JPH053219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コイル巻線機、特にコイル巻き作業
に用いる機械を調整及び設定する機構に関するも
のである。

巻線機に関しては既に各国においてさまざまな
特許発明が存在しており、実際に製造されている
機械も大なり小なりこれらの特許発明の内容に関
連するものである。この種の特許発明としては、
たとえば米国特許第3557432号や同第3625261号を
あげることができる。

そしてこれらの特許において開示されている機
械を使用してみると、固定子鉄心の積厚（軸方向
の寸法）が異なるのに応じて、そのような種々の
積層の鉄心に適したサイズあるいは長さのコイル
を巻き上げることのできるように調節可能な構造
になつていると非常に好都合であることがわか
る。

現実に一定範囲内の積層の鉄心に適したコイル
を巻くことができるようにコイルサイズの調節を
可能とした巻線機が開発されているが、現在のと
ころ調節可能な範囲が小さく限定されている。そ
の理由の一つは巻線機のコイル巻型、コイル収容
機構及び導線供給機構相互間の位置関係が偏心的
であつて、鉄心の積厚の相違に応じて行う巻線機
の調節の範囲が一定限度を越えると偏心関係が悪
化する。たとえば鉄心の積厚が大きいのでそれに
応じて巻線のコイル辺の長さを大きくとろうとす
れば、コイル巻型と導線供給器との間の偏心関係
をより大きく設定しなければならなくなる。その
結果巻線速度を遅くする必要が生じてくる。巻線
機においては巻型の一部をコイル収容機構と整合
状態に配置する必要があるので、上に述べたよう
な偏心関係は避けることのできないものだと考え
られてきた。したがつて、巻型と導線供給器とを
同心関係に維持し、かつ巻型の少くとも一部とコ
イル収容機構と定められた整合状態に保ちながら
も、巻型によるコイル巻きサイズを最大限に調節
できる構成のものであれば非常に好都合である。

最近では巻型上でコイルを巻き上げつつ、既に
巻かれたコイルを巻型からコイル収容機構に送り
出して行く巻線機（shedder winderと呼ばれて
いる）が開発されている。たとえば米国特許明細
書第3510939号、同第3579818号、同第3522650号、
同第3742596号、同第3579791号に開示されている
技術がその例である。このタイプの巻線機を改良
して、巻型と導線供給器としての巻上フライヤ・
アームの回転路の範囲内で可能な最大距離まで分
散拡大した場合でも、巻型の少くとも一部がコイ
ル収容機構と整合状態にあるようにした構造のも
のが開発されている。

コイルの巻上げと送り出しとを同時に行う上述
の巻線機では、コイル収容装置と、巻型の構成部
品の少くとも一つとが相互に入れ子式にはまり合
つた状態になければならないので、コイル収容装
置と巻型とを整合関係に配置及び保持することは
極めて重要な要件である。

上掲の一連の米国特許に開示されている巻線機
では、一つまたはそれ以上のコイル収容機構を備
えており、各収容機構には複数のコイル収容ギヤ
ツプまたはスロツトが設けてある。あるコイルの
巻上げ作業中には、巻き上げられたコイルターン
があらかじめ定められた二つのコイル収容ギヤツ
プ内に移動する。これらの一対のコイル収容ギヤ
ツプは、固定子鉄心内のあらかじめ定められた二
本のスロツトに対応するもので、一つのコイルと
他のコイルの間のコイル間接続線が間違つたギヤ
ツプに入り込むと、コイルが鉄心のスロツト内に
軸方向に挿入される際にそのコイル間接続線はほ
ぼ例外なく切れてしまう。このようなことは巻線
速度が速くなればなるほどやつかいな問題とな
る。そこでこの問題を解決するためには、巻線機
の構成部品間の相互動作の精度を高め、構成部品
のみならず実施される巻線法をも改良して、コイ
ル巻型とコイル収容機構とが一定の時点で一定の
方法で相互に軸方向に移動できるように構成し、
それによつてコイル間接続線の誤配置を解消でき
るようにすることが望まれる。

そこで、本発明の目的は、コイル巻型の構成部
分を相互に一定の幾何学的な配置関係に保ちなが
ら迅速かつ正確に相対的に動かすことができるよ
うに構成したコイル巻線機を提供することであ
る。

本発明のさらに別の目的は、巻型と導線供給器
とを同心関係に保ち、かつ巻型の少くとも一部と
コイル収容機構とを所定の整合状態に保ちなが
ら、巻型の構成部品間の間隔を調節できるように
したコイル巻線機を提供することである。

