JPH0475450A - 分割固定子鉄心への巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、環状の固定子鉄心を２つに分割してなる半円
弧状の分割固定子鉄心にコイルを巻線する巻線装置に関
する。

「従来の技術」 近年、電動機の小型軽量化と共に、薄形化の要求も強く
なってきており、電動機の主要部を構成する固定子鉄心
を２分割して、鉄心のスロット毎の継鉄部に直交するよ
うにトロイダル状の巻線を施し、電動機の薄形を促進し
、併せて材料費節減と効率アップを図った電動機が注目
を浴びている。このような分割固定子鉄心への巻線装置
として１例えば特開昭６０−２４５４５３号には、分割
固定子鉄心の中心を軸に回動させてフライヤの巻線ライ
ンを所定のスロットに位置合せし、かつ、スロットの入
口部を軸にして分割固定子鉄心を揺動させつつ巻線を行
なうようにした装置が開示されている。この装置では、
スロットの継鉄部に電線を均一に巻付けることができる
利点がある。

第５〜９図には、上記のような分割固定子鉄心への巻線
装置の一例が示されている。

第５〜７図に示すように、この巻線装置は、基台３１上
に立設された支軸３２を介して、第１のターンテーブル
３３と、第２のターンテーブル３４とが設けられている
。第２のターンテーブル３４上にはホルダー３５が立設
され、ホルダー３５には分割固定子鉄心１１がその円弧
面を水平にして着脱自在に保持されている。ホルダー３
５の横方向には、フレーム３６に支持された回転軸３８
を介してフライヤ３９が設置されている１回転軸３８は
図示しないモータにより回転駆動される。また、回転軸
３８は軸方向に移動可能とされ、巻線時においてフライ
ヤ３９を所定位置まで押出すようになっている。

第８．９図に示すように、第２のターンテーブル３４は
、図示しない駆動機構により、ホルダー３５に保持され
た分割固定子鉄心１１の中心の点Ｐを軸に回動するよう
になっており、それによって分割固定子鉄心１１の各ス
ロット１３をフライヤ３９の巻線ライン！に順次位置合
せするようになっている。

一方、第１のターンテーブル３３は１図示しない駆動機
構により、分割固定子鉄心１１の巻線を行なうスロット
１３の入口近傍の点Ｑを軸に所定角度で揺動するように
なっている。この場合、ターンテーブル３３の揺動に伴
なってターンテーブル３４ｉ３よびホルダー３５も揺動
するようになっているにの装置を用いた巻線操作は、次
のようにして行なわれる。

まず、分割固定子鉄心１１のティース１２に、巻線治具
２１をそれぞれ取付けておく、そして１分割固定子鉄心
１１をホルダー３５に装着する。この状態で、装置を作
動させると、第２のターンテーブル３４が点Ｐを軸に回
動し１分割固定子鉄心１１の所定のスロット１３にフラ
イヤ３９の巻線ラインβが位置合せされる０位置合せが
なされたら、ターンテーブル３４の回動はそのスロット
１３における巻線が終了するまで停止する。

次に、第１のターンテーブル３３が、スロット１３の入
口近傍の点Ｑを中心に所定角度θで揺動し始める。この
ため、第１のターンテーブル３３と共に、第２のターン
テーブル３４、ホルダー３５ｉ３よび分割固定子鉄心１
１も揺動する。それと同時に、図示しないモータが作動
し、回転軸３８を介して、フライヤ３９が回転し始め、
巻線作業が開始される。

分割固定子鉄心１１が揺動しているので、電線４７はス
ロット１３底部の継鉄部に一列に配列され、さらにその
上に一列に重層されていく。

こうして、所定スロット１３における巻線が終了すると
、フライヤ３９の回転が止められ、それと同時に点Ｑを
軸とした第１のターンテーブル３３の揺動も停止する。

そして、第２のターンテーブル３４が再び回動し、分割
固定子鉄心】ｌの隣接するスロット１３をフライヤ３９
の巻線ライン２に位置合せし、再び上記と同様な巻線作
業が繰返される。

「発明が解決しようとする課題」 上記従来の分割固定子鉄心への巻線装置は、分割固定子
鉄心１１の所定のスロット１３にフライヤ３９の巻線ラ
インβを位置合せするためのインデックス中心点Ｐと、
分割固定子鉄心１１の巻線を行なうスロット１３の入口
近傍を中心にして揺動させる揺動中心点Ｑとの距離が、
固定されたものとなっていた。しかしながら、インデッ
クス中心点Ｐと揺動中心点Ｑとの距離は、分割固定子鉄
心の種類や電線の太さや巻線回数などによって、変更が
必要とされる場合があった。

