JPS6142502B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気洗濯機や扇風機に使用されるモ
ータのように、段階的に回転速度の切替えが行え
るようにした可変速モータに用いるステータコイ
ルの渡り線およびタツプ線を巻線工程中に処理す
る装置に関するものである。

モータ用ステータコイルを巻線する装置とし
て、従来、ステータコイルの極数に対応する数の
巻枠の全てに、コイルを巻回したのち各巻枠のコ
イルを同時に、コイル挿入装置へ移し替えるよう
にした巻線装置が提案されている。すなわち、単
一の基板に、その中心から放射方向に摺動自在に
複数の巻枠を備え、前記各巻枠を基板の中心から
遠ざかる方向に位置決めした状態で、基板をイン
デツクス回転させ、各巻枠を順次フライヤの回転
円周内に位置決めすることにより、コイルの極間
を切断することなく、各巻枠にコイルを連続して
巻回する。そして、全ての巻枠にコイルが巻回さ
れたのち、各巻枠の基板の中央に位置決めした状
態でコイル挿入装置のブレードと各巻枠を組合
せ、巻枠を縮小させてコイルの緊張をときコイル
をプツシヤーで巻枠からコイル挿入装置のブレー
ドの間に落し込むようになつている。

このような装置において、コイルの始端とコイ
ルの終端の間に数個の中間タツプを形成して、コ
イルを数個に分割し、コイルの始端（分割した第
１コイルの始端）と前記中間タツプもしくはコイ
ルの終端（分割した最後のコイルの終端）の間に
選択的に電流を印加して、回転子の速度を切替え
るような可変速モータのステータコイルを巻回す
る場合には、たとえば、回転速度を４段階に切替
えるとすると、コイルの始端と終端の間を第１、
第２、第３、第４コイルの４個に分割し、第１コ
イルの終端と第２コイルの始端、第２コイルの終
端と第３コイルの始端、および第３コイルの終端
と第４コイルの始端を各々引出して接続し、第
１、第２、第３の３本の中間タツプを形成する
が、第１コイル〜第４コイルを巻く毎に、各々の
コイルの始端と終端を引出し、各引出線に予じめ
定められたマークを付け、巻線終了後に、所定の
引出線を接続して中間タツプを形成したのち、巻
枠からコイル挿入装置へコイルを移すことにな
る。したがつて、可変速モータ用のステータコイ
ルのように、中間タツプを引出すようなコイルの
巻線では、作業性が悪くなる欠点がある。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、中間タツプを自動的に引出すようにして、
分割されたすべてのコイルを連続して、巻回する
作業性のよい、可変速モータ用ステータコイル巻
線装置のタツプ線処理装置を提供するにある。

上記目的を達成するため、本発明においては、
回転中心が水平になるように配置されたフライヤ
と、このフライヤに対向するように配置された垂
直な回転中心を持つターレツトヘツドに、基台上
に所要数の巻枠を放射方向に配置した巻線搬送治
具を回転および着脱自在に配置した巻線手段を設
け、巻線搬送治具をインデツクス回転させて、各
巻枠を前記フライヤの回転円周内に順次位置させ
て各巻枠にコイルを巻回するようにしたステータ
コイルの巻線装置で、巻線搬送治具上の巻枠に巻
かれたコイルの終端とフライヤの間に張られた線
材と対向し、かつ進退および回転自在に配置され
たくわえ部を備えたタツプ処理手段を設け、前記
線材を握みフライヤから線材を引出しつつ握み部
材を回転させ、コイルの終端の引出し線とフライ
ヤから引出された線材をより合わせて中間タツプ
を形成するようにしたことを特徴とする。

以下本発明の実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図と第２図は、本発明を４極４段切替え可
変速モータ用ステータコイルの巻線に適用したと
きの巻枠の配置および巻枠への巻線状態の一実施
例を示すものである。

