JPH10178767A - ステータコアへの巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線すべきステータコアの内歯に導線を半径
方向に平均して巻付けることができるステータコアへの
巻線装置を提供する。 【解決手段】 ステータコア１１の中心に同軸的に配置
され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復移動す
る導線導入筒１２の先端にノズル１４を取付けて、ノズ
ル１４から繰り出される導線Ｗを内歯１１ａに巻付ける
際、内歯１１ａの上下端面を挟むように配置したガイド
治具２７を半径方向に進退動作させ、ガイド治具２７の
テーパ面を滑って内歯１１ａに巻き付く導線Ｗの巻付け
位置を徐々に変化させて、内歯１１ａの半径方向に導線
Ｗを平均して巻付ける。そして、上記ガイド治具２７の
半径方向の移動を、環状の円板３１に設けたカム溝３３
にガイド治具２７に連結されたガイド棒２４の基端に設
けたカムフォロア３４を挿入し、円板３１を所定角度で
揺動させることにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータコアの内
歯に導線を直接巻付けてコイルを形成するステータコア
への巻線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステータコアの内歯に直接巻線してコイ
ルを形成する巻線装置は、一般に、ステータコアの中心
に同軸的に配置され、所定角度で揺動すると共に、軸方
向に往復移動する導線導入筒と、この導線導入筒の先端
に装着され、導線を前記導線導入筒に対してほぼ直交す
る方向に繰り出すノズルとを備えている。そして、上記
導線導入筒の動きによってノズル先端を巻線すべきステ
ータコアの内歯の回りに周回させ、ノズルから繰り出さ
れる導線を内歯に直接巻付けてコイルを形成するように
なっている。

【０００３】このような直巻線方式の巻線装置におい
て、導線の巻付け数をできるだけ増やしてスロット内に
入る導線のスペースファクタを高めるには、ステータコ
アの内歯の半径方向に沿って均一に導線を巻付ける必要
がある。このため、次のような装置が知られている。

【０００４】その一つは、ステータコアの内歯の両端面
に近接して、ステータコアの半径方向に伸びるガイド棒
を配置し、このガイド棒先端に設けたテーパ面に沿って
導線を滑り落とすようにして導線の巻付け位置をガイド
し、このガイド棒を半径方向に徐々に進退動作させるこ
とにより、導線の巻付け位置を徐々にずらして内歯の半
径方向に沿って均一に巻付けるようにした装置である。

【０００５】そして、上記従来の装置では、巻線すべき
内歯に対応して設けたそれぞれのガイド棒をそれぞれ別
々の駆動源によって半径方向に進退動作させていた。例
えば個々のガイド棒の基端部を、モータによって回転す
るカムに当接させて、それぞれのガイド棒を揺動させて
いた。

【０００６】また、ステータコアの内歯の半径方向に沿
って導線を均一に巻付けるための別の装置として、導線
導入筒に対するノズルの突出長さを徐々に変化させるよ
うにした装置も知られている。

【０００７】例えば特開昭６１−２６６０５０号には、
導線導入筒を多重筒で構成し、中心の軸の上端にギヤを
設け、このギヤに歯合する別のギヤを介して、ノズルの
基端部に形成したラックを歯合させ、導線導入筒の巻線
のための運動とは別に、上記中心の筒を回転させて、上
記ギヤ及びラックを介してノズルを半径方向に出没動作
させることにより、内歯の半径方向における巻付け位置
を徐々にずらすようにした装置が開示されている。

【０００８】また、実開平６１−２７４７４号及び実開
平６１−４１３７８号には、導線導入筒の上端部にノズ
ルアームを傾動可能に枢着し、このノズルアームの上端
に導線を繰り出すノズルを取付け、ノズルアームの下端
をスプリングにより付勢してカムに圧接させ、このカム
を所定速度で回転させることによってノズルアームを揺
動させ、それによってノズルを半径方向に出没動作させ
て、内歯の半径方向における巻付け位置を徐々にずらす
ようにした装置が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガイド棒を用いる装置においては、巻線すべき内歯
に対応してそれぞれ設けたガイド棒を、それぞれ別々の
駆動装置で揺動させるようにしていたので、同時に複数
の内歯に巻線を行えるように、導線導入筒の上端部に放
射状に伸びる複数のノズルを有する場合、巻線される各
内歯に対応して設けたガイド棒毎に、カムやモータから
なる駆動装置を設ける必要があり、製造コストが高くな
ると共に、装置が大型化するという問題点があった。

【００１０】また、特開昭６１−２６６０５０号に開示
された、電線導入筒の中心に挿通させた筒を独自に回転
させて、ギヤとラックを介してノズルを半径方向に出没
させるようにした装置では、電線導入筒のヘッド内にギ
ヤやラックを内蔵させなければならず、小型のステータ
コアに適用できるような大きさのものは作りにくいこと
と、ノズルを出没動作させるための駆動機構が複雑で製
造コストが高くなるという問題点があった。

