繞線機以及繞線方法

2023-07-30 00:51:16 2

專利名稱：繞線機以及繞線方法
技術領域：
本發明主要涉及用於在多極電樞上纏繞形成線圈用的線材的繞線機以及繞線方法。
背景技術：
以往，為了在多極電樞的磁極上纏繞形成線圈用的線材，廣泛地使用具有飛叉的飛叉式繞線機，該飛叉一邊在磁極的周圍轉動一邊導出線材，並對該磁極纏繞線材。並且， 為了以電機等電樞的有限的大小實現更好的性能，因此要求繞線機在多極電樞的有限的繞線空間內如何能夠進行更多的繞線。對此，有效的辦法是，將相鄰的線材彼此沒有間隙地對磁極進行整齊纏繞，即所謂的整齊纏繞。因此，已知有以下的飛叉式繞線機，其包括一對中央繞線模，它們相對於固定了位置的多極電樞，從多極電樞的軸向夾住進行繞線的磁極；移動機構，其使上述一對中央繞線模在多極電樞的軸向上移動，以使它們相互遠離、接近；邊側繞線模，其將與進行繞線的磁極相鄰的磁極覆蓋(例如參照專利文獻1)。S卩，在該飛叉式繞線機中，配置成中央繞線模夾住多極電樞中應進行繞線的磁極，使得該磁極與中央繞線模之間沒有間隙，從飛叉導出的線材在中央繞線模的引導面上滑動，並從其頂端被引導至應進行繞線的磁極。並且，使一邊轉動一邊導出線材的飛叉在其旋轉軸方向上移動，從而進行整齊纏繞。在此，當中央繞線模的頂端接近磁極的情況下，隨著繞線的進行，中央繞線模的頂端會與位於多極電樞的最外周部的凸緣部接觸。於是藉助移動機構，擴大一對中央繞線模相互的間隔，使其頂端位於凸緣部的外側，並在該狀態下繼續進行繞線。並且，當線材與凸緣部接觸時，第一層繞線結束。然後，第二層是通過使中央繞線模向與第一層繞線相反的方向移動來進行繞線。中央繞線模一邊引導線材一邊遠離凸緣部，從而在第一層線圈的上面進行第二層繞線，當中央繞線模移動到磁極內周側時，通過將其移動方向反轉從而進行第三層繞線，且根據需要同樣地進行第四層等多層繞線。專利文獻1 日本特開平10-257724號公報如上所述，繞線機的中央繞線模在控制將線材纏繞在磁極的何處這一點上非常重要，在磁極數量是4至6個這樣比較少的多極電樞的情況下，能夠充分地進行整齊纏繞。但是，在磁極數量是12個、18個或者超過該數量的多極電樞的情況下，即使具有中央繞線模， 有時也難以對應進行繞線的磁極進行整齊纏繞。S卩，通過從多極電樞的軸向夾持磁極的中央繞線模而被引導到該磁極的線材，會被邊側繞線模向多極電樞的徑向外側拉伸。但是，在磁極數量是12個、18個或者超過該數量的多極電樞的情況下，一個磁極和與之相鄰的磁極所形成的角度變小，從多極電樞的軸向夾住進行繞線的磁極的中央繞線模與覆蓋相鄰的左右磁極的邊側繞線模之間的高低差變得較大。因此，從飛叉導出並被中央繞線模引導到該磁極而在多極電樞的周向上延伸的線材與被邊側繞線模拉伸而向多極電樞的徑向外側延伸的線材所形成的角度也變大。另一方面，為了避免中央繞線模的頂端與凸緣部接觸，從一對中央繞線模擴大相互的間隔的瞬間開始，在中央繞線模的頂端與正在繞線的磁極之間產生間隙。於是被邊側繞線模向徑向外側拉伸的線材有可能會進入到中央繞線模的頂端與磁極之間的間隙中，而不能再將線材在本來想繞線的部分進行繞線。因此，以往的具有中央繞線模和邊側繞線模的飛叉式繞線裝置，在對磁極纏繞線材的過程中，在線材的整齊纏繞中有可能會產生紊亂因此存在改進的餘地。

發明內容
本發明的目的在於提供一種繞線裝置以及繞線方法，即使是磁極數量較多的多極電樞，也能夠在其磁極上穩定地整齊纏繞線材。本發明是下述繞線裝置的改進，該繞線裝置包括飛叉，其一邊在多極電樞中的磁極的周圍轉動一邊導出線材，並對磁極纏繞線材；一對中央繞線模，它們配置成從多極電樞的軸向夾持磁極，並隨著飛叉的轉動向多極電樞的徑向移動，將從飛叉導出的線材從頂端邊緣引導至磁極；第一移動機構，其使一對中央繞線模在多極電樞的軸向移動，以使它們相互遠離、接近。其構成特徵在於，包括一對側板，它們配置成從多極電樞的周向夾持磁極，並其頂端邊緣與一對中央繞線模的頂端邊緣成為同一平面，隨著飛叉的轉動，與一對中央繞線模一起向多極電樞的徑向移動；第二移動機構，其使一對側板移動在多極電樞的周向移動， 以使它們相互遠離、接近。並且，在磁極的突出端形成限制繞線範圍的凸緣部的情況下，優選在夾持磁極的一對側板上分別形成有能夠供凸緣部進入的開口，更優選在中央繞線模上形成有覆蓋部， 該覆蓋部從多極電樞的軸向覆蓋側板的側緣，該側板從多極電樞的周向夾持磁極。本發明的繞線方法是使用繞線裝置在多極電樞的各磁極上纏繞線材的方法，該繞線裝置包括飛叉，其在多極電樞中的磁極的周圍轉動，並且在多極電樞的徑向上移動，對磁極纏繞線材；和一對中央繞線模，配置成對磁極從多極電樞的軸向進行夾持，並隨著飛叉的轉動向多極電樞的徑向移動，將從飛叉導出的線材從頂端邊緣引導至磁極。其特徵在於，將從多極電樞的周向夾持磁極的一對側板配置成頂端邊緣與一對中央繞線模的頂端邊緣成為同一平面，隨著飛叉的轉動，使一對側板與一對中央繞線模一起向多極電樞的徑向移動，一對中央繞線模和一對側板的雙方將從飛叉導出的線材引導到磁極，進行繞線。在本發明的繞線機以及繞線方法中，具有一對側板，該一對側板配置成從多極電樞的周向夾持磁極，且頂端邊緣與一對中央繞線模的頂端邊緣成為同一平面，因此在繞線時被拉向徑向外側的線材被該側板引導到磁極。並且，將線材引導到磁極的側板的頂端邊緣與中央繞線模的頂端邊緣是同一平面，因此能夠通過側板將線材引導到中央繞線模本來要引導到的磁極部分。