JPH0819228A - 巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータコアのコア極部等に、フライヤによっ
て回転させられる巻線ノズルで線材を巻き付ける巻線機
において、その巻線ノズルをコア極部の奥部まで直接に
入り込ませて、巻線動作の精度を高め、線材同士が隙間
なく密着する整列巻を可能とする。 【構成】 巻線ノズル１１を備えたノズルホルダ１２が
フライヤ２に対し、リニアベアリング１３を用いてスラ
イド可能に取り付けられている。また、回転軸方向にス
ライド可能な内シャフト１９の先端にスライド部材３０
が取り付けられ、連結部材３１を介してノズルホルダ１
２と連結されている。フライヤ２を回転させつつ内シャ
フト１９（スライド部材３０）を前後に往復移動させれ
ば、連結部材３１を介してノズルホルダ１２がリニアベ
アリング１３に案内されて揺動し、巻線ノズル１１はコ
ア極部ａの軸方向に対し奥部ほどその極部ａに接近する
傾斜した軌跡に沿って送られ、その回転モードを閉じた
り開いたりして整列巻を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主としてモータコア
にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１２に示すようなモータコ
アＣの各極部ａにコイル形成用の線材Ｗを巻き付けるた
めに、巻線機が広く使用されている。近年、モータの薄
型化が進んでおり、特にフロッピーディスク、ハードデ
ィスク、ビデオ、ファン等のモータにおいてその傾向が
強いが、モータの特性を落とさずにモータの薄型化を達
成するためには、モータコアＣに対し巻数を減少させる
ことなく、巻線部をいかに薄くコンパクトに形成するか
ということが巻線機に要請される。それには、コア極部
ａに対し隣合う線材同士を隙間なく整列して巻く、いわ
ゆる整列巻が有効である。

【０００３】ところで、一般的な巻線機は、図１３に示
すようなフライヤ式のものであり、位置を固定したモー
タコアＣに対し、角型ブロック状のメインフォーマ１０
２及び左右のサイドフォーマ１０３を配置した状態で、
巻線ノズル１０１を保持するフライヤ１００を回転させ
ることにより、巻線ノズル１０１から引き出される線材
Ｗをコア極部ａに巻き付ける。しかしながら、従来はそ
のようなフライヤ式の巻線機では整列巻は困難であっ
た。

【０００４】これは主に次のような理由による。図１３
においてフライヤ１００により巻線ノズル１０１を回転
させつつ、メインフォーマ１０２をコア極部ａの奥行方
向に送り、適数回の揺動を与えるのであるが、メインフ
ォーマ１０２をあまり奥部まで入り込ませると隣りのコ
ア極部ａに干渉してしまうため、メインフォーマ１０２
を奥部まで入り込ませることができない。このことが線
材Ｗの巻線精度を向上させる上での障害となり、そのた
めに整列巻ができないのが実状であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、巻線ノズル
を回転させるフライヤ式の巻線機によって整列巻を実現
することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る巻線機は、
ワーク芯部に線材を巻き付けるためのものであって、巻
線ノズル、フライヤ、巻線ノズルと結合したノズルホル
ダ、ノズルガイド部、スライド部材及び連結部材を含む
ものである。

【０００７】フライヤは、巻線ノズルをノズルホルダと
ともに回転中心線から一定距離外れた位置に保持して回
転し、ワーク芯部に対して巻線動作を行う。ノズルガイ
ド部はフライヤの先端部に設けられ、ノズルホルダを介
して巻線ノズルを、ワーク芯部の奥に向かう程そのワー
ク芯部に接近する傾斜した軌跡に沿ってスライド可能に
案内する。スライド部材は、フライヤの回転中心線に沿
ってスライド可能に、かつフライヤと一体的に回転可能
に設けられ、連結部材によってノズルホルダと互いに連
結される。これによりノズルホルダは、スライド部材の
上記回転中心線に沿った移動に伴い、ノズルガイド部に
より上記傾斜した軌跡に沿ってスライドさせられる。

【０００８】上記構成の巻線機は、フライヤの中心部に
一体的に設けられた中空の外シャフトと、この外シャフ
ト内に相対的に軸方向の移動のみ許容された状態で嵌合
された内シャフトと、外シャフトに接続され、その外シ
ャフトを介してフライヤ及び内シャフトを回転させる回
転駆動部と、内シャフトに接続され、その内シャフトを
外シャフト内でスライドさせるスライド駆動部とを備え
たものとすることができる。この場合、スライド部材は
内シャフトの先端部に一体的に設けられる。

