JPS6334705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコイル巻き作業に用いる方法および機
械に関するもので、特に電動機等の回転電気機械
の磁気鉄心に設置する巻線を巻く作業に有益な方
法および機械に関するものである。

巻線機および巻線法に関しては既にさまざまな
特許発明が存在しており、実際に製造されている
機械も大なり小なりこれらの特許発明の内容と呼
応するものである。この種の特許発明としては、
たとえば米国特許第3557432号や同第3625261号を
あげることができる。

そしてこれらの特許において開示されている機
械を使用してみると、固定子鉄心の積厚（軸方向
の寸法）の異なるのに応じて、そのような種々の
積厚の鉄心に適したサイズあるいは厚さのコイル
を巻き上げることのできるように調節可能な構造
になつていると非常に好都合であることがわか
る。

現実に一定範囲内の積厚の鉄心に適したコイル
を巻くことのできるようにしたコイルサイズの調
節が可能な巻線機が開発されているが、現在のと
ころ調節可能な範囲が限定されている。その理由
の一つは巻線機のコイル巻型、コイル収容機構お
よび導線供給機構相互間の位置関係が偏心的であ
つて、鉄心の積厚の相違に応じて行う巻線機の調
節の範囲が一定限定を超えると偏心関係が悪化す
る。たとえば鉄心の積厚が大きいのでそれに応じ
て巻線のコイル辺の長さを大きくとろうとすれ
ば、コイル巻型と導線供給器との間の偏心関係を
より大きく設定しなければならなくなる。その結
果巻線速度を遅くする必要が生じてくる。巻線機
においては巻型の一部をコイル収容機構と整合状
態に配置する必要があるので、上に述べたような
偏心関係は避けることのできないものだと考えら
れてきた。従つて巻線法および巻線機としては、
巻型と導線供給器とを同心関係に維持し、かつ巻
型の少なくとも一部とコイル収容機構と定められ
た整合状態に保ちながらも、巻型によるコイル巻
きサイズを最大限に調節できる構成のものであれ
ば非常に好都合である。

最近では巻型上でコイルを巻き上げつつ、既に
巻かれたコイルを巻型からコイル収容機構に送り
出して行く巻線法や巻線機（shedder winderと
呼ばれている）が開発されている。たとえば米国
特許明細書第3510939号、同第3579818号、同第
35222650号、同第3742596号、同第3579791号に開
示されている技術がその例である。このタイプの
巻線機や巻線法を改良して、巻型と導線供給器と
しての巻上フライヤとを同心的に配置すると共
に、巻型がフライヤ・アームの回転路の範囲内で
可能な最大距離まで分散拡大した場合でも、巻型
の少なくとも一部がコイル収容機構と整合状態に
あるようにした構造のものが開発されている。

コイルの巻上げと送り出しとを同時に行う上述
の巻線機では、コイル収容装置と、巻型の構成部
品の少なくとも一つとが相互に入れ子式にはまり
合つた状態になければならないので、コイル収容
装置と巻型とを整合関係に配置および保持するこ
とは極めて重要な要件である。

上掲の一連の米国特許に開示されている巻線機
では、一つまたはそれ以上のコイル収容機構を備
えており、各収容機構には複数のコイル収容ギヤ
ツプまたはスロツトが設けてある。あるコイルの
巻上げ作業中には、巻き上げられたコイルターン
があらかじめ定められた二つのコイル収容ギヤツ
プ内に移動する。これらの一対のコイル収容ギヤ
ツプは、固定子鉄心内のあらかじめ定められた二
本のスロツトに対応するもので、一つのコイルと
他のコイルの間のコイル間接続線が間違つたギヤ
ツプに入り込むと、コイルが鉄心のスロツト内に
軸方向に挿入される際にそのコイル間接続線はほ
ぼ例外なく切れてしまう。このようなことは巻線
速度が速くなればなる程やつかいな問題となる。
そこでこの問題を解決するためには、巻線機の構
成部品間の相互動作の精度を高め、構成部品のみ
ならず巻線法をも改良して、コイル巻型とコイル
収容機構とが一定の時点で一定の方法で相互に軸
方向に移動できるように構成し、それによつてコ
イル間接続線の誤配置を解消できるようにするこ
とが望まれる。

そこで本発明の目的は、コイル巻型の構成部分
を相互に一定の幾何学的ないしは配置関係に保ち
ながら迅速かつ正確に相対的に動かすことができ
るように構成したコイル巻線法およびコイル巻線
機を提供することである。

本発明の他の目的は、コイルを巻き上げつつコ
イル収容機構に収容するに際してコイル間の接続
線をコイル収容機構の所定の位置に正しく配置す
ることができ、それによつてコイル間接続線が作
業中に切れたり、コイル中に所定のサイズより小
さいコイルターンが生じるのを防ぐことができる
ようにしたコイル巻線法およびコイル巻線機を提
供することである。

本発明の他の目的は、巻型の軸方向の転移動作
の開始時に遊び機構で蓄えられたエネルギを放出
し、転移動作の終りには遊び機構に再びエネルギ
が蓄えられるようにしたコイル巻線法およびコイ
ル巻線機を提供することである。

