JPH10225070A - ノズル直巻き高速巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低振動，低騒音の高速巻線を可能とする。 【解決手段】 駆動モータ１に駆動されクランクユニッ
ト１０内のクランク機構部Ａを介して上下に移動可能で
回転方向に自由なスピンドルシャフト１２を、カムユニ
ット１７の搖動回転する出力軸１８の軸心部に挿通さ
せ、出力軸１８と一体の出力ギヤ３１の回転を、一対の
アイドルギヤ３２ａ，３２ｂからなるアイドルギヤユニ
ット３２を介して連動ギヤ３３に伝え、この連動ギヤ３
３をスピンドルシャフト１２にスプライン結合させ、ノ
ズル１３から供給するワイヤＷをステータコアＳに巻線
する。これにより、カムユニット１７を変更することな
くその出力軸１８とスピンドルシャフト１２の搖動角度
を増減可能としながら巻線速度を高速化させることが可
能となる。

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、電動機のような
回転電機のステータコアの内歯にノズルから供給される
ワイヤを直接巻き付けて界磁コイルを形成するノズル直
巻き高速巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のノズル直巻き巻線機
は、ワイヤを挿通したスピンドルシャフトを軸線方向に
往復移動させてその先端部に設けたワイヤ供給用ノズル
をステータコアのスロット内に挿通させ、その各行程端
においてスピンドルシャフトをその軸線の回りに所定角
度搖動回転させることにより、ステータコアの内歯部に
直接巻線するようになっている。

【０００３】図５は、従来のノズル直巻き巻線機の一例
を示す縦断面図である。これは、駆動モータ１の回転を
タイミングベルト２を介してタイミングプーリ３に伝
え、それと一体の回転軸４を介して回転板５を所定方向
に回転駆動し、回転板５の偏心位置に植設したクランク
ピン６がクランクアーム７及び連結ピン８を介して、連
結ピン８と一体のスライダ９を駆動するようにしてクラ
ンク機構部Ａを構成している。

【０００４】スライダ９は、潤滑油を収納したクランク
ユニット１０のガイドシャフト１１に案内されて上下に
移動し、このスライダ９の移動方向に同動し、回転方向
に自由にスピンドルシャフト１２を設ける。スピンドル
シャフト１２は軸心部にワイヤＷを挿通し、上端部にワ
イヤＷ供給用のノズル１３を備え、スピンドルシャフト
１２の往復移動によりノズル１３がステータコアＳ内を
挿通する。

【０００５】一方、駆動モータ１の回転を、タイミング
ベルト１４を介してタイミングプーリ１５に伝え、それ
と一体の入力軸１６の回転を、クランクケース１０に隣
接して設けたカム機構や遊星歯車機構等からなる周知の
カムユニット１７を介して出力軸１８の間欠的な搖動回
転に変換する。この出力軸１８の搖動回転をタイロッド
１９を介して、クランクユニット１０に回転自在に設け
た連結軸２０に伝え連結軸２０と一体の駆動ギヤ２１，
連動ギヤ２２を介して、連動ギヤ２２にスプライン結合
する前述のスピンドルシャフト１２を所定角度搖動させ
る。そして、スピンドルシャフト１２の直進往復運動
と、その両行程端における搖動運動とにより、ステータ
コアＳの巻線を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のノズル直巻き巻線機にあっては、スピンドル
シャフト１２がカムユニット１７を外れた位置に設けて
あるので、カムユニット１７の出力軸１８の搖動回転を
スピンドルシャフト１２に伝えるために、タイロッド１
９（あるいは大径の連動ギヤ）が必要となり、スピンド
ルシャフト１２を高速で搖動させることは困難であっ
た。

