(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルをステータコアの外歯間に臨ませ、該ノズルに対して上記外歯を周回させることで上記外歯に導線を巻き付けるアウタ巻線装置において、
上記ノズルに対して上記導線を供給する側にテンション装置を配設し、
上記テンション装置に、
上記導線にテンションを付与するバックテンショナと、
上記外歯の１つに対する導線の巻き付け終了後に上記ステータコアを一旦上記ノズルから離間して次の巻き付け対象となる外歯をインデックスする際に上記導線を送り出すと共にインデックス終了の際に上記導線を引戻すインデックステンショナとを備えたことを特徴とするアウタ巻線装置。
【請求項２】
前記インデックステンショナが前記導線をガイドするプーリと該プーリを進退動作させるシリンダとで構成されていることを特徴とする請求項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、導線を供出するノズルに対してステータコアの外歯を周回させることで、該外歯に導線を巻き付けるアウタ巻線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステータコアに形成した歯に直接導線を巻き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もので、例えば、特開平８−２５１８８０号公報に開示されている。
【０００４】
一方、アウタ巻線装置では、上述したインナ巻線装置とは逆に、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、該主軸を軸方向に往復直線移動させると共に、所定の周期で往復回動させることで、ノズルに対してステータコアの外歯を周回させ、導線を巻き付ける。
【０００５】
ところで、上記ステータコアの外歯に導線を巻き付ける場合、均一巻線を得るには、この導線に一定のテンションを付与する必要がある。
【０００６】
上記導線にテンションを付与するテンション装置は、一般的に、ボビン等の導線供給源とノズルとの間に介装されており、導線をテンションプーリに巻回し、このテンションプーリをテンションスプリングで引くことで、上記導線に一定のテンションを付与する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステータコアの外歯に対して導線を巻き付ける際に生じる弛みは、上記テンション装置で吸収することが可能であるが、１つの外歯に対する導線の巻き付けが終了し、次の巻線対象となる外歯をインデックスする際の、ステータコアの移動に伴う弛みを吸収することは出来ない。
【０００８】
すなわち、上記ステータコアをインデックスする際には、このステータコアを上記ノズルから一旦離し、新たな外歯を上記ノズルに臨ませる。従って、インデックスの際に、上記導線の供出量が一時的に多くなり、新たな外歯を上記ノズルに臨ませる際には、上記導線の一時的な過剰供出量が原因で、上記ステータコアと上記ノズルとの間の導線に弛みが生じてしまう。
【０００９】
この弛みは、従来のテンション装置では十分に吸収することができず、インデックスの度毎に、人為的に導線を引き戻すなどの煩雑な作業が必要となり、作業性が悪い。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ステータコアをインデックスした後、新たな外歯をノズルに臨ませる際にも、導線に弛みが生じることなく、作業効率の向上、及び巻線の均質化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。
【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によるアウタ巻線装置は、ノズルをステータコアの外歯間に臨ませ、該ノズルに対して上記外歯を周回させることで上記外歯に導線を巻き付けるものにおいて、上記ノズルに対して上記導線を供給する側にテンション装置を配設し、上記テンション装置に、上記導線にテンションを付与するバックテンショナと、上記外歯の１つに対する導線の巻き付け終了後に上記ステータコアを一旦上記ノズルから離間して次の巻き付け対象となる外歯をインデックスする際に上記導線を送り出すと共にインデックス終了の際に上記導線を引戻すインデックステンショナとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によるアウタ巻線装置では、外歯の１つに対する巻線が終了し、次の外歯をインデックスする際に、ステータコアを、一旦ノズルから離間させるとき、インデックステンショナが上記ステータコアの離間動作に同期して上記導線を供出する。そして、インデックスが終了し、上記ステータコアを再び上記ノズルに近接させる際に、上記インデックステンショナを再作動させて、上記導線を引戻し、上記ステータコアと上記ノズルとの間の導線の弛みを吸収する。
【００１３】
