JP3547620B2 - アマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コアに導線を巻回するアマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図16〜図18は従来のアマチュアコイルの巻線装置を用いてコアに導線が巻回される状態を示す正面図であり、図において、41はコア、42は導線、43,44はコア41に導線42が巻回される際に、スロットの入り口部のみを開口するための治具で、それぞれウイング、センターガイドである。又、45はフライヤーである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアマチュアコイルの巻線装置は以上のように構成されているので、巻回される際に、ウイング43、センターガイド44に導線42が当たり、ウイング43、センターガイド44の隙間に沿って導線42が滑り込む形でスロット内にコイル42が巻回されていた。そのため、図17、図18に示すように、導線42に掛かっているテンション(導線42を引っ張っている力)がスロット内に入り込む前に緩んでしまい、導線42がスロット内に入った時にはたるんで膨れた形となり、スロットの奥まで入り込まない。そのため、後から巻かれる導線42がスロット内に入り込む隙間がなくなり、高密度に導線42をコア41に巻回できないという問題点があった。
【0004】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであって、導線42の巻回密度を向上させることができるアマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係るアマチュアコイルの巻線装置は、コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、ロータユニットに指向しているとともに、コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーをロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持された治具と、この治具を前後移動させ、コアの両サイドから挟み込むようにする移動手段と、治具とコレットチャックを一体化して同時にロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、スロットからはみ出しかけた導線をスロットの奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたものである。
【0006】
この発明の請求項2に係るアマチュアコイルの巻線装置は、治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとが備えられたものである。
【0007】
この発明の請求項3に係るアマチュアコイルの巻線装置は、ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段が、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとから構成されたものである。
【0008】
この発明の請求項4に係るアマチュアコイルの巻線方法は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のアマチュアコイルの巻線装置により、フライヤーの軸方向回転とコレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくよう巻回する方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明によるアマチュアコイルの巻線装置の構成について説明する。
図1はこの発明による実施の形態1のアマチュアコイルの巻線装置を示す正面図、図2は平面図、図3は側面図、図4はコレットチャック部を示す拡大側面図である。図5はこのアマチュアコイルの巻線装置により巻回されるロータユニットの側面図である。ロータユニットはシャフト13と、このシャフト13に固定されたコア5と、コア5の片側にあって、シャフト13に固定された整流子14とからなり、コア5の部分は、外周部に軸方向に巻線が巻回されるスロット5aがロータユニットの軸方向に対して傾斜する方向に設けられている。又、整流子14には導線8を係止させるフック14aが設けられている。
このアマチュアコイルの巻線装置は、シャフト1に内蔵されたコレットチャック2によりロータユニット3が把持されており、更に、コレットチャック2をロータユニット3の周方向に回転させる回転手段4と、ロータユニット3のコア5を両サイドから挟み込む治具6と、この治具6を保持している回転シャフト7と、この回転シャフト7の中間に設けられ、かつ中に導線8が通過するフライヤー9と、治具本体10を前後移動させる移動手段11と、ロータユニット3のコア5に導線8が巻回されている最中に、コア5のスロット部からはみ出しかけた導線8をスロット奥底へ押し込む上下1対の押し込み手段12とを備えている。又、フライヤー9はロータユニット3の軸方向の外周に設けられたスロット5aの周囲を旋回して導線8を巻回するフライヤが、ロータユニット3の軸方向に対して直角方向の左右対称の位置に2組配設されている。
【0010】
コレットチャック2をロータユニット3の周方向に回転させる回転手段4は、回転用モータ15に連結された第1のプーリ16と、この第1のプーリ16に噛合した歯付ベルト17と、この歯付ベルト17に噛合した第2のプーリ18とから構成されている。なお、この第2のプーリ18を支持する軸受の先端部がフランジになっており、コレットチャック本体19が固定されている。
【0011】
治具本体10にはフライヤー9をロータユニット3の軸線方向に回転させる回転手段20が組み込まれており、回転手段20は、回転用モータ21に連結された第1のプーリ22と、この第1のプーリ22に噛合した歯付ベルト23と、この歯付ベルト23に噛合した第2のプーリ24とで構成されている。なお、この第2のプーリ24を支持する回転シャフト7の先端部にコア5を保持する治具6を備えている。
