JPH0622377B2 - フラツトモ−タの電機子製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はフラツトモータの電機子製造装置に関し、特
に、整流子とコイルタツプとの自動接続機構を備えたフ
ラツトモータの電機子製造装置に関する。

〔発明の背景〕

従来この種電機子のコイル巻線作業は専ら手作業に頼つ
ているが作業に多くの時間を要してた。米国特許第3,55
0,645 号において、星形コイルの巻線方法および装置が
提案されているが高速化の点において十分なものとはい
えない。そこで当発明者はピン群を有する回転板と巻治
具の構成で高速で連続自動巻線する装置を先に提案して
いる（特開昭５８−２９３５２号参照）。この提案にお
いてコイルのリードとなるコイルタツプは、よじるのみ
で整流子への自動接続は行つていない。

〔発明の目的〕

本発明は所要数のコイルを高速自動巻装すると共に、整
流子片とコイルタツプの接続も併せ自動化を計り、無人
化された高能率の電機子製造装置を提供することを目的
とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、少なくとも二重の同心円上に所定ピツチで植
立された多数のピンを有し、インデツクス回転される回
転板と、これらのピンのうち特定の複数ピンに電磁ワイ
ヤを巻装するために空隙Ｇをもつて配された第１巻治具
および第２巻治具と、前記第１，第２巻治具の空隙Ｇを
通して前記電磁ワイヤを前記複数ピンに単一のコイルを
巻装する機構を設けてコイルの高速巻装を行なわせると
共に、コイルから引出されるコイルタツプを整流子片に
自動的に接続する機構を設け、巻線作業およびコイルタ
ツプと整流子の接続作業の連続高速自動化を計ることで
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明の構成を一実施例の図面に基づいて更に詳細
説明する。１は装置全体を支持する架台で、この架台１
の中央部には支柱２が設けられている。３はターンテー
ブルで前記支柱２上に回転自在に支持されている。この
ターンテーブル３にはギヤ４が一体的に設けられ、この
ギヤ４にはギヤモータ５の出力軸に固着された出力ギヤ
が噛合わされている。６は流体又は気体シリンダによつ
て付勢されるガイドピンで前記ターンテーブル３を所定
位置に位置決め保持するものである。６０はターンテー
ブル３上にスラストベアリング６１によつて回転自在に
支持されたインデツクステーブルで、このインデツクス
テーブル６０の下部にはインデツクスギヤ７が固着され
ている。８はインデツクステーブル６０の上面に固着さ
れた回転板で、前記インデツクステーブル６０と一体と
なつてインデツクス回転するものである。この回転板８
の中央部にはコンミユテータに接続するコイルタツプを
下方に引出すための穴８−１が形成されている。このこ
とから、回転板８はドーナツ形状を呈するものである。
８−２はこの回転板の８の下面とインデツクステーブル
６０間に介在された絶縁フイルムで、電気絶縁する。

８−３はこれと同じ目的で回転板８の外周に設けられた
セラミツクあるいはフツ素樹脂コーテイングである。
又、６０−５は後述のクランプ６２，６９を担持するベ
ークライトの絶縁台である。

９は前記インデツクスギヤ７に噛合したギヤで、このギ
ヤ９はステツピングモータ１０によつて駆動される。こ
のギヤ９と前記インデツクスギヤ７との噛合は、エヤシ
リンダ１２によつて作動されるレバー１１により断続動
作されるように構成されている。

インデツクステーブルの回転角度は、ギヤ９と一体にな
つて回転する角度検出板９−１の外周に設けられたスリ
ツト数を例えば光あるいは磁気センサ９−２でカウント
することにより制御される。本例はギヤ９に検出板をつ
けた例を示したが検出用アイドルギヤをつけそのギヤに
角度検出板をつけてもよい。角度検出板をつけるギヤを
インデツクスギヤ７のＮ分の１回転になるように設定
し、検出板のスリツトを巻組線治具の分割数だけつけて
おく。製品仕様の変更すなわち分割数が変つても角度検
出板のスリツト９−３数を変えるのみで容易に所定の分
割角度が得られる。すなわちＮ回のスリツトカウントで
１分割分の回転角が得られる。

更に詳しく説明すると、インデツクステーブルの回転角
度は駆動ギヤと一体に回転する検出板９−１の外周部に
つけてあるスリツト９−３〔第１図(c)参照〕が検出ス
イツチ９−２の検出部を通過するスリツトの数を検出ス
イツチ９−２でカウントすることにより所定のインデツ
クス回転角が検出される。尚検出板は検出用アイドルギ
ヤを別に連結してそのギヤにつけてもよい。角度検出板
をつけるギヤをインデツクスギヤ７のＮ分の１回転にな
るように設定し、検出板のスリツトを巻組線治具の分割
数だけつけておけばＮ回のカウントでインデツクステー
ブルは１分割分だけ回転することになる。例えばギヤの
回転数比Ｎが３で２８分割する場合は２８のスリツトを
有する検出板をつけることにより３カウントで１分割分
回転する。別の例で分割数が素数の２３のような場合で
もスリツト数２３の検出板におきかえてやれば３カウン
トでやはり１分割分回転することになり、制御において
複雑な演算を必要がなく分割数変更等への対応が出来
る。

１３はツイストピンでコイル間のタツプをフツクしツイ
ストを行なうためのもので、巻組線ユニツトＡの下部に
配置されており先端はコイルタツプを引つかけるためフ
ツク形状をしている。詳細構成を第９図に示す。この図
において１４はツイストモートルでフツクしたツイスト
ピンをツイストするためのものである。ツイストモート
ル１４とツイストピン１３はシヤフト１３−２を介して
連結されている。シヤフト１３−２の一端にはスライド
ピース１３−１を受容する中空部を形成しており、他端
はツイストモートル１４にカツプリング１４−１で連結
してある。前記スライドピース１３−１はガイド溝を有
しており、ツイストピン１３を一体に固定しシヤフト１
３−２に形成する中空部にスプリング１５で適切な予圧
をかけ連結されている。１５−１はスプリング押えであ
る。１３−３はピンでスライドピースに設けた溝部に突
出しツイストピンと一体となつたスライドピース１３−
１の回り止めとなりツイストピンのフツク部の向きを規
制する。前記スプリングの強さを適切にしてやることに
よりツイスト時コイルタツプ１６がツイストされて短か
くなることによる断線を防止するとともに、ツイスト後
タツプをフツクからはずす時は後述するタツプセパレー
タ７０の係止片７１に引つかかる部分までタツプがフツ
ク部からはずれずかつ断線することなくツイストピンを
移動させることが可能となる。エヤシリンダ１７はコイ
ルタツプ１６をはずすために左右にスライド動作を行な
わせるものである。ツイスト後のツイストピンのフツク
は検出ドグ１３−４とセンサ１３−５で一定の方向を向
いて停止する。又これらツイスト機構部はエヤシリンダ
１８によつて上下動作するよう構成されている。

