(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズルの旋回速度を速くする。【解決手段】巻線機は、ノズル支持体と、駆動機構とを備えている。駆動機構１００は、クランクケースと、内周太陽歯車と、遊星歯車部材と、クランク部材とを備えている。内周太陽歯車は、クランクケースに固定的に配設されている。遊星歯車部材は、当該遊星歯車を内周太陽歯車に噛み合わせつつ自転及び公転する。クランク部材は、遊星歯車部材を自転及び公転可能に支持する。遊星歯車は、内周太陽歯車のピッチ円直径の２分の１のピッチ円直径を有している。遊星歯車のピッチ円上からずらした遊星歯車部材の作用部１０５に、ノズル支持体６００が連結されており、当該ノズル支持体６００は楕円軌道Ａで駆動する。【選択図】図３
2010193710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を繰出すノズルを支持するノズル支持体と、前記ノズル支持体を旋回させる駆動機構とを備えた巻線機であって、
前記駆動機構は、
クランクケースと、
前記クランクケースに固定的に配設された内周太陽歯車と、
前記内周太陽歯車に遊星歯車を噛み合わせつつ自転及び公転する遊星歯車部材と、
前記内周太陽歯車の中心線と同軸に回転するように前記クランクケースに配設され、前記遊星歯車部材を自転及び公転可能に支持するクランク部材と
を備え、
前記遊星歯車は、内周太陽歯車のピッチ円直径の２分の１のピッチ円直径を有し、
前記遊星歯車部材は、前記遊星歯車のピッチ円上からずらした位置に前記遊星歯車の自転及び公転に伴って楕円軌道で駆動する作用部を有しており、前記ノズル支持体が当該作用部に連結されている、巻線機。
【請求項２】
前記ノズル支持体の離れた少なくとも２箇所の位置が、同じ楕円軌道で同期して旋回する前記駆動機構の作用部にそれぞれ連結されている、請求項１に記載の巻線機。
【請求項３】
前記ノズル支持体と前記駆動機構の作用部との連結構造は、前記ノズル支持体の離れた少なくとも２箇所の位置のうち１箇所は、前記ノズル支持体に対する前記駆動機構の作用部の位置が変わらず、他は前記ノズル支持体に対する前記駆動機構の作用部の位置が変位可能である、請求項２に記載の巻線機。
【請求項４】
前記ノズル支持体を回動させる楕円軌道を補正するガイドを備えた、請求項１から３の何れかに記載の巻線機。
【請求項５】
前記作用部は、前記遊星歯車のピッチ円の内側にずれている、請求項１から４の何れかに記載の巻線機。
【請求項６】
前記作用部は、前記遊星歯車のピッチ円の外側にずれている、請求項１から４の何れかに記載の巻線機。
【請求項７】
前記遊星歯車部材は、前記遊星歯車部材に作用する遠心力が釣り合い、かつ、前記遊星歯車部材の回転軸上の任意の位置で前記遊星歯車部材に作用する遠心力のモーメントが釣り合い、
前記クランク部材は、前記クランク部材に作用する遠心力が釣り合い、かつ、前記クランク部材の回転軸上の任意の位置で前記クランク部材に作用する遠心力のモーメントが釣り合っている、請求項１から６の何れかに記載の巻線機。
【請求項８】
前記遊星歯車部材は、第１バランサーを備えており、
前記第１バランサーは、前記遊星歯車部材に作用する遠心力を釣り合わせ、かつ、前記遊星歯車部材の回転軸上の任意の位置で前記遊星歯車部材に作用する遠心力のモーメントを釣り合わせる、請求項７に記載の巻線機。
【請求項９】
前記クランク部材は、第２バランサーを備えており、
前記第２バランサーは、前記クランク部材に作用する遠心力を釣り合わせ、かつ、前記クランク部材の回転軸上の任意の位置で前記クランク部材に作用する遠心力のモーメントを釣り合わせる、請求項７または８に記載の巻線機。
【請求項１０】
前記ノズル支持体を収容するケーシングを備えた、請求項１から９の何れかに記載の巻線機。
【請求項１１】
前記ケーシングは、前記ノズル支持体に支持されたノズルが旋回するノズル旋回空間と、
前記ノズル支持体が旋回する支持体旋回空間と、
前記ノズル旋回空間と前記支持体旋回空間とを仕切るシールとを備えている、請求項１０に記載の巻線機。
【請求項１２】
前記シールは、環状のシール材を備えており、
前記環状のシール材は、前記ノズル旋回空間を囲むように配設され、ノズル支持体の表面に押し当てられており、
前記環状のシール材のノズル支持体に対向する面は、内側から外側に向かうにつれて、徐々にノズル支持体に近づくように突出したテーパ形状を有している、請求項１１に記載の巻線機。
【請求項１３】
前記ケーシングは、前記ノズル支持体の旋回を支持する滑り支持部を備えている、請求項１０から１２の何れかに記載の巻線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は巻線機に関する。なお、本出願は２００８年６月１１日に出願された日本国特許出願２００８−１５３４８８号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
【背景技術】
【０００２】
巻線機は、例えば、モータや発電機などのステータコアのティース部（磁極ティース）にコイルを巻く装置として用いられる。モータ１０のステータコア２０は、例えば、図１に示すように、環状の部材で、複数のティース部２２がスロット２４を挟んで周方向に均等に配設されており、コイル２６は、各ティース部２２に巻かれている。当該ステータコア２０の内側には、ロータ４０（回転子）が配設されている。
【０００３】
コイル２６は、巻線機のノズルをティース部２２の外周に沿って移動させて、当該ノズルから繰出される線材をティース部２２の外周に巻いている。ステータコア２０には、図２に示すように、スロット２４の一部を分離できる構造にし、さらにスロット２４にヒンジ２５を設けて、平らに開くことができる構造を備えたステータコア２０がある。かかるステータコア２０は、スロット２４の開口部が広くなり、コイル２６を形成する際に、巻線機１のノズル５０の取り回しが容易になる。そして、ティース部２２にコイル２６を形成してから、ステータコア２０を環状に変形させて端部を連結する。このステータコア２０のスロット２４に対するコイル２６の占有率を高めることによって、ティース部２２に巻かれたコイル２６の量を多くすることができ、モータ１０の性能を向上させることができる。
【０００４】
かかるステータコアに線材を巻く巻線装置は、例えば、日本国特許出願公開２００１−８４１８号公報（特許文献１）、日本国特許出願公開２００４−７２９２３号公報（特許文献２）が開示されている。
【０００５】
日本国特許出願公開２００１−８４１８号公報には、大型のクランク機構を備え、アームを揺動させつつノズルの楕円軌道を形成する装置に開示されている。
【０００６】
また、日本国特許出願公開２００４−７２９２３号公報は、正方形及び長方形の軌跡を形成する装置が開示されており、当該軌跡に沿ってノズルを移動させる巻線装置が開示されている。同公報では、互いに直交するＸ方向およびＹ方向にそれぞれ延びる長孔状のＹ方向受動用ガイド孔およびＸ方向受動用ガイド孔が形成されたノズル支持プレートにノズルが支持されている。そして、ノズル支持プレートは、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ駆動させる駆動系を組み合わせて制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特許出願公開２００１−８４１８号公報
【特許文献２】日本国特許出願公開２００４−７２９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
