JP3048252B2 - ステータ巻線機 - Google Patents

ステータ巻線機

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JP3048252B2
JP3048252B2 JP3104994A JP10499491A JP3048252B2 JP 3048252 B2 JP3048252 B2 JP 3048252B2 JP 3104994 A JP3104994 A JP 3104994A JP 10499491 A JP10499491 A JP 10499491A JP 3048252 B2 JP3048252 B2 JP 3048252B2
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Odawara Engineering Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電動機のような回転
電機のステータに界磁コイルを巻線するステータ巻線機
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種のステータ巻線機では、
ワイヤを挿通したスピンドルを軸線方向に往復動させて
その先端部に設けたノズルをステータコアのスロット内
に挿通させ、その各行程端においてスピンドルを軸線の
周りに所定角度往復回転させることにより、ノズルから
ワイヤを供給して各ポールのネック部に巻線している。
そして、従来はそのノズルをスピンドルの先端部にその
軸線に直交するように植設していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のステータ巻線機にあっては、ワイヤを引き出
すノズルをスピンドルの軸線方向に直交して固設してい
たので、スピンドルが軸線方向に往復動するとワイヤは
ノズル先端からほぼ直角方向に引き出されることにな
る。
【0004】このワイヤは、例えば磁粉式電磁クラッチ
等からなるテンション装置によって所定のテンションが
与えられているので、ワイヤの線径が大きくなると、ワ
イヤが直角に曲げられるノズル先端部分での摩擦抵抗が
著しく大きくなってワイヤテンションが急増し、スピン
ドルの直線運動が困難になるという問題点がある。ま
た、その摩擦のためにワイヤの被覆が剥がされたり、ノ
ズル先端が早期に摩耗したりするおそれもある。
【0005】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ノズルからワイヤが引き出す時の抵抗を低減さ
せることができるステータ巻線装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、先端部にワイヤを供給するノズルを備え
たスピンドルを、軸線方向に往復動させると共にその両
行程端において軸線の回りに往復回転させることにより
ワイヤを巻線するステータ巻線機において、上記ノズル
を、スピンドルの軸線方向へ傾き得るように装着してス
ピンドルの進行方向と反対側へ傾けるノズル搖動手段を
設けたものである。
【0007】そして、ノズル搖動手段が、スピンドルの
進行方向と反対方向へ作用するワイヤのテンションを動
力源としたものも提供する。
【0008】さらに、ノズル搖動手段が、スピンドルを
軸線の回りに往復回転させる駆動装置を動力源としたも
のも提供する。
【0009】
【作用】この発明によるステータ巻線機は上記のように
構成することにより、スピンドルの往復動に際してはノ
ズルがスピンドル進行方向と反対側へ傾いてノズル先端
でのワイヤとの摩擦を激減させる。
【0010】これにより、従来コントロールがきわめて
困難であったノズル先端で発生するワイヤのテンション
変動を最小限に抑えることができ、ワイヤに初期テンシ
ョンを与えるテンション装置の調整が容易になると共
に、スピンドルの軸線方向の往復動を軽快にすることが
でき、同時に大きなテンション変動に伴うワイヤ被覆の
剥離やノズル先端の早期摩耗を未然に防止することがで
きる。
【0011】そして、そのノズル搖動手段の動力源にワ
イヤのテンションを用いるようにすれば、構成が簡単に
なって安価に供給することができ、その動力源にスピン
ドルを軸線の回りに往復回転させる駆動装置を用いるよ
うにすれば、ノズル傾斜のタイミングとその傾斜度を自
由に設定することができ、巻線の巻線ガイド板からの脱
落を防止することができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。
【0013】図8は、この発明を実施するステータ巻線
機のスピンドル駆動部の概略を示す断面図である。
【0014】このスピンドル駆動部は、矢示A方向に回
動するクランク1に偏心して設けたクランクピン2の円
運動を、コネクティングロッド3を介してガイドシャフ
ト4に案内されて移動するスライダ5の直線運動に変換
している。このスライダ5の図で左側にはワイヤWを挿
通する連結シャフト6が一体に固定してあり、右側には
ベアリング7を介してスピンドル8が軸線方向に同動し
回転方向に自由に連結してある。
【0015】一方、スピンドル駆動部と同一の駆動源に
より図示しないカム機構を介して扇形歯車9を所定角度
搖動させ、この扇形歯車9をスピンドル8の外周部にス
プライン結合した従動歯車10に歯合させることにより
