(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの中心に同軸的に臨まされるニードルシャフトが、軸線方向へ往復直線運動すると共にその両行程端にて往復回動運動することで、上記ニードルシャフトの上部に対して略直交方向へ進退自在に併設されているニードルを上記ステータコアの内歯の周りに周回させて該ニードルから供出される導線を上記内歯に巻付けるステータコアへの巻線装置において、
上記ニードルシャフトに対し軸方向に沿って併設されると共に外径方向へ傾動自在なニードルレバーに上記ニードルを連設し、
上記ニードルレバーの下端部に外径方向へ突出するカム受部を設け、
上記ニードルシャフトの周回方向にカムプレートを対設し、
上記カムプレートに上記ニードルシャフトのカム受部をスプリングによって付勢し、
上記カムプレートは、幅方向が上記ニードルシャフトの中心軸を中心とする、少なくともニードルシャフトの回動角よりも広い円弧状に形成され、その上下端部にカム山が形成され、上記ニードルシャフトが回動運動する際に、上記カム山が上記カム受部を押圧して上記ニードルレバーを傾動させ、上記ニードルを外径方向へ突出させるように構成したことを特徴とするステータコアへの巻線装置。
【請求項２】
内歯の数が４個以下のステータコアに適用される請求項１記載の巻線装置。
【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均一に巻付けることの可能なステータコアへの巻線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、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巻線装置は、例えば図１０に示すように、ステータコア１の軸中心に同軸的に配設され、所定角度で回動運動すると共に軸線方向へ往復直線運動するニードルシャフト２と、このニードルシャフト２の先端に装着され、導線ｗをニードルシャフト２に対してほぼ直交する方向へ供出するニードル３とを備えている。
【０００３】
そして、ニードルシャフト２の往復直線運動と、この行程端での往復回動運動とによってニードル３の先端をステータコア１の内歯１ａの周りに周回させ、ニードル３から繰り出される導線ｗを内歯１ａに直接巻付けてコイルＣを形成するようになっている。
【０００４】
このような直巻線方式の巻線装置において、導線ｗの巻数をできるだけ多くして、スロット１ｂ内に収容する導線ｗのスペースファクタを高めるには、ステータコア１の内歯１ａの半径方向に沿って導線ｗを均一に巻付ける必要がある。
【０００５】
しかし、図１０に示すような、例えば冷却ファン等に採用される小型モータに組み込まれるステータコア１では、内歯１ａの歯数が、４枚（或いは２枚）と比較的少ないため、内歯１ａに導線ｗを巻付ける際のニードルシャフト２の振り角が９０°（或いは１８０°）と比較的広角になる。
【０００６】
このように、ニードルシャフト２の回動角が広角になると、ニードルシャフト２の先端の軌跡が図中Ａで示されるような円弧を描いても、実際に繰り出される導線ｗは、Ｂで示すような経路を通って内歯１ａに巻き付けられる。このため、内歯１ａの内径側（ステータコア１の中心方向）に導線ｗがたまってしまい、内歯１ａの半径方向全体に均一に導線ｗを巻き付けることができないという問題点があった。
【０００７】
なお、図１１に示すように、内歯１ａの数（スロットの数）が例えば６つのように多くなると、ニードルシャフト２の振り角が、例えば６０°と小さくなり、ニードルシャフト２の先端の軌跡Ａと、実際に繰り出される導線ｗの経路Ｂとにそれほど差がなくなり、導線ｗは、内歯１ａの半径方向全体に比較的均一に巻き付けやすくなる。
【０００８】
一方、導線ｗをステータコア１の内歯１ａに対して均一に巻付ける技術として、例えば、特開平４−３４４１５２号公報では、スピドルシャフトにニードルをべクランク、リンク等を介して連設し、スピンドルシャフトの回動運動に同期してニードルを外径方向へ突出動作させることで、導線を内歯の端面に巻付ける際に、導線が内径方向へ引かれるのを防止する技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術では、ニードルシャフトの回動運動に連動してニードルを突出動作させるために、ベルクランク等の複雑なリンク機構を設けなければならず、構造が複雑で、装置全体が大型化してしまうため、比較的小型のステータコアに導線を巻付ける巻線装置に組み込むことは困難である。