JP2792666B2 - モータ回転子の巻線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、モータ回転子の巻線装置に関し、特にコン
ミテータのライザへのフッキングを容易に行うための巻
線装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のモータ回転子の巻線装置には、例えば特公昭57
−4179号公報に開示されているように、銅ワイヤを供給
ノズルから回転子に向けて供給しつつ、供給ノズルを回
転子に対して軸線方向、周方向及び半径方向のそれぞれ
に往復動させて巻線を行なっているものがある。この巻
線装置により特に偏平型のモータ回転子に巻線作業を行
なう場合には、アーマチュアの巻線部とライザのフッキ
ング部とが回転子の半径方向に比較的大きく離れている
ため、供給ノズルをアーマチュア及びライザ間を移動さ
せる際には鋭角的に移動させなければならない。また、
ライザに係止爪が形成されているものでは、その係止爪
に銅ワイヤをフッキングさせてライザへの結線を行なう
こととなるが、アーマチュアへの１回の巻線動作終了の
度毎に対応するライザへのフッキングに必要な分だけ銅
ワイヤを引き出しておき、アーマチュアへの全ての巻線
終了後に、人手によりライザへのフッキングを行なって
いたため、製造工程が煩雑化するという問題があった。
なお、人手に代えてロボットハンドを用いることもでき
るが、装置が大型化しかつコストが高騰するという問題
がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、特にコンミテータのライザへのフッキングを自動
的に行ない得ると共に、巻線作業のコストを低廉化し得
るモータ回転子の巻線装置を提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、モータ回転子に
ワイヤを巻線する装置であって、前記モータ回転子に軸
線を向けて配設された回動軸と、前記回動軸の軸線方向
にスライド可能にかつ当該軸線回りに前記回動軸と一体
的に回動し得るように前記回動軸に指示された一対のス
ライド部材と、前記回動時の半径方向に互いに間隔をお
いて配設された一対の連結ピンを介して前記両スライド
部材にそれぞれ連結されると共に当該連結された部分の
近傍から前記回動軸の軸線に略平行して前記モータ回転
子に向かうように配設された延出部を有するアーム体
と、前記アーム体の前記延出部を前記回動軸の軸線に交
差する向きに揺動させるべく前記両スライド部材をそれ
ぞれ別個に前記回動軸の軸線方向に押し引きするための
一対のスライド駆動手段と、前記回動軸をその軸線回り
に回動させるための回動軸駆動手段とを有し、前記モー
タ回転子に向けて前記ワイヤを供給するためのワイヤ供
給口が、前記アーム体の前記延出部の延出方向端部に設
けられていることを特徴とするモータ回転子の巻線装置
を提供することにより達成される。特に、前記アーム体
が、前記回動軸の半径方向に延出するように配設された
短辺部と、前記延出部からなる長辺部とにより形成され
たＬ字形状をなし、かつ前記短辺部に前記両スライド部
材がそれぞれ連結されていると良い。

〈作用〉 このようにすれば、回動軸を所定角度回動することに
より、一対のスライド部材が回動軸と一体的に回動し得
ると共に両スライド部材に一対の連結ピンを介してアー
ム体が連結されているため、そのアーム体の延出部に設
けたワイヤ供給口を回動軸の軸線回りに揺動させること
ができる。また、一対のスライド部材のいずれか一方を
固定した状態で他方を押し引きすることにより、アーム
体を固定状態の方のスライド部材との連結ピンの軸線回
りに揺動させることができるため、ワイヤ供給口を回動
軸の軸線を含む面上にて揺動運動させることができる。
また、両スライド部材を一体的にスライドさせることに
よりアーム体を回動軸の軸線方向にスライドさせること
ができる。これらを適宜組合わせることにより、ワイヤ
供給口を三次元的に運動させることができるため、簡単
な構造にてコンミテータのライザへのフッキング動作を
自動的に行なうことができる。また、アーム体をＬ字形
状にすることにより、ワイヤ供給口の上記運動を好適に
行わせることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。

