(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の導線を挿通させるべく、スリット状の開口、又は導線を１本ずつ通す、一列に並んだ複数の開口を有し、巻線すべき歯に対して周回するように相対運動すると共に、前記スリット状の開口の長さ方向、又は前記複数の開口の並び方向が、巻線すべき歯の周方向に沿った方向に配置されるように、軸心を中心に回転するように構成された巻線ノズルを有するコイル巻線装置において、
前記巻線ノズルに供給される複数本の導線のそれぞれに対してテンションを個別に付与する複数個のテンション装置が支持部材を介して前記巻線ノズルと一体に回転するように取付けられており、
前記各テンション装置は、電磁ブレーキを有しており、該電磁ブレーキに電力を供給するため、前記支持部材には、前記電磁ブレーキの電源入力端子に接続されたスリップリングが各電磁ブレーキに対応して複数設けられ、各スリップリングの外周には電源に接続されたブラシが摺接するように配置されていて、該ブラシから前記スリップリングを通して、前記電磁ブレーキに電力が供給されるように構成されていることを特徴とするコイル巻線装置。
【請求項２】
前記各テンション装置は、ギヤを介して互いに連動する複数のプーリ又はローラと、これらのプーリ又はローラの１つに接続された前記電磁ブレーキとを備え、前記導線がそれぞれのプーリ又はローラに亘って周回された後、前記巻線ノズルに供給されるように構成されている請求項１記載のコイル巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線すべき歯に対して周回するように相対運動すると共に、軸心を中心に回転するように構成された巻線ノズルを有するコイル巻線装置に関し、詳しくは該巻線ノズルに供給される導線にテンションを付与するためのテンション装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の回転電機の製造に際しては、ステータコアの内歯や外歯、あるいは回転子の突歯（以下これらを総称して「歯」とする）に導線を巻付けてコイルを形成する巻線装置が使用されている。巻線装置においては、導線が、それぞれの歯に整列して高密度で巻付けられることが望まれており、そのような整列巻きをするためには、巻線装置の巻線ノズルに供給される導線に適度なテンションを付与することが重要となってくる。
【０００３】
このようなテンション装置として、例えば下記特許文献１には、導線をテンション調整兼用引き戻しローラに張設し、テンションシリンダーで該ローラを移動させて、導線にテンションを与えるようにしたものが開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、線材を滑らないように巻付けたテンションプーリと、テンションプーリに連結されたモータと、線材を供給する際のテンションプーリの回転方向とは逆方向に所定の回転トルクを発生するようにモータのトルク制御を行うトルク制御手段とを備えたテンション装置が開示されている。
【０００５】
更に、下記特許文献３には、巻取り径路中に設けられて巻取り用ワイヤにブレーキ力を与える電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの出側に設けられ巻取り用ワイヤにテンションを与えるレバーと、該レバーの他端又は支点をシャフトを介して支持するモータと、より成る巻取りワイヤのテンション装置が開示されている。
【０００６】
一方、近年、導線の電気抵抗を小さくするために複数本の導線をパラ巻きして、複数本の導線に同時に電流を流すようにしたモータが採用されつつある。しかし、複数本の導線をノズルから繰り出して、ノズルを突歯の外周に周回させてパラ巻線すると、複数本の導線が捩れて太くなってしまい、高密度で巻き付けることができないという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するため、下記特許文献４には、筒状をなすヨークの内周面に固定されたボールコアの周囲を周回する周回体と、前記周回体に設けられ、前記周回体の周回動作に伴い前記ボールコアに巻装する複数本のコイルを繰り出すコイル線出口と、を備えたフィールドコイルの巻線機において、前記周回体に対し前記コイル線出口を回転可能に支持し、周回体のボールコアの周回に同期してコイル線出口を回転させるようにしたことを特徴とするフィールドコイルの巻線機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７７７５１４号公報
【特許文献２】特許第３３５６６７５３号公報
【特許文献３】特開平６−２５５８８４号公報
