(57)【要約】【課題】  太い導線であっても、導線ガイド筒を通してノズルの基端部にスムーズに挿入することができ、導線の損傷を効果的に防止できるようにした巻線装置を提供する。【解決手段】  この巻線装置は、ステータコアの中心に同軸的に配設され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復動作する導線ガイド筒１２と、該導線ガイド筒の先端に装着されたノズルヘッド１５と、このノズルヘッドを介して、前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向に延出されると共に、前記導線ガイド筒に対して半径方向外方に出没可能に装着され、導線Ｗを前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向へ繰り出すノズル３０とを備えている。前記ノズルヘッドには、前記導線ガイド筒の挿通孔に対して、前記ノズルの基端部と対向する位置にリール４６が装着されており、前記挿通孔を通して導入された導線が、前記リールを周回された後、前記ノズルの基端部に挿入されるように構成されている。【選択図】  図４
2006238624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアの中心に同軸的に配設され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復動作する導線ガイド筒と、該導線ガイド筒の先端に装着されたノズルヘッドと、このノズルヘッドを介して、前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向に延出されると共に、前記導線ガイド筒に対して半径方向外方に出没可能に装着され、導線を前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向へ繰り出すノズルとを備えたステータコアへの巻線装置において、
前記ノズルヘッドには、前記導線ガイド筒の挿通孔に対して、前記ノズルの基端部と対向する位置にリールが装着されており、前記挿通孔を通して導入された導線が、前記リールを周回された後、前記ノズルの基端部に挿入されるように構成されていることを特徴とするステータコアへの巻線装置。
【請求項２】
前記リールは、前記導線ガイド筒及び前記ノズルに対して直角に交差する支軸を介して回転可能に支持されている請求項１記載のステータコアへの巻線装置。
【請求項３】
前記導線は、前記リールの前記導線ガイド筒の先端方向に位置する外周に巻き付けられた後、前記導線ガイド筒の基端方向に位置する外周から引出されて、前記ノズルの基端部に挿入されるように構成されている請求項１又は２記載のステータコアへの巻線装置。
【請求項４】
前記ノズルは、前記ノズルヘッドに、前記導線ガイド筒に対して放射状をなして、複数本装着されており、各ノズルに対応してそれぞれ前記リールが装着されており、各リールの支軸の位置がそれぞれ前記導線ガイド筒の軸方向にずれていて、各リールを周回されて前記ノズルの基端部に挿入される導線どうしが接触しないように設定されている請求項１〜３のいずれか１つに記載のステータコアへの巻線装置。
【請求項５】
前記ノズルの基端部には、前記導線ガイド筒の軸方向に沿った断面形状において、開口部に向かうほど広がる挿入口が設けられている請求項１〜４のいずれか１つに記載のステータコアへの巻線装置。
【請求項６】
前記リールの導線巻き付け面の直径が、導線の線径の１０倍以上とされている請求項１〜５のいずれか１つに記載のステータコアへの巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアの内歯に導線を直接巻き付けてコイルを形成するための巻線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータコアの内歯に直接巻線してコイルを形成する巻線装置は、一般に、ステータコアの中心に同軸的に配置され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復移動する導線ガイド筒と、この導線ガイド筒の先端に装着され、導線を前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向に繰り出すノズルとを備えている。そして、上記導線ガイド筒の動きによってノズル先端を巻線すべきステータコアの内歯の回りに周回させ、ノズルから繰り出される導線を内歯に直接巻付けてコイルを形成するようになっている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