第１図には、本発明に基づく巻線装置のスピンドル機
構部１がその軸線に沿って破断して示されており、図に
於ける右側には図示されない支持装置により回動自在に
支持された比較的扁平型のモータの回転子２が配置され
ている。スピンドル機構部１のフレーム３の図に於ける
左右に間隔をおいて対峙する端壁部には、一対の球軸受
5a、5bが互いに同軸的に設けられており、これら球軸受
5a、5bにより回動軸としての中空軸形状のスピンドル軸
４が回動自在に支持されている。なお、スピンドル軸４
と回転子２とのそれぞれの軸線が互いに直交するように
されている。

スピンドル軸４に同軸的に形成された軸線方向孔内に
は、軸線方向両端部を一対の軸受6a、6bにより支持され
て軸線方向に往復動自在なロッド７が設けられている。
ロッド７の図における左側には周方向に環状溝7aが凹設
されており、スピンドル軸４の外周面の対応する部分に
は、軸線方向にのみスライドし得るように環状の円板状
ドライバ８が同軸的に嵌装されている。この円板状ドラ
イバ８の外周には周方向に環状溝8aが凹設されており、
円板状ドライバ８の外方には、円板状ドライバ８を直径
方向に挾むようにフォークレバー９が配設されており、
フォークレバー９の互いに相対する両遊端部には、一対
のカムフォロア11a、11bが、環状溝8a内に転動自在に受
容されるようにそれぞれ設けられている。

また、円板状ドライバ８には、その内周面から半径方
向内向きに突出する小カムフォロア12が一体的に設けら
れており、その小カムフォロア12が、スピンドル軸４の
周壁部に半径方向に開設されたスロット13を介してロッ
ド７の環状溝7a内に臨むようにされ、その環状溝7a内に
転動自在に受容されている。従って、図示されない駆動
装置によりフォークレバー９が揺動するように駆動され
ると、円板状ドライバ８が図の矢印Ａの向きに往復動す
るため、小カムフォロア12を介してロッド７が図の矢印
Ｂにより示される軸線方向に往復動する。

第２図は、スピンドル機構部１の要部を示す分解斜視
図であり、第１図及び第２図に示されるように、スピン
ドル軸４の中間部から第１図に於ける右側の球軸受5aに
至る部分には左側部分よりも拡径された拡径部14が形成
されているとともに、スピンドル軸４のフレーム３の第
１図に於ける右側端壁から外方に突出する部分には大径
部15が形成されている。拡径部14には、第１図に於ける
上方に向けて凹設された軸線方向スロット16が大径部15
に達するまで設けられており、大径部15には、スロット
16と連通しかつスロット16よりも拡幅されて拡幅部17が
設けられている。この拡幅部17は、大径部15の軸線方向
右側端面に向けて開口している。なお、スピンドル軸４
の上記したスロット16及び拡幅部17とは相反する側に
は、回転バランスを取るための切除部18がそれぞれ設け
られている。

拡幅部17にはアーム体としてのキャピラリアーム22が
配設されている。このキャピラリアーム22は、Ｌ字状に
形成されており、その曲折部を基端として回転子２に向
けて延出する長辺部22aがスピンドル軸４の軸線に交差
する向きに円弧状に揺動運動し得るようにされている。
すなわち、一対のスライド部材の一方としての後記する
第１の駆動レバー33の前端部の一対の支持部33aに、一
対の枢軸の一方としての連結ピン35を介して、キャピラ
リアーム22の上記曲折部が連結されている。キャピラリ
アーム22の長辺部22aの延出方向端部には、巻線用の銅
ワイヤ21を回転子２に向けて供給するため超硬材からな
りかつ内周面を鏡面仕上げ加工されたワイヤ供給口とし
てのキャピラリチューブ23が固着されている。

また、キャピラリアーム22の短辺部22bには、上記連
結ピン35の軸線と平行する向きに開通し、組み付け状態
で連結ピン35に対してスピンドル軸４の半径方向に間隔
をおいて設けられたＵ字溝状のガイド溝部22cが形成さ
れている。ガイド溝部22cには、一対のスライド部材の
他方としての後記する第２の駆動レバー34の前端部に結
合された一対の枢軸の他方としての連結ピン36が、ガイ
ド溝部22c内を短辺部22bの長手方向に摺動可能に係合し
ており、この連結ピン36を介してもキャピラリアーム22
が連結されている。したがって、キャピラリアーム22
は、各連結ピン35・36のそれぞれを枢軸として揺動運動
し得るようになっている。

