JPS6043741B2 - 多極扁平形コイルの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多極扁平形コイルの製造装置に係り、さらに
詳しくは扁平形モータ用の多極扁平形コイルを巻線しか
つ隣接するコイル同士、およびコイル群とステータヨー
クとを融着するための装置に関するものである。

第１図に扁平形モータ用の多極扁平形コイルを示す。

この第１図に示されるように、多極扁平形コイルはステ
ータヨーク１上に必要極数分のコイル２が配列、固着さ
れ、隣接するコイル同士が電気的に接続され、コイル全
体の端末線３、４は各別に引き出されて構成されている
。

第２図に従来のコイルの巻線装置を示し、第３図ａ、ｂ
に従来の巻型とこれに巻線されたコイルを示す。

その第２図に示されるように、従来のコイルの巻線装置
は、ベース５、こに垂設されたブラケット５’、該ブラ
ケット５’に取り付けられたモータ６、これの回転軸７
に取り付けられた巻型８とを備えている。

この従来の巻線装置に使用されている巻型は、第２図、
第３図ａおよびをに示されるように、回転軸７に直接取
り付けられた本体１１．これに設けられた巻芯１２、こ
の巻芯１２にねじ１０を介して着脱自在に取り付けられ
たフランジ９とを有している。

そして、前記従来の巻線装置と巻型では、回転軸７の回
転に同期させて線材を送り込む。

この線材には自己融着性皮膜を有するものが使用される
。前記線材を第２図、第３図ａに示される巻型８の巻芯
１２に巻回し、第３図ｂに示されるようなコイル１３を
形成する。ついで、コイル１３を熱風等により固着した
後、フランジ９のねじ１０を外してフランジ９を取り外
し、コイル１３を取り出し、これをステータヨーク上に
配列する。第４図はステータヨーク１に前記巻線装置と
巻型で形成されかつ固着されたコイル１３を８個輪状に
接着、配列した状態を示す。前記ステータヨーク１上に
コイル１３を必要極数分、つまり図示実施例では８個の
コイル１３をステータヨーク１上にそれぞれ接着し、第
１極目のコイル１３の巻き始め線端１４と最終極目のコ
イル１３の巻き終り終端１５とを除いて隣接するコイル
１３の巻き始め終端１４と巻き終り線端１５とを結線し
、第１図に示される８極扁平形コイルを形成している。
しかし、前述従来技術ではコイル１３を１極ずつ巻線し
、熱風等により固着して形成したコイル１３を必要極数
分、ステータヨーク１上に接着し、隣接するコイル１３
，１３の巻き始め線端１５と巻き終り線端１５とを接続
しなければならないため、作業性が悪く、かつこれらの
コイル１３を精度良くステータヨーク１上に接着するに
は多くの工数を要する欠点があつた。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点をなくし、少ない
工数で精度の良い多極扁平形コイルを形成しうる製造装
置を提供するにある。

本発明の特徴は、自己融着性皮膜を有する線材でコイル
を形成する多極扁平形コイルの製造装置であつて；ベー
ス上に設置され、かつコイル形成位置と、コイルとステ
ータヨークとの融着位置とに移動しうるテーブルと；前
記テーブルに回転自・在に支持され、かつ必要極数分の
巻型を保持する巻型保持具と；前記巻型保持具を間欠的
に回転させ、かつ各巻型をコイル形成位置における巻線
位置に位置決めする回転、位置決め手段と；コイル形成
位置で巻型１個を巻線位置に突き出す手段と；巻線位置
で前記巻型に設定幅に線材を巻回するフライヤユニット
と；必要極数分の巻型全部に線材を巻回した段階で、少
なくとも同一巻型で巻回されたコイルの線材同士を融着
する手段と；コイルとステータヨークとの融着位置で、
必要極数分のコイル群上にステータヨークを載置し、加
圧し、かつ融着する手段とを備えているところに存し、
この構成により少ない工数で精度の良い多極扁平形コイ
ルを形成しうる製造装置を得たものである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第５図ないし第１０図は本発明の一実施例を示すもので
、ベース２０上に配置されたテーブル２１、該テーブル
２１の往復移動手段２５、巻型２９、巻型保持具３３、
該巻型保持具３３の回転、位置決め手段３８、巻型２９
の突き上げ手段４７、フライヤユニット５５、コイル押
え８９、コイル同士の融着手段、コイル群とステータヨ
ーク１との融着手段９１とを備えている。

