導線の繰り出し方向に一致させる方向に前記導線供給部を回転させることを特徴する。

このような構成によれば、導線供給部は、その先端部に基端側から供給された導線を突極に向けてガイドするガイド面が形成されているとともに、基端側からガイド面に至るまでの導線に平行な軸を中心に回転自在に構成されており、ガイド面の両側に形成された受圧壁部が、導線の繰り出し方向がガイド面によるガイド方向から外れようとする場合に導線から圧力を受け、受けた圧力を用いてガイド面によるガイド方向を導線の繰り出し方向に一致させる方向に導線供給部を回転させるので、導線の繰り出し方向の変化に合わせて導線供給部が従動回転し、導線供給部を手動で回転させる作業を不要として作業効率を向上させることができる。しかも、常に導線の繰り出し方向とガイド面によるガイド方向とが一致するので、導線がガイド面から外れて損傷することを的確に防止することができる。

スペースが少ない突極間でも導線供給部の回転を可能として導線供給部が突極間にあるときに生じる不具合を的確に防止するためには、前記導線供給部は溝部を有し、溝底の一部に前記ガイド面が設定され、そのガイド面の両側に前記受圧壁部が設定されていることが好ましい。

本発明は、以上説明したように、ガイド面の両側に形成された受圧壁部が、導線が繰り出される方向の変化に合わせて導線供給部を従動回転させるので、導線供給部を手動で回転させる作業を不要として作業効率を向上させることが可能となる。しかも、受圧壁部が、ガイド面が導線をガイドする方向を導線が繰り出される方向に一致させる方向に導線供給部を回転させるので、常に導線が繰り出される方向とガイド面が導線をガイドする方向とが一致し、導線がガイド面から外れて損傷することを的確に防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る巻線装置を模式的に示す概略全体斜視図。同巻線装置の導線供給部の先端部近傍を模式的に示す図。回転子コアに導線を巻回する動作を示す回転子コアの径方向断面図。回転子コアに導線を巻回する動作を示す突極の軸方向断面図。回転子コアに導線を巻回する動作を示す突極の軸方向断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る巻線装置１を、図面を参照して説明する。

巻線装置１は、図１に示すように、突極Ｔが径方向に複数形成された回転子コアＣｏを支持する支持部２と、支持部２に支持される回転子コアＣｏの突極Ｔに対して導線Ｗｉを繰り出す長尺状の導線供給部３とを有し、導線供給部３を突極Ｔの周囲を相対的に周回させながら突極Ｔに導線Ｗｉを巻き付ける装置である。

支持部２は、水平方向を中心に回転可能なシャフト２１を主体として構成されており、このシャフト２１に回転子コアＣｏの軸心部が取り付けられることにより回転子コアＣｏを水平方向を中心に回転可能に支持するものである。なお、シャフト２１の両端部は図示しない保持部に支持されている。

導線供給部３は、図１に示すように、全体としてほぼ長尺状に形成されており、突極Ｔの周囲を周回移動しながら先端部３ａから突極Ｔへ向けて導線Ｗｉを繰り出すものである。導線供給部３は、先端部３ａを回転子コアＣｏの軸心に向けた状態で回転子コアＣｏの側方に配置されており、回転子コアＣｏの軸心方向に沿って移動可能であるとともに、回転子コアＣｏに対してする遠近可能に、すなわち遠近方向に沿って移動可能に設けられている。

導線供給部３は、図２に示すように、側面及び先端部３ａに亘って導線Ｗｉを収める溝部３１が設けられており、この溝部３１に沿って導線Ｗｉが移動する。この溝部３１のうち導線供給部３の先端部３ａにある溝部の底に、基端側３ｂから供給される導線Ｗｉを突極Ｔに向けてガイドするガイド面３２が形成されている（図２（ｂ）の破線参照）。ガイド面３２は、導線Ｗｉにテンションが加わった状態で導線Ｗｉが先端部３ａで急激に曲げられることにより損傷するのを防止する曲面である。また、導線供給部３は、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉの軸を回転軸Ｃｎとし、この回転軸Ｃｎを中心に回転自在となるように基端部３ｂで片持ち状に支持されている（図１参照）。なお、導線供給部３は、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉの軸を回転軸Ｃｎとしているが、基端側からガイド面に至るまでの導線に平行な軸を回転軸Ｃｎとすれば、これに限定されるものではない。

ガイド面３２の両側には、図２（ｃ）に示すように、受圧壁部３３が形成されている。受圧壁部３３は、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、回転軸Ｃｎから変位した位置に形成されているので、導線の繰り出し方向Ｋｕがガイド面３２によるガイド方向Ｇａから外れようとする場合に導線Ｗｉから圧力Ｐを受け、受圧壁部３３は、導線から受けた圧力Ｐを用いてガイド面３２によるガイド方向Ｇａを導線の繰り出し方向Ｋｕに一致させる方向に導線供給部３を回転させる。なお、導線の繰り出し方向Ｋｕは、導線供給部３の先端部３ａから導線Ｗｉが繰り出される方向をいい、ガイド面３２によるガイド方向Ｇａは、ガイド面３２が導線をガイドする方向をいう。

