(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端から線材を繰り出すノズル及び該ノズルを保持するノズルホルダを有し、該ノズルホルダを回動自在に支持するノズルユニットと、前記ノズルユニットに一体的に設けられ該ノズルユニット内で移動して前記ノズルホルダを回動させるノズルホルダ駆動部材とを備えており、巻線終了後には前記ノズルホルダ駆動部材を駆動して前記ノズルを巻線状態から線処理状態に旋回させるノズル旋回装置であって、
前記ノズルユニット内に該ノズルユニットと一体的に設けられ、前記ノズルホルダ駆動部材を移動可能なユニット内駆動手段と、
前記ノズルユニットの外部に該ノズルユニットとは別個に設けられ、前記ノズルホルダ駆動部材を移動させるように前記ユニット内駆動手段を駆動するユニット外駆動手段と
を備えたことを特徴とするノズル旋回装置。
【請求項２】
前記ユニット内駆動手段は、前記ノズルユニットに回転自在に軸支され前記ノズルホルダ駆動部材を移動させる回転部材と、該回転部材に一体的に設けられ該回転部材を回転させるための凸部とを備えており、
前記ユニット外駆動手段は、前記凸部に係合する凹部を有し移動して前記回転部材を回転させる外部移動部材と、該外部移動部材を移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のノズル旋回装置。
【請求項３】
前記外部移動部材は直進移動するように構成されており、該外部移動部材の前記凹部は前記ノズルユニットが巻線時に移動する方向に沿って形成された長溝又は長穴であり、該長溝又は長穴の長さは前記ノズルユニットが巻線時に移動するストローク以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のノズル旋回装置。
【請求項４】
前記凸部がカムフォロアであることを特徴とする請求項２又は３に記載のノズル旋回装置。
【請求項５】
前記駆動機構が駆動源として回転モータ又は回転エアシリンダを備えていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のノズル旋回装置。
【請求項６】
先端から線材を繰り出すノズル及び該ノズルを保持するノズルホルダを有し、該ノズルホルダを回動自在に支持するノズルユニットと、前記ノズルユニットに一体的に設けられ該ノズルユニット内で移動して前記ノズルホルダを回動させるノズルホルダ駆動部材とを備えており、巻線終了後には前記ノズルホルダ駆動部材を駆動して前記ノズルを巻線状態から線処理状態に旋回させるノズル旋回装置を備えており、
前記ノズル旋回装置が、前記ノズルユニット内に該ノズルユニットと一体的に設けられ、前記ノズルホルダ駆動部材を移動可能なユニット内駆動手段と、前記ノズルユニットの外部に該ノズルユニットとは別個に設けられ、前記ノズルホルダ駆動部材を移動させるように前記ユニット内駆動手段を駆動するユニット外駆動手段とをさらに備えていることを特徴とする巻線機。
【請求項７】
前記ユニット内駆動手段は、前記ノズルユニットに回転自在に軸支され前記ノズルホルダ駆動部材を移動させる回転部材と、該回転部材に一体的に設けられ該回転部材を回転させるための凸部とを備えており、
前記ユニット外駆動手段は、前記凸部に係合する凹部を有し移動して前記回転部材を回転させる外部移動部材と、該外部移動部材を移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の巻線機。
【請求項８】
前記外部移動部材は直進移動するように構成されており、該外部移動部材の前記凹部は前記ノズルユニットが巻線時に移動する方向に沿って形成された長溝又は長穴であり、該長溝又は長穴の長さは前記ノズルユニットが巻線時に移動するストローク以上に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の巻線機。
【請求項９】
前記凸部がカムフォロアであることを特徴とする請求項７又は８に記載の巻線機。
【請求項１０】
前記駆動機構が駆動源として回転モータ又は回転エアシリンダを備えていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の巻線機。
【請求項１１】
前記ノズルの旋回時に、前記ノズルの先端位置が変位しないように前記ユニット外駆動手段及び前記ノズルユニットの移動を制御するように構成されていることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の巻線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル直巻きタイプの巻線機に用いられるノズル旋回装置及びこのノズル旋回装置を備えた巻線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータコア等の磁極（ワーク）にノズルから供給される線材を直接巻回する、いわゆるノズル直巻きタイプの巻線機は、ノズルとワークとを相対的に移動させてノズル先端からの線材をワークに巻回する巻線機である。この種の巻線機は、線材が挿通されたノズルをワークに沿って移動させ、ノズルの先端から引き出した線材をワークに直接的に巻回するように構成されている（例えば、特許文献１及び２）。ノズルの移動は、このノズルを支持するアームとワークを支持する支持台との一方又は両方を、相対的に上下動させることによって行われる。ノズルの方向は、コアの径方向に平行な状態で固定されている。このようにノズルの方向が固定されている従来のノズル直巻きタイプの巻線機によると、１つのコアへの巻回が終了して渡り線の形成や絡げ処理を行う場合に、ノズルがその方向を固定した状態でコアの径外側方向に移動させられるので、線材がノズル先端において反対方向に折れ曲がり、引き出しを円滑に行うことができず、線材に損傷の発生するおそれが多分にあった。【０００３】
