線材の巻線方法
【課題】巻線し得るワークの種類を制限することなく、掛け回し時にノズルから繰出された線材がノズルと延設部との間の隙間からコイル部側に戻ることを回避する。
【解決手段】線材の巻線方法は、環状部３６ａから径方向に突出して設けられた１の磁極３６ｂにノズル１２の先端から繰出される線材１１を巻回させた後、環状部３６ａに軸方向に沿って設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回し、掛け回しの後にノズル１２の先端から繰出された線材１１を別の磁極３６ｂに巻回させる方法である。線材１１の掛け回しにおけるノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差するか又は仮想面Ｍより環状部側にあることを特徴とする。環状部に遊挿された長尺状のノズル支持部２１にノズル１２を方向を変更可能に取付け、掛け回し時にノズルを支持部に平行にして又は支持部に対して傾斜させることが好ましい。
【解決手段】線材の巻線方法は、環状部３６ａから径方向に突出して設けられた１の磁極３６ｂにノズル１２の先端から繰出される線材１１を巻回させた後、環状部３６ａに軸方向に沿って設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回し、掛け回しの後にノズル１２の先端から繰出された線材１１を別の磁極３６ｂに巻回させる方法である。線材１１の掛け回しにおけるノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差するか又は仮想面Ｍより環状部側にあることを特徴とする。環状部に遊挿された長尺状のノズル支持部２１にノズル１２を方向を変更可能に取付け、掛け回し時にノズルを支持部に平行にして又は支持部に対して傾斜させることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルの先端から繰出される線材を、環状部の半径方向に突出して形成された複数の磁極の内の１つに巻回させた後に環状部に形成された延設部に掛け回し、その後別の磁極に巻回させる線材の巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機のステータ又はブラシレスモータ等に内蔵されるレゾルバにおけるステータは、環状部とその環状部の内周側から半径方向内側に延びる複数の磁極とを有するワークを備え、このワークの磁極には導線等の線材が巻回されてコイル部が形成されている。
【０００３】
図７及び図８に示すように、このコイル部５を形成するための線材の巻線機として、線材４を先端から繰出し可能なノズル６と、ワーク１の内側においてそのノズル６が取付けられるノズル側端部７ａから所定方向に延び、方向変換部７ｂを経た後、ワーク１の外側において回動軸８が取付けられる回動軸側端部７ｃに至る門形状を呈すノズル保持具７と、その保持具７を移動可能な図示しない駆動手段を備えたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。このような巻線機では、ノズルを実線で示す水平状態にし、駆動手段により水平状態のノズル６を移動させてその先端をワーク１の磁極１ｂ周囲に周回させることにより、そのノズル６から繰出される線材４をその磁極１ｂに巻回できるようになっている。なお、図８におけるワーク１は、コア２を絶縁のためのインシュレータ３により覆うことにより作られたものを示す。
【０００４】
そして、このような巻線機を用いた線材の巻線方法では、１つの磁極１ｂに線材４が巻回されてコイル部５が形成されると、そのコイル部５が形成された１つの磁極１ｂから次に線材４が巻回される別の磁極１ｂにまでノズル６を移動させ、その別の磁極１ｂに線材４を新たに巻回することが繰り返される。このため、ワーク１のそれぞれの磁極１ｂに巻回されて成る複数のコイル部５は、コイル部５間に掛け渡された線材４からなる渡り線部４ａ（図８）を以て連結される。
【０００５】
ここで、各コイル部５を連結する渡り線部４ａが他の磁極１ｂを横断すると、その磁極１ｂにおける巻線に支障を来すので、図８に示すように、ワーク１の環状部１ａに軸方向に沿って延設部１ｃを設け、この延設部１ｃの外側に線材４を掛け回し、これにより延設部１ｃの外側にその線材４から成る渡り線部４ａを配置している。そして、上記巻線機による延設部１ｃの外側への線材４の掛け回しは、図７の一点鎖線で示すように回転軸８を回転させて門形のノズル保持具７を略９０度回転させ、それにより一点鎖線で示す鉛直状態に切替えられたノズル６を駆動手段により移動させ、そのノズル６の先端から繰出される線材４をワーク１の上側から上方に延びて設けられた延設部１ｃの外側に掛け回している。
【０００６】
一方、線材４を掛け回す延設部１ｃはワーク１の下側にも設けられる。上記ノズル保持具７では、ノズル６が取付けられたノズル側端部７ａをワーク１の内側に挿通させているので、ワーク１の下側から下方に延びて設けられた延設部１ｃに線材４を掛け回す場合には、そのノズル６の方向を鉛直状態に切替えることができない。よって、図８に示すように、従来の巻線機による下方に延びる延設部１ｃへの線材４の掛け回しは、ノズル６を水平状態に維持した状態で延設部１ｃの外側に線材４を掛け回していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２０８５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、水平状態のノズル６の線材４を繰出す先端は環状部１ａの軸方向における延設部１ｃの突出端より外側に位置し、その状態で延設部１ｃの外側に線材４を掛け回すと、ノズル６と延設部１ｃとの間に生じる隙間から線材４が破線矢印で示すようにコイル部５側に戻り、渡り線部４ａが他の磁極１ｂを横断する場合を生じる不具合があった。
【０００９】
この点を解消するためには、その掛け回し時にノズル６の先端を延設部１ｃより半径方向外側の比較的遠くにおいて移動させ、その先端から繰出される線材４を延設部１ｃの外側に確実に引っ掛ける必要があるけれども、ノズル６の伸長化を招き、その伸長化に起因してノズル６の移動範囲が制限され、巻線し得るワーク１の種類が制限される不具合がある。
【００１０】
本発明の目的は、巻線し得るワークの種類を制限することなく、掛け回し時にノズルから繰出された線材がノズルと延設部との間の隙間からコイル部側に戻ることを有効に回避し得る線材の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】
【００１１】
本発明は、環状部から径方向に突出して設けられた１の磁極にノズルの先端から繰出される線材を巻回させた後、環状部に軸方向に沿って設けられた延設部に線材を掛け回し、掛け回しの後にノズルの先端から繰出された線材を別の磁極に巻回させる線材の巻線方法の改良である。
【００１２】
その特徴ある点は、線材の掛け回しにおけるノズルの先端が環状部の軸方向に直交して延設部の突出端に接触する仮想面と交差するか又は仮想面より環状部側にあるところにある。
【００１３】
