JP2837783B2 - マグネットワイヤー巻回装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータ、ソレノイド等
におけるコイル巻線を得るためのマグネットワイヤー巻
回装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータ、ソレノイドその他各種電気機器
におけるコイル巻線を得るためにマグネットワイヤー巻
回装置が用いられている。図１２、図１３は従来のマグ
ネットワイヤー巻回装置の例を示す。図１２、図１３に
おいて、主軸７０は適宜の軸受によって軸線の回りに回
転自在に支持されるとともに軸線方向に移動可能に支持
されている。主軸７０の先端には筒体７４が取付けら
れ、主軸７０と筒体７４の間にはフライヤー７３が取付
けられている。筒体７４の外周は先端に向かって窄む方
向のテーパー面７５となっており、筒体７４の内部には
先端側が開放した穴７６が形成されている。主軸７０に
はマグネットワイヤー４０のガイド孔７２が形成されて
おり、ガイド孔７２に通されたマグネットワイヤー４０
はフライヤー７３を経て筒体７４の先端部に導かれるよ
うになっている。

【０００３】図１２、図１３において、ワークがモータ
の電機子コア１０とすると、上記筒体７４の穴７６には
電機子コア１０に形成された複数の突極１１の一つが迎
え入れられる。各突極１１の先端部は周方向に広がった
傘部１２となっており、上記穴７６は上記傘部１２を迎
え入れることができる大きさに形成されている。上記一
つの突極１１に隣あう他の突極１１と、巻線しようとす
るスロット以外のスロットはガイド８０によってカバー
されている。上記のように筒体７４の穴７６に突極１１
の一つを迎え入れた状態で主軸７０とともに筒体７４を
回転駆動すると、マグネットワイヤー４０はガイド８０
でガイドされかつ筒体７４のテーパー面７５を滑りなが
ら上記一つの突極１１に巻回される。また、マグネット
ワイヤー４０の巻回に同期して主軸７０とともに筒体７
４を軸線方向に揺動させることにより突極１１にマグネ
ットワイヤー４０を整列しながら巻回すことができる。

【０００４】上記従来例のような筒体７４に代えてマグ
ネットワイヤーを挿通したノズルを用い、このノズルを
オープンスロット内で突極の回りに回転させ、この回転
に同期してノズルを前後に揺動させることにより整列し
ながら巻線を行うようにした巻回装置もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１２、図１３に示す
ような筒体を用いた巻回装置では、マグネットワイヤー
がガイドと筒体のテーパー面を滑りながら突極に巻回さ
れるため、高速で巻回したときに、ガイドと筒体の先端
部でマグネットワイヤーがばたつき、整列度が乱れやす
いという難点があり、また、筒体はその端面だけでマグ
ネットワイヤーを案内しているため、マグネットワイヤ
ーは自由に動くことができ、高速で巻回すと整列度が乱
れやすいという難点がある。さらに、マグネットワイヤ
ーをスロット間で引き回すときは筒体を突極から一旦引
き抜かなければならないため、巻線作業のタクトタイム
が増大し、生産能力が低下するという難点があり、ま
た、モータの場合は、筒体に突極を挿入するための空間
を確保する必要があって突極の幅を広げるのに限界があ
り、トルクの低下、コギングの増大など特性が低下する
難点がある。

【０００６】一方、前述のノズルを用いた巻回装置で
は、オープンスロットにノズルが入るための空間が必要
なため、モータの場合は、突極の幅を広げるのに限界が
あり、トルクが低下し、コギングが増大するなど特性が
低下し、多極構造には適しないという難点がある。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、高速で巻線を行っても
マグネットワイヤーが乱れず、安定した整列巻が可能で
あり、また、巻線作業のタクトタイムが短く生産能力が
向上し、オープンスロットの小さいコアでも巻線を可能
にしたマグネットワイヤー巻回装置を提供することを目
的とする。