１９は巻組線ステーシヨンＡの上部装置を支持する支柱
で、その上部には、ガイドホルダ２０が設けられ、この
ガイドホルダ２０にはガイドポスト２１が支持されてい
る。又ガイドポスト２１には、スライドベース２２がガ
イドプツシユ２３により上下動自在に設けられており、
これに取付けられた巻組線ステーシヨンＡの上部装置全
体が上下動するように構成されている。巻組線ステーシ
ヨンＡの上部装置全体の上下動作は、エヤシリンダ２４
によつて行なわれる。スライドベース２２の上部には更
にガイドホルダ２５が設けられ、このガイドホルダ２５
にはガイドポスト２６が支持されている。このガイドポ
スト２６にはガイドプツシユ２７によりスライドベース
２８がエヤシリンダ２９の動作によつて上下動作するよ
う支持されている。又スライドベース２８の一端にはボ
ールベアリング３０が装嵌されている。ボールベアリン
グ３０には、巻芯シヤフト３１が下方から貫通圧入され
巻芯シヤフト３１の上端には固定ねじ３２が取付けられ
ている。又、巻芯シヤフト３１には上下に貫通する貫通
穴３１−１が設けられている。又この巻芯シヤフト３１
の上端部にはノズル３１−２が設けられており、中央部
は外周にスプラインを形成したスプライン軸３１−３と
されている。又下端の一部は、切り欠き部３１−４とさ
れ、この切り欠き部３１−４にはガイドリール３３が転
動自在に設けられている。更に下端開口部にはボールベ
アリング３４が装嵌されている。又、巻芯シヤフト３１
の下端には、後述する回転ノズル４０とバランスをとる
カウンタウエイト３１−５が設けられている。

３５はスプラインスリーブで、その外周中間部にはボー
ルベアリング３６が被嵌され、上端部にはプーリ３７が
固定ねじ３８により固定されている。又、このスプライ
ンスリーブ３５の下端にはアーム３９によつて支持され
た回転ノズル４０が取り付けられており、電磁ワイヤ、
例えばエナメル被覆された銅線４１がこの回転ノズル４
０内にガイドされている。特に、この電磁ワイヤ４１は
エナメル線の表面にフエノールやエポキシ、あるいはブ
チラール等の熱溶着性被覆材を被覆したものである。４
２は後述のように取付けられた扇形の第１巻治具４３の
回り止めピンで、エヤシリンダ４４の先端に取り付けら
れ、第１巻治具４３が上方向へスライドする際あるいは
上限位置から下方へスライドする際第１巻治具４３の位
置決め用切欠き部５０−１に係合して第１巻治具４３と
回転板８との相対位置ずれが生じないよう回り止めされ
るものである。

第１巻治具４３は本発明の主要構成部品となるもので、
巻芯シヤフト３１の下端開口部に嵌合された前記ボール
ベアリング３４に回転自在に支持されたシヤフト４５に
より、巻芯シヤフト３１と同軸関係に支持され、シヤフ
ト４５に巻かれたコイルばね４６により適度の与圧が与
えられ前記回転板８に所定の間隙を有して対向してい
る。

第１巻治具４３の下面外周部は、コイル巻線時コイルテ
ンシヨンによりこの第１巻治具４３を押し上げる分力を
発生させるためと、前記回転板８の後述するインデツク
ス時、第２巻治具の下面との位置関係を適切に保ち得る
よう傾斜部４３−１を有している。尚本傾斜部は直線で
なく曲線でもよい。

又第１巻治具４３には、亀甲状コイルを形成するための
スプリングピン４７が、回転板８の中心に近い位置に１
個、同じく遠い位置に２個設けられており、該スプリン
グピン４７は上下にスライド可能となされると共に巻装
ずみのコイルにスプリングピンが接触したとき、このコ
イルに損傷を与えることがない程度の適度の与圧がコイ
ルばね４８により付与されている。

尚シヤフト４５に被挿され第１巻治具４３を押圧してい
るコイルばね４６のばね圧は、コイルピン４７に被挿さ
れたコイルばね４８より数倍強いばねとされる。そし
て、このコイルばね４６のばね圧は巻回される電磁ワイ
ヤ４１の線径（線の剛性）及びこれに付与されるテンシ
ヨンに応じて適正な値が設定される。

前述した第１巻治具４３の下部にコイルが巻回される時
は、コイルテンシヨンが前記第１巻治具４３の下面傾斜
部において第１巻治具４３を押し上げる分力を生じ、コ
イルばね４６の押圧力に抗して巻治具１を押し上げてコ
イルがおちつくスペースをつくる。そこにコイルが形成
されるのでコイル４６が強すぎると、回転板８と第１巻
治具４３間のスペースは巻線当初の狭いままであつて、
第１巻治具４３が上方に容易に移動できないので、既に
巻かれているコイル上に重ねてコイルを巻く場合は既に
巻かれているコイルが邪魔して所定のコイル形状に巻装
することができない。しかもコイル形状が巻始め時と巻
終りとで不均一になるとともに外周（水平）方向に伸び
るようにコイルが順次巻装され、所定の外周形状に成形
出来なくなるものである。