巻線装置では、ステータコアに線材を速く巻いて生産性を向上させたい。特許文献１に開示された装置は、大型のクランク機構と揺動スライダ機構とを備え、アームを揺動させつつ進退させ、ノズルの楕円軌道を形成している。かかるアームを揺動させる構造では、ノズルの旋回速度をそれほど速くすることができない。また、特許文献２では、ノズル支持プレートは、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ駆動させる駆動系を組み合わせて制御されている。このためＸ方向及びＹ方向に複雑に力がノズル支持プレートに作用し、ノズルの旋回速度についてもそれほど速くすることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る巻線機は、線材を繰出すノズルと、当該ノズルを支持するノズル支持体と、前記ノズル支持体を旋回させる駆動機構とを備えている。駆動機構は、クランクケースと、内周太陽歯車と、遊星歯車部材と、クランク部材とを備えている。内周太陽歯車は、クランクケースに固定的に配設されている。遊星歯車部材は、内周太陽歯車に遊星歯車を噛み合わせつつ自転および公転する。クランク部材は、内周太陽歯車の中心線と同軸に回転するようにクランクケースに配設され、遊星歯車部材を自転および公転可能に支持する。また、遊星歯車は、内周太陽歯車のピッチ円直径の２分の１のピッチ円直径を有している。遊星歯車部材は、遊星歯車のピッチ円上からずらした位置に遊星歯車の自転および公転に伴って楕円軌道で駆動する作用部を有している。ノズル支持体は当該作用部に連結されている。
【発明の効果】
【００１０】
この巻線機によれば、駆動機構は、クランク部材によって支持された遊星歯車を、内周太陽歯車に噛み合わせつつ遊星歯車部材を自転および公転させることによって、作用部を楕円軌道で駆動させる。クランク部材の回転運動、および、遊星歯車部材の自転および公転を速くすることによって、ノズル支持体の旋回速度を格段に速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】モータの構造を示す図
【図２】ステータコアに線材を巻く工程を示す図
【図３】本発明の一実施形態に係る巻線機を示す正面図
【図４】本発明の一実施形態に係る巻線機を示す縦断側面図
【図５】本発明の一実施形態に係る巻線機のケーシングを示す正面図
【図６Ａ】は本発明の一実施形態に係る巻線機の遊星歯車部材を示す側面図である。
【図６Ｂ】は本発明の一実施形態に係る巻線機の遊星歯車部材を示す正面図である。
【図７】駆動機構の機構図
【図８Ａ】は本発明の一実施形態に係る巻線機のクランク部材を示す側面図である。
【図８Ｂ】は本発明の一実施形態に係る巻線機のクランク部材を示す正面図である。
【図９】遊星歯車部材とクランク部材のアッセンブリを示す側面図
【図１０】ノズル支持体の旋回状態を示す図
【図１１】ノズル支持体の旋回状態を示す図
【図１２】ノズル支持体の旋回状態を示す図
【図１３】遊星歯車部材のバランスを示す図
【図１４】クランク部材のバランスを示す図
【図１５】ケーシングの挿通空間のシール構造を示す図
【図１６】本発明の他の実施形態に係る巻線機を示す正面図
【図１７】本発明の他の実施形態に係る巻線機を示す縦断側面図
【図１８】本発明の他の実施形態に係る巻線機の第１ケース体の内側を示す図。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る巻線機の第２ケース体の内側を示す図。
【図２０】本発明の他の実施形態に係る巻線機のシール構造及び滑り支持部の構造を示す断面図。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る巻線機のシール材を示す断面図。
【図２２】本発明の他の実施形態に係る巻線機のノズル支持体の軌道を補正するガイドを示す図。
【図２３】本発明の他の実施形態に係る巻線機の駆動機構の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る巻線機を図面に基づいて説明する。なお、異なる実施形態においても同一の作用を奏する部材、部位には同じ符号を付している。
【００１３】
この巻線機１０００は、図３及び図４に示すように、ノズル５０１〜５０３を支持するノズル支持体６００と、ケーシング７００と、駆動機構１００とを備えている。図４中、符号Ｐは、ノズル５０１〜５０３から供給される線材５１０を、ステータコア（図示省略）のティース部に巻く、巻線機１０００の捲回部を示している。
【００１４】
≪ノズル支持体６００≫
ノズル支持体６００は、図３に示すように、ノズル５０１〜５０３を支持している。ノズル５０１〜５０３は、線材を繰出す線材の供給部である。この実施形態では、ノズル支持体６００は、略ひし形のプレート部材で構成されている。そして、ステータコア２０の３つのティース部２２（図２参照）に、同時に線材５１０を巻くことができるように、ノズル支持体６００の略中央部に３つのノズル５０１〜５０３が所定の間隔で横に並べて取り付けられている。このノズル支持体６００は、ケーシング７００に収容されており、駆動機構１００の作用部１０５に連結されて楕円軌道Ａで旋回する。
【００１５】
≪駆動機構１００≫
次に、駆動機構１００を説明する。駆動機構１００は、ノズル支持体６００を旋回させる機構である。この実施形態では、図３に示すように、ノズル支持体６００の両側部６２０、６３０（この実施形態では、ひし形の頂点部分）が、それぞれ駆動機構１００の作用部１０５に連結されている。
【００１６】
この駆動機構１００は、図４及び図５に示すように、クランクケース１０１と、内周太陽歯車１０２と、遊星歯車部材１０３と、クランク部材１０４とを備えている。上述した作用部１０５は、遊星歯車部材１０３に設けられている。
【００１７】
≪クランクケース１０１≫
クランクケース１０１は、図４に示すように、駆動機構１００の各部材を収容するケースである。この実施形態では、クランクケース１０１は、底を有する筒状の部材であり、図４では、底部１１１を右側に向け、開口１１２を左側に向けて横向きに配設されている。このクランクケース１０１は、開口１１２側の第１部材１０１ａと、底部１１１側の第２部材１０１ｂとを、軸方向の中間部で組み合わせた構造を備えている。この実施形態では、クランクケース１０１は、開口１１２の端部が上述したケーシング７００に取り付けられている。
【００１８】
クランクケース１０１の内部には、クランク部材１０４や内周太陽歯車１０２など、駆動機構１００の各部材を収容するスペースが形成されている。クランクケース１０１の底部１１１には、クランク部材１０４の軸部１５４を挿通させる挿通穴１１３が、底部１１１の中心に形成されている。
【００１９】
≪内周太陽歯車１０２≫
内周太陽歯車１０２は、内周面に歯を有する内歯車であり、クランクケース１０１の内周面の中間位置に形成された段差１２１に固定されている。
【００２０】
≪遊星歯車部材１０３≫
遊星歯車部材１０３は、図４に示すように、内周太陽歯車１０２に遊星歯車１３１を噛み合わせつつ自転及び公転する部材である。この実施形態では、遊星歯車部材１０３は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、遊星歯車１３１と遊星軸１３２によって構成されている。遊星歯車１３１は、外周面に歯を有する外歯車であり、内周太陽歯車１０２のピッチ円直径の２分の１のピッチ円直径を有している。すなわち、図７に示すように、遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの半径ｒ１と、内周太陽歯車１０２のピッチ円１０２ｃの半径ｒ２との比は、ｒ１：ｒ２＝１：２である。この実施形態では、図４及び図９に示すように、遊星歯車１３１の中心部にはボス部１４１が設けられており、当該ボス部１４１が、遊星軸１３２の端部に装着されている。遊星歯車部材１０３は、遊星歯車１３１の回転軸方向の無限遠点から見て、遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃ上からずらした位置に遊星歯車１３１の自転及び公転に伴って楕円軌道Ａで駆動する作用部１０５を有している。図７中、ｃ３は、作用部１０５の中心を示している。
【００２１】
≪作用部１０５≫
作用部１０５は、この実施形態では、図６Ａに示すように、遊星軸１３２に遊星歯車１３１が装着されたのとは反対側の端部に設けられている。作用部１０５は、ピン形状の部位で、図６Ｂに示すように、遊星軸１３２の中心軸ｃ２から半径方向にずれた位置に設けられている。この作用部１０５は、図７に示すように、遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃよりも内側に配設されている。
