(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に往復移動すると共に、所定の周期で往復回動する主軸の上端にステータコアを取付け、導線を繰り出すノズルの外周に沿ってステータコアの外歯を周回させ、外歯に導線を巻付けてコイルを形成するアウタ巻線装置において、
上記主軸の上端に設けられた上記ステータコアを載置するコア受け部材と、
上記コア受け部材に形成された上記ステータコアの内周を保持するボスと、
上記コア受け部材に載置された上記ステータコアを、上記コア受け部材との間に挟着して着脱可能に固定すると共に、上面に導線のクランプ部を有するコアクランプ部材と、
上記主軸の上方に配置され、上記コアクランプ部材を開放可能に保持して、上記コア受け部材に対して近接離間するホルダとを備え、
上記コアクランプ部材は、上記ホルダが上記コアクランプ部材を保持して下降するとき、上記ボス内に挿入される筒状のプランジャと、
上記プランジャの内側に挿入され、上記プランジャ内で軸方向移動可能で、かつ、弾性手段により上方に付勢されて保持されたピストンと、
上記プランジャの周壁に形成されたボール孔に挿入され、軸径方向へ移動自在に保持されたボールと、
上記ピストンが上記プランジャに対して下降したとき、上記ボールを軸径方向内側へ退避させるように、上記ピストンの外周に形成された逃げ溝とを有し、
一方上記ボス内周には、上記ボールを係入させる係合溝が形成されており、
上記ホルダが上記コアクランプ部材を保持するときは、上記ピストンが下方に押圧されて、上記ピストンの逃げ溝が上記ボール孔に臨まされ、一方上記プランジャが上記ボス内に挿入され、且つ上記ホルダが上記コアクランプ部材を開放するときには、上記ピストンが上記弾性手段の付勢力によって上方に移動し、上記逃げ溝が上記ボールから外れると共に、上記ボス内周の上記係合溝が上部ボール孔に臨まされることを特徴とするアウタ巻線装置。
【請求項２】
前記コアクランプ部材の上面のクランプ部は、弾性手段によって互いに押し合い、それらの対向面上部にガイド用のテーパ部が設けられた一対のクランプピストンからなり、前記ホルダは、前記コアクランプ部材を開閉可能に保持するクランパと、前記一対のクランプピストンを押し広げ、更に前記プランジャ内に挿入されたピストンの上端を押すニードルとを有している請求項１記載のアウタ巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータコアの外周に形成した外歯に導線を巻き付けてコイルを形成するアウタ巻線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステータコアの歯に直接導線を巻付けてコイルを形成する巻線装置としては、ステータコアの内周に形成した内歯に導線を巻き付けてコイルを形成するインナ巻線装置と、ステータコアの外周に形成した外歯に導線を巻き付けてコイルを形成するアウタ巻線装置とがある。
【０００３】
インナ巻線装置は、ステータコアを固定し、導線を供出するノズルを上記内歯の周囲に角軌跡運動させることで、導線を上記内歯に巻き付ける構造をなし、例えば、特開平８−２５１８８０号公報に開示された装置等が知られている。
【０００４】
一方、アウタ巻線装置では、上記と逆に、ステータコアの外歯をノズルの周囲に角軌跡運動させることで、該外歯に導線を巻き付けるようにしている。すなわち、主軸の上端にステータコアを取付け、上記主軸を軸方向に往復移動させると共に、所定の周期で往復回動させて、ステータコアの外歯をノズルの周囲に角軌跡運動させて周回させるようにしている。
【０００５】