又、弱過ぎると、外周方向へのコイル伸びは発生しない
が巻重ね方向のコイル厚みが高くなり、前述同様コイル
形状を所定形状に形成することが困難となる。

４９はスライド板で、前記スプリングピン４７が貫通さ
れており、前記シヤフト４５にねじ止めされている。こ
の構成から明らかなようにシヤフト４５がスライド動作
すると、これに応じて、スライド板４９の上面がスプリ
ングピン４７の鍔部を押し上げ、第１巻治具４３の下面
に突出したスプリングピン４７が出没可能に構成されて
いる。５０は前記第１巻治具４３の上面に設けられたカ
バーで、前記スプリングピン４７を摺動自在に支持する
と共に、その中央部は前記シヤフト４５の軸受ボスとし
ている。そのため、このカバー５０は焼結含油軸受材で
製造される。前記回転板８には第５図に示すように、こ
の回転板８の回転中心から等距離にあつて、しかも前記
内側のスプリングピン４７よりも僅かに外側に複数個の
ピン５１を植立し、同じく回転板８の回転中心から等距
離にあつて、しかも前記外側のスプリングピン４７より
も僅かに内側に複数個のピン５２を植立する。このピン
５１および５２は、この発明の一実施例ではそれぞれ２
８本植立されていて、前記３本のピン４７と協同して第
７図に示すように七角形のコイルが巻装できるようにな
つている。尚、このとき、コイルは相隣接するピンに巻
かれるのではなく、４個離れたピンに巻装されるもので
ある。５３は前記第１巻治具４３の下方に設けられ、前
記ピン５１，５２と同半径の弧状溝からなる凹所で、前
記ピン５１，５２の径よりも僅かに幅広で、しかも第１
巻治具４３を後述の排出プレート５４に押圧した場合で
もピン５１，５２の先端が前記凹所５３の上底に当らな
い深さにしている。排出プレート５４は前記ピン５１，
５２のそれぞれの貫通を許容する５６個の孔を有し、前
記回転板８の凹陥部８−２上に配置されている。５５は
円板状の第２巻治具で回転ノズル４０から繰出された電
磁ワイヤ４１を所定のピンに巻回するためのガイドにな
るとともに、すでに巻装ずみのコイル４１Ａが回転板８
に植立したピンより上に浮上らないような押え作用をも
つもので、更に、外周の一部を取付ポール５６に支持ピ
ン５６−１にて開閉自在に取付けられている。５７およ
び５８は前記ピン５１および５２と同半径でかつ円板状
巻治具５５の下面に形設された弧状溝であり、前記の凹
所５３と同様の幅を有する。５９は前記第２巻治具５５
を所定の高さに保持しておくコイルばねで取付ポール５
６の外周に巻装されている。５６−２は支持ピン５６−
１を上下方向に所定距離だけ移動することを許容する長
溝で、取付けポール５６に形成されている。このコイル
ばね５９は第２巻治具５５を上方に予め押上げており、
巻線後インデツクステーブル６０をインデツクスする場
合、第２巻治具５５と回転板８との間に隙間を適切に保
ち、巻装されたコイル４１Ａが第２巻治具５５に入りこ
む時第２巻治具５５の切欠き部５５−１の側面にあたら
ないように、又第２巻治具５５の下面でコイル４１Ａを
強くこすらないようにし円滑なインデツクスを行なわせ
るためのものである。長溝５６−２とコイルばね５９を
組合わせて支持することにより、後述する押圧ブロツク
６６で押圧した時第２巻治具５５と回転板８の間の隙間
を容易に変え、巻装コイル４１Ａを扁平に整形すること
が可能になる。コイルばねで支持するのは第２巻治具５
５の一部とし、第２巻治具５５と回転板８の隙間が一様
でないように保持する。回転板８がインデツクスする時
第１巻治具４３の下にあるコイル４１Ａが入りこむ側の
隙間を大きく、すでに巻装ずみのコイル４１Ａが第１巻
治具４３の下にでてくる側の隙間を小さくする。即ち第
５図（Ａ）において第１巻治具の左側の隙間を小さく、
右側の隙間を大きくすることにより、コイル４１Ａが側
面にあたることなくコイル乱れ等の不具合がなくインデ
ツクス可能になる。

尚、前記排出プレート５４の上面には、テフロン又はセ
ラミツク等によるオーバコーテイング処理が施されてお
り、通電加熱時、コイルシヨートが生じても、シヨート
傷が発生しないよう、又、通電加熱時の熱の逸散防止、
及び、巻線終了時のコイル排出に際し、コイルの型離れ
を容易にしている。又、第２巻治具５５の下面にも前記
と同様オーバコーテング処理されている。５５−１は第
２巻治具５５の一部に形成された扇形の切欠き部でこの
切欠き部５５−１は前記ピン５７，５８の６ピツチより
も僅かに小とされている。これは、ピツチ４でコイルを
巻装するとき、これよりも外側のピンにコイルが巻装さ
れるのを防止するためである。この切欠き部５５−１は
第１巻治具４３の挿入を許容するが、両者間には電磁ワ
イヤ４１が第１巻治具４３の外周面に沿つて落下できる
寸法のギヤツプＧが設けられている。尚、第１巻治具４
３の下端平面部の角度ピツチはコイルが巻かれるピン５
１，５２のピツチ（ここでは４ピツチ）よりも大とされ
ている。切欠き部５５−１には第５図（Ａ）で明らかな
ように下面から側面にかけ斜めの切落し５５−２をつけ
回転板８のインデツクス時巻装ずみのコイル４１Ａが下
部に入りこみやすくしてある。前記インデツクステーブ
ル６０の中心部にはコイルタツプ処理用のツイストピン
１３が上下するための貫通穴を有しておりスプリング６
０−３で押圧するスチールボール６０−２が組みこんで
ある。インデツクステーブル受部には凹部６０−１を設
けておきインデツクスの位置精度を保つようにされてい
る。７０はタツプセパレータで後述する巻線作業時タツ
プ線同志が干渉したり、ツイストピン上昇時すでに処理
ずみのタツプ線を引つかけることがないよう一定の位置
に保持するものでインデツクステーブルと一体となつて
インデツクスする。尚、タツプセパレータ７０は第３図
（Ａ）に示す平面形状のものである。すなわち、巻装さ
れるコイル４１Ａの数で決まるタツプ数に一致する数の
係止片７１を外周リング７２の内側に中心に向けて固定
する。係止片７１の先端には図示のように三角形状の頭
部７３が形成されており、係止片７１はそれ自身が弾性
体で形成されている。この係止片７１は合成樹脂によつ
ても製作されるが、ピアノ線を折曲げて形成したものの
方が、弾性が強く、又、耐摩耗性の面で良好であつた。
コイルタツプ１６が挿入されるとき、係止片７１は所定
の方向に撓み、挿入を許容し、挿入後は又元の位置に復
帰し、タツプが内側に戻ろうとするのを阻止する。