ここで、磁極が環状部から径方向内側に突出して設けられている場合、環状部に遊挿された長尺状のノズル支持部にノズルを方向を変更可能に取付け、ノズルを支持部に交差させて先端から繰出す線材を磁極に巻回させ、ノズルを支持部に平行にして又は支持部に対して傾斜させて先端から繰出す線材を延設部の径方向外側に掛け回すことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法では、線材の掛け回し時に、ノズルの先端は環状部の軸方向に直交して延設部の突出端に接触する仮想面と交差するか又は仮想面より環状部側にあるので、ノズルの先端と延設部の突出端との間に環状部の軸方向における隙間は生じない。このため、その状態で環状部に対してノズルを移動させて延設部の外側に線材を掛け回すと、ノズルの先端から繰出される線材を延設部の外側に確実に引っ掛けることができる。この場合、ノズルを従来よりも伸長させる必要もない。よって、本発明では、巻線し得るワークの種類が制限されることはなく、延設部に線材を掛け回す時にノズルから繰出された線材がノズルと延設部との間の隙間からコイル部側に戻ることを有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態のノズルを支持部に対して傾斜させて線材を延設部の径方向外側に掛け回す状態を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】そのノズルを支持部に平行にして延設部の径方向外側に線材を掛け回す状態を示す図１に対応する断面図である。
【図３】そのノズルを支持部に交差させて線材を磁極に巻回させる状態を示す図１に対応する断面図である。
【図４】そのノズルを含む方向切替え手段の側面図である。
【図５】その巻線機の全体を示す斜視図である。
【図６】延設部の外周に凹溝を付けた本発明の別の実施の形態を示す図１に対応する断面図である。
【図７】従来の巻線機におけるノズル支持具をワークとともに示す斜視図である。
【図８】従来の巻線機により延設部の径方向外側に線材を掛け回す状態を示す図７のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図５に本発明の方法に使用する巻線機１０を示す。この巻線機１０は、設置場所に設置される機台１４と、その機台１４に設けられ線材１１を繰出すノズル１２を駆動するための駆動手段１３を備える。駆動手段１３は、３軸方向の駆動部１６，１７，１８を組み合わせてなり、前後方向駆動部１６と、左右方向駆動部１７と、上下方向駆動部１８とを具備するものとされる。これらの駆動部１６，１７，１８は、駆動方向Ｘ，Ｙ，Ｚに沿って略同一の駆動機構とされる。
【００１８】
先ず、上下方向駆動部１８について説明すると、この上下方向駆動部１８は、駆動方向Ｚに沿って配された上下方向ガイド１８ａと、該上下方向ガイド１８ａに平行に配され表面に雄ねじが配される上下方向回転軸１８ｂと、その上下方向回転軸１８ｂにボールねじにより螺合され上下方向ガイド１８ａに沿って移動可能な上下方向移動部１８ｃと、その上下方向移動部１８ｃに接続される上下方向接続部１８ｄと、上下方向回転軸１８ｂを回転駆動する上下方向駆動源１８ｅとが配される。上下方向回転軸１８ｂは、ユニバーサルジョイント１８ｆにより上下方向駆動源（駆動源）１８ｅに接続される。上下方向移動部１８ｃは、上下方向回転軸１８ｂに配された雄ねじの範囲によって、駆動方向Ｚの移動範囲が設定される。
【００１９】
前後方向駆動部１６と左右方向駆動部１７とは、上下方向駆動部１８と同様の構造として図５に示す駆動方向Ｘ，Ｙに沿って配される。前後方向駆動部１６は、機台１４に固定されて前後方向駆動源（駆動源）１６ｅを具備するものとされ、かつ、左右方向駆動部１７が、前後方向接続部１６ｄを介して前後方向駆動部１６に対して前後方向移動可能に配される。左右方向駆動部１７は、左右方向駆動源（駆動源）１７ｅを具備するものとされ、かつ、上下方向駆動部１８が、左右方向接続部１７ｄを介して左右方向駆動部１７に対して左右方向移動可能に配される。そして、それぞれの駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとしては、例えば、高精度制御可能なサーボモータが用いられる。そして、上下方向駆動部１８には、ノズル１２の方向を切替え可能とする方向切替え手段２０を介して、ノズル１２が設けられる。
【００２０】
図４に示すように、方向切替え手段２０は、上下方向駆動部１８における上下方向接続部１８ｄの先端側に下方に延びて設けられたノズル支持部２１と、そのノズル支持部２１に回転可能に配されるノズル回転部２２とを備える。ノズル支持部２１の基端側における上下方向接続部１８ｄには、線材１１をノズル１２に導く第１ガイドローラ２３ａが配される。ノズル回転部２２は、軸２１ａによりノズル支持部２１の下端に回転可能に取付けられ、ノズル１２が配される。ノズル支持部２１の中間部及びその軸２１ａには、第１ガイドローラ２３ａを通過した線材１１をノズル１２に導く第２及び第３ガイドローラ２３ｂ，２３ｃが配される。
【００２１】
ノズル回転部２２にはクランク２４の下端が接続され、クランク２４がその長さ方向に移動することでノズル回転部２２を回転駆動するように構成される。そしてクランク２４は上下方向接続部１８ｄを貫通し、その上下方向接続部１８ｄにはクランク２４を上下方向に駆動するためのクランク駆動部２６が設けられる。クランク駆動部２６は、上下方向に延びて上下方向接続部１８ｄに設置されたガイド部材２６ａと、そのガイド部材２６ａに平行に配され表面に雄ねじが配される回転軸２６ｂと、その回転軸２６ｂに螺合されガイド部材２６ａに沿って上下方向に移動可能な移動板２６ｃと、ガイド部材２６ａの上部に設けられ回転軸２６ｂを回転駆動するサーボモータからなる駆動源２６ｄとを備える。そして、移動板２６ｃにクランク２４の上端が枢支される。このクランク駆動部２６は、駆動源２６ｄにより回転軸２６ｂを回転させると移動板２６ｃが上下動し、これにより、クランク２４をその長さ方向に移動することができるように構成される。
【００２２】
そして、このようなクランク駆動部２６では、移動板２６ｃを下方に移動させてクランク２４を下げると、図４の実線で示すようにノズル１２は下方を向き、移動板２６ｃを上方に移動させて一点鎖線で示すようにクランク２４を上昇させると、ノズル１２は上下方向に垂直な水平方向に向くように構成される。更にこのクランク駆動部２６は駆動源２６ｄとしてサーボモータを用いるので、ノズル１２が水平方向に達した後も回転軸２６ｂを回転させると移動板２６ｃは更に上方に移動する。このため、二点鎖線で示すようにクランク２４を更に上昇させると、ノズル支持部２１に対して先端が斜め上方に向くようにノズル１２を傾斜させることができる。よって、この巻線機１０は、ノズル１２の先端が下を向く鉛直位置から、先端が水平方向を向く水平位置を通過して、先端が斜め上方に向く傾斜位置にまで切替え可能に構成される。
【００２３】
図５に戻って、この巻線機１０は、機台１４に設置され、線材１１を巻回するワーク３６を搭載する巻線部位置設定手段３０を更に備える。この巻線部位置設定手段３０は、機台１４に配された固定台３１と、その固定台３１に水平面内で回転可能に取付けられ上側にワーク３６を搭載固定可能な回転台３２と、この回転台３２を回転させる図示しないサーボモータを備える。ここで、この実施の形態におけるワーク３６は、円環状の環状部３６ａと、この環状部３６ａの内周面からその環状部３６ａの中心に向けて突出している複数の磁極３６ｂとを備えたものを示す。そして、図示しないサーボモータには、各磁極３６ｂに対する巻線終了時に、そのワーク３６を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転するインデックス機構が備えられる。
【００２４】