すなわち、インデックス中心点Ｐと揺動中心点Ｑとの距
離は、分割固定子鉄心１１の径が変わった場合には、当
然のことながら変化する。また、同じ径の分割固定子鉄
心１１に巻線を施す場合においても、電線４７をスロッ
ト１３底部の継鉄部に整列させてできるだけ密に巻線す
るため、スロット１３の入口近傍で揺動中心点Ｑの位置
を微妙に調整する必要が生じることもある。

したがって、本発明の目的は、インテ・シクス中心点゛
Ｐと揺動中心点Ｑとの距離を変更できるようにして、分
割固定子鉄心の種類や電線の太さや巻線回数などが変更
されても、同一の装置で対応できるようにした分割固定
子鉄心への巻線装置を提供することにある。

「課題を解決する手段」 上記目的を達成するため、本発明による分割固定子鉄心
への巻線装置は。

基板（４２）に回転軸（４４）を介して回転自在に支持
され、この基板（４２）に設置された駆動装置によって
予め設定された角度で回動する第１ターンテーブル（５
１）と、 この第１ターンテーブル（５１）にスライド自在に取付
けられたスライド板（５２）と、 前記第１ターンテーブル（５１）に対して前記スライド
板（５２）をスライドさせるネジ移動機構と、前記スラ
イド板（５２）に支軸（６０）を介して回転自在に支持
され、前記スライド板に設置された駆動装置によって予
め設定された角度で回動する第２ターンテーブル（６４
）と、 この第２ターンテーブル（６４）上に立設され１分割固
定子鉄心１１１）を前記第２ターンテーブル（６４）と
平行に、かつ、前記分割固定子鉄心（１１）の軸心が前
記支軸（６０）の軸心と一致するように支持するホルダ
（３５）とを備えていることを特徴とする。

「作用」 本発明の巻線装置においては、第２ターンテーブル（６
４）の支軸（６０）の軸心がインデックス中心点Ｐをな
す、また、第１ターンテーブル１５１）の回転軸（４４
）の軸心が揺動中心点Ｑをなす、そして、第２ターンテ
ーブル（６４）上のホルダ（３５）に保持された分割固
定子鉄心（１１）は、第２ターンテーブル（６４）が回
動することによって、所定のスロット（１３）にフライ
ヤ（３９）の巻線ラインβか位置合せされる。さらに、
巻線操作中、第１ターンテーブル（５１）が往復回動す
ることによって、分割固定子鉄心１１１１は、巻線が施
されるスロット（１３）の入口近傍の点Ｑを中心にして
揺動する。こうして、分割固定子鉄心（１１）の各スロ
ット＋　１３１’に次々に巻線を施すことができる。

ところで、本発明においては、ネジ移動機構によって、
第１ターンテーブル（５１）に連接されたスライド板（
５２）が第１ターンテーブル（５１）に対してスライド
する。その結果、スライド板（５２）に立設された支軸
（６０）の位置が変更され、回転軸（４４）と支軸（６
０）との距離が変化する。前述したように、支軸（６０
）の細心がインデックス中心点Ｐをなし。

回転軸（４４）の軸心が揺動中心点Ｑをなしているので
、上記の操作によってインデックス中心点Ｐと揺動中心
点Ｑとの距離を調整することができる。

このため、同一の装置を用いて径の異なる分割固定子鉄
心の巻線が可能となり、また、電線が分割固定子鉄心＋
１１１のスロット（１３）内に整列して密に巻線される
ように、揺動中心点Ｑの位置を微妙に調整することが可
能となる。

本発明において２ネジ移動機構の好ましい例としては、
スライド板（５２）のスライド方向に軸方向を向けて第
１ターンテーブルに固定された雌ネジ部材１５４）と、
この雌ネジ部材（５４）に螺合して挿通され、一端をス
ライド板（５２）に枢着された雄ネジ（５６）とから構
成されたものが挙げられる。これによれば、雌ネジ部材
（５４）および雄ネジ（５６）の螺合度を変更すること
によって、雄ネジ（５６）が軸方向に移動するため、雄
ネジ（５６）の一端に連接されたスライド板（５２）が
スライドする。ただし、ネジ移動機構としては、これ以
外にも各種の構造が採用可能である。