ところで、スピンドル軸４には、第２図に良く示され
るように、スロット16及び拡幅部17の長手方向全長に亘
る底壁の中心線を通るキー溝部26が切設されており、キ
ー溝部26には丸棒からなるキー部材27が全長に亘って延
在するように受容されている。このキー部材27を介し
て、円板状ドライバ８が、前記したように軸線方向にの
みスライドし得るように規制されている。

スピンドル軸４の拡径部14の第１図に於ける左側部分
には、スロット16により第１の駆動レバー33が受容さ
れ、これにより軸線方向にガイドされる環状の第１のド
ライバ24がスライド自在に嵌装されていると共に、拡径
部14の大径部15側には、第１のドライバ24と同一形状を
なす第２のドライバ25が同様に嵌装されている。これら
両ドライバ24、25の各外周面には、前記した円板状部材
８と同様にそれぞれ周方向に環状溝24a、25aが凹設され
ており、各環状溝24a、25aには、第２図に示されるよう
に、カムレバー28、29のフォーク状に形成された各一対
の遊端部に設けられたカムフォロア31、32がそれぞれ転
動自在に係合している。カムレバー28、29は、第２図に
良く示されるように、それぞれの中間部をスピンドル軸
４に直交する軸線（図における上下方向）に平行な枢軸
41、42により枢支されていると共に、その枢支部からド
ライバ24、25側とは相反する側に向けて延出された各レ
バー部の遊端部にそれぞれカムフォロア43、44を設けら
れている。

スピンドル機構部１の側方にはカム機構部が並設され
ており、その図示されない駆動手段により回転駆動され
るカム軸には一対の端面カム45、46が同軸的に固着され
ている。これら端面カム45、46の各カム面には、対応す
るカムフォロア43、44が転動可能に係合している。な
お、カムフォロア43、44が各端面カム45、46のカム面に
追従し得るように、各カムフォロア43、44を各カム面に
向けて押付ける向きに図示されないばね手段により各カ
ムレバー28、29が弾発付勢されている。

第１のドライバ24には、スロット16内に受容された比
較的長い第１の駆動レバー33の後端部がねじにより固着
されており、この第１の駆動レバー33の前端部が拡幅部
17に達している。第１の駆動レバー33は、第２図に良く
示されるように前端が開放された比較的長いＵ字形状を
なしており、第１の駆動レバー33と同様に後端部を第２
のドライバ25に固着された比較的短い第２の駆動レバー
34を上記Ｕ字状部内にスライド自在に受容している。従
って、両駆動レバー33、34は、対応する各ドライバ24、
25により駆動されて、互いに独立してスピンドル軸４の
軸線方向に変位し得るようになっており、これらにより
一対のスライド駆動手段が構成されている。

第１の駆動レバー33の前端部には、拡幅部17の上方に
向けて立ち上がりかつ互いに対峙する一対の支持部33a
が形成されており、その支持部33aには、スピンドル軸
４に直交する軸線に沿う連結ピン35の両端が支持されて
いる。また、第２の駆動レバー34の前端部にて第２図に
示されるようにＵ字状リンク形状に形成されたクレビス
状部には、前記した連結ピン36が連結ピン35と平行する
ように支持されている。なお、キャピラリアーム22の短
辺部22bには、前記したガイド溝部22cに直交する向き即
ちスピンドル軸４の軸線に沿ってスリット22dが形成さ
れており、このスリット22d内には、連結ピン36により
枢支されたローラ37が回動自在に受容されている。

スピンドル軸の拡径部14の第１図に於ける左端面には
環状の円板47がねじにより同軸的に固着されており、円
板47には、図中左側端面中心から径方向外側に偏心した
位置にて突出するピン48が固着されている。また、前記
した両端面45、46を一体的に有するカム軸に同軸的にか
つ一体的に設けられたカム49の外周面には、両端部をス
ライド支持されたスライドレバー50の一端がカムフォロ
ア53を介して係合しており、カム49の回転に応じてスラ
イドレバー50が図２の矢印Ｇに示されるように往復運動
するようになっている。そのスライドレバー50の中間部
に設けられた本体部には、円板47の端面に沿ってかつピ
ン48側に向けて突出する向きに弾発付勢されたスライダ
51がスライド自在に支持されており、このスライダ51の
突出端部に突出方向に向けて形成されたＵ字溝52に、ボ
ス状のピン48がその外周面をガイドされて滑動自在に係
合している。従って、カム49の回転により往復運動する
スライドレバー50に応じて、円板47が回動し得るように
なっており、これらにより回動駆動手段が構成されてい
る。

