JPH02214446A - ステータコアへの巻線装置 - Google Patents

ステータコアへの巻線装置

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JPH02214446A
JPH02214446A JP3415689A JP3415689A JPH02214446A JP H02214446 A JPH02214446 A JP H02214446A JP 3415689 A JP3415689 A JP 3415689A JP 3415689 A JP3415689 A JP 3415689A JP H02214446 A JPH02214446 A JP H02214446A
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shaft
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cam
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Yoshio Kato
良雄 加藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ステータコアの内歯に導線を直接巻付けてコ
イルを形成するステータコアへの巻線装置に関する。
[従来技術およびその問題点」 ステータコアへのコイル形成装置としては、ステータコ
アの内歯に導線を直接巻付けでコイルを形成する、いわ
ゆる直巻き方式と、導線を予め型枠に巻付けてコイルを
形成し、このコイルを治具によってステータコアの溝に
挿入するコイル挿入装置Fヲ用いた方式とが知られてい
る。直巻き方式は、コイル挿入装置を用いた方式に比べ
て作業性が悪い−という欠点がある反面、ステータコア
の端面より突出するループの長さを短くして、性能を向
上させることができる利点がある。
従来、直巻き方式によるステークコアへの巻線装置とし
ては、例えば第4図に示されるようなものが知られてい
る。
すなわち、図示しない駆動装置によって回転する主動軸
11には、クランク12が装着されでいる。
このクランク12に取付けられたクランクビン13は、
ガイドバー14.15によって上下動可能に支持された
スライドブロック16のガイド溝17に、コロ18ヲ介
して挿入されている。したがって、主動軸11およびク
ランク12が回転すると、クランクビン13が円運動を
行ない、スライドブロック16が上下方向に往復動する
ようになっている。
スライドプロ・ンク16には、ガイド筒19が挿通支持
されでおり、スライドブロック16と共に図中矢印Aで
示す如く軸方向に往復動するようになっている。ガイド
筒19は、下端部から導線が導入され、上端部に取付け
られたヘッダー38に設けられたノズル20から導線が
繰出されるようになっている。なお、ガイドMI9は、
スライドブロック16に軸方向の移動を固定されつつ回
転可能に支持されでいる。ガイド筒19の中間部外周に
はスプライン溝21が形成されでおり、このスプライン
溝21に嵌合してガイド筒19の外周にピニオン22が
装着されている。どニオン22は、ガイド筒19の軸方
向の移動を許容し、かつ、スプライン溝21を介してガ
イド筒19に対して回転運動を与えるようになっている
一方、主動軸11とほぼ平行に従動軸23が配置されて
おり、従動軸23は、主動軸11に設けられた主動ギヤ
24、アイドルギヤ25、従動軸23に設けられた従動
ギヤ26を介して、主動軸11に連動しで回転するよう
になっている。従動軸23の先端には、ベベルギヤ27
が取付けられでいる。そして、従動軸23とほぼ直交す
る方向に軸28が配置されでおり、軸28の一端に取付
けられたベベルギヤ29がベベルギヤ27と噛合してい
る。また、軸28の他端には、円筒カム30が取付けら
れている。したがって、従動軸23が回転すると、ベベ
ルギヤ27、ベベルギヤ29を介して軸28が回転し、
軸28に固着された円筒カム30が回転するようになっ
ている。
