(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射状に突き出た複数のポールをコアとするアウターローター型モーターの各ポールにコイル状にワイヤーを巻き付ける巻線機において、
ワイヤーを通す軸孔を有し、軸孔先端の軌道がポール先端上の接線よりもコアの中心よりとなるようにコアの外側において旋回するノズルと、
巻線中のポールを中間にしてコアの両側で、ノズルから出たワイヤーが隣のポールに触れないようにワイヤーをガイドするサイドフォーマーと、
ノズルの旋回速度と関連する速度で巻軸線方向に往復動可能であって、ポールを挿入する凹部を有し、走行中のワイヤーがポールに達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーをガイドするフォーマーチップと、
フォーマーチップと同期的に同方向に移動できるように巻線中のポールとその隣のポールとの間のスロットに挿入され、走行中のワイヤーがポールに達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーをガイドするサイドプレートと
を備え、フォーマーチップの凹部端面とサイドプレートのコア側端縁とが同一面内にあることを特徴とする巻線機。
【請求項２】
更に、凹部の奥に、巻線中のポールの先端面と接してポールを固定する正面プレートを備える請求項１に記載の巻線機。
【請求項３】
放射状に突き出た複数のポールをコアとするアウターローター型モーターの各ポールにコイル状にワイヤーを巻き付ける巻線機において、
ワイヤーを通す軸孔を有し、軸孔先端の軌道がポール先端上の接線よりもコアの中心よりとなるようにコアの外側において旋回するノズルと、
巻線中のポールを中間にしてコアの両側で、ノズルから出たワイヤーが隣のポールに触れないようにワイヤーをガイドするサイドフォーマーと、
ノズルの旋回速度と関連する速度で巻軸線方向に往復動可能であって、ポールを挿入する凹部を有し、走行中のワイヤーがポールに達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーをガイドするフォーマーチップと、
フォーマーチップと同期的に同方向に移動できるように巻線中のポールとその隣のポールとの間のスロットに挿入され、走行中のワイヤーがポールに達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーをガイドするサイドプレートと、
フォーマーチップの凹部内にワイヤーの巻量に応じて上下方向に変位可能に配置され、自身の厚さをもってフォーマーチップとポールとの間隙を狭くする爪を備えることを特徴とする巻線機。
【請求項４】
サイドプレートが、フォーマーチップの上方まで延びる円弧状の上端縁及びそれと対称的な下端縁を有する請求項１に記載の巻線機。
【請求項５】
ノズルが、その先端にワイヤーの走行とともに回るロールを含む請求項１に記載の巻線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータのハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の磁気媒体に組み付けられるアウターローター型モーターの芯にワイヤーを巻き付けるための巻線機に属する。
【０００２】
【従来の技術】
アウターローター型モーターの磁極となる巻線ポールＰにワイヤーをコイル状に巻き付ける巻線機としては、図５及び図６に示すように、電動機により回転駆動させられる中空の回転軸Ｌと、回転軸Ｌに連結して回転する旋回ボスＢと、回転軸Ｌに対して傾斜するように固定されたノズルＮとを備えた構造が知られている（特開昭６３−５７４７５号）。
【０００３】
ワイヤーＷは、回転軸Ｌ、旋回ボスＢ及びノズルＮの各軸孔に通され、ノズルＮの先端から引き出される。ノズルＮの先端は、アウターローター型モーターＭのスロットに臨み、回転軸Ｌの回転に伴ってノズルＮが軸中心に旋回することにより、ワイヤーＷが巻き付けられる。
【０００４】
