(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライヤ（１０）を回転させて巻枠（６、７）の外周に電線（９）を巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具に落とし込むコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置において、
前記フライヤ（１０）の回転ラインの外側に、前記フライヤ（１０）の回転軸と平行に支持されたフレーム（２１）と、このフレーム（２１）に沿って移動可能に支持された第１スライドベース（２５）と、前記フライヤ（１０）の回転面に対して平行に、かつ、前記フライヤ（１０）の回転ラインに侵入するように延出されて、前記第１スライドベース（２５）に取付けられた支持板（２７）と、この支持板（２７）に沿って移動可能に支持された第２スライドベース（２９）とを備え、
前記第２スライドベース（２９）には、前記第１スライドベース（２５）の移動によって、前記フライヤ（１０）から離れた方向から前記フライヤ（１０）の回転面に侵入し得る位置に配置された、電線（９）を引き寄せるためのリール（３５）と、前記フライヤ（１０）の回転面に対して前記フライヤ（１０）と反対側に駆動部（３２）を設けられ、前記リール（３５）に隣接して配置された、電線（９）を切断すると共にその一方の端部を把持するクランプカッター（４１）とが設置されていることを特徴とするコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置。
【請求項２】
前記第２スライドベース（２９）の移動経路には、前記フライヤ（１０）による巻線開始時における前記第２スライドベース（２９）の位置を規制する第１センサ（４５）と、前記フライヤ（１０）による巻線終了時における前記第２スライドベース（２９）の位置を規制する第２センサ（４６）とが、位置調整可能に取付けられている請求項１記載のコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステータコアのスロットに挿入すべきコイルを形成するためのコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ステータコアへのコイルの挿入方法の一つとして、巻線機で巻線されたコイルをコイル挿入治具のブレードの所定の間隙に落とし込み、このコイル挿入治具のブレードの先端部にステータコアを嵌合させ、ストリッパを押し上げてコイルをブレードの隙間からステータコアのスロットに挿入する方法が採用されている。
【０００３】
図５には、従来のコイル巻線機の一例が示されている。
このコイル巻線機について説明すると、まず、巻線機の下方には、環状に配列された複数のブレード１を有するコイル挿入治具２が設置されている。
【０００４】
巻線機は、上下方向に支持された支持筒３を有し、その内部には図示しない駆動機構により上下動する巻枠支軸４が挿通されている。この巻枠支軸４に固定された支持板５に前方巻枠６及び後方巻枠７が対向して取付けられている。前方巻枠６は、コイル挿入治具２のブレード１の先端部が挿入される間隙８を有し、前方巻枠６の外周に巻き付けられたコイルがブレード１の所定の間隙に落とし込まれるように配置されている。前方巻枠６及び後方巻枠７は、支持板５を介して巻枠支軸４と一体に上下動する。
【０００５】
一方、支持筒３の外周には、電線９を繰り出すフライヤ１０が図示しない駆動機構により回転可能に装着されている。更に、前方巻枠６にはプッシャ１１が挿通されており、このプッシャ１１は図示しない駆動機構により上下動して両巻枠６、７に巻き付けられたコイルを下方に落とし込むようになっている。
【０００６】
したがって、前方巻枠６及び後方巻枠７が下降して、コイル挿入治具２の所定のブレード１の先端部が、前方巻枠６の間隙８に挿入される。その状態でフライヤ１０が回転し、両巻枠６、７に電線９が巻き付けられてコイルが形成され、プッシャ１１がそのコイルを下方に落としてコイル挿入治具２のブレード１の所定の間隙に挿入する。
【０００７】
その後、前方巻枠６及び後方巻枠７が上昇して、コイル挿入治具２が所定角度回転し、再び前方巻枠６及び後方巻枠７が下降して、今度は別のブレード１が前方巻枠６の間隙８に挿入される。そして、上記と同じ操作を繰り返し、ブレード１の別の間隙にコイルが挿入される。こうして、必要数のコイルのループがそれぞれブレード１の所定の間隙に落とし込まれた状態になる。
【０００８】
このようなコイル巻線操作においては、１つのコイルの巻線開始時に、電線９の始端部を保持し、巻線終了時に、電線９の終端部を切断すると共に、次のコイルの始端部となる部分を把持することが必要となる。このため、コイル巻線装置においては、図５においては図示を省略されているが、コイルの始端部及び終端部であるリード線の保持切断装置が設けられている。
【０００９】
図６は、従来のリード線の保持切断装置の操作を示している。図において、６は前方巻枠、７は後方巻枠、１０はフライヤ、１２はリール、１３はクラプカッター、１４はスライドベースであり、スライドベース１３は、リール１２、クランプカッター１３と共に、図中矢印Ａ方向に移動し、フライヤ１０の回転ラインＢ内に進退するようになっている。
【００１０】
