(57)【要約】【課題】占積率を向上させることが可能な巻線方法を提供すること。【解決手段】巻線方法は、ステータコア３０のティース３１に巻線を行う方法であって、巻回工程（ステップＳ１３〜ステップＳ１７）と、装着工程（ステップＳ１８〜ステップＳ２５）とを備えている。巻回工程は、巻回工程は、ステータコア３０の中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給される線材５を、ステータコア３０のティース３１よりも内側で、ステータコア３０の中心軸３０ａと平行な方向に沿った一対の直線部１５０を有するコイル形状に巻き回す。装着工程は、コイル形状の線材５をステータコア３０の外側に向かって移動し、ティース３１に装着する。【選択図】図１４
2015012631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアのティースに巻線を行う方法であって、
前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って供給される線材を、前記ステータコアの前記ティースよりも内側で、前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿った一対の直線部を有するコイル形状に巻き回す巻回工程と、
前記コイル形状の線材を前記ステータコアの外側に向かって移動し、前記ティースに装着する装着工程と、
を備えた巻線方法。
【請求項２】
前記巻回工程では、前記ステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給される複数本の前記線材が、前記径方向に並んで配置した状態で巻き回され、
前記装着工程では、前記複数本の線材が、前記径方向に並んで整列した状態で前記ティースに装着される、
請求項１記載の巻線方法。
【請求項３】
前記巻回工程及び前記装着工程が繰り返され、
前記ティースに整列した状態で装着された前記複数本の線材に隣接して、前記複数本の線材が整列した状態で装着される、
請求項２記載の巻線方法。
【請求項４】
前記巻回工程は、
前記中心軸と平行な方向において前記ティースの両側に設けられた第１係止部及び第２係止部上に前記複数本の線材を巻き掛ける巻き掛け動作と、
前記巻き掛けられた前記複数本の線材を前記径方向に並んで整列させる整列動作と、
を有する、請求項２記載の巻線方法。
【請求項５】
前記巻き掛け動作は、治具によって行われ、
前記巻回工程は、
前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方において前記線材の整列状態を保持する巻回時保持動作と、
前記整列状態を保持しながら、前記治具を前記線材から離間する治具離間動作と、
を有する、請求項４記載の巻線方法。
【請求項６】
前記装着工程は、
前記巻き回された複数本の線材を前記ステータコアの外側に向かって移動して、前記コイル形状の複数本の線材に前記ティースを挿入する挿入動作と、
前記ティースに挿入された前記コイル形状の複数本の線材から、前記第１係止部を離間させる第１係止部離間動作と、
前記供給の際と反対方向に前記複数本の線材を引くことにより、前記第１係止部側において前記複数本の線材を前記ティースの周囲に配置する第１ティース配置動作と、
前記ティースに挿入された前記コイル形状複数本の線材から、前記第２係止部を離間させる第２係止部離間動作と、
前記供給の際と反対方向に前記複数本の線材を引くことにより、前記第２係止部側において前記複数本の線材を前記ティースの周囲に配置する第２ティース配置動作と、
を有する、請求項２記載の巻線方法。
【請求項７】
前記装着工程は、
前記第１係止部離間動作及び前記第１ティース配置動作の際に、前記径方向における前記線材の整列状態を維持するために前記コイル形状の複数本の線材の前記径方向への移動を規制する第１装着時規制動作と、
前記第２係止部離間動作及び前記第２ティース配置動作の際に、前記径方向における前記線材の整列状態を維持するために前記コイル形状の複数本の線材の前記径方向への移動を規制する第２装着時規制動作と、
を更に有する、請求項６記載の巻線方法。
【請求項８】
前記装着工程は、
前記第２係止部離間動作及び前記第２ティース配置動作の際に、前記第１ティース配置動作によって前記第１係止部側において前記ティースの周囲に配置された前記複数本の線材の整列状態を保持する装着時保持動作を更に有する、請求項７記載の巻線方法。
【請求項９】
前記線材は、角線である、
請求項１又は２記載の巻線方法。
【請求項１０】
ステータコアのティースに巻線を行う巻線装置であって、
前記ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って線材を供給するノズル部と、
前記中心軸と平行な方向において前記ティースの両側に配置され、前記ステータコアの径方向に移動可能であり、前記線材が巻き掛けられる第１係止部及び第２係止部と、
前記第１係止部を前記ステータコアの径方向に移動させる第１駆動部と、
前記第２係止部を前記ステータコアの径方向に移動させる第２駆動部と、
を備えた、巻線装置。
【請求項１１】
前記線材が巻き掛けられる際に、前記第１係止部及び前記第２係止部を前記ティースよりも内側に移動させる制御部を更に備えた、請求項１０記載の巻線装置。
【請求項１２】
前記ノズル部は、複数本の前記線材を前記ステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給し、
前記第１係止部及び前記第２係止部には、複数の前記線材が前記径方向に並んで配置した状態で巻き掛けられる、請求項１０又は１１記載の巻線装置。
【請求項１３】
前記第１係止部上の前記複数本の線材を前記径方向に並んで整列させる第１整列部と、
前記第２係止部上の前記複数本の線材を前記径方向に並んで整列させる第２整列部と、
を備えた、請求項１２記載の巻線装置。
【請求項１４】
前記第１係止部の内側先端には、第１当接部が設けられており、
前記第１整列部は、前記第１係止部に沿って前記径方向に移動可能に構成されており、前記第１当接部に向かって前記第１係止部上の複数本の線材を押し当てることによって前記複数本の線材を整列させ、
前記第２係止部の内側先端には、第２当接部が設けられており、
前記第２整列部は、前記第２係止部に沿って前記径方向に移動可能に構成されており、前記第２当接部に向かって前記第２係止部上の複数本の線材を押し当てることによって前記複数本の線材を整列させる、
請求項１３記載の巻線装置。
【請求項１５】
前記第１係止部及び前記第２係止部に前記線材を巻き掛ける治具と、
前記複数本の線材の整列状態を保持するために、前記複数本の線材の前記第１係止部上に配置された部分及び前記第２係止部上に配置された部分の少なくとも一方を、対応する係止部に押圧する第１押圧部を備え、
前記制御部は、前記治具を前記線材から離間する際に前記第１押圧部を動作させる、
請求項１３記載の巻線装置。
【請求項１６】
前記第１係止部と前記ティースの間において前記複数本の線材の前記径方向への移動を規制する第１規制部と、
前記第２係止部と前記ティースの間において前記複数本の線材の前記径方向への移動を規制する第２規制部とを備え、
前記制御部は、
前記複数本の線材が巻き回された前記第１係止部及び前記第２係止部が前記ステータコアの外側に向かって移動することによって前記巻き回された複数本の線材が前記ティースに挿入された挿入状態において、前記第１係止部の係止を解除した際に前記整列状態を維持するために前記第１規制部を動作させ、
前記挿入状態において、前記第２係止部の係止を解除した際に前記整列状態を維持するために前記第２規制部を動作させる、
請求項１２記載の巻線装置。
【請求項１７】
前記ティースの前記第１係止部及び前記第２係止部の一方の側において、前記複数本の線材の前記ティースに配置された部分を前記ティースに押圧する第２押圧部を備え、
前記制御部は、前記複数本の線材の前記第１係止部及び前記第２係止部の前記一方の係止が解除され、前記ティースの一方の側に前記複数本の線材が配置された状態において、他方の係止を解除する際に、前記複数本の線材の整列状態を保持するために、前記第２押圧部を動作させる、
請求項１２記載の巻線装置。
【請求項１８】
前記線材は、角線である、
請求項１０又は１２記載の巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線方法及び巻線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のハイブリッド化等が図られており、駆動用モータが多く用いられている。このようなモータを製造する際に、ティースに線材を自動で巻き回す巻線装置を用いることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
この特許文献１、２に記載の巻線装置は、ステータコアの径方向に線材を供給するノズルと、ステータコアの上下に配置され、線材が引っ掛けられる把持部とを備えている。
【０００３】
この巻線装置では、ノズルが移動することによって線材が上下の把持部に引っ掛けられる。そしてこの上下の把持部がそれぞれ回転することにより、線材がティースの表面に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７０５２４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の巻線装置では、以下に示すような問題点を有している。