次に、本発明の線材の巻線方法について説明する。
【００２５】
先ず、図４に示すように、線材１１を第１〜第３ガイドローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃに通過させ、更にノズル１２を貫通させてノズル１２の先端から繰出す。このとき、ノズル１２は、方向切替え手段２０によって図４の実線で示す鉛直位置とされる。そして、巻線を始めるに当たり、駆動手段１３はノズル１２を移動させ、線材１１の端部を図示しない捨て絡げピンに絡げて固定する。その後、ノズル１２は、方向切替え手段２０によってクランク２４を上側位置とすることにより、図３に示す水平位置に切替えられる。次いで、駆動手段１３（図５）を駆動して、水平位置にあるノズル１２をワーク３６における１の磁極３６ｂの周囲に移動させて巻線を行う。なお、図３に示すワーク３６は、ステータコア３８を絶縁のためのインシュレータ３７により覆うことにより作られたものを示す。このワーク３６では、ステータコア３８のヨーク部３８ａをインシュレータ３７の環状被覆部３７ａが被覆することによりワーク３６における環状部３６ａが形成され、ステータコア３８のティース３８ｂをインシュレータ３７のティース被覆部３７ｂが被覆することによりワーク３６における磁極３６ｂが形成される。
【００２６】
この巻線時に、ノズル１２は、図５に示す駆動手段１３の前後方向駆動部１６と左右方向駆動部１７と上下方向駆動部１８とにより３軸駆動として同時に駆動され、ワーク３６の磁極３６ｂの周囲に沿ってノズル１２が移動される。ここで、ノズル１２は、磁極３６ｂの断面形状に沿って磁極３６ｂの周囲を移動し、かつ、図３に示すように、線材１１の一巻きごとに線材１１の直径分だけ磁極３６ｂの長さ方向に移動するよう駆動されて、線材１１が磁極３６ｂに整列巻きされる。図３に示す磁極３６ｂの断面形状は矩形であるので、ノズル１２の巻線時の軌跡は、磁極３６ｂのなるべく近くを通るような矩形に設定され、磁極３６ｂに整列巻きされた線材１１から成るコイル部４１を得ることができる。
【００２７】
１の磁極３６ｂに線材１１を巻回させた後には、環状部３６ａに軸方向に沿って設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回し、次に巻線を行う別の磁極３６ｂにまでそのノズル１２を移動させる。この実施の形態における延設部３６ｃは、コア３８を被覆するインシュレータ３７の環状被覆部３７ａに軸方向に沿って延設されたものを示す。この延設部３６ｃはワーク３６の環状部３６ａに沿って円弧状に形成された壁材であって、磁極３６ｂに巻線された線材１１を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に引き出すためのスリット３６ｄが複数形成される。この延設部３６ｃはワーク３６の軸方向の両側にそれぞれ形成される。このため、線材１１の掛け回しは、ワーク３６の軸方向のいずれか一方又は双方の端面に設けられた延設部３６ｃに対して行われる。
【００２８】
図２は、ワーク３６の軸方向の上側における端面に設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合を示す。この上側における延設部３６ｃに線材１１を掛け回すには、１の磁極３６ｂにおける巻線が終了した段階で、駆動手段１３はノズル１２をワーク３６の上方に引き出す。その後、クランク駆動部２６によってクランク２４を下降させ、ノズル回転部２２を回転させてノズル１２を図２に示すような鉛直位置に切替える。その後ノズル１２を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの内側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの外側に引き出す。その後そのノズル１２を若干下降させ、そのノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させる。
【００２９】
ノズル１２の先端を仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させた状態で、巻線部位置設定手段３０における図示しないサーボモータを駆動させ、そのワーク３６が搭載された回転台３２を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転させる。すると、ノズル１２は環状部３６ａに対して円周方向に移動することになり、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１は、上側の延設部３６ｃの外側に掛け回される。この回転台３２の回転は、巻線すべき別の磁極３６ｂにまでノズル１２が達した状態で終了させる。その後、鉛直位置にあるノズル１２を延設部３６ｃの外側から環状部３６ａの内側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの外側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの内側に引き込み、巻線すべき別の磁極３６ｂに再び巻線を行う。これにより、上側の延設部３６ｃの外側に掛け回された線材１１からなる渡り線部１１ａを得ることができる。
【００３０】
図１は、ワーク３６の軸方向の下側における端面に設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合を示す。この下側における延設部３６ｃに線材１１を掛け回すには、磁極３６ｂへの巻線後、クランク駆動部２６によってクランク２４を上昇させ、ノズル回転部２２を回転させてノズル１２を図１に示すような先端が斜め上方に向く傾斜位置に切替える。その後ノズル１２の先端を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの内側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの外側に引き出す。その後そのノズル１２を若干上昇させ、そのノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差させるか或いはその仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させる。図１では、ノズル１２の先端が仮想面Ｍと交差する場合を示す。
【００３１】
ノズル１２の先端を仮想面Ｍと交差させた状態で、巻線部位置設定手段３０における図示しないサーボモータを駆動させ、そのワーク３６が搭載された回転台３２を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転させる。すると、ノズル１２は環状部３６ａに対して円周方向に移動することになり、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１は、下側の延設部３６ｃの外側に掛け回される。この回転台３２の回転は、巻線すべき別の磁極３６ｂにまでノズル１２が達した状態で終了し、その後、ノズル１２を延設部３６ｃの外側から環状部３６ａの内側に移動させ、線材１１を環状部３６ａの外側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの内側に引き込み、巻線すべき別の磁極３６ｂに再び巻線を行う。これにより、下側の延設部３６ｃの外側に掛け回された線材１１からなる渡り線部１１ａを得ることができる。
