JP4208530B2 - ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 - Google Patents
ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4208530B2 JP4208530B2 JP2002271948A JP2002271948A JP4208530B2 JP 4208530 B2 JP4208530 B2 JP 4208530B2 JP 2002271948 A JP2002271948 A JP 2002271948A JP 2002271948 A JP2002271948 A JP 2002271948A JP 4208530 B2 JP4208530 B2 JP 4208530B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- workpiece
- winding
- wire
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多極電機子（主としてモータコア）用の巻線機においてノズルを保持するノズル保持具、そのノズル保持具を用いてノズルの姿勢変換を行うノズル回動ユニット、及びそのノズル回動ユニットを用いた巻線機、並びに多極電機子の各極にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多極電機子（モータコア）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（ワーク）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】
このような場合、例えば線材が繰り出されるノズルを駆動するモータと、ワークの割り出し回転をするモータとが個々に駆動し、ノズルとワークが相対的に移動することで極への巻線が短時間でかつ隙間なく、巻き付けることが可能となる。すなわち、ノズルは上下移動し、ワークはその中心を軸として回動運動することで線材が極に巻き付けられる。本明細書では、このような巻線方法（巻線機）をノズル・ワーク駆動式と呼ぶこととする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような巻線工程の前後には、線端部（線材の始端部又は終端部）をワーク保持治具に設けられた線端クランプ部に挟み込むクランプ工程、線材をワークに立設された絡げピンに絡げる絡げ工程、巻線部分以外の線材の中途部を渡り線として形成する渡り線形成工程等の線処理工程のうちの１又は複数工程が随伴して実施される場合が多い。そして、例えば実公平５−４０６９４号公報や特開平１０―２７１７７４号公報に記載されているように、ノズルを巻線工程とは異なる形態に姿勢変換させて、これらの線処理工程を実施することがある。これは、図１６に示すように、線材Ｗが繰り出されるノズル５０３をワーク５０６の端面と平行状に配置される回動軸５７１周りにエアシリンダ５７２等により回動させ、巻線工程でのワーク半径方向に沿う形態（図１６（ｃ））から、厚み方向（軸線方向）に沿う形態（図１６（ｂ））へと約９０°姿勢変換させるものである。
【０００５】
このような姿勢変換の際、ノズル５０３の先端は図１６（ｂ）に示すａ（巻線工程）の位置からｂ（線処理工程）の位置に変位するため、先端の下降変位量Ｙ及び右変位量Ｘを生じ、これらの下降変位量Ｙ・右変位量Ｘはノズル５０３から繰り出される線材Ｗのたるみを発生させる。このようなたるみが発生すると、例えば絡げピン５０６ａに対する絡げ高さが一定せず、絡げ高さのバラツキや絡げミスが発生しやすくなり、製品（多極電機子）の歩留まりを低下させる。近年、多極電機子（モータコア）の小型化に伴って絡げピン５０６ａ等が短くなる傾向にあり、線材Ｗのたるみによる不具合がますます発生しやすくなっている。
【０００６】
そこで、下降変位量Ｙ・右変位量Ｘを減少ないしなくすために、ノズル５０３を回動軸５７１周りに回動させるのと同期して、下降変位量Ｙに相当する分だけノズル５０３を上昇させ、かつ右変位量Ｘに相当する分だけノズル５０３を左移動させる方法が考えられる。こうすることによりノズル５０３の姿勢変換に伴う線材Ｗのたるみを相殺して、絡げ高さのバラツキ・絡げミス等の発生を防止することが可能となる。しかし、ノズル回動機構とは別のノズル昇降装置・ノズル移動装置等を同期駆動させて下降変位量Ｙ・右変位量Ｘを減少させるための複雑な機構や制御を要することになり、ノズル回動ユニットひいては巻線機の大型化・複雑化を招来するおそれがある。
【０００７】
特に、ワーク５０６が外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの場合、ワーク５０６が小型化（小径化）するにつれ、ノズル５０３を細くするとともに、回動軸５７１をワークの上方に位置させねばならなくなる。その結果ノズル５０３の回動（旋回）半径が大きくなり、上記した変位量Ｙ・Ｘが増大するおそれがある。
【０００８】
さらに、ノズル・ワーク駆動式の巻線機の場合、これまでのものは、ワーク供給・取出方向（巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出す方向）がノズル送り方向（線材をワークの極に１周巻き付ける毎にノズルを例えば線材の太さ分ずつ送る方向）と平行になるように配置されている。ワークの供給・取出作業を行う作業者から見て左右方向の機体幅が狭くできるので、左右方向に複数のワーク（ノズル）を連設するいわゆる多連式の巻線機を構成するのに有利とされてきた。しかし、巻線工程を監視するために、ワーク供給・取出方向側から画像撮影したり、供給・取出作業を行う作業者が目視したりするとき、ノズル部分が視認しにくく、巻線トラブルの発見が遅れたり、巻線不良が発見できなかったりするおそれがある。また、巻線工程に随伴して線処理工程が実施される場合には、絡げ工程等の視認も困難となり、製品歩留まりを低下させる原因となる。
【０００９】
本発明の課題は、形状・配置等の工夫により、大型化・複雑化を招くことなく、製品歩留まりを向上させることができるノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記の課題を解決するために、本発明のノズル保持具は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置される回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用される巻線機に装着されるノズル保持具であって、
前記ワークの内側において前記ノズルが取り付けられる一端部（以下、ノズル側端部という）から所定方向に延び、方向変換部を経た後、前記ワークの外側において前記回動軸が取り付けられる他端部（以下、回動軸側端部という）に至る門形状を呈するとともに、
前記ノズルの中心線（以下、第一中心線という）と前記回動軸の中心線（以下、第二中心線という）とは、両中心線に平行な投影面においてほぼ直交することを特徴とする。
【００１１】
このようなノズル保持具を用いることにより、機械的なノズル回動機構であっても、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量（上下移動量）を小さく抑えることができ、絡げミス等による不良品の発生を減少させることができる。したがって、本発明で用いたノズル回動機構とは別のノズル昇降装置等を同期駆動させて、昇降変位量を減少させるための複雑な機構及び制御を要しないので、ノズル回動ユニットあるいは巻線機全体の大型化・機構の複雑化を防止できる。
【００１２】
なお、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線機について、「コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は半径方向に突出する複数の極を有するワークが該ワークの周方向に駆動されることにより、該ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、前記ノズル及び／又はワークが前記ワークの厚み方向に駆動されることにより、該ノズルが前記巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有し、前記ワークの各極に前記線材を巻き付けるための巻線機」と表わすこともできる。
【００１３】
つまり、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線機としては、以下の４タイプのいずれであってもよい。
（１）ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（２）ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（３）ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（４）ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
【００１４】
さらに、本発明において姿勢変換されたノズルにより行われる線処理状態（線処理工程）としては、以下に述べる各態様を単独で又は複数組み合わせて実施する状態（工程）が考えられる。
（１）線材をワークの端面に立設された絡げピン等に絡げる状態：絡げ工程
（２）線端部をワークの端面に立設された線保持部材にかしめるために挟む状態：かしめ工程
（３）巻線部分以外の線材の中途部をワークの端面に立設された壁や渡り線用ピンに対して渡り線として掛け渡す状態：渡り線形成工程
（４）線材をワーク保持治具、線材保持治具等に立設された掛け回し用ピン等に掛け回す状態：掛け回し工程
（５）線端部をワーク保持治具、線材保持治具等に設けられた線端クランプ部に挟む状態：クランプ工程
（６）巻線部分以外の線材の中途部をワーク保持治具、線材保持治具等に設けられた壁や渡り線用ピンに対して渡り線として掛け渡す状態：渡り線形成工程
なお、（４）〜（６）においては、ワークをワーク保持治具から巻線済みの多極電機子として取り出す際に、ピン、線端クランプ部等の線材保持部分に預けられていた線材がこれらの部分から外れるように保持させておく場合がある。
【００１５】
ところで、このようなノズル保持具において、ノズル側端部にはノズルを取り付けるための第一軸孔が形成され、回動軸側端部には回動軸を取り付けるための第二軸孔が形成されているときには、予め所定の精度に加工されたこれらの軸孔にノズル及び回動軸を挿入固定すればよいので、組み付けに際して精密な寸法管理（位置合わせ等）を要しない。
【００１６】
そして、第一中心線と第二中心線とがほぼ直交状に一点で交わる場合には、ノズル保持具の精密な寸法管理をしなくても、ノズル先端の昇降変位量（上下移動量）を容易に減少させることができる。
【００１７】
その際、これらのノズル保持具において、ノズルの先端が第二中心線の延長線上に位置するように配置すれば、ノズルの先端と回動軸の中心とが一致することにより、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を理論上ほぼ０にすることができるので、絡げミス等の不良発生を防止することができる。一方、第一中心線を含み第二中心線と直交する投影面において、ノズルの先端を両中心線の交点から第一中心線に沿って所定距離後退させる場合には、ノズル保持具が線処理状態から巻線状態に復帰する際に、線端部の上方移動量（上昇変位量）が減少する。これによって、ノズル出口における線材の曲がり（湾曲）に基づいて発生する、線端部の絡げピンからの抜け（絡げミス）等の線処理不良を防止することができる。
このとき、線材の断面直径をｄとし、ノズルの先端後退距離Ｄを、Ｄ≧ｄ／２となるように設定すると、線径（線材断面直径）ｄに応じてノズルの先端後退距離Ｄが設定され、太い線材（例えばｄ≧０．５ｍｍ）において特に上記線処理不良の発生を効果的に防止することができる。
【００１８】
さらに、このノズル保持具では、第二中心線を含み第一中心線と直交する投影面において、ノズル側端部と回動軸側端部との間の最小距離をＬとし、少なくともその最小距離Ｌの範囲にわたって第二中心線と平行な平坦部が方向変換部に形成され、これら第二中心線と平坦部との間の距離をＨとし、
一方、ワークの外周半径をｒ、ワークの軸線方向の全厚さをｔ（ただし、ワークの端面に絡げピンを有する場合にはその絡げピンの突出高さを含む）としたとき、
Ｌ＞ｒかつ、Ｈ＞ｔ
を満足するように設定することにより、この条件の範囲内でノズル保持具の小型化を図ることができる。
【００１９】
さらに、このノズル保持具は、第二中心線がノズルの回動中心となり、巻線機に対して片持ち状に装着されるので、巻線機への装着に際し着脱が容易であり、製造上のコストダウンを図ることができる。また、外周半径ｒの異なるワークに変更する際にはノズル保持具を異なるサイズのものに交換すればよいので、汎用性を高めることができる。
【００２０】
ノズル保持具は、第二中心線が水平状に固定して配置されるとともに、第一中心線は巻線状態において水平状に配置されるのが望ましく、このときワークの端面を最も安定した状態である水平状に保持できる。これにより、巻線工程あるいは線処理工程が高精度で実施できる。
【００２１】
