(54)【考案の名称】モータ固定子巻線ユニット

(51)【国際特許分類】

H02K 15/095

(73)【実用新案権者】宏▲斤▼電機股▲分▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、モータ固定子巻線ユニットに関し、特に、構造が簡素で、一度に複数のモータ固定子に巻線可能なモータ固定子巻線ユニットに関する。

【従来の技術】

【0002】
特許文献1の「モータ固定子の巻線方法及び巻線装置」において開示されている巻線装置は、モータ固定子に巻線作業を自動的に行って人的コストを節減していたが、モータ固定子の巻線装置は、その設計上、被巻線部により電線を出力する以外に、コイルを巻くために上下2つの巻線具を有し、さらにコアガイド、移動手段及び解除手段を有して電線のガイド、移動及び解除を行うため、その構造は非常に複雑で製造コストがそれに伴って増加した。
多くの部品の設置作業では、一度に1つのモータ固定子の巻線しか行えないため、消費電力コストがかかった。そのため、特許文献1のモータ固定子の巻線方法及び巻線装置は、低コスト及び高効率の現代産業が求めるニーズに応えることはできなかった。
【0003】

【効果】

【0008】
本考案のモータ固定子巻線ユニットは、モータ固定子に巻線を行う際、昇降動力ユニットにより巻線モジュールの組立台を昇降移動させ、変位動力ユニットにより接合台を左右へ移動させ、これにより接合台上に取り付けた導線ヘッドを矩形状経路で移動し、導線ヘッドのエナメル線をモータ固定子上へ挿設し、一度に複数のモータ固定子を同期で巻線することにより、モータ固定子の巻線を高効率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットを示す斜視図である。
【図2】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットを示す平面図である。
【図3】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットを示す背面図である。
【図4】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットを示す斜視図である。
【図5】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットの昇降動力ユニットにより巻線モジュールを降下させるときの状態を示す正面図である。
【図6】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットの変位動力ユニットにより巻線モジュールを左へ移動させるときの状態を示す正面図である。
【図7】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットの昇降動力ユニットにより巻線モジュールを上昇させるときの状態を示す正面図である。
【図8】本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットの変位動力ユニットにより巻線モジュールを右へ移動させるときの状態を示す正面図である。
【図9】本考案の一実施形態に係るモータ固定子の巻線が完了したときの状態を示す模式図である。
【図10】本考案の一実施形態に係るモータ固定子に糸が掛けられたときの状態を示す模式図である。