因此即使為了避免中央繞線模的頂端與凸緣部接觸，一對中央繞線模擴大相互的間隔而在與磁極之間產生了間隙，線材也不會進入到該間隙中。並且，隨著飛叉的轉動，使一對側板與一對中央繞線模一起向多極電樞的徑向移動，由此能夠在磁極上穩定地整齊纏繞線材。另外，只要在夾持磁極的一對側板上分別形成能夠供凸緣部進入的開口，通過使凸緣部進入該開口從而一對側板相互的間隔就會縮小。由此，能夠防止側板對與正在進行繞線的磁極相鄰的磁極發生幹涉，並且通過將線材引導到磁極從而能夠實現更穩定的整齊纏繞。並且，只要在中央繞線模上形成覆蓋部，該覆蓋部將從多極電樞的周向夾持磁極的側板的側緣從多極電樞的軸向進行覆蓋，就能夠防止在中央繞線模的表面中的引導面上滑動的線材進入到側板的側緣與中央繞線模之間。


圖1是表示本發明實施方式的繞線機的側視圖。圖2是圖1的A部放大圖。圖3是圖1的A部的俯視圖。圖4是圖1的A部的主視圖。圖5是圖2的B-B線剖視圖。圖6是其一對側板進行夾持而開始繞線的磁極的水平剖視圖。圖7是圖6的C-C線剖視圖。圖8是表示凸緣部與一對側板的開口的開口邊緣抵接的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖9是表示一對中央繞線模的細頭部與該凸緣部抵接的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖10是表示擴大了一對側板相互的間隔後的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖11是表示擴大了一對中央繞線模相互的間隔後的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖12是表示第一層繞線結束後的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖13是表示第一層繞線結束後的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖14是表示開始第二層繞線且凸緣部與開口相對置的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖15是表示開始第二層繞線且一對中央繞線模的細頭部從凸緣部錯開後的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖16是表示第二層繞線結束後的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖17是表示第二層繞線結束後的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖18是表示對磁極的繞線結束後的狀態的與圖6對應的剖視圖。圖19是表示對磁極的繞線結束後的狀態的與圖7對應的剖視圖。圖中標號說明1...多極電樞；2...磁極；2a...凸緣部；3...線材；4...飛叉； 15、16. · ·中央繞線模；15b、16b. · ·覆蓋部；39. · ·側板；39a. ·.開口 ；41. · ·第一移動機構； 42...第二移動機構；100...繞線裝置。
具體實施例方式下面，基於

用於實施本發明的最佳方式。圖1表示本發明的繞線裝置100。該繞線裝置100是在構成發動機或電機的多極電樞1 (定子)的多個磁極2的周圍纏繞多層線材3的裝置，是使用一邊導出線材3 —邊在磁極2的周圍轉動的飛叉4進行繞線的飛叉式繞線裝置。本實施方式中的多極電樞1是包括環狀部Ia和從該環狀部Ia朝向徑向外側以放射狀突出的18個磁極2的電樞(圖6中表示7個磁極)。如圖6所示，在該多極電樞1中的各磁極2之間開口而形成槽lb。磁極 2的截面是四邊形，磁極2的外周面由平滑狀的四個平面構成。並且，在各磁極2的頂端形成凸緣部加。返回圖1，該繞線裝置100包括繞線機構6，其在配置各部件的基座5上，對多極電樞1的磁極2自動地纏繞線材3 ；分度機構7，其通過使多極電樞1旋轉而將磁極2依次送到繞線位置。圖1中的分度機構7是使多極電樞1的軸向垂直，對其進行支承，在與繞線機構6相對置的磁極2上進行繞線的機構。在各圖中，設定相互垂直相交的X、Y、Z三個軸， X軸是沿多極電樞1的徑向即連通進行繞線的磁極2和繞線機構6的大致水平前後方向延伸的軸，Y軸是沿該進行繞線的磁極2的多極電樞1的周向即大致水平橫方向延伸的軸，Z 軸是沿多極電樞1的軸向即垂直方向延伸的軸，說明該繞線裝置100的構成。如圖1所示，分度機構7包括分度電機9、與分度電機9的輸出軸9a連結並與多極電樞1的旋轉軸在同軸上延伸的支承軸10、與支承軸10連結而水平地載置多極電樞1的分度臺11。多極電樞1構成為以分度臺11的軸Ila插入到環狀部Ia的貫通孔Ic中的狀態載置在分度臺11上，並且利用後述的電樞按壓部件96從與分度臺11相反的方向(圖 1中為上方)對分度臺11進行按壓，從而能夠支承在分度臺11上。該分度機構7構成為通過分度電機9進行驅動，被分度臺11支承的多極電樞1， 以分度臺11的軸Ila為旋轉軸進行旋轉。多極電樞1形成為以被分度臺11支承的狀態對磁極2進行繞線，在對該磁極2的繞線操作結束後，通過分度電機9的驅動而旋轉，然後進行繞線的磁極2被送到繞線位置。