また、本発明のノズル保持具は、ワークが外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの場合に、ノズル側端部をワークの内側に、回動軸側端部をワークの外側にそれぞれ配置することによって好適に用いることができ、インナーコアタイプのワークの小型化の要請にも応えることができる。
【００２２】
そして、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
前記ノズル保持具と、
そのノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた前記回動軸と、
その回動軸を回動駆動する駆動アクチュエータと、
を備えることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、簡素な機械的ノズル回動機構であっても、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を小さく抑えることができるから、不良品の発生を減少させ製品歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
また、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
複数の前記ノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各回動軸は、これらに対応する前記ワークの配列方向とほぼ直交して配置されることを特徴とする。
【００２５】
回動軸が複数のワークの配列方向とほぼ直交して配置されているので、複数のノズルを有する、いわゆる多連式のものにおいても、各ノズルの巻線状態や絡げ等の線処理状態を同時に視認することができる。
【００２６】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
複数の前記ノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各ノズルによる各ワークの極への前記巻線状態において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って配置されることを特徴とする。
【００２７】
ノズル送り方向が、各ノズルに対応するワークの配列方向に沿って配置されるので、巻線状態の監視の際、各ノズル部分の視認が容易に行える。
【００２８】
さらに、駆動アクチュエータをエアシリンダで構成すれば、巻線状態における慣性をモータに比して小にできるので、高速での高精度の巻線が可能となる。
【００２９】
次に、上記の課題を解決するために、本発明の巻線機は、
前記ノズル回動ユニットが装着され、
コイル形成用の前記線材を保持する前記ノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の前記極を有するインナーコアタイプの前記ワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記第二中心線周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用されることを特徴とする。
【００３０】
これによれば、簡素な機械的ノズル回動機構でありながら、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を小さく抑えることができ、高精度の製品を安定して生産することのできる巻線機が得られる。
【００３１】
一方、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対して交差するように設定されることを特徴とする。
【００３２】
また、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を各々保持する複数のノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの複数のワークが、各ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、各ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って設定されることを特徴とする。
【００３３】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線工程と、
前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置された回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記線材を前記ワークの端面に立設された絡げピンに絡げる絡げ工程とを含む巻線方法であって、
前記巻線工程において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対してほぼ直交するように設定されるとともに、
前記絡げ工程において、前記絡げピンの設置位置が、前記ワークの中心から見て前記ノズル送り方向に沿うように設定されることを特徴とする。
【００３４】
これらの巻線方法によれば、巻線工程を監視するために、ワーク供給・取出方向側から画像撮影したり、供給・取出作業を行う作業者が目視したりするとき、ノズル部分がワークの陰に隠れずに視認（観察）しやすく、巻線状態の確認が容易となって製品歩留まりが向上する利点がある。また、絡げ工程において、絡げピンの設置位置がワーク中心から見てノズル送り方向に沿うように設定されるときには、絡げ工程の視認（観察）も容易となるほか、線端部のクランプ・カット・捨て線等を行う端末線処理装置を設ける際、絡げピンの設置位置がワーク中心から見てワーク供給・取出方向と直交するノズル送り方向に沿うように設定されるので、ワーク供給・取出方向と平行に設定される場合に比して絡げピンと線端クランプ部との距離を短くすることができ、捨て線量を少なくできる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
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は本発明の実施例１としての巻線機１００の全体側面図、図２は全体正面図、図３は全体平面図である。図１に示すように、巻線機１００は、ベース１、ベース２、ノズル３、駆動装置であり回転駆動機構であるワーク（多極電機子）６の割出回転用モータ４及びノズル駆動用モータ５で主に構成される。ベース１及びベース２は図示しないメインベースに固定される。ベース１は割出回転用モータ４を回動不能に固定する。
【００３６】
ノズル３は、ノズルブラケット６０（ノズル保持具）に取り付けられ、ノズルブラケット６０を含むノズル回動ユニット７０がタイミングベルト１１に固定されている。タイミングベルト１１はノズル駆動用モータ５と接続される。このノズル駆動用モータ５付近は図２にて後に説明する。ノズル駆動用モータ５は支持部材１２に固定され、支持部材１２はリニアガイド１３が取り付けられた前後移動枠１４にビス等で固定される。リニアガイド１３はリニアレール１５が取り付けられた移動部材１６（送り部材）上をワーク６に対して進退する方向（前後方向）に移動可能となっている。移動部材１６には、前後移動枠１４を移動させるための前後移動用モータ１７が取り付けられる。前後移動用モータ１７はカップリング１８を介して、ボールねじ装置１８ａ（図２，図３参照）により回転運動を直線運動に変換し、前後移動枠１４をワーク６に対して進退する方向（前後方向）に移動することを可能にする。
【００３７】
移動部材１６には、リニアガイド１９が取り付けられる。リニアガイド１９はリニアレール２０が取り付けられたベース２上を前後移動枠１４に対して直交する方向（左右方向）に移動可能となっている。ベース２には、移動部材１６を移動させるための横移動用モータ２１（ノズル送りモータ）が取り付けられる。横移動用モータ２１はカップリング２２(図２参照)を介して、ボールねじ装置２２ａ（図３参照）により回転運動を直線運動に変換し、移動部材１６を前後移動枠１４に対して直交する方向（左右方向）に移動することを可能にする。
【００３８】
図２はノズル駆動用モータ５付近の正面図である。この巻線機１００はノズル３を２箇所に設けたいわゆる２連タイプのもので、これに伴って割出回転用モータ４、ワーク６（図３参照）、ノズルブラケット６０等も２個ずつ設けられている。既述の如くノズル３はノズルブラケット６０に固定され、ノズルブラケット６０を含むノズル回動ユニット７０はリニアガイド２４及びタイミングベルト１１にビス等で固定される。リニアガイド２４は、リニアレール２３が取り付けられた支持部材１２上を、ワーク６（図１参照）が取り付けられるスピンドル軸３３（図１参照）と平行な方向（上下方向）に移動可能となっている。支持部材１２にはノズル回動ユニット７０を上下移動させるための回転駆動機構であるノズル駆動用モータ５が取り付けられている。ノズル駆動用モータ５は回転する軸である出力軸２５から支持部材１２に取り付けられたプーリ２７を回転させる。プーリ２７にはタイミングベルト１１が掛けられ、一方のプーリ２８と共にタイミングベルト１１を移動させる。プーリ２７とプーリ２８はその回転を支持する軸が平行に設けられているため、その軸間においてタイミングベルト１１に取り付けられたノズル回動ユニット７０は上下方向に直線移動することが可能となる。
【００３９】
図１に戻り、ベース１は割出回転用モータ４を回動不能に固定する。割出回転用モータ４の回転する軸である出力軸３１には、回転する軸であるスピンドル軸３３が直接取り付けられる。スピンドル軸３３にかかる軸方向の負荷は、ベース１に装着されたスラストベアリング３８にて支持されている。スピンドル軸３３には、図示しないクランプ機構によりワーク６を固定するためのワーク受け４０（ワーク保持治具の一例）が、ワーク受け連結部４０ａを介して一体的に取り付けられる。なお、スピンドル軸３３とワーク受け４０（ワーク受け連結部４０ａ）とは締結部材３９により一体回転可能に締結される。
【００４０】
図３の平面図に示すように、本実施例では、前後方向がワーク６に対して前後移動枠１４が進退する方向（進出側が前方、後退側が後方）とされ、作業者が巻線前のワーク６を供給し、巻線後のワーク６を取り出すワーク供給・取出方向が前後方向に沿って設定されている。同様に、左右方向が各ノズル３に対応してワーク６が配列される方向（ワーク６の中心点を結んだ方向）とされ、線材Ｗを極に１周巻き付ける毎にノズル３を所定ピッチ（例えば線材Ｗの太さずつ）でワーク６の半径方向に送るノズル送り方向が左右方向に沿って設定されている。また、ワーク６は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極Ｃを有するインナーコアタイプとされ、ノズルブラケット６０のノズル側端部６１がワーク６の内側に、回動軸側端部６２がワーク６の外側にそれぞれ配置されている。
【００４１】
図３に示すように、ノズル送り方向がワーク供給・取出方向に対して交差する（例えば直交する）ように設定されている。このとき、ワーク供給・取出作業を行う作業者から見てノズル送り方向は左右方向となる。また、ノズル送り方向はワークの配列方向に設定されている。供給・取出作業を行う作業者にとって、ノズル３部分が目視しやすく、巻線状態の確認が容易である。
【００４２】
次に、図４によりノズル回動ユニット７０について説明する。ノズル回動ユニット７０は、ユニット本体７００に、２個（２連）のノズルブラケット６０（ノズル保持具）が、各々のノズルブラケット６０の第二軸孔６２に取り付けられた２個の回動軸７１と、これらの回動軸７１を個別に回動駆動する２個のエアシリンダ７２（駆動アクチュエータ）とにより、同時に同方向に回動可能に取り付けられる。このノズル回動ユニット７０のユニット本体７００は、タイミングベルト１１（図２参照）に固定されている。２個のノズルブラケット６０の各々の第一軸孔６１には、ノズル３が取り付けられている。７３はエアシリンダ７２のジョイント７２ａと回動軸７１とを連結ピン７２ｂを介して連結する連結アーム、７４は連結ピン７２ｂが当接することによってノズル３を後述する巻線状態（巻線工程）と絡げ状態（絡げ工程）との２位置に位置決め保持するためのストッパである。
【００４３】
各回動軸７１は、これらに対応するワーク６の配列方向とほぼ直交して配置されている。また、ノズル３の送り方向が、これらのノズル３に対応するワーク６の配列方向に沿って配置されている。ただし、ワーク６の配列方向とは、ここでは図４（ａ）の平面視（ワーク６の軸線方向視）でワーク６の中心点を結んだ方向をいう。
【００４４】
ノズル３は、その先端が第二中心線Ｏ2（図５参照）の延長線上に位置する。つまり、ノズル３の先端と回動軸７１の中心とが一致することにより、回動軸７１周りでのノズル３の回動に伴うノズル３先端の昇降変位量はほぼ０になる。
【００４５】
ここで、ノズル回動ユニット７０は、次の２状態に切り換え使用される。
（１）ワーク６が周方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル３がワーク６の厚み方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃ及びそれに隣接する極Ｃの間に形成される隙間（スロット）を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク６の各極Ｃに線材Ｗを巻き付ける巻線状態。
（２）ノズル３をエアシリンダ７２によってワーク６の端面と平行状に配置される回動軸７１周りに回動させ約９０°姿勢変換した形態にて、線材Ｗをワーク６の端面に立設された絡げピン６ａに絡げる状態と、巻線部分以外の線材Ｗの中途部をワーク６の端面に立設された渡り線用ピン６ｂに対して渡り線として掛け渡す状態。