本発明の別の目的は、巻線機における少なくと
も二つの構成部品の相対的位置を定めるためのラ
ツチ機構を提供することである。

本発明について簡単に説明すると、先ず本発明
の方法では回転中の導線供給器たとえば巻上フラ
イヤの位置を連続的かつ正確に監視することがで
きる。そのために巻上フライヤの位置を正確に指
示する信号が発せられ、この信号に応答して巻線
機の二つの機構、たとえばコイル巻型とフライヤ
の相対的運動を制御する。このような相対的運動
は回転中のフライヤの一定の回転範囲においての
み開始され、コイル間接続線がコイル収容機構に
関して一定の位置にある間に実施される。また本
発明の方法では、巻型の構成部品をある定められ
た幾何学的中心から等距離だけ移動させると、巻
型を取付けた巻上ヘツドとコイル収容機構とが相
対的に動いて、少なくとも一つの巻型部品とコイ
ル収容機構とが所定の整合関係に保たれる。

本発明の機械には、巻型を必要に応じて軸方向
に転移させるための機構およびフライヤの回転位
置に正確に応答して巻型の転移動作を開始させる
ためのクラツチ機構が組込んである。転移機構は
あらかじめ圧縮されているバネ機構によりラツチ
機構に向けて付勢してあり、バネ機構は巻型の転
移動作の開始時に加速力を付与する働きをする。
転移機構は転移動作の終了時には駆動器ないしは
原動器の発する力を吸収してバネ機構を圧縮状態
に保つので、動作時に転移機構およびラツチに加
わる衝撃力が軽減される。転移機構を始動させる
ためのラツチ機構にはダイヤフラム・ピストンが
組込んである。

以下添附の図面を参照して、本発明の実施例に
ついて詳しく説明する。先ず第１図には本発明の
方法を実施するのに適した巻線機２１が図示して
あるが、図面を簡潔にするためにかなりの数の構
成部品が省略してある。たとえば導線クランプ装
置やコイル群間の極間リード線を引き出すための
装置は示していない。

巻線機２１には実質上同一構造の第一および第
二巻上ヘツド２２，２３が組込んである。巻線機
２１の運転中には、第一の巻線を構成するコイル
ターンが巻上ヘツド２３により巻上げられ、これ
がターンテーブル２４上のコイル収容機構（第１
図では見えない）に収容されて行く。これはほぼ
並行して、第二巻上ヘツド２２により第二の巻線
を構成するコイルターンがコイル巻型２６の周囲
に巻き上げられ、順次コイル収容機構２７に移し
入れられていく。ゴイル収容機構２７はターンテ
ーブル２４により第一巻上ヘツド２３直下の位置
から第二巻上ヘツド２２直下の位置まで送られて
くるのであるが、第一巻上ヘツド２３直下におい
て既に第一の巻線が移し入れられているので、第
二巻上ヘツド２３の直下にまで送られた時点で
は、コイル収容機構２７には第一の巻線が収容さ
れていることになる。このように各コイル収容機
構は第一、第二巻上ヘツド２３，２２により巻上
げられたコイルターンを収容した後、ターンテー
ブル２４によりコイルターン押出位置２８に送ら
れる。コイルターン押出位置２８では、先ず固定
子鉄心がコイル収容機構の上端部にかぶせ入れら
れ、クランプアーム３１により固定子鉄心を上か
ら押えて固定する。次にコイル収容機構に収つて
いるコイルターンを軸方向に押出して固定子鉄心
の内部に装入する。固定子鉄心へのコイルの装入
を終るとその固定子鉄心をコイル収容機構から取
り外し、ターンテーブル２４を120゜回転させてコ
イルターン押出位置にあつたコイル収容機構を第
一巻上ヘツド２３直下のコイル受入れ位置に移動
させる（第１図ではこの位置が保護板２９に隠れ
て見えない）。第一巻上ヘツド２３によりコイル
が巻上げられている間に、第二巻上ヘツド２２は
これと並行して別のコイルを巻上げることができ
る。このように二つの巻上ヘツド２２，２３によ
り別のコイルを同時的に巻上げるようにすると、
巻線機２１におけるコイル巻き作業の時間を短縮
することが可能となる。

巻上ヘツド２２，２３はできればニニツト構造
とし、比較的迅速に巻線機２１の機枠に着脱でき
るようにするのが望ましい。このため巻上ヘツド
２２，２３は駆動源としての流体モータ３１，３
２まで備えたほぼ完全な自蔵型に構成してあり、
流体モータ３１，３２の動力はたとえばベルト３
３，３４を介して巻上ヘツド２２，２３に伝達さ
れる。各巻上ヘツド２２，２３は巻線機２１の機
枠３６に平行に取付けてある一対の水平バーによ
つて支持するようになつているが、これらの水平
バーは第１図では見えない。巻上ヘツド２２，２
３はそれぞれの水平支持バーに止ネジあるいはキ
ヤツプ等により取付け、その取付位置が調節でき
るようにしておく。または何らかの方法で自動的
あるいは半自動的に支持バー上の取付位置を変更
できるようにしておく。その理由は第８〜１０図
に関して述べる操作上の利点を実現するためであ
る。

コイル収容機構２７、コイル収容機構を各作業
位置に送り出すターンテーブル２４およびその制
御機構は上掲の米国特許明細書第3625261号に記
載のものとほぼ同じである。

