JP3771827B2

JP3771827B2 - モータの巻線方法および巻線装置

Info

Publication number: JP3771827B2
Application number: JP2001312256A
Authority: JP
Inventors: 孝司成田
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: JP2003125565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのステータコア若しくはロータコア等への巻線方法及び巻線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のモータに巻線する方法としては、例えば、特開２０００−２７０５２４号公報に記載されているものがある。
【０００３】
これは、図４に示すように、ステータコアＷの周囲の上下４箇所に巻線ヘッド１０３が配設され、巻線ヘッド１０３はノズル１０１から繰出された線材Ａを把持するためのフック１３０と、フック１３０で把持した線材ＡをステータコアＷの外周方向の所定位置まで移送する移送手段と、所定位置まで移送した線材Ａをフック１３０から解除する解除手段とを備えている。
【０００４】
この巻線ヘッド１０３を使用してステータコアＷのスロットＷ１に巻線するには、ノズル１０１から繰出された線材Ａをフック１３０で把持し、次に、移送手段により把持した線材ＡをステータコアＷの外周方向に移送し、所定位置まで移送後に解除手段によりフック１３０を回動して前記線材Ａの把持を解除する、これら一連の動作を繰返すことによって行なうことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、巻線ヘッド１０３は移送後にフック１３０を回動させることで線材Ａをフック１３０での把持を解除し、線材Ａを加えられている引張力により被巻線部の端面に解放するため、巻線位置にバラツキが生ずる不具合があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、正確な巻線位置に巻回可能なモータの巻線方法および巻線装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、巻線方法に係わり、上下動作とその動作端での首振り動作とを交互に繰返すノズルから繰出された線材の中途部をノズル首振り動作に伴ないフックで保持し、次に保持した線材の中途部を被巻線部の巻線位置に移動させ、次に保持線材を解放する動作を繰返して被巻線部に巻線するモータの巻線方法において、保持線材の解放時に被巻線部の巻線される位置にシャッタの端部を当接させてその側面をフックの先端に臨ませ、フックから離脱して被巻線部材に移動する線材をその側面によって被巻線部の巻線される位置に案内することを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、巻線装置に係わり、上下動作とその動作端での首振り動作とを交互に繰返すノズルから繰出された線材の中途部をノズル首振り動作に伴い保持するフックと、線材を保持したフックを被巻線部の巻線位置に移動させる移送手段と、巻線位置でフックによる線材の保持を解除する解除手段とを備えた巻線ヘッドと、前記解除手段の解除作動によるフックからの線材の解放時に被巻線部の巻線される位置に端部を当接させ且つその側面をフックの先端に臨ませるガイド位置に進出してフックから解放された線材をその側面によって被巻線部に案内するシャッタと、から構成したことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記シャッタは、巻線ヘッドに配置され、前記フックから遠ざかった退避位置から被巻線部に端部が当接する前記ガイド位置に回動可能であることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第２または第３の発明において、前記シャッタは、前記解除手段の作動時のみガイド位置に回動されることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第２ないし第４の発明において、前記シャッタは、線材保持状態のフックの保持面に当接してフック上での線材の移動を阻止することを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、第１および第２の発明では、フックから解放された線材は被巻線部に当接するシャッタによりフックから被巻線部に案内されるため、正確な巻線位置に巻回させることができる。
【００１３】
第３の発明では、第２の発明の効果に加えて、シャッタを退避位置から被巻線部に当接するガイド位置に回動可能に巻線ヘッドに配置したため、移送手段により巻線ヘッドと一体となって移動し、巻線位置に応じて線材を案内することができる。