【００４６】
図５は図４のノズル回動ユニットに用いられるノズルブラケットを示す。ノズルブラケット６０は、ワーク６の内側にてノズル３を取り付けるための第一軸孔６１が形成されたノズル側端部６０１から所定方向に延び、方向変換部６０３を経た後、ワーク６の外側にて回動軸７１を取り付けるための第二軸孔６２が形成された回動軸側端部６０２に至る門形状を呈する。第一軸孔６１の第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2とは、ほぼ直交状に一点で交わっているので、回動軸７１（第二中心線Ｏ 2 ）周りでのノズル３の回動に伴うノズル３先端の昇降変位量（上下移動量）を小さく抑えることができ、絡げミス等による不良品の発生を減少させることができる。ここで、所定方向とは、巻線状態においてはワーク厚み方向（上下方向）、絡げ状態と渡り線形成状態では水平方向となる。
【００４７】
方向変換部６０３は、具体的には図１３に示すように、巻線状態においてノズル側端部６０１から上方に延びる第一上下部６０３ａと、回動軸側端部６０２の側から上方に延びる第二上下部６０３ｂと、第一上下部６０３ａ及び第二上下部６０３ｂとの間で第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃと、回動軸側端部６０２及び第二上下部６０３ｂの下端部の間に形成される水平方向の延出部６０３ｄとから構成されている。このように、方向変換部６０３は単純な４方向の部材から構成されているので、設計・製造が容易である。
【００４８】
また、図５（ｃ）に示すように、ノズル側端部６０１と回動軸側端部６０２との間の最小距離をＬとし、少なくともその最小距離Ｌの範囲にわたって第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃが方向変換部６０３に形成され、これら第二中心線Ｏ2と平坦部６０３ｃとの間の距離をＨとする。一方、ワーク６の外周半径をｒ、ワーク６の軸線方向の全厚さをｔ（ただし、ワーク６の端面に立設された絡げピン６ａ及び渡り線用ピン６ｂの突出高さを含む）としたとき、Ｌ＞ｒかつ、Ｈ＞ｔを満足するように設定されている。
【００４９】
さらに、このノズルブラケット６０の第二中心線Ｏ2がノズル３の回動中心とされ、巻線機１００に対して片持ち状に装着されている。この第二中心線Ｏ2は水平状に固定して配置されるとともに、第一中心線Ｏ1は巻線状態において水平状、絡げ状態と渡り線形成状態ではワーク厚み方向（上下方向）となるように配置されている。
【００５０】
次に、この巻線機１００の作動について、主として図６〜図１１により説明する。
【００５１】
＜ワーク供給工程＞……図６（ａ）
ワーク受け４０（図１参照）にワーク６を固定する。このとき、前工程の終了時にノズル３から引き出された終端部が線端クランプ部８０（図３参照）に挟まれている。ノズル３はワーク６との干渉を避けるため、ワーク６の外側において、エアシリンダ７２によってワーク６の端面と平行状に配置される回動軸７１周りに回動させ約９０°姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しておくのが望ましい。
【００５２】
＜絡げ工程＞……図６（ｂ）
ノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しつつ、線端クランプ部８０（図３参照）に挟まれた線材Ｗをワーク６の端面に立設されたスタート用絡げピン６ａ1に絡げる。その後、ノズル３をもとの姿勢（図８のａ位置）に戻す。
【００５３】
＜線端カット・捨て線工程＞……図６（ｃ）
図示しない左右（ワークの配列方向）移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部８０（図３参照）をワーク６から離れる方向に移動させ、線材Ｗの始端部を引き千切り、次に旋回用エアシリンダ８１（図３参照）を作動させ、線端クランプ部８０を旋回させて、線材Ｗの始端部を余り線ＬＷとして機外に捨てる。
【００５４】
＜巻線工程＞……図６（ｄ）及び図９〜１１
ワーク６が周方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル３がワーク６の厚み方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃ及びそれに隣接する極Ｃの間に形成される隙間（スロット）を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク６の各極Ｃに線材Ｗを巻き付ける。
【００５５】
この巻線工程を、巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明を示す図９によりさらに具体的に説明する。なお、図９はアウターコアタイプのワーク６’に関するものであるが、原理的には図６（ｄ）と同様である。図９（ａ）に示すように、ノズル３内から線材Ｗが繰り出される。その後、図９（ｂ）に示すようにノズル３がノズル駆動用モータ５(図１参照)により極Ｃ間の隙間（スロット）Ｎ１を下降する。
【００５６】
図１０は図９に続く巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明図である。図１０（ａ）に示すようにノズル３が極Ｃ間の隙間Ｎ１を下降した後、割出回転用モータ４(図１参照)はワーク６’を右回転させる。次に、図１０（ｂ）に示すように割出回転用モータ４（図１参照）はワーク６’を右回転させて、ノズル３を極Ｃ間の隙間Ｎ１と隣接する隙間Ｎ２に位置するところで停止する。
【００５７】
図１１は図１０に続く巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明図である。図１１（ａ）に示すようにノズル３が上昇する。そして割出回転用モータ４(図１参照)はワーク６’を左回転させる。そして線材Ｗは極Ｃの側面Ｓ２に当接する。図１１（ｂ）に示すようにノズル３は最初の隙間Ｎ１を下降する。
【００５８】
図１１（ｂ）に示すようにノズル３が線材Ｗを極Ｃに１周巻き付ける毎に横移動用モータ２１（図１，図２参照）を作動させて、線材Ｗの太さ分を基準とする所定のピッチでノズル３を巻線中の極Ｃの突出方向に送る。
【００５９】
＜渡り線形成工程＞……図７（ｅ）
ノズル３による１つの極Ｃへの巻線が終了したら、再びノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持し、線材Ｗの中途部をワーク６の端面に立設された渡り線用ピン６ｂに対して渡り線ＲＷとして掛け渡す。渡り線ＲＷの形成により、線材Ｗがワーク６の内径側に入り込むのが阻止される。その後巻線工程と渡り線形成工程とを繰り返す。３相モータコアの場合、２つ跳びの極Ｃに巻線される。
【００６０】
＜絡げ工程＞……図７（ｆ）
ノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しつつ、線材Ｗをワーク６の端面に立設されたフィニッシュ用絡げピン６ａ2に絡げる。
【００６１】
＜クランプ工程＞……図７（ｇ）
引き続きノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持し、線材Ｗの終端部を線端クランプ部８０（図３参照）に挟む。
【００６２】
＜線端カット工程＞……図７（ｈ）
図示しない左右（ワークの配列方向）移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部８０（図３参照）をワーク６から離れる方向に移動させ、線材Ｗの終端部を引き千切る。
【００６３】
＜次相セット工程＞……図７（ｉ）
割出回転用モータ４(図１参照)を回転させて、ノズル３が次相（３相モータコアの場合、２相目）の最初に巻線する極Ｃに近接した第２相のスタート用絡げピン６ａ3の近傍に位置するようにセットする。以下、各相毎に図６（ａ）〜図７（ｉ）の工程を繰り返す。
【００６４】
＜ワーク取出工程＞
各相について以上の全工程が終了すれば、ワーク受け４０（図１参照）からワーク６を取り外す。
【００６５】
以上に記載した実施例の絡げ工程（図６（ｂ）又は図７（ｆ）参照）では、絡げピン６ａ1，６ａ2の設置位置がワーク６の中心から見てノズル送り方向に沿うように設定されている。したがって、図１２（ａ）に示す線端カット・捨て線工程において、絡げピン６ａ1，６ａ2の設置位置がワーク中心から見てワーク供給・取出方向と直交するノズル送り方向に沿うように設定されるので、図１２（ｂ）のようにワーク供給・取出方向と平行に設定される場合に比して絡げピン６ａ1，６ａ2と線端クランプ部８０との距離を短くすることができ、それにより捨て線ＬＷの量を少なくできる。つまり、図１２（ａ）のように作業者から見て、ノズル３が９時又は３時の時計の短針位置にある場合に、絡げピン６ａ1，６ａ2と線端クランプ部８０との距離を最も短くすることができ、これによって捨て線ＬＷの量を少なくできる。
【００６６】
図１３には、ノズルブラケット６０における線材Ｗの配線形態も表わされている。第一上下部６０３ａと平坦部６０３ｃのノズル３突出側とは反対側の側面には線材Ｗの案内ローラＲ1，Ｒ2が配置され、平坦部６０３ｃには同一側面に案内孔Ｈ1も設けられている。そして、ノズル３の裏側に引き出され、案内ローラＲ1，Ｒ2，案内孔Ｈ1を介してノズル回動ユニット７０のユニット本体７００に形成された案内孔Ｈ2に至る線材Ｗは、図示しない線材収納部に配線されている。
【００６７】
（実施例２）
次に本発明の実施例２としてのノズルブラケット１６０を説明する。図１４（ａ）に示すノズルブラケット１６０は、ノズル側端部１６１ａ、回動軸側端部１６１ｂ及び方向変換部１６１ｃとからなるブラケット本体部１６１と、回動軸側端部１６１ｂに取り付けられる回動軸取付部１６２と、ノズル側端部１６１ａに取り付けられるノズル取付部１６３とを備えている。回動軸取付部１６２は、ノズルブラケット１６０を回動するための回動軸部１６２ａと、回動軸側端面に接触する対向面を有するフランジ部１６２ｂと、フランジ部１６２ｂを回動軸側端部１６１ｂに固定するための固定部材（例えばねじ、ボルト等）１６２ｃとを含んで構成されている。一方、ノズル取付部１６３は、ノズル側端部１６１ａの一側面に形成されたノズル嵌合溝１６３ａと、外側からノズル３を押圧して取り付けるノズル押え板１６３ｂと、ノズル押え板１６３ｂをノズル側端部１６１ａに固定するための固定部材（例えばねじ、ボルト等）１６２ｃとを含んで構成されている。この実施例では、回動軸部１６２ａの軸径の異なるものやノズル３の長さの異なるものへの取り換えが、回動軸取付部１６２あるいはノズル取付部１６３のみの取り外しによって行えるので、交換や調整が容易である。なお、１６１ｄは実施例１の６０３ｃ（図１３参照）と同様に平坦部を構成する。
【００６８】
（実施例３）
次に本発明の実施例３としてのノズルブラケット２６０を説明する。図１４（ｂ）に示すノズルブラケット２６０では、ノズル側端部２６１と回動軸側端部２６２とを連結する方向変換部２６３が平坦部２６４においてノズル３の軸線方向にねじれて配置される。
【００６９】
（実施例４）
次に本発明の実施例４としてのノズル回動ユニット１７０を説明する。これは図１５に示すように実施例１と同様の１連のノズルブラケット６０を、回動軸１７１が巻線機１００の左右方向（図３参照）に位置するように装着する。したがって、この実施例では、ノズル送り方向は従来と同様に機体前後方向に設定される。なお、図１４及び図１５において実施例１と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
（実施例５）
次に本発明の実施例５としてのノズルブラケット３６０を説明する。図１７に示すノズルブラケット３６０では、ノズル３は、その先端が第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2との交点Ｘから第一中心線Ｏ1に沿って距離Ｄだけ後退している。図１８に拡大して示すように、ノズル３の先端後退距離Ｄ（ずらし量）は、線材Ｗの断面直径（線径）をｄとしたときに、ｄ／２以上に設定（例えば、ｄ＝０．６５ｍｍの場合にＤ＝３ｍｍ＝４．６２ｄ）されている。
【００７１】
次に、図１８の作用説明図である図１９により、ノズル３のずらし量Ｄの機能について解説する。ノズルブラケット３６０が図１８の実線で示される線処理状態（線処理工程）に姿勢変換されているとき、図１９（ａ）に示すように、ノズル３から突出する線材Ｗは第一中心線Ｏ1と直交状に延びて線端部を構成することとなるので、ノズル３出口において線材Ｗには曲がり（湾曲）を生じる。このようなノズル３出口での線材Ｗの曲率半径Ｒ0は、一例として線径ｄを用いて次のように近似することができる。
（１）線径ｄが細い場合（例えば０．１ｍｍ以下）には、線材Ｗはノズル３の出口拡径部に沿って十分に曲がることができるので、Ｒ0≒ｄ／２となる。
（２）線径ｄが太い場合（例えば０．５ｍｍ以上）には、線材Ｗはノズル３の出口拡径部に沿って十分に曲がることができないので、Ｒ0≒３ｄとなる。
【００７２】