第４図は巻上ヘツド２２の拡大斜視図である
が、この図面の説明に入る前に巻上ヘツド２２の
構成部品の動作について第２，３図を参照して説
明する。先ず第３図に示すように、巻上ヘツド２
２はフライヤないしはフライヤ・ドラム３８を備
えており、フライヤ・ドラム３８が軸３９を中心
として回転すると、フライヤ・アーム４８により
導線（ワイヤ）４０がコイル巻型２６の周囲に巻
きつけられる。図示のコイル巻型２６には、コイ
ル巻上部が参照符号４１，４２，４３で示すよう
に三箇所設けてあり、各コイル巻上部４１，４
２，４３の径はこの順序に大きくなつている。各
コイル巻上部、たとえばコイル巻上部４１に巻上
ヘツドによりコイルが巻きつけられて行く際に
は、既に巻かれてしまつたコイルターンは巻上部
４１から巻型２６の先端に向つて押し出され、コ
イル収容機構の所定のガイドバーの間のギヤツプ
内に送り込まれる。コイル巻上部４１で所定数の
コイルターンの巻上げが終ると、コイル巻型２６
を軸方向に移動させ、次の径の大きなコイル巻上
部４２をフライヤ３８にコイル巻上位置に送る。
このコイル巻型２６の軸方向の送り出し動作を便
宜上「転移」と呼ぶと、巻型２６の転移はフライ
ヤ３８が高速で回転している間に行われる。フラ
イヤ３８の回転運動による巻上部４２で所定数の
コイルターンが巻き上げられると、巻型２６を再
び軸方向に転移させて次のコイル巻上部４３をコ
イル巻上位置に送る。コイル巻型２６を軸方向に
駆動する力は転移板４７に与えられ、それが巻型
２６に伝達される転移板４７の始動方法について
は第４図を参照して後述するので、ここでは転移
板４７と巻型２６とが連結管４６により相互に連
結されていることだけを指摘しておく。

第３図を参照して説明を続けると、フライヤ・
アーム４８の回転位置は、円板４９と磁気感知器
５１とから成る位置検出器により継続的に監視す
るようになつている。円板４９の周面には50本の
歯を等間隔に形成するか、または50本の歯を有す
る歯車を円板４９として使用する。その際歯先面
の幅と歯と歯の間隔が等しくなるようにしておく
のが望ましい。このように円板４９の周面には歯
が等間隔に50本形成してあり、歯先面の幅と隣接
する歯と歯の間隔が等しいので、スピンドル５２
に取付けた円板４９が一回転する間に磁気感知器
５０は100個のパルスを発する。一つのパルス信
号はフライヤ・アーム４８が1/100回転すなわち
3.6゜回転したことを表わす。一例として感知器５
１にはニユーヨーク州ハンチントン パークのI.
S.Cマグネチツクス コーポレイシヨンから市販
されているカタログ番号の磁気ピツクアツプを使
用した。

感知器５１の発するパルスはリード線５３，５
４を通じて計数器５６に送り込まれる。計数器５
６にはイリノイ州のダイナパー コーポレイシヨ
ンから市販されているモデル5Z5CSP、製造番号
３−296088の５桁電子計数機を使用した。計数器
５６は一磁極を形成するコイル群中のコイルター
ンの必要総数および総磁極を形成するのに要する
コイルターンの総数を指示できるようにあらかじ
めプログラム化しておく。実際のプログラム化に
際しては、ホイール・スイツチ５０をまわして巻
型２６を軸方向に転移させるまでのフライヤの回
転総数を計数器５６上に表示すればよい。第３図
に図示の計数器５６では５桁の表示例が３列設け
てあるが、実際に購入した計数器の計数および表
示容量は図示のものより大きかつた。

フライヤ３８がある一つのコイル群の巻上げを
開始すると、フライヤの1/100回転毎に感知器５
１がパルスを１つ発する。計数器５６に供給され
たパルスの総数がＡ列にセツトされた数に等しく
なると、リード線５７，５８を通じて空気バルブ
（ソレノイドバルブ）に電圧が加えられる。この
電圧が転移信号である。同じようにして、計数器
５６に供給されたパルスの総数がそのＢ列にセツ
トされた数に等しくなると、計数器は第二の転移
信号を発する。三つのコイル群（三極コイル）を
形成する場合には、計数器５６のＣ列にセツトさ
れた数が、コイル群が完成するまでの発生パルス
の総数を示している。

計数器５６の出力信号（転移信号）はリード線
５７，５８を通じて空気バルブ、たとえば空気バ
ルブ５９に伝えられる。すると空気バルブ５９が
作動してラツチバー６１を後退させるので、転移
板４７が軸方向に移動可能となり、コイル巻型２
６の次のコイル巻上部がコイル巻上位置に送り出
される。この巻型の転移動作に際して、転移板４
７は巻型中の次の巻上部を巻上位置に送り出すに
必要な距離だけ軸方向に前進するが、転移板４７
を一定限度内で軸方向に前進させるための機構に
ついては第４〜７図を参照して後に詳しく説明す
る。計数器５６には出力端子が数個あり、各出力
端子は各計数列ないしは表示列Ａ〜Ｃに対応して
いる。そして各出力端子の出力信号はそれぞれの
端子とつながつている別のソレノイドバルブ（空
気バルブ）に加えられる。

第２図にはコイル巻型２６の構造が略図で示し
てあるが、図面を簡潔にするためにいくつかの部
品が省いてある。この図からも明らかなように、
コイル巻型２６は複数の部品から成り、そのうち
の少なくとも二つの部品は相互に相対的に位置の
調節が可能である。