【特許文献４】特開平２−２６２８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献４に記載された巻線機においては、周回体のボールコアの周回に同期してコイル線出口を回転させることにより、複数本の導線の捩れを防止するようにしているが、コイル線出口における複数本の導線の配置によって、個々の導線の巻線径路が微妙に変わってきて、個々の導線の弛みやすさがそれぞれ異なるため、共通のテンション装置を使用すると、ある導線は引張られ、別の導線は弛んでしまい、導線を整列させて巻付けることが困難になるという問題があった。このため、個々の導線毎に独立したテンション装置を設ける必要性があった。
【００１０】
一方、上記特許文献１〜３に記載されたテンション装置では、パラ巻きされる複数本の導線のそれぞれに個別にテンション装置を設けようとすると、装置が大がかりになったりする問題があり、更に、特許文献４に記載された巻線装置では、テンション装置自体もコイル線出口（ノズル）と一緒に回転させる必要性があるため、上記特許文献１〜３に記載されたテンション装置をそのまま適用することができないという問題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、巻線すべき歯に対して周回するように巻線ノズルを相対回転させると共に、ノズル自体もその軸心を中心に回転させて、パラ巻線を行うようにしたコイル巻線装置において、複数本の導線のそれぞれに個別にテンションを付与できるようにしたコイル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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、複数本の導線を挿通させるべく、スリット状の開口、又は導線を１本ずつ通す、一列に並んだ複数の開口を有し、巻線すべき歯に対して周回するように相対運動すると共に、前記スリット状の開口の長さ方向、又は前記複数の開口の並び方向が、巻線すべき歯の周方向に沿った方向に配置されるように、軸心を中心に回転するように構成された巻線ノズルを有するコイル巻線装置において、
前記巻線ノズルに供給される複数本の導線のそれぞれに対してテンションを個別に付与する複数個のテンション装置が支持部材を介して前記巻線ノズルと一体に回転するように取付けられており、
前記各テンション装置は、電磁ブレーキを有しており、該電磁ブレーキに電力を供給するため、前記支持部材には、前記電磁ブレーキの電源入力端子に接続されたスリップリングが各電磁ブレーキに対応して複数設けられ、各スリップリングの外周には電源に接続されたブラシが摺接するように配置されていて、該ブラシから前記スリップリングを通して、前記電磁ブレーキに電力が供給されるように構成されていることを特徴とするコイル巻線装置を提供するものである。
【００１３】
本発明においては、前記各テンション装置は、ギヤを介して互いに連動する複数のプーリ又はローラと、これらのプーリ又はローラの１つに接続された前記電磁ブレーキとを備え、前記導線がそれぞれのプーリ又はローラに亘って周回された後、前記巻線ノズルに供給されるように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、巻線ノズルに供給される複数本の導線のそれぞれに対してテンションを個別に付与する複数個のテンション装置が支持部材を介して前記巻線ノズルと一体に回転するように取付けられているので、個々の導線に対して独立したテンションの付与が可能となり、巻線ノズルの出口における導線の配列によって、個々の導線の弛みやすさが異なっていても、個々の導線に適したテンションを付与して、全ての導線が弛まないようにし、巻線すべき歯に対して導線を整列させてパラ巻きすることが可能となる。
【００１５】
また、電磁ブレーキの制動力を制御することにより、巻線ノズルに供給する導線のテンションを巻線タイミングに合わせて調整できるので、例えば巻線すべき歯に対して周回する径路において、弛みやすいところではテンションを高くし、引っ張られるところではテンションを下げて、常に適度なテンションを付与することができる。
【００１６】