【０００９】また、ノズルガイド部を上記傾斜した軌跡
に対応してフライヤ先端部に設けられたレール部とし、
ノズルホルダをこのレール上をスライドする部材として
構成することができる。

【００１０】

【発明の作用及び効果】本発明の巻線機においては、巻
線作用を担う巻線ノズルが、ワーク芯部の奥に向かう程
その芯部に接近するように傾斜して送られ、そのため、
巻線ノズルをコア芯部の奥深くまで直接的に進入させる
ことができる。これによってワーク芯部の先端側はもち
ろん、奥部の側でも線材を精度よくコア芯部に巻き付け
ることができる。これにより、巻線精度が高められ、い
わゆる整列巻が可能となる。また、巻線ノズルはフライ
ヤの先端部に設けられたノズルホルダに保持され、その
ノズルホルダがフライヤの回転中心線に沿ってスライド
するスライド部材により、連結部材を介して巻線ノズル
の送り方向に沿ってスライドさせられる。これにより、
巻線の実施に伴い巻線ノズルをコアに対して揺動させる
際に、巻線ノズルが取り付けられたフライヤ全体を動か
す必要がなく、ノズルホルダをフライヤに対して相対的
にスライドさせるだけでよいので、機構が簡単であり装
置全体を軽量・小型化できる。

【００１１】また、ノズルガイド部をレールとし、ノズ
ルホルダをこのレール上をスライドする部材とすること
により、ノズルホルダのフライヤに対するスライド運動
（すなわち巻線ノズルの揺動）を円滑に行うことができ
る。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１は本発明に係る巻線機の要部を示す。
この巻線機Ｍは、同一に構成されて互いに連動する２台
の巻線機本体１が並列に配置され、それぞれ図１２に示
すような、モータコア（以下、単にコアという）Ｃの、
ワーク芯部としての放射状の各極部ａに対し、巻線工程
を行うものである。コアＣは、図示はしないが、コア保
持手段に保持され、１つの極部ａに対する巻線動作が終
る毎に間欠回転送りされて、全ての極部ａに対する巻線
が行われる。以下、特に必要が生ずる場合を除いて、本
体１の一方のみについてその構成を説明するものとす
る。

【００１４】図１に示すように、巻線機本体１のフライ
ヤ２は、円筒状の外シャフト４と一体的に回転中心線Ｘ
の周りで回転駆動されるものであり、外シャフト４に外
側から固定されたフライヤボス５、その外周面に一端が
固定された長板状のフライヤ羽根６、その反対側に設け
られて動バランスをとるためのバランスウェイト５２等
を含む。図２に示すように、フライヤボス５に形成され
たシャフト孔７に外シャフト４の端部が挿入され、図３
に示すように、フライヤボス５の側面を貫通する凹部５
ａにはめ込まれた締付部材８を、フライヤボス５に対し
ボルト９で締め付けることにより固定されている。フラ
イヤ羽根６は、図２に示すように一端がフライヤボス５
の外面にボルト１０及びピン６０を用いて固定されると
ともに、図１に示すように、他端側はコアＣの近傍まで
回転中心線Ｘに沿って延び、その先端部６ａが回転中心
線Ｘに近づくように傾斜している。

【００１５】図４に示すように、フライヤ羽根６の先端
部６ａには、先端部に巻線ノズル１１を有するノズルホ
ルダ１２が、リニアベアリング１３を用いてその傾斜方
向に沿ってスライド可能に支持されている。図５に示す
ように、ノズルホルダ１２は、中間部に凹部１２ａを有
するとともに、後方側に、超硬合金、セラミックス等で
構成されるガイドリング１２ｄがはめ込まれた線材ガイ
ド孔１２ｃが設けられ、このガイド孔１２ｃを通って線
材Ｗが巻線ノズル１１に供給されている。線材Ｗは凹部
１２ａにおいて露出しているが、この凹部１２ａは、線
材Ｗをノズルホルダ１２にセットするときに、線材Ｗを
ガイド孔１２ｃ及び巻線ノズル１１に通し易くするとと
もに、ホルダ１２内で線材Ｗが詰まったときに、詰まっ
た線材Ｗの除去を簡単にする等の役割を果たしている。

【００１６】次に、図４〜図６に示すように、リニアベ
アリング１３は、フライヤ羽根６にボルト１４を用いて
固定されるノズルガイド部としてのレール１５と、上面
にノズルホルダ１２がボルト１２ｂ等により取り付けら
れてレール１５上をスライドする移動体１６とにより構
成される。また、図７に示すように、レール１５のボル
ト孔１５ａは、ボルト１４との間に空隙１５ｂを有して
おり、この空隙１５ｂが許容する範囲内で、フライヤ羽
根６（先端部６ａ）に対するレール１５の取付位置なら
びに角度が調整できるようになっている。なお、ノズル
ホルダ１２を、直接レール１５上にスライド可能に設け
てもよい。

