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JP3679337B2 - Winding machine - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として多極電機子にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、多極電機子の極にコイル形成用の線材を巻きつけるために巻線機が広く使用されている。モータ等、電機子の限られた大きさで性能をより良くするためには、多極電機子の限られた巻線スペースにいかに多くの巻線ができるかということが巻線機に要求される。それには、極に対し隣り合う線材同士を隙間なく整列して巻く、いわゆる整列巻が有効である。
【0003】
このために、図12に示すようにフライヤ式の巻線機50において、位置を固定した多極電機子28に対し、フォーマガイド7が巻線する極を上下方向から挟み込む。図13に示すように、図示しないサイドフォーマが隣り合う左右の極29を覆い、巻線ノズルを保持するフライヤ5(図12参照)を回転させることにより、巻線ノズルから引き出される線材Wを極29に巻き付ける。
【0004】
フォーマガイド7が巻線する極29を上下方向から挟み込む理由は、隣り合う極29の間隔が狭い場合、従来の図示しない、中心が凹型である角型ブロック状のものでは極内周側29aまで入り込めないからである。上下方向にフォーマガイド7を設けることで、極内周側29aにおいてフォーマガイド7が隣り合う極29に干渉することがなくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フォーマガイド7においても巻線すべき極29に対して整列巻が困難な部分がある。まず、フォーマガイド7が多極電機子28の巻線すべき極29を挟み込んで、その極29とフォーマガイド7との間に隙間がないように配置される(図14(a))。フライヤ5から繰り出された線材Wはフォーマガイド7の案内面7aを通過(滑動)し巻線すべき極29に巻かれ、巻線ヘッド4全体がフライヤ5の回転軸であるスピンドル軸3の軸方向に移動することにより整列巻がなされていく。巻線がなされていくと、フォーマガイドの開閉作用面7bが多極電機子28の最外周部にある鍔30に接触する(図14(b))。するとフォーマガイド7がフォーマベース9の軸10を中心にして開く。フォーマガイド7は開きながら巻線がなされ(図14(c))、線材Wが鍔30と接すると1層目の巻線が終了する(図14(d))。その後、2層目はフォーマガイド7が1層目の巻線とは反対方向に移動することで巻線される(図15(a))。フォーマガイド7の開閉作用面7bは鍔30から離れていく(前進する)ことでフォーマガイド7は閉じ、1層目のコイルの上を押さえながら2層目が巻線される(図15(b),図15(c))。フォーマガイド7が極内周側29aまで移動すると、反対方向に移動し3層目が巻線され、必要に応じ同様に4層目等の複層目も巻線される。
【0006】
ここで、図14(c)、図14(d)に示すように、フォーマガイドの開閉作用面7bが鍔30にあたることにより、フォーマガイド7が開いた瞬間からフォーマガイド7と多極電機子28の間には、線材Wの線径以上の隙間が生じるため線材Wはその隙間に飛び込み、線材Wを本来巻線したい部分への制御ができなくなる。すなわち、フォーマガイド7が開いている場合において、フォーマガイド7の案内面7aに案内されないため、極外周側29bに線材Wの巻きを制御できないデッドスペースDが発生し、理想の整列巻線が困難となる。
【0007】
本発明の課題は、極外周側においても整列巻が可能となる巻線機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用、効果】
上記課題を解決するために、本発明の巻線機の構成は、
巻線すべき多極電機子の極の周囲を回転軸周りで旋回しながらコイル形成用の線材を繰り出すフライヤと、前記極を上下方向から挟み込んで前記回転軸の軸線方向に移動しながら前記フライヤから繰り出される前記線材を前記極へ案内する一対のフォーマガイドとを備えた巻線機において、
前記極及び前記フォーマガイドの近傍に配置されて、少なくとも前記極の全巻幅のうち極外周側で前記回転軸の軸線方向に移動可能なサイドガイドが備えられ、
その極外周側において、一対の前記フォーマガイドが前記回転軸の軸線方向に移動しながら上下方向に互いに離間して開くことにより、前記フォーマガイドと前記極との間に形成される隙間に入り込もうとする線材を、前記サイドガイドが前記フォーマガイドに代わって前記極に案内することを特徴とする。
【0009】
また、サイドガイドは、フォーマガイドが取り付けられているフォーマベースにフライヤの回転軸方向へのスライド機構を介して取り付けられ、フライヤの回転軸方向の移動範囲内で移動できるように構成することを特徴とする。
つまり、フォーマガイドとサイドガイドとは、通常は互いに相対移動可能であるが、特定の領域では互いに一体的に移動可能である。より具体的には、巻線すべき極の基端側(極内周側)と極の先端側(極外周側)とを含む全巻幅(極内周端から極外周端までの幅)において、極外周側から極内周側へ巻線する工程では、サイドガイドは極外周側に位置固定に保持される一方、フォーマガイドのみが極外周側から極内周側へ前進しつつ(サイドガイドから遠ざかりながら)線材を案内して巻線が進行する。フォーマガイドが極内周側から極外周側へ後退する工程でも、フォーマガイドが線材を案内して巻線がなされ、フォーマガイドがサイドガイドに接近する。そこで、フォーマガイドが極外周側の所定領域に入ると、フォーマガイドがサイドガイドと位置的に並び、以後はフォーマガイドとサイドガイドが共に後退して(例えば互いに同期してあるいは一体的に後退して)、極外周側の領域が巻線される。この際、フォーマガイドが極外周端部に対し開き加減になって、フォーマガイドと極の巻線部との間に隙間で生じて線材のコントロールができなくなっても、サイドガイドがフォーマガイドに代わって極外周側の端部領域における線材のガイドを行う。フォーマガイドは極の先端(一般にはフランジがある)を外側から内側へ乗り越える(またぐ)際に一旦開いた状態となるのが普通であるが、サイドガイドは例えば極の先端(フランジ等の極外周端部)に干渉しない形態として、所定量極の内部に入り込ませ、その極外周端部に対し、極外周側の巻線における線材ガイドに必要な距離の移動が確保されることとなる。そして、このサイドガイドの許容移動範囲で、サイドガイドと前記フォーマガイドとが共に移動する構造を採ることができる。
【0010】
このような構成において、サイドガイドはフォーマガイドが開いた後、巻線の案内をするため、フォーマガイドと多極電機子の間に巻線の線径以上の隙間が生じても、又、生じた後も線材は本来巻線したい部分への制御ができるようになる。
【0011】
また、サイドガイドは、フォーマガイドが取り付けられているフォーマベースにフライヤの回転軸方向のスライド機構を介して取り付けられ、フライヤの回転軸を貫通した伝達棒を介して駆動され、フォーマガイドの移動手段とは別の独立した移動手段を備え、フライヤの回転軸方向に移動できるように構成することを特徴とする。
【0012】
この場合、サイドガイドの案内面とフォーマガイドの案内面の位置関係が、各部品の寸法に固定されないため、同一面にすることも少し変位させることも可能となる。また、1層目と2層目の前記位置関係を変えることや、多極電機子の各極でも前記位置関係を変えることも可能となる。すなわち、フォーマガイドとサイドガイドの位置関係を条件に合った任意の調整が容易にできるため、さらに望ましい位置に線材を案内できるようになる。
【0013】
また、フォーマガイドの開閉機構はフライヤの回転軸の中心を貫通した開閉軸を介して駆動され、開閉自在及び開閉量の微調整が可能である開閉駆動部を備えたことを特徴とする。
【0014】
この場合、フォーマガイドはフォーマガイドの開閉作用面が鍔にあたることにより開閉していたが、開閉駆動部により任意に開閉できるようになるため、鍔がフォーマガイドの開閉作用面に当たることがなくなる。これにより、鍔がフォーマガイドの開閉作用面により曲げられることがなくなるため、鍔が折れ曲がることや、多極電機子の不良等がなくなる。また、フォーマガイドの開閉量が任意に設定できるため、2層目以上巻線する場合において、すでに巻線された線材に接触することなく線材の径より小さな隙間を残して巻線が可能であるため、線材の絶縁被膜に傷つけることなく巻線が行える。
【0015】
さらに、前記フォーマガイドは、前記線材を案内する側とは反対側に、前記回転軸の軸線方向と交差する方向に開閉移動するためのガイド部が設けられ、
そのガイド部に相対応し、そのガイド部を案内するレール部が前記フォーマベースに設けられている。
【0016】