「実施例」 第１〜４図には１本発明の分割固定子鉄心への巻線装置
の一実施例が示されている。

第１図に示すように、フレーム４１に支持された基板４
２にスリーブ４３が上下に挿通され、スリーブ４３の上
縁に設けられたフランジ４３ａが基板４２にボルトで固
定されている。スリーブ４３内には回転軸４４がベアリ
ング４５を介して回転自在に挿通支持されている１回転
軸４４の軸心は前述した揺動中心点Ｑをなす、第３図を
併せて参照すると、回転軸４４の下端部にはセクタギア
４６のボス部４６ａが固着されている。このセクタギア
４６に関連して、基板４２の下面にはサーボモータ４０
がホルダ４８を介して取付けられている。サーボモータ
４０の駆動軸４９にはギア５０が装着されており、この
ギア５０が上８［ｌ！セクタギア４６に歯合している。

したがって、サーボモータ４０の作動により駆動軸４９
オよびギア５０が回転し、セクタギア４６を介して回転
軸４４が回動するようになっている。

回転軸４４の上端部にはフランジ４４ａが形成され、こ
のフランジ４４ａに第１ターンテーブル５１がボルトで
固定されている。第１ターンテーブル５１の上面には、
図示しないガイド溝を嵌合させて、スライド板５２が第
１図中矢印Ａで示す如くスライド可能に取付けられてい
る。第４図を併せて季照すると、第１ターンテーブル５
１の一側縁部には板５３がボルトで固着され、この板５
３に雌ネジ部材５４が取付けられている。雌ネジ部材５
４の外周には軸方向に沿って目盛５５が刻設されている
。そして、雌ネジ部材５４に螺合し、かつ、板５３を貫
通して雄ネジ５６が挿通されている。雄ネジ５６の先端
はスライド板５２の側縁部５２ａに枢着され、雄ネジ５
６の基端にはツマミ５７が装着されている。したがって
ツマミ５７を回転させると雄ネジ５６が回転し、雄ネジ
５６は雌ネジ部材５４に螺合しているため、雄ネジ５６
が軸方向に移動する。それと共に、雄ネジ５６の先端に
連接されたスライド板５２が図中矢印へ方向に移動する
。

スライド板５２の上面には、支軸６０がその下端のフラ
ンジ部６０ａをボルトで固定されて立設されている。支
軸６０の外周にはベアリング６１を介してスリーブ６２
が回転自在に装着されている。そして、スリーブ６２の
フランジ部６２ａに環状をなすギア６３がボルトで固定
されている。さらに、このギア６３の上面に第２ターン
テーブル６４がボルトで取付けられている。第２ターン
テーブル６４には分割固定子鉄心１１のホルダ３５を設
置する部分６４ａが設けられている。スライド板５２の
雄ネジ５６に連接された部分と反対側の側縁部には、ボ
ルト６５によってスペーサ６６および支持板６７が延設
されており、サーボモータ６９が上記支持板６７にフラ
ンジ部６８を固定されて設置されている。サーボモータ
６９は、支持板６７の下面に取付けられ、基板４２の切
欠き４２ａに挿入されている。そして、サーボモータ６
９の駆動軸７１に装着されたギア７２が上Ｍｅギア６３
に歯合している。したがって、サーボモータ６９が作動
して駆動軸７１．ギア７２が回転すると、ギア７２に歯
合しているギア６３が回転し、それと共に第２ターンテ
ーブル６４が回転するようになっている。なお、支軸６
◎の軸心がインデックス中心Ｐをなす。

第２図を併せて参照すると、第２ターンテーブル６４の
上面には分割固定子鉄心１１のホルダ３５が立設されて
いる。前述した従来例と同様に、分割固定子鉄心１１は
ホルダ３５によって第２ターンテーブル６４と平行に、
かつ、分割固定子鉄心１１の軸心がインデックス中心Ｐ
と一致するように支持される。また、第２ターンテーブ
ル６４にはアーム７４が外周方向に突出して取付けられ
ている。これと関連して、基板４２上には近接センサ７
５．７６が設置されている。近接センサ７５．７６は第
２ターンテーブル６４が回動してアーム７４が近接した
ときにこれを検知し、この位置を第２ターンテーブル６
４の回動の基準点として、図示しない制御装置を介して
サーボモータ６９に作動信号を送る。また、基板４２上
にはストッパ７７．７８が設置されており、これらのス
トッパ７７．７８はギア６３の下面に突設された図示し
ない突起に当接して、ギア６３並びに第２ターンテーブ
ル６４の回動範囲を規制する。