前記テーブル２１は、第６図に示されるように、摺動ガ
イド２２を介してベース２０上に摺動自在に取り付けら
れ、第５図に示されるように、平面上に任意に設定され
たコイル形成位置Ａと、コイル群とステータヨーク１と
の融着位置Ｂ間を往復移動しうるように設けられている
。

またテーブル２１の底面には駆動取付用のフレーム２３
が固定されている。前記テーブル２１の往復移動手段２
４は、第５図に示されるように、ベース２０側に固定さ
れたブラケット２５に取り付けられたシリンダ２６、こ
れに嵌挿されたピストンロッド２７、テーブル２１の底
面に取り付けられかつピストンロッド２７に結合された
Ｌ形ブラケット２８とを有して構成され、テーブル２１
に設置された巻型保持具３３を前記コイル形成位置Ａと
、コイル群とステータヨーク１との融着位置Ｂとに移送
されるべく、テーブル２１を往復移動させうるようにな
つている。

前記巻型２９は、第６図および第８図に示されるように
、巻芯支持ピン３０、これの上方に突設された巻芯３１
とを有しており、形成すべき扁平形コイルの必要極数分
、備えられている。

前記巻型保持具３３は、第６図および第８図に示される
ように、テーブル２１に軸受３２を介して回転自在に支
持されている。

また、巻型保持具３３には必要極数分の巻型ホルダ用の
穴３４が円周方向に等間隔を存して形成され、各穴３４
に巻型ホルダ３５が嵌合されている。各巻型ホルダ３５
は巻型保持具３３の中心部に設置されたガイド部材３７
に沿いかつ巻型保持具３３に形成された前記穴３４の大
径部と巻型ホルダフランジ３６間に形成されている上下
方向の間隙の範囲内で昇降しうるようになつており、各
巻型ホルダ３５には巻芯支持ピン３０を介して巻型２９
が取り付けられている。前記巻型保持具３３の回転、位
置決め手段３８は、第６図、第８図に示されるように、
駆動源取付用のフレーム２３に取り付けられたモータ３
９、これの回転軸４０に取り付けられたピニオン４１、
巻型保持具３３に取り付けられかつピニオン４１とかみ
合されたギア４２、巻型保持具３３の下半部の外周に等
間隔をおいて巻型２９の配列に合せて形成されたゾツチ
４３、テーブル２１の−底面に設けられた筒形のばねブ
ラケット４５内に収容された圧縮ばね４６によりノッチ
４３内に突出付勢されたボール４４とを備えている。

この巻型保持具３３の回転、位置決め手段３８では、モ
ータ３９、回転軸４０、ピニオン４１、ギア４２の回転
により巻型保持具３３が一方向に、巻型２９を８個有す
るこの実施例の場合、４５度すつ間欠回転され、かかる
回転角度回転されたとき、当該位置のノッチ４３内にボ
ール４４が係合して回転方向の位置が決められ、これに
より巻型２９の１個がコイル形成位置において巻線位置
Ｃに位置決めされるようになつている。前記巻型２９と
巻型ホルダ３５の突き上げ手段４７は、第６図および第
８図に示されるように、駆動源取付用のフレーム２３に
取り付けられたシリンダ４８、これに嵌挿されたピスト
ンロッド４９とを有している。