フォーマガイドが回転軸の軸線方向と交差する方向、さらには直交する方向に開閉移動することにより、極に接触するフォーマガイドの接触部の軸線方向の厚みをより薄くすることが可能となる。これにより、フォーマガイドが極外周部まで線材を案内することが可能となり、これによってフォーマガイドによって極に線材を巻きつける巻線距離がより多くなり、反対にサイドガイドによって極に線材を巻きつける巻線距離が少なくすることになる。このため、サイドガイドを極の内側奥深くまで挿入する必要がなくなり、隣り合う極にサイドガイドが接触せず、隣り合う極同士の間隔が狭い多極電機子でも巻線することが可能となる。また、フォーマガイドは極の厚みに関係なく常に同じ形態にて巻線することが可能となる。すなわち、フォーマガイドが傾斜したりしないので巻線状態が変化しないため、製品のばらつきが極めて減少する。
【0017】
次に、伝達棒としての伝達軸は回転軸に対し、その軸線方向に貫通して設けられ、
さらに開閉軸は伝達軸に対し、その軸線方向に貫通して設けられる。
【0018】
これにより、回転軸、伝達軸、開閉軸はそれぞれが同心的に配置、すなわち3重構造として設けられている。これにより、最も外側に設けられる回転軸の径を少なくすることが可能となり、回転軸回転用モータの小出力化となり、ひいては巻線機自体の小型化が可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照して説明する。
図1は本発明の巻線機100の側面図である。そして図2は巻線ヘッド4の断面図である。巻線機100は、ベース1、可動体2、スピンドル軸3、巻線ヘッド4、フライヤ5、多極電機子保持手段6で主に構成される。巻線ヘッド4はフォーマガイド7、サイドガイド8、フォーマベース9で主に構成される。フォーマガイド7はフォーマベース9の軸10を中心にして開閉可能に支持される。フォーマガイド7とフォーマベース9の間にはスプリング11等の弾性部材(付勢手段)が設けられ、フォーマガイド7を閉じる方向に付勢している。ただしこの例では閉じるだけの力を有している。
【0020】
サイドガイド8はフォーマベース9にフライヤ5の回転軸であるスピンドル軸3の軸方向に移動可能に設けられている。サイドガイド8とフォーマベース9の間にはスプリング13等の弾性部材(付勢手段)が設けられ、巻線開始時にサイドガイド8のストッパ部8aにより多極電機子の鍔30に押し当てられる。そして、サイドガイド8に取り付けられたストッパ部材12はスプリング13と同軸に配置され、巻線時に巻線ヘッド4が多極電機子の極外周側29b(図4、5参照)において、サイドガイド8とフォーマガイド7はともに移動するように設けられる。
【0021】
フライヤ5は線材Wを送るための線材送りリール5aを備える。フライヤ5は、スピンドル軸3に固定される。スピンドル軸3は可動体2にベアリング40を介して回転可能に支持される。スピンドル軸3はスピンドル軸回転用モータ14によりプーリ15とタイミングベルト16を介して回転する。巻線ヘッド4はスピンドル軸3と同軸に配置され、ベアリング17により非回転状態にて支持している。フライヤ5内部には複数(例えば3本)の遊星ギヤ軸18aがベアリング42を介して回転可能に軸着され、これに遊星ギヤ18、18がそれぞれビス等で固定されている。一方、フォーマベース9には、固定ギヤ19、19が可動体2と、ビス等で固定され、この固定ギヤ19に上記各遊星ギヤ18がかみ合いつつ公転することにより、スピンドル軸3が回転しても遊星ギヤ18が回転するだけで、巻線ヘッド4を回転不能に保持すると共に、巻線ヘッド4に線材Wを介して加わる横荷重を受け止めるようになっている。
【0022】
スピンドル軸3の内部にはフォーマガイド7を開閉するための開閉軸20が設けられる。開閉軸20は可動体2に固定された空圧シリンダ21によりスピンドル軸3の軸方向(厳密には軸方向とは平行な方向)に移動可能に設けられる。空圧シリンダ軸21aと開閉軸固定部材37を連結するようにアーム38が両者にまたがって固定される。開閉軸固定部材37はベアリング43を介して開閉軸20に軸着されることで、スピンドル軸3の軸方向に移動可能となる。フォーマガイド7は開閉軸20の前進により開閉軸20端部のテーパ部20aがフォーマガイド7の後端部に形成されたカムフォロワ部7c,7c(一対ある)の間に入り込んだり、ここから離脱したりすることで、フォーマガイド7をフォーマベース9の軸10を中心に開閉することができる。なお、フォーマガイド7は一対の可動部材が各中間部で前記軸10により回動可能に連結され、上記カムフォロワ部7c,7cはその軸10に関して上記極29とは反対側の端部に球状やその他の凸曲面を有するように形成されている。
【0023】
可動体2は巻線ヘッド4、フライヤ5、スピンドル軸3を保持し、ベース1にスピンドル軸3の軸方向に移動可能に設けられている。可動体2は、ベース1に固定された巻線ヘッド移動用モータ22の出力軸22aに固定されたボールねじシャフト23aが正逆回転し、ボールねじのナット部23を介して図示しないレール上を移動可能とされる。
【0024】
多極電機子保持手段6は多極電機子保持用の割出回転軸24と割出回転用モータ25で構成される。割出回転用モータ25はベース1に固定される。割出回転軸24はベース1にベアリング41を介して回転可能に軸着される。割出回転用モータ25は多極電機子を、ある極29に巻線された後に次の巻線すべき極29まで割出回転させる。
【0025】
図2(a)、(b)は巻線ヘッド4の平面図及び側面図である。巻線開始時にはフォーマガイド7は極内周側29aまで移動し、それに合わせてサイドガイド8もスプリング13により極内周側29aへ進もうとするが、サイドガイド8のストッパ部8aにより鍔30に当たるため、極内周側29aまで進めないものである。
【0026】
図3(a)、(b)は巻線ヘッド4の平面図及び側面図である。巻線がされていくと、フォーマベース9はフォーマガイド7と共に極内周側29aから離れていく。そして、ストッパ部材12がフォーマベース9に当たると、サイドガイド8はフォーマガイド7と共に離れていく。このとき、フォーマガイド7の案内面7aとサイドガイドの案内面8bは同一面にある。
【0027】
図4、5は巻線時における作動工程図である。図4(a)に示すように、サイドガイド8はストッパ部8aにより極内周側29aまで進まず、フォーマガイド7のみが極内周側29aまで進み、線材Wを極内周側29aに案内する。すなわち、この状態では線材Wはフォーマガイド7によってのみ極部29に導かれる。
【0028】
図4(b)に示すように、巻線ヘッド4が極内周側29aから離れていき、巻線がなされていく。そして、フォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30に当たるときにフォーマガイド7の案内面7aとサイドガイド8の案内面8bが一致する。すなわち、この場合、線材Wはフォーマガイド7とサイドガイド8の両方によって極29に導かれる。
【0029】
図4(c)に示すように、さらに巻線が進むと、フォーマガイド7はフォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30に当たることにより開いていく。しかし、サイドガイド8がその隙間に入り込もうとする線材をサイドガイド8の案内面8bにより、線材Wが整列巻きを可能とする適当な位置に導く。すなわち、線材Wはサイドガイド8によってのみ極29に導かれる。
【0030】
図4(d)に示すように、1層目の巻線が終わるまでは、つまり線材Wが鍔30に接するまではサイドガイド8の案内面8bが線材Wの案内をする。1層目の巻線が終わると、巻線ヘッド4は2層目を巻きながら極内周側29aへ近づき始める。
【0031】
図5(a)に示すように、2層目においても、フォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30に接触している場合は、サイドガイド8の案内面8bが線材Wを巻線すべき極29へ案内する。
【0032】
図5(b)、(c)に示すように、フォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30を離れると線材Wはフォーマガイド7の案内面7aにより巻線すべき極29へ整列巻きがなされていく。
【0033】
このように、フォーマガイドの案内面7aはフォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30に当たるまでは線材Wを極29に案内し、サイドガイド8の案内面8bはフォーマガイド7の開閉作動面7bが鍔30に当たって開く距離では、フォーマガイド7に代わって線材Wを極29に案内することになる。よって、フォーマガイド7が開いたときに生じる隙間に線材Wが入り込まずに、線材Wを正確にコントロールすることができ、鍔30の近くにおいても整列巻きが可能となる。
【0034】
次に、本発明の別の実施例を図6に示す。巻線機100は、ベース1、可動体2、スピンドル軸3、巻線ヘッド4、フライヤ5、多極電機子保持手段6で主に構成される。この実施例においては、巻線ヘッド4のサイドガイド8が、スピンドル軸3の内部を貫通した伝達棒26(軸状部材)によりスピンドル軸3の軸方向に移動可能に構成されたものである。サイドガイド8は伝達棒26に固定されている。伝達棒26はサイドガイド移動用モータ31の出力軸31aに固定されたボールねじシャフト32aが回転し、ボールねじのナット部32を介して伝達棒26を移動可能にされる。