特許文献１では、このような問題に対処すべく、アクチュエータにより上下方向に駆動されるラックと、このラックに噛み合いノズルホルダの回動軸に取り付けられたギアとを用いることによって、ノズルの移動時にアクチュエータを作動させてこのノズルを回動させる構成が記載されている。即ち、渡り線の形成や絡げ処理を行う際には、ノズルの方向がコアの径方向と垂直となるように回動させ、この状態でノズルをコアの径外側方向に移動するように構成した巻線機が開示されている。【０００４】
特許文献２にも、このような問題に対処すべく、ノズルユニットの上下方向に延びる軸をエアシリンダ内に貫通状態で設け、このエアシリンダで軸を上下方向にスライドさせてノズルホルダを回動させる構成が記載されている。即ち、渡り線の形成や絡げ処理を行う際には、ノズルの方向がコアの径方向と垂直となるように回動させ、この状態でノズルホルダをコアの径外側方向に移動するように構成した巻線機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−８１６７０号公報
【特許文献２】特開２００３−１６９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された巻線機によると、巻線時のノズルの回動がノズルユニットの移動によって行われるため、ノズルユニットに駆動源（アクチュエータ）を付加せざるを得ず、その結果、ノズルユニット自体の重量が増大し、これを上下方向に移動させる機構に大出力の駆動源を用いざるを得ない。【０００７】
また、特許文献２に開示された巻線機によっても、巻線時のノズルの回動がノズルユニットの移動によって行われるため、ノズルユニットに駆動源（エアシリンダ）を付加せざるを得ず、その結果、ノズルユニット自体の重量が増大し、これを上下方向に移動させる機構に大出力の駆動源を用いざるを得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこのような現状に鑑みて創案されたもので、その目的は、ノズルユニットの重量増大を抑制することができるノズル旋回装置及びこのノズル旋回装置を備えた巻線機を提供することにある。【０００９】
本発明の他の目的は、巻線機の小型化及び省エネルギー化を図ることのできる、ノズル旋回装置及びこのノズル旋回装置を備えた巻線機を提供することにある。【００１０】
本発明のノズル旋回装置は、先端から線材を繰り出すノズル及びこのノズルを保持するノズルホルダを有し、ノズルホルダを回動自在に支持するノズルユニットと、ノズルユニットに一体的に設けられノズルユニット内で移動してノズルホルダを回動させるノズルホルダ駆動部材とを備えており、巻線終了後にはノズルホルダ駆動部材を駆動してノズルを巻線状態から線処理状態に旋回させるように構成されている。特に本発明によれば、ノズルユニット内にノズルユニットと一体的に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動可能なユニット内駆動手段と、ノズルユニットの外部にノズルユニットとは別個に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動させるようにユニット内駆動手段を駆動するユニット外駆動手段とを備えている。【００１１】
ノズルユニットの外部にこのノズルユニットとは別個に独立して設けられたユニット外駆動手段によりノズルホルダ駆動部材を移動させる構成のため、ノズル旋回装置の大部分をノズルユニットとは独立した別構成とすることができ、ノズルユニットへの重量付加を低減できる。【００１２】
ユニット内駆動手段は、ノズルユニットに回転自在に軸支されノズルホルダ駆動部材を移動させる回転部材と、回転部材に一体的に設けられ回転部材を回転させるための凸部とを備えており、ユニット外駆動手段は、凸部に係合する凹部を有し移動して回転部材を回転させる外部移動部材と、外部移動部材を移動させる駆動機構とを備えていることが好ましい。【００１３】
外部移動部材は直進移動するように構成されており、外部移動部材の凹部はノズルユニットが巻線時に移動する方向に沿って形成された長溝又は長穴であり、長溝又は長穴の長さはノズルユニットが巻線時に移動するストローク以上に設定されていることも好ましい。【００１４】
凸部がカムフォロアであることも好ましい。【００１５】
駆動機構が駆動源として回転モータ又は回転エアシリンダを備えていることも好ましい。【００１６】
本発明の巻線機は、先端から線材を繰り出すノズル及びこのノズルを保持するノズルホルダを有し、ノズルホルダを回動自在に支持するノズルユニットと、ノズルユニットに一体的に設けられノズルユニット内で移動してノズルホルダを回動させるノズルホルダ駆動部材とを備えており、巻線終了後にはノズルホルダ駆動部材を駆動してノズルを巻線状態から線処理状態に旋回させるように構成されたノズル旋回装置を備えている。特に本発明によれば、ノズル旋回装置が、ノズルユニット内にノズルユニットと一体的に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動可能なユニット内駆動手段と、ノズルユニットの外部にノズルユニットとは別個に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動させるようにユニット内駆動手段を駆動するユニット外駆動手段とを備えている。【００１７】
