JPS6053548B2

JPS6053548B2 - 帯状シ−ト螺旋巻付装置

Info

Publication number: JPS6053548B2
Application number: JP6718681A
Authority: JP
Inventors: 宏原田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1981-04-30
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1985-11-26
Also published as: JPS57183254A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は無鉄芯電機子の製造等に使用する帯状シート
螺旋巻付装置に関するものである。

従来の無鉄芯電機子の製造原理を第１図ないし第５図を
用いて説明する。すなわち、第１図および第２図に示す
ように、多数本の素線１・・・、１’・・・を軸方向に
並べて形成した２つの円筒２、２’をそれぞれ準備し、
これら両円筒２、２’の各素線１・・・、１’ ・・
・の本数は予め同一に設定しておく（図では、それぞれ
３ｉ−３ｉ’〜１０ｉ−ｌ０ｉ’と、３ｊ一３ｊ’〜１
０ｊ〜１０ｊ’の計８本ずつ）。つぎに、一方の円筒２
を第３図に示すように正方向に捩り、さらに他方の円筒
２’は第４図に示すように逆方向に捩つて、それぞれ捩
り円筒１１、１２を形成する。ついで、第５図に示すよ
うに、捩り円筒１１を捩り円筒１２内に貫装する。この
場合、内外層の対応する素線１、１’を結合したときに
、各素線１、１’全体で１本の線となるようにするため
、両円筒１１、１２の一方の筒端においては、内外層が
相対応している素線（たとえば３ｊ６３ｉ）を対向配置
するとともに、他方の筒端では内外層どちらかの素線が
１本ずつずれるように配置して（たとえば３ｊ’と４ｉ
）、これら２個の捩り円筒１１、１２によりコイルユニ
ットを作成する。

最後に、捩り円筒１１、１２において径方向に対応して
いる内外層の各素線１、１’を両筒端で結合して、コイ
ルループ（→９ｊ’−１０ｉ’→１０ｉ→ｌ０ｊ−ｌ０
ｊ’→３ｉ’→３ｉ→３ｊ→３ｊ’→４ｉ’→４ｉ→劇
→壮→５ｉ’→）をもつ無鉄芯電機子を完成する。つぎ
に、無鉄芯電機子の具体的製造方法を第６図および第７
図を用いて説明する。

すなわち、第６図に示すように、多数本の線を重なり合
わないように整列化させた素線シート１３を、芯金体１
４に螺旋状に巻き付けて内層１５を形成し、ついで第７
図に示すように、内層１５の上から同本数の線て形成し
た素線シート１６を内層１５とは逆方向に螺旋状に巻き
付けて外層１７を形成し、こ・れら両内外層１５、１７
を単位コイル長Ｌごとに切断してコイルユニットを形成
し、各コイルユニットの両筒端において内層１５と外層
１７の相対応する線を接合して無鉄芯電機子を形成する
。第８図は、素線シートの巻付の具体的な方法を門説明
するための斜視図であり、軸方向に進退自在な硬質の長
軸ローラ１８と、この長軸ローラ１８に平行な短軸ロー
ラ１９を準備し、シート２０を両ローラ１８、１９間に
通してシート２０の先端を長軸ローラ１８の一端に固着
し、長軸ローラ′８を軸回りに回転させながら軸方向（
矢符Ａ方向）に移動させることにより、シート２０を短
軸ローラ１９で押圧しながら長軸ローラ１８の外周面へ
螺旋状に巻き付けていく。ところが、この装置によると
、第９図ａに示すように、短軸ローラ１９の送出力は円
周方向にしか作用しない。

言い換えれば、両ローラ１８，１９が回転した場合に、
両ローラ１８，１９間に挾まれたシート２０はローラ軸
の直角方向（矢符Ｂ方向）へ送られるにすぎない。これ
に対し、シート２０を長軸ローラ１８へ螺旋状に巻き付
けるには、シート２０を第９図ｂに示すようにローラ軸
と傾斜した矢符Ｃ方向へ送り出さねばならない。そのた
めには、第９図Ｃに示すように、シート２０を同図想像
線で示すように短軸ローラ１９に対して距離ｄだけ滑ら
せることが必要となる。しかし、短軸ローラ１９とシー
ト２０間には摩擦力がはたらくためにシート２０は円滑
に滑らず、その結果、シート２０を長軸ローラ１８へ螺
旋状に精度良く巻き付けるこができないという問題を有
していた。そこで、両ローラ間に挿入した帯状シートを
ローラ軸に対して斜め方向に円滑に送り出して精度良く
螺旋巻付できる帯状シート螺旋巻付装置が提案された。