６２はコイルの巻始めクランプ、６３は巻終りクランプ
であり、前記インデツクステーブル６０上に設けられて
いる。そして、巻線終了後はこれらのクランプにコイル
の巻始めと巻終りがクランプ６２および６３に挾持され
るが、この挾持においてはクランプ６２，６３の挾持歯
が電磁ワイヤ４１の被覆を破り、内部の芯線（銅線）に
達する。そのためクランプ６２，６３と電磁ワイヤ４１
は電気的に接続される。かかる状態において、クランプ
６２，６３に所定の大きさの電流が印加されれば、前記
巻装されたコイル４１Ａは発熱し、コイル４１Ａの熱融
着被覆材が溶け、単位コイル４１Ａを構成する電磁ワイ
ヤ４１Ａ同志、およびこの電磁ワイヤ４１と他のコイル
４１Ａを構成する電磁ワイヤ４１同志が溶着する。そし
て所定の時間冷却すれば、熱融着被覆材が硬化し、多数
個の単位コイル４１Ａが重畳されたコイル巻線組として
硬く定形化されたものが得られる。６４は前記クランプ
６２，６３に通電する通電電極で、これはエヤシリンダ
６５によつて上下動自在とされている。

このエヤシリンダ６５の下端には押圧ブロツク６６が設
けられ、この押圧ブロツク６６にはコイル４１Ａへの通
電加熱時に第２巻治具５５を下方に押圧する押圧体６６
−１と、この第２巻治具５５の扇形切欠き部５５−１を
通してコイル４１Ａに直接押圧力を与える扇形押圧体６
６−２とから構成される。

押圧ブロツク６６が前進することにより押圧体で第２巻
治具５５を押圧し、前記コイルばね５９と長溝５６−２
で支持した第２巻治具５５と回転板８の間の隙間を小さ
くすることにより第２巻治具５５を通してコイル４１Ａ
を押圧する。又、第２巻治具５５の切欠き部５５−１は
押圧体６６−２でコイル４１Ａを押圧することによりコ
イル全体を一様に扁平に押圧整形する。この状態で前述
要領でコイル同志を加熱融着させることにより所定の形
状に固着することができる。

６７は押圧通電加熱整形部及び通電々極部を支持する支
柱、６８は巻芯シヤフト３１に回転を伝えるタイミング
ベルトで、回転力はパルスモートル（図示せず）等が用
いられ、回転ノズル４０を常に一定位置に停止するため
の位置検出センサ（図示せず）を具備している。

７５は整流子である。整流子７５は第１０図、第１０図
（Ａ）に示すように複数の整流子片７６を円環状に配置
して構成されており、各々の整流子片にはコイルタツプ
１６を接続する接続溝７７を有している。

７８は整流子ホルダであり、整流子を保持するものであ
る。この整流子ホルダにはコイルタツプを整流子片７６
の接続溝７７にガイドするためのガイド溝７９を有して
いる。更にガイド溝７９の外周部はコイルタツプをガイ
ド溝７９に導きやすくするための拡がり部８０を設けて
ある。ガイド溝を設ける範囲はＬで示す範囲であり、各
々のガイド片はその下側で一体となつている。

８１は第１１図、第１２図に示される昇降ベースで、図
示しないシリンダにより昇降する。整流子ホルダ７８は
この昇降ベースにベアリング８２，８３により回転自在
に配置された取付ベース８４に取りつけられており、昇
降ベース８１と一緒に昇降する。整流子ホルダが上昇す
ると下部になるに従い拡がる状態で分離して保持されて
いるコイルタツプは、ガイド溝７９の拡がり部８０によ
り案内されてガイド溝７９へと導かれる。８５は連結ピ
ンで回転板側のインデツクスギヤの連結穴８６に嵌合、
離脱する。嵌合した状態でインデツクスギヤ７を回転す
ると回転板と一緒に取付ベース、それに取付けられた整
流子ホルダも回転する。８７は突上げピンで透孔８８を
通つて排出プレート５４を回転板８より適度の量上昇さ
せるためのものである。透孔８８は透孔６０−４と共用
でもかまわない。突上げピンの位置としては回転上に配
置するピン５１と５２をラジアル方向に結ぶ線上に複数
個、例えば３本配置する。８９は挿入ポンチで整流子ホ
ルダのガイド溝部９１を通つて整流子７５の接続溝７７
に到達するまで駆動機構（図示せず）により移動する。
挿入ポンチがたわみやすい時は途中まで補強リブをつけ
ておき、整流子ホルダのガイド部にはこのリブの通る溝
をつけておく。９０はカツタで整流子ホルダに設けたカ
ツタ溝９１部を通り整流子の外周に到達するまで駆動機
構（図示せず）により移動し、整流子へ接続後のコイル
タツプを切断する。９２はクランパで図示しない駆動機
構により開閉および前後移動して切断後の不要となつた
コイルタツプを排出する。９３は円すい溝、９４は鋼
球、９５は押しばねであり、昇降ベースが下降し連結ピ
ンが連結穴からはずれた状態にある時取付けベースが回
転方向にずれないように位置決めしておくものである。

前記において、ターンテーブル３上にユニツトは、第１
図（Ａ）に示されるように巻線ステーシヨンＡ、通電加
熱によるコイル成形固着ステーシヨンＢ、接続ステーシ
ヨンＣ、排出ステーシヨンＤに区分されるため、４ステ
ーシヨンを最小構成とし、これらを二重又は三重に組合
せすることにより、製造能力が２倍あるいはそれ以上の
巻線機を得ることが出来る。すなわち、ターンテーブル
３の起点部に巻組線ステーシヨンＡが配置され、起点部
から９０度の位置に通電加熱によるコイル成形固着ステ
ーシヨンＢが配置され、起点部から１８０度の位置に接
続ステーシヨンＣが配置され更に起点部から２７０度の
位置に排出ステーシヨンＤを配置することである。排出
ステーシヨンにおいては無人的に行なわれるものではな
く、排出プレート５４を図示しないシリンダによりイン
デツクステーブル６０、回転板８を透孔６０−４を通し
てシリンダピン７４により前記排出プレート５４を押上
げ、ピン４７，５１および５２に巻かれたコイル４１Ａ
をこれらのピンから外し易くするものである。