【０００８】請求項１記載の発明は、コアの突極にマグ
ネットワイヤーを整列して巻回するマグネットワイヤー
巻回装置において、マグネットワイヤーをガイドするワ
イヤーガイドを有し、このワイヤーガイドの先端部には
マグネットワイヤーの位置を規制するフック部が設けら
れていて、上記ワイヤーガイドは筒体の一部を切り取っ
た形であって、かつ、板状部を有し、上記ワイヤーガイ
ドまたはコアが相対的に回転することにより、上記コア
の突極にマグネットワイヤーを巻回することを特徴とす
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ワイヤーガイドが、円錐形の軌跡を描いて
コアの突極の周囲を回転することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、ワイヤーガイドが、板材を、巻線
対象の一部を覆う形に形成したものであることを特徴と
する。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
発明において、マグネットワイヤーを巻回すべき突極の
先端に押し当たる押圧部材を有する押圧機構を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載の発明において、ワイヤーガイドが、フック部から離
間した位置にガイド部を有し、フック部とガイド部との
間でマグネットワイヤーが露出していることを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】ワイヤーガイドはコアの回りに回転駆動され
る。ワイヤーガイドの先端部のフック部はマグネットワ
イヤーの位置を規制しつつマグネットワイヤーをガイド
し、ワイヤーガイドの回転駆動に伴ってマグネットワイ
ヤーを送り出しながらコアにマグネットワイヤーを巻回
す。マグネットワイヤーの巻回部分の周辺にはワイヤー
ガイドが入ることができる僅かな空間があれば足りる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明にかかるマグネットワイヤーの
巻回装置の実施例について図面を参照しながら説明す
る。図１において、軸受１５によって回転自在に支持さ
れた主軸１６にはスプライン溝１７が形成されている。
主軸１６の外周には外軸１４が嵌められている。外軸１
４の一端部には内向きの突部２７が形成され、この突部
２７が上記スプライン溝１７に嵌まることにより、外軸
１４はスプライン溝１７の範囲内で主軸１６に対し軸方
向に移動可能であり、かつ、主軸１６と一体的に回転可
能となっている。外軸１４の外周には一対の軸受２６を
介して円筒状のハウジング２５が嵌められ、ハウジング
２５に対して外軸１４が相対回転自在に支持されてい
る。

【００１５】上記ハウジング２５は一端部が鍔状になっ
ており、この鍔状の部分には、後述のフライヤーを回転
駆動するためのモータ２１が取付けられ、また、ボール
ねじ２３が螺入されるナット２４が取付けられている。
ボールねじ２３は主軸１６と平行に伸びていて、モータ
２２によって回転駆動される。上記フライヤー回転駆動
用のモータ２１の出力軸にはプーリ２０が取付けられ、
上記外軸１４に設けられたプーリ１８と上記プーリ２０
にまたがってベルト１９が掛けられ、モータ２１の回転
力が外軸１４に伝達されるようになっている。

【００１６】外軸１４の他端部（図１において左端部）
から突出した主軸１６の他端部にはフライヤー２８が遊
嵌され、フライヤー２８は外軸１４の他端に止めねじに
よって固着されている。従って、フライヤー２８は外軸
１４と一体に回転しかつ軸線方向に移動することができ
る。主軸の他端にはさらにステーガイド２９が取付けら
れ、ステーガイド２９とフライヤー２８の一部とによっ
てステー３０が取付けられている。ステー３０の先端部
にはワイヤーガイド３１が取付けられている。ステー３
０およびワイヤーガイド３１は主軸１６の方向に対し斜
めに取付けられている。ワイヤーガイド３１は、図２、
図３に示すように、円筒の一部を斜めに切り取った形の
板状の部材で、マグネットワイヤー４０を軸線方向にガ
イドするガイド溝３９（ガイド部）を有するとともに、
先端部にマグネットワイヤー４０の位置を規制する丸孔
状のフック部３５が形成されている。つまり、ガイド溝
３９から離間した位置にフック部３５が設けられてい
て、ガイド溝３９とフック部３５との間で、マグネット
ワイヤー４０が露出されるようになっている。ワイヤー
ガイド３１は、平板状の板材を加工して、巻線対象の一
部を覆う形に形成する。

