(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連動して回転する駆動回転板及び従動回転板と、該駆動回転板及び従動回転板にそれぞれ偏心して回転自在に軸支した駆動偏心軸及びそれより偏心量が小さい従動偏心軸と、前記駆動偏心軸に一端を連結し前記従動偏心軸を挿通するワイヤ供給用のノズルを備えた連接ロッドとを設け、前記駆動回転板の回転によって前記ノズルに変形楕円形のノズル移動軌跡を描かせることにより、固定子又は回転子のコアに巻線するようにしたことを特徴とするノズル巻線装置。
【請求項２】
従動回転板を駆動回転板と等速で回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【請求項３】
従動回転板を駆動回転板の倍速で回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【請求項４】
従動回転板を駆動回転板の３倍速で回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【請求項５】
連接ロッドは、そのノズルが従動回転板に関して駆動回転板と反対側にあることを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【請求項６】
連接ロッドは、そのノズルが従動回転板に関して駆動回転板と同一側にあることを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【請求項７】
駆動偏心軸の回転軸を駆動回転板の回転軸に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のノズル巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータの固定子や回転子のコアにノズルから供給されるワイヤを直接巻き付けてコイルを形成するノズル巻線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のノズル巻線装置としては、回転軸に偏心して固定されたノズルを用い円形のノズル移動軌跡を描いて巻線するもの、カム機構を用いて近似直線部を含む長円形のノズル移動軌跡を描いて巻線するもの、あるいは巻線ガイドを用いワイヤの巻付け位置を規制して巻線するもの等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のノズル巻線装置にあって、回転軸に固定されたノズルを用いたものは、構成は簡単であるがノズル移動軌跡が円形のみに限られるため、巻線可能な対象コアが限定されるという問題点がある。カム機構を用いたものは、構成が複雑化してコスト高になるとともに装置が大形化して高速巻線が不可能となり、巻線ガイドを用いたものは、巻線時におけるワイヤのたるみが大きく高速巻線による断線のおそれがある。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、巻線時のたるみが小さく広範囲のコアの高速巻線に対応し得るノズル巻線装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、連動して回転する駆動回転板及び従動回転板と、これらの駆動回転板及び従動回転板にそれぞれ偏心して回転自在に軸支した駆動偏心軸及びそれより偏心量が小さい従動偏心軸と、上記駆動偏心軸に一端を連結し上記従動偏心軸を挿通するワイヤ供給用のノズルを備えた連接ロッドとを設け、上記駆動回転板の回転によって上記ノズルに変形楕円形のノズル移動軌跡を描かせることにより、固定子又は回転子のコアに巻線するようにしたノズル巻線装置を提供するものである。
【０００５】
そして、上記のノズル巻線装置において、従動回転板を駆動回転板と等速で回転させてもよく、倍速，３倍速で回転させても差支えない。また、連接ロッドは、そのノズルが従動回転板に関して駆動回転板と反対側にあるようにすることもでき、同一側にあるようにすることも可能である。
【０００６】
また、これらのノズル巻線装置において、駆動偏心軸の回転軸を駆動回転板の回転軸に対して傾斜させることも可能である。
【０００７】
この発明は上記のように構成することにより、駆動偏心軸の偏心量を変化させることによってノズルの描く変形楕円形のノズル移動軌跡の長軸の長さを調節することができ、従動偏心軸の偏心量，駆動回転板と従動回転板の軸間距離及び連接ロッド上のノズルの位置を変化させることによってノズル移動軌跡の短軸の長さや形状を調節することができる。
これにより、簡単な構成で各種の形状を有する固定子や回転子のコアに対応するノズル移動軌跡を得ることができるとともに、巻線時のたるみとノズル駆動部の慣性を小さくすることができ、高速巻線が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１はこの発明の一実施形態を示す斜視図である。
【０００９】