這樣分度機構7構成為將多極電樞1的磁極2依次送到與繞線機構6相對置的繞線位置，繞線機構6對送到繞線位置的磁極2進行繞線。繞線機構6包括飛叉4，其導出線材3並且在磁極2的周圍轉動，對磁極2纏繞線材3 ；—對中央繞線模15、16，它們將從飛叉4導出的線材3對磁極2引導；移動機構17，其使上述一對中央繞線模15、16與後述的一對側板39、39分別相互遠離、接近；橫動機構18， 其使飛叉4、中央繞線模15、16以及後述的一對側板39、39沿X軸方向移動。移動臺21能夠沿X軸方向移動地設置在基座5上，安裝了飛叉4和中央繞線模 15、16的第一頭部22豎立設置在該移動臺21上。第一頭部22經由軸承23而對旋轉自如的圓筒形狀的第一主軸M進行支承，並且在第一主軸M的內周上經由軸承25支承不能旋轉的第一中心體26 (使第一中心體沈不能旋轉的構造在後面詳述)。在第一主軸M的面臨多極電樞1的頂端，一體地設置環狀法蘭部Ma，朝向多極電樞1延伸的飛叉4安裝在該法蘭部2 上。飛叉4安裝在偏離第一主軸M的旋轉軸的位置，在該飛叉4上設置引導線材3用的輥4a，在其頂端設置導出線材3的線嘴27。在第一主軸M的頂端附近設置滑輪觀。另外，在移動臺21上設置飛叉旋轉電機四，滑輪30安裝在飛叉旋轉電機四的輸出軸上。滑輪觀和滑輪30經由帶31而連結。從而構成為當飛叉旋轉電機四驅動時，第一主軸M旋轉，飛叉4以第一主軸M的旋轉軸為中心轉動。另外，在安裝有飛叉4的第一主軸M上，在該飛叉4的附近與旋轉軸平行地形成供線材3插入的貫通孔Mb。在第一中心體沈上，在與第一主軸M的旋轉軸同軸的軸上形成貫通孔^a。圓筒體43被按入該貫通孔^a，插通第一頭部22的第一桿44與該圓筒體43的內周花鍵卡合。第一桿44構成為能夠沿作為軸向的飛叉4的旋轉軸方向移動(對於第一桿44的移動機構將在後面闡述)，即構成為能夠相對於第一中心體沈進行相對移動。並且在第一桿44 的端部連結有頂端以錐形狀45乂圖幻形成的第一凸輪45。該第一桿44形成為中空的筒狀，第二桿47可滑動自如地插入到筒狀的內部。並且，在第一中心體沈的頂端面上安裝有支承中央繞線模15、16的中央繞線模支承板33。如圖2至圖5所示，在中央繞線模支承板33的面臨多極電樞1的前表面上，設置沿多極電樞1的旋轉軸方向(Z軸方向)延伸的導軌34，一對能夠沿著導軌34移動的垂直移動板35a、35b與導軌34卡合。一對垂直移動板35a、3^被與雙方相連結的作為彈性部件的彈簧36向相互接近的方向施力。並且，在一對垂直移動板35a、3^上，從Z軸方向夾持磁極2的中央繞線模15、16分別安裝在以飛叉4的旋轉軸為中心而相互對稱的位置。如圖2所示，位於上方的一方的中央繞線模15，以曲面狀形成從其上表面到前表面為止的外表面，該外表面形成為以從垂直移動板3 朝向多極電樞1的方式向前方延伸後朝向下方的大致L字形狀。另外，如圖4所示，該一方的中央繞線模15的頂端部形成為朝向下方前端變細，朝向其下方的細頭部15a的寬度H形成為與作為繞線對象的磁極2的寬度W(圖6)大致相等。而且，表面進行研磨加工，使得從飛叉4導出的線材3沿著該中央繞線模15的曲面滑落從而從頂端的細頭部1 被引導到磁極2。另一方面，如圖2所示，另一方的中央繞線模16，也以曲面狀形成從其下表面到前表面為止的外表面，該外表面形成為從垂直移動板35b向前方延伸後朝向上方的大致L字形狀。另外，如圖4所示，該另一方的中央繞線模16的頂端部也形成為朝向上方而前端變細，其朝向上方的細頭部16a的寬度 H也形成為與繞線對象磁極2的寬度W(圖6)大致相等。並且，表面進行研磨加工，使得從飛叉4導出的線材3沿著該中央繞線模16的曲面滑落從而從頂端的細頭部16a被引導到磁極2。如圖5所示，安裝了這樣的中央繞線模15、16的一對垂直移動板35a、35b，在相互對置的部分中央具有開口部，這些開口部與導軌；34卡合，使該開口部從上下相互對置。而且，在上述相對置的部分且在Y軸方向的兩內側分別設置輥35c。而且，第一桿44頂端的第一凸輪45配置成通過前進而插通中央繞線模支承板33的開口部33a (圖幻，其錐形狀 45a與輥35c抵接。如圖2所示，構成為第一凸輪45的錐形狀4 形成為朝向多極電樞 1前端變細，與輥35c抵接後的錐形狀4 朝向多極電樞1前進，由此一對垂直移動板35a、 35b抵抗彈簧36的作用力而擴張，並沿Z軸方向向相互遠離的方向即垂直方向移動。於是構成為通過使第一凸輪45前進，一對中央繞線模15、16向相互遠離的方向移動，通過使第一凸輪45後退，一對中央繞線模15、16藉助彈簧36的作用力向相互接近的方向移動。另外，垂直移動板35a、35b、彈簧36以及第一凸輪45，相當於使一對中央繞線模 15、16沿多極電樞1的旋轉軸方向以相互遠離、接近的方式移動的第一移動機構41。如圖2至圖4所示，在中央繞線模支承板33上，覆蓋導軌34和垂直移動板35a、 35b的側板支承板32經由支柱3 與中央繞線模支承板33平行地安裝。在該側板支承板 32上設置沿水平方向延伸的導軌37a、37b，能夠沿著導軌37a、37b移動的水平移動板38a、 38b分別與導軌37a、37b卡合。水平移動板38a、38b被與雙方連結的作為彈性部件的彈簧 40a、40b向相互接近的方向施力。而且，在水平移動板38a、38b上，側板39、39分別安裝在以飛叉4的旋轉軸為中心相互對稱的位置。 