また、ステータコアの内歯に導線を整列させて複数層に巻き付けるため、ステータコアの内歯の回りにノズルを周回させると共に、ノズルを半径方向に向けて往復動作させるようにしている。これによって、ステータコアのスロット内に占める導線の占積率（スペースファクタ）を高めて、ステータコアを利用したモータの性能を向上させることが可能となる（下記特許文献２参照）。
【０００４】
一方、ステータコアに巻き付けられる導線は、その外周に絶縁被膜が形成され、導線どうしや導線とステータコアとの接触部で電気的な短絡が生じないようにされている。しかしながら、導線ガイド筒を通して導線をノズルに導く過程で、導線の絶縁被膜が損傷すると、上記短絡が生じて製品不良となることがあった。このため、ノズルの基端側の開口部をテーパ状にして、導線が損傷することなくスムーズに挿入されるようにすることが知られている（下記特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第２８１３５５６号公報
【特許文献２】特開２０００−２４５１２１号公報
【特許文献３】特開２００２−３２５４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、例えば自動車に搭載するパワーステアリングや、電気自動車用のモータとして、より太い導線が用いられるようになり、そのような太い導線を上記のような巻線装置でステータコアの内歯に巻き付けようとすると、導線が柔軟でないため、導線ガイド筒の先端部で、導線が略直角方向に進路を変えてノズルの基端部に挿入される部分で、導線とノズル基端部とが強く当り、導線の絶縁被膜が損傷することがあった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、例えば自動車用のモータ等に適用される太い導線であっても、導線ガイド筒を通してノズルの基端部にスムーズに挿入することができ、導線の損傷を効果的に防止できるようにした巻線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によるステータコアへの巻線装置は、ステータコアの中心に同軸的に配設され、所定角度で揺動すると共に、軸方向に往復動作する導線ガイド筒と、該導線ガイド筒の先端に装着されたノズルヘッドと、このノズルヘッドを介して、前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向に延出されると共に、前記導線ガイド筒に対して半径方向外方に出没可能に装着され、導線を前記導線ガイド筒に対してほぼ直交する方向へ繰り出すノズルとを備えたステータコアへの巻線装置において、前記ノズルヘッドには、前記導線ガイド筒の挿通孔に対して、前記ノズルの基端部と対向する位置にリールが装着されており、前記挿通孔を通して導入された導線が、前記リールを周回された後、前記ノズルの基端部に挿入されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、導線ガイド筒の挿通孔を通して導入された導線が、挿通孔に対してノズルの基端部と対向する位置に配置されたリールに周回された後、ノズルの基端部に挿入されるので、導線が導線ガイド筒に対して直角方向に進路を変えてノズルに挿入される部分で、小さな曲率で曲げられることがなくなり、例えば自動車用のモータ等に適用される太い導線であっても、スムーズにノズルに導入させることができ、導線の絶縁被膜が損傷することを防止することができる。
【０００９】
本発明の実施に際して、前記リールは、前記導線ガイド筒及び前記ノズルに対して直角に交差する支軸を介して回転可能に支持されていることが好ましい。これによれば、リールを周回させた導線を、リールの接線方向に引出してノズルの基部に導入することができ、リールに無理な応力がかかることがなく、導線のガイドをスムーズに行わせることができる。
【００１０】
また、前記導線は、前記リールの前記導線ガイド筒の先端方向に位置する外周に巻き付けられた後、前記導線ガイド筒の基端方向に位置する外周から引出されて、前記ノズルの基端部に挿入されるように構成されていることが好ましい。これによれば、導線が導線ガイド筒の挿通孔から直接リールに巻き付けられて、リールを周回した後にノズルの基端部に挿入できるので、導線を無理なく曲げてノズルに導入することができ、導線をスムーズにガイドできると共に、絶縁被膜の損傷をより確実に防止できる。
