(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、上記コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーを上記ロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、上記ロータユニットを把持して導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持された治具と、この治具を前後移動させるための移動手段と、上記治具と上記コレットチャックを一体化して同時に上記ロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、上記スロットからはみ出しかけた導線を奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたことを特徴とするアマチュアコイルの巻線装置。
【請求項２】
上記治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、上記治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとを備えたことを特徴とする請求項１記載のアマチュアコイルの巻線装置。
【請求項３】
上記ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段は、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとを備えたことを特徴とする請求項１記載のアマチュアコイルの巻線装置。
【請求項４】
上記請求項１から請求項３のいずれかに記載のアマチュアコイルの巻線装置により、フライヤーの軸方向回転と上記コレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくように巻回することを特徴とするアマチュアコイルの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コアに導線を巻回するアマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６〜図１８は従来のアマチュアコイルの巻線装置を用いてコアに導線が巻回される状態を示す正面図であり、図において、４１はコア、４２は導線、４３，４４はコア４１に導線４２が巻回される際に、スロットの入り口部のみを開口するための治具で、それぞれウイング、センターガイドである。又、４５はフライヤーである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアマチュアコイルの巻線装置は以上のように構成されているので、巻回される際に、ウイング４３、センターガイド４４に導線４２が当たり、ウイング４３、センターガイド４４の隙間に沿って導線４２が滑り込む形でスロット内にコイル４２が巻回されていた。そのため、図１７、図１８に示すように、導線４２に掛かっているテンション（導線４２を引っ張っている力）がスロット内に入り込む前に緩んでしまい、導線４２がスロット内に入った時にはたるんで膨れた形となり、スロットの奥まで入り込まない。そのため、後から巻かれる導線４２がスロット内に入り込む隙間がなくなり、高密度に導線４２をコア４１に巻回できないという問題点があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであって、導線４２の巻回密度を向上させることができるアマチュアコイルの巻線装置及びアマチュアコイルの巻線方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るアマチュアコイルの巻線装置は、コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、ロータユニットに指向しているとともに、コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーをロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持された治具と、この治具を前後移動させ、コアの両サイドから挟み込むようにする移動手段と、治具とコレットチャックを一体化して同時にロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、スロットからはみ出しかけた導線をスロットの奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたものである。
【０００６】
この発明の請求項２に係るアマチュアコイルの巻線装置は、治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとが備えられたものである。
【０００７】
この発明の請求項３に係るアマチュアコイルの巻線装置は、ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段が、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとから構成されたものである。
【０００８】
この発明の請求項４に係るアマチュアコイルの巻線方法は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のアマチュアコイルの巻線装置により、フライヤーの軸方向回転とコレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくよう巻回する方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明によるアマチュアコイルの巻線装置の構成について説明する。
図１はこの発明による実施の形態１のアマチュアコイルの巻線装置を示す正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４はコレットチャック部を示す拡大側面図である。図５はこのアマチュアコイルの巻線装置により巻回されるロータユニットの側面図である。ロータユニットはシャフト１３と、このシャフト１３に固定されたコア５と、コア５の片側にあって、シャフト１３に固定された整流子１４とからなり、コア５の部分は、外周部に軸方向に巻線が巻回されるスロット５ａがロータユニットの軸方向に対して傾斜する方向に設けられている。又、整流子１４には導線８を係止させるフック１４ａが設けられている。