前部巻型部分６３は巻型２６の他の部分から空
隙６０を隔てて分れており、コイル巻き作業中に
は複数のピン４４がこの空隙６０の内部にはまり
込む。コイル巻き作業に際して、巻型のコイル巻
上部４１にコイルターンを巻きつけて行く場合、
先き巻き上げられたコイルターンは隣接するピン
４４の間のギヤツプ６４，６５に沿つて移動す
る。巻型２６が軸方向に送り出され、次のコイル
巻上部４２においてコイルターンが巻き上げられ
るようになると、巻き上つたコイルターンはピン
の間のギヤツプ６８，６９に沿つて移動する。と
ころで、このようなコイル巻き作業に際して、各
コイル巻上部で巻かれる最終のコイルターンが誤
つてピン４４間の本来のギヤツプとは異なるギヤ
ツプに入り込んでしまうと、巻線機２１が故障し
たり、コイル間の接続リード線が切れたり、コイ
ルターンが所定のサイズより小さくなつたりする
不都合が生じる。しかし、巻型２６の軸方向の転
移動作を精密かつ正確に制御して、転移動作がフ
ライヤの回転運動中の一定の運動範囲内で行われ
るようにすれば、上のような問題点を解消するこ
とが可能である。ただ、フライヤの回転運動との
関係で巻型の転移動作を行わせる最適時期は、各
コイルによつて異つてくる。たとえば第２図にお
いて矢印７０がフライヤ・アーム４８の反時計方
向の回転路であるとすると、コイルターンを巻上
部４１に巻き上げている場合には、巻型の最適転
移時期はフライヤ・アーム４８が点７３に達した
時に始まる。この時にはコイル巻き導線７２はフ
ライヤ・アームから巻上部４１までのびており、
巻型２６を軸方向に転移させれば導線７２はギヤ
ツプ６５に入り、それ以外のギヤツプに入る恐れ
がない。しかし次の転移動作は、導線がギヤツプ
６６に入り得る位置に達した時、従つてフライ
ヤ・アームが点７４に達した時点後に行われるべ
きである。このように巻型の軸方向の転移動作の
最適開始時点はコイルのサイズが異なることによ
つて変つてくるし、同じサイズのコイルであつて
もフライヤの回転方向如何によつても変つてく
る。各転移動作の最適時期の範囲はフライヤの一
回転の何分の一かに過ぎないが、第２図ではその
始点のみを示し終点は示していない。いずれにせ
よ、点７３，７４で始つた転移動作の最適時期
は、巻型が実際に転移して導線７２，７７が空隙
６７，６９に入り込む前に終結する。

第４図に示すように、巻上ヘツド２２は多数の
大きな部品から成り立つており、コイル巻き作業
に際しての種々の機械的動作にもかなりの時間が
かかる。たとえばバルブ５９に動作信号が送られ
て、ラツチピン６１が実際に後退するまでにもか
なりの時間的な遅れがある。また転移板４７およ
びコイル巻型２６を加速駆動するのにもかなり時
間を要する。しかしある与えられたフライヤに関
していえばこのような時間的遅れはほぼ一定して
おり、またフライヤの回転速度および導線のサイ
ズが定まれば、巻型の転移動作のための最適時期
も事実上一定してくる。たとえばフライヤ３８が
約3000rpmで回転している場合には、計数器５６
により転移信号が発せられてから巻型２６が実際
に軸方向に転移するまでに、フライヤ・アーム４
８は約２回転する。従つて、巻上ヘツド２２の組
立てが完了したならば、巻型を取付けた状態で巻
上ヘツド２２を試験台にセツトし、コイル収容機
構を巻型で巻かれたコイルを受入れることのでき
る位置に配置する。そして、第一、第二、第三コ
イルのターン数を適当に決め、計数器５６のホイ
ール・スイツチ５０をまわして計数列Ａ，Ｂ，Ｃ
にその数値をセツトする。次に巻上ヘツド２２を
作動させて巻上げ作業を観察する。その後各コイ
ルに関して所定数のコイルターンが正確に巻き上
げられ、かつコイル間接続線が所定のギヤツプに
収まるに至るまで、計数器５６のホイール・スイ
ツチ５０のセツテイングを修正する。このように
すれば巻上ヘツドの機械的部分と電子部品の相互
関係を示す較正データを得ることができる。

巻上ヘツドの較正法を具体的に説明する。たと
えば巻数50の内側コイルと巻数60の中間コイルと
巻数70の外側コイルとから成るコイル群（磁極形
成コイル）を巻き上げるものとする。計数器５６
は磁極形成コイル群の総巻数を設定するものであ
るから、先ず計数列Ａに05000とセツトして、コ
イルの巻数が50に達したら巻型の第一回の転移動
作が生じるようにしておく。計数列Ｂには11000
とセツトし、コイルの総巻数が110に達したら第
二回目の転移動作が行われるようにしておく。ま
た計数列Ｃには18000とセツトし、コイルの巻数
が180に達したらフライヤ３８が停止するように
しておく。フライヤ３８を3000rpmの速度で回転
させ実際にコイル巻上げ作業を実施してみると、
内側コイルの巻数が所定数より１〜２超えてお
り、外側コイルでは逆に１〜２不足していること
が普通である。そのうえ巻型の転移時期が不規則
であるために、コイル間接続線がギヤツプの中に
入つてしまう。ところで第一回の実働試験では、
巻数50.00、110.00で転移信号が、また巻線180.00
で停止信号が発せられるように計数器５６をセツ
トしたところ、内側コイルと外側コイルにそれぞ
れ１〜２の巻数の過不足が生じた。そこで第二回
目の実働試験では巻数48で第一の転移信号が、ま
た巻数108で第二の転移信号が発せられるように、
計数器５６を再設定する。ただし、計数列Ｃのセ
ツトは元のままでよい。なぜなら巻上ヘツド２２
は市販されているほとんどの巻上ヘツドと同じよ
うに、最終コイルの最後の数ターンを巻き上げて
いる間に減速しながらきちんと停止するので、時
間的なずれが生じないからである。