【００１１】
また、前記ノズルは、前記ノズルヘッドに、前記導線ガイド筒に対して放射状をなして、複数本装着されており、各ノズルに対応してそれぞれ前記リールが装着されており、各リールの支軸の位置がそれぞれ前記導線ガイド筒の軸方向にずれていて、各リールを周回されて前記ノズルの基端部に挿入される導線どうしが接触しないように設定されていることが好ましい。これによれば、ステータコアの複数の内歯に同時に巻線を施すことができ、かつ、導線どうしが接触して絶縁被膜が損傷することを防止できる。
【００１２】
更に、前記ノズルの基端部には、前記導線ガイド筒の軸方向に沿った断面形状において、開口部に向かうほど広がる挿入口が設けられていることが好ましい。これによれば、リールを周回した導線を、ノズルの基端部からスムーズに導入することができる。
【００１３】
更に、前記リールの導線巻き付け面の直径が、線径の１０倍以上とされていることが好ましく、１０〜２０倍とされていることがより好ましい。これによれば、導線の曲率を比較的大きくとれるので、曲げによる無理な応力や摩擦力がかからず、導線のガイドがスムーズになると共に、絶縁被膜の損傷を防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導線ガイド筒の挿通孔を通して導入された導線が、挿通孔に対してノズルの基端部と対向する位置に配置されたリールに周回された後、ノズルの基端部に挿入されるので、例えば自動車用のモータ等に適用される太い導線であっても、スムーズにノズルに導入させることができ、導線の絶縁被膜の損傷を効果的に防止できる。それによって、例えば自動車用のモータ等に適用される太い導線であっても、ステータコアの内歯に容易にかつ生産性よく巻き付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１０に示すように、本実施例で採用するステータコア１は、その内周に複数の内歯２が一定間隔置きに形成されており、この各内歯２間にスロット３が形成されている。そして、巻線装置のノズル３０は、この内歯２を周回して、内歯２に対して導線Ｗを巻付けてコイルＢを形成する。
【００１６】
図８に示すように、巻線装置１０は、周囲がフレーム１１で覆われており、導線ガイド筒１２が図の上下方向に貫通されている。この導線ガイド筒１２は、上記フレーム１１の底面と上面に固設した軸受け１３，１４を介して上下方向及び回転方向へ摺動自在に支持されている。この導線ガイド筒１２の下端に上記導線Ｗを取入れる導入口１２ａが開口され、また上端にノズルヘッド１５が装着されている。このノズルヘッド１５の周側面にノズル３０が放射状に取付けられ、上記導入口１２ａから導入され、導線ガイド筒１２内に導かれた上記導線Ｗは、上記ノズル３０から供出されて、上記ステータコア１の内歯２に巻付けられる。
【００１７】
また、上記フレーム１１の内部には、上記導線ガイド筒１２を図の上下方向へ往復動作させる往復動作部１６を内装する往復動作室１１ａと、この往復動作室１１ａの上部に設けられて上記導線ガイド筒１２を軸周方向へ揺動させる揺動部１７を内装する揺動室１１ｂとが形成されている。
【００１８】
上記往復動作部１６の回転軸１８が、図１の紙面の奥の方へ延出されて、図示しない駆動装置に、同じく図示しないタイミングベルトを介して連設されており、また、この回転軸１８の先端にクランク１９が軸着されている。一方、上記往復動作室１１ａには、上記導線ガイド筒１２を挟む両側にガイドレール２０が併設され、このガイドレール２０に両側をスライド自在に支持するスライダ２１の中央に上記導線ガイド筒１２が貫通固定され、更に、このスライダ２１と上記クランク１９とがクランクアーム２２を介して連設されている。
【００１９】
また、上記揺動室１１ｂには、ブラケット１１ｃが立設され、このブラケット１１ｃに、上記揺動部１７の揺動スリーブ２３が回転自在に支持されていると共に、揺動スリーブ２３の内周には上記導線ガイド筒１２がスプライン係合されている。更に、上記揺動室１１ｂには、上記導線ガイド筒１２に直交する方向（図１では、紙面の手前から奥の方向）へカム軸２４が延出され、このカム軸２４が図示しないタイミングベルトを介して上記回転軸１８に連設されて同期回転される。
【００２０】