上記従来の巻線装置では、ティースの上下に配置されている把持部の回転により、線材が把持部から外れてティース上に線材が配置される。すなわち、把持部から線材が外れる位置によってティース上における線材の位置が決まり、線材が外れる位置はほぼ同じ位置であるため、ティース上に線材が互いに交差した状態で乱雑に配置される。このように線材が乱雑に配置されると、占積率が悪化する。
【０００６】
本発明は、従来の巻線装置の課題を考慮し、占積率を向上させることが可能な巻線装置及び巻線方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る巻線方法は、ステータコアのティースに巻線を行う方法であって、巻回工程と、装着工程とを備える。巻回工程は、ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って供給される線材を、ステータコアのティースよりも内側で、ステータコアの中心軸と平行な方向に沿った一対の直線部を有するコイル形状に巻き回す。装着工程は、コイル形状の線材をステータコアの外側に向かって移動し、ティースに装着する。
【０００８】
これにより、中心軸と平行な方向に沿って供給された線材を、中心軸と平行な方向に沿った一対の直線部を有するコイル形状に巻き回すことが出来る。
そのため、ステータコアの径方向に沿って、ティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
また、ティースの内側において線材をコイル形状に巻き回した後に、ティースに装着されるため、従来のようにノズルをスロット内で移動させて線材を巻き回す必要がなく、スロット内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、占積率を向上させることが出来る。
【０００９】
第２の発明に係る巻線方法は、第１の発明に係る巻線方法であって、巻回工程では、ステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給される複数本の線材が、径方向に並んで配置した状態で巻き回され、装着工程では、前記複数本の線材が、前記径方向に並んで整列した状態で前記ティースに装着される。
これにより、複数本の線材を一度に巻き回す際にもステータコアの径方向に沿ってティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００１０】
また、複数本の線材がステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給されるため、複数本の線材が径方向に直線上に並んで配置した状態で巻き回すことが可能となる。このため、隣り合うティースの間隔を線材の幅一本分確保しておれば、コイル状に巻回した複数本の線材をスロットに挿入することが出来、隣り合うティースの間隔を狭くすることが可能となり、モータの性能が向上する。
【００１１】
第３の発明に係る巻線方法は、第２の発明に係る巻線方法であって、線材供給工程、巻回工程、及び装着工程が繰り返され、ティースに整列した状態で装着された複数本の線材に隣接して、前記複数本の線材が整列した状態で装着される。
これにより、ステータコアの径方向に沿って、複数本の線材を、その本数をひとまとまりの組としてティース上に順に整列して配置することが可能となり、製造工程を短縮することが可能になるとともに占積率を向上させることが出来る。
【００１２】
第４の発明に係る巻線方法は、第２の発明に係る巻線方法であって、巻回工程は、巻き掛け動作と、整列動作とを有する。巻き掛け動作は、中心軸と平行な方向においてティースの両側に設けられた第１係止部及び第２係止部上に複数本の線材を巻き掛ける。整列動作は、巻き掛けられた複数本の線材を、径方向に並んで整列させる。
これにより、ステータコアのティースの内側において、複数本の線材が径方向に並んで整列した状態で巻き回されたコイル形状を形成することが出来る。また、形成されるコイル形状は、中心軸方向の長さがティースよりも長いため、コイル形状の線材をティースに嵌めることが出来る。従って、ステータコアの径方向に沿って、ティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００１３】
第５の発明に係る巻線方法は、第４の発明に係る巻線方法であって、巻き掛け動作は、治具によって行われ、巻回工程は、巻回時保持動作と、治具離間動作とを有する。巻回時保持動作は、第１係止部及び第２係止部の少なくとも一方において線材の整列状態を保持する。治具離間動作は、整列状態を保持しながら、治具を線材から離間する。
第１係止部及び第２係止部に線材を巻き掛ける際に用いる治具を線材から離間すると、線材にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材の整列状態が維持できなくなるが、治具離間の際に整列状態を保持することによって線材の整列の乱れを抑制することが出来る。
【００１４】
第６の発明に係る巻線方法は、第２の発明に係る巻線方法であって、装着工程は、挿入動作と、第１係止部離間動作と、第１ティース配置動作と、第２係止部離間動作と、第２ティース配置動作とを有する。挿入動作は、巻き回された複数本の線材をステータコアの外側に向かって移動して、コイル形状の複数本の線材にティースを挿入する。第１係止部離間動作は、ティースに挿入されたコイル形状の複数本の線材から、第１係止部を離間させる。第１ティース配置動作は、供給の際と反対方向に複数本の線材を引くことにより、第１係止部側において複数本の線材をティースの周囲に配置する。第２係止部離間動作は、ティースに挿入されたコイル形状複数本の線材から、第２係止部を離間させる。第２ティース配置動作は、供給の際と反対方向に複数本の線材を引くことにより、第２係止部側において複数本の線材をティースの周囲に配置する。
【００１５】
このように、一方の係止部材を線材から離間した後に線材を引き込んでティース上に配置し、他方の係止部材を線材から離間した後に線材を引き込んでティース上に線材を配置する。これにより、ステータコアの径方向外側に向かって移動したコイル形状の線材を巻き回した状態でティース上に配置することが出来る。
【００１６】
第７の発明に係る巻線方法は、第６の発明に係る巻線方法であって、装着工程は、第１装着時規制動作と、第２装着時規制動作とを有する。第１装着時規制動作は、第１係止部離間動作及び第１ティース配置動作の際に、径方向における線材の整列状態を維持するためにコイル形状の複数本の線材の径方向への移動を規制する。第２装着時規制動作は、第２係止部離間動作及び第２ティース配置動作の際に、径方向における線材の整列状態を維持するためにコイル形状の複数本の線材の径方向への移動を規制する。
第１係止部又は第２係止部を線材から離間すると、線材にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材の整列状態が維持できなくなるが、係止部材離間動作及びティース配置動作の際に径方向への線材の移動を規制することによって、整列状態を保持した状態でティース上に線材を配置することが可能となる。
【００１７】
第８の発明に係る巻線方法は、第７の発明に係る巻線方法であって、装着工程は、装着時保持動作を更に有する。装着時保持動作は、第２係止部離間動作及び第２ティース配置動作の際に、第１ティース配置動作によって第１係止部側においてティースの周囲に配置された複数本の線材の整列状態を保持する。
第１係止部を線材から離間して、第１係止部側において複数本の線材をティースの周囲に配置した後、線材から第２係止部を離間する際、線材にかかるテンションが解除される。しかしながら、第１係止部側のティース上に配置された複数本の線材の整列状態が保持されることによって、整列状態の乱れを抑制することが出来る。
【００１８】
第９の発明に係る巻線方法は、第１又は第２の発明に係る巻線方法であって、線材は角線である。
線材が角線の場合、ステータコアの径方向に沿ってティース上に互いに側面が向かい合うように線材を整列して配置することによって、丸線の場合よりも線材を密に配置することが可能となり、より占積率を向上させることが出来る。
【００１９】
第１０の発明に係る巻線装置は、ステータコアのティースに巻線を行う巻線装置であって、ノズル部と、第１係止部及び第２係止部と、第１駆動部と、第２駆動部とを備える。ノズル部は、ステータコアの中心軸と平行な方向に沿って線材を供給する。第１係止部及び第２係止部は、中心軸と平行な方向において、ティースの両側に配置され、ステータコアの径方向に移動可能であり、線材が巻き掛けられる。第１駆動部は、第１係止部をステータコアの径方向に移動させる。第２駆動部は、第２係止部をステータコアの径方向に移動させる。
【００２０】
これにより、中心軸と平行な方向に沿って供給された線材を、中心軸と平行な方向に沿った一対の直線部を有するコイル形状に巻き回すことが出来る。
そのため、ステータコアの径方向に沿って、ティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