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ステータコアの内歯の数が比較的少なくても、導線を内歯に均一に巻付けることができ、しかも簡単な構造で装置全体が大型化することのないステータコアへの巻線装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のステータコアへの巻線装置は、ステータコアの中心に同軸的に臨まされるニードルシャフトが、軸線方向へ往復直線運動すると共にその両行程端にて往復回動運動することで、上記ニードルシャフトの上部に対して略直交方向へ進退自在に併設されているニードルを上記ステータコアの内歯の周りに周回させて該ニードルから供出される導線を上記内歯に巻付けるステータコアへの巻線装置において、上記ニードルシャフトに対し軸方向に沿って併設されると共に外径方向へ傾動自在なニードルレバーに上記ニードルを連設し、上記ニードルレバーの下端部に外径方向へ突出するカム受部を設け、上記ニードルシャフトの周回方向にカムプレートを対設し、上記カムプレートに上記ニードルシャフトのカム受部をスプリングによって付勢し、上記カムプレートは、幅方向が上記ニードルシャフトの中心軸を中心とする、少なくともニードルシャフトの回動角よりも広い円弧状に形成され、その上下端部にカム山が形成され、上記ニードルシャフトが回動運動する際に、上記カム山が上記カム受部を押圧して上記ニードルレバーを傾動させ、上記ニードルを外径方向へ突出させるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明によるステータコアへの巻線装置では、ステータコアの中心に臨まされたニードルシャフトが所定角度回動運動することで、ニードルシャフトに連設するニードルレバーの上端部に設けたニードルを、ステータコアに設けた内歯の両端面上を通過させる際に、ニードルレバーの下端部に設けたカム受部が、カムプレートに形成したカム山に押圧されて、ニードルレバーの上端部を外径方向へ傾動させニードルを同方向へ突出動作させる。すると、ニードルから供出される導線が内径方向へ引かれることなく、外径方向へ導かれた状態で内歯の両端面に巻付けられる。
【００１３】
本発明によるステータコアへの巻線装置は、ニードルシャフトの回動角が広角になる４個以下の内歯を有するステータコアへの巻線に特に好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図９の図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１、図４、図５に本実施の形態で採用する巻線装置の状態別の縦断面図が示されている。
【００１５】
これらの図において、符号１１は本体ベースで、この本体ベース１１にホルダ１２を介してニードルシャフト１３が支持され、このニードルシャフト１３にニードルソケット１４が装着固定されている。ニードルシャフト１３は、図示しない公知の駆動装置に連設されて、図１の矢印Ａで示す往復回動運動と、矢印Ｂで示す軸線方向への往復直線運動とが交互に動作される。
【００１６】
又、本体ベース１１の上方に、ステータコア１を載置固定するテーブル１５が対設されており、ステータコア１は、その軸中心がニードルシャフト１３の軸線に一致された状態で固定されている。尚、テーブル１５は所定搬送ラインに沿って搬送されるパレットであっても良い。
【００１７】
上記ニードルソケット１４の上端に設けたソケットヘッド１４ａにニードル１６が軸線に直交する方向へ進退自在に挿通されている。尚、このニードル１６から供出される導線ｗは、ニードルシャフト１３を通り、ニードルソケット１４に挿通されている導線ガイド１４ｂを経てニードル１６へ送り出される。
【００１８】
又、ニードル１６の底面にブラケット１６ａが突設されており、このブラケット１６ａがニードルレバー１７の上端部に係合されている。
【００１９】
このニードルレバー１７はニードルソケット１４に対し軸線方向に沿って併設されており、そのほぼ中央部分が支持されて、ニードルレバー１７は軸線に直交する方向へ傾動自在にされている。又、ニードルレバー１７の下端部に外径方向へ突出するカム受部１８が設けられ、このカム受部１８の背面とニードルソケット１４との間に、カム受部１８を外径方向へ押圧するスプリング１９が介装されている。
【００２０】
更に、ニードルレバー１７の外周方向にカムプレート２０が対設され、このカムプレート２０にカム受部１８がスプリング１９の付勢力を受けて当接されている。
【００２１】
このカムプレート２０は、本体ベース１１方向から延出するブラケット２１に固設されており、幅方向がニードルシャフト１３の中心軸を中心とする、少なくともニードルシャフト１３の回動角よりも広い円弧状に形成されており、その上下端部にカム山２０ａが形成されている。
【００２２】
このカム山２０ａは、ニードルシャフト１３が回動運動する際に、カム受部１８を押圧してニードルレバー１７を傾動させ、ニードル１６を外径方向へ突出させるもので、図６に示すように、カム山２０ａはカムプレート２０の幅方向全体に形成されている。尚、カムプレート２０は円筒状に形成されていても良い。