このアマチュアコイルの巻線装置は、シャフト１に内蔵されたコレットチャック２によりロータユニット３が把持されており、更に、コレットチャック２をロータユニット３の周方向に回転させる回転手段４と、ロータユニット３のコア５を両サイドから挟み込む治具６と、この治具６を保持している回転シャフト７と、この回転シャフト７の中間に設けられ、かつ中に導線８が通過するフライヤー９と、治具本体１０を前後移動させる移動手段１１と、ロータユニット３のコア５に導線８が巻回されている最中に、コア５のスロット部からはみ出しかけた導線８をスロット奥底へ押し込む上下１対の押し込み手段１２とを備えている。又、フライヤー９はロータユニット３の軸方向の外周に設けられたスロット５ａの周囲を旋回して導線８を巻回するフライヤが、ロータユニット３の軸方向に対して直角方向の左右対称の位置に２組配設されている。
【００１０】
コレットチャック２をロータユニット３の周方向に回転させる回転手段４は、回転用モータ１５に連結された第１のプーリ１６と、この第１のプーリ１６に噛合した歯付ベルト１７と、この歯付ベルト１７に噛合した第２のプーリ１８とから構成されている。なお、この第２のプーリ１８を支持する軸受の先端部がフランジになっており、コレットチャック本体１９が固定されている。
【００１１】
治具本体１０にはフライヤー９をロータユニット３の軸線方向に回転させる回転手段２０が組み込まれており、回転手段２０は、回転用モータ２１に連結された第１のプーリ２２と、この第１のプーリ２２に噛合した歯付ベルト２３と、この歯付ベルト２３に噛合した第２のプーリ２４とで構成されている。なお、この第２のプーリ２４を支持する回転シャフト７の先端部にコア５を保持する治具６を備えている。
【００１２】
治具本体１０を前後移動させる移動手段１１は、前後移動用のモータ２５と、この前後移動用のモータ２５に連結されたねじ２６と、このねじ２６に沿って前後移動を案内するガイドブロック２７とで構成されている。
図６は治具６部分を示す正面図であり、治具６の内部には、コア５のスロット５ａに位置決めピン２８を挿入するための駆動体２９と、治具６のロータユニット３に対する周方向の回転を自在に支持するためのガイドレール３０と、支持ローラ３１とが備えられている。また、回転シャフト７と、治具６との関係を切ったり、つないだりする役目をするローラ３２を動かす駆動体３３を有している。
【００１３】
回転シャフト７の内部には、中心に導線８の通路が設けられ、更にその通路をとり囲むように治具６に内蔵されている駆動体２９，３３の駆動源であるエアーの通路が設けられてある。
導線８をスロット５ａの奥底部に押し込む押し込み手段１２は、ロータユニット３の周方向に等分間隔で上下２箇所に配設されており、押し込み手段１２は直線往復動するプッシャ３４を有する駆動体３５を備えている。又、３６は軸受である。
【００１４】
次に動作について説明する。
まず図４に示すように、ロータユニット３のシャフト１３の先端部をコレットチャック２に把持させる。
次に、治具６がコア５の外径を把持するまで治具本体１０を前進させる。この治具本体１０の前進移動は移動手段１１により行なわれる。
即ち、前後移動用のモータ２５の駆動により、この前後移動用のモータ２５に連結されたねじ２６が回転し、ねじ２６の回転を支持するガイドブロック２７が直線移動することにより、ガイドブロック２７に連結された治具本体１０が直接移動する。
【００１５】
次に、巻き始めの導線８を従来のフライヤー方式のアマチュア巻線機と同様な手順で、整流子１４にあるフック１４ａに係止させる。詳細手順の説明は省略する。
その後、治具６の内部にある駆動体２９の駆動により、コア５のスロット５ａに位置決めピン２８を挿入する。その状態で駆動部３３の駆動により、ローラ３２をシャフト７側から、治具６側へ移動させ、回転シャフト７と治具６との関係をフリーにさせる。
即ち、ロータユニット３と、治具６とを一体化させ、ロータユニット３の周方向回転手段４の動きに追従できる状態とする。
【００１６】
次に、コア５に導線８を巻回する方法について説明する。導線８は回転シャフト７の中心部を通り、フライヤー９の先端部のローラを経由して整流子１４のフック１４ａに係止させた状態でフライヤー９を回転させて巻回する。
図７，図８，図９で示すように、フライヤー９はロータユニット３の軸方向に回転し、回転するフライヤー９の先端位置がコア５のスロット５ａに対して直交する位置となるように、フライヤー９の回転に同期してロータユニット３を回転させ、導線８をコア５のスロットに巻回する。フライヤー９が図７の位置から、１８０°回転した位置では、図８の位置になり、フライヤ９の先端位置が途中の位置では図９の位置になる。
図１０に示すように、フライヤー９はロータユニット３に対して一対が左右対称位置に配設され、その先端位置が常に１８０°対称になる状態で巻回される。
【００１７】
フライヤー９とコレットチャック２とを同期をとりながら回転させた後、駆動部３３の駆動により、ローラ３２を治具６側から回転シャフト７側へ移動させ、回転シャフト７と治具６とを連結させる。その状態で、治具６の内部にある駆動体２９の駆動により、コア５のスロット５ａから位置決めピン２８を抜き、従来方式と同様な手順で整流子１４にあるフック１４ａに導線８を係止させると、コア５に導線８が１層分巻けた状態となる。この状態を示した図が図１１である。
【００１８】
次に、２層目以降を巻線していくのであるが、まずロータユニット３をフック１４ａの１ピッチ分（フック１４ａ間の距離）だけ時計方向に回転させる。
このロータユニット３の回転は回転手段４の作動により行なわれる。
即ち、回転用モータ１５に連結された第１のプーリ１６と、この第１のプーリ１６に噛合した歯付ベルト１７と、この歯付ベルト１７に噛合した第２のプーリ１８とにより回転力が伝達され、この第２のプーリ１８を支持する軸受けの先端部に固定されたコレットチャック本体１９におけるコレットチャック２に把持されたロータユニット３はフック１４ａの１ピッチ分だけ時計方向に回転する。この時、駆動体２９の駆動により、コア５のスロット５ａから位置決めピン２８を抜いているので、ロータユニット３と治具６とは一緒に回転しない。
【００１９】
以上述べた工程をコア５のスロット総数を２で割った回数（フライヤー９が左右２対あるため）繰り返すと巻線が完了する。今回の機種の場合は、１４スロットであるため、７回上記のような工程を繰り返す。
巻線途中で、導線８がスロット５ａ内からはみ出しかけると、図１２，図１３，図１４に示すように、押し込み手段１２によって導線８をスロット５ａ奥底部へ押し込み、次の導線８の入り込む隙間を作る。
【００２０】
