TW200843292A - Winding device and method for a multipolar armature - Google Patents

Description

200843292 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將線材捲繞定子、轉子等多極電 線裝置及繞線方法。 Λ 【先前技術】 一般而言，已知悉代替捲繞_條線材之方式藉由同時 捲繞複數條線材，可提高繞線之疊層率（密度)。 作為同時捲繞複數條線材之裝置，已有一種揭示於曰 本特開2003 - 204659號公報的裝置，其具備具有供線材 插通之複數個導引孔的嘴部，藉由使此嘴部在心材之各 部(捲心)周圍移動’使自嘴部送出之複數條線材成束地捲 繞於疋子的各齒部。 此種裝置，在嘴部繞齒部周圍旋轉時不使嘴部本身旋 轉來進行繞線的情形下，嘴部每繞齒部周圍一圈即會使線 材產生一旋轉的纏繞。當此線材之纏繞在齒部間的凹槽内 產生時，線材之疊層率即會顯著降低，導致馬達的性能降 低。 因此，本申請人已提出了 一種可回復嘴部每繞齒部周 圍一圈產生之線材之纏繞的裝置，並進行了專利申請（日本 特開2006— 81372號公報）。 曰本特開2006 — 81372號公報所揭示之繞線裝置，係 嘴部每繞齒部周圍一圈，即使心材以供線材捲繞之部位為 中心旋繞，藉此回復於線材產生之纏繞。 200843292 - 【發明内容】 然而，日本特開2006_ 81372號公報所揭示之繞線裝 置，由於除了使心材繞其令心軸旋轉之分度機構以外，尚 需具備使心材以供線材捲繞之部位為中心旋繞的心材旋繞 機構，因此裝置非常大型。 、本發明有m上述問題點’其目的係提供能以簡便之 構造消除線材之捲繞之多極電樞之繞線裝置及繞線方法。 籲一本發明，係將複數條線材同時捲繞於複數個捲心排列 成環狀之心材，其具備：使該心材繞其中心軸旋轉之分度 機構；送出複數條線材之嘴部；以及使該嘴部移動之嘴部 移動機構；該嘴部每繞捲心周圍—圈’該分度機構即使該 心材繞其巾，時㈣-次，且在該(讀之―：欠旋轉的過程 中該嘴部移動機構係使該嘴部隨動於捲心，藉此使於線材 產生之纏繞回復。 籲 【實施方式】 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 首先，蒼照圖1及圖2，說明本發明之實施形態之繞 線裝置1的構成。圖i係顯示繞線裝置i之立體圖，圖1 係繞線裝置i之截面圖。 此外，以下說明中，係設定彼此正交之X、γ、Z之二 轴γχ軸係大致水平前後方向，γ軸係大致水平橫方向，二z 軸係大致垂直方向。 6 200843292 、繞線裝置1，係將複數條線材同時捲繞於構成内轉子 ‘ 式馬達之定子（多極電樞）之心材7的裝置。 心材7具備圓環狀之輛部8，以及配置於軛部8内周、 朝向m之f心突出之複數條齒部9(作為捲心），於各 齒部9之間有向内側開口之凹槽η 材”動地捲繞於環狀排列之各齒部9。 係將線 繞線裝置卜具備使心材7繞其中心轴旋動之分度機 構叫照圖2)’送出複數條線材5之嘴部3，以及使此 嘴部移動於三軸方向之嘴部移動機構12，分度機構u及 嘴部移動機構12係配置於架台2。 架台2由腳部2a與被腳部以支撐之基台2b構成。 分度機構U，具備大致環狀之支樓心材7的心材支擇 台13 ’以及驅動心材支撐台13旋轉之驅動機構μ。 心材7 ’係藉由裝載於形成在，讀支撐台13之内周下 部的環狀突設部13b，且將形成在心材支樓台Η内周之鍵 φ 嵌合於形成在外周之鍵槽以支撐於心材支撐台13。 於基台2b形成有貫通於z軸方向之圓形開口部2c。 心材支撐台u’係透過配置在開口部2c内周之軸承15、 以及形成在開口部2c内周下部之環狀突設部Μ的軸承 16，旋轉自如地配置於開口部2c内。 驅動機構14’具備配置於基台2b下面之馬達18，姓 合於插通基台2b之馬達18之輸出軸端部的滑輪19，以及 連結滑輪19與心材支樓台13之皮帶20。因此，藉由驅動 馬達18旋轉，馬達18之旋轉即會透過滑輪19及皮帶2〇 200843292 傳遞至心材支撐A】1 ^ 文伢Q 13,心材7即繞其 嘴部移動機構12，具備：被美‘車％轉。 支撐且延伸於X軸方^ 土 Q 2b上所立設之支柱22 入轴方向之一對χ軸 -對X轴移動機構23之間且延伸安裝於 機構24’以及連結於 、軸方向之Υ轴移動 之Ζ軸移動機構25。 機構24且延伸於ζ轴方向 X軸私動機構2 3，具備支撐於