ノズルＮはノズルホルダーＨに取り付けられ、ノズルホルダーＨが回転軸Ｌに対して所定の角度をもって旋回ボスＢに固定されることにより、ノズルＮの傾斜角度が定められている。そして、旋回ボスＢは両側のアームＡに支持され、ステッピングモーターの駆動とボールネジＤのネジ運動により、電動機の回転駆動と所定の関連をもって往復動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の巻線機を用いてワイヤーＷを巻くとき、ノズルＮにスロットを通過させるため、対象モーターはノズルＮが通過できるだけのスロット幅をもつ形状のものに限られる。また、仮にノズルＮがスロットを通過できたとしても、ノズルＮとポールＰとの距離がスロット幅によって制約されるので、太いワイヤーに対して十分な張力を与えることができない。
それ故、この発明の目的は、対象モーターのスロット幅に拘わらず整列して巻線できる巻線機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するために、この発明の巻線方法は、
旋回するノズルの軸孔にワイヤーを通し、そのノズルの旋回とともにワイヤーをアウターローター型モーターのコアの各ポールにコイル状に巻き付ける方法において、ノズルをコアの外側で旋回させる。従って、コアのスロット幅がどのようであってもノズルは旋回できる。ノズルがコアの外側にあるので、ノズルから出たワイヤーは、当初、円錐軌道を描いてポールに向かおうとする。しかし、ワイヤーがポールに達するときにはその方向が巻軸線に対して垂直となるように、ワイヤーの行路をガイドで規制する。しかも、このガイドは、ノズルの旋回速度と関連する速度で巻軸線方向に変位する。従って、ポールに達する直前でワイヤーは、円軌道を描く。その結果、ポールに達したワイヤーは巻軸線方向に整列してポールに巻かれる。
【０００７】
この発明の巻線方法を実施するのに適切な巻線機は、図１に示すように、放射状に突き出た複数のポールをコアＣとするアウターローター型モーターのコアＣの各ポールＰにコイル状にワイヤーＷを巻き付けるものにおいて、ノズル１、サイドフォーマー２、フォーマーチップ３及びサイドプレート４を備える。
【０００８】
ノズル１は、ワイヤーＷを通す軸孔を有する点では従来のものと共通するが、軸孔先端の軌道がポール先端上の接線よりもコアＣの中心よりとなるようにコアＣの外側において旋回する点で異なる。サイドフォーマー２、フォーマーチップ３及びサイドプレート４は、いずれもノズル１から出たワイヤーＷの行路の各所でガイドとなる。
【０００９】
サイドフォーマー２は、巻線中のポールＰ１を中間にしてコアの両側に配置される。そして、ノズル１から出たワイヤーＷが隣のポールＰ２に触れないようにワイヤーＷを最初にガイドする。ただし、ノズル１の旋回位置によりワイヤーＷが隣のポールＰ２に掛からないときは、ワイヤーＷをサイドフォーマー２でガイドする必要はない。従って、そのようなときにサイドフォーマー２がワイヤーＷの障害とならないように、サイドフォーマー２の上下方向の幅はポールＰ１に近づくほど小さくなっている。
【００１０】
フォーマーチップ３は、ノズル１の旋回速度と関連する速度で巻軸線方向に往復動できるように配置され、ポールＰ１を挿入する凹部を有する。そして、走行中のワイヤーＷがポールＰ１に達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーＷを凹部端面でガイドする。
【００１１】
サイドプレート４は、フォーマーチップ３と同期的に同方向に移動できるように巻線中のポールＰ１とその隣のポールＰ２との間に挿入される。そして、走行中のワイヤーＷがポールＰ１に達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーＷをガイドする。尚、フォーマーチップの凹部端面とサイドプレートのコア側端縁とは同一面内にある。
【００１２】