【００１４】
第４の発明では、第２または第３の発明の効果に加えて、シャッタは解除手段の作動時のみガイド位置に回動されるため、ノズルから繰出された線材のフックへの保持作動時にノズルと干渉することを防止できる。
【００１５】
第５の発明では、シャッタは線材保持状態のフックの保持面に当接してフック上での線材の移動を阻止するため、ノズルおよびフックの移動時にフック上で線材が移動することが防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜３は、本発明を適用したモータの巻線装置の一例を示し、図１は側面図、図２は正面図、図３は平面図である。
【００１８】
巻線装置の説明に先立ち先ず、線材Ａが巻回されるモータのステータコアＷについて説明する。図１に示すように、ステータコアＷは、機台７の保持部８に回転方向位置を調節可能に支持されている。図３に示すように、ステータコアＷは、内周側に開口したスロットＷ１を複数備え、スロットＷ１と複数のティース部Ｗ２とは交互に配置される。スロットＷ１はステータコアＷの内周側でティース部Ｗ２両端が膨出して狭められるスロット開口Ｗ３に形成される。線材Ａは所定のティース部Ｗ２に巻回され両側のスロットＷ１に収容される。
【００１９】
モータの巻線装置は、図１に示すように、ステータコアＷの内周側において軸方向および軸回りに移動しつつ線材を繰出すノズル１と、繰出された線材ＡをステータコアＷのスロットＷ１へ導入開口２１により案内するコアガイド２とを備える。また、ステータコアＷの被巻線部であるティース部Ｗ２の上下に夫々位置してノズル１から繰出された線材Ａを保持し所定の巻線位置に移動後に線材Ａを解放してティース部Ｗ３に巻回させる巻線ヘッド３と、巻線ヘッド３から解放される線材Ａをティース部Ｗ２上にガイドするシャッタ４とを備える。
【００２０】
なお、図３のステータコアＷの周囲３箇所に鎖線で図示するように、巻線ヘッド３はステータコアＷ回りに３組が配置されている。それに伴ない前記ノズル１、コアガイド２の導入開口２１、および、シャッタ４も３組分設けられるものであるが、以下の説明では、一組分について説明する。
【００２１】
図１に戻り、前記ノズル１は、図示しない駆動装置によりステータコアＷの軸方向の往復動（図中の矢印Ｅ、Ｇ方向）と軸回りの回動動作（図中の矢印Ｆ、Ｈ方向）とが可能なシャフト１０の先端に配置される。線材Ａは図示しないボビンより繰出され、シャフト１０内部を挿通して先端のノズル１からステータコアＷのスロットＷ１に向けて繰出される。ノズル１は線材Ａを繰出しつつ軸方向の上下動作（Ｅ、Ｇ）と回動方向の首振り動作（Ｆ、Ｈ）との組合わせにより四角枠状の軌跡を画きながら移動する。この移動は所定のティース部Ｗ２の一方のスロット開口Ｗ３に沿って軸方向の一端部（例えば、図中の鎖線で示す上端位置）から他端部（例えば、図中の鎖線で示す下端位置）へ移動され、次いで他端部において首振り動作によりティース部Ｗ２の他方のスロット開口Ｗ３に臨むよう移動され、続いて他方のスロット開口Ｗ３に沿って軸方向の他端部から一端部へ移動され、さらに首振り動作により元の位置に復帰する。ノズル１から繰出される線材Ａは数本まとめて繰出される。
【００２２】
前記コアガイド２は、導入開口２１によりノズル１から繰出された線材Ａをティース部Ｗ２両側のスロットＷ１へ案内しつつ入り込ませる。導入開口２１は、図３に示すように、所定のティース部Ｗ２の端部と両側のスロット開口Ｗ３をノズル１側に露出させる軸方向に延びる開口に形成される。導入開口２１の軸方向両端の角部は、図示しないが、アールが設けられ、導入開口２１の縁は角がないように丸みをもって線材Ａが円滑に滑るよう形成されている。導入開口２１の幅はティース部Ｗ２両側のスロット開口Ｗ３を両側から若干狭めるよう位置する。これにより線材Ａをスロット開口Ｗ３の中央寄りに進入するようにして、線材Ａがスロット開口Ｗ３を構成しているティース部Ｗ２両端に接触しないようにしている。所定のティース部Ｗ２への線材Ａの巻回が終了すると、ステータコアＷが回動されて別のティース部Ｗ２およびその左右のスロット開口Ｗ３を露出させる。
【００２３】
前記巻線ヘッド３は、ステータコアＷのティース部Ｗ２に臨んで軸方向両側に対向して配置され、各巻線ヘッド３は各々独立して図示しない移送手段によりステータコアＷの半径方向（矢印Ｊ方向）に移動可能とされている。また、巻線ヘッド３は、図示しない別の位置決め装置によりステータコア軸方向（矢印Ｋ方向）に位置が調節され、ステータコアＷとの間隔が調整可能となっている。
【００２４】