配置於框體26之端邱的又“、固支柱22之框體26, 動馬達27之幹出^ 馬達27,連結於Χ轴驅 ’運27之輸出軸且延伸於χ軸方 及螺合於滾珠螺桿28之從動件& 料螺^8,以 =動機構24,具備兩端部結合於χ 之對從動件29之又抽方向

移動台3i上的γ軸驅動……配置於X軸方向 之輸出軸且^ 連結於Υ轴驅動馬達U ::延伸於γ軸方向之滾珠螺桿Μ，配置… ::口 31上且延伸於Υ軸方向之導執34，以及螺人 。、珠螺桿33且可沿導軌34移動的從動件35。 ’、° :軸移動機構25,具備支撐於結合於”由 =件— 37,配置於框體37之上端部的ζ轴驅 38，連結於ζ軸驅動馬達38之輸出軸且延伸於ζ =方向之滾珠螺桿39,以及螺合於滾珠螺桿Μ之從動件 ，、Ζ轴各動機構25之從動件40連結有平板狀之乙字 ' 41於L子型構件41之一端設有複數個滑輪42， :另端支撐有可透過轴43繞X軸旋動之傾動台44。 8

此外’使傾動台44 限於上述之連結桿機構 構。 200843292 於傾動台44設有複數個滑輪45，且 部3可藉由驅動嘴部移動機構 =嘴们。嘴 而自在移動於正交之三軸方向。媽馬達27,32,38 嘴部3係形成為可通過齒部9 件，具有供貫通於γ 槽10的板狀構 ,° /成之各線材5插通的藉盤 個導引孔4。各導引孔4係於 插通的硬數 置。 万向以既定間隔排列配 〜自，材供應裝置（省略圖示）供應之複數條 貫施㈣、中為三條）係透過L字型構件4滑 …滑輪45被導引至嘴部3的各二輪42及傾動 線材供應裝置供應之各線材5，係藉由張力以（^卜示自 而被賦予既定之張力。 …、） 於L字型構件41可擺動 扞入可益丄^ 文衣有氧缸47。於氣缸47 插入了猎由空氣壓進退之桿體判， 動白4& 〒于體48之前端係可擺 動自士地女裝於傾動台44。因此，# ^ λg ^ . 此由於猎由驅動氣缸47 使傾動σ 44以軸43為中心旋 奴勁因此能使嘴部；？擺動。 亦即，嘴部3之方向係 , +、、， 于趿虱缸47控制。具體而言，嘴 σ 在送出各線材5並通過凹# 、凹糟10下降時，係被控制成 刖鈿3a朝向上方。又，在上 ., 开之障形下，係被控制成前端 3a朝向下方。如上述，嘴 1 ^係疑動於自各導引孔4送出 之口線材5彼此分離的方向。 旋動且使嘴部3擺動的構造 ，並不 亦可使用以例如齒輪等構成的機 9 200843292 繞線裝置1，除了具備分度機構11及嘴部移動機構12 以外，尚具備在繞線中保持自嘴部3送出之各線材5的〆 對導引銷50(50a，50b)。 導引銷50如圖2所示，係由配置於心材7上方之上部 導引銷5 0 a與配置於心材7 τ + 何7下方之下部導引銷50b構成， 且與嘴部3平行配置成隔基 者嘴# 9。導引銷50可藉由分別 配置於基台2b之上面及下而 T面之導引銷移動機構5 1往Y軸