【0010】
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【0011】
図1〜図3を参照する。図1〜図3に示すように、本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットは、少なくとも本体1、固定盤2、固定盤回転ユニット3、固定盤位置決めユニット4、巻線モジュール5、昇降動力ユニット6、変位動力ユニット7、配線ユニット8及び糸掛けユニット9から構成される。
【0012】
本体1上には、基板11が架設されている。
【0013】
固定盤2は、個数が複数であり、回転自在に基板11上に取り付けられ、周壁に歯部21が形成され、上端面に複数の固定子固定部材22が等しい角度で取り付けられている。固定盤2の中心には、穿孔23が形成されている。基板11には、各固定盤2の穿孔23に対応した箇所に貫通孔12が形成されている。
【0014】
固定盤回転ユニット3は、基板11に取り付けられた1組の回転動力源31を含む。回転動力源31はモータでもよい。回転動力源31の伝動軸には、駆動歯車32が取り付けられ、基板11と各固定盤2との間には、従動歯車33が取り付けられている。各従動歯車33は、隣接した固定盤2の歯部21と噛合し、基板11には、回転動力源31に設けられた駆動歯車32と、互いに隣接した固定盤2間に配設された従動歯車33とが噛合され、従動歯車33及び駆動歯車32と、互いに隣接した固定盤2の歯部21とが噛合される。
【0015】
固定盤位置決めユニット4は、複数の伸縮動力源41を含む。伸縮動力源41は、気圧シリンダであり、基板11上に固着される。各伸縮動力源41を固定盤2に対応させ、各伸縮動力源41の伝動軸に位置決めブロック42をそれぞれ取り付け、各伸縮動力源41の位置決めブロック42を対応した固定盤2の歯部21と噛合する。
【0016】
図4を参照する。図4に示すように、本実施形態の巻線モジュール5は、基板11の下方に設置され、組立台51と、組立台51の上方へ設置されて組立台51に対応した接合台52と、を含む。
組立台51と接合台52との間には、スライドユニットが設けられている。スライドユニットは、組立台51の上端に設けられたスライドレール511と、接合台52の底端に形成されたスライド溝に設けられたスライドブロック521とを含み、スライドレール511とスライドブロック521のスライド溝とを接続し、接合台52の上端面に複数の支持杆53を取り付け、複数の支持杆53を各固定盤2の穿孔23にそれぞれ対応させ、基板11の貫通孔12を介して固定盤2の穿孔23中に位置決めし、各支持杆53の上端には、導線ヘッド54が着脱自在に嵌合され、支持杆53上で導線ヘッド54を回転させて変位させ、導線ヘッド54及び支持杆53にロック部材55を挿通させて螺着し、導線ヘッド54の一側には繰り出しノズル541が突出され、導線ヘッド54の繰り出しノズル541の他側には貫通孔が形成され、貫通孔と繰り出しノズル541のノズル孔とが連通し、繰り出しノズル541のノズル孔は、エナメル線Bがノズル孔により切断されることを防ぐために、円形、楕円形などの円弧状に形成されてもよい。
【0017】
昇降動力ユニット6は、基板11の下方に位置し、回転動力源61を含んで本体1上に取り付けられる。回転動力源61の伝動軸には、回転盤62が取り付けられている。連結ロッド63は、一端が回転盤62に偏心係合され、他端が巻線モジュール5の組立台51に取り付けられ、本体1が回転動力源61の両側に固着されて案内棒64が立設され、巻線モジュール5の組立台51の案内棒64に対応した箇所にはガイド65が取り付けられている。ガイド65には、案内棒64を挿設させるガイド孔651が形成されている。
【0018】
変位動力ユニット7は、基板11の下方に位置するとともに回転動力源71を含んで本体1上に取り付けられる。回転動力源71は、正逆転するサーボモータでもよく、回転動力源71の伝動軸には歯車72が取り付けられ、巻線モジュール5の接合台52にはラックギヤ73が取り付けられ、回転動力源71の伝動軸に取り付けられた歯車72と、接合台52に取り付けられたラックギヤ73との間にはギヤセット74が設けられ、回転動力源71の伝動軸に取り付けられた歯車72と、接合台52に取り付けられたラックギヤ73とを噛合させる。
【0019】
配線ユニット8は、本体1に設けられた1組の伸縮動力源81を含む。伸縮動力源81は、ネジ型シリンダであり、伸縮動力源81は、巻線速度に応じて伝動軸の伸縮速度が調整され、伸縮動力源81の伝動軸と基板11の後側とが接続され、基板11と本体1との間にはスライドユニットが設けられる。スライドユニットは、基板11の底面に設けられたロックスライダ82と、本体1のロックスライダ82に対応した箇所に設けられるとともにロックスライダ82が接続されたスライドレール83と、を含む。
【0020】