【0035】
図7は巻線ヘッド4の断面図である。サイドガイド8はスピンドル軸3の内部を貫通した伝達棒26にスピンドル軸3方向に移動可能ではあるが、巻線ヘッド4は回転不能であるため、ベアリング33と伝達棒26に固定された伝達棒側ベアリング支持部材34a、サイドガイド側ベアリング支持部材34bによりスピンドル軸3に回転不能にされている。サイドガイド側ベアリング支持部材34bは、巻線ヘッド4内を移動可能な伝達棒26aを介してサイドガイド8にビス等で固定する。
【0036】
ここで、サイドガイド8の案内面8bとフォーマガイド7の案内面7aとの位置関係を設定することは必ずしも容易ではないが、サイドガイド8とフォーマガイド7とが互いに独立した駆動手段で移動するため、サイドガイド8の案内面8bとフォーマガイド7の案内面7aの位置関係において、諸条件にあった任意の調整をすることが容易となる。
【0037】
次に、本発明の更に別の実施例を図8に示す。巻線機100は、ベース1、可動体2、スピンドル軸3、巻線ヘッド4、フライヤ5、多極電機子保持手段6で主に構成される。この実施例においては、巻線ヘッド4のサイドガイド8が、スピンドル軸3の内部を貫通した伝達棒26によりスピンドル軸3の軸方向に移動可能に構成されたものである。さらに、フォーマガイド7の開閉は、空圧シリンダ21を用いないで、開閉軸20が開閉駆動部である開閉軸移動用モータ35を用いてスピンドル軸3方向に移動することにより、開閉軸端部のテーパ20aを用いてフォーマベース9の軸を中心に開閉する。開閉軸20は開閉軸移動用モータの出力軸35aに固定されたボールねじシャフト36aが回転し、ボールねじのナット部36を介してスピンドル軸3の軸方向に移動可能に構成される。
【0038】
したがって、フライヤ5の回転、フォーマガイド7の進退、フォーマガイド7の開閉、サイドガイド8の進退が個別に駆動されうることができる。これにより、フォーマガイド7は多極電機子28のそれぞれの極の鍔30を利用せずに開閉が可能となる。よって、鍔30がフォーマガイド7の開閉作用面7bにより曲げられることがなくなるため、多極電機子28の不良等がなくなる。さらには、フォーマガイド7の開閉作動面7bが傾斜していなくてもよいので、フォーマガイド7の巻線区間の有効範囲が増加する。
【0039】
そして、本発明の実施例4を図9に示す。この巻線機200は、ベース1、可動体202、スピンドル軸203、巻線ヘッド204、フライヤ205、多極電機子保持手段6で主に構成される。巻線ヘッド204はフォーマガイド7、サイドガイド8、フォーマベース209で主に構成される。この巻線機200は、図で示した巻線機100とほぼ同様の構造となっているが、次に説明する箇所が異なっている。
【0040】
図10はフォーマガイド7及びサイドガイド8周辺の拡大断面図である。フォーマガイド7はフォーマベース209側にリニアガイド210がビス等で固定され、そのリニアガイド210に相対応してリニアレール211がフォーマベース209にビス等で固定される。フォーマガイド7は、フォーマベース209上のリニアレール211を介して、スピンドル軸203の軸線方向と交差、本実施例では直交する方向に開閉可能に支持される。フォーマガイド7同士の間にはスプリング261等の弾性部材(付勢手段)が設けられ、フォーマガイド7同士を閉じる方向に付勢している。フライヤ205を回転させるスピンドル軸203の内部にはフォーマガイド7を開閉するための開閉軸220が設けられる。開閉軸220は可動体202に固定された(図9では図示しない部材を介して)開閉軸移動用モータ35(図9参照)を用いてスピンドル軸203方向に移動することにより、開閉軸端部のテーパ220aを用いて開閉する。開閉軸220は開閉軸移動用モータ35の出力軸35a(図13参照)に固定されたボールねじシャフト36a(図9参照)が回転し、ボールねじのナット部36(図9参照)を介してスピンドル軸203の軸方向に移動可能に構成される。
【0041】
フォーマガイド7は開閉軸220の前進により開閉軸220端部のテーパ部220aがフォーマガイド7の後端部に形成されたカムフォロワ部207c,207c(一対ある)の間に入り込んだり、ここから離脱したりすることで、フォーマガイド7、7をフォーマベース209上のリニアレール211を介して、スピンドル軸203の軸線方向と直交する方向に開閉することができる。なお、上記カムフォロワ部207c,207cは球状やその他の凸曲面を有するように形成されている。もちろん、開閉は上記のようなカム機構だけでなく、図示しないリンク機構等でもよい。
【0042】
このような構造により、フォーマガイド7はその先端に、多極電機子28方向に突出する形態、すなわちフォーマガイド7の開閉作動面7bが垂直に設けられることで、接触部7fの厚みtを薄くすることが可能となり、この厚みt分だけサイドガイド8が極29の内周方向へ挿入されればよいので、フォーマガイド7が線材Wを案内する距離が長くなり、サイドガイド8を奥深く挿入する必要がなくなる。また、線材Wの直径が変化したとしても、フォーマガイド7及びサイドガイド8が独立して移動するため容易に対応することが可能となる。
【0043】
次に図11に示すように、フライヤ205を回転させる回転軸としてのスピンドル軸203はフォーマベース209の内部で回転可能となっており、その回転によってフォーマベース209が連れ回りしないようにベアリング240等で支持されている。そして、その内部にはサイドガイド8を移動させるための伝達軸226が設けられる。伝達軸226は、サイドガイド移動部材234を連れ回り防止するためのベアリング235を介して取り付けられ、そのサイドガイド移動部材234がアーム233を介してサイドガイド8を伝達軸226の軸線方向に移動させることを可能にしている。さらに、開閉軸220が伝達軸226を貫通してその内部に設けられている。開閉軸220はその先端にテーパ部220aが設けられ、開閉軸220と連れ回りしないようにベアリング237を介して支持されている。これにより、スピンドル軸203、伝達軸226、開閉軸220が同軸となり、スピンドル軸203が小径にすることが可能となり、ひいては巻線機200自体が小型化できる。
【0044】
図9に戻り、このスピンドル軸203、伝達軸226、開閉軸220それぞれを一斉に回転させるための連結キー250が設けられ、スピンドル軸203に固定されている。そして、軸線方向への移動を許容するために、開閉軸220、伝達軸226それぞれに溝部220a、226aが設けられており、連結キー250による軸線方向への規制を解消しつつスピンドル軸203との同調回転を可能としている。また、可動体202はスピンドル軸203が小径化された分小型化されており、スピンドル軸203を回転させるスピンドル軸回転用モータ14も小型化することができる。
【0045】
そして、この巻線機200の作動工程について、図9〜11を用いて説明する。ここで、多極電機子28に接近する方向を前進方向とし、離間する方向を後退方向と定義する。まず、フォーマベース209が前進すると、フォーマガイド7の接触部7fが鍔30に接触しないように、開閉軸220が前進し、リニアガイド210がフォーマベース209のリニアレール211に沿ってフォーマガイド7、7が離間する方向に移動する。この際、サイドガイド8は任意の場所、この実施例ではフォーマガイド7の接触部7fの厚みt分だけ極29に重なるように配置される。
【0046】
次に、多極電機子28の最奥にフォーマガイド7、7が移動し、極29に接近、接触すると、スピンドル軸203が回転によりフライヤ205が回転し、線材Wが極29に巻きつけられ始める。1層目の巻線は極29の内周側から外周側へ移動するように、フォーマベース209が後退移動する。そして、フォーマガイド7の接触部7fが鍔30と接触しないために、開閉軸220が前進しテーパ部220aがフォーマガイド7のカムフォロワ部207c、207cに接触して、フォーマガイド7,7同士を離間させる。とほぼ同時に、線材Wがフォーマガイド7の案内面7aから、サイドガイドの案内面8bによってガイドされて巻線が行われる。
【0047】
1層目の巻線が終了すると、2層目の巻線が引き続いて行われる。この実施例では、線材Wは極29の外周側から内周側に向けて巻き付けられる。この2層目は、1層目に行った工程を逆に行うものである。説明すると、線材Wがサイドガイド8によって1層目に巻き付けられた線材Wの上に巻き付けられ、その後フォーマガイド7の接触部7fが1層目の線材Wの上に線材Wの径より小さい隙間を残す程度に接近しつつ、フォーマガイド7によって線材Wが案内されることで巻線されていく。3層目以降も同様に巻線が行われ、所定の巻き数に達したら巻線が終了し、フォーマベース9が後退する。同様に、他の極29にも巻線がなされ、多極電機子28のすべての極29に巻線が施される。
