JP5626692B2 - モーターコイル巻線機のコイル整列供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、回動しながら所定の形状にコイルを巻くモーターコイル巻線機であって、コイルを供給するモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置に係り、さらに詳細には、前記モーターコイル巻線機に取り付けられて、少なくとも二つ以上のコイルが同時に引き出されるとき、ぴんとしっかり張られた緊張状態を維持しつつも、互いに絡み合うことなく持続的に引き出されるようにして作業効率性を向上させたモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置に関する。

一般的に、モーターは、電気的なエネルギーを機械的なエネルギーに変換させることによって回転力を得る装置であって、家庭用電子製品だけでなく、電気自動車用機器及び産業用機器などにも幅広く使用される。そのようなモーターが家庭用電子製品に使用される例として、エアコンや冷蔵庫のような冷房機器の内部に、冷媒を液状に還元させるために設けられるコンプレッサー、洗濯機、清掃機などに広く使用されており、特に昨今は、ハイブリッド自動車及び電気自動車に多く使用されている。そのようなモーターは、コイルが巻かれた固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、前記固定子に空隙を有して回転自在に設けられるローター（ｒｏｔｏｒ）とを主要な構成要素とする。
このとき、前記固定子にコイルを巻く方法としては、固定子に直接巻く方法と、所定の形状にコイルを巻いた後、固定子に形成された複数のトゥース（ｔｏｏｔｈ）に挿入させる方法とがある。また、１本のコイルが巻かれてもよく、大型のモーターの場合は、複数本のコイルが同時に巻かれることができる。
複数本のコイルを同時に巻く場合、複数本のコイルが引き出される過程で、コイルが互いに絡み合ったり、ぴんとしっかり張られた緊張状態を維持できず、モーターの製造工程で作業の効率性が大きく低下する欠点があった。その欠点を解決するために、従来、複数本のコイルを同時に供給することができるコイルの絡み合いを防止する装置が提案されている。特許文献１には、コイルが個別的に通過可能な孔を有する第１ガイド板によって、複数本のコイルを個別的に引き出して絡み合いを防止する技術が提案されている。この技術によれば、巻き取りロールから引き出される過程でコイルの絡み合いを防止することができるが、通常の巻線機は、フライヤーを介して回転しつつコイルを巻くため、複数本のコイルが第１ガイド板を通過した後に互いに絡み合う現象を防止できないという欠点があった。すなわち、それぞれの巻き取りロールは、固定した位置に設けられており、巻線機のフライヤーは回動するため、コイルが第１ガイド板を通過した後、フライヤーが数回回転すれば、第１ガイド板とフライヤーとの間に位置したコイルが互いに絡み合ってしまう現象が発生する問題がある。

韓国特許第０７３２３７３号明細書

本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたものであって、モーターコイル巻線機に取り付けられて、少なくとも二つ以上のコイルが同時に引き出されるとき、ぴんとしっかり張られた緊張状態を維持しつつも、互いに絡み合うことなく持続的に引き出されるようにして作業効率性を向上させたモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、回動するフライヤーを介してコイルを巻くモーターコイル巻線機に設けられるコイル整列供給装置において、前記モーターコイル巻線機の上部に固設され、内部にコイルが移送されるように上下から貫通した移送孔が形成される支持体と、前記支持体に回転自在に設けられ、上面にはコイルが巻かれたボビンを水平状態で据え置いて自転可能にする、少なくとも二つ以上の載置部材が環状をなして配置され、前記ボビンに巻かれたコイルが前記移送孔を介して下向きに引き出されて前記フライヤーに供給されるとき、前記載置部材に対して水平状態で自転可能に据え置かれたボビンの自重によって引き出されるコイルにぴんとしっかり張られた緊張状態を常時維持させつつ供給する回転テーブル部材と、前記回転テーブル部材と連結されて回動させる回転手段と、を備えることを特徴とする。
好ましくは、前記回転テーブル部材は、前記支持体に回転自在に設けられる円板状の回転テーブルと、前記回転テーブルの下側に結合され、前記回転手段と連結されて回転力を伝達される回転ギアと、を備えることを特徴とする。
好ましくは、前記支持体の移送孔の上部には、引き出されるコイルによって内径が損傷することを防止するためのコイルガイドがさらに設けられることを特徴とする。
好ましくは、前記回転テーブル部材とフライヤーとは同じ方向及び回転数で回転することを特徴とする。
好ましくは、前記回転手段は、前記モーターコイル巻線機のフライヤーと連動して回転しつつ前記回転テーブル部材を回動させることを特徴とする。

