巻線機及び巻線方法
【課題】第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレートの先端を磁極の内周側にまで十分に進入させて、その磁極に線材を安定して整列巻きする。
【解決手段】本発明の巻線装置は、多極電機子１における磁極２の周囲を回動しながら線材３を繰り出して磁極２に対して線材３を巻線するフライヤ４と、磁極２を多極電機子１の軸方向から挟むように配設されフライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に案内する一対のセンタフォーマ１５，１６と、磁極２を多極電機子１の周方向から挟むように配設されフライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に案内する一対のサイドプレート３９とを備える。一対のサイドプレートは，多極電機子１の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜し，かつフライヤの回転軸に対する傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成される。
【解決手段】本発明の巻線装置は、多極電機子１における磁極２の周囲を回動しながら線材３を繰り出して磁極２に対して線材３を巻線するフライヤ４と、磁極２を多極電機子１の軸方向から挟むように配設されフライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に案内する一対のセンタフォーマ１５，１６と、磁極２を多極電機子１の周方向から挟むように配設されフライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に案内する一対のサイドプレート３９とを備える。一対のサイドプレートは，多極電機子１の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜し，かつフライヤの回転軸に対する傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として多極電機子にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線機及び巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多極電機子の磁極にコイル形成用の線材を巻きつけるために、磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出してその磁極に対して線材を巻線するフライヤを備えたフライヤ式の巻線機が拡く使用されている。そして、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、磁極に対して隣り合う線材同士を隙間なく整列して巻く、いわゆる整列巻きが有効である。このために、フライヤ式の巻線機において、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設された一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設された互いに平行な一対のサイドプレートとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
即ち、このフライヤ式の巻線機では、センタフォーマが多極電機子の巻線すべき磁極を多極電機子の軸方向から挟み込むことにより、フライヤから繰り出された線材をセンタフォーマの案内面に滑動させ、その先端から巻線すべき磁極の所望の位置に案内する。一方、サイドプレートは多極電機子の巻線すべき磁極を多極電機子の周方向から挟み込むことにより、フライヤから繰り出された線材を多極電機子の内周側に臨む先端から巻線すべき磁極の所望の位置に案内する。そして、回動しながら線材を繰り出すフライヤをこのセンタフォーマ及びサイドプレートとともにその回転軸方向に移動することにより整列巻きが成されるとしている。
【０００４】
ここで、磁極に線材が複数層に亘って巻線される場合を具体的に説明すると、先ず、センタフォーマとサイドプレートのそれぞれの先端を多極電機子の内周側にまで進入させ、その状態からフライヤを回動させて線材を繰り出し、それとともにそのフライヤをセンタフォーマ及びサイドプレートとともに多極電機子の外側に向かって移動させることにより第一層目の巻線を行う。そして、線材が磁極における外周側鍔部と接すると第一層目の巻線が終了することになり、その後、第二層目はセンタフォーマ及びサイドプレートが第一層目の巻線とは反対方向に移動することで巻線される。センタフォーマ及びサイドプレートは線材を案内しつつ磁極の外周側鍔部から内周側に向かって離れていくことにより、第一層目のコイルの上に第二層目が巻線されるものであり、センタフォーマ及びサイドプレートのそれぞれの先端が磁極内周側まで移動すると、その移動方向を逆にすることにより第三層目が巻線され、必要に応じ同様に第四層目等の複層目も巻線されるようになってる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図２２に示すように、磁極２０１の外周側には巻線の巻幅を規定する鍔部２０１ａが形成されるので、互いに平行な一対のサイドプレート２０２，２０２は外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟み込むことになり、そのサイドプレート２０２は隣接する磁極２０１に接近する不具合がある。即ち、磁極２０１の数が４〜６個のような比較的少ない多極電機子２００である場合には問題とならないが、磁極２０１の数が１２個や１８個又はそれを越えるような多極電機子２００である場合には、巻線が行われる一の磁極２０１とそれに隣接する磁極２０１との成す角度が小さくなって互いが接近することになる。このため、巻線が行われる磁極２０１に隣接する磁極２０１に既に巻線２０３が成されている場合には、外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟む互いに平行な一対のサイドプレート２０２，２０２が、フライヤの回転軸方向に移動して、実線矢印で示すように多極電機子２００の内周側に向かうと、線材を磁極２０１に案内するサイドプレート２０２の先端が隣接する磁極２０１の既に成された巻線２０３に接触し、巻線しようとする磁極２０１の内周側にまで十分にそのサイドプレート２０２を進入させることができなくなる。すると、線材のサイドプレート２０２による磁極２０１への案内は磁極２０１の内周側において行われることはなく、その内周側において線材を本来巻線したい部分へ案内することができなくなるおそれがあった。
【０００７】
この点を解消するために、図２３に示すように、外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟む一対のサイドプレート２０２，２０２を多極電機子２００の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにして、フライヤの回転軸に対して傾斜させ、その傾斜角度に沿って、そのサイドプレート２０２，２０２を実線及び破線矢印で示すように、フライヤの回転軸に対して斜めに移動させることが考えられる。このように一対のサイドプレート２０２，２０２をフライヤの回転軸に対して傾斜させることにより、多極電機子２００の内周側に向かう先端を隣接する磁極２０１の既に成された巻線２０３に接触させることなく、第一層目の巻線において一対のサイドプレート２０２，２０２を巻線しようとする磁極２０１の内周側にまで進入させることが可能になる。そして、その第一層目の巻線時には、巻線しようとする磁極の内周側にまでサイドプレート２０２が進入するので、線材を案内するサイドプレート２０２の先端はその線材が実際に巻線される磁極２０２に近づくことになるので、線材を本来巻線したい部分へ確実に案内することが期待できる。
【０００８】
しかし、サイドプレート２０２をフライヤの回転軸に対して傾斜させると、その傾斜角度に沿って、そのサイドプレート２０２をフライヤの回転軸に対して斜めに移動させることが必要となる。すると、磁極２０１に巻線された第一層目の巻線の上に更に第二層目を巻線しようとすると、サイドプレート２０２の先端がその第一層目に接触して、第二層目の巻線時には磁極２０１の内周側にまでサイドプレート２０２を進入させることができない。そして、更に、第三層目を巻線しようとすると、サイドプレート２０２の先端は更にその第二層目に接触して、磁極２０１の内周側に進入するサイドプレート２０２の進入距離が更に短くなる。このように、上層の巻線に従ってサイドプレート２０２の進入距離が順次短くなり、上層の巻線における内周側において線材を本来巻線したい部分へ案内することができなくなるという未だ解決すべき課題が残存していた。
【０００９】
本発明の目的は、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレートの先端を磁極の内周側にまで十分に進入させて、その磁極に線材を安定して整列巻きし得る巻線装置及び巻線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、多極電機子における磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出して磁極に対して線材を巻線するフライヤと、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のサイドプレートとを備えた巻線装置の改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、一対のサイドプレートを、多極電機子の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤの回転軸に対して傾斜させ，かつフライヤの回転軸に対する傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成されたところにある。
【００１２】
この場合、一対のサイドプレートの対向面に磁極の外周側鍔部が進入可能な凹溝がフライヤの回転軸方向に伸びてそれぞれ形成されることが好ましく、巻線される磁極に対向するサイドプレート支持部材がフライヤの回転軸方向に移動可能に設けられ、そのサイドプレート支持部材に一対のサイドプレートがそれぞれ枢支されることが好ましい。
【００１３】
そして、サイドプレート支持部材が磁極から遠ざかる時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を拡大させ、サイドプレート支持部材が磁極に接近する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させるプレート角度変更手段を備えることもできる。
【００１４】
このプレート角度変更手段は、磁極の外端面に当接する押え部材と、一対のサイドプレートが押え部材を挟持するように一対のサイドプレートを付勢するサイドプレート付勢手段とを有することが好ましい。また、プレート角度変更手段は、サイドプレート支持部材の磁極側にサイドプレート支持部材と所定の間隔を空けて重なり合いサイドプレート支持部材と別に独立してフライヤの回転軸方向に移動可能な板状部材と、サイドプレート支持部材と板状部材の間隔を拡大させるように付勢する板状部材付勢手段とを更に備えることができ、この場合、板状部材に押え部材が設けられる。
【００１５】
本発明の巻線方法は、多極電機子における磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出して磁極に対して線材を巻線するフライヤと、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のサイドプレートとを備えた巻線装置を用いて多極電機子の各磁極に線材を巻線する巻線方法である。
【００１６】
その特徴ある点は、一対のサイドプレートを多極電機子の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤの回転軸に対して傾斜させ、巻線時にフライヤの回転軸に対する一対のサイドプレートの傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更させるところにある。
【００１７】
具体的には、一対のサイドプレートが多極電機子の内周側から外周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を拡大させ、一対のサイドプレートが多極電機子の外周側から内周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させる巻線方法である。
【００１８】
磁極に線材を複数層巻線する巻線方法である場合には、全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマを磁極の全巻幅に亘って移動させ、少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに磁極の全巻幅に亘って移動させ、第二層目以降のいずれかの層の巻線時に磁極の全巻幅の内の少なくとも一部で一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることができる。
【００１９】
一方、磁極に線材を複数層巻線する巻線方法である場合には、全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマを磁極の全巻幅に亘って移動させ、少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに磁極の全巻幅に亘って移動させ、第二層目以降の巻線であって、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径未満になる時に、磁極の全巻幅の内の磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越える少なくとも一部において、一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の巻線機及び巻線方法では、一対のサイドプレートをフライヤの回転軸に対して傾斜させたので、一対のサイドプレートが磁極における外周側鍔部を挟んだとしても、フライヤの回転軸に対して一対のサイドプレートを斜めに移動させることにより、多極電機子の内周側に向かうサイドプレートの先端を、隣接する磁極の既に成された巻線に接触させることなく、巻線しようとする磁極の内周側にまで進入させることができる。このため、その一対のサイドプレートの先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマとともにその一対のサイドプレートを磁極の全巻幅に亘って移動させることにより、その一対のセンタフォーマと一対のサイドプレートの双方により線材を磁極に案内することができ、これにより安定した整列巻きが可能となる。
【００２１】
そして、その傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む一対のサイドプレートにおける先端間隔を変更可能にしたので、磁極に巻線された第一層目以上の下層巻線の上に更に上層の巻線しようとする場合であっても、一対のサイドプレートにおける先端間隔を拡げることにより、その下層巻線を挟むんだ状態で磁極の内周側にまで一対のサイドプレートを進入させることができる。よって、本発明の巻線機及び巻線方法では、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレートの先端を磁極の内周側にまで十分に進入させることができ、そのサイドプレートを用いて線材を磁極に案内することにより安定した整列巻きが可能となる。
【００２２】
この場合、一対のサイドプレートが多極電機子の外周側から内周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させると、多極電機子の内周側に向かう一対のサイドプレートのそれぞれの先端は円弧状を描いて互いの間隔を狭めることになる。このため、傾斜角度を変化させることなくサイドプレートを直線的に移動させる場合に比較して、下層の巻線にそのサイドプレートの先端を接触させることなく磁極の内周側にまで進入する距離を増加させることができる。
【００２３】
一方、多極電機子では磁極が放射状に設けられるため、隣接する磁極間の隙間は内周側において狭まる。このため、第一層目以上の巻線が成されると、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が内周側において線材の線径未満となる場合が生じる。すると、内周側におけるその隙間への巻線は不能になる。けれども、外周側にあっては、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越えていれば、その外周側において更なる巻線が可能である。よって、第二層目以降の巻線時に、磁極の全巻幅の内の一部において、具体的には、磁極の全巻幅の内の磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越える電機子の外周側における一部において、一対のサイドプレートの先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることにより、その一部の範囲において一対のセンタフォーマと一対のサイドプレートの双方により線材を磁極に案内し、より安定した整列巻きが可能となる。
【００２４】
そして、一対のサイドプレートの対向面に磁極の外周側鍔部が進入可能な凹溝をフライヤの回転軸方向に伸びてそれぞれ形成すれば、サイドプレートの強度を確保しつつ磁極と磁極の間に進入するサイドプレートの厚さを減少させて、そのサイドプレートと隣接する磁極に成された巻線材との距離を拡大し、そのサイドプレートにより線材の案内が可能な全巻幅の内の一部の範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明実施形態の巻線機を示す側面図である。
【図２】押え部材を磁極の外端面に当接させた図１のＡ部の拡大側面図である。
【図３】押え部材を磁極の外端面に当接させた図１のＡ部の拡大上面図である。
【図４】図１のＡ部における正面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】一対のサイドプレートが押え部材とともに磁極を挟持する斜視図である。
【図７】一対のサイドプレートの先端が狭められた状態を示す上面図である。
【図８】一対のサイドプレートが先端が拡げられた状態を示す上面図である。
【図９】その一対のサイドプレートが挟持して巻線を開始する磁極の水平断面図である。
【図１０】その一対のサイドプレートが移動して磁極に第一層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１１】その一対のサイドプレートが逆方向に移動して磁極に第二層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１２】その一対のサイドプレートが更に逆方向に移動して磁極に第三層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１３】一対のセンタフォーマが挟持して巻線を開始する磁極の鉛直断面図である。
【図１４】その一対のセンタフォーマの先細部が鍔部に当接する状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１５】一対のセンタフォーマの互いの間隔を拡げて第一層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１６】第二層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１７】第三層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１８】一対のサイドプレートの動きを示す上面図である。
【図１９】サイドプレートが全巻幅の内の一部に残存する状態を示す図９に対応する断面図である。
【図２０】サイドプレートを巻幅の内の一部に残存させた状態で一対のセンタフォーマを更に前進させた状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図２１】磁極に四層の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図２２】従来の平行な一対のサイドプレートを示す図９に対応する断面図である。