更に、ノズル及びテンション装置が取付けられた支持部材には、電磁ブレーキの電源入力端子に接続されたスリップリングが各電磁ブレーキに対応して複数設けられ、各スリップリングの外周には電源に接続されたブラシが摺接するように配置されていて、該ブラシからスリップリングを通して、電磁ブレーキに電力が供給されるように構成されているので、支持部材を介してテンション装置がノズルと一体に回転しても、各テンション装置の電磁ブレーキに個別に電力を供給して、導線のテンションを個別に制御することができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様において、プーリ又はローラが複数設けられ、それぞれのプーリ又はローラがギヤを介して互いに連動するように歯合しており、そのうちの一つのプーリ又はローラに前記電磁ブレーキが接続され、同プーリ又はローラの回転に対して制動力を付与するように構成されており、導線がそれぞれのプーリ又はローラに亘って周回されている場合には、電磁ブレーキの制動力が全部のプーリ又はローラに伝達されるので、それらを周回する導線に対して効果的に制動力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による巻線装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同巻線装置の正面図である。
【図３】同巻線装置のノズル付近及びステータコアを拡大して示す部分拡大平面図である。
【図４】同巻線装置のノズル付近及びステータコアを拡大して示す部分拡大正面断面である。
【図５】同巻線装置の巻線リール取付け部を示す部分拡大平面断面図である。
【図６】本発明の巻線装置で用いられるノズルの一例を示す平面図である。
【図７】同ノズルの縦断面図である。
【図８】同ノズルの基端側から見た端面図である。
【図９】同ノズルの先端側から見た端面図である。
【図１０】同ノズルの斜視図である。
【図１１】本発明の巻線装置で用いられるテンション装置を示す斜視図である。
【図１２】同テンション装置の平面図である。
【図１３】同テンション装置の正面図である。
【図１４】同巻線装置のステータコアの駆動機構を示す正面断面図である。
【図１５】同駆動機構の側面断面図である。
【図１６】同巻線装置による巻線操作中、ノズルが突歯の一方の側部を通る状態を示す説明図である。
【図１７】同巻線装置による巻線操作中、ノズルが突歯の上端外周を通る状態を示す説明図である。
【図１８】同巻線装置による巻線操作中、ノズルが突歯の他方の側部を通る状態を示す説明図である。
【図１９】同巻線装置による巻線操作中、ノズルが突歯の下端外周を通る状態を示す説明図である。
【図２０】本発明の巻線装置で用いられるノズルの他の例を示す平面図である。
【図２１】同ノズルの縦断面図である。
【図２２】同ノズルの先端側から見た端面図である。
【図２３】本発明によるアウタロータ用ステータコアへの巻線装置の他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明による巻線装置の実施形態について説明する。図１〜１９には、本発明による巻線装置の一実施形態が示されている。この巻線装置は、図３に示すように、アウタロータ用ステータコア１０に対して巻線を施すものである。このステータコア１０は、その外周に複数の突歯１１を有し、各突歯１１の間にはスロット１２が形成されている。
【００２０】
図１〜１３には、この巻線装置のノズル駆動部２０の構造が示されている。図２、４に示すように、このノズル駆動部２０は、支持台２１を有し、この支持台２１上にガイドレール２２が設けられている。そして、このガイドレール２２に沿って、スライドブロック２３がスライド可能に装着されている。ガイドレール２２の後端部には、第１モータ２４が取付けられており、この第１モータ２４の回転軸がボールネジ２５に連結されている。
【００２１】
ボールネジ２５は、ガイドレール２２に沿って配設され、スライドブロック２３に螺装されている。したがって、第１モータ２４の作動により、ボールネジ２５が回転すると、スライドブロック２３がガイドレール２２に沿ってスライド動作するようになっている。
【００２２】
図１，３を併せて参照すると、スライドブロック２３には、スライド基板２６が取付けられている。このスライド基板２６上には、一対の回転ホルダ２７，２７が設置されており、この回転ホルダ２７に先端ガイド筒２８が回転可能に支持されている。先端ガイド筒２８の後端部には、従動ギヤ２８ａが固着されている。また、先端ガイド筒２８の先端部には、導線を繰り出すノズル２９が装着されている。更に、スライド基板２６上には第２モータ３０が設置され、この第２モータ３０の駆動ギヤ３１が前記先端ガイド筒２８に固着された従動ギヤ２８ａに歯合している。したがって、第２モータ３０の作動により、駆動ギヤ３１が回転すると、従動ギヤ２８ａを介して先端ガイド筒２８が回転するようになっている。
【００２３】
更に、スライド基板２６の後部には、支持板２６ａが延設されており、この支持板２６ａ上に、後述するスリップリング１３１に摺接する一対のブラシ１３２が取付けられている。ブラシ１３２は、必ずしもブラシ状をなすものに限られず、スリップリング１３１に摺接して、導通を図れるものであればよい。
【００２４】