【００２２】
≪遊星歯車部材１０３に取り付けられたバランサー≫
また、この実施形態では、遊星歯車部材１０３は、作用部１０５が設けられた側の端部に第１カウンターウェイト１４５が設けられ、反対側の端部に第１バランサー１４６が取り付けられている。当該第１カウンターウェイト１４５と、第１バランサー１４６については、後で詳述する。
【００２３】
≪クランク部材１０４≫
次に、このクランク装置におけるクランク部材を説明する。
クランク部材１０４は、図４及び図７に示すように、内周太陽歯車１０２の中心線と同軸に回転するようにクランクケース１０１に配設されている。そして、クランク部材１０４は、遊星歯車部材１０３を自転および公転可能に支持している。
【００２４】
この実施形態では、クランク部材１０４は、図８Ａに示すように、片側が太く、反対側が細い軸部材である。片側の太い軸部１５１には、図８Ａ、図８Ｂ及び図９に示すように、上述した遊星歯車部材１０３を装着する装着穴１５２が、当該片側の端面から軸方向に形成されている。当該装着穴１５２の中心線ｃ２は、図７に示すように、クランク部材１０４の回転軸ｃ１から遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの半径ｒ１の距離だけずれており、遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの中心線ｃ２に一致している。また、図８Ａ及び図９に示すように、このクランク部材１０４の中間部１５３は当該太い軸部１５１よりも少し細く形成されている。当該中間部１５３において、太い軸部１５１に形成された装着穴１５２の底部は、図中の符号１５２ａで示すように、クランク部材１０４の側面に開口している。
【００２５】
≪動力伝達、プーリ１５９≫
この実施形態では、クランク部材１０４の当該中間部１５３から伸びる軸部１５４には、キー溝１５６が切られ、キー１５７を介してボス１５８が装着されている。当該ボス１５８のフランジには、図４および図８に示すように、動力源としてのモータ２００からタイミングベルト２０１が掛けまわされるプーリ１５９が取り付けられている。
【００２６】
≪クランク部材１０４に取り付けられたバランサー≫
また、この実施形態では、クランク部材１０４は、図８に示すように、前記片側の端部に第２カウンターウェイト１６１が設けられ、反対側の端部に第２バランサー１６２が取り付けられている。この実施形態では、第２バランサー１６２は、上述したプーリ１５９に取り付けられている。当該第２カウンターウェイト１６１と、第２バランサー１６２については、後で詳述する。
【００２７】
≪遊星歯車部材１０３とクランク部材１０４の取り付け構造≫
この実施形態では、図４及び図９に示すように、遊星歯車部材１０３は、軸受１８１、１８２を介在させてクランク部材１０４の装着穴１５２に回動自在に装着されている。遊星歯車部材１０３は、第１カウンターウェイト１４５および作用部１０５が、クランク部材１０４の装着穴１５２から外に出た状態で、装着穴１５２に装着されている。また、遊星軸１３２は、図４および図９に示すように、クランク部材１０４の装着穴１５２の底部に形成された開口１５２ａに到達している。当該遊星軸１３２の端部に取り付けられた遊星歯車１３１の歯面は、クランク部材１０４の装着穴１５２の底部に形成された開口１５２ａからクランク部材１０４の外に露出している。
【００２８】
≪クランクケース１０１への取り付け構造≫
遊星歯車部材１０３とクランク部材１０４のアッセンブリは、図４に示すように、クランクケース１０１に装着されている。クランク部材１０４は、軸受１８３、１８４を介在させて、クランクケース１０１に回動自在に装着されている。クランク部材１０４は、クランクケース１０１に固定された内周太陽歯車１０２のピッチ円１０２ｃの中心線ｃ１と同軸で回転するように装着されている。遊星歯車１３１は、クランク部材１０４の装着穴１５２の底部に形成された開口１５２ａから露出しており、内周太陽歯車１０２に噛み合う。また、クランク部材１０４の軸部１５４が挿通される挿通穴１１３には、軸受１８４と、プーリ１５９を取り付けるボス１５８との間にスペーサ１８５と、シール１８６が装着されている。
【００２９】
≪作用部１０５の軌道≫
上述したように遊星歯車部材１０３は、内周太陽歯車１０２との噛み合い、クランク部材１０４の回転に応じて、自転及び公転する。クランク部材１０４の軸方向から平面的に観察すると、この駆動機構１００は、図７に示すように、遊星歯車部材１０３のピッチ円１０３ｃの半径ｒ１と、内周太陽歯車１０２のピッチ円１０２ｃの半径ｒ２との比は、ｒ１：ｒ２＝１：２の関係になっている。また、作用部１０５は、遊星歯車部材１０３の回転中心軸ｃ２から径方向にピッチ円１０３ｃの半径ｒ１よりも短い距離ｒ３だけずれている。
【００３０】
この駆動機構１００によれば、遊星歯車部材１０３は、クランク部材１０４の装着穴１５２によって、自転及び公転可能に支持されている。クランク部材１０４が回転すると、遊星歯車部材１０３は内周太陽歯車１０２と噛合しながら自転および公転する。遊星歯車部材１０３は、１回公転する毎に２回自転する。この際、作用部１０５は楕円軌道Ａを描く。なお、楕円軌道Ａの形状は、作用部１０５を設ける位置によって変わる。所望の楕円軌道Ａが得られるように、作用部１０５の位置を設定するとよい。
【００３１】
≪ノズル支持体６００の取付構造≫
この実施形態では、図５に示すように、ケーシング７００の中央部にノズル５０１〜５０３が旋回するノズル旋回空間７１０が在り、当該ノズル旋回空間７１０の両側に形成された開口７１５，７１６にそれぞれ駆動機構１００が取り付けられている。また、この巻線機１０００では、２つの駆動機構１００のプーリ１５９と、モータ２００のプーリ２１０とにタイミングベルト２０１を掛けまわし、駆動機構１００の作用部１０５が旋回するタイミングが調整されている。これにより２つの駆動機構１００の作用部１０５は、図３に示すように、それぞれ同期して縦長の楕円軌道Ａを描く。略ひし形のプレート部材で構成されたノズル支持体６００は、図３に示すように、両側部６２０、６３０（この実施形態では、ひし形の両側の頂点部分）が、駆動機構１００の作用部１０５にそれぞれ軸受６４０（図４参照）を介して連結されている。
【００３２】
≪ノズル支持体６００、ノズル５０１〜５０３の軌道≫
ノズル支持体６００は、上述した駆動機構１００の作用部１０５に支持されて、上下方向に縦長の楕円軌道Ａに沿って旋回する。この巻線機１０００では、線材を繰出すノズル５０１〜５０３は、図３および図１０〜図１２に示すように、ノズル支持体６００に支持されており、ノズル支持体６００の旋回に伴って、楕円軌道Ａで回動する。
【００３３】
ノズル支持体６００と駆動機構１００の作用部１０５との連結構造は、この実施形態では、作用部１０５に軸受６４０を介在させて、ノズル支持体６００を取り付けている。また、この実施形態では、ノズル支持体６００の離れた２箇所の位置（両側部６２０、６３０）が異なる駆動機構１００の作用部１０５に連結されている。
駆動機構１００は、タイミングベルト２０１によって、タイミングが調整されており、駆動機構１００の作用部１０５は、図３および図１０から図１２に示すように、それぞれ同期して同じ縦長の楕円軌道Ａを描く。この際、駆動機構１００内の内周太陽歯車１０２と遊星歯車１３１とに生じるバックラッシュや、駆動機構１００のプーリ１５９とタイミングベルト２０１とのバックラッシュや、各部材の加工精度や、各部材の組付精度などによって、異なる駆動機構１００の作用部１０５の楕円軌道Ａが微妙にずれることもある。
【００３４】
この実施形態では、ノズル支持体６００と駆動機構１００の作用部１０５との連結箇所は、１箇所はノズル支持体６００に対する駆動機構１００の作用部１０５の位置が変わらず、他はノズル支持体６００に対する駆動機構１００の作用部１０５の位置が変位可能な構造を備えている。すなわち、この実施形態では、図３に示す右側の駆動機構１００の作用部１０５をノズル支持体６００に連結する部位において、ノズル支持体６００に軸受６４０を取り付ける穴７２１（図４参照）を微妙に長穴とし、ノズル支持体６００に対して、軸受６４０が少し動けるようにしている。これによって、異なる駆動機構１００の作用部１０５の楕円軌道Ａが相対的に微妙にずれるのに応じて、ノズル支持体６００に対して当該軸受６４０が動き、当該ずれを吸収する。これによって、ノズル支持体６００の動作を滑らかにしている。