また、第２．４図を併せて参照すると、スライド可能 アーム８１．８２が取付けられている。これと関連して
、基板４２上には一対の近接センサ８３．８４が設置さ
れている。近接センサ８３はアーム８１が近接したとき
にこれを検知し、近接センサ８４はアーム８２か近接し
たときにこれを検知する。そして、第１ターンテーブル
５１よびスライド板５２の揺動中心Ｑを中心とする揺動
範囲は、これらの近接センサ８３．８４で検出される回
動範囲に規制されている。

すなわち、近接センサ８３．８４の検知信号によって、
サーボモータ６９の作動が制御されている。

なお、上述した分割固定子鉄心１１の回転支持構造に隣
接されるフライヤ３９などの構造は、前述した第５〜９
図に示した従来の装置と変わらないので、その説明を省
略することにする。

次に、この分割固定子鉄心への巻線装置の作動について
説明する。なお、説明を分かりやすくするため、第１〜
４図において図示を省略した部分については、第５〜９
図に示した装置の番号を借用することにする。

分割固定子鉄心１１は、予めそのティース１２に巻線治
具２１を装着された後、第２ターンテーブル６４上に立
設されたホルダ３５に保持され、第２ターンテーブル６
４と平行に支持される０分割固定子鉄心１１の取付けが
完了した状態で、巻線装置を作動させると、まず、サー
ボモータ６９が作動して駆動軸７１、ギア７２およびギ
ア６３を介して第２ターンテーブル６４がインデックス
中心点Ｐを中心に回動し、巻線されるべき分割固定子鉄
心１１の最初のスロット１３を巻線ラインβに位置合わ
せする。この状態でフライヤ３９が回転し、最初のスロ
ット１３に対する巻線が開示される。

この巻線が始まると、サーボモータ４０が作゛動して駆
動軸４９、ギア５０ｉ５よびセククギア４６を介して回
転軸４４が回動し、それとともに第１ターンテーブル５
１およびスライド板５２が、分割固定子鉄心１１のスロ
ット１３０入口近傍に設定された揺動中心点Ｑを中ＩＣ
弓こ回動する。この場合、前述した近接センサ８３．８
４がサーボモータ４０の回転方向を切り替えるように信
号を送るため、第１ターンテーブル５１およびスライド
板５２が揺動中心点Ｑを中心にして所定角度で揺動する
。また、第２ターンテーブル６４は、スライド板５２上
に立設された支軸６０に支持されているので、第２ター
ンテーブル６４も同様に揺動し、その結果、ホルダ３５
に支持された分割固定子鉄心１１が、巻線されているス
ロット１３の入口近傍の点Ｑを中心に揺動する。このた
め、電線４７は分割固定子鉄心１１のスロット１３底部
の継鉄部に一列に配列され、さらにその上に一列に重層
されていく。

こうして最初のスロット１３に対して所定回数の巻線が
施されると、フライヤ３９が一時停止し、サーボモータ
４０も一時停止する。この状態で。

サーボモータ６９が再び作動して駆動軸７１、ギア７２
およびギア６３を介して第２ターンテーブル６４がイン
デックス中心点Ｐを中心に回動し、巻線されるべき分割
固定子鉄心１１の次のスロット１３が巻線ライン！に位
置合わせされる。そして、上記の操作を繰り返すことに
より１分割固定子鉄心１１のスロット１３に次々と巻線
を施す。こうして、全てのスロット１３に巻線がなされ
ると、巻線装置が停止するので、新たな分割固定子鉄心
１１と交換する作業を行なう、なお、分割固定子鉄心１
１のスロット１３への巻線は、１回の操作で全てのスロ
ット１３に巻線を施すことなく、例えば分割固定子鉄心
１１のホルダ３５への取付は方向を変えて、２回の操作
で巻線を施すようにしてもよい。