こうして、ノズル１から出たワイヤーＷは、ノズル１の先端とポールＰとを結ぶ線上に隣のポールＰ２が掛からないときはもとより、掛かるときであっても、サイドフォーマー２の作用で隣のポールＰ２に当たることなく、ポールＰ１に向かう。そして、ワイヤーＷがポールＰ１の上下を旋回しているときはフォーマーチップ３により、ポールＰ１の左右を旋回しているときはサイドプレート４により、巻軸線に対して垂直となるようにガイドされた後にポールＰ１に達するので、ワイヤーはポールＰ１に達する直前で円軌道を描く。しかもフォーマーチップ３及びサイドプレート４がノズル１の旋回速度と関連する速度で巻軸線方向に往復動する。従って、ワイヤーＷは巻軸線方向に隙間無く整列してポールＰ１に巻かれる。
この発明の巻線方法を実施するために適切なもう一つの巻線機は、ノズル１、サイドフォーマー２、フォーマーチップ３及びサイドプレート４を備え、更にフォーマーチップの凹部内にワイヤーの巻量に応じて上下方向に変位可能に配置され、自身の厚さをもってフォーマーチップとポールとの間隙を狭くする爪を備えることを特徴とする。爪はフォーマーチップ３の前進に伴って巻線済みのワイヤーＷ上を摺動する。このため、爪は、フォーマーチップ３の前進中、凹部へのワイヤーＷの浸入を阻止し、ワイヤーＷの絡みを防止する。これにより、整列して重ね巻きされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面とともに説明する。図２は実施形態の巻線機の要部及びコアを示す水平断面図、図３は同じく巻軸線に沿った鉛直方向断面図、図４は正面図である。尚、図２は図３のＹＹ断面に相当する。
【００１４】
この実施形態の巻線機は、ノズル１１、２つのサイドフォーマー１２、フォーマーチップ１３及び２つのサイドプレート１４を備える。巻線対象となる図示のコアＣは９本のポールＰｎ（ｎ＝１〜９）を有し、隣り合う９箇所のポールＰｎ，Ｐｎ＋１間にスロットＳｎｎ＋１が設けられている。
【００１５】
ノズル１１は、図１と同じく軸孔先端の軌道がポールＰ先端上の接線よりもコアＣの中心よりとなるようにコアＣの外側において旋回する。軸孔先端には、ロール２０が付けられ、軸孔から出たワイヤーＷはロール２０を回転させながらロール２０の表面を周回する。従って、軸孔先端及びワイヤーＷを傷つけることなく、ワイヤーＷに十分な張力を与えることができる。
【００１６】
サイドフォーマー１２は、巻線中のポールＰ１を中間にしてコアの両側に各々配置される。巻線中、サイドフォーマー１２の位置は、コアＣに対して固定されている。そして、ノズル１１から出たワイヤーＷが隣のポールＰ２（又はＰ９）に触れないようにワイヤーＷをガイドする。
【００１７】
フォーマーチップ１３は、ポールＰ１を挿入するために上顎と下顎で囲まれる凹部を有する。フォーマーチップ１３の後部両側には、ブラケット２２が水平方向に揺動可能に固定されている。このブラケット２２にサイドプレート１４の後部が重ねられており、重なり部分にピンを通す貫通孔が設けられている。また、フォーマーチップの上下の顎にも、それらの貫通孔と同心の貫通孔（図示省略）が水平方向に設けられている。そして、各々の貫通孔に取り付けピン２３を通し、取り付けピン２３にスプリング２４を嵌合し、サイドプレート１４を外側からスプリング２４で付勢することによって、サイドプレート１４が、フォーマーチップ１３に対して揺動可能に固定されている。各サイドプレート１４は、フォーマーチップ１３と同期して移動し、それぞれスロットＳ１２及びＳ９１に挿入されるように配される。サイドプレート１４のコアＣ側端縁は、フォーマーチップ１３の凹部端面と同一面内にある。このため、フォーマーチップ１３とサイドプレート１４は、ともに走行中のワイヤーＷがポールＰ１に達するときに巻軸線に対して垂直となるようにワイヤーＷをガイドする。
【００１８】
ノズル１１、フォーマーチップ１３及びサイドプレート１４は、ノズル１１のノズルの旋回速度と関連する所定の速度をもって巻軸線方向に往復動できるように設定されている。この往復運動機構は図示しないが、ノズル１１の回転軸方向に敷かれたレール、その回転軸、フォーマーチップ１３及びサイドプレート１４を支持するとともにレール上を走行するスピンドルボックス、そのスピンドルボックスに回転軸方向の駆動力を伝達するボールネジ等の動力伝達機構、ノズル１１の回転のための駆動源、スピンドルボックスの走行のための駆動源、ノズル１１の旋回速度とスピンドルボックスの往復速度とを関連づける割り出し機構、並びにそれら駆動源の制御系を組み合わせることによって、実現可能である。