本発明によれば、回転テーブル部材の上面に設けられた載置部材が、コイルの巻かれたボビンを水平状態に据え置くため、自重によって引き出されるコイルに常時ぴんとしっかり張られた緊張状態を維持させつつ、モーターコイル巻線機からコイルを供給されて、回動しつつコイルを巻くフライヤーの回転によって、回転テーブル部材が回転しつつ、コイルの巻かれたボビンの位置が可変になるため、コイルの引き出し過程での絡み合いを基本的に防止することによって作業効率性を向上させることができる。

本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル供給装置の斜視図である。 本発明の好ましい一つの実施形態による図１のａ−ａ線による断面図である。 本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル供給装置の動作関係を概略的に示す斜視図である。 本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル供給装置の動作関係を概略的に示す側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置の斜視図であり、図２は本発明の好ましい一つの実施形態による図１のａ−ａ線による断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置１００は、大きく支持体１１０、回転テーブル部材１２０、及び回転手段１３０を備える。
先ず、前記支持体１１０は、図１には示されていないが、モーターコイル巻線機の上部に固設され、内部にコイルＣが移送されるように上下から貫通した移送孔１１２が形成されている。そして、前記移送孔１１２の上端部の内径には、コイルＣが引き出されるときや移送されるときに発生し得る摩擦熱などによる損傷を防止するためのコイルガイド１１４が設けられるが、前記コイルガイド１１４は、高い耐摩耗性を有する超硬合金などの素材で形成される。
次いで、前記回転テーブル部材１２０は、前記支持体１１０の外周縁に回転自在に設けられる。前記回転テーブル部材１２０の上面には、複数本のコイルＣを同時に供給するように、コイルの巻かれたそれぞれのボビン１２８を水平状態で据え置くための少なくとも二つ以上の載置部材１２６が環状をなして配置され、前記ボビン１２８に巻かれたコイルＣが前記移送孔１１２を介して下向きに引き出されるように設けられる。このような回転テーブル部材１２０は、前記支持体１１０の上側に軸受（図示せず）などを介して回転自在に設けられる円板状の回転テーブル１２２、及び前記回転テーブル１２２の下側にボルトＢを介して結合される回転ギア１２４を備える。
このとき、前記載置部材１２６は、ボビン１２８が自転可能に前記ボビン１２８の両軸を支持して水平状態で据え置き、少なくとも二つ以上の載置部材１２６が環状をなして配置されるが、要求されるモーターの仕様によって数個ないし数十個が設けられて、複数本のコイルを同時に供給するように構成されることができる。そして、前記ボビン１２８は、前記載置部材１２６に対して完全な水平状態で据え置かれずに、水平に近い状態で斜めに据え置かれることも可能である。
最後に、前記回転手段１３０は、前記回転テーブル部材１２０に連結されて、前記回転テーブル部材１２０を回動させるために設けられるものであって、回転軸１３１、前記回転軸１３１の上端部に設けられて、前記回転テーブル部材１２０の回転ギア１２４及びチェーン１３４を介して連結されるピニオン・ギア１３２、前記回転軸１３１の下端部に設けられた第１ギア部１３６、及び前記第１ギア部１３６とベルト１３８を介して連結される第２ギア部１３７を備えて、直接駆動力を発生させるよりは駆動力を伝達するように具現されている。それは、後述するが、通常のモーターコイル巻線機は駆動モーターを備えるため、その駆動モーターの回転力により回動しつつ前記回転テーブル部材１２０を回転させるように具現され、回転手段１３０が前述のような構成ではなく、直接駆動力を発生させて回転テーブルを個別的に回転させるサブモーターのような装置として具現されることができることは言うまでもない。しかし、前記回転手段１３０は、前述のような構成を有して、前記モーターコイル巻線機と連動して、その回転力によって回転テーブル部材１２０を回転させるように構成されることが、装置全体の構成を簡単にするとともに正確な動作を行うことができるため好ましい。
一方、前記回転手段１３０と回転テーブル部材１２０とを連結する方法は、回転手段１３０と回転テーブル部材１２０とを同じ方向に回転させるためのものであり、前述のような連結方法だけでなく、周知のプーリー、ベルト、及びギアを直接噛み合わせる方法方式など、多様に選択することができる。因みに、前記回転テーブル部材１２０と前記モーターコイル巻線機の回転方向を同一に構成するためのものであり、前記回転手段１３０がモーターコイル巻線機とどのような方法で連動して回転するかによって、前記回転手段１３０と回転テーブル部材１２０とを連結する方法が変更され得ることを認知せねばならない。
このとき、前記回転手段１３０の上端部に設けられたピニオン・ギア１３２と前記回転テーブル部材１２０の回転ギア１２４とは同じギア比を有するように構成することが好ましく、第１ギア部１３６及び第２ギア部１３７も同じギア比を有するように構成することが好ましい。それは、それぞれのギアの間に動力が伝達されるときに、減速または増速ではなく、同一の回転が可能になるようにするためのものである。