【００３５】
なお、この実施形態では、ノズル支持体６００の離れた２箇所の位置が、同じ楕円軌道で同期して旋回する駆動機構１００の作用部１０５にそれぞれ連結されている。図示は省略するが、駆動機構１００の作用部１０５に掛かる負荷を軽減するため、ノズル支持体６００の２箇所以上の位置を、同じ楕円軌道で同期して旋回する駆動機構１００の作用部１０５に連結することも可能である。この場合、駆動機構１００の作用部１０５に連結されたノズル支持体６００の位置のうち１箇所は、ノズル支持体６００に対する駆動機構１００の作用部１０５の位置が変わらず、他はノズル支持体６００に対する駆動機構１００の作用部１０５の位置が変位可能であるように構成するとよい。これによって、異なる駆動機構１００の作用部１０５の楕円軌道Ａが相対的に微妙にずれを許容することができ、ノズル支持体６００の動作を滑らかにできる。
【００３６】
ノズル支持体６００に対する駆動機構１００の作用部１０５の位置を変位可能にする構成は、上述した実施形態に限定されない。
【００３７】
≪巻線機１０００の作用≫
従来技術として挙げた特許文献１では、大きなアームの揺動を伴うものであり、特許文献２では、Ｘ方向、Ｙ方向へのガイドを組み合わせた構造である。これらの構造上、慣性力が大きく作用するためノズル支持体を速く回転させることに向いておらず、このため、線材をステータコアに捲回する工程に係る時間を短縮することが難しい。
これに対して、上述した巻線機１０００は、図４および図７に示すように、ノズル支持体６００は、駆動機構１００の作用部１０５に連結されて楕円軌道Ａで旋回する。この巻線機１０００によれば、駆動機構１００は、クランク部材１０４によって支持された遊星歯車１３１を、内周太陽歯車１０２に噛み合わせつつ遊星歯車部材１０３を自転および公転させることによって、作用部１０５を楕円軌道Ａでスムーズに駆動させることができる。クランク部材１０４の回転運動、および、遊星歯車部材１０３の自転および公転は、一連の連続運動であり、上述した特許文献１、特許文献２の構造に比べて、慣性力による損失が少なく、効率よく駆動させることができる。このため、従来技術として挙げた特許文献１、２に比べて、ノズル支持体６００の旋回速度を格段に速くすることができる。
【００３８】
この実施形態では、図３に示すように、ノズル支持体６００の離れた少なくとも２箇所の位置（この実施形態では、両側部６２０、６３０（ひし形のノズル支持体６００の両側の頂点部分））が、同じ楕円軌道で同期して旋回する駆動機構１００の作用部１０５にそれぞれ連結されている。このため、ノズル支持体６００の旋回を安定させることができる。
【００３９】
また、この実施形態では、図７に示すように、作用部１０５は、遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの内側にずらして配設されている。このため、作用部１０５の楕円軌道Ａに対して、内周太陽歯車１０２と遊星歯車１３１のピッチ円１０２ｃ、１０３ｃを大きくすることができ、内周太陽歯車１０２と遊星歯車１３１により大きな歯車を採用することができる。これによって、内周太陽歯車１０２と遊星歯車１３１が駆動の際に許容できる反力も大きくなり、ノズル支持体６００（図３参照）をより安定させて旋回させることができる。
【００４０】
ノズル支持体６００に支持されたノズル５０１〜５０３は、図３に示すように、楕円軌道Ａで駆動する。楕円軌道Ａで駆動するノズル５０１〜５０３から供給される線材５１０は、図４に示すように、捲回部Ｐにおいて、ステータコア（図示省略）のティース部に巻かれる。図示は省略するが、捲回部Ｐは、楕円軌道Ａで駆動するノズル５０１〜５０３の動きに応じて、ステータコアを前後させ、ティース部に巻かれる線材の位置を調整できる機構を備えている。これによって、ティース部に巻かれる線材の密度を高くすることができ、モータの性能を向上させることができる。
【００４１】
また、この実施形態では、遊星歯車部材１０３は、図４及び図６に示すように、作用部１０５が設けられた側の端部に第１カウンターウェイト１４５が設けられ、反対側の端部に第１バランサー１４６が取り付けられている。また、クランク部材１０４は、図４および図８に示すように、片側の端部に第２カウンターウェイト１６１が設けられ、反対側の端部に第２バランサー１６２が取り付けられている。
【００４２】
≪バランサー≫
この実施形態では、第１バランサー１４６によって、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力が釣り合い、かつ、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置で遊星歯車部材１０３に作用する遠心力のモーメントが釣り合っている。また、第２バランサー１６２によって、クランク部材１０４に作用する遠心力が釣り合い、かつ、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置でクランク部材１０４に作用する遠心力のモーメントが釣り合っている。このため、この巻線機１０００は、駆動機構１００に生じる振動を低減することができ、ノズル支持体６００の旋回速度を一段と速くすることができる。
以下、かかる第１バランサー１４６と第２バランサー１６２の作用を説明する。
【００４３】
≪遊星歯車部材１０３のバランス≫
すなわち、この実施形態では、遊星歯車部材１０３は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、遊星歯車１３１と遊星軸１３２で構成されており、遊星軸１３２の一端に設けられる作用部１０５にはノズル支持体６００が取り付けられる。この遊星歯車部材１０３は、図１３に示すように、モデル化できる。図１３中、ｃ２は遊星歯車部材１０３の回転軸を、Ｍ１は作用部１０５に連結されるノズル支持体６００に相当する質量体を、Ｍ２は第１カウンターウェイト１４５に相当する質量体を、Ｍ３は第１バランサー１４６に相当する質量体をそれぞれ示している。
【００４４】
図１３に示すモデルにおいて、遊星歯車部材１０３が回転した場合に、質量体Ｍ１（動作部材）に作用する遠心力をＦ１、質量体Ｍ２（第１カウンターウェイト１４５）に作用する遠心力をＦ２、質量体Ｍ３（第１バランサー１４６）に作用する遠心力をＦ３とする。この遊星歯車部材１０３は、遠心力Ｆ１と、遠心力Ｆ２と、遠心力Ｆ３を釣り合わせている（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＝０（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はベクトル量））。
【００４５】
この場合、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はそれぞれ「遠心力＝質量×半径×（角速度）２」の式で算出することができ、遠心力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の方向は回転軸ｃ２に対して径方向外向きに作用する。（角速度）２は、各項に共通しているので除することができ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の各項の大きさは、質量×半径に置き換えることができる。さらに、この実施形態では、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２の軸周りにおいて、ノズル支持体６００が取り付けられる作用部１０５と第１バランサー１４６とは、第１カウンターウェイト１４５に対して周方向において１８０°ずらして配設されている。このため、質量体Ｍ１（動作部材）に作用する遠心力Ｆ１と質量体Ｍ３（第１バランサー１４６）に作用する遠心力Ｆ３は、質量体Ｍ２（第１カウンターウェイト１４５）に作用する遠心力Ｆ２に対して常に方向が反対になる。従って、この実施形態では、質量体Ｍ１（動作部材）の質量をｍ１、半径距離をＡ１とし、質量体Ｍ２（第１カウンターウェイト１４５）の質量をｍ２、半径距離をＡ２とし、質量体Ｍ３（第１バランサー１４６）の質量をｍ３、半径距離をＡ３とした場合に、Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＝０（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はベクトル量）は、（ｍ１×Ａ１＋ｍ３×Ａ３）−（ｍ２×Ａ２）＝０となる。このように、遊星歯車部材１０３は、作用部１０５にノズル支持体６００が取り付けられた状態で回転した場合に、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力が釣り合っている。