前述したピニオン22には、ラック32が噛合しで配置
されており、ラック32にどン33を介して取付けられ
たコロ34が、上記円筒カム30のカム溝31に嵌合し
ている。したがって、円筒カム30が回転すると、う・
ンク32が図中矢印8で示す如く往復動し、これによっ
てとニオン22が回動し、それに伴なってガイド筒19
が図中矢印Cで示す如く往復回動するようになっている
。この結果、ガイド筒19は図中矢印Aと矢印Cとで合
成された運動を行なう。
第5図には、上記のような巻線装置によるステータコア
への巻線態様が示されている。
ステータコア35の内周には複数の36が形成されでお
り、これらの内歯36の間に溝37が形成されている。
前述したガイF:筒19の合成された運動により、ガイ
ド筒19の上端部に取付けられたヘッダー38のノズル
20は、離れた位置にある2つの溝37に交互に挿入さ
れ、それらの間に位置する内歯36に導線39を巻付け
てコイルを形成する。その動きの一例を示すと、ノズル
20は、溝37aに上方から挿入され、溝37a内を上
方から下方に移動する。ノズル20は、1J137a内
を下方に抜けると、回動して満37bの下方に移動し、
溝37bの下方から挿入されて満37b内を下方から上
方に移動する。さらに、ノズル20は、満37b内を上
方に抜けると、今度は逆方向に回動して、再び満37a
の上方に位置する。そして、上記の運動を繰返すことに
より、溝373、満37bの間に位置する内歯36に導
線3gを巻付けてコイルを形成することができる。なお
、実際には、ノズル20の軸方向運動および回動運動は
、同時に進行しつつ行なわれるため、合成された運動は
、ステータコア35の上下端面の外方部分において曲線
的に変化するループを描(ようになっている。
上記のような巻線装置は、それなりに実用的なものでは
あったが、その作業性がコイル挿入装置を用いる方式に
比べて大幅に劣るため、近年においては、次第に使用さ
れな(なりつつあった、特に、ステータコア35へのコ
イル形成においては、比較的近接した位置の内歯36間
に導線39を巻付けて小コイルを形成し、さらに、その
外側に位置する内歯36闇に導!139を巻付けて大コ
イルを形成することが多く行なわれているが、上記の巻
線装置においては、ノズル20の回動角度を変えなけれ
ば、小コイルと大コイルの両方を形成することができな
かった。このため、小コイル用の巻線装置と、大コイル
用の1#練装置とが必要となり、装置のコストがかかる
と共に、作業も煩雑となっていた。
そごで、同じ巻線装置によって小コイルと大コイルの両
方を形成できるようにしたものとして、第6図に示すよ
うな巻線装置が知られている。
主動軸11のクランク12とスライドブロック16とは
、リンク40によって連結されており、クランク12が
回転するとリンク40を介してスライドブロック16が
上下動するようになっている。スライドプロ・ンク16
には、ガイドMI9が軸方向移動を固定されかつ回動可
能に支持されており、ガイド筒19は、スライドブロッ
ク16と共に図中矢印^で示す如く軸方向に往復動する
主動軸11には、円筒カム3oが装着されており、円筒
カム30のカム溝31にリンク41の下端部に設けられ
た図示しないコロが嵌合しでいる。リンク41の中間部
には、複数の透孔42が形成されており、これらの透孔
42のいずれかに支点どン43が挿入されて、リンク4
1を回動可能に支持している。したがって、主動軸11
と共に円筒カム30が回転すると、リンク41は、図中
矢印0で示す如く揺動運動を行なう、また、リンク41
の上端部には、ラック32の一端が枢着されでおり、リ
ンク41の揺動運動に伴なって、ラック32は、図中矢
印8で示す如く往復運動する。
ガイド筒19の中間部外周には、スプライン溝21が形
成されており、このスプライン溝21外周にと二オン2
2が装着されている。ガイド筒19は、ピニオン22に
対して軸方向移動を可能にされると共に、ピニオン22
と一体に回動するようになっている。そして、ラック3
2ととニオン22とが噛合してあり、ラック32の往復
