JP4148071B2 - ステータのレーシング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステータコアの両端面から突出するコイルエンドの糸縛りを行うステータのレーシング方法に関する。さらに詳細には、径の異なるステータのコイルエンドに対するレーシングを可能とするステータのレーシング方法に関するものである。

モータの構成部品であるステータは、ステータコアに形成された各スロットにコイルが装着され形成されている。そして、ステータには、ステータコアの両端面からコイルが突出した部分であるコイルエンドが形成されている。このコイルエンドは、モータを構成した際にロータやケースに接触するおそれがある。このため、コイルエンドを糸で縛り付けて（いわゆるレーシングにより）結束させてコイルエンドを固定している。このレーシングは、糸を編むようにしてコイルエンドを網目状に縫っていくことにより行われる。

そして、このようなレーシングを自動的に行うものとして、例えば、特開平１１−１６４５３１号公報に開示された技術がある。これは、フレームに一端を枢支された上下一対の揺動板と、各揺動板を上下に揺動させる第１駆動装置と、各揺動板に軸方向に進退可能でかつ回動可能に支持されたレーシングニードル支軸と、前記レーシングニードル支軸とほぼ平行に各揺動板に回動可能に支持された給糸ノズル支持棒と、前記レーシングニードル支軸を回動させる第２駆動装置と、前記レーシングニードル支軸を前後に進退動作させると共に、前記給糸ノズル支持棒を回動させる第３駆動装置と、前記レーシングニードル支軸の先端に取付けられたレーシングニードルと、前記給糸ノズル支持棒の先端から前記レーシングニードル方向に向けて延出された給糸ノズルと、ステータコアを保持して所定角度ずつ回動させるインデックス手段を有するステータコア設置台とを備え、前記第１駆動装置、第２駆動装置及び第３駆動装置の駆動源が、それぞれ別々の、回転角制御可能なモータであることを特徴とするものである。

これにより、コイルエンドの高さ等の部分的な変化に対応してレーシングニードルや給糸ノズルの動作を変化させてステータのコイルエンドに対するレーシングを行うことができるようになっている。

特開平１１−１６４５３１号公報（第４〜５頁、第３図）

しかしながら、特開平１１−１６４５３１号公報に開示されたものを含めて従来のレーシング技術では、図１７（ａ）に示すように、ステータ１の中心軸（ステータ１の回動軸）Ｚ１と給糸ノズル支持棒（ノズル支持部）６の中心軸（給糸ノズルの移動軸）Ｚ２とが一致している（固定されている）。このため、図１７（ｂ）に示すような予め設定された径以外のステータ１ａのコイルエンド２ａに対してはレーシングを行うことができない。つまり、径の異なるステータ１ａのコイルエンド２ａに対してはレーシングを行うことができないという問題があった。

このため、径の異なるステータ１ａのコイルエンド２ａに対するレーシングを行う場合には、各ステータ毎に、各ステータに対応するノズル長の給糸ノズル、例えば図１７（ｂ）に示す場合であれば給糸ノズル５ａに組み替える必要があった。また、フック４の移動軌跡を各ステータ毎に変更する必要もあった。さらに、レーシング装置に付帯するユニット（カッターユニットやノッチングユニット等）の配置位置も各ステータ毎に変更する必要があった。

このようなことから、従来のレーシング技術では、生産ラインに径の異なるステータを混流させて、各ステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことは非常に困難であった。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、径の異なるステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことができるステータのレーシング方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るステータのレーシング方法は、ステータを所定角度ずつ回動させつつ、前記ステータの軸方向に移動可能であって糸を供給する給糸ノズルと、前記ステータの軸方向および半径方法に移動可能であって前記給糸ノズルから供給される糸を引っかけるフックとの相互動作によって、ステータコアの両端面から突出するコイルエンドの糸縛りを行うステータのレーシング方法において、前記ステータの回動軸を前記給糸ノズルの移動軸から所定量だけ偏心させ、その状態で前記ステータを所定角度ずつ回動させつつ、前記給糸ノズルと前記フックとの相互動作によって前記コイルエンドに対するレーシングを行うことを特徴とする。

このレーシング方法では、従来と同様、ステータを所定角度ずつ回動させつつ、給糸ノズルとフックとの相互動作によってステータのコイルエンドに対するレーシングを行う。しかしながら、このレーシングを行う前に、ステータの回動軸を給糸ノズルの移動軸から所定量だけ偏心させる。その後、ステータの回動軸と給糸ノズルの移動軸とを偏心させた状態で、ステータを回動させながらコイルエンドに対するレーシングを行う。

ここで、前記ステータの回動軸と前記給糸ノズルの移動軸との偏心量は、前記ステータコアの内径と前記給糸ノズルの長さに基づいて決定される。なお、偏心量がゼロになる場合もある。つまり、径が異なるステータの場合に、ステータの回動軸と給糸ノズルの移動軸とが偏心させられる。