方向及Ζ軸方向之2軸方向移動。 各導引銷移動機構5 i且 击奎『紅 ，、備兩個馬達52，被馬達52旋 轉驅動之兩個滾珠螺桿， 個;Τ叙杜α Μ及螺合於滾珠螺桿53之兩 個仗動件54，用以使支撐逡 ,^ ^ ± V引銷50之支撐板55往Υ軸方 向及Z軸方向之2軸方向移動。 其參照圖3及圖4說明繞線裝 係顯不繞線動作之賠ΰ 產生之纏繞回復之動你項序圖’ ^ 4係顯示使於線材 導引孔4自上；4 目3及圖4中，嘴部3之各 曰上万起為4a，4b，4c，6遒ηϊ如 之各線材5為5a仏 自蜍引孔4a，仆，4c送出 马 5a，5b，5c。此外，LV π 6 一 動作係由控制- ,、 乂下所不之繞線裝置1的 制為（圖不省略）自動控制。 繞線前之準備，# 置於既定位置，且以央呈^載置於心材支撐台且設 3a- ^ 夹具（圖示省略）保持自嘴部3 廷出之線材5的端部。 丨j之刖化 接著，驅動分度機構u及 在齒部9周圍相對 、冓12使嘴部3 τ矛夕動’將自嘴部3 以下參照圖3詳述此繞線動作 材5捲繞於齒部9周圍。一一_ 送出之各線 10 200843292 圖3A所示之嘴部3的位置係繞線動 自嘴部3之最上部導引孔4a送出之線材 碉始位置。 甘 才5狂仅於齒部9夕 基鳊側，自嘴部3之中央導引孔4b送 μ 之 部9之中|白嘧邻3之爾πτ 之線材5b位於齒 y之中央，自鳴邰3之瑕下部導引孔 、， 位於齒部9之前端侧。 ③出之線材5c 目

斿錶 燜穉11使心材7 疑轉，以使凹槽10位於嘴部3之 迩處。在此狀態下， 所示，自嘴部3之最上部導引“送出之線材& 2…之最下部導引孔4c送出之線材&係交又，因 此會於線材5產生纏繞部6。線姑s夕M姑* _ 琛材5之纏繞部ό，為嘴部3 之所端h與齒部9之角部9a之大致中央。如此，線材5 之纏繞部6為束缚線材5之兩個部位的大致中央。 此處，當如圖3B所示自線材5交又之狀態持續繞線 力:乍、，纏繞部6即會捲繞於齒部9周圍。此時，由於線材 5热法整背排列捲繞於齒部9，因此繞線之疊層率低。

因此，如圖3C所示，藉由使上部導引銷5〇a前進而 己^於線材5下方且往上方移動，即能將線材5往上方拉 起並1呆持。如此，自嘴部3送出之線材5，會呈繞掛保持 2上部導引銷50a的狀態。藉此，由於束縛線材5之部位 曰自回部9之角部9a變化至上部導引銷5〇a，因此線材5 之塵、、％ "卩6 ’會往嘴部3之前端3a與上部導引銷50a之大