図９に示すように、上記カム軸２４にはカムスリーブ２５が軸着され、このカムスリーブ２５にカム２６が形成されている。このカム２６は、上記カムスリーブ２５の外周に周回状に形成されており、カム曲線部２６ａとカム直線部２６ｂとが交互に連続されている。このカム２６に、上記揺動スリーブ２３に二股に取付けられている一対のカムフォロワ２７が摺接されている。この一対のカムフォロワ２７は上記カム２６のテーパリブ２６ｃを常に当接した状態、すなわちバックラッシ０の状態で挟持しており、上記カム２６に対して常に拘束された状態にある。この場合、カム軸２４を、図９中の矢印Ａ方向に移動させることにより、カム２６とカムフォロワ２７とのバックラッシを取ることができる。なお、バックラッシ０でも、カム２６とカムフォロワ２７との回転方向が一方向なので回転することができる。
【００２１】
したがって、駆動装置によりタイミングベルト（いずれも図示せず）を介して、往復動作部１６の回転軸１８を回転させると、この回転軸１８に固設されたクランク１９が回転し、このクランク１９にクランクアーム２２を介して連設されたスライダ２１が、その両側をガイドレール２０に支持されて、図の上下方向へ往復動作する。
【００２２】
一方、上記回転軸１８の回転は、図示しないタイミングベルトを介して揺動部１７のカム軸２４に伝達される。したがって、このカム軸２４は上記回転軸１８と同期回転する。このカム軸２４が回転すると、このカム軸２４に軸着するカムスリーブ２５の外周に形成したカム２６が、上記導線ガイド筒１２に軸着されている揺動スリーブ２３に取付けられているカムフォロワ２７を介して上記導線ガイド筒１２を揺動させる。
【００２３】
そして、導線ガイド筒１２の上下方向への往復動作と揺動動作とによって、導線ガイド筒１２のノズル３０が、ステータコア１の内歯２を周回してコイルＢを形成するようになっている。なお、上記往復動作部１６が本発明におけるクランク機構を構成し、上記揺動部１７が本発明におけるカム機構を構成している。
【００２４】
この場合、ノズル３０は、例えば前記特開２０００−２４５１２１号公報に示されるような機構によって、ノズル３０が一周する毎に、ほぼ線幅に相当する距離だけ半径方向に移動して、導線を内歯２に整列させて巻き付け、更に内歯２に対して半径方向に往復移動させることにより、図１０に示されるように、複数層に重ねて巻き付けるようになっている。上記往復移動機構については、上記公報に示されるように既に公知であるため、その説明を省略することにする。
【００２５】
図１、２に示すように、ノズルヘッド１５は、円筒部材３１と、この円筒部材３１の外周に組付けられる３つの扇形部材３２と、円筒部材３１の上面に設置されるリールホルダ３３とを有している。
【００２６】
図４を併せて参照すると、導線ガイド筒１２の外周には、外筒４１が装着されており、この外筒４１の上端に拡径部４１ａが形成され、円筒部材３１の下部がこの拡径部４１ａ内に回転可能に挿入されている。また、円筒部材３１は、止めネジ４２によって導線ガイド筒１２の上端に固着されている。更に、拡径部４１ａの下面から挿通された複数本のボルト３４によって、扇形部材３２が外筒４１の上端に固着されている。なお、扇形部材３２の下面から突出するピン４３が、拡径部４１ａの図示しないガイド孔に挿入されて位置決めされるようになっている。
【００２７】
円筒部材３１は、扇形部材３２の内周が嵌合する環状の凹部３５を有し、その上部には円盤状のノズルガイド３６が一体に形成されている。ノズルガイド３６は、放射状に伸びるガイド溝３７を複数、この実施形態の場合３つ有している。各ガイド溝３７に対して、径方向反対側には、後述するリールを挿入するための逃げ溝３８が形成されている。円筒部材３１の中心には、導線Ｗが挿通される挿通孔３９が形成されている。
【００２８】
ノズル３０は、ほぼ直方体状の基端部３０ａと、この基端部３０ａから半径方向外方に伸びる先端部３０ｂと、基端部３０ａから先端部３０ｂ内を通る導線Ｗの挿通孔３０ｃとを有している。更に、基端部３０ａの下面には、図４に示されるように、ローラ状のカムフォロア３０ｅが装着されたピン３０ｄが突設されている。ノズル３０は、その基端部３０ａを上記ガイド溝３７に挿入されて、半径方向外方に出没可能に装着されている。ノズル３０の先端部３０ｂは、導線ガイド筒１２の軸方向に長い扁平な形状をなしている。なお、ノズル３０の挿通孔３０ｃは、その基部側の挿入口の内周が緩やかな角度で広がるテーパ状をなし、先端側の吐出口の内周も断面Ｒ形に広がっている。
【００２９】