【0048】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、当業者が有する知識に基づく改良を適宣付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1としての巻線機の全体図。
【図2】 その巻線機の巻線ヘッドの平面図及び側面図。
【図3】 図2に続く巻線ヘッドの作用を示す平面図及び側面図。
【図4】 その巻線機の巻線ヘッドの巻線工程を表す図。
【図5】 図4に続く巻線工程を表す図。
【図6】 本発明の実施例2としての巻線機の全体図。
【図7】 その巻線機の巻線ヘッドの平面図。
【図8】 本発明の実施例3としての巻線機の全体図。
【図9】本発明の実施例4としての巻線機の全体図。
【図10】図9の巻線機の拡大正面断面図。
【図11】図9の巻線機の拡大平面断面図。
【図12】 従来の巻線機の巻線ヘッドの側面図。
【図13】 その巻線ヘッドの平面図。
【図14】 従来の巻線機の巻線ヘッドの巻線工程を表す図。
【図15】 図14に続く巻線工程を表す図。
【符号の説明】
3 スピンドル軸
4 巻線ヘッド
5 フライヤ
7 フォーマガイド
7a フォーマガイドの案内面
7b フォーマガイドの開閉作用面
8 サイドガイド
8a サイドガイドのストッパ部
8b サイドガイドの案内面
9 フォーマベース
12 ストッパ部材
26 伝達軸
29b 極外周側
30 鍔
31 サイドガイド移動用モータ
35 開閉軸用モータ
100 巻線機
200 巻線機
203 スピンドル軸
209 フォーマベース
210 リニアガイド
211 リニアレール
220 開閉軸
226 伝達軸
W 線材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a winding machine for winding a coil forming wire around a multipole armature.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a winding machine is widely used to wind a wire for forming a coil around a pole of a multipole armature. In order to improve the performance with a limited size of the armature such as a motor, the winding machine is required how many windings can be made in the limited winding space of the multi-pole armature. The For this purpose, so-called aligned winding, in which the wires adjacent to the pole are aligned and wound without any gap, is effective.
[0003]
For this purpose, as shown in FIG. 12, in the flyer-type winding machine 50, the pole on which the former guide 7 is wound is sandwiched from above and below the multi-pole armature 28 whose position is fixed. As shown in FIG. 13, the wire former W drawn from the winding nozzle is poled by rotating a flyer 5 (see FIG. 12) that covers the left and right poles 29 adjacent to each other, not shown, and holds the winding nozzle. 29.
[0004]
The reason why the pole 29 wound by the former guide 7 is sandwiched from above and below is that when the interval between the adjacent poles 29 is narrow, the conventional inner block 29a (not shown) having a concave center is up to the pole inner peripheral side 29a. It is because it cannot enter. By providing the former guide 7 in the vertical direction, the former guide 7 does not interfere with the adjacent pole 29 on the pole inner peripheral side 29a.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the former guide 7, there is a portion where alignment winding is difficult with respect to the pole 29 to be wound. First, the former guide 7 sandwiches the pole 29 to be wound of the multipole armature 28, and is disposed so that there is no gap between the pole 29 and the former guide 7 (FIG. 14A). The wire W drawn from the flyer 5 passes (slids) through the guide surface 7a of the former guide 7 and is wound around the pole 29 to be wound, and the entire winding head 4 is the axis of the spindle shaft 3 which is the rotation axis of the flyer 5. Aligned winding is done by moving in the direction. As the winding is performed, the opening / closing action surface 7b of the former guide comes into contact with the flange 30 at the outermost peripheral portion of the multipole armature 28 (FIG. 14B). Then, the former guide 7 opens around the axis 10 of the former base 9. The former guide 7 is wound while being opened (FIG. 14C), and when the wire W is in contact with the flange 30, the first layer winding is finished (FIG. 14D). After that, the second layer is wound by moving the former guide 7 in the direction opposite to the winding of the first layer (FIG. 15A). As the opening / closing action surface 7b of the former guide 7 moves away (advances) from the flange 30, the former guide 7 is closed and the second layer is wound while pressing on the first layer coil (FIG. 15 (b)). ), FIG. 15 (c)). When the former guide 7 moves to the pole inner peripheral side 29a, the former guide 7 moves in the opposite direction and the third layer is wound, and the fourth layer and the like are wound as necessary.