【図２３】フライヤの回転軸に対してサイドプレートを傾斜させた図２２に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１に本発明の巻線装置１００を示す。この巻線装置１００は、発電機や電動機を構成する多極電機子１（ステーター）の複数の磁極２の周囲に線材３を多層に巻線する装置である。そして、この巻線装置１００は、線材３を繰り出しながら磁極２の周囲を回動するフライヤ４を用いて巻線を行うフライヤ式の巻線装置である。この実施の形態における多極電機子１は、環状部１ａと、この環状部１ａから径方向外側に向かって放射状に突出した１８個の磁極２とを備えるものとする（図３に５個の磁極を示す）。図３に示すように、この多極電機子１における各磁極２の間にはスロット１ｂが開口してなる。磁極２の断面は４角形であり、磁極２の外周面は平滑状の４平面からなる（図６）。そして、各磁極２の先端には鍔部２ａが形成される。
【００２８】
図１に戻って、この巻線装置１００は、各部材が配置される基台５上に、多極電機子１の磁極２に対して線材３を自動で巻線する巻線機構６と、多極電機子１を回転させることによって磁極２を順次に巻線位置に送るインデックス機構７とを備える。図１におけるインデックス機構７は多極電機子１をその軸方向を鉛直にして支持するものであり、巻線機構６に対向する磁極２に巻線が行われるものとする。各図にあっては、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺの３軸を設定し、Ｘ軸が多極電機子１の径方向であって巻線する磁極２と巻線機構６とを連通する略水平前後方向、Ｙ軸がその巻線する磁極２における多極電機子１の周方向である略水平横方向、Ｚ軸が多極電機子１の軸方向である鉛直方向に延びるものとし、この巻線装置１００の構成について説明する。
【００２９】
図１に示すように、インデックス機構７は、インデックスモータ９と、インデックスモータ９の出力軸９ａに連結され多極電機子１の回転軸と同軸上に延在する支持軸１０と、支持軸１０に連結され多極電機子１を水平に載置するインデックス台１１とを備える。多極電機子１は、環状部１ａの貫通孔１ｃにインデックス台１１の軸１１ａが挿通した状態にてインデックス台１１上に載置される。これと共に、多極電機子１は、後述する電機子押え部材９６にてインデックス台１１とは反対方向（図１では上方）からインデックス台１１に対して押圧される。これにより、多極電機子１は、インデックス台１１上に支持可能に構成される。
【００３０】
このインデックス機構７では、インデックスモータ９が駆動することによって、インデックス台１１に支持された多極電機子１はインデックス台１１の軸１１ａを回転軸として回転するように構成される。多極電機子１は、インデックス台１１に支持された状態にて磁極２への巻線が行われ、その磁極２への巻線作業終了後には、インデックスモータ９の駆動によって回転し、次に巻線される磁極２が巻線位置に送られるようになっている。このように、インデックス機構７は、多極電機子１の磁極２を巻線機構６に対向する巻線位置に順次に送り、巻線機構６は巻線位置に送られた磁極２に対して巻線を行うように構成される。
【００３１】
巻線機構６は、線材３を繰り出すと共に磁極２の周囲を回動して磁極２に対して線材３を巻線するフライヤ４と、フライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に対して案内する一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９と、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９をＸ軸方向に移動させるトラバース機構１８と、トラバース機構１８と別にセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９を個別に移動させる移動機構１７とを備える。
【００３２】
基台５上には移動台２１がＸ軸方向に移動可能に設けられ、この移動台２１に第一ヘッド２２が立設される。第一ヘッド２２は、軸受２３を介して回転自在である円筒形状の第一スピンドル軸２４を支持すると共に、第一スピンドル軸２４の内周に軸受２５を介して回転不能の第一中心体２６を支持している（第一中心体２６を回転不能とする構造については後述する）。第一スピンドル軸２４の多極電機子１に臨む先端には環状のフランジ部２４ａが一体に設けられ、このフランジ部２４ａに多極電機子１に向けて延在するフライヤ４が取付けられる。フライヤ４は、第一スピンドル軸２４の回転軸から偏心した位置に取付けられる。このフライヤ４には、線材３の案内用のローラ４ａが設けられ、その先端には線材３を繰り出すノズル２７が設けられる。
【００３３】
第一スピンドル軸２４の先端近傍には、プーリ２８が取付けられる。また、移動台２１にはフライヤ回転モータ２９が設けられ、フライヤ回転モータ２９の出力軸にはプーリ３０が取付けられる。プーリ２８とプーリ３０とはベルト３１を介して連結される。これにより、フライヤ回転モータ２９が駆動すると、第一スピンドル軸２４が回転し、フライヤ４が第一スピンドル軸２４の回転軸を中心に回動するように構成される。なお、フライヤ４が取付けられた第一スピンドル軸２４には、そのフライヤ４の近傍であって回転軸に平行に線材３が挿通する貫通孔２４ｂが形成される。
【００３４】
第一中心体２６には第一スピンドル軸２４の回転軸と同軸上に貫通孔２６ａが形成される。その貫通孔２６ａには円筒体４３が圧入され、その円筒体４３には第一ロッド４４が挿通される。第一ロッド４４は円筒体４３にスプライン係合してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるけれども回転不能に構成され（第一ロッド４４の移動機構については後述する）、これにより第一ロッド４４は、第一中心体２６に対して相対移動可能に構成される。そして第一ロッド４４の端部には、先端がテーパ形状４５ａ（図２）に形成された第一カム４５が連結される。この第一ロッド４４は中空の筒状に形成され、その内部には第二ロッド４７が摺動自在に挿入される。この第二ロッド４７は第一ロッド４４にスプライン係合してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるけれども回転不能に構成される。そして、第一中心体２６の先端面には、センタフォーマ１５，１６を支持するセンタフォーマ支持板３３が取付けられる。
【００３５】
図２〜図５に示すように、センタフォーマ支持板３３の多極電機子１に臨む前面には、多極電機子１の回転軸方向（Ｚ軸方向）に延在したガイドレール３４が設けられ、ガイドレール３４にはガイドレール３４に沿って移動可能な一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂが係合している。一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、双方に連結された弾性部材としてのスプリング３６にて互いに近づく方向に付勢されている。そして、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂのそれぞれには、磁極２をＺ軸方向から挟持するセンタフォーマ１５，１６が、フライヤ４の回転軸を中心として互いに対称な位置に取付けられる。
【００３６】
図２に示すように、上方における一方のセンタフォーマ１５は、鉛直移動板３５ａから多極電機子１に向かうように前方に伸びた後に下方に向かう略Ｌ字状に形成され、その上面から前面に至る外面が曲面状に形成される。また、図４に示すように、この一方のセンタフォーマ１５の先端部は下方に向かって先細りに形成され、その下方に向かう先細部１５ａの幅Ｈが巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しく形成される。そして、フライヤ４から繰り出された線材３は、このセンタフォーマ１５の曲面に沿って滑り落ちて先端における先細部１５ａから磁極２に案内されるように表面が研磨されて仕上げられる。
【００３７】
一方、他方のセンタフォーマ１６も、図２に示すように、鉛直移動板３５ｂから前方に伸びた後に上方に向かう略Ｌ字状に形成され、その下面から前面に至る外面が曲面状に形成される。また、図４に示すように、この他方のセンタフォーマ１６の先端部も上方に向かって先細りに形成され、その上方に向かう先細部１６ａの幅Ｈも巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しく形成される。そして、フライヤ４から繰り出された線材３は、このセンタフォーマ１６の曲面に沿って滑り落ちて先端における先細部１６ａから磁極２に案内されるように表面が研磨されて仕上げられる。
【００３８】
図５に示すように、このようなセンタフォーマ１５，１６が取付けられた一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、互いに対向する部分の中央に開口部が形成され、それらの開口部が上下から互いに対向するようにガイドレール３４に係合される。そして、それらの対向する部分であってそのＹ軸方向の両内側にはローラ３５ｃがそれぞれ設けられる。そして、第一ロッド４４先端の第一カム４５は、前進することによってセンタフォーマ支持板３３の開口部３３ａ（図２）を挿通してそのテーパ形状４５ａがローラ３５ｃに当接するように配置される。図２に示すように、第一カム４５のテーパ形状４５ａは、多極電機子１に向かって先細りに形成され、ローラ３５ｃに当接したテーパ形状４５ａが多極電機子１に向かって前進することによって、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、スプリング３６の付勢力に抗して押し拡げられてＺ軸方向に互いに離れる方向、つまり鉛直方向に移動するように構成される。
【００３９】
このように、第一カム４５を前進させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６は互いに離れる方向に移動し、第一カム４５を後退させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６はスプリング３６の付勢力によって近づく方向に移動するように構成される。なお、鉛直移動板３５ａ，３５ｂ、スプリング３６、及び第一カム４５が、一対のセンタフォーマ１５，１６を多極電機子１の回転軸方向に互いに離接するように移動させる第一の移動機構４１に該当する。
【００４０】
図２〜図４に示すように、センタフォーマ支持板３３には、そのＹ軸方向の両側に電機子１に向かう側壁３２，３２がそれぞれ立設され、その側壁３２，３２の互いの対向面にはＸ軸方向に伸びるレール３２ａ，３２ａが設けられる。それらのレール３２ａ，３２ａにはスライダ３２ｂ，３２ｂがそれぞれ移動可能に設けられ、これらのスライダ３２ｂ，３２ｂには、取付部材３２ｃがそれぞれ設けられる。そして、Ｙ軸方向の両側における側壁３２，３２のそれぞれの取付部材３２ｃ，３２ｃにサイドプレート支持部材３７がセンタフォーマ支持板３３と平行になるように架け渡されて固定される。
【００４１】
図２及び図３に示すように、第二ロッド４７の電機子１側端部には固定部材４７ａが取付けられ、この固定部材４７ａがサイドプレート支持部材３７に固定される。このようにして、サイドプレート支持部材３７には固定部材４７ａを介して第二ロッド４７の電機子１側端部が固定され、その第二ロッド４７の移動によりサイドプレート支持部材３７は、センタフォーマ支持板３３と独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能に構成される。そして、このサイドプレート支持部材３７に、磁極２を多極電機子１の周方向から挟む一対のサイドプレート３９，３９が、フライヤ４の回転軸を中心として互いに対称な位置に配設される。
【００４２】
一対のサイドプレート３９，３９は対象構造であり、その一方を代表してその側面視を説明すると、図２に示すように、サイドプレート３９の側面視における外縁は、先端３９ｂが鉛直方向に伸びて直線状を成しその上下方向になだらかな円弧状を成すように形成される。直線を成す先端３９ｂは磁極２の厚さＤ（図６）より長くなるように形成され、その上下方向における円弧状部３９ｃは一対のセンタフォーマ１５，１６におけるそれぞれの先細部１５ａ，１６ａをＹ軸方向から挟むように形成される。そして、このサイドプレート３９の外面及び周囲はその表面が研磨されて仕上げられ、フライヤ４から繰り出されてセンタフォーマ１６の曲面に沿って滑り落ちた線材３が、このサイドプレート３９外面及び周囲に沿って滑り落ちて磁極２に案内されるように構成される。
【００４３】
図２〜図６に示すように、このようなサイドプレート３９は、磁極２を多極電機子１の周方向から挟む板状のものであって、その全長を延長させる延長部材３８を介してサイドプレート支持部材３７に枢支される。サイドプレート支持部材３７はＸ軸方向からみた前面視においてＨ字状を成し、そのＹ軸方向の両端部が取付部材３２ｃ，３２ｃにそれぞれ取付けられる。延長部材３８には、Ｙ軸方向からみた側面視において、センタフォーマ支持板３３に臨む後端に、サイドプレート支持部材３７の中央部分３７ａが進入する切り欠き３８ａが形成される。サイドプレート３９は、その後端３９ｄが延長部材３８の先端に取付けられてその全長が延長される。サイドプレート支持部材３７の中央部分３７ａが切り欠き３８ａに進入した状態で、Ｚ軸方向に伸びる枢支ピン３８ｂにより、その延長部材３８の略中央部がサイドプレート支持部材３７に枢支される（図２，図３，図６）。これにより一対のサイドプレート３９，３９は、枢支ピン３８ｂを中心として回転可能に設けられる。
【００４４】
一対のサイドプレート３９，３９は、図３に示す上面視において、磁極２に臨む先端が多極電機子１の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜して設けられる。そして、フライヤ４の回転軸に対するサイドプレート３９の傾斜角度を変更して多極電機子１の内周側に臨む先端間隔を変更させるプレート角度変更手段４２が設けられる。
【００４５】
図３及び図６に示すように、この実施の形態におけるプレート角度変更手段４２は、サイドプレート支持部材３７の磁極２側にサイドプレート支持部材３７と所定の間隔を空けて重なり合う板状部材４８と、その板状部材４８に支柱４９ａを介して取付けられた押え部材４９と、その押え部材４９を磁極２の外端面に当接させるように板状部材４８を付勢する押え部材付勢手段４０ａと、一対のサイドプレート３９，３９がその押え部材４９を挟むように、その一対のサイドプレート３９，３９を付勢するサイドプレート付勢手段４０ｂとを備える。
【００４６】
サイドプレート支持部材３７にはフライヤ４の回転軸に平行な４本のスライドピン４８ａが一対のサイドプレート３９，３９を包囲するようにその四隅に挿通され、その４本のスライドピン４８ａの磁極２側端部が板状部材４８にネジ止めされる。板状部材４８には一対のサイドプレート３９，３９が別々に遊挿される比較的大きな一対の孔４８ｂ，４８ｂが形成され、これにより板状部材４８はサイドプレート支持部材３７と別に独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能に構成される。サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間には、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させるように付勢する押え部材付勢手段であるコイルスプリング４０ａが介装される。そして、サイドプレート支持部材３７を通過した４本のスライドピン４８ａの他端には、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔が所定値以上に拡大することを禁止するストッパ部材４８ｃ（図３）が設けられる。
【００４７】
押え部材４９は、板状部材４８の多極電機子１に臨むに前面であって、フライヤ４の回転軸上に、支柱４９ａを介して取付けられる。図６に示すように、押え部材４９は、磁極２における鍔部２ａの周方向における幅と略同一の幅に形成される。板状部材４８を電機子１側に移動させようとする押え部材付勢手段であるコイルスプリング４０ａは、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させようとする付勢力により、フライヤ４の回転軸上にあって巻線の対象となる磁極２の外端面に押え部材４９を当接させるように構成される。そして、一対のサイドプレート３９，３９は、巻線の対象である磁極２を挟むものであるので、この一対のサイドプレート３９，３９は、その磁極２に当接する押え部材４９をその幅方向であるＹ軸方向から挟むように構成される。
【００４８】
一方、サイドプレート付勢手段４０ｂは、サイドプレート支持部材３７に枢支された延長部材３８の枢支点である枢支ピン３８ｂよりセンタフォーマ支持板３３側の端部の間に圧縮状態で介装されたコイルスプリング４０ｂである。このコイルスプリング４０ｂの伸長しようとする力によって、延長部材３８の先端側における間隔は狭められ、この先端に取付けられた一対のサイドプレート３９，３９は互いに近づくように付勢される。このため、このコイルスプリング４０ｂにより、一対のサイドプレート３９，３９は押え部材４９を磁極２の幅方向から挟持するように構成される。ここで、一対のサイドプレート３９，３９は、先端に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜して設けられるので、そのサイドプレート３９，３９が押え部材４９を挟持する位置が異なると、一対のサイドプレート３９，３９は枢支点である枢支ピン３８ｂを中心としてそれぞれが回転し、その先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は変更されることになる。
【００４９】
ここで、実際の巻線時に押え部材４９は磁極２に当接して移動しないので、一対のサイドプレート３９，３９の押え部材４９に対する位置は、その押え部材４９に対するサイドプレート支持部材３７の位置により定まる。即ち、図８に示すように、スプリング４０ａの付勢力により板状部材４８からサイドプレート支持部材３７が遠ざかって、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにより押え部材４９を挟持するようになると、それらの先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は拡大するので、枢支ピン３８ｂを中心として一対のサイドプレート３９，３９は実線矢印で示すように回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は減少する（図８では、図７における角度α２が減少してα１になる場合を示す）。逆に、スプリング４０ａの付勢力に抗して板状部材４８にサイドプレート支持部材３７を接近させると、図７に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の延長部材３８側において押え部材４９を挟持するようになるので、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は減少し、枢支ピン３８ｂを中心として一対のサイドプレート３９，３９は実線矢印で示すように回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度α２は増加することになる（図７では、図８における角度α１が増加してα２になる場合を示す）。
【００５０】
従って、このようなサイドプレート支持部材３７を含むプレート角度変更手段４２は、押え部材４９が磁極２に当接して移動しない実際の巻線時において、サイドプレート支持部材３７が磁極２から遠ざかる時に、図８に示すように一対のサイドプレート３９，３９のフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレート３９，３９の先端間隔を拡大させ、サイドプレート支持部材３７が磁極２に接近する時に、図７に示すように一対のサイドプレート３９，３９のフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレート３９，３９の先端間隔を減少させるようなものである。
【００５１】
図６に示すように、磁極２を周方向、即ちＹ軸方向から挟持する一対のサイドプレート３９，３９には、その対向面に磁極２の外周側鍔部２ａが進入可能な凹溝３９ａがフライヤ４の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成される。この凹溝３９ａのＺ軸方向の幅Ｍは鍔部２ａのＺ軸方向の寸法Ｌより大きくしてその鍔部２ａが進入可能な大きさとされる。また、この凹溝３９ａは、サイドプレート３９の先端３９ｂから始まって、Ｘ軸方向の寸法Ｎは、図９に示すように、その凹溝３９ａに鍔部２ａが進入した状態でサイドプレートの先端３９ｂが環状部１ａに近接可能な長さに形成される。
【００５２】
一方、図２及び図４に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６には、磁極２を幅方向から挟持する一対のサイドプレート３９，３９の両側における円弧状部３９ｃを鉛直方向から覆う、即ち図２における一対のサイドプレート３９，３９の上縁及び下縁を多極電機子１の回転軸方向である鉛直方向から覆う覆い部１５ｂ，１６ｂがそれぞれ形成される。
