(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって巻径が漸増する複数の巻段を有する巻枠が一段ずつ下降することにより、テンションノズルを通ってフライヤから供給される帯状に配列された複数本のワイヤを順次各巻段に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを順次下方に配設したコイル挿入治具に挿入するようにした巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置であって、
前記フライヤに、該フライヤと同動して回転するダミーフライヤを一体に設けるとともに、前記巻枠と同軸上に該巻枠の平均周長とほぼ等しい周長を有するダミードラムを回転自在に設け、前記テンションノズルを挿通した前記ワイヤを前記ダミーフライヤにより前記ダミードラムに巻き付けながら前記フライヤから供給して前記巻枠に巻線することにより、前記ワイヤのよじれを防止するようにしたことを特徴とする巻線機におけるよじれ防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置において、前記フライヤの正転，逆転を交互に繰り返すことにより複数のコイルを連続して巻線するとき、フライヤ正転時に前記ダミードラムに巻き付けられたワイヤを、フライヤ逆転時に前記ダミードラムから巻き解すようにしたことを特徴とする巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置。
【請求項３】
フライヤ正転時、該フライヤの回転に同期してテンションノズルを所定距離ずつ上昇させるとともに、ダミードラムを同一距離ずつ下降させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置。
【請求項４】
フライヤ逆転時、該フライヤの回転に同期してテンションノズルを所定距離ずつ下降させるとともに、ダミードラムを同一距離ずつ上昇させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、縦型巻線機を用いて複数本のワイヤを連続して巻線する際に生じるワイヤのよじれを防止するための巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコイル巻線機は、上方に向かって次第に巻径が漸増する複数の巻段を有する巻枠が一段ずつ下降することにより、回転するフライヤから供給されるワイヤを順次巻枠の各段に巻き付けながら、形成されたコイルを上記巻枠の下方に配設されたコイル挿入治具に挿入するようになっている。
【０００３】
図８は、従来の巻線機の概略をコイル挿入治具とともに示す要部の斜視図である。巻線機の巻枠１は左巻枠１ａと右巻枠１ｂとで構成され、それぞれ上方に向かって次第に巻径が漸増する複数の巻段１ａａ，１ａｂ，１ａｃ，１ａｄ及び巻段１ｂａ，１ｂｂ，１ｂｃ，１ｂｄを有し、左右巻枠１ａ，１ｂは上下に移動する支持板２に装着されている。
【０００４】
左右巻枠１ａ，１ｂには、各巻段の外側に４本の押棒３が上下に移動自在に設けてあり、それぞれの押棒３の下端部には、左右巻枠１ａ，１ｂに設けた図示しない間隙内を上下に挿通可能な押板４が放射状に固設され、押棒３が下方に移動することにより、巻枠１に巻線されているコイルを下方に放出する。
【０００５】
そして、これらの外側にはコイル形成用のワイヤ５を挿通するフライヤ６が回転自在に設けてあり、フライヤ６が巻枠１の外周を旋回することにより巻枠１にワイヤ５が巻き付けられてコイルが形成される。
このようにして形成され押板４により下方に放出されたコイルは、多数のブレード７ａを円周上に配設したコイル挿入治具７が受け取ってそのままステータコアに挿入される。
【０００６】
実際の巻線に際しては、図示の状態から巻枠１が下降して左巻枠１ａの最下端にある巻段１ａａがコイル挿入治具７の先端部に若干くい込んだ状態でフライヤ６が回転する。これにより、ワイヤ５が巻段１ａａ，１ｂａに巻き付けられてコイルが形成されるが、同時に押棒３と一体の押板４が上下し、形成されたコイルを順次下方へ移動させて巻段１ａａ，１ｂａから排出する。排出されたコイルは、コイル挿入治具７のブレード７ａの間隙内に挿入され、第１段巻線の最終段階では、形成されたコイルは一部を残して大部分がコイル挿入治具７に挿入される。