先端ガイド筒２８の後端部には、連結板３２が取付けられている。連結板３２には、一対の前記スリップリング１３１が取付けられている。スリップリング１３１は、先端ガイド筒２８の回転中心と同心的に取付けられた環状の金属リングからなっている。各スリップリング１３１には、図示しないリード線が接続され、このリード線を介して後述する電磁ブレーキ１１５に電気的に接続されている。
【００２５】
また、連結板３２の上記スリップリング１３１よりも後方には、一対のテンション装置３３が取付けられている。このテンション装置３３は、本発明の特徴部分を構成するものであるため、後に詳しく説明することにする。
【００２６】
連結板３２の後方には、基端ガイド筒３４が連結されている。一方、第１モータ２４上には支持板３５が取付けられており（図２参照）、支持板３５上に一対の軸受け３６，３６が装着され、前記基端ガイド筒３４は、この軸受け３６に挿通されて回転可能に支持されている。
【００２７】
図５を併せて参照すると、基端ガイド筒３４の基端部には支持板３７が連設されており、この支持板３７の中間部には一対のガイドリール３８，３８が取付けられている。更に、支持板３７の後端部には、支軸３９を介して第１リール４１及び第２リール４２からなるリール４０が装着されている。第１リール４１及び第２リール４２には、それぞれ保持溝４１ａ，４２ａが形成されており、この保持溝４１ａ，４２ａに導線Ｗが一列に巻線されて収容されている。
【００２８】
そして、第１リール４１及び第２リール４２から繰り出された導線Ｗは、それぞれ対応するガイドリール３８を介して、基端ガイド筒３４に導入されるようなっている。上記支持板３７及びリール４０が本発明における導線供給手段９０をなしている。基端ガイド筒３４に導入された導線Ｗは、前記テンション装置３３を通り、先端ガイド筒２８に導入され、ノズル２９の先端開口部から導出されるようになっている。
【００２９】
図６〜１０にはノズル２９の構造が示されている。図６，７、１０に示すように、このノズル２９は、先端ガイド筒２８の先端の取付孔５１（図４参照）に挿入される基部４３を有しており、基部４３の外周にはフランジ状拡径部４４が設けられ、このフランジ状拡径部４４が取付孔５１の開口部周縁に当接するようになっている。また、ノズル２９は、１列に並ぶ２つの挿通路４６Ａ、４６Ｂを有しており、各挿通路４６Ａ、４６Ｂは、それぞれ導線Ｗを１本ずつ通して並列させて導出するようになっている。ノズル２９の外周は、挿通路４６Ａ、４６Ｂの並び方向に長く、それと直交する方向に短い偏平形状をなしている。
【００３０】
図７，８に示すように、ノズル２９の基端面には、それぞれの挿通路４６Ａ、４６Ｂの基端開口部４７Ａ、４７Ｂが形成されている。また、各基端開口部４７Ａ、４７Ｂの内周４７ａはＲ状に面取りされて、導線Ｗがスムーズに挿入できるようになっている。そして、各基端開口部４７Ａ、４７Ｂは、テーパ部４６ａを介して、対応する挿通路４６Ａ、４６Ｂに連通している。
【００３１】
図７，９、１０に示すように、ノズル２９ｂの先端面には、挿通路４６Ａ，４６Ｂの先端開口部４８Ａ、４８Ｂが形成されている。そして、ノズル２９ｂの先端は、先端開口部４８Ａ、４８Ｂの配列方向に沿って、斜めにカットされた形状をなしており、一方が長い方の端部４９をなし、他方が短い方の端部５０をなしている。
【００３２】
また、各先端開口部４８Ａ、４８Ｂの内周はＲ状に面取りされており、短い方の端部５０側の内周の曲率半径Ｒ１ａ、Ｒ１ｂは、長い方の端部４９側の内周の曲率半径Ｒ２ａ、Ｒ２ｂよりも大きくされている（図７参照）。
【００３３】
次に、本発明の特徴であるテンション装置３３について、図１１〜１３を参照して説明する。テンション装置３３は、前記連結板３２と、それに交差して取付けられた支持板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとを介して、連結板３２の両側に１つずつ取付けられている（図１２，１３参照）。そして、テンション装置３３は、ノズル２９、先端ガイド筒２８、連結板３２、基端ガイド筒３４、支持板３７、リール４０などと一体に回転するようになっている。
【００３４】
各テンション装置３３は、基端ガイド筒３４に近接して、支持板３２ａを介して連結板３２に取付けられた支軸１１１に装着されたガイドリール１１２を有している。
【００３５】
また、ガイドリール１１２に隣接して、支持板３２ｂには、支軸１１３を介して第１テンションローラ１１４が取付けられている。第１テンションローラ１１４は、導線Ｗが周回される一対のガイド溝１１４ａ、１１４ｂと、従動ギヤ１１８とを有している。
【００３６】
第１テンションローラ１１４に隣接して、支持板３２ｃには、第２テンションローラ１１７が取付けられている。第２テンションローラ１１７は、導線が周回される一対のガイド溝１１７ａ、１１７ｂと、駆動ギヤ１１９とを有している。また、支持板３２ｃの背面側には、電磁ブレーキ１１５が設置されており、その駆動軸１１６に、上記第２テンションローラ１１７及び駆動ギヤ１１９が装着されている。
