JPH1146470A - ノズル巻線装置 - Google Patents

ノズル巻線装置

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JPH1146470A
JPH1146470A JP19879997A JP19879997A JPH1146470A JP H1146470 A JPH1146470 A JP H1146470A JP 19879997 A JP19879997 A JP 19879997A JP 19879997 A JP19879997 A JP 19879997A JP H1146470 A JPH1146470 A JP H1146470A
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Nobuo Miyawaki
伸郎 宮脇
Takahiro Kudo
孝宏 工藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速且つ低振動のノズル巻線を実現する。 【解決手段】 一方向に回転する主動軸7の先端部7b
を基端部7aに距離R1偏心させて軸支する内軸受を主
動軸7と反対方向に同一回転数で回転させ、先端部7b
に固設した傾斜部材13の軸線Aの回りに軸支した関節
継手14に枢軸15を第2の軸線X2からさらに距離R
2(=R1)偏心させて軸支し、この枢軸15をコネク
ティングロッド16,自在継手17を介してスピンドル
シャフト18に連結し、スピンドルシャフト18を軸線
Y方向に往復移動させるとともに軸線Yの回りに往復回
転させ、ノズル20からワイヤを供給してステータコア
Sに直接巻線する。

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、ワイヤ供給用の
ノズルを備え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とともに軸線の回り
に往復回転させることにより、ステータコアに直接ワイ
ヤを巻線するノズル巻線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種のノズル巻線装置は、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ノズルをステータコアのス
ロット内に挿通させるとともに軸線の回りに所定角度往
復回転させ、ノズル先端に楕円形又は長円形のノズル移
動軌跡を描かせることにより、上記ノズル先端からワイ
ヤを供給して各歯部に巻線するようになっている。
【0003】図9は、従来のノズル巻線装置の一例を示
す縦断面図である。これは、駆動モータ101の回転を
タイミングベルト102を介してタイミングプーリ10
3に伝え、それと一体の回転軸104を介して回転板1
05を所定方向に回転駆動し、回転板105の偏心位置
に植設したクランクピン106がクランクアーム107
及び連結ピン108を介して、連結ピン108と一体の
スライダ109を駆動するようにしてクランク機構部K
を構成している。
【0004】スライダ109は、潤滑油を収納したクラ
ンクユニット110のガイドシャフト111に案内され
て上下に移動し、このスライダ109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112を設け
る。スピンドルシャフト112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113を備え、
スピンドルシャフト112の往復移動によりノズル11
3がステータコアS内を挿通する。
【0005】一方、駆動モータ101の回転を、タイミ
ングベルト114を介してタイミングプーリ115に伝
え、それと一体の入力軸116の回転を、クランクユニ
ット110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117を介して出力軸11
8の間欠的な往復回転に変換する。この出力軸118の
往復回転をタイロッド119を介して、クランクユニッ
ト110に回転自在に設けた連結軸120に伝え、連結
軸120と一体の駆動ギヤ121,連動ギヤ122を介
して、連動ギヤ122にスプライン結合する前述のスピ
ンドルシャフト112を所定角度往復回転させる。そし
て、スピンドルシャフト112の往復直進運動と、その
両行程端付近における往復回転運動とにより、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
うな従来のノズル巻線装置にあっては、回転板105の
偏心位置に植設したクランクピン106をクランクアー
ム107及び連結ピン108を介してスライダ109を