駆動モータ１の出力軸１ａに駆動回転板１１を固設し、駆動回転板１１の回転中心から偏心量Ｄ１だけ偏心した位置に駆動偏心軸１２を回転自在に軸支する。また、駆動回転板１１から軸間距離Ｄを隔てて従動回転板２１を設け、従動回転板２１に、その回転中心から偏心量Ｄ２だけ偏心した位置に従動偏心軸２２を回転自在に軸支してＤ１＞Ｄ２とし、駆動回転板１１の回転をタイミングベルト２を介して従動回転板２１に伝える。
【００１０】
そして、駆動偏心軸１２に基端を連結した連接ロッド３が、従動偏心軸２２を径方向に摺動自在に挿通して突出するようにし、駆動偏心軸１２の回転中心から距離Ｄ３隔てた連接ロッド３の先端部にノズル４を突設して、その軸線方向を駆動回転板１１及び従動回転板２１の回転軸の軸線方向と同一方向とし、ノズル４を介してワイヤ５を供給する。
【００１１】
以上のような構成で、駆動モータ１により駆動回転板１１を時計方向へ回転させると、タイミングベルト２を介して従動回転板２１が同方向へ同期して回転する。これにより、連接ロッド３の先端部に設けたノズル４が変形楕円形のノズル移動軌跡Ａを描く。したがって、このノズル移動軌跡Ａ内にコア６の被巻線部を臨ませて巻線を行うことができる。このとき、連接ロッド３がコア６の外側を通過するようにすれば図２に示すように外歯６ａに、内側を通過するようにすれば図３に示すように内歯６ｂにワイヤ５を巻線することが可能になる。
【００１２】
上記の過程において、ノズル４の描くノズル移動軌跡Ａは、駆動偏心軸１２の偏心量Ｄ１によりその長軸の長さ２Ｂを変化させることができ、従動偏心軸２２の偏心量Ｄ２，駆動回転板１１と従動回転板２１の軸間距離Ｄ及び駆動偏心軸１２の回転中心からノズル４までの距離Ｄ３によりその短軸方向の長さと形状を変化させることができる。
【００１３】
さらに、従動回転板２１の駆動回転板１１に対する回転角速度を変化させることによりノズル移動軌跡Ａの形状を大きく変えることが可能となる。なお、上記の実施形態において、従動偏心軸２２の偏心量Ｄ２＝０とすれば、すなわち、従動回転板２１を省略して固定部に固定案内軸２２′（図４の（ａ）参照）を回転自在に軸支すると、ノズル駆動部の慣性が最小になり、もっとも簡単な構成で高速巻線が可能になる。
【００１４】
図４は、上記実施形態の各種変形例におけるノズル移動軌跡Ａを示す説明図である。（ａ）は連接ロッド３が固定案内軸２２′を挿通するようにしたもの、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は連接ロッド３が従動偏心軸２２を挿通するようにしたものであり、（ｂ）は従動回転板２１を駆動回転板１１と同一角速度で同一方向へ回転させた場合、（ｃ）は従動回転板２１を駆動回転板１１の２倍の角速度で同一方向へ回転させた場合、（ｄ）は従動回転板２１を駆動回転板１１の３倍の角速度で反対方向へ回転させた場合をそれぞれ示している。
【００１５】
この図４から明らかなように、（ａ）に示されるノズル移動軌跡は楕円形状からの変形度が大きく、（ｂ）に示されるものは変形度が小さくなる。（ｃ）に示されるものはほぼ楕円形に近い近似楕円形状を呈し、（ｄ）に示されるものは、左右両側に近似直線部を含む長円形状を呈する。なお、この（ｄ）に示す場合には、従動回転板２１を駆動回転板１１と同方向に回転させるようにするとノズル移動軌跡Ａの形状が劣化する。
【００１６】
このようなノズル巻線装置を用いて、ノズル４が描くノズル移動軌跡Ａの軌跡面と垂直方向にコア６を往復移行させるようにすれば巻線位置がコア径方向へ順次移動して巻きだまりを分散することができ、さらに駆動回転板１１の回転とコアの往復移行とを同期させることにより整列巻線が可能となる。
【００１７】
以上に示した各実施形態では、連接ロッド３のノズル４が従動回転板２１に関して駆動回転板１１と反対側にあって、図２及び図３に示すように、コア６の外歯６ａ及び内歯６ｂのいずれにも巻線可能な場合について説明したが、図５は、連接ロッド３のノズル４が従動回転板２１に関して駆動回転板１１と同一側にある場合の各種変形例を示している。
【００１８】
図５の（ａ）は基端を駆動回転板１１の駆動偏心軸１２に連結した連接ロッド３が固定案内軸２２′を挿通し得るようにしたもの、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は連接ロッド３の先端側が従動回転板２１の従動偏心軸２２を径方向に摺動可能に挿通し得るようにしたものであり、（ｂ）は従動回転板２１を駆動回転板１１と同一角速度で同一方向へ回転させた場合、（ｃ）は従動回転板２１を駆動回転板１１の２倍の角速度で同一方向へ回転させた場合、（ｄ）は従動回転板２１を駆動回転板１１の３倍の角速度で同一方向へ回転させた場合をそれぞれ示している。
【００１９】
この図５に示す実施形態によれば、図２に示したコア６の外歯６ａにしか巻線することができないが、ノズル移動軌跡Ａの形状が図４に示したものに比して改善され、真正の楕円形状や長円形状に近くなるとともに、そのノズル移動軌跡Ａの精度が向上するため、オープンスロットの狹いコアの場合でもノズル４が隣接する歯部に当接するおそれが少なくなる。