前に述べたように、コイル間接続線がピン４４
間の所定のギヤツプに収まるようにするために
は、転移信号をフライヤが1/100回転する間に発
する必要がある。第３図に示す計数器５６の各計
数列Ａ，Ｂ，Ｃにおいて右の２桁はフライヤの回
転数を1/100単位まで指示するためのもので、転
移信号が発せられるべき時点をフライヤ1/100回
転単位でセツトすることができる。従つて、巻上
ヘツドが試験台に据付けてある間に、フライヤ・
アーム４８の所定の回転範囲において転移信号が
発せられ、それによつて各コイル間接続線が所定
のギヤツプ内に収められるように較正しておくの
が望ましい。導線のサイズ、フライヤの回転速度
およびコイルの巻数のさまざまな組合せについ
て、巻上ヘツド２２を上述のように較正し、その
データを記録しておく。作業現場では較正データ
を参照しながら、巻上げようとするコイルの総巻
数、使用する導線のサイズ、フライヤの回転速度
を考慮して巻上ヘツドのコイル巻き作業の条件を
計数器の各計数列Ａ、Ｂ，Ｃにセツトする。いつ
たんセツトしたならば、巻上ヘツドによつて同じ
構成のコイル群を繰返し巻き上げることができ
る。

巻上ヘツドの運転条件は一度較正すれば、以後
ほぼそのままでよい。ところが各磁極コイル群を
巻上げる作業に際しては、フライヤは先ずいつた
んは最高速度まで加速され、巻き終ると減速停止
される。また、巻型の転移動作時のフライヤの実
際の回転速度はそれまでに巻き上げられたコイル
ターンの数によつて定まる。そこで回転速度計
（タコメータ）を備えつけて、スピンドル５２の
実際の回転速度を確認するのが好ましい。その場
合には、タコメータの入力信号を円板４９または
感知器５１から受けるようにしてもよい。上に述
べた構成は巻線機の部品が摩耗したような場合に
も有益である。たとえばブレーキパツド７８が摩
耗すると、フライヤ３８は所定の停止点を数度超
えてからやつと停まるようになる。このような場
合には計数器５６の計数列Ｃの設定数字を18000
（巻数180.00）から17797（巻数177.97）にリセツ
トすれば、上のような不都合を修正することがで
きる。なお、計数器５６における計数列の表示は
コイルの巻数を示すと同時に、フライヤ３８の回
転数を示している。たとえば00001は0.01回転を
78410は784.10回転をそれぞれ指示している。

次に、主として第４図を参照して巻上ヘツド２
２の構造について説明する。先ず第１，４図には
機枠８４の一部が示してあり、第４図には円板４
９と転移板４７とがはつきりと図示してある。

転移板４７は駆動スピンドル５２の軸方向に運
動可能であるが転移板４７の運動はシリンダ９
１，９２に連結したラツチ機構により止められる
が、この機構については第５，７図を参照して後
述する。コイル巻き作業中駆動スピンドル５２は
転移板４７および巻上ヘツドのフレーム９３に関
して相対的に回転する。そしてフライヤ３８が回
転を始めてから停止するに至るまで、空気シリン
ダ９４に空気が送入され続けている。空気シリン
ダ９４はロツド９６を介して駆動板９７に連結し
てあり、駆動板９７は遊び運動機構を介して転移
板４７に連結してある。遊び運動機構は三本の案
内ボルト９８とこれらにはめ入れてあるバネ９９
とから成り、案内ボルト９８は転移板４７にねじ
入れてある。空気シリンダ９４に加圧空気が送入
されると、駆動板９７は転移板４７に向けて押し
付けられるので、バネ９９が圧縮される。この状
態においてラツチ・ピン６１が後退すると、転移
板４７は案内ロツド１０１，１０２に沿つて第４
図でみて下向きに移動する。転移板４７が降下す
るのはコイルバネ９９の伸張力を受けるためであ
り、かつ空気シリンダ９４がピストン・ロツド９
６を下向きに駆動するためである。転移板４７を
第４図に示すようにシリンダ９４等の駆動源に連
結しておくと、より迅速に加速することが可能と
なる。従つて、転移板４７の加速はピストン・ロ
ツド９６の加速によつてのみ左右されるものでは
ない。さらに転移板４７の動きがラツチ・ピンに
より停められる際には、ピストン・ロツド９６は
駆動板９７を転移板４７に向けて押しつけつつゆ
つくりと停止する。このためコイルバネ９９は転
移板４７に向けて再度圧縮される。