なお、本発明の好ましい態様においては、前記インデックステンショナが前記導線をガイドするプーリと該プーリを進退動作させるシリンダとで構成されており、該シリンダの作動によりインデックスの際の導線の供出量を調整する。
【００１４】
【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。本実施の形態で採用するアウタ巻線装置は、そのほぼ中央に主軸１（図４参照）が設けられており、この主軸１にステータコア２が図示しないクランプ装置を介して固設されている。尚、このクランプ装置と上記主軸１とは、ドグクラッチ等のインデックスクラッチ（図示せず）を介して断続自在にされる。
【００１５】
上記ステータコア２は、例えばフロッピディクスドライブ等の薄型モータに採用されており、その外周に外歯２ａが一定間隔置きに形成され、この各外歯２ａの間にスリット２ｂが形成されている。
【００１６】
又、上記主軸１は、軸方向へ往復直線移動すると共に往復回動するように設定されており、上記ステータコア２の外歯２ａは、上記主軸１の動作に従い、上昇、往回動、下降、復回動の角軌跡運動を繰り返す。又、上記主軸１から上記ステータコア２を上昇させることで、上記インデックスクラッチの係合が解除され、上記ステータコア２は上記主軸１に拘束されることなく、インデックスのための回転が可能となる。
【００１７】
又、上記主軸１に固設されている上記ステータコア２の外周に、該ステータコア２を逃げる孔が穿設されているテーブル３が配設されており、このテーブル３上に上記主軸１を中心としてリング状に形成されたスライダ押え３ａが固設されている。このスライダ押え３ａには、３個のノズルスライダ４が軸中心方向へ進退自在に挿通支持されており、上記スライダ押え３ａの内周方向に突出する上記各ノズルスライダ４の先端部にノズルホルダ５が立設され、このノズルホルダ５にノズル６が装着されている。
【００１８】
上記各ノズルスライダ４は、上記ステータコア２に形成されている外歯２ａと同じ開き角で配設されており、上記ノズル６から供出される上記導線７が上記ステータコア２の各外歯２ａに巻き付けられてコイルを形成する。尚、この各ノズルスライダ４は、図示しない駆動機構にラック＆ピニオン８を介して連設されており、上記外歯２ａに対して導線７を１周巻き付ける都度に、巻線ピッチ分だけ移動される。
【００１９】
又、上記スライダ押え３ａ上には、ブリッジ状に形成されたフレーム９が固設され、このフレーム９にブラケット１０が垂設され、このブラケット１０に上記各ノズル６に供給する導線７をガイドするガイドブッシュ１１が装着されている。
【００２０】
又、上記ノズル６に導線７を供給する側には、テンション装置１２が配設されており、更に、このテンション装置１２に対して導線７を供給する側に、超硬ガイド装置１３が配設され、この超硬ガイド装置１３に対しては、図示しないボビンに巻装されている導線が供給される。
【００２１】
上記超硬ガイド装置１３は、上記テンション装置１２へ供給する導線７を挟持して、この導線７に摺動抵抗を付与するもので、図６に示すように、上記各ノズル６へ供給する導線７に対応して３個の超硬ガイドタワー１４が配設されており、この各超硬ガイドタワー１４の基部に形成されている上記導線７を通過させるガイド通路の入出口に、導線ガイドブッシュ１５が装着されている。
【００２２】
又、上記ガイド通路に台座１６ａと超硬ガイド１６ｂとが設けられており、この台座１６ａと上記超硬ガイド１６ｂとの間に上記導線７が挿通され、上記超硬ガイド１６ｂが押圧スプリング１７の付勢力を受けて上記導線７を上記台座１６ａ側へ押圧している。更に、上記台座１６ａの下方には、上記超硬ガイド１６ｂを上記押圧スプリング１７に抗して上昇させる押圧解除用シリンダ１８が配設されている。
【００２３】
上記超硬ガイド装置１３は上記テンション装置１２に設けられている、対向一対のベースフレーム１９の後端面に固設されている。又、このベースフレーム１９の先端部が上記テーブル３に固設されており、このテーブル３をテーブルリフタ２０にてリフトアップすると、上記テンション装置１２と上記超硬ガイド装置１３とが一体でリフトアップされる。
【００２４】
上記テンション装置１２の上記ベースフレーム１９には、ベースプレート２１が固設されており、このベースプレート２１にバックテンショナ２２が３列、上記超硬ガイド装置１３から繰り出される導線７に対応して配設されている。この各バックテンショナ２２に設けられているスライダ２２ａが、上記ベースプレート２１に固設されているガイドレール２２ｂにスライド自在に係合されている。
【００２５】
又、上記スライダ２２ａの後端と上記ベースプレートに立設されているポスト２３との間にテンションスプリング２４が掛止されている。一方、上記スライダ２２ａの先端にはブラケット２２ｃが固設されており、このブラケット２２ｃの先端にテンションプーリ２２ｄが軸支されている。
【００２６】
更に、上記ベースプレート２１の前端部に導線ガイドプレート２５が立設され、この導線ガイドプレート２５に３本の導線７を各々挿通するガイドブッシュ２６が装着されている。
【００２７】