【００３７】
更に、連結板３２の第２テンションローラ１１７に隣接した位置に、各導線Ｗに対応する２つのガイド孔１２０ａ、１２０ｂを有するガイド１２０が取付けられている。
【００３８】
前記第１リール４１及び第２リール４２（図５参照）から繰り出された一対の導線Ｗは、基端ガイド筒３４から導出した後、それぞれに対応するテンション装置３３の、ガイドリール１１２に引き掛けられて方向を変え、第１テンションローラ１１４のガイド溝１１４ａにほぼ半周巻付けられた後、第２テンションローラ１１７のガイド溝１１７ａにほぼ１周巻付けられ、再び第１テンションローラ１１４に戻ってガイド溝１１４ｂにほぼ１周巻付けられ、再び第２テンションローラ１１７に戻ってガイド溝１１７ｂにほぼ半周巻付けられた後、ガイド１２０の対応するガイド孔１２０ａ又は１２０ｂに通されてノズル２９方向に送られ、ノズル２９の対応する挿通路４６Ａ、４６Ｂに通されて、ノズル２９の先端開口部４８Ａ、４８Ｂから導出されるようになっている。
【００３９】
電磁ブレーキ１１５としては、特に限定されないが、電磁パウダーブレーキが好ましく使用される。電磁パウダーブレーキは、磁性粉体（パウダ）を介してトルクを伝達・制御するブレーキである。その構造は特に限定されないが、その一例を挙げると、外周にコイルを内蔵した電磁石が配置され、その内側にブレーキ力を付与するシリンダ部が配置され、シリンダ部の内側に回転軸に接続されたロータが配置されている。そして、ロータとシリンダとの間に磁性粉体（パウダ）が充填されている。電磁石に通電すると、磁性粉体がロータとシリンダとの間で鎖状につながって、ロータの回転に対して制動力を付与する。その制動力は、電磁石に対する通電力によって制御することができる。また、電磁石への通電をやめると、遠心力によって磁性粉体がシリンダ内壁面に押しやられるので、ロータの回転に対する制動力が解除される。
【００４０】
このような電磁ブレーキ１１５は、既に各社、例えばシンフォニアテクノロジー株式会社、小倉クラッチ株式会社などから市販されており、これらの市販品を使用することができる。
【００４１】
そして、本発明では、テンション装置３３がノズル２９と一体に回転するため、前述したように、図示しない通電装置に接続されたブラシ１３２をスリップリング１３１に摺接させて、スリップリング１３１を介して、電磁ブレーキ１１５に通電を行うようにしている。
【００４２】
図１４及び図１５には、本発明におけるロータ保持駆動手段に相当するステータコア駆動部６０の構造が示されている。
【００４３】
ステータコア駆動部６０は、基台６１と、縦フレーム６２と、横フレーム６３とからなる外フレームを有している。そして、この外フレームの内側に、側板６４と、下板６５と、中間板６６と、上板６７とからなる内フレームが装着されている。
【００４４】
上板６７と下板６５との間には、中間板６６を貫通する一対のガイド棒６８が支持されている。このガイド棒６８に、昇降ベース６９が上下摺動可能に装着されている。昇降ベース６９には、保持部７１を介して支軸７０が回転可能に装着されている。支軸７０は、保持部７１によって軸方向移動を規制され、昇降ベース６９と共に昇降動作をする。
【００４５】
支軸７０は、中間板６６を貫通して下方に伸び、中間板６６と、その下方に平行に配設された支持板７４ａとの間に、回転ギヤ７４が装着されている。支軸７０の下方部分外周は、スプライン７０ａを有しており、回転ギヤ７４は、このスプライン７０ａに嵌合して、支軸７０の軸方向移動を許容しつつ、回転方向には一体となるように装着されている。また、上板６７と中間板６６との間には、一対のボールネジ７２，７２が前記昇降ベース６９を貫通して装着されている。
【００４６】
ボールネジ７２は、昇降ベース６９に対して螺挿されており、昇降ベース６９は、ボールネジ７２の回転によって上下移動するようになっている。また、一対のボールネジ７２，７２の上端部には、それぞれ従動プーリ７３が装着されている。
【００４７】
図１５に示すように、上板６７には第３モータ７５が取付けられており、その駆動プーリ７６と従動プーリ７３との間にベルト７７が張設されている。その結果、第３モータ７５の作動により、駆動プーリ７６が回転すると、ベルト７７を介して従動プーリ７３がそれぞれ回転し、ボールネジ７２が回転して、昇降ベース６９が上下移動するようになっている。
【００４８】
また、中間板６６には第４モータ７８が取付けられており、その駆動ギヤ７９は前記回転ギヤ７４と歯合している。したがって、第４モータ７８の作動により、駆動ギヤ７９が回転すると、回転ギヤ７４が回転し、回転ギヤ７４にスプライン７０ａを介して嵌合する支軸７０も回転するようになっている。