【００１７】次に、図８に示すように、外シャフト４
は、支持フレーム５１によりベアリング５２〜５４等を
介して支持され、回転駆動部としての回転用モータ３に
より、タイミングプーリ１７及びタイミングベルト１８
を介して回転駆動させられる。一方、外シャフト４の内
側には中空の内シャフト１９が同心的に配置され、スプ
ラインナット２０を介して外シャフト４と一体的に回転
可能とされるとともに、その回転中心線Ｘに沿って外シ
ャフト４に対し相対的にスライド可能とされている。ま
た、２１は内シャフト１９の外シャフト４に対するスラ
イドを補助するためのブッシュである。図９にその平面
図を示すように、並列に配置された２台の巻線機本体１
の内シャフト１９は、ベアリング軸受け２２（図８）に
より軸線回りの回転が許容された状態で連結バー２３に
より互いに連結されている。そして、この連結バー２３
に接続されたボールねじ機構２６（ボールねじ２４、ボ
ールねじナット２５）が正逆回転する１台の送り用モー
タ２９（スライド駆動部、図１０）によりタイミングプ
ーリ２７、タイミングベルト２８を介して駆動されるこ
とにより、２本の内シャフト１９は連動してスライドす
るようになっている。なお、回転用モータ３は各本体１
に対し１台ずつ、計２台設けられているが、１台で兼用
してもよい。

【００１８】図１に示すように、内シャフト１９の先端
部外側には、スライド部材３０が設けられ、その先端部
が連結部材３１を介してノズルホルダ１２と互いに連結
されている。スライド部材３０は、円筒状に構成された
接続部３０ａにおいて内シャフト１９の先端部に外側か
らボルト締め等により、内シャフト１９と一体的に回転
可能に、かつその回転中心線Ｘに沿って内シャフト１９
と共にスライド可能に固定されている。一方、図４に示
すように、連結部材３１は、スライド部材３０に設けら
れたリニアブッシュ３２に対し上下にスライド可能に差
し込まれるスライドピン３３、ノズルホルダ１２の下面
に固定される固定金具３４、これら両者を連結する連結
金具３５等により構成される。連結金具３５は、固定金
具３４に対してはピン３５ａにより、スライドピン３３
に対してはナット３５ｂにより、それぞれ締結されてい
る。そして、図１に示すように、線材Ｗは内シャフト１
９の内部を通り、スライド部材３０に設けられたスリッ
ト３６から線材ガイド５５を経由して、さらにノズルホ
ルダ１２内を通り、巻線ノズル１１に供給される。

【００１９】ここで、連結部材３１はノズルホルダ１２
に固定せずに移動体１６に固定してもよい。また、連結
部材３１のスライドピン３３、固定金具３４、連結金具
３５等は一体に構成することが可能である。さらに、ス
ライド部材３０を省略して、内シャフト１９の先端に直
接連結部材３１を接続することもできる。

【００２０】以上のような巻線機Ｍにおいては、巻線ノ
ズル１１やノズルホルダ１２を図１２に示すコアＣのコ
ア極部ａに接近させ、その状態で図１の回転用モータ３
及び送り用モータ２９の駆動により、フライヤ２を回転
させつつ内シャフト１９（スライド部材３０）を前後に
往復移動させれば、連結部材３１を介してノズルホルダ
１２がリニアベアリング１３に案内されて揺動する。そ
の結果、図１１に示すように、巻線ノズル１１はコアＣ
の隣合うコア極部ａ間の隙間（谷の部分）において、巻
線が施されるべきコア極部ａの奥行方向に対し傾斜した
軌跡に沿って揺動しつつ、そのノズル１１から引き出さ
れる線材Ｗをコア極部ａに巻き付ける。

【００２１】上記傾斜軌跡は、例えばコアＣの中心Ｏを
通りコア極部ａの軸線に対し角度θ傾斜した直線によっ
て与えられる。このため巻線ノズル１１は、コア極部ａ
の奥部に進入するほどその極部ａに接近し、隣接するコ
ア極部ａとの干渉を避けつつ、コア極部ａの最深部まで
入り込んで巻線動作を行うことができる。そして、巻線
ノズル１１の１回転につき線材Ｗの線径１本分に相当す
る揺動送りが与えられ、巻線ノズル１１はその揺動に伴
い、回転半径を拡大・縮小させて、いわば開いたり閉じ
たりしながら巻線を行う。これによりコア極部ａの奥行
方向の全体にわたって整列巻が施される。