上記（１）（２）いずれの場合でも、ノズル３出口における線材Ｗの曲がり（湾曲）は、以下に述べるような不具合を生ずることがある。ここでは、線処理工程でノズル３がワーク６の渡り線用ピン６ｂに対して渡り線ＲＷの掛け渡し（図７（ｅ）参照）を終了し、巻線状態（図１８の仮想線）に姿勢変換する場合について考察する。図１９（ｂ）において、ノズル３の先端を第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2との交点Ｘに一致させた状態でノズルブラケット３６０を回動すると、ノズル３の姿勢変換に伴って渡り線ＲＷは交点Ｘを中心として回転し、渡り線用ピン６ｂの頂点に達する（又は頂点を超える）場合がある。このような状態で巻線工程が開始されると、渡り線ＲＷが渡り線用ピン６ｂから外れて線処理不良を発生しやすくなる。つまり、ノズル３出口における線材Ｗの曲がり（湾曲）は、ノズルブラケット３６０が線処理状態から巻線状態に復帰するときに、渡り線ＲＷや線端部の上方移動（上昇変位）を生じ、渡り線ＲＷが渡り線用ピンから外れたり線端部が絡げピンから抜けたりして、線処理不良が発生しやすくなる。そして、かかる線処理不良は、上記した通り曲率半径Ｒ0が大きいほど、すなわち線径ｄが太いほど発生しやすい。
【００７３】
そこで、図１９（ｃ）に示すように、ずらし量Ｄ≒曲率半径Ｒ0だけノズル３の先端を交点Ｘから後退させた状態でノズルブラケット３６０を回動すると、ノズル３は見かけ上渡り線ＲＷの断面中心の周りに回動し、渡り線ＲＷは渡り線用ピン６ｂから外れにくくなり、線処理不良を発生しにくくなる。
【００７４】
なお、ずらし量Ｄ≒曲率半径Ｒ0の最適値は、渡り線ＲＷ（線材Ｗ）の引張力Ｐ、ノズル３のスロット突入幅Ｑ、ノズル３の出口拡径部半径Ｒ等をパラメータとして決定されるが、簡易的には線径ｄのみにより経験的に設定しうる。表１にこのようにしてずらし量Ｄを設定する場合を例示する。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１では、線径ｄに対してずらし量Ｄが不連続にならないように、境界値を重ね合わせてある。したがって、例えばｄ＝０．５ｍｍの場合、Ｄの値として最小値のｄ／２＝０．２５ｍｍから、最大値の１０ｄ＝５．０ｍｍまでの中から選択できる。表１の各欄において、ずらし量Ｄが下限値を下回ると、上記した通り渡り線ＲＷが渡り線用ピン６ｂから外れる等の線処理不良を発生しやすくなる。一方、ずらし量Ｄが上限値を上回ると、従来技術と同様にノズル３の姿勢変換に伴って線材Ｗのたるみが発生しやすくなる。
【００７７】
ノズルブラケット３６０の方向変換部６０３は、図２０に示すように構成されている。すなわち、方向変換部６０３は、巻線状態においてノズル側端部６０１から上方に延びる第一上下部６０３ａと、回動軸側端部６０２の側から上方に延びる第二上下部６０３ｂと、第一上下部６０３ａ及び第二上下部６０３ｂとの間で第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃと、平坦部６０３ｃから第二上下部６０３ｂの上部に水平方向に延びる上方延長部６０３ｅとを有する。また、第一上下部６０３ａ、平坦部６０３ｃ及び上方延長部６０３ｅと、第二上下部６０３ｂとは別体に構成されている。そして、第二上下部６０３ｂの凸部６０３ｂ１と上方延長部６０３ｅの凹部６０３ｅ１とが第二中心線Ｏ2と直交する方向に相対的にスライド可能に嵌合している。第二上下部６０３ｂには複数（例えば２個）のねじ孔６０３ｂ２、上方延長部６０３ｅにはそれと同数の大径孔６０３ｅ２が互いに対応させて形成されている。取付ねじ６０３ｆが大径孔６０３ｅ２を貫通し、ねじ孔６０３ｂ２と螺合されて、ノズルブラケット３６０の方向変換部６０３が組み立てられている。
【００７８】
２本の取付ねじ６０３ｆを緩めて、第二上下部６０３ｂの凸部６０３ｂ１及び／又は上方延長部６０３ｅの凹部６０３ｅ１を第二中心線Ｏ2と直交する方向にスライドさせれば、大径孔６０３ｅ２の余裕分だけノズル３のずらし量Ｄを調整することができる。大径孔６０３ｅ２に代えて長孔を用いてもよい。なお、図１７〜図２０において実施例１と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
本発明に係る巻線機には、ノズルブラケット（あるいはノズル回動ユニット）を３連以上の複数装着することができる。また、ノズル３の姿勢変換用のエアシリンダ７２は、実施例１のように回動軸７１を個別に回動駆動する以外に、複数の回動軸７１を一斉に回動駆動するものであってもよい。
【００８０】
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宜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としての巻線機の側面図。
【図２】図１の巻線機の正面図。
【図３】図１の巻線機の平面図。
【図４】図１の巻線機に装着されるノズル回動ユニットの平面図、正面図、側面図及び背面図。
【図５】図４のノズル回動ユニットを構成するノズルブラケットの平面図、正面図及び側面図。
【図６】実施例１に係る巻線機の作動説明図。
【図７】図６に続く作動説明図。
【図８】ノズルブラケットの作動説明図。
【図９】巻線工程におけるノズル及びワークの作動説明図。
【図１０】図９に続く作動説明図。
【図１１】図１０に続く作動説明図。
【図１２】捨て線の作用説明図。
【図１３】線材の配線形態を示すノズルブラケットの斜視図。
【図１４】本発明の実施例２及び３としてのノズルブラケットの斜視図。
【図１５】本発明の実施例４としてのノズル回動ユニットの正面図及び側面図。
【図１６】従来のノズル回動機構の正面図及び側面図。
【図１７】本発明の実施例５として、図５に代わるノズルブラケットの平面図、正面図及び側面図。
【図１８】図１７のノズルブラケットの線処理工程における一部破断拡大正面図。
【図１９】図１８の作用説明図。
【図２０】図１３に代わり、線材の配線形態を示す図１７のノズルブラケットの斜視図。
【符号の説明】
３ ノズル
６ ワーク
６０ ノズルブラケット（ノズル保持具）
６０１ ノズル側端部
６０２ 回動軸側端部
６０３ 方向変換部
６０３ｃ 平坦部
６１ 第一軸孔
６２ 第二軸孔
７０ ノズル回動ユニット
７１ 回動軸
７２ エアシリンダ（駆動アクチュエータ）
Ｗ 線材
【発明の属する技術分野】
この発明は、多極電機子（主としてモータコア）用の巻線機においてノズルを保持するノズル保持具、そのノズル保持具を用いてノズルの姿勢変換を行うノズル回動ユニット、及びそのノズル回動ユニットを用いた巻線機、並びに多極電機子の各極にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多極電機子（モータコア）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（ワーク）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】
このような場合、例えば線材が繰り出されるノズルを駆動するモータと、ワークの割り出し回転をするモータとが個々に駆動し、ノズルとワークが相対的に移動することで極への巻線が短時間でかつ隙間なく、巻き付けることが可能となる。すなわち、ノズルは上下移動し、ワークはその中心を軸として回動運動することで線材が極に巻き付けられる。本明細書では、このような巻線方法（巻線機）をノズル・ワーク駆動式と呼ぶこととする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような巻線工程の前後には、線端部（線材の始端部又は終端部）をワーク保持治具に設けられた線端クランプ部に挟み込むクランプ工程、線材をワークに立設された絡げピンに絡げる絡げ工程、巻線部分以外の線材の中途部を渡り線として形成する渡り線形成工程等の線処理工程のうちの１又は複数工程が随伴して実施される場合が多い。そして、例えば実公平５−４０６９４号公報や特開平１０―２７１７７４号公報に記載されているように、ノズルを巻線工程とは異なる形態に姿勢変換させて、これらの線処理工程を実施することがある。これは、図１６に示すように、線材Ｗが繰り出されるノズル５０３をワーク５０６の端面と平行状に配置される回動軸５７１周りにエアシリンダ５７２等により回動させ、巻線工程でのワーク半径方向に沿う形態（図１６（ｃ））から、厚み方向（軸線方向）に沿う形態（図１６（ｂ））へと約９０°姿勢変換させるものである。
【０００５】
このような姿勢変換の際、ノズル５０３の先端は図１６（ｂ）に示すａ（巻線工程）の位置からｂ（線処理工程）の位置に変位するため、先端の下降変位量Ｙ及び右変位量Ｘを生じ、これらの下降変位量Ｙ・右変位量Ｘはノズル５０３から繰り出される線材Ｗのたるみを発生させる。このようなたるみが発生すると、例えば絡げピン５０６ａに対する絡げ高さが一定せず、絡げ高さのバラツキや絡げミスが発生しやすくなり、製品（多極電機子）の歩留まりを低下させる。近年、多極電機子（モータコア）の小型化に伴って絡げピン５０６ａ等が短くなる傾向にあり、線材Ｗのたるみによる不具合がますます発生しやすくなっている。
【０００６】
そこで、下降変位量Ｙ・右変位量Ｘを減少ないしなくすために、ノズル５０３を回動軸５７１周りに回動させるのと同期して、下降変位量Ｙに相当する分だけノズル５０３を上昇させ、かつ右変位量Ｘに相当する分だけノズル５０３を左移動させる方法が考えられる。こうすることによりノズル５０３の姿勢変換に伴う線材Ｗのたるみを相殺して、絡げ高さのバラツキ・絡げミス等の発生を防止することが可能となる。しかし、ノズル回動機構とは別のノズル昇降装置・ノズル移動装置等を同期駆動させて下降変位量Ｙ・右変位量Ｘを減少させるための複雑な機構や制御を要することになり、ノズル回動ユニットひいては巻線機の大型化・複雑化を招来するおそれがある。
【０００７】
特に、ワーク５０６が外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの場合、ワーク５０６が小型化（小径化）するにつれ、ノズル５０３を細くするとともに、回動軸５７１をワークの上方に位置させねばならなくなる。その結果ノズル５０３の回動（旋回）半径が大きくなり、上記した変位量Ｙ・Ｘが増大するおそれがある。
【０００８】
さらに、ノズル・ワーク駆動式の巻線機の場合、これまでのものは、ワーク供給・取出方向（巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出す方向）がノズル送り方向（線材をワークの極に１周巻き付ける毎にノズルを例えば線材の太さ分ずつ送る方向）と平行になるように配置されている。ワークの供給・取出作業を行う作業者から見て左右方向の機体幅が狭くできるので、左右方向に複数のワーク（ノズル）を連設するいわゆる多連式の巻線機を構成するのに有利とされてきた。しかし、巻線工程を監視するために、ワーク供給・取出方向側から画像撮影したり、供給・取出作業を行う作業者が目視したりするとき、ノズル部分が視認しにくく、巻線トラブルの発見が遅れたり、巻線不良が発見できなかったりするおそれがある。また、巻線工程に随伴して線処理工程が実施される場合には、絡げ工程等の視認も困難となり、製品歩留まりを低下させる原因となる。
【０００９】
本発明の課題は、形状・配置等の工夫により、大型化・複雑化を招くことなく、製品歩留まりを向上させることができるノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記の課題を解決するために、本発明のノズル保持具は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置される回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用される巻線機に装着されるノズル保持具であって、
前記ワークの内側において前記ノズルが取り付けられる一端部（以下、ノズル側端部という）から所定方向に延び、方向変換部を経た後、前記ワークの外側において前記回動軸が取り付けられる他端部（以下、回動軸側端部という）に至る門形状を呈するとともに、
前記ノズルの中心線（以下、第一中心線という）と前記回動軸の中心線（以下、第二中心線という）とは、両中心線に平行な投影面においてほぼ直交することを特徴とする。
【００１１】
このようなノズル保持具を用いることにより、機械的なノズル回動機構であっても、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量（上下移動量）を小さく抑えることができ、絡げミス等による不良品の発生を減少させることができる。したがって、本発明で用いたノズル回動機構とは別のノズル昇降装置等を同期駆動させて、昇降変位量を減少させるための複雑な機構及び制御を要しないので、ノズル回動ユニットあるいは巻線機全体の大型化・機構の複雑化を防止できる。
【００１２】
なお、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線機について、「コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は半径方向に突出する複数の極を有するワークが該ワークの周方向に駆動されることにより、該ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、前記ノズル及び／又はワークが前記ワークの厚み方向に駆動されることにより、該ノズルが前記巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有し、前記ワークの各極に前記線材を巻き付けるための巻線機」と表わすこともできる。
【００１３】
つまり、本発明におけるノズル・ワーク駆動式の巻線機としては、以下の４タイプのいずれであってもよい。