糸掛けユニット9は、基板11の前側に取り付けられた枠体91と、枠体91に取り付けられた伸縮動力源92と、を含む。伸縮動力源92の伝動軸には、接続ベース93が取り付けられている。接続ベース93と枠体91との間にはスライドユニットが設けられている。スライドユニットは、接続ベース93の底面に取り付けられたロックスライダ94と、枠体91のロックスライダ94に対応した箇所に設けられるとともに、ロックスライダ94に接続されたスライドレール95とを含む。接続ベース93上には、複数の鉤板96が取り付けられている。各鉤板96は、固定盤2にそれぞれ対応し、互いに分離した爪961が形成されている。
【0021】
ここでモータ固定子Aの巻線作業を行う際、図1及び図9に示すように、複数のモータ固定子Aを本実施形態のモータ固定子巻線ユニットの固定盤2の上端面にそれぞれ設置した後、固定盤2上に取り付けた固定子固定部材22によりモータ固定子Aを固定盤2上へ固定し、各固定盤2の中心部に形成された穿孔23に位置する支持杆53の導線ヘッド54にそれぞれエナメル線Bを挿通し、エナメル線Bを導線ヘッド54の貫通孔から挿入して導線ヘッド54の繰り出しノズル541から挿出した後、繰り出しノズル541から挿出したエナメル線Bの端部をモータ固定子Aまで引き出し、エナメル線B端部の位置決め箇所に固定する。
【0022】
続いて、制御インタフェースによりモータ固定子巻線ユニットを起動する際、図2に示すように、制御インタフェースが、まず、固定盤回転ユニット3の回転動力源31を駆動すると、回転動力源31の伝動軸に取り付けた駆動歯車32が設定角度で回転され、駆動歯車32と噛合した従動歯車33に隣接し、噛合された固定盤2を元の0度の位置まで回転して戻す。
各固定盤2間に噛合された従動歯車33により、複数の固定盤2とその上に取り付けたモータ固定子Aとを同期で0度の位置まで回転させて戻す。その後、固定盤位置決めユニット4の伸縮動力源41の伝動軸により押圧し、位置決めブロック42を固定盤2の歯部21へ噛合し、固定盤2とその上に取り付けたモータ固定子Aとを安定的に位置決めした後、導線ヘッド54と支持杆53とを着脱自在に組み合わせ、導線ヘッド54の繰り出しノズル541を回転させながら微調整を行い、モータ固定子Aの第1の槽孔A1へ位置合わせした後、ロック部材55により導線ヘッド54を支持杆53上へ螺着させる。
【0023】
図5を参照する。図5に示すように、制御インタフェースにより昇降動力ユニット6の回転動力源61を駆動して回転盤62を回転させるが、この際、回転盤62に偏心係合されている連結ロッド63が回転盤62の回転に伴って作動し、連結ロッド63が最低開始点まで移動すると、連結ロッド63は、その他端に取り付けられた巻線モジュール5の組立台51を同期で下方へ移動させ、組立台51に接続された接合台52がそれに伴って下降し、接合台52の支持杆53上に取り付けられた導線ヘッド54も接合台52に伴って下方へ移動し、導線ヘッド54がモータ固定子Aの第1の槽孔A1下方まで下降すると、導線ヘッド54上に挿通されたエナメル線Bがモータ固定子Aの第1の槽孔A1のリブA2の右側に通される。
【0024】
図6を参照する。図6に示すように、導線ヘッド54がモータ固定子Aの第1の槽孔A1の下方まで下降すると、変位動力ユニット7の回転動力源71の伝動軸により歯車72が正方向に回転し、ギヤセット74を介して噛合されたラックギヤ73と、ラックギヤ73に接続された接合台52とが左方へ移動すると、接合台52上に取り付けられた導線ヘッド54と、導線ヘッド54に挿通されたエナメル線Bとが同期で左方へ移動し、モータ固定子AのリブA2の底側へ巻き付けて、隣接した第2の槽孔A3に至る。
【0025】
続いて、図7を参照する。図7に示すように、昇降動力ユニット6の回転動力源61により、回転盤62に取り付けられた連結ロッド63が最高開始点に達すると、連結ロッド63に取り付けられた巻線モジュール5の組立台51及び接合台52が上昇し、接合台52上に取り付けられた導線ヘッド54が接合台52の上昇に伴って上方へ移動し、モータ固定子Aの第2の槽孔A3の上方まで導線ヘッド54を上昇させ、導線ヘッド54に挿通されたエナメル線Bがモータ固定子AのリブA2の左側に巻き付けられる。
【0026】
次に、図8を参照する。図8に示すように、導線ヘッド54がモータ固定子Aの第2の槽孔A3の上方まで上昇すると、変位動力ユニット7の回転動力源71は、伝動軸に取り付けられた歯車72が逆方向へ駆動し、ギヤセット74を介して噛合されたラックギヤ73及び接合台52が復位し、接合台52上に取り付けた導線ヘッド54と、導線ヘッド54に挿設されたエナメル線Bとを同期で右方へ移動させ、モータ固定子Aによりエナメル線BをリブA2の上側へ巻き付けて、第1の槽孔A1の上方に変位する。
【0027】
このように昇降動力ユニット6と変位動力ユニット7との組み合わせにより、導線ヘッド54と、その上に挿設したエナメル線Bとを矩形状の経路で移動させ、モータ固定子AのリブA2上へエナメル線Bを完全に巻き付け(図9参照)、一度の動作で巻線を行う。
昇降動力ユニット6及び変位動力ユニット7が往復運動すると、モータ固定子AのリブA2上にエナメル線Bが所定巻数で巻き付けられ、昇降動力ユニット6及び変位動力ユニット7によりエナメル線Bをモータ固定子AのリブA2へ繰り返して巻き付けるとともに、配線ユニット8の伸縮動力源81の伝動軸により基板11を駆動し、基板11の底面に設けたロックスライダ82と本体1に設けたスライドレール83とを利用し、基板11を僅かに往復移動させ、基板11に取り付けた固定盤2と、固定盤2上に取り付けたモータ固定子Aとを僅かに往復移動させ、エナメル線Bをモータ固定子AのリブA2上へ均一に巻き付ける。