なお排出は接続ステーシヨンで接続処理後に行うことも
可能である。次に前記一実施例構成における動作を順次
説明する。

図示しないスタートボタンを押すとターンテーブル３の
ガイドピン６がはずれ、ギヤモートル５によりターンテ
ーブル３が所要角回転し、排出ステーシヨン部Ｄで完成
コイル取出し済みの回転板や第２巻治具等の巻組線治具
が巻組線ステーシヨンＡの所に搬送される。続いてガイ
ドピン６が再び挿入されて所定の位置に巻組線治具が配
置される。引き続きインデツクスギヤ７とギヤ９が噛合
い、巻組線治具上の巻始めクランパが所定の位置に来る
まで回転し停止する。（本実施例では５０゜２６′）次
いてそれぞれ付属しているシリンダを動作させて巻組線
ステーシヨンＡを第２図のようにセツトし、端末線を巻
組線ステーシヨンのクランパ６９から巻組線治具上の巻
始めクランパ６２へ移し変え第２図に示すように挾持さ
せる。

第２図の状態が巻線可能な状態である。すなわち、第１
巻治具４３が第２巻治具５５の切欠き部５５−１に入り
込み、コイルばね４６によつて第１巻治具４３を排出プ
レート５４面上に僅かな間隙をもつて近接している状態
である。このとき三本のスプリングピン４７はそれぞれ
の下端がコイルばね４８の付勢力によつて前記排出プレ
ート５４面に所定の圧力で接触している。尚、回転板８
には前述のようにピン５１，５２が植立されており、こ
れらのピン４７，５１，５２によつて亀甲状コイル４１
Ａの巻装が可能になる。

かかる状態において、巻回用ステツピングモートル（図
示せず）が回転すると、その回転力は、タイミングベル
ト６８を介して、プーリ３７、スプラインスリーブ３５
に伝わり回転ノズル４０を回転させる。回転ノズル４０
が回転することにより、図示しないコイルボビンから繰
出された電磁ワイヤ４１はコイルテンシヨン機構（図示
せず）によつて適度なテンシヨンが付与され、巻芯シヤ
フト３１内を通り、ガイドリール３３に案内され、更に
回転ノズル４０を通り、第１巻治具４３の側壁面を滑つ
て回転板８のピン５１，５２に順次巻回される。尚この
時、第１巻治具４３は巻芯シヤフト３１が下がつている
状態にあり、スプリングピン４７が下方に突き出て排出
プレート５４に当接しているため、コイルは前記ピン５
１，５２およびこのスプリングピン４７の回りに巻装さ
れ、その形状は、第７図に示す如く７角形状となる。し
かして所定数巻回されると回転ノズル４０は定位置に停
止する。コイル４１を狭い空間（特にピン５１のピツ
チ）内に整然と巻装するのは非常に難かしく、ややもす
ると水平方向に広がつてしまつたり、あるいは上方に厚
くなつたりするが、この一実施例では第１巻治具４３が
コイルばね４６で適度な力で押圧され、電磁ワイヤ４１
にも適度なテンシヨンが付与されている関係から、第１
巻治具４３の下部傾斜面に働く力の分力でコイル４１Ａ
を巻くに従つて僅かではあるが第１巻治具４３が上昇
し、コイル４１Ａが整然と巻装されるのである。又、こ
のとき第１巻治具４３の扇形角度と第２巻治具５５の切
欠き５５−１を適切な寸法関係にしているので、所定の
ピン５１，５２に確実に巻装できる。

所定回数巻装された後、エヤシリンダ１８が動作して、
インデツクステーブル６０および回転板８の中央貫通穴
を通り、ツイストピン１３が上昇する。そこへ回転ノズ
ル４０が更に約１回巻回されることにより電磁ワイヤ４
１は、ツイストピン１３のフツク部にフツキングされ
る。続いてエヤシリンダ１８は下方に移動する。

このようにして、１組のコイル巻線が終了すると、エヤ
シリンダ２９を作動させて巻芯シヤフト３１を第３図に
示すように中間まで上昇させる。巻芯シヤフト３１が中
間位置まで上昇すると、第３図の如く、第１巻治具４３
の下部に突き出されている３本のスプリングピン４７は
それぞれコイルばね４８のばね力に抗してスライド板４
９により引上げられ、第１巻治具４３内に引込まれる。

巻芯シヤフト３１を中間上昇させることにより先端に固
定したスライド板４９も上昇する。第１巻治具４３はコ
イルばね４６により下方に押されているが、カバー５０
がスライド板４９に当つたところで停止する。巻芯シヤ
フト３１の中間上昇量を調節することにより、第１巻治
具４３の下面と回転板８との隙間は任意に設定できる。
回転板８に植立したピン５１，５２の先端が第１巻治具
４３に設けた凹所５３からはずれない範囲で第１巻治具
４３の上昇量を適切に設定することにより、コイル４１
Ａに作用していた押圧力を除き、かつコイル４１Ａがピ
ン５１，５２からはずれることなく回転板８のインデツ
クスがスムーズに行い得る状態になる。つづいてステツ
ピングモートル１０を運転すると、所定ピツチ（本発明
では２８コイルで６極マグネツト、波巻結線であるので
１１５゜４３′）インテツクスされる。

このとき、巻き終つた一組のコイル４１Ａは依然として
第１巻治具４３によつてスプリングバツクによる上方へ
の浮上り現象が防止されているので、このコイル４１Ａ
は第２巻治具５５と排出プレート５４間の隙間にピン５
１，５２に係止されて円滑に送り込むことができる。

