JPH0650940B2 - 巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、巻線機に係わり、特に、コイルの製造に用い
て好適な巻線機に関するものである。

「従来の技術」 従来、ステツピングモータの固定子といつたコイルの製
造に用いられている巻線機として、例えば、第７図に示
すような構造のものが知られている。

この例に示す巻線機１は、線状体Ａ（導線）を送り出す
ためのヘツド２を備えた可動ロツド３を、その長さ方向
に沿う摺動および軸まわりの回動を許容した状態で基台
Ｃに取り付け、該可動ロツド３の中間部にその長さ方向
に対して直交する揺動ロツド４を一体に設けるととも
に、該揺動ロツド４の一端部に自在継ぎ手５を摺動自在
に取り付け、また、前記基台Ｃに、可動ロツド３と直交
する方向に沿つて駆動軸６を回転自在に設け、該駆動軸
の一端部に、該駆動軸６を前記自在継ぎ手５に連結する
とともに、駆動軸６の回転軸線と揺動ロツド４の軸心線
との間隔L₁を規制する連結ロツド７をボルト８によつて
一体に設けた構成となつている。

そして、このような構成を有する従来の巻線機１は、駆
動軸６を回転させて、揺動ロツド４の一端部を第７図を
矢印（イ）で示すように駆動軸６の回転軸線まわりに旋
回移動させることによつて、ヘツド２をも旋回移動させ
ることにより、該ヘツド２に対抗配置されている芯材
（具体的にはモータのコア）Ｗの外周に、線条件（具体
的には前記コアに巻付けるべき導線）Ａを巻き付けるよ
うになつている。

すなわち、前述した揺動ロツド４の旋回移動に伴つて、
該揺動ロツド４が取り付けられている可動ロツド３が、
第７図の矢印（ロ）および（ハ）で示すように、その長
さ方向に所定距離往復動させられるとともに、軸まわり
に所定角度で往復回動させられ、これによつて、可動ロ
ツド３に取り付けられているヘツド２も、第７図の矢印
（ニ）で示すように、揺動ロツド４とほぼ同様に旋回移
動させられることになる。そこで、該ヘツド２の旋回中
心部に心材Ｗを設置するとともに、ヘツド２から引き出
した線状体Ａの端部を心材Ｗに固定しておくことによ
り、該線状体Ａがヘツド２から順次引き出されながら心
材Ｗの外周に巻き付けられる。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、前述した従来の技術における次のような問題
点を解決せんとするものである。

すなわち、線状体Ａを心材Ｗに密に巻き付けるために
は、ヘツド２の線状体Ａの引き出し位置を心材Ｗの長さ
方向に相対移動させてやつて、線状体Ａを整列状態に巻
き付ける必要がある。

しかしながら、前記巻線機１では、ヘツド２における線
状体Ａの引き出し位置が固定されているために、前述し
た整列巻きを行なう場合にその範囲が制限されてしまう
といつた問題点である。

一方、前述した問題点を解消せんとして、固定されたヘ
ツド２に対して、心材Ｗをその長さ方向に移動させるこ
とが試みられているが、このような方法であつては、心
材Ｗとヘツド２との位置合わせ機構とともに心材Ｗの移
動機構をも併設しなければならないから、全体装置の煩
雑化を招いてしまうために有効な解決手段とはなり得て
いない。特に、ステツピングモータの固定子に線上体Ａ
を巻き付ける場合等等にあつては、心材Ｗとしてのコア
が放射状に設けられていることから、固定子を間欠的に
回転させて各コアをヘツド２に順次位置合わせしつつ線
状体Ａの巻き付けを行なわなければならないから、前述
した問題点が一層顕著になる。

「問題点を解決するための手段」 本発明は前述した従来の技術における諸問題を有効に解
決し得る巻線機を提供せんとするもので、巻線機におい
て、基台に摺動自在にかつ回動自在に取り付けられたメ
インロッドと、該メインロッドの一端部に設けられ前記
導線を送り出すためのノズルが前記メインロッドを中心
として半径方向に移動自在に設けられたヘッドと、前記
基台にメインロッドと直交する方向に沿って設けられた
駆動軸と、該駆動軸の回転をメインロッドの長さ方向へ
の往復動および軸まわりの往復動に変換することにより
前記ノズルをコアのまわりに旋回移動させる運動変換機
構と、前記ノズルの突出量を調整することにより前記導
線の巻き付け距離を調整するトラバース機構とから構成
し、前記運動変換機構は、前記駆動軸を中心として旋回
する連結ロッドと、この連結ロッドの先端に自在継手を
介して一端が連結され前記メインロッドに他端が固着さ
れた揺動ロッドとから構成され、前記トラバース機構
は、前記メインロッドに同軸状にかつ相対回転可能に摩
擦嵌合されたサブロッドと、該サブロッドの一端部と前
記ノズルとの間に設けられ、サブロッドとメインロッド
との相対回転を前記ノズルの前記方向への移動に変換す
るラックピニオン機構と、前記サブロッドの他端部に係
合して前記サブロッドの回転を所定範囲に規制するカム
部材とから構成されていることを特徴とする。