一つの磁極形成コイル群の巻き上げが完了する
と、転移板４７を元の位置に引き上げる必要があ
る。そこで空気シリンダ９４を逆転させてピスト
ン・ロツド９５を後退させる。すると駆動板９７
が引き上げられ、それと同時に転移板４７も案内
ロツド１０１，１０２に沿つて引き上げられる。
転移板４７が最上位置まで上昇したら、空気シリ
ンダ９４を再び逆転させてピストン・ロツド９６
を降下させ、コイル・バネ９９を転移板４７に向
けて圧縮する。巻上ヘツド２２のこれ以外の構成
部品は前掲の米国特許明細書に詳しく記述されて
いる。第４図には巻型支持板１０３が図示してあ
るが、図面を簡単にするために巻型は省略した。
ブレーキ・デイスク１０６は駆動スピンドル５２
に取付けてあり、計数器５６がブレーキ装置１０
０に停止信号を発するとブレーキ・パツド７８が
ブレーキ・デイスク１０６に押しつけられる。

次に第６図および第４図を参照して、転移板４
７、連結管４６および駆動スピンドル５２の相互
の関係について説明する。第６図で参照符号１０
７で示すのは軸受で、その外レースは転移板４７
にはめ入れてあり、内レースはブツシング１０８
にはめ入れてあつてこれと共に回転自在である。
ブツシング１０８はスピンドル５２と共に回転す
るが、スピンドルの軸方向にも摺動可能である。
そして軸受１０７の内レースは上下を一対のスペ
ーサ１０９，１１０によつて支持されており、ブ
ツシング１０８にねじ入れた一対のカラー１１
１，１１２がスペーサ１０９，１１０を内レース
に押しつけている。このためブツシング１０８は
スピンドル５２と共に転移板４７に関して相対的
に回転可能である。またブツシング１０８はスピ
ンドル５２に摺動自在にはめ入れてあるので、転
移板４７が軸方向に移動する時にはブツシングも
転移板と共に軸方向に動く。従つて転移板４７が
転移動作に際して降下する時には、軸受１０７の
内外レースもそれに伴つて降下する。

駆動スピンドル５２には軸方向にスロツト１１
４が設けてあり、（第６，３図）、ブツシング１０
８に差し入れてあるボルト１１７が転移板４７の
転移動作中このスロツト１１４に沿つて移動す
る。駆動スピンドル５２の内部には別のブツシン
グ１２０が摺動自在にはめ入れてあり、先に述べ
たボルト１１７の先端がこのブツシング１２０に
ねじ入れてある。このためブツシング１２０は一
方ではボルト１１７と共に回転するが、他方では
スピンドル５２の内部で軸方向に移動することも
できる。内側ブツシング１２０には軸受１１８の
外側レースが固定してあり、同じ軸受の内側レー
スは連結管１１９にはめ入れてある。特に内側レ
ースはスペーサ１２１とナツト１２２により連結
管１１９の段部にロツクしてある。連結管１１９
と内側ブツシング１２０との間には隙き間がある
が、これは内側ブツシング１２０がスピンドル５
２と共に回転しても連結管１１９は回転すること
のないようにするためである。連結管１１９は溶
接、止めネジ等によつて別の連結管４６に接続す
る。本発明を理解するのに必ずしも必要なことで
はないが、内側連結管１１９にはコイル除去ロツ
ド１２３が通してあり、従つて内側連結管はコイ
ル除去ロツドの案内管としても機能する。コイル
除去ロツド１２３は必要な時に駆動されて、一つ
のコイル群が巻き上つた後に巻型上に残つている
コイル・ターンを取り外す働きをする。コイル除
去ロツド１２３を駆動するには、第１図に示すシ
リンダ１２５に空気を送入すればよい。前述の巻
型支持板１０３は外側連結管４６に取付けてあ
る。第４図に示すように巻型支持板１０３には安
定ピン１２６が植込んであり、このピン１２６は
巻上ヘツド２２の静止部分にあけた孔に差し入れ
てある。このため巻型支持板１０３と外側連結管
４６とは回転できないようになつている。フライ
ヤ、巻上ヘツドのフレーム９３およびブレーキ・
デイスク１０６より下方にある部品間の関係につ
いては米国特許明細書第3732897号に詳しく図示
および記述してある。

巻型支持板１０３が軸方向に動く時には、ピン
１２６は巻上ヘツドの静止部分にあけた孔に沿つ
て上下に動く。一つのコイル群のコイル巻き作業
が終ると、フライヤ３８は計数器５６にあらかじ
めセツトされている最終カウントによる定まる位
置に正確に停止する。次に空気シリンダ９４が作
動してピストン・ロツド９６を後退させるので、
転移板４７が上昇する。転移板４７が上昇すると
巻型支持板１０３も上昇し、ピン１２６がフレー
ム９３の孔１３１を突き通る。孔１３１を突き通
つたピン１２６がリミツト・スイツチ１３２にあ
たると、転移板４７の上昇運動が停止する。この
位置が巻型２６の最も後退した位置である。

第５，７図に示すように、各巻上ヘツド２２，
２３はラツチ機構１３３，１３４を二台備えてい
る。ラツチ機構１３３，１３４は空気作動式ダイ
ヤフラム・ピストンで駆動されるもので、前述の
シリンダ９１，９２もその一構成部品である。ラ
ツチ機構１３３，１３４の構造は全く同一である
ので、以下ではその一方の機構１３４についての
み説明する。先ず、前述の空気バルブ５９もラツ
チ機構１３４の構成部品であり、これにはミシガ
ン州のニユーマチツク・インコーポレイテツド社
から市販されているカタログ番号第91913号の直
流6Vの空気バルブを使用した。ラツチ機構１３
４，１３５にはラツチ・バー６１，１３６が組込
んであり、これらは通常第５図に示す突出位置
（ラツチ位置）に保たれる。