巻線ヘッド３には、ステータコアＷの中心に向かって延びる爪で形成され線材Ａを保持可能なフック３０を備えている。フック３０はステータコアＷのティース部Ｗ２の上下に位置し、ティース部Ｗ２に沿って移送手段により巻線ヘッド３と一体となって搬送移動される。フック３０はステータコアＷの半径方向と直交する方向に平行な軸３１に保持されて軸回りに回動可能に巻線ヘッド３に支持され、解除手段により軸３１回りに保持位置と解放位置とに駆動される。フック３０は、図２に示すように、線材Ａと接触する面が半円状の断面形状をなした線材保持面３２を備え、図１に示すように、軸回りに反らせて形成され、線材Ａに曲面で接触し軸３１回りに回動したとき保持した線材Ａが軸３１回りに滑るように移動される。保持位置においてはノズル１から繰出された線材Ａを保持可能であり、解放位置においては保持した線材Ａを被巻線部であるティース部Ｗ２へ解放可能である。図１の上方のフック３０は保持状態にあり、下方のフック３０は解放状態にある。
【００２５】
前記移送手段によるフック３０の搬送移動と解放手段によるフック３０の保持、解放作動とは、以下に記載するように連動される。即ち、フック３０を保持状態として前進させると、図１に鎖線で示すように、ステータコアＷ内周側に進みノズル１の四角枠状の軌跡内に進入して繰出された線材Ａを受け取り保持する。次いで、保持状態でステータコアＷ外周側に後退され所定の巻線位置に後退すると保持状態から解放状態にされ、保持した線材Ａをティース部Ｗ２回りに解放し、次いで、保持状態に復帰して再びステータコアＷ内周側に進む作動を繰返す。前記所定の巻線位置は、被巻線部への巻回数や巻回厚さ等により逐次変更される。
【００２６】
前記シャッタ４は、巻線ヘッド３の移動方向と平行な軸４１回りに回動可能に設けたプレート４０を備え、プレート４０の回動平面中に保持状態の前記フック３０およびステータコアＷが存在するよう巻線ヘッド３に配置される。プレート４０は、巻線ヘッド３と伴に移送手段によりステータコアＷの半径方向（矢印Ｊ方向）に搬送移動可能とされ、且つ、別の位置決め装置によりステータコアＷ軸方向（矢印Ｋ方向）に巻線ヘッド３とともに位置が調節され、ステータコアＷとの間隔が調整可能となっている。
【００２７】
プレート４０は、巻線ヘッド３に固定されたモータ４２により回動位置が調整され、図２に示すように、巻線ヘッド３のフック３０から遠ざかった図中実線で示した退避位置を備える。また、退避位置から回動されて線材を保持している保持状態のフック３０の線材保持面３２に当接して線材Ａの移動を制限する鎖線図示の制限位置、および、フック３０の解放状態への作動に応じてフック３０への当接から離脱してワークであるステータコアＷに接触する鎖線図示のガイド位置とを備える。ガイド位置に位置するプレート４０は、先端がステータコアＷに接触しその側面がフック３０の先端に臨み、フック３０先端から離脱した線材Ａはプレート４０に沿って移動し被巻線部まで案内される。
【００２８】
次に、このように構成された本実施例のモータの巻線装置による巻線作動について説明する。
【００２９】
ノズル１の位置と各巻線ヘッド３の位置とは、下記の関連をもって同期作動される。ノズル１の首振り動作の間およびその前後において、首振り動作を行っている側の巻線ヘッド３は、ステータコアＷ内周側に位置する前進位置に位置し、反対側に位置する巻線ヘッド３はステータコアＷの外径方向の巻線位置に待機し、両者のフック３０は保持状態にされる。ノズル１が首振り動作を終了してステータコアＷ内周を通過する間、前進位置に位置していた巻線ヘッド３はステータコアＷの外径方向の巻線位置に移動し、反対側に位置する巻線ヘッド３はステータコアＷの外径方向の巻線位置に待機した状態を維持する。ノズル１がステータコアＷを通過すると、巻線位置に待機していた巻線ヘッド３のフック３０が解放作動し、次いで、ノズル１が上下動作して動作端に達する間に、解放作動のフック３０を保持状態に復帰させて巻線ヘッド３が前進位置に移動され、以降は上記動作が繰返される。
【００３０】
したがって、先ず、図示しないボビンから線材Ａをシャフト１０に挿通して先端のノズル１から繰出し、ワークＷ周りの所定位置に線材Ａの先端を保持させる。
【００３１】
次いで、上記ノズル１と巻線ヘッド３の連動動作を開始すると、ノズル１の首振り動作で、ノズル１から繰出した線材Ａの中途部は巻線ヘッド３のフック３０に受け渡されて保持され、反対側への上下動作時に巻線ヘッド３が後退して保持された線材Ａの中途部が巻線位置に移動され、ノズル１が進む側の巻線ヘッド３のフック３０が解放状態となって線材Ａの中途部を、反対側のフック３０を経由してノズル１の上下動によりステータコアＷの被巻線部であるティース部Ｗ２に巻付かせる。
【００３２】
上下動作端にノズル１が至ると、解放状態から保持状態に復帰したフック３０を持つ巻線ヘッド３が前進位置で待機しており、首振り動作で繰出した線材Ａがこのフック３０に保持され、ノズル１の反対側への上下動作に伴い、保持された線材Ａの中途部は巻線位置に移動される。
【００３３】
以上の動作を繰返すことで、ステータコアＷの被巻線部であるティース部Ｗ２回りに線材Ａがコイル状に巻回される。
【００３４】