【００３２】
巻線すべき磁極３６ｂの全てに巻線が行われた後には、最後の磁極３６ｂへの巻線が終了した段階で、駆動手段１３はノズル１２をワーク３６の上方に引き出し、クランク駆動部２６によってクランク２４を下降させ、ノズル１２を鉛直位置に切替える。そして、駆動手段１３はノズル１２を移動させ、線材１１を図示しない捨て絡げピンに絡げて固定し、巻線作業を終了させる。
【００３３】
このように、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端を環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差させるか又はその仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させると、ノズル１２の先端と延設部３６ｃの突出端との間に環状部３６ａの軸方向における隙間は生じない。このため、この状態のノズル１２を環状部３６ａに対して周方向に移動させると、ノズル１２の先端から繰出される線材１１は延設部３６ｃの外側に確実に掛け回され、ノズル１２から繰出された線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻るようなことはない。また、図１に示すように、ワーク３６の下側から下方に延びて設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合であっても、ノズル１２を従来の水平位置を通過して先端が斜め上方を向く図１に示す傾斜位置に変更可能とすることにより線材１１を延設部３６ｃの外側に確実に掛け回すことができる。この結果、ノズル１２を従来よりも伸長させる必要はない。よって、本発明では、巻線し得るワーク３６の種類を制限することなく、掛け回し時にノズル１２から繰出された線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻ることを有効に回避することができる。
【００３４】
図６に、本発明の別の実施の形態を示す。図６に示すワーク３６は、３相式回転電機用ステータに用いられるものを示し、３相式回転電機のＵ相、Ｖ相及びＷ相におけるそれぞれの渡り線部１１ａを軸方向に所定の間隔を空けて掛け回すように、延設部３６ｃの外周面には周方向に延びてそれらの渡り線部１１ａを収容するための３本の凹溝３６ｅが軸方向に所定の間隔を空けて形成される。このようなワーク３６であっても本発明の方法により巻線することができる。即ち、この別の実施の形態では、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端から繰出される線材１１が対応する凹溝３６ｅに落ち込むように、ノズル１２の上下位置が調整される。
【００３５】
具体的に説明すると、図６では、Ｕ相における渡り線部１１ａを最上段の凹溝３６ｅに収容し、Ｖ相における渡り線部１１ａを中央段の凹溝３６ｅに収容し、Ｗ相における渡り線部１１ａを最下段の凹溝３６ｅに収容する場合を例示して示す。そして、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端が仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置した状態であって、巻線がＵ相のものであれば、ノズル１２の先端から繰出される線材１１が最上段の凹溝３６ｅに落ち込むように実線で示すようにその上下位置が調整され、巻線がＶ相のものであれば、線材１１が中央段の凹溝３６ｅに落ち込むように一点鎖線で示すようにその上下位置が調整される。そして、巻線がＷ相のものであれば、線材１１が最下段の凹溝３６ｅに落ち込むように二点鎖線で示すようにその上下位置が調整され、この時、図６では、ノズル１２の先端が仮想面Ｍと交差する状態となる場合を示す。
【００３６】
ノズル支持部２１に方向を変更可能にノズル１２が取付けられているので、このノズル１２の先端位置の調整は、図６に示すように、先端が斜め上方を向くノズル１２の傾斜角度を変更することにより行うことができる。また、図示しないが、このノズル１２の先端位置の調整は、先端が斜め上方を向くノズル１２の傾斜角度を変更することなく、そのノズルの上下位置を駆動手段１３により変更調整しても良い。従って、延設部３６ｃの外周面に周方向に延びる凹溝３６ｅが軸方向に所定の間隔を空けて形成されていても、傾斜したノズル１２の角度又は位置を調整して先端をその凹溝３６ｅに選択的に対応させることにより、所望の凹溝３６ｅに収容された渡り線部１１ａを得ることができる。このように、３相式回転電機のＵ相、Ｖ相及びＷ相におけるそれぞれの渡り線部１１ａを凹溝３６ｅに収容することにより、線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻ることを回避するとともに、それらが互いに交差することを防止することができ、得られた３相式回転電機の信頼性を十分に高めることができる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとして、サーボモータを用いる場合を説明したが、駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとしてステッピングモータを用いることもできる。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、巻線部位置設定手段３０を駆動せずにノズル１２を３軸駆動させて磁極３６ｂに線材１１を巻回する場合を説明したが、ノズル１２の移動を上下方向と磁極３６ｂの軸方向の２軸駆動とし、巻線部位置設定手段３０が、ノズル１２の上下動作と同期状態としてワーク３６自体を往復回転動作させることによって、線材１１を磁極３６ｂに巻き付けるようにしても良い。この場合であっても、磁極３６ｂがノズル１２の上下動作と同期状態として駆動されることにより、確実に線材１１を磁極３６ｂに巻き付けることが可能となる。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、円環状の環状部３６ａの内周面から環状部３６ａの中心に向けて突出している複数の磁極３６ｂとを備えたワーク３６を示したが、図示しないが、ワークは円環状の環状部の外周面から外側に向かって放射状に突出している複数の磁極３６ｂとを備えたものであっても良い。
【００４０】
更に、上述した実施の形態では、ワーク３６の環状部３６ａに沿って円弧状に形成された壁材からなる延設部３６ｃを例示して説明したが、延設部は、線材１１を掛け回すことができる限り、ワークの環状部からその軸方向に沿って設けられたピン状のものであっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１１ 線材
１２ ノズル
２１ ノズル支持部
３６ａ 環状部
３６ｂ 磁極
３６ｃ 延設部
Ｍ 仮想面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルの先端から繰出される線材を、環状部の半径方向に突出して形成された複数の磁極の内の１つに巻回させた後に環状部に形成された延設部に掛け回し、その後別の磁極に巻回させる線材の巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機のステータ又はブラシレスモータ等に内蔵されるレゾルバにおけるステータは、環状部とその環状部の内周側から半径方向内側に延びる複数の磁極とを有するワークを備え、このワークの磁極には導線等の線材が巻回されてコイル部が形成されている。