【００５３】
図１に戻って、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９を多極電機子１の径方向であるＸ軸方向に移動させるトラバース機構１８は、基台５に設けられたトラバースモータ５０と、トラバースモータ５０の出力軸に連結されフライヤ４の回転軸方向に延在するボールねじ５１と、ボールねじ５１が螺合する移動体５２ａと、基台５上にボールねじ５１と平行に配置され移動体５２ａを案内するガイドレール５３と、そのガイドレール５３に案内される移動体５２ｂとを備える。そして、それらの移動体５２ａ，５２ｂに移動台２１が取付けられる。
【００５４】
このトラバース機構１８では、トラバースモータ５０が駆動すると、移動体５２ａ，５２ｂはガイドレール５３に案内され、第一ヘッド２２を載置する移動台２１はフライヤ４の回転軸方向に移動するように構成される。このように、トラバースモータ５０を駆動することによって、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９をフライヤ４の回転軸方向に移動させることができる。このトラバース機構１８は、磁極２への線材３の巻線中、磁極２の周囲に線材３を一周巻線する毎に線材３をＸ軸方向へ線材３の線径分だけ移動させるために用いられる。
【００５５】
一方、センタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９をトラバース機構１８と別に個別に移動させる移動機構１７は、第一ロッド４４を軸方向に移動させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６を鉛直方向に移動させる第一ロッド移動機構５５と、第二ロッド４７を軸方向に移動させることによってサイドプレート３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を変更する第二ロッド移動機構５６からなる。この第一ロッド移動機構５５及び第二ロッド移動機構５６を備える移動機構１７は、移動台２１とともに移動する第一ヘッド２２の後方に設けられたフレーム５７に支持される。
【００５６】
フレーム５７には、フライヤ４の回転軸と平行なガイド軸５８が上方にその中心軸を中心に回転可能に架設される。第一ヘッド２２に支持された第一スピンドル軸２４の第一ヘッド２２より後方に存在する後端にはプーリ５９ａが取付けられ、ガイド軸５８には別のプーリ５９ｂがガイド軸５８に対して回転不能に取付けられる。そして、プーリ５９ａとプーリ５９ｂとはベルト５９ｃを介して連結され、第一スピンドル軸２４が回転すると、ガイド軸５８も回転するように構成される。
【００５７】
第一ロッド移動機構５５は第一ヘッド２２と略平行な第二ヘッド６０を有し、ガイド軸５８はその第二ヘッド６０に挿通される。第二ヘッド６０はガイド軸５８に支持されると共に、そのガイド軸５８に沿って移動可能に構成される。第二ヘッド６０は、軸受６１を介して回転自在である円筒形状の第二スピンドル軸６２を支持すると共に、第二スピンドル軸６２の内周に軸受６３を介して回転不能である第二中心体６４を支持している（第二中心体６４を回転不能とする構造については後述する）。
【００５８】
第二スピンドル軸６２の後端には、プーリ６５が取付けられる。また、第二ヘッド６０のガイド軸５８が挿通された部分には、その第二ヘッド６０に対して回転可能であってかつ軸方向に移動不能にプーリ６７が取付けられる。このプーリ６７はガイド軸５８に対しては回転不能であってかつ軸方向に移動可能に構成される。そして、プーリ６５とプーリ６７とはベルト６８を介して連結される。これにより、ガイド軸５８が回転すると、第二スピンドル軸６２も回転するように構成される。
【００５９】
第二スピンドル軸６２は、回転軸が第一スピンドル軸２４の回転軸と偏心して設けられる。そして、第一スピンドル軸２４が回転すると、ガイド軸５８も回転するので、このガイド軸５８の回転により第一スピンドル軸２４の回転に同期して第二スピンドル軸６２も回転するように構成される。なお、第二スピンドル軸６２には、線材３が挿通する貫通孔６２ａが形成される。また、第二中心体６４には、第一中心体２６の貫通孔２６ａと同軸上に貫通孔６４ａが形成され、貫通孔６４ａには第一ロッド４４の後端が軸方向に移動不能に固定される。
【００６０】
フレーム５７に覆われる移動台２１にはフォーマ鉛直移動モータ７１が固定され、フォーマ鉛直移動モータ７１の出力軸にはガイド軸５８に平行なボールねじ７２が連結される。そして、このボールねじ７２は、第二ヘッド６０の下部に螺合している。これにより、フォーマ鉛直移動モータ７１が駆動すると、第二ヘッド６０はガイド軸５８に沿って移動し、第二中心体６４に固定された第一ロッド４４を軸方向に移動させるように構成される。このように、フォーマ鉛直移動モータ７１を駆動することによって、第一ロッド４４先端の第一カム４５を前進又は後退させることができ、一対のセンタフォーマ１５，１６を鉛直方向に移動させて互いに離れ又は接近させるように構成される。
【００６１】
一方、第二ロッド移動機構５６は、第二ヘッド６０と略平行な第三ヘッド７５を有する。ガイド軸５８は第三ヘッド７５も挿通しており、第三ヘッド７５も第二ヘッド６０と同様、ガイド軸５８に支持されると共に、そのガイド軸５８に沿って移動可能に構成される。第三ヘッド７５は、軸受７６を介して回転自在である円筒形状の第三スピンドル軸７７を支持すると共に、第三スピンドル軸７７の内周に軸受７８を介して回転不能である第三中心体７９が支持される。
【００６２】
第三スピンドル軸７７の後端には、プーリ８０が取付けられる。また、第三ヘッド７５のガイド軸５８が挿通された部分には、その第三ヘッド７５に対して回転可能であってかつ軸方向に移動不能にプーリ８２が取付けられる。このプーリ８２はガイド軸５８に対しては回転不能であってかつ軸方向に移動可能に構成される。そして、プーリ８０とプーリ８２とはベルト８３を介して連結される。これにより、ガイド軸５８が回転すると、第三スピンドル軸７７も回転するように構成される。
【００６３】
第三スピンドル軸７７は、第三スピンドル軸７７の回転軸が、第二スピンドル軸６２の回転軸と同軸であって、フライヤ４の回転軸、つまり第一スピンドル軸２４の回転軸とは偏心するように、第三ヘッド７５に支持される。一方、第三スピンドル軸７７は、第一スピンドル軸２４及び第二スピンドル軸６２の回転に同期して回転するように構成される。なお、第三スピンドル軸７７には、線材３が挿通する貫通孔７７ａが形成される。第三中心体７９には、第二ロッド４７の後端部が連結される。このように、第一中心体２６の中心軸と、第二中心体６４及び第三中心体７９の中心軸とは偏心して連結されるため、それぞれの中心体２６，６４，７９の回転は拘束され、それらの中心体２６，６４，７９が回転するようなことを防止可能に構成される。
【００６４】
フレーム５７に覆われる移動台２１にはプレート角度変更モータ８５が固定され、プレート角度変更モータ８５の出力軸にはガイド軸５８に平行なボールねじ８６が連結され、このボールねじ８６は、第三ヘッド７５の下部に螺合している。これにより、プレート角度変更モータ８５が駆動すると、第三ヘッド７５はガイド軸５８に沿って移動し、第三中心体７９に連結された第二ロッド４７が軸方向に移動するように構成される。このように、プレート角度変更モータ８５を駆動することによって、第二ロッド４７の先端に固定されたサイドプレート支持部材３７を後退又は前進させることができ、それにより一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する角度（図３）を変更可能に構成される。ここで、図１における８７は、移動台２１に設けられ、ボールねじ７２の後端部とボールねじ８６の前端部を突き合わせ状態で枢支する枢支部材８７を示す。
【００６５】
また、インデックス機構７近辺には、多極電機子１をインデックス台１１に対して押圧することによって、インデックス台１１との間にて保持するワーク押え機構８８が用いられる。このワーク押え機構８８は、基台５上に立設した支柱８９の端部に固定された電機子押えモータ９０と、電機子押えモータ９０の出力軸に連結され多極電機子１の回転軸方向に延在するボールねじ９１と、ボールねじ９１が螺合する移動体９２と、支柱８９に鉛直方向に延在して配置され移動体９２を案内するガイドレール９３とを備える。移動体９２の側面には軸受９４を介して回転自在なロッド９５が設けられる。ロッド９５は、多極電機子１の回転軸と同軸上に配置され、ロッド９５の下端には多極電機子１の環状部１ａに当接する電機子押え部材９６が連結されている。
【００６６】
そして、電機子押えモータ９０が駆動すると、移動体９２がガイドレール９３に案内され、電機子押え部材９６は多極電機子１の回転軸方向に移動する。このように、電機子押えモータ９０を駆動することによって、電機子押え部材９６はインデックス台１１上に載置された多極電機子１の環状部１ａ上面に当接し、多極電機子１をインデックス台１１に対して押圧する。これにより、多極電機子１は、インデックス台１１と電機子押え部材９６との間にて保持されるように構成される。なお、電機子押え部材９６に連結されたロッド９５は軸受９４を介して支持されているため、電機子押えモータ９０の駆動による多極電機子１の回転中、電機子押え部材９６は多極電機子１に従属して回転することになる。
【００６７】
多極電機子１の周囲には、フライヤ４から繰り出される線材３が、巻線すべき磁極２の両側にある磁極に引っかかることを防止するために、巻線すべき磁極２の両側にある磁極の鍔部２ａをそれぞれ覆う一対のサイドフォーマ９７が配設される(図１及び図３参照)。サイドフォーマ９７は、先端に向かって先細となるような曲面状に形成され、基台５に立設した支柱９８に支持され、図示しない機構によって移動可能に構成される。
【００６８】
また、巻線装置１００は、多極電機子１の鉛直位置（高さ）をフライヤ４の回転軸と一致させるための電機子移動機構９９を備える。この電機子移動機構９９は、基台５上に配置された支柱１０１と、支柱１０１の頂面に配置された電機子移動モータ１０２と、電機子移動モータ１０２の出力に連結され多極電機子１の回転軸方向（鉛直方向）に延在するボールねじ１０３と、ボールねじ１０３が螺合する移動体１０４と、支柱１０１に鉛直方向に延在して配置され移動体１０４を案内するガイドレール１０５とを備える。
【００６９】
移動体１０４は、インデックスモータ９を載置するインデックスモータ載置台１０６に連結される。また、インデックスモータ載置台１０６を中心としてボールねじ１０３の反対側には鉛直方向に延在するガイドロッド１０７が配置され、ガイドロッド１０７にはインデックスモータ載置台１０６に連結された移動体１０８が摺動自在に挿入される。そして、電機子移動モータ１０２が駆動すると、移動体１０４がガイドレール１０５に案内されると共に移動体１０８がガイドロッド１０７を摺動し、インデックスモータ載置台１０６は鉛直方向に移動する。これにより、インデックス台１１に支持された多極電機子１は、鉛直方向に移動する。このように、電機子移動機構９９における電機子移動モータ１０２を駆動することによって、多極電機子１の鉛直位置（高さ）をフライヤ４の回転軸と一致させることが可能となるように構成される。
【００７０】
次に、巻線装置１００の動作について説明する。この巻線装置１００の動作は、巻線装置１００に搭載された図示しないコントローラによって自動制御されるものとする。
【００７１】
まず、巻線を行う前の準備として、線材供給源（図示せず）から供給される線材３を、テンション装置（図示せず）を経てフレーム５７の後部から、第三スピンドル軸７７の貫通孔７７ａ、第二スピンドル軸６２の貫通孔６２ａ、第一スピンドル軸２４の貫通孔２４ｂに順番に通す。そして、フライヤ４に設けられた複数のローラ４ａを介してフライヤ先端のノズル２７に導く。そして、ノズル２７から繰り出した線材３を、多極電機子１の環状部１ａに設けられたピン１ｄに係止させる。
【００７２】
次に、多極電機子１を、貫通孔１ｃに軸１１ａが挿通するようにしてインデックス台１１に載置する。この状態にて、多極電機子１と巻線機構６との位置合せを行う。即ち、電機子移動機構９９の電機子移動モータ１０２を駆動することによって、多極電機子１の鉛直位置（高さ）とフライヤ４の回転軸とを一致させる。つまり、巻線すべき磁極２の巻中心軸とフライヤ４の回転軸とが同じ高さとなるように調整する。調整後、電機子押えモータ９０を駆動することによって電機子押え部材９６を多極電機子１に向けて下降させ環状部１ａに押し付ける。このようにして、多極電機子１を、インデックス台１１と電機子押え部材９６との間にて支持する。
【００７３】
次に、インデックスモータ９を駆動することによって多極電機子１を回転させ、複数の磁極２のうち巻線すべき磁極２を巻線位置に設定する。具体的には、巻線すべき磁極２をフライヤ４の回転軸方向に一致させる。このように、フライヤ４の回転軸に対向する位置が巻線位置である。図示しないが、このような多極電機子１の巻線位置への位置合せは、磁極２近傍に設けたセンサ等の図示しない検知器を用いて磁極２の位置を検出し、その検出した情報を基に行うことができる。
【００７４】
次に、第二ロッド移動機構５６により第二ロッド４７とともにサイドプレート支持部材３７（図３）をセンタフォーマ支持板３３と別に移動させ、センタフォーマ１５，１６の先端にサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂを一致させる（図２）。この状態で、トラバース機構１８のトラバースモータ５０を駆動することによって移動台２１とともに第一ヘッド２２を前進させる。それにより、センタフォーマ支持板３３、サイドプレート支持部材３７及び板状部材４８も前進し、図２及び図３に示すように、板状部材４８に支柱４９ａを介して設けられた押え部材４９を磁極２の外端面に当接させる。その後、第一ヘッド２２を更に前進させて、図９及び図１３に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を磁極２の基端部に配置させる。
【００７５】
具体的には、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａ及び一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂと多極電機子１における環状部１ａとの間に線材３が進入可能な隙間を空けるように配置する。このとき、一対のセンタフォーマ１５，１６にあっては、第一カム４５（図２）が一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂに当接していない状態にして、図１３に示すように、互いの先細部１５ａ，１６ａにて磁極２を厚さ方向であるＺ軸方向から挟持するように配置する。
【００７６】
一方、図９に示すように、一対のサイドプレート３９，３９にあっては、先端に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜しているので、押え部材４９が磁極２に当接した後に、スプリング４０ａの付勢力に抗して更にサイドプレート支持部材３７が前進して磁極２に接近すると、一対のサイドプレート３９，３９の延長部材３８側において押え部材４９を挟持するようになり、スプリング４０ｂの付勢力により一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は増加する。これにより、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端間隔を減少させつつ前進することになり、この結果、一対のサイドプレート３９，３９は、図９の実線矢印で示すようにフライヤ４の回転軸に対して斜めに移動することになる。すると、コイルスプリング４０ｂの付勢力により磁極２における外周側鍔部２ａを挟んでいたとしても、一対のサイドプレート３９，３９は巻線しようとする磁極２の内周側にまで進入して、互いの先端３９ｂ，３９ｂにて磁極２を幅方向であるＹ軸方向から挟むようになる。この結果、隣接する磁極２に既に巻線が成されていたとしても、多極電機子１の内周側に向かうサイドプレート３９の先端３９ｂをその巻線に接触させることなく、巻線しようとする磁極２の内周側にまで進入させることができる。
【００７７】
一方、押え部材４９にあっては、スプリング４０ａの付勢力により、磁極２の外端面に当接して磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止することになる。また、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａの幅Ｈ（図４）は巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しいで、図１３に示すように、一対のサイドプレート３９，３９はその磁極２とともに先細部１５ａ，１６ａも挟むことになる。そして、図９に示すように、一対のサイドフォーマ９７を移動させて、巻線すべき磁極２の両側にある磁極２の鍔部２ａをそれぞれ覆うように一対のサイドフォーマ９７を配置する。以上が巻線を行う前の準備である。
【００７８】
次に、前述した状態で開始される巻線について説明する。
【００７９】
図１に示すように、フライヤ４が磁極２の鉛直上方に位置した状態にて、フライヤ回転モータ２９を駆動して第一スピンドル軸２４とともにフライヤ４を回転させ、フライヤ４から繰り出される線材３を磁極２の周囲に巻回する。第一スピンドル軸２４の回転はガイド軸５８を介して第二スピンドル軸６２及び第三スピンドル軸７７に伝達され、フライヤ４の回転に同期させて、第二スピンドル軸６２及び第三スピンドル軸７７も回転することになる。これにより、線材供給源から供給される線材３を捻ることなく、ノズル２７に案内することができる。
【００８０】
フライヤ４が磁極２の鉛直上方から鉛直下方までの１８０°回転する過程では、フライヤ４から繰り出された線材３は、サイドフォーマ９７に当接しその斜面に沿って案内されると共に、次にセンタフォーマ１５及びサイドプレート３９に当接しその曲面を滑り落ちてそれらの先端から磁極２に案内され、磁極２に巻き付けられる。そして、フライヤ４が磁極２の鉛直下方から鉛直上方までの１８０°回転する過程では、フライヤ４から繰り出された線材３は、サイドフォーマ９７に当接しその斜面に沿って案内されると共に、次にセンタフォーマ１６及びサイドプレート３９に当接しその曲面を滑り落ちてそれらの先端から磁極２に案内され、磁極２に巻き付けられる、このようにして、フライヤ４が１回転するに伴い、線材３は磁極２に１巻きされる。
【００８１】
磁極２への１巻きにおいて、磁極２の４面のうち最後に巻線される面（例えば上面）に線材３を巻線するときには、トラバースモータ５０を駆動することによって、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を巻線方向（磁極２の径方向であってフライヤ４の回転軸方向）に線材３の線径分だけ多極電機子１から遠ざけるように移動させる。このように、フライヤ４の１回転に付き、磁極２の４面のうちの所定の１面（例えば上面）にて線材３の線径分の送りをかけて巻き進めることによって、磁極２には線材３が整列に巻線されることになる。
【００８２】
この整列巻きに際して、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａは磁極２をＺ軸方向から僅かな隙間を持って挟持し、一対のサイドプレート３９，３９はその磁極２をＹ軸方向から挟むので、巻線が成される磁極２の周囲はこれらにより包囲されることとなり、いわゆるボックス構造を成す。このため、このボックス構造を成す一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９の外面に線材３を滑動させて磁極２に案内することにより、線材３にキズを生じさせることなく磁極２の所望の位置に線材３を巻回して、その線材３を磁極２に整列巻きすることが可能となる。
【００８３】
そして、一対のサイドプレート３９，３９における円弧状部３９ｃが、一対のセンタフォーマ１５，１６におけるそれぞれの先細部１５ａ，１６ａをＹ軸方向から挟むように形成し、その一対のサイドプレート３９，３９における円弧状部３９ｃの側縁を多極電機子１の軸方向から覆う覆い部１５ｂ，１６ｂをそれぞれのセンタフォーマ１５，１６に形成したので、サイドプレート３９の側縁とセンタフォーマ１５，１６との境の部分に隙間が生じることはない。このため、サイドプレート３９の側縁とセンタフォーマ１５，１６との間に線材３が進入することは防止される。よって、センタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９の表面における案内面を滑動する線材３は磁極２の所定の位置に滑らかに移動することになる。
【００８４】