又、上記ベースプレート２１の両側に立設されたコラム２７に桁２８が渡され、この桁２８にインデックステンショナ２９のエアシリンダ２９ａが配設されている。このエアシリンダ２９ａは２連ピストン構造を成しており、この両ピストンに連設するプランジャ２９ｂにプレート３０が固設され、このプレート３０にブラケット３０ａが３列、上記バックテンショナ２３に対応して配設されており、この各ブラケット３０ａにインデックステンションプーリ３０ｂが軸支されている。
【００２８】
上記インデックステンショナ２９は、ステータコア２の１つの外歯２ａに対する導線７の巻き付けを終了したとき、上記ステータコア２を上昇させて上記主軸１とクランプ装置とを接続するインデックスクラッチの係合を解離し、次の外歯２ａをインデックスする際の上記導線７の供出量を、上記プランジャ２９ｂのストロークで調整するもので、通常は、上記プランジャ２９ｂが、図１の二点鎖線で示すように突出状態にあり、上記ステータコア２が上昇したとき、それに同期して後退する。
【００２９】
上記超硬ガイド装置１３から繰り出される導線７は、上記インデックステンションプーリ３０ｂを経て、上記バックテンションプーリ２２ｄを通り、上記ガイドブッシュ２６，１１を通過して上記ノズル６に供給される。
【００３０】
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。アウタ巻線装置の主軸１に図示しないクランプ装置を介してステータコア２を載置固定すると、テーブル３に連設するテーブルリフタ２０が駆動して、上記テーブル３に支持されているノズル６を上記主軸１の頂部よりもやや高い位置まで上昇させる。尚、このとき、上記テーブル３にベースフレーム１９を介して固設されているテンション装置１２、及び超硬ガイド装置１３が一体に上昇される。
【００３１】
次いで、３本のノズル６から繰り出されている各導線７の巻き始め部分を図示しないカッタプーラでクランプして引き出し、上記主軸１の頂部に掛止する。上記カッタプーラは、上記導線７の巻き始め部分が上記主軸１の頂部に所定に掛止された後、上記導線７のクランプ状態を解放し、待機位置に戻される。尚、このとき、上記超硬ガイド装置１３の押圧解除用シリンダ１８が作動しており、超硬ガイド１６ｂが押圧スプリング１７の付勢力に抗して上昇されて、この超硬ガイド１６ｂと台座１６ａとの間に挿通されている導線７に対する摺動抵抗の付与が解除されている。
【００３２】
又、上記各導線７が上記ノズル６から繰り出されるに従い、図示しないボビンに巻装されている導線７が、超硬ガイド装置１３を通り、テンション装置１２を構成するインデックステンショナ２９とバックテンショナ２２との双方に設けられているテンションプーリ３０ｂ，２２ｄにガイドされて、上記ノズル６へ順次送り出される。尚、アウタ巻線装置がＯＮ動作すると、上記インデックステンショナ２９に設けられているエアシリンダ２９ａは突出動作し、インデックステンションプーリ３０ｂを、図１の二点鎖線で示すように、突出した状態で保持する。
【００３３】
その後、上記テーブルリフタ２０が後退し、上記ノズル６を図１に示す定位置に戻す。このとき、上記超硬ガイド装置１３の上記押圧解除用シリンダ１８の作動は解除され、上記超硬ガイド１６ｂが押圧スプリング１７の付勢力を受けて下降し、この超硬ガイド１６ｂと上記台座１６ａとで上記導線７を挟持し、この導線７に摺動抵抗を付与する。
【００３４】
一方、上記ノズル６を保持するノズルホルダ５を立設するノズルスライダ４は、図示しない駆動機構の駆動により、ラック＆ピニオン８を介して上記ステータコア２に形成した外歯２ａの基部側の上方（或いは主軸１の駆動して上記ステータコア２を、図１の一点鎖線で示す位置に移動させているときは下方）に進出し、この外歯２ａに対する巻線が開始される。
【００３５】
この巻線は、上記主軸１を軸方向に往復直線移動させると共に、所定の周期で所定角度往復回動させることにより、上記外歯２ａを上記ノズル６の回りに周回させ、上記ノズル６から供出される導線７を上記外歯２ａに巻き付けることで行う。上記主軸１が軸方向へ往復直線移動するとき、上記ノズル６が上記外歯２ａ間に形成したスリット２ｂを通過し、上記外歯２ａの側面に上記導線７を巻き付ける。又、上記主軸１が往復回動するとき、上記ノズル６が上記外歯２ａの上下面を水平方向へ移動し、この外歯２ａの上下面に上記導線７を巻き付ける。
【００３６】
上記ノズル６から供出される導線７が上記外歯２ａに巻き付けられるとき、上記導線７は、上記超硬ガイド装置１３により摺動抵抗が付与されているため、この巻線７が上記バックテンショナ２２の上記テンションプーリ２２ｄを、図１の左方向へ引く。すると、このテンションプーリ２２ｄを軸支するブラケット２２ｃを固設するスライダ２２ａがテンションスプリング２４の付勢力に抗して、ガイドレール２２ｂを移動する。
【００３７】
上記ノズル６からの上記導線７の供出量は、上記主軸１が往復直線移動から往復回動へ、あるいは往復回動から往復直線移動へ切換えられるとき、すなわち、角軌跡運度において運動方向が切換るときに一瞬変化する。
【００３８】