往復直進駆動することにより、スピンドルシャフト11
2を軸線方向に往復直進移動させていたので、機構上ノ
ズル113の回転数は1600〜2000rpmが限界
であってそれ以上の高速巻線は不可能であり、振動も大
きくなるという問題点があった。この発明は上記の点に
鑑みてなされたものであり、高速で且つ低振動のノズル
巻線を実現することを目的とする。
【0007】
【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、ワイヤ供給用のノズルを備えたスピンド
ルシャフトを、ステータコアを挿通して軸線方向に往復
移動させる直進駆動手段と、軸線の回りに往復回転させ
る回転駆動手段とを有するノズル巻線装置において、上
記直進駆動手段が、上記スピンドルシャフトの軸線に直
交して所定の偏心量偏心した第1の軸線及び第2の軸線
を備えた基端部及び先端部を有しこの先端部が上記第2
の軸線の回りに自転しながら上記第1の軸線の回りに公
転する主動軸と、この主動軸の上記先端部に一体的に固
設した回転板と、この回転板に回転自在に装着された関
節部材と、この関節部材に上記偏心量と同一偏心量だけ
さらに偏心した回転自在な枢軸と、この枢軸に一端を挿
着し他端が自在継手を介して上記スピンドルシャフトに
連結するコネクティングロッドと、上記主動軸の先端部
を軸支してその公転方向と反対方向に同一回転数で回転
する軸受部材とを設けたノズル巻線装置を提供するもの
である。
【0008】そして、上記のノズル巻線装置において、
回転駆動手段が、第2の軸線に斜交した軸線の回りに回
転自在に回転板上に装着された関節部材を有し、この関
節部材を介して、ノズルの先端に楕円軌跡を描かせるよ
うにするのがよく、また、往復回転変換用のカムユニッ
トを有し、このカムユニットを介してスピンドルシャフ
トを所定角度往復回転駆動することにより、ノズルの先
端に長円軌跡を描かせるようにしても差支えない。
【0009】この発明によるノズル巻線装置は、上記の
ように構成することにより、ノズルを備えたスピンドル
シャフトの軸線方向に沿う直進駆動手段をすべて回転運
動する部材によって構成することができるので、高速で
且つ低振動のノズル巻線を実現することが可能になる。
【0010】そして、上記のノズル巻線装置において、
回転駆動手段が、第2の軸線に斜交した関節部材を有
し、この関節部材を介して回転駆動を行うようにする
と、簡単な構成でノズルの先端に楕円軌跡を描かせるこ
とが可能になる。また、回転駆動手段が、カムユニット
を有し、このカムユニットを介して回転駆動を行うよう
にすると、従来のノズル巻線装置の直進駆動手段を変更
するだけで低振動のノズル巻線を実現することができ
る。
【0011】
【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
施形態の一部を断面で示す正面図、図2は、その右側面
図、図3は、その左側面図である。
【0012】断面形状が長方形の枠体1に回転軸2aを
軸支された駆動モータ2の上記回転軸2aにタイミング
プーリ3を固設し、このタイミングプーリ3と枠体1の
右側面1aに回動自在に設けたタイミングプーリ4との
間にタイミングベルト5を張着し、タイミングベルト5
の外周側をタイミングプーリ6に係合させてタイミング
プーリ6をタイミングプーリ3と反対方向に同一回転数
で駆動する。タイミングプーリ6に主動軸7の基端部7
aを一体に固設し、この主動軸7を図示しない一対の自
在継手を介して先端部7bに連結し、この先端部7bを
基端部7aに対して偏心自在とする。
【0013】そして、主動軸7の基端部7aの第1の軸
線X1と同一軸線を有する外軸受8を枠体1の左側面1
bに固設し、外軸受8の内周面に内軸受9を回転自在に
装着して、第1の軸線X1に対して偏心量R1だけ偏心
して第1の軸線X1に平行な第2の軸線X2を有する軸
孔9aに主動軸7の先端部7bを回転自在に装着する。
【0014】内軸受9にタイミングプーリ9bを一体に
形成し、駆動モータ2の回転軸2aに固設したタイミン
グプーリ10との間にタイミングベルト11を張着し
て、内軸受9が回転軸2aと同一方向に同一回転数で回
転し得るようにする。これにより、内軸受9は主動軸7
と反対方向に同一回転数で回転し、主動軸7の先端部7
bは第1の軸線X1の回りをその自転方向と反対方向に
半径R1で公転することになる。
【0015】さらに、主動軸7の先端部7bに回転板1
2を固設し、回転板12に第2の軸線X2に対して振り
角θ(例えば22.5°)だけ傾斜した軸線Aを有する
傾斜部材13を斜設し、この傾斜部材13に軸線Aの回
りに回転自在に関節継手14を装着する。この関節継手
14に、中間部に大径部15aを有する枢軸15を回転