このような整列巻きを繰り返すと、一対のセンタフォーマ１５，１６はフライヤ４の回転軸方向であるＸ軸方向に移動し、図１４に示すように、第一層目の巻線が完了する以前にその先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａに当接することになる。更に第一層目の整列巻きを続行させるために、一対のセンタフォーマ１５，１６における先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａに当接する直前に、図１５に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６を移動させて互いの間隔を拡げる。
【００８５】
一対のセンタフォーマ１５，１６の移動は、図１に示すフォーマ鉛直移動モータ７１を駆動して第一カム４５を前進させ、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂのローラ３５ｃに当接させる。これにより、一対のセンタフォーマ１５，１６は、鉛直方向（多極電機子１の回転軸方向）に互いに離れるように移動する。一対のセンタフォーマ１５，１６のそれぞれのＺ軸方向の移動量は、第一カム４５の前進量によって調節され、一対のセンタフォーマ１５，１６が鍔部２ａを僅かな隙間を持って多極電機子１の軸方向であるＺ軸方向から挟むように設定される。このように、一対のセンタフォーマ１５，１６をＺ軸方向に移動させることにより第一層目の整列巻きが続行可能となる。そして、図１５に示すように、第一層目の巻線は、線材３が磁極２の鍔部２ａに当接することにより終了する。
【００８６】
この第一層目の巻線時において、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに磁極２の全巻幅に亘ってＸ軸方向に移動する。このとき、押え部材４９は、スプリング４０ａの付勢力により磁極２の外端面に当接した状態が維持されてそこに残存する。このため、この押え部材４９により第一層目の巻線時に磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止することができる。そして、スプリング４０ｂの付勢力により押え部材４９を挟む一対のサイドプレート３９，３９は、サイドプレート支持部材３７に延長部材３８を介して枢支されているので、サイドプレート支持部材３７とともに磁極２から遠ざかる時に、その先端間隔を拡大させる。すると、一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度も減少することになり、この一対のサイドプレート３９，３９は、図１０の実線矢印で示すように、フライヤ４の回転軸に対して斜めに移動することとなる。そして、図１０に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の拡大した先端３９ｂ，３９ｂが鍔部２ａを挟み、その先端３９ｂから案内された線材３が磁極２の鍔部２ａに当接することにより第一層目の巻線が終了する。
【００８７】
続いて、第二層目の巻線が行われるけれども、この第二層目の巻線は、フライヤ４を第一層目における場合と同方向に回転させて線材３を磁極２の周囲に巻回しつつ、トラバースモータ５０を第一層目の巻線とは逆方向に回転させ、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を多極電機子１に近づける方向に移動させる。
【００８８】
この第二層目の巻線の開始にあって、一対のセンタフォーマ１５，１６は、図１５に示す状態から多極電機子１に近づく方向に移動する。すると、その先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａからずれた位置に移動した段階で、一対のセンタフォーマ１５，１６は互いの間隔を狭め、磁極２に巻回された第一層目の巻線をそれらの先細部１５ａ，１６ａがＺ軸方向から僅かな隙間を持って挟むようにする。これにより、線材３を磁極２に案内して第二層目における安定した整列巻きが可能となる。そして、図１６に示すように、第二層目の巻線は、線材３が環状部１ａに当接するまで行われる。
【００８９】
この第二層目の巻線時において、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに多極電機子１に近づく方向に移動する。このとき、押え部材４９は、スプリング４０ａの付勢力により磁極２の外端面に当接して磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止する。そして、スプリング４０ｂの付勢力により押え部材４９を挟む一対のサイドプレート３９，３９は、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔を減少させる。このようにして、この一対のサイドプレート３９，３９は、図１１の実線矢印で示すように、フライヤ４の回転軸に対して斜めに移動する。そして、間隔が減少するそれらの先端３９ｂ，３９ｂはその後第一層目の巻線に当接することになる。
【００９０】
しかし、一対のサイドプレート３９，３９は、その傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端３９ｂ，３９ｂの間隔を変更可能にしたので、第一層目の巻線に先端３９ｂが接触した状態で更に前進する。即ち、第一層目の巻線に先端３９ｂが接触した後に、一対のサイドプレート３９，３９は、第一層目の巻線時よりも先端３９ｂ，３９ｂの間隔を拡げた状態でその第一層目の巻線を挟み、その状態で磁極２の内周側に向かって移動しつつ線材３を案内する。よって、本発明の巻線機及び巻線方法では、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂを磁極２の内周側にまで十分に進入させることができ、そのサイドプレート３９，３９を用いて線材３を磁極２に案内することにより安定した整列巻きが可能となる。
【００９１】
この場合、一対のサイドプレート３９，３９は、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端間隔３９ｂ，３９ｂを減少させる。即ち、図１８の一点鎖線で示すように、一対のサイドプレート３９，３９が外周側にあって、その先端３９ｂ，３９ｂにより押え部材４９を挟持した状態では、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は減少している。けれども、一対のサイドプレート３９，３９が多極電機子１の外周側から内周側に移動すると、スプリング４０ｂ（図６）の付勢力により、二点鎖線で示す中間の状態を通過した後、一対のサイドプレート３９，３９が押え部材４９をその延長部材３８側において挟持する実線で示す状態となる。すると、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は減少し、枢支ピン３８ｂ（図６）を中心として一対のサイドプレート３９，３９は回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は増加することになる（図１８では、フライヤ４の回転軸に対する角度が比較的小さいα１から徐々に増加して、α１．５を介してα２になる場合を示す）。
【００９２】
このように、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端間隔３９ｂ，３９ｂを減少させると、図１８の破線矢印で示すように、多極電機子１の内周側に向かう一対のサイドプレート３９，３９のそれぞれの先端３９ｂ，３９ｂは、円弧状を描いて互いの間隔を狭めることになる。すると、傾斜角度を変化させることなくサイドプレート２０２，２０２を直線的に移動させる図２３に示す場合に比較して、第一層目の巻線にそのサイドプレート３９の先端３９ｂを接触させることなく磁極２の内周側にまで進入する距離を増加させることができる。このため、サイドプレート３９の先端３９ｂが接触して移動する第一層目の巻線の範囲を減少させることができる。そして、図１１に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂが第一層目の巻線を挟み、その先端３９ｂから案内された線材３が環状部１ａに当接することにより第二層目の巻線が終了する。
【００９３】
続いて、第三層目の巻線が行われるけれども、この第三層目の巻線は第一層目の巻線手順と同一であり、第四層目の巻線を行う場合には第二層目の巻線手順と同一であるので、繰り返しての説明を省略する。そして、図１２及び図１７に第三層目の巻線が完了してその磁極２に予定していた巻線の全てが完了した状態を示す。けれども、更に第四層目以上の巻線を行っても良い。
【００９４】
以上にて説明した要領で磁極２に線材３を多層に巻線し、一の磁極２への巻線が終了したら、インデックスモータ９を駆動することによって多極電機子１を回転させ、その一の磁極２と別の磁極２を巻線位置に配置し、新たに巻線を開始する。
【００９５】
なお、図２１に四層の巻線がなされる場合を示す。この図２１に示すように、多極電機子１は磁極２が放射状に設けられるため、磁極２と磁極２の間の隙間であるスロット１ｂは内周側において狭まる。このため、第一層目以上の巻線が成されると、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが内周側において線材３の線径未満となる場合が生じる。すると、内周側におけるその隙間Ｆへの巻線は不能になる。けれども、外周側にあっては、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越えていれば、その外周側において更なる巻線が可能である。
【００９６】
このように、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが内周側において線材３の線径未満になる場合の第二層目以降の巻線時には、磁極２の全巻幅の内の一部において、具体的には、磁極２の全巻幅の内の磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越える電機子１の外周側における一部において、一対のサイドプレート３９，３９を、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに移動させることにより、その一部の範囲において一対のセンタフォーマ１５，１６と一対のサイドプレート３９，３９の双方により線材３を磁極２に案内することが可能となる。
【００９７】
ここで、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間が線材３の線径を越えていても、その隙間にサイドプレート３９を進入させた場合に、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線との距離Ｇが線材３の線径未満になる場合には、サイドプレート３９の表面に線材３が滑動しないので、そのサイドプレート３９を用いて線材３を案内することができない。このため、全巻幅の内の一部の範囲とは、スロット１ｂに進入させたサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇが線材３の線径を越える範囲となる。けれども、一対のサイドプレート３９，３９の対向面に磁極２の外周側鍔部２ａが進入可能な凹溝３９ａ，３９ａをフライヤ４の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成すれば、磁極２と磁極２の間に実際に進入するサイドプレート３９の厚さｔは減少し、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇは拡大する。この結果、そのサイドプレート３９により線材３の案内が可能な全巻幅の内の一部の範囲を拡大することができる。また、このような凹溝３９ａ，３９ａを形成しても、その凹溝３９ａ，３９ａを挟む両側の厚肉部３９ｅ，３９ｅ（図６）によってサイドプレート３９の強度を確保することができる。
【００９８】
一方、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇが線材３の線径未満であるけれども、サイドプレート３９が進入しない状態で、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越えていれば、その範囲における巻線は可能である。この場合における巻線は、図１９及び図２０に示すように、サイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｆ（図２１）が線材３の線径を越える外周側に一対のサイドプレート３９，３９を残存させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６のみをフライヤ４の回転軸方向に移動させ、その一対のセンタフォーマ１５，１６により線材３を磁極２に案内することにより巻線が成される。センタフォーマ１５，１６の移動は、上述したように、トラバース機構１８のトラバースモータ５０を駆動することによって移動台２１及び、第一ヘッド２２とともにセンタフォーマ支持板３３を移動させることにより行われる。けれども、一対のサイドプレート３９，３９を外周側に残存させるには、図１に示すプレート角度変更モータ８５を駆動して第二ロッド４７とともにサイドプレート支持部材３７を、センタフォーマ支持板３３の移動速度と同一の速度で逆方向に移動させる。これにより、磁極２に対して一対のサイドプレート３９，３９は静止してその外周側に残存することになる。
【００９９】
このように、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆ（図２１）が内周側において減少しても、その外周側の一部の範囲において一対のセンタフォーマ１５，１６と一対のサイドプレート３９，３９の双方により線材３を磁極２に案内することができる。そして、一対のセンタフォーマ１５，１６は一対のサイドプレート３９，３９と別に独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるので、外周側に一対のサイドプレート３９，３９を残存させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６のみをフライヤ４の回転軸方向に移動させることにより、その一部の範囲を超えた巻線も可能である。よって、本発明にあっては、上層の巻線であっても、十分に整列巻きを可能とすることができる。
【０１００】
なお、上述した実施の形態では、サイドプレート付勢手段４０ｂ及び板状部材付勢手段４０ａとして、コイルスプリングからなるを例示したけれども、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させるように付勢する限り、又は一対のサイドプレート３９，３９が押え部材４９を挟持するように一対のサイドプレート３９，３９を付勢する限り、板状部材付勢手段及びサイドプレート付勢手段はエア圧により付勢力を生じるエアシリンダ等であっても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 多極電機子
２ 磁極
２ａ 鍔部
３ 線材
４ フライヤ
１５，１６ センタフォーマ
３７ サイドプレート支持部材
３９ サイドプレート
３９ａ 凹溝
４０ａ 板状部材付勢手段
４０ｂ サイドプレート付勢手段
４２ プレート角度変更手段
４８ 板状部材
４９ 押え部材
１００ 巻線装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として多極電機子にコイル形成用の線材を巻き付けるための巻線機及び巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多極電機子の磁極にコイル形成用の線材を巻きつけるために、磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出してその磁極に対して線材を巻線するフライヤを備えたフライヤ式の巻線機が拡く使用されている。そして、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、磁極に対して隣り合う線材同士を隙間なく整列して巻く、いわゆる整列巻きが有効である。このために、フライヤ式の巻線機において、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設された一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設された互いに平行な一対のサイドプレートとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
即ち、このフライヤ式の巻線機では、センタフォーマが多極電機子の巻線すべき磁極を多極電機子の軸方向から挟み込むことにより、フライヤから繰り出された線材をセンタフォーマの案内面に滑動させ、その先端から巻線すべき磁極の所望の位置に案内する。一方、サイドプレートは多極電機子の巻線すべき磁極を多極電機子の周方向から挟み込むことにより、フライヤから繰り出された線材を多極電機子の内周側に臨む先端から巻線すべき磁極の所望の位置に案内する。そして、回動しながら線材を繰り出すフライヤをこのセンタフォーマ及びサイドプレートとともにその回転軸方向に移動することにより整列巻きが成されるとしている。
【０００４】
ここで、磁極に線材が複数層に亘って巻線される場合を具体的に説明すると、先ず、センタフォーマとサイドプレートのそれぞれの先端を多極電機子の内周側にまで進入させ、その状態からフライヤを回動させて線材を繰り出し、それとともにそのフライヤをセンタフォーマ及びサイドプレートとともに多極電機子の外側に向かって移動させることにより第一層目の巻線を行う。そして、線材が磁極における外周側鍔部と接すると第一層目の巻線が終了することになり、その後、第二層目はセンタフォーマ及びサイドプレートが第一層目の巻線とは反対方向に移動することで巻線される。センタフォーマ及びサイドプレートは線材を案内しつつ磁極の外周側鍔部から内周側に向かって離れていくことにより、第一層目のコイルの上に第二層目が巻線されるものであり、センタフォーマ及びサイドプレートのそれぞれの先端が磁極内周側まで移動すると、その移動方向を逆にすることにより第三層目が巻線され、必要に応じ同様に第四層目等の複層目も巻線されるようになってる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図２２に示すように、磁極２０１の外周側には巻線の巻幅を規定する鍔部２０１ａが形成されるので、互いに平行な一対のサイドプレート２０２，２０２は外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟み込むことになり、そのサイドプレート２０２は隣接する磁極２０１に接近する不具合がある。即ち、磁極２０１の数が４〜６個のような比較的少ない多極電機子２００である場合には問題とならないが、磁極２０１の数が１２個や１８個又はそれを越えるような多極電機子２００である場合には、巻線が行われる一の磁極２０１とそれに隣接する磁極２０１との成す角度が小さくなって互いが接近することになる。このため、巻線が行われる磁極２０１に隣接する磁極２０１に既に巻線２０３が成されている場合には、外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟む互いに平行な一対のサイドプレート２０２，２０２が、フライヤの回転軸方向に移動して、実線矢印で示すように多極電機子２００の内周側に向かうと、線材を磁極２０１に案内するサイドプレート２０２の先端が隣接する磁極２０１の既に成された巻線２０３に接触し、巻線しようとする磁極２０１の内周側にまで十分にそのサイドプレート２０２を進入させることができなくなる。すると、線材のサイドプレート２０２による磁極２０１への案内は磁極２０１の内周側において行われることはなく、その内周側において線材を本来巻線したい部分へ案内することができなくなるおそれがあった。
【０００７】
この点を解消するために、図２３に示すように、外周側鍔部２０１ａを多極電機子２００の周方向から挟む一対のサイドプレート２０２，２０２を多極電機子２００の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにして、フライヤの回転軸に対して傾斜させ、その傾斜角度に沿って、そのサイドプレート２０２，２０２を実線及び破線矢印で示すように、フライヤの回転軸に対して斜めに移動させることが考えられる。このように一対のサイドプレート２０２，２０２をフライヤの回転軸に対して傾斜させることにより、多極電機子２００の内周側に向かう先端を隣接する磁極２０１の既に成された巻線２０３に接触させることなく、第一層目の巻線において一対のサイドプレート２０２，２０２を巻線しようとする磁極２０１の内周側にまで進入させることが可能になる。そして、その第一層目の巻線時には、巻線しようとする磁極の内周側にまでサイドプレート２０２が進入するので、線材を案内するサイドプレート２０２の先端はその線材が実際に巻線される磁極２０２に近づくことになるので、線材を本来巻線したい部分へ確実に案内することが期待できる。