このように、径の異なるステータの場合には、ステータの回動軸が給糸ノズルの移動軸から偏心させられるので、給糸ノズルを組み替えたり、フックの移動軌跡を変更することなくレーシングを行うことができる。また、給糸ノズルを組み替えたり、フックの移動軌跡を変更する必要がないので、レーシング装置に付帯するユニットの配置位置も変更する必要がない。したがって、このレーシング方法を適用することにより、生産ラインで径の異なるステータを混流させて、各ステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことができる。

本発明に係るステータのレーシング方法によれば、ステータの回動軸を給糸ノズルの移動軸から所定量だけ偏心させるので、径の異なるステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことができる。

以下、本発明のレーシング方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、実施の形態に係るレーシング方法の概要を図１に示す。図１において、（ａ）は基準となる径のステータのコイルエンドに対してレーシングを行う場合を示し、（ｂ）は基準とは異なる径のステータのコイルエンドに対してレーシングを行う場合を示している。

本実施の形態に係るレーシング方法は、図１に示すように、ステータ１を所定角度ずつ回動させつつ、ステータ１の軸方向に移動可能であって糸を供給する給糸ノズル５と、ステータ１の軸方向および半径方法に移動可能であって給糸ノズル５から供給される糸を引っかけるフック４との相互動作によって、ステータコア３の両端面から突出するコイルエンド２に対してレーシングを行うようになっている。

本実施の形態に係るレーシング方法では、まず、ステータ１の回動軸Ｚ１を給糸ノズル５の移動軸Ｚ２からどれだけ偏心させるかが決定される。ここで、偏心量Ａは、給糸ノズル５のノズル長とステータ１（ステータコア３）の内径とに基づいて決定される。レーシングを行うステータ１の内径および給糸ノズル５のノズル長は既知であるので、偏心量Ａを簡単に算出することができる。

そして、基準となる径のステータ１の場合には、偏心量ＡはＡ＝０と算出されて、給糸ノズル５の移動軸Ｚ２とステータ１の回動軸Ｚ１とは偏心されることなく一致した状態（図１（ａ）に示す状態）のままとなる。その後、コイルエンド２に対するレーシングが次のようにして行われる。

そこで、このステータ１のコイルエンド２に対するレーシングの手順を、図２〜図１６を参照しながら説明する。なお、コイルエンド２は、ステータコア３の両端面から突出しているため、レーシングも両方のコイルエンドに対して行われるが、いずれのコイルエンドに対しても同じ手順によりレーシングが行われるので、ここでは片方のコイルエンドに対するレーシングの手順についてのみ説明する。

まず、図２に示すように、給糸ノズル５は、コイルエンド２の上方に位置した状態で、給糸ノズル５から糸９を供給する。給糸ノズル５から供給された糸９の先端が、ニードル７に保持され、給糸ノズル５から供給された糸９が引っ張られて張設される。

この状態で、図３に示すように、給糸ノズル５は、コイルエンド２の下方、つまりステータコア３の内部へ移動する。なお、給糸ノズル５は、給糸ノズル５を保持しているノズル保持部６を軸方向に移動させることにより行われる。そして、フック４がステータコア３の半径方向内側に向けて延出される。このフック４は、コイルエンド２の下部（コイルエンド２とステータコア３との間）を通り抜け、糸９に係合する位置まで移動させられる。

その後、フック４は、図４に示すように、その先端に糸９を引っかけてステータコア３の半径方向外側へ後退し、コイルエンド２の下部から糸９を引っ張り出す。
続いて、図５に示すように、フック４は、先端に糸９を引きかけた状態のままコイルエンド２の外側を通って上方へ移動する。これにより、糸９にループＲ１が形成される。このとき、給糸ノズル５も上方へ移動する。

そして、図６に示すように、フック４は、再びステータコア３の半径方向内側に向けて延出される。このとき、フック４は、コイルエンド２の上部を通過して、その先端がステータコア３の内側に入り込み、給糸ノズル５から供給される糸９を引っかける。

その後、図７に示すように、フック４は、その先端に糸９を引っかけて、ステータコア３の半径方向外側へループＲ１を通って後退する。これにより、糸９にループＲ２が形成される。
続いて、図８に示すように、フック４は、先端に糸９を引きかけた状態のままコイルエンド２の外側を通って下方へ移動する。これにより、ループＲ２が下方に引き寄せられる。このとき、給糸ノズル５も下方へ移動する。

この状態で図９に示すように、フック４は、再びステータコア３の半径方向内側に向けて延出される。このとき、フック４は、図１０に示すように、コイルエンド２の下部を通過して、その先端がステータコア３の内側に入り込み、給糸ノズル５から供給される糸９を引っかける。

続いて、図１１に示すように、フック４は、その先端に糸９を引っかけて、ステータコア３の半径方向外側へループＲ２を通って後退する。これにより、糸９にループＲ３が形成される。
その後、フック４は、図１２に示すように、先端に糸９を引きかけた状態のままコイルエンド２の外側を通って上方へ移動する。これにより、ループＲ３が上方に引き寄せられる。このとき、給糸ノズル５も上方へ移動する。