【００１７】上記主軸１６の他端部にはさらに押圧機構
３２の介在のもとに押圧部材３３が設けられている。図
示の例では、ワークがモータの電機子コア１０である。
電機子コア１０は放射状に伸びた複数の突極１１を有
し、各突極１１の先端部は周方向に広がった傘部１２と
なっている。電機子コア１０の一つの突極１１の傘部１
２には押圧機構３２の押圧力によって押圧部材３３が押
しつけられ、ワイヤー巻回装置に対する電機子コア１０
の相対的な位置決めがなされている。押圧機構３２は、
主軸１６に対するスラスト軸受とラジアル軸受を有して
いて、押圧機構３２は不動のまま主軸１６の回転を許容
するようになっている。

【００１８】次に、上記マグネットワイヤー巻回装置の
動作について説明する。主軸１６には軸線方向に形成さ
れた孔３７にマグネットワイヤー４０を通し、主軸１６
および外軸１４の周面の開口から引き出したマグネット
ワイヤー４０をフライヤー２８のガイドローラ３８に掛
け、さらに、ワイヤーガイド３１のガイド溝３９に通し
たあと、このマグネットワイヤー４０をガイド溝３９と
フック部３５との間で露出させてからフック部３５に通
す。上記のように電機子コア１０の一つの突極１１の傘
部１２に押圧部材３３が押しつけられ、ワイヤー巻回装
置に対する電機子コア１０の相対的な位置決めがなされ
た状態では、ワイヤーガイド３１が突極１１と突極１１
との間のオープンスロット３４内に侵入している。

【００１９】そこで、マグネットワイヤー４０の先端部
を電機子コア１０の適宜の位置に固定した状態でモータ
２１を駆動すると、回転力がプーリ２０、ベルト１９、
プーリ１８を経て外軸１４に伝達され、さらに突部２７
とスプライン溝１７との嵌まりあいによって主軸１６に
伝達される。主軸１６および外軸１４とともにフライヤ
ー２８とワイヤーガイド３１も回転駆動される。ワイヤ
ーガイド３１は円錐形の軌跡を描きながら電機子コア１
０の突極１１の周囲、すなわち、オープンスロット３４
内で回転するため、ワイヤーガイド３１のフック部３５
から引き出されたマグネットワイヤー４０は突極１１に
巻回される。しかも、ワイヤーガイド３１は、隣接する
電機子コア１０の突極１１との接触を回避しつつ、突極
１１の最深部まで入り込んで巻線動作を行うことができ
る。モータ２１の回転に同期してモータ２２も駆動され
る。モータ２２の駆動によりボールねじ２３が回転駆動
される。ボールねじ２３の回転によりナット２４が軸線
方向に移動させられ、ナット２４を一体に有するハウジ
ング２５も軸線方向に移動させられる。ハウジング２５
は軸線方向への移動に関しては外軸１４と一体であるた
め、外軸１４も軸線方向に移動し、これに伴ってフライ
ヤー２８、ワイヤーガイド３１も軸線方向に揺動し、マ
グネットワイヤー４０が突極１１に整列されながら巻回
される。１回の巻回数に対するワイヤーガイド３１の揺
動量はマグネットワイヤー４０の外径によって決められ
る。

【００２０】こうして一つの突極１１にマグネットワイ
ヤー４０が所定回数巻回されたあとは、図４に示すよう
に電機子コア１０の真上にワイヤーガイド３１が位置し
た状態で回転を止め、次にコア１０をその軸線を中心に
回転させて位置決めし、前述の動作を行わせて次の突極
１１にマグネットワイヤー４０を巻回す。

【００２１】以上説明した実施例によれば、巻回装置の
先端部にマグネットワイヤー４０をガイドするワイヤー
ガイド３１を設け、ワイヤーガイド３１の先端部にマグ
ネットワイヤー４０の位置を規制するフック部３５を設
けたため、突極１１の近傍でもフック部３５によりマグ
ネットワイヤー４０をガイドすることができるし、マグ
ネットワイヤー４０の位置決めを自由に行うことがで
き、もって、マグネットワイヤー４０を高速で巻回して
もばたつきが少なく、マグネットワイヤー４０を安定し
て整列巻きすることができる。また、別途にマグネット
ワイヤー４０をガイドする部材を設ける必要がないこと
から、マグネットワイヤー４０がばたつく要因が減り、
この点からもマグネットワイヤー４０を安定して整列巻
きすることができるとともに、マグネットワイヤーのピ
ンホール等のダメージが少なくなり、品質が向上する。
また、ワイヤーガイド３１は、突極を取り囲む筒体では
ないため、スロット間におけるマグネットワイヤー４０
の引き回しが容易であり、タクトタイムが短縮されて生
産能力が向上する。さらに、ノズルを用いた巻回装置の
ようにマグネットワイヤー４０の全周をガイドするもの
ではないため、オープンスロットの小さいコアでも巻線
が可能であり、モータ等の特性を向上させることができ
る。