【０００８】
しかし、サイドプレート２０２をフライヤの回転軸に対して傾斜させると、その傾斜角度に沿って、そのサイドプレート２０２をフライヤの回転軸に対して斜めに移動させることが必要となる。すると、磁極２０１に巻線された第一層目の巻線の上に更に第二層目を巻線しようとすると、サイドプレート２０２の先端がその第一層目に接触して、第二層目の巻線時には磁極２０１の内周側にまでサイドプレート２０２を進入させることができない。そして、更に、第三層目を巻線しようとすると、サイドプレート２０２の先端は更にその第二層目に接触して、磁極２０１の内周側に進入するサイドプレート２０２の進入距離が更に短くなる。このように、上層の巻線に従ってサイドプレート２０２の進入距離が順次短くなり、上層の巻線における内周側において線材を本来巻線したい部分へ案内することができなくなるという未だ解決すべき課題が残存していた。
【０００９】
本発明の目的は、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレートの先端を磁極の内周側にまで十分に進入させて、その磁極に線材を安定して整列巻きし得る巻線装置及び巻線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、多極電機子における磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出して磁極に対して線材を巻線するフライヤと、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のサイドプレートとを備えた巻線装置の改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、一対のサイドプレートを、多極電機子の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤの回転軸に対して傾斜させ，かつフライヤの回転軸に対する傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成されたところにある。
【００１２】
この場合、一対のサイドプレートの対向面に磁極の外周側鍔部が進入可能な凹溝がフライヤの回転軸方向に伸びてそれぞれ形成されることが好ましく、巻線される磁極に対向するサイドプレート支持部材がフライヤの回転軸方向に移動可能に設けられ、そのサイドプレート支持部材に一対のサイドプレートがそれぞれ枢支されることが好ましい。
【００１３】
そして、サイドプレート支持部材が磁極から遠ざかる時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を拡大させ、サイドプレート支持部材が磁極に接近する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させるプレート角度変更手段を備えることもできる。
【００１４】
このプレート角度変更手段は、磁極の外端面に当接する押え部材と、一対のサイドプレートが押え部材を挟持するように一対のサイドプレートを付勢するサイドプレート付勢手段とを有することが好ましい。また、プレート角度変更手段は、サイドプレート支持部材の磁極側にサイドプレート支持部材と所定の間隔を空けて重なり合いサイドプレート支持部材と別に独立してフライヤの回転軸方向に移動可能な板状部材と、サイドプレート支持部材と板状部材の間隔を拡大させるように付勢する板状部材付勢手段とを更に備えることができ、この場合、板状部材に押え部材が設けられる。
【００１５】
本発明の巻線方法は、多極電機子における磁極の周囲を回動しながら線材を繰り出して磁極に対して線材を巻線するフライヤと、磁極を多極電機子の軸方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のセンタフォーマと、磁極を多極電機子の周方向から挟むように配設されフライヤから繰り出された線材を磁極に案内する一対のサイドプレートとを備えた巻線装置を用いて多極電機子の各磁極に線材を巻線する巻線方法である。
【００１６】
その特徴ある点は、一対のサイドプレートを多極電機子の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤの回転軸に対して傾斜させ、巻線時にフライヤの回転軸に対する一対のサイドプレートの傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端間隔を変更させるところにある。
【００１７】
具体的には、一対のサイドプレートが多極電機子の内周側から外周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を拡大させ、一対のサイドプレートが多極電機子の外周側から内周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させる巻線方法である。
【００１８】
磁極に線材を複数層巻線する巻線方法である場合には、全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマを磁極の全巻幅に亘って移動させ、少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに磁極の全巻幅に亘って移動させ、第二層目以降のいずれかの層の巻線時に磁極の全巻幅の内の少なくとも一部で一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることができる。
【００１９】
一方、磁極に線材を複数層巻線する巻線方法である場合には、全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマを磁極の全巻幅に亘って移動させ、少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに磁極の全巻幅に亘って移動させ、第二層目以降の巻線であって、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径未満になる時に、磁極の全巻幅の内の磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越える少なくとも一部において、一対のサイドプレートをその先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の巻線機及び巻線方法では、一対のサイドプレートをフライヤの回転軸に対して傾斜させたので、一対のサイドプレートが磁極における外周側鍔部を挟んだとしても、フライヤの回転軸に対して一対のサイドプレートを斜めに移動させることにより、多極電機子の内周側に向かうサイドプレートの先端を、隣接する磁極の既に成された巻線に接触させることなく、巻線しようとする磁極の内周側にまで進入させることができる。このため、その一対のサイドプレートの先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマとともにその一対のサイドプレートを磁極の全巻幅に亘って移動させることにより、その一対のセンタフォーマと一対のサイドプレートの双方により線材を磁極に案内することができ、これにより安定した整列巻きが可能となる。
【００２１】
そして、その傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む一対のサイドプレートにおける先端間隔を変更可能にしたので、磁極に巻線された第一層目以上の下層巻線の上に更に上層の巻線しようとする場合であっても、一対のサイドプレートにおける先端間隔を拡げることにより、その下層巻線を挟むんだ状態で磁極の内周側にまで一対のサイドプレートを進入させることができる。よって、本発明の巻線機及び巻線方法では、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレートの先端を磁極の内周側にまで十分に進入させることができ、そのサイドプレートを用いて線材を磁極に案内することにより安定した整列巻きが可能となる。
【００２２】
この場合、一対のサイドプレートが多極電機子の外周側から内周側に移動する時に一対のサイドプレートのフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレートの先端間隔を減少させると、多極電機子の内周側に向かう一対のサイドプレートのそれぞれの先端は円弧状を描いて互いの間隔を狭めることになる。このため、傾斜角度を変化させることなくサイドプレートを直線的に移動させる場合に比較して、下層の巻線にそのサイドプレートの先端を接触させることなく磁極の内周側にまで進入する距離を増加させることができる。
【００２３】
一方、多極電機子では磁極が放射状に設けられるため、隣接する磁極間の隙間は内周側において狭まる。このため、第一層目以上の巻線が成されると、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が内周側において線材の線径未満となる場合が生じる。すると、内周側におけるその隙間への巻線は不能になる。けれども、外周側にあっては、磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越えていれば、その外周側において更なる巻線が可能である。よって、第二層目以降の巻線時に、磁極の全巻幅の内の一部において、具体的には、磁極の全巻幅の内の磁極に巻回された線材と隣接する磁極に成された巻線との隙間が線材の線径を越える電機子の外周側における一部において、一対のサイドプレートの先端を一対のセンタフォーマの先端に一致させた状態で一対のセンタフォーマとともに移動させることにより、その一部の範囲において一対のセンタフォーマと一対のサイドプレートの双方により線材を磁極に案内し、より安定した整列巻きが可能となる。
【００２４】
そして、一対のサイドプレートの対向面に磁極の外周側鍔部が進入可能な凹溝をフライヤの回転軸方向に伸びてそれぞれ形成すれば、サイドプレートの強度を確保しつつ磁極と磁極の間に進入するサイドプレートの厚さを減少させて、そのサイドプレートと隣接する磁極に成された巻線材との距離を拡大し、そのサイドプレートにより線材の案内が可能な全巻幅の内の一部の範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明実施形態の巻線機を示す側面図である。
【図２】押え部材を磁極の外端面に当接させた図１のＡ部の拡大側面図である。
【図３】押え部材を磁極の外端面に当接させた図１のＡ部の拡大上面図である。
【図４】図１のＡ部における正面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】一対のサイドプレートが押え部材とともに磁極を挟持する斜視図である。
【図７】一対のサイドプレートの先端が狭められた状態を示す上面図である。
【図８】一対のサイドプレートが先端が拡げられた状態を示す上面図である。
【図９】その一対のサイドプレートが挟持して巻線を開始する磁極の水平断面図である。
【図１０】その一対のサイドプレートが移動して磁極に第一層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１１】その一対のサイドプレートが逆方向に移動して磁極に第二層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１２】その一対のサイドプレートが更に逆方向に移動して磁極に第三層目の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図１３】一対のセンタフォーマが挟持して巻線を開始する磁極の鉛直断面図である。
【図１４】その一対のセンタフォーマの先細部が鍔部に当接する状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１５】一対のセンタフォーマの互いの間隔を拡げて第一層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１６】第二層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１７】第三層目の巻線が終了した状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図１８】一対のサイドプレートの動きを示す上面図である。
【図１９】サイドプレートが全巻幅の内の一部に残存する状態を示す図９に対応する断面図である。
【図２０】サイドプレートを巻幅の内の一部に残存させた状態で一対のセンタフォーマを更に前進させた状態を示す図１３に対応する断面図である。
【図２１】磁極に四層の巻線が成された図９に対応する水平断面図である。
【図２２】従来の平行な一対のサイドプレートを示す図９に対応する断面図である。
【図２３】フライヤの回転軸に対してサイドプレートを傾斜させた図２２に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１に本発明の巻線装置１００を示す。この巻線装置１００は、発電機や電動機を構成する多極電機子１（ステーター）の複数の磁極２の周囲に線材３を多層に巻線する装置である。そして、この巻線装置１００は、線材３を繰り出しながら磁極２の周囲を回動するフライヤ４を用いて巻線を行うフライヤ式の巻線装置である。この実施の形態における多極電機子１は、環状部１ａと、この環状部１ａから径方向外側に向かって放射状に突出した１８個の磁極２とを備えるものとする（図３に５個の磁極を示す）。図３に示すように、この多極電機子１における各磁極２の間にはスロット１ｂが開口してなる。磁極２の断面は４角形であり、磁極２の外周面は平滑状の４平面からなる（図６）。そして、各磁極２の先端には鍔部２ａが形成される。
【００２８】
図１に戻って、この巻線装置１００は、各部材が配置される基台５上に、多極電機子１の磁極２に対して線材３を自動で巻線する巻線機構６と、多極電機子１を回転させることによって磁極２を順次に巻線位置に送るインデックス機構７とを備える。図１におけるインデックス機構７は多極電機子１をその軸方向を鉛直にして支持するものであり、巻線機構６に対向する磁極２に巻線が行われるものとする。各図にあっては、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺの３軸を設定し、Ｘ軸が多極電機子１の径方向であって巻線する磁極２と巻線機構６とを連通する略水平前後方向、Ｙ軸がその巻線する磁極２における多極電機子１の周方向である略水平横方向、Ｚ軸が多極電機子１の軸方向である鉛直方向に延びるものとし、この巻線装置１００の構成について説明する。
【００２９】
図１に示すように、インデックス機構７は、インデックスモータ９と、インデックスモータ９の出力軸９ａに連結され多極電機子１の回転軸と同軸上に延在する支持軸１０と、支持軸１０に連結され多極電機子１を水平に載置するインデックス台１１とを備える。多極電機子１は、環状部１ａの貫通孔１ｃにインデックス台１１の軸１１ａが挿通した状態にてインデックス台１１上に載置される。これと共に、多極電機子１は、後述する電機子押え部材９６にてインデックス台１１とは反対方向（図１では上方）からインデックス台１１に対して押圧される。これにより、多極電機子１は、インデックス台１１上に支持可能に構成される。
【００３０】
このインデックス機構７では、インデックスモータ９が駆動することによって、インデックス台１１に支持された多極電機子１はインデックス台１１の軸１１ａを回転軸として回転するように構成される。多極電機子１は、インデックス台１１に支持された状態にて磁極２への巻線が行われ、その磁極２への巻線作業終了後には、インデックスモータ９の駆動によって回転し、次に巻線される磁極２が巻線位置に送られるようになっている。このように、インデックス機構７は、多極電機子１の磁極２を巻線機構６に対向する巻線位置に順次に送り、巻線機構６は巻線位置に送られた磁極２に対して巻線を行うように構成される。
【００３１】
巻線機構６は、線材３を繰り出すと共に磁極２の周囲を回動して磁極２に対して線材３を巻線するフライヤ４と、フライヤ４から繰り出された線材３を磁極２に対して案内する一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９と、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９をＸ軸方向に移動させるトラバース機構１８と、トラバース機構１８と別にセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９を個別に移動させる移動機構１７とを備える。
【００３２】
基台５上には移動台２１がＸ軸方向に移動可能に設けられ、この移動台２１に第一ヘッド２２が立設される。第一ヘッド２２は、軸受２３を介して回転自在である円筒形状の第一スピンドル軸２４を支持すると共に、第一スピンドル軸２４の内周に軸受２５を介して回転不能の第一中心体２６を支持している（第一中心体２６を回転不能とする構造については後述する）。第一スピンドル軸２４の多極電機子１に臨む先端には環状のフランジ部２４ａが一体に設けられ、このフランジ部２４ａに多極電機子１に向けて延在するフライヤ４が取付けられる。フライヤ４は、第一スピンドル軸２４の回転軸から偏心した位置に取付けられる。このフライヤ４には、線材３の案内用のローラ４ａが設けられ、その先端には線材３を繰り出すノズル２７が設けられる。
【００３３】
第一スピンドル軸２４の先端近傍には、プーリ２８が取付けられる。また、移動台２１にはフライヤ回転モータ２９が設けられ、フライヤ回転モータ２９の出力軸にはプーリ３０が取付けられる。プーリ２８とプーリ３０とはベルト３１を介して連結される。これにより、フライヤ回転モータ２９が駆動すると、第一スピンドル軸２４が回転し、フライヤ４が第一スピンドル軸２４の回転軸を中心に回動するように構成される。なお、フライヤ４が取付けられた第一スピンドル軸２４には、そのフライヤ４の近傍であって回転軸に平行に線材３が挿通する貫通孔２４ｂが形成される。
【００３４】
第一中心体２６には第一スピンドル軸２４の回転軸と同軸上に貫通孔２６ａが形成される。その貫通孔２６ａには円筒体４３が圧入され、その円筒体４３には第一ロッド４４が挿通される。第一ロッド４４は円筒体４３にスプライン係合してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるけれども回転不能に構成され（第一ロッド４４の移動機構については後述する）、これにより第一ロッド４４は、第一中心体２６に対して相対移動可能に構成される。そして第一ロッド４４の端部には、先端がテーパ形状４５ａ（図２）に形成された第一カム４５が連結される。この第一ロッド４４は中空の筒状に形成され、その内部には第二ロッド４７が摺動自在に挿入される。この第二ロッド４７は第一ロッド４４にスプライン係合してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるけれども回転不能に構成される。そして、第一中心体２６の先端面には、センタフォーマ１５，１６を支持するセンタフォーマ支持板３３が取付けられる。
【００３５】
図２〜図５に示すように、センタフォーマ支持板３３の多極電機子１に臨む前面には、多極電機子１の回転軸方向（Ｚ軸方向）に延在したガイドレール３４が設けられ、ガイドレール３４にはガイドレール３４に沿って移動可能な一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂが係合している。一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、双方に連結された弾性部材としてのスプリング３６にて互いに近づく方向に付勢されている。そして、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂのそれぞれには、磁極２をＺ軸方向から挟持するセンタフォーマ１５，１６が、フライヤ４の回転軸を中心として互いに対称な位置に取付けられる。
【００３６】
図２に示すように、上方における一方のセンタフォーマ１５は、鉛直移動板３５ａから多極電機子１に向かうように前方に伸びた後に下方に向かう略Ｌ字状に形成され、その上面から前面に至る外面が曲面状に形成される。また、図４に示すように、この一方のセンタフォーマ１５の先端部は下方に向かって先細りに形成され、その下方に向かう先細部１５ａの幅Ｈが巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しく形成される。そして、フライヤ４から繰り出された線材３は、このセンタフォーマ１５の曲面に沿って滑り落ちて先端における先細部１５ａから磁極２に案内されるように表面が研磨されて仕上げられる。
【００３７】