巻線操作が終了したとき、電線９は、図中想像線Ｃで示すように、後方巻枠７とフライヤ１０との間に張られた状態にある。この状態で、スライドベース１４が、電線９の上方を通って図中想像線Ｄで示す位置に移動する。そして、スライドベース１４が下降して、リール１２がフライヤ１０の回転面と一致する高さとされる。その状態で、スライドベース１４が図中実線で示す位置に戻ると、電線９は、リール１２に引き掛ってＶ字状に引き寄せられる。そして、クランプカッター１３により、電線９が切断されると共に、電線９の後方巻枠７に伸びる方の端部は分離され、フライヤ１０に伸びる方の端部はクランプされる。こうして、次の巻線操作に移ることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリード線の保持切断装置においては、スライドベース１４に支持されたクランプカッター１３の駆動部が、スライドベース１４の上部、すなわち、フライヤ１０の回転面に対してフライヤ１０の基部側に配置されていたので、巻線操作が始まりフライヤ１０が回転するときには、フライヤ１０の回転ラインＢの外側に出て待機しなければならなかった。
【００１２】
したがって、従来は、スライドベース１４を図６中の実線の位置まで後退させた後、その位置でリード線の切断と把持を行い、リード線がその位置に保持された状態でフライヤを回転させ、巻線操作を開始するようにしていた。この結果、たコイルの始端部及び終端部であるリード線の長さは、図６中のＬで示される長さとなり、リード線をフライヤ１０の巻線ラインＢの半径よりも短くすることはできなかった。
【００１３】
ステータコアに装着されたコイルのリード線は、あまり長いと、モータ等の組み立て時にかえって邪魔になるので、適当な長さに切って組み立てが行われている。しかし、リード線を適当な長さに切るということは、組立時における操作が増えることになるので、作業性を悪くする一因となり、また、多数の製品を製造する場合には、電線の無駄によるコスト上昇も無視できないものとなる。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、コイルの始端部及び終端部であるリード線の長さを、フライヤの回転半径よりも短くすることができるようにしたコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、フライヤを回転させて巻枠の外周に電線を巻き付けてコイルを形成し、このコイルをコイル挿入治具に落とし込むコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置において、
前記フライヤの回転ラインの外側に、前記フライヤの回転軸と平行に支持されたフレームと、このフレームに沿って移動可能に支持された第１スライドベースと、前記フライヤの回転面に対して平行に、かつ、前記フライヤの回転ラインに侵入するように延出されて、前記第１スライドベースに取付けられた支持板と、この支持板に沿って移動可能に支持された第２スライドベースとを備え、
前記第２スライドベースには、前記第１スライドベースの移動によって、前記フライヤから離れた方向から前記フライヤの回転面に侵入し得る位置に配置された、電線を引き寄せるためのリールと、前記フライヤの回転面に対して前記フライヤと反対側に駆動部を設けられ、前記リールに隣接して配置された、電線を切断すると共にその一方の端部を把持するクランプカッターとが設置されていることを特徴とする。
【００１６】
なお、前記第２スライドベースの移動経路には、前記フライヤによる巻線開始時における前記第２スライドベースの位置を規制する第１センサと、前記フライヤによる巻線終了時における前記第２スライドベースの位置を規制する第２センサとが、位置調整可能に取付けられていることが好ましい。
【００１７】
【作用】
本発明においては、第２スライドベースが支持板に沿って移動することによって、リール及びクランプカッターが、フライヤの回転ライン内に進退動作する。また、第１スライドベースがフレームに沿って移動することにより、リール及びクランプカッターが、フライヤの回転面に対してフライヤと離れた側から回転面に進退動作する。
【００１８】
したがって、巻線操作が終了すると、第２スライドベースが移動してリール及びクランプカッターがフライヤの回転ライン内に侵入し、その状態で第１スライドベースが移動して、リール及びクランプカッターがフライヤの回転面に侵入する。更に、第２スライドベースが後退してリール及びクランプカッターが所定距離後退すると、後方巻枠とフライヤとの間に張設された電線が、リールに引き掛けられてＶ字状をなして引き寄せられる。
【００１９】
その状態で、クランプカッターが作動して、電線を切断すると共に、電線の巻枠に伸びる方の端部を分離し、フライヤに伸びる方の端部をクランプする。そして、第１スライドベースが作動して、リール及びクランプカッターがフライヤの回転面からフライヤとは反対側に離れ、その状態で巻線操作を開始することにより、次のコイルの巻線が行われる。
【００２０】
この場合、本発明では、クランプカッターの駆動部がフライヤの回転面に対してフライヤと反対側に設置されているので、リール及びクランプカッターがフライヤの回転ライン内にあっても、第１スライドベースが移動してフライヤの回転面から後退すれば、フライヤの回転を邪魔することはない。このため、リール及びクランプカッターがフライヤの回転ラインの内側にあっても、巻線操作を行うことが可能となる。