安裝在水平移動板38a、38b上的一對側板39、39，如圖6所示是從寬度方向夾持磁極2的部件，配置成使其頂端邊緣與一對中央繞線模15、16的頂端邊緣成為同一平面。在圖3的俯視圖中，上述一對側板39、39形成為朝向頂端前端變細，但夾持磁極2的對置面以相互平行的方式形成。一對側板39、39是對稱構造，以其一方為代表說明其側視構造。如圖2和圖7所示，側板39從側面觀察的外緣形成為頂端邊緣39b沿垂直方向延伸而形成直線狀，在其上下方向形成平滑的圓弧狀。形成直線的頂端邊緣39b形成為略長於磁極2的厚度D (圖7)， 其上下方向的圓弧狀部39c形成為從Y軸方向夾持一對中央繞線模15、16中各自的細頭部15a、16b。並且該側板39的外表面和周圍構成為其表面經過研磨加工，從飛叉4導出並沿著中央繞線模16的曲面滑落的線材3，沿著該側板39的外表面和周圍滑落從而被引導到磁極2。另外，在從Y軸方向夾持磁極2的一對側板39、39上，分別形成能夠供磁極2的凸緣部加進入的開口 39a。如圖7所示，該開口 39a形成方形，Z軸方向的尺寸M大於凸緣部 2a的Z軸方向的尺寸H，形成為該凸緣部加能夠進入的大小。另外，該開口 39a在X軸方向的尺寸N形成為如圖7所示，在凸緣部加進入該開口 39a後的狀態下，側板的頂端邊緣 39b能夠接近環狀部la，如圖8所示，在凸緣部加退出該開口 39a後的狀態下，其頂端邊緣 39b能夠遠離環狀部Ia而到達凸緣部加附近。另一方面，如圖2和圖4所示，在一對中央繞線模15、16上，分別形成覆蓋部15b、 16b，該覆蓋部15b、16b將從寬度方向夾持磁極2的一對側板39、39的兩側的圓弧狀部39c 從垂直方向覆蓋，即，將圖2中的一對側板39、39的上緣和下緣從多極電樞11的旋轉軸方
向即垂直方向覆蓋。如圖2和圖3所示，第二凸輪48與能夠沿軸向移動地插通到第一桿44中的第二桿47的頂端連結。一對移動板38a、38b的相對置的面38c形成為朝向多極電樞1而擴展的對稱斜面狀(圖幻。第二桿47頂端的第二凸輪48貫通一對移動板38a、38b之間並從一對移動板38a、38b向多極電樞1 一側突出而設置。第二凸輪48在圖3所示的俯視圖中形成為朝向頂端寬度變寬的梯形狀，以沿著其兩側的傾斜面48a的方式在一對移動板38a、 38b上形成相對置的斜面38c。並且配置成梯形狀的第二凸輪48與第二桿47 —起後退， 從而其兩側的傾斜面48a分別與一對移動板38a、38b的相對置的斜面38c抵接。一對移動板38a、38b的相對置的斜面38c形成為與第二凸輪48的傾斜面48a相對置，因此通過第二凸輪48在一對移動板38a、38b之間後退使傾斜面48a與斜面38c抵接， 由此一對移動板38a和38b抵抗彈簧40a、40b的作用力而擴張並向相互遠離的方向即水平方向移動。於是，通過使第二凸輪48後退，由此一對側板39、39向相互遠離的方向移動，通過使第二凸輪48前進，由此一對移動板38a和38b藉助彈簧40a、40b的作用力而向接近的方向移動。另外，移動板38a、38b、彈簧40a、40b以及第二凸輪48相當於以使一對側板39、 39在多極電樞1的周向相互遠離、接近的方式移動的第二移動機構42。返回圖1，橫動機構18使飛叉4、中央繞線模15、16向位於繞線位置的磁極2的多極電樞1的徑向即X軸方向移動，該橫動機構18包括設置於基座5的橫動電機50、與橫動電機50的輸出軸連結並沿飛叉4的旋轉軸方向延伸的滾珠絲槓51、與滾珠絲槓51螺紋接合的移動體52a、與滾珠絲槓51平行地配置在基座5上並引導移動體52a的導軌53、由該導軌53引導的移動體52b。而且移動臺21被安裝在上述移動體52a、52b上。
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該橫動機構18構成為當橫動電機50進行驅動時，移動體52a、52b被導軌53引導，載置第一頭部22的移動臺21向飛叉4的旋轉軸方向移動。於是，通過驅動橫動電機50 能夠使飛叉4、中央繞線模15、16以及一對側板39、39沿飛叉4的旋轉軸方向移動。該橫動機構18用於在向磁極2纏繞線材3的繞線過程中，每在磁極2的周圍纏繞一圈線材3，就使線材3向X軸方向移動相當於線材3的外徑的量的距離。另一方面，使一對中央繞線模15、16以及一對側板39、39分別相互遠離、接近的移動機構17，由中央繞線模垂直移動機構55和側板水平移動機構56構成，所述中央繞線模垂直移動機構陽通過使第一桿44沿軸向移動，由此使一對中央繞線模15、16沿垂直方向移動，所述側板水平移動機構56通過使第二桿47沿軸向移動，由此使一對側板39、39沿水平方向移動。包括該中央繞線模垂直移動機構55和側板水平移動機構56的移動機構17，由設置在與移動臺21 —起移動的第一頭部22的後方的框架57進行支承。在框架57上，與飛叉4的旋轉軸平行的引導軸58能夠以其中心軸為中心旋轉地架設在其上方。滑輪59a安裝在由第一頭部22支承的第一主軸M的比第一頭部22位於後方的後端，另一滑輪59b以相對於引導軸58不能旋轉的方式安裝在引導軸58上。並且構成為滑輪59a和滑輪59b經由帶59c而連結，當第一主軸M旋轉時，引導軸58也進行旋轉。中央繞線模垂直移動機構55具有與第一頭部22大致平行的第二頭部60，引導軸 58能夠插通在該第二頭部60中。