また、線材をコイル形状に巻き回した後に、ティースに装着できるため、従来のようにノズルをスロット内で移動させて線材を巻き回す必要がなく、スロット内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、占積率を向上させることが出来る。
【００２１】
第１１の発明に係る巻線装置は、第１０に係る発明の巻線装置であって、制御部を更に備えている。制御部は、線材が巻き掛けられる際に、第１係止部及び第２係止部をティースよりも内側に移動させる。
これにより、ステータコアのティースの内側において線材をコイル形状に巻き回すことが出来、その後、線材をティースに装着することができる。このため、従来のようにノズルをスロット内で移動させて線材を巻き回す必要がなく、スロット内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、占積率を向上させることが出来る。
【００２２】
第１２の発明に係る巻線装置は、第１０又は第１１に係る発明の巻線装置であって、ノズル部は、複数本の線材をステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給し、第１係止部及び第２係止部には、複数本の線材が径方向に並んで配置した状態で巻き掛けられる。
これにより、複数本の線材を一度に巻き回す際にもステータコアの径方向に沿ってティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００２３】
また、複数本の線材がステータコアの径方向に並んで配置した状態で供給されるため、複数本の線材が径方向に並んで直線上に配置した状態で巻き回すことが可能となる。このため、隣り合うティースの間隔を線材の幅一本分確保しておれば、コイル状に巻回した複数本の線材をスロットに挿入することが出来、隣り合うティースの間隔を狭くすることが可能となり、モータの性能が向上する。
【００２４】
第１３の発明に係る巻線装置は、第１２に係る発明の巻線装置であって、第１整列部と第２整列部とを備える。第１整列部は、第１係止部上の複数本の線材を径方向に並んで整列させる。第２整列部は、第２係止部上の複数本の線材を径方向に並んで整列させる。
これにより、ステータコアのティースの内側において、複数本の線材が径方向に並んで整列された状態で巻き回されたコイル形状を形成することが出来る。また、形成されるコイル形状は、中心軸方向の長さがティースよりも長いため、コイル形状の線材をティースに嵌めることが出来る。従って、ステータコアの径方向に沿って、ティース上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００２５】
第１４の発明に係る巻線装置は、第１３の発明に係る巻線装置であって、第１係止部の内側先端には、第１当接部が設けられており、第２係止部の内側先端には、第２当接部が設けられている。第１整列部は、第１係止部に沿って径方向に移動可能に構成されており、第１当接部に向かって第１係止部上の複数本の線材を押し当てることによって複数本の線材を整列させ、第２整列部は、第２係止部に沿って径方向に移動可能に構成されており、第２当接部に向かって第２係止部上の複数本の線材を押し当てることによって複数本の線材を整列させる。
これにより、複数本の線材を第１当接部又は第２当接部に、第１移動部又は第２移動部によって押し当てるという簡易な構成により、複数本の線材を整列した状態にすることが出来る。
【００２６】
第１５の発明に係る巻線装置は、第１３の発明に係る巻線装置であって、治具と、第１押圧部を備える。治具は、第１係止部及び第２係止部に線材を巻き掛ける。第１押圧部は、複数本の線材の整列状態を保持するために、複数本の線材の第１係止部上に配置された部分及び第２係止部上に配置された部分の少なくとも一方を、対応する係止部に押圧する。制御部は、治具を線材から離間する際に第１押圧部を動作させる。
第１係止部及び第２係止部に線材を巻き掛ける際に用いる治具を線材から離間すると、線材にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材の整列状態が維持できなくなるが、治具離間の際に第１押圧部を作動し、整列状態を保持することによって線材の整列が乱れることを抑制することが出来る。
【００２７】
第１６の発明に係る巻線装置は、第１２の発明に係る巻線装置であって、第１規制部と、第２規制部とを備えている。第１規制部は、第１係止部とティースの間において複数本の線材の径方向への移動を規制する。第２規制部は、第２係止部とティースの間において複数本の線材の径方向への移動を規制する。制御部は、複数本の線材が巻き回された第１係止部及び第２係止部がステータコアの外側に向かって移動することによって巻き回された複数本の線材がティースに挿入された挿入状態において、第１係止部の係止を解除した際に整列状態を維持するために第１規制部を動作させる。挿入状態において、第２係止部の係止を解除した際に整列状態を維持するために第２規制部を動作させる。
第１係止部又は第２係止部を線材から離間すると、線材にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材の整列状態が維持できなくなるが、規制部によって径方向への線材の移動を規制することによって、整列状態を保持した状態でティース上に線材を配置することが可能となる。
【００２８】
第１７の発明に係る巻線装置は、第１２の発明に係る巻線装置であって、第２押圧部を備えている。第２押圧部は、ティースの第１係止部及び第２係止部の一方の側において、複数本の線材のティースに配置された部分をティースに押圧する。複数本の線材の第１係止部及び第２係止部の一方の係止が解除され、ティースの一方の側に複数本の線材が配置された状態において、制御部は、他方の係止を解除する際に、複数本の線材の整列状態を保持するために第２押圧部を動作させる。
【００２９】
第１係止部を線材から離間して、第１係止部側において複数本の線材をティースの周囲に配置した後、線材から第２係止部を離間する際、線材にかかるテンションが解除される。しかしながら、第１係止部側のティース上に配置された複数本の線材をティースに押圧することによって整列状態を保持することが出来、整列状態の乱れを抑制することが出来る。
【００３０】
第１８の発明に係る巻線装置は、第１０又は第１２に係る発明の巻線装置であって、線材は角線である。
線材が角線の場合、ステータコアの径方向に沿って、ティース上に線材を互いに側面が対向するように整列して配置することによって、丸線の場合よりも線材を密に配置することが可能となり、より占積率を向上させることが出来る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、占積率を向上させることが可能な巻線装置及び巻線方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻線装置の全体図。
【図２】図１の巻線装置の制御を示す図。
【図３】図１の巻線装置の要部構成を示す斜視図。
【図４】図１の巻線装置の上フック部を示す斜視図。
【図５】図１の巻線装置の下フック部を示す斜視図。
【図６】図１の巻線装置のロボットハンド部の先端近傍を示す斜視図。
【図７】図１の巻線装置の第１押圧部近傍を示す斜視図。
【図８】図１の巻線装置の下フック部及び第２押圧部近傍を示す斜視図。
【図９】本発明の一実施形態に係る巻線方法のフロー図。
【図１０】図９に示す巻線方法において上フック部及び下フック部が内側に移動した状態を示す側面図。
【図１１】図９に示す巻線方法において下フック部に線材を巻き回している状態を示す斜視図。
【図１２】（ａ）図９に示す巻線方法において上フック部に線材を巻き回した状態を示す側面図。（ｂ）図１２（ａ）に示す状態から上フック部に巻き回された線材を整列した状態を示す側面図。
【図１３】図９に示す巻線方法において上フック部に巻き回された線材を第１押圧部によって押圧している状態を示す斜視図。
【図１４】図９に示す巻線方法において上フック部及び下フック部に線材が巻き回された状態を示す斜視図。
【図１５】図１４に示す状態から上フック部及び下フック部が外側に向かって移動して線材がスロットに挿入された状態を示す側面図。
【図１６】（ａ）図９に示す巻線方法において下フック部とティースの間の線材がガイドに挿入された状態を示す斜視図。（ｂ）図９に示す巻線方法において下フック部とティースの間の線材がガイドに挿入された状態を示すガイドの平面図。
【図１７】（ａ）図１６（ａ）に示す状態から下フック部が線材から離間した状態を示す斜視図。（ｂ）図１７（ａ）に示す状態から線材がティースに配置されて状態を示す斜視図。
【図１８】図１７（ｂ）に示す状態の線材が第２押圧部によってティースに押圧されている状態を示す斜視図。
【図１９】図９に示す巻線方法によって５本の線材が巻き回されてティースに配置された状態を示す斜視図。
【図２０】図１９の配置された５本の線材に隣接して更に５本の線材がティースに配置された状態を示す斜視図。
【図２１】図１の巻線装置を用いて角線をティースに装着した状態を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の一実施形態に係る巻線装置及び巻線方法について、図１〜図２１を用いて説明すれば以下の通りである。