【００２１】
この結果、コイルの始端部及び終端部をなすリード線の長さを従来の装置に比べて著しく短くすることができ、また、リール及びクランプカッターの位置を変えることにより、リード線の長さを自由に変更することができる。したがって、リード線の長さをモータ等に組み込む場合に最適な長さにすることができ、組み立て時におけるリード線切断操作をなくして作業性を向上させ、電線の無駄づかいを少なくしてコスト低減を図ることができる。
【００２２】
更に、本発明の好ましい態様において、第２スライドベースの移動経路に、巻線開始時における第２スライドベースの位置を規制する第１センサと、巻線終了時における第２スライドベースの位置を規制する第２センサとを、位置調整可能に取付けた場合には、巻線開始時における第２スライドベースの位置と、巻線終了時における第２スライドベースの位置を変更することにより、コイルの始端部のリード線の長さと、コイルの終端部のリード線の長さをそれぞれ変えて、所望の長さに調整することが可能となる。
【００２３】
【実施例】
図１〜４は、本発明によるコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置の一実施例を示し、図１は正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４はリール及びクランプカッターの斜視図である。
【００２４】
図１〜３に示すように、上下に配設された円柱状のフレーム２１には、固定具２２を介して、基板２３が取付けられている。基板２３には、２本のガイドロッド２４が上下に配設されており、このガイドロッド２４に沿って上下移動する、それ自身がエアシリンダからなる第１スライドベース２５が設けられている。
【００２５】
この第１スライドベース２５には、フライヤ１０の回転面に対して平行に（すなわち、フレーム２１に対して直角に）、かつ、フライヤ１０の回転ラインに侵入するように延出された支持板２７が取付けられている。
【００２６】
この支持板２７には、その長手方向に沿ってスライドウェイ２８が取付けられており、このスライドウェイ２８に、第２スライドベース２９が水平方向移動可能に取付けられている。第２スライドベース２９には、支持板２７の一端に設置されたエアシリンダ３０のピストンロッド３１が連結されており、第２スライドベース２９は、エアシリンダ３０の作動でスライドウェイ２８に沿って水平移動する。
【００２７】
第２スライドベース２９には、エアシリンダ３２が設置されており、そのピストンロッド３３は、上方に突出してクランプカッターの上刃３４（図４参照）及びリール３５の支持部材３６に連結されている。
【００２８】
すなわち、支持部材３６の上端には、クランプカッターの上刃３４が設けられたブロック３７と、リール３５を支持するブロック３８とが連接されている。この場合、リール３５は、第２スライドベース２９がフライヤ１０の回転ラインに侵入するとき、その後方になるように配置されている。
【００２９】
また、第２スライドベース２９には、上刃３４が下降するとき、それに摺接するように、下刃３９が設置されている。また、第２スライドベース２９には、図示しないスプリングによって上方に所定距離付勢されて配置され、上刃３４が下降するとき、ブロック３７の後端部に押圧される板４０が設けられている。
【００３０】
そして、支持部材３６がエアシリンダ３２の作動によって、最上部までスライドしたとき、上刃３４と下刃３９とが離れ、かつ、ブロック３７と板４０とが離れ、その間隙を電線が入るようになっている。また、支持部材３６がエアシリンダ３２の作動によって、最下部までスライドしたとき、上刃３４と下刃３９とが摺接して電線が切断されると共に、切断された電線の一方の端部がブロック３７の後端部と板４０との間に弾性的に圧接されて保持されるようになっている。
【００３１】
したがって、エアシリンダ３２、支持部材３６、ブロック３７、上刃３４、下刃３９、板４０が、本発明におけるクランプカッター４１を構成している。
【００３２】
また、第１スライドベース２５には、支持板２７と平行に、センサ装着板４２が取付けられている（図１参照）。このセンサ装着板４２には、上下に２本のガイド溝４３、４４が形成され、このガイド溝４３、４４に沿って第１センサ４５、第２センサ４６が移動可能に装着されている。また、センサ４５、４６は、それらの後端に連接された支持棒４７、４８を押し引きすることによって、ガイド溝４３、４４に沿って移動し、それらの位置を変更できるようになっている。
【００３３】
これに対応して、第２スライドベース２９には、上記センサ４５、４６による検出箇所となる検出部４９、５０（図３参照）が設けられている。上方のセンサ４５は、電線をカットするときの第２スライドベース２９の位置を規制し、下方のセンサ４６は、電線を巻き始めるときの第２スライドベース２９の位置を規制する。
【００３４】
次に、このリード線の切断保持装置の作用について説明する。
図２に示すように、巻線操作が終了したとき、電線９は、後方巻枠７とフライヤ１０との間に張設されている。そして、第１スライドベース２５は下降した位置にあって、それに支持された支持板２７、第２スライドベース２９、リール３５、クランプカッター４１、センサ装着板４２などは、フライヤ１０の巻線ラインの下方に配置されている。また、第２スライドベース２９に設けられた支持部材３６も下降した位置になっている。
