JPH09315682A - アウターローター型モーターの巻線方法及びそのための巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁極の分割数の多いアウターローター型モータ
ーの巻線を可能にする巻線方法及びそのための巻線機を
提供する。 【解決手段】ノズル９２の軸孔にワイヤーＷを通し、回
転軸７を介して伝達される駆動力によりノズル９２を旋
回させてアウターローター型モーターＭにワイヤーＷを
巻き付ける巻線機１において、ノズル９２の先端が前記
モーターＭの主面に対して垂直方向に長い無端の軌跡を
描くように、ノズルの軌道を規制するカム８及びカムフ
ォロア８３，８４と回転軸７に垂直な軸を中心としカム
８による規制に応じてノズル９２を揺動可能に支持する
リンクピン９及び直動ガイド９５と、を備えたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータの
ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等
の磁気媒体に組み付けられるアウターローター型モータ
ーの芯にワイヤーを巻き付ける方法及びそのための巻線
機に属する。

【０００２】

【従来の技術】アウターローター型モーターの磁極とな
る巻線ポールにワイヤーを巻き付ける巻線機としては、
図６及び図７に示すように、電動機により回転駆動させ
られる中空の回転軸Ｓと、回転軸Ｓに連結して回転する
旋回ボスＢと、回転軸Ｓに対して傾斜するように固定さ
れたノズルＮとを備えた構造が知られている（特開昭６
３−５７４７５号）。

【０００３】ワイヤーＷは、回転軸Ｓ、旋回ボスＢ及び
ノズルＮの各軸孔に通され、ノズルＮの先端から引き出
される。ノズルＮの先端は、アウターローター型モータ
ーＭのスロットに臨み、回転軸Ｓの回転に伴ってノズル
Ｎが軸中心に旋回することにより、ワイヤーＷが巻き付
けられる。

【０００４】ノズルＮはノズルホルダーＨに取り付けら
れ、ノズルホルダーＨが回転軸Ｓに対して所定の角度を
もって旋回ボスＢに固定されることにより、ノズルＮの
傾斜角度が定められている。そして、旋回ボスＢは両側
のアームＡに支持され、ステッピングモーターの駆動と
ボールネジＣのネジ運動により、電動機の回転駆動と所
定の関連をもって往復動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、ハードディス
ク、あるいはフロッピーディスクやＣＤのドライブ等の
小型化高密度化を達成するために、アウターローター型
モーターの磁極の分割数は増加し、それにつれてスロッ
ト幅が狭くなる傾向にある。

【０００６】しかし、上記従来の巻線機においては、巻
線中のノズルの先端が巻線ポールの巻軸を中心とする真
円の軌跡を描く。従って、スロット幅がある一定長より
狭くなるとノズルの軌道が隣の巻線ポールに巻線済みの
コイルと重なってしまい、たとえノズルの外径がスロッ
トの最小幅より小さくてもワイヤーを巻き付けることが
できなくなる。かといって、コイルのターン数を少なく
すれば、それに応じて上記真円の直径も小さくすること
ができるが、これはコイルの高密度化に反する。それ
故、この発明の目的は、磁極の分割数の多いアウターロ
ーター型モーターの巻線を可能にする巻線方法及びその
ための巻線機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
に、この発明の巻線方法は、回転軸を介して伝達される
駆動力により旋回するノズルの軸孔にワイヤーを通し、
ノズルの先端をアウターローター型モーターのスロット
に出入りさせながら、そのノズルの旋回とともにワイヤ
ーをアウターローター型モーターに巻き付ける方法にお
いて、ノズルの先端がそのモーターの主面に対して垂直
方向に長い無端の軌跡を描くようにノズルを旋回させる
ことを特徴とする。これは例えば、ノズルの軌道を、前
記無端の軌跡と相似形のカムにより規制するものであ
る。

【０００８】この巻線方法に適切な巻線機は、ノズルの
軸孔にワイヤーを通し、回転軸を介して伝達される駆動
力によりノズルを旋回させてアウターローター型モータ
ーにワイヤーを巻き付ける巻線機において、ノズルの先
端が前記モーターの主面に対して垂直方向に長い無端の
軌跡を描くように、ノズルの軌道を規制するカム機構と
回転軸に垂直な軸を中心としカム機構による規制に応じ
てノズルを揺動可能に支持する揺動機構と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明の巻線方法によれば、ノズルの先端
が、従来のように真円ではなくモーターの主面に対して
垂直方向に長い無端の軌跡、例えば楕円もしくは長円も
しくは面取りされた長方形の軌跡を描く。即ち、ノズル
は巻線ポールの周囲を回転するものの、隣のコイルに衝
突しないように偏心運動する。従って、従来の真円運動
の場合よりもスロット幅を狭くすることができる。