＜構成＞
（巻線装置の概要）
図１は、本実施の形態の巻線装置の全体構成図である。また、図２は、本実施の形態の巻線装置の制御関係を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、本実施の形態の巻線装置は、巻線装置本体１と、コイルボビン部２と、制御部３と、操作盤４とを備えている。図１及び図２に示すようにコイルボビン部２は、５つのボビン２０を有しており、それぞれのボビン２０には線材５が巻き取られている。巻き戻し装置（アンコイラ）（図示しない）によって線材５はボビン２０から巻きほぐされる。尚、本実施の形態では線材５は丸線であり、その断面形状は円形である。５つのボビン２０の各々から線材５が巻線装置本体１側へと供給される。
【００３５】
（巻線装置本体１）
図１及び図２に示すように、巻線装置本体１は、ステータコア取付部１０と、ノズル部１１と、上フック部１２と、下フック部１３と、ロボットハンド部１４と、第１押圧部１５と、第２押圧部１６と、ＸＹステージ１７と、駆動部１０１〜１０６とを備えている。
操作盤４によって入力された内容に基づいて、制御部３は、巻線装置本体１、及びコイルボビン部２の制御を行う。図２では、巻線装置本体１のうちロボットハンド部１４を除いた構成が１ａとして示されており、１ａには、ステータコア取付部１０、ノズル部１１、上フック部１２、下フック部１３、第１押圧部１５、第２押圧部１６、ＸＹステージ１７及び駆動部１０１〜１０６等が含まれる。
【００３６】
（ステータコア取付部１０）
図１に示すステータコア取付部１０は、円環形状であり、その内側に図３に示すようなステータコア３０が取り付けられる。図３は、本実施の形態の巻線装置を模式的に示した図である。ステータコア３０は、外周から中心軸３０ａに向かって突出した複数のティース３１と、隣り合うティース３１の間に設けられたスロット３２を有している。ティース３１の先端部には、隣合うティース３１の先端部に向かって鍔部３１Ｅが形成されている。この鍔部３１Ｅの間がスロット３２の開口部３２ａを形成している。本実施の形態の巻線装置は、このステータコア３０のティース３１に線材を装着する。
ステータコア取付部１０は、ステータコア３０を取り付けた状態において中心軸３０ａを中心に回転可能に構成されており、ステッピングモータなどから構成される駆動部１０１によって回転駆動される。
【００３７】
（ノズル部１１）
図１に示すように、ノズル部１１は、ＸＹステージ１７上に配置されており、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている。図３に示すように、ノズル部１１は、上方に向かって開口されたノズル口１１１を有している。ノズル部１１の先端部が、拡大図Ｐに示されている。ノズル口１１１から上方向に線材５が供給される。本実施の形態では、５本の線材がまとめて供給されるため、ノズル口１１１が５つ設けられている。これら５つのノズル口１１１は、水平方向に一列に並んで配置されている。このノズル口１１１の配列方向は、ステータコア取付部１０の径方向（ステータコア３０の径方向ともいう）に沿って配置されている。ここで、径方向とは中心軸３０ａから外周側に向かう半径方向のことである。
又、図１に示すように、ＸＹステージ１７は、ノズル部１１をＸ軸方向に移動可能とするＸ軸レール１７１と、ノズル部１１をＹ軸方向に移動可能とするＹ軸レール１７２が設けられている（図１の矢印Ｘ、Ｙ参照）。このようなＸＹステージによってノズル部１１は水平方向に移動可能となる。
【００３８】
（上フック部１２）
図１及び図３に示すように、ステータコア取付部１０にステータコア３０が取り付けられた状態において、上フック部１２は巻回位置に配置されたティース３１の上方に配置されている。ここで、巻回位置とは、線材の巻き回し動作が行われる位置のことである。本実施の形態では、巻回位置は図１において巻線装置本体１の最も奥側の位置であり、図３においてティース３１Ｓの位置に対応する。以下、巻回位置に配置されているティース３１をティース３１Ｓとする。
【００３９】
図４は、上フック部１２の斜視構成図である。図４に示すように、上フック部１２は、略半円柱形状の部材である。上フック部１２はその上側に線材５が巻き掛けられるように、湾曲した側面１２２が上方に向くように配置されている。上フック部１２の先端部分の湾曲した側面１２２には、周方向に沿って溝部１２１が形成されている。この溝部１２１は、その幅Ｗ１がノズル部１１から供給された複数本の線材の幅分の長さになるように形成されている。そして、上フック部１２は、ステータコア３０の径方向（図３及び図４の矢印Ａ参照）に移動可能に構成されており、後述する下フック部１３とともに駆動部１０２によって移動する。
【００４０】
更に、上フック部１２には、上フック部１２に沿って上フック部１２とは独立に移動可能な上整列部４０が設けられている。この上整列部４０は、上フック部１２の先端側の面４０ａが、上フック部１２の移動方向（矢印Ａ参照）に対して垂直に形成されている。詳しくは後述するが、上整列部４０は、上フック部１２に沿って上フック部１２とは独立に駆動部１０３によってステータコア取付部１０の内側（ステータコア３０の内側ともいう）（中心軸３０ａの方向）に向かって移動し、複数本の線材５を上フック部１２の溝部１２１の先端側の壁面１２１ａに押し当てるように移動して線材を整列状態とする。ここで整列状態とは、複数本の線材５が直線上に互いに隣接するように配置されている状態のことであるが、互いの線材５が厳密に接触していることを要求するものではない。
【００４１】
（下フック部１３）
図１及び図３に示すように、下フック部１３は、巻回位置に配置されたティース３１Ｓの下方に配置されている。すなわち、上フック部１２と下フック部１３は、巻回位置に配置されるティース３１Ｓを上下方向から挟むように配置されている。
【００４２】
図５は、下フック部１３の斜視構成図である。下フック部１３の基本的な構成は、上フック部１２と同様である。図５に示すように、下フック部１３は、略半円柱形状の部材である。下フック部１３はその下側に線材５が巻き掛けられるように、湾曲した側面１３２が下方に向くように配置されている。下フック部１３の先端部分の湾曲した側面１３２には、周方向に沿って溝部１３１が形成されている。この溝部１３１は、その幅Ｗ２がノズル部１１から供給された複数本の線材の幅分の長さになるように形成されている。そして、下フック部１３は、ステータコア３０の径方向（図３及び図５の矢印Ａ参照）に移動可能に構成されており、上フック部１２とともに第２駆動部１０２によって移動する。
【００４３】
更に、下フック部１３には、下フック部１３に沿って下フック部１３とは独立に移動可能な下整列部４１が設けられている。この下整列部４１は、下フック部１３の先端側の面４１ａが、下フック部１３の移動方向（矢印Ａ）に対して垂直に形成されている。詳しくは後述するが、下整列部４１は、下フック部１３に沿って下フック部１３とは独立に駆動部１０４によってステータコア３０の内側（中心軸３０ａの方向）に向かって移動し、複数本の線材５を溝部１３１の先端側の壁面１３１ａに押し当てるように移動して線材５を整列状態とする。
【００４４】
（ロボットハンド部１４）
図６は、ロボットハンド部１４の先端部分を示す斜視図である。図６に示すように、ロボットハンド部１４は、その先端のアーム部分１４０に設けられた巻回部５０及びガイド部６０を有している。
巻回部５０は、アーム部分１４０に対して垂直に設けられた略円柱状の部材である。この巻回部５０の先端部分にはその周方向に沿って溝部５０ａが形成されている。この溝部５０ａは、その幅Ｗ３がノズル部１１から供給された複数本の線材５の幅分の長さになるように形成されている。
【００４５】
ガイド部６０は、アーム部分１４０を挟んで巻回部５０の反対側に配置されており、ガイド６１及びガイド支持部６２を有している。ガイド支持部６２はガイド６１をアーム部分１４０に支持している。ガイド６１は、平面視Ｕ字状であり、対向する規制面６３を有している。これら対向する規制面６３は、端部分で連結部６４によって連結されている。この対向する規制面６３の間に線材５が挿入される線材挿入部６５が形成される。対向する規制面６３の連結部６４と反対側には、線材挿入部６５への線材５の入口である線材挿入口６５ａが形成されている。規制面６３の線材挿入口６５ａを形成する部分６３ａは、テーパー状に形成されており、線材挿入口６５ａは外側に向かうに従ってその幅が広くなっている。また、対向する規制面６３の幅Ｗ４は、ノズル部１１から供給された複数本の線材５の幅分の長さに形成されている。
【００４６】
（第１押圧部１５）
第１押圧部１５は、上フック部１２において整列された複数本の線材５の整列状態の保持を行う。図７は、第１押圧部１５の近傍を示す図である。
図１、図２、図３及び図７に示すように、第１押圧部１５は、ステータコア３０の上側であって、上フック部１２の近傍に配置されている。第１押圧部１５は、駆動部１０５によって矢印Ｂ方向に伸縮自在に構成されている。第１押圧部１５は、ステータコア３０の内側（中心軸３０ａの方向）に向かって移動した状態における上フック部１２に向かって伸びて、上フック部１２の側面１２２に配置された線材５を側面１２２に押圧する。尚、図７では、ステータコア３０は、２つ分のティース３１しか図示しておらず（巻回位置に配置されているティースは３１Ｓとして図示）、以下の図面においても適宜省略する。