【０００７】
第１の巻段１ａａ，１ｂａに所定の巻線が行われると、巻枠１が一段下降して第２の巻枠１ａｂ，１ｂｂが巻線位置になり、巻段１ａａ，１ｂａで形成された第１段のコイルの終端部を形成するワイヤは、第２の巻段１ａｂ，１ｂｂ上に導かれて第２段のコイルが形成されるが、この第２段のコイルも一部を残して大部分がコイル挿入治具７内に挿入される。
【０００８】
同様にして第３，第４の巻段１ａｃ，１ｂｃ，１ａｄ，１ｂｄにもコイルが巻線されてこれらの大部分もコイル挿入治具７内に挿入される。
所定の段数の巻線が終ると、押棒３が最下部まで下降し、各巻段に残されている一部のコイルは押板４に押圧されて完全にコイル挿入治具７内に挿入されて第１極のコイル巻線が終了する。
【０００９】
次いで、第１極のコイルの最終端を形成するワイヤが図示しないグリッパにより把持され、コイル挿入治具がステータコアの極数に応じて所定角度旋回し、次極のコイル巻線が行われ、所定の極数のコイル巻線がすべて終了すると、ワイヤ５が切断されてステータコア１個分の巻線が完了する。
【００１０】
このように、ステータコアのコイル巻線に際しては複数（偶数）のコイルを連続して巻くのが普通であるが、説明を簡単にするためにステータコアが４極の場合について考えると、このときフライヤ６の回転方向は、時計方向ＣＷを正転，反時計方向ＣＣＷを逆転とすると、図９に示すように、正転→逆転→正転→逆転と変化する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の巻線機にあって、複数本が帯状に配列されたワイヤを巻線すると、コイル巻線中に発生するワイヤがよじれた状態で巻枠に巻線される。このように、ワイヤによじれが発生すると巻枠に巻線されたコイルの半径方向の厚みがよじれ分だけ大きくなる。
【００１２】
その結果、コイル挿入治具の各ブレード間の間隙へのコイル挿入に無理がかかってワイヤ切断のおそれが生じる。また、ワイヤの整列巻きが損なわれ、ワイヤの占積率低下につながるおそれもある。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でコイル巻線時のワイヤのよじれを防止することを目的とする。
【００１３】
【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、上方に向かって巻径が漸増する複数の巻段を有する巻枠が一段ずつ下降することにより、テンションノズルを通ってフライヤから供給される帯状に配列された複数本のワイヤを順次各巻段に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを順次下方に配設したコイル挿入治具に挿入するようにした巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置であって、上記フライヤに、このフライヤと同動して回転するダミーフライヤを一体に設けるとともに、上記巻枠と同軸上にこの巻枠の平均周長とほぼ等しい周長を有するダミードラムを回転自在に設け、上記テンションノズルを挿通した上記ワイヤを上記ダミーフライヤにより上記ダミードラムに巻き付けながら、上記フライヤから供給して上記巻枠に巻線することにより、上記ワイヤのよじれを防止するようにした巻線機におけるよじれ防止装置を提供するものである。
【００１４】
そして、上記の巻線機におけるよじれ防止装置において、上記フライヤの正転，逆転を交互に繰り返すことにより複数のコイルを連続して巻線するとき、フライヤ正転時に上記ダミードラムに巻き付けられたワイヤを、フライヤ逆転時に上記ダミードラムから巻き解すようにするのがよい。
【００１５】