巻線は第１コイル５、第２コイル６、第３コイ
ル７、そして第４コイル８の順で行い、各コイル
では、第１巻枠１、第２巻枠２、第３巻枠３、そ
して第４巻枠４の順で巻線し、第４巻枠４への巻
線が終了したら次のコイルの第１巻枠１の巻線を
行う。そして、第４コイル８の第４巻枠４の巻線
ですべての巻線が終了する。ここで、同一コイル
間における第１巻枠１と第２巻枠２、第２巻枠２
と第３巻枠３、そして第３巻枠３と第４巻枠４間
を結ぶ電線を渡り線と称す。また、第１コイル５
の第４巻枠４と第２コイル６の第１巻枠１、第２
コイル６の第４巻枠４と第３コイル７の第１巻枠
１、そして、第３コイル７の第４巻枠４と第４コ
イル８の第１巻枠１間を結び一部を所定回数撚つ
た電線をタツプ線と称す。なお、タツプ線１１，
１２，１３は、撚り回数を変えて、撚り部の長さ
を変えることによつて第何番目のコイルと、第何
番目のコイル間のタツプ線か区別することができ
るため、コイルの始端と終端を引出してマークを
付けるなどの作業が不要である。

第３図ないし第６図において、可変速モータ用
ステータコイルの巻線装置は、複数の巻枠１，
２，３，４を所定の間隔で放射方向に持した巻線
搬送治具１５と、ベース１６上に垂直な軸心を中
心として回転自在に支持されたターレツトヘツド
１７と、このターレツトヘツド１７と対向し、タ
ーレツトヘツド１７に取付けられた巻線搬送治具
１５の巻枠１，２，３，４，に所要のコイルを巻
回するフライヤ１８を備えた巻線手段１９から成
つており、本発明のタツプ線処理装置は、前記巻
線手段１９に付設されている。

前記巻線搬送治具１５は第１図と第２図に示す
如く、巻線搬送治具１５を前記巻線手段１９に着
脱自在に結合する結合部２０と、コイルを巻回す
るための４個の巻枠１，２，３，４と、この巻枠
１，２，３，４，を90゜づつインデツクスして巻
線位置に係止する係止手段（図示せず）、巻枠
１，２，３，４に巻かれたコイル９の始端および
終端の端末線を保持する一対の保持部材２２，２
３とから成る。

前記巻枠１，２，３，４，は各々２分割された
構造になつており巻線時には２分割された巻枠を
離間させた状態で巻き、巻かれたコイルを外すと
きは、図示しない手段により一方の巻枠を倒し、
コイルの緊張をゆるめて、コイルの取り出しを容
易にするようになつている。

前記端末線の保持部材２２，２３は、板状の弾
性材の中央を巻枠１，２，３，４に巻回する線材
２６の直径より小さな間隔でＵ字状に析曲げたも
ので、その析曲部がベース２０の外周部に形成さ
れた溝２４，２５の中央に位置するようにベース
２０、に固定されている。

前記巻線手段１９は、第３図ないし第６図に示
すように、巻線を行なうための巻付手段３０と、
前記巻線搬送治具１５を保持し、巻枠および巻線
搬送治具１５のインデツクスを行なう位置決め手
段３１とから成る。