（１）ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（２）ワークが周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（３）ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ノズルがワークの厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
（４）ノズルがワークの周方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極から離間して相対移動する周方向成分と、ワークが厚み方向に駆動されることにより、ノズルが巻線すべき極及びそれに隣接する極の間に形成されるスロットを通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有する。
【００１４】
さらに、本発明において姿勢変換されたノズルにより行われる線処理状態（線処理工程）としては、以下に述べる各態様を単独で又は複数組み合わせて実施する状態（工程）が考えられる。
（１）線材をワークの端面に立設された絡げピン等に絡げる状態：絡げ工程
（２）線端部をワークの端面に立設された線保持部材にかしめるために挟む状態：かしめ工程
（３）巻線部分以外の線材の中途部をワークの端面に立設された壁や渡り線用ピンに対して渡り線として掛け渡す状態：渡り線形成工程
（４）線材をワーク保持治具、線材保持治具等に立設された掛け回し用ピン等に掛け回す状態：掛け回し工程
（５）線端部をワーク保持治具、線材保持治具等に設けられた線端クランプ部に挟む状態：クランプ工程
（６）巻線部分以外の線材の中途部をワーク保持治具、線材保持治具等に設けられた壁や渡り線用ピンに対して渡り線として掛け渡す状態：渡り線形成工程
なお、（４）〜（６）においては、ワークをワーク保持治具から巻線済みの多極電機子として取り出す際に、ピン、線端クランプ部等の線材保持部分に預けられていた線材がこれらの部分から外れるように保持させておく場合がある。
【００１５】
ところで、このようなノズル保持具において、ノズル側端部にはノズルを取り付けるための第一軸孔が形成され、回動軸側端部には回動軸を取り付けるための第二軸孔が形成されているときには、予め所定の精度に加工されたこれらの軸孔にノズル及び回動軸を挿入固定すればよいので、組み付けに際して精密な寸法管理（位置合わせ等）を要しない。
【００１６】
そして、第一中心線と第二中心線とがほぼ直交状に一点で交わる場合には、ノズル保持具の精密な寸法管理をしなくても、ノズル先端の昇降変位量（上下移動量）を容易に減少させることができる。
【００１７】
その際、これらのノズル保持具において、ノズルの先端が第二中心線の延長線上に位置するように配置すれば、ノズルの先端と回動軸の中心とが一致することにより、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を理論上ほぼ０にすることができるので、絡げミス等の不良発生を防止することができる。一方、第一中心線を含み第二中心線と直交する投影面において、ノズルの先端を両中心線の交点から第一中心線に沿って所定距離後退させる場合には、ノズル保持具が線処理状態から巻線状態に復帰する際に、線端部の上方移動量（上昇変位量）が減少する。これによって、ノズル出口における線材の曲がり（湾曲）に基づいて発生する、線端部の絡げピンからの抜け（絡げミス）等の線処理不良を防止することができる。
このとき、線材の断面直径をｄとし、ノズルの先端後退距離Ｄを、Ｄ≧ｄ／２となるように設定すると、線径（線材断面直径）ｄに応じてノズルの先端後退距離Ｄが設定され、太い線材（例えばｄ≧０．５ｍｍ）において特に上記線処理不良の発生を効果的に防止することができる。
【００１８】
さらに、このノズル保持具では、第二中心線を含み第一中心線と直交する投影面において、ノズル側端部と回動軸側端部との間の最小距離をＬとし、少なくともその最小距離Ｌの範囲にわたって第二中心線と平行な平坦部が方向変換部に形成され、これら第二中心線と平坦部との間の距離をＨとし、
一方、ワークの外周半径をｒ、ワークの軸線方向の全厚さをｔ（ただし、ワークの端面に絡げピンを有する場合にはその絡げピンの突出高さを含む）としたとき、
Ｌ＞ｒかつ、Ｈ＞ｔ
を満足するように設定することにより、この条件の範囲内でノズル保持具の小型化を図ることができる。
【００１９】
さらに、このノズル保持具は、第二中心線がノズルの回動中心となり、巻線機に対して片持ち状に装着されるので、巻線機への装着に際し着脱が容易であり、製造上のコストダウンを図ることができる。また、外周半径ｒの異なるワークに変更する際にはノズル保持具を異なるサイズのものに交換すればよいので、汎用性を高めることができる。
【００２０】
ノズル保持具は、第二中心線が水平状に固定して配置されるとともに、第一中心線は巻線状態において水平状に配置されるのが望ましく、このときワークの端面を最も安定した状態である水平状に保持できる。これにより、巻線工程あるいは線処理工程が高精度で実施できる。
【００２１】
また、本発明のノズル保持具は、ワークが外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの場合に、ノズル側端部をワークの内側に、回動軸側端部をワークの外側にそれぞれ配置することによって好適に用いることができ、インナーコアタイプのワークの小型化の要請にも応えることができる。
【００２２】
そして、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
前記ノズル保持具と、
そのノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた前記回動軸と、
その回動軸を回動駆動する駆動アクチュエータと、
を備えることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、簡素な機械的ノズル回動機構であっても、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を小さく抑えることができるから、不良品の発生を減少させ製品歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
また、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
複数の前記ノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各回動軸は、これらに対応する前記ワークの配列方向とほぼ直交して配置されることを特徴とする。
【００２５】
回動軸が複数のワークの配列方向とほぼ直交して配置されているので、複数のノズルを有する、いわゆる多連式のものにおいても、各ノズルの巻線状態や絡げ等の線処理状態を同時に視認することができる。
【００２６】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明のノズル回動ユニットは、
複数の前記ノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各ノズルによる各ワークの極への前記巻線状態において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って配置されることを特徴とする。
【００２７】
ノズル送り方向が、各ノズルに対応するワークの配列方向に沿って配置されるので、巻線状態の監視の際、各ノズル部分の視認が容易に行える。
【００２８】
さらに、駆動アクチュエータをエアシリンダで構成すれば、巻線状態における慣性をモータに比して小にできるので、高速での高精度の巻線が可能となる。
【００２９】
次に、上記の課題を解決するために、本発明の巻線機は、
前記ノズル回動ユニットが装着され、
コイル形成用の前記線材を保持する前記ノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の前記極を有するインナーコアタイプの前記ワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記第二中心線周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用されることを特徴とする。
【００３０】
これによれば、簡素な機械的ノズル回動機構でありながら、回動軸周りでのノズルの回動に伴うノズル先端の昇降変位量を小さく抑えることができ、高精度の製品を安定して生産することのできる巻線機が得られる。
【００３１】
一方、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対して交差するように設定されることを特徴とする。
【００３２】
また、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を各々保持する複数のノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの複数のワークが、各ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、各ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って設定されることを特徴とする。
【００３３】
さらに、上記の課題を解決するために、本発明の巻線方法は、
コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線工程と、
前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置された回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記線材を前記ワークの端面に立設された絡げピンに絡げる絡げ工程とを含む巻線方法であって、
前記巻線工程において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対してほぼ直交するように設定されるとともに、
前記絡げ工程において、前記絡げピンの設置位置が、前記ワークの中心から見て前記ノズル送り方向に沿うように設定されることを特徴とする。
【００３４】
これらの巻線方法によれば、巻線工程を監視するために、ワーク供給・取出方向側から画像撮影したり、供給・取出作業を行う作業者が目視したりするとき、ノズル部分がワークの陰に隠れずに視認（観察）しやすく、巻線状態の確認が容易となって製品歩留まりが向上する利点がある。また、絡げ工程において、絡げピンの設置位置がワーク中心から見てノズル送り方向に沿うように設定されるときには、絡げ工程の視認（観察）も容易となるほか、線端部のクランプ・カット・捨て線等を行う端末線処理装置を設ける際、絡げピンの設置位置がワーク中心から見てワーク供給・取出方向と直交するノズル送り方向に沿うように設定されるので、ワーク供給・取出方向と平行に設定される場合に比して絡げピンと線端クランプ部との距離を短くすることができ、捨て線量を少なくできる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
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は本発明の実施例１としての巻線機１００の全体側面図、図２は全体正面図、図３は全体平面図である。図１に示すように、巻線機１００は、ベース１、ベース２、ノズル３、駆動装置であり回転駆動機構であるワーク（多極電機子）６の割出回転用モータ４及びノズル駆動用モータ５で主に構成される。ベース１及びベース２は図示しないメインベースに固定される。ベース１は割出回転用モータ４を回動不能に固定する。
【００３６】
ノズル３は、ノズルブラケット６０（ノズル保持具）に取り付けられ、ノズルブラケット６０を含むノズル回動ユニット７０がタイミングベルト１１に固定されている。タイミングベルト１１はノズル駆動用モータ５と接続される。このノズル駆動用モータ５付近は図２にて後に説明する。ノズル駆動用モータ５は支持部材１２に固定され、支持部材１２はリニアガイド１３が取り付けられた前後移動枠１４にビス等で固定される。リニアガイド１３はリニアレール１５が取り付けられた移動部材１６（送り部材）上をワーク６に対して進退する方向（前後方向）に移動可能となっている。移動部材１６には、前後移動枠１４を移動させるための前後移動用モータ１７が取り付けられる。前後移動用モータ１７はカップリング１８を介して、ボールねじ装置１８ａ（図２，図３参照）により回転運動を直線運動に変換し、前後移動枠１４をワーク６に対して進退する方向（前後方向）に移動することを可能にする。
【００３７】
移動部材１６には、リニアガイド１９が取り付けられる。リニアガイド１９はリニアレール２０が取り付けられたベース２上を前後移動枠１４に対して直交する方向（左右方向）に移動可能となっている。ベース２には、移動部材１６を移動させるための横移動用モータ２１（ノズル送りモータ）が取り付けられる。横移動用モータ２１はカップリング２２(図２参照)を介して、ボールねじ装置２２ａ（図３参照）により回転運動を直線運動に変換し、移動部材１６を前後移動枠１４に対して直交する方向（左右方向）に移動することを可能にする。
【００３８】