【0012】
治具本体10を前後移動させる移動手段11は、前後移動用のモータ25と、この前後移動用のモータ25に連結されたねじ26と、このねじ26に沿って前後移動を案内するガイドブロック27とで構成されている。
図6は治具6部分を示す正面図であり、治具6の内部には、コア5のスロット5aに位置決めピン28を挿入するための駆動体29と、治具6のロータユニット3に対する周方向の回転を自在に支持するためのガイドレール30と、支持ローラ31とが備えられている。また、回転シャフト7と、治具6との関係を切ったり、つないだりする役目をするローラ32を動かす駆動体33を有している。
【0013】
回転シャフト7の内部には、中心に導線8の通路が設けられ、更にその通路をとり囲むように治具6に内蔵されている駆動体29,33の駆動源であるエアーの通路が設けられてある。
導線8をスロット5aの奥底部に押し込む押し込み手段12は、ロータユニット3の周方向に等分間隔で上下2箇所に配設されており、押し込み手段12は直線往復動するプッシャ34を有する駆動体35を備えている。又、36は軸受である。
【0014】
次に動作について説明する。
まず図4に示すように、ロータユニット3のシャフト13の先端部をコレットチャック2に把持させる。
次に、治具6がコア5の外径を把持するまで治具本体10を前進させる。この治具本体10の前進移動は移動手段11により行なわれる。
即ち、前後移動用のモータ25の駆動により、この前後移動用のモータ25に連結されたねじ26が回転し、ねじ26の回転を支持するガイドブロック27が直線移動することにより、ガイドブロック27に連結された治具本体10が直接移動する。
【0015】
次に、巻き始めの導線8を従来のフライヤー方式のアマチュア巻線機と同様な手順で、整流子14にあるフック14aに係止させる。詳細手順の説明は省略する。
その後、治具6の内部にある駆動体29の駆動により、コア5のスロット5aに位置決めピン28を挿入する。その状態で駆動部33の駆動により、ローラ32をシャフト7側から、治具6側へ移動させ、回転シャフト7と治具6との関係をフリーにさせる。
即ち、ロータユニット3と、治具6とを一体化させ、ロータユニット3の周方向回転手段4の動きに追従できる状態とする。
【0016】
次に、コア5に導線8を巻回する方法について説明する。導線8は回転シャフト7の中心部を通り、フライヤー9の先端部のローラを経由して整流子14のフック14aに係止させた状態でフライヤー9を回転させて巻回する。
図7,図8,図9で示すように、フライヤー9はロータユニット3の軸方向に回転し、回転するフライヤー9の先端位置がコア5のスロット5aに対して直交する位置となるように、フライヤー9の回転に同期してロータユニット3を回転させ、導線8をコア5のスロットに巻回する。フライヤー9が図7の位置から、180°回転した位置では、図8の位置になり、フライヤ9の先端位置が途中の位置では図9の位置になる。
図10に示すように、フライヤー9はロータユニット3に対して一対が左右対称位置に配設され、その先端位置が常に180°対称になる状態で巻回される。
【0017】
フライヤー9とコレットチャック2とを同期をとりながら回転させた後、駆動部33の駆動により、ローラ32を治具6側から回転シャフト7側へ移動させ、回転シャフト7と治具6とを連結させる。その状態で、治具6の内部にある駆動体29の駆動により、コア5のスロット5aから位置決めピン28を抜き、従来方式と同様な手順で整流子14にあるフック14aに導線8を係止させると、コア5に導線8が1層分巻けた状態となる。この状態を示した図が図11である。
【0018】
次に、2層目以降を巻線していくのであるが、まずロータユニット3をフック14aの1ピッチ分(フック14a間の距離)だけ時計方向に回転させる。
このロータユニット3の回転は回転手段4の作動により行なわれる。
即ち、回転用モータ15に連結された第1のプーリ16と、この第1のプーリ16に噛合した歯付ベルト17と、この歯付ベルト17に噛合した第2のプーリ18とにより回転力が伝達され、この第2のプーリ18を支持する軸受けの先端部に固定されたコレットチャック本体19におけるコレットチャック2に把持されたロータユニット3はフック14aの1ピッチ分だけ時計方向に回転する。この時、駆動体29の駆動により、コア5のスロット5aから位置決めピン28を抜いているので、ロータユニット3と治具6とは一緒に回転しない。
【0019】
以上述べた工程をコア5のスロット総数を2で割った回数(フライヤー9が左右2対あるため)繰り返すと巻線が完了する。今回の機種の場合は、14スロットであるため、7回上記のような工程を繰り返す。
巻線途中で、導線8がスロット5a内からはみ出しかけると、図12,図13,図14に示すように、押し込み手段12によって導線8をスロット5a奥底部へ押し込み、次の導線8の入り込む隙間を作る。
【0020】
即ち、押し込み手段12は、コア5の周方向に等分に上下2組配置されており、往復直線運動可能なプッシャ34を有しているため、効率良くスロット内部を成形できる。
図15はアマチュアコイルの巻線装置を用いて導線8を重ね巻方式でコア5に巻回したときの巻線完了時を示す図である。
【0021】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、ロータユニットに指向しているとともに、コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーをロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、コアの導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持されたする治具と、この治具を前後移動させ、コアの両サイドから挟み込むようにする移動手段と、治具とコレットチャックを一体化して同時にロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、スロットからはみ出しかけた導線をスロットの奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたので、導線は常にテンションの掛かった状態で巻回される。即ち、スロット内で導線が膨れることなくスロットの奥底部に導線が入り込み、導線の巻回密度を向上させることができる。