本発明について簡単に説明すると、先ず本発明
の巻線機を運転する好ましい制御条件として、同
機において回転中の導線供給器たとえば巻上フラ
イヤの位置を連続的かつ正確に監視し、その巻上
フライヤの位置を正確に指示する信号が発せられ
る場合において、この信号に応答して巻線機の二
大機構であるコイル巻型とフライヤの相対的運動
を制御することが望まれる。このような相対的運
動は回転中のフライヤの一定の回転範囲において
のみ開始され、コイル間接続がコイル収容機構に
関して一定の位置にある間に実施されるものとす
る。そして本発明の巻線機では、巻型の構成部品
をある定められた幾何学的中心から等距離だけ移
動させると、巻型を取付けた巻上ヘツドとコイル
収容機構とが相対的に動いて、少なくとも一つの
巻型部品とコイル収容機構とが所定の整合関係に
保たれる。

本発明に係る巻線機には、巻型の構成部品をあ
らかじめ定められた軸に同心関係に保ちつつ、倉
庫に逆方向に移動させて一を調節するための機構
や巻型の少くとも一つの構成部分とコイル収容機
構とを所定の整合状態に維持するための機構が組
み込んである。特に、巻型の構成部分を相互に相
対的に動かすために両端部に右ネジと左ネジが切
つてある調節ネジを使用する。

以下、本発明の実施例における機械について説
明するにあたり、まず、この発明の機械が、全体
としてコイル巻からコイル収容機構への移送まで
の課題をどのように解決したかを概説する。すな
わち、明細書の冒頭でも述べたように、コイル巻
型と、コイル作業中コイル巻型に関して相対的に
回転する導線供給機（フライヤ）とはできる限り
同心的に保持されることが望ましいのであるが、
コイル巻型は他方でコイル収容機構と整合状態に
保持する必要があり、上の条件を満たすことはは
なはだ困難である。特に、コイル巻きとコイルの
送り出しとを同時的に行うタイプの巻線機では、
コイル収容機構が巻型の一部に入れ子式にはまり
込むので、上の条件を満たすことがさらに困難と
なる。しかし同じ問題は、一連のコイル群を巻型
上に完全に巻き上げてからコイル収容機構に移し
換えるタイプの巻線機でも生じる。

従来の巻線機では、鉄心の積厚が異なるに応じ
てサイズの異なるコイルを巻き上げようとする場
合には、巻型の構成部分（巻型部分）を反対向き
に相対的に動かし、それによつて巻型と導線供給
器（フライヤ）とを同心関係に保ようになつてい
る。しかしそのような巻線機であつても、巻型か
らコイルを取り外すためには主動式のコイル移送
装置を用いる必要がある。我々の知る限りでは、
従来の巻線機では巻き上がつたコイルをコイル収
容機構またはコイル移送機構（これは巻き上つた
コイルを巻型からコイル収容機構に移し換えるの
に用いる）に直接自動的に移し入れることができ
るものであつても、巻型と導線供給器（フライ
ヤ）とを所定の同心関係に保持できるものは見当
たらない。

第１〜３図に示す実施例の巻線機の構成によれ
ば、巻型と導線供給器としてのフライヤとの中心
合せを行うことも、巻型とコイル収容機構とをあ
らかじめ定められた整合関係に保つことも可能で
ある。その結果、巻型上で異なる径のコイルを巻
き上げる場合でも、フライヤから繰出される導線
にはほぼ一定の張力が加えられる。これは高速で
の巻線作業に際しては特に重要なことである。

第１図において、巻上ヘツド１７７は一対のガ
イド・ロツド上に設置してある（ただし第１図に
はそのうちの一本しか見えない）。第１図に図示
の機械では、コイル巻型１７９を構成する巻型部
分の間隔を自動的に変更することができ、しかも
同時に巻型１７９とフライヤ１８１とを同心関係
に保ち、また巻型１７９の構成部品とコイル収容
機構１８２とを所定の整合関係に維持することが
できる。そこでこの機械には、巻型の少くとも二
つの部分１８３，１８４を等距離だけ反対方向に
移動させて両者の間隔を調節するための機構及び
巻型とコイル収容機構の位置関係を相対的に調節
するための機構が組込んである。