【０００３】
図７及び図８に示すように、このコイル部５を形成するための線材の巻線機として、線材４を先端から繰出し可能なノズル６と、ワーク１の内側においてそのノズル６が取付けられるノズル側端部７ａから所定方向に延び、方向変換部７ｂを経た後、ワーク１の外側において回動軸８が取付けられる回動軸側端部７ｃに至る門形状を呈すノズル保持具７と、その保持具７を移動可能な図示しない駆動手段を備えたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。このような巻線機では、ノズルを実線で示す水平状態にし、駆動手段により水平状態のノズル６を移動させてその先端をワーク１の磁極１ｂ周囲に周回させることにより、そのノズル６から繰出される線材４をその磁極１ｂに巻回できるようになっている。なお、図８におけるワーク１は、コア２を絶縁のためのインシュレータ３により覆うことにより作られたものを示す。
【０００４】
そして、このような巻線機を用いた線材の巻線方法では、１つの磁極１ｂに線材４が巻回されてコイル部５が形成されると、そのコイル部５が形成された１つの磁極１ｂから次に線材４が巻回される別の磁極１ｂにまでノズル６を移動させ、その別の磁極１ｂに線材４を新たに巻回することが繰り返される。このため、ワーク１のそれぞれの磁極１ｂに巻回されて成る複数のコイル部５は、コイル部５間に掛け渡された線材４からなる渡り線部４ａ（図８）を以て連結される。
【０００５】
ここで、各コイル部５を連結する渡り線部４ａが他の磁極１ｂを横断すると、その磁極１ｂにおける巻線に支障を来すので、図８に示すように、ワーク１の環状部１ａに軸方向に沿って延設部１ｃを設け、この延設部１ｃの外側に線材４を掛け回し、これにより延設部１ｃの外側にその線材４から成る渡り線部４ａを配置している。そして、上記巻線機による延設部１ｃの外側への線材４の掛け回しは、図７の一点鎖線で示すように回転軸８を回転させて門形のノズル保持具７を略９０度回転させ、それにより一点鎖線で示す鉛直状態に切替えられたノズル６を駆動手段により移動させ、そのノズル６の先端から繰出される線材４をワーク１の上側から上方に延びて設けられた延設部１ｃの外側に掛け回している。
【０００６】
一方、線材４を掛け回す延設部１ｃはワーク１の下側にも設けられる。上記ノズル保持具７では、ノズル６が取付けられたノズル側端部７ａをワーク１の内側に挿通させているので、ワーク１の下側から下方に延びて設けられた延設部１ｃに線材４を掛け回す場合には、そのノズル６の方向を鉛直状態に切替えることができない。よって、図８に示すように、従来の巻線機による下方に延びる延設部１ｃへの線材４の掛け回しは、ノズル６を水平状態に維持した状態で延設部１ｃの外側に線材４を掛け回していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２０８５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、水平状態のノズル６の線材４を繰出す先端は環状部１ａの軸方向における延設部１ｃの突出端より外側に位置し、その状態で延設部１ｃの外側に線材４を掛け回すと、ノズル６と延設部１ｃとの間に生じる隙間から線材４が破線矢印で示すようにコイル部５側に戻り、渡り線部４ａが他の磁極１ｂを横断する場合を生じる不具合があった。
【０００９】
この点を解消するためには、その掛け回し時にノズル６の先端を延設部１ｃより半径方向外側の比較的遠くにおいて移動させ、その先端から繰出される線材４を延設部１ｃの外側に確実に引っ掛ける必要があるけれども、ノズル６の伸長化を招き、その伸長化に起因してノズル６の移動範囲が制限され、巻線し得るワーク１の種類が制限される不具合がある。
【００１０】
本発明の目的は、巻線し得るワークの種類を制限することなく、掛け回し時にノズルから繰出された線材がノズルと延設部との間の隙間からコイル部側に戻ることを有効に回避し得る線材の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】
【００１１】
本発明は、環状部から径方向に突出して設けられた１の磁極にノズルの先端から繰出される線材を巻回させた後、環状部に軸方向に沿って設けられた延設部に線材を掛け回し、掛け回しの後にノズルの先端から繰出された線材を別の磁極に巻回させる線材の巻線方法の改良である。
【００１２】
その特徴ある点は、線材の掛け回しにおけるノズルの先端が環状部の軸方向に直交して延設部の突出端に接触する仮想面と交差するか又は仮想面より環状部側にあるところにある。
【００１３】
ここで、磁極が環状部から径方向内側に突出して設けられている場合、環状部に遊挿された長尺状のノズル支持部にノズルを方向を変更可能に取付け、ノズルを支持部に交差させて先端から繰出す線材を磁極に巻回させ、ノズルを支持部に平行にして又は支持部に対して傾斜させて先端から繰出す線材を延設部の径方向外側に掛け回すことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法では、線材の掛け回し時に、ノズルの先端は環状部の軸方向に直交して延設部の突出端に接触する仮想面と交差するか又は仮想面より環状部側にあるので、ノズルの先端と延設部の突出端との間に環状部の軸方向における隙間は生じない。このため、その状態で環状部に対してノズルを移動させて延設部の外側に線材を掛け回すと、ノズルの先端から繰出される線材を延設部の外側に確実に引っ掛けることができる。この場合、ノズルを従来よりも伸長させる必要もない。よって、本発明では、巻線し得るワークの種類が制限されることはなく、延設部に線材を掛け回す時にノズルから繰出された線材がノズルと延設部との間の隙間からコイル部側に戻ることを有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態のノズルを支持部に対して傾斜させて線材を延設部の径方向外側に掛け回す状態を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】そのノズルを支持部に平行にして延設部の径方向外側に線材を掛け回す状態を示す図１に対応する断面図である。
【図３】そのノズルを支持部に交差させて線材を磁極に巻回させる状態を示す図１に対応する断面図である。
【図４】そのノズルを含む方向切替え手段の側面図である。
【図５】その巻線機の全体を示す斜視図である。
【図６】延設部の外周に凹溝を付けた本発明の別の実施の形態を示す図１に対応する断面図である。
【図７】従来の巻線機におけるノズル支持具をワークとともに示す斜視図である。
【図８】従来の巻線機により延設部の径方向外側に線材を掛け回す状態を示す図７のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図５に本発明の方法に使用する巻線機１０を示す。この巻線機１０は、設置場所に設置される機台１４と、その機台１４に設けられ線材１１を繰出すノズル１２を駆動するための駆動手段１３を備える。駆動手段１３は、３軸方向の駆動部１６，１７，１８を組み合わせてなり、前後方向駆動部１６と、左右方向駆動部１７と、上下方向駆動部１８とを具備するものとされる。これらの駆動部１６，１７，１８は、駆動方向Ｘ，Ｙ，Ｚに沿って略同一の駆動機構とされる。
【００１８】
