(57)【要約】【課題】  連続して巻線する各コイル間の渡り線を可能な限り短くする。【解決手段】  間隔可変の前側巻枠１１と後側巻枠１２とからなる巻枠１０を回転軸Ｘの回りに回転させながらノズル２から帯状に並列したワイヤ１を供給してコイルＣ１を巻線し、巻線したコイルＣ１を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転するコイル挿入治具２０の複数対のピン２１に移し換えるコイル巻線機において、前側巻枠１１と後側巻枠１２の下端部に段差Ｄを設け、前側巻枠１１の段差Ｄに対応する下端部に、連続して巻線する各コイル間の渡り線Ｗを保持可能な巻枠グリッパ１３を設ける。【選択図】        図１
2006187132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを通って供給され、全方向に変位自在な線処理グリッパによって水平方向に引き出される帯状に並列した複数本のワイヤを、垂直な回転軸の回りに回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを、前記巻枠と同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転するコイル挿入治具に移し換えるコイル巻線機において、
前記巻枠を、前側巻枠と、該前側巻枠との間隔が可変な後側巻枠とから構成し、前記前側巻枠の下端部に前記複数本のワイヤの端末線及び各コイル間の渡り線を保持する巻枠グリッパを設け、前記線処理グリッパに導かれて前記巻枠グリッパに保持される前記端末線及び渡り線が前記後側巻枠に干渉しないように、前記後側巻枠の下端部の高さを設定したことを特徴とするコイル巻線機。
【請求項２】
請求項１記載のコイル巻線機において、前記後側巻枠の下端部の高さを、前記前側巻枠の下端部の高さより高くなるように段差を設けたコイル巻線機。
【請求項３】
請求項1記載のコイル巻線機において、前記巻枠と前記コイル挿入治具とは、それぞれの回転軸が一致する状態から偏心して平行する状態に相対移動し得るようにしたコイル巻線機。
【請求項４】
請求項1記載のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法であって、
前記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、前記線処理グリッパにより水平に引き出して前記前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパに保持させ、前記巻枠及び前記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、前記巻枠と前記コイル挿入治具とを近接させて前記先位のコイルを前記コイル挿入治具に移し換え、巻き終わりの渡り線を前記線処理グリッパにより導いて前記巻枠グリッパに保持させ、前記コイル挿入治具を次のコイル巻線位置へインデックス回転させた後、次位のコイルを巻線することを特徴とするコイル巻線方法。
【請求項５】
請求項１記載のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法であって、
前記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、前記線処理グリッパにより水平に保持して前記前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパに保持させ、前記巻枠及び前記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、前記巻枠と前記コイル挿入治具とを近接させて前記先位のコイルを前記コイル挿入治具に移し換え、移し換えた先位のコイルから次位のコイルへの渡り線が最短になるように、前記巻枠と前記コイル挿入治具とを相対回転させた状態で前記渡り線を前記巻枠グリッパに保持させ、前記巻枠及び前記コイル挿入治具を巻線開始位置へ移動させた後、次位のコイルを巻線することを特徴とするコイル巻線方法。
【請求項６】
ワイヤ供給源からノズルを通って供給され全方向に変位自在な線処理グリッパによって水平方向に引き出される帯状に並列した複数本のワイヤを、垂直な回転軸の回りに回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを、前記巻枠と同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転するコイル挿入治具に移し換えるコイル巻線機において、
前記巻枠を、前側巻枠と、該前側巻枠との間隔が可変な後側巻枠とから構成し、前記前側巻枠の下端部に前記複数本のワイヤの巻き始めの端末線及び各コイル間の渡り線を固定状態及び半固定状態で保持する巻枠グリッパを設け、前記線処理グリッパに導かれて前記巻枠グリッパに保持される前記端末線及び渡り線が前記後側巻枠に干渉しないように前記後側巻枠の下端部の高さを設定するとともに、前記ノズルと前記ワイヤ供給源との間に、前記ノズルを挿通したワイヤを前記ワイヤ供給源方向へ引き戻すワイヤ引き戻し手段を設けたことを特徴とするコイル巻線機。