一方、他方のセンタフォーマ１６も、図２に示すように、鉛直移動板３５ｂから前方に伸びた後に上方に向かう略Ｌ字状に形成され、その下面から前面に至る外面が曲面状に形成される。また、図４に示すように、この他方のセンタフォーマ１６の先端部も上方に向かって先細りに形成され、その上方に向かう先細部１６ａの幅Ｈも巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しく形成される。そして、フライヤ４から繰り出された線材３は、このセンタフォーマ１６の曲面に沿って滑り落ちて先端における先細部１６ａから磁極２に案内されるように表面が研磨されて仕上げられる。
【００３８】
図５に示すように、このようなセンタフォーマ１５，１６が取付けられた一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、互いに対向する部分の中央に開口部が形成され、それらの開口部が上下から互いに対向するようにガイドレール３４に係合される。そして、それらの対向する部分であってそのＹ軸方向の両内側にはローラ３５ｃがそれぞれ設けられる。そして、第一ロッド４４先端の第一カム４５は、前進することによってセンタフォーマ支持板３３の開口部３３ａ（図２）を挿通してそのテーパ形状４５ａがローラ３５ｃに当接するように配置される。図２に示すように、第一カム４５のテーパ形状４５ａは、多極電機子１に向かって先細りに形成され、ローラ３５ｃに当接したテーパ形状４５ａが多極電機子１に向かって前進することによって、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂは、スプリング３６の付勢力に抗して押し拡げられてＺ軸方向に互いに離れる方向、つまり鉛直方向に移動するように構成される。
【００３９】
このように、第一カム４５を前進させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６は互いに離れる方向に移動し、第一カム４５を後退させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６はスプリング３６の付勢力によって近づく方向に移動するように構成される。なお、鉛直移動板３５ａ，３５ｂ、スプリング３６、及び第一カム４５が、一対のセンタフォーマ１５，１６を多極電機子１の回転軸方向に互いに離接するように移動させる第一の移動機構４１に該当する。
【００４０】
図２〜図４に示すように、センタフォーマ支持板３３には、そのＹ軸方向の両側に電機子１に向かう側壁３２，３２がそれぞれ立設され、その側壁３２，３２の互いの対向面にはＸ軸方向に伸びるレール３２ａ，３２ａが設けられる。それらのレール３２ａ，３２ａにはスライダ３２ｂ，３２ｂがそれぞれ移動可能に設けられ、これらのスライダ３２ｂ，３２ｂには、取付部材３２ｃがそれぞれ設けられる。そして、Ｙ軸方向の両側における側壁３２，３２のそれぞれの取付部材３２ｃ，３２ｃにサイドプレート支持部材３７がセンタフォーマ支持板３３と平行になるように架け渡されて固定される。
【００４１】
図２及び図３に示すように、第二ロッド４７の電機子１側端部には固定部材４７ａが取付けられ、この固定部材４７ａがサイドプレート支持部材３７に固定される。このようにして、サイドプレート支持部材３７には固定部材４７ａを介して第二ロッド４７の電機子１側端部が固定され、その第二ロッド４７の移動によりサイドプレート支持部材３７は、センタフォーマ支持板３３と独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能に構成される。そして、このサイドプレート支持部材３７に、磁極２を多極電機子１の周方向から挟む一対のサイドプレート３９，３９が、フライヤ４の回転軸を中心として互いに対称な位置に配設される。
【００４２】
一対のサイドプレート３９，３９は対象構造であり、その一方を代表してその側面視を説明すると、図２に示すように、サイドプレート３９の側面視における外縁は、先端３９ｂが鉛直方向に伸びて直線状を成しその上下方向になだらかな円弧状を成すように形成される。直線を成す先端３９ｂは磁極２の厚さＤ（図６）より長くなるように形成され、その上下方向における円弧状部３９ｃは一対のセンタフォーマ１５，１６におけるそれぞれの先細部１５ａ，１６ａをＹ軸方向から挟むように形成される。そして、このサイドプレート３９の外面及び周囲はその表面が研磨されて仕上げられ、フライヤ４から繰り出されてセンタフォーマ１６の曲面に沿って滑り落ちた線材３が、このサイドプレート３９外面及び周囲に沿って滑り落ちて磁極２に案内されるように構成される。
【００４３】
図２〜図６に示すように、このようなサイドプレート３９は、磁極２を多極電機子１の周方向から挟む板状のものであって、その全長を延長させる延長部材３８を介してサイドプレート支持部材３７に枢支される。サイドプレート支持部材３７はＸ軸方向からみた前面視においてＨ字状を成し、そのＹ軸方向の両端部が取付部材３２ｃ，３２ｃにそれぞれ取付けられる。延長部材３８には、Ｙ軸方向からみた側面視において、センタフォーマ支持板３３に臨む後端に、サイドプレート支持部材３７の中央部分３７ａが進入する切り欠き３８ａが形成される。サイドプレート３９は、その後端３９ｄが延長部材３８の先端に取付けられてその全長が延長される。サイドプレート支持部材３７の中央部分３７ａが切り欠き３８ａに進入した状態で、Ｚ軸方向に伸びる枢支ピン３８ｂにより、その延長部材３８の略中央部がサイドプレート支持部材３７に枢支される（図２，図３，図６）。これにより一対のサイドプレート３９，３９は、枢支ピン３８ｂを中心として回転可能に設けられる。
【００４４】
一対のサイドプレート３９，３９は、図３に示す上面視において、磁極２に臨む先端が多極電機子１の内周側に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜して設けられる。そして、フライヤ４の回転軸に対するサイドプレート３９の傾斜角度を変更して多極電機子１の内周側に臨む先端間隔を変更させるプレート角度変更手段４２が設けられる。
【００４５】
図３及び図６に示すように、この実施の形態におけるプレート角度変更手段４２は、サイドプレート支持部材３７の磁極２側にサイドプレート支持部材３７と所定の間隔を空けて重なり合う板状部材４８と、その板状部材４８に支柱４９ａを介して取付けられた押え部材４９と、その押え部材４９を磁極２の外端面に当接させるように板状部材４８を付勢する押え部材付勢手段４０ａと、一対のサイドプレート３９，３９がその押え部材４９を挟むように、その一対のサイドプレート３９，３９を付勢するサイドプレート付勢手段４０ｂとを備える。
【００４６】
サイドプレート支持部材３７にはフライヤ４の回転軸に平行な４本のスライドピン４８ａが一対のサイドプレート３９，３９を包囲するようにその四隅に挿通され、その４本のスライドピン４８ａの磁極２側端部が板状部材４８にネジ止めされる。板状部材４８には一対のサイドプレート３９，３９が別々に遊挿される比較的大きな一対の孔４８ｂ，４８ｂが形成され、これにより板状部材４８はサイドプレート支持部材３７と別に独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能に構成される。サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間には、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させるように付勢する押え部材付勢手段であるコイルスプリング４０ａが介装される。そして、サイドプレート支持部材３７を通過した４本のスライドピン４８ａの他端には、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔が所定値以上に拡大することを禁止するストッパ部材４８ｃ（図３）が設けられる。
【００４７】
押え部材４９は、板状部材４８の多極電機子１に臨むに前面であって、フライヤ４の回転軸上に、支柱４９ａを介して取付けられる。図６に示すように、押え部材４９は、磁極２における鍔部２ａの周方向における幅と略同一の幅に形成される。板状部材４８を電機子１側に移動させようとする押え部材付勢手段であるコイルスプリング４０ａは、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させようとする付勢力により、フライヤ４の回転軸上にあって巻線の対象となる磁極２の外端面に押え部材４９を当接させるように構成される。そして、一対のサイドプレート３９，３９は、巻線の対象である磁極２を挟むものであるので、この一対のサイドプレート３９，３９は、その磁極２に当接する押え部材４９をその幅方向であるＹ軸方向から挟むように構成される。
【００４８】
一方、サイドプレート付勢手段４０ｂは、サイドプレート支持部材３７に枢支された延長部材３８の枢支点である枢支ピン３８ｂよりセンタフォーマ支持板３３側の端部の間に圧縮状態で介装されたコイルスプリング４０ｂである。このコイルスプリング４０ｂの伸長しようとする力によって、延長部材３８の先端側における間隔は狭められ、この先端に取付けられた一対のサイドプレート３９，３９は互いに近づくように付勢される。このため、このコイルスプリング４０ｂにより、一対のサイドプレート３９，３９は押え部材４９を磁極２の幅方向から挟持するように構成される。ここで、一対のサイドプレート３９，３９は、先端に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜して設けられるので、そのサイドプレート３９，３９が押え部材４９を挟持する位置が異なると、一対のサイドプレート３９，３９は枢支点である枢支ピン３８ｂを中心としてそれぞれが回転し、その先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は変更されることになる。
【００４９】
ここで、実際の巻線時に押え部材４９は磁極２に当接して移動しないので、一対のサイドプレート３９，３９の押え部材４９に対する位置は、その押え部材４９に対するサイドプレート支持部材３７の位置により定まる。即ち、図８に示すように、スプリング４０ａの付勢力により板状部材４８からサイドプレート支持部材３７が遠ざかって、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにより押え部材４９を挟持するようになると、それらの先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は拡大するので、枢支ピン３８ｂを中心として一対のサイドプレート３９，３９は実線矢印で示すように回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は減少する（図８では、図７における角度α２が減少してα１になる場合を示す）。逆に、スプリング４０ａの付勢力に抗して板状部材４８にサイドプレート支持部材３７を接近させると、図７に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の延長部材３８側において押え部材４９を挟持するようになるので、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は減少し、枢支ピン３８ｂを中心として一対のサイドプレート３９，３９は実線矢印で示すように回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度α２は増加することになる（図７では、図８における角度α１が増加してα２になる場合を示す）。
【００５０】
従って、このようなサイドプレート支持部材３７を含むプレート角度変更手段４２は、押え部材４９が磁極２に当接して移動しない実際の巻線時において、サイドプレート支持部材３７が磁極２から遠ざかる時に、図８に示すように一対のサイドプレート３９，３９のフライヤの回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ一対のサイドプレート３９，３９の先端間隔を拡大させ、サイドプレート支持部材３７が磁極２に接近する時に、図７に示すように一対のサイドプレート３９，３９のフライヤの回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ一対のサイドプレート３９，３９の先端間隔を減少させるようなものである。
【００５１】
図６に示すように、磁極２を周方向、即ちＹ軸方向から挟持する一対のサイドプレート３９，３９には、その対向面に磁極２の外周側鍔部２ａが進入可能な凹溝３９ａがフライヤ４の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成される。この凹溝３９ａのＺ軸方向の幅Ｍは鍔部２ａのＺ軸方向の寸法Ｌより大きくしてその鍔部２ａが進入可能な大きさとされる。また、この凹溝３９ａは、サイドプレート３９の先端３９ｂから始まって、Ｘ軸方向の寸法Ｎは、図９に示すように、その凹溝３９ａに鍔部２ａが進入した状態でサイドプレートの先端３９ｂが環状部１ａに近接可能な長さに形成される。
【００５２】
一方、図２及び図４に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６には、磁極２を幅方向から挟持する一対のサイドプレート３９，３９の両側における円弧状部３９ｃを鉛直方向から覆う、即ち図２における一対のサイドプレート３９，３９の上縁及び下縁を多極電機子１の回転軸方向である鉛直方向から覆う覆い部１５ｂ，１６ｂがそれぞれ形成される。
【００５３】
図１に戻って、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９を多極電機子１の径方向であるＸ軸方向に移動させるトラバース機構１８は、基台５に設けられたトラバースモータ５０と、トラバースモータ５０の出力軸に連結されフライヤ４の回転軸方向に延在するボールねじ５１と、ボールねじ５１が螺合する移動体５２ａと、基台５上にボールねじ５１と平行に配置され移動体５２ａを案内するガイドレール５３と、そのガイドレール５３に案内される移動体５２ｂとを備える。そして、それらの移動体５２ａ，５２ｂに移動台２１が取付けられる。
【００５４】
このトラバース機構１８では、トラバースモータ５０が駆動すると、移動体５２ａ，５２ｂはガイドレール５３に案内され、第一ヘッド２２を載置する移動台２１はフライヤ４の回転軸方向に移動するように構成される。このように、トラバースモータ５０を駆動することによって、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９をフライヤ４の回転軸方向に移動させることができる。このトラバース機構１８は、磁極２への線材３の巻線中、磁極２の周囲に線材３を一周巻線する毎に線材３をＸ軸方向へ線材３の線径分だけ移動させるために用いられる。
【００５５】
一方、センタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９，３９をトラバース機構１８と別に個別に移動させる移動機構１７は、第一ロッド４４を軸方向に移動させることによって一対のセンタフォーマ１５，１６を鉛直方向に移動させる第一ロッド移動機構５５と、第二ロッド４７を軸方向に移動させることによってサイドプレート３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を変更する第二ロッド移動機構５６からなる。この第一ロッド移動機構５５及び第二ロッド移動機構５６を備える移動機構１７は、移動台２１とともに移動する第一ヘッド２２の後方に設けられたフレーム５７に支持される。
【００５６】
フレーム５７には、フライヤ４の回転軸と平行なガイド軸５８が上方にその中心軸を中心に回転可能に架設される。第一ヘッド２２に支持された第一スピンドル軸２４の第一ヘッド２２より後方に存在する後端にはプーリ５９ａが取付けられ、ガイド軸５８には別のプーリ５９ｂがガイド軸５８に対して回転不能に取付けられる。そして、プーリ５９ａとプーリ５９ｂとはベルト５９ｃを介して連結され、第一スピンドル軸２４が回転すると、ガイド軸５８も回転するように構成される。
【００５７】
第一ロッド移動機構５５は第一ヘッド２２と略平行な第二ヘッド６０を有し、ガイド軸５８はその第二ヘッド６０に挿通される。第二ヘッド６０はガイド軸５８に支持されると共に、そのガイド軸５８に沿って移動可能に構成される。第二ヘッド６０は、軸受６１を介して回転自在である円筒形状の第二スピンドル軸６２を支持すると共に、第二スピンドル軸６２の内周に軸受６３を介して回転不能である第二中心体６４を支持している（第二中心体６４を回転不能とする構造については後述する）。
【００５８】
第二スピンドル軸６２の後端には、プーリ６５が取付けられる。また、第二ヘッド６０のガイド軸５８が挿通された部分には、その第二ヘッド６０に対して回転可能であってかつ軸方向に移動不能にプーリ６７が取付けられる。このプーリ６７はガイド軸５８に対しては回転不能であってかつ軸方向に移動可能に構成される。そして、プーリ６５とプーリ６７とはベルト６８を介して連結される。これにより、ガイド軸５８が回転すると、第二スピンドル軸６２も回転するように構成される。
【００５９】
第二スピンドル軸６２は、回転軸が第一スピンドル軸２４の回転軸と偏心して設けられる。そして、第一スピンドル軸２４が回転すると、ガイド軸５８も回転するので、このガイド軸５８の回転により第一スピンドル軸２４の回転に同期して第二スピンドル軸６２も回転するように構成される。なお、第二スピンドル軸６２には、線材３が挿通する貫通孔６２ａが形成される。また、第二中心体６４には、第一中心体２６の貫通孔２６ａと同軸上に貫通孔６４ａが形成され、貫通孔６４ａには第一ロッド４４の後端が軸方向に移動不能に固定される。
【００６０】
フレーム５７に覆われる移動台２１にはフォーマ鉛直移動モータ７１が固定され、フォーマ鉛直移動モータ７１の出力軸にはガイド軸５８に平行なボールねじ７２が連結される。そして、このボールねじ７２は、第二ヘッド６０の下部に螺合している。これにより、フォーマ鉛直移動モータ７１が駆動すると、第二ヘッド６０はガイド軸５８に沿って移動し、第二中心体６４に固定された第一ロッド４４を軸方向に移動させるように構成される。このように、フォーマ鉛直移動モータ７１を駆動することによって、第一ロッド４４先端の第一カム４５を前進又は後退させることができ、一対のセンタフォーマ１５，１６を鉛直方向に移動させて互いに離れ又は接近させるように構成される。
【００６１】
一方、第二ロッド移動機構５６は、第二ヘッド６０と略平行な第三ヘッド７５を有する。ガイド軸５８は第三ヘッド７５も挿通しており、第三ヘッド７５も第二ヘッド６０と同様、ガイド軸５８に支持されると共に、そのガイド軸５８に沿って移動可能に構成される。第三ヘッド７５は、軸受７６を介して回転自在である円筒形状の第三スピンドル軸７７を支持すると共に、第三スピンドル軸７７の内周に軸受７８を介して回転不能である第三中心体７９が支持される。
【００６２】
第三スピンドル軸７７の後端には、プーリ８０が取付けられる。また、第三ヘッド７５のガイド軸５８が挿通された部分には、その第三ヘッド７５に対して回転可能であってかつ軸方向に移動不能にプーリ８２が取付けられる。このプーリ８２はガイド軸５８に対しては回転不能であってかつ軸方向に移動可能に構成される。そして、プーリ８０とプーリ８２とはベルト８３を介して連結される。これにより、ガイド軸５８が回転すると、第三スピンドル軸７７も回転するように構成される。
【００６３】
第三スピンドル軸７７は、第三スピンドル軸７７の回転軸が、第二スピンドル軸６２の回転軸と同軸であって、フライヤ４の回転軸、つまり第一スピンドル軸２４の回転軸とは偏心するように、第三ヘッド７５に支持される。一方、第三スピンドル軸７７は、第一スピンドル軸２４及び第二スピンドル軸６２の回転に同期して回転するように構成される。なお、第三スピンドル軸７７には、線材３が挿通する貫通孔７７ａが形成される。第三中心体７９には、第二ロッド４７の後端部が連結される。このように、第一中心体２６の中心軸と、第二中心体６４及び第三中心体７９の中心軸とは偏心して連結されるため、それぞれの中心体２６，６４，７９の回転は拘束され、それらの中心体２６，６４，７９が回転するようなことを防止可能に構成される。
【００６４】
フレーム５７に覆われる移動台２１にはプレート角度変更モータ８５が固定され、プレート角度変更モータ８５の出力軸にはガイド軸５８に平行なボールねじ８６が連結され、このボールねじ８６は、第三ヘッド７５の下部に螺合している。これにより、プレート角度変更モータ８５が駆動すると、第三ヘッド７５はガイド軸５８に沿って移動し、第三中心体７９に連結された第二ロッド４７が軸方向に移動するように構成される。このように、プレート角度変更モータ８５を駆動することによって、第二ロッド４７の先端に固定されたサイドプレート支持部材３７を後退又は前進させることができ、それにより一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する角度（図３）を変更可能に構成される。ここで、図１における８７は、移動台２１に設けられ、ボールねじ７２の後端部とボールねじ８６の前端部を突き合わせ状態で枢支する枢支部材８７を示す。