巻線機の運転開始時には、ラツチ機構１３４の
ラツチ・バー６１は転移板機構１３８の構成部品
である止め板１３７と接している。このため転移
板機構１３８はラツチ・バー６１により上部位置
に保たれる。他方のラツチ機構１３３は第一回の
転移動作の終りにおいて転移板機構１３８を受け
停める働きをする。

計数器５６が最初の転移信号を発すると、空気
バルブ５９が働いてラツチ機構１３４が瞬間的に
作動し、ラツチ・バー６１が一時的に後退する。
その結果転移板機構１３８が軸方向に降下する
が、この降下運動は別の止め板１３９が他方のラ
ツチ機構１３３のラツチ・バー１３６に接した時
点で停まる。止め板１３７がラツチ・バー６１を
通過するとラツチ機構１３４が直ちに元の状態に
戻り、次の転移動作中は止め板面１４１がラツ
チ・バー６１に接して停められる。次の転移動作
中には、計数器５６の出力信号（転移信号）がラ
ツチ機構１３３に付属の空気バルブに送られる。
転移板４７には停止ブロツク１４４，１４６がボ
ルトで固定してあり、その止め板面１４２，１４
３が後述のように利用される。なお停止ブロツク
１４４，１４６は第４図では見えていない。

ラツチ機構１３３，１３４の構造は同じである
ので、一方のラツチ機構１３４の構造について第
７図を参照して説明する。ラツチ機構１３４は上
述の高速空気バルブ５９により作動せしめられ
る。空気シリンダ９２のハウジングはキヤツプ・
ブロツク１４７、ハウジング・ブロツク１４８お
よびガイド・ブロツク１４９から成り、これらの
ブロツクは一体的に結合されて内部に円筒状の気
密空気室１５１を形作つている。空気室１５１の
内部にはダイヤフラムで包囲したピストン装置１
５２が設置してある。ピストン装置１５２はピス
トン１５３とその両面に設けたダイヤフラム１５
４，１５６で構成してある。一方のダイヤフラム
１５４は押え板１５７によりピストン１５３の片
面に気密的に密着させてあり、他方のダイヤフラ
ム１５６はピストン１５３の反対の面に押え板１
５８により密着させてある。

ピストン装置１５２はピストン・ロツド１５９
およびボルト１６１によりラツチ・バー６１に一
体的に連結してある。ピストン・ロツド１５９は
ガイドブロツク１４９に設けた開口１６２を貫通
しており、このピストン・ロツド１５９の周囲に
リング・シール１６３を設けて空気室１６４内の
空気が漏れないようにしてある。ラツチ・バー６
１は上下一対のローラ１６６，１６７および１６
８，１６９の間で水平方向に移動するようになつ
ている。下部ローラ１６６，１６７はガイド・ブ
ロツク１４９に取付けてあり、上部ローラ１６
８，１６９はガイド・ブロツク１４９に固定した
ローラ・ブロツク１７１に取付けてある。ダイヤ
フラム１５４の上下端部はキヤツプ・ブロツク１
４７とハウジング・ブロツク１４８の間にはさん
であり、従つてダイヤフラム１５４は上記ブロツ
クの間のシール・ガスケツトとして作用する。他
方のダイヤフラム１５６の上下端部はハウジン
グ・ブロツク１４８とガイド・ブロツク１４９の
間にはさんであり、従つてダイヤフラム１５６は
上記ブロツク間のシール・ガスケツトとして作用
する。ダイヤフラム１５４，１５６としては、コ
ネチカツト州のベロフラム・コーポレイシヨンか
ら「ローリング・ダイヤフラム」の名で市販され
ているカタログ番号4C−200−15−CPJのものが
使用できる。

空気バルブ５９から空気路１７２を通じて空気
室１６４に加圧空気が送入されると、ピストン装
置１５２の端面に空気圧が作用するので、ピスト
ン装置１５２は第７図でみて左向きに押動され
る。その結果ラツチ・バー６１は通常突出位置に
保持されている。巻型を転移させるための転移信
号を受けて空気バルブ５９が作動すると、空気路
１７２が開放され、高圧空気（たとえば圧力
90psia、6.32Kg／cm²）は別の空気路１７６を通つ
て空気室１６４に流入する。このためピストン装
置１５２は右に駆動され、ラツチ・バー６１が後
退する。