「作用」 上記構成によれば、駆動軸が回転することにより、前記
連結ロッドに自在継手を介して連結された揺動ロッドか
らメインロッドへ軸方向および軸まわり運動が伝達され
る。また、前記カムによって前記サブロッドの回転を所
定の範囲で規制することにより、サブロッドの回転が規
制されている領域でサブロッドがメインロッドに対して
相対的に回転し、この回転がラックピニオン機構を介し
てノズルの往復動作に変換され、ノズルからの動態の引
出し位置がコアの長さ方向に移動する。

「実施例」 以下、本発明の好適な一実施例について、第１図〜第６
図に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明中、第７
図と共通する部分については同一符号を用いて説明を簡
略化する。

第１図中符号10は本実施例に係わる巻線機を示すもの
で、該巻線機10は、基台Ｃに、摺動自在にかつ回動自在
に取り付けられたメインロツド11と、該メインロツド11
の一端部に設けられ線状体Ａを送り出すためのノズル12
が進退自在に設けられたヘツド13と、前記基台Ｃにメイ
ンロツド11と直交する方向に沿つて設けられた駆動軸14
と、該駆動軸14とメインロツド11との間に設けられ、駆
動軸14の回転に伴つてメインロツド11をその長さ方向お
よび軸まわりに往復動させることにより、前記ノズル12
を心材Ｗのまわりに旋回移動させる運動変換機構15と、
前記ノズル12の突出量を調整することにより、前記線状
体Ａの巻き付け距離を調整するトラバース機構16とから
成り、前記トラバース機構16は、メインロツド11に摩擦
嵌合されたサブロツド17と、該サブロツド17の一端部と
前記ノズル12との間に設けられ、サブロツド17とメイン
ロツド11との相対回動に伴つて前記ノズル12をその長さ
方向に移動させる歯車群18と、前記サブロツド17の他端
部に係合してメインロツド11とサブロツド17とを相対回
動させるカム部材19とを具備した概略構成となつてい
る。

次いでこれらの詳細について説明すれば、前記メインロ
ツド11は、中空状に形成されて、基台Ｃに同軸上に設け
られた一組のガイド部材20に支持されているとともに、
基台Ｃから外部に突出した一端部に、前記ヘツド13が一
体に取り付けられている。また、メインロツド11の基台
Ｃ内に位置する部分には、クランプ21が一体に取り付け
られているとともに、該クランプ21を介して揺動ロツド
22が直交した状態に連結されている。さらに、該メイン
ロツド11の内部には、中空状のサブロツド17が摩擦嵌合
されており、該サブロツド17に外力が加わらない状態に
おいて、両ロツド11、17が一体的に動くようになされて
いる。

前記ヘツド13は、第２図に示すように、メインロツド11
の一端部に螺着されているとともに、ロツクナツト23に
よつてメインロツド11へ固定されていて、その放射方向
に沿つて前記ノズル12が取り付けられている。

該ノズル12は、本実施例では第３図に示すように、２個
設けられていて、前記ヘツド13の内部およびサブロツド
17の内部へ連通させられて、線状体Ａのガイド通路を形
成するようになつている。また、それぞれのノズル12の
側面には、前記トラバース機構16の歯車群18が噛合する
ラツク24が形成されている。

前記駆動軸14は第１図に示すように、その一端部が基台
Ｃから外部へ突出させられており、該突出させられた部
分にプーリ25が取り付けられていて、該プーリ25を介し
て図示しないモータ等の駆動手段に連結されている。

前記運動変換機構15は、第１図に示すように、前記揺動
ロツド22に摺動自在に取り付けられた自在継手26と、駆
動軸14の回転軸線に対して傾斜して設置されて、該駆動
軸14の回転軸線と前記揺動ロツド22の軸心線との間に所
定の間隔L₂を形成する連結ロツド27とによつて構成され
ている。

一方、前記トラバース機構16を構成する歯車群18は、第
２図〜第４図に示すように、サブロツド17の一端部に一
体に取りけられた駆動ギヤ28と、前記ヘツド13に回転自
在に取り付けられるとともに、前記駆動ギヤ28と各ノズ
ル12に形成されたラツク24とに噛合するカウンタギヤ29
とによつて構成されている。そして、該歯車群18は、メ
インロツド11とサブロツド17との相対回動がなされた際
に、前記ノズル12をその長さ方向に前記相対回動量に対
応した距離駆動させるようになつている。