参照符号１８６で示す調節ネジの一方の端部に
は右ネジが、他方の端部には左ネジがそれぞれ切
つてあり、このネジ１８６は巻型部分１８３，１
８４にねじ入れてある。したがつて、調節ネジ１
８６を一方向にまわすと巻型部分１８３，１８４
が互いに接近し、反対向きにまわすと互いに離れ
る方向に動く。可逆モータ１８７の出力軸にはギ
ヤ１９３が取付けてあり、このギヤ１９３に溶接
等によつて駆動ネジ１８８が固着してある。駆動
ネジ１８８のリードは調節ネジ１８６のリードと
等しい。モータ１８７の回転に応じて駆動ネジ１
８８が回転すると、巻上ヘツド１７７が支持枠１
７８に沿つて左右に駆動される。モータ１７８は
適当な制御回路を通じて空気シリンダ１８９と連
動させてあり、スプライン軸１９１が前進（突
出）して調節ネジ１８６の頭部１９２に接してい
る場合に限つてモータ１８７を始動させることが
できる。そのような状態の時にモータ１８７を始
動すると、駆動ネジ１８８が時計方向または反時
計方向に一定量だけ回転する。

モータ１８７のギヤ１９３はスプライン軸１９
１にはめ入れた別のギヤ１９４とかみ合つてい
る。そして、スプライン軸１９１はギヤ１９４と
共に回転する。駆動ネジ１８８と調節ネジ１８６
のリードが同一であるので、ギヤ１９３，１９４
の歯数も等しくして駆動ネジ１８８と調節ネジ１
８６の回転比が１：１になるように構成してあ
る。また、もし駆動ネジ１８８が右ネジであれ
ば、調節ネジ１８６のうちで前部巻型部分１８３
にねじ入れられる端部のネジは左ネジとする。こ
のような構成において、モータ１８７の回転によ
り巻上ヘツド１７７が第１図で見て左に所定距離
だけ移動すると、巻型部分１８３は反対方向（右
方向）に等距離移動する。言いかえれば、巻型部
分１８３は巻線機の固定機枠との関係では静止し
ていることになる。したがつて、巻型部分１８３
とコイル収容機構１８２とは所定の整合状態に保
たれる。巻型部分１８３が上述のようにして支持
板１９６に沿つて一定距離だけ移動すると、他方
の巻型部分１８４も同じ距離だけ支持板１９６に
沿つて移動する。このようにして巻型部分１８
３，１８４の間の間隔を調節することによつて鉄
心の積厚に応じたサイズのコイルを巻き上げるこ
とが可能となる。しかし、巻型部分１８３，１８
４の間隔を必要に応じて調節しても、巻型１７９
は巻上ヘツド１７７と同心関係にあり、コイル収
容機構１８２とも整合状態にある。

上のようにして巻型１７９の調節を行つたなら
ば、スプライン軸１９１を後退させて回転フライ
ヤ１８１の回転路の外に引き出す。これで新たに
設定されたサイズのコイルを巻き上げることがで
きる状態になる。

第２図は、前述した実施例をより具体化した巻
上ヘツド２００を示すものである。この巻上ヘツ
ド２００の基本構造は巻上ヘツド１７７と同じで
あるので、異なる部分についてのみ説明する。先
ず、巻上ヘツド２００はその基盤の下面に形成さ
れた水平の摺動路２０１，２０２を介して一対の
水平支持棒（第３図を参照して後述する。）に取
付けられるようになつている。また、巻上ヘツド
２００の基盤正面にあけた孔の前にネジ孔付きの
キヤツプ板２０３が取付けてある。したがつて、
クランク・ハンドル２０６のネジが切つてある先
端２０７をキヤツプ板２０３を通じてその孔に差
し入れることができる。

ハンドル２０６には一対の可動カラー２０８，
２０９が取り外し可能にはめ入れて有り、通常は
止めネジによつてハンドル上に固定するようにな
つている。第３図に示すのは機枠２１１で、巻上
ヘツド２００を支えるための支持棒２１２，２１
３が水平に設置してある。巻上ヘツド２００を支
持棒２１２，２１３に取付けるには、先ず巻上ヘ
ツドの基盤にボルト等で固定してあるブロツク２
１４，２１６を取り外し、水平摺動路２０１，２
０２を支持棒２１３，２１４の上にのせ、最後に
ブロツク２１４，２１６を再び巻上ヘツド２００
の基盤にボルト締めする。