また、このように複数のコイルをフライヤの正転，逆転により連続して巻線する巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置において、フライヤ正転時、このフライヤの回転に同期してテンションノズルを所定距離ずつ上昇されるとともに、ダミードラムを同一距離ずつ下降させるようにし、フライヤ逆転時、このフライヤの回転に同期してテンションノズルを所定距離ずつ下降させるとともに、ダミードラムを同一距離ずつ上昇させるようにする。
【００１６】
この発明による巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置は、上記のように構成することにより、フライヤ正転による巻線時には、フライヤによる巻枠への巻線と同時に、ダミーフライヤにより上記巻枠とほぼ同一周長のダミードラムへ同一方向，同一巻数でワイヤを巻き付けるようにしたので、ワイヤのよじれが防止される。
【００１７】
また、フライヤ逆転による巻線時には、フライヤによる巻枠への巻線と同時に、ダミードラムに巻き付けられたワイヤをダミーフライヤの逆転により巻き解すようにしたので、この場合も、ワイヤのよじれが防止される。
そして、フライヤの正転，逆転を交互に行うことにより、ダミードラムへのワイヤの巻き付き，巻き解しが交互になって好都合である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明するが、図８に対応する部分には同一の符号を付して示し、その説明は省略する。
図１は、この発明の一実施形態を示す正面図、図２乃至図５は、その巻線時の作動状態を模式的に示す説明図、図６は、巻線時におけるノズルとダミードラムとの関係を示す説明図、図７は、この発明の原理を示す説明図である。
【００１９】
まず、図１を参照してこの発明による巻線機におけるよじれ防止装置の概略構成を説明する。
巻線機の基板１０にフライヤシャフト１１を垂直方向に回転自在で上下動不能に装着し、その上下にダミーフライヤ１２及びフライヤ６をそれぞれ固設して図示しないサーボモータによりフライヤシャフト１１を正逆両方向に回転可能とする。フライヤシャフト１１の中心部を挿通して巻枠軸１３を回転不能で上下に摺動自在に装着し、その下端部に巻枠１を一体的に設ける。
【００２０】
また、基板１０に一体的に固設したサブ基板１０ａに第１の支柱１４を立設し、第１の支柱１４に移動枠１５を上下に変位可能に装着し、その先端部に垂直方向の軸部１５ａを一体的に設け、軸部１５ａにダミードラム１６を回転自在に装着する。そして、軸部１５ａの軸線が巻枠軸１３の軸線上になるようにするとともに、ダミードラム１６の周長を巻枠１の平均周長とほぼ同等とし、移動枠１５を支柱１４の頂部に搭載したサーボモータ１７によりねじ駆動して上下に移動させる。
【００２１】
さらに、基板１０に第２の支柱２０を立設し、第２の支柱２０にノズル支持台２１を上下に移動可能に装着し、第１の支柱１４側の端部にテンションノズル２２を設ける。そして、図示しないワイヤボビンから引き出され磁粉式電磁クラッチ等からなる周知のテンション装置によって所定のテンションを与えられたワイヤ５を、テンションノズル２２を挿通してダミードラム１６の周辺を通りダミーフライヤ１２の入口１２ａへ導き、フライヤ６と一体のダミーフライヤ１２の回転によりワイヤ５をダミードラム１６に巻き付ける。
【００２２】
第２の支柱２０の頂部にはサーボモータ２３を搭載してこのサーボモータ２３によりノズル支持台２１をねじ駆動して上下に移動し得るようにし、ステータコイル巻き始めの初期状態においては、図１及び図２に示すように、ダミードラム１６は最上昇状態、テンションノズル２２は最下降状態にあるようにする。
【００２３】
そして、フライヤ６及びこれと一体のダミーフライヤ１２の回転に同期してダミードラム１６を所定距離下降させ、テンションノズル２２をダミードラム１６と同一距離上昇させるとともに、コイル巻き始めの図１及び図２に示す状態では、テンションノズル２２の高さは、ダミーフライヤ１２の１回転によるダミードラム１６への巻回時に螺旋状に巻回されるワイヤ５の１リード分だけダミーフライヤ入口１２ａより高くなるように設定する。
【００２４】