【請求項７】
請求項６記載のコイル巻線機において、前記ワイヤ引き戻し手段は、前記ノズルを一体とするノズルユニットと、該ノズルユニットに対してワイヤ供給方向に進退可能で、前記ワイヤを挾持可能なテンションユニットとからなるコイル巻線機。
【請求項８】
請求項7記載のコイル巻線機において、前記テンションユニットは、前記ワイヤを上下からワイヤ供給方向とその逆方向に摺動自在に挾持する挾持部材と、該挾持部材を押圧して前記ワイヤの挾持力を増大させる加圧部材とからなるコイル巻線機。
【請求項９】
請求項６記載のコイル巻線機において、前記巻枠と前記コイル挿入治具とは、それぞれの回転軸が一致する状態から偏心して平行する状態に相対移動し得るようにしたコイル巻線機。
【請求項１０】
請求項６記載のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法であって、
前記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、前記線処理グリッパにより水平に引き出して前記前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパに保持させ、前記巻枠及び前記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、前記巻枠と前記コイル挿入治具とを近接させて前記先位のコイルを前記コイル挿入治具に移し換え、巻き終わりの渡り線を前記線処理グリッパにより導いて前記巻枠グリッパに保持させ、前記コイル挿入治具を次のコイル巻線位置へインデックス回転させた後、前記ワイヤ引き戻し手段により前記ワイヤを前記ノズルから引き戻して渡り線を短くすることを特徴とするコイル巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、家庭用電気製品や自動車等に使用されるモータ固定子のコイル巻線機及びそれを用いたコイル巻線方法に関し、詳しくは帯状に並列した複数本のワイヤを、回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルをコイル挿入治具に移し換えて固定子スロットに挿入するコイル巻線機及びそれを用いたコイル巻線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のコイル巻線機は、巻枠の回転軸に平行に移動するノズルから供給され、あらゆる方向に移動可能な線処理グリッパに導かれる帯状に並列した複数本のワイヤを、回転する巻枠に上方から下方へ（あるいは下方から上方へ）螺旋状に巻き付けてコイルを形成するものである。
そして、第１のコイルが巻き終わると、巻枠を下方に設けたコイル挿入治具の方向へ下降させ（コイル挿入治具を巻枠方向へ上昇させてもよい）、コイル挿入治具の同一円周上に設けた多数対のピンのうち、対向する対のピンを上記第１のコイルに挿入し、巻枠側に設けたコイル押し出し部材で下方へ押し出した後に、巻枠をコイル押し出し部材とともに上昇させ、あるいはコイル挿入部材を下降させ、第１のコイルを巻枠側からかき落としてコイル挿入治具側に移し換えている。
【０００３】
第１のコイルの移し換えが終ると、第１のコイルの最終端を形成する渡り線を巻枠側に固定し、コイル挿入治具をモータの極数に応じて所定角度回転させるとともに、ノズルを最初の位置に復帰させて再び巻枠を回転させ、ノズルを下降又は上昇させて第２のコイルを形成し、コイル挿入治具の次対のピンに第２のコイルを移し換える。同様にして所定の極数のコイル巻線がすべて終了すると、ワイヤを切断して固定子１個分のコイルのコイル挿入治具への移し換えが完了し、このコイル挿入治具を介して巻線されたコイルが、モータ固定子の各スロットへそれぞれ挿入される。
【０００４】
しかしながら、このような従来のコイル巻線機にあっては、コイル挿入治具は巻枠回転中は静止状態に保たれていたので、例えば１５本乃至２０本が帯状に並列した複数本のワイヤを巻線すると、コイル自体は整列巻きが可能であるが、各コイル間の渡り線の帯状部分によじれが生じて渡り線の厚さ方向の寸法が増加する結果となる。
そのため、コイルの固定子スロットへの挿入に無理がかかってワイヤの被膜が破損したり、ワイヤのテンション値が高くなってモータ特性が低下したり、ワイヤの供給が困難になって稼働率が低下したりするという問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するため、ノズルを通って供給され全方向に変位自在な線処理グリッパに導かれる帯状に並列した複数本のワイヤを、回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを１極分ずつ順次コイル挿入治具に移し換えるコイル巻線機において、上記コイル挿入治具を上記巻枠に同期して同一方向に同一回転数で回転させるようにしたコイル巻線機が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３４８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種のコイル巻線機によれば、巻線されたそれぞれのコイル及び各コイル間の渡り線にいずれもよじれを生じるおそれがなく、モータの固定子スロットへの挿入時、ワイヤの被膜損傷が少くなってモータの不良品が減少し、ワイヤのテンション値が下がってモータ特性が向上する。