このようにして巻上ヘツド２００を機枠２１１
に取付けると、巻上ヘツドは支持棒２１２，２１
３に沿つて摺動自在となる。一定の位置に固定す
るのはクランク・ハンドル２０６によつて行う。
それにはカラー２０９をハンドル２０６から取り
外してハンドル２０６をフレーム２１８の孔２１
７に差し入れる。次に、カラー２０９をハンドル
２０６の先端にはめ入れる。その後、ハンドル２
０６をキヤツプ板２０３にねじ入れて、カラー２
０８がフレーム２１８にあたるまでハンドルをま
わす。それからカラー２０９をフレーム２１８の
裏面に締めつける。

周知のコイル移送用またはコイル挿入用のコイ
ル収容機構は機枠２１１の両側部におけるフレー
ム部材２２１，２２２によつて支持する。コイル
挿入用の収容機構は第４図に図示のもの（後述）
と同じものが使用できる。第１図に図示の巻型１
７９と同様の可変巻型を第２図の下部に示した巻
型支持板２２３に取付け、少なくとも巻型の前部
巻型及び後部が支持板に沿つて摺動できるように
設置する。また、巻型部分を相対的に動かしてそ
の間隔を調節するために、調節ネジ１８６（第１
図）と同様のネジを支持板２２３に取付ける。

可変巻型の調節は、巻線ヘツド２００をフレー
ム２１１に取付けたままで上記の調節ネジを手で
まわして行う。しかし、巻型の前部巻型部と後部
巻型部は巻上ヘツド２００のフライヤと同心関係
にある。次に、ハンドル２０６をまわして巻上ヘ
ツド２００を支持棒２１２，２１３に沿つて動か
し、巻型をコイル収容機構に正しく整合させる。

以上述べたのは本発明の最も好ましい実施例で
あつて、この実施例は必要に応じて改変あるいは
修正することも可能である。たとえば、第１図の
実施例機械において、巻上ヘツド１７７をフレー
ム２２６に動かないように固定し、そのかわりに
鉄心の積厚に応じて異なるサイズのコイルを形成
できるように巻型１７９を調節した時には、コイ
ル収容機構１８２を動かして巻型１７９に対して
所定の整合関係に保つようにしてもよい。上に述
べた事柄は、回転フライヤによると回転アーバに
よるとを問わずコイル巻型上にコイルを一旦完全
に巻き上げ、しかる後に巻き上つたコイルをコイ
ル収容機構に自動的に移し変えるタイプの巻線機
についてもあてはまる。なぜなら、完成コイルを
コイル収容機構に移し変える際には、コイル収容
機構と一定の整合状態に保つておく必要があるか
らである。

次に、第４図を参照して、前述した第１図の巻
上ヘツドと同一原理の構成を備え、かつ同様に巻
型及びコイル収容機構の相対移動機構を備えた巻
線機２１について説明する。

巻線機２１には第２図の巻上ヘツド１７７と実
質上同一原理であつて、互いに同一又は対称的構
造を有する第一及び第二巻上ヘツド２２，２３が
組み込んである。巻線機２１の運転中には、第一
の巻線を構成するコイルターンが巻上ヘツド２３
により巻上げられ、これがターンテーブル２４上
のコイル収容機構（第４図では見えない）に収容
されて行く。これとほぼ並行して、第二巻上ヘツ
ド２２により第二の巻線を構成するコイルターン
がコイル巻型２６の周囲に巻き上げられ、順次コ
イル収容機構２７に移し入れられていく。コイル
収容機構２７はターンテーブル２４により第一巻
上ヘツド２３直下の位置から第二巻上ヘツド２２
直下の位置まで送られてくるのであるが、第一巻
上ヘツド２３直下において既に第一の巻線が移し
入れられているので、第二巻上ヘツド２３の直下
にまで送られた時点では、コイル収容機構２７に
は第一の巻線が収容されていることになる。この
ように各コイル収容機構は第一、第二巻上ヘツド
２３，２２により巻上げられたコイルターンを収
容した後、ターンテーブル２４によりコイルター
ン押出位置２８に送られる。コイルターン押出位
置２８で、先ず固定子鉄心がコイル収容機構の上
端部にかぶせ入れられ、クランプアーム３１によ
り固定子鉄心を上から押さえて固定する。次に、
コイル収容機構に収まつているコイルターンを軸
方向に押出して固定子鉄心の内部に装入する。固
定子鉄心へのコイルの装入を終わると、その固定
子鉄心をコイル収容機構から取り外し、ターンテ
ーブル２４を120゜回転させてコイルターン押出位
置にあつたコイル収容機構を第一巻上ヘツド２３
直下のコイル受入れ位置に移動させる（第４図で
はこの位置が保護板２９に隠れて見えない）。第
一巻上ヘツド２３によりコイルが巻上げられてい
る間に、第二巻上ヘツド２２はこれと並行して別
のコイルを巻上げることができる。このように二
つの巻上ヘツド２２，２３により別のコイルを同
時的に巻上げるようにすると、巻線機２１におけ
るコイル巻き作業の時間を短縮することが可能と
なる。