【００４７】
（第２押圧部１６）
第２押圧部１６は、ティース３１Ｓに配置された複数本の線材５の整列状態の保持を行う。図８は、巻回位置に配置されたティース３１Ｓ近傍を下方から視た斜視図である。図１、図２、図３及び図８に示すように、ステータコア取付部１０にステータコア３０を配置した状態において、第２押圧部１６はステータコア３０の下側に配置されており、ティース３１Ｓの下側の面３３１に向かって駆動部１０６によって伸縮自在に構成されている（矢印Ｃ参照）。第２押圧部１６は、ティース３１Ｓに配置された線材５をティース３１Ｓの下側の面３３１に押圧することによって、線材５の整列状態を保持する。
尚、駆動部１０１及び駆動部１０２は、例えばステッピングモータなどを用いて構成されており、駆動部１０３〜駆動部１０５は、例えばエアシリンダ等を用いて構成されている。また、上記駆動部１０１〜駆動部１０６及びＸＹステージ１７は、制御部３によって制御が行われる。
【００４８】
＜動作＞
次に、本実施形態の巻線方法について図面を参照しながら説明する。
図９は、本実施の形態の巻線方法のフローを示す図である。
図９に示すように、ステップＳ１０において、ステータコア取付部１０にステータコア３０が取り付けられ、ステータコア取付部１０が回転して線材５が巻き回されるティース３１が巻回位置に配置される。そして、ノズル部１１より線材５が引き出され、ステータコア取付部１０に設けられている固定部１１０（図７参照）に線材５が固定される。ここで、巻回が行われるティース３１Ｓの近傍に線材５が固定されるほうが好ましい。また、固定部１１０としては、クリップのようなものでも良いし、特に固定するための構成が設けられておらず、線材５をステータコア取付部１０の面に接着テープ等を用いて固定しても良い。要するに線材５を固定することができればどのような構成であっても良い。
【００４９】
次に、ステップＳ１１において、上フック部１２及び下フック部１３が中心軸３０ａ方向に向かって移動し、上フック部１２及び下フック部１３が、ティース３１Ｓよりも内側に配置される。より詳しくは、上フック部１２及び下フック部１３の線材５が巻き回される部分（面４０ａ及び面４１ａよりも先端側の部分）がティース３１Ｓよりも内側（中心軸３０ａの方向）に配置されるまで、上フック部１２及び下フック部１３が内側に移動する。図１０は、上フック部１２及び下フック部１３が内側に移動した状態の位置関係を示す側面構成図である。図１０に示すように、上フック部１２の方が下フック部１３よりも中心軸３０ａ側に突出している。
【００５０】
次に、ステップＳ１２において、ノズル部１１が巻線位置に移動する（図１０参照）。ここで、ノズル部の巻線位置とは、下フック部１３よりも中心軸３０ａ側の位置のことである。固定部１１０とノズル部１１を結ぶ複数本の線材５は、中心軸３０ａと平行な方向に対して斜めに配置されている。尚、図１０では、複数本の線材５の紙面奥側にロボットハンド部１４の巻回部５０が配置されている。
【００５１】
次に、ステップＳ１３において、巻回部５０によって下フック部１３及び上フック部１２に５本の線材５が巻き回される。図１１は、５本の線材５が、ロボットハンド部１４の先端の巻回部５０によって下フック部１３に巻き掛けられている状態を示す図である。図１０に示す状態から巻回部５０を紙面手前側に移動させるとともに上方に移動させる。これにより、巻回部５０は５本の線材５を下側から下フック部１３に巻き掛ける。尚、線材５を巻き回す際、制御部３は線材５にテンションをかけないようにノズル部１１を制御しているため、巻回部５０の移動に伴ってノズル部１１より線材５が引き出される。すなわち、本実施の形態では、線材５を巻き回すに従ってノズル部１１から線材が引き出されて供給されることになる。このため線材５はノズル部１１から中心軸３０ａと平行な方向に沿って主に供給されることになる。いいかえると、線材５はノズル部１１と巻回部５０を結ぶ方向に供給されるともいえる。
【００５２】
線材５を下フック部１３に巻き回した後、巻回部５０は中心軸３０ａ側から視て上フック部１２の右側上方まで移動する。ここで、図１０に示すように線材５は固定部１１０によって上方に向かうに従って外側方向に向かうように傾斜して配置されている。そのため、巻回部５０が下フック部１３に線材５を巻き掛けながら上昇する際、線材５が外側（図１１の矢印Ｄ参照）に引っ張られ、複数の線材５が順に溝部５０ａに嵌り、整列する。
【００５３】
また、上方への移動の際、上フック部１２は下フック部１３よりも内側に配置されているため、巻回部５０は内側（中心軸３０ａの方向）に移動しつつ上昇することになる（矢印Ｇ参照）。この巻回部５０の内側への移動により、下フック部１３に巻き掛けられた線材５は、内側に引っ張られることになり、溝部１３１に嵌まり、整列されていく。
そして、巻回部５０は、中心軸３０ａの側から視て上フック部１２の右側上方から上フック部１２の左側（紙面奥行き方向）に移動することによって、５本の線材５が上フック部１２上に配置される。このように、ステップＳ１３において巻回部５０は、中心軸３０ａから視て左回りに回転する
【００５４】
次に、ステップＳ１４において、上フック部１２及び下フック部１３は移動せずに上整列部４０及び下整列部４１が内側（中心軸３０ａの方向）に移動し、線材５が整列状態にされる。図１０に示すような上フック部１２、下フック部１３並びに線材５の配置及びそれぞれに形成された溝部により、巻き回しに伴って上フック部１２及び下フック部１３上において線材５はある程度は整列した状態となっているが、上整列部４０及び下整列部４１の動作によって、隣り合う線材同士がほぼ隣接して整列した状態とされる。
【００５５】
図１２（ａ）は、上フック部１２に５本の線材５が配置された状態を示す側面図である。図１２（ｂ）は、上整列部４０が内側に移動し、線材５が整列された状態を示す図である。図１２（ａ）に示すように、上フック部１２に５本の線材５が配置されている。この状態から、上整列部４０が内側（矢印Ａ１方向）に移動すると、面４０ａによって線材５が押される。面４０ａの移動によって外側に位置する線材５が内側に向かって押され、最も内側の線材５は溝部１２１の内側の壁面１２１ａに当接される。そして、５本の線材５が全て溝部１２１に嵌り、整列状態となる。尚、上整列部４０は、その面４０ａが溝部１２１の外側の端１２１ｅまで移動可能に構成されている。また、下フック部１３及び下整列部４１も同様に構成されており、上整列部４０の内側への移動とともに下整列部４１も内側へ移動し、下フック部１３上の５本の線材５も整列状態となる。
【００５６】
次に、ステップＳ１５において、第１押圧部１５が上フック部１２に配置された線材５を上フック部１２の側面１２２に押圧する。
【００５７】
続いて、ステップＳ１６において、巻回部５０が線材５から離間する。図１３は、第１押圧部１５が線材５を押圧し、巻回部５０が線材５から離間した状態を示す図である。図１３に示すように、第１押圧部１５が、駆動部１０５の動作により上フック部１２側に伸び、５本の線材５を上フック部１２に押し付けることによって線材５を整列状態で保持する。そして、このように整列状態を保持しながら巻回部５０が線材５から離間する。これにより整列状態を保持することによって、巻回部５０の離間によってテンションが弱くなった線材の配列が乱れることを防止することが出来る。
【００５８】
次に、ステップＳ１７において、ノズル部１１が線材５をノズル部１１側に引き込む。図１３を用いて説明すると、第１押圧部１５による押圧部分よりもノズル部１１側の線材５がノズル部１１側（矢印Ｄ方向）に引き込まれることによって、線材５が上フック部１２及び下フック部１３に巻き回された状態となる。線材５の５ａ側がノズル部１１に繋がっている。図１４は、図１３に示す状態からノズル部１１側に線材５を引き込んだ状態を示す図である。この図１４に示すように、上フック部１２及び下フック部１３に線材５が巻き回され、コイル状に巻き回された線材５が形成される。このコイル形状の線材５は、中心軸３０ａと平行な方向に沿った２つの直線部１５０を有している。また、図１４に示す線材５の５ａ側が、ノズル部１１に繋がっており、５ｂ側が固定部１１０に固定されている。
【００５９】
次に、ステップＳ１８において、上フック部１２並びに上整列部４０、及び下フック部１３並びに下整列部４１がステータコア３０の外周側（図１４矢印Ａ２参照）へ向かって移動する。この移動により、上フック部１２及び下フック部１３に巻き回された線材５にティース３１Ｓが挿入される。いいかえると、ティース３１Ｓの隣のスロット３２に線材５の直線部１５０が挿入される。図１５は、巻き回された線材５にティース３１が挿入された状態を示す図である。
【００６０】
次に、ステップＳ１９において、線材５の下フック部１３とティース３１Ｓの間に位置する部分がガイド部６０の線材挿入部６５に挿入される。この状態が図１６（ａ）に示されている。この挿入の際、線材挿入口６５ａが、テーパー状に形成されているため、複数本の線材５を挿入しやすい。又、図１６（ｂ）は、ガイド部６０に線材５が挿入された状態を示す平面図である。図１６（ｂ）に示すように、対向する規制面６３の間に、規制面６３とは垂直方向に直線上に５本の線材５が配置されている。
【００６１】