【００６５】
また、インデックス機構７近辺には、多極電機子１をインデックス台１１に対して押圧することによって、インデックス台１１との間にて保持するワーク押え機構８８が用いられる。このワーク押え機構８８は、基台５上に立設した支柱８９の端部に固定された電機子押えモータ９０と、電機子押えモータ９０の出力軸に連結され多極電機子１の回転軸方向に延在するボールねじ９１と、ボールねじ９１が螺合する移動体９２と、支柱８９に鉛直方向に延在して配置され移動体９２を案内するガイドレール９３とを備える。移動体９２の側面には軸受９４を介して回転自在なロッド９５が設けられる。ロッド９５は、多極電機子１の回転軸と同軸上に配置され、ロッド９５の下端には多極電機子１の環状部１ａに当接する電機子押え部材９６が連結されている。
【００６６】
そして、電機子押えモータ９０が駆動すると、移動体９２がガイドレール９３に案内され、電機子押え部材９６は多極電機子１の回転軸方向に移動する。このように、電機子押えモータ９０を駆動することによって、電機子押え部材９６はインデックス台１１上に載置された多極電機子１の環状部１ａ上面に当接し、多極電機子１をインデックス台１１に対して押圧する。これにより、多極電機子１は、インデックス台１１と電機子押え部材９６との間にて保持されるように構成される。なお、電機子押え部材９６に連結されたロッド９５は軸受９４を介して支持されているため、電機子押えモータ９０の駆動による多極電機子１の回転中、電機子押え部材９６は多極電機子１に従属して回転することになる。
【００６７】
多極電機子１の周囲には、フライヤ４から繰り出される線材３が、巻線すべき磁極２の両側にある磁極に引っかかることを防止するために、巻線すべき磁極２の両側にある磁極の鍔部２ａをそれぞれ覆う一対のサイドフォーマ９７が配設される(図１及び図３参照)。サイドフォーマ９７は、先端に向かって先細となるような曲面状に形成され、基台５に立設した支柱９８に支持され、図示しない機構によって移動可能に構成される。
【００６８】
また、巻線装置１００は、多極電機子１の鉛直位置（高さ）をフライヤ４の回転軸と一致させるための電機子移動機構９９を備える。この電機子移動機構９９は、基台５上に配置された支柱１０１と、支柱１０１の頂面に配置された電機子移動モータ１０２と、電機子移動モータ１０２の出力に連結され多極電機子１の回転軸方向（鉛直方向）に延在するボールねじ１０３と、ボールねじ１０３が螺合する移動体１０４と、支柱１０１に鉛直方向に延在して配置され移動体１０４を案内するガイドレール１０５とを備える。
【００６９】
移動体１０４は、インデックスモータ９を載置するインデックスモータ載置台１０６に連結される。また、インデックスモータ載置台１０６を中心としてボールねじ１０３の反対側には鉛直方向に延在するガイドロッド１０７が配置され、ガイドロッド１０７にはインデックスモータ載置台１０６に連結された移動体１０８が摺動自在に挿入される。そして、電機子移動モータ１０２が駆動すると、移動体１０４がガイドレール１０５に案内されると共に移動体１０８がガイドロッド１０７を摺動し、インデックスモータ載置台１０６は鉛直方向に移動する。これにより、インデックス台１１に支持された多極電機子１は、鉛直方向に移動する。このように、電機子移動機構９９における電機子移動モータ１０２を駆動することによって、多極電機子１の鉛直位置（高さ）をフライヤ４の回転軸と一致させることが可能となるように構成される。
【００７０】
次に、巻線装置１００の動作について説明する。この巻線装置１００の動作は、巻線装置１００に搭載された図示しないコントローラによって自動制御されるものとする。
【００７１】
まず、巻線を行う前の準備として、線材供給源（図示せず）から供給される線材３を、テンション装置（図示せず）を経てフレーム５７の後部から、第三スピンドル軸７７の貫通孔７７ａ、第二スピンドル軸６２の貫通孔６２ａ、第一スピンドル軸２４の貫通孔２４ｂに順番に通す。そして、フライヤ４に設けられた複数のローラ４ａを介してフライヤ先端のノズル２７に導く。そして、ノズル２７から繰り出した線材３を、多極電機子１の環状部１ａに設けられたピン１ｄに係止させる。
【００７２】
次に、多極電機子１を、貫通孔１ｃに軸１１ａが挿通するようにしてインデックス台１１に載置する。この状態にて、多極電機子１と巻線機構６との位置合せを行う。即ち、電機子移動機構９９の電機子移動モータ１０２を駆動することによって、多極電機子１の鉛直位置（高さ）とフライヤ４の回転軸とを一致させる。つまり、巻線すべき磁極２の巻中心軸とフライヤ４の回転軸とが同じ高さとなるように調整する。調整後、電機子押えモータ９０を駆動することによって電機子押え部材９６を多極電機子１に向けて下降させ環状部１ａに押し付ける。このようにして、多極電機子１を、インデックス台１１と電機子押え部材９６との間にて支持する。
【００７３】
次に、インデックスモータ９を駆動することによって多極電機子１を回転させ、複数の磁極２のうち巻線すべき磁極２を巻線位置に設定する。具体的には、巻線すべき磁極２をフライヤ４の回転軸方向に一致させる。このように、フライヤ４の回転軸に対向する位置が巻線位置である。図示しないが、このような多極電機子１の巻線位置への位置合せは、磁極２近傍に設けたセンサ等の図示しない検知器を用いて磁極２の位置を検出し、その検出した情報を基に行うことができる。
【００７４】
次に、第二ロッド移動機構５６により第二ロッド４７とともにサイドプレート支持部材３７（図３）をセンタフォーマ支持板３３と別に移動させ、センタフォーマ１５，１６の先端にサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂを一致させる（図２）。この状態で、トラバース機構１８のトラバースモータ５０を駆動することによって移動台２１とともに第一ヘッド２２を前進させる。それにより、センタフォーマ支持板３３、サイドプレート支持部材３７及び板状部材４８も前進し、図２及び図３に示すように、板状部材４８に支柱４９ａを介して設けられた押え部材４９を磁極２の外端面に当接させる。その後、第一ヘッド２２を更に前進させて、図９及び図１３に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を磁極２の基端部に配置させる。
【００７５】
具体的には、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａ及び一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂと多極電機子１における環状部１ａとの間に線材３が進入可能な隙間を空けるように配置する。このとき、一対のセンタフォーマ１５，１６にあっては、第一カム４５（図２）が一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂに当接していない状態にして、図１３に示すように、互いの先細部１５ａ，１６ａにて磁極２を厚さ方向であるＺ軸方向から挟持するように配置する。
【００７６】
一方、図９に示すように、一対のサイドプレート３９，３９にあっては、先端に向かうほど互いの距離が近づくようにフライヤ４の回転軸に対して傾斜しているので、押え部材４９が磁極２に当接した後に、スプリング４０ａの付勢力に抗して更にサイドプレート支持部材３７が前進して磁極２に接近すると、一対のサイドプレート３９，３９の延長部材３８側において押え部材４９を挟持するようになり、スプリング４０ｂの付勢力により一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は増加する。これにより、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端間隔を減少させつつ前進することになり、この結果、一対のサイドプレート３９，３９は、図９の実線矢印で示すようにフライヤ４の回転軸に対して斜めに移動することになる。すると、コイルスプリング４０ｂの付勢力により磁極２における外周側鍔部２ａを挟んでいたとしても、一対のサイドプレート３９，３９は巻線しようとする磁極２の内周側にまで進入して、互いの先端３９ｂ，３９ｂにて磁極２を幅方向であるＹ軸方向から挟むようになる。この結果、隣接する磁極２に既に巻線が成されていたとしても、多極電機子１の内周側に向かうサイドプレート３９の先端３９ｂをその巻線に接触させることなく、巻線しようとする磁極２の内周側にまで進入させることができる。
【００７７】
一方、押え部材４９にあっては、スプリング４０ａの付勢力により、磁極２の外端面に当接して磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止することになる。また、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａの幅Ｈ（図４）は巻線対象である磁極２の幅Ｗ（図６）と略等しいで、図１３に示すように、一対のサイドプレート３９，３９はその磁極２とともに先細部１５ａ，１６ａも挟むことになる。そして、図９に示すように、一対のサイドフォーマ９７を移動させて、巻線すべき磁極２の両側にある磁極２の鍔部２ａをそれぞれ覆うように一対のサイドフォーマ９７を配置する。以上が巻線を行う前の準備である。
【００７８】
次に、前述した状態で開始される巻線について説明する。
【００７９】
図１に示すように、フライヤ４が磁極２の鉛直上方に位置した状態にて、フライヤ回転モータ２９を駆動して第一スピンドル軸２４とともにフライヤ４を回転させ、フライヤ４から繰り出される線材３を磁極２の周囲に巻回する。第一スピンドル軸２４の回転はガイド軸５８を介して第二スピンドル軸６２及び第三スピンドル軸７７に伝達され、フライヤ４の回転に同期させて、第二スピンドル軸６２及び第三スピンドル軸７７も回転することになる。これにより、線材供給源から供給される線材３を捻ることなく、ノズル２７に案内することができる。
【００８０】
フライヤ４が磁極２の鉛直上方から鉛直下方までの１８０°回転する過程では、フライヤ４から繰り出された線材３は、サイドフォーマ９７に当接しその斜面に沿って案内されると共に、次にセンタフォーマ１５及びサイドプレート３９に当接しその曲面を滑り落ちてそれらの先端から磁極２に案内され、磁極２に巻き付けられる。そして、フライヤ４が磁極２の鉛直下方から鉛直上方までの１８０°回転する過程では、フライヤ４から繰り出された線材３は、サイドフォーマ９７に当接しその斜面に沿って案内されると共に、次にセンタフォーマ１６及びサイドプレート３９に当接しその曲面を滑り落ちてそれらの先端から磁極２に案内され、磁極２に巻き付けられる、このようにして、フライヤ４が１回転するに伴い、線材３は磁極２に１巻きされる。
【００８１】
磁極２への１巻きにおいて、磁極２の４面のうち最後に巻線される面（例えば上面）に線材３を巻線するときには、トラバースモータ５０を駆動することによって、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を巻線方向（磁極２の径方向であってフライヤ４の回転軸方向）に線材３の線径分だけ多極電機子１から遠ざけるように移動させる。このように、フライヤ４の１回転に付き、磁極２の４面のうちの所定の１面（例えば上面）にて線材３の線径分の送りをかけて巻き進めることによって、磁極２には線材３が整列に巻線されることになる。
【００８２】
この整列巻きに際して、一対のセンタフォーマ１５，１６の先細部１５ａ，１６ａは磁極２をＺ軸方向から僅かな隙間を持って挟持し、一対のサイドプレート３９，３９はその磁極２をＹ軸方向から挟むので、巻線が成される磁極２の周囲はこれらにより包囲されることとなり、いわゆるボックス構造を成す。このため、このボックス構造を成す一対のセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９の外面に線材３を滑動させて磁極２に案内することにより、線材３にキズを生じさせることなく磁極２の所望の位置に線材３を巻回して、その線材３を磁極２に整列巻きすることが可能となる。
【００８３】
そして、一対のサイドプレート３９，３９における円弧状部３９ｃが、一対のセンタフォーマ１５，１６におけるそれぞれの先細部１５ａ，１６ａをＹ軸方向から挟むように形成し、その一対のサイドプレート３９，３９における円弧状部３９ｃの側縁を多極電機子１の軸方向から覆う覆い部１５ｂ，１６ｂをそれぞれのセンタフォーマ１５，１６に形成したので、サイドプレート３９の側縁とセンタフォーマ１５，１６との境の部分に隙間が生じることはない。このため、サイドプレート３９の側縁とセンタフォーマ１５，１６との間に線材３が進入することは防止される。よって、センタフォーマ１５，１６及びサイドプレート３９の表面における案内面を滑動する線材３は磁極２の所定の位置に滑らかに移動することになる。
【００８４】
このような整列巻きを繰り返すと、一対のセンタフォーマ１５，１６はフライヤ４の回転軸方向であるＸ軸方向に移動し、図１４に示すように、第一層目の巻線が完了する以前にその先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａに当接することになる。更に第一層目の整列巻きを続行させるために、一対のセンタフォーマ１５，１６における先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａに当接する直前に、図１５に示すように、一対のセンタフォーマ１５，１６を移動させて互いの間隔を拡げる。
【００８５】
一対のセンタフォーマ１５，１６の移動は、図１に示すフォーマ鉛直移動モータ７１を駆動して第一カム４５を前進させ、一対の鉛直移動板３５ａ，３５ｂのローラ３５ｃに当接させる。これにより、一対のセンタフォーマ１５，１６は、鉛直方向（多極電機子１の回転軸方向）に互いに離れるように移動する。一対のセンタフォーマ１５，１６のそれぞれのＺ軸方向の移動量は、第一カム４５の前進量によって調節され、一対のセンタフォーマ１５，１６が鍔部２ａを僅かな隙間を持って多極電機子１の軸方向であるＺ軸方向から挟むように設定される。このように、一対のセンタフォーマ１５，１６をＺ軸方向に移動させることにより第一層目の整列巻きが続行可能となる。そして、図１５に示すように、第一層目の巻線は、線材３が磁極２の鍔部２ａに当接することにより終了する。
【００８６】
この第一層目の巻線時において、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに磁極２の全巻幅に亘ってＸ軸方向に移動する。このとき、押え部材４９は、スプリング４０ａの付勢力により磁極２の外端面に当接した状態が維持されてそこに残存する。このため、この押え部材４９により第一層目の巻線時に磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止することができる。そして、スプリング４０ｂの付勢力により押え部材４９を挟む一対のサイドプレート３９，３９は、サイドプレート支持部材３７に延長部材３８を介して枢支されているので、サイドプレート支持部材３７とともに磁極２から遠ざかる時に、その先端間隔を拡大させる。すると、一対のサイドプレート３９，３９のフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度も減少することになり、この一対のサイドプレート３９，３９は、図１０の実線矢印で示すように、フライヤ４の回転軸に対して斜めに移動することとなる。そして、図１０に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の拡大した先端３９ｂ，３９ｂが鍔部２ａを挟み、その先端３９ｂから案内された線材３が磁極２の鍔部２ａに当接することにより第一層目の巻線が終了する。
【００８７】
続いて、第二層目の巻線が行われるけれども、この第二層目の巻線は、フライヤ４を第一層目における場合と同方向に回転させて線材３を磁極２の周囲に巻回しつつ、トラバースモータ５０を第一層目の巻線とは逆方向に回転させ、フライヤ４及びセンタフォーマ１５，１６及び一対のサイドプレート３９，３９を多極電機子１に近づける方向に移動させる。
【００８８】
この第二層目の巻線の開始にあって、一対のセンタフォーマ１５，１６は、図１５に示す状態から多極電機子１に近づく方向に移動する。すると、その先細部１５ａ，１６ａが鍔部２ａからずれた位置に移動した段階で、一対のセンタフォーマ１５，１６は互いの間隔を狭め、磁極２に巻回された第一層目の巻線をそれらの先細部１５ａ，１６ａがＺ軸方向から僅かな隙間を持って挟むようにする。これにより、線材３を磁極２に案内して第二層目における安定した整列巻きが可能となる。そして、図１６に示すように、第二層目の巻線は、線材３が環状部１ａに当接するまで行われる。
【００８９】
この第二層目の巻線時において、一対のサイドプレート３９，３９は、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに多極電機子１に近づく方向に移動する。このとき、押え部材４９は、スプリング４０ａの付勢力により磁極２の外端面に当接して磁極２がフライヤ４の回転軸からずれる移動を防止する。そして、スプリング４０ｂの付勢力により押え部材４９を挟む一対のサイドプレート３９，３９は、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔を減少させる。このようにして、この一対のサイドプレート３９，３９は、図１１の実線矢印で示すように、フライヤ４の回転軸に対して斜めに移動する。そして、間隔が減少するそれらの先端３９ｂ，３９ｂはその後第一層目の巻線に当接することになる。
【００９０】
しかし、一対のサイドプレート３９，３９は、その傾斜角度を変更して多極電機子の内周側に臨む先端３９ｂ，３９ｂの間隔を変更可能にしたので、第一層目の巻線に先端３９ｂが接触した状態で更に前進する。即ち、第一層目の巻線に先端３９ｂが接触した後に、一対のサイドプレート３９，３９は、第一層目の巻線時よりも先端３９ｂ，３９ｂの間隔を拡げた状態でその第一層目の巻線を挟み、その状態で磁極２の内周側に向かって移動しつつ線材３を案内する。よって、本発明の巻線機及び巻線方法では、第一層目のみならず、第二層目以降の巻線時においても、サイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂを磁極２の内周側にまで十分に進入させることができ、そのサイドプレート３９，３９を用いて線材３を磁極２に案内することにより安定した整列巻きが可能となる。
【００９１】
この場合、一対のサイドプレート３９，３９は、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端間隔３９ｂ，３９ｂを減少させる。即ち、図１８の一点鎖線で示すように、一対のサイドプレート３９，３９が外周側にあって、その先端３９ｂ，３９ｂにより押え部材４９を挟持した状態では、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は減少している。けれども、一対のサイドプレート３９，３９が多極電機子１の外周側から内周側に移動すると、スプリング４０ｂ（図６）の付勢力により、二点鎖線で示す中間の状態を通過した後、一対のサイドプレート３９，３９が押え部材４９をその延長部材３８側において挟持する実線で示す状態となる。すると、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂにおける間隔は減少し、枢支ピン３８ｂ（図６）を中心として一対のサイドプレート３９，３９は回転し、フライヤ４の回転軸に対する傾斜角度は増加することになる（図１８では、フライヤ４の回転軸に対する角度が比較的小さいα１から徐々に増加して、α１．５を介してα２になる場合を示す）。
【００９２】
このように、多極電機子１の外周側から内周側に移動する時にフライヤ４の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつその先端間隔３９ｂ，３９ｂを減少させると、図１８の破線矢印で示すように、多極電機子１の内周側に向かう一対のサイドプレート３９，３９のそれぞれの先端３９ｂ，３９ｂは、円弧状を描いて互いの間隔を狭めることになる。すると、傾斜角度を変化させることなくサイドプレート２０２，２０２を直線的に移動させる図２３に示す場合に比較して、第一層目の巻線にそのサイドプレート３９の先端３９ｂを接触させることなく磁極２の内周側にまで進入する距離を増加させることができる。このため、サイドプレート３９の先端３９ｂが接触して移動する第一層目の巻線の範囲を減少させることができる。そして、図１１に示すように、一対のサイドプレート３９，３９の先端３９ｂ，３９ｂが第一層目の巻線を挟み、その先端３９ｂから案内された線材３が環状部１ａに当接することにより第二層目の巻線が終了する。
【００９３】
続いて、第三層目の巻線が行われるけれども、この第三層目の巻線は第一層目の巻線手順と同一であり、第四層目の巻線を行う場合には第二層目の巻線手順と同一であるので、繰り返しての説明を省略する。そして、図１２及び図１７に第三層目の巻線が完了してその磁極２に予定していた巻線の全てが完了した状態を示す。けれども、更に第四層目以上の巻線を行っても良い。