【0028】
図10を参照する。図10に示すように、本考案の一実施形態に係るモータ固定子巻線ユニットは、モータ固定子Aに設けたリブA2にエナメル線Bを巻き付けた後、制御インタフェースにより糸掛けユニット9の伸縮動力源92の伝動軸を駆動して押圧すると、接続ベース93が固定盤2に向かって変位し、接続ベース93上に取り付けた複数の鉤板96の爪961により、固定盤2上に取り付けたモータ固定子AのリブA2へエナメル線Bの残部が巻き付けられる。鉤板96をエナメル線Bへ引掛けた後、糸掛けユニット9の伸縮動力源92により接続ベース93を復位させ、接続ベース93上に取り付けられた鉤板96により、モータ固定子Aの次のリブA2に巻き付けるエナメル線Bをモータ固定子Aの外側まで引き出す。
続いて、制御インタフェースは、固定盤位置決めユニット4の伸縮動力源41を駆動し、伸縮動力源41に取り付けられた位置決めブロック42の固定盤2の歯部21に対する位置決めが解除される。次に、制御インタフェースは、固定盤回転ユニット3の回転動力源31を駆動し、回転動力源31に取り付けられた駆動歯車32を設定角度で回転させる。
本実施形態では、一度に回転可能な角度を90度に設定し、互いに隣接して噛合された固定盤2を従動歯車33により同期で90度回転させると、固定盤2上に取り付けられたモータ固定子Aが同期で90度回転する。この際、糸掛けユニット9の鉤板96により、モータ固定子Aの外側へ引き出されるエナメル線Bが、モータ固定子Aの外側に沿って、次に巻き付けるモータ固定子Aのエナメル線BのリブA2に巻き付けられてから、固定盤位置決めユニット4の伸縮動力源41により、伸縮動力源41に取り付けられた位置決めブロック42と固定盤2の歯部21とが噛合し、固定盤2と、固定盤2上に取り付けられたモータ固定子Aとを所定の角度で固定する。
【0029】
次に、制御インタフェースは、昇降動力ユニット6及び変位動力ユニット7により巻線モジュール5を駆動し、巻線モジュール5の導線ヘッド54に挿通させるエナメル線Bをモータ固定子Aの次のリブA2に巻き付けるとともに、配線ユニット8を用いてエナメル線Bをモータ固定子Aの次のリブA2上へ巻き付ける。
本実施形態のモータ固定子巻線ユニットは、一度に複数のモータ固定子Aに対して巻線を施すことができるため、モータ固定子A全体の巻線作業効率が向上する。上述したことから分かるように、本実施形態のモータ固定子巻線ユニットは、一度に複数のモータ固定子Aへ巻線することができるため、モータ固定子巻線ユニットの製造コストが少ない上、一度で複数のモータ固定子Aへ巻き付けることができるため、消費電力が少なく、高効率及び低コストが求められる産業上のニーズを満たし、産業競争力を高めることができる。
【0030】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【0031】
1 本体
2 固定盤
3 固定盤回転ユニット
4 固定盤位置決めユニット
5 巻線モジュール
6 昇降動力ユニット
7 変位動力ユニット
8 配線ユニット
9 糸掛けユニット
11 基板
12 貫通孔
21 歯部
22 固定子固定部材
23 穿孔
31 回転動力源
32 駆動歯車
33 従動歯車
41 伸縮動力源
42 位置決めブロック
51 組立台
52 接合台
53 支持杆
54 導線ヘッド
55 ロック部材
61 回転動力源
62 回転盤
63 連結ロッド
64 案内棒
65 ガイド
71 回転動力源
72 歯車
73 ラックギヤ
74 ギヤセット
81 伸縮動力源
82 ロックスライダ
83 スライドレール
91 枠体
92 伸縮動力源
93 接続ベース
94 ロックスライダ
95 スライドレール
96 鉤板
511 スライドレール
521 スライドブロック
541 繰り出しノズル
651 ガイド孔
961 爪
A モータ固定子
A1 第1の槽孔
A2 リブ
A3 第2の槽孔
B エナメル線

(57)【要約】

【課題】構造が簡素で、一度に複数のモータ固定子に巻線可能なモータ固定子巻線ユニットを提供する。【解決手段】モータ固定子巻線ユニットは、本体1を有する。本体上には、基板11が架設される。基板上には、複数の固定盤2が取り付けられる。固定盤の中心部には穿孔23が形成される。穿孔23に対応した基板の箇所には貫通孔12が形成される。基板の下方には、巻線モジュール5が設けられる。巻線モジュールは組立台を含む。組立台の上方には、対応するように接合台が設けられる。接合台と組立台との間には、スライドユニットが設けられる。接合台の上端面には、複数の支持杆が取り付けられる。複数の支持杆は、固定盤の穿孔23にそれぞれ対応し、基板の貫通孔12を介し、穿孔23中に位置決めされる。支持杆の上端には、導線ヘッド54が設けられる。


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