【００２２】上記巻線ノズル１１の揺動運動はノズルホ
ルダ１２のリニアベアリング１３に沿った直線的な揺動
運動によってもたらされ、フライヤ２は回転中心線Ｘに
沿ったスライド運動は行わない。そのため、巻線ノズル
１１を揺動運動させるための機構が簡単・軽量化され、
装置全体がコンパクトに構成されている。

【００２３】ここで、巻線ノズル１１の傾斜軌跡は、例
えばコアＣのサイズ、極部ａの間隔及び高さ等に応じ
て、巻線を実施するための最適の傾斜角度θを有するよ
うに調整する必要があるが、この調整は、リニアベアリ
ング１３のレール１５をフライヤ６の先端部６ａに取付
けているボルト１４を緩め、ボルト１４とボルト孔１５
ａとの間の空隙１５ｂ（図７）が許容する範囲内で、先
端部６ａに対するレール１５の角度を調整することによ
り行う。角度の調整が終了したら、再びボルト１４を締
め込んでレール１５を先端部６ａに固定する。

【００２４】なお、上記巻線機Ｍは互いに連動する２台
の巻線機本体１が並列して設けられたものであるが、本
体１が１台のみの構成ももちろん可能である。この場
合、内シャフト１９は、これに直接設けられたボールね
じ機構２６を介して送り用モータ２９によりスライドさ
せられることとなる。また、３台以上の巻線機本体を連
動させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巻線機の一例を示す側面図。

【図２】フライヤボスの側面図。

【図３】図２の正面図。

【図４】図１の、ノズルホルダ付近の拡大図。

【図５】図４の平面図。

【図６】図４の正面図。

【図７】図４のＡ−Ａ断面図。

【図８】図１の装置の駆動部の断面図。

【図９】図８の平面図。

【図１０】内シャフトのスライド駆動部を示す側面図。

【図１１】図１の装置による巻線工程の説明図。

【図１２】モータコアへの巻線の一般的概念図。

【図１３】従来の巻線機の作用説明図。

【符号の説明】

Ｍ 巻線機 １ 巻線機本体 ２ フライヤ ３ 回転用モータ（回転駆動部） ４ 外シャフト １１ 巻線ノズル １２ ノズルホルダ １３ リニアベアリング １５ レール（ノズルガイド部） １９ 内シャフト ２９ 送り用モータ（スライド駆動部） ３０ スライド部材 ３１ 連結部材 Ｗ 線材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク芯部に線材を巻き付ける巻線機で
   あって、 回転中心線から一定距離外れて位置する巻線ノズルを保
   持して回転することにより、前記ワーク芯部に対して巻
   線動作を行うフライヤと、 前記巻線ノズルと結合したノズルホルダと、 前記フライヤの先端部に設けられ、前記ノズルホルダを
   介して前記巻線ノズルを、ワーク芯部の奥に向かう程そ
   のワーク芯部に接近する傾斜した軌跡に沿ってスライド
   可能に案内するノズルガイド部と、 前記フライヤの回転中心線に沿ってスライド可能に、か
   つフライヤと一体的に回転可能に設けられたスライド部
   材と、 そのスライド部材と前記ノズルホルダとを互いに連結
   し、そのスライド部材の前記回転中心線に沿った移動に
   伴い、前記ノズルホルダを前記ノズルガイド部により前
   記傾斜した軌跡に沿ってスライドさせる連結部材と、 を含むことを特徴とする巻線機。
2. 【請求項２】 前記フライヤの中心部に一体的に設けら
   れた中空の外シャフトと、 この外シャフト内に相対的に軸方向の移動のみ許容され
   た状態で嵌合された内シャフトと、 前記外シャフトに接続され、その外シャフトを介して前
   記フライヤ及び内シャフトを回転させる回転駆動部と、 前記内シャフトに接続され、その内シャフトを前記外シ
   ャフト内でスライドさせるスライド駆動部とを備え、 前記スライド部材は前記内シャフトの先端部に一体的に
   設けられている請求項１記載の巻線機。
3. 【請求項３】 前記ノズルガイド部は前記傾斜した軌跡
   に対応して前記フライヤ先端部に設けられたレール部で
   あり、前記ノズルホルダはこのレール上をスライドする
   部材である請求項１又は２に記載の巻線機。