即ち、押し込み手段１２は、コア５の周方向に等分に上下２組配置されており、往復直線運動可能なプッシャ３４を有しているため、効率良くスロット内部を成形できる。
図１５はアマチュアコイルの巻線装置を用いて導線８を重ね巻方式でコア５に巻回したときの巻線完了時を示す図である。
【００２１】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、コア及び整流子を有するロータユニットが取り付けられるコレットチャックと、ロータユニットに指向しているとともに、コアにおけるスロットに巻回するための導線が通過するフライヤーと、このフライヤーをロータユニットの軸線方向に回転させる回転手段と、コアの導線が巻かれる位置のスロットのみを開口し、ロータユニットの周方向に回転可能に支持されたする治具と、この治具を前後移動させ、コアの両サイドから挟み込むようにする移動手段と、治具とコレットチャックを一体化して同時にロータユニットの周方向に回転させる回転手段と、スロットからはみ出しかけた導線をスロットの奥底側に押し込む押し込み手段とを備えたので、導線は常にテンションの掛かった状態で巻回される。即ち、スロット内で導線が膨れることなくスロットの奥底部に導線が入り込み、導線の巻回密度を向上させることができる。
【００２２】
この発明の請求項２に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、治具内部には、スロットに位置決めピンを挿入するための駆動体と、治具のロータユニットに対する周方向の回転を支持するガイドレールと、支持ローラとを備えたので、コンパクトな構造で、治具をロータユニットの周方向に回転させることができる。
【００２３】
この発明の請求項３に係るアマチュアコイルの巻線装置によれば、ロータユニツトの周方向に回転させる回転手段は、回転用モータと、この回転用モータの回転駆動力により回転するとともに端部にコレットチャックが内蔵されたシャフトとを備えているので、簡単な構成で、ロータユニットを把持し、周方向に回転できる。
【００２４】
この発明の請求項４に係るアマチュアコイルの巻線方法によれば、フライヤーの軸方向回転とコレットチャックの周方向の回転とを、同期をとりながら導線がスロットに対して直交するような角度で入っていくよう巻回するので、常に導線にテンションが掛かった状態で巻回されることとなり、スロット内で導線が緩むようなことはなく、スロット内の空間を有効活用でき、高密度で導線をコアに巻回することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるアマチュアコイルの巻線装置を示す正面図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるアマチュアコイルの巻線装置を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるアマチュアコイルの巻線装置を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるコレットチャック部を示す拡大側面図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるロータユニット部を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による治具部分を示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態１による治具部分を示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態１による治具部分を示す正面図である。
【図９】この発明の実施の形態１による治具部分を示す正面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による治具部分を示す正面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１によるコア部分を示す正面図である。
【図１２】この発明の実施の形態１によるコア部分を示す正面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１によるコア部分を示す正面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１によるコア部分を示す正面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１によるコア部分を示す正面図である。
【図１６】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【図１７】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【図１８】従来のアマチュアコイルの巻線方法を示す正面図である。
【符号の説明】
１  シャフト、２  コレットチャック、３  ロータユニット、４，２０  回転手段、
５  コア、５ａ  スロット、６  治具、７  回転シャフト、８  導線、９  フライヤー、
１１  前後移動手段、１２  押し込み手段、１４  整流子、１５  周方向回転用モータ、
２１  軸線方向回転用モータ、２５  前後移動用モータ、２６  ねじ、
２７  ガイドブロック、２８  位置決めピン、２９  駆動体、３０  ガイドレール、
３１  支持ローラ、３４  プッシャ、３５  駆動体。
【図１】
0003547620.tif 000002
【図２】
0003547620.tif 000003
【図３】
0003547620.tif 000004
【図４】
0003547620.tif 000005
【図５】
0003547620.tif 000006
【図６】
0003547620.tif 000007
【図７】
0003547620.tif 000008
【図８】
0003547620.tif 000009
【図９】
0003547620.tif 000010
【図１０】
0003547620.tif 000011
【図１１】
0003547620.tif 000012
【図１２】
0003547620.tif 000013
【図１３】
0003547620.tif 000014
【図１４】
0003547620.tif 000015
【図１５】
0003547620.tif 000016
【図１６】
0003547620.tif 000017
【図１７】
0003547620.tif 000018
【図１８】
0003547620.tif 000019