巻型ホルダ３５は突き上げかつ圧縮ばね５１，５２によ
り戻り付勢された突き上げ用ロッド５０とを有している
。前記シリンダ４８は、コイル形成位置Ａにおける巻線
位置Ｃの下方に１個設けられ、突き上げ用ロッド５０は
各巻型ホルダ３５に１個宛連設されている。この巻型２
９の突き上げ手段４７では、シリンダ４８に嵌挿された
ピストンロッド４９で突き上げ用ロッド５０を押し上げ
、該突き上げ用ロッド５０により巻線位置Ｃに存する巻
型ホルダ３５を突き上げ、該巻型ホルダ３５に設けられ
ている巻芯３１がコイル押え８−９の上面から突出する
所定の高さ位置に突き上げうるように構成されている。
なお、前記巻型保持具３３のフランジ３３″上には、第
８図に示されるように、線材１０４の巻き始め線端のク
ランパ５３と巻き終り線端のクランパ（図示省略）とコ
イル加熱用の電極５４とが設けられている。前記フライ
ヤユニット５５は、第５図に示されるように、コイル形
成位置Ａにおける巻線位置Ｃに設置されている。

また、フライヤユニット５５は第６図および第９図に示
されるように、ベース２０上に取り付けられたブラケッ
ト５６の一側部に設けられたフライヤベース５７、これ
に軸受５８を介して回転自在に支持された中空のフライ
ヤ軸５９、該フライヤ軸５９の回転駆動部、フライヤベ
ース５７に軸受６８を介して回転自在に支持されかつ前
記フライヤ軸５９にスプライン嵌合６９を介して連結さ
れたフライヤ７０、該フライヤ７０に軸受７７を介して
連結された移動ブロック７８とその駆動部、フライヤ軸
５９の下端部に連結されたコイル形成部８４とを備えて
いる。前記フライヤ軸５９には、第９図に示されるよう
に、ワイヤバック（図示省略）から引き出された線材１
０４がフライヤ軸５９の上端部に設けられた線材ガイド
ノズル６０を通じて挿通され、その線材１０４はフライ
ヤ軸５９の下端部寄りの一側部に形成された窓６１内に
設けられた線材ガイドローラ６２を通じてフライヤ軸５
９の外部に導出されるようになつている。前記フライヤ
軸５９の回転駆動部は、第９図に示されるように、パル
スモータ６３、該パルスモータ６３の回転軸６４と前記
フライヤ軸５９の上端部に取り付けられたタイミングプ
ーリ６５，６６、両タイミングプーリ６５，６６間に掛
け渡されたタイミングベルト６７とを有し、フライヤ軸
５９を回転させうるようになつている。前記フライヤ７
０は、第９図およびノ第１０図に明示されるように、中
空軸７１とフライヤ腕７２とを有しており、中空軸７１
の下端部には窓７３が形成され、フライヤ腕７２の上、
下端部の外側には線材ガイドノズル７４，７５が設けら
れ、同フライヤ腕７２の下端部の内側には線材ガイド７
６が付勢されていて、前記フライヤ軸５９の下端部の線
材ガイドローラ６２からフライヤ軸５９の外部に導出さ
れた線材１０４を線材ガイドノズル７４，７５に挿通し
かつ線材ガイド７６を通して巻型２９の巻芯３１に導く
ようになつている。前記移動ブロック７８は、第５図お
よび第９図に示されるように、フライヤベース５７と移
動ブロック７８間に設けられた引つ張りばね７９により
下降側にけん引されている。前記移動ブロック７８の駆
動部は、第９図に示されるように、パルスモータ８０、
これの回転軸８１に取り付けられたトラバースカム８２
、前記移動ブロック７８の外側部に突設されかつトラバ
ースカム８２のカム面である上面に接触されたカムフォ
ロア８３とを有し、カムフォロア８３は前記引つ張りば
ね７９を介してトラバースカム８２のカム面に密接に接
触されており、パルスモータ８０、回転軸８１およびト
ラバースカム８２の順方向または逆方向への回転により
、カムフォロア８３がトラバースカム８２によつて上下
方向に所定間隔、上昇まは下降操作され、フライヤ７０
の１回転につき線材１０４の直径分だけフライヤ７０を
ピッチ送りしうるようになつている。前記コイル形成部
８４は軸承部８５、フライヤ側フランジ８７を有しかつ
軸承部８５に圧縮ばね８８を介して弾力的に支持された
軸８６とを備えており、巻線位置Ｃの巻型２９がその突
き上げ手段４７により突き上げられたとき、巻型２９の
巻芯３１の上面とフライヤ側フランジ８７とが密接に当
接して巻線を可能ならしめ、かつフライヤ側フランジ８
７によりコイル１０５の幅（直径）を規定しうるように
なつている。前記コイル押え８９は、第６図、第１０図
に示されるように、巻線位置Ｃの巻型２９を突出させう
る穴９０を有しかつ巻線されたコイル群全体を覆いうる
形状に形成され、しかも前記ブラケット５６の側部に、
巻線されかつ定位置に下降されたコイル１０５が進入し
うる高さに取り付けられている。