【００１１】更に、実開平６１−２７４７４号や、実開
平６１−４１３７８号に開示されたような、カムによっ
てノズルアームを揺動させてノズルを半径方向に出没動
作させる装置では、ノズルアームの基端がカム面を高速
で摺動するため、作業時の騒音が大きく、カム面が摩耗
して溝ができてしまい、部品の交換を頻繁に行わなけれ
ばならないなどの問題点があった。

【００１２】したがって、本発明の目的は、比較的コン
パクトで簡単な構造で、巻線すべきステータコアの内歯
に、導線を半径方向に平均して巻付けることができるよ
うにしたステータコアへの巻線装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１は、ステータコアの中心に同軸的に配
置され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復移動
する導線導入筒と、この導線導入筒の先端に装着され、
導線を前記導線導入筒に対してほぼ直交する方向に繰り
出すノズルと、前記ステータコアの巻線されるべき内歯
の両端面に近接して配置され、巻付けられた導線が先端
部から滑り落ちるようにテーパ状をなし、巻線操作中に
前記ステータコアの半径方向に揺動して導線の巻付け位
置をガイドするガイド棒とを備えたステータコアへの巻
線装置において、前記ガイド棒は、装置フレームに設け
た半径方向に沿ったガイド溝に収容されて半径方向にス
ライド可能に保持され、前記装置フレーム内には、前記
ステータコアを囲む環状の円板が回転可能に保持され、
この円板の所定個所に半径方向に対して斜めのカム溝が
形成され、前記ガイド棒の基端部に取付けたカムフォロ
アが前記カム溝に挿入され、前記円板を所望の角度及び
速度で揺動させる駆動装置が設けられていることを特徴
とするステータコアへの巻線装置を提供するものであ
る。

【００１４】また、本発明の第２は、前記第１の発明に
おいて、前記導線導入筒の先端に前記ノズルが所定角度
をなして放射状に複数取付けられ、これらのノズルによ
って巻線される前記内歯にそれぞれ対応して前記ガイド
棒が設けられており、これらのガイド棒の基端部に取付
けたカムフォロアが、前記円板に形成した対応するカム
溝に挿入されているステータコアへの巻線装置を提供す
るものである。

【００１５】更に、本発明の第３は、前記第１又は２の
発明において、前記円板の駆動装置が、ステッピングモ
ータ又はサーボモータを有するものであるステータコア
への巻線装置を提供するものである。

【００１６】本発明の第１によれば、導線導入筒を所定
角度で揺動させると共に軸方向に往復移動させて、導線
導入筒の先端に装着されたノズルを、巻線すべきステー
タコアの所定の内歯の回りに周回させ、ノズルから繰り
出される導線を内歯に巻付けてコイルを形成する際、環
状の円板を所定角度で揺動させて、そのカム溝に挿入さ
れたカムフォロアを介して、ガイド棒をステータコアの
半径方向に揺動させ、ガイド棒の先端から滑り落ちて内
歯に巻き付く導線の巻付け位置を、内歯の半径方向に徐
々にずらして、導線を内歯の半径方向に沿って平均して
巻付けることができる。

【００１７】本発明の第２によれば、導線導入筒の先端
に複数のノズルが放射状に取付けられているので、複数
のノズルをそれぞれ対応するステータコアの内歯の回り
に周回させることによって、複数の内歯に同時に巻線を
行うことができる。また、そのとき、それぞれの内歯に
対応して設けたガイド棒を、環状の円板を揺動させるこ
とによって同時に揺動させることができる。したがっ
て、複数のガイド棒を揺動させるための駆動機構が簡単
となり、駆動源も１つでよい。

【００１８】本発明の第３によれば、円板の駆動装置が
ステッピングモータ又はサーボモータを有するものであ
るため、円板を所望の速度及び角度で正確に揺動させる
ことができ、内歯の半径方向に沿った巻線密度を自由に
調整することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜３には、本発明によるステ
ータコアへの巻線装置の一実施例が示されている。図１
は同巻線装置の要部を示す平面図、図２は同巻線装置の
要部を示す正面断面図、図３は環状の円板とガイド棒と
の関係を示す説明図である。

【００２０】この巻線装置は、ステータコア１１の中心
に同軸的に配置され、下端から導線が導入される導線導
入筒１２を有している。導線導入筒１２の先端部には、
ヘッド１３を介して、複数のノズル１４が放射状に取付
けられており、導線導入筒１２の下端から導入された導
線Ｗは、上記ノズル１４からぞれぞれ繰り出されるよう
になっている。