アウタ巻線装置を用いてステータコアに形成した外歯に対する導線の巻き付けを開始する場合、先ず、主軸の頂面に上記ステータコアを載置し、その上面にコアクランプ部材を組み付けてステータコアを固定する。次いで、導線の巻き始めを上記コアクランプ部材の上面に形成された導線クランプ部に挟持させた後、巻線操作を開始するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアウタ巻線装置では、主軸に載置したステータコアを固定するコアクランプ部材の取付け、或いは取外しを人為的手段により行っていた。そのため、作業効率が悪く、生産性を向上させる際の障害となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、ステータコアを固定するコアクランプ部材の取付け、及び取外しを自動的に行えるようにして作業効率の向上を図ることのできるアウタ巻線装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるアウタ巻線装置は、軸方向に往復移動すると共に、所定の周期で往復回動する主軸の上端にステータコアを取付け、導線を繰り出すノズルの外周に沿ってステータコアの外歯を周回させ、外歯に導線を巻付けてコイルを形成するアウタ巻線装置において、
上記主軸の上端に設けられた上記ステータコアを載置するコア受け部材と、
上記コア受け部材に形成された上記ステータコアの内周を保持するボスと、
上記コア受け部材に載置された上記ステータコアを、上記コア受け部材との間に挟着して着脱可能に固定すると共に、上面に導線のクランプ部を有するコアクランプ部材と、
上記主軸の上方に配置され、上記コアクランプ部材を開放可能に保持して、上記コア受け部材に対して近接離間するホルダとを備え、
上記コアクランプ部材は、上記ホルダが上記コアクランプ部材を保持して下降するとき、上記ボス内に挿入される筒状のプランジャと、
上記プランジャの内側に挿入され、上記プランジャ内で軸方向移動可能で、かつ、弾性手段により上方に付勢されて保持されたピストンと、
上記プランジャの周壁に形成されたボール孔に挿入され、軸径方向へ移動自在に保持されたボールと、
上記ピストンが上記プランジャに対して下降したとき、上記ボールを軸径方向内側へ退避させるように、上記ピストンの外周に形成された逃げ溝とを有し、
一方上記ボス内周には、上記ボールを係入させる係合溝が形成されており、
上記ホルダが上記コアクランプ部材を保持するときは、上記ピストンが下方に押圧されて、上記ピストンの逃げ溝が上記ボール孔に臨まされ、一方上記プランジャが上記ボス内に挿入され、且つ上記ホルダが上記コアクランプ部材を開放するときには、上記ピストンが上記弾性手段の付勢力によって上方に移動し、上記逃げ溝が上記ボールから外れると共に、上記ボス内周の上記係合溝が上部ボール孔に臨まされることを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、前記コアクランプ部材の上面のクランプ部は、弾性手段によって互いに押し合い、それらの対向面上部にガイド用のテーパ部が設けられた一対のクランプピストンからなり、前記ホルダは、前記コアクランプ部材を開閉可能に保持するクランパと、前記一対のクランプピストンを押し広げ、更に前記プランジャ内に挿入されたピストンの上端を押すニードルとを有している。
【００１０】
本発明では、ホルダがコアクランプ部材を保持している状態では、プランジャのボール孔に保持されているボールが、該プランジャに挿通したピストンに形成した逃げ溝に退避しており、上記ホルダをステータコアを載置するコア受け部材に近接させ、上記ステータコアの内周を保持するボスに上記コアクランプ部材に設けたプランジャを挿入し、ホルダを開放すると、上記ピストンが弾性手段により上方に移動して、上記逃げ溝からボールが外れて軸径方向外側にボールが押出され、ボス内周に形成された係合溝に嵌合し、このボール嵌合によって上記ボスと上記プランジャとが連結される。そして、上記ホルダが上記コアクランプ部材を再び保持するときは、上記ピストンが下方に押圧されて、上記逃げ溝がボール孔に臨み、ボールが軸径方向内側に移動して上記逃げ溝に退避するので、コアクランプ部材をコア受け部材から分離することが可能となる。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、ホルダのクランパによりコアクランプ部材を保持させたとき、ニードルによって一対のクランプピストンを押し広げることによって導線を開放することができ、更にプランジャ内に挿入されたピストンの上端を押すことによって、ピストンの逃げ溝をボール孔に臨ませて、ボールを逃げ溝に退避させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図６に示すように、本実施の形態で採用するステータコア１は、例えばフロッピディスクドライブ等の薄型モータに採用されるもので、その外周に外歯２が一定間隔毎に形成されており、この各外歯２間にスロット３が形成されている。本実施の形態で採用するアウタ巻線装置では、上記ステータコア１の外歯２に導線４を巻き付けてコイルを形成する。