巻付手段３０は、ベース１６上に配置されてい
る。ベース１６上に立設された支柱３２には、一
対のガイドバ３３が平行に固定されている。前記
ガイドバ３３にブツシユ３４を介して摺動自在に
支持されたシヤフトボツクス３５には、ベアリン
グ３６を介して、フライヤ軸３７が前記ガイドバ
３３と平行に、かつ、回転自在に支持され、フラ
イヤ軸３７の一端には、フライヤ１８が固定され
ている。そして、フライヤ１８は、前記支柱３２
の穴３８を貫通して突出し得るようになつてい
る。また、前記フライヤ軸３７の他の一端には、
スプライン部３９が形成され、前記支柱３２に回
転自在に支持されたスプライン軸受４０と摺動自
在に嵌合している。さらに、前記スプライン部３
９の端部には、プーリ４１が摺動可能に嵌合して
いる。前記ベース１６には、前記フライヤ１８を
回転駆動するためのモータ４２が固定され、その
回転軸には、プーリ４３が固定されている。そし
て、プーリ４３とプーリ４１の間はベルト４４で
結合されている。したがつて、モータ４２が回転
すると、フライヤ１８が回転する。前記ベース１
６の一端には、支柱３２と平行に支柱４５が立設
され、この支柱４５には、一端にローラ４６を回
転自在に支持したアーム４７が、前記フライヤ軸
３７とほぼ同じ高さになるように取付けられてい
る。前記ローラ４６の下方には、ワイヤパツク４
８が置かれている。そして、ワイヤパツク４８か
ら引き出された線材２６は、前記ローラ４６によ
つて案内され、フライヤ軸３７を貫通し、フライ
ヤ１８の先端から引出され、前記巻線搬送治具１
５の巻枠１，２，３，４に巻回される。前記ベー
ス１６上には、前記支柱３２に接するように台４
９が配設されている。この台４９上には、送りね
じ５０とガイド５１が各々軸受５２によつて平行
に支持されている。前記送りねじ５０の一端に
は、プーリ５３が固定され、台４９の下に固定さ
れたモータ５４の回転軸に固定されたプーリ５５
との間をベルト５６で結合されている。前記送り
ねじ５０と螺合するナツト５７および前記送りね
じ５０とガイドバ５１に摺動自在に嵌合する軸受
５８を形成した摺動台５９が配置され、モータ５
４の回転によつて前記フライヤ軸３７の軸方向に
摺動するようになつている。前記摺動台５９に
は、一対の軸受６０によつてスプライン軸６１が
支持されている。このスプライン軸６１には、摺
動可能なプーリ６２と固定されたプーリ６３が支
持されている。前記プーリ６２は、前記台４９上
に配設されたモータ６４の回転軸に固定されたプ
ーリ６５との間がベルト６６で結合されている。
したがつて、摺動台５９の移動にかかわりなく、
モータ６４の回転はスプライン軸６１およびプー
リ６３に伝達される。減速機６７は、移動台５９
上に固定されている。この減速機６７の入力軸に
はプーリ６８が固定され、ベルト６９で前記プー
リ６３と結合されている。また、減速機６７の出
力軸には、板カム７０が固定されている。この板
カム７０に形成されたカム溝７１には、カムロー
ラ７２が摺動自在に嵌合している。このカムロー
ラ７２は、アーム７３に回転自在に支持されてい
る。そして、このアーム７３は、ブツシユ７４を
介して前記支柱３２を摺動自在に貫通し、シヤフ
トボツクス３５に結合されている。したがつて、
モータ６４を回転させると、減速機６７を介して
板カム７０が回転し、カム溝７１でカムローラ７
２を移動させるので、アーム７３が摺動して、シ
ヤフトボツクス３５を移動させて、フライヤ１８
のトラバースを行なう。

前記位置決め手段３１は前記ベース１６上に支
持部材７５を介して回転可能に支持されたターレ
ツトヘツド１７を備えている。このターレツトヘ
ツド１７は、ベース１６内に配置された駆動用の
モータ７６と、このモータ７６によつて駆動され
るゼネバ機構７７とによつて駆動され、90゜づつ
インデツクス回転させられる。前記ターレツトヘ
ツド１７の４つの面には巻線搬送治具１５を着脱
自在に保持する保持手段（図示せず）とこの保持
手段を回して、巻線搬送治具１５をインデツクス
回転させるインデツクス手段（図示せず）が配置
されている。前記ターレツトヘツド１７の上端に
はハウジング７８がベアリングを介して支持さ
れ、このハウジング７８は連結棒７９で前記支柱
３２に結合されている。したがつて、ターレツト
ヘツド１７が回転しても、ハウジング７８は回転
しない。前記ハウジングには、シリンダが固定さ
れており、前記保持手段の駆動を行う。また前記
ベース１６にはターレツトヘツド１７の下側に前
記インデツクス手段を駆動するためのシリンダが
固定されており、前記巻線搬送治具１５をインデ
ツクス回転させる。