次に、本実施例の作動要領について以下に示す。

カム軸を駆動して各端面カム45、46を回転させること
により、それぞれのカム面の形状に応じて各カムレバー
28、29がそれぞれの枢軸41、42の軸線回りに揺動し、対
応する各ドライバ24、25が、スピンドル軸４の軸線方向
に沿って前進または後退運動を行うように移動する（図
２の矢印Ｅ、Ｃ）。従って、キャピラリアーム22に、以
下に示す種々の運動を行なわせることができる。

例えば、端面カム45のカム面の起伏が変化しない（厚
さ一定）区間では第１のドライバ24が変位しないため、
連結ピン35が固定ピンとして作用し、その状態で端面カ
ム46のカム面の起伏（厚さ）が変化する区間をカムフォ
ロア44が転動すると、第２のドライバ25が第２図に示さ
れる矢印Ｃの向きに変位して、連結ピン36が同方向に変
位するように駆動される。従って、キャピラリアーム22
の遊端部のキャピラリチューブ23を、第２図の矢印Ｄに
より示されるように連結ピン35の軸線回りに円弧運動さ
せることができる。

上記とは逆に連結ピン36が固定ピンとして作用してい
る時に、第１のドライバ24が第２図の矢印Ｅの向きに変
位して連結ピン35が同方向に駆動されると、両連結ピン
35、36の関係が上記とは逆になった状態で、キャピラリ
チューブ23を、第２図の矢印Ｄにより示される向きに揺
動運動させることができる。なお、連結ピン36がガイド
溝部22c内を摺動し得ることから、この場合の揺動運動
は両連結ピン35、36間の距離の変化に応じてキャピラリ
チューブ23の円弧運動の半径も変化する曲線運動とな
る。

更に、両連結ピン35、36を両者間の相対的位置関係を
保持したまま共に同一方向に駆動することにより、キャ
ピラリチューブ23を、第２図の矢印Ｆにより示されるよ
うに回転子２に近接離反させる向きである前後方向に直
線運動させることができる。

また、カム49の回転により、カム49のカム面の形状に
応じてスライドレバー50が第２図の矢印Ｇにより示され
るように往復動し、ピン48を介して円板47を第２図の矢
印Ｈにより示されるように回動させ、スピンドル軸４を
所定角度回動させることができ、この場合にはキャピラ
リチューブ23をスピンドル軸４の軸線回りに同様に矢印
Ｈにより示されるように揺動運動させることができる。

このように、各カム45、46、49の回転により、各カム
面の形状に応じてキャピラリチューブ23に種々の運動を
行わせることができる。例えば第３図に示されるように
回転子２のコンミテータの各セグメントのライザ54に銅
ワイヤ21をフッキングさせる場合について以下に示す。

まず、初期位置から点に向けてキャピラリチューブ
23の先端を移動させるには、連結ピン36を固定状態にし
て、スピンドル軸４を所定角度回転させつつ連結ピン35
を前進させることにより行うことができる。次に、点
から点に向けて移動させる場合には、両連結ピン35、
36を両者共に前進させ、点から点に向けて移動させ
る場合には連結ピン36のみを前進させる。点から点
に向けて移動させる場合にはスピンドル軸４を回転させ
つつ連結ピン35を前進させ、点から点に向けて移動
させる場合には連結ピン36を後退させ、点から点に
移動させる場合にはスピンドル軸４を、点から点に
移動させる場合とは逆向きにかつ概ね同量回転させ、点
からに向けて移動させる場合には両連結ピン35、36
を両者共に後退させる。そして、スピンドル軸４を回転
させつつ両連結ピン35、36を次の巻線動作の初期位置に
向けて移動させてフッキング動作を終了する。

上記キャピラリチューブ23の運動は、各カム45、46、
49を回転させた際のカム面の変化に応じた各カムレバー
28、29及びスライドレバー50の動きにより可能であり、
例えばカム軸を１回転させて上記一連の巻線動作を行わ
せることができる。