【００４６】
さらに、この実施形態では、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置で、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）のモーメントが釣り合っている。
【００４７】
すなわち、図１３に示すように、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置Ｏ１から各遠心力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が作用する位置までの軸方向の距離をそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とする。この遊星歯車部材１０３は、Ｆ１×Ｌ１＋Ｆ２×Ｌ２＋Ｆ３×Ｌ３＝０（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はベクトル量）になっている。これにより、遊星歯車部材１０３が回転した場合に、当該回転軸ｃ２上の任意の位置において回転軸ｃ２に直交する軸回りに、遊星歯車部材１０３を回転させるように作用する力を小さく抑えることができる。
【００４８】
この実施形態では、遊星歯車部材１０３は、第１バランサー１４６の重さを調整することによって、Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＝０（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はベクトル量）、及び、Ｆ１×Ｌ１＋Ｆ２×Ｌ２＋Ｆ３×Ｌ３＝０（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３はベクトル量）にしている。なお、実際には、各部材については、重さや取り付け位置について製造上の公差が生じる。第１バランサー１４６の重さを調整する際は、作用部１０５に、ノズル支持体６００に相当するダミーウエイトを配設し、クランク部材１０４に支持された状態と同様の状態で、遊星歯車部材１０３を回転自在に支持する。そして、遊星軸１３２をモータ等で回転させて、遊星歯車部材１０３に生じる振動が低減されるように、第１バランサー１４６の重さや取り付け位置を微調整するとよい。
【００４９】
また、第１バランサー１４６は、遊星歯車部材１０３の軸方向端部に取り付けられているとよい。この実施形態では、第１バランサー１４６は、作用部１０５や第１カウンターウェイト１４５を取り付ける位置から軸方向に離れた、遊星歯車部材１０３の軸方向の端部に取り付けられている。この場合、作用部１０５や第１カウンターウェイト１４５の近傍位置では、第１バランサー１４６によって遊星歯車部材１０３に作用する遠心力のモーメントが大きい。このため、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２から同一半径距離に、第１バランサー１４６を遊星歯車部材１０３に取り付ける場合、遊星歯車部材１０３の他の位置に比べて、第１バランサー１４６を軽くできる。このように、遊星歯車部材１０３の軸端部に第１バランサー１４６を取り付けることによって、第１バランサー１４６を軽くできるから、駆動機構１００の全体を軽くすることができる。
【００５０】
遊星歯車部材１０３が回転した場合に、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力が釣り合い、かつ、遊星歯車部材１０３の回転軸上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントが釣り合うように調整された一例を図１３に示すモデルで示す。例えば、図１３に示すモデルにおいて、質量体Ｍ１、質量体Ｍ２、質量体Ｍ３は、それぞれ回転軸ｃ２から重心までの半径距離（Ａ１、Ａ２、Ａ３）が同じである。そして、質量体Ｍ２が回転軸ｃ２に取り付けられた位置から質量体Ｍ１は左側へＳ、質量体Ｍ３は右側へ２Ｓの距離にそれぞれ配設されている。この場合、質量体Ｍ１が２ｇ、質量体Ｍ２が３ｇ、質量体Ｍ３が１ｇである場合に、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が釣り合い、かつ、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置に作用する遠心力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のモーメントが釣り合う。なお、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力が釣り合い、かつ、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントが釣り合う例は、この例に限定されない。
【００５１】
≪クランク部材１０４のバランス≫
このクランク部材１０４は、クランク部材１０４に作用する遠心力が釣り合い、かつ、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントが釣り合う。この駆動機構１００は、図１４に示すように、モデル化できる。図１４中、ｃ１はクランク部材１０４の回転軸を、Ｍ１１は遊星歯車部材１０３に相当する質量体を、Ｍ１２は第２カウンターウェイト１６１に相当する質量体を、Ｍ１３は第２バランサー１６２に相当する質量体をそれぞれ示している。
【００５２】
図１４に示すモデルにおいて、クランク部材１０４が回転した場合に、質量体Ｍ１１（遊星歯車１０３）に作用する遠心力をＦ１１、質量体Ｍ１２（第２カウンターウェイト１６１）に作用する遠心力をＦ１２、質量体Ｍ１３（第２バランサー１６２）に作用する遠心力をＦ１３とする。このクランク部材１０４は、遠心力Ｆ１１と、遠心力Ｆ１２と、遠心力Ｆ１３を釣り合わせている（Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＝０（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３はベクトル量））。
【００５３】
さらに、この実施形態では、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置で、クランク部材１０４に作用する遠心力（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３）のモーメントが釣り合っている。
【００５４】
すなわち、図１４に示すように、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置Ｏ２から各遠心力Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３が作用する位置までの軸方向の距離をそれぞれＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３とする。このクランク部材１０４は、Ｆ１１×Ｌ１１＋Ｆ１２×Ｌ１２＋Ｆ１３×Ｌ１３＝０（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３はベクトル量）になっている。これにより、クランク部材１０４が回転した場合に、当該回転軸ｃ１上の任意の位置において回転軸ｃ１に直交する軸回りに、クランク部材１０４を回転させるように作用する力を小さく抑えることができる。