以下では、前記のように構成された本発明のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置１００の結合及び動作関係について説明する。
図３は本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル供給装置の動作関係を概略的に示す斜視図であり、図４は本発明の好ましい一つの実施形態によるモーターコイル巻線機のコイル供給装置の動作関係を概略的に示す側面図である。
まず、本発明のコイル整列供給装置１００の動作関係を説明するに先立って、モーターコイル巻線機２００について簡単に説明する。
すなわち、図３及び図４に示されるように、モーターコイル巻線機２００は、大きくフレーム２１０、前記フレーム２１０の下側に設けられるフォーマー（ｆｏｒｍｅｒ）２２０、前記フレーム２１０上に回転自在に設けられて、供給されるコイルＣを前記フォーマー２２０の外周縁に巻くフライヤー（ｆｌｙｅｒ）２３０、及び前記フレーム２１０の一側で前記フライヤー２３０を回転させるために、ベルト（図示せず）などを介して連結される駆動モーター２４０を備える。前記モーターコイル巻線機２００は広範に使用されているため、その詳細な構成及び動作関係を省略する。
一方、本発明のコイル整列供給装置１００は、前記モーターコイル巻線機２００に設けられて使用されるものである。すなわち、支持体１１０は、前記フレーム２１０の上側に固設され、前記フレーム２１０の上側に設けられた支持体１１０に回転テーブル部材１２０の回転テーブル１２２が回転自在に設けられて、その上側には複数の載置部材１２６が設けられてボビン１２８を据え置く。前記回転手段１３０は、前記フレーム２１０に縦方向に回転自在に設けられ、下端部に設けられた第１ギア部１３６は、ベルト１３８を介して前記フライヤー２３０の軸２３４と連結され、上端に設けられたピニオン・ギア１３２は、前記フレーム２１０の上側でチェーン１３４を介して前記回転テーブル部材１２０の回転ギア１２４と連結されている。このとき、前記回転手段１３０の下端部に設けられた第１ギア部１３６と、前記第１ギア部１３６にベルト１３８を介して連結される第２ギア部１３７とはフライヤーの軸２３４に設けられて、前記フライヤー２３０の軸２３４が回転するときに動力を伝達する。
この状態で、前記回転テーブル部材１２０の上側に設けられた複数の載置部材１２６にそれぞれ据え置かれたボビン１２８からそれぞれのコイルＣを前記支持体１１０の移送孔１１２を介して同時に下向きに引き出して、フライヤー２３０の端部に設けられたノズル２３２を介して同時に排出させた後、その端部がフォーマー２２０に巻かれるようにセットして前記駆動モーター２４０を動作させれば、前記駆動モーター２４０と連結されたフライヤー２３０が回転して、ボビン１２８に巻かれたコイルＣを引き出しつつ、フォーマー２２０の外周縁に複数本のコイルＣを同時に巻く。このとき、コイルＣは、引き出される過程でボビン１２８の自重によって常時ぴんとしっかり張られた緊張状態を維持しつつ引き出される。
さらに、回動するフライヤー２３０の軸２３４に連結された回転手段１３０の回転軸１３１が回転しつつ、前記回転テーブル部材１２０をフライヤー２３０と同じ方向に回転させるため、その上部に設けられた載置部材１２６に据え置かれたボビン１２８は、フライヤー２３０の回転動作によって位置が可変になってコイルを引き出すことによって、コイルの絡み合いを防止する。すなわち、前記回転テーブル部材１２０が回動しつつ、フライヤー２３０の回転によるボビン１２８の位置を補償するため、複数本のコイルＣが引き出されるときに絡み合いを遮断することができる。
特に、前記回転テーブル部材１２０の回転ギア１２４、回転手段１３０のピニオン・ギア１３２、及び回転手段１３０の第１ギア部１３６及び第２ギア部１３７のギア比が同じく構成されるため、回転テーブル部材１２０とフライヤー２３０とが同じ方向及び回転数で回動することによってコイルＣの絡み合いを基本的に遮断することができる。もちろん、前記回転テーブル部材１２０とフライヤー２３０との回転数を異ならせても、コイルＣの絡み合いをある程度は防止することができるが、前記回転テーブル部材１２０及びフライヤー２３０のうち何れか一つが高速で回転すれば、コイルＣが所定の長さだけ供給された後に絡み合いが発生し得るため、回転方向と回転数を同一にすることが好ましい。
また、前記支持体１１０の移送孔１１２の上端にコイルガイド１１４が設けられるため、引き出されるコイルＣによる前記支持体１１０の損傷を防止することができる。
したがって、回転テーブル部材１２０の上面に設けられた載置部材１２６に対して、コイルＣの巻かれたボビン１２８が水平状態で据え置かれるため、自重によって引き出されるコイルＣが常時びんとしっかり張られた緊張状態を維持し、また、回転手段１３０によって回転テーブル部材１２０が回転し、それによりフライヤー２３０の回転によってコイルＣの巻かれたボビン１２８の位置が可変になるため、コイルの引き出し過程で絡み合いを基本的に防止することによって作業効率性を大きく向上させる効果を期待することができる。
前述のような内容は、本発明の特許請求の範囲の理解をさらに容易にするために、本発明の特徴及び技術的な利点を多少幅広く開示し、本発明に開示された本発明の概念及び実施形態が、本発明の同一の目的を行うために他の構造に修正及び設計するための基礎であって、当業者によるそのような修正及び変更された等価の構造は、特許請求の範囲で記述した発明の思想及び範囲を逸脱しない範囲内で多様な変化、置換及び変更が可能である。