自在に軸支し、その大径部15aに設けた透孔15bに
コネクティングロッド16の一端を挿着し、その他端を
自在継手17を介してスピンドルシャフト18に連結す
る。
【0016】スピンドルシャフト18は固定の軸受19
を挿通して第1,第2の軸線X1,X2に直交する軸線
Y方向に往復移動可能であり、先端部にノズル20を固
設し、スピンドルシャフト18の基部側の側面に開口し
た透孔部から供給したワイヤ(いずれも図示しない)が
ノズル20の先端から引き出されてステータコアSの歯
部に巻線される。
【0017】このような構成からなるノズル巻線装置に
おいて、駆動モータ2を始動して回転軸2aを図2で時
計方向へ回転させると、主動軸7は反時計方向へ同一回
転数で回転し、内軸受9は時計方向へ同一回転数で回転
する。したがって、図3では主動軸7及びそれと一体の
回転板12は時計方向へ、内軸受9は反時計方向へそれ
ぞれ同一回転数で回転し、主動軸7の先端部7bは第2
の軸線X2の回りに自転しながら第1の軸線X1の回り
に半径R1で公転する。
【0018】ここで、図1の枢軸15の第2の軸線X2
に対する偏心量をR2とし、図4に示すように枢軸15
の移動軌跡の左右ストロークをX、これに直交する上下
ストロークをYとすると、 X=R1cosθ−R2cosθ (1) Y=R1sinθ+R2sinθ (2)
【0019】いま、R1=R2とすると、 X=0 (3) Y=2R1sinθ (4) となり、(3)式から分かるように枢軸15は軸線Y上
を直進移動する。
【0020】枢軸15が軸線Y上を直進移動することに
より、コネクティングロッド16を介して枢軸15に連
結されたスピンドルシャフト18は軸線Yに沿って
(4)式に示す量だけ往復直進移動し、その間に、傾斜
部材13によって与えられた振り角+θから−θまで計
2θ(θ=22.5°のときは45°)だけ往復回転す
る。これにより、ノズル20の先端に楕円軌跡を描か
せ、図5に示すように、ステータコアSの相隣るスロッ
トSa,Sa内にノズル20の先端を順次挿通させて歯
部SbにワイヤWを巻線することができる。
【0021】このように、スピンドルシャフト18を往
復運動させる部材をすべて回転運動する部材によって構
成することにより、ノズル20の回転数を従来の160
0〜2000rpmからほぼ3000rpmにまで高め
ることができ、高速且つ低振動のノズル巻線を実現する
ことが可能になる。
【0022】次に、図6は、この発明の他の実施形態を
示す正面図、図7は、その左側面図である。なお、その
右側面図は図2と同様である。この実施形態では、前実
施形態の主動軸7の先端部7bに固設した回転板12の
第2の軸線X2から距離R1だけ偏心した第3の軸線X
3上に関節継手24を回転自在に軸支し、この関節継手
24の枢軸25にコネクティングロッド16の一端を挿
着し、その他端を自在継手17を介してスピンドルシャ
フト18に連結している。
【0023】また、駆動モータ2の回転軸2aを周知の
往復回転変換用のカムユニット30の入力軸に充当し、
その出力軸31を枠体1の外側に導いてその先端部にタ
イミングプーリ32を固設する。一方、スピンドルシャ
フト18の外周部にタイミングプーリ33の内周面をス
プライン結合させ、両タイミングプーリ32,33間に
タイミングベルト34を張着することにより、出力軸3
1の往復回転運動をスプライン機構35を介してスピン
ドルシャフト18に伝達し、スピンドルシャフト18が
軸Yの回りに所定角度往復回転し得るようにする。な
お、その他の構成は前実施例と同様である。
【0024】図8は、上記のカムユニット30の内部構
成の概略を示すものである。駆動モータ2の回転軸2a
と一体的にローラギヤカム36を固設し、そのカム面3
6aに、出力軸31の側面に設けたカムフォロア37を
係合させ、回転軸2aを間欠的に所定方向に回転させる
ことにより、出力軸31を例えば+22.5°から−2
2.5°まで往復回転させ、スピンドルシャフト18を
介してノズル20に45°の首振り運動を与える。
【0025】したがって、スピンドルシャフト18の軸
線Y方向の往復直進運動に同期してその両行程端付近で
軸線Yの回りの往復回転運動を与えるようにすれば、ノ
ズル20の先端に長円軌跡を描かせて、図5に示したよ
うに、ステータコアSの相隣るスロットSa,Sa間を
挿通させて歯部SbにワイヤWを巻線することができ
る。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるノズ
ル巻線装置は、ワイヤ供給用のノズルを備えたスピンド
ルシャフトを軸線方向に往復移動させる直進駆動手段
を、すべて回転運動する部材によって構成したので、高
速巻線が可能になるとともに、巻線時の振動を大幅に低
下させることができる。