【００４９】
支軸７０の下端部には、一対の保持板８０，８１が、ステータコア１０の上下端面を挟むように装着され、下方の保持板８０に挿通されたボルト８２によって着脱可能に固定されている。
【００５０】
こうして、支軸７０に取付けられたステータコア１０は、支軸７０と共に上下移動し且つ回転動作をする。この支軸７０の上下移動及び回転動作により、ステータコア１０の突歯１１が対応するノズル２９の回りを回り、相対回転としてみると、ステータコア１０の対応する突歯１１の周囲を、ノズル２９が周回する動作を行うことになる。
【００５１】
次に、図１６〜１９を参照して、この巻線装置を用いたアウタロータ用ステータコアへの巻線方法について説明する。なお、各図における（Ａ）は平面図、（Ｂ）は突歯の突出端面側から見た図、（Ｃ）は突歯の側面から見た図である。なお、ノズル２９の内部形状は、簡略化して示している。
【００５２】
まず、巻線操作の開始に際して、ノズル２９から引き出された２本の導線の巻始め端部を、図示しないクランプによって保持させておく。なお、巻始め端部は、ステータコア１０の巻線操作に支障がないところにクランプさせてもよい。
【００５３】
図１６は、ステータコア１０の所定のスロット１２にノズル２９が挿入された状態を示している。この状態で、支軸７０が下降し、ステータコア１０が図中矢印イで示すように下降して、ノズル２９から導出された２本の導線Ｗが、突歯１１の外周に巻き付けられていく。
【００５４】
このとき、ノズル２９は、スリット状の先端開口部４８の長さ方向が上下を向くように配置され、かつ、突歯１１に対するノズル２９の進行方向が、長い方の端部４９となるように配置されている。２本の導線Ｗが、リール４０の第１リール４１及び第２リール４２からそれぞれ引き出され、ガイドリール３８を通して基端ガイド筒３４に挿入され、基端ガイド筒３４を通過してテンション装置３３を通り、先端ガイド筒２８に導入され、ノズル２９の先端開口部４８から導出される。
【００５５】
このとき、ノズル２９の長い方の端部４９が、突歯１１に対するノズル２９の移動方向側に配置されているので、斜めにカットされたノズル２９の先端から、２本の導線Ｗが整列して導出しやすくなっている。
【００５６】
そして、このノズル２９によれば、導線を個別の挿通路４６Ａ、４６Ｂに通して導出させるので、各導線を並列させて、他の導線の影響による配列の乱れを防止しつつ、導出させることができる。また、長い方の端部４９側から引き出される導線も、短い方の端部５０側から引き出される導線も、摩擦力等においてほぼ同じ条件となり、それによってテンションの調整等が容易になると共に、導線を整列させやすくなる。更に、各導線毎にテンションや瞬間的な引き出し速度等が異なっても、お互いに影響を与えることがない。
【００５７】
図１７には、ノズル２９がスロット１２を上方に通り抜けて、突歯１１の上端面に達したときの状態が示されている。
【００５８】
このとき、支軸７０は下降を停止し、ステータコア１０が図１１の矢印ロで示す方向に回動する。その結果、ノズル２９から導出された導線Ｗは、突歯１１の上端面に巻付けられる。
【００５９】
このとき、第２モータ３０（図３参照）の作動により、駆動ギヤ３１、従動ギヤ２８ａを介して、先端ガイド筒２８が、図１７中の矢印ハで示すように回動する。なお、先端ガイド筒２８の回動と共に、連結板３２を介して基端ガイド筒３４も回動し、支持板３７を介してリール４０も回動する。その結果、リール４０から繰り出される導線Ｗが途中でねじれてしまうことが防止される。
【００６０】
先端ガイド筒２８が矢印ハで示すように回動することにより、ノズル２９は、スリット状の先端開口部４８の長さ方向が突歯１１の外周に沿った方向となるように横向きとなる。その結果、２本の導線Ｗは整列を乱すことなく、突歯１１の上端面に巻き付けられる。
【００６１】
図１８には、ノズル２９が突歯１１の反対側のスロット１２に挿入された状態が示されている。
【００６２】
このとき、ノズル２９は更に回転して、スリット状の先端開口部４８の長さ方向が再び上下となるように配置され、長い方の端部４９を下方に向けた状態となる。そして、支軸７０の上昇により、ステータコア１０は図中矢印二で示すように上昇し、ノズル２９から導出された導線Ｗが突歯１１の反対側の側面に巻き付けられていく。
【００６３】
図１９には、ノズル２９がスロット１２を下方に通り抜け、突歯１１の下端面に達した状態が示されている。
【００６４】
このとき、ステータコア１０の上昇は停止し、支軸７０の回動によりステータコア１０が矢印ホの方向に回動する。その結果、ノズル２９から導出された導線Ｗは、突歯１１の下端面の外周に巻き付いていく。
【００６５】