先ず、上下方向駆動部１８について説明すると、この上下方向駆動部１８は、駆動方向Ｚに沿って配された上下方向ガイド１８ａと、該上下方向ガイド１８ａに平行に配され表面に雄ねじが配される上下方向回転軸１８ｂと、その上下方向回転軸１８ｂにボールねじにより螺合され上下方向ガイド１８ａに沿って移動可能な上下方向移動部１８ｃと、その上下方向移動部１８ｃに接続される上下方向接続部１８ｄと、上下方向回転軸１８ｂを回転駆動する上下方向駆動源１８ｅとが配される。上下方向回転軸１８ｂは、ユニバーサルジョイント１８ｆにより上下方向駆動源（駆動源）１８ｅに接続される。上下方向移動部１８ｃは、上下方向回転軸１８ｂに配された雄ねじの範囲によって、駆動方向Ｚの移動範囲が設定される。
【００１９】
前後方向駆動部１６と左右方向駆動部１７とは、上下方向駆動部１８と同様の構造として図５に示す駆動方向Ｘ，Ｙに沿って配される。前後方向駆動部１６は、機台１４に固定されて前後方向駆動源（駆動源）１６ｅを具備するものとされ、かつ、左右方向駆動部１７が、前後方向接続部１６ｄを介して前後方向駆動部１６に対して前後方向移動可能に配される。左右方向駆動部１７は、左右方向駆動源（駆動源）１７ｅを具備するものとされ、かつ、上下方向駆動部１８が、左右方向接続部１７ｄを介して左右方向駆動部１７に対して左右方向移動可能に配される。そして、それぞれの駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとしては、例えば、高精度制御可能なサーボモータが用いられる。そして、上下方向駆動部１８には、ノズル１２の方向を切替え可能とする方向切替え手段２０を介して、ノズル１２が設けられる。
【００２０】
図４に示すように、方向切替え手段２０は、上下方向駆動部１８における上下方向接続部１８ｄの先端側に下方に延びて設けられたノズル支持部２１と、そのノズル支持部２１に回転可能に配されるノズル回転部２２とを備える。ノズル支持部２１の基端側における上下方向接続部１８ｄには、線材１１をノズル１２に導く第１ガイドローラ２３ａが配される。ノズル回転部２２は、軸２１ａによりノズル支持部２１の下端に回転可能に取付けられ、ノズル１２が配される。ノズル支持部２１の中間部及びその軸２１ａには、第１ガイドローラ２３ａを通過した線材１１をノズル１２に導く第２及び第３ガイドローラ２３ｂ，２３ｃが配される。
【００２１】
ノズル回転部２２にはクランク２４の下端が接続され、クランク２４がその長さ方向に移動することでノズル回転部２２を回転駆動するように構成される。そしてクランク２４は上下方向接続部１８ｄを貫通し、その上下方向接続部１８ｄにはクランク２４を上下方向に駆動するためのクランク駆動部２６が設けられる。クランク駆動部２６は、上下方向に延びて上下方向接続部１８ｄに設置されたガイド部材２６ａと、そのガイド部材２６ａに平行に配され表面に雄ねじが配される回転軸２６ｂと、その回転軸２６ｂに螺合されガイド部材２６ａに沿って上下方向に移動可能な移動板２６ｃと、ガイド部材２６ａの上部に設けられ回転軸２６ｂを回転駆動するサーボモータからなる駆動源２６ｄとを備える。そして、移動板２６ｃにクランク２４の上端が枢支される。このクランク駆動部２６は、駆動源２６ｄにより回転軸２６ｂを回転させると移動板２６ｃが上下動し、これにより、クランク２４をその長さ方向に移動することができるように構成される。
【００２２】
そして、このようなクランク駆動部２６では、移動板２６ｃを下方に移動させてクランク２４を下げると、図４の実線で示すようにノズル１２は下方を向き、移動板２６ｃを上方に移動させて一点鎖線で示すようにクランク２４を上昇させると、ノズル１２は上下方向に垂直な水平方向に向くように構成される。更にこのクランク駆動部２６は駆動源２６ｄとしてサーボモータを用いるので、ノズル１２が水平方向に達した後も回転軸２６ｂを回転させると移動板２６ｃは更に上方に移動する。このため、二点鎖線で示すようにクランク２４を更に上昇させると、ノズル支持部２１に対して先端が斜め上方に向くようにノズル１２を傾斜させることができる。よって、この巻線機１０は、ノズル１２の先端が下を向く鉛直位置から、先端が水平方向を向く水平位置を通過して、先端が斜め上方に向く傾斜位置にまで切替え可能に構成される。
【００２３】
図５に戻って、この巻線機１０は、機台１４に設置され、線材１１を巻回するワーク３６を搭載する巻線部位置設定手段３０を更に備える。この巻線部位置設定手段３０は、機台１４に配された固定台３１と、その固定台３１に水平面内で回転可能に取付けられ上側にワーク３６を搭載固定可能な回転台３２と、この回転台３２を回転させる図示しないサーボモータを備える。ここで、この実施の形態におけるワーク３６は、円環状の環状部３６ａと、この環状部３６ａの内周面からその環状部３６ａの中心に向けて突出している複数の磁極３６ｂとを備えたものを示す。そして、図示しないサーボモータには、各磁極３６ｂに対する巻線終了時に、そのワーク３６を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転するインデックス機構が備えられる。
【００２４】
次に、本発明の線材の巻線方法について説明する。
【００２５】
先ず、図４に示すように、線材１１を第１〜第３ガイドローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃに通過させ、更にノズル１２を貫通させてノズル１２の先端から繰出す。このとき、ノズル１２は、方向切替え手段２０によって図４の実線で示す鉛直位置とされる。そして、巻線を始めるに当たり、駆動手段１３はノズル１２を移動させ、線材１１の端部を図示しない捨て絡げピンに絡げて固定する。その後、ノズル１２は、方向切替え手段２０によってクランク２４を上側位置とすることにより、図３に示す水平位置に切替えられる。次いで、駆動手段１３（図５）を駆動して、水平位置にあるノズル１２をワーク３６における１の磁極３６ｂの周囲に移動させて巻線を行う。なお、図３に示すワーク３６は、ステータコア３８を絶縁のためのインシュレータ３７により覆うことにより作られたものを示す。このワーク３６では、ステータコア３８のヨーク部３８ａをインシュレータ３７の環状被覆部３７ａが被覆することによりワーク３６における環状部３６ａが形成され、ステータコア３８のティース３８ｂをインシュレータ３７のティース被覆部３７ｂが被覆することによりワーク３６における磁極３６ｂが形成される。
【００２６】
この巻線時に、ノズル１２は、図５に示す駆動手段１３の前後方向駆動部１６と左右方向駆動部１７と上下方向駆動部１８とにより３軸駆動として同時に駆動され、ワーク３６の磁極３６ｂの周囲に沿ってノズル１２が移動される。ここで、ノズル１２は、磁極３６ｂの断面形状に沿って磁極３６ｂの周囲を移動し、かつ、図３に示すように、線材１１の一巻きごとに線材１１の直径分だけ磁極３６ｂの長さ方向に移動するよう駆動されて、線材１１が磁極３６ｂに整列巻きされる。図３に示す磁極３６ｂの断面形状は矩形であるので、ノズル１２の巻線時の軌跡は、磁極３６ｂのなるべく近くを通るような矩形に設定され、磁極３６ｂに整列巻きされた線材１１から成るコイル部４１を得ることができる。
【００２７】