[0006]
Here, as shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d), the opening / closing action surface 7 b of the former guide hits the flange 30, so that the former guide 7 and the multipolar armature 28 are started from the moment when the former guide 7 is opened. Since a gap larger than the wire diameter of the wire W is generated between the wires W, the wire W jumps into the gap, and it becomes impossible to control the portion where the wire W is originally intended to be wound. That is, when the former guide 7 is open, it is not guided by the guide surface 7a of the former guide 7, so that a dead space D in which the winding of the wire W cannot be controlled occurs on the pole outer peripheral side 29b, making it difficult to achieve ideal aligned winding. It becomes.
[0007]
An object of the present invention is to provide a winding machine that enables aligned winding even on the pole outer periphery side.
[0008]
[Means, functions and effects for solving the problems]
In order to solve the above problems, the winding machine of the present invention Configuration Is
Of the multi-pole armature to be wound Around the pole Around the axis of rotation While turning For coil formation A flyer that feeds the wire, Said The pole From top to bottom The above While moving in the axial direction of the rotating shaft, The wire drawn out from the flyer Said With a pair of former guides to guide the poles Roll In the wire machine,
Said Arranged in the vicinity of the pole and the former guide, The axis of the rotating shaft on the outer circumference side of at least the entire winding width of the pole A side guide that can move in the direction
That Polar outer side The pair of former guides move in the axial direction of the rotating shaft and open apart from each other in the vertical direction, thereby entering a gap formed between the former guide and the pole. Wire The above Side guide replaces former guide Guide to the pole It is characterized by that.
[0009]
The side guide is attached to the former base to which the former guide is attached via a slide mechanism in the direction of the flyer's rotation axis, and is configured to move within the movement range in the direction of the flyer's rotation axis. And
That is, the former guide and the side guide are normally movable relative to each other, but can move integrally with each other in a specific region. More specifically, in the entire winding width (width from the inner circumference end to the outer circumference end) including the base end side (pole inner circumference side) of the pole to be wound and the tip end side (pole outer circumference side) of the pole. In the process of winding from the pole outer circumference side to the pole inner circumference side, the side guide is held fixed at the pole outer circumference side, while only the former guide is advanced from the pole outer circumference side to the pole inner circumference side (side guide). Winding progresses while guiding the wire. Even in the process in which the former guide is retracted from the pole inner circumference side to the pole outer circumference side, the former guide guides the wire rod, winding is performed, and the former guide approaches the side guide. Therefore, when the former guide enters the predetermined area on the extreme outer circumference side, the former guide guide After that, the former guide and the side guide are both retreated (for example, synchronized with each other or integrally retreated), and the region on the extreme outer peripheral side is wound. At this time, the side guide replaces the former guide even if the former guide opens and closes with respect to the end of the pole and a gap is generated between the former guide and the winding of the pole, making it impossible to control the wire rod. The wire is guided in the end region on the pole outer periphery side. Former guides are usually opened once when the tip of a pole (generally with a flange) is crossed over from the outside to the inside. As a form that does not interfere with the end portion), a predetermined amount of light enters the pole, and movement of a distance necessary for the wire guide in the winding on the pole outer peripheral side is secured with respect to the pole outer peripheral end portion. In addition, it is possible to adopt a structure in which the side guide and the former guide move together within the allowable movement range of the side guide.
[0010]
In such a configuration, the side guide guides the winding after the former guide is opened. Therefore, even if a gap larger than the wire diameter of the winding occurs between the former guide and the multipole armature, it also occurs. After that, the wire can be controlled to the part that is originally intended to be wound.
[0011]
The side guide is attached to the former base to which the former guide is attached via a slide mechanism in the direction of the rotary shaft of the flyer, and is driven via a transmission rod penetrating the rotary shaft of the flyer. It is characterized by comprising an independent moving means different from that of the flyer so that it can move in the direction of the rotation axis of the flyer.
[0012]
In this case, since the positional relationship between the guide surface of the side guide and the guide surface of the former guide is not fixed to the dimensions of each component, it can be made the same surface or be slightly displaced. It is also possible to change the positional relationship between the first layer and the second layer, or to change the positional relationship at each pole of the multipole armature. That is, any adjustment that meets the conditions of the positional relationship between the former guide and the side guide can be easily performed, so that the wire can be guided to a more desirable position.
[0013]
In addition, the opening / closing mechanism of the former guide is driven through an opening / closing shaft penetrating the center of the rotary shaft of the flyer, and is provided with an opening / closing drive section that can be freely opened and closed and finely adjusted in opening / closing amount.
[0014]
In this case, the former guide was opened and closed when the opening / closing action surface of the former guide hits the hook, but can be arbitrarily opened and closed by the opening / closing drive unit, so that the hook does not hit the opening / closing action surface of the former guide. As a result, the hook is not bent by the opening / closing action surface of the former guide, so that the hook is not bent and the multi-pole armature is not defective. In addition, since the opening / closing amount of the former guide can be arbitrarily set, when winding the second layer or more, it is possible to wind with leaving a gap smaller than the diameter of the wire without contacting the already wound wire. Therefore, winding can be performed without damaging the insulating coating of the wire.
[0015]
Furthermore, the former guide is provided with a guide portion for opening and closing in a direction crossing the axial direction of the rotating shaft on the side opposite to the side for guiding the wire.
Corresponding to the guide portion, a rail portion for guiding the guide portion is provided on the former base.
[0016]
When the former guide is opened and closed in a direction intersecting with the axis direction of the rotation axis, and further in a direction perpendicular to the axis direction, the thickness of the contact portion of the former guide contacting the pole can be made thinner. This makes it possible for the former guide to guide the wire to the outer periphery of the pole, thereby increasing the winding distance for winding the wire around the pole by the former guide and conversely winding the wire around the pole by the side guide. The line distance will be reduced. For this reason, it is not necessary to insert the side guides deep inside the poles, the side guides do not contact the adjacent poles, and it is possible to wind even a multi-pole armature in which the distance between the adjacent poles is narrow. Further, the former guide can always be wound in the same form regardless of the thickness of the pole. That is, since the former guide does not tilt and the winding state does not change, the variation in products is greatly reduced.
[0017]
Next, the transmission shaft as the transmission rod is provided penetrating in the axial direction with respect to the rotation shaft,
Further, the open / close shaft is provided so as to penetrate the transmission shaft in the axial direction thereof.
[0018]
Thereby, the rotating shaft, the transmission shaft, and the opening / closing shaft are arranged concentrically, that is, provided as a triple structure. As a result, the diameter of the rotating shaft provided on the outermost side can be reduced, the output of the rotating shaft rotating motor can be reduced, and the winding machine itself can be reduced in size.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.