このとき、図２に示す第１モータ２４の作動により、ボールネジ２５が回転し、スライドブロック２３が後方に移動して、ノズル２９は２本の導線Ｗの幅分だけ、突歯１１の突出方向に移動する。その結果、導線Ｗは既に巻線された同じ相の導線に対して、突歯１１の突出方向に移動し、それらの横に隣接して整列した状態で巻き付けられる。
【００６６】
なお、このときも、ノズル２９は、図１９の矢印ヘで示すように回動し、挿通路４６の長手方向が突歯１１の外周に沿った方向となるように横向きとされる。このような動作を繰り返すことにより、突歯１１の外周に２本の導線Ｗを整列させつつ、パラ巻きすることができる。
【００６７】
そして、導線Ｗが突歯１１の突出側端部まで達した場合には、今度はノズル２９をステータコア１０の内径側に向けて移動させつつ巻線を行うことにより、導線Ｗを多層に巻き付けることができる。こうして、ステータコア１０の突歯１１の外周に、２本の導線を並列させて多層に巻き付けることが可能となる。
【００６８】
なお、この実施形態では、ノズル２９が一つだけあって、ステータコア１０の一つの突歯１１に対して導線を巻き付ける構成とされているが、ノズル駆動部２０を複数組設け、複数の突歯１１に対して同時に巻線を行うことも可能である。
【００６９】
ところで、このような巻線操作において、２本の導線Ｗは、ノズル２９からの導出位置が異なることによって、突歯１１に巻き付く径路が微妙に異なってくるため、引っ張られ方や緩み方が相違し、両者に適切なテンションを与えることが難しいという問題がある。また、突歯１１に対する周回位置によっても、導線Ｗの引っ張られ方や緩み方が変化し、常に同じテンションを与えることが難しいという問題がある。
【００７０】
これに関して、本発明では、電磁ブレーキ１１５を用いたテンション装置３３を各導線毎に設けたことによって、上記問題を解決することができた。
【００７１】
すなわち、図１１〜１３に示すように、第１リール４１及び第２リール４２（図５参照）から繰り出された一対の導線Ｗは、基端ガイド筒３４から導出した後、それぞれに対応するテンション装置３３の、ガイドリール１１２に引き掛けられて方向を変え、第１テンションローラ１１４のガイド溝１１４ａにほぼ半周巻付けられた後、第２テンションローラ１１７のガイド溝１１７ａにほぼ１周巻付けられ、再び第１テンションローラ１１４に戻ってガイド溝１１４ｂにほぼ１周巻付けられ、再び第２テンションローラ１１７に戻ってガイド溝１１７ｂにほぼ半周巻付けられた後、ガイド１２０の対応するガイド孔１２０ａ又は１２０ｂに通されてノズル２９方向に送られ、ノズル２９の対応する挿通路４６Ａ、４６Ｂに通されて、ノズル２９の先端開口部４８Ａ、４８Ｂから導出される。
【００７２】
そして、電磁ブレーキ１１５に、図示しない通電装置により、ブラシ１３２及びスリップリング１３１を介して、電磁ブレーキ１１５に通電を行うと、電磁ブレーキ１１の磁性粉体がロータとシリンダとの間で鎖状につながって、ロータの回転に対して制動力を付与し、第２テンションローラ１１７に制動力が付与される。この制動力は、ギヤ１１９、１１８を介して、第１テンションローラ１１４にも伝達される。その結果、第１テンションローラ１１４及び第２テンションローラ１１７に周回された導線Ｗに摩擦力が付与され、テンションが付与される。また、電磁ブレーキ１１５の制動力は、通電力によって調整可能なため、導線Ｗのテンションを変化させることができる。
【００７３】
したがって、ノズル２９の各挿通孔４６ａ、４６ｂから導出された導線Ｗに、それらに適した制動力を個別に付与して、両者のテンションを適切に調整することができる。また、突歯１１に対する周回位置によって導線Ｗの引っ張られ方や緩み方が変化しても、それに合わせて電磁ブレーキ１１５の制動力を変化させることにより、導線Ｗに対して常に適切なテンションを付与することができる。
【００７４】
このように、ノズル２９から引き出される２本の導線Ｗに常に適切なテンションを付与することができるので、２本の導線Ｗの整列度を高めて、より高密度に巻線することが可能となる。
【００７５】
図１９〜２２には、本発明の巻線装置で用いられるノズルの、他の実施形態が示されている。このノズル２９ａにおいては、突出長さが一方向に次第に短くなるように斜めにカットされたスリット状の先端開口部４８を有し、２本の導線Ｗを１つの挿通路４６に通すように構成されている。そして、挿通路４６は、ノズル２９ａの先端開口部４８の長い方の端部４９側に近い辺に寄った位置に形成されている。前記ノズルは、その先端部内周が開口に向けて次第に広がる断面円弧状をなしており、長い方の端部４９側の曲率半径Ｒ２よりも、短い方の端部５０の曲率半径Ｒ１の方が大きくされている。
【００７６】