また、このとき、ステータコア３（ステータ１）が所定角度だけ回動させられる。このステータコア３の回動は、図１３に示すインデックス機構により行われる。このインデックス機構では、ステータコア３を保持するパレットＰと、モータＭとにより構成されている。そして、パレットＰの外周にはギアＧが形成されており、このギアＧとモータＭ側のギヤＭＧとが噛み合っている。これにより、インデックス機構は、モータＭを回転させると、ステータコア３をパレットＰごと回動させることができるようになっている。

ステータコア３が回動させられた後、図１４に示すように、フック４は、再びステータコア３の半径方向内側に向けて延出される。その後、図６〜図１４に示す操作が繰り返して行われる。これにより、コイルエンド２の全体を糸９で網目状に縫うことができる。

その後、最終レーシング時には、図６〜図８に示す操作をした後に、図１５に示すように、給糸ノズル５から供給される糸９を切断する。このとき、フック４により、糸９には最後のループＲｎが形成されている。そして、切断された端末糸９ｅは、図１６に示すように、糸９の最後のループＲｎに通され引っ張られて結びつけられる。かくして、コイルエンド２に対するレーシングが終了する。

ここで、基準となる径とは異なる径のステータ１ａに対するレーシングについて説明する。本実施の形態に係るレーシング方法では、径の異なるステータ１ａのコイルエンド２ａに対するレーシングを行う場合には、図１（ｂ）に示すように、ステータ１ａの回動軸Ｚ１ａを偏心させる。つまり、給糸ノズル５の移動軸Ｚ２から偏心量Ａだけ、ステータ１ａの回動軸Ｚ１ａを偏心させるのである。

そして、給糸ノズル５の移動軸Ｚ２からの偏心量Ａは、給糸ノズル５のノズル長とステータ１ａ（ステータコア３ａ）の内径とに基づいて決定される。ここで、レーシングを行うステータの内径および給糸ノズル５のノズル長は既知であるので、偏心量Ａを簡単に算出することができる。

このように、ステータ１ａの回動軸Ｚ１ａを給糸ノズル５の移動軸Ｚ２から偏心させることにより、給糸ノズル５の先端とステータ１ａの内周面とが近接する。つまり、給糸ノズル５とステータ１ａの内周面との配置位置関係を、図１（ａ）に示す給糸ノズル５とステータ１の内周面との配置位置関係と等しくすることができる。これにより、径の異なるステータ１ａのコイルエンド２ａに対するレーシングを、ノズル長を変更することなく給糸ノズル５を使用して、フック４の移動軌跡を変更することなく行うことができる。したがって、本実施の形態に係るレーシング方法を適用した生産ラインによれば、径の異なるステータを混流させて、各ステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことが可能となる。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るレーシング方法では、ステータのコイルエンドに対するレーシングを行う前に、そのステータの内径と給糸ノズル５のノズル長とに基づいて、給糸ノズル５の移動軸Ｚ２とステータの回動軸Ｚ１ａ（Ｚ１）との偏心量Ａを算出する。これにより、基準となる径とは異なる径のステータ１ａのコイルエンド２ａに対してレーシングを行う場合には、ステータの回動軸Ｚ１ａを、給糸ノズル５の移動軸Ｚ２から偏心量Ａだけ偏心するように、ステータ１ａを移動させるので、フック４の移動軌跡を変更することなく給糸ノズル５を使用したまま、ステータ１ａのコイルエンド２ａに対するレーシングを行うことができる。つまり、本実施の形態に係るレーシング方法によれば、径の異なるステータのコイルエンドに対するレーシングを自動的に行うことができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

本実施の形態に係るレーシング方法の概要を説明するための説明図であり、（ａ）は基準となる径のステータのコイルエンドに対してレーシングを行う場合を示すものであり、（ｂ）は基準とは異なる径のステータのコイルエンドに対してレーシングを行う場合を示すものである。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータを回動させるためのインデックス機構の概略構成を示す図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 ステータのコイルエンドに対するレーシングの手順を説明するための説明図である。 従来のレーシング技術における問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１，１ａ ステータ
２，２ａ コイルエンド
３，３ａ ステータコア
４ フック
５ 給糸ノズル
９ 糸
Ｚ１，Ｚ１ａ ステータの回動軸
Ｚ２ 給糸ノズルの移動軸

Claims (2)

1. ステータを所定角度ずつ回動させつつ、前記ステータの軸方向に移動可能であって糸を供給する給糸ノズルと、前記ステータの軸方向および半径方法に移動可能であって前記給糸ノズルから供給される糸を引っかけるフックとの相互動作によって、ステータコアの両端面から突出するコイルエンドの糸縛りを行うステータのレーシング方法において、
   前記ステータの回動軸を前記給糸ノズルの移動軸から所定量だけ偏心させ、その状態で前記ステータを所定角度ずつ回動させつつ、前記給糸ノズルと前記フックとの相互動作によって前記コイルエンドに対するレーシングを行うことを特徴とするレーシング方法。
2. 請求項１に記載するステータのレーシング方法において、
   前記ステータの回動軸と前記給糸ノズルの移動軸との偏心量は、前記ステータコアの内径と前記給糸ノズルの長さに基づいて決定されることを特徴とするステータのレーシング方法。
   
   

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