第二頭部60構成為由引導軸58進行支承，並且能夠沿著該引導軸58移動。第二頭部60經由軸承61而支承旋轉自如的圓筒形狀的第二主軸62，並且在第二主軸62的內周經由63支承不能旋轉的第二中心體64 (對於使第二中心體64不能旋轉的構造將在後面闡述)。滑輪65安裝在第二主軸62的後端。另外，在第二頭部60插通引導軸58的部分安裝滑輪67，該滑輪67能夠相對於該第二頭部60旋轉，且不能沿軸向移動。該滑輪67構成為不能相對於引導軸58旋轉，且能夠沿軸向移動。而且，滑輪65和滑輪67經由帶68 連結。從而構成為當引導軸58旋轉時，第二主軸62也進行旋轉。第二主軸62，其旋轉軸偏離第一主軸M的旋轉軸設置。而且當第一主軸M旋轉時，引導軸58也進行旋轉，因此構成為通過該引導軸58的旋轉，第二主軸62也與第一主軸M的旋轉同步進行旋轉。另外，在第二主軸62上形成供線材3插通的貫通孔62a。另外，在第二中心體64上，與第一中心體沈的貫通孔26a在同軸上形成貫通孔64a，第一桿 44的後端以在軸向上不能移動的方式固定在貫通孔64a內。繞線模垂直移動電機71固定在被框架57所覆蓋的移動臺21上，與引導軸58平行的滾珠絲槓72與繞線模垂直移動電機71的輸出軸連結。而且，該滾珠絲槓72與第二頭部60的下部螺紋接合。從而構成為當繞線模垂直移動電機71驅動時，第二頭部60沿著引導軸58移動，使固定於第二中心體64的第一桿44沿軸向移動。於是構成為通過驅動繞線模垂直移動電機71，能夠使第一桿44頂端的第一凸輪45前進或者後退，從而使一對中央繞線模15、16沿垂直方向移動以使它們相互遠離或者接近。另一方面，側板水平移動機構56具有與第二頭部60大致平行的第三頭部75。引導軸58也插通第三頭部75中，第三頭部75也與第二頭部60同樣，由引導軸58進行支承， 並且構成為能夠沿著該引導軸58移動。第三頭部75經由軸承76支承旋轉自如的圓筒形狀的第三主軸77，並且在第三主軸77的內周經由軸承78支承不能旋轉的第三中心體79。滑輪80安裝在第三主軸77的後端。另外，在第三頭部75插通引導軸58的部分安裝滑輪82，該滑輪82能夠相對於該第三頭部75旋轉，且不能沿軸向移動。該滑輪82構成為不能相對於引導軸58旋轉，且能夠沿軸向移動。並且，滑輪80和滑輪82經由帶83 連結。從而構成為當引導軸58旋轉時，第三主軸77也進行旋轉軸。第三主軸77形成為第三主軸77的旋轉軸與第二主軸62的旋轉軸為同軸，並以與飛叉4的旋轉軸，即第一主軸M的旋轉軸偏離的方式被第三頭部75支承。另一方面，第三主軸77構成為與第一主軸M和第二主軸62的旋轉同步進行旋轉。另外，在第三主軸77 上形成供線材3插通的貫通孔77a。第二桿47的後端部與第三中心體79連結。於是構成為第一中心體沈的中心軸與第二中心體64、第三中心體79的中心軸偏心而連結，因此各中心體沈、64、79的旋轉受到束縛，從而能夠防止上述中心體沈、64、79旋轉。板水平移動電機85固定在被框架57所覆蓋的移動臺21上，與引導軸58平行的滾珠絲槓86與板水平移動電機85的輸出軸連結，且該滾珠絲槓86與第三頭部75的下部螺紋接合。從而構成為當板水平移動電機85驅動時，第三頭部75沿著引導軸58移動，使與第三中心體79連結的第二桿47沿軸向移動。於是構成為通過驅動板水平移動電機85， 能夠使第二桿47頂端的第二凸輪48後退或者前進，從而使一對側板39、39沿水平方向移動而相互遠離或者接近。在此，圖1中的87表示軸支承部件87，該軸支承部件87設置在移動臺21上，對滾珠絲槓72的後端部和滾珠絲槓86的前端部以面對面的狀態進行軸支承。另外，在分度機構7附近使用工件按壓機構88，該工件按壓機構88將多極電樞1 相對於分度臺11進行按壓，從而將多極電樞1保持在與分度臺11之間。該工件按壓機構 88包括電樞按壓電機90，其固定在豎立設置於基座5上的支柱89的端部；滾珠絲槓91， 其與電樞按壓電機90的輸出軸連結並沿多極電樞1的旋轉軸方向延伸；移動體92，其與滾珠絲槓91螺紋接合；導軌93，其沿垂直方向延伸且配置在支柱89上並對移動體92進行引導。在移動體92的側面，經由軸承94設置旋轉自如的杆95。杆95配置在與多極電樞1的旋轉軸同軸的軸上，與多極電樞1的環狀部Ia抵接的電樞按壓部件96與杆95的下端連結。而且，當電樞按壓電機90驅動時，移動體92被導軌93引導，電樞按壓部件96沿多極電樞1的旋轉軸方向移動。於是，通過驅動電樞按壓電機90，電樞按壓部件96與載置於分度臺11的多極電樞1的環狀部Ia的上表面抵接，將多極電樞1相對於分度臺11按壓。 從而構成為多極電樞1被保持在分度臺11和電樞按壓部件96之間。另外，與電樞按壓部件96連結的杆95經由軸承94被支承，因此在多極電樞1基於分度電機90驅動的旋轉中， 電樞按壓部件96會從動於多極電樞1而進行旋轉。在多極電樞1的周圍，為了防止從飛叉4導出的線材3被位於應進行繞線的磁極 2的兩側的磁極卡掛，因此配設一對邊側繞線模97，它們分別覆蓋位於應進行繞線的磁極2 的兩側的磁極的凸緣部2a(參照圖1和圖6)。邊側繞線模97形成為朝向頂端成為前端變細的曲面狀，並構成為被豎立設置於基座5上的支柱98支承，能夠藉助未圖示的機構進行移動。另外，繞線裝置100具有用於使多極電樞1的垂直位置(高度)與飛叉4的旋轉軸一致的電樞移動機構99。