【０００７】このような問題を解決するため、カムユニ
ットの出力軸とスピンドルシャフトとを直接回転方向に
連結するようにしたステータコアへの巻線装置も提案さ
れている（例えば、特開平８−２５１８８０号公報参
照）。しかし、スピンドルシャフトがカムユニットに直
結されているので、カムユニットの出力角によりスピン
ドルシャフトの搖動角が決定され、搖動角を変更するに
はカムユニットの変更を必要とし、且つ、ノズルの振り
角が大きい場合スピンドルシャフトを高速で搖動させる
にはカムユニットの出力軸を、大きな角度高速で搖動さ
せなければならず、振動や騒音が増大するという問題点
もあった。この発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、低振動，低騒音で高速巻線を可能なノズル直巻き
高速線機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、ワイヤ供給用ノズルを設けたスピンドル
シャフトを、ステータコアを挿通して軸線方向に往復移
動させるクランクユニットと、軸線の回りに往復搖動さ
せるカムユニットとを備えたノズル直巻き高速巻線機に
おいて、上記スピンドルシャフトを上記カムユニットの
出力軸の軸心に挿通させるとともに、上記カムユニット
の出力軸と上記スピンドルシャフトとをアイドルギヤユ
ニットを介してギヤ連結したノズル直巻き高速巻線機を
提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は、この発明の一実
施形態を示す縦断面図、図２はそのカムユニットの一部
を切り欠いて示す斜視図であり、図５に対応する部分に
は同一の符号を付して示し、その詳細な説明は省略す
る。

【００１０】まず、図１を参照して、駆動モータ１の回
転をタイミングベルト２及びタイミングプーリ３を介し
て回転軸４に伝え、これと一体の回転板５を所定方向に
回転駆動し、回転板５に植設したクランクピン６がクラ
ンクアーム７，連結ピン８を介して、クランクユニット
１０のガイドシャフト１１に案内されるスライダ９を図
で上下方向に駆動するようにしてクランク機構部Ａを構
成する。スライダ９は、その上下の移動方向に同動し、
回転方向に自由にスピンドルシャフト１２を設ける。ま
た、駆動モータ１の回転を、タイミングベルト１４，タ
イミングプーリ１５を介してカムユニット１７の入力軸
１６に伝える。なお、ここまでの構成は図５に示した従
来例とほぼ同様である。

【００１１】この実施形態では、カムユニット１７をク
ランクユニット１０の上部に設け、その出力軸１８の軸
心部にスピンドルシャフト１２を摺動並びに回転自在に
挿通している。そして、カムユニット１７の出力軸１８
の下端部に設けた出力ギヤ３１を、クランクユニット１
０内に回転自在に装着した一対のアイドルギヤ３２ａ，
３２ｂからなるアイドルギヤユニット３２を介して連動
ギヤ３３に歯合させ、この連動ギヤ３３をスピンドルシ
ャフト１２にスプライン結合させている。このような構
成により、アイドルギヤユニット３２を交換するだけで
カムユニット１７の変更なしにスピンドルシャフト１２
の搖動角度を自由に変更することが可能になる。

【００１２】図２は、カムユニット１７の内部構成の概
略を示すものであり、入力軸１６と一体にローラギヤカ
ム１７１を固設してこのカム面１７１ａに、出力軸１８
の側面に設けたカムフォロア１７２を係合させ、入力軸
１６を所定方向に回転させることにより、出力軸１８を
例えば＋１５°から−１５°まで搖動させている。この
とき、ローラギヤカム１７１に整数回例えば２往復の軌
跡を持たせることにより、カムユニット１７の入力軸１
６の１回転に対し出力軸１８をその倍数例えば２倍搖動
させることが可能になる。図３は、その場合のカムユニ
ット１７の入力軸１６の回転角と出力軸１８の搖動角と
の関係を示す線図である。

【００１３】スピンドルシャフト１２の先端には、ノズ
ル１３を有するスピンドルシャフトヘッダ３４が一体に
設けてある。このスピンドルシャフトヘッダ３４の軸心
部にはノズル１３に連通するワイヤＷ挿通用の中心孔３
４ａを形成し、この中心孔３４ａの下端側はほぼ直角に
折れ曲がった開口部３４ｂとなってスピンドルシャフト
ヘッダ３４の側面に開口している。

【００１４】ワイヤＷはワイヤボビン３５から引き出さ
れ、ガイドローラ３６によってほぼ水平に向きを変え、
磁粉式電磁クラッチ等からなる周知のテンション装置３
７によって所定のテンションを与えられた後、ガイドロ
ーラ対３８を介してスピンドルシャフトヘッダ３４の側
面の開口部３４ｂから中心孔３４ａに導入され、ノズル
１３の先端から引き出される。