そして、先端開口部４８において、長い方の端部４９の内周４９ａの曲率半径Ｒ２よりも、短い方向の端部５０の内周５０ａの曲率半径Ｒ１の方が大きくされており、導線Ｗが短い方の端部５０に沿って屈曲するときに、その屈曲Ｒが大きくとれるようにされている。その結果、２本の導線Ｗが短い方の端部５０に沿って無理なく屈曲するので、特に太線の場合に整列状態を維持して、突歯１１の外周に巻き付けやすくなる。
【００７７】
図２３には、本発明によるアウタロータ用ステータコアへの巻線装置の他の実施形態が示されている。この巻線装置は、前記実施形態の巻線装置と基本的には同じであるが、ノズル駆動部２０ａの導線供給手段９０ａの構造が異なっている
すなわち、この導線供給手段９０ａは、ボビン状に巻かれた一対のリール９１，９１を有している。各リール９１は回転板９２上に設置されている。そして、この回転板９２は、脚部９３を介して設置された基板９４の中央部から立設された支柱９５に、回転可能に装着されている。
【００７８】
回転板９２の下面には従動ギヤ９６が装着されており、一方、基板９４には第５モータ９７が設置され、その駆動ギヤ９８が前記従動ギヤ９６に歯合している。その結果、第５モータ９７の作動により、駆動ギヤ９８が回転すると、従動ギヤ９６と共に回転板９２が回転するようになっている。支柱９５の上端部には、各リール９１の上方に対応して一対のガイド板９９が取付けられており、各リール９１から繰り出された導線Ｗは、このガイド板９９を通して上方に引き出されるようになっている。また、ガイド板９９の更に上方には、補助板１００を介してそれぞれガイド環１００ａが取付けられており、ガイド板９９から導出された導線は、このガイド環１００ａを通して上方に引き出され、前述した基端ガイド筒３４に導入されるようになっている。
【００７９】
また、回転板９２、リール９１、ガイド板９９、及びガイド環１００ａは、それぞれ一体となって回転するようになっている。
【００８０】
この実施形態の巻線装置においては、ノズル２９の回動動作に同期して、第５モータ９７の作動により回転板９２が回転し、リール９１が回転するようになっている。その結果、ノズル２９が突歯１１の回りを周回する際、それ自体がその軸心を中心に回動した場合に、それと同期して導線供給手段９０ａである一対のリール９１，９１も回転板９２と共に回転するので、一対の導線Ｗのねじれが生じるのを防ぐことができる。
【００８１】
そして、この実施形態によれば、リール９１を比較的大型にすることができるので、導線供給手段９０ａのリール９１の交換タイミングを長くとることが可能となり、生産性を高めることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ステータコア
１１  突歯
１２  スロット
２０，２０ａ  ノズル駆動部
２１  支持台
２２  ガイドレール
２３  スライドブロック
２４  第１モータ
２５  ボールネジ
２６  スライド基板
２７  回転ホルダ
２８  先端ガイド筒
２８ａ  従動ギヤ
２９，２９ａ  ノズル
３０  第２モータ
３１  駆動ギヤ
３２  連結板
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  支持板
３３  テンション装置
３４  基端ガイド筒
３５  支持板
３６  軸受け
３７  支持板
３８  ガイドリール
３９  支軸
４０  リール
４１  第１リール
４２  第２リール
４１ａ，４２ａ  保持溝
４３  基部
４４  フランジ状拡径部
４５  ロック穴
４６  挿通路
４７  基端開口部
４７ａ  内周
４８  先端開口部
４９  長い方の端部
５０  短い方の端部
４９ａ，５０ａ  内周
６０  ステータコア駆動部
６１  基台
６２  縦フレーム
６３  横フレーム
６４  側板
６５  下板
６６  中間板
６７  上板
６８  ガイド棒
６９  昇降ベース
７０  支軸
７１  保持部
７２  ボールネジ
７３  従動プーリ
７４  回転ギヤ
７４ａ  支持板
７５  第３モータ
７６  駆動プーリ
７７  ベルト
７８  第４モータ
７９  駆動ギヤ
８０，８１  保持板
８２  ボルト
９０，９０ａ  導線供給手段
９１  リール
９２  回転板
９３  脚部
９４  基板
９５  支柱
９６  従動ギヤ
９７  第５モータ
９８  駆動ギヤ
９９  ガイド板
１００  補助板
１００ａ  ガイド環
１０１  導入環
１１１  支軸
１１２  ガイドリール
１１３  支軸
１１４  第１テンションローラ１１４
１１７  第２テンションローラ
１１９  駆動ギヤ
１２０  ガイド
１２０ａ、１２０ｂ  ガイド孔
Ｗ  導線
Ｒ１，Ｒ２  曲率半径
【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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