【００２１】導線導入筒１２は、例えば本出願人による
特開平２−２１４４４６号に示されるような公知の駆動
機構によって、図２中の矢印Ａで示すように所定角度で
揺動（往復回動）すると共に、矢印Ｂで示すように軸方
向に往復移動して、ステータコア１１の対応する内歯１
１ａの回りを周回するようになっている。

【００２２】すなわち、ノズル１４は、巻線すべき内歯
１１ａの一側方のスロットを例えば下方から上方に通過
し、ステータコア１１の上端面から突出すると、他側方
のスロット上に位置するように回動し、今度は他側方の
スロットを上方から下方に通過し、ステータコア１１の
下端面から突出すると、再び最初のスロットの下方に位
置するように回動する、という動作を繰り返すことによ
って、内歯１１ａの回りを周回して、導線Ｗを内歯１１
ａに巻付ける。

【００２３】特に、図２に示すように、この導線導入筒
１２の上方には、中央が開口された本体フレーム１５が
配設されている。この本体フレーム１５の中央開口部
に、環状の支持板１６、１７が外側から同心状に取付け
られ、内側の支持板１７上にステータコア１１が設置さ
れている。また、支持板１７の上方には、図示しない駆
動機構によって昇降動作する押え部材３６が配置されて
おり、支持板１７上に設置したステータコア１１の上縁
を押えて、ステータコア１１を着脱可能に固定するよう
になっている。

【００２４】本体フレーム１５の下面には、下方ガイド
棒１８が押え板１９によって半径方向にスライド可能に
保持されている。下方ガイド棒１８の先端には、テーパ
面２０を有するガイド治具２１が取付けられている。

【００２５】また、本体フレーム１５の下面にはエアシ
リンダ２２が取付けられ、このエアシリンダ２２によっ
て本体フレーム１５に対して昇降可能に上部フレーム２
３が支持されている。上部フレーム２３の下面には、上
方ガイド棒２４が押え板２５によって半径方向にスライ
ド可能に保持されている。上方ガイド棒２４の先端に
は、テーパ面２６を有するガイド治具２７が取付けられ
ている。

【００２６】上方ガイド棒２４と下方ガイド棒１８と
は、連結軸２８によって連結されており、この連結軸２
８を貫通させるため、押え板２５、フレーム１５、押え
板１９には、ガイド棒２４、１８のスライド方向に沿っ
た透孔２５ａ、１５ａ、１９ａが形成されている。

【００２７】図２、３を併せて参照すると、上部フレー
ム２３の下面には、環状の溝３０が形成されており、こ
の環状の溝３０に環状の円板３１が回転自在に保持され
ている。円板３１の外周の一部には、ギヤ３１ａが形成
されており、このギヤ３１ａに図示しないステッピング
モータによって回転する駆動ギヤ３２が歯合し、円板３
１を所望の角度及び速度で揺動（往復回転）させるよう
になっている。

【００２８】円板３１の円周上には、半径方向に対して
斜めのカム溝３３が、各上方ガイド棒２４に対応して形
成されており、このカム溝３３に、前記連結軸２８の上
端に装着されたカムフォロア３４が挿入されている。し
たがって、円板３１が図３中の矢印Ｃで示すように揺動
すると、カム溝３３に挿入されたカムフォロア３４を介
して、上方ガイド棒２４が図３中の矢印Ｄで示すように
半径方向に沿って往復動し、連結軸２８によって上方ガ
イド棒２４に連結された下方ガイド棒１８も同時に往復
動する。

【００２９】次に、このコイル巻線装置の作用について
説明する。前述したように、導線導入筒１２が、図２中
の矢印Ａで示すように所定角度で揺動（往復回動）する
と共に、矢印Ｂで示すように軸方向に往復移動し、導線
導入筒１２の上端に設けたノズル１４が、ステータコア
１１の対応する内歯１１ａの回りを周回することによっ
て、内歯１１ａに導線Ｗを巻付けてコイルを形成する。
この実施例の場合は、ノズル１４が複数本放射状に形成
されているので、対応する複数の内歯１１ａに同時に巻
線がなされる。

【００３０】この巻線操作中に、図示しないステッピン
グモータが作動して、駆動ギヤ３２及びギヤ３１ａを介
して、環状の円板３１が所定角度で揺動する。すると、
円板３１のカム溝３３に挿入されたカムフォロア３４を
介して、各上下のガイド棒２４、１８が半径方向に進退
動作する。そして、各上下のガイド棒２４、１８の先端
には、ガイド治具２７、２１が取付けられているので、
ガイド治具２７、２１の先端位置が半径方向に繰り返し
変化することになる。