【００５５】
この実施形態では、クランク部材１０４は、第２バランサー１６２の重さを調整することによって、Ｆ１１＋Ｆ１２＋Ｆ１３＝０（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３はベクトル量）、及び、Ｆ１１×Ｌ１１＋Ｆ１２×Ｌ１２＋Ｆ１３×Ｌ１３＝０（Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３はベクトル量）にしている。なお、実際には、各部材については、重さや取り付け位置について製造上の公差が生じる。第２バランサー１６２の重さを調整する際は、クランク部材１０４に遊星歯車部材１０３に相当するダミーウエイトを配設し、クランクケース１０１に支持された状態と同様の状態で、クランク部材１０４を回転自在に支持する。そして、クランク部材１０４をモータ等で回転させて、クランク部材１０４に生じる振動が低減されるように、第２バランサー１６２の重さや取り付け位置を微調整するとよい。
【００５６】
また、この実施形態では、第２バランサー１６２は、プーリ１５９に取り付けられている。このプーリ１５９は、クランク部材１０４の回転軸ｃ１から離れているので、第２バランサー１６２の重さを軽くしても作用する遠心力が大きくなる。このため、より軽い第２バランサー１６２によって、クランク部材１０４に作用する遠心力が釣り合い、かつ、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントを釣り合わせることができる。
【００５７】
上述したように、この駆動機構１００は、クランク部材１０４が回転すると、遊星歯車部材１０３は自転及び公転する。かかる駆動機構１００では、振動を完全に抑えることは極めて難しい。しかしながら、この駆動機構１００は、上述したように遊星歯車部材１０３に作用する遠心力、および、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントが釣り合っている（釣り合うように調整されている）。さらに、クランク部材１０４に作用する遠心力、及び、クランク部材１０４の回転軸ｃ１上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントが釣り合っている（釣り合うように調整されている）。このため、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２およびクランク部材１０４の回転軸ｃ１に偏った荷重が作用するのを小さく抑えることができる。これにより、遊星歯車部材１０３の自転および公転に伴って駆動機構１００に生じる振動を極めて小さくすることができる。これによって、ノズル支持体６００の旋回速度を格段に速くすることができる。
【００５８】
なお、第１バランサー１４６や第２バランサー１６２は、それぞれ重さが異なるものに交換可能に取り付けられているとよい。また、第１バランサー１４６や第２バランサー１６２は、取付位置を変更可能に取り付けられているとよい。これによって、第１バランサー１４６と第２バランサー１６２の重さや取り付け位置を微調整することが可能になる。例えば、第１バランサー１４６は、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２に対して径方向や軸方向に取り付け位置が変更できるようにしてもよい。これによって、遊星歯車部材１０３に作用する遠心力を釣り合わせ、かつ、遊星歯車部材１０３の回転軸ｃ２上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントを釣り合わせる調整が容易になる。また、第２バランサー１６２は、クランク部材１０４の回転軸ｃ１に対して径方向や軸方向に取り付け位置が変更できるようにしてもよい。これによって、クランク部材１０４に作用する遠心力を釣り合わせ、かつ、クランク部材１０４の回転軸上の任意の位置に作用する遠心力のモーメントを釣り合わせる調整が容易になる。
【００５９】
≪ケーシング７００≫
次にケーシング７００を説明する。
ケーシング７００は、図３及び図４に示すように、ノズル支持体６００を収容する部材である。この巻線機１０００は、上述したようにノズル支持体６００が旋回するが、ノズル支持体６００がケーシング７００で覆われているので、安全性を確保することができる。また、ノズル支持体６００を支持する駆動機構１００に外から異物が進入するのを防止できる。
【００６０】
≪ケーシング７００の構造≫
この実施形態では、ケーシング７００は、図４に示すように、クランク部材１０４の軸線方向の前後に分離可能な２つのケース体７０１、７０２を嵌め合わせた構造を備えている。ケーシング７００内には、ノズル支持体６００が旋回する矩形の空間７１２が形成されている。図３は、ケース体７０１（蓋）を取り外した状態を示している。図４は、巻線機の縦断側面図であり、図３中のＩＶ−ＩＶ断面矢視図である。
【００６１】
この実施形態では、図３及び図４に示すように、ケーシング７００の中央部にノズル支持体６００に支持されたノズル５０１〜５０３が旋回するノズル旋回空間７１０を有している。この実施形態では、ケーシング７００は、ノズル旋回空間７１０を形成する当該筒状の仕切り７１１を有している。図４に示すように、ノズル支持体６００は、仕切り７１１に形成されたスリット状の隙間７２０に装着されている。当該スリット状の隙間７２０にはシール７３０が配設されている。
【００６２】
この実施形態では、図４に示すように、ケース体７０１は、中央部に、ノズル旋回空間７１０を形成する円形の穴が形成されており、その周縁部にケーシング７００内に突出した第１の仕切り７１１ａが設けられている。ケース体７０２は、中央部に、ノズル旋回空間７１０を形成する円形の穴が形成されており、その周縁部にケーシング７００内に突出した第２の仕切り７１１ｂが設けられている。ケース体７０１側の第１の仕切り７１１ａの端面と、ケース体７０２側の第２の仕切り７１１ｂの端面とが対向しており、当該第１の仕切り７１１ａの端面と、第２の仕切り７１１ｂの端面との間にスリット状の隙間７２０が形成されている。ノズル支持体６００は、プレート状の部材であり、当該スリット状の隙間７２０に装着されている。
【００６３】
また、この実施形態では、図３に示すように、筒状のノズル旋回空間７１０を仕切る仕切り７１１を挟んで両側に駆動機構１００が装着されている。具体的には、ケース体７０２に仕切り７１１ｂを挟んで両側に開口７１５、７１６が形成されている。当該開口７１５、７１６に駆動機構１００が装着されている。駆動機構１００は、作用部１０５をケーシング７００内に向けて、クランクケース１０１を開口７１５、７１６に装着している。左右の駆動機構１００は、タイミングベルト２０１で同期しており、左右の駆動機構１００の作用部１０５は、それぞれ同期して同様の楕円軌道Ａで旋回する。ノズル支持体６００は、当該駆動機構１００の作用部１０５にそれぞれ連結されている。
【００６４】
この実施形態では、ケーシング７００は、ノズル支持体６００が旋回する支持体旋回空間７１２の気密性が確保されており、当該空間７１２は潤滑オイルが供給されている。この実施形態では、かかる潤滑オイルがノズル旋回空間７１０に漏れないように、当該スリット状の隙間７２０にシール７３０が配設されている。
【００６５】
すなわち、この実施形態では、ケーシング７００は、ノズル支持体６００に支持されたノズル５０１〜５０３が旋回するノズル旋回空間７１０と、ノズル支持体６００が旋回する支持体旋回空間７１２とを有している。そして、ノズル旋回空間７１０と支持体旋回空間７１２とを仕切るシール７３０とを備えている。かかるシール７３０によって支持体旋回空間７１２内の潤滑オイルがノズル旋回空間７１０に漏れるのを防止できる。これにより、ノズル旋回空間７１０を挿通する線材がオイルで汚れるのを抑制できる。
【００６６】
≪シール７３０の構造≫
以下、この実施形態における、シール７３０の構造を説明する。