FIG. 1 is a side view of a winding machine 100 of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the winding head 4. The winding machine 100 is mainly composed of a base 1, a movable body 2, a spindle shaft 3, a winding head 4, a flyer 5, and a multipole armature holding means 6. The winding head 4 is mainly composed of a former guide 7, a side guide 8 and a former base 9. The former guide 7 is supported so as to be openable and closable around the axis 10 of the former base 9. An elastic member (urging means) such as a spring 11 is provided between the former guide 7 and the former base 9 to urge the former guide 7 in the closing direction. However, in this example, it has enough force to close.
[0020]
The side guide 8 is provided on the former base 9 so as to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3 that is the rotation shaft of the flyer 5. An elastic member (biasing means) such as a spring 13 is provided between the side guide 8 and the former base 9 and is pressed against the flange 30 of the multipole armature by the stopper portion 8a of the side guide 8 at the start of winding. The stopper member 12 attached to the side guide 8 is arranged coaxially with the spring 13, and the winding head 4 is wound on the pole outer peripheral side 29b (see FIGS. 4 and 5) of the multipole armature during winding. The former guide 7 is provided to move together.
[0021]
The flyer 5 includes a wire feeding reel 5a for feeding the wire W. The flyer 5 is fixed to the spindle shaft 3. The spindle shaft 3 is rotatably supported by the movable body 2 via a bearing 40. The spindle shaft 3 is rotated via a pulley 15 and a timing belt 16 by a spindle shaft rotating motor 14. The winding head 4 is disposed coaxially with the spindle shaft 3 and is supported by a bearing 17 in a non-rotating state. A plurality of (for example, three) planetary gear shafts 18a are rotatably mounted on the flyer 5 via bearings 42, and the planetary gears 18 and 18 are respectively fixed to the flyer 5 with screws or the like. On the other hand, fixed gears 19, 19 are fixed to the former base 9 with the movable body 2 by screws or the like, and the planetary gears 18 revolve while engaging with the fixed gear 19, whereby the spindle shaft 3 rotates. However, the winding head 4 is held unrotatable only by the planetary gear 18 rotating, and the lateral load applied to the winding head 4 via the wire W is received.
[0022]
An opening / closing shaft 20 for opening / closing the former guide 7 is provided inside the spindle shaft 3. The opening / closing shaft 20 is provided so as to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3 (strictly, in a direction parallel to the axial direction) by a pneumatic cylinder 21 fixed to the movable body 2. An arm 38 is fixed over both of the pneumatic cylinder shaft 21a and the opening / closing shaft fixing member 37 so as to connect them. The opening / closing shaft fixing member 37 is attached to the opening / closing shaft 20 via a bearing 43, so that it can move in the axial direction of the spindle shaft 3. As the opening / closing shaft 20 advances, the taper portion 20a at the end of the opening / closing shaft 20 enters or leaves between the cam follower portions 7c, 7c (a pair) formed at the rear end of the former guide 7 as the opening / closing shaft 20 advances. As a result, the former guide 7 can be opened and closed around the axis 10 of the former base 9. In the former guide 7, a pair of movable members are rotatably connected to each other by the shaft 10 at each intermediate portion, and the cam follower portions 7c and 7c are formed in a spherical shape at the end opposite to the pole 29 with respect to the shaft 10. It is formed to have other convex curved surfaces.
[0023]
The movable body 2 holds the winding head 4, the flyer 5, and the spindle shaft 3, and is provided on the base 1 so as to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3. In the movable body 2, a ball screw shaft 23a fixed to the output shaft 22a of the winding head moving motor 22 fixed to the base 1 rotates forward and backward, and on a rail (not shown) via a nut portion 23 of the ball screw. It can be moved.
[0024]
The multipole armature holding means 6 includes an indexing rotary shaft 24 for holding the multipole armature and an indexing rotary motor 25. The indexing rotation motor 25 is fixed to the base 1. The indexing rotary shaft 24 is rotatably attached to the base 1 via a bearing 41. The index rotation motor 25 causes the multipole armature to be indexed and rotated to a pole 29 to be wound next after being wound around a certain pole 29.
[0025]
2A and 2B are a plan view and a side view of the winding head 4, respectively. At the start of winding, the former guide 7 moves to the pole inner peripheral side 29a, and the side guide 8 tries to advance to the pole inner peripheral side 29a by the spring 13 in accordance with the movement, but hits the flange 30 by the stopper portion 8a of the side guide 8. Therefore, it cannot proceed to the pole inner peripheral side 29a.
[0026]
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a side view of the winding head 4. As winding is performed, the former base 9 moves away from the pole inner peripheral side 29 a together with the former guide 7. When the stopper member 12 hits the former base 9, the side guide 8 moves away together with the former guide 7. At this time, the guide surface 7a of the former guide 7 and the guide surface 8b of the side guide are in the same plane.
[0027]
4 and 5 are operation process diagrams during winding. As shown in FIG. 4A, the side guide 8 does not advance to the pole inner peripheral side 29a by the stopper portion 8a, only the former guide 7 advances to the pole inner peripheral side 29a, and guides the wire W to the pole inner peripheral side 29a. To do. That is, in this state, the wire W is guided to the pole portion 29 only by the former guide 7.
[0028]
As shown in FIG. 4B, the winding head 4 moves away from the pole inner peripheral side 29a, and winding is performed. The guide surface 7a of the former guide 7 and the guide surface 8b of the side guide 8 coincide with each other when the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 hits the flange 30. That is, in this case, the wire W is guided to the pole 29 by both the former guide 7 and the side guide 8.
[0029]
As shown in FIG. 4C, when the winding is further advanced, the former guide 7 is opened by the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 hitting the flange 30. However, the wire rod that the side guide 8 tries to enter into the gap is guided to an appropriate position by which the wire rod W can be aligned and wound by the guide surface 8 b of the side guide 8. That is, the wire W is guided to the pole 29 only by the side guide 8.
[0030]
As shown in FIG. 4 (d), the guide surface 8 b of the side guide 8 guides the wire W until the winding of the first layer is completed, that is, until the wire W comes into contact with the flange 30. When the winding of the first layer is finished, the winding head 4 starts to approach the pole inner peripheral side 29a while winding the second layer.
[0031]
As shown in FIG. 5A, also in the second layer, when the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 is in contact with the flange 30, the guide surface 8b of the side guide 8 should wind the wire W. Guide to pole 29.
[0032]
As shown in FIGS. 5B and 5C, when the opening / closing operation surface 7 b of the former guide 7 leaves the flange 30, the wire W is aligned and wound around the pole 29 to be wound by the guide surface 7 a of the former guide 7. To go.
[0033]
Thus, the guide surface 7a of the former guide guides the wire W to the pole 29 until the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 hits the flange 30, and the guide surface 8b of the side guide 8 is the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7. At the distance that is opened by hitting the heel 30, the wire W is guided to the pole 29 instead of the former guide 7. Therefore, the wire W can be accurately controlled without entering the gap generated when the former guide 7 is opened, and aligned winding can be performed in the vicinity of the flange 30.
[0034]
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. The winding machine 100 is mainly composed of a base 1, a movable body 2, a spindle shaft 3, a winding head 4, a flyer 5, and a multipole armature holding means 6. In this embodiment, the side guide 8 of the winding head 4 is configured to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3 by a transmission rod 26 (shaft-like member) penetrating the inside of the spindle shaft 3. The side guide 8 is fixed to the transmission rod 26. A ball screw shaft 32 a fixed to the output shaft 31 a of the side guide moving motor 31 rotates in the transmission rod 26, and the transmission rod 26 can be moved through the nut portion 32 of the ball screw.