この時前述したように回転板８との隙間に変化をもたせ
て保持した第２巻治具５５との関係は、第５図および第
５図（Ａ）に示すように第１巻治具４３の下面部の隙間
がすでに巻装され第２巻治具５５の下にあるコイル４１
Ａがもぐりこんでくる側の第２巻治具５５の下面部の隙
間よりは大きく、第１巻治具４３の下面で巻装されたコ
イル４１Ａが入りこむ側の第２巻治具５５の下面部の隙
間よりは小さくなるように適切な遊合関係を維持するこ
とにより、回転板８のインデツクス時にコイル４１Ａが
第１巻治具４３の側面にも、第２巻治具５５の側面にも
接触することなくそれぞれの下面に移動でき円滑にイン
デツクス可能になる。前述したように側面から下面にか
け斜めの切りおとしをつけておけばこのような関係が更
につくりやすくなる。

更に、第２巻治具５５は、インデツクスされて前記隙間
に送り込まれた複数組のコイルを適度の圧力で押圧する
ために、金属製となされそれ相当の重量を有するもので
ある。

このようにして初回のインデツクスが終了すると、第３
図に示した中間位置の第１巻治具４３を再び下降し、第
２図の状態にし、次の組のコイル４１Ａ巻回ピン５１，
５２に対向させ、再び回転ノズル４０を回転してコイル
４１Ａの巻線を行う。回転板８のインデツクスが始まる
と、ツイストモートル１４が回転し、コイルタツプ１６
が所定回数ツイストされる。ツイストが終了するとツイ
ストピンは一定方向を向いて停止し、つづいてエヤーシ
リンダ１７が動作することにより、ツイストピン１３が
左右に移動してフツク部からコイルタツプ１６が外され
る。

シリンダ１７の移動方向は前に巻装したコイルと次に巻
装するコイルの中間位置方向で後述する整流子への接続
方向である。前述したようにこのコイルタツプ１６はタ
ツプ同志のからまり、干渉を防止し、又ツイストピン１
３が上昇する時すでに処理ずみのタツプ１６をひつかけ
たり変形させたりしないようコイルタツプセパレータ７
０で一定の位置に保持される。

この繰り返しにより所定数のコイル４１Ａの巻線が終了
すると、第１巻治具４３が上昇してターンテーブルが移
動するが、巻線直後に第１巻治具４３が上昇すると、巻
回されたコイル群が浮き上つてしまうので、巻線が終了
すると、エヤーシリンダ２９が動作して巻芯シヤフト３
１を中間上昇させ、第１巻治具４３のスプリングピン４
７を第１巻治具４３内に埋没させ、しかるのち、一旦所
定のインデツクス（本発明では６４゜１７′）を行う。
そうすることによつて、最後に巻かれたコイル４１Ａは
第２巻治具５５に抱えこまれ、コイル群の浮き上りが防
止される。ただし、このとき、途中に巻装した一組のコ
イル４１が切欠き部５５−１に現われるが、このコイル
は次にこのコイルに重ねて巻かれたコイルで押えられて
いるので浮上がることはなく、インデツクスは円滑に行
なわれる。所定量インデツクスするとコイル４１Ａの巻
終り端はクランパ６３にクランプされ切断具（図示せ
ず）によつて切断される。ボビン側の端末線は巻組線ス
テーシヨンＡに設けてあるクランパ６９によつて保持さ
れる。この状態において、エヤシリンダ２４が動作し、
第４図の如く、巻組線ステーシヨンの上側装置の全体が
上昇移動される。尚この時、第１巻治具４３がフリー状
態となるのでエヤシリンダ２４の動作より一瞬早く、エ
ヤシリンダ４４が動作し回り止め４２がめくらカバー５
０の切り欠き部に係合し、第１巻治具４３の回り止めと
される。しかしてターンテーブル３が例えば１２０度イ
ンデツクスされ、コイル４１Ａ部組は次のコイル成形固
着ステーシヨンＢに送られる。このステーシヨンＢに於
て、エヤシリンダ６５が動作し、押圧ブロツク６６によ
つてコイル４１部組は押圧整形が行われ、同時に通電々
極６４がクランパ６２，６３に接合されて通電が行われ
る。押圧ブロツク６６には第２巻治具５５を押圧する押
圧体６６−１と切欠き部５５−１を通してコイル４１Ａ
を直接押圧する扇形押圧体６６−２を有するのでコイル
４１Ａの押圧整形はほぼ完璧に行うことができる。この
間巻組線ステーシヨンＡに於ては一連の巻線作業が繰返
えされている。所定時間通電が行われると通電が停止さ
れるが、その後一定時間（２５〜３０秒間）押圧整形さ
れた状態で放置され、エヤシリンダ６５が元の上方位置
に戻る。巻組線ステーシヨンＡに於ける一連の巻線工程
が終了すると、ターンテーブル３は更に９０度インデツ
クスされる。しかして整形加熱固着されたコイル４１Ａ
部組は、次の接続ステーシヨンへ送られる。整形加熱固
着後のコイルはコイル同志熱融着被覆材で溶着硬化して
いるので、第２巻治具を取り去つても形がくずれること
なく保持している。第１１図は第２巻治具５５を支持ピ
ン５６−１を支点として開いた後の図で第２巻治具５５
の図示はしてない。この状態で昇降ベース８１を上昇さ
せてやると、第１２図のように突上げピン８７で排出プ
レート５４を突上げて回転板８と排出プレート５４の間
に適切な隙間を確保する。この時突上げる量はコイル４
１がピン５１，５２からはずれない範囲とする。また整
流子ホルダ７８にとりつけてある整流子７５を、接続溝
７７が挿入ポンチ８９の高さ位置になるように押し上げ
る。同時に連結ピン８５はインデツクスギヤ７の連結穴
８６へ嵌合する。

巻線時においてコイルタツプは、整流子片７６の同一接
続溝に接続するコイル間のリード同志でよじつてある。
またその配列は整流子片７６の接続溝７７の配列順序と
対応し同じ順序であり、かつタツプセパレータ７０によ
り、その順序がくずれたりからまつたりしないよう分離
されている。一方整流子ホルダ７８のガイド溝７９の外
周部はコイルタツプを導きやすくするよう拡がり部８０
を設けてあるので、整流子ホルダ７８が上昇すると、下
部になるにしたがい拡がる状態で分離保持されているコ
イルタツプ１６は、ガイド溝拡がり部８０からガイド溝
７９へと導かれる。