図２はノズル駆動用モータ５付近の正面図である。この巻線機１００はノズル３を２箇所に設けたいわゆる２連タイプのもので、これに伴って割出回転用モータ４、ワーク６（図３参照）、ノズルブラケット６０等も２個ずつ設けられている。既述の如くノズル３はノズルブラケット６０に固定され、ノズルブラケット６０を含むノズル回動ユニット７０はリニアガイド２４及びタイミングベルト１１にビス等で固定される。リニアガイド２４は、リニアレール２３が取り付けられた支持部材１２上を、ワーク６（図１参照）が取り付けられるスピンドル軸３３（図１参照）と平行な方向（上下方向）に移動可能となっている。支持部材１２にはノズル回動ユニット７０を上下移動させるための回転駆動機構であるノズル駆動用モータ５が取り付けられている。ノズル駆動用モータ５は回転する軸である出力軸２５から支持部材１２に取り付けられたプーリ２７を回転させる。プーリ２７にはタイミングベルト１１が掛けられ、一方のプーリ２８と共にタイミングベルト１１を移動させる。プーリ２７とプーリ２８はその回転を支持する軸が平行に設けられているため、その軸間においてタイミングベルト１１に取り付けられたノズル回動ユニット７０は上下方向に直線移動することが可能となる。
【００３９】
図１に戻り、ベース１は割出回転用モータ４を回動不能に固定する。割出回転用モータ４の回転する軸である出力軸３１には、回転する軸であるスピンドル軸３３が直接取り付けられる。スピンドル軸３３にかかる軸方向の負荷は、ベース１に装着されたスラストベアリング３８にて支持されている。スピンドル軸３３には、図示しないクランプ機構によりワーク６を固定するためのワーク受け４０（ワーク保持治具の一例）が、ワーク受け連結部４０ａを介して一体的に取り付けられる。なお、スピンドル軸３３とワーク受け４０（ワーク受け連結部４０ａ）とは締結部材３９により一体回転可能に締結される。
【００４０】
図３の平面図に示すように、本実施例では、前後方向がワーク６に対して前後移動枠１４が進退する方向（進出側が前方、後退側が後方）とされ、作業者が巻線前のワーク６を供給し、巻線後のワーク６を取り出すワーク供給・取出方向が前後方向に沿って設定されている。同様に、左右方向が各ノズル３に対応してワーク６が配列される方向（ワーク６の中心点を結んだ方向）とされ、線材Ｗを極に１周巻き付ける毎にノズル３を所定ピッチ（例えば線材Ｗの太さずつ）でワーク６の半径方向に送るノズル送り方向が左右方向に沿って設定されている。また、ワーク６は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極Ｃを有するインナーコアタイプとされ、ノズルブラケット６０のノズル側端部６１がワーク６の内側に、回動軸側端部６２がワーク６の外側にそれぞれ配置されている。
【００４１】
図３に示すように、ノズル送り方向がワーク供給・取出方向に対して交差する（例えば直交する）ように設定されている。このとき、ワーク供給・取出作業を行う作業者から見てノズル送り方向は左右方向となる。また、ノズル送り方向はワークの配列方向に設定されている。供給・取出作業を行う作業者にとって、ノズル３部分が目視しやすく、巻線状態の確認が容易である。
【００４２】
次に、図４によりノズル回動ユニット７０について説明する。ノズル回動ユニット７０は、ユニット本体７００に、２個（２連）のノズルブラケット６０（ノズル保持具）が、各々のノズルブラケット６０の第二軸孔６２に取り付けられた２個の回動軸７１と、これらの回動軸７１を個別に回動駆動する２個のエアシリンダ７２（駆動アクチュエータ）とにより、同時に同方向に回動可能に取り付けられる。このノズル回動ユニット７０のユニット本体７００は、タイミングベルト１１（図２参照）に固定されている。２個のノズルブラケット６０の各々の第一軸孔６１には、ノズル３が取り付けられている。７３はエアシリンダ７２のジョイント７２ａと回動軸７１とを連結ピン７２ｂを介して連結する連結アーム、７４は連結ピン７２ｂが当接することによってノズル３を後述する巻線状態（巻線工程）と絡げ状態（絡げ工程）との２位置に位置決め保持するためのストッパである。
【００４３】
各回動軸７１は、これらに対応するワーク６の配列方向とほぼ直交して配置されている。また、ノズル３の送り方向が、これらのノズル３に対応するワーク６の配列方向に沿って配置されている。ただし、ワーク６の配列方向とは、ここでは図４（ａ）の平面視（ワーク６の軸線方向視）でワーク６の中心点を結んだ方向をいう。
【００４４】
ノズル３は、その先端が第二中心線Ｏ2（図５参照）の延長線上に位置する。つまり、ノズル３の先端と回動軸７１の中心とが一致することにより、回動軸７１周りでのノズル３の回動に伴うノズル３先端の昇降変位量はほぼ０になる。
【００４５】
ここで、ノズル回動ユニット７０は、次の２状態に切り換え使用される。
（１）ワーク６が周方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル３がワーク６の厚み方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃ及びそれに隣接する極Ｃの間に形成される隙間（スロット）を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク６の各極Ｃに線材Ｗを巻き付ける巻線状態。
（２）ノズル３をエアシリンダ７２によってワーク６の端面と平行状に配置される回動軸７１周りに回動させ約９０°姿勢変換した形態にて、線材Ｗをワーク６の端面に立設された絡げピン６ａに絡げる状態と、巻線部分以外の線材Ｗの中途部をワーク６の端面に立設された渡り線用ピン６ｂに対して渡り線として掛け渡す状態。
【００４６】
図５は図４のノズル回動ユニットに用いられるノズルブラケットを示す。ノズルブラケット６０は、ワーク６の内側にてノズル３を取り付けるための第一軸孔６１が形成されたノズル側端部６０１から所定方向に延び、方向変換部６０３を経た後、ワーク６の外側にて回動軸７１を取り付けるための第二軸孔６２が形成された回動軸側端部６０２に至る門形状を呈する。第一軸孔６１の第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2とは、ほぼ直交状に一点で交わっているので、回動軸７１（第二中心線Ｏ 2 ）周りでのノズル３の回動に伴うノズル３先端の昇降変位量（上下移動量）を小さく抑えることができ、絡げミス等による不良品の発生を減少させることができる。ここで、所定方向とは、巻線状態においてはワーク厚み方向（上下方向）、絡げ状態と渡り線形成状態では水平方向となる。
【００４７】
方向変換部６０３は、具体的には図１３に示すように、巻線状態においてノズル側端部６０１から上方に延びる第一上下部６０３ａと、回動軸側端部６０２の側から上方に延びる第二上下部６０３ｂと、第一上下部６０３ａ及び第二上下部６０３ｂとの間で第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃと、回動軸側端部６０２及び第二上下部６０３ｂの下端部の間に形成される水平方向の延出部６０３ｄとから構成されている。このように、方向変換部６０３は単純な４方向の部材から構成されているので、設計・製造が容易である。
【００４８】
また、図５（ｃ）に示すように、ノズル側端部６０１と回動軸側端部６０２との間の最小距離をＬとし、少なくともその最小距離Ｌの範囲にわたって第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃが方向変換部６０３に形成され、これら第二中心線Ｏ2と平坦部６０３ｃとの間の距離をＨとする。一方、ワーク６の外周半径をｒ、ワーク６の軸線方向の全厚さをｔ（ただし、ワーク６の端面に立設された絡げピン６ａ及び渡り線用ピン６ｂの突出高さを含む）としたとき、Ｌ＞ｒかつ、Ｈ＞ｔを満足するように設定されている。
【００４９】
さらに、このノズルブラケット６０の第二中心線Ｏ2がノズル３の回動中心とされ、巻線機１００に対して片持ち状に装着されている。この第二中心線Ｏ2は水平状に固定して配置されるとともに、第一中心線Ｏ1は巻線状態において水平状、絡げ状態と渡り線形成状態ではワーク厚み方向（上下方向）となるように配置されている。
【００５０】
次に、この巻線機１００の作動について、主として図６〜図１１により説明する。
【００５１】
＜ワーク供給工程＞……図６（ａ）
ワーク受け４０（図１参照）にワーク６を固定する。このとき、前工程の終了時にノズル３から引き出された終端部が線端クランプ部８０（図３参照）に挟まれている。ノズル３はワーク６との干渉を避けるため、ワーク６の外側において、エアシリンダ７２によってワーク６の端面と平行状に配置される回動軸７１周りに回動させ約９０°姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しておくのが望ましい。
【００５２】
＜絡げ工程＞……図６（ｂ）
ノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しつつ、線端クランプ部８０（図３参照）に挟まれた線材Ｗをワーク６の端面に立設されたスタート用絡げピン６ａ1に絡げる。その後、ノズル３をもとの姿勢（図８のａ位置）に戻す。
【００５３】
＜線端カット・捨て線工程＞……図６（ｃ）
図示しない左右（ワークの配列方向）移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部８０（図３参照）をワーク６から離れる方向に移動させ、線材Ｗの始端部を引き千切り、次に旋回用エアシリンダ８１（図３参照）を作動させ、線端クランプ部８０を旋回させて、線材Ｗの始端部を余り線ＬＷとして機外に捨てる。
【００５４】
＜巻線工程＞……図６（ｄ）及び図９〜１１
ワーク６が周方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃから離間して相対移動する周方向成分と、ノズル３がワーク６の厚み方向に駆動されることにより、ノズル３が巻線すべき極Ｃ及びそれに隣接する極Ｃの間に形成される隙間（スロット）を通り抜けるようにして相対移動する厚み方向成分とを組み合わせた形態の軌跡を有することにより、ワーク６の各極Ｃに線材Ｗを巻き付ける。
【００５５】
この巻線工程を、巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明を示す図９によりさらに具体的に説明する。なお、図９はアウターコアタイプのワーク６’に関するものであるが、原理的には図６（ｄ）と同様である。図９（ａ）に示すように、ノズル３内から線材Ｗが繰り出される。その後、図９（ｂ）に示すようにノズル３がノズル駆動用モータ５(図１参照)により極Ｃ間の隙間（スロット）Ｎ１を下降する。
【００５６】
図１０は図９に続く巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明図である。図１０（ａ）に示すようにノズル３が極Ｃ間の隙間Ｎ１を下降した後、割出回転用モータ４(図１参照)はワーク６’を右回転させる。次に、図１０（ｂ）に示すように割出回転用モータ４（図１参照）はワーク６’を右回転させて、ノズル３を極Ｃ間の隙間Ｎ１と隣接する隙間Ｎ２に位置するところで停止する。
【００５７】
図１１は図１０に続く巻線時のノズル３及びワーク６’の作動説明図である。図１１（ａ）に示すようにノズル３が上昇する。そして割出回転用モータ４(図１参照)はワーク６’を左回転させる。そして線材Ｗは極Ｃの側面Ｓ２に当接する。図１１（ｂ）に示すようにノズル３は最初の隙間Ｎ１を下降する。
【００５８】
図１１（ｂ）に示すようにノズル３が線材Ｗを極Ｃに１周巻き付ける毎に横移動用モータ２１（図１，図２参照）を作動させて、線材Ｗの太さ分を基準とする所定のピッチでノズル３を巻線中の極Ｃの突出方向に送る。
【００５９】
＜渡り線形成工程＞……図７（ｅ）
ノズル３による１つの極Ｃへの巻線が終了したら、再びノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持し、線材Ｗの中途部をワーク６の端面に立設された渡り線用ピン６ｂに対して渡り線ＲＷとして掛け渡す。渡り線ＲＷの形成により、線材Ｗがワーク６の内径側に入り込むのが阻止される。その後巻線工程と渡り線形成工程とを繰り返す。３相モータコアの場合、２つ跳びの極Ｃに巻線される。
【００６０】
＜絡げ工程＞……図７（ｆ）
ノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持しつつ、線材Ｗをワーク６の端面に立設されたフィニッシュ用絡げピン６ａ2に絡げる。
【００６１】
＜クランプ工程＞……図７（ｇ）
引き続きノズル３を姿勢変換した形態（図８のｂ位置）に保持し、線材Ｗの終端部を線端クランプ部８０（図３参照）に挟む。
【００６２】
＜線端カット工程＞……図７（ｈ）
図示しない左右（ワークの配列方向）移動用シリンダを作動させて、線端クランプ部８０（図３参照）をワーク６から離れる方向に移動させ、線材Ｗの終端部を引き千切る。
【００６３】
＜次相セット工程＞……図７（ｉ）
割出回転用モータ４(図１参照)を回転させて、ノズル３が次相（３相モータコアの場合、２相目）の最初に巻線する極Ｃに近接した第２相のスタート用絡げピン６ａ3の近傍に位置するようにセットする。以下、各相毎に図６（ａ）〜図７（ｉ）の工程を繰り返す。
【００６４】
＜ワーク取出工程＞
各相について以上の全工程が終了すれば、ワーク受け４０（図１参照）からワーク６を取り外す。
【００６５】