次に、このような構成からなる実施形態の作用を図２乃至図５を参照して説明する。なお、図２乃至図５において、１８ａ〜１８ｆはワイヤ５を導くガイドローラ、１９はワイヤ５の先端を保把するグリッパであり、巻枠１は図示を簡略化するために円筒状に示してあるが、実際には図１に示すように上方に向かって巻径が漸増する複数の巻段を有している。また、ワイヤ５は１本の線で示してあるが、実際には、図７に示すように複数本（１０本〜１５本）の線を帯状に配設したものである。
【００２５】
図２に示す初期状態からフライヤ６及びこれと一体のダミーフライヤ１２を上方から見て図３に示すように時計方向ＣＷへ回転させ、それに同期させて巻枠１をグリッパ１９とともに所定の速度で下降させる。同時にテンションノズル２２を１リード分上昇させるとともに、ダミードラム１６を１リード分下降させる。これにより、フライヤ６が１回転して巻枠１にワイヤ５が１回転分螺旋状に巻き付けられ、フライヤ６と一体のダミーフライヤ１２も１回転してダミードラム１６にワイヤ５が１回転分螺旋状に巻き付けられる。この作動を所要回転分繰り返すことにより巻枠１にコイルが巻線される。
【００２６】
ここで、ダミードラム１６の周長は巻枠１の平均周長とほぼ同等であるので、フライヤ６及びダミーフライヤ１２の１回転で巻枠１に１回転分、ダミードラム１６に１回転分、すなわち巻枠周長のほぼ２倍分のワイヤが図示しないテンション装置から引き出される。このとき、巻枠１は回転しないが、ダミードラム１６はフライヤ６の回転によりダミーフライヤ１２と同方向に１回転する。
【００２７】
上記の巻線時におけるテンションノズル２２とダミードラム１６との関係を図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。同図の（ａ）に示すように、ダミードラム１６に巻き付いたワイヤ５をフライヤ６による巻枠１への巻き付け分だけ単純に１回転分引っぱると、ワイヤ５は１リード分上昇する。これを元の位置に戻すには同図の（ｂ）に示すように、ダミードラム１６を１リード分下降させればよい。上記の実施形態では、ダミーフライヤ１２の回転によりダミードラム１６へのワイヤ５の巻き付きがさらに１回転分増すので、その分を同図の（ｃ）に示すようにテンションノズル２２を１リード分上昇させることにより補うようにした。
【００２８】
第１のコイルが巻き上がってコイル挿入治具７へ落とされた後、次のコイルの巻線に移行する。次のコイルは図９に示したように巻線機が９０°旋回した状態でフライヤ６及びダミーフライヤ１２が反時計方向ＣＣＷへ回転する。
図４は、そのフライヤ６及びダミーフライヤ１２の回転前の状態を示し、ダミードラム１６は下降位置でワイヤ５が巻き付いた状態にあり、テンションノズル２２は上昇位置にある。一方、巻枠１は空になった状態でグリッパ１９とともに上昇位置に復帰している。
【００２９】
この状態から図５に示すようにフライヤ６及びダミーフライヤ１２が反時計方向ＣＣＷへ逆転しこれに同期してダミードラム１６が１リード分上昇し、テンションノズル２２が１リード分下降するとともに巻枠１がグリッパ１９を伴って所定速度で下降する。これにより、ダミードラム１６に巻き付いていたワイヤ５が巻き解されて巻枠１に巻き付けられる。この動作を所要回転分繰り返すことにより、テンションノズル２２及びダミードラム１６は図２に示した初期状態に復帰する。
【００３０】
このとき、ダミードラム１６の周長と巻枠１の平均周長はほぼ同等であるので図示しないテンション装置からのワイヤ５の引き出しはなく、ダミードラム１６は殆ど回転することはない。
さらに、巻線機を図９に示すように９０度ずつ旋回した状態でフライヤ６及びダミーフライヤ１２を正転，逆転させてステータコア１個分の巻線が完了する。
【００３１】
このように、フライヤ６及びダミーフライヤ１２の正転時にダミードラム１６に巻き付けたワイヤ５を、フライヤ６及びダミーフライヤ１２の逆転時にダミーフライヤ１２から巻き解すようにしたので、複数のコイルを連続して巻線する場合に、フライヤの正転，逆転を繰り返すことは、ダミードラム１６の巻き付け，巻き解しを交互に行うことになり、巻線の特徴を生かすことができる。
【００３２】
ここで、上記のような構成によりワイヤのよじれを防止し得るこの発明の原理を図７の（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