コイル群同士の融着手段は、自己融着性皮膜を有する線
材１０４で巻線されたコイル１０５が必要極数分全部形
成された段階で、前記巻型保持具３３のフランジ３３″
上に設けられた電極５４を通じて加熱し、隣接するコイ
ル同±１０５，１０５を互いに融着しうるように構成さ
れている。

コイル群とステータヨーク１との融着手段９１は、第５
図に示されるように、コイル群とステータヨーク１の融
着位置Ｂに配置されている。また、この融着手段９１は
第７図に明示されるように、前記ブラケット５６に設け
られたシリンダ９２、これに嵌挿されたピストンロッド
９３に取り付けられたＬ形ブラケット９４、該Ｌ形ブラ
ケット９４に取り付けられた回転シリンダ９８、これ”
の回転軸９９に設けられたステータヨーク保持具１００
とを有している。前記Ｌ形ブラケット９４は、ブラケッ
ト５６に設けられたばねブラケット９５との間に縮設さ
れた圧縮ばね９６により下降付勢され、かつ前記ブラケ
ット５６の一側部に設けられたガイド部材９７に沿つて
昇降しうるようになつている。前記ステータヨーク保持
具１００は、ステータヨーク用のクランパ１０１を有し
ている。そして、この融着手段９１はステータヨーク保
持具１００が上昇されかつ上向きの状態で、ステータヨ
ーク保持具１００の上面にクランパ１０１を介してステ
ータヨーク１が取り付けられ、ついで回転シリンダ９８
、回転軸９９の回転によりステータヨーク保持具１００
が反転され、コイル群とステータヨーク１との融着位置
Ｂにコイル群が移送された時点で、シリンダ９２、ピス
トンロッド９３、Ｌ形ブラケット９４の下降作動により
ステータヨーク保持具１００が下降操作され、コイル上
にステータヨーク１が載置され、適当に加圧された後、
融着手段９１を構成する前記電極５４により加熱され、
コイル群とステータヨーク１とが融着されるように構成
されている。なお、前記ステータヨーク保持具１００の
一側部には、すベリブツシユ１０２、支持用のピン１０
３が付設されている。前述構成にかかる多極扁平形コイ
ルの製造装置では、最初にテーブル２１の往復移動手段
２４を介してテーブル２１が空の巻型２９を有する巻型
保持具３３をコイル形成位置Ａに移送すべく移動操作さ
れる。

ついで、巻型保持具３３の回転、位置決め手段３８によ
り第６図、第８図に示されるように、巻型保持具３３に
保持されている巻型中の第１極目の巻型２９が巻線位置
Ｃに位置決めされる。

前記第１極目の巻型２９が位置決めされた時点で、第６
図に示されるように、巻型２９が突き上げ手段４７によ
り当該巻型２９が突き上げられ、巻型２９の巻芯３１が
コイル押え８９に形成された穴９０を通つて、コイル押
え８９の上面よりも高い位置に上昇され、巻芯３１の上
面がフライヤユニット５５のコイル形成部８４のフライ
ヤ側フランジ８７に適度の加圧力で密接するように当接
される。そして、第６図および第１０図に示されるよう
に、線材１０４がフライヤユニット５５のフライヤ軸５
９の内部を通してフライヤ７０に導かれ、さらに線材１
０４の巻き始め線端がそのクランパ５３に掛け止められ
る。