【００９４】
以上にて説明した要領で磁極２に線材３を多層に巻線し、一の磁極２への巻線が終了したら、インデックスモータ９を駆動することによって多極電機子１を回転させ、その一の磁極２と別の磁極２を巻線位置に配置し、新たに巻線を開始する。
【００９５】
なお、図２１に四層の巻線がなされる場合を示す。この図２１に示すように、多極電機子１は磁極２が放射状に設けられるため、磁極２と磁極２の間の隙間であるスロット１ｂは内周側において狭まる。このため、第一層目以上の巻線が成されると、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが内周側において線材３の線径未満となる場合が生じる。すると、内周側におけるその隙間Ｆへの巻線は不能になる。けれども、外周側にあっては、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越えていれば、その外周側において更なる巻線が可能である。
【００９６】
このように、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが内周側において線材３の線径未満になる場合の第二層目以降の巻線時には、磁極２の全巻幅の内の一部において、具体的には、磁極２の全巻幅の内の磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越える電機子１の外周側における一部において、一対のサイドプレート３９，３９を、その先端３９ｂ，３９ｂを一対のセンタフォーマ１５，１６の先端に一致させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６とともに移動させることにより、その一部の範囲において一対のセンタフォーマ１５，１６と一対のサイドプレート３９，３９の双方により線材３を磁極２に案内することが可能となる。
【００９７】
ここで、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間が線材３の線径を越えていても、その隙間にサイドプレート３９を進入させた場合に、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線との距離Ｇが線材３の線径未満になる場合には、サイドプレート３９の表面に線材３が滑動しないので、そのサイドプレート３９を用いて線材３を案内することができない。このため、全巻幅の内の一部の範囲とは、スロット１ｂに進入させたサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇが線材３の線径を越える範囲となる。けれども、一対のサイドプレート３９，３９の対向面に磁極２の外周側鍔部２ａが進入可能な凹溝３９ａ，３９ａをフライヤ４の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成すれば、磁極２と磁極２の間に実際に進入するサイドプレート３９の厚さｔは減少し、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇは拡大する。この結果、そのサイドプレート３９により線材３の案内が可能な全巻幅の内の一部の範囲を拡大することができる。また、このような凹溝３９ａ，３９ａを形成しても、その凹溝３９ａ，３９ａを挟む両側の厚肉部３９ｅ，３９ｅ（図６）によってサイドプレート３９の強度を確保することができる。
【００９８】
一方、そのサイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｇが線材３の線径未満であるけれども、サイドプレート３９が進入しない状態で、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆが線材３の線径を越えていれば、その範囲における巻線は可能である。この場合における巻線は、図１９及び図２０に示すように、サイドプレート３９と隣接する磁極２に成された巻線１１０との距離Ｆ（図２１）が線材３の線径を越える外周側に一対のサイドプレート３９，３９を残存させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６のみをフライヤ４の回転軸方向に移動させ、その一対のセンタフォーマ１５，１６により線材３を磁極２に案内することにより巻線が成される。センタフォーマ１５，１６の移動は、上述したように、トラバース機構１８のトラバースモータ５０を駆動することによって移動台２１及び、第一ヘッド２２とともにセンタフォーマ支持板３３を移動させることにより行われる。けれども、一対のサイドプレート３９，３９を外周側に残存させるには、図１に示すプレート角度変更モータ８５を駆動して第二ロッド４７とともにサイドプレート支持部材３７を、センタフォーマ支持板３３の移動速度と同一の速度で逆方向に移動させる。これにより、磁極２に対して一対のサイドプレート３９，３９は静止してその外周側に残存することになる。
【００９９】
このように、磁極２に巻回された線材３と隣接する磁極２に成された巻線１１０との隙間Ｆ（図２１）が内周側において減少しても、その外周側の一部の範囲において一対のセンタフォーマ１５，１６と一対のサイドプレート３９，３９の双方により線材３を磁極２に案内することができる。そして、一対のセンタフォーマ１５，１６は一対のサイドプレート３９，３９と別に独立してフライヤ４の回転軸方向に移動可能であるので、外周側に一対のサイドプレート３９，３９を残存させた状態で、一対のセンタフォーマ１５，１６のみをフライヤ４の回転軸方向に移動させることにより、その一部の範囲を超えた巻線も可能である。よって、本発明にあっては、上層の巻線であっても、十分に整列巻きを可能とすることができる。
【０１００】
なお、上述した実施の形態では、サイドプレート付勢手段４０ｂ及び板状部材付勢手段４０ａとして、コイルスプリングからなるを例示したけれども、サイドプレート支持部材３７と板状部材４８の間隔を拡大させるように付勢する限り、又は一対のサイドプレート３９，３９が押え部材４９を挟持するように一対のサイドプレート３９，３９を付勢する限り、板状部材付勢手段及びサイドプレート付勢手段はエア圧により付勢力を生じるエアシリンダ等であっても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 多極電機子
２ 磁極
２ａ 鍔部
３ 線材
４ フライヤ
１５，１６ センタフォーマ
３７ サイドプレート支持部材
３９ サイドプレート
３９ａ 凹溝
４０ａ 板状部材付勢手段
４０ｂ サイドプレート付勢手段
４２ プレート角度変更手段
４８ 板状部材
４９ 押え部材
１００ 巻線装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多極電機子(1)における磁極(2)の周囲を回動しながら線材(3)を繰り出して前記磁極(2)に対して前記線材(3)を巻線するフライヤ(4)と、
前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の軸方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のセンタフォーマ(15,16)と、
前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の周方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のサイドプレート(39,39)と
を備えた巻線装置であって、
前記一対のサイドプレート(39,39)は，前記多極電機子(1)の内周側に向かうほど互いの距離が近づくように前記フライヤ(4)の回転軸に対して傾斜し，かつ前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を変更して前記多極電機子(1)の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成された
ことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
巻線される磁極(2)に対向するサイドプレート支持部材(37)がフライヤ(4)の回転軸方向に移動可能に設けられ、前記サイドプレート支持部材(37)に一対のサイドプレート(39,39)がそれぞれ枢支された請求項１記載の巻線装置。
【請求項３】
サイドプレート支持部材(37)が磁極(2)から遠ざかる時に一対のサイドプレート(39,39)のフライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を拡大させ、前記サイドプレート支持部材(37)が前記磁極(2)に接近する時に前記一対のサイドプレート(39,39)の前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を減少させるプレート角度変更手段(42)を備えた請求項２記載の巻線装置。
【請求項４】
プレート角度変更手段(42)は、磁極(2)の外端面に当接する押え部材(49)と、一対のサイドプレート(39,39)が前記押え部材(49)を挟持するように前記一対のサイドプレート(39,39)を付勢するサイドプレート付勢手段(40b)とを有する請求項３記載の巻線装置。
【請求項５】
プレート角度変更手段(42)は、サイドプレート支持部材(37)の磁極(2)側に前記サイドプレート支持部材(37)と所定の間隔を空けて重なり合い前記サイドプレート支持部材(37)と別に独立して前記フライヤ(4)の回転軸方向に移動可能な板状部材(48)と、前記サイドプレート支持部材(37)と前記板状部材(48)の間隔を拡大させるように付勢する板状部材付勢手段(40a)とを更に備え、前記板状部材(48)に押え部材(49)が設けられた請求項４記載の巻線装置。
【請求項６】
一対のサイドプレート(39,39)の対向面に磁極(2)の外周側鍔部(2a)が進入可能な凹溝(39a,39a)がフライヤ(4)の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成された請求項１ないし５いずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項７】
多極電機子(1)における磁極(2)の周囲を回動しながら線材(3)を繰り出して前記磁極(2)に対して前記線材(3)を巻線するフライヤ(4)と、前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の軸方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のセンタフォーマ(15,16)と、前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の周方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のサイドプレート(39,39)とを備えた巻線装置(100)を用いて前記多極電機子(1)の各磁極(2)に前記線材(3)を巻線する巻線方法であって、
前記一対のサイドプレート(39,39)を前記多極電機子(1)の内周側に向かうほど互いの距離が近づくように前記フライヤ(4)の回転軸に対して傾斜させ、
巻線時に前記フライヤ(4)の回転軸に対する前記一対のサイドプレート(39,39)の傾斜角度を変更して前記多極電機子(1)の内周側に臨む先端間隔を変更させる
ことを特徴とする巻線方法。
【請求項８】
一対のサイドプレート(39,39)が多極電機子(1)の内周側から外周側に移動する時に前記一対のサイドプレート(39,39)のフライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を拡大させ、
前記一対のサイドプレート(39,39)が前記多極電機子(1)の外周側から内周側に移動する時に前記一対のサイドプレート(39,39)の前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を減少させる
請求項７記載の巻線方法。
【請求項９】
磁極(2)に線材(3)を複数層巻線する巻線方法であって、
全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマ(15,16)を前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
第二層目以降のいずれかの層の巻線時に前記磁極(2)の全巻幅の内の少なくとも一部で一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに移動させる請求項８記載の巻線方法。
【請求項１０】
磁極(2)に線材(3)を複数層巻線する巻線方法であって、
全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマ(15,16)を前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
第二層目以降の巻線であって、前記磁極(2)に巻回された線材(3)と隣接する磁極(2)に成された巻線との隙間が前記線材(3)の線径未満になる時に、前記磁極(2)の全巻幅の内の前記磁極(2)に巻回された前記線材(3)と前記隣接する磁極(2)に成された巻線との隙間が前記線材(3)の線径を越える少なくとも一部において、前記一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに移動させる請求項８記載の巻線方法。
【請求項１】
多極電機子(1)における磁極(2)の周囲を回動しながら線材(3)を繰り出して前記磁極(2)に対して前記線材(3)を巻線するフライヤ(4)と、
前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の軸方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のセンタフォーマ(15,16)と、
前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の周方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のサイドプレート(39,39)と
を備えた巻線装置であって、
前記一対のサイドプレート(39,39)は，前記多極電機子(1)の内周側に向かうほど互いの距離が近づくように前記フライヤ(4)の回転軸に対して傾斜し，かつ前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を変更して前記多極電機子(1)の内周側に臨む先端間隔を変更可能に構成された
ことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
巻線される磁極(2)に対向するサイドプレート支持部材(37)がフライヤ(4)の回転軸方向に移動可能に設けられ、前記サイドプレート支持部材(37)に一対のサイドプレート(39,39)がそれぞれ枢支された請求項１記載の巻線装置。
【請求項３】
サイドプレート支持部材(37)が磁極(2)から遠ざかる時に一対のサイドプレート(39,39)のフライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を拡大させ、前記サイドプレート支持部材(37)が前記磁極(2)に接近する時に前記一対のサイドプレート(39,39)の前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を減少させるプレート角度変更手段(42)を備えた請求項２記載の巻線装置。
【請求項４】
プレート角度変更手段(42)は、磁極(2)の外端面に当接する押え部材(49)と、一対のサイドプレート(39,39)が前記押え部材(49)を挟持するように前記一対のサイドプレート(39,39)を付勢するサイドプレート付勢手段(40b)とを有する請求項３記載の巻線装置。
【請求項５】
プレート角度変更手段(42)は、サイドプレート支持部材(37)の磁極(2)側に前記サイドプレート支持部材(37)と所定の間隔を空けて重なり合い前記サイドプレート支持部材(37)と別に独立して前記フライヤ(4)の回転軸方向に移動可能な板状部材(48)と、前記サイドプレート支持部材(37)と前記板状部材(48)の間隔を拡大させるように付勢する板状部材付勢手段(40a)とを更に備え、前記板状部材(48)に押え部材(49)が設けられた請求項４記載の巻線装置。
【請求項６】
一対のサイドプレート(39,39)の対向面に磁極(2)の外周側鍔部(2a)が進入可能な凹溝(39a,39a)がフライヤ(4)の回転軸方向に伸びてそれぞれ形成された請求項１ないし５いずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項７】
多極電機子(1)における磁極(2)の周囲を回動しながら線材(3)を繰り出して前記磁極(2)に対して前記線材(3)を巻線するフライヤ(4)と、前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の軸方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のセンタフォーマ(15,16)と、前記磁極(2)を前記多極電機子(1)の周方向から挟むように配設され前記フライヤ(4)から繰り出された前記線材(3)を前記磁極(2)に案内する一対のサイドプレート(39,39)とを備えた巻線装置(100)を用いて前記多極電機子(1)の各磁極(2)に前記線材(3)を巻線する巻線方法であって、
前記一対のサイドプレート(39,39)を前記多極電機子(1)の内周側に向かうほど互いの距離が近づくように前記フライヤ(4)の回転軸に対して傾斜させ、
巻線時に前記フライヤ(4)の回転軸に対する前記一対のサイドプレート(39,39)の傾斜角度を変更して前記多極電機子(1)の内周側に臨む先端間隔を変更させる
ことを特徴とする巻線方法。
【請求項８】
一対のサイドプレート(39,39)が多極電機子(1)の内周側から外周側に移動する時に前記一対のサイドプレート(39,39)のフライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を減少させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を拡大させ、
前記一対のサイドプレート(39,39)が前記多極電機子(1)の外周側から内周側に移動する時に前記一対のサイドプレート(39,39)の前記フライヤ(4)の回転軸に対する傾斜角度を増加させつつ前記一対のサイドプレート(39,39)の先端間隔を減少させる
請求項７記載の巻線方法。
【請求項９】
磁極(2)に線材(3)を複数層巻線する巻線方法であって、
全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマ(15,16)を前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
第二層目以降のいずれかの層の巻線時に前記磁極(2)の全巻幅の内の少なくとも一部で一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに移動させる請求項８記載の巻線方法。
【請求項１０】
磁極(2)に線材(3)を複数層巻線する巻線方法であって、
全ての層の巻線時に一対のセンタフォーマ(15,16)を前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
少なくとも第一層目の巻線時に一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに前記磁極(2)の全巻幅に亘って移動させ、
第二層目以降の巻線であって、前記磁極(2)に巻回された線材(3)と隣接する磁極(2)に成された巻線との隙間が前記線材(3)の線径未満になる時に、前記磁極(2)の全巻幅の内の前記磁極(2)に巻回された前記線材(3)と前記隣接する磁極(2)に成された巻線との隙間が前記線材(3)の線径を越える少なくとも一部において、前記一対のサイドプレート(39,39)をその先端を一対のセンタフォーマ(15,16)の先端に一致させた状態で前記一対のセンタフォーマ(15,16)とともに移動させる請求項８記載の巻線方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−１３５０７７（Ｐ２０１２−１３５０７７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２７７４（Ｐ２０１０−２８２７７４）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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