【００１３】
アウタ巻線装置には、上記ステータコア１を支持する巻線ベッド部１１と、この巻線ベッド部１１の上方に配設されて上記ステータコア１を固定するコアクランプ部材１２を保持するホルダ１３とが設けられている。
【００１４】
上記巻線ベッド部１１には、ベースプレート１４に立設された軸受１５に挿通支持され、図示しない駆動機構により軸方向に往復移動すると共に、所定の周期で往復回動する主軸１６が設けられ、この主軸１６の軸中心には支持軸１６ａが挿通されている。又、上記主軸１６の上端に巻線ベッド１７の下部が軸着されており、この巻線ベッド１７の上部は上記支持軸１６ａに装着されたスリーブ１８に軸受１９を介して支持されている。
【００１５】
又、上記巻線ベッド１７の上面にコアテーブル２０がインデックスクラッチ２１を介して連設されている。このコアテーブル２０は上記スリーブ１８の上端に形成したフランジ１８ａに固設されており、上記インデックスクラッチ２１が切断されると、上記コアテーブル２０は上記支持軸１６に支持されて回転方向が自由になる。
【００１６】
更に、上記コアテーブル２０に上記ステータコア１を載置するコア受け部材２２が固設されており、このコア受け部材２２に上記ステータコア１の内周を支持するボス２２ａが突設されている。
【００１７】
又、上記コアクランプ部材１２には、その下端に、上記コア受け部材２２に突設されたボス２２ａに挿入される、筒状のプランジャ２３が設けられており、このプランジャ２３内にピストン２４が挿通され、このピストン２４の上部に形成した軸部２４ａが上記プランジャ２３の上面に形成したフランジ２３ａに固設された蓋体２５に挿通されている。上記ピストン２４は、その下端部に形成された筒状の孔部と上記プランジャ２３の底面との間に介装した圧縮スプリング２６の付勢力を受けて上方へ押圧され、上記ピストン２４の肩部が上記蓋体２５に掛止されて抜け止めされる。
【００１８】
又、上記プランジャ２３の周壁には、ボール孔２３ｂが３箇所等間隔に穿設されており、このボール孔２３ｂにボール２７が軸径方向移動可能に保持されている。更に、上記ピストン２４の外周には、上記ボール２７を退避させる逃げ溝２４ｂが形成されており、一方、上記コア受け部材２２に突設したボス２２ａの内周には、上記ボール２７を係入する係合溝２２ｂが形成されている。
【００１９】
上記ピストン２４が上記圧縮スプリング２６の付勢力を受けて上昇すると、上記プランジャ２３に穿設されているボール孔２３ｂに挿通されているボール２７が上記ピストン２４の側面にて押圧され、その一部が上記コア受け部材２２に突設したボス２２ａに形成されている係合溝２２ｂに係入されて、このコア受け部材２２と上記プランジャ２３とを連結する。
【００２０】
一方、上記ピストン２４が上記圧縮スプリング２６の付勢力に抗して上記プランジャ２３の底面方向へ押圧されると、上記ボール２７の一部が上記ピストン２４に形成した逃げ溝２４ｂに退避され、上記コア受け部材２２と上記プランジャ２３との係合を解離する。
【００２１】
又、上記ピストン２４の上部に突設した上記軸部２４ａがクランプホルダ２８に連設されており、このクランプホルダ２８の上面に上記導線４の巻き始めを挟持するワイヤクランプ部２９が一体に取付けられている。このワイヤクランプ部２９には、中央から外周方向へ圧縮スプリング３０の付勢力に抗して移動自在な一対のクランプピストン３１が設けられており、このクランプピストン３１の対向面の上部にガイド用のテーパ部３１ａが形成されている。
【００２２】
一方、上記ホルダ１３は、そのアッパフレーム３２が図示しない昇降装置に垂設支持されており、このアッパフレーム３２の下面に側方へ拡開自在な対向一対のクランパ３３の中途が枢支されており、このクランパ３３の上端がリンク部材３４を介してクランパ駆動板３５に連設されている。更に、このクランパ駆動板３５が上記昇降装置から延出するクランパ駆動用アクチュエータ３６に連設されている。