【００１０】本発明の巻線機によれば、ノズルの軌道
は、カム機構により規制されて一定に保たれる。そし
て、ノズルがカム機構により強制的に偏心運動させられ
るにも拘わらず、揺動機構の作用により回転軸からノズ
ルに至る動力伝達機構の各部に無理な負担や歪みをかけ
ることなく、ノズルが旋回する。従って、真円運動の場
合と同様に高速で巻線することができる。

【００１１】ここでカム機構とは、例えばノズルの先端
の軌跡と相似形のガイド面を有するカムと、ノズルをそ
れの軸方向に変位可能に支持するノズルホルダーと、ノ
ズルホルダーに回転可能に固定され、カムのガイド面を
転動するカムフォロアとからなるものである。

【００１２】また、揺動機構とは、例えば回転軸に垂直
で軸中心に回転可能に固定され、一端がノズルの後端と
連結したリンクピンと、回転軸中心に回転軸の回転に伴
って旋回可能であって、平面を有する直動ガイドと、ノ
ズルをそれの軸方向に変位可能に支持するとともに、リ
ンクピンを支点として直動ガイドの平面と摺動するガイ
ド平面を有するノズルホルダーとからなるものである。

【００１３】カムのガイド面をカムフォロアが転動する
とき、カムフォロアとともにノズルホルダーに固定され
たノズルもカムフォロアと一体的に無端運動をする。そ
して、カムフォロアを固定するノズルホルダーは、旋回
中にリンクピンを支点として直動ガイドに沿って直進運
動する。従って、カムフォロアは１つの回転軸の駆動に
よって転動するにも拘わらず、カムのガイド面と回転軸
の中心との距離の変動に追従して偏心運動する。よっ
て、カムが例えば楕円ないし面取りされた長方形のガイ
ド面を有するとき、ノズルは楕円ないし面取りされた長
方形を軌跡とする無端偏心運動をする。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１はこの発明の巻線機を示す一部破断
斜視図、図２は同じく要部拡大斜視図、図３は図１の巻
線機を回転軸方向に一部破断した図、図４は巻線をして
いるときのノズル先端とアウターローター型モーターを
示す斜視図、図５はノズルの軌跡の概略図である。

【００１５】巻線機１は、スピンドルボックス２、駆動
テーブル３及びこれらが回転軸方向に走行するように案
内するレール４を備える。駆動テーブル３は、図略の送
りモータを駆動させることにより、その駆動力がレール
４の中の図略のボールネジを介して伝達されてボールネ
ジのネジ運動とともにレール４上を往復動する。スピン
ドルボックス２は図略のエアーシリンダーによりレール
４上を往復動する。

【００１６】スピンドルボックス２にはスピンドル５が
レール４と同方向に貫通しており、前軸受け２１及び後
軸受け２２により回転可能に支持されている。スピンド
ル５には、タイミングプーリー（図示省略）が付けら
れ、スピンドルボックス２内のメイン駆動モーター５１
の出力がタイミングプーリーを介してベルト伝達されて
スピンドル５が軸中心に回転する。スピンドル５の前端
には旋回ボス６が一体的に固定されている。旋回ボス６
は、その前端面の偏心位置より前方に突出したブラケッ
ト６１を一体的に有する。ブラケット６１と反対側に
は、外部と連通する開口６２が設けられ、開口６２の前
方にワイヤーを通すガイド金具６３が付けられている。

【００１７】そして、中空のスライド回転軸７がスピン
ドル５及び旋回ボス６の中心を貫通して、軸方向にスラ
イド可能に固定されている。スライド回転軸７の後端は
更に駆動テーブル３の軸受け３１によって支持されてい
る。他方、スライド回転軸７の前端は旋回ボス６の前端
面よりブラケット６１と接しないように突出している。
スライド回転軸７の中空部は、ワイヤーを通すための軸
孔７１であり、前記旋回ボス６の開口６２と連通してい
る。スピンドルボックス２と駆動テーブル３の間には、
レール４と平行に２本のスプリング５２，５２（図示さ
れているのは１本）が付けられ、それらスプリング５
２，５２の弾性力が互いに均衡して、スライド回転軸７
のスライド軌道の直線性を保っている。