この状態において、排出プレート５４と、回転板８の間
の間隙部、かつ回転板に植立したピン間を通して、挿入
ポンチ８９を整流子７５の接続溝７７に向つて前進させ
る。コイルタツプ１６は前述のように、整流子ホルダ上
昇時に拡がり部８０で導かれてガイド溝７９に位置して
いるので、このコイルタツプ１６は挿入ポンチ８９によ
り整流子７５の接続溝７７に押しこまれる。挿入ポンチ
８９は先端部を除いて十字状の形状にしておきガイド溝
部９１も十字状の溝にしておけば拡がり部に位置してい
るコイルタツプもガイド溝７９を通し、接続溝７７へと
挿入される。また挿入ポンチ８９よりわずか遅らせてカ
ツタ９０を整流子片に向つて前進させることにより、カ
ツタ９０より下側に位置しているコイルタツプは切断さ
れる。これらのコイルタツプの挿入、切断を行つている
間に、クランパ９２を前進させて閉じることにより、切
断されたコイルタツプをクランプする。引続き挿入ポン
チ８９、カツタ９０、クランパ９２を後退させる。クラ
ンパ９２の後退端位置に受け箱（図示せず）をおいて、
クランパを開くことにより切断後のコイルタツプ残材は
受箱に収納される。

その状態でインデツクスギヤ７を巻線時と同じ要領で駆
動部に連結しておき、インデツクス回転させてやると、
コイル４１、コイルタツプ１６がインデツクスすると同
時に、連結ピン８５と連結穴８６で連結されかつ回転可
能にとりつけた取付ベースが整流子７５と一緒にインデ
ツクスし、次に接続すべきコイルタツプ、整流子の接続
溝が挿入ポンチ８９、カツタ９０、クランパ９２の対向
位置に移動する。尚この時は巻線とは異るので、インデ
ツクス角度は、１ピツチ分だけインデツクスすればよ
い。整流子ホルダのインデツクスは、回転板のインデツ
クスとは別駆動にしてもよいが、同期してインデツクス
しないと接続ずみの接続部に力が加わる心配がある。同
一駆動にして連結した方が構造的にも簡単になる。

引き続き挿入ポンチ８９、カツタ９０、クランパ９２の
前進後退と、インデツクスギヤ７の回転をくり返すこと
により、コイルタツプ１６を順次接続溝７７へ自動で挿
入接続することができる。本装置にて巻線したコイルは
巻始めと巻終りのコイル端末が共通リードのコイルタツ
プとなるが、このコイルタツプ以外は、総て自動で接続
可能となる。

接続処理終了時は、インデツクスギヤを定位置状態にし
て昇降ベース８１を下降させると、整流子７５は接続コ
イルタツプでコイルにつながつた状態で残り、整流子ホ
ルダ７８のみが下降する。整流子ホルダ７８に次の作業
用の整流子を自動あるいは手でセツトしてやることによ
り、次の作業体制がととのう。また突上ピン８７、連結
ピン８５は昇降ベース８１と一緒に下降するので、巻線
治具とは切りはなされ、ターンテーブルはインデツクス
可能な状態となり、第２巻治具５５をもとの状態に戻し
更に９０度インデツクスされる。接続処理中に巻線ステ
ーシヨンにおいては別のコイルの巻線作業を行つてい
る。

また更にステーシヨンを増やすか、あるいは増やさなく
ても第１２図に示したポンチ、カツタに相当する部品を
別に設けた電極に変えてこの電極を整流子片に押し当て
た状態で、所定の電流を流すことにより、フユージング
による電気的接続も可能になる。

このときは当然ながらポンチ８９やカツタ９０等によつ
てコイルタツプ１６を整流子片７６の接続溝７７に接続
した後に行なわれるものである。具体的にはポンチに相
当する電極をポンチ８９にてコイルタツプ１６を埋設す
るように潰された整流子片７６の表面に当て、一方カツ
タに相当する電極を当該整流子片において、前記潰され
た部分から離れた整流子片表面に当接する。しかして、
前記電極に大電流を短時間流すことにより、コイルタツ
プ１６埋設部分を加熱し、コイルタツプ１６の被覆を溶
かして整流子片７６とコイルタツプ１６を電気的に接続
するものである。

次に排出ステーシヨンにおいて、第２巻治具５５を支持
ピン５６−１を支点として開き、エヤシリンダ（図示せ
ず）によつて排出プレート５４が押上げられ、これによ
り完成されたフラツト状コイルユニツトの取出しが可能
となる。整形接続後のコイルの取出しはマニユアルある
いは自動機のいずれも選択して行うことができるが、い
ずれの場合も排出プレート５４により取出し易くなつて
おり、好適である。

排出ステーシヨンをなくして、接続ステーシヨンで、接
続処理後に取出すことも可能である。前記した本発明の
一実施例の構成は、それぞれの均等物として次のような
ものが考えられる。

(イ)ピン５１，５２およびスプリングピン４７は巻装さ
れるコイルの形状に合わせてそれぞれの数や位置を適宜
変更できる。又、コイル形状に合わせ特定のピンを欠如
してもよい。

(ロ)各種のシリンダは流体、気体を問わない。又、電動
機によつてもよい。

(ハ)第１巻治具４３を押圧するコイルばね４６のばね力
は電磁ワイヤ４１に付与するテンシヨンや回転ノズル４
０の回転速度により調節可能にする方が好ましい。これ
により、取扱うべき電磁ワイヤ４１の線径は特定されな
い。

(ニ)ターンテーブル３は直線的に移動する搬送装置にも
代替できる。

(ホ)回転板８とインデツクステーブル６０は一体のもの
でもよい。

(ヘ)本装置は全体を横形としても使用できる。

(ト)整流子片とコイルタツプの電気的接続は、巻組線ス
テーシヨンで行つてもよいが、他のステーシヨンで行つ
てもよい。又、そのための専用のステーシヨンを新たに
設けて行うこともできる。

(チ)コイルの巻組線装置は、前記一実施例構成に限定さ
れるものではなく、要は、それぞれ集中巻きされた単一
コイルからコイルタツプを扁平コイルの軸方向に自動的
に引出されるものに本発明は適用されるものである。