すなわち、この帯状シート螺旋巻付装置は、第８図に示
す短軸ローラ１９に代えて、第１０図および第１１図に
示す短軸ローラ２１を用いている。この短軸ローラ２１
は、軸部２２の外周面に複数の笠状弾性リング体２３を
同心状に間欠的に縦列配置したものである。この場合、
軸部．２２は、第８図の長軸ローラ１８に平行に配置す
る。また、弾性リング体２３はゴム等で形成し、それら
の各凹部を長軸ローラ１８の前進方向（矢符Ａ方向）側
に揃えて縦列する。この弾性リング体２３の作用を第１
２図を用い．て説明す。

すなわち、同図ａに示すように平行四辺形をした弾性体
２４を想定してその下面を固定し、その弾性体２４へ同
図ｂに示すように上方より圧子２５で荷重ｐを加えると
、同図ｃに示すように弾性体２４はその傾斜方向へ弾性
変形する。−この場合、圧子２５と弾性体２４との間に
は摩擦力Ｆがはたらくため、圧子２５は弾性体２４の傾
斜に応じて第１２図の左方向に送られる。そのときの弾
性体２４の沈み量をｘで表わし圧子２５の送り量をｙで
表わす。この現象は、弾性体２４を圧子２５へ押し付け
たときにも同様に生じる。第１３図は、上記短軸ローラ
２１を長軸ローラ１８に圧接した状態を示す。この場合
、短軸ローラ２１の弾性リング体２３が第１２図の弾性
体２４に相当し、長軸ローラ１８が圧子２５に相当する
。したがつて、第１４図に示すように、短軸ローラ２１
を長軸ローラ１８に圧接すると、弾性リング体２３が長
軸ローラ１８に押圧されて矢符Ｄノ方向に弾性傾斜する
。そこで、両ローラ１８，２１間にシート２０（第８図
参照）を送り込むと、両ローラ１８，２１の回転により
シート２０力珀ーラ１８，２１の円周方向に送り出され
るとともに、弾性リング体２３の傾斜によりローラ軸方
向（矢符Ｄ方向）へも送り出され（第１２図の送り量ｙ
に相当）、こうしてシート２０が両ローラ１８，２１と
のそれぞれの接触面て滑りを起こすことなく、ローラ軸
に対し斜めに円滑にしかも精度良く送り出すことができ
る。したがつて、これら両ローラ１８，２１を用いて、
シート２０を長軸ローラ１８に螺旋状に精度良く巻き付
けることが可能となる。ところが、この帯状シート螺旋
巻付装置は、両ローラ１８，２１による軸方向送り量と
巻き込み量が短軸ローラ２１の形状によりほぼ定まつて
しまい、わずかに両ローラ１８，２１の押しつけ力を加
減することにより多少の調節ができるにすぎず、シート
の軸方向送り量および巻き込み量を自由に調節できない
という問題を有していた。

したがつて、この発明の目的は、両ローラ間に挿入した
帯状シートをローラ軸に対して斜め方向に円滑に送り出
して精度良く螺旋巻付でき、しかも帯状シートの軸方向
送り量および巻き込み量を自由に調節することができる
帯状シート螺旋巻付装置を提供することである。この発
明の原理を、第１５図ないし第１８図を用いて説明する
。

まず、第１３図および第１４図に示すように、短軸ロー
ラ２１を長軸ローラ１８へ圧接した状態を考える。ここ
で、短軸ローラ２１を軸部２２の回りに自転させるとと
もに長軸ローラ１８の回りに公転させると、シートの自
由な軸方向送り量と巻き込み量を得ることができる。そ
の詳細をつぎに説明する。ただし、ここではシートはす
でに長軸ローラ１８に円筒状に巻き付けられているもの
とする。第１５図は、短軸ローラ２１が相対する長軸ロ
ーラ１８の周囲を公転せずに自転のみしている状態を示
す（長軸ローラ１８は短軸ローラ２１と同一速度で反対
方向に自転している）。

両ローラ２１，１８の点Ｍ，ＮはそれぞれＭ″，Ｎ″へ
移動する。この楊合、短軸ローラ２１の軸方向送りに寄
与した円弧はＭＭ″であり、かつシートの巻き込みに寄
与した円弧もＭＭ″＝ＮＮ″である。すなわち、この条
件では、短軸ローラ２１の形状により定まつた軸方向送
り量および巻き込み量が得られることになる。第１６図
は、第１５図において長軸ローラ１８の回転を止めた場
合である。