【００２３】
又、本実施の形態で採用するステータコア１は、内歯１ａが４本等間隔（９０°毎）に設けられている。ニードルシャフト１３を駆動する駆動装置では、ニードル１６が各内歯１ａ間に形成されたスロット１ｂに臨まされたとき、ニードルシャフト１３を軸方向へ往復直線運動（矢印Ｂ方向への運動）させてニードル１６をスロット１ｂに沿って移動させ、ニードル１６が内歯１ａの上面或いは下面に露出した行程端で、ニードルシャフト１３を９０°往復回動運動（矢印Ａ方向への運動）させて、ニードル１６を隣のスロット１ｂへ水平移動させ、その行程端で再び往復直線運動させる。
【００２４】
図示しない駆動装置がニードルシャフト１３を所定のタイミングで往復回動運動及び往復直線運動させることにより、図８に示すように、ニードル１６が内歯１ａの周りを周回し、導線ｗが内歯１ａに巻付けられる。
【００２５】
次に、上記構成による巻線装置の動作について説明する。先ず、テーブル１５にステータコア１を載置し、テーブル１５の下方から、駆動装置（図示せず）を作動させてニードルシャフト１３を上昇させ、このニードルシャフト１３に装着されているニードルソケット１４のソケットヘッド１４ａに、軸直行方向へ進退自在に挿通されているニードル１６を、ステータコア１の下面に臨ませる。
【００２６】
次いで、駆動装置がニードルシャフト１３を、９０°の角度で往復回動運動させ、その両行程端で軸方向へ往復直線運動させて、ニードル１６を内歯１ａの周りに周回させて（図８参照）、ニードル１６から供出する導線ｗを内歯１ａに巻付ける。
【００２７】
その間、ニードルソケット１４の側面に併設されているニードルレバー１７の下端部に設けられているカム受部１８が、カムプレート２０上を摺動し、往復直線運動をしている際には、ニードルレバー１７を、図４の反時計回り方向へ押圧して、ニードル１６を後退させる。そして、図１或いは図５に示す直線運動の行程端に達する際には、カム受部１８がカム山２０ａにより押圧されて後退し、ニードルレバー１７を、図の時計回り方向へ回動させて、ニードル１６を外径方向へ突出させる。そして、ニードル１６は、半径方向外方へ突出しながら回動運動をする。
【００２８】
その結果、図９に示すように、ニードル１６がステータコア１の内歯１ａの上面或いは下面を通過する際に、ニードル１６が図中想像線で示すように半径方向外方へ突出し、ニードル１６から供出される導線ｗが外径方向へ導かれながら、内歯１ａに巻付けられるため、導線ｗを内歯１ａの内径側に偏らずに、均一に巻付けることができ、スロット１ｂに収容される導線ｗのスペースファクタが高められる。
【００２９】
この場合、カムプレート２０によりニードルレバー１７を介してニードル１６を進退動作させるだけの簡単な構造であるため、装置全体が大型化せず、比較的小型のステータコア１に導線ｗを巻付ける巻線装置に対しても、僅かな改良で簡単に対応することができるため使い勝手が良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、ステータコアの内歯にニードルから供出される導線を巻付けるに際し、内歯の両端面に対してはニードルを上記ニードルレバーを介して外径方向へ突出させた状態で巻付けるようにしたので、導線が内歯の内径側に偏って巻き付けられることがなくなり、内歯に対して導線を均一に巻き付けることが可能となり、スロットへ導く導線のスペースファクタを高めることができる。
【００３１】
又、ニードルの突出動作をカムプレート上を摺動するカム受部を一端に設けたカムレバーにより行うようにしたので、構成が簡素で、比較的小型のステータコアに導線を巻付ける巻線装置に対して採用することができ、使い勝手が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ニードルシャフトが下降端にあるときの巻線装置の縦断面図
【図２】図１に示すニードルソケット及びニードルレバーの右側面図
【図３】図２のIII−III断面図
【図４】ニードルシャフトが往復直線運動しているときの巻線装置の縦断面図
【図５】ニードルシャフトが上昇端にあるときの巻線装置の縦断面図
【図６】図５のVI−VI断面図
【図７】図５の平面図
【図８】内歯に対するニードルの周回動作を示す説明図
【図９】ステータコアの内歯に導線を巻付ける状態の説明図
【図１０】従来のステータコアの内歯に導線を巻付ける状態の説明図
【図１１】図１０の要部拡大図
【符号の説明】
１  ステータコア
１ａ  内歯
１３  ニードルシャフト
１６  ニードル
１７  ニードルレバー
１８  カム受部
２０  カムプレート
２０ａ  カム山
ｗ  導線
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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