巻上ヘツド２２，２３はできればユニツト構造
とし、比較的迅速に巻線機２１の機枠に着脱でき
るようにするのが望ましい。このため巻上ヘツド
２２，２３は駆動源としての流体モータ３１，３
２まで備えたほぼ完全な自蔵型に構成してあり、
流体モータ３１，３２の動力はたとえばベルト３
３，３４を介して巻上ヘツド２２，２３に伝達さ
れる。各巻上ヘツド２２，２３は巻線機２１の機
枠３６に平行に取付けてある一対の水平バーによ
つて支持するようになつているが、これらの水平
バーは第４図では見えない。巻上ヘツド２２，２
３はそれぞれの水平支持バーに止ネジあるいはキ
ヤツプ等により取付け、その取付位置が調節でき
るようにしておく。または何らかの方法で自動的
あるい半自動的に支持バー上の取付位置を変更で
きるようにしておく。その理由は第１〜３図に関
して述べた操作上の利点を実現するためである。

コイル収容機構２７、コイル収容機構を各作業
位置に送り出すターンテーブル２４及びその制御
機構は前記米国特許明細書第3625261号に記載の
ものとほぼ同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における巻線機の巻上
ヘツド構造を示す図、第２図は第１図の巻線機に
組込むことができるようにした巻上ヘツドの斜視
図、第３図は第２図の巻上ヘツドを取付けるため
の機枠の斜視図、第４図は第２図の巻上ヘツドと
実質上同一の原理構造を有する巻上ヘツドを用い
た巻線機の一例を示す斜視図である。 ２４……ターンテーブル、２６……コイル巻
型、２７……コイル収容機構、１７７……巻線ヘ
ツド、１８１……導線供給器、１８２……コイル
収容機構、１８３，１８４……巻型部、１８６…
…調節ねじ、１８８……駆動ねじ、１９６……巻
型支持板、２２６……機械フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機械フレーム２２６と、少くとも第一及び第
   二の巻型部１８３、１８４と、少くとも一つの導
   線供給器１８１と、少くとも前記第一の巻型部１
   ８３と整合してその巻型部から巻線ターンを受け
   取るように動作することができる少くとも一つの
   コイル巻線収容機構１８２と、前記少くとも一つ
   の巻型部及び導線供給器１８１を所定の軸心のま
   わりにおいて相対的に回転させるための手段と、
   前記少くとも第一及び第二の巻型部１８３，１８
   ４を実質上均等な距離だけ反対方向に前記所定の
   軸心に関して移動させ、これによつて前記所定の
   軸心に関する少くとも前記第一及び第二の巻型部
   １８３，１８４の所定の同軸位置関係を維持する
   ための手段であつて、その手段の互いに間隔を有
   する二部分においてそれらの巻型部を互いに反対
   方向に移動させるためのねじ山を有するねじ部材
   １８６からなる調節手段を備えているとともに、
   前記導線供給器１８１及び巻型部１８３，１８４
   が機械フレーム２２６上に支持された巻線ヘツド
   １７７の一部をなすようにし、前記巻線機はさら
   に少くとも前記第一の巻型部１８３に関し前記コ
   イル巻線収容機構１８２の位置を制御し、前記コ
   イル巻線収容機構１８２及び少なくとも第一の巻
   型部１８３の間の所定の整列関係を維持するため
   の手段であつて、機械フレーム２２６上に支持さ
   れ、かつ巻線ヘツド１７７中にねじ係合されたね
   じ装置１８８からなる制御手段を備え、前記ねじ
   装置１８８は前記巻線ヘツド１７７を前記機械フ
   レーム２２６及びコイル巻線収容機構１８２に関
   して相対的に移動させるものであることを特徴と
   するコイル巻線機。