致中央’亦即嘴部3侧移動。如此，藉由以上部導引銷50a 保持自嘴部Q w T ° 廷:出之線材5，使纏繞部6之位置遠離齒部 、 即不會於齒部9之角部9a與上部導引銷50a之 11 200843292 間產生纏繞部。 其次如圖3D所示，使上部導引銷50a後退而自線材$ 抽出。即使抽出上部導引銷5〇a，由於線材5具有剛性， 因此移動至嘴部3側之纏繞部6之位置仍可維持。如此， 驅動嘴部移動機構12，藉由使嘴部3下降而將線材5整谳 排列捲繞於齒部9之上面。此外，當線材5之剛性較：： 將上部導引銷5〇a自線材5抽出後纏繞部6之位置即 復原位的情況下，只要使嘴部3與上部導引銷5如同： 牛在線材5整齊排列捲繞於齒部9之上面後，再抽 部導引銷50a並繞線即可。 如圖!:广3通過凹# 10且位於心材7之下方的狀態下， 圖3D所不，自嘴部3之最上部 與自嘴部3之最 ^出之線材5a 此會於線材Η,: 出之線材5C係交又，因 線材5產生半旋轉的纏繞。 俜，在嘴部3送出線材5且使凹槽1G通過下方時， ==台-旋動成嘴部3之前端3&朝 = 可減少自嘴部3诿 丄乃精此， 此纏繞。 、出之各線材5間的摩擦，防止線材5彼 其次，如圖 IP#- i 旋轉，以使凹样10广藉由驅動分度機構11使心材7 乂便凹槽10位於嘴部3的 材5整齊排列族縫^ i 方近處。藉此，使線 '排列捲繞於齒部9之一侧面。 在圖3E之狀態下， 端3a與齒部9 之纏繞部6為嘴部3之前 線動作，纏繞部6即合M 4 甲央。右自此狀態持續繞 曰捲繞於齒部9周圍。 12 200843292 口此如圖3F所示’藉由使下部導引銷遍前進而配 置於線材5上方且往下方移動’即能將線材$往下方壓下 並保持。如此’自嘴部3送出之線材5，會呈繞掛保持於 下部導引銷50b的狀態。藉此’線材5之纏繞部6,會往 嘴部3之前端3a與下部導㈣_之大致中央，亦即嘴部 3側移動。如此，藉由以下部導引銷5〇b保持自嘴部3送 出之線材5,使纏繞部6之位置遠離齒部9,線材5即不 會於齒部9之角部9b與下部導引銷_之間產生纏繞部。 其次如圖3G所示，使下部導引銷地後退而自線材$ at驅㈣料動機構12使嘴部3上升。藉此將線 嘴部3繞齒部9周圍一圈的狀態。回之狀’係 此外，在嘴部3以㈣5且使間iq料上方時， '、使傾動台44旋動成嘴部3之前端3m 可減少自嘴部3送出之.娩从<猎此 此縷繞。U之各線材5間的摩擦’防止線材5彼 猎由使嘴部3通過凹槽1〇且往心材 材5a與線材5c即會進一 ，線 圖m私-.. 干疋锝的纏繞。因此，如 〇所不，轎由使嘴部3繞齒部9之周圍 即會產生合計—旋轉的纏繞。 圈，於線材5 如上所述，線材5對齒部9之繞線動作 機構11之心材7的旋轉與嘴部移動機構12之嘴：:刀度 槽1〇之通過動作的组合來進行。 m對凹 接著，當嘴部3在齒部9周圍相對移動時，嘴部3對 13 200843292 齒部9之方向不會改變。亦即，嘴部3之導引 ^ 1札4a隨時在 取上部，導引孔4c隨時在最下部。因此，在 ^ Μ 3繞齒部 9之周圍一圈時，於線材5即會產生一旋轉的纏繞。 其次，參照圖4說明回復線材5之纏繞的^作。圖* 中，位置（A)與圖3G對應。又，在圖4僅圖示進行繞2之 齒部9，而省略其他齒部之圖示。 Λ

如圖3所示，使嘴部3在齒部9之周圍相對移動，並 將線材5繞齒部9周圍一圈後，即如圖4所示，驅動分度 機構11，使心材7繞其中心軸τ旋轉。又，驅動嘴部移： 機構12，使噶部3以追隨齒部9之旋轉的方式動作。如上 述使嘴部3隨著心材7之旋轉而追隨齒部9的理由在於， 在心材7之旋轉中，嘴部3與齒部9之距離恆保持於一定， 而能將嘴部3與齒部9間之線材5的張力保持於一定之故。 圖4所示之位置（Β)係心材7旋轉90度的狀態，位置 係心材7旋轉18〇度的狀態，位置（D)係心材7旋轉27〇度 的狀態，位置（E)係心材7結束36〇度之旋轉前一刻的狀態。 自位置（A)至位置（E)之變化可知，藉由心材7繞其中 心轴T旋轉一圈，回復於線材5產生之一旋轉的纏繞。 如上述，嘴部3每繞齒部9周圍一圈，心材7即繞其 中u轴T旋轉一圈，且在心材7旋轉之過程中嘴部3會追 Ik㈣部9 ’藉此使繞線動作時於線材5產生之纏繞回復。 藉由反覆圖3所示之繞線動作與圖4所示之回復纏繞 的動作’將線材5整齊排列捲繞於齒部9之周圍。 此外，以上雖係說明將線材5捲繞於一個齒部9的情 200843292 形，但亦可適用於將線材5捲繞於複數個齒部9的情形。 又，以上係說明了繞線於構成内轉子式馬達之定子之 心材的内裝型繞線裝置。然而並不限於此，亦可 繞 線於構成外轉子式馬達之定子之心#的外裝型繞線裝置。 根據以上之本實施形態，可發揮以下所示作用效果。 嘴部3每繞齒部9周圍一圈而產生之線材的捲繞，可 猎由使心材7繞其中心軸旋轉一圈’且在心材7旋轉之過 程中使嘴部3追隨齒部9來加以回復。接著1以使線材 5之纏繞回復之心材7的旋轉，係使用用於線材5之繞線 動作的分度機構11。如此，即不須設置為了使線材5之纏 繞回復而使心# 7旋轉的專用機構，能以簡便的構造回復 線材5之纏繞。 又，線材5對齒部9之繞線之進行，係在藉由以導引 銷50暫時保持自嘴部3送出之線材5以使線# $之纏繞 部6往嘴部3侧移動後，抽出導引銷5〇使線材$降下於 wi邓9。如此，藉由在使線材5之纏繞部6遠離齒部9的 狀態下進行繞線，可防止線材5之纏繞部6捲繞於齒部9 的周圍又在不使用導引銷5 0而欲將線材5整齊排列 捲繞於齒部9的情形下，為了使纏繞部6自齒部9遠離， 須加長齒部9與嘴部3之距離來繞線。然而，由於能使用 導引銷50使纏繞部6之位置自齒部9遠離，因此不須增 長齒部9與嘴部3之距離，能使繞線裝置本體較小型。 本發明亚不限於上述實施形態，可知在其技術思想範 圍内可進行各種變更。 15 200843292 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明之實施形態之繞線裝置的立體圖。 圖2係顯示本發明之實施形態之繞線裝置的截面圖。 圖3係顯示繞線動作之時間序列順序圖。 圖4係顯示使於線材產生之纏繞回復之動作的圖。

【主要元件符號說明】 1 繞線裝置 2 架台 2a 腳部 2b 基台 2c 圓形開口部 2d 環狀突設部 3 嘴部 3a 前端 4，4a，4b，4c 導引孔 5，5a，5b，5c 線材 6 纏繞部 7 材 7a 鍵槽 8 軛部 9 齒部 9a，9b 角部 16 200843292 ίο 11 12 13 13a 13b 14 15

18 19 20 22 23 24 25

27 28 29, 35 31 32 33 34 凹槽 分度機構 嘴部移動機構 心材支撐台 鍵 環狀突設部 驅動機構 軸承 軸承 馬達 滑輪 皮帶 支柱 X軸移動機構 Y軸移動機構 z軸移動機構 框體 X軸驅動馬達 滾珠螺桿 從動件 X轴方向移動台 Y軸驅動馬達 滾珠螺桿 導軌 17 200843292 37 框體 38 Z軸驅動馬達 39 滾珠螺桿 40 從動件 41 L字型構件 42 滑輪 43 軸 44 傾動台 45 滑輪 47 氣缸 48 桿體 50 導引銷 50a 上部導引銷 50b 下部導引銷 51 導引銷移動機構 52 馬達 53 滾珠螺桿 54 從動件 55 支撐板 18

Claims (1)

1. 200843292 十、申請專利範圍： 1 _ 一種多極電柩之繞線裝置，係將複數條線材同時捲 繞於複數個捲心排列成環狀之心材’其具備： 使該心材繞其中心軸旋轉之分度機構； 送出複數條線材之嘴部；以及 使該嘴部移動之嘴部移動機構； 該嘴部每繞捲心周圍一圈，該分度機構即使該心材繞 其中心軸旋轉一次，且在該心材之一次旋轉的過程中該嘴 部移動機構係使該嘴部隨動於捲心，藉此使於線材產生之 纏繞回復。 2·如申請專利範圍第1項之多極電樞之繞線裝置，其 進一步具備導引銷，係藉由在將線材捲繞於捲心時保持自 該嘴部送出之線材，以使線材之纏繞遠離捲心。 3 · —種多極電樞之繞線方法，係將複數條線材同時捲 繞於複數個捲心排列成環狀之心材，其具備： 使送出複數條線材之嘴部相對移動於捲心周圍以將線 材棬繞於捲心的繞線步驟；以及 該嘴部每繞捲心周圍一圈，即使該心材繞其中心轴旋 轉一次，且在該心材之一次旋轉的過程中使該嘴部隨動於 捲心，藉此使於線材產生之纏繞回復的步驟。 4·如申請專利範圍第3項之多極電樞之繞線裝置，其 中，該繞線步驟中，係在以導引銷保持自該嘴部送出之線 材以使線材之纏繞运離捲心的狀態下，將線材捲繞於捲