この実施形態では、シール７３０は、図１５に示すように、スリット状の隙間７２０の端面に内外に２重のシールが構成されている。外側に配設された第１シール７３１は、スリット状の隙間７２０の端面に形成された装着溝７２２に装着され、ノズル支持体６００の表面に接触する。内側に配設された第２シール７３２は、弾性体としてのばね７４２の作用によってノズル支持体６００の表面に強制的に押し当てられる。また、この実施形態では、第２シール７３２は内側から外側に向かうにつれて徐々にノズル支持体６００の表面に向けて突出したテーパ形状を有している。
【００６７】
また、この実施形態では、筒状の挿通空間の径方向において第２シールよりも外側に向かうドレン通路を有する。当該ドレン通路は、第１シール７３１の一部に溝を設けて形成してもよいし、第２シール７３２を装着する装着溝に、ドレン穴を形成してもよい。
【００６８】
この場合、シールは二重に構成されており、外側に配設された第１シール７３１によって、支持体旋回空間７１２中のオイル成分を概ね遮断することができる。さらに第１シール７３１を乗り越えたオイル成分についても、ノズル支持体６００の表面に強制的に押し当てられる第２シール７３２によって遮断することができる。
【００６９】
さらに、第２シール７３２は、ノズル支持体６００に対向する面が内側から外側に向かうにつれて、徐々にノズル支持体６００に近づくように突出したテーパ形状を有している。第２シール７３２は、旋回するノズル支持体６００の表面に、外側の頂部が確実に押し当たる。かかる第２シール７３２によってオイル成分をより確実に遮断することができる。
【００７０】
次に、他の実施形態に係る巻線機１０００Ａを示す。
この巻線機１０００Ａは、図１６及び図１７に示すように、主にケーシング７００Ａの構造が異なっている。また、潤滑オイルを供給する経路の一例についてもこの実施形態に基づいて説明する。
【００７１】
このケーシング７００Ａは、図１７に示すように、第１ケース体７０１Ａ（蓋）と、第２ケース体７０２Ａで構成されている。第１ケース体７０１Ａと第２ケース体７０２Ａは、図１８と図１９に示すように、矩形の鋼板であり、それぞれ中央部にノズル５０１〜５０３が旋回するノズル旋回空間７１０を形成する穴７７１ａ、７７１ｂが形成されている。
【００７２】
図１８及び図１９に示すように、第１ケース体７０１Ａと第２ケース体７０２Ａは、それぞれ当該穴７７１ａ、７７１ｂの周囲にシール７３０が配設されている。シール７３０の外側には、旋回するノズル支持体６００を滑り支承する滑り支持部７８０が設けられている。また、第２ケース体７０２Ａは、図１７および図１９に示すように、ノズル支持体６００が旋回する支持体旋回空間７１２及び駆動機構１００が装着される領域を囲むように窪み７９０（図１９参照）が形成されている。そして、当該窪み７９０の周りにガスケット８１０が装着されている。また、駆動機構１００は、ノズル旋回空間７１０の両側に配設されている。この実施形態では、第２ケース体７０２Ａには、滑り支持部７８０の外側に、駆動機構１００を装着する開口７１５、７１６が形成されている。また、第１ケース体７０１Ａには、駆動機構１００の作用部１０５が旋回する領域に窪み７９１、７９２が形成されている。
【００７３】
このケーシング７００Ａは、図１６に示すように、上述した第２ケース体７０２Ａに形成された開口７１５、７１６にそれぞれ駆動機構１００が装着されている。駆動機構１００は、図１７に示すように、作用部１０５を、当該開口７１５、７１６から第１ケース体７０１Ａと第２ケース体７０２Ａの間に形成される空間に向け、クランクケース１０１を当該開口７１５、７１６に装着している。２つの駆動機構１００は、作用部１０５が同様の楕円軌道Ａで同期して旋回するようにタイミングベルト２０１が装着されている。
【００７４】
ノズル支持体６００は、略ひし形のプレート状の部材であり、支持体旋回空間７１２を形成する第２ケース体７０２Ａの窪みに装着されている。上述した２つの駆動機構１００の作用部１０５は、当該ノズル支持体６００の離れた２箇所の位置に連結されている。
【００７５】
ケーシング７００Ａは、図１６に示すように、第２ケース体７０２Ａに駆動機構１００及びノズル支持体６００が取り付けられた状態で、図１７に示すように、第１ケース体７０１Ａ（蓋）が取り付けられる。第２ケース体７０２Ａに装着されたガスケット８１０は、図１７に示すように、第１ケース体７０１Ａに押し当てられる。当該ガスケット８１０によって、支持体旋回空間７１２の気密性が確保されている。
【００７６】
次に、ノズル旋回空間７１０の周りに構築されるシール７３０について説明する。
【００７７】
この実施形態では、図２０に示すように、第１ケース体７０１Ａと第２ケース体７０２Ａに、ノズル旋回空間７１０を形成する穴７７１ａと７７１ｂの周りにシール材７７３を装着する溝７７２が形成されている。シール材７７３は、環状のシール材であり、内周側面にはＯリング７７５が装着されている。さらに、この実施形態では、シール材７７３と溝７７２の底部との間に、弾性部材としてのばね７７４が圧縮された状態で配設されており、当該ばね７７４によってシール材７７３がノズル支持体６００の表面に押し当てられている。なお、ここで、弾性部材としてのばね７７４は、コイルスプリングを図示しているが、環状のシール材７７３をノズル支持体６００の表面に確実に押し当てる機能を奏すればよく、コイルスプリングに限らず、例えば、種々のスプリングワッシャーを装着してもよい。
【００７８】
また、環状のシール材７７３は、ノズル支持体６００に対向する面７７３ａが、環状のシール材７７３の径方向内側から外側に向かうにつれて、徐々にノズル支持体６００に近づくように突出したテーパ形状を有している。
【００７９】
また、この実施形態では、ケーシング７００Ａは、ノズル支持体６００の旋回を支持する滑り支持部７８０を備えている。この実施形態では、上述したスリット状の隙間７２０の両側に、縦長の溝７８１が形成されており、当該溝７８１に滑り材７８２が装着されている。
【００８０】
このように、この実施形態では、シール７３０によって、ノズル旋回空間７１０と支持体旋回空間７１２とが仕切られている。かかるシール７３０によって、ノズル旋回空間７１０に潤滑オイルが漏れるのが防止されている。また、この実施形態では、シール７３０はノズル旋回空間７１０を囲むように配設され、ノズル支持体６００の表面に押し当てられた環状のシール材７７３を備えている。そして、環状のシール材７７３は、図２１に示すように、ノズル支持体６００に対向する面７７３ａが内側から外側に向かうにつれて、徐々にノズル支持体６００に近づくように突出したテーパ形状を有している。このため、シール材７７３のテーパ形状の頂部が、旋回するノズル支持体６００の表面に当接し、ノズル支持体６００の表面に付着した潤滑オイルを削ぐように除去することができる。これにより、ノズル旋回空間７１０に潤滑オイルが漏れるのを抑止できる。また、ケーシング７００Ａは、ノズル支持体６００の旋回を支持する滑り支持部７８０を備えている。このため、ノズル支持体６００のばたつきを抑えることができる。
【００８１】
特に、この実施形態では、滑り支持部７８０は、ノズル旋回空間７１０を仕切るシール７３０の周りに形成されている。プレート状のノズル支持体６００は、ノズル旋回空間７１０を仕切るシール７３０間に形成されたスリット状の隙間７２０に装着されている。滑り支持部７８０は、当該シール７３０の周りに形成され、当該シール７３０の周りでノズル支持体６００の平坦度を確保している。これによって、ノズル支持体６００を適切に当該スリット状の隙間７２０へ装着することができるともに、ノズル支持体６００が旋回する際も、ばたつきや引っ掛かることなく、スムーズに旋回することができる。
【００８２】
この実施形態では、ノズル支持体６００には、アルミ合金からなる鋼板が用いられており、表面には硬質アルマイト処理が施されている。なお、ノズル支持体６００は、旋回させるため、軽量であることが望ましい。この実施形態では、アルミ合金からなる鋼板を用いているが、これに限らず、所用の強度を備えた種々の板材を用いることができ、例えば、カーボン製の板材を用いることができる。