[0035]
FIG. 7 is a sectional view of the winding head 4. The side guide 8 is movable in the direction of the spindle shaft 3 by the transmission rod 26 penetrating the inside of the spindle shaft 3, but the winding head 4 is not rotatable, and therefore the transmission rod fixed to the bearing 33 and the transmission rod 26. The spindle shaft 3 is made unrotatable by the side bearing support member 34a and the side guide side bearing support member 34b. The side guide side bearing support member 34b is fixed to the side guide 8 with a screw or the like via a transmission rod 26a movable in the winding head 4.
[0036]
Here, although it is not always easy to set the positional relationship between the guide surface 8b of the side guide 8 and the guide surface 7a of the former guide 7, the side guide 8 and the former guide 7 move by mutually independent drive means. For this reason, in the positional relationship between the guide surface 8b of the side guide 8 and the guide surface 7a of the former guide 7, it becomes easy to make arbitrary adjustments that meet various conditions.
[0037]
Next, still another embodiment of the present invention is shown in FIG. The winding machine 100 is mainly composed of a base 1, a movable body 2, a spindle shaft 3, a winding head 4, a flyer 5, and a multipole armature holding means 6. In this embodiment, the side guide 8 of the winding head 4 is configured to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3 by a transmission rod 26 penetrating the inside of the spindle shaft 3. Further, the opening and closing of the former guide 7 is not performed by using the pneumatic cylinder 21 but by moving the opening and closing shaft 20 in the direction of the spindle shaft 3 using the opening and closing shaft moving motor 35 which is an opening and closing drive unit. The former 20 is opened and closed around the axis of the former base 9. The opening / closing shaft 20 is configured to be movable in the axial direction of the spindle shaft 3 via the ball screw nut portion 36 by rotation of a ball screw shaft 36a fixed to the output shaft 35a of the opening / closing shaft moving motor.
[0038]
Therefore, the rotation of the flyer 5, the advance / retreat of the former guide 7, the opening / closing of the former guide 7, and the advance / retreat of the side guide 8 can be driven individually. As a result, the former guide 7 can be opened and closed without using the poles 30 of each pole of the multi-pole armature 28. Therefore, since the flange 30 is not bent by the opening / closing action surface 7b of the former guide 7, the defect of the multipole armature 28 is eliminated. Furthermore, since the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 does not have to be inclined, the effective range of the winding section of the former guide 7 increases.
[0039]
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. The winding machine 200 is mainly composed of a base 1, a movable body 202, a spindle shaft 203, a winding head 204, a flyer 205, and multipole armature holding means 6. The winding head 204 is mainly composed of a former guide 7, a side guide 8, and a former base 209. This winding machine 200 has substantially the same structure as the winding machine 100 shown in the figure, but the points described below are different.
[0040]
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view around the former guide 7 and the side guide 8. In the former guide 7, the linear guide 210 is fixed to the former base 209 side with screws or the like, and the linear rail 211 corresponding to the linear guide 210 is fixed to the former base 209 with screws or the like. The former guide 7 is supported via a linear rail 211 on the former base 209 so as to be openable and closable in a direction that intersects the axis direction of the spindle shaft 203 and is orthogonal to the present embodiment. An elastic member (biasing means) such as a spring 261 is provided between the former guides 7 and biases the former guides 7 in a closing direction. An open / close shaft 220 for opening / closing the former guide 7 is provided inside the spindle shaft 203 for rotating the flyer 205. The opening / closing shaft 220 is moved in the direction of the spindle shaft 203 by using an opening / closing shaft moving motor 35 (see FIG. 9) fixed to the movable body 202 (via a member not shown in FIG. 9), thereby opening and closing the opening / closing shaft end. The taper 220a is opened and closed. The open / close shaft 220 is rotated by a ball screw shaft 36a (see FIG. 9) fixed to the output shaft 35a (see FIG. 13) of the open / close shaft moving motor 35 via a nut portion 36 (see FIG. 9) of the ball screw. It is configured to be movable in the axial direction of the spindle shaft 203.
[0041]
As the opening / closing shaft 220 advances, the taper portion 220a at the end of the opening / closing shaft 220 enters or leaves the cam follower portions 207c, 207c (a pair) formed at the rear end portion of the former guide 7 as the opening / closing shaft 220 advances. As a result, the former guides 7 and 7 can be opened and closed in a direction orthogonal to the axial direction of the spindle shaft 203 via the linear rail 211 on the former base 209. The cam follower portions 207c and 207c are formed to have a spherical shape or other convex curved surface. Of course, not only the cam mechanism as described above but also a link mechanism (not shown) may be used for opening and closing.
[0042]
With such a structure, the former guide 7 is provided with a form protruding in the direction of the multipole armature 28 at the tip, that is, the opening / closing operation surface 7b of the former guide 7 is provided vertically, so that the thickness t of the contact portion 7f is reduced. Since the side guide 8 only needs to be inserted in the inner circumferential direction of the pole 29 by the thickness t, the distance that the former guide 7 guides the wire W is increased, and the side guide 8 is inserted deeply. There is no need. Further, even if the diameter of the wire W changes, the former guide 7 and the side guide 8 move independently, so that it is possible to easily cope with it.
[0043]
Next, as shown in FIG. 11, a spindle shaft 203 as a rotating shaft for rotating the flyer 205 is rotatable inside the former base 209, and a bearing 240 or the like is prevented so that the former base 209 is not rotated by the rotation. It is supported by. And the transmission shaft 226 for moving the side guide 8 is provided in the inside. The transmission shaft 226 is attached via a bearing 235 for preventing the side guide moving member 234 from being rotated, and the side guide moving member 234 moves the side guide 8 in the axial direction of the transmission shaft 226 via the arm 233. Making it possible. Further, an opening / closing shaft 220 passes through the transmission shaft 226 and is provided therein. The opening / closing shaft 220 is provided with a tapered portion 220 a at the tip thereof, and is supported via a bearing 237 so as not to rotate with the opening / closing shaft 220. As a result, the spindle shaft 203, the transmission shaft 226, and the opening / closing shaft 220 are coaxial, so that the spindle shaft 203 can be reduced in diameter, and the winding machine 200 itself can be downsized.
[0044]
Returning to FIG. 9, a connection key 250 for rotating the spindle shaft 203, the transmission shaft 226, and the opening / closing shaft 220 at the same time is provided and fixed to the spindle shaft 203. In order to allow movement in the axial direction, grooves 220a and 226a are provided in the opening / closing shaft 220 and the transmission shaft 226, respectively. Synchronous rotation is possible. Further, the movable body 202 is reduced in size by the reduction in the diameter of the spindle shaft 203, and the spindle shaft rotating motor 14 that rotates the spindle shaft 203 can also be reduced in size.
[0045]
And the operation | movement process of this winding machine 200 is demonstrated using FIGS. Here, a direction approaching the multipolar armature 28 is defined as a forward direction, and a direction away from the multipole armature 28 is defined as a backward direction. First, when the former base 209 advances, the opening / closing shaft 220 advances so that the contact portion 7f of the former guide 7 does not contact the flange 30, and the linear guide 210 moves along the linear rail 211 of the former base 209. 7 moves away. At this time, the side guide 8 is arranged at an arbitrary position, in this embodiment, so as to overlap the pole 29 by the thickness t of the contact portion 7 f of the former guide 7.