この場合は、短軸ローラ２１上のＭ点はＭ″点へ移動す
るが長軸ローラ１８上のＮ点は移動しない。すなわち、
短軸ローラ２１が長軸ローラ１８と接触しながら回転（
公転）した円弧部分ＲＭ″分に相当する軸方向送り量が
得られる。これに対し、長軸ローラ１８は回転していな
いため、長軸ローラ１８へのシートの巻き込みはなく、
結局、シートは軸方向へのみ送られることになる。第１
７図は、短軸ローラ２１に公転と自転を同じ向きに同数
与えた場合である。

この場合は、短軸ローラ２１上のＭ点と長軸ローラ１８
上のＮ点は互いに接したままＭ″，Ｎ″に移動する。つ
まり、長軸ローラ１８に対して短軸ローラ２１は回転し
ないのと同じ状態になり、シートは軸方向へは送らない
。しかし、円弧ＭＭ″＝ＮＮ″分だけ巻き込まれること
になる。第１８図は、短軸ローラ２１の公転に対して自
転を大きくした場合である。

ただし、ここではシートの巻き込み方向と短軸ローラ２
１の公転方向とが逆の場合であるが、同一方向へ回転す
る場合も同様てある。この場合は、短軸ローラ２１の軸
方向送りに寄与した円弧Ｍ″Ｒに対してシートの巻き込
み量はＮＮ″のみである。すなわち、第１５図の場合に
比べて、軸方向送りに寄与した短軸ローラ２１の円弧と
シート巻き込み量の比は、１：１からＭ″Ｒ：ＮＮ″に
改善されたことになる。したがつて、この場合は、公転
をしない第１５図の場合に比べてより大きな軸方向送り
量が得られる。第１９図は、この発明の一実施例を示し
たもので、長軸ローラ２６と、３個の短軸ローラ２７と
、これら短軸ローラ２７の自転速度および公転速度を調
節する短軸ローラ駆動手段２８を備える。長軸ローラ２
６および短軸ローラ２７は、第１３図に示す長軸ローラ
１８および短軸ローラ２１とそれぞれ同一構成である。

短軸ローラ駆動手段２８は、自転用駆動歯車２９に自転
用伝達歯車３０を噛合するとともに、公転用駆動歯車３
１に公転用伝達歯車３２を噛合し、自転用伝達歯車３０
の中心から突設した支軸３３を公転用伝達歯車３２の中
央穴３２ａに通して支軸３３先端に太陽歯車３４を固着
し、公転用伝達歯車３２に３本の回転軸３５を枢結して
その先端に遊星歯車３６を固着するとともにそれら遊星
歯車３６を太陽歯車３４に噛合させ、さらに各遊星歯車
３６と各短軸ローラ２７の軸部をそれぞれユニバーサル
ジョイント機構３７によつて連結したものである。

いま、自転用伝達歯車２９を一方向に回転駆動すると、
伝達歯車３０および太陽歯車３４が逆方向に回転し、遊
星歯車３６で回転方向を元に戻して、ユニバーサルジョ
イント機構３７により短軸ローラ２７が駆動歯車２９と
同一方向に回転する。

したがつて、自転用駆動歯車２９の回転速度および回転
方向を調節することにより短軸ローラ２７の自転速度お
よび自転方向を調節することができる。一方、公転用駆
動歯車３１を一方向に回転駆動すると、公転用伝達歯車
３２が逆方向に回転して”遊星歯車３６が太陽歯車３４
の回りを公転し、それに伴い短軸ローラ２７も長軸ロー
ラ２６の周囲を公転する。

したがつて、公転用駆動歯車３１の回転速度および回転
方向を調節することにより短軸ローラ２７の公転速度お
よび公転方向を調節す・ることができる。このように、
両駆動歯車２９，３１の調節によつて短軸ローラ２７の
公転および自転の速度並びに方向をそれぞれ調節できる
ため、即述の発明の原理（第１５図ないし第１８図）て
説明したよう）に、シートの軸方向送り量および巻き込
み量を自由に調節することができる。

もちろん、短軸ローラ２７の弾性リング体（第１３図の
弾性リング体２３に相当）の作用で、両ローラ２６，２
７間に挿入したシートをローラ軸に対して斜め方向に円
滑に送り出して長軸ローラ２６へ精度良く螺旋巻付する
こともできる。なお、短軸ローラ２７は、上記実施例の
もののみに限定されず、つぎのような種々の変形態様の
ものが考えられる。