そして、このような巻枠回転型コイル巻線機に限らず、巻枠不回転のフライヤ回転型コイル巻線機においても、巻枠は通常前側巻枠と後側巻枠とからなり、巻線すべきコイルの周長に応じて、前後の巻枠の間隔を自由に変更し得るようになっており、前側巻枠と、後側巻枠の上下方向の長さは同一となっていた。
そのため、ワイヤを供給するノズルを下方から上方へ移行させてコイルを巻枠の下方から上方へ巻線するコイル巻線機にあっては、各コイル間の渡り線を保持する巻枠グリッパを後側巻枠に設けることにより、ノズルから供給され線処理グリッパにより水平に導かれるワイヤと前側巻枠との干渉を回避していた。
【０００７】
図３３及び図３４は、巻枠回転型コイル巻線機を用いた従来の渡り線の形状を模式的に示す説明図である。図３３は第１のコイルＣ１の巻線方向が時計方向、第２のコイルＣ２の巻線方向が反時計方向である場合、図３４は第１，第２のコイルＣ１，Ｃ２の巻き方向がいずれも反時計方向である場合をそれぞれ示している。そして、いずれの場合も、第１のコイルＣ１がコイル挿入治具２０に挿入ずみで、その巻き終りの渡り線Ｗを、コイル挿入治具２０がインデックス角度４５°反時計方向に回転した位置で巻枠１０に接続した状態であり、巻枠１０の回転軸Ｘとコイル挿入治具２０の回転軸Ｘａとは偏心した位置にある。
【０００８】
図３３と図３４では第１のコイルＣ１の巻線方向が逆になっているので、巻線ずみの第１のコイルＣ１がコイル挿入治具２０から放出される点２１Ａ，２１Ｂは異なっているが、コイル挿入治具２０と偏心した位置にある巻枠１０の渡り線保持部がいずれも後側巻枠１２側に設けた巻枠グリッパ１３Ａであったため、点２１Ａ，２１Ｂと巻枠グリッパ１３Ａとを結ぶ渡り線Ｗａの長さは必然的に長くなっている。そのため、相間絶縁がとりにくく、製品の品質が低下すると同時にワイヤの無駄が増大するという問題点があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、連続して巻線する各コイル間の渡り線を可能な限り短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記の目的を達成するため、ノズルを通って供給され、全方向に変位自在な線処理グリッパによって水平方向に引き出される帯状に並列した複数本のワイヤを、垂直な回転軸の回りに回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを、上記巻枠と同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転するコイル挿入治具に移し換えるコイル巻線機において、上記巻枠を、前側巻枠と、この前側巻枠との間隔が可変な後側巻枠とから構成し、上記前側巻枠の下端部に上記複数本のワイヤの端末線及び各コイル間の渡り線を保持する巻枠グリッパを設け、上記線処理グリッパに導かれて上記巻枠グリッパに保持される上記端末線及び渡り線が上記後側巻枠に干渉しないように、上記後側巻枠の下端部の高さを設定したコイル巻線機を提供するものである。
そして、上記のコイル巻線機において、上記後側巻枠の下端部の高さを、上記前側巻枠の下端部の高さより高くなるように段差を設けるのがよく、上記巻枠と上記コイル挿入治具とは、それぞれの回転軸が一致する状態から偏心して平行する状態に相対移動し得るようにするのが好ましい。
【００１０】
上記のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法であって、上記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、上記線処理グリッパにより水平に引き出して上記前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパに保持させ、上記巻枠及び上記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、上記巻枠を上記コイル挿入治具に近接させて上記先位のコイルを上記コイル挿入治具に移し換え、巻き終わりの渡り線を上記線処理グリッパにより導いて上記巻枠グリッパに保持させ、上記コイル挿入治具を次のコイル巻線位置へインデックス回転させた後、次位のコイルを巻線するコイル巻線方法を提供する。
【００１１】