【００１９】
フォーマーチップ１３の凹部の奥には、正面プレート１５がブラケット１６を介して付けられている。ブラケット１６の裏側にはスプリング１７が配されている。正面プレート１５は、フォーマーチップ１３がコアＣの中心に向かって進んでも、ポールＰ１の先端面に当たる位置で停止する。従って、正面プレート１５は、ポールＰ１の先端面と接している間、スプリング１７の弾力を受け、巻線中のポールＰ１を固定する。
【００２０】
更に、フォーマーチップ１３には凹部内の上下にそれぞれ爪１８が配されている。このため、凹部の口におけるポールＰとの上下方向の間隙は爪１８の厚さ分だけ狭くなる。爪１８は、上下方向に変位可能にフォーマーチップ１３に固定されたリンクピン１９の凹部側端に付けられ、ポールＰの平面との距離がワイヤーＷの直径の２倍程度となる位置を停止位置とする。リンクピン１９の外周にはスプリング（図示省略）が配され、爪１８の停止位置からの変位に伴って爪１８をポールＰに向かって付勢する。なお、爪１８がリンクピン１９を軸として回転するのを防止するため、１つの爪１８が２本のリンクピン１９に付けられている。
【００２１】
各サイドプレート１４は、フォーマーチップ１３の上顎の上方まで延びる円弧状の稜線及びそれと対称的な稜線を有する。そして、これら上下の稜線に沿ってワイヤーＷがガイドされる。尚、サイドプレート１４の内側面は、ポールＰの先端の側面に接している。このため、サイドプレート１４は、前進時に互いの間隔が狭まり、後退時に拡がるように規制される。
【００２２】
この巻線機を用いてワイヤーＷをポールＰに巻き付ける手順は、以下の通りである。コアＣをターンテーブルＴに載せ、ノズル１１からワイヤーＷを引き出してポールＰ１の根元に付ける。ノズル１１、サイドフォーマー１２、フォーマーチップ１３及びサイドプレート１４をコアＣに向かって前進させる。サイドフォーマー１２は、その内側の端縁が対象ポールＰ１の隣のポールＰ２（及びＰ９）の端縁と触れる位置で固定される。各サイドプレート１４はそれぞれスロットＳ１２及びスロットＳ９１に入る。また、フォーマーチップ１３は前進に伴って凹部にポールＰ１をくわえ込む。このとき、正面プレート１５はポールＰ１の先端面に当たって前進が止められるので、スプリング１７の復元力を受けてポールＰ１を押す。
【００２３】
この状態からノズル１１を旋回させるとともに、図示しない制御装置で駆動モーターを制御することにより、フォーマーチップ１３及びサイドプレート１４をノズルの１旋回につきワイヤーＷの直径分だけ巻軸線方向に後退させる。ノズル１１の旋回に伴ってワイヤーＷがノズル１１から引き出される。なお、サイドプレート１４同士の間隔は、ポールＰ１の先端の幅に規制されているので、後退するに従ってスプリング２４の弾力に抗して広がる。
【００２４】
ノズル１１から出たワイヤーＷは、ロール２０の回転とともに周回して図中のａ点からポールＰ１に向かう。ａ点からポールＰ１に到達するまでのワイヤーＷの行路は、ノズル１１の旋回位置によって異なる。すなわち、ノズル１１がコアＣに対して水平位置及びその近くを旋回しているときは、ワイヤーＷはサイドフォーマー１２の稜線上にあるｂ〜ｅの点を滑って、隣のポールＰ２に当たることなくサイドプレート１４の稜線に向かう。そして、その先を同時に走行するワイヤーＷは、サイドプレート１４の稜線上にあるｇ〜ｉの点を滑ってポールＰ１に到達する。一方、ノズル１１がコアＣに対して垂直位置及びその近くを旋回しているときは、ワイヤーＷはフォーマーチップ１３の外面を滑った後、爪１８の先端を滑ってポールＰ１に到達する。また、ノズル１１がコアＣに対して水平位置と垂直位置との中間の所定範囲を旋回しているときは、ワイヤーＷはサイドフォーマー１２に触れることなく、サイドプレート１４の稜線上にあるｆ点を滑ってポールＰ１に到達する。
【００２５】