また、トラバース機構16の他の構成体であるカム部材19
は、第１図に示すように、前記サブロツド17の他端部で
メインロツド11から突出させられた部分を覆つて設置さ
れるとともに、基台Ｃに回動自在に支持されたたカム筒
30と、該カム筒30を回転駆動するステツピングモータ等
の駆動手段（図示略）とから構成されている。前記カム
筒30の側壁には、第１図および第５図に示すように、メ
インロツド11およびサブロツド17の長さ方向への移動量
よりも長く、かつ、両ロツド11、17の軸まわりの回動量
すなわちノズル12や揺動ロツド22の揺動角度θに係合ピ
ン31の直径分を加えた角度αを有する開口30a が形成さ
れており、該開口30a 内に、前記サブロツド17の他端部
にその半径方向に突設された前記係合ピン31が貫挿され
ている。そして、該カム部材19は、カム筒30を回動させ
ることにより、その開口30a の側壁面に係合ピン31を係
合させてサブロツド17の回動を拘束することによつて、
回動状態にあるメインロツド11との間に軸まわりにずれ
を生じさせるようになつている。

一方、第１図中、符号32は、インデツクステーブルを示
し、前記メインロツド11を取り囲んで設けられていると
ともに、その中心部に、心材Ｗとしての固定子Ｘが載置
されるワークアタツチメント33が設けられている。ま
た、該ワークアタツチメント33の中心部には、前記ヘツ
ド13およびノズル12の移動を許容し得る大きさの貫通孔
33a が形成されている。

次いで、このように構成された本実施例の巻線機10の作
用について説明すれば以下のとおりである。

まず、第１図に示すように、線状体Ａをメインロツド11
（サブロツド17）およびヘツド13の内部に挿通するとと
もに、ノズル12を経て外部へ引き出し、その一端を前記
ノズル12の近傍に対向して配設された心材Ｗ（固定子Ｘ
のコアＹ）に取り付けておく。

次いで、駆動軸14を回転駆動して、連結ロツド27に取り
付けられた自在継手26および該自在継手26に嵌着された
揺動ロツド22を、第１図の矢印イで示すように、駆動軸
14の回転軸線まわりに旋回移動させる。これによつて、
メインロツド11が、第１図の矢印ロで示すようにその長
さ方向に沿つて往復動させるられるとともに、同図の矢
印ハで示すように軸まわりに所定の回転角度（θ）で往
復動させられることにより、同図の矢印ニで示すように
前記ヘツド13のノズル12をコアＹのまわりに旋回移動さ
せることができる。そして、このようにヘツド13が旋回
移動させられると、前記線状体Ａの一端部がコアＹに取
り付けられていることから、該線状体Ａがノズル12から
順次引き出されながらコアＹの外周に巻き付けられる。
そして、本実施例では、ノズル12を２個設けてあるか
ら、２つのコアＹに同時に線状体Ａを巻き付けることが
できる。

一方、前述したように巻き付けの過程において、ノズル
12が第５図に示すようにメイロツド11の回動角度θと同
様の角度で揺動させられるとともに、サブロツド17がメ
インロツド11に摩擦嵌合してその摩擦力によつて一体的
に回動させられるから、該サブロツド17に設けられてい
る係合ピン31もノズル12と同様の角度θで揺動させられ
る。

ここで、ノズル12の旋回数すなわち線状体Ａの巻回が所
望量なされた時点で、カム筒30を所定方向に所定角度回
動させてやる。例えば、前記カム筒30を第５図に示す位
置から、第６図に示すように角度β回動させてやると、
メインロツド11はその回動を継続するが、サブロツド17
は、係合ピン31がその揺動方向の一方において前記カム
筒30の開口30a の側壁に係合することによつて回動が拘
束され、これによつて、サブロツド17は、前記摩擦力に
抗して、メインロツド11に対しカム筒30の回動角度β分
だけ相対回動させられる。そして、このような相対回動
がなされたのちは、前記係合ピン31と開口30a の側壁と
の係合が解除されるから、サブロツド17は摩擦力によつ
て、再びメインロツド11とともに第６図に鎖線で示すよ
うに、角度θの範囲で回動させられる。一方、このよう
にメインロツド11とサブロツド17との相対回動が行なわ
れると、第３図および第４図に矢印で示すように、歯車
群18の駆動ギヤ28およびカンタギヤ29が相対回動させら
れるとともに、カウンタギヤ29とラツク24とが相対移動
させられ、この結果、第２図および第３図に矢印ホで示
すように、ノズル12がその長さ方向に、本実施例ではヘ
ツド13内へ後退する方向に移動させられる。

したがつて、前記カム筒30の回動角度を制御することに
よつて、第２図に示すように、ノズル12の線状体Ａの引
き出し位置をコアＹの長さ方向に順次移動させて、線状
体Ａの整列巻が行なわれる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法あるいは組み合わせ等は一例であって、設計要求等
に基づき種々変更可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る巻線機は、基台に摺
動自在にかつ回動自在に取り付けられたメインロッド
と、該メインロッドの一端部に設けられ前記導線を送り
出すためのノズルが前記メインロッドを中心として半径
方向に移動自在に設けられたヘッドと、前記基台にメイ
ンロッドと直交する方向に沿って設けられた駆動軸と、
該駆動軸の回転をメインロッドの長さ方向への往復動お
よび軸まわりの往復動に変換することにより前記ノズル
をコアのまわりに旋回移動させる運動変換機構と、前記
ノズルの突出量を調整することにより前記導線の巻き付
け距離を調整するトラバース機構とから構成し、前記運
動変換機構は、前記駆動軸を中心として旋回する連結ロ
ッドと、この連結ロッドの先端に自在継手を介して一端
が連結され前記メインロッドに他端が固着された揺動ロ
ッドとから構成され、前記トラバース機構は、前記メイ
ンロッドに同軸状にかつ相対回転可能に摩擦嵌合された
サブロッドと、該サブロッドの一端部と前記ノズルとの
間に設けられ、サブロッドとメインロッドとの相対回転
を前記ノズルの前記方向への移動に変換するラックピニ
オン機構と、前記サブロッドの他端部に係合して前記サ
ブロッドの回転を所定範囲に規制するカム部材とから構
成したから、次のような優れた効果を奏する。

ノズルをその長さ方向に移動させることによつて、線
状体の引き出し位置と心材との相対的な位置関係を移動
させることができ、これによつて線状体の整列巻きを行
なつて、線状体を密に巻き付けることができるととも
に、その整列巻きの範囲を拡大することができる。

心材を移動させる必要がないこと、また、ノズルを移
動させるための機構をメインロツドの内部やその長さ方
向に設置しかつその動きをメインロツドの動きの１つで
ある軸まわりの動きに集約することができることから、
装置を簡便な構造にまとめることができる。

前記の効果により従来の巻線機へ少ない改良によつ
て適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図中第１図〜第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は一部を断面した側面図、第２図はヘツド部分の
縦断面図側面図、第３図は第２図のIII−III線に沿う矢
視断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿う矢視断面
図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線に沿う矢視断面図、第６
図は作用を説明するための第５図と同様の図、第７図は
従来の巻線機の一構造例を示す縦断面側面図である。 10……巻線機、11……メインロツド、12……ノズル、13
……ヘツド、14……駆動軸、15……運動変換機構、16…
…トラバース機構、17……サブロツド、18……歯車群、
19……カム部材、22……揺動ロツド、24……ラツク、26
……自在継ぎ手、27……連結ロツド、28……駆動ギヤ、
29……カウンタギヤ、30……カム筒、30a ……開口、31
……係合ピン、Ａ……線状体、Ｃ……基台、Ｗ……心
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導線をコアの外周部に巻き付けるようにし
   た巻線機であって、基台に摺動自在にかつ回動自在に取
   り付けられたメインロッドと、該メインロッドの一端部
   に設けられ前記導線を送り出すためのノズルが前記メイ
   ンロッドを中心として半径方向に移動自在に設けられた
   ヘッドと、前記基台にメインロッドと直交する方向に沿
   って設けられた駆動軸と、該駆動軸の回転をメインロッ
   ドの長さ方向への往復動および軸まわりの往復動に変換
   することにより前記ノズルをコアのまわりに旋回移動さ
   せる運動変換機構と、前記ノズルの突出量を調整するこ
   とにより前記導線の巻き付け距離を調整するトラバース
   機構とからなり、 前記運動変換機構は、前記駆動軸を中心として旋回する
   連結ロッドと、この連結ロッドの先端に自在継手を介し
   て一端が連結され前記メインロッドに他端が固着された
   揺動ロッドとから構成され、 前記トラバース機構は、前記メインロッドに同軸状にか
   つ相対回転可能に摩擦嵌合されたサブロッドと、該サブ
   ロッドの一端部と前記ノズルとの間に設けられ、サブロ
   ッドとメインロッドとの相対回転を前記ノズルの前記方
   向への移動に変換するラックピニオン機構と、前記サブ
   ロッドの他端部に係合して前記サブロッドの回転を所定
   範囲に規制するカム部材とから構成されていることを特
   徴とする巻線機。