別のコイル巻線方法であって、上記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、上記線処理グリッパにより水平に保持して上記前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパに保持させ、上記巻枠及び上記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、上記巻枠と上記コイル挿入治具とを近接させて上記先位のコイルを上記コイル挿入治具に移し換え、移し換えた先位のコイルから次位のコイルへの渡り線が最短になるように、上記巻枠と上記コイル挿入治具とを相対回転させた状態で上記渡り線を上記巻枠グリッパに保持させ、上記巻枠及び上記コイル挿入治具を巻線開始位置へ移動させた後、次位のコイルを巻線するコイル巻線方法も提供する。
【００１２】
さらに、ワイヤ供給源からノズルを通って供給され全方向に変位自在な線処理グリッパによって水平方向に引き出される帯状に並列した複数本のワイヤを、垂直な回転軸の回りに回転する巻枠に巻き付けてコイルを形成し、形成したコイルを、上記巻枠と同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転するコイル挿入治具に移し換えるコイル巻線機において、上記巻枠を、前側巻枠と、この前側巻枠との間隔が可変な後側巻枠とから構成し、上記前側巻枠の下端部に、上記複数本のワイヤの巻き始めの端末線及び各コイル間の渡り線を固定状態及び半固定状態で保持する巻枠グリッパを設け、上記線処理グリッパに導かれて上記巻枠グリッパに保持される上記端末線及び渡り線が上記後側巻枠に干渉しないように上記後側巻枠の下端部の高さを設定するとともに、上記ノズルと上記ワイヤ供給源との間に、上記ノズルを挿通したワイヤを上記ワイヤ供給源方向へ引き戻すワイヤ引き戻し手段を設けたコイル巻線機も提供する。
【００１３】
そして、上記のコイル巻線機において、上記ワイヤ引き戻し手段は、上記ノズルを一体とするノズルユニットと、このノズルユニットに対してワイヤ供給方向に進退可能で、上記ワイヤを挾持可能なテンションユニットからなるのがよく、上記テンションユニットは、上記ワイヤを上下からワイヤ供給方向とその逆方向に摺動自在に挾持する挾持部材と、この挾持部材を押圧して上記ワイヤの挾持力を増大させる加圧部材とからなるようにするのが好ましく、上記巻枠と上記コイル挿入治具とは、それぞれの回転軸が一致する状態から偏心して平行する状態に相対移動し得るようにするとさらによい。
【００１４】
なお、上記のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法であって、上記帯状に並列した複数本のワイヤの巻き始めの端末線を、上記線処理グリッパにより水平に引き出して上記前枠巻枠の下端部に設けた巻線グリッパに保持させ、上記巻枠及び上記コイル挿入治具を同心状態で同期して同一方向に同一回転数で回転させて先位のコイルを巻線し、上記巻枠と上記コイル挿入治具とを近接させて上記先位のコイルを上記コイル挿入治具に移し換え、巻き終わりの渡り線を上記線処理グリッパにより導いて上記巻枠グリッパに保持させ、上記コイル挿入治具を次位のコイル巻線位置へインデックス回転させた後、上記ワイヤ引き戻し手段により上記ワイヤを上記ノズルから引き戻して渡り線を短くするコイル巻線方法も提供する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるコイル巻線機において、後側巻枠の下端部の高さを前側巻枠の下端部の高さより高くして段差を設けたものは、コイル挿入治具に移し換えた先位のコイルと、次位のコイル巻線位置にある巻枠とを結ぶ渡り線を短くすることが可能になる。また、各コイル間の相間絶縁が容易になり、ワイヤの無駄の排除と製品の品質向上が可能になるとともに生産工程を簡略化することができる。
そして、上記のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法は、従来のコイル巻線方向とほぼ同様な方法で容易に連続した各コイル間の渡り線を短くすることが可能になる。
また、各コイル間の渡り線を形成した後にワイヤをノズルから引き戻すワイヤ引き戻し手段を設けたものは、簡単な構成で渡り線の長さを一層短くすることができる。
【００１６】
そして、上記のコイル巻線機を用いたコイル形成方法によれば、連続したコイル巻線に際して、連続した各コイル間の長さを気にすることなく最短の工数で巻線を行った後、渡り線を短縮させることが可能になり、生産効率をさらに向上させることができる。
なお、上記のコイル巻線機において、巻枠とコイル挿入治具との回転軸を、一致する状態から偏心して互いに平行する状態に相対移動し得るようにしたものは、巻枠を小型化してその回転半径を小さくすることができ、省エネ効果とともに装置の小形，軽量化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この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。
〔実施例１〕
図１はこの発明の一実施形態を示す正面図、図２はその平面図である。
図１において、巻枠１０は、前側巻枠１１と後側巻枠１２とからなり、後側巻枠１２は前側巻枠１１に対して、巻線すべきコイルの周長に応じて前後する。巻枠１０は軸線Ｘの回りを正逆両方向に回転するとともに、軸線Ｘに沿って所定距離上下動する。コイルを形成するワイヤ１は、離散した複数本のワイヤ１ａをノズル２を通って帯状に並列させたもので、ノズル２は巻枠１０の軸線Ｘと平行に上下動する。なお、３はワイヤ１を把持してＸ，Ｙ，Ｚの全方向に導く周知の線処理グリッパである。