また、この実施形態では、シール材７７３及び滑り材７８２には、例えば、燐青銅系の合金材料を用いている。かかる合金は、かかるノズル支持体６００の表面に対して滑りがよく、かつ、ノズル支持体６００の表面に付着した油を削ぎ落とすのに適した所用の硬度を有している。なお、シール材７７３及び滑り材７８２に用いられる材料は、燐青銅系の合金材料に限らない。滑り材７８２には、ノズル支持体６００の表面に対して滑りがよい材料を用いるとよい。また、シール材７７３には、ノズル支持体６００の表面に対して滑りがよく、かつ、ノズル支持体６００の表面に付着した油を削ぐのに適した所用の硬度を有している種々の材料を用いることができる。
【００８３】
シール材７７３及び滑り材７８２には、例えば、鋳鉄材、鋼材を用いることができる。また、潤滑オイルの使用を少なくするべく、鋳鉄材、鋼材などの母材にポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂系の材料で表面処理を行ってもよい。さらにポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂系の材料にグラファイトなどを練り込んだ材料を用いても良い。また、ノズル支持体６００の表面にも、少なくともシール材７７３や滑り材７８２との間に滑りが生じる部位に、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂系の材料で表面処理を行ってもよい。
【００８４】
次に、潤滑オイルを供給する経路を説明する。この実施形態では、潤滑オイルは、図１７に示すように、駆動機構１００のクランクケース１０１に形成されたオイル供給穴８２０から供給される。そして、供給された潤滑オイルは、駆動機構１００内の部材間の隙間１９２や軸受１８１、１８３を通してケーシング７００Ａ内の支持体旋回空間７１２に潤滑オイルが供給される。この実施形態では、潤滑オイルは、駆動機構１００内については、例えば、クランクケース１０１の内側面と、クランク部材１０４の外側面の間の隙間１９２や、遊星歯車部材１０３とクランク部材１０４の間の隙間などを通して、内周太陽歯車１０２と遊星歯車１３１が噛み合う部分にも供給されている。
なお、この実施形態では、図１７に示すように、駆動機構１００は、クランク部材１０４に遊星歯車部材１０３を装着する軸受１８１と軸受１８２の間にスペーサ１９０が装着されている。当該スペーサ１９０にも油路が形成されている。
【００８５】
そして、ケーシング７００Ａ内の支持体旋回空間７１２に供給された潤滑オイルは、駆動機構１００の旋回やノズル支持体６００の旋回によって、支持体旋回空間７１２内にオイル雰囲気を形成する。かかるオイル雰囲気によって、ケーシング７００Ａの支持体旋回空間７１２内の各部材の表面に潤滑オイルが付着する。また、ケーシング７００Ａ内に供給された潤滑オイルは、図１６及び図１７に示すように、第２ケース体７０２Ａの支持体旋回空間７１２の下部に形成された排出穴８３０から排出される。
【００８６】
図示は省略するが、排出穴８３０から排出された潤滑オイルを回収して、再び駆動機構１００に供給する循環装置を設けても良い。
【００８７】
以上、本発明の一実施形態に係る巻線機１０００を説明したが、本発明に係る巻線機１０００は、上述した実施形態に限定されない。
【００８８】
また、上述した内周太陽歯車１０２、遊星歯車部材１０３、クランクケース１０１、クランク部材１０４などの具体的な形状や構造は、種々の変更が可能である。
【００８９】
例えば、上述した実施形態では、図３に示すように、ノズル支持体６００は、両側部６２０、６３０（ひし形のノズル支持体６００の両側の頂点部分））が、駆動機構１００の作用部１０５にそれぞれ連結されている。本発明は、必ずしもかかる形態に限らない。図示は省略するが、ノズル支持体６００の旋回を案内するガイドを設けてもよい。また、ノズル支持体６００を駆動機構１００の作用部１０５に連結する位置は３箇所にしてもよい。また、ノズル支持体６００を駆動機構１００の作用部１０５に連結する位置は、１箇所にし、他の位置にガイドを設けても良い。
【００９０】
また、図２２に示すように、ノズル５０１〜５０３を支持するノズル支持体６００はひし形である必要はない。
また、図２２に示すように楕円軌道Ａを補正しても良い。すなわち、本発明に係る巻線機１０００Ａは、ノズル支持体６００の旋回速度を遅くして運転するような用途などでは、例えば、ノズル支持体６００を回動させる楕円軌道Ａを補正するガイド７５０を備えてもよい。例えば、楕円の長軸を結ぶ弧の部分で、ノズル支持体６００が直線状に動くようにガイド溝７５１が形成されており、ノズル支持体６００に設けたピン７５２が当該ガイド溝７５１に係合し、ノズル支持体６００が旋回する軌道Ｂが補正されている。この実施形態では、ノズル支持体６００と駆動機構１００の作用部１０５の連結構造についても、当該ノズル支持体６００の旋回軌道の補正を許容できるように、スライダ７５３を設けてもよい。なお、図２２に示す形態では、楕円Ａの長軸を結ぶ弧の部分で、ノズル支持体６００が直線状に動く補正された軌道Ｂが形成されている。駆動機構１００によって、さらに縦長の楕円Ａを形成し、楕円Ａの長軸を結ぶ弧の部分を直線に近づけるとともに、両端部を補正し、ノズル支持体６００が必要以上に縦方向に動かないように、ガイドを設けても良い。
【００９１】
また、上述した実施形態では、作用部１０５を遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの内側にずらして配設されている。これによって、作用部１０５を楕円軌道Ａで旋回させているが、図２３に示すように、作用部１０５を遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの外側にずらして楕円軌道を形成してもよい。このように、作用部１０５が遊星歯車１３１のピッチ円１０３ｃの外側にずれている場合には、同じ形状の楕円軌道を形成する際に、遊星歯車１３１や内周太陽歯車１０２を小さくできる。また、駆動機構１００の各部材、例えば、クランク部材１０４なども小さくできる。このため、駆動機構１００に作用する慣性力を小さく抑えることができる。
【００９２】
また、駆動機構１００の各部材について、特に、クランク部材１０４など、回転に伴う慣性力が駆動時に生じる部材については、軽量化を図ることが望ましい。例えば、アルミ合金などの軽い材料を用いたり、所要の強度を確保しつつ、肉厚を減らしたりしても良い。
【００９３】
以上、本発明の一実施形態に係る巻線機について、種々の変形例を例示したが、本発明に係る巻線機は、上述した変形例にも限定されない。
【符号の説明】
【００９４】
１００    駆動機構
１０１    クランクケース
１０２    内周太陽歯車
１０３    遊星歯車部材
１０４    クランク部材
１０５    作用部
１３１    遊星歯車
１３２    遊星軸
１４５    第１カウンターウェイト
１４６    第１バランサー
１６１    第２カウンターウェイト
１６２    第２バランサー
１８１〜１８４    軸受
１８６    シール
２００    モータ
２０１    タイミングベルト
２１０    プーリ
５０１〜５０３    ノズル
５１０    線材
６００    ノズル支持体
６１０    中央部
６２０、６３０    ノズル支持体の両側部
７００、７００Ａ    ケーシング
７１０    ノズル旋回空間
７１２    支持体旋回空間
７２０    スリット状の隙間
７２２    装着溝
７３０    シール
７３１    第１シール
７３２    第２シール
７５０    ガイド
７５１    ガイド溝
７５２    ピン
７５３    スライダ
７７２    シール材を装着する溝
７７３    シール材
７７５    Ｏリング
７８０    滑り支持部
８１０    ガスケット
８２０    オイル供給穴
８３０    排出穴
１０００、１０００Ａ    巻線機
Ａ    楕円軌道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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