運動によって、ピニオン22が往復回動し、それに伴な
って、ガイド筒19が図中矢印Cで示す如く往復回動す
るようになっている。この結果、ガイド筒19は図中矢
印^と矢印Cとで合成された運動を行なう。
この巻線装置においては、支点ピン43を挿入する透孔
42を選択することにより、リンク41を回動可能に支
持する支点を変更することができ、これによってリンク
41の上端部における揺動角度を変更し、さらには、ラ
ック32の往復運動の幅を変更することができる。そし
て、ラック32の往復運動の幅が変更されると、とニオ
ン22の回動角度も変更され、それに伴なってガイド筒
19の回動角度も変更される。したがって、第5図にお
けるノズル20の回動角度を変えて、例えば小コイルと
大コイルの両方のコイル形成を可能にすることができる
しかしながら、上記巻線装置においては、比較的長尺の
リンク41を介してラック32を運動させているので、
リンク41が弾性的振動を起こしゃすく、この振動は、
ラック32ひいてはガイド筒19の回動動作に振動を与
える結果となっていた。このため、第5図において、ノ
ズル2oが清37を通過するときに、ノズル20の回動
角度が固定されずに振動し、溝37両側に位置する内歯
36に衝突しで破損しやすいという問題点があった。ざ
らに、ノズル20の回動角度を変更する際には、支点ビ
ン43を一度外して別の透孔42に挿入する必要がある
ため、その変更作業をスムーズに行なうことが困難であ
った。
「発明の目的」 本発明の目的は、上記のようなステータコアへの巻線装
置においで、ノズルの回動角度を故障等を生じることな
く容易に変更できるようにし、それによって大コイルと
小コイルの形成を同じ装置で迅速に行なえるようにし、
ひいてはこの種の巻線装置の作業性を向上させることに
ある。
「発明の構成」 本発明は、ステータコアの内歯に導線を直接巻付けてコ
イルを形成する巻線装置において、装置本体に軸方向に
移動可能かつ回転可能に保持され、一端から導線が導入
されるガイド筒と、このガイド筒の他端に取付けられ、
導線を前記ガイド筒に対してほぼ直交する方向に繰出す
ノズルと、駆動装置により回転し、クランク機構を介し
て前記ガイド筒を軸方向に往復動させる主動軸と、この
主動軸に連動して回転し、一端にカム板を有する従動軸
と、前記カム板に当接して前記従動軸の回転に伴なって
往ylI7Iするラックと、前記ガイド筒の外周に装着
され、前記う・ンクと噛合し、前記ラックの往復動に伴
なって前記ガイド筒を往復回動させるとニオンとを備え
でおり、前記従動軸が軸方向に移動可能とされ、前記従
動軸の先端に外周形状の異なる複数のカム板が取付られ
ており、これらのカム板が前記従動軸の軸方向移動位置
によって選択的に前記ラックに当接するようにされでい
ることを特徴とする。
このように、本発明では、主動軸に連動しで従動軸を回
転させ、この従動軸と井1こカム板を回転させ、このカ
ム板にラックを当接して、カム板を介してラックを往復
動させるようにしたので、リンクを用いた第6図の装置
に比べて振動が極めて少なくなり、ガイド筒先端に取付
けられたノズルを安定しで回動動作させることができる
。また、カム板が複数段けられ、従動軸を軸方向(こ移
動させることにより、ラックに当接するカム板を変更で
きるようにしたので、カム板の形状によってラックの往
復動の幅を変え、ノズルの回動角度を変えて、同一の装
置により小コイルおよび大コイルの形成を可能にするこ
とができる。この場合、ノズルの回動角度は、従動軸を
軸方向にスライドさせるという極めて簡単な操作で変更
できるので、小コイルの形成と大コイルの形成とが迅速
に切換えられ、作業性も極めて良好となる。
「発明の実施例J 第1図、第2図および第3図には、本発明によるステー
タコアへの巻線装置の一実施例が示されでいる。
第1図にあいで、フレーム44には、主動軸11が挿通
されて回転可能に支持されでいる。主動軸11のフレー
ム44から突出した部分には、タイミングプーリ45が
装@されており、タイミングプーリ45は、図示しない