１の磁極３６ｂに線材１１を巻回させた後には、環状部３６ａに軸方向に沿って設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回し、次に巻線を行う別の磁極３６ｂにまでそのノズル１２を移動させる。この実施の形態における延設部３６ｃは、コア３８を被覆するインシュレータ３７の環状被覆部３７ａに軸方向に沿って延設されたものを示す。この延設部３６ｃはワーク３６の環状部３６ａに沿って円弧状に形成された壁材であって、磁極３６ｂに巻線された線材１１を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に引き出すためのスリット３６ｄが複数形成される。この延設部３６ｃはワーク３６の軸方向の両側にそれぞれ形成される。このため、線材１１の掛け回しは、ワーク３６の軸方向のいずれか一方又は双方の端面に設けられた延設部３６ｃに対して行われる。
【００２８】
図２は、ワーク３６の軸方向の上側における端面に設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合を示す。この上側における延設部３６ｃに線材１１を掛け回すには、１の磁極３６ｂにおける巻線が終了した段階で、駆動手段１３はノズル１２をワーク３６の上方に引き出す。その後、クランク駆動部２６によってクランク２４を下降させ、ノズル回転部２２を回転させてノズル１２を図２に示すような鉛直位置に切替える。その後ノズル１２を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの内側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの外側に引き出す。その後そのノズル１２を若干下降させ、そのノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させる。
【００２９】
ノズル１２の先端を仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させた状態で、巻線部位置設定手段３０における図示しないサーボモータを駆動させ、そのワーク３６が搭載された回転台３２を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転させる。すると、ノズル１２は環状部３６ａに対して円周方向に移動することになり、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１は、上側の延設部３６ｃの外側に掛け回される。この回転台３２の回転は、巻線すべき別の磁極３６ｂにまでノズル１２が達した状態で終了させる。その後、鉛直位置にあるノズル１２を延設部３６ｃの外側から環状部３６ａの内側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの外側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの内側に引き込み、巻線すべき別の磁極３６ｂに再び巻線を行う。これにより、上側の延設部３６ｃの外側に掛け回された線材１１からなる渡り線部１１ａを得ることができる。
【００３０】
図１は、ワーク３６の軸方向の下側における端面に設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合を示す。この下側における延設部３６ｃに線材１１を掛け回すには、磁極３６ｂへの巻線後、クランク駆動部２６によってクランク２４を上昇させ、ノズル回転部２２を回転させてノズル１２を図１に示すような先端が斜め上方に向く傾斜位置に切替える。その後ノズル１２の先端を環状部３６ａの内側から延設部３６ｃの外側に移動させ、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１を環状部３６ａの内側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの外側に引き出す。その後そのノズル１２を若干上昇させ、そのノズル１２の先端が環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差させるか或いはその仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させる。図１では、ノズル１２の先端が仮想面Ｍと交差する場合を示す。
【００３１】
ノズル１２の先端を仮想面Ｍと交差させた状態で、巻線部位置設定手段３０における図示しないサーボモータを駆動させ、そのワーク３６が搭載された回転台３２を磁極３６ｂのピッチ分だけ回転させる。すると、ノズル１２は環状部３６ａに対して円周方向に移動することになり、そのノズル１２の先端から繰出される線材１１は、下側の延設部３６ｃの外側に掛け回される。この回転台３２の回転は、巻線すべき別の磁極３６ｂにまでノズル１２が達した状態で終了し、その後、ノズル１２を延設部３６ｃの外側から環状部３６ａの内側に移動させ、線材１１を環状部３６ａの外側からスリット３６ｄを介して延設部３６ｃの内側に引き込み、巻線すべき別の磁極３６ｂに再び巻線を行う。これにより、下側の延設部３６ｃの外側に掛け回された線材１１からなる渡り線部１１ａを得ることができる。
【００３２】
巻線すべき磁極３６ｂの全てに巻線が行われた後には、最後の磁極３６ｂへの巻線が終了した段階で、駆動手段１３はノズル１２をワーク３６の上方に引き出し、クランク駆動部２６によってクランク２４を下降させ、ノズル１２を鉛直位置に切替える。そして、駆動手段１３はノズル１２を移動させ、線材１１を図示しない捨て絡げピンに絡げて固定し、巻線作業を終了させる。
【００３３】
このように、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端を環状部３６ａの軸方向に直交して延設部３６ｃの突出端に接触する仮想面Ｍと交差させるか又はその仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置させると、ノズル１２の先端と延設部３６ｃの突出端との間に環状部３６ａの軸方向における隙間は生じない。このため、この状態のノズル１２を環状部３６ａに対して周方向に移動させると、ノズル１２の先端から繰出される線材１１は延設部３６ｃの外側に確実に掛け回され、ノズル１２から繰出された線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻るようなことはない。また、図１に示すように、ワーク３６の下側から下方に延びて設けられた延設部３６ｃに線材１１を掛け回す場合であっても、ノズル１２を従来の水平位置を通過して先端が斜め上方を向く図１に示す傾斜位置に変更可能とすることにより線材１１を延設部３６ｃの外側に確実に掛け回すことができる。この結果、ノズル１２を従来よりも伸長させる必要はない。よって、本発明では、巻線し得るワーク３６の種類を制限することなく、掛け回し時にノズル１２から繰出された線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻ることを有効に回避することができる。
【００３４】
図６に、本発明の別の実施の形態を示す。図６に示すワーク３６は、３相式回転電機用ステータに用いられるものを示し、３相式回転電機のＵ相、Ｖ相及びＷ相におけるそれぞれの渡り線部１１ａを軸方向に所定の間隔を空けて掛け回すように、延設部３６ｃの外周面には周方向に延びてそれらの渡り線部１１ａを収容するための３本の凹溝３６ｅが軸方向に所定の間隔を空けて形成される。このようなワーク３６であっても本発明の方法により巻線することができる。即ち、この別の実施の形態では、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端から繰出される線材１１が対応する凹溝３６ｅに落ち込むように、ノズル１２の上下位置が調整される。