スピンドル8を軸線の回りに所定角度往復回転させる。
【0016】このスピンドル8の一端に、図1及び図2
に示すこの発明の一実施例のようにノズルホルダ11を
一体に固設し、ノズルホルダ11に2本のノズル12,
12を軸13,13によりそれぞれ枢着してこのノズル
12が軸線方向へ傾き得るようにし、ノズル12とノズ
ルホルダ11との間に弾性を有する緩衝材14を介装し
てノズル12の傾き角を図1に仮想線で示す範囲内に規
制すると共に、常時は実線で示すスピンドル8に直交す
る状態に保持している。
【0017】上記の構成でクランク1を矢示A方向に回
動させ、コネクティングロッド3,スライダ5を介して
図3に示すようにノズル12をステータコアSC内に形
成されたスロットS内を挿通させてスピンドル8を矢示
B方向に往動させると、ワイヤWのテンションによりノ
ズル12の先端部が矢示B方向と反対の方向に引張ら
れ、図5にも示すようにノズル12が緩衝材14の弾性
力に抗して軸13を支点としてその進行方向と反対側に
傾斜してワイヤ搖動手段が得られ、ノズル12の先端で
のワイヤWの曲げ角が鈍角となってワイヤ引き出し時の
摩擦力が激減する。
【0018】傾斜した状態でステータコアSCのスロッ
トS内を挿通したノズル12は、スピンドル8の往復回
転により、図6に示すようにステータコアSCの巻線ガ
イド板の縁に沿うようにその傾斜を起こされてワイヤW
を巻線ガイド板の中へ巻き込む。
【0019】この状態から図4に示すようにスピンドル
8を矢示C方向に復動させると、ワイヤWのテンション
によりノズル12の先端部が矢示C方向と反対の方向に
引張られ、図7にも示すようにノズル12が緩衝材14
の弾性力に抗して軸13を支点として傾斜し、ノズル先
端でのワイヤWの曲げ角が鈍角となってワイヤ引き出し
時の摩擦力が激減する。
【0020】このように、摩擦力が激減することによ
り、ワイヤWのテンション変動が著しく小さくなり、ワ
イヤWに初期テンションを与えるテンション装置の微細
な調整が可能になり、スピンドル8の往復動を軽快にす
ると共に、ワイヤWの被膜剥離やノズル12の早期の摩
耗を未然に防止することができる。
【0021】上記の実施例では、ノズルをワイヤのテン
ションによって傾けるようにしたので、構成は簡単であ
るがノズル先端がステータコアに接触するおそれがあっ
てノズルを大きく傾けることができない。
【0022】図9はこの点を改良したこの発明の他の実
施例を示す要部平面図、図10はその断面図、図11は
ノズル垂直状態の側面図である。
【0023】この実施例では、スピンドル18をインナ
シャフト181とその回転方向に同動し軸線方向に自由
なアウタシャフト182とから構成し、アウタシャフト
182の先端部にノズルホルダ21を固設している。
【0024】ノズルホルダ21には、図9で上下に切欠
21c,21cが設けてあり、この切欠き21c,2
1cを貫通してインナシャフト181の外側への拡開部
181a,181aが一体となり、両拡開部間にスピン
ドル軸線に直交する軸25を架設してある。軸25にノ
ズル22,22及びプーリ26,26を回動自在に装着
し、この軸25をノズルホルダ21に設けたスピンドル
軸線方向の長孔21aに遊嵌している。また、ノズル2
2の両側面にガイドピン27,27を植設し、このガイ
ドピン27をノズルホルダ21に設けたスピンドル軸線
に直交する長孔21bに遊嵌する。
【0025】このような構成によれば、図10に示すよ
うにスピンドル18のアウタシャフト182に対してイ
ンナシャフト181を図で右方へ突出させた状態では、
ノズル22の軸25が長孔21aのほぼ右端部に位置
し、ガイドピン27が長孔21bの内端側に位置してノ
ズル22を先端が左行する方向に大きく傾斜させる。
【0026】ここで、スピンドル18の軸線回りの往復
回転に連動してインナシャフト181をアウタシャフト
182に対して移動させる方法を図12を参照して説明
する。
【0027】スピンドル18の軸線方向及び回転方向へ
の駆動機構は図8に示したものと同じであるので説明を
省略するが、この実施例ではすでに述べたようにスピン
ドル18をインナシャフト181とアウタシャフト18
2とから構成し、両シャフトをスプライン結合させるこ
とにより回転方向には同動し、軸線方向には自由として
いる。
【0028】インナシャフト181の図で左端部近くに
ベアリング31を介してピボットシャフト32をインナ
シャフト軸線に対して傾斜した軸線の回りに回動し得る
ように装着する一方、スライダ5に周知の球面滑り軸受
33を高さ調整可能に螺着し、その球軸受33aにピボ
ットシャフト32の先端付近を着する。
【0029】この球面滑り軸受33は、図13にその詳
細を示すように、球軸受33aを回動自在に保持する保
持筒33bを外筒33c内にスナップリング33dによ
り固定したものであり、外筒33cを軸線の回りに回転
させることにより球軸受33aのインナシャフト181
からの距離を変化させ、ピボットシャフト32との係合
部すなわちピボットシャフトの支点の位置を調整するこ
とができる。
【0030】上記のような構成で、扇形歯車9,歯車1
0を介してアウタシャフト182を軸線の回りに往復回
転させると、これにスプライン結合されたインナシャフ
ト181も同動して回転する。インナシャフト181が
回転すると、ベアリング31を介して回動自在に装着さ