【００２３】
更に、上記アッパフレーム３２の中央に、先端にニードル３７を垂設するニードルロッド３８が挿通され、このニードルロッド３８が上記昇降装置から延出するニードル用アクチュエータ３９に連設されている。
【００２４】
上記クランパ駆動用アクチュエータ３６が上記クランパ駆動板３５を、図示の下方へ突出させると、上記クランパ３３の先端が閉じて上記コアクランプ部材１２を構成する蓋体２５の周側に形成した係合溝２５ａに係合され、上記クランパ駆動用アクチュエータ３６を上方へ引くと、上記クランパ３３の先端が開いて側方へ解離される。
【００２５】
又、上記コアクランプ部材１２が上記ホルダ１３にクランプされた状態で、上記ニードル用アクチュエータ３９が下方へ突出されると、上記ニードル３７が上記ワイヤクランプ部２９に設けた一対のクランプピストン３１の対向面間に係入され、このクランプピストン３１を拡開させ、同時に上記ニードルロッド３８の下端部が上記ワイヤクランプ部２９、上記クランプホルダ２８を介して上記ピストン２４の上端に突設した軸部２４ａを押圧し、上記ピストン２４を圧縮スプリング２６の付勢力に抗して下方へ押圧する。
【００２６】
一方、符号４１は導線４を供出するノズルで、上記巻線ベッド部１１の外周に配設されたテーブル４２にノズルホルダ４３を介して進退及び昇降自在に支持されている。又、上記ノズル４１の一側に、このノズル４１から供出された導線４を導くカッタプーラ４４が配設されている。
【００２７】
次に、上記構成による本実施の形態の作用について説明する。巻線ベッド部１１にステータコア１を載置するとき、図４に示すように、コアクランプ部材１２はホルダ１３に保持されて上方に待機した状態にある。
【００２８】
そして、主軸１６の上端に取付けられているコア受け部材２２にステータコア１を装着し、起動ボタンを押すと、上記ホルダ１３が下降し、コアクランプ部材１２に設けられているプランジャ２３が、上記コア受け部材２２に形成された、上記ステータコア１の内周を支持するボス２２ａ内に挿入される。
【００２９】
上記コアクランプ部材１２が上記ホルダ１３に保持されている状態では、ニードルロッド３８がワイヤクランプ部２９、クランプホルダ２８を介して上記プランジャ２３に挿通されているピストン２４を圧縮スプリング２６の付勢力に抗して押圧しているため、上記ピストン２４に形成した逃げ溝２４ｂが上記プランジャ２３に穿設したボール孔２３ｂに臨まされており、従って、上記ボール孔２３ｂに装着されているボール２７は上記逃げ溝２４ｂ側へ退避されている。
【００３０】
そして、上記プランジャ２３が上記ボス２２ａ内に挿入された後、上記ホルダ１３のニードル３７を後退させ、クランパ３３を開いて、コアクランプ部材１２を開放すると、上記ピストン２４が上記圧縮スプリング２６の付勢力を受けて上昇し、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように上記ボール２７を上記プランジャ２３の軸径方向外側へ次第に押しやる。すると、上記ボール２７は、上記ボス２２ａの内周に形成した係合溝２２ｂに上記ピストン２４の押圧力を受けて係入され、上記プランジャ２３と上記ボス２２ａとが連結される。このとき、プランジャ２３と一体のフランジ２３ａが、上記ステータコア１の上面に押し付けられ、ステータコア１が上記コア受け部材２２に固定される。
【００３１】
このとき、導線４を供出するノズル４１は、図２に示すように、上記ワイヤクランプ部２９上面よりもやや高い位置Ａに待機しており、このノズル４１から供出された導線４の巻き始めは、その一側に待機するカッタプーラ４４に把持されている。
【００３２】
上記コアクランプ部材１２により上記ステータコア１が上記コア受け部材２２に固定されると、上記ノズル４１は、図２の操作開始位置Ａから、想像線Ｂで示す位置まで下降し、更に、カッタプーラ４４は、図２の左方向へ矢印で示すように移動し、導線４の巻き始めを上記ワイヤクランプ部２９に設けた対向一対のクランプピストン３１間に挟着保持させる。
【００３３】