[0046]
Next, when the former guides 7 and 7 are moved to the innermost part of the multipole armature 28 and approach or come into contact with the pole 29, the flyer 205 is rotated by the rotation of the spindle shaft 203, and the wire W is wound around the pole 29. start. The former base 209 moves backward so that the first-layer winding moves from the inner circumference side to the outer circumference side of the pole 29. Since the contact portion 7f of the former guide 7 does not come into contact with the flange 30, the opening / closing shaft 220 advances, the tapered portion 220a contacts the cam follower portions 207c and 207c of the former guide 7, and the former guides 7 and 7 are separated from each other. Let At substantially the same time, the wire W is guided from the guide surface 7a of the former guide 7 by the guide surface 8b of the side guide, and winding is performed.
[0047]
When the first layer winding is completed, the second layer winding is performed continuously. In this embodiment, the wire W is wound from the outer peripheral side of the pole 29 toward the inner peripheral side. In the second layer, the process performed in the first layer is reversed. To explain, the wire W is wound on the wire W wound on the first layer by the side guide 8, and then the contact portion 7 f of the former guide 7 is a gap smaller than the diameter of the wire W on the first layer of wire W. As the wire guide W is guided by the former guide 7, the wire W is wound. In the third and subsequent layers, the winding is performed in the same manner. When the predetermined number of turns is reached, the winding is finished and the former base 9 is retracted. Similarly, the other poles 29 are wound, and all the poles 29 of the multipole armature 28 are wound.
[0048]
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and an improvement based on knowledge possessed by those skilled in the art is appropriately added without departing from the scope described in each claim. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a winding machine as Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a plan view and a side view of a winding head of the winding machine.
3A and 3B are a plan view and a side view showing the operation of the winding head following FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a winding process of a winding head of the winding machine.
FIG. 5 is a diagram illustrating a winding process subsequent to FIG. 4;
FIG. 6 is an overall view of a winding machine as Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a winding head of the winding machine.
FIG. 8 is an overall view of a winding machine as Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is an overall view of a winding machine as Embodiment 4 of the present invention.
10 is an enlarged front sectional view of the winding machine of FIG. 9;
11 is an enlarged plan sectional view of the winding machine of FIG. 9;
FIG. 12 is a side view of a winding head of a conventional winding machine.
FIG. 13 is a plan view of the winding head.
FIG. 14 is a diagram showing a winding process of a winding head of a conventional winding machine.
FIG. 15 is a diagram illustrating a winding process subsequent to FIG. 14;
[Explanation of symbols]
3 Spindle shaft
4 Winding head
5 Flyers
7 Former Guide
7a Former guide guide
7b Opening and closing action surface of former guide
8 Side guide
8a Stopper part of side guide
8b Side guide surface
9 Forma base
12 Stopper member
26 Transmission shaft
29b Extreme outer peripheral side
30 鍔
31 Side guide moving motor
35 Opening and closing shaft motor
100 winding machine
200 Winding machine
203 Spindle shaft
209 Former base
210 Linear guide
211 linear rail
220 Open / close shaft
226 Transmission shaft
W wire rod

Claims (6)

巻線すべき多極電機子の極の周囲を回転軸周りで旋回しながらコイル形成用の線材を繰り出すフライヤと、前記極を上下方向から挟み込んで前記回転軸の軸線方向に移動しながら前記フライヤから繰り出される前記線材を前記極へ案内する一対のフォーマガイドとを備えた巻線機において、
前記極及び前記フォーマガイドの近傍に配置されて、少なくとも前記極の全巻幅のうち極外周側で前記回転軸の軸線方向に移動可能なサイドガイドが備えられ、
その極外周側において、一対の前記フォーマガイドが前記回転軸の軸線方向に移動しながら上下方向に互いに離間して開くことにより、前記フォーマガイドと前記極との間に形成される隙間に入り込もうとする線材を、前記サイドガイドが前記フォーマガイドに代わって前記極に案内することを特徴とする巻線機。
A flyer for feeding the wire for the coil form while swirling around the poles of the multipolar armature to be winding around the rotary shaft, wherein while moving in the axial direction of the rotary shaft by sandwiching the poles in the vertical direction fryer In a winding machine comprising a pair of former guides for guiding the wire drawn from the pole to the pole,
A side guide that is disposed in the vicinity of the pole and the former guide and that is movable in the axial direction of the rotating shaft on the pole outer periphery side of at least the entire winding width of the pole is provided,
On the outer periphery side of the pole , the pair of former guides are moved apart in the vertical direction while moving in the axial direction of the rotating shaft, so as to enter a gap formed between the former guide and the pole. The winding machine , wherein the side guide guides the wire to the pole instead of the former guide.
前記極の全巻幅のうち極内周側において、前記フォーマガイドが前記回転軸の軸線方向に移動する間、前記サイドガイドは極外周側に位置保持されて、前記フォーマガイドが前記線材を前記極に案内する請求項1記載の巻線機。While the former guide moves in the axial direction of the rotary shaft on the inner circumference side of the entire winding width of the pole, the side guide is held in the pole outer circumference side, and the former guide holds the wire rod on the pole side. The winding machine according to claim 1, wherein 前記サイドガイドは、前記フォーマガイドの先端部よりも極外周側に位置し、かつ前記フォーマガイドが前記回転軸の軸線方向へ移動する範囲内において前記フォーマガイドと同じ向きに移動可能である請求項1又は2記載の巻線機。The side guide is located on the outermost peripheral side with respect to the front end portion of the former guide, and is movable in the same direction as the former guide within a range in which the former guide moves in the axial direction of the rotation shaft. The winding machine according to 1 or 2. 前記フォーマガイドが極外周側と極内周側との間を移動する際、前記回転軸の軸線を通る断面において、前記サイドガイドの案内面は、前記フォーマガイドの案内面に一致する形態で同じ向きに移動可能である請求項3記載の巻線機。When the former guide moves between the pole outer circumference side and the pole inner circumference side, the guide surface of the side guide is the same as the guide surface of the former guide in a cross section passing through the axis of the rotating shaft. The winding machine according to claim 3, wherein the winding machine is movable in a direction . 前記サイドガイドは、前記フォーマガイドを支持して前記回転軸の軸線方向へ移動可能なフォーマベースに取り付けられ、そのフォーマベースの移動に追従して前記フォーマガイドの移動範囲内で前記回転軸の軸線方向へ移動する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の巻線機。The side guide is attached to a former base that supports the former guide and is movable in the axial direction of the rotating shaft, and follows the movement of the former base to move the axis of the rotating shaft within the moving range of the former guide. The winding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the winding machine moves in a direction . 前記サイドガイドは、前記フォーマガイドを支持して前記回転軸の軸線方向へ移動可能なフォーマベースに前記回転軸を軸線方向に貫通した伝達軸を介して取り付けられ、そのフォーマベースの移動とは独立して前記フォーマガイドの移動範囲内で前記回転軸の軸線方向へ移動する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の巻線機。The side guide is attached to a former base that supports the former guide and is movable in the axial direction of the rotating shaft via a transmission shaft that penetrates the rotating shaft in the axial direction, and is independent of the movement of the former base. The winding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the winding machine moves in an axial direction of the rotary shaft within a moving range of the former guide .
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