れたピボットシャフト32が球軸受33aとの係合部を
支点として揺動し、インナシャフト181をその軸線に
沿って往復動させてノズル22を所要の方向に傾斜させ
る。
【0031】傾斜した状態でステータコアSCのスロッ
トS内を挿通したノズル12は、スピンドル8の往復回
転により、図6に示すようにステータコアSCの巻線ガ
イド板の縁に沿うようにその傾斜を起こされてワイヤW
を巻線ガイド板の中へ巻き込み、その頂点を越える付近
からノズル12は反対方向へ傾き始め、スロットS内を
戻る時にはノズル12の先端がコアCと接触しない状態
となる。
【0032】この実施例によれば、ノズル22の長さ,
傾斜度及び傾斜を変化させるタイミング等を自由に設定
することが可能になり、多種類のステータコアに対応さ
せることができる。そして、上記の各諸元を適当に定め
ることにより、ノズル先端がステータコアの巻線ガイド
板の縁から突出する量を最小限に抑えることが可能にな
り、巻線が巻線ガイド板から脱落することを防止するこ
とができ、さらに、巻線ガイド板を備えた2極のフィー
ルドをシュラウドの助けなしで巻線することも可能とな
る。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるステ
ータ巻線機は、ノズルをスピンドルの進行方向と反対側
へ傾けるようにしたので、ノズル先端とワイヤの摩擦が
激減し、ワイヤテンションの変動を最小限に抑えてテン
ション装置の調整を容易にすると共に、スピンドルの往
復動を軽快にすることが可能となる。
【0034】そして、ワイヤテンションを利用してワイ
ヤを傾斜させるようにすれば、構成が簡単になって安価
に供給することができ、スピンドルの往復回転を利用し
てワイヤを傾斜させるようにすれば、ノズル傾斜のタイ
ミングを自由に設定し得て巻線の巻線ガイド板からの脱
落を防止し得るだけでなく、ステータコアの形状によっ
てはシュラウドの使用を省略することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す要部断面図である。
【図2】図1のX−X線に沿う断面図である。
【図3】スピンドル往動時のノズル傾斜状態を示す一部
断面図である。
【図4】スピンドル復動時のノズル傾斜状態を示す一部
断面図である。
【図5】スピンドル往動時のノズル傾斜状態を示す斜視
図である。
【図6】スピンドル回転時のノズル起立状態を示す斜視
図である。
【図7】スピンドル復動時のノズル傾斜状態を示す斜視
図である。
【図8】この発明を実施するステータ巻線機のスピンド
ル駆動部を示す断面図である。
【図9】この発明の他の実施例を示す要部平面図であ
る。
【図10】その断面図である。
【図11】そのノズル起立状態の側面図である。
【図12】そのスピンドル駆動部を示す断面図である。
【図13】そのピボットシャフト軸受部の構成を示す断
面図である。
【符号の説明】
1 クランク 2 クランクピン 3 コネクティングロッド 4 ガイドシャフ
ト 5 スライダ 6 連結シャフト 7,31 ベアリング 8 スピンドル 9 扇形歯車 10 従動歯車 11,21 ノズルホルダ 12,22 ノズ
ル 13 軸 14 緩衝材 18 スピンドル 25 軸 26 プーリ 27 ガイドピン 32 ピボットシャフト 33 球面滑り軸
受 181 インナシャフト 182 アウタシ
ャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 15/095 H02K 15/08 H02K 15/085

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部にワイヤを供給するノズルを備え
    たスピンドルを、軸線方向に往復動させると共にその両
    行程端において軸線の回りに往復回転させることにより
    ワイヤを巻線するステータ巻線機において、前記ノズル
    を、前記スピンドルの軸線方向へ傾き得るように装着し
    てスピンドルの進行方向と反対側へ傾けるノズル搖動手
    段を設けたことを特徴とするステータ巻線機。
  2. 【請求項2】 ノズル搖動手段が、スピンドルの進行方
    向と反対の方向へ作用するワイヤのテンションを動力源
    とした請求項1記載のステータ巻線機。
  3. 【請求項3】 ノズル搖動手段が、スピンドルを軸線の
    回りに往復回転させる駆動装置を動力源とした請求項1
    記載のステータ巻線機。
JP3104994A 1991-03-15 1991-03-15 ステータ巻線機 Expired - Lifetime JP3048252B2 (ja)

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US07/846,671 US5273223A (en) 1991-03-15 1992-03-05 Nozzle mounting arrangement on a stator coil winding machine

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US5273223A (en) 1993-12-28
JPH04289754A (ja) 1992-10-14

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