【００１８】
巻枠１０の下方には、巻線しようとするモータ固定子の極数に対応して多数対のピン２１を同一円周上に植設したコイル挿入治具２０が治具基板２２と一体に設けてある。この治具基板２２は軸線Ｘの回りに回転するとともに、軸線Ｘに直交する方向に所定距離平行移動可能であり、周縁部にワイヤ１の巻き始めの端末線を把持する把持部材２３を有している。コイル挿入治具２０は、巻枠１０で巻線されたコイルを１極分ずつ受け取り、すべてのコイルを受け取った後、各コイルを図示しない固定子スリットに挿入する。
【００１９】
ここまでの構成は、従来のコイル巻線機とほぼ同様であるが、この発明によるコイル巻線機においては、巻枠１０とコイル挿入治具２０をそれぞれ別個に回転駆動し得るようにするとともに、図１に示すように、後側巻枠１２の下端部を前側巻枠１１の下端部より段差Ｄだけ高く設定し、前側巻枠１１の下端部の上記段差Ｄに対応する位置にワイヤ１の巻き始め線及び巻き終わりの渡り線を把持可能な巻枠グリッパ１３を設けるようにした。
【００２０】
図３は巻枠グリッパ１３の概略構成を模式的に示す説明図である。下部が分岐した前側巻枠１１の下端部に、下方に開放した一対のスリット１１ａ，１１ａを形成するとともに、前側巻枠１１を上下に摺動自在に挿通するシャフト１４を設け、常時は図示しないスプリングにより上方へ付勢している。シャフト１４の下端部に軸１５により一対の連結レバー１６，１６の一端部を枢着し、その他端部を軸１７，１７により一対の押圧片１８，１８に枢着し、この押圧片１８，１８を矢示の左右方向にそれぞれ移動可能として先端部がスリット１１ａ，１１ａ内に進退し得るようにする。スリット１１ａ，１１ａには図で帯状に上下に並列した複数本のワイヤ１が下方から自由に挿入することができる。
【００２１】
このような構成で、前側巻枠１１のスリット１１ａ，１１ａに、上下方向に並列した複数本のワイヤ１，１を下方から上方へ挿入した後、上方へ付勢されているシャフト１４を図示しないシリンダ等による強力な外力手段により下方へ押圧すると、連結レバー１６，１６を介して押圧片１８，１８が左右方向に変位し、スリット１１ａ，１１ａに挿入されたワイヤ１，１をスリット側壁部に押圧して固定状態に保つ。外力によるシャフト１４の押圧を解除すると、シャフト１４は図示しないスプリングの付勢力により所定範囲上昇し、押圧片１８，１８は互いに近接する方向に変位してワイヤ１，１がそれぞれ釈放される。なお、この巻線グリッパ１３は、巻枠１０の回転方向に応じて渡り線の保持位置を選ぶことができるように、回転軸Ｘに直交する巻枠１０の中心線Ｙを挾んで両縁部の２箇所に設けるのが望ましい（図２参照）。
【００２２】
図４は巻枠１０とコイル挿入治具２０との関係を示す説明図であり、上記巻枠１０とコイル挿入治具２０とが互いに偏心したコイル挿入可能状態にある場合を示している。前側巻枠１１には、中心線Ｙを挾んで両側に一対のガイド溝１１ｂ，１１ｃが設けてあり、図示の偏心位置で、コイル挿入治具２０に設けた複数対のピンのうち、一方のピン２１ａがガイド溝１１ｂ，１１ｃを挿通可能で、巻枠１０に巻線されたコイルＣの内側に摺接し、他方のピン２１ｂは上記コイルＣの外側に摺接し得るように、それぞれの位置が設定されている。したがって、この状態で巻枠１０とコイル挿入治具２０を回転軸Ｘに沿って近接させると、巻枠１０に巻線されたコイルＣを、コイル挿入治具２０の一対ずつのピン２１ａ，２１ｂ間に保持させることができる。
【００２３】
次に、上記のような構成からなるコイル巻線機を用いたコイル巻線方法の概略を図５〜図２３を参照して順次説明する。なお、これらの図において、上部には平面図（ａ）、下部には正面図（ｂ）をそれぞれ示すものとする。
まず、図５はノズル２から図で水平方向に左方へ供給されるワイヤ１を、巻枠１０の下方で線処理グリッパ３に保持された巻き始めの状態を示している。この状態から線処理グリッパ３を左方へ変位させてノズル２からワイヤ１を引き出し（図６）、さらにノズル２及び線処理グリッパ３を僅かに上昇させてワイヤ１を前側巻枠１１の下端部に設けた巻枠グリッパ１３で保持する（図７）。このとき、すでに述べたように、巻枠１０の後側巻枠１２の下端部は、前側巻枠１１の下端部より高さが高く設定されているので、前側巻枠１１の下端部の巻枠グリッパ１３に把持されたワイヤ１は、そのままの状態で後側巻枠１２の下方を自由に通過することができる。
【００２４】
この状態から線処理グリッパ３を斜めに下降させてワイヤ１の先端部をコイル挿入治具２０と一体の治具基板２２の周縁部に設けた把持部材２３に固定する（図８）。この図８は、コイル巻線準備完了の状態を示すものである。
【００２５】
図８に示すコイル巻線準備完了状態から、線処理グリッパ３をワイヤ１から離脱させて退避させた後、巻枠１０及びコイル挿入治具２０を回転軸Ｘの回りに反時計方向に同期して同一回転数で回転させるとともに、ノズル２を順次上昇させて第１のコイルＣ１の巻線を行う（図９）。