次に、ステップＳ２０において、下フック部１３が線材５から離間する。詳しく述べると、図１６（ａ）に示すように、下フック部１３は上方（矢印Ｕ参照）に一旦移動し、溝部１３１から線材５を抜いた後、外側（矢印Ａ２参照）に向かって移動して、線材５から離間される。
【００６２】
次に、ステップＳ２１において、ノズル部１１によって線材５がノズル部１１側に引き込まれる。これにより、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すようにガイド部６０の規制面６３に沿って線材５が上方に移動し、ティース３１Ｔの下側の面３１１の周囲に配置される。
【００６３】
次に、ステップＳ２２において、線材５の上フック部１２とティース３１Ｓの間に位置する部分がガイド部６０の線材挿入部６５に挿入される。
【００６４】
続いて、ステップＳ２３において、第２押圧部１６が、ティース３１Ｓ方向に向かって伸び、ティース３１Ｓの下側の部分に整列状態で配置された複数本の線材５を、ティース３１の下側の面３３１に押圧する。この押圧によって、線材５の整列状態の保持が行われる。この状態が図１８に示されている。尚、ステップＳ２２とステップＳ２３は同時に行われてもよい。
【００６５】
次に、ステップＳ２４において、上フック部１２が線材５から離間する。詳しくは、上フック部１２は下方に一旦移動し、溝部１２１から線材５を抜いた後、外側に向かって移動して、線材５から離間される。
【００６６】
次に、ステップＳ２５において、ノズル部１１によって線材５がノズル部１１側に引き込まれる。これによって、ガイド部６０の規制面６３に沿って線材５が下方に移動し、ティース３１Ｓの上側の面３４１に線材５が配置され、線材５のティース３１Ｓの周囲への一周の巻き回しが終了する。図１９に、ティース３１Ｓの周囲に線材５が配置された状態が示されており、５本の線材５を一周巻き回したターンが第１ターン（１Ｔ）として示されている。
【００６７】
以上の動作によって、５本の線材５がティース３１Ｓに一周巻き回された状態が形成される。
続いて、ステップＳ１０〜ステップＳ２５の動作を繰り返して、更に線材５がティース３１Ｓに配置される。図２０に示すように、上記動作によってティース３１Ｓに配置された第１ターン（１Ｔ）に隣接して第２ターン（２Ｔ）が配置される。ここで、第２ターン（２Ｔ）を第１ターン（１Ｔ）よりも内側（中心軸３０ａの方向）に配置するためには、線材５が巻回された上フック部１２及び下フック部１３の外側へ移動する位置が第１ターン（１Ｔ）を配置したときよりも内側に設定される。すなわち、ステップＳ１８において、上フック部１２及び下フック部１３を外側に移動させる際に第１ターンの幅分（図１９では、５本の線材の幅分）内側で停止させる。この停止位置の設定はモータのパルス数等により行うことが出来る。そして、その位置で上フック部１２及び下フック部１３から線材５をティース３１Ｓ上に配置することによって、既に配置されている５本の線材５と隣接した位置に更に５本の線材を配置することが出来る。
【００６８】
更に、第１ターン（１Ｔ）及び第２ターン（２Ｔ）に積層して、又は第２ターン（２Ｔ）の更に内側にターンを適宜形成して、ティース３１Ｓに対する巻線が終了する。次に、新たなティース３１を巻線位置に移動し、同様に巻線を行うことによってステータコア３０の全てのティース３１に巻線が施されたステータを作製することが出来る。
このように、線材５を乱れなく整列した状態でティース３１に巻線することが出来るため、占積率を向上することが出来る。
【００６９】
＜特徴＞
（１）
本実施の形態の巻線方法は、ステータコア３０のティース３１に巻線を行う方法であって、ステップＳ１３〜ステップＳ１７（巻回工程の一例）と、ステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）を備える。巻回工程は、図１０に示すようにステータコア３０の中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給される線材５を、図１４に示すようにステータコア３０のティース３１よりも内側（中心軸３０ａの方向）で、ステータコア３０の中心軸３０ａと平行な方向に沿った一対の直線部１５０を有するコイル形状に巻き回す（図１４参照）。装着工程は、コイル形状の線材５をステータコア３０の外側に向かって移動し、ティース３１Ｓに装着する。
【００７０】
これにより、中心軸３０と平行な方向に沿って供給された線材５（矢印Ｇ参照）を、中心軸３０ａと平行な方向に沿った一対の直線部１５０を有するコイル形状に巻き回すことが出来る。
そのため、ステータコア３０の径方向に沿って、ティース３１上に線材５を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００７１】
また、ティース３１の内側において線材５をコイル形状に巻き回した後に、ティース３１に装着されるため、従来のようにノズルをスロット３２内で移動させて巻き回す必要がなく、スロット３２内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、これによっても占積率を向上させることが出来る。
【００７２】
（２）
また、本実施の形態の巻線方法におけるステップＳ１３〜ステップＳ１７（巻回工程の一例）では、ステータコア３０の径方向に並んで配置した状態で供給される複数本の線材５が、径方向に並んで配置した状態で巻き回され、ステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）では、複数本の線材５が、径方向に並んで整列した状態でティース３１に装着される。
【００７３】
これにより、複数本の線材を一度に巻き回す際にもステータコア３０の径方向に沿ってティース３１上に線材５を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００７４】
また、複数本の線材５がステータコア３０の径方向に並んで配置した状態で供給されるため、複数本の線材５が径方向に直線上に並んで配置した状態で巻き回すことが可能となる。このため、隣り合うティース３１の間隔を線材５の幅一本分確保しておれば、コイル状に巻回した複数本の線材５をスロット３２に挿入することが出来、隣り合うティース３１の間隔を狭くすることが可能となり、モータの性能が向上する。
【００７５】
（３）
また、本実施の形態の巻線方法は、ステップＳ１３〜ステップＳ１７（巻回工程の一例）と、ステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）が繰り返され、ティース３１に整列した状態で装着された複数本の線材５に隣接して、複数本の線材５が整列した状態で装着される。
【００７６】
これにより、ステータコア３０の径方向に沿って、複数本の線材５を、その本数をひとまとまりとしてティース３１上に順に整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００７７】
（４）
また、本実施の形態の巻線方法のステップＳ１３〜ステップＳ１７（巻回工程の一例）は、ステップＳ１３（巻き掛け動作の一例）と、ステップＳ１４（整列動作の一例）とを有する。ステップＳ１３（巻き掛け動作の一例）は、中心軸３０ａと平行な方向においてティース３１の両側に設けられた上フック部１２（第２係止部の一例）及び下フック部１３（第１係止部の一例）上に複数本の線材５を巻き掛ける。ステップＳ１４（整列動作の一例）は、巻き掛けられた複数本の線材５を、径方向に並んで整列させる。
【００７８】
これにより、ステータコア３０のティース３１の内側において、複数本の線材５が径方向に並んで整列された状態で巻き回されたコイル形状を形成することが出来る。また、形成されるコイル形状は、中心軸３０ａ方向の長さがティース３１よりも長いため、コイル形状の線材５をティース３１に嵌めることが出来る。従って、ステータコア３０の径方向に沿ってティース３１上に線材５を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００７９】
（５）
また、本実施の形態の巻線方法のステップＳ１３（巻き掛け動作の一例）における複数本の線材５の巻き掛けは、巻回部５０によって行われ、ステップＳ１３〜ステップＳ１７（巻回工程の一例）は、ステップＳ１５（巻回時保持動作の一例）と、ステップＳ１６（治具離間動作の一例）とを有する。ステップＳ１５（巻回時保持動作の一例）は、上フック部１２上において線材５の整列状態を保持する。ステップＳ１６（治具離間動作の一例）は、整列状態を保持しながら、治具を線材から離間する。
上フック部１２及び下フック部１３に線材５を巻き掛ける際に用いる巻回部５０を線材５から離間すると、線材５にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材５の整列状態が維持できなくなるが、巻回部５０離間の際に整列状態を保持することによって線材５の整列が乱れることを抑制することが出来る。
【００８０】
（６）