【００２２】なお、フック部３５は、マグネットワイヤ
ー４０を突極１１の根本から巻回すことができるように
ワイヤーガイド３１のできるだけ先端部に設ける。ま
た、上記実施例では、ワイヤーガイド３１は円筒状の部
材を斜めにカットした形にして先端の厚さを薄くかつ全
体の強度を大きくしているが、このような形のものに限
られるものではなく、単純な板状のものでもよい。さら
に、ワイヤーガイドおよびフライヤーを固定とし、ワー
ク側を回転させ、この回転に同期してワイヤーガイドを
揺動させるようにしてもよい。

【００２３】次に、ワイヤーガイドの各種変形例につい
て説明する。図５、図６に示す例は、ワイヤーガイド４
２に、主軸４１の軸線方向の孔４３に挿通されたマグネ
ットワイヤー４０を軸線方向に導く中心孔４４と、マグ
ネットワイヤー４０を一旦表側に導く斜めの孔４５（ガ
イド部）と、表側に導かれたマグネットワイヤー４０を
先端部でさらに裏側に導くためのフック部４６とを設け
たものである。ワイヤーガイド４２の先端部分は薄くな
っていて板状に形成されている。フック部４６はマグネ
ットワイヤー４０の位置を規制するためのもので、ワイ
ヤーガイド４２の先端部両側に形成され、その形状は、
ワイヤーガイド４２の先端部両側の一部を切り欠いた形
になっている。コアに対するマグネットワイヤー４０の
巻回方向に応じて両側のフック部４６の何れか一つを使
い分ける。

【００２４】図７に示す例は、ワイヤーガイド４７をブ
ロック状の基端部とその他の薄い板状の部分とで構成
し、上記基端部にはマグネットワイヤー４０のガイド孔
４８（ガイド部）を長手方向に形成し、薄い板状の部分
の先端部の両側に切り欠き状のフック部５０を設けたも
のである。ワイヤーガイド４７を突極１１の回りに回転
させると、マグネットワイヤー４０はガイド孔４８でガ
イドされ、フック部５０で位置規制されながら突極１１
に巻回される。図８に示す例は、図７に示す例の発展形
で、ガイド孔４８とフック部５０との間でマグネットワ
イヤー４０をガイドするためのガイド溝５２をワイヤー
ガイド５１の長手方向に形成したものである。この場合
は、ガイド孔４８とガイド溝５２との両方が、ガイド部
を形成していることになる。

【００２５】図９に示す例は、図７に示す例における切
り欠き状のフック部５０に代えて長孔状のフック部５７
を形成したワイヤーガイド５５の例である。フック部５
７はワイヤーガイド５５の幅方向に長く形成されてい
る。図１０に示す例は、図９に示す例の発展形で、ガイ
ド孔４８とフック部５７との間でマグネットワイヤー４
０をガイドするためのガイド溝５９をワイヤーガイド５
８の長手方向に形成したものである。この場合は、ガイ
ド孔４８とガイド溝５９との両方が、ガイド部を形成し
ていることになる。