【００１８】スピンドルボックス２の前面には、旋回ボ
ス６及びスライド回転軸７を包囲するように４本のカム
取り付け支柱８１が立てられている。そして、カム取り
付け支柱８１の先端に環状のカム８が固定されている。
カム８は、水平方向の直線部分を有する線対称の楕円状
の孔を中央に有し、その孔の周囲に沿ってスピンドルボ
ックス２側に突き出た縁８２の内外周面がガイド面とな
る。

【００１９】スライド回転軸７の前端には、軸と垂直方
向にリンクピン９がリニアブッシュ７２を介して軸中心
に回転可能且つ軸方向に往復動可能に固定されている。
そして、リンクピン９には、ブラケット６１側と異なる
側の端部にジョイントブロック９１を介してノズル９２
がリンクピン９との間で鋭角をなすように固着されてい
る。ノズル９２は、更にノズルホルダー９３にもリニア
ブッシュ９４を介してその傾斜方向に往復動可能に支持
されている。ノズルホルダー９３は、スピンドルボック
ス２側にスライド回転軸７と交差しない方向の平面を有
する。一方、前記ブラケット６１の先端に直動ガイド９
５が固着され、この直動ガイド９５にもスライド回転軸
７と交差しない方向の平面が形成されている。そして、
ノズルホルダー９３の平面は直動ガイド９５の平面に対
して摺動する。従って、ノズルホルダー９３は、リンク
ピン９を支点として直動ガイド９５の平面にガイドされ
てノズル９２とともに揺動する。ノズルホルダー９３に
は、更にスピンドルボックス２側の反対側に内外一対の
カムフォロア８３，８４が上記カム８の縁８２を挟んで
回転可能に固定されている。従って、カムフォロア８
３，８４は、縁８２の内外周面にガイドされて転動す
る。

【００２０】次に、この巻線機１を用いてアウターロー
ター型モーターＭにワイヤーを巻き付けるときの巻線機
１の動作を説明する。図略のエアーシリンダーを作動さ
せて、スピンドルボックスをアウターローター型モータ
ーＭに向かって前進させ、ストッパー２３の位置で止め
る。これによりカム８の位置が定まる。ワイヤーをスラ
イド回転軸７の軸孔７１、旋回ボス６の開口６２、ガイ
ド金具６３及びノズル９２の軸孔の順に通し、先端をア
ウターローター型モーターＭのポールＰの根元に固定す
る。

【００２１】メイン駆動モータ５１を駆動させ、スピン
ドル５を回転させると、ブラケット６１を含む旋回ボス
６、ノズル９２及びノズルホルダー９３がスピンドル５
とともに回転する。このとき、カムフォロア８３，８４
がカム８のガイド面を転動するので、カムフォロア８
３，８４とともにノズルホルダー９３に固定されたノズ
ル９２の運動は、カムフォロア８３，８４と同じくカム
８のガイド面に規制される。一方、カムフォロア８３，
８４を固定するノズルホルダー９３は、旋回中にリンク
ピン９を支点として直動ガイド９５に沿って回転軸と交
差する方向に直進運動することができる。従って、カム
フォロアは１つの回転軸の駆動によって転動するにも拘
わらず、カム８のガイド面と回転軸の中心との距離の変
動に追従して偏心運動する。

【００２２】よって、図５に示すようにノズル９２の先
端はカム８のガイド面と相似形の無端偏心運動をする。
ただし、ノズル９２は回転バランスを良くするためにカ
ムフォロア８３，８４の対角位置にノズルホルダー９３
に固定されているので、ノズル９２の先端の軌道はカム
８のガイド面と相似形ではあるものの、それをπ／２ラ
ジアン回転させた縦長となる。例えば、カムフォロアが
カム８のガイド面の直線部分の中央を走行しているとき
は、ノズル９２の先端は円弧の頂点にある。即ち、ノズ
ル９２の先端の軌跡は、アウターローター型モーターＭ
の主面に対して垂直方向に長い無端環状である。