また、本実施の形態の巻線方法のステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）は、ステップＳ１８（挿入動作の一例）と、ステップＳ２０（第１係止部離間動作の一例）と、ステップＳ２１（第１ティース配置動作の一例）と、ステップＳ２４（第２係止部離間動作の一例）と、ステップＳ２５（第２ティース配置動作の一例）とを有する。挿入動作は、巻き回された複数本の線材をステータコア３０の外側に向かって移動して、コイル形状の複数本の線材５にティース３１を挿入する。
【００８１】
ステップＳ２０は、ティース３１に挿入されたコイル形状の複数本の線材５から、下フック部１３（第１係止部の一例）を離間させる。ステップＳ２１は、供給の際と反対方向に複数本の線材５を引くことにより、下フック部１３側において複数本の線材５をティース３１の周囲に配置する。ステップＳ２４は、ティース３１に挿入されたコイル形状複数本の線材５から、上フック部１２（第２係止部の一例）を離間させる。ステップＳ２５は、供給の際と反対方向に複数本の線材５を引くことにより、上フック部１２側において複数本の線材をティース３１の周囲に配置する。
【００８２】
このように、下フック部１３を線材５から離間した後、線材５を引き込んでティース３１上に配置し、上フック部１２を線材５から離間した後、線材５を引き込んでティース３１上に線材５を配置する。これにより、ステータコア３０の径方向外側に向かって移動したコイル形状の線材５を巻き回した状態でティース３１上に配置することが出来る。
【００８３】
（７）
また、本実施の形態の巻線方法のステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）は、ステップＳ１９（第１装着時規制動作の一例）と、ステップＳ２２（第２装着時規制動作の一例）とを有する。ステップＳ１９は、ステップＳ２０及びステップＳ２１の際に、径方向における線材５の整列状態を維持するためにコイル形状の複数本の線材５の径方向への移動を規制する。ステップＳ２２は、ステップＳ２４及びステップＳ２５の際に、径方向における線材５の整列状態を維持するためにコイル形状の複数本の線材の径方向への移動を規制する。
上フック部１２及び下フック部１３を線材５から離間すると、線材５にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材５の整列状態が維持できなくなるが、係止部材離間動作及びティース配置動作の際に径方向への線材５の移動を規制することによって、整列状態を保持した状態でティース３１上に線材を配置することが可能となる。
【００８４】
（８）
また、本実施の形態の巻線方法は、のステップＳ１８〜ステップＳ２５（装着工程の一例）は、ステップＳ２３（装着時保持動作の一例）を更に有する。ステップＳ２３は、ステップＳ２４及びステップＳ２５の際に、ステップＳ２１によって下フック部１３側においてティース３１の周囲に配置された複数本の線材５の整列状態を保持する。
【００８５】
下フック部１３を線材から離間して、下フック部１３側において複数本の線材５をティース３１の周囲に配置した後、線材５から上フック部１２を離間する際、線材５にかかるテンションが解除される。しかしながら、下フック部１３側のティース３１上に配置された複数本の線材５の整列状態が保持することによって、整列状態の乱れを抑制することが出来る。
【００８６】
（９）
また、本実施の形態の巻線装置は、ステータコア３０のティース３１に巻線を行う巻線装置であって、ノズル部１１と、上フック部１２（第２係止部の一例）下フック部１３（第１係止部の一例）と、駆動部１０２（第１駆動部及び第２駆動部の一例）とを備える。ノズル部１１は、ステータコア３０の中心軸３０ａと平行な方向に沿って線材５を供給する。上フック部１２及び下フック部１３は、中心軸３０ａと平行な方向においてティース３１の両側に配置され、ステータコア３０の径方向に移動可能であり、線材５が巻き掛けられる。駆動部１０２（第１駆動部の一例）は、上フック部１２をステータコア３０の径方向に移動させる。駆動部１０２（第２駆動部の一例）は、下フック部１３をステータコア３０の径方向に移動させる。
【００８７】
これにより、中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給された線材５を、中心軸３０ａと平行な方向に沿った一対の直線部１５０を有するコイル形状に巻き回すことが出来る。
そのため、ステータコア３０の径方向に沿って、ティース３１上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００８８】
また、線材５をコイル形状に巻き回した後に、ティース３１に装着できるため、従来のようにノズルをスロット３２内で移動させて線材を巻き回す必要がなく、スロット３２内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、これによっても占積率を向上させることが出来る。
【００８９】
（１０）
また、本実施の形態の巻線装置は、制御部３を備えている。制御部３は、線材５が巻き掛けられる際に、上フック部１２及び下フック部１３をティース３１よりも内側（中心軸３０ａの方向）に移動させる。
これにより、ステータコア３０のティース３１の内側において線材５をコイル形状に巻き回すことが出来、その後、線材５をティース３１に装着することができる。このため、従来のようにノズルをスロット内で移動させて線材を巻き回す必要がなく、スロット３２内にノズルが通過する空間を設ける必要がない。そのため、占積率を向上させることが出来る。
【００９０】
（１１）
また、本実施の形態の巻線装置は、ノズル部１１は、複数本の線材５をステータコア３０の径方向に並んで配置した状態で供給し、上フック部１２及び下フック部１３には、複数本の線材５が径方向に並んで配置した状態で巻き掛けられる。
これにより、複数本の線材５を一度に巻き回す際にもステータコア３０の径方向に沿ってティース３１上に線材を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００９１】
また、複数本の線材がステータコア３０の径方向に並んで配置した状態で供給されるため、複数本の線材が径方向に直線上に並んで配置した状態で巻き回すことが可能となる。このため、隣り合うティース３１の間隔を線材の幅一本分確保しておれば、コイル状に巻回した複数本の線材をスロット３２に挿入することが出来、隣り合うティース３１の間隔を狭くすることが可能となり、モータの性能が向上する。
【００９２】
（１２）
また、本実施の形態の巻線装置は、上整列部４０（第２整列部の一例）と下整列部４１（第１整列部の一例）とを備える。上整列部４０は、上フック部１２上の複数本の線材５を径方向に並んで整列させる。下整列部４１は、下フック部１３上の複数本の線材５を径方向に並んで整列させる。
【００９３】
これにより、ステータコア３０のティース３１の内側において、複数本の線材５が径方向に並んで整列された状態で巻き回されたコイル形状を形成することが出来る。また、形成されるコイル形状は、中心軸３０ａ方向の長さがティース３１よりも長いため、コイル形状の線材をティース３１に嵌めることが出来る。従って、ステータコア３０の径方向に沿って、ティース３１上に線材５を整列して配置することが可能となり、占積率を向上させることが出来る。
【００９４】
（１３）
また、本実施の形態の巻線装置は、上フック部１２の内側先端には、壁面１２１ａ（第２当接部の一例）が設けられており、上整列部４０は、上フック部１２に沿って径方向に移動可能に構成されており、壁面１２１ａに向かって上フック部１２上の複数本の線材５を押し当てることにより、複数本の線材５を整列させる。下フック部１３の内側先端には、壁面１３１ａ（第１当接部の一例）が設けられており、下整列部４１は、下フック部１３に沿って径方向に移動可能に構成されており、壁面１３１ａに向かって下フック部１３上の複数本の線材５を押し当てることにより、複数本の線材５を整列させる。
これにより、複数本の線材５を壁面１２１ａ又は壁面１３１ａに、上整列部４０、４１によって押し当てるという簡易な構成により、複数本の線材５を整列した状態にすることが出来る。
【００９５】
（１４）
また、本実施の形態の巻線装置は、巻回部５０と、第１押圧部１５を備えている。巻回部５０は、上フック部１２及び下フック部１３に線材５を巻き掛ける。第１押圧部１５は、複数本の線材５の整列状態を保持するために、複数本の線材５の上フック部１２上に配置された部分を上フック部１２に押圧する。制御部３は、巻回部５０を線材５から離間する際に第１押圧部１５を動作させる。
上フック部１２及び下フック部１３に線材５を巻き掛ける際に用いる巻回部５０を線材５から離間すると、線材５にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材５の整列状態が維持できなくなるが、巻回部５０離間の際に第１押圧部１５を作動し、整列状態を保持することによって線材５の整列が乱れることを抑制することが出来る。
【００９６】
（１５）
また、本実施の形態の巻線装置は、ガイド６１（第１規制部、第２規制部の一例）を備えている。ガイド６１（第１規制部の一例）は、下フック部１３とティース３１の間において複数本の線材５の径方向への移動を規制する。ガイド６１（第２規制部の一例）は、上フック部１２とティース３１の間において複数本の線材５の径方向への移動を規制する。制御部３は、複数本の線材が巻き回された上フック部１２及び下フック部１３をステータコア３０の外側に向かって移動させることによって巻き掛けられた複数本の線材がティース３１に挿入された挿入状態において、下フック部１３の係止を解除した際に整列状態を維持するためにガイド６１を動作させる。又、挿入状態において、上フック部１２の係止を解除した際に整列状態を維持するためにガイド６１を動作させる。