すなわち、第２０図および第２１図に示す短軸ローラ２
７ａは、軸部２２ａの外周面に沿つて、断面平行四辺形
の弾性突条体２３ａを螺旋状に延設し、すなわち弾性突
条体２３ａ間にねじ状の溝３８を形成して、弾性突条体
２３ａのたわみによる送りねじの効果を加えようとする
ものである。第２２図ないし第２４図の短軸ローラ２７
ｂ，２７ｃ，２７ｄは、それぞれ第１３図に示す笠状弾
性リング体２３の断面形状を変形して、皿状弾性リング
体２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとしたものである。第２５図
ａの短軸ローラ２７ｅは、円板状の弾性リング体２３ｅ
を用いているが、同図ｂに示すように長軸ローラ２６へ
斜め方向から押しつけるようにして弾性リング体２３ｅ
を傾斜状態にセッティングする。さらに、第２６図ない
し第３０図に示すように、軸芯３９に、筒状スペーサ４
０と皿状弾性リング体４１を交互に配列固着した短軸ロ
ーラ４２を使用してもよい。

この短軸ローラ４２は、第３１図および第３２図に示す
ように長軸ローラ２６へ圧接させれば、弾性リング体４
１が長軸ローラ２６の進出方向へ弾性傾斜するため、上
記実施例と同様、両ローラ４２，２６によりシート２０
（第８図）をローラ軸に対し斜め方向に円滑に送り出す
ことができる。その場合、筒状スペーサ４０の材質を金
属やゴムなどに変えることにより、あるいはその寸法を
変えることにより、短軸ローラ４２全体の弾性力を変え
ることが可能となる。また、弾性リング体４１や筒状ス
ペーサ４０の数を増減し、あるいはそれぞれの厚さを変
えることにより、短軸ローラ４２の全長や弾性力を変え
ることもできる。第３３図ないし第３５図は、第３１図
に示す弾性リング体４１の変形例である他の弾性リング
体４１ａ，４１ｂ，４１ｃをそれぞれ示す。

いずれも、一様な弾性傾斜方向と大きな送り量を得られ
−ることを狙つたものである。また、第３６図に示す弾
性リング体４１ｄは円板状であるが、第３７図に示すよ
うに、長軸ローラ２６に斜め方向から押し付けるように
してセッティングする。以上のように、この発明の帯状
シート螺旋巻付装置は、軸回りに自転しながら軸方向へ
前進駆動自在な帯状シート巻付用長軸ローラと、この長
軸ローラに平行に配した軸部の外周面へ略円周方向に弾
性突条体を延設したものでその弾性突条体を前記長軸ロ
ーラの側面へ圧接して長軸ローラの前進方向へ弾性傾斜
させた帯状シート巻付ガイド用ノ短軸ローラと、この短
軸ローラの自転速度および長軸ローラ回りの公転速度を
それぞれ調節自在な短軸ローラ駆動手段とを備えたため
、両ローラ間に挿入した帯状シートをローラ軸に対して
斜め方向に円滑に送り出して精度良く螺旋巻付でき、し
．かも帯状シートの軸方向送り量および巻き込み量を自
由に調節することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は従来の無鉄芯電機子の製・造原理
説明図、第６図および第７図はその具体的製造方法説明
図、第８図は従来の素線シートの巻付の具体的な方法を
示す斜視図、第９図はその欠点を説明するための説明図
、第１０図は提案例に用いる短軸ローラの斜視図、第１
１図はその断面図、第１２図は弾性リング体の作用説明
図、第１３図は提案例の斜視図、第１４図はその断面図
、第１５図ないし第１８図はそれぞれこの発明の原理説
明図、第１９図はこの発明の一実施例の斜視図、第２０
図ないし第２５図はそれぞれ短軸ローラの変形態様を示
す説明図、第２６図は短軸ローラの他の変形態様を示す
斜視図、第２７図はその断面図、第２８図ないし第３０
図はそれぞれその構成部材を示す図、第３１図は両ロー
ラの圧接状態を示す斜視図、第３２図は、その断面図、
第３３図ないし第３７図はそれぞれ短軸ローラの変形態
様を示す説明図である。１８，２６・・・長軸ローラ、２１，２７，２７ａ〜２
７ｅ，４２・・・短軸ローラ、２２，２２ａ・・・軸部
、２３，２３ｂ〜２３ｄ，４１，４１ａ〜４１ｄ・・・
弾性リング体（弾性突条体）、２３ａ・・・弾性突条体
、２８・・・短軸ローラ駆動手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１軸回りに自転しながら軸方向へ前進駆動自在な帯状
シート巻付用長軸ローラと、この長軸ローラに平行に配
した軸部の外周面へ略円周方向に弾性突条体を延設した
ものでその弾性突条体を前記長軸ローラの側面へ圧接し
て長軸ローラの前進方向へ弾性傾斜させた帯状シート巻
付ガイド用短軸ローラと、この短軸ローラの自転速度お
よび長軸ローラ回りの公転速度をそれぞれ調節自在な短
軸ローラ駆動手段とを備えた帯状シート螺旋巻付装置。