【００１５】図１に示す下降位置にあるスピンドルシャ
フトヘッダ３４の上方には、コアネスト３９によりステ
ータコアＳが水平に保持されており、この状態でスピン
ドルシャフト１２を所定距離往復移動させてノズル１３
をステータコアＳ内を挿通させるとともに、その両行程
端で軸線の回りに所定角度搖動させることによりステー
タコアＳに巻線することができる。

【００１６】次に、このような構成からなるノズル直巻
き高速巻線機の作用を説明する。ノズル１３から供給さ
れるワイヤＷの先端部を図示しないグリッパに把持させ
た状態で駆動モータ１を始動させると、クランク機構部
に駆動されてスピンドルシャフト１２及びそれと一体の
スピンドルシャフトヘッダ３４が所定距離上下動し、ノ
ズル１３がステータコアＳのスロットを挿通する。

【００１７】スピンドルシャフト１２の上下端近くの位
置でカムユニット１７によりスピンドルシャフト１２が
所定角度搖動回転した後、スピンドルシャフト１２の上
下動を繰り返すことにより、図４に示すように、ステー
タコアＳのスロットＳａ，Ｓａ間の内歯ＳｂにワイヤＷ
を巻線することができる。このとき、アイドルギヤユニ
ット３２を交換するだけで、カムユニット１７の変更な
しにスピンドルシャフト１２の搖動角度を変更できる。
また、カムユニット１７に例えば２往復の軌跡をもた
せ、出力軸１８の回転数と入力軸１６の往復搖動数を
２：１とすると、入力軸１６の回転数を巻線速度の１／
２に抑えることが可能となる。この場合も、カムユニッ
ト１７の出力角をアイドルギヤユニット３２で増速する
ことにより、その出力角自体は小さく抑えることができ
るので、カムユニット１７の大きさを小さくすることが
可能になる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によるノズ
ル直巻き高速巻線機は、スピンドルシャフトをカムユニ
ットの出力軸の軸心に挿通させるとともに、上記カムユ
ニットの出力軸とスピンドルシャフトとをアイドルギヤ
ユニットを介してギヤ連結したので、スピンドルシャフ
トをカムユニットから離間して設けた従来の巻線機のよ
うに連結機構が大形化することなく、低振動，低騒音の
高速巻線が可能になる。

【００１９】そして、アイドルギヤユニットを交換する
ことにより、カムユニットの変更なしにスピンドルシャ
フトの搖動角を変更することができ、各種のステータコ
アに対応させることが可能となる。また、カムユニット
のカムに複数往復の軌跡をもたせることにより、カムユ
ニットの入力軸の１回転に対して出力軸を複数回搖動さ
せることができるので、カムユニットの入力軸の回転数
を巻線速度の複数分の一に抑えることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す縦断面図である。

【図２】同じくそのカムユニットの一部を切り欠いて示
す斜視図である。

【図３】同じくそのカムユニットの搖動タイミングの一
例を示す線図である。

【図４】同じくそのステータコアへの巻線状態を示す説
明図である。

【図５】従来のノズル直巻き巻線機の一例を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１：駆動モータ ５：回転板 ７：クランクアーム ９：スライダ １０：クランクユニット １２：スピンドルシャフト １３：ノズル １６：入力軸 １７：カムユニット １８：出力軸 ３２：アイドルギヤユニット ３４：スピンドルシャフトヘッダ Ａ：クランク機構部 Ｓ：ステータコア Ｗ：ワイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ供給用ノズルを設けたスピンドル
   シャフトを、ステータコアを挿通して軸線方向に往復移
   動させるクランクユニットと、軸線の回りに往復搖動さ
   せるカムユニットとを備えたノズル直巻き高速巻線機に
   おいて、 前記スピンドルシャフトを前記カムユニットの出力軸の
   軸心に挿通させるとともに、前記カムユニットの出力軸
   と前記スピンドルシャフトとをアイドルギヤユニットを
   介してギヤ連結したことを特徴とするノズル直巻き高速
   巻線機。