【００２６】図１１に示す例は、板状のワイヤーガイド
６１の先端から切り込み６２を形成し、この切り込み６
２に続きワイヤーガイド６１を幅方向に切り込んでフッ
ク部６３を形成したものである。フック部６３には切り
込み６２からマグネットワイヤー４０が挿入され位置規
制される。従って、この場合には、ガイド部が形成され
ていないことになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、先端部に、マグネット
ワイヤーをガイドするワイヤーガイドを設け、ワイヤー
ガイドの先端部に、マグネットワイヤーの位置を規制す
るフック部を設けたため、コアの近傍でもフック部によ
りマグネットワイヤーをガイドすることができるので、
マグネットワイヤーの位置決めを自由に行うことがで
き、もって、マグネットワイヤーを高速で巻回してもば
たつきが少なく、マグネットワイヤーを安定して整列巻
きすることができる。また、別途にマグネットワイヤー
をガイドする部材を設ける必要がないことから、マグネ
ットワイヤーがばたつく要因が減り、この点からもマグ
ネットワイヤーを安定して整列巻きすることができると
ともに、マグネットワイヤーのピンホール等のダメージ
が少なくなり、品質が向上する。ワイヤーガイドは板状
で、突極を取り囲む筒体ではないため、スロット間にお
けるマグネットワイヤーの引き回しが容易であり、タク
トタイムが短縮されて生産能力が向上する。さらに、ワ
イヤーガイドが円錐形の軌跡を描いて突極の周囲を回避
することにより、ワイヤーガイドが、隣接する電機子コ
アの突極との接触を回避しつつ、突極の最深部まで入り
込んで巻線動作を行うことができる。さらに、ノズルを
用いた巻回装置のようにマグネットワイヤーの全周をガ
イドするものではないため、オープンスロットの小さい
コアでも巻線が可能であり、モータ等の特性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるマグネットワイヤー巻回装置の
実施例を示す一部断面正面図。

【図２】同上実施例中のワイヤーガイドを示す斜視図。

【図３】同上ワイヤーガイドの一部分を示す平面図。

【図４】上記実施例の異なる作動態様を示す要部の平面
断面図。

【図５】本発明に適用可能なワイヤーガイドの変形例を
示す正面断面図。

【図６】同上ワイヤーガイドの一部分を示す平面図。

【図７】本発明に適用可能なワイヤーガイドの別の変形
例を示す斜視図。

【図８】本発明に適用可能なワイヤーガイドのさらに別
の変形例を示す斜視図。

【図９】本発明に適用可能なワイヤーガイドのさらに別
の変形例を示す斜視図。

【図１０】本発明に適用可能なワイヤーガイドのさらに
別の変形例を示す斜視図。

【図１１】本発明に適用可能なワイヤーガイドのさらに
別の変形例を示す斜視図。

【図１２】従来のマグネットワイヤー巻回装置の例を示
す平面断面図。

【図１３】同上従来例の要部を示す斜視図。

【符号の説明】

１０ コア ３１ ワイヤーガイド ３５ フック部 ４０ マグネットワイヤー ４２，４７，５１，５５，５８，６１ ワイヤーガイド ４６，５０，５７，６３ フック部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−26346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−128848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−113638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−59752（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−54493（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 15/095

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアの突極にマグネットワイヤーを整列
   して巻回するマグネットワイヤー巻回装置において、 マグネットワイヤーをガイドするワイヤーガイドを有
   し、このワイヤーガイドの先端部にはマグネットワイヤ
   ーの位置を規制するフック部が設けられていて、上記ワ
   イヤーガイドは筒体の一部を切り取った形であって、か
   つ、板状部を有し、上記ワイヤーガイドまたはコアが相
   対的に回転することにより、上記コアの突極にマグネッ
   トワイヤーを巻回することを特徴とするマグネットワイ
   ヤー巻回装置。
2. 【請求項２】 ワイヤーガイドは、円錐形の軌跡を描い
   てコアの突極の周囲を回転することを特徴とする請求項
   １記載のマグネットワイヤー巻回装置。
3. 【請求項３】 ワイヤーガイドは、板材を、巻線対象の
   一部を覆う形に形成したものである請求項１または２記
   載のマグネットワイヤー巻回装置。
4. 【請求項４】 マグネットワイヤーを巻回すべき突極の
   先端に押し当たる押圧部材を有する押圧機構を備えたこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマグ
   ネットワイヤー巻回装置。
5. 【請求項５】 ワイヤーガイドは、フック部から離間し
   た位置にガイド部を有し、フック部とガイド部との間で
   マグネットワイヤーが露出していることを特徴とする請
   求項１乃至４のいずれかに記載のマグネットワイヤー巻
   回装置。