１００ コイル整列供給装置
１１０ 支持体
１１２ 移送孔
１１４ コイルガイド
１２０ 回転テーブル部材
１２２ 回転テーブル
１２４ 回転ギア
１２６ 載置部材
１２８ ボビン
Ｃ コイル
１３０ 回転手段
１３２ ピニオン・ギア
１３４ チェーン
１３８ ベルト
２００ 巻線機
２１０ フレーム
２２０ フォーマー
２３０ フライヤー
２３２ ノズル
２３４ 軸
２４０ 駆動モーター

Claims (4)

1. 回動するフライヤーを介してコイルを巻くモーターコイル巻線機に設けられるコイル整列供給装置において、
   前記モーターコイル巻線機の上部に固設され、内部にコイルが移送されるように上下から貫通した移送孔が形成される支持体と、
   前記支持体に回転自在に設けられ、上面にはコイルが巻かれたボビンを水平状態で据え置いて自転可能にする、少なくとも二つ以上の載置部材が環状をなして配置され、前記ボビンに巻かれたコイルが前記移送孔を介して下向きに引き出されて前記フライヤーに供給されるとき、前記ボビンから引き出されるコイルが、コイルの自重によってぴんとしっかり張られた緊張状態を常時維持させつつ供給する回転テーブル部材と、
   前記回転テーブル部材と連結されて回動させる回転手段と、を備え、
   前記回転テーブル部材は、
   前記支持体に回転自在に設けられる円板状の回転テーブルと、
   前記回転テーブルの下側に結合され、前記回転手段と連結されて回転力を伝達される回転ギアと、を備え、
   前記回転手段は回転軸を備え、前記回転軸の上端部で前記回転ギアと連結され、下端部で前記フライヤーの軸に回転力を伝達するように連結され、
   同一直線上に配置された前記支持体の中心軸および前記フライヤーの軸は、前記回転手段の回転軸と平行であり、前記支持体および前記フライヤーは前記回転手段を介してのみ接続されていることを特徴とするモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置。
2. 前記支持体の移送孔の上部には、引き出されるコイルによって内径が損傷することを防止するためのコイルガイドがさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置。
3. 前記回転テーブル部材とフライヤーとは同じ方向及び回転数で回転することを特徴とする請求項１に記載のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置。
4. 前記回転手段は、前記モーターコイル巻線機のフライヤーと連動して回転しつつ前記回転テーブル部材を回動させることを特徴とする請求項１に記載のモーターコイル巻線機のコイル整列供給装置。