【００２３】そして、ノズル９２の旋回に伴って、駆動
テーブル３の背面にあるガイドプーリー３２からスライ
ド回転軸７の軸孔７１にワイヤーＷが引き込まれ、ノズ
ル９２の先端から導出される。導出されたワイヤーＷが
ノズル９２の旋回方向にポールＰに巻き付けられる。メ
イン駆動モータ５１の角速度と図略の送りモータのそれ
とは、所定の関連を保つように制御されており、ポール
Ｐに対するワイヤーＷのターン数に基づいて一定の速度
で駆動テーブル３がスライド回転軸７を連れて後退し、
それに伴ってノズル９２も後退する。ワイヤーＷがポー
ルＰの先端に達したときは、送りモータが逆転して、ノ
ズル９２を前進させる。このようにノズル９２は、ポー
ルＰに対して往復動を繰り返しながら、ワイヤーＷを巻
き付け、規定ターン数の巻き付けを完了した後、アウタ
ーローター型モーターが割り出し回転させられ、隣のポ
ールの巻線を開始する。

【００２４】以上のように、この巻線機１によれば、ノ
ズル９２がアウターローター型モーターＭの主面に対し
て垂直方向に長い無端環状の軌跡を描いて旋回するの
で、円を描いて旋回する従来の巻線機ではスロット幅Ｄ
が狭すぎて巻線不可能であったアウターローター型モー
ターに対してもワイヤーを巻き付けることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、スロット幅の狭いアウ
ターローター型モーターにワイヤーを巻き付けることが
できるので、アウターローター型モーター及びこれを装
填するデバイスの小型化に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の巻線機を示す一部破断斜視図であ
る。

【図２】 上記巻線機の要部拡大斜視図である。

【図３】 上記巻線機の軸方向断面図である。

【図４】 ノズルから出たワイヤーをアウターローター
型モーターのポールに巻き付けているところを示す斜視
図である。

【図５】 ノズルの軌道を示す図である。

【図６】 従来の巻線機を示す正面図である。

【図７】 図６のＸＸ断面図である。

【符号の説明】

１ アウターローター型モーターの巻線機 ２ スピンドルボックス ３ 駆動テーブル ４ レール ５ スピンドル ６ 旋回ボス ７ スライド回転軸 ８ カム ９ リンクピン ９２ ノズル ９３ ノズルホルダー ９５ 直動ガイド Ｍ アウターローター型モーター Ｐ ポール Ｗ ワイヤー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸を介して伝達される駆動力により旋
   回するノズルの軸孔にワイヤーを通し、ノズルの先端を
   アウターローター型モーターのスロットに出入りさせな
   がら、そのノズルの旋回とともにワイヤーをアウターロ
   ーター型モーターに巻き付ける方法において、 ノズルの先端がそのモーターの主面に対して垂直方向に
   長い無端の軌跡を描くようにノズルを旋回させることを
   特徴とするアウターローター型モーターの巻線方法。
2. 【請求項２】ノズルの先端の軌道が、前記無端の軌跡と
   相似形のカムにより規制される請求項１に記載の巻線方
   法。
3. 【請求項３】ノズルの軸孔にワイヤーを通し、回転軸を
   介して伝達される駆動力によりノズルを旋回させてアウ
   ターローター型モーターにワイヤーを巻き付ける巻線機
   において、 ノズルの先端が前記モーターの主面に対して垂直方向に
   長い無端の軌跡を描くように、ノズルの軌道を規制する
   カム機構と回転軸に垂直な軸を中心としカム機構による
   規制に応じてノズルを揺動可能に支持する揺動機構と、 を備えたことを特徴とするアウターローター型モーター
   の巻線機。
4. 【請求項４】前記カム機構は、 ノズルの先端の軌跡と相似形のガイド面を有するカム
   と、 ノズルをノズル軸方向に変位可能に支持するノズルホル
   ダーと、 ノズルホルダーに回転可能に固定され、カムのガイド面
   を転動するカムフォロアとからなる請求項３に記載の巻
   線機。
5. 【請求項５】前記揺動機構は、 回転軸に垂直で軸中心に回転可能に固定され、一端がノ
   ズルの後端と連結したリンクピンと、 回転軸中心に回転軸の回転に伴って旋回可能であって、
   平面を有する直動ガイドと、 ノズルをそれの軸方向に変位可能に支持するとともに、
   リンクピンを支点として直動ガイドの平面と摺動するガ
   イド平面を有するノズルホルダーとからなる請求項３に
   記載の巻線機。
6. 【請求項６】ノズルホルダーは、ノズルが回転軸に対し
   て所定の角度をもって傾斜するようにノズルを支持する
   請求項４又は５に記載の巻線機。
7. 【請求項７】回転軸及びリンクピンは、いずれも各々の
   軸方向にスライド可能であって、回転軸のスライドに伴
   ってリンクピンがスライドし、同時にノズルがその軸方
   向に変位する請求項５に記載の巻線機。