上記作動において、シャッタ４は巻線ヘッド３上において、線材Ａが保持されていない解放状態後からノズル１の首振り動作後までは、退避位置に位置し、フック３０上に線材Ａが保持されたノズル１の首振り動作後に、プレート４０を回動させて図１の上側に示すように、その端面をフック３０の線材保持面３２に当接させ、巻線ヘッド３の後退動作によりノズル１とオフセットされることによってフック３０上で線材Ａが移動するのを阻止する。
【００３５】
また、巻線位置でフック３０が解放状態に移行するとき、フック３０の回動時フック３０上で滑る線材Ａの位置を規制し、図１の下側に示すように、フック３０が解放状態へ回動して線材Ａを離脱させたるときには、プレート４０は非巻線部であるステータコアＷに端面を当接させプレート４０の側面によって離脱して被巻線部に移動する線材Ａを案内して巻線される位置を規制する。この作動により、線材Ａは、巻線ヘッド３で位置決めした位置にプレート４０により案内されて巻回される。
【００３６】
本実施の態様にあっては、以下に記載した効果を奏することができる。即ち、フック３０から解放された線材Ａは被巻線部に当接するシャッタ４によりフック３０から被巻線部に案内されるため、正確な巻線位置に巻回させることができる。
【００３７】
また、シャッタ４を退避位置から被巻線部に当接するガイド位置に回動可能に巻線ヘッド３に配置したため、移送手段により巻線ヘッド３と一体となって移動し、巻線位置に応じて線材Ａを案内することができる。
【００３８】
また、シャッタ４は解除手段の作動時のみガイド位置に回動されるため、ノズル１から繰出された線材Ａのフック３０への保持作動時にノズル１と干渉することを防止できる。
【００３９】
また、シャッタ４は線材保持状態のフック３０の保持面３２に当接してフック３０上での線材Ａの移動を阻止するため、ノズル１およびフック３０の移動時にフック３０上で線材Ａが移動することが防止できる。
【００４０】
なお、上記実施形態において、ノズル１から繰出される線材Ａは数本まとめて繰出されてフック３０上に数本保持し、これを同時に解放するよう図示しており、通常は数本まとめて繰出されるが、図示しないが、１本のみを繰出してもよい。
【００４１】
また、ステータコアＷの一個のティース部Ｗ２への巻線装置について説明したが、図３において説明したように、複数のティース部Ｗ２へ同時に巻線するものであってもよい。
【００４２】
また、ワークとして、モータのステータコアＷを対象として説明したが、図示はしないが、モータのロータコアにも同様に巻線可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すモータの巻線装置の側面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】同じく平面図。
【図４】従来技術を示す斜視図。
【符号の説明】
Ｗステータコア（ワーク）
Ｗ１スロット
Ｗ２ティース部（被巻線部）
１ノズル
２コアガイド
３巻線ヘッド
４シャッタ
１０シャフト
２１導入開口
３０フック
３１、４１軸
３２線材保持面
４０プレート
４２モータ

Claims

上下動作とその動作端での首振り動作とを交互に繰返すノズルから繰出された線材の中途部をノズル首振り動作に伴いフックで保持し、
次に保持した線材の中途部を被巻線部の巻線位置に移動させ、
次に保持線材を解放する動作を繰返して被巻線部に巻線するモータの巻線方法において、
保持線材の解放時に被巻線部の巻線される位置にシャッタの端部を当接させてその側面をフックの先端に臨ませ、フックから離脱して被巻線部材に移動する線材をその側面によって被巻線部の巻線される位置に案内することを特徴とするモータの巻線方法。
上下動作とその動作端での首振り動作とを交互に繰返すノズルから繰出された線材の中途部をノズル首振り動作に伴い保持するフックと、線材を保持したフックを被巻線部の巻線位置に移動させる移送手段と、巻線位置でフックによる線材の保持を解除する解除手段とを備えた巻線ヘッドと、
前記解除手段の解除作動によるフックからの線材の解放時に被巻線部の巻線される位置に端部を当接させ且つその側面をフックの先端に臨ませるガイド位置に進出してフックから解放された線材をその側面によって被巻線部に案内するシャッタと、から構成したことを特徴とするモータの巻線装置。
前記シャッタは、巻線ヘッドに配置され、前記フックから遠ざかった退避位置から被巻線部に端部が当接する前記ガイド位置に回動可能であることを特徴とする請求項２に記載のモータの巻線装置。
前記シャッタは、前記解除手段の作動時のみガイド位置に回動されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のモータの巻線装置。
前記シャッタは、線材保持状態のフックの保持面に当接してフック上での線材の移動を阻止することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載のモータの巻線装置。