扇形部材３２の上面には、円弧状のカム溝４０が形成されている。このカム溝４０は、その一端が中心寄りに位置し、他端が外周寄りに位置している。そして、上記ノズル３０のピン３０ｄのカムフォロア３０ｅが上記カム溝４０に挿入されている。その結果、円筒部材３１に対して、３つの扇形部材３２が連結して構成される環状体が相対回転すると、カム溝４０に挿入されたピン３０ｄのカムフォロア３０ｅを介して、図３に示すように、ノズル３０が半径方向に往復移動するようになっている。３つの扇形部材３２が連結して構成される環状体の相対回転は、外筒４１を介して、前記特開２０００−２４５１２１号公報に示されるような構造によって行わせることができる。
【００３０】
リールホルダ３３は、中心に孔４４を有する円筒形状をなし、その下部には、半径方向に等間隔で放射状に形成された複数、この実施形態の場合３つの保持溝４５が形成されている。図４を併せて参照すると、各保持溝４５には、支軸５１を介してリール４６が装着されている。この場合、リール４６は、円筒部材３１の挿通孔３９を間に置いて、対応するノズル３０とは半径方向に対して反対側に配置される。また、図６に示すように、３つのリール４６は、支軸５１の位置がそれぞれ高さ方向にずらされており、少しずつ異なる高さで支持されている。
【００３１】
なお、リール４６の導線巻き付け面の直径は、線径の１０倍以上が好ましく、１０〜２０倍であることがより好ましい。上記直径が線径の１０倍未満では、導線Ｗの損傷を効果的に防止できず、上記直径が２０倍を超えると、ノズルヘッド１５が大型化し、ステータコアに挿入しにくくなるので好ましくない。
【００３２】
リールホルダ３３の上部には、上記保持溝４５と対向する位置に、導線Ｗの挿通作業をし易くするための補助溝４７が形成されている。更に、リールホルダ３３には、上下面を貫通する複数のボルト挿通孔４８が形成され、これに対応して円筒部材３１のノズルガイド３６上面にはネジ孔４９が形成されている。そして、取付けボルト５０が上記ボルト挿通孔４８を通して、上記ネジ孔４９に螺着されることにより、リールホルダ３３が円筒部材３１に装着されている。なお、このとき、各リール４６の下方突出部は、円筒部材３１のノズルガイド３６の逃げ溝３８に挿入されるようになっている。
【００３３】
次に、この巻線装置１０の作用について説明する。
【００３４】
図４に示すように、導線ガイド筒１２内を挿通された導線Ｗは、円筒部材３１の挿通孔３９を通り、リールホルダ３３に保持された対応するリール４６の、導線ガイド筒１２の先端方向に位置する外周に巻き付けられ、一周して、導線ガイド筒１２の基端方向に位置する外周から引出されて、ノズル３０の基端部３０ａから挿通孔３０ｃに挿入される。
【００３５】
なお、この実施形態の場合、導線Ｗは、３本、導線ガイド筒１２内に挿入されて、対応するリール４６に巻き付けられた後、一周して、対応するノズル３０に挿入されており、３本のノズル３０からそれぞれ導線Ｗが引出されるようになっている。この場合、各リール４６の支軸５１の高さが少しずつずれているため、挿通孔３９で交差する部分で、導線Ｗ同士が接触することを防止できる。
【００３６】
そして、前記図８，９に示した構造によって、ノズルヘッド１５が揺動しつつ、軸方向に往復移動することにより、ノズル３０の先端部３０ｂが、ステータコア１の内歯２を周回することにより、導線Ｗが内歯２の外周に巻き付けられる。
【００３７】
このとき、前記外筒４１を介して、扇形部材３２が連結して構成される環状体が、円筒部材３１に対して相対回転し、カム溝４０に挿入されたピン３０ｄのカムフォロア３０ｅを介して、ノズル３０が半径方向に往復移動する。この半径方向への移動は、ノズル３０が内歯２を一周すると、導線Ｗの幅分だけ半径方向にずれるようになされ、その結果、導線Ｗは、図１０に示したように、半径方向に整列して、しかも複数層に巻き付けられる。
【００３８】
図４は、３本のノズル３０のうち、中間の高さに位置するノズル３０が半径方向外方に最大限に突出した状態を示しており、図５は、同ノズル３０が半径方向内方に最大限に没した状態を示している。このように、本発明の巻線装置によれば、導線Ｗをリール４６に周回させて、ノズル３０の基端部から挿通孔３０ｃに挿入されるので、どちらの場合も、導線Ｗは、主としてリール４６を周回する部分だけで屈曲する。このため、導線Ｗに無理な曲げ応力や摩擦力がかからず、例えば自動車用のモータ等に適用される太い導線であっても、導線の絶縁被膜の損傷を効果的に防止できると共に、巻線操作を高速でスムーズに行うことが可能となる。
【００３９】