ところで、分割固定子鉄心１１の径が変更された場合に
は、インデックス中心点Ｐと揺動中心点Ｑとの距離を分
割固定子鉄心１１の径に応じて変化させなければならな
い。また、揺動中心点口の設定は、分割固定子鉄心１１
のスロット１３の入口近傍において微妙に変化させ、電
線４７が損傷することなく、しかも分割固定子鉄心１１
のスロット１３内に電線４７が整列して密に配列される
最良の位置を試験的に求める必要がある。このような場
合に、この巻線装置では、ツマミ５７を回すことによっ
てインデックス中心点Ｐと揺動中心点Ｑとの距離を自由
に変更することができる。

すなわち、ツマミ５７を回転させると雄ネジ５６が回転
し、雄ネジ５６は雌ネジ部材５４に螺合しているため、
雄ネジ５６が軸方向に移動する。それと共に、雄ネジ５
６の先端に連接されたスライド板５２が図中矢印六方向
に移動する。その結果、スライド板５２上に立設された
支軸６０の軸心であるインデックス中心点Ｐと、基板４
２に支持された回転軸４４の軸心である揺動中心点Ｑと
の距離を変更することができる。なお、ツマミ５７の回
転に伴う雄ネジ５６の移動量は、雌ネジ部材５４外周に
刻設された目盛り５５によって測定できるため、微妙な
調整が可能である。

また、スロット１３の数が異なる分割固定子鉄心１１に
対しても、サーボモータ６９によるインデックス角度を
変更することにより、自由に対応することができる。

「発明の効果」 以上説明したように１本発明の巻線装置によれば、イン
デックス中心点Ｐと揺動中心点Ｑとの距離を変化させる
ことができるため、同一の巻線装置を用いて径の異なる
分割固定子鉄心に対応することができる。また、インデ
ックス中心点Ｐと揺動中心点ｑとの距離を微妙に変化さ
せて、電線が分割固定子鉄心のスロット内に整列して密
に巻線されるように、揺動中心点Ｑを最良の位置に設定
することができる。さらに、揺動中心点Ｑの調整作業を
容易かつ迅速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻線装置の一実施例を示す要部縦断面
図、第２図は同巻線装置の要部平面図。 第３図は第１図におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿った断
面図、第４図は第１図におけるＩ’Ｖ−］’Ｖ線に沿っ
た断面図、第５図は従来の巻線装置の一例を示す正面図
、第６図は同装置の左側面図、第７図は同装置の平面断
面図、第８図は同装置の要部を示す部分拡大平面図、第
９図は同巻線装置による巻線態抹を示す平面図である。 図中、１１は分割固定子鉄心、１３はスロット、３５は
ホルダ、３９はフライヤ、４０はサーボモータ、４１は
フレーム、４２は基板、４３はスリーブ、４４は回転軸
、４６はセクタギア、４７は電線、４９は駆動軸、５０
はギア、５１は第１ターンテーブル、５２はスライド板
、５４はナツト部材、５６は雄ネジ、５７はツマミ、６
０は支軸、６２はスリーブ、６３はギア、６４は第２タ
ーンテーブル、６９はサーボモータ、７１は駆動軸、７
２はギアである。 特許出願人　　　三工機器株式会社 代理人　　　　弁理士　松井　茂 第 図 第５ 図 第６ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板（４２）に回転軸（４４）を介して回転自在
   に支持され、この基板（４２）に設置された駆動装置に
   よって予め設定された角度で回動する第１ターンテーブ
   ル（５１）と、 この第１ターンテーブル（５１）にスライド自在に取付
   けられたスライド板（５２）と、前記第１ターンテーブ
   ル（５１）に対して前記スライド板（５２）をスライド
   させるネジ移動機構と、前記スライド板（５２）に支軸
   （６０）を介して回転自在に支持され、前記スライド板
   に設置された駆動装置によって予め設定された角度で回
   動する第２ターンテーブル（６４）と、 この第２ターンテーブル（６４）上に立設され、分割固
   定子鉄心（１１）を前記第２ターンテーブル（６４）と
   平行に、かつ、前記分割固定子鉄心（１１）の軸心が前
   記支軸（６０）の軸心と一致するように支持するホルダ
   （３５）とを備えていることを特徴とする分割固定子鉄
   心への巻線装置。
2. （２）前記ネジ移動機構は、前記スライド板（５２）の
   スライド方向に軸方向を向けて前記第１ターンテーブル
   に固定された雌ネジ部材（５４）と、この雌ネジ部材（
   ５４）に螺合して挿通され、一端を前記スライド板（５
   ２）に枢着された雄ネジ（５６）とから構成されている
   請求項１記載の分割固定子鉄心への巻線装置。