タイミングプーリを介して駆動装置により回転するよう
になっている。主動軸11の先端部にはクランク12が
装着されている。主動軸11の細心には、軸46が挿入
されており、軸46の先端部は、主動軸11の端面から
突出しでそこにベベルギヤ47が取付せられている。ま
た、クランク12には、その中心から半径方向に向すで
軸48が挿通支持されでおり、軸48のクランク12の
中心側の端部にはへベルギヤ49が取付けられ、ベベル
ギヤ49はベベルギヤ47と噛合している。クランク1
2には、軸48の軸方向に沿ってガイド溝50が形成さ
れている。軸48の外周には、ネジ溝が形成されでおり
、このネジ溝に螺合してブロック51が取付けられ、ブ
ロック51はガイド溝50に沿って移動可能となってい
る。また、プロ・ンク51には、どン52が挿通されて
固着されており、ビン52の先端には、コロ53が装着
されている。軸46の後端部は、主動軸11の後端部よ
り突出して、そこにノブ54が取付けられている。した
がって、ノブ54ヲ回すと、軸46が回転し、へベルギ
ヤ47、へベルギヤ49ヲ介して軸48が回転し、軸4
8に螺合するブロック51が、軸48の軸方向(こ沿っ
て移動し、ブロック51に支持されたビン52F3よび
コロ53の位置が変更されるようになっている。
フレーム44には、主動軸11とほぼ直交して上下方向
にガイド筒19が挿通され、フレーム44に対して回転
可能かつ軸方向移動可能に支持されでいる。なお、ガイ
ド筒19は、その上部が軸受け55を介しで、その下部
が軸受け561F!:介して、フレーム44に挿通支持
されている。ガイド筒19の下端部は導線の導入口57
をなし、ガイド筒19の上端部にはへ・シダー38が取
付けられ、ヘッダー38(こノズル20が設けられでい
る。したがって、導線は、導入口57から導入され、ガ
イド筒19内を通り、ノズル20からガイド筒19に対
してほぼ直角方向に導出される。
ガイド筒19の中間部やや下方には、スライドブロック
16が装着されており、ガイド筒19は、スライドブロ
ック16に対して軸方移動を固定され、かつ、回転可能
とされている。スライドブロック16には、水平方向に
ガイド溝17が形成されており、このガイド溝17に、
前述したどン52のコ053が嵌合している。したがっ
て、主動軸11が回転し、クランク12が回転すると、
ビン52が円運動をする。
ビン52のコ053がガイド溝17に沿って移動するた
め、ビシ52の円運動のうち上下方向の成分のみがスラ
イドブロック16に伝達され、スライドフロック16は
上下方向に往復動する。これに伴なって、ガイド筒19
、ヘッダー38およびノズル20が図中矢印Aで示す如
く上下方向に往復動する。なお、スライドブロック16
は、図示しないガイドバーによって上下動可能に支持さ
れている。
フレーム44には、スライドプロ1シク58が水平方向
にスライド可能に挿通支持されている。そして、フレー
ム44より延設されたブラケット59に、エアシリンダ
60が設置されており、このエアシリンダ60の駆動0
ツド61がスライドフロック58に接続されでいる。し
たがって、エアシリンダ60の作動により、スライドブ
ロック58は図中矢印Eで示す如くスライドする。スラ
イドフロック58には、従動軸23が回転可能に支持さ
れており、従動軸23は、スライドフロック58のスラ
イドに伴なってスライドする。従動輪23の先端には、
2つのカム板62.63が軸方向に並んで装着されてい
る。また、従動軸23の中間部には、従動ギヤ26が装
着されている。一方、主動軸11の中間部には、主動ギ
ヤ24が装着され、主動ギセ24は、フレーム44に回
転自在に支持されたアイドルギヤ25に噛合している。
ざらに、アイドルギヤ25は、従動軸23の従動ギセ2
6に噛合しでいる。この結果、主動軸11が回転すると
、主動ギヤ24、アイドルギヤ25、従動ギヤ26を介
して、従動軸23が回転するようになっている。なお、
スライドフロック58と共に従動軸23が軸方向にスラ
イドしたとき、アイドルギヤ25と従動ギヤ26との噛
合が外れないように、従動ギヤ26は軸方向に幅広のも