該電樞移動機構99包括配置在基座5上的支柱101、配置在支柱101的頂面的電樞移動電機102、與電樞移動電機102的輸出連結並沿多極電樞1的旋轉軸方向(垂直方向)延伸的滾珠絲槓103、與滾珠絲槓103螺紋接合的移動體104、沿垂直方向延伸而配置在支柱101上用於引導移動體104的導軌105。移動體104與載置分度電機9的分度電機載置臺106連結。另外，以分度電機載置臺106為中心，在滾珠絲槓103的相反側配置沿垂直方向延伸的引導杆107，與分度電機載置臺106連結的移動體108滑動自如地插入到引導杆107中。並且，當電樞移動電機102 驅動時，移動體104被導軌105引導，並且移動體108在引導杆107上滑動，分度電機載置臺106沿垂直方向移動。由此支承於分度臺11的多極電樞1沿垂直方向移動。於是構成為通過驅動電樞移動機構99中的電樞移動電機102，能夠使多極電樞1的垂直位置(高度)與飛叉4的旋轉軸一致。接下來，說明繞線裝置100的動作。該繞線裝置100的動作通過搭載於繞線裝置 100的未圖示的控制器進行自動控制。首先，作為進行繞線前的準備，將從線材供給源(未圖示)供給的線材3經過張緊裝置(未圖示)而從框架57的後部依次穿過第三主軸77的貫通孔77a、第二主軸62的貫通孔62a、第一主軸M的貫通孔Mb。而且，經由設置於飛叉4的多個輥如引導到飛叉頂端的線嘴27。而且，將從線嘴27導出的線材3卡止在設置於多極電樞1的環狀部Ia的系線銷Id上。接著，將多極電樞1載置在分度臺11上，以使軸Ila插通在貫通孔Ic中。在該狀態下，進行多極電樞1和繞線機構6的對位。即，通過驅動電樞移動機構99的電樞移動電機102，使多極電樞1的垂直位置(高度)與飛叉4的旋轉軸一致。即，以如下方式進行調整使應進行繞線的磁極2的繞線中心軸與飛叉4的旋轉軸成為相同的高度。調整後，通過驅動電樞按壓電機90，使電樞按壓部件96朝向多極電樞1下降而按壓於環狀部la。於是， 在分度臺11和電樞按壓部件96之間支承多極電樞1。接下來，通過驅動分度電機9，使多極電樞1旋轉，將多個磁極2之中應進行繞線的磁極2設定在繞線位置。具體地講，使應進行繞線的磁極2與飛叉4的旋轉軸方向一致。 於是，與飛叉4的旋轉軸相對置的位置為繞線位置。雖然未圖示，但向這樣的多極電樞1的繞線位置對位，可使用設置於磁極2附近的傳感器等未圖示的檢測器來檢測磁極2的位置， 並基於該檢測出的信息來進行。接下來，通過驅動橫動機構18的橫動電機50，使第一頭部22與移動臺21 —起前進，使飛叉4、一對中央繞線模15、16以及一對側板39、39配置在配置於繞線位置的磁極2 的基端部。並且，如圖6和圖7所示，配置成在一對中央繞線模15、16的細頭部15a、16a 和一對側板39、39的頂端邊緣39b與多極電樞1中的環狀部Ia之間，空出線材3能夠進入的間隙。另外，一對中央繞線模15、16配置成在第一凸輪45未與一對垂直移動板35a、35b 抵接的狀態下，如圖7所示，用彼此的細頭部15a、16a從厚度方向即Z軸方向夾持磁極2。另一方面，對於一對側板39、39，使之成為第二凸輪48未與一對水平移動板38a、 38b抵接的狀態，藉助彈簧40a、40b的作用力而縮小相互的間隔，如圖6所示，從作為寬度方向的Y軸方向夾持磁極2。於是磁極2的凸緣部加會進入形成於側板39的開口 39a中，因此配置成位於比該開口更靠前端側的側板39與該磁極2接觸或者以小於線材3直徑的間隙夾持磁極2。在此，一對中央繞線模15、16的細頭部15a、16a的寬度H與作為繞線對象的磁極2的寬度W大致相等，因此一對側板39、39在夾持該磁極2的同時也夾持細頭部15a、16a。而且，如圖6所示，使一對邊側繞線模97移動，並以使它們分別覆蓋位於應進行繞線的磁極2的兩側的磁極的凸緣部加的方式配置一對邊側繞線模97。以上即為進行繞線前的準備。 接下來，說明在上述狀態下開始的繞線。 在飛叉4位於磁極2的垂直上方的狀態下，驅動飛叉旋轉電機四，使飛叉4與第一主軸M —起旋轉，將從飛叉4導出的線材3纏繞在磁極2的周圍。第一主軸M的旋轉經由引導軸58傳遞到第二主軸62和第三主軸77，第二主軸62和第三主軸77也與飛叉4的旋轉同步進行旋轉。由此從線材供給源供給的線材3不用扭轉就能夠引導到線嘴27。在飛叉4從磁極2的垂直上方到垂直下方旋轉180°的過程中，從飛叉4導出的線材3與邊側繞線模97抵接，而沿著其斜面被引導，並且接著與中央繞線模15和側板39抵接，並從其曲面滑落，從其頂端被引導到磁極2，並被纏繞在磁極2上。然後，在飛叉4從磁極2的垂直下方到垂直上方旋轉180°的過程中，從飛叉4導出的線材3與邊側繞線模97 抵接，並沿著其斜面被引導，並且，接著與中央繞線模16和側板39抵接，並從其曲面滑落， 從其頂端被引導到磁極2，並被纏繞在磁極2上，於是，隨著飛叉4旋轉一圈從而線材3在磁極2上纏繞一圈。在向磁極2纏繞一圈的過程中，在磁極2的四個面中最後進行繞線的面(例如上表面)上纏繞線材3時，通過驅動橫動電機50，使飛叉4、中央繞線模15、16以及一對側板 39,39沿繞線方向(磁極2的徑向)移動，並從多極電樞1離開相當於線材3外徑的量的距離。於是，飛叉4每旋轉一圈，就在磁極2的四個面中的規定的一個面(例如上表面)上， 往前移動相當於線材3外徑的量的距離而進行纏繞，由此線材3能夠整齊地纏繞在磁極2 上。