【００３１】ノズル１４から繰り出される導線Ｗは、ス
テータコア１１の内歯１１ａの上下端面を挟む上下のガ
イド治具２７、２１のテーパ面２６、２０に巻付けら
れ、このテーパ面２６、２０を滑って、ガイド治具２
７、２１の先端から外れることにより、内歯１１ａに巻
付けられる。したがって、ガイド治具２７、２１の先端
位置が半径方向に移動することによって、内歯１１ａに
おける巻付け位置が半径方向に少しずつずれることにな
り、導線Ｗを内歯１１ａの半径方向に平均して巻付ける
ことができる。

【００３２】なお、駆動ギヤ３２を回転させるステッピ
ングモータを制御することにより、ガイド治具２７、２
１の移動速度や移動距離を自由に変化させることができ
るので、内歯１１ａの基部側ほど厚く巻き、先端側ほど
薄く巻くなどの調整も自由にできる利点が得られる。ま
た、巻線すべきステータコアの形状や大きさが変わって
も、上記ステッピングモータの制御をそれに合わせて変
えるだけで対応でき、ステータコアの種類が変わったと
きの段取り変えも容易になる。

【００３３】なお、ステータコアの厚さの変化は、本体
フレーム１５に対する上部フレーム２３の高さを変える
だけで対応することができる。上部フレーム２３の高さ
は、例えばエアシリンダ２２で上部フレーム２３を下降
させるとき、本体フレーム１５と上部フレーム２３との
間に適当な厚さのスペーサを挿入することによって設定
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環状の円板を所定角度で揺動させて、そのカム溝に挿入
されたカムフォロアを介して、ガイド棒をステータコア
の半径方向に揺動させ、ガイド棒の先端から滑り落ちて
内歯に巻き付く導線の巻付け位置を、内歯の半径方向に
徐々にずらして、導線を内歯の半径方向に沿って平均し
て巻付けることができる。また、導線導入筒の先端に複
数のノズルを放射状に取付けて複数の内歯に同時に巻線
を行う場合でも、それぞれの内歯に対応して設けたガイ
ド棒を、環状の円板を揺動させることによって同時に揺
動させることができるので、複数のガイド棒を揺動させ
るための駆動機構が簡単となり、駆動源も１つですむと
いう利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるステータコアへの巻線装置の一実
施例を示す平面図である。

【図２】同巻線装置の要部を示す正面断面図である。

【図３】環状の円板とガイド棒との関係を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１１ ステータコア １１ａ 内歯 １２ 導線導入筒 １３ ヘッド １４ ノズル １５ 本体フレーム １６、１７ 支持板 １８ 下方ガイド棒 １９ 押え板 ２０ テーパ面 ２１ ガイド治具 ２２ エアシリンダ ２３ 上部フレーム ２４ 上方ガイド棒 ２５ 押え板 ２６ テーパ面 ２７ ガイド治具 ３０ 環状の溝 ３１ 環状の円板 ３１ａ ギヤ ３２ 駆動ギヤ ３３ カム溝 ３４ カムフォロア Ｗ 導線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコアの中心に同軸的に配置さ
   れ、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復移動する
   導線導入筒と、この導線導入筒の先端に装着され、導線
   を前記導線導入筒に対してほぼ直交する方向に繰り出す
   ノズルと、前記ステータコアの巻線されるべき内歯の両
   端面に近接して配置され、巻付けられた導線が先端部か
   ら滑り落ちるようにテーパ状をなし、巻線操作中に前記
   ステータコアの半径方向に揺動して導線の巻付け位置を
   ガイドするガイド棒とを備えたステータコアへの巻線装
   置において、前記ガイド棒は、装置フレームに設けた半
   径方向に沿ったガイド溝に収容されて半径方向にスライ
   ド可能に保持され、前記装置フレーム内には、前記ステ
   ータコアを囲む環状の円板が回転可能に保持され、この
   円板の所定個所に半径方向に対して斜めのカム溝が形成
   され、前記ガイド棒の基端部に取付けたカムフォロアが
   前記カム溝に挿入され、前記円板を所望の角度及び速度
   で揺動させる駆動装置が設けられていることを特徴とす
   るステータコアへの巻線装置。
2. 【請求項２】 前記導線導入筒の先端に前記ノズルが所
   定角度をなして放射状に複数取付けられ、これらのノズ
   ルによって巻線される前記内歯にそれぞれ対応して前記
   ガイド棒が設けられており、これらのガイド棒の基端部
   に取付けたカムフォロアが、前記円板に形成した対応す
   るカム溝に挿入されている請求項１記載のステータコア
   への巻線装置。
3. 【請求項３】 前記円板の駆動装置が、ステッピングモ
   ータ又はサーボモータを有するものである請求項１又は
   ２記載のステータコアへの巻線装置。