【0027】そして、上記のノズル巻線装置において、
回転駆動手段を第1,第2の軸線に対して斜交した軸線
の回りに回転自在な関節部材を介して行うようにする
と、スピンドルシャフトの直進駆動手段を利用して回転
駆動を行わせることが可能になり、回転駆動手段を別個
に設けていたものに比して構成を著しく簡略化すること
ができる。
【0028】また、回転駆動手段をカムユニットを介し
て行うようにすると、従来から一般的に用いられている
ノズル巻線装置のカムユニットをそのまま用いることが
でき、直進駆動手段を変更するだけで低振動のノズル巻
線装置を実現す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の一部を断面で示す正面
図である。
【図2】同じくその右側面図である。
【図3】同じくその左側面図である。
【図4】同じくその直進駆動手段の原理を示す説明図で
ある。
【図5】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6】この発明の他の実施形態の一部を断面で示す正
面図である。
【図7】同じくその左側面図である。
【図8】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9】従来のノズル巻線装置の一例を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1:枠体 2:駆動モータ 7:主動軸 8:外軸受 9:内軸受 12:回転板 13:傾斜部材 14,24:関節継手 15,25:枢軸 16:コネクティングロッド 17:自在継手 18:スピンドルシャフト 20:ノズル 30:カムユニット S:ステータコア W:ワイヤ X1:第1の軸線 X2:第2の軸線 X3:第3の軸線 Y:スピンドルシャフトの軸線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤ供給用のノズルを備えたスピンド
    ルシャフトを、ステータコアを挿通して軸線方向に往復
    移動させる直進駆動手段と、軸線の回りに往復回転させ
    る回転駆動手段とを有するノズル巻線装置において、 前記直進駆動手段が、前記スピンドルシャフトの軸線に
    直交して所定の偏心量偏心した第1の軸線及び第2の軸
    線を備えた基端部及び先端部を有し該先端部が前記第2
    の軸線の回りに自転しながら前記第1の軸線の回りに公
    転する主動軸と、該主動軸の前記先端部に一体的に固設
    した回転板と、該回転板に回転自在に装着された関節部
    材と、該関節部材に前記偏心量と同一偏心量だけさらに
    偏心した回転自在な枢軸と、該枢軸に一端を挿着し他端
    が自在継手を介して前記スピンドルシャフトに連結する
    コネクティングロッドと、前記主動軸の先端部を軸支し
    その公転方向と反対方向に同一回転数で回転する軸受部
    材とを設けたことを特徴とするノズル巻線装置。
  2. 【請求項2】 回転駆動手段が、第2の軸線に斜交した
    軸線の回りに回転自在に回転板上に装着された関節部材
    を有し、該関節部材を介して、ノズルの先端に楕円軌跡
    を描かせるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    ノズル巻線装置。
  3. 【請求項3】 回転駆動手段が、往復回転変換用のカム
    ユニットを有し、該カムユニットを介してスピンドルシ
    ャフトを所定角度往復回転駆動することにより、ノズル
    の先端に長円軌跡を描かせることを特徴とする請求項1
    記載のノズル巻線装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103715842A (zh) * 2012-10-05 2014-04-09 日本电产增成株式会社 绕线装置
KR20200048086A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 동성이엔지 주식회사 코일걸림방지구조를 갖는 코일권선장치용 안내노즐

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CN103715842A (zh) * 2012-10-05 2014-04-09 日本电产增成株式会社 绕线装置
KR20200048086A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 동성이엔지 주식회사 코일걸림방지구조를 갖는 코일권선장치용 안내노즐

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