前記タツプ線処理装置８０は、第７図ないし第
８図に示すように、中間タツプ１１，１２，１３
を引出すためのタツプ線引出手段８１と、極間の
渡り線１０を押えて、フライヤ１８と、渡り線１
０の当接を防止するための渡り線押え手段８２と
を備えている。タツプ線引出手段８１および渡り
線押え手段８２は、前記巻付手段３０の支柱３２
に固定された軸受８３に摺動自在に支持された一
対のガイドバ８４の各一端に結合された可動ベー
ス８５に支持されている。この可能ベース８５に
は、ラツク８６が前記ガイド８４と平行に植設さ
れている。このラツク８６と噛合うピニオン（図
示せず）は、前記支柱３２に取付けられたモータ
８７によつて保持されている。したがつて、モー
タ８７の回転により、ピニオンが回転してラツク
８６を動かし、可動ベース８５を移動させるよう
になつている。前記タツプ線引出し手段８１は、
前記可動ベース８５に固定されたベース８８に支
持されている。このベース８８の両端には、一対
の支持板８９，９０が固定され、その間に一対の
ガイドバ９１が配置されている。このガイドバ９
１には、スライドブロツク９２が摺動自在に支持
され、支持板８９に支持されたシリンダ９３のロ
ツドに結合されている。前記スライドブロツク９
２には、スライドベース９４が固定されている。
このスライドベース９４の一端には、保持ブロツ
ク９５が固定されている。この保持ブロツク９５
を回転自在に貫通する軸９６の一端には、固定爪
９７と可動爪９８が支持され、スプリング９９の
抗張力によつて、常時、固定爪９７と可動爪９８
が閉る方向に付勢されている。可動爪９８には、
開口用のピン１００が植設され、固定爪９７を貫
通して突出している。一方、前記保持ブロツク９
５に保持されたモータ１０１の回転軸が、前記軸
９６に結合され、モータ１０１の回転により、固
定爪９７および可動爪９８が回転するようになつ
ている。また、前記保持ブロツク９５に、中央部
を回転自在に支持されたラチエツト１０２が、軸
９６と対向するように設けられ、スプリング１０
３で軸９６と係合するように配置されている。前
記保持ブロツク９５の上端には、シリンダ１０４
が支持されている。また、可動爪９８開口用のレ
バ１０５が回転自在に支持され、一端が前記ピン
１００と対向し、他の一端はシリンダ１０４のロ
ツドと対向している。したがつて、シリンダ１０
４を作動させ、レバ１０５を押すと、ピン１００
を介して可動爪９８が押下げられ、固定爪９７と
可動爪９８のくわえ部が開口する。またシリンダ
１０４の作動によつてロツドを後退させると、ス
プリング１０３の抗張力によつてくわえ部を閉じ
線材２６をくわえることができる。そして、線材
２６をくわえた状態でモータ１０１を作動させる
と、コイルの終端とフライヤ１８から引出された
線材をより合わせて、中間タツプ１１，１２，１
３を形成することができる。前記スライドブロツ
ク９２には、ワイヤ１０６が結合され、このワイ
ヤ１０６の他の一端には錘り１０７が結合されて
いる。該錘り１０７は、タツプ線１１，１２，１
３、形成時に、線材２６が切れるのを防止するた
めに、シリンダ９３の空気圧を開放して、スライ
ドブロツク９２がガイドバ９１方向に微小の力で
移動できるようにするための、バランスウエイト
である。前記ワイヤ１０６は、支持板８９を貫通
し、支持板８９のブラケツト１０８に回転自在に
支持されたリール１０９に掛けられている。ま
た、錘り１０７は、前記可動ベース８５から突出
するアーム１１０に支持された円筒状のガイド１
１１の中に挿入されている。

前記渡り線押え手段８２は、前記可動ベース８
５に固定されたベース１１２によつて支持されて
いる。このベース１１２にブラケツト１１３を介
して取付けられたシリンダ１１４のロツド１１５
の一端には、継手１１６が固定されている。前記
ベース１１２の上端には、箱状のガイド１１７が
取付られ、渡り線１０の押え板１１８が摺動自在
に支持されている。この押え板１１８の一端は、
前記継手１１６に固定され、シリンダ１１４の作
動によつて押え板も移動するようになつている。
なお、押え板１１８は、シリンダ１１４が作動し
て、渡り線１０側に移動したとき、渡り線１０を
フライヤ１８と当接しない位置まで押し下げるた
めに先端に傾斜部１１９を設けてある。

上記構成において、巻線搬送治具１５の巻枠
１，２，３，４を巻線位置に係止させる。この状
態で巻線搬送治具１５の軸２１を巻線手段１９の
ターレツドヘツド１７の中空軸に挿入し取り付け
る。