在進行該整齊纏繞時，一對中央繞線模15、16的細頭部15a、16a從Z軸方向以微小的間隙對磁極2進行夾持，一對側板39、39從Y軸方向以微小的間隙對該磁極2進行夾持，因此進行繞線的磁極2的周圍被它們所包圍，形成所謂的箱型構造。因此通過使線材3 在形成該箱型構造的一對中央繞線模15、16和一對側板39、39的外表面滑動並引導到磁極 2，由此能夠將線材3纏繞在磁極2的預期位置，而不會對線材3產生傷痕，從而能夠將該線材3整齊地纏繞在磁極2上。當反覆進行這種整齊纏繞時，一對側板39、39沿多極電樞1的徑向即X軸方向移動，如圖8所示，在第一層繞線結束以前，進入開口 39a中的凸緣部加會與該開口 39a的開口邊緣抵接。另外，當反覆進行這樣的整齊纏繞時，一對中央繞線模15、16也沿多極電樞1 的徑向即X軸方向移動，如圖9所示，在第一層繞線結束以前，其細頭部15a、166a會與凸緣部加抵接。為了使第一層的整齊纏繞繼續進行，在凸緣部加即將與該開口 39a的開口邊緣抵接之前，如圖10所示，使一對側板39、39移動而擴大它們相互的間隔。在使一對側板39、39 移動時，驅動板水平移動電機85，使第二凸輪48與第二桿47 —起後退，使第二凸輪48的傾斜面48a與一對水平移動板38a、38b的斜面38c、38c抵接。由此一對側板39、39沿配置於繞線位置的磁極2的寬度方向移動而相互遠離。一對側板39、39沿Y軸方向的移動量能夠通過第二凸輪48的後退量進行調節，並設定為一對側板39、39以微小的間隙從多極電樞 1的周向(即Y軸方向)夾持凸緣部加。
另外，為了使第一層的整齊纏繞繼續進行，在一對中央繞線模15、16的細頭部 15a、16a即將與凸緣部加抵接之前，如圖11所示，使一對中央繞線模15、16移動而擴大它們相互的間隔。一對中央繞線模15、16的移動以如下方式而進行驅動繞線模垂直移動電機71，使第一凸輪45前進並與一對垂直移動板35a、35b的輥35c抵接。由此一對中央繞線模15、16沿垂直方向(多極電樞1的旋轉軸方向)移動從而相互遠離。一對中央繞線模 15、16沿Z軸方向分別移動的量能夠通過第一凸輪45的前進量進行調節，並設定為一對中央繞線模15、16以微小的間隙從多極電樞1的軸向(即Z軸方向)夾持凸緣部加。於是，通過使一對側板39、39沿Y軸方向移動，並使一對中央繞線模15、16沿Z軸方向移動就能夠繼續進行第一層的整齊纏繞。而且，如圖12和圖13所示，第一層繞線進行到線材3與磁極2的凸緣部加抵接為止。在此，如圖1和圖9所示，通過從多極電樞1的軸向夾持磁極2的中央繞線模15、 16從而被引導到該磁極2的線材3，以在該磁極2的周圍，即沿Y軸或者Z軸方向延伸的方式卷繞在該磁極2上。但是，對於磁極數量為18個(圖6中僅表示其中的7個磁極)的本實施方式中的多極電樞1，進行繞線的一個磁極2和與其相鄰的磁極2所形成的角度減小， 將進行繞線的磁極2從多極電樞1的軸向(即Z軸方向)夾持的中央繞線模15、16和覆蓋相鄰的左右磁極2、2的邊側繞線模97、97之間的高低差變得較大。因此，如圖6和圖3所示，從飛叉4導出並被中央繞線模15、16引導到磁極2而沿多極電樞1的周向延伸的線材3 和被邊側繞線模97、97拉伸而向多極電樞1的徑向外側延伸的線材3所形成的角度變大。但是，本發明的繞線機100，具有從多極電樞1的周向夾持磁極2的一對側板39、 39，因此該側板39能夠將被該邊側繞線模97向徑向外側拉伸的線材3引導到磁極2。而且將線材3引導到磁極2的側板39的頂端邊緣39a，與中央繞線模15、16的頂端邊緣為同一平面，因此能夠通過側板39將線材3更可靠地引導到該中央繞線模15、16本來要引導到的磁極2部分。因此，例如即使由於使一對中央繞線模15、16沿Z軸方向移動而在該中央繞線模15、16的頂端與磁極2之間產生了間隙，線材3也不會進入到該間隙中。即，即使擴大了相互的間隔，由於一對中央繞線模15、16和一對側板39、39形成了將磁極2的周圍進行包圍的所謂的箱型構造，因此能夠將從飛叉4導出的線材3引導到磁極2的預期位置，從而能夠進行線材3的整齊纏繞。而且，一對側板39、39中的圓弧狀部39c形成為從Y軸方向夾持一對中央繞線模 15、16中各自的細頭部15a、16b，並在中央繞線模15、16上分別形成了覆蓋部15b、16b，用於從多極電樞1的軸向覆蓋上述一對側板39、39中的圓弧狀部39c的側緣，因此在側板39的側緣與中央繞線模15、16的交界部分不會產生間隙，能夠有效地防止線材3進入到側板39 的側緣與中央繞線模15、16之間。因此在中央繞線模15、16表面的引導面上滑動的線材會順利地移動到側板39的表面，在側板39表面的引導面上滑動的線材會順利地移動到中央繞線模15、16的表面。因此能夠如本實施方式的多極電樞1那樣，即使在磁極2的數量較多時，也能夠在該磁極2上穩定地整齊纏繞線材3。接著進行第二層的繞線，該第二層繞線以如下方式進行使飛叉4向與第一層時相同的方向旋轉，在磁極2的周圍卷繞線材3，同時使橫動電機50向與第一層繞線相反的方向旋轉，使飛叉4、中央繞線模15、16和一對側板39、39向接近多極電樞1的方向移動。當開始該第二層繞線後，一對側板39、39沿X軸方向向接近多極電樞1的方向移動，如圖14所示，成為凸緣部加與形成於側板39的開口 39a相對置，且凸緣部加能夠進入該開口 39a的狀態。