のが採用されている。
ガイドM19の中間部外周には、スプライン溝21が形
成されており、これにピニオン22が嵌合して装着され
でいる。したがって、ガイド筒19は、どニオン22に
対して軸方向移動を許容されると共に、とニオン22と
一体に回動する。なお、とニオン22は、軸受け55内
に回転自在に保持され、その軸方向移動を規制されてい
る。ど二オン22には、ラック32が噛合しており、ラ
ック32は、ガイドバー64.65により水平方向移動
可能に支持されている。
第2図を併せて畳照すると、う・ンク32には、ボルト
66.67ヲ介してコ068.69が取付けられており
、このコロ68.69がカム板62.63のいずれかの
外周は挾むように配雪されている0図においては、コロ
68.69がカム板63を挾むような状態となっている
。また、ラック32には、ラックギヤ70が形成されて
おり、このラックギヤ70がガイド筒19に噛合してい
る。
ざらに、第3図を併せて豐照すると、カム板62.63
は、従動軸23の軸心71を通る直線上において、軸心
71から遠い方のmsiに至る距離を旧、r2とし、軸
心71から近い方の周縁に至る距離をR2、r2とする
と、1十82= rl+ r2=フ[168とコ[16
9との間隔となるような形状とされている。ただし、カ
ム板62の旧と82との最大の差は、カム板63のrl
とr2との最大の差よりも大きくなるようにされでいる
。このような形状とすることにより、カム板62または
カム板63を挾むようにして当接しているコロ68.6
9は、従動軸23と共にカム板62.63が回転すると
、図中矢印Bで示す如く往復動することになる。この場
合、コ068.69がカム板63に当接しているときよ
りも、コ068.69がカム板62に当接しているとき
の方が、往復動の幅は太きくなる。そして、カム板62
.63が交わる点P、Qに、コ068.69が接してい
る図のような状態で、従動輪23ヲ軸方向に移動させる
と、コロ68.69がカム板63に当接している状態か
らカム板62に当接するように、あるいはコ068.6
9がカム板62に当接している状態からカム板63に当
接するように変更することができる。この場合、従動軸
23の軸方向移動は、第1図におけるエアシリンダ60
の作動により、スライドブロック58ヲスライドさせる
ことにより行なわれることはいうまでもない。
再び第2図ヲ譬照すると、上記のようにコロ6B、69
が往復動すると、それに伴なってラック32が図中矢印
8で示す如く往復動し、ラック32のラックギセ70に
噛合したノズル20が図中矢印Cで示す如く往復回動し
、それと共にガイドMI9も往復回動する。そして、ス
ライドブロック58をスライドさせて従動輪23を図中
矢印Eで示す方向に軸方向移動させ、コロ68.69が
当接しているカム板62またはカム板63を、他方のも
のに変更することにより、ラック32の往復動の幅を変
えて、ガイド筒19の回動角度を変更することができる
次に、この巻線装置によるステータコアへの巻線操作に
ついて説明する。
まず、図示しない駆動装置によりタイミングベルトを介
してタイミングプーリ45が回転し、それに伴なって主
動軸11が回転する。そして、主動軸11に取付けられ
たクランク12が回転し、クランク12のビン52が偏
心運動を行なう、どン52に設けられたコロ53は、ス
ライドブロック16のガイド溝17に嵌合しでいるので
、スライドプロ・ンク16は、上下方向に往復動し、こ
れに伴なって、ガイド筒19が図中矢印^で示す如く往
復動する。この場合、ステータの厚さが変更されたとき
は、ノブ54を回して軸46を回転させ、それに連動し
て軸48ヲ回転させることにより、軸48に螺合してい
るブロック51の位置が変更され、どン52の偏心値a
@変化させて、スライドブロック16およびガイド筒1
9の第1図中矢印へ方向における往復動の幅を変更する
ことができる。
主動軸11が回転すると、主動ギヤ24、アイドルギセ
25、従動ギヤ26を介して従動軸23が回転し、それ
に伴なってカム板62.63が回転する。カム板62.