そして、ターレツトヘツド１７のインデツクス
回転により、巻枠１，２，３，４をフライヤ１８
に対向させる。ついでモータ５４を作動させ、フ
ライヤ１８を巻始め位置まで前進させる。そし
て、フライヤ１８の先端のノズルから出た線材２
６を保持部材２２に挿入し、固定した後、モータ
４２とモータ６４を作動させ、フライヤ１８の回
転およびトラバースにより巻枠１，２，３，４に
線材２６を巻き始める。１個目の巻枠１に所定数
の巻線が終ると、巻線搬送治具１５を回転させ、
次の巻枠２をフライヤ１８に対向させる。ついで
モータ６４の作動によつて、フライヤ１８を巻始
め位置へ移動させる。すると、タツプ線処理装置
８０のモータ８７を作動させ、可動ベース８５を
所定の位置まで前進させたのち、渡り線押え手段
８２のシリンダ１１４を作動させ、第１１図に示
すように極間の渡り線１０を押え板１１８で押
し、渡り線１０を前記フライヤ１８の回転円周外
に押出す。この状態で、モータ４２と６４を作動
させ、フライヤ１８を回転およびトラバースさせ
て次の巻線を行なう。そして、所定数の巻線が終
ると押え板１１８は、シリンダ１１４の作動によ
つて後退する。このような操作をくり返し、４個
の巻枠１，２，３，４に各々コイルを形成する。
そして、押え板１１８が後退し、再び最初の巻枠
１がフライヤ１８と対向する位置に来ると、シリ
ンダ１０４が作動して、第１３図ａに示すように
固定爪９７と可動爪９８を開き、その開口部を第
１０図ａに示す位置から第１０図ｂおよび第１３
図ｂに示すように、前記フライヤ１８の出口近く
で線材２６をはさむ位置へシリンダ９３が動作し
て前進させる。そして、シリンダ１０４の作動に
よつて、第１３図ｃに示すように固定爪９７と可
動爪９８を閉じて線材２６を挾持する。この状態
で、シリンダ９３の作動により第１０図ｃに示す
ように固定爪９７と可動爪９８を後退させて、フ
ライヤ１８から所要量の線材２６を引出す。そし
て、シリンダ９３の圧縮空気の供給口を大気に連
通させたのち、モータ１０１を作動させ、第１０
図ｄおよび第１３図ｄに示すように固定爪９７と
可動爪９８を回転させて、４個目の巻枠４に巻か
れたコイルの終端とフライヤ１８から引出された
線材２６をより合せて、タツプ線１１を形成す
る。このとき、線材のより合せによつて固定爪９
７と可動爪９８に張力が働くが、シリンダ９３が
自由に動く状態になつているので、固定爪９７と
可動爪９８は張力の作用する方向に移動して行
く。またタツプ線１１，１２，１３は、それぞれ
のよりの長さを変えることによつて、どのコイル
間を結ぶものか区別することができるタツプ線１
１が形成されると、巻線手段１９のモータ４２，
６４が作動して第１０図ｅに示すように次の巻線
を開始する。すると、前記モータ１０１が逆転し
て、ラチエツト１０２により固定爪９７と可動爪
９８を定位置で止めた状態で、前記シリンダ１０
４が作動して、可動爪９８を押し下げ中間タツプ
を放し、シリンダ９３の作動により待機位置へ戻
る。そしてモータ８７を逆転させ可動ベース８５
を、次のコイルの渡り線処理と、タツプ線処理を
行う位置まで後退させる。

上述の操作をくり返して所要のコイルが全て形
成されると、モータ７６の作動によつて、ターレ
ツトヘツド１７が回転し、次の巻線搬送治具１５
がフライヤ１８と対向され、巻線が開始される。
巻線された巻線搬送治具１５は、巻線位置から
180゜インデツクスされた位置で、ターレツトヘ
ツド１７上にある巻線搬送治具１５の保持手段の
シリンダを作動させて、巻線搬送治具１５の保持
を解除して、取り外し、コイル挿入装置へ移し、
コイル９をコイル挿入装置のブレードに移した
後、再びターレツトヘツド１７に取り付ける。な
お巻線搬送治具１５をターレツトヘツド１７から
取り外す前に、次の巻線搬送治具１５との治具間
の渡り線を切断して、終端線と始端線を形成し、
それぞれ、保持部材２２，２３にコイル９がほぐ
れないように固定する。