另外，當該第二層繞線開始後，一對中央繞線模15、16也向接近多極電樞1的方向移動，如圖15所示，其細頭部lfe、16a會移動到從凸緣部加錯開的位置。於是，對於一對側板39、39，驅動板水平移動電機85，使第二凸輪48與第二桿47 一起前進，從而縮小一對側板39、39相互的間隔。而且如圖16所示，形成為由一對側板39、 39從Y軸方向以微小的間隙夾持卷繞在磁極2上的第一層繞線。由此能夠防止側板39、39 對與正在進行繞線的磁極2相鄰的磁極2發生幹涉，並且使引導線材3的頂端邊緣39b接近磁極2。另外，對於一對中央繞線模15、16，也縮小相互的間隔，如圖17所示，形成為其細頭部15a、16a從Z軸方向以微小的間隙夾持卷繞在磁極2上的第一層繞線。由此能夠將線材3引導至磁極2進行第二層的穩定的整齊纏繞。而且第二層繞線進行到線材3與環狀部 Ia抵接為止。接著，進行第三層的繞線，該第三層繞線與第一層繞線順序相同，在進行第四層繞線時與第二層繞線順序相同，因此省略重複的說明。而且圖18和圖19中表示第四層繞線結束且預定在該磁極2上進行的繞線全部結束了的狀態。在此，由於多極電樞1的相鄰磁極2之間的槽Ib朝向外徑方向而擴張，因此如圖18和圖19所示，線材3在磁極2上纏繞成大致梯形狀。這是因為，從開始繞線後的最初的幾層，線材3纏繞在環狀部Ia與磁極2 的凸緣部加之間，而當層數增加後，線材3無法纏繞在環狀部Ia與凸緣部加之間，且隨著層數的增加，線材3的折返位置從環狀部Ia逐漸接近凸緣部加。按照以上說明的要領，當在磁極2上纏繞多層線材3，且在一個磁極2上的繞線結束後，通過驅動分度電機9使多極電樞1旋轉，將這一個磁極2以外的另外的磁極2配置在繞線位置，並重新開始繞線。
權利要求
1.一種繞線裝置，包括飛叉G)，其一邊在多極電樞(1)中的磁極O)的周圍轉動一邊導出線材(3)並對所述磁極(2)纏繞所述線材(3)；—對中央繞線模(15、16)，它們配置成從所述多極電樞(1)的軸向夾持所述磁極0)，並隨著所述飛叉的轉動向所述多極電樞(1)的徑向移動，將從所述飛叉(4)導出的所述線材C3)從頂端邊緣引導至所述磁極(2)；第一移動機構(41)，其使所述一對中央繞線模(15、16)在所述多極電樞⑴的軸向上移動，以使它們相互遠離、接近，該繞線裝置的特徵在於，還包括一對側板(39、39)，它們配置成從所述多極電樞(1)的周向夾持所述磁極0)，並使頂端邊緣與所述一對中央繞線模(15、16)的頂端邊緣成為同一平面，隨著所述飛叉(4)的轉動，與所述一對中央繞線模(15、16) —起向所述多極電樞(1)的徑向移動；和第二移動機構(42)，其使所述一對側板(39、39)在所述多極電樞(1)的周向上移動，以使它們相互遠離、接近。
2.根據權利要求1所述的繞線裝置，其特徵在於， 在磁極O)的突出端形成限制繞線範圍的凸緣部Ca)，在夾持所述磁極O)的一對側板(39、39)上分別形成有能夠供所述凸緣部Oa)進入的開口(39a、39a)。
3.根據權利要求1或2所述的繞線裝置，其特徵在於，在中央繞線模(15、16)上形成有覆蓋部(1恥、16b)，該覆蓋部(15b、16b)從所述多極電樞(1)的軸向覆蓋側板(39、39)的側緣，所述側板(39、39)從多極電樞(1)的周向夾持磁極⑵。
4.一種繞線方法，是使用繞線裝置(100)在多極電樞(1)的各磁極(2)上纏繞線材(3) 的方法，所述繞線裝置(100)包括飛叉G)，其在所述多極電樞(1)中的所述磁極O)的周圍轉動，並且在所述多極電樞(1)的徑向上移動，對所述磁極( 纏繞所述線材(3)； — 對中央繞線模(15、16)，它們配置成從所述多極電樞(1)的軸向夾持所述磁極0)，並隨著所述飛叉⑷的轉動向所述多極電樞⑴的徑向移動，將從所述飛叉⑷導出的所述線材(3)從頂端邊緣引導至所述磁極0)， 該繞線方法的特徵在於，將從所述多極電樞(1)的周向夾持所述磁極O)的一對側板(39、39)配置成頂端邊緣與所述一對中央繞線模(15、16)的頂端邊緣成為同一平面，隨著所述飛叉的轉動，使所述一對側板(39、39)與所述一對中央繞線模(15、16) 一起向所述多極電樞(1)的徑向移動，所述一對中央繞線模(15、16)和所述一對側板(39、39)的雙方將從所述飛叉(4)導出的所述線材(3)引導到所述磁極O)，進行繞線。
全文摘要
本發明提供一種繞線機以及繞線方法，即使是磁極數量較多的多極電樞，也能夠在磁極上穩定地整齊纏繞線材。本發明的繞線裝置包括對磁極纏繞線材的飛叉；將從飛叉導出的線材從頂端邊緣引導到磁極的一對中央繞線模；使一對中央繞線模以相互遠離、接近的方式移動的第一移動機構。還包括一對側板，其配置成從多極電樞的周向夾持磁極且頂端邊緣與一對中央繞線模的頂端邊緣成為同一平面，隨著飛叉的轉動，與一對中央繞線模一起向多極電樞的徑向移動；第二移動機構，其使側板以在多極電樞的周向上相互遠離、接近的方式移動。在側板上形成開口，該開口，能夠供在磁極的突出端形成的凸緣部進入，在中央繞線模上形成覆蓋側板的側緣的覆蓋部。
文檔編號H02K15/095GK102270906SQ20111010420
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月20日 優先權日2010年6月2日
發明者酒井勉 申請人:日特機械工程株式會社