【００３５】
この状態で、エアシリンダ３０の作動により、第２スライドベース２９が支持板２７に沿って前進し、図２における想像線で示される位置に配置される。このとき、リール３５は、電線９の向こう側に位置している。そして、それ自身がエアシリンダをなす第１スライドベース２５が上昇し、支持板２７、センサ装着板４２などを図１に示す位置まで上昇させる。更に、エアシリンダ３２が作動してリール３５及びブロック３７を、図１の想像線で示す位置まで上昇させる。この結果、リール３５は、フライヤ１０の巻線ラインと同じ高さになる。
【００３６】
次いで、エアシリンダ３０の作動で、第２スライドベース２９が支持板２７に沿って後退すると、電線９は、リール３５に引き寄せられてフライヤ１０及び後方巻枠７との間でＶ字形に張設された状態になる。そのとき、図４における上刃３４と下刃３９は開いており、ブロック３７の後端と板４０も開いていて、電線９の一方の側がそれらの間に入り込む。第２スライドベース２９は、第１センサ４５によって検出部４９が検出される位置まで移動して停止する。
【００３７】
そして、エアシリンダ３２が作動し、リール３５及びブロック３７を下降させると、電線９は、上刃３４と下刃３９との摺接によって切断され、切断された一方の端部、すなわちフライヤ１０に伸びる方の端部が、ブロック３７の後端部と板４０との間に挟まれて保持される。
【００３８】
次に、エアシリンダ３０が再び作動して、第２スライドベース２９が、第２センサ４６によって検出部５０が検出される位置まで後退して停止する。この状態で、第１スライドベース２５が下降し、支持板２７、第２スライドベース２９、リール３５、クランプカッター４１、センサ装着板４２などが一緒に下降する。その結果、上記リード線保持装置の各部が、フライヤ１０の回転経路と干渉しない位置まで下げられる。そして、再びフライヤ１０が回転を初め、巻枠に電線９を巻き付けてコイルの形成が行われる。
【００３９】
こうして形成されたコイルにおいて、コイルの終端部におけるリード線の長さは、第２スライドベース２９が第１センサ４５によって停止した状態で、クランプカッター４１により切断された位置から巻枠に至る長さとされる。また、コイルの始端部におけるリード線の長さは、第２スライドベース２９が第２センサ４６によって停止した状態で、クランプカッター４１により保持された位置から巻枠に至る長さとされる。これらの長さは、第１センサ４５及び第２センサ４６をセンサ装着板４２に沿って移動させることにより、所望の長さに調整することができる。
【００４０】
また、本発明の装置によれば、巻線終了時における電線の切断保持の際、あるいは巻線開始時において電線を保持する際、クランプカッター４１は、上下方向に見てフライヤ１０の回転半径内にあってもよいため、リード線の長さを従来の装置より短くすることができる。その結果、ステータコアのモータへの組み付けの際にリード線の長さ調整をする必要がなくなり、組み立て作業性を良好にすることができる。また、計算によれば、１日何千台かのステータコアを生産する工場においては、上記リード線の節約によって１年間に１０００万円程度のコスト節減が図られることになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１スライドベースの移動によって、巻線開始時には、クランプカッターや、その駆動部や、リールなどが、フライヤの回転面に対してフライヤから離れた位置に配置されるようにし、巻線終了した後に電線を引き寄せて切断保持するときには、クランプカッター及びリールがフライヤの巻線面にまで侵入できるようにしたので、巻線終了時における電線の切断保持の際、あるいは巻線開始時において電線を保持する際、クランプカッターをフライヤの回転半径内に位置させることができ、それによってリード線の長さを従来の装置を用いた場合に比べて著しく短くすることができる。その結果、ステータコアをモータ等へ組み付けるときの作業性を良好にし、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコイル巻線装置におけるリード線の保持切断装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の側面図である。
【図４】同装置におけるリール及びクランプカッターの斜視図である。
【図５】一般的なコイル巻線装置の構造を示す正面図である。
【図６】従来のリード線の保持切断装置の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
７  後方巻枠
９  電線
１０  フライヤ
２１  フレーム
２５  第１スライドベース
２７  支持板
２８  スライドウェイ
２９  第２スライドベース
３２  エアシリンダ
３４  上刃
３５  リール
３６  支持部材
３７  上刃が設けられたブロック
３８  リールを支持するブロック
４０  板
４１  クランプカッター
４５  第１センサ
４６  第２センサ
【図１】
0003548618.tif 000002
【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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