巻線された第１のコイルＣ１を巻枠１０からコイル挿入治具２０に移し換えるには、図１０に示すように、巻枠１０はそのままで、コイル挿入治具２０を矢示の左方へ所定距離移行させ、巻枠１０の回転軸Ｘからコイル挿入治具２０の回転軸Ｘａを偏心させ、コイル挿入治具２０に植設した多数のピン２１のうち特定のピンを巻線されたコイルに挿入し得る位置とする。
【００２６】
この状態で巻枠１０を、第１のコイルＣ１及びノズル２とともに下降させ、第１のコイルＣ１にコイル挿入治具２０の複数対のピン２１を挿入し（図１１）、さらに巻枠１０側に設けたコイル押し出し部材（図示しない）を下方へ突出させ、同時に後側巻枠１２の下端部を僅かに前側巻枠１１の方向に傾けて第１のコイルＣ１を巻枠１０からコイル挿入治具２０に移し換える（図１２）。
【００２７】
第１のコイルＣ１の移し換えるが終わると、図１３に示すように巻枠１０を上昇させた後、図１４に示すように、後側巻枠１２を垂直状態に復帰させ、巻枠１０を反時計方向に所定角度回転させると同時に、コイル挿入治具２０を第２のコイルＣ２（図１６参照）の移し換え可能位置となる角度だけ反時計方向へ回転させる。このとき、第１のコイルＣ１と第２のコイルＣ２のように連続するコイルは、インデックス角度分のだけ回転した状態にある。すなわち、この発明の実施例に示すように、８コイルの場合は通常４５°であるが、その倍数９０°や１８０°等の場合もある。また、これに並行して巻枠１０と偏心状態にあるコイル挿入治具２０を同心状態に移行させ、それに同期してノズル２及び線処理グリッパ３も所定の関係位置を保ってそれぞれ移動させる。
【００２８】
図１４に示す状態からノズル２及び線処理グリッパ３を僅かに上昇させ、第１のコイルＣ１から第２のコイルＣ２に至る渡り線Ｗを形成するワイヤ１を前側巻枠１１の下端部に設けた巻枠グリッパ１３に把持させ（図１５）、線処理グリッパ３を退避させた後、巻枠１０を時計方向に回転しながらノズル２を上昇させて第２のコイルＣ２を巻線する（図１６）。
【００２９】
第２のコイルＣ２の巻線が終了すると、再びコイル挿入治具２０を左方に所定距離移行させて巻枠１０から偏心させ（図１７）、巻枠１０を下降させ（図１８）た後、図示しないコイル押し出し部材を下方へ突出させ、同時に後側巻枠１２の下端部を僅かに前側巻枠１１の方向に傾けて第２のコイルＣ２を巻枠１０からコイル挿入治具２０に移し換える（図１９）。
【００３０】
第２のコイルＣ２の移し換えが終ると、図２０に示すように、巻枠１０を上昇させた後、図２１に示すように、後側巻枠１２の傾斜を垂直状態に復帰させ、巻枠１０を反時計方向に所定角度回転させると同時に、コイル挿入治具２０を第３のコイルＣ３（図２３参照）の移し換え可能位置となる角度だけ反時計方向へ回転させ、これに並行して巻枠１０と偏心状態にあるコイル挿入治具２０を同心状態に移行させ、それに同期してノズル２及び線処理グリッパ３も所定の関係位置を保ってそれぞれ移動させる（図２１）。
【００３１】
図２１に示す状態からノズル２及び線処理グリッパ３を僅かに上昇させ、第２のコイルＣ２から第３のコイルＣ３に至る渡り線Ｗを形成するワイヤ１を前側巻枠１１の下端部に設けた巻枠グリッパ１３に把持させ（図２２）、線処理グリッパ３を退避させた後、巻枠１０及びコイル挿入治具２０を反時計方向に回転しながらノズル２を上昇させて第３のコイルＣ３を巻線する（図２３）。
以下、同様にして第４〜第８のコイル（コイル８個の場合）を順次巻線及び移し換えを行い、すべてのコイルの巻線及び移し換えが終了すると、コイル挿入治具２０から図示しないモータの固定子スロットにすべてのコイルが挿入される。
【００３２】
図２４及び図２５は実施例１に述べたコイル巻線機を用いた場合の渡り線の形状を模式的に示す説明図である。図２４は、連続して巻線するコイルの巻線方向が互いに逆方向のとき、図２５は連続して巻線するコイルの巻線方向がいずれも同方向のときをそれぞれ示している。具体的には、図２４は第１のコイルＣ１の巻線方向が時計方向、第２のコイルＣ２の巻線方向が反時計方向の場合、図２５は第１，第２のコイルＣ１，Ｃ２の巻線方向がいずれも反時計方向の場合を示しており、この図２４及び図２５は、先に段落０００７及び図面の図３３及び図３４に記載した従来のコイル巻線機による渡り線の状態に対応するものである。
【００３３】
ここで、図２４と図３３とを対比すると、コイル挿入治具２０に挿入された第１のコイルＣ１がそれを保持している一対のピン２１，２１による拘束を解かれる点２１Ａは同一であり、巻枠グリッパ１３，１３Ａの位置が図２４では前側巻枠１１側、図３３では後側巻枠１２側であるので、渡り線Ｗ，Ｗａの長さの差は一目瞭然である。
また、図２５と図３４とを対比しても、第１のコイルＣ１がそれを保持している一対のピン２１，２１による拘束を解かれる点２１Ｂは同一であり、巻枠グリッパ１３，１３Ａの位置が図２５では前側巻枠１１側、図３４では後側巻枠１２側であるので、この場合も渡り線Ｗ，Ｗａの長さの差は明らかである。
【００３４】
〔実施例２〕