この線材１０４には、加熱による自己融着性皮膜を有す
るものが使用される。ついで、第６図、第９図および第
１０図に示されるように、フライヤ７０がフライヤ軸５
９の回転駆動部を構成するパルスモータ６３とその伝動
部材とフライヤ軸５９との回転を介して回転操作され、
かつ移動ブロック７８の駆動部を構成するパルスモータ
８０とトラバースカム８２とカムフォロア８３と移動ブ
ロック７８との協動により１回転につき線材１０４の直
径に等しい１ピッチずつ上下方向にトラバースされる。

しかして、前記フライヤ７０が回転されかつトラバース
されることによつて第１極目の巻型２９の巻型フランジ
３０とフライヤ側フランジ８７間において巻芯３１に線
材１０４が巻回され、線材１０４の巻回が繰り返し行わ
れることにより、フライヤ側フランジ８７によつて設定
された幅で、かつ巻型フランジ３０とフライヤ側フラン
ジ８７とにより設定された高さのコイル１０５が形成さ
れる。第１極目の巻型２９にコイル１０５が形成された
時点で、巻型２９の突き上げ手段４７が戻され、コイル
１０５を有する巻型２９がコイル押え８９に進入しうる
位置に下降操作され、ついで巻型保持具３３の回転、位
置決め手段３８が１ピッチ回転駆動され、第２極目の巻
型２９が巻線位置Ｃに送られると同時に第１極目に形成
されたコイル１０５を有する巻型２９はコイル押え８９
の下側に進入せしめられ、コイル１０５が崩れないよう
に押えられる。

第２極目の巻型２９が巻線位置Ｃにセットされた後、前
記第１極目の巻型２９にコイル１０５を形成したところ
同じ順序動作でコイル１０５が形成され、この動作が繰
り返されることによつてこの実施例では第８極目のコイ
ル１０５まで形成され、巻き終り線端をそのクランパに
保持せしめる。

なお、通常の場合、前述の巻線は第１極目のコイル１０
５が時計方向とすると、第２極目のコイル１０５は反時
計方向というように、交互に反対方向に巻回される。

全部の巻型２９にコイル１０５が形成された時点で、コ
イル同士の融着手段を構成する電極５４とコイル群の巻
き始め線端と巻き終り線端とを介して、コイル群に通電
され、ジュール熱により同一の巻型２９で巻回されたコ
イル１０５の線材が融着される。

ここで、コイル１０５の線材同士を融着させる理由は、
コイル１０５をステータヨーク１に融着するまでの間に
、巻型２９からコイル１０５の線材が飛び出さないよう
にするためである。

したがつて、この実施例の装置では、異なる巻型２９で
巻回されたコイル１０５の相隣接するコイル同士を融着
することは必ずしも必要ではない。コイル同士の融着後
、テーブル２１の往復移動手段２４によりテーブル２１
がコイル群を、コイル群とステータヨーク１との融着位
置Ｂに移送すべく移動される。コイル群が前記融着位置
Ｂに移動、停止された時点で、予めコイル群とステータ
ヨーク１との融着手段９１のステータヨーク保持具１０
０上にクランプされているステータヨーク１が回転シリ
ンダ９８、回転軸９９、ステータヨーク保持具１００の
回転に伴い反転され、ついでシリンダ９２、ピストンロ
ッド″９３、Ｌ形ブラケット９牡ステータヨーク保持具
１００の下降作動によりコイル群上にステータヨーク１
が載置され、かつ適度に加圧され、この加圧状態で再び
前記電極５４を介してコイル群に通電され、自己融着性
を有する線材１０４で形成されたコイル群とステータヨ
ーク１とが融着される。

この融着後、ステータヨークｌ保持具１００の昇降操作
用のシリンダ９２が上昇作動され、ステータヨーク１と
これに融着されたコイル群とを有するズテータヨーク保
持具１００が上昇操作され、ついでステータヨーク保持
具１００の回転シリンダ９８が回転操作され、ステータ
ヨーク保持具１００が反転され、多極扁平形コイルが製
造される。なお、コイル群とステータヨーク１との融着
時に、両者の接着力を増強させるため、コイル群上に熱
接着性フィルムを敷き、ステータヨーク１を融着するよ
うにしてもよい。