以上に記載した実施例の絡げ工程（図６（ｂ）又は図７（ｆ）参照）では、絡げピン６ａ1，６ａ2の設置位置がワーク６の中心から見てノズル送り方向に沿うように設定されている。したがって、図１２（ａ）に示す線端カット・捨て線工程において、絡げピン６ａ1，６ａ2の設置位置がワーク中心から見てワーク供給・取出方向と直交するノズル送り方向に沿うように設定されるので、図１２（ｂ）のようにワーク供給・取出方向と平行に設定される場合に比して絡げピン６ａ1，６ａ2と線端クランプ部８０との距離を短くすることができ、それにより捨て線ＬＷの量を少なくできる。つまり、図１２（ａ）のように作業者から見て、ノズル３が９時又は３時の時計の短針位置にある場合に、絡げピン６ａ1，６ａ2と線端クランプ部８０との距離を最も短くすることができ、これによって捨て線ＬＷの量を少なくできる。
【００６６】
図１３には、ノズルブラケット６０における線材Ｗの配線形態も表わされている。第一上下部６０３ａと平坦部６０３ｃのノズル３突出側とは反対側の側面には線材Ｗの案内ローラＲ1，Ｒ2が配置され、平坦部６０３ｃには同一側面に案内孔Ｈ1も設けられている。そして、ノズル３の裏側に引き出され、案内ローラＲ1，Ｒ2，案内孔Ｈ1を介してノズル回動ユニット７０のユニット本体７００に形成された案内孔Ｈ2に至る線材Ｗは、図示しない線材収納部に配線されている。
【００６７】
（実施例２）
次に本発明の実施例２としてのノズルブラケット１６０を説明する。図１４（ａ）に示すノズルブラケット１６０は、ノズル側端部１６１ａ、回動軸側端部１６１ｂ及び方向変換部１６１ｃとからなるブラケット本体部１６１と、回動軸側端部１６１ｂに取り付けられる回動軸取付部１６２と、ノズル側端部１６１ａに取り付けられるノズル取付部１６３とを備えている。回動軸取付部１６２は、ノズルブラケット１６０を回動するための回動軸部１６２ａと、回動軸側端面に接触する対向面を有するフランジ部１６２ｂと、フランジ部１６２ｂを回動軸側端部１６１ｂに固定するための固定部材（例えばねじ、ボルト等）１６２ｃとを含んで構成されている。一方、ノズル取付部１６３は、ノズル側端部１６１ａの一側面に形成されたノズル嵌合溝１６３ａと、外側からノズル３を押圧して取り付けるノズル押え板１６３ｂと、ノズル押え板１６３ｂをノズル側端部１６１ａに固定するための固定部材（例えばねじ、ボルト等）１６２ｃとを含んで構成されている。この実施例では、回動軸部１６２ａの軸径の異なるものやノズル３の長さの異なるものへの取り換えが、回動軸取付部１６２あるいはノズル取付部１６３のみの取り外しによって行えるので、交換や調整が容易である。なお、１６１ｄは実施例１の６０３ｃ（図１３参照）と同様に平坦部を構成する。
【００６８】
（実施例３）
次に本発明の実施例３としてのノズルブラケット２６０を説明する。図１４（ｂ）に示すノズルブラケット２６０では、ノズル側端部２６１と回動軸側端部２６２とを連結する方向変換部２６３が平坦部２６４においてノズル３の軸線方向にねじれて配置される。
【００６９】
（実施例４）
次に本発明の実施例４としてのノズル回動ユニット１７０を説明する。これは図１５に示すように実施例１と同様の１連のノズルブラケット６０を、回動軸１７１が巻線機１００の左右方向（図３参照）に位置するように装着する。したがって、この実施例では、ノズル送り方向は従来と同様に機体前後方向に設定される。なお、図１４及び図１５において実施例１と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
（実施例５）
次に本発明の実施例５としてのノズルブラケット３６０を説明する。図１７に示すノズルブラケット３６０では、ノズル３は、その先端が第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2との交点Ｘから第一中心線Ｏ1に沿って距離Ｄだけ後退している。図１８に拡大して示すように、ノズル３の先端後退距離Ｄ（ずらし量）は、線材Ｗの断面直径（線径）をｄとしたときに、ｄ／２以上に設定（例えば、ｄ＝０．６５ｍｍの場合にＤ＝３ｍｍ＝４．６２ｄ）されている。
【００７１】
次に、図１８の作用説明図である図１９により、ノズル３のずらし量Ｄの機能について解説する。ノズルブラケット３６０が図１８の実線で示される線処理状態（線処理工程）に姿勢変換されているとき、図１９（ａ）に示すように、ノズル３から突出する線材Ｗは第一中心線Ｏ1と直交状に延びて線端部を構成することとなるので、ノズル３出口において線材Ｗには曲がり（湾曲）を生じる。このようなノズル３出口での線材Ｗの曲率半径Ｒ0は、一例として線径ｄを用いて次のように近似することができる。
（１）線径ｄが細い場合（例えば０．１ｍｍ以下）には、線材Ｗはノズル３の出口拡径部に沿って十分に曲がることができるので、Ｒ0≒ｄ／２となる。
（２）線径ｄが太い場合（例えば０．５ｍｍ以上）には、線材Ｗはノズル３の出口拡径部に沿って十分に曲がることができないので、Ｒ0≒３ｄとなる。
【００７２】
上記（１）（２）いずれの場合でも、ノズル３出口における線材Ｗの曲がり（湾曲）は、以下に述べるような不具合を生ずることがある。ここでは、線処理工程でノズル３がワーク６の渡り線用ピン６ｂに対して渡り線ＲＷの掛け渡し（図７（ｅ）参照）を終了し、巻線状態（図１８の仮想線）に姿勢変換する場合について考察する。図１９（ｂ）において、ノズル３の先端を第一中心線Ｏ1と第二中心線Ｏ2との交点Ｘに一致させた状態でノズルブラケット３６０を回動すると、ノズル３の姿勢変換に伴って渡り線ＲＷは交点Ｘを中心として回転し、渡り線用ピン６ｂの頂点に達する（又は頂点を超える）場合がある。このような状態で巻線工程が開始されると、渡り線ＲＷが渡り線用ピン６ｂから外れて線処理不良を発生しやすくなる。つまり、ノズル３出口における線材Ｗの曲がり（湾曲）は、ノズルブラケット３６０が線処理状態から巻線状態に復帰するときに、渡り線ＲＷや線端部の上方移動（上昇変位）を生じ、渡り線ＲＷが渡り線用ピンから外れたり線端部が絡げピンから抜けたりして、線処理不良が発生しやすくなる。そして、かかる線処理不良は、上記した通り曲率半径Ｒ0が大きいほど、すなわち線径ｄが太いほど発生しやすい。
【００７３】
そこで、図１９（ｃ）に示すように、ずらし量Ｄ≒曲率半径Ｒ0だけノズル３の先端を交点Ｘから後退させた状態でノズルブラケット３６０を回動すると、ノズル３は見かけ上渡り線ＲＷの断面中心の周りに回動し、渡り線ＲＷは渡り線用ピン６ｂから外れにくくなり、線処理不良を発生しにくくなる。
【００７４】
なお、ずらし量Ｄ≒曲率半径Ｒ0の最適値は、渡り線ＲＷ（線材Ｗ）の引張力Ｐ、ノズル３のスロット突入幅Ｑ、ノズル３の出口拡径部半径Ｒ等をパラメータとして決定されるが、簡易的には線径ｄのみにより経験的に設定しうる。表１にこのようにしてずらし量Ｄを設定する場合を例示する。
【００７５】
【表１】
表１では、線径ｄに対してずらし量Ｄが不連続にならないように、境界値を重ね合わせてある。したがって、例えばｄ＝０．５ｍｍの場合、Ｄの値として最小値のｄ／２＝０．２５ｍｍから、最大値の１０ｄ＝５．０ｍｍまでの中から選択できる。表１の各欄において、ずらし量Ｄが下限値を下回ると、上記した通り渡り線ＲＷが渡り線用ピン６ｂから外れる等の線処理不良を発生しやすくなる。一方、ずらし量Ｄが上限値を上回ると、従来技術と同様にノズル３の姿勢変換に伴って線材Ｗのたるみが発生しやすくなる。
【００７７】
ノズルブラケット３６０の方向変換部６０３は、図２０に示すように構成されている。すなわち、方向変換部６０３は、巻線状態においてノズル側端部６０１から上方に延びる第一上下部６０３ａと、回動軸側端部６０２の側から上方に延びる第二上下部６０３ｂと、第一上下部６０３ａ及び第二上下部６０３ｂとの間で第二中心線Ｏ2と平行な平坦部６０３ｃと、平坦部６０３ｃから第二上下部６０３ｂの上部に水平方向に延びる上方延長部６０３ｅとを有する。また、第一上下部６０３ａ、平坦部６０３ｃ及び上方延長部６０３ｅと、第二上下部６０３ｂとは別体に構成されている。そして、第二上下部６０３ｂの凸部６０３ｂ１と上方延長部６０３ｅの凹部６０３ｅ１とが第二中心線Ｏ2と直交する方向に相対的にスライド可能に嵌合している。第二上下部６０３ｂには複数（例えば２個）のねじ孔６０３ｂ２、上方延長部６０３ｅにはそれと同数の大径孔６０３ｅ２が互いに対応させて形成されている。取付ねじ６０３ｆが大径孔６０３ｅ２を貫通し、ねじ孔６０３ｂ２と螺合されて、ノズルブラケット３６０の方向変換部６０３が組み立てられている。
【００７８】
２本の取付ねじ６０３ｆを緩めて、第二上下部６０３ｂの凸部６０３ｂ１及び／又は上方延長部６０３ｅの凹部６０３ｅ１を第二中心線Ｏ2と直交する方向にスライドさせれば、大径孔６０３ｅ２の余裕分だけノズル３のずらし量Ｄを調整することができる。大径孔６０３ｅ２に代えて長孔を用いてもよい。なお、図１７〜図２０において実施例１と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
本発明に係る巻線機には、ノズルブラケット（あるいはノズル回動ユニット）を３連以上の複数装着することができる。また、ノズル３の姿勢変換用のエアシリンダ７２は、実施例１のように回動軸７１を個別に回動駆動する以外に、複数の回動軸７１を一斉に回動駆動するものであってもよい。
【００８０】
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宜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としての巻線機の側面図。
【図２】図１の巻線機の正面図。
【図３】図１の巻線機の平面図。
【図４】図１の巻線機に装着されるノズル回動ユニットの平面図、正面図、側面図及び背面図。
【図５】図４のノズル回動ユニットを構成するノズルブラケットの平面図、正面図及び側面図。
【図６】実施例１に係る巻線機の作動説明図。
【図７】図６に続く作動説明図。
【図８】ノズルブラケットの作動説明図。
【図９】巻線工程におけるノズル及びワークの作動説明図。
【図１０】図９に続く作動説明図。
【図１１】図１０に続く作動説明図。
【図１２】捨て線の作用説明図。
【図１３】線材の配線形態を示すノズルブラケットの斜視図。
【図１４】本発明の実施例２及び３としてのノズルブラケットの斜視図。
【図１５】本発明の実施例４としてのノズル回動ユニットの正面図及び側面図。
【図１６】従来のノズル回動機構の正面図及び側面図。
【図１７】本発明の実施例５として、図５に代わるノズルブラケットの平面図、正面図及び側面図。
【図１８】図１７のノズルブラケットの線処理工程における一部破断拡大正面図。
【図１９】図１８の作用説明図。
【図２０】図１３に代わり、線材の配線形態を示す図１７のノズルブラケットの斜視図。
【符号の説明】
３ ノズル
６ ワーク
６０ ノズルブラケット（ノズル保持具）
６０１ ノズル側端部
６０２ 回動軸側端部
６０３ 方向変換部
６０３ｃ 平坦部
６１ 第一軸孔
６２ 第二軸孔
７０ ノズル回動ユニット
７１ 回動軸
７２ エアシリンダ（駆動アクチュエータ）
Ｗ 線材
Claims (17)
- コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置される回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用される巻線機に装着されるノズル保持具であって、
前記ワークの内側において前記ノズルが取り付けられる一端部（以下、ノズル側端部という）から所定方向に延び、方向変換部を経た後、前記ワークの外側において前記回動軸が取り付けられる他端部（以下、回動軸側端部という）に至る門形状を呈するとともに、
前記ノズルの中心線（以下、第一中心線という）と前記回動軸の中心線（以下、第二中心線という）とは、両中心線に平行な投影面においてほぼ直交することを特徴とするノズル保持具。 - 前記ノズル側端部には前記ノズルを取り付けるための第一軸孔が形成され、前記回動軸側端部には前記回動軸を取り付けるための第二軸孔が形成された請求項１に記載のノズル保持具。
- 前記第一中心線と前記第二中心線とは、ほぼ直交状に一点で交わる請求項１又は２に記載のノズル保持具。
- 前記ノズルは、その先端が前記第二中心線の延長線上に位置する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のノズル保持具。
- 前記ノズルの先端は、前記第一中心線を含み前記第二中心線と直交する投影面において、両中心線の交点から前記第一中心線に沿って所定距離後退している請求項１ないし３のいずれか１項に記載のノズル保持具。
- 前記ノズルの先端後退距離Ｄは、前記線材の断面直径をｄとしたとき、
Ｄ≧ｄ／２
を満足するように設定される請求項５に記載のノズル保持具。 - 前記第二中心線を含み前記第一中心線と直交する投影面において、前記ノズル側端部と前記回動軸側端部との間の最小距離をＬとし、少なくともその最小距離Ｌの範囲にわたって前記第二中心線と平行な平坦部が前記方向変換部に形成され、これら第二中心線と平坦部との間の距離をＨとし、
一方、前記ワークの外周半径をｒ、該ワークの軸線方向の全厚さをｔ（ただし、当該ワークの端面に絡げピンを有する場合にはその絡げピンの突出高さを含む）としたとき、
Ｌ＞ｒかつ、Ｈ＞ｔ
を満足するように設定される請求項１ないし６のいずれか１項に記載のノズル保持具。 - 前記第二中心線が前記ノズルの回動中心とされ、前記巻線機に対して片持ち状に装着される請求項１ないし７のいずれか１項に記載のノズル保持具。
- 前記第二中心線が水平状に固定して配置されるとともに、前記第一中心線は前記巻線状態において水平状に配置される請求項１ないし８のいずれか１項に記載のノズル保持具。
- 請求項１ないし９のいずれか１項に記載されたノズル保持具と、
そのノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた前記回動軸と、
その回動軸を回動駆動する駆動アクチュエータと、
を備えることを特徴とするノズル回動ユニット。 - 請求項１ないし９のいずれか１項に記載された複数のノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各回動軸は、これらに対応する前記ワークの配列方向とほぼ直交して配置されることを特徴とするノズル回動ユニット。 - 請求項１ないし９のいずれか１項に記載された複数のノズル保持具と、
各々のノズル保持具の前記ノズル側端部に取り付けられた複数の前記ノズルと、
同じく回動軸側端部に取り付けられた複数の前記回動軸と、
これらの回動軸を一斉に又は個別に回動駆動する１又は複数の駆動アクチュエータとを備え、
各ノズルによる各ワークの極への前記巻線状態において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って配置されることを特徴とするノズル回動ユニット。 - 前記駆動アクチュエータは、エアシリンダである請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のノズル回動ユニット。
- 請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載されたノズル回動ユニットが装着され、
コイル形成用の前記線材を保持する前記ノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の前記極を有するインナーコアタイプの前記ワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線状態と、前記ノズルを前記第二中心線周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記極に巻き付けられた巻線部分以外の線材に関する処理を行う線処理状態とに切り換え使用されることを特徴とする巻線機。 - コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対して交差するように設定されることを特徴とする巻線方法。 - コイル形成用の線材を各々保持する複数のノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプの複数のワークが、各ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、各ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線方法であって、
前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、これらのノズルに対応する前記ワークの配列方向に沿って設定されることを特徴とする巻線方法。 - コイル形成用の線材を保持するノズル及び／又は外周を形成するヨーク部から半径方向内側に突出する複数の極を有するインナーコアタイプのワークが、該ワークの周方向及び厚み方向にそれぞれ駆動されることにより、前記ワークの各極に対して前記ノズルが相対的な周回移動を行って前記線材を繰り返し巻き付ける巻線工程と、
前記ノズルを前記ワークの端面と平行状に配置された回動軸周りに回動させ姿勢変換した形態にて、前記線材を前記ワークの端面に立設された絡げピンに絡げる絡げ工程とを含む巻線方法であって、
前記巻線工程において、前記ワークの軸線方向から見たとき、前記線材を前記極に１周巻き付ける毎に前記ノズルを巻線中の極の突出方向に所定ピッチで送るノズル送り方向が、巻線前のワークを供給し、巻線後のワークを取り出すワーク供給・取出方向に対してほぼ直交するように設定されるとともに、
前記絡げ工程において、前記絡げピンの設置位置が、前記ワークの中心から見て前記ノズル送り方向に沿うように設定されることを特徴とする巻線方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002271948A JP4208530B2 (ja) | 2001-09-20 | 2002-09-18 | ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-287677 | 2001-09-20 | ||
| JP2001287677 | 2001-09-20 | ||
| JP2002271948A JP4208530B2 (ja) | 2001-09-20 | 2002-09-18 | ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003169455A JP2003169455A (ja) | 2003-06-13 |
| JP4208530B2 true JP4208530B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=26622628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002271948A Expired - Lifetime JP4208530B2 (ja) | 2001-09-20 | 2002-09-18 | ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4208530B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011004477A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nittoku Eng Co Ltd | 線材の巻線方法 |
| WO2016027623A1 (ja) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | 株式会社ベステック | 巻線機 |
| WO2016027624A1 (ja) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | 株式会社ベステック | 巻線機 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004028566A1 (de) † | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Aumann Gmbh | Wickelvorrichtung |
| JP4638875B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2011-02-23 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | コイル巻き線治具、電磁石の製造方法、電磁石、モータおよび記録媒体駆動装置 |
| JP2009124906A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Besutec:Kk | 巻線機及び巻線方法 |
| ITTO20080137A1 (it) * | 2008-02-27 | 2009-08-28 | Atop Spa | Apparecchiatura e metodo per avvolgere e terminare nuclei per macchine dinamo elettriche. |
| JP2010183660A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Ichinomiya Denki:Kk | ステータ、ブラシレスモータ、ステータの製造方法、及び、ブラシレスモータの製造方法 |
| JP5936270B2 (ja) | 2012-09-20 | 2016-06-22 | 日特エンジニアリング株式会社 | 巻線装置及び巻線方法 |
| WO2016058947A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | Marsilli S.P.A. | Needle winding machine, particularly for winding poles arranged inside a cylindrical surface |
| DE102016014371A1 (de) * | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Audi Ag | Nadelwickelvorrichtung |
| WO2018221100A1 (ja) | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 株式会社小田原エンジニアリング | ノズル旋回装置及び巻線機 |
| JP6796344B1 (ja) * | 2019-11-13 | 2020-12-09 | 株式会社ベステック | ノズル保持具、ノズル回動ユニットおよび巻線機 |
| JP6747732B1 (ja) * | 2019-11-26 | 2020-08-26 | 株式会社ベステック | ワーク保持治具および巻線機 |
-
2002
- 2002-09-18 JP JP2002271948A patent/JP4208530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011004477A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nittoku Eng Co Ltd | 線材の巻線方法 |
| WO2016027623A1 (ja) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | 株式会社ベステック | 巻線機 |
| WO2016027624A1 (ja) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | 株式会社ベステック | 巻線機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003169455A (ja) | 2003-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4208530B2 (ja) | ノズル保持具、ノズル回動ユニット、巻線機及び巻線方法 | |
| JP5206865B2 (ja) | 電子部品の巻線方法及び装置 | |
| KR100648071B1 (ko) | 다극 전기자의 권선 방법 및 권선 장치 | |
| CN104520949B (zh) | 绕线装置以及向端子捆绕线材的方法 | |
| US8490280B2 (en) | Winding device | |
| JP4778389B2 (ja) | コイル巻線方法および装置 | |
| JP2009016642A (ja) | 巻線機 | |
| CN112202301A (zh) | 全自动定子绕线机 | |
| JP2001122525A (ja) | テープ巻き付け装置およびテープ巻き付け方法 | |
| JP2006087258A (ja) | 巻線機及びそれに用いるノズル回動ユニット | |
| JP4456053B2 (ja) | コイルの巻線システム及び巻線方法 | |
| JP2010166799A (ja) | コイル成形方法及びコイル成形装置 | |
| JP5054424B2 (ja) | 巻線方法、巻線機及び多極電機子用ワーク | |
| JP6796344B1 (ja) | ノズル保持具、ノズル回動ユニットおよび巻線機 | |
| JPH11156436A (ja) | 巻線機 | |
| JP5112709B2 (ja) | コイル巻線装置及び方法 | |
| JP2020058155A (ja) | 線材の巻線装置及びその巻線方法 | |
| JPH06251972A (ja) | コイルの巻線方法および巻線装置 | |
| CN112478914B (zh) | 一种多功能绕线机 | |
| JP4401093B2 (ja) | 巻線装置 | |
| JP3353616B2 (ja) | 巻線方法及び巻線装置 | |
| JP4664115B2 (ja) | 巻線機及び巻線方法 | |
| JP3418641B2 (ja) | 巻線装置および巻線方法 | |
| JP3414958B2 (ja) | 巻線方法及び巻線機 | |
| JP2949687B2 (ja) | コイル及びコイルの製造装置及び製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080922 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081015 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081021 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4208530 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141031 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |