JPH0715925A - 電機子の巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤを電機子の鉄心に巻き付ける際に保持
シャフトに固定されているワイヤ案内部材によって電機
子が回転や振動をしてワイヤの被覆が傷ついたりしない
ようにする。 【構成】 電機子１の鉄心４にスロット１６を通してワ
イヤ１０を巻くために、ワイヤ１０を保持した状態にあ
るフライヤ６を、保持シャフト２７の先端部側の軸線Ｌ
2 を中心にして回転させても、保持シャフト２７は基端
部２７ｂが他の部分２７ｄに対して軸線Ｌ1 が所定の角
度θをなすように屈曲させてあるので、フライヤ６が回
転して保持シャフト２７を連れ回りさせようとする回転
力が作用しても、保持シャフト２７は回転しない。した
がって、その保持シャフト２７に固定されているワイヤ
案内部材５が回転方向に振動するようなことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、保持部材により軸部
等が保持された電機子の鉄心に、ワイヤ（導線）を保持
して旋回するフライヤによりワイヤを巻き付ける電機子
の巻線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機に使用される電機子は、円形状に
形成した薄板鋼板の各中心孔を軸に重ね合わせ状態に圧
入して鉄心を形成し、その鉄心の周方向に当間隔に外周
面側から所定の深さで形成したスロット内にワイヤをそ
れぞれ所定の巻数ずつ巻き込んでコイル（巻線）を形成
している。

【０００３】そのワイヤの各スロット内への巻き込み
は、例えば図２に示すような巻線装置により行なわれて
いる。なお、図２では、構成を判り易くするために各部
を簡略化して示していると共に一部を断面状態にしてい
る。

【０００４】この巻線装置は、軸２がコレット３で固定
保持されることにより略水平に保持された状態にある電
機子１の鉄心４の外周面に、ワイヤ案内部材（チャッ
ク）５が鉄心４に形成されたスロット１６（一部のみ図
示している）にワイヤを案内する図示の位置までフライ
ヤ６等と一体で矢示Ａ方向に移動して接するようになっ
ている。

【０００５】そのワイヤ案内部材５は、保持シャフト７
の先端部に固定されていて、その保持シャフト７はフラ
イヤ６の柱状部８の中心孔に回転可能に嵌入しており、
図で上下方向の柱状部８に対する移動がワッシャ及びナ
ット等により規制されている。

【０００６】フライヤ６の外側には支持部材９が設けら
れていて、その支持部材９は回転不能に装置の固定部に
取り付けられており、矢示Ａ及びそれと逆の方向にのみ
進退移動可能になっている。そしてフライヤ６の柱状部
８がその支持部材９によって軸線を中心に回転自在に支
持されている。

【０００７】柱状部８は、その一部に軸線方向に沿う切
欠き部８ａを形成しており、そこにワイヤ１０を張装す
るガイドローラ１１，１２を回転自在に取り付けると共
に、上方のアーム部分にも同様なガイドローラ１３，１
４を回転自在に取り付けている。そして、その各ガイド
ローラに、ワイヤ供給源１５に収納されて取り出し口１
１７から一端側が引き出されたワイヤ１０を、図示のよ
うにそれぞれ掛け渡している。

【０００８】この巻線装置を使用して、電機子１の鉄心
４にスロット１６内へワイヤ１０を通して巻き込むに
は、上述したように電機子１の軸２をコレット３で略水
平に固定保持し、ワイヤ案内部材５を電機子１の鉄心４
の外周面に弧状の凹面が圧接、あるいはその間に若干の
隙間ができる位置まで移動させる。

【０００９】その状態で、フライヤ６を保持シャフト７
を中心にして回転させ、そのフライヤ６の先端側にガイ
ドローラ１３により保持しているワイヤ１０を電機子１
のスロット１６内へ挿入させながら旋回させることによ
って、鉄心４にワイヤ１０を所定の巻数だけ巻き付け
る。

【００１０】このフライヤ６を旋回させて巻線動作を行
なう際に、ワイヤ案内部材５を電機子１の鉄心４に圧接
（ダブル巻きの場合には図２に示したようなワイヤ案内
部材５が電機子１の同図で上側にもあるので両側からの
挾持となる）させている場合には、そのフライヤ６の回
転によって保持シャフト７にそれを連れ回りさせようと
する力が作用しても、その保持シャフト７に固定されて
いるワイヤ案内部材５はコレット３によって片持状態に
固定されている電機子１の鉄心４に圧接しているため、
その連れ回り方向への回転が規制されて、フライヤ６の
みが保持シャフト７を中心にして旋回する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示したような巻線装置で、ワイヤ案内部材５を電機子１
の鉄心４に圧接させないでその間に若干の隙間をあけて
（非接触状態）巻線動作を行なった場合には、フライヤ
６が回転することによって同方向へ回転させようとする
連れ回り力が保持シャフト７に作用するため、その力が
ワイヤ案内部材５に伝わって、フライヤ６の回転による
巻線動作時に電機子１が回転方向に振動して、巻線の巻
き状態が乱れたり、ワイヤの被覆部分が他の部材と擦れ
ることによってワイヤの被覆が部分的にはげたりして線
間短絡等を生じる恐れがあった。

【００１２】そこで、フライヤ６が回転しても、ワイヤ
案内部材５が保持シャフト７と共に回転方向に移動や振
動したりしないようにするため、例えば図２に仮想線で
示すように、保持シャフト７を装置の固定部に対して回
転不能な支持部材９に固定板１８により固定して回転で
きないようにしてしまうことも考えられるが、このよう
にすればフライヤ６が図２に仮想線で示す位置まで回転
したときに、ワイヤ供給源１５から引き出された直後の
ワイヤ１０がその固定板１８に干渉してしまうので巻線
動作ができなくなってしまう。

【００１３】したがって、保持シャフト７は、フライヤ
６の柱状部８に対して相対回転可能なフリー状態に保持
しなければならなかったので、上述したようなフライヤ
６の回転時に連れ回り作用によって生じる力により、ワ
イヤ案内部材５に回転方向に振動となる力が保持シャフ
ト７を介して作用してもやむを得なかった。

【００１４】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ワイヤを電機子の鉄心に巻き付ける際に
フライヤを保持シャフトを中心にして旋回させても、保
持シャフトが回転しないようにして、その保持シャフト
に固定されているワイヤ案内部材によって電機子が回転
や振動をしないようにして、ワイヤ巻き付け時における
ワイヤの被覆の傷つきや部分的な剥がれを防止すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、電機子の鉄心にコイルを形成するワイヤ
を巻くためにその鉄心のスロットにワイヤを案内するワ
イヤ案内部材と、その電機子の鉄心の回りをワイヤを保
持して旋回することにより上記スロットにワイヤを巻き
込むフライヤと、そのフライヤを回転させる駆動手段と
を備えた電機子の巻線装置において、上記ワイヤ案内部
材を保持シャフトの先端部に固定すると共に、その保持
シャフトの基端部を軸線が他の部分に対して所定の角度
をなすように屈曲させ、その保持シャフトの屈曲した部
位より先端部側にフライヤを回転自在に装着すると共
に、その保持シャフトの基端部に回転軸線方向に貫通す
るワイヤ挿通孔を有する回転部材を回転自在に装着し、
その回転部材及びフライヤを支持部材にそれぞれ回転自
在に保持させ、ワイヤをワイヤ供給源から回転部材のワ
イヤ挿通孔を通してフライヤへ導き、且つフライヤと回
転部材とを連動回転させるようにしたものである。

【００１６】また、上記電機子の巻線装置において、フ
ライヤと回転部材とを可撓性を有する回転力伝達部材を
介して連結するとよい。

【００１７】

【作用】このように構成した電機子の巻線装置は、電機
子の鉄心にスロットを通してワイヤを巻くためにワイヤ
を保持した状態にあるフライヤを、保持シャフトの屈曲
した部位より先端部側の軸線を中心にして回転させて
も、保持シャフトは、基端部が他の部分に対して軸線が
所定の角度をなすように屈曲されていて、その基端部に
回転自在に装着された回転部材が支持部材に回転自在に
保持されているので、フライヤが回転することによって
保持シャフトにそれを連れ回りさせようとする回転力が
作用しても、その回転が規制されて回転しない。

【００１８】したがって、その保持シャフトに固定され
ているワイヤ案内部材が、ワイヤを電機子の鉄心に巻く
際に回転しないので、電機子がワイヤ案内部材を介して
回転されたり、回転方向に振動されたりしないので、確
実な巻線ができると共に、巻いたワイヤの被覆が巻線時
の振動によって擦れて部分的にはげるようなこともな
い。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明の一実施例を示す電機
子の巻線装置を断面状態で示した構成図である。

【００２０】この電機子の巻線装置は、電機子１の鉄心
４にコイル（巻線）を形成するワイヤ１０を巻くため
に、その鉄心４のスロット１６（一部のみ図示してい
る）にワイヤ１０を案内するワイヤ案内部材５と、その
電機子１の鉄心４の回りをワイヤ１０を保持して旋回す
ることによりスロット１６にワイヤ１０を巻き込むフラ
イヤ６と、そのフライヤ６を回転させるモータ２０とタ
イミングプーリ２１，２２及びそのプーリ間に掛け渡さ
れたタイミングベルト２３等からなる駆動手段とを備え
ている。

【００２１】そして、ワイヤ案内部材５を、その下部５
ａに径方向に形成した孔内に挿入したネジ２４を保持シ
ャフト２７の先端部２７ａに形成したネジ孔に螺着する
ことにより保持シャフト２７に一体に固定している。ワ
イヤ案内部材５は、電機子１側（図１で上面側）に弧状
の凹面部５ｂを電機子１の鉄心４の外周面に対応させて
形成してあり、その凹面部５ｂを鉄心４の外周面に対し
てその間に僅かな隙間（ワイヤ１０がその隙間に落ちこ
まない程度の微小な隙間）を残して限りなく接近させる
ことができるようになっている。

【００２２】なお、このワイヤ案内部材５は、その凹面
部５ｂを鉄心４の外周面に接触させたり、一対設けて電
機子１を両側から挾持して保持することもでき、その場
合にはチャックとしても機能する。電機子１は、コレッ
ト３によって軸部２が片持支持された状態で鉄心４にワ
イヤ１０が巻かれる。

【００２３】そのコレット３は、公知のものであるため
詳しい説明は省略するが、複数の径が異なる円柱状の部
材によって構成される把持装置であり、電機子１の整流
子の部分までをその円柱状の部材の中に挿入し、最も内
側に配置された円柱状の部材により電機子１の整流子側
の軸端部を固定保持するものである。

【００２４】保持シャフト２７は、図１で下方となる基
端部２７ｂを、その部分の軸線Ｌ１が他の部分２７ｄの
軸線Ｌ２ に対して所定の角度θ（任意の値に設定でき
る）をなすように屈曲させ、その保持シャフト２７の屈
曲した部位２７ｃより先端部側にフライヤ６の柱状部８
をボールベアリング２８及びメタル軸受２９により回転
自在に装着している。

【００２５】また、その保持シャフト２７の基端部２７
ｂに、回転軸線方向に貫通するワイヤ挿通孔２５ａを有
する回転部材２５をボールベアリング３１により回転自
在に装着し、その回転部材２５をボールベアリング３２
によって支持部材２６に回転自在に保持させると共に、
フライヤ６の柱状部８をその支持部材２６と一体の上部
支持部材３５にボールベアリング３３，３４によって回
転自在に保持させている。

【００２６】フライヤ６の下端部は、上部に比べて細径
になっていて、その部分にタイミングプーリ２２を一体
に固定し、そのタイミングプーリ２２とモータ２０の回
転軸に固定されたタイミングプーリ２１との間にタイミ
ングベルト２３を張装している。また、フライヤ６は、
柱状部８の一部に軸線方向に沿う切欠き部８ａを形成
し、その切欠き部８ａにガイドローラ３７を回転自在に
軸支している。

【００２７】さらに、フライヤ６のアーム部分にガイド
ローラ３８，３９をそれぞれ回転自在に軸支し、ワイヤ
１０をワイヤ供給源（図１では図示を略しているので図
２のワイヤ供給源１５を参照）からガイドローラ４３，
４４を介して回転部材２５のワイヤ挿通孔２５ａを通
し、それをタイミングプーリ２２にワイヤ挿通孔２５ａ
に対応させて形成したワイヤ挿通孔２２ａを通して、そ
れを各ガイドローラに３７，３８及び３９に掛け渡して
フライヤ６の上端まで導いている。

【００２８】タイミングプーリ２２は、巻きバネで形成
されて可撓性を有する回転力伝達部材（カップリング）
４１を介して回転部材２５に連結されていて、そのタイ
ミングプーリ２２は前述したようにフライヤ６の柱状部
８と一体に固定されているため、その回転部材２５とフ
ライヤ６とが連動回転する。

【００２９】なお、回転力伝達部材４１は、可撓性を有
する巻きバネで形成されているため、保持シャフト２７
が基端部２７ｂとそのシャフトの他の部分２７ｄとの軸
線Ｌ1 とＬ2 が角度θだけ屈曲していても、その基端部
２７ｂと他の部分２７ｄにそれぞれ嵌入している回転部
材２５とフライヤ６及びタイミングプーリ２２とが支障
を来すことなしに連動回転する。

【００３０】なお、支持部材２６と上部支持部材３５
は、図示しない装置の固定部に、図１の矢示Ｂ方向にの
み進退可能に取り付けられていて、保持シャフト２７を
中心に回転はできないようになっている。

【００３１】この巻線装置を使用して、電機子１の鉄心
４にスロット１６内へワイヤ１０を通して巻き込むに
は、電機子１の軸２をコレット３で略水平状態に固定保
持し、その電機子１の鉄心４の外周面にワイヤ案内部材
５の弧状の凹面部５ｂが、鉄心４の外周面との間に極め
て僅かな隙間（ワイヤがその隙間に落ちこまない程度）
ができるまで接近させる。

【００３２】その状態で、フライヤ６を保持シャフト２
７を中心にして旋回させ、そのフライヤ６の先端側にガ
イドローラ３９により保持しているワイヤ１０を電機子
１のスロット１６内へ挿入させて、鉄心４にワイヤ１０
を所定の巻数だけ巻き付け、１スロット内への巻き込み
が完了する度にコレット３を１スロット分だけインデッ
クス回転させ、同様な巻き込みを順次行なっていき、全
てのスロット１６にワイヤを巻き付けていく。

【００３３】ところで、保持シャフトの回りを、その保
持シャフトを中心にしてワイヤを常に保持した状態で旋
回するフライヤを有する構成の巻線装置の場合には、図
２で説明したように保持シャフトはフライヤの柱状部に
対して相対回転可能（フライヤが回転側）にフリー状態
に保持しなければならず、それを装置の回転不能な支持
部材等に固定することはできなかった(ワイヤとの干渉
が生じてしまうため)。

【００３４】したがって、従来の巻線装置では、フライ
ヤが回転したときに保持シャフトにそのフライヤの回転
による連れ回り力が作用して、その力によってワイヤ案
内部材が電機子に回転力を与えて、それを回転方向に振
動させてしまうことによって巻線の巻き状態が乱れた
り、ワイヤの被覆部分が他の部材と擦れることにより被
覆が部分的に剥がれてしまうという不具合が発生するこ
とがあった。

【００３５】しかしながら、この実施例では、ワイヤ１
０を保持した状態にあるフライヤ６を、保持シャフト２
７の屈曲した部位２７ｃより先端部２７ａ側の軸線Ｌ2
を中心にして回転させても、その保持シャフト２７は基
端部２７ｂが他の部分２７ｄに対して軸線Ｌ1 が所定の
角度θだけ屈曲されていて、１つのシャフトでありなが
ら軸線Ｌ1 とＬ2 の２つの異なる軸心を持っていると共
に、そのシャフトの基端部２７ｂの部分に回転自在に装
着されている回転部材２５が支持部材２６に図１に示し
た姿勢で回転自在に保持されているので、たとえフライ
ヤ６が回転することによって保持シャフト２７にそれを
連れ回りさせようとする回転力が作用したとしても、回
転が規制されることによって回転しない。

【００３６】したがって、ワイヤ１０を電機子１の鉄心
４に巻く際に、電機子１がワイヤ案内部材５を介して回
転されたり、回転方向に振動されたりしないので、確実
な巻線ができると共に、巻いたワイヤ１０の被覆が巻線
時の振動によって擦れて部分的にはげるようなことがな
い。

【００３７】以上、この発明による電機子の巻線装置
を、電機子の鉄心にワイヤをシングル巻きにより巻き込
むタイプの巻線装置の場合を例にとって説明してきた
が、この発明は、図１に示した巻線装置を電機子１に対
して対象な位置関係に同図で上側にもう１台配設するよ
うにすれば、ダブル巻きタイプの巻線装置となり、その
ようなものについても同様に適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による電
機子の巻線装置によれば、電機子の鉄心への巻線時にフ
ライヤを旋回させても、ワイヤ案内部材が保持シャフト
と共に回転しないので、ワイヤを電機子の鉄心に巻く際
に電機子がワイヤ案内部材を介して回転されたり、回転
方向に振動されたりしないので、確実な巻線ができると
共に、巻いたワイヤの被覆が巻線時の振動によって傷つ
いたり、擦れて部分的にはげるようなことがない。

【００３９】また、ワイヤ案内部材が回転しないので、
それを巻線動作時に電機子の鉄心に対して非接触にして
使用することができるため、そのようにして使用すれば
鉄心の１スロットに所定の巻数のワイヤを巻き終えて電
機子を隣のスロットにインデックス回転させる度に、ワ
イヤ案内部材の鉄心に対する圧接あるいは挾持を解除さ
せる必要がなくなるので作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す電機子の巻線装置を
断面状態で示す構成図である。

【図２】従来の電機子の巻線装置の一例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 電機子 ４ 鉄心 ５ ワイヤ案内部材(チャック) ６ フライヤ １０ ワイヤ １６ スロット ２０ モータ ２１，２２ タイミングプーリ ２２ａ，２５ａ ワイヤ挿通口 ２３ タイミングベルト ２５ 回転部材 ２６ 支持部材 ２７ 保持シャフト ２７ａ 先端部 ２７ｂ 基端部 ２７ｃ 屈曲した部位 ２７ｄ 他の部分 ４１ 回転力伝達部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子の鉄心にコイルを形成するワイヤ
   を巻くために該鉄心のスロットに前記ワイヤを案内する
   ワイヤ案内部材と、その電機子の鉄心の回りを前記ワイ
   ヤを保持して旋回することにより前記スロットにワイヤ
   を巻き込むフライヤと、該フライヤを回転させる駆動手
   段とを備えた電機子の巻線装置において、 前記ワイヤ案内部材を保持シャフトの先端部に固定する
   と共に、該保持シャフトの基端部を軸線が他の部分に対
   して所定の角度をなすように屈曲させ、該保持シャフト
   の前記屈曲した部位より前記先端部側に前記フライヤを
   回転自在に装着すると共に、該保持シャフトの前記基端
   部に回転軸線方向に貫通するワイヤ挿通孔を有する回転
   部材を回転自在に装着し、該回転部材及び前記フライヤ
   を支持部材にそれぞれ回転自在に保持させ、前記ワイヤ
   をワイヤ供給源から前記回転部材のワイヤ挿通孔を通し
   て前記フライヤへ導き、且つ該フライヤと前記回転部材
   とを連動回転させるようにしたことを特徴とする電機子
   の巻線装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電機子の巻線装置におい
   て、前記フライヤと回転部材とを可撓性を有する回転力
   伝達部材を介して連結したことを特徴とする電機子の巻
   線装置。