図２６（ａ），（ｂ）〜図２９（ａ），（ｂ）は上記のコイル巻線機を用いた別のコイル巻線方法を示す説明図であり、図中（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示している。このコイル巻線方法では、通常のコイル巻線方法のように、先位のコイルを巻線してコイル挿入治具に移し換えた後、巻線ずみの先位のコイルと巻枠とのなす角をインデックス角度だけずらせた位相で次位のコイルを巻線する代りに、先位のコイルがコイル挿入治具から釈放される点と、巻枠グリッパとの位置との間のラジアル方向の距離が最短になるように、巻枠１０とコイル挿入治具２０との相対回転角を設定するものである。
【００３５】
すなわち、図２６に示すように、第１のコイルＣ１と巻枠１０との角度が所定の相対回転角（例えば９５度）になるように巻枠１０及びコイル挿入治具２０を相対回転させ、この状態で線処理グリッパ３により第１のコイルＣ１からの渡り線Ｗを巻枠グリッパ１３に導いて保持させる。
この状態から巻枠１０とコイル挿入治具２０との関係位置を維持したまま、巻枠１０及びコイル挿入治具２０を巻線開始位置へ回転させる（図２７）。このとき、ノズル２と巻枠グリッパ１３との間のワイヤ１にたるみが生じないように、ノズル２は巻枠グリッパ１３との距離を一定に保ちながら移動させる。
【００３６】
図２７に示す状態から、巻枠１０及びコイル挿入治具２０を同期して同一方向に同一回転数で回転させながらノズル２を上昇させると、第２のコイルＣ２を巻線することができる（図２８）。図２８に示す巻線終了時の巻枠１０及びコイル挿入治具２０の関係位置は図２７に示した巻線開始時の状態と同様であるので、第１のコイルＣ１と第２のコイルＣ２との間の渡り線Ｗの長さが変化するおそれはない。
【００３７】
図２８に示す状態から巻線された第２のコイルＣ２をコイル挿入治具２０へ移し換えるには、図２９に示すように、コイル挿入治具２０を図で左方へ所定距離移行させて巻枠１０と偏心状態にするとともに、巻枠１０との相対角度が所定のインデックス角度（例えば４５度）になるようにコイル挿入治具２０を回転させた後、巻枠１０を下降させて第２のコイルＣ２をコイル挿入治具２０に移し変える。なお、このとき、渡り線Ｗの長さを保持するため、コイル挿入治具２０の平行移動と回転とは同期して作動させるのが望ましい。
【００３８】
このコイル巻線方法によれば、巻線されてコイル挿入治具に移し換えられた先位のコイルが上記コイル挿入治具から釈放される点と、次位のコイルを巻線する巻枠に設けた巻枠グリッパとの距離が最短になる位置で、先位のコイルから次位のコイルへの渡り線を接続するようにしたので、渡り線の長さを最短にすることが可能になる。
【００３９】
〔実施例３〕
次に、図３０〜図３２は、この発明の実施例３を示すものであり、図３０はその概略構成を模式的に示す正面図、図３１はそのコイル巻線機の平面図、図３２はそのノズルユニットを示す正面図である。なお、これらの図において、巻枠及びコイル挿入治具の構成及び作用は、前実施例１とほぼ同様であるので、その部分の説明は省略するが、前側巻枠の下端部に設けた巻枠グリッパの構成に一部変更があるので、その点について簡単に説明する。
この実施例３においても、巻枠グリッパ１３の構成は基本的に図３に示したものと同様であるが、図３において上方へ付勢されているシャフト１４を例えば２段シリンダ等で下方へ押圧して、ワイヤ１を自由な状態から半固定状態を経て固定状態に変化させる。
【００４０】
また、ノズル２と、このノズル２をワイヤ供給源４側に水平に延設したノズル台２ａとによりノズルユニット５を構成し、図示しない駆動手段により全方向に変位可能とする。さらに、このノズルユニット５に水平方向に進退可能なテンションユニット６を装着し、図示しないモータ等により駆動するようにし、このノズルユニット５及びテンションユニット６とによりワイヤ引き戻し手段を構成する。テンションユニット６は、図３２にその詳細を示すように、ノズル台２ａに直進案内６ａを介して図で左右方向に移動可能なテンション基板６ｂと、テンション基板６ｂに積層されたワイヤ挟持部材６ｃと、このワイヤ挟持部材６ｃを加圧してワイヤ１にテンションを与えるスプリング６ｄと、ワイヤ挟持部材６ｃをさらに強力に加圧してワイヤ１をテンション基板６ｂに一体的にロックする加圧部材であるロックシリンダ６ｅ等から構成する。なお、ワイヤ供給源４から引き出されたワイヤ１は、所定の距離をおいて一端をテンションユニット６に固定したチューブ１ａ内を挿通して進退するようになっている。
【００４１】
ここで、上記のような構成からなる実施例３の作用を説明するが、そのコイル巻線工程については図５〜図２３に示した実施例１の場合とほぼ同様である。図３０及び図３１は、第１のコイルＣ１を巻線してコイル挿入治具２０に移し換えた後、巻き終りの渡り線Ｗを線処理グリッパ３により導いて、前側巻枠１１の下端部に設けた巻枠グリッパ１３に保持させた状態を示している。
【００４２】
この状態で第２のコイルの巻線を行う以前に、線処理グリッパ３は、ワイヤ１の保持を解除して退避位置へ移動し、巻線グリッパ１３によるワイヤ１の保持を固定状態から半固定状態に変化させる。同時にロックシリンダ６ｅを作動させ、ワイヤ挟持部材６ｃを加圧してワイヤ１をテンションユニット６に固定し、その状態でノズルユニット５は固定のまま、テンションユニット６を図３０で右方へ後退させる。これにより、ノズル２を挿通して左方へ供給されたワイヤ１が右方へ引き戻され、渡り線Ｗの長さが短縮する。