図６、７は３つのノズル３０に対応する各リール４６の支持位置を重ね合わせて示す模式図であり、最も低い位置にあるリール４６と、そのリール４６に巻き付けられてノズル３０に導入された導線Ｗを実線で示し、他の高さのリール４６及び導線Ｗは想像線で示している。実線で示される最も低い位置にあるリール４６の場合、導線Ｗは、リール４６の下部外周から接線方向に引出され、ノズル３０の挿通孔３０ｃにやや斜め下方から挿入されるのであるが、ノズル３０の挿通孔３０ｃの挿入口の内周が緩やかな角度で広がるテーパ状をなしているため、ノズル３０の挿入口に強く当ることはなく、ノズル３０の挿通孔３０ｃにほとんど直線状態で挿入することができる。
【００４０】
図６はノズル３０が半径方向外方に最大限に突出した状態を示しており、図７はノズル３０が半径方向内方に最大限に没した状態を示しているが、いずれの場合も、導線Ｗは、主としてリール４６を周回する部分だけで屈曲するので、導線Ｗに無理な曲げ応力や摩擦力がかからず、前述した作用、効果が得られる。なお、リール４６が最も高い位置に支持された場合においても同様な作用、効果が得られる。
【実施例】
【００４１】
図１〜１０に示した本発明による巻線装置（実施例）と、巻線ヘッドを図１１，１２に示した構造とした巻線装置（比較例１）と、巻線ヘッドを図１３に示した構造とした巻線装置（比較例２）とを用いて、線径１．４５ｍｍの導線Ｗを巻線するときのテンション（ｋｇ）をそれぞれ測定した。テンションの測定は、バックテンション装置の目盛を０にした状態で、ノズル出口から直角方向に引いたときの値を測定することによって行った。
【００４２】
比較例１の巻線装置は、図１１、１２に示すように、円筒部材３１の挿通孔３９の上端開口部に、断面が円弧状をなして広がる面取りがなされており、ノズル３０の挿通孔３０ｃの基端開口部も、断面が円弧状をなして広がった形状をなしている。図１１は、ノズル３０が半径方向外方に最大限に突出した状態を示しており、導線Ｗは、主としてＡ点とＢ点で屈曲してノズル３０の挿通孔３９に導入されている。図１２は、ノズル３０が半径方向内方に最大限に没した状態を示しているが、導線Ｗは、ノズル３０の基端部内周に当接するＢ点で略直角方向に進路を変えて、挿通孔３０ｃに挿入されている。このため、ノズル３０の基端開口部内周で比較的小さい半径で屈曲されることになる。
【００４３】
比較例２の巻線装置は、図１３に示すように、円筒部材３１の挿通孔３９の上端開口部内周に、比較的小さなリール５２が回転可能に装着されている。導線Ｗは、円筒部材３１の挿通孔３９を通り、上記リール５２に当接した後、ノズル３０の挿通孔３０ｃに導入されている。しかし、この巻線装置においても、図示を省略したが、ノズル３０が、半径方向内方に最大限に没した状態になると、小さなリール５２に当接する部分で、かなり小さな半径で屈曲されてノズル３０の挿通孔３０ｃに導入されることになる。
【００４４】
実施例、比較例１及び比較例２のそれぞれの巻線装置によって、導線Ｗのテンションを測定した結果を下記に示す。
【００４５】
（１）実施例の巻線装置の場合
ノズル３０が半径方向外方に最大限に突出されたとき（図４参照）…８ｋｇ
ノズル３０が半径方向内方に最大限に没したとき（図５参照）…８ｋｇ
（２）比較例１の巻線装置の場合
ノズル３０が半径方向外方に最大限に突出されたとき（図１１参照）…１２．５ｋｇ
ノズル３０が半径方向内方に最大限に没したとき（図１２参照）…１４．５ｋｇ
（３）比較例２の巻線装置の場合
ノズル３０が半径方向外方に最大限に突出されたとき（図１３参照）…１１．０ｋｇ
ノズル３０が半径方向内方に最大限に没したとき（図省略）…１２．０ｋｇ
【００４６】
上記実施例の巻線装置においては、リールの径が大きくなることにより、曲率半径が大きくなるので、導線を曲げる力が小さくなる。また、比較例１のような滑り摩擦では、摩擦係数μ＝０．１〜０．２であるが、実施例及び比較例２のような転がり摩擦では、摩擦係数μ＝０．０１〜０．０５である。このため、実施例の巻線装置は、導線のテンションが比較例１，２に比べて顕著に小さくなっている。また、ノズル３０の位置によってテンションは全く変わらない。
【００４７】
これに対して、比較例１の巻線装置では、滑り摩擦が働くため、導線のテンションが最も大きくなり、ノズルが引っ込んだときには導線がほぼ直角に曲げられるため、更にテンションが大きくなり、ノズルの位置によってテンションが大きく変化する。このようにテンションが変化すると、ステータコアの内歯の外径側を巻線するときと、内径側を巻線するときとで、導線にかかるテンションが変化することなり、導線の伸びやたるみによってその整列が乱れてしまう可能性がある。
