[发明专利]针管循环组件及绕线机

说明书

本发明提供一种可以高速绕线，且所缠绕的线圈线具有高排列精度，在使用不同形状的绝缘器时不须替换绕线机的组合，也可以改变针管轨道的针管循环组件，以及包含所述针管循环组件的直绕式绕线机。将直线运动用的伺服马达与摆动运动用的伺服马达设置为仅朝向单方向旋转，并且各个伺服马达以独立的状态固定于基台上。此外，通过循环轨道控制组件控制各个伺服马达的旋转运动的速度，以变更针管的先端的循环轨道。

技术领域

本发明涉及一种从在内侧具有多个磁极齿的断面为圆环状的定子铁芯的内径侧，通过直绕方式在磁极齿上缠绕线圈线的绕线机。具体而言，涉及一种驱动送出线圈线的细筒体(以下称为「针管」)的先端在所述磁极齿的周围的椭圆轨道运动的针管循环组件，以及包含所述针管循环组件的绕线机。详细来说，涉及一种可以高速绕线，且所缠绕的线圈线具有高排列精度，在使用不同形状的绝缘器时不须替换绕线机的组合，也可以改变针管轨道的针管循环组件，以及包含所述针管循环组件的直绕式绕线机。

背景技术

过去已经存在使送出线圈线的针管的先端在磁极齿的多个间隙间以略椭圆轨道循环运动，以在磁极齿周围缠绕线圈线的绕线机。专利文献1所提出的使针管的先端进行循环运动的第一技术中，揭露了通过使独立的多个伺服马达正转反转，以使针管的先端在磁极齿的周围进行循环运动以达成绕线的绕线机的技术。

通过专利文献1所记载的技术，结合包含滚珠丝杠机构及伺服马达的三个运动机构，合成沿着磁极齿的间隙的直线运动以及沿着磁极齿的端面的摆动运动，使针管的先端的循环运动，并使针管的先端在磁极齿的直径方向进行进退运动，以在磁极齿的周围绕线。独立的多个伺服马达各自正转反转时，通过滚珠丝杠机构使针管进行进退运动并绕线的绕线机具有不需采用占用庞大空间的凸轮机构的优点。而且由于各个伺服马达彼此独立，所以可以任意设定其旋转速度，当磁极间隔变更时也可以简单对应。

为了将构成循环运动的直线运动与摆动运动反转，各个伺服马达需要经过减速及停止状态才能反转。但是高速旋转中的伺服马达要在短时间内停止的情况下，会出现微震动，并且发生停止位置超过目标值的过冲现象(参考图2A图2B)。针管的先端在进入插槽时，若发生过冲现象，则针管的先端可能会从磁极齿之间构成的间隙的轨道中脱出，并与磁极齿的法兰部接触。

针管的先端与磁极齿的法兰部接触时，可能彼此都会损伤或变形，且相邻的线圈线可能重迭或是留下间隔而发生绕线不齐的状况。此外，由于下方的运动机构高速运动时，上方的运动机构的伺服控制单元或马达配线也会因此运动，使其容易损坏，而降低绕线机的耐用性为要解决的问题。为此，对结合这三个运动机构的技术而言，存在无法维持绕线的高排列精度及高速绕线的问题。

在让针管的先端进行循环运动的第二技术的专利文献2及专利文献3中，揭露了一种通过单个驱动组件的旋转运动产生进退直线运动及进退摆动运动两种运动，并将此两种运动合成以使针管的先端进行循环运动的绕线机。

在专利文献2中，单个马达的旋转运动仅向单方向旋转，通过曲柄机构将其变换成沿着定子铁芯的轴方向的直线运动，且通过同步带将其转换为摆动运动。接着将直线运动与摆动运动合成，使针管的先端绕着磁极齿的周围循环。通过此技术，具有即使马达高速旋转也不容易发生过冲，且只要在既定的轨道中重复绕线，也不容易发生绕线不齐的优点。

然而，以直绕方式缠绕线圈线时，为了构成重迭绕线的基部，需要在定子铁芯的端面处装上树脂类的绝缘器。为了不使线圈线脱出定子铁芯的内部空间，所以在绝缘器内侧形成有支撑线圈端部的立设壁。此立设壁可形成为各种形状。若将绝缘体变更为高度较高的立设壁，则可能使立设壁与针管的先端接触，造成损伤或变形。

然而，将绝缘器变更为高度较低的立设壁时，针管将会从立设壁顶部的空隙位置通过，使线圈线不必要的被拉出。当从针管拉出的线圈线超过适当长度的话，被拉出来的线圈线将会像鞭子一样震动，而有绕线不齐的可能性。在专利文献2的技术中，若要变更针管的轨道，则必须要将构成凸轮机构的凸轮换成其他形状的凸轮，而当绝缘器的形状变更时，具有绕线机也必须随之重新组装的问题。