【００２０】
これまで述べた図１に示したような実施形態では、駆動回転板１１に回転自在に軸支した駆動偏心軸１２の回転軸Ｘ１が駆動回転板１１の回転軸Ｘに平行となっていたので、ノズル４の軸線は常時上記両回転軸Ｘ，Ｘ１と平行となり、例えば図２及び図３に示すようなコア６において、ノズル４の径がオープンスロットの幅に近い場合には、ノズル４がオープンスロットを通過することができず巻線が不可能であった。
【００２１】
図６は、このような問題点を解決するこの発明の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、駆動回転板１１に回転自在に軸支した駆動偏心軸３２の回転軸Ｘ２を駆動回転板１１の回転軸Ｘに対して傾斜角θだけ傾斜させ、駆動偏心軸３２と連接ロッド３とを自在継手３３により接続したものである。なお、その他の構成は図１と同様であり、この場合にも図４及び図５と同様の各種変形例が可能となる。
【００２２】
このような構成によれば、駆動回転板１１の回転により連接ロッド３がその軸線の周りに往復回転し、ノズル４が矢示Ｙ方向に首を振りながら回転する。したがって、駆動偏心軸３２の傾斜角θを適当に選ぶことにより、図７に示すように、ノズル４の軸線が常にコア６のほぼ中心へ向くようにすることができ、オープンスロットの幅がノズル４の径にほぼ等しいコアに対しても巻線が可能となる。
【００２３】
なお、上記の各実施形態においては、駆動回転板１１の回転をタイミングベルト２を介して従動回転板２１に伝えるようにしたが、その回転伝達手段はこれに限るものではなく、チェーン，歯車あるいは孔付きベルト等、すべりを伴わないものならば如何なる手段でも差支えない。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によるノズル巻線装置は、請求項１に係る発明によれば、きわめて簡単な構成で巻線しようとするコアの形状に適合したノズル移動軌跡を描くことができるもので、ノズル駆動部の慣性を小さくし得て巻線時のたるみの少ない高速巻線が可能となる。
【００２５】
また、請求項２に係る発明によれば、従動回転板を駆動回転板と等速で回転させることにより、ノズルに変形楕円形のノズル移動軌跡を描かせることができ、請求項３に係る発明によれば、そのノズル移動軌跡をさらに楕円形に近い近似楕円とすることが可能になる。請求項４に係る発明によれば、従動回転板を３倍速で回転させることにより、ノズルがスロットを通過する部分のノズル移動軌跡を近似直線状とすることができ、ノズルのオープンスロット通過を容易にすることができる。
【００２６】
さらに、請求項５に係る発明によれば、連接ロッドのノズル位置が従動回転板に関して駆動回転板と反対側にあるようにすることにより、外歯及び内歯を有するあらゆるコアに対して巻線が可能となる。また、請求項６に係る発明によれば、ノズル位置が従動回転板に関して駆動回転板と同一側にあるようにすることにより、ノズル移動軌跡の形状を一層真正の楕円形又は長円形に近付けることができ、さらにたるみのない巻線が可能となる。
【００２７】
請求項７に係る発明によれば、請求項１記載のノズル巻線装置において、駆動偏心軸の回転軸を駆動回転板の回転軸に対して傾斜させることにより、ノズルが首を振りながら移動することができ、オープンスロットの幅がノズルの径にほぼ等しいコアへの巻線も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置を用いてコアの外歯に巻線する状態を示す説明図である。
【図３】図１に示す装置を用いてコアの内歯に巻線する状態を示す説明図である。
【図４】同じくその各種変形例におけるノズル移動軌跡を示す説明図である。
【図５】図４に示した実施形態におけるノズル位置を変更した各種変形例のノズル移動軌跡を示す説明図である。
【図６】この発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す装置を用いてコアの外歯に巻線する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１：駆動モータ      ２：タイミングベルト
３：連接ロッド      ４：ノズル
５：ワイヤ          ６：コア
１１：駆動回転板    １２，３２：駆動偏心軸
２１：従動回転板    ２２：従動偏心軸
３３：自在継手
Ａ：ノズル移動軌跡  Ｄ１：偏心量（駆動偏心軸）
Ｄ２：偏心量（従動偏心軸）
【図１】
0003561718.tif 000002
【図２】
0003561718.tif 000003
【図３】
0003561718.tif 000004
【図４】
0003561718.tif 000005
【図５】
0003561718.tif 000006
【図６】
0003561718.tif 000007
【図７】
0003561718.tif 000008