【００４８】
また、比較例２の巻線装置では、転がり摩擦ではあるものの、リールの取付位置の関係からリール径を大きくすることができないので、曲率半径が小さくなり、導線を曲げる力が必要になるため、実施例の巻線装置に比べて、テンションはかなり大きくなっている。
【００４９】
このように、本発明の巻線装置によれば、巻線操作に伴って導線Ｗをノズルから引出すために導線Ｗにかかるテンションを、顕著に減少させることができ、しかもノズル位置によるテンションの変化がほとんど生じないので、導線Ｗの絶縁被膜の損傷を防止し、導線Ｗの伸びによる線径減少等も最小限に抑制することができ、導線をステータコアの内歯に整列して巻き付けることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ステータコアの内歯に導線を直接巻き付けてコイルを形成するための巻線方法及び巻線装置を提供するものであり、特に自動車のパワーステアリング、電気自動車のモータ等のコンパクトで高性能であることが要求されるモータ用のステータコアの巻線に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による巻線装置の一実施形態を示すノズルヘッドの分解斜視図である。
【図２】同巻線装置のノズルヘッドの斜視図である。
【図３】同巻線装置のノズルヘッドのノズルの中間高さ位置で切って見た断面図である。
【図４】同巻線装置のノズルが半径方向外方に最大限に突出した状態と、その状態にて中間高さのリールを介して供給される導線の経路を示すノズルヘッドの縦断面図である。
【図５】同巻線装置のノズルが半径方向内方に最大限に没した状態と、その状態にて中間高さのリールを介して供給される導線の経路を示すノズルヘッドの縦断面図である。
【図６】同巻線装置のノズルが半径方向外方に最大限に突出した状態と、その状態にて低い位置のリールを介して供給される導線の経路を示すノズルヘッドの縦断面図である。
【図７】同巻線装置のノズルが半径方向内方に最大限に没した状態と、その状態にて低い位置のリールを介して供給される導線の経路を示すノズルヘッドの縦断面図である。
【図８】同巻線装置の駆動機構の概略構成を示す模式断面図である。
【図９】同巻線装置の揺動機構に用いられるカムを示す説明図である。
【図１０】同巻線装置によりステータコアの内歯に巻線する状態を示す説明図である。
【図１１】導線にかかるテンションの比較に用いた比較例１のノズルヘッドであって、ノズルが半径方向外方に最大限に突出した状態を示す説明図である。
【図１２】導線にかかるテンションの比較に用いた比較例１のノズルヘッドであって、ノズルが半径方向内方に最大限に没した状態を示す説明図である。
【図１３】導線にかかるテンションの比較に用いた比較例２のノズルヘッドであって、ノズルが半径方向外方に最大限に突出した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１     ステータコア
２     内歯
３     スロット
１０   巻線装置
１１   フレーム
１１ａ 往復動作室
１１ｂ 揺動室
１２   導線ガイド筒
１５   ノズルヘッド
１６   往復動作部
１７   揺動部
１８   回転軸
１９   クランク
２０   ガイドレール
２１   スライダ
２２   クランクアーム
２３   揺動スリーブ
２４   カム軸
２５   カムスリーブ
２６   カム
２６ａ カム曲線部
２６ｂ カム直線部
２６ｃ テーパリブ
２７   カムフォロワ
３０ｅ カムフォロア
３０   ノズル
３０ｄ ピン
３０ａ 基端部
３０ｂ 先端部
３０ｃ 挿通孔
３１   円筒部材
３２   扇形部材
３３   リールホルダ
３４   ボルト
３５   凹部
３６   ノズルガイド
３７   ガイド溝
３８   溝
３９   挿通孔
４０   カム溝
４１   外筒
４１ａ 拡径部
４２   ネジ
４３   ピン
４４   孔
４５   保持溝
４６   リール
４７   補助溝
４８   ボルト挿通孔
４９   ネジ孔
５０   ボルト
５１   支軸
５２   リール
Ｗ     導線
【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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