尚、前記したロッド７の第１図に於ける右側の前端部
にはワイヤガイド治具55が固着されている。ところで、
回転子２のアーマチュアへの巻線時には、所定数のコア
ティースを一組単位とし、かつスピンドル軸４と共にキ
ャピラリアーム22を回転させることにより巻線するた
め、ワイヤガイド治具55が、上記一組分のコアティース
の外周面に当接可能に円弧状をなす内周面を有すると共
に、対応するコアスロット内に銅ワイヤ21をガイドし得
るように略台形断面形状に形成されている。即ち、一組
分のコアティースの外周面にワイヤガイド治具55の円弧
状をなす内周面を当接させて、巻線動作を行う。また、
この巻線時には、カム軸を例えば図示されない電磁ブレ
ーキにより固定しておくことにより、各カム45、46、49
の影響を受けることなく、キャピラリアーム22によるア
ーマチュアへの巻線動作を行うことができる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、回動軸を回動させると共
に一対のスライド部材を適宜スライドさせることによ
り、アーム体に設けたワイヤ供給口を三次元的に運動自
在に変位させることができるため、簡単な構造によりモ
ータ回転子のアーマチュアへの巻線動作のみらならず、
コンミテータのライザへのフッキング動作をも容易に行
うことができ、フッキング作業を人手によらず自動的に
行うことができ、巻線作業の効率化及びコストの低廉化
を向上し得るなど、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく巻線装置のスピンドル機構部
を示す軸線方向断面図である。 第２図は、スピンドル機構部の要部分斜視図である。 第３図は、フッキング動作を示す説明図である。 １……スピンドル機構部、２……モータ ３……フレーム、４……スピンドル軸 5a、5b……球軸受け、6a、6b……軸受 ７……ロッド、7a……環状溝 ８……円板状ドライバ、8a……環状溝 ９……フォークレバー、11a、11b……カムフォロア 12……小カムフォロア、13……スロット 14……拡径部、15……大径部 16……スロット、17……拡幅部 18……切除部、21……銅ワイヤ 22……キャピラリアーム、22a……長辺部 22b……短辺部、22c……ガイド溝部 22d……スリット、23……キャピラリチューブ 24……第１のドライバ、25……第２のドライバ 24a、25a……環状溝、26……キー溝部 27……キー部材、28、29……カムレバー 31、32……カムフォロア、33……第１の駆動レバー 33a……支持部、34……第２の駆動レバー 35、36……連結ピン、37……ローラ 41、42……枢軸、43、44……カムフォロア 45、46……端面カム、47……円板 48……ピン、49……カム 50……スライドレバー、51……スライダ 52……Ｕ字溝、53……カムフォロア 54……ライザ、55……ワイヤガイド治具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ回転子にワイヤを巻線する装置であ
   って、 前記モータ回転子に軸線を向けて配設された回動軸と、
   前記回動軸の軸線方向にスライド可能にかつ当該軸線回
   りに前記回動軸と一体的に回動し得るように前記回動軸
   に支持された一対のスライド部材と、前記回動軸の半径
   方向に互いに間隔をおいて配設された一対の連結ピンを
   介して前記両スライド部材にそれぞれ連結されると共に
   当該連結された部分の近傍から前記回動軸の軸線に略平
   行して前記モータ回転子に向かうように配設された延出
   部を有するアーム体と、前記アーム体の前記延出部を前
   記回動軸の軸線に交差する向きに揺動させるべく前記両
   スライド部材をそれぞれ別個に前記回動軸の軸線方向に
   押し引きするための一対のスライド駆動手段と、前記回
   動軸をその軸線回りに回動させるための回動軸駆動手段
   とを有し、 前記モータ回転子に向けて前記ワイヤを供給するための
   ワイヤ供給口が、前記アーム体の前記延出部の延出方向
   端部に設けられていることを特徴とするモータ回転子の
   巻線装置。
2. 【請求項２】前記アーム体が、前記回動軸の半径方向に
   延出するように配設された短辺部と、前記延出部からな
   る長辺部とにより形成されたＬ字形状をなし、かつ前記
   短辺部に前記両スライド部材がそれぞれ連結されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ回転子の巻線
   装置。