【００４３】
ワイヤ１の引き戻しが終ると、巻枠グリッパ１３を半固定状態から固定状態に変化させ、ロックシリンダ６ｅによるワイヤ１のロックを解除し、巻枠１０による第２のコイルの巻線を行い、これに同期してワイヤ引き戻し位置に後退していたテンションユニット６を前進させて元の位置に復帰させる。これにより、ノズル２と巻線グリッパ１３との間のワイヤ１のたるみが除去されるとともに、ワイヤ１が内部を挿通するチューブ１ａは、図３２に示すように、一端をテンションユニット６に固定されているので、ワイヤ供給源４との間のワイヤ１のたるみも除去される。
【００４４】
上記の実施例３の構成によれば、先位のコイルをコイル挿入治具に移し換え、巻き終わりの渡り線を巻枠グリッパに半固定状態で保持させた状態で、ワイヤを引き戻して渡り線の長さを直接短縮させるようにしたので、それまでの工程で渡り線を短くするための必要性をある程度軽減させることが可能になり、生産性を向上させることができる。
なお、上記の各実施例では、巻枠とコイル挿入治具との回転軸を一致した状態から偏心した状態に移行させるとき、巻枠はそのままで、コイル挿入治具の方を平行移動させるようにしたが、コイル挿入治具はそのままで巻枠を平行移動させても差支えない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施例１の正面図である。
【図２】同じくその平面図である。
【図３】同じくその巻枠グリッパの概略構成を模式的に示す説明図である。
【図４】同じくその巻枠とコイル挿入治具との関係をコイル移し換え可能状態で示す説明図である。
【図５】図１及び図２に示すコイル巻線機を用いたコイル巻線方法の第１工程を示す説明図である。
【００４６】
【図６】同じくその第２工程を示す説明図である。
【図７】同じくその第３工程を示す説明図である。
【図８】同じくその第４工程を示す説明図である。
【図９】同じくその第５工程を示す説明図である。
【図１０】同じくその第６工程を示す説明図である。
【００４７】
【図１１】同じくその第７工程を示す説明図である。
【図１２】同じくその第８工程を示す説明図である。
【図１３】同じくその第９工程を示す説明図である。
【図１４】同じくその第１０工程を示す説明図である。
【図１５】同じくその第１１工程を示す説明図である。
【００４８】
【図１６】同じくその第１２工程を示す説明図である。
【図１７】同じくその第１３工程を示す説明図である。
【図１８】同じくその第１４工程を示す説明図である。
【図１９】同じくその第１５工程を示す説明図である。
【図２０】同じくその第１６工程を示す説明図である。
【００４９】
【図２１】同じくその第１７工程を示す説明図である。
【図２２】同じくその第１８工程を示す説明図である。
【図２３】同じくその第１９工程を示す説明図である。
【図２４】図１及び図２に示すコイル巻線機を用いたコイル巻線方法による渡り線の形状を示す説明図である。
【図２５】同じく他の渡り線の形状を示す説明図である。
【００５０】
【図２６】図１及び図２に示すコイル巻線機を用いたコイル巻線方法の他のコイル巻線方法を示す実施例２の第１工程を示す説明図である。
【図２７】同じくその第２工程を示す説明図である。
【図２８】同じくその第３工程を示す説明図である。
【図２９】同じくその第４工程を示す説明図である。
【図３０】この発明の実施例３の正面図である。
【００５１】
【図３１】同じくその巻線状態を示す平面図である。
【図３２】同じくそのノズルユニットの構成を拡大して示す正面図である。
【図３３】従来のコイル巻線機を用いたコイル巻線方法による渡り線の形状を示す説明図である。
【図３４】同じく他の渡り線の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：ワイヤ    ２：ノズル    ３：線処理グリッパ    ４：ワイヤ供給源
５：ノズルユニット    ６：テンションユニット    １０：巻枠    １１：前側巻枠
１２：後側巻枠    １３：巻枠グリッパ    １４：シャフト    １８：押圧片
２０：コイル挿入治具    ２１：ピン（コイル挿入治具）
【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６】
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【図７】
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【図８】
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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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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