【００９７】
上フック部１２又は下フック部１３を線材５から離間すると、線材５にかかっているテンションが解除される。テンションが解除されると線材５の整列状態が維持できなくなるが、ガイド６１によって径方向への線材５の移動を規制することによって、整列状態を保持した状態でティース３１上に線材を配置することが可能となる。
【００９８】
（１６）
また、本実施の形態の巻線装置は、第２押圧部１６を備えている。第２押圧部１６は、ティース３１の上フック部１２及び下フック部１３の下フック部１３において、複数本の線材のティース３１に配置された部分をティース３１に押圧する。制御部３は、複数本の線材の下フック部１３の係止が解除され、ティース３１の下フック部１３の側に複数本の線材５が配置された状態において、制御部３は、上フック部１２の係止を解除する際に、複数本の線材５の整列状態を保持するために第２押圧部１６を動作させる。
【００９９】
下フック部１３を線材５から離間して、下フック部１３側において複数本の線材５をティース３１の周囲に配置した後、線材５から上フック部１２を離間する際、線材５にかかるテンションが解除される。しかしながら、下フック部１３側のティース３１上に配置された複数本の線材５をティース３１に押圧することによって整列状態を保持することが出来、整列状態の乱れを抑制することが出来る。
【０１００】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態では、図１９においてティース３１上に配置された第１ターン（１Ｔ）に隣接して第２ターン（２Ｔ）を配置する際に、線材５が巻回された上フック部１２及び下フック部１３の外側へ向かって移動する位置をパルス数に基づいて設定すると説明したが、これに限らなくても良い。例えば、画像認識等を用いて第１ターン（１Ｔ）の内側のエッジの位置を検出することによって、第２ターン（２Ｔ）を形成する際の上フック部１２及び下フック部１３の移動する位置が設定されても良い。
【０１０１】
（Ｂ）
上記実施の形態では、ティース３１上に５本を一組とした線材５を一周配置して第１ターンを形成し、第２ターン（２Ｔ）は、第１ターン（１Ｔ）に隣接した内側の位置に形成すると説明しているが、これに限られるものでない、例えば第１ターン（１Ｔ）の上に積層して第２ターン（２Ｔ）を形成してもよく、更に所定ターン数を積層してから、第１ターン（１Ｔ）の内側の位置にターンを形成してもよい。
【０１０２】
（Ｃ）
上記実施の形態では、ノズル部１１から５本の線材が供給されているが、この数に限られるものではなく、５本より多くても少なくてもよく、１本であってもよい。線材５が１本の場合は、１本の線材５が巻き回された上フック部１２及び下フック部１３が外周側へ移動する位置を一本の幅分ずつ内側に配置していくことによって図１８及び図１９に示すように整列して配置することが出来る。
【０１０３】
（Ｄ）
上記実施の形態では、図１０に示すように、中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給される線材の供給方向の一例として、下方から上方に向かって線材５が供給されているが、これに限らず、上方から下方に向かって線材が供給されてもよい。また、ステータコア３０が水平に配置されていない場合には、線材の供給方向は上下方向に限られるものでなく、要するに中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給されればよい。
【０１０４】
本明細書において、中心軸３０ａと平行な方向に沿って供給されることは、線材５が中心軸３０ａと平行な方向に供給されることだけでなく、中心軸３０ａと平行な方向に対して傾いて供給される場合も含む。ノズル部１１からの線材５の供給方向は、ティース３１Ｓに嵌めることが可能であり径方向に並んで線材５が配置されたコイル形状が形成できる程度に、中心軸３０ａと平行な方向に沿っていればよい。又、本明細書において、ステータコアの中心軸と平行な方向に沿った一対の直線部は、中心軸３０ａと平行な直線部１５０でなく、中心軸３０ａに対して傾いた直線部１５０も含む。直線部１５０はステータコア３０のスロット３２に挿入可能な程度に中心軸３０ａと平行な方向に沿っていればよい。
【０１０５】
（Ｅ）
上記実施の形態では、線材５は丸線であるが、角線であってもよい。角線を用いる場合、図２１のティース３１の側面図に示すように隣り合う角線５００同士の側面が対向するように配置される方が、占積率が向上するためより好ましい。
（Ｆ）
上記実施の形態では、ガイド６１は、上フック部１２とティース３１の間において複数本の線材５の径方向への移動を規制し、下フック部１３とティース３１の間において複数本の線材５の径方向への移動も規制しており、第１規制部の一例と第２規制部の一例を兼ねた構成に対応する。このように、ガイド６１は、上フック部１２とティース３１の間における線材の規制と、下フック部１３とティース３１の間における線材の規制の両方を行っているが、それぞれの規制を行う部材が別々に設けられていても良い。
【０１０６】
（Ｇ）
上記実施の形態では、第１押圧部１５は、上フック部１２に向かって伸びて上フック部１２上において線材５の整列状態を保持しているが、下フック部１３に向かって伸びて下フック部１３上において線材５の整列状態を保持しても良い。
（Ｈ）
上記実施の形態では、第２押圧部１６はティース３１Ｓの下側の面３３１において線材の整列状態を保持しているが、この位置に限られるものではなく、例えば、ティース３１Ｓの上側の面３４１において線材の整列状態を保持しても良い。
（Ｉ）
上記実施の形態では、駆動部１０２は、上フック部１２とともに下フック部１３も移動させるため、第１駆動部の一例と第２駆動部の一例を兼ねた構成に対応するが、上フック部１２を移動させる駆動部と下フック部１３を移動させる駆動部が別々に設けられていてもよい。また、上フック部１２を移動させる駆動部と、下フック部１３を移動させる駆動部の一部の構成が共通であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の巻線方法及び巻線装置は、占積率を向上させることが出来、駆動用モータに用いるステータを作製する際に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  巻線装置本体
２  コイルボビン部
３  制御部（制御部の一例）
４  操作盤
５  線材
１０  ステータコア取付部
１１  ノズル部（ノズル部の一例）
１２  上フック部（第２係止部の一例）
１３  下フック部（第１係止部の一例）
１４  ロボットハンド部
１５  第１押圧部（第１押圧部の一例）
１６  第２押圧部（第２押圧部の一例）
２０  ボビン
３０  ステータコア
３１  ティース
３１Ｅ  鍔部
３２  スロット
３２ａ  開口部
４０  上整列部（第２整列部の一例）
４０ａ  面
４１  下整列部（第１整列部の一例）
４１ａ  面
５０  巻回部（治具の一例）
５０ａ  溝部
６０  ガイド部
６１  ガイド（第１規制部及び第２規制部の一例）
６２  ガイド支持部
６３  規制面
６４  連結部
６５  線材挿入部
６５ａ  線材挿入口
１０１  駆動部
１０２  駆動部（第１駆動部及び第２駆動部の一例）
１０３  駆動部
１０４  駆動部
１０５  駆動部
１０６  駆動部
１１０  固定部
１１１  ノズル口
１２１  溝部
１２１ａ  壁面（第２当接部の一例）
１２２  側面
１３１  溝部
１３１ａ  壁面（第１当接部の一例）
１３２  側面
１４０  アーム部分
１５０  直線部
１７１  Ｘ軸レール
１７２  Ｙ軸レール
５００  角線
【図１】
2015012631.tif 000003
【図２】
2015012631.tif 000004
【図３】
2015012631.tif 000005
【図４】
2015012631.tif 000006
【図５】
2015012631.tif 000007
【図６】
2015012631.tif 000008
【図７】
2015012631.tif 000009
【図８】
2015012631.tif 000010
【図９】
2015012631.tif 000011
【図１０】
2015012631.tif 000012
【図１１】
2015012631.tif 000013
【図１２】
2015012631.tif 000014
【図１３】
2015012631.tif 000015
【図１４】
2015012631.tif 000016
【図１５】
2015012631.tif 000017
【図１６】
2015012631.tif 000018
【図１７】
2015012631.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2015012631.tif 000021
【図２０】
2015012631.tif 000022
【図２１】
2015012631.tif 000023