この点について更に詳しく説明すると、図８は、外歯２ａに対するノズル６の相対運動の軌跡を示す説明図である。すなわち、主軸１の運動によって外歯２ａがノズル６の外周を周回するが、このときの外歯２ａに対するノズル６の相対運動軌跡は、図８中のＴで表される。ノズル６が軌跡Ｔに沿って相対運動すると、導線７はノズル６から繰り出されて外歯２ａに巻付けられる。
【００３９】
ところが、ノズル６が図８中のＡの位置に至るまでは、導線７はノズル６から引き出されるが、Ａ〜Ｉの角度の位置を通るときには、導線７が点線部分の長さだけ余ることになる。すなわち、巻線中に導線７が一時的にたるんでしまうことを意味し、このたるみが導線の配列を乱して整列巻きが困難となる。
【００４０】
この実施形態では、上記バックテンショナ２２により、上記のような導線７の供出量の変化を吸収するので、巻線中の導線７のタルミがなくなり、整列に巻くことが可能になる。
【００４１】
そして、上記外歯２ａを一周する毎に、上記ノズル６を、図示しない駆動機構の駆動により、上記ラック＆ピニオン８を介して、上記導線７の巻線ピッチ分を後退させ、上記導線７を一定のテンションを付与した状態で上記外歯２ａに対し整列させて均一に巻き付ける。
【００４２】
そして、上記外歯２ａに対して１極の巻き上げが終了すると、上記ステータコア２が、図１の二点鎖線で示すように、更に上昇され、ステータコア２を保持するクランプ装置と主軸１のと間を接続するインデックスクラッチ（例えば、ドグクラッチ）の係合が解除され、上記ステータコア２を設定角度回転させて、次の巻き付け対象となる外歯２ａをインデックスし、所定インデックス後、上記ステータコア２を、図１の実線で示す定位置へ戻し、インデックスクラッチを再び係合させて、次の外歯２ａに対する導線７の巻き付けを開始する。
【００４３】
上記ステータコア２がインデックスの際に、図１の二点鎖線の位置まで上昇するとき、これに同期して上記インデックステンショナ２９のエアシリンダ２９ａに設けたプランジャ２９ｂが後退し、上記ステータコア２の上昇に伴う上記導線７の供出量を、上記プランジャ２９ｂの移動量により調整する。そして、インデックスが終了して上記ステータコア２が、再び所定位置まで下降する際に、これに同期して上記エアシリンダ２９ａが再び突出動作し、上記導線７を引き戻す。その結果、インデックスの際に生じる導線７の供出量の変化が、上記プランジャ２９ｂの移動量により調整されるため、次の外歯２ａに対して巻線を開始する際にも、導線７に弛みが発生せず、常に一定のテンションを付与した状態で導線７を巻き付けることができる。
【００４４】
このようにして、全ての外歯２ａに対して導線７の巻き付けが終了すると、上記カッタプーラが上記ノズル６の前方へ移動し、導線７の巻き終わりをカットすると共に巻き始めを把持し、定位置に戻る。
【００４５】
そして、図示しないクランプ装置を解除し、更に、導線７の巻き始めを上記主軸１の頂部から外して、所定に巻線の終了した上記ステータコア２を上記主軸１から取り外し、新たなステータコア２を装着して、上述した巻線作業を繰り返す。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、ノズルに対して導線を供給する側にテンション装置を配設し、このテンション装置に、導線にテンションを付与するバックテンショナと、ステータコアに形成した外歯の１つに対する導線の巻き付けが終了した後に上記ステータコアを一旦上記ノズルから離間して次の巻き付け対象となる外歯をインデックスする際に上記導線を送り出し、インデックス終了の際に上記導線を引戻すインデックステンショナとを配設したので、上記バックテンショナにより、巻線中の導線の供出量の変化を吸収してタルミをなくし、導線を整列に巻くことが可能になると共に、ステータコアをインデックスした後、新たな巻き付け対象となる外歯をノズルに臨ませて導線の巻き付けを開始する際に導線に弛みが招じることが無くなり、それによって作業効率が向上し、品質の向上を図ることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アウタ巻線装置の要部側面図
【図２】アウタ巻線装置のインデックステンショナを除いた要部平面図
【図３】インデックステンショナの平面図
【図４】アウタ巻線装置の主軸周辺の概略平面図
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図
【図６】超硬ガイド装置の背面図
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図
【図８】ステータコアの外歯に対するノズルの相対運動の軌跡を示す説明図
【符号の説明】
２…ステータコア
２ａ…外歯
６…ノズル
７…導線
１２…テンション装置
２２…バックテンショナ
２９…インデックステンショナ
２９ａ…シリンダ
３０ｂ…プーリ
【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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