更に、上記ホルダ１３が、そのクランパ３３を開いたままで、かつ、ニードル用アクチュエータ３９によりニードル３７を突出させた状態で再び下降し、クランプピストン３１間に挟着された導線４の巻き始めを、クランプピストン３１間に強制的に押し込む。そして、上記ホルダ１３が上昇すると、クランプピストン３１が圧縮スプリング３０の付勢力で閉じて、導線４の巻き始めがクランプピストン３１間に確実に保持される。その後、上記カッタプーラ４４は導線４のクランプ状態を解放し、上記矢印の逆を辿って初期位置に戻る。
【００３４】
次いで、上記ノズル４１は、図３に矢印で示すように、巻線高さ位置Ｃまで下降し、更に想像線Ｄで示す位置に前進して、上記ステータコア１の上方に臨まされ、巻線を開始する。巻線は上記主軸１６を軸方向に往復移動させると共に、所定の周期で往復回動させることにより、上記ステータコア１に形成した外歯２を上記ノズル４１の回りに周回させて行なう。このとき、ノズル４１は、図示しない駆動機構により、繰り返し進退動作し、それによって、導線４はステータコア１の外歯２の長さ方向に並んで均一に巻線される。
【００３５】
そして、１極の巻き上げが終了すると上記主軸１６は、上記ステータコア１を図３の一点鎖線で示す上ストローク位置で停止させ、一方、ノズル４１は前進させ、図の想像線Ｄで示す位置に臨ませ、ここで、インデックスクラッチ２１を切断し、コアテーブル２０を自由回転状態にして、コアのインデックスを開始し、所定にインデックスされた後、上記インデックスクラッチ２１を再び接続し、上記コアテーブル２０をロックし、次の巻線を開始する。
【００３６】
このようにして、全ての外歯２に対して巻線が終了すると、上記ノズル４１は、図２に示す想像線Ｅで示す位置に上昇し、一方、上記カッタプーラ４４は、実線で示す定位置から下降し、図７に矢印で示すように水平方向へ前進する。その後、上記ノズル４１が、図２の想像線Ｅの位置から実線Ａで示す位置に後退し、導線４を図の一点鎖線で示すように上記カッタプーラ４４に掛止させる。すると、上記カッタプーラ４４は後退し、上記導線４の巻終りをカットすると共に、巻き始めをクランプして定位置に戻る。
【００３７】
その後、上記ホルダ１３が下降し、コアクランプ部材１２を把持する。このとき、クランパ３３はクランパ駆動用アクチュエータ３６の動作により拡開されており、上記クランパ３３の先端に形成した爪がコアクランプ部材１２の蓋体２５に形成した係合溝２５ａに対設したところで、上記クランパ駆動用アクチュエータ３６を突出させ、上記爪を上記係合溝２５ａに係合させる。又、ニードル用アクチュエータ３９を動作させて、ニードルロッド３８の下端に形成したニードル３７を上記クランプピストン３１間に係入させ、このクランプピストン３１を拡開し、上記導線４の巻き始めを外し、同時に、ピストン２４を押圧してボール２７を、このピストン２４の外周に形成した逃げ溝２４ｂに退避させる。
【００３８】
その後、上記ホルダ１３を上昇させ、上記コアクランブ部材１２を上記ステータコア１から離間させる。そして、上記ステータコア１を取り外し、新たなステータコア１を装着し、上述した巻線作業を繰り返す。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、コア受け部材に載置したステータコアを固定するコアクランプ部材の取付け、及び取外しを自動的に行えるようにしたので作業効率及び生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アウタ巻線装置の一部断面側面図
【図２】図１の左側面図
【図３】図２の別動作による側面図
【図４】ホルダの断面側面図
【図５】動作別に示す要部拡大断面図
【図６】ステータコアの平面図
【図７】アウタ巻線装置の概略平面図
【符号の説明】
１  ステータコア
２  外歯
４  導線
１２  コアクランプ部材
１３  ホルダ
１６  主軸
２２  コア受け部材
２２ａ  ボス
２２ｂ  係合溝
２３  プランジャ
２３ｂ  ボール孔
２４  ピストン
２４ｂ  逃げ溝
２７  ボール
２８  クランプホルダ
【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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