いずれの行路を採るにしても、ワイヤーＷは、ノズル１１の後方に設けられたバックテンション機構２１により引っ張られて張力が与えられる。このとき、直径が１．２ｍｍを超える太いワイヤーＷの場合、その屈曲半径がノズル１１の先端縁よりも大きいためにロール２０が無ければワイヤーＷに張力を与えることができないが、本例ではワイヤーＷはロール２０を周回するので、張力を十分に与えることができる。従って、ワイヤーＷは歪まない。ワイヤーＷは、ノズル１１の旋回位置に拘わらず、前述の如く同一平面内にあるフォーマーチップ１３の凹部端面及びサイドプレート１４の端縁のいずれかにガイドされる。従って、ワイヤーＷはポールＰ１に達する直前では、その平面内で円軌道を描く。しかもフォーマーチップ１３及びサイドプレート１４がノズル１１の１旋回につきワイヤーＷの直径分だけ後退するので、ワイヤーＷは巻軸線方向に隙間無く整列してポールＰ１に巻かれる。フォーマーチップ１３の凹部端面及びサイドプレート１４の端縁がコアＣのほぼ外周線上まで後退したところで、一重巻きが終了する。ノズル１１は旋回し続けている。なお、巻線中、ワイヤーＷの張力によりポールＰ１にはモーメントがかかるが、正面プレート１５がスプリング１７の弾力でポールＰ１を支えているので、ポールＰ１がぶれることはない。
【００２６】
続いてフォーマーチップ１３及びサイドプレート１４を後退速度と同じ速度で前進させて二重巻きを始める。前進開始と同時に、爪１８がリンクピン１９外周のスプリングの弾力に抗して二重巻きの巻線済みのワイヤーＷに乗り上げる。そして、爪１８はフォーマーチップ１３の前進に伴って巻線済みのワイヤーＷ上を摺動する。このため、爪１８は、フォーマーチップ１３の前進中、凹部へのワイヤーＷの浸入を阻止し、ワイヤーＷの絡みを防止する。こうして、ワイヤーＷは、一重に巻かれたコイル上に一重巻きのときと同様に巻軸線方向に隙間無く整列して巻かれる。フォーマーチップ１３の凹部端面及びサイドプレート１４の端縁がポールＰ１の根元付近まで前進したところで、二重巻きが終了する。
【００２７】
以後、奇数番目の重ね巻き時には上記一重巻きと、偶数番目の重ね巻き時には上記二重巻きとそれぞれ同じ操作が繰り返され、最後の奇数番目の重ね巻きを終えたときにポールＰ１のコイルが完成する。その後、フォーマーチップ１３及びサイドプレート１４は更に後退して一旦コアＣから離れる。ターンテーブルＴが４０゜だけ回転してポールＰ２に対する巻線作業に入る。
【００２８】
以上のように、この実施形態の巻線機によれば、ノズルが通過できないスロット幅をもつコアに対しても巻線することができる。更に、太いワイヤーにもロール２０の作用により十分な張力を与えることができ、爪１８の作用によりワイヤーの絡みを防止することができる。従って、きれいに揃った整列巻きが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、スロット幅の狭いコアに対しても、あるいは太いワイヤーをも整列巻きすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の巻線機の要部をコアとともに示す斜視図である。
【図２】第二実施形態の巻線機の要部をコアとともに示す水平方向断面図である。
【図３】図２の巻軸方向に沿う鉛直方向断面図である。
【図４】第二実施形態の巻線機の要部を示す正面図である。
【図５】従来の巻線機を示す正面図である。
【図６】図６のＸＸ断面図である。
【符号の説明】
１，１１，Ｎ  ノズル
２，１２  サイドフォーマー
３，１３  フォーマーチップ
４，１４  サイドプレート
１５  正面プレート
１６  ブラケット
１７  スプリング
１８  爪
１９  リンクピン
２０  ロール
２１  バックテンション機構
２２  ブラケット
２３  取り付けピン
２４  スプリング
Ｗ  ワイヤー
Ｍ  アウターローター型モーター
Ｃ  コア
Ｔ  ターンテーブル
Ｐ  ポール
【図１】
0003611411.tif 000002
【図２】
0003611411.tif 000003
【図３】
0003611411.tif 000004
【図４】
0003611411.tif 000005
【図５】
0003611411.tif 000006
【図６】
0003611411.tif 000007