また、本発明ではコイルの線材同士冫およびコイル群と
ステータヨーク１との融着手段は電極５４を用いるもの
に限らず、熱風を用いてもよい。

さらに、各部の具体的構造は図示実施例のものに限らず
、所期の機能を果しうる構造であればよい。本発明は、
以上説明した構成、作用のもので、本発明によれば必要
極数分の巻型に自動的に巻線してコイルを形成でき、し
も隣接するコイルの線端を結線する必要がなく、かつ隣
接するコイル同士、およびコイル群とステータヨークと
を自動的に融着できるので、少ない工数で自動的に精度
の高い多極扁平形コイルを製造できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明で対象とする多極扁平形コイルの一例を
示す斜視図、第２図は従来の巻線装置の説明図、第３図
Ａ，ｂは従来の巻線装置に使用されている巻型とこれに
巻回されたコイルを示す説明図、第４図は従来の巻線装
置および巻型で形成されたコイル群のステータヨークへ
の取り付けを示す説明図である。 第５図ないし第１０図は本発明の一実施例を示すもので
、第５図は正面図、第６図および第７図は第５図の■−
■線および■−■線の拡大縦断側面図、第８図は巻型と
巻型保持具とその周りの部材をさらに拡大して示した縦
断側面図、第９図はフライヤユニットをさらに拡大して
示した縦断側面図、第１０図はコイル形成状態と、形成
されたコイルをコイル押えの下側に進゛入させた状態の
説明図である。Ａ・・・・・・コイル形成位置、Ｂ・・
・・・・コイル群とステータヨークとの融着位置、Ｃ・
・・・・・巻線位置、１・・・・・・ステータヨーク、
２０・・・・・・ベース、２１・・・・・テーブル、２
４・・・・・・テーブルの往復移動手段、２９・・・・
巻型、３０・・・・・・巻芯支持ピン、３１・・・・・
・巻芯、３３・・・・・・巻型保持具、３８・・・・・
・巻型保持具の回転、位置決め手段、４７・・・・・・
巻型の突き上げ手段、５３・・・・・・線材の巻き始め
端部のクランパ、５４・・・・・・融着手段を構成する
電極、５５・・・・・・フライヤユニット、５９・・・
・・・フライヤ軸、７０・・・・・・フライヤ、８４・
・・・コイル形成部、８７・・・・・・フライヤ側フラ
ンジ、８９・・・・コイル押え、９１・・・・・コイル
群とステータヨークとの融着手段、１００・・・ステー
タヨータ保持具、１０４・・・・・・線材、１０５●◆
コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自己融着性皮膜を有する線材でコイルを形成する多
   極扁平形コイルの製造装置において；（Ａ）ベース上に
   配置され、かつコイル形成位置と、コイルとステータヨ
   ークとの融着位置とに移動しうるテーブルと；（Ｂ）前
   記テーブルに回転自在に支持され、かつ必要極数分の巻
   型を保持する巻型保持具と；（Ｃ）前記巻型保持具を間
   欠的に回転させ、かつ各巻型をコイル形成位置における
   巻線位置に位置決めする回転、位置決め手段と；（Ｄ）
   コイル形成位置で巻型１個を巻線位置に突き出す手段と
   ；（Ｅ）巻線位置で前記巻型に、設定幅および設定高さ
   に線材を巻回するフライヤユニットと；（Ｆ）必要極数
   分の巻型全部に線材を巻回した段階で、少なくとも同一
   巻型で巻回されたコイルの線材同士を融着する手段と：
   （Ｇ）コイルとステータヨークとの融着位置で、必要極
   数分のコイル群上にステータヨークを載置し、加圧し、
   かつ融着する手段と；を備えていることを特徴とする多
   極扁平形コイルの製造位置。