同図の（ａ）はこの発明の基本原理を示す説明図である。垂直方向に立設された円筒状のドラム３１に、両端部を固定されたよじれのない帯状のワイヤ５を、ほぼ中央部を保持して時計方向に巻回すると、ドラム３１の上下に螺旋状にワイヤ５がよじれなく巻き付けられる。
【００３３】
同図の（ｂ）は、上記の基本原理を巻線機に応用した状態を示すもので、（ａ）図のドラム３１を巻枠１とダミードラム１６に分割し、ワイヤ５の中央部をフライヤ６と一体のダミーフライヤ１２により保持して時計方向に巻回するとともに、ワイヤ５の上端部を固定せずにテンションノズル２２により挿通自在に支持したものと看做すことができる。
したがって、図７の（ａ），（ｂ）の異なる点はワイヤ５の上端部が固定されているか、流動しているかだけの相違であり、いずれの場合にもワイヤ５がよじれなく巻き付けられる。
【００３４】
なお、上記の実施形態では、複数本の帯状ワイヤを巻線する場合について説明したが、この巻線機を用いて単一のワイヤを巻線することも可能である。また、連続して巻線するコイルの数は４個に限るものではなく、偶数個ならば何個でも差支えなく、もし奇数個の場合には、最終回の巻線の後にダミードラム１６及びテンションノズル２２を図２に示した初期位置へ復帰させる操作を行えばよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明による巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置は、ほぼ同一周長の巻枠とダミードラムとにワイヤを同時に巻き付けることにより、原理的にワイヤのよじれが発生しない構成としたので、特に複数のワイヤを巻線する場合に、コイル挿入治具への落とし込みが容易になって断線等のおそれがなく、ワイヤの占積率も向上する。
【００３６】
そして、上記の巻線機におけるワイヤのよじれ防止装置において、フライヤの正転，逆転を交互に繰り返すことにより複数のコイルを連続して巻線する場合には、フライヤと一体のダミーフライヤも同様に正転，逆転を繰り返すことになる。そのため、ワイヤはダミードラムへ巻き付け、巻き解しを繰り返し、特に偶数のコイルを連続して巻線するときには、巻き終りの時点で初期状態と同一状態に復帰するため、きわめて好都合である。
【００３７】
上記の複数のコイルを連続して巻線するとき、フライヤ正転時にはテンションノズルを所定距離上昇させるとともに、ダミードラムを同一距離下降させ、フライヤ逆転時にはテンションノズルを所定距離下降させるとともに、ダミードラムを同一距離上昇させるようにすると、簡単な構成で巻枠とダミードラムとにワイヤを同一回転数螺旋状に巻き付けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同じくその巻線時の初期状態を模式的に示す説明図である。
【図３】同じくその巻線時のフライヤ正転時の状態を模式的に示す説明図である。
【図４】同じくその巻線時のフライヤ逆転時の初期状態を模式的に示す説明図である。
【図５】同じくその巻線時のフライヤ逆転時の状態を模式的に示す説明図である。
【図６】同じくその巻線時におけるノズルとダミードラムとの関係を示す説明図である。
【図７】この発明の原理を示す説明図である。
【図８】従来の巻線機の概略をコイル挿入治具とともに示す要部の斜視図である。
【図９】同じくその複数のコイル連続巻線時のフライヤ回転方向を示す説明図である。
【符号の説明】
１：巻枠                  ５：ワイヤ
６：フライヤ              ７：コイル挿入治具
１０：基板                １１：フライヤシャフト
１２：ダミーフライヤ      １６：ダミードラム
１７，２３：サーボモータ  １９：グリッパ
２２：テンションノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003691222.tif 000009
【図９】
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