一方、軸９６の一部に設けたラチエツト１０２
は、固定爪９７と可動爪９８が線材２６をくわえ
るために前進するとき、固定爪９７と可動爪が線
材２６を加えられるように線材２６の張り方向と
固定爪９７と可動爪９８の先端のくわえ部が平行
になるように位置決めするものであり、モータ１
０１をタツプ線１１，１２，１３のより方向と逆
方向に軸９６が１回転するのに要する時間以上回
転させて、レバー１２０をラチエツト１０２に当
てて固定爪９７と可動爪９８の位置決めをしたの
ち、シリンダ１０４を作動して、レバー１０５を
押すことによつてピン１００を押し下げ、可動爪
９８を固定爪９７から離しくわえ部を形成する。
この状態でシリンダ９３を作動して、線材２６を
くわえる位置まで前進する。そして、シリンダ１
０４を作動させ可動爪９８を閉じて、線材２６を
くわえる。その後、シリンダ９３を作動させ、元
の位置まで戻したのちモータ１０１を所定時間回
転させ線材２６をより合わせて、タツプ線１１，
１２，１３を成形する。このタツプ線１１，１
２，１３はそれぞれよりの時間を変えることによ
つて、何番目のタツプ線か区別できる。

固定爪９７と可動爪９８は、線材２６をより終
つたとき、どの方向を向いているのかわからな
い。そこでラチエツト１０２を設けて、前進する
とき必ず線材２６をくわえられるようにした。

以上述べた如く、本発明によれば、複数個の巻
枠を放射方向に配置した巻線搬送治具を設け、こ
の巻線搬送治具巻枠を所定の位置に位置決めし得
るようにしたターレツトヘツドと、前記巻枠に対
し回転および摺動可能に配置されたフライヤを備
え、巻枠に線材を巻回してコイルを形成する巻付
手段とから成る巻線手段に、前記フライヤから引
出された巻枠に達する線材を挾持して引出し、よ
り合せて中間タツプを形成するタツプ線引出手段
と、巻枠間の渡り線を押えてフライヤとの当接を
防止する渡り線押え手段を設けることにより、可
変速モータ用のステータコイルを自動的に形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、巻線搬送治具の平面図、第２図は第
１図の側面図、第３図は、本発明を用いた巻線装
置の平面図、第４図は、第３図の側面図、第５図
は、巻線装置における巻線手段の平面図、第６図
は、第５図の側面図、第７図は、本発明のタツプ
線処理装置の斜視図、第８図は、タツプ線処理装
置の拡大図、第９図は、渡り線押え手段の拡大
図、第１０図は、タツプ線処理過程を示す工程
図、第１１図は、渡り線押え状態を示す側面図、
第１２図は、タツプ線をより合せるための機構を
示す拡大図、第１３図は、握み部材の動作を示す
工程図である。 １〜４……巻枠、９……コイル、１５……巻線
搬送治具、１７……ターレツトヘツド、１８……
フライヤ、１９……巻線手段、３０……巻付手
段、３１……位置決め手段、８０……タツプ線処
理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の巻枠を所定の間隔で放射方向に配置
   した巻線搬送治具を設け、この巻線搬送治具上の
   巻枠を所定の位置に位置決めし得るようにしたタ
   ーレツトヘツドと、前記巻枠に対し回転および摺
   動可能に配置されたフライヤを備え、巻枠に線材
   の巻線用部分を巻回して、コイルを形成する巻線
   手段とから成る巻線装置に付設され、所定数の巻
   線終了後前記フライヤから引出され巻枠に達する
   線材のタツプ形成用部分のほぼ中央部を挾持して
   引出し、より合わせて中間タツプを形成する前後
   進および回転可能なくわえ部を備えたタツプ線引
   出手段と、巻枠間の渡り線を押える押え板を備
   え、渡り線とフライヤとの当接を防止する渡り線
   押え手段とから成ることを特徴とする可変速モー
   タ用ステータコイル巻線装置のタツプ線処理装
   置。