【００３５】
具体的に説明すると、図６では、Ｕ相における渡り線部１１ａを最上段の凹溝３６ｅに収容し、Ｖ相における渡り線部１１ａを中央段の凹溝３６ｅに収容し、Ｗ相における渡り線部１１ａを最下段の凹溝３６ｅに収容する場合を例示して示す。そして、線材１１の掛け回し時に、ノズル１２の先端が仮想面Ｍより環状部３６ａ側に位置した状態であって、巻線がＵ相のものであれば、ノズル１２の先端から繰出される線材１１が最上段の凹溝３６ｅに落ち込むように実線で示すようにその上下位置が調整され、巻線がＶ相のものであれば、線材１１が中央段の凹溝３６ｅに落ち込むように一点鎖線で示すようにその上下位置が調整される。そして、巻線がＷ相のものであれば、線材１１が最下段の凹溝３６ｅに落ち込むように二点鎖線で示すようにその上下位置が調整され、この時、図６では、ノズル１２の先端が仮想面Ｍと交差する状態となる場合を示す。
【００３６】
ノズル支持部２１に方向を変更可能にノズル１２が取付けられているので、このノズル１２の先端位置の調整は、図６に示すように、先端が斜め上方を向くノズル１２の傾斜角度を変更することにより行うことができる。また、図示しないが、このノズル１２の先端位置の調整は、先端が斜め上方を向くノズル１２の傾斜角度を変更することなく、そのノズルの上下位置を駆動手段１３により変更調整しても良い。従って、延設部３６ｃの外周面に周方向に延びる凹溝３６ｅが軸方向に所定の間隔を空けて形成されていても、傾斜したノズル１２の角度又は位置を調整して先端をその凹溝３６ｅに選択的に対応させることにより、所望の凹溝３６ｅに収容された渡り線部１１ａを得ることができる。このように、３相式回転電機のＵ相、Ｖ相及びＷ相におけるそれぞれの渡り線部１１ａを凹溝３６ｅに収容することにより、線材１１がノズル１２と延設部３６ｃとの間の隙間からコイル部４１側に戻ることを回避するとともに、それらが互いに交差することを防止することができ、得られた３相式回転電機の信頼性を十分に高めることができる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとして、サーボモータを用いる場合を説明したが、駆動源１６ｅ，１７ｅ，１８ｅとしてステッピングモータを用いることもできる。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、巻線部位置設定手段３０を駆動せずにノズル１２を３軸駆動させて磁極３６ｂに線材１１を巻回する場合を説明したが、ノズル１２の移動を上下方向と磁極３６ｂの軸方向の２軸駆動とし、巻線部位置設定手段３０が、ノズル１２の上下動作と同期状態としてワーク３６自体を往復回転動作させることによって、線材１１を磁極３６ｂに巻き付けるようにしても良い。この場合であっても、磁極３６ｂがノズル１２の上下動作と同期状態として駆動されることにより、確実に線材１１を磁極３６ｂに巻き付けることが可能となる。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、円環状の環状部３６ａの内周面から環状部３６ａの中心に向けて突出している複数の磁極３６ｂとを備えたワーク３６を示したが、図示しないが、ワークは円環状の環状部の外周面から外側に向かって放射状に突出している複数の磁極３６ｂとを備えたものであっても良い。
【００４０】
更に、上述した実施の形態では、ワーク３６の環状部３６ａに沿って円弧状に形成された壁材からなる延設部３６ｃを例示して説明したが、延設部は、線材１１を掛け回すことができる限り、ワークの環状部からその軸方向に沿って設けられたピン状のものであっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１１ 線材
１２ ノズル
２１ ノズル支持部
３６ａ 環状部
３６ｂ 磁極
３６ｃ 延設部
Ｍ 仮想面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部(36a)から径方向に突出して設けられた１の磁極(36b)にノズル(12)の先端から繰出される線材(11)を巻回させた後、前記環状部(36a)に軸方向に沿って設けられた延設部(36c)に前記線材(11)を掛け回し、前記掛け回しの後に前記ノズル(12)の先端から繰出された線材(11)を別の磁極(36b)に巻回させる線材の巻線方法において、
前記線材(11)の掛け回しにおける前記ノズル(12)の先端が前記環状部(36a)の軸方向に直交して前記延設部(36c)の突出端に接触する仮想面(M)と交差するか又は前記仮想面(M))より前記環状部(36a)側にある
ことを特徴とする線材の巻線方法。
【請求項２】
磁極(36b)が環状部(36a)から径方向内側に突出して設けられ、前記環状部(36a)に遊挿された長尺状のノズル支持部(21)にノズル(12)が方向を変更可能に取付けられ、前記ノズル(12)を前記支持部(21)に交差させて先端から繰出す線材(11)を前記磁極(36b)に巻回させ、前記ノズル(12)を前記支持部(21)に平行にして又は前記支持部(21)に対して傾斜させて先端から繰出す線材(11)を延設部(36c)の径方向外側に掛け回す請求項１記載の線材の巻線方法。
【請求項１】
環状部(36a)から径方向に突出して設けられた１の磁極(36b)にノズル(12)の先端から繰出される線材(11)を巻回させた後、前記環状部(36a)に軸方向に沿って設けられた延設部(36c)に前記線材(11)を掛け回し、前記掛け回しの後に前記ノズル(12)の先端から繰出された線材(11)を別の磁極(36b)に巻回させる線材の巻線方法において、
前記線材(11)の掛け回しにおける前記ノズル(12)の先端が前記環状部(36a)の軸方向に直交して前記延設部(36c)の突出端に接触する仮想面(M)と交差するか又は前記仮想面(M))より前記環状部(36a)側にある
ことを特徴とする線材の巻線方法。
【請求項２】
磁極(36b)が環状部(36a)から径方向内側に突出して設けられ、前記環状部(36a)に遊挿された長尺状のノズル支持部(21)にノズル(12)が方向を変更可能に取付けられ、前記ノズル(12)を前記支持部(21)に交差させて先端から繰出す線材(11)を前記磁極(36b)に巻回させ、前記ノズル(12)を前記支持部(21)に平行にして又は前記支持部(21)に対して傾斜させて先端から繰出す線材(11)を延設部(36c)の径方向外側に掛け回す請求項１記載の線材の巻線方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４４７７（Ｐ２０１１−４４７７Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４３７７３（Ｐ２００９−１４３７７３）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【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２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【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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