上記で述べた構成の巻線装置１を用いた巻回作業は次のように行われる。すなわち、図３（ａ）に示すように、導線Ｗｉを先端部３ａから突極Ｔへ向けて繰り出しながら、導線供給部３を回転子コアＣｏの軸心方向に沿って移動させ、図５に示すように突極Ｔの第１側面Ｓｄ１に導線Ｗｉを配置する。次に、図３（ｂ）に示すように、回転子コアＣｏを回転させることにより導線供給部３を径方向に移動させ、図５に示すように突極Ｔの第２側面Ｓｄ２に導線Ｗｉを配置する。この際、導線の繰り出し方向が変わるので、導線の繰り出し方向に合わせて導線供給部３が従動回転する。次に、図４（ｃ）に示すように、導線供給部３を回転子コアＣｏの軸心方向に沿って移動させ、図５に示すように突極Ｔの第３側面Ｓｄ３に導線Ｗｉを配置する。この際にも、導線の繰り出し方向Ｋｕが変わるので、導線の繰り出し方向Ｋｕに合わせて導線供給部３が従動回転する。次に、図４（ｄ）に示すように、回転子コアＣｏを回転させることにより導線供給部を径方向に移動させ、図５に示す突極Ｔの第４側面Ｓｄ４に導線Ｗｉを配置する。この際にも、導線の繰り出し方向Ｋｕが変わるので、導線の繰り出し方向Ｋｕに合わせて導線供給部３が従動回転する。

以上のように、本実施形態に係る巻線装置１は、回転子コアＣｏに形成された径方向に突出する突極Ｔに導線Ｗｉを巻回するものであって、回転子コアＣｏを支持する支持部２と、支持部２に支持される回転子コアＣｏの突極Ｔを周回しながら突極Ｔに対して導線Ｗｉを繰り出す長尺状の導線供給部３とを具備してなり、導線供給部３は、その先端部３ａに基端側３ｂから供給された導線Ｗｉを突極Ｔへ向けてガイドするガイド面３２が形成されているとともに、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉに平行な回転軸Ｃｎを中心に回転自在に構成されており、ガイド面３２の両側には、導線の繰り出し方向Ｋｕがガイド面３２によるガイド方向Ｇａから外れようとする場合に導線Ｗｉから圧力Ｐを受ける受圧壁部３３が形成されており、受圧壁部３３は、導線Ｗｉから受けた圧力Ｐを用いてガイド面３２のガイド方向Ｇａを導線の繰り出し方向Ｋｕに一致させる方向に導線供給部３を回転させる。

このように、導線供給部３は、その先端部３ａに基端側３ｂから供給された導線Ｗｉを突極Ｔに向けてガイドするガイド面３２が形成されているとともに、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉに平行な回転軸Ｃｎを中心に回転自在に構成されており、ガイド面３２の両側に形成された受圧壁部３３が、導線の繰り出し方向Ｋｕがガイド面３２によるガイド方向Ｇａから外れようとする場合に導線Ｗｉから圧力Ｐを受け、受けた圧力Ｐを用いてガイド面３２によるガイド方向Ｇａを導線の繰り出し方向Ｋｕに一致させる方向に導線供給部３を回転させるので、導線の繰り出し方向Ｋｕの変化に合わせて導線供給部３が従動回転し、導線供給部３を手動で回転させる作業を不要として作業効率を向上させることが可能となる。しかも、常に導線の繰り出し方向Ｋｕとガイド面３２によるガイド方向Ｇａとが一致するので、導線Ｗｉがガイド面３２から外れて損傷することを的確に防止することが可能となる。

従来では、導線供給部の内部に案内路が形成され、案内路の先端側の開口縁にガイド面が対称となる位置関係で複数形成されていたので、導線供給部全体の寸法が大きくなって、回転子コアの突極間で自由に回転させることが困難となり、その結果、導線供給部のうち曲面のＲ（径）の小さい部位で導線が損傷することがあった。しかし、本実施形態では、導線供給部３が溝部３１を有し、溝底の一部にガイド面３２が設定され、そのガイド面３２の両側に受圧壁部３３が設定されているので、導線供給部３を簡易な構成として小形化を追求でき、スペースが少ない突極Ｔ間でも導線供給部３の回転を可能として導線供給部３が突極Ｔ間にあるときに生じる不具合を的確に防止することが可能となる。

さらに、本実施形態では、導線供給部３の回転軸Ｃｎは、基端側３ｂからガイド面３２に至るまでの導線Ｗｉの軸と同軸であるので、安定した回転を実現することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…巻線装置
２…支持部
３…導線供給部
３ａ…先端部
３ｂ…基端側
３１…溝部
３２…ガイド面
３３…受圧壁部
Ｃｏ…回転子コア
Ｔ…突極
Ｗｉ…導線
Ｋｕ…導線の繰り出し方向
Ｇａ…ガイド面によるガイド方向

Claims

回転子コアに形成された径方向に突出する突極に導線を巻回する巻線装置であって、
前記回転子コアを支持する支持部と、
前記支持部に支持される回転子コアの突極を周回しながら当該突極に対して導線を繰り出す長尺状の導線供給部とを具備してなり、
前記導線供給部は、その先端部に基端側から供給された導線を前記突極へ向けてガイドするガイド面が形成されているとともに、基端側から前記ガイド面に至るまでの導線に平行な軸を中心に回転自在に構成されており、
前記ガイド面の両側には、導線の繰り出し方向が前記ガイド面によるガイド方向から外れようとする場合に導線から圧力を受ける受圧壁部が形成されており、前記受圧壁部は、導線から受けた圧力を用いて前記ガイド面のガイド方向を前記導線の繰り出し方向に一致させる方向に前記導線供給部を回転させることを特徴する巻線装置。
前記導線供給部は溝部を有し、溝底の一部に前記ガイド面が設定され、そのガイド面の両側に前記受圧壁部が設定されている請求項１に記載の巻線装置。