以上説明したように本発明によれば、多数のピン植立し
た回転板と、これらのピンのうち特定の複数ピンに単一
コイルを集中巻きし、回転板をインデツクス回転して所
要数の単一コイルを回転板上に自動巻装すると共に、特
定の二個の単一コイルから引出されたコイルタツプを前
記回転板の中央部の穴から回転板の裏面方向に引出し、
このように引出されたコイルタツプを回転板の裏面に配
置した整流子片とコイルタツプ自動接続機構によつて自
動接続するように構成したので、所要数の単一コイルを
高速自動巻装できると共に、整流子片とコイルタツプの
接続も自動化され、無人化が大幅に達成された高能率な
フラツトモータの電機子製造装置を提供することができ
たものである。

尚、本発明は前述の一実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲を逸脱しない種々の代替技術および
応用技術を含むものであることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置全体を示す側面図、第１図（Ａ）
はステーシヨンの配置を示す略図、第１図（Ｂ）は通電
電極の支持構成図、第１図（Ｃ）は検出板の平面図、第
２図は巻組線ステーシヨン部の主要部を示す側断面図、
第３図はインデツクス時の巻組線ステーシヨン部の状態
を示す側断面図、第３図（Ａ）はタツプセパレータ部の
要部拡大図、第４図は巻線終了後の巻組線ステーシヨン
部の状態を示す側断面図、第５図は巻組線ステーシヨン
部の主要部の平面図、第５図（Ａ）は同断面図、第６図
は結線状態を示す図、第７図は亀甲状フラツトコイルを
形成するためのピン配置を示す平面図、第８図は本発明
の一実施例により製作されたフラツトモータアーマチユ
アコイルの一例を示す平面図、第９図はツイストピン駆
動部の構成図、第１０図は整流子および整流子ホルダの
平面図、第１０図（Ａ）はその側面図、第１１図は接続
ステーシヨンの主要部を示す側断面図、第１２図は接続
時の状態を示す側断面図である。 ３……ターンテーブル、８……回転板、３１……巻芯シ
ヤフト、４０……回転ノズル、４１……電磁ワイヤ、４
１Ａ……コイル、４３……第１巻治具、４６……コイル
ばね、４７……スプリングピン、４８……コイルばね、
５１，５２……ピン、５３……凹所、５５……第２巻治
具、５５−１……切欠き部、５７，５８……弧状溝、６
０……インデツクステーブル、６２，６３……クラン
プ、６５……通電電極、７０……タツプセパレータ、７
５……整流子、７７……接続溝、７８……整流子ホル
ダ、７９……ガイド溝、８１……昇降ベース、８５……
連結ピン、８９……挿入ポンチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−29352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−66502（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターンテーブル３と、ターンテーブル３に
   回転自在に支持されたインデックステーブル６０と、こ
   のインデックステーブル６０に載置して固定された回転
   板８と、この回転板８の回転中心を中心とする二列の円
   周に沿ってそれぞれ所定のピッチで植立てられた多数の
   ピン５１・５２と、この多数のピン５１・５２をガイド
   として同ピンの長手方向に摺動自在に動きうるように前
   記回転板８に載置された排出プレート５４と、前記回転
   板８の上方に配置され、かつ第一巻治具４３・第二巻治
   具５５よりなる巻線治具と、この第一巻治具４３を挿入
   配置するために第二巻治具５５に形成した扇形の切欠き
   部５５−１と、前記排出プレート５４に対面する第二巻
   治具５５の内側に形成され、かつ前記ピン５１・５２の
   挿入案内路になる弧状溝５７・５８と、前記排出プレー
   ト５４に対面する第一巻治具４３の内側に形成され、か
   つ前記ピン５１・５２の挿入案内路になるように前記弧
   状溝５７・５８と同じ軌跡上に形成した二列の凹所５３
   と、電磁ワイヤー４１を吐きだしながら前記第一巻治具
   ４３の回りをぐるぐる回って同電磁ワイヤー４１を前記
   ピン５１・５２に巻装して第一巻治具４３と前記排出プ
   レート５４との間にコイルを形成する回転ノズル４０
   と、このコイルのコイルタップ１６を下方に引く出すた
   めにインデックステーブル６０、回転板８、排出プレー
   ト５４の中央にそれぞれ形成した穴と、前記コイルタッ
   プ１６をよじって前記穴から下方に引く出すツイストピ
   ン１３とを備えているものにおいて、 インデックステーブル６０の下面にはインデックスギャ
   ７を介して外周リング７２を設け、この外周リング７２
   の内側にタップセパレータ７０を設け、このタップセパ
   レータ７０は係止片７１をもって形成し、 円環状に配置された複数の整流片７６を有し、かつ整流
   片７６に前記コイルタップ１６を接続する接続溝７７を
   もっている整流子７５を整流子ホルダー７８の中央に保
   持し、整流子ホルダー７８にはコイルタップ１６を前記
   接続溝７７に導くためのガイド溝７９を設け、このガイ
   ド溝７９は放射状に、かつ外周に抜けるように形成する
   とともに外周に向かって間口が拡がっていくような拡が
   り部８０をガイド溝７９の外周部に設け、 整流子７５を保持する整流子ホルダー７８を昇降ベース
   ８１側に載置し、この昇降ベース８１側には前記インデ
   ックスギャ７、インデックステーブル６０および回転板
   ８にスライト自在に貫通して先端が排出プレート５４の
   下面に当接する突上げピン８７を備え、 昇降ベース８１の上昇により、前記電磁ワイヤー４１の
   コイルに整流子ホルダー７８が近づいて前記コイルタッ
   プ１６のコイルのつけね近傍が前記拡がり部８０からガ
   イド溝７９の奥に導かれるとともに、前記排出プレート
   ５４が電磁ワイヤー４１のコイルを載置したまま回転板
   ８から離れるように前記突上げピン８７で押し上げら
   れ、 この排出プレート５４が押し上げられた状態で、排出プ
   レート５４と回転板８との間の間隙部から前記整流子ホ
   ルダー７８に形成されているガイド溝部９１に挿入ポン
   チ８９を挿入し、この挿入ポンチ８９の挿入により前記
   接続溝７７にコイルタップ１６を押し込むようにしたこ
   とを特徴とするフラツトモータの電機子製造装置。