63のいすか一方に、ラック32のコロ68.69が挾
むようにして当接しでおり、カム板62またはカム板6
3の外周形状に応じて、ラック32が第2図中矢印Bで
示す如く往復動する。そして、ラック32のラックギセ
70に噛合するとニオン22が往復回動し、ガイドMI
9が第1図および第2図中矢印Cで示す如く往復回動す
る。その結果、ガイド筒19およびその上端に取付ゆら
れたノズル2oは、第1図中、矢印Aと矢印Cとで合成
された運動を行ない、第5図に示したような態様で、ス
テークコアの内歯へ導線を巻付けでコイルを形成するこ
とができる。そして、ラック32の往復動は、従動軸2
3に取付けられたカム板62またはカム板63を介して
行なわれるので、リンク等を用いた場合に比べで撮動が
極めて少なくなり、ガイドM19およびノズル20の動
きを安定させ、ノズル2oがステークコアの内歯に衝突
するなどの事故を防止して、故障の発生を大幅に低減す
ることができる。
そして、本発明においては、例えばコ088.69がカ
ム板63に当接した状態で、上記巻線操作を行なうこと
によって小コイルを形成した債、エアシリンダ60を作
動させてスライドブロック58をスライドさせ、それに
よって従動軸23を軸方向移動させ、コロ68.69が
カム板62に当接する状態に変更することができる。そ
して、コロ68.69がカム板62に当接した状態で上
記巻線操作を行なうと、ラック32の第2図矢印B方向
における往復動の幅が大きくなるので、どニオン22お
よびガイド筒19の矢印C方向における回動角度が大き
くなる。その結果、ガイドFfII9と共に回動するノ
ズル2oの回動角度も大きくなり、今度はステータコア
の上記よりざらに両側に位置する内歯に導線を巻付けで
大コイルを形成することが可能となる。このように、ガ
イド筒19およびノズル20の回動角度を自由に変更し
て、小コイルおよび大コイルの形成を殆ど連続しで行な
うことができ、作業性を大幅に向上させることができる
「発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、ガイド筒および
ノズルの回動機構を、従動軸に装着されたカム板と、カ
ム板に当接するラックと、このラックに噛合し、ガイド
筒を回転させるピニオンとを用いて構成したので、ガイ
ド筒およびノズルの動作中における振動が極めて少なく
なり、ノズルがステータコアの内歯に衝突して破損する
などの故障の発生を低減することができる。また、カム
板を複数設け、従動軸を軸方向に移動させることにより
、ラックに当接するカム板を変更できるようにしたので
、ラックの往復動の幅を変更して、ガイド筒およびノズ
ルの回動角度を容易に変更することができる。これによ
り、例えば小コイルと大コイルとの形成を、同じ装置で
殆ど連続的に行なうことが可能となり、作業性を大幅に
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるステークコアへの巻線装置の一夾
施例を示す縦断面図、第2図は同装置におけるラックと
カム板との当接部分を示す部分断面図、第3図は同装置
におけるカム板の構造を示す説明図、第4図は従来のス
テータコアへの巻線装置の一例を示す斜視図、第5図は
同装置におけるステークコアへの巻線態様を示す説明図
、第6図は従来のステークコアへの巻線装置の他の例を
示す斜視図である。 図中、11は主動軸、+2はクランク、16はスライド
ブロック、17はガイド溝、18はコ0119はガイド
筒、20はノズル、21はスプライン溝、22はビニオ
シ、23は従動軸、24は主動ギヤ、25はアイドルギ
ヤ、26は従動ギヤ、32はラック、35はステータコ
ア、36は内歯、37は溝、38はヘッダー、39は導
線、44はフレーム、57は導入口、58はスライドブ
ロック、59はブラケット、60はエアシリンダ、61
は駆動ロッド、62.63はカム板、64.65はガイ
ドバー、68.69はコロ、70はラックギヤ、71は
軸心である。 特許出願人   三工機器株式会社 代理人    弁理士 松井 茂 第3図 第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステータコアの内歯に導線を直接巻付けてコイルを形成
    する巻線装置において、装置本体に軸方向に移動可能か
    つ回転可能に保持され、一端から導線が導入されるガイ
    ド筒と、このガイド筒の他端に取付けられ、導線を前記
    ガイド筒に対してほぼ直交する方向に繰出すノズルと、
    駆動装置により回転し、クランク機構を介して前記ガイ
    ド筒を軸方向に往復動させる主動軸と、この主動軸に連
    動して回転し、一端にカム板を有する従動軸と、前記カ
    ム板に当接して前記従動軸の回転に伴なって往復動する
    ラックと、前記ガイド筒の外周に装着され、前記ラック
    と噛合し、前記ラックの往復動に伴なって前記ガイド筒
    を往復回動させるピニオンとを備えており、前記従動軸
    が軸方向に移動可能とされ、前記従動軸の先端に外周形
    状の異なる複数のカム板が取付られており、これらのカ
    ム板が前記従動軸の軸方向移動位置によって選択的に前
    記ラックに当接するようにされていることを特徴とする
    ステータコアへの巻線装置。
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