ラツチ・バー６１が後退するのは一時的で、す
ぐまた元の突出位置に戻る。しかし、ラツチ・バ
ー６１と止め板の相互の形状からして、止め板が
いつたん降下し始めると、ラツチバー６１を通過
して降下しつづける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になる巻線の斜視図、
第２図は巻線機におけるコイル巻型、コイル収容
機構およびフライヤ・アームの回転路を概略的に
示す部分図、第３図は本発明を実施するに際して
フライヤ・アームの位置を検出して転移機構を作
動させるのに用いる機構の構成を示す図、第４図
は第１図の巻線機に組込んである巻上ヘツドの斜
視図、第５図は第４図の巻上ヘツドの構造を示す
拡大部分図、第６図は第４図の巻上ヘツドの構造
を示す拡大部分図、第７図は第５図に示す部分の
一部を拡大して示す部分断面図である。 ２２，２３……巻上ヘツド、２４……ターンテ
ーブル、２６……コイル巻型、２７……コイル収
容機構、３８……フライヤ、４０……コイル巻き
導線、４７……転移板、４８……フライヤ・アー
ム、４９……回転円板、５１……感知器、５２…
…駆動スピンドル、５６……計数器、６１……ラ
ツチ・バー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導線供給手段３８，４８と、少くとも一つの
   巻型２６とを相対的に回転させて前記少くとも一
   つの巻型２６上に第一のコイルを巻き上げ、前記
   第一のコイルの少くとも幾巻きかをコイル巻線収
   容機構に形成されたギヤツプ６４，６５中に送り
   込み、前記コイル巻線収容機構と前記少くとも一
   つの巻型２６とを軸方向に相対的に移動させ、前
   記少くとも一つの巻型２６上に第二のコイルの少
   くとも幾巻きかのコイルターンを巻き上げること
   により、少くとも二つの異なつたサイズのコイル
   を巻成する方法であつて、一つの駆動器９４から
   の力をエネルギー蓄積器９９に加え、前記導線供
   給手段３８，４８及び少くとも一つの巻型２６と
   の相対的回転位置を監視するとともに、その回転
   位置を指示する信号を発生し、さらに、前記少く
   とも一つの巻型２６と導線供給手段３８，４８と
   の所定の一相対回転の予め定められた部分を通じ
   て前記駆動器９４からの力と、エネルギー蓄積器
   ９９からの力とを、前記少くとも一つの巻型２６
   と前記コイル巻線収容機構との少くとも一方に加
   えることにより、その巻型２６とコイル巻線収容
   機構との間の相対的な軸方向動を生じさせること
   を特徴とするコイル形成方法。 ２ 前記少くとも一つの巻型２６が前記コイル巻
   線収容機構に対して相対的に移動するものであ
   り、前記エネルギー蓄積器９９が前記駆動器９４
   に応動する駆動板９７と、前記少くとも一つの巻
   型２６と一体的に移動する板体との間に挿入され
   た複数のスプリングからなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 少くとも一つの巻型２６に対し相対回転可能
   に取り付けられた少くとも一つの導線供給器３
   ８，４８と、コイル収容機構と、前記少くとも一
   つの巻型２６及び導線供給器３８，４８の相対的
   な回転位置を監視するための手段５１と、前記相
   対回転の各回において、前記導線供給器３８，４
   ８と前記少くとも一つの巻型２６との相対的な回
   転位置を指示する複数の位置信号を発生するため
   の手段５６と、前記位置信号に応答して転移信号
   を発生するための制御手段と、前記制御手段から
   の転移信号に応答して前記コイル巻線収容機構及
   び前記少くとも一つの巻型２６間の相対的な軸方
   向移動を生ずるための転移手段とを備え、前記転
   移手段は駆動器９４と転移板４７、及び前記駆動
   器９４と転移板４７との間を連結するエネルギー
   蓄積器９９を含み、前記転移板４７は前記エネル
   ギー蓄積器９９から放出された力、及び前記転移
   板４７の移動中において駆動器９４より前記エネ
   ルギー蓄積器９９に加えられた力を受けて移動す
   るものであることを特徴とするコイル巻線機。 ４ コイル巻線収容機構と巻型２６の少くとも一
   部との間の相対的な軸方向移動を必要とするコイ
   ル巻線機において、前記収容機構及び巻型部のい
   ずれか一方と連結されたことにより、前記一方の
   部分の軸方向移動を生ずるための手段と、前記一
   方の軸方向移動部分に連結されたエネルギー蓄積
   器９９と、前記一方の軸方向移動部分に前記エネ
   ルギー蓄積器９９を介して連結された駆動器９
   ４、及び前記一方の軸方向移動部分の軸方向移動
   を抑制するための第一及び第二のリテイナ手段を
   備え、前記第一のリテイナ手段により前記エネル
   ギー蓄積器９９並びに駆動器９４から加えられた
   力に基づく前記一方の軸方向移動部分の移動を生
   ずるようにし、前記エネルギー蓄積器９９は前記
   一方の軸方向移動部分の軸方向移動が第二のリテ
   イナ手段により制動されたとき、前記駆動器９４
   より加えられたエネルギーを吸収するように動作
   するものであることを特徴とするコイル巻線機。 ５ 前記軸方向移動部分の一方と連結された手段
   が転移板４７からなり、その軸方向移動部分が巻
   型２６の少くとも一部であり、さらにエネルギー
   蓄積器９９が一つのから動き機構をの主体をなす
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の巻線機。 ６ 前記から動き機構がリテイナとしての駆動板
   ９７及び少くとも２個の前記エネルギー蓄積器と
   してのコイルスプリング９９からなり、前記スプ
   リング９９は前記転移板４７と前記リテイナとの
   間に挿入され、さらに前記駆動器９４が前記リテ
   イナに連結されたものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の巻線機。 ７ 駆動器９４が液圧シリンダであることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の巻線機。 ８ 前記巻線機械がさらに、前記巻型２６を前記
   コイル巻線収容機構に対して軸方向に移動させる
   ための転移機構を含み、前記転移機構は転移板４
   ７とその転移板４７を所望の位置に維持するため
   の複数のラツチ機構１３３，１３４からなり、前
   記ラツチ機構の少くとも一つはダイヤフラム型エ
   アピストン１５２に連結されたラツチピンを含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の巻
   線機。