【0022】
この発明の請求項2に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとを備えたので、コンパクトな構造で、治具をロータユニットの周方向に回転させることができる。
【0023】
この発明の請求項3に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段は、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回 転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとを備えているので、簡単な構成で、ロータユニットを把持し、周方向に回転できる。
【0024】
この発明の請求項4に係るアマチュアコイルの巻線方法によれば、フライヤーの軸方向回転とコレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくよう巻回するので、常に導線にテンションが掛かった状態で巻回されることとなり、スロット内で導線が緩むようなことはなく、スロット内の空間を有効活用でき、高密度で導線をコアに巻回することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるアマチュアコイルの巻線装置を示す正面図である。
【図2】この発明の実施の形態1によるアマチュアコイルの巻線装置を示す平面図である。
【図3】この発明の実施の形態1によるアマチュアコイルの巻線装置を示す側面図である。
【図4】この発明の実施の形態1によるコレットチャック部を示す拡大側面図である。
【図5】この発明の実施の形態1によるロータユニット部を示す側面図である。
【図6】この発明の実施の形態1による治具部分を示す正面図である。
【図7】この発明の実施の形態1による治具部分を示す正面図である。
【図8】この発明の実施の形態1による治具部分を示す正面図である。
【図9】この発明の実施の形態1による治具部分を示す正面図である。
【図10】この発明の実施の形態1による治具部分を示す正面図である。
【図11】この発明の実施の形態1によるコア部分を示す正面図である。
【図12】この発明の実施の形態1によるコア部分を示す正面図である。
【図13】この発明の実施の形態1によるコア部分を示す正面図である。
【図14】この発明の実施の形態1によるコア部分を示す正面図である。
【図15】この発明の実施の形態1によるコア部分を示す正面図である。
【図16】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【図17】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【図18】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【符号の説明】
1 シャフト、2 コレットチャック、3 ロータユニット、4,20 回転手段、
5 コア、5a スロット、6 治具、7 回転シャフト、8 導線、9 フライヤー、
11 前後移動手段、12 押し込み手段、14 整流子、15 周方向回転用モータ、
21 軸線方向回転用モータ、25 前後移動用モータ、26 ねじ、
27 ガイドブロック、28 位置決めピン、29 駆動体、30 ガイドレール、
31 支持ローラ、34 プッシャ、35 駆動体。
Claims (4)
- コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、上記コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーを上記ロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、上記ロータユニットを把持して導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持された治具と、この治具を前後移動させるための移動手段と、上記治具と上記コレットチャックを一体化して同時に上記ロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、上記スロットからはみ出しかけた導線を奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたことを特徴とするアマチュアコイルの巻線装置。
- 上記治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、上記治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとを備えたことを特徴とする請求項1記載のアマチュアコイルの巻線装置。
- 上記ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段は、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとを備えたことを特徴とする請求項1記載のアマチュアコイルの巻線装置。
- 上記請求項1から請求項3のいずれかに記載のアマチュアコイルの巻線装置により、フライヤーの軸方向回転と上記コレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくように巻回することを特徴とするアマチュアコイルの巻線方法。
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