ユニット内駆動手段は、ノズルユニットに回転自在に軸支されノズルホルダ駆動部材を移動させる回転部材と、回転部材に一体的に設けられ回転部材を回転させるための凸部とを備えており、ユニット外駆動手段は、凸部に係合する凹部を有し移動して回転部材を回転させる外部移動部材と、外部移動部材を移動させる駆動機構とを備えていることが好ましい。【００１８】
外部移動部材は直進移動するように構成されており、外部移動部材の凹部はノズルユニットが巻線時に移動する方向に沿って形成された長溝又は長穴であり、長溝又は長穴の長さはノズルユニットが巻線時に移動するストローク以上に設定されていることも好ましい。【００１９】
凸部がカムフォロアであることも好ましい。【００２０】
駆動機構が駆動源として回転モータ又は回転エアシリンダを備えていることも好ましい。【００２１】
ノズルの旋回時に、ノズルの先端位置が変位しないようにユニット外駆動手段及びノズルユニットの移動を制御すように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ノズルユニットの移動に対するノズルの旋回構成の重量付加を抑制でき、巻線機の小型化及び省エネルギー化に寄与するノズル旋回装置及びこのノズル旋回装置を備えた巻線機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における巻線機の全体構成を概略的に示す正面図である。
【図２】図１の実施形態における巻線機の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図３】図１の実施形態における巻線機の全体構成を概略的に示す側面図である。
【図４】図１の実施形態における巻線機のノズルユニット及びユニット外駆動手段の外部移動部材部分の構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図１の実施形態における巻線機の外部移動部材の分解斜視図である。
【図６】図１の実施形態における巻線機のノズルユニット及びノズル旋回装置部分の構造を示す斜視図である。
【図７】図１の実施形態における巻線機のノズルユニットにおけるノズルの移動及び旋回動作を概略的に示す断面図であり、（ａ）はノズルが巻線姿勢に設定された状態を示し、（ｂ）は線処理姿勢に設定された状態を示している。
【図８】図１の実施形態における巻線機の外部移動部材によるユニット内駆動手段の回転部材の回転動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の巻線機の一実施形態について図を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係る巻線機２の全体構成を正面から見た状態を示しており、図２はこの巻線機２の全体構成を上方から見た状態を示しており、図３はこの巻線機２の全体構成を左側面から見た状態をそれぞれ示している。
【００２６】
これらの図に示すように、巻線機２は、ベース４と、ベース４上に配置されたワーク保持ユニット６と、ベース４上に垂直フレーム８を介して配置された２つのノズルユニット１０と、２つのノズルユニット１０にそれぞれ設けられた２つのノズル５と、これらノズル５をそれぞれ回動させる２つのノズル旋回装置７と、２つのノズルユニット１０を図１における上下方向（ワークの回転軸心方向、Ｚ方向）に移動させるノズル上下移動機構１２と、２つのノズルユニット１０を図１における水平左右方向（Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）と直交する図１における水平前後方向（Ｘ方向）に移動させるノズル水平移動機構１４とを主に備えている。
【００２７】
ワーク保持ユニット６は、ワークベース１６と、ワークベース１６に回転可能に支持された２つのワーク保持治具１８と、これら２つのワーク保持治具１８を同時に回転させる駆動源であるモータ２０とを有している。即ち、本実施形態に係る巻線機２は、２つのワークに対して同時に線材を巻回する、いわゆる２連タイプの巻線機であるワーク保持ユニット６は、送りネジ２２、ガイドレール２４及び図示しない駆動源を備えた送りネジ機構によって水平左右方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。
【００２８】
各ノズル旋回装置７は、各ノズルユニット１０に設けられたユニット内駆動手段５４（図８参照）と、ノズルユニット１０の外部にこのノズルユニット１０とは別個に独立して設けられ、ユニット内駆動手段５４を動作させるユニット外駆動手段５５とを有している。ユニット外駆動手段５５は、上下方向（Ｚ方向）及び水平前後方向（Ｘ方向）と直交する水平左右方向（Ｙ方向）に直進移動するＴ字形状の外部移動部材２６と、この外部移動部材２６を直進移動させる駆動機構２８とを有している。
【００２９】
ノズル上下移動機構１２は、駆動源である回転モータ３０と、このモータ３０の回転軸及び従動軸３２にプーリを介して巻掛けられたベルト３４とを有し、モータ３０の回転によって駆動されるベルト３４に固定されたノズルユニット１０が上下方向に移動するように構成されている。
【００３０】
ノズル水平移動機構１４は、駆動源である回転モータ３６と、このモータ３６の回転軸及び従動軸３８にプーリを介して巻掛けられたベルト４０と、送りネジ４２及びガイドレール４４とを有し（図３参照）、ノズル旋回装置７とノズル上下移動機構１２とを一体的に水平前後方向（Ｘ方向）に移動させるように構成されている。
【００３１】
図４は巻線機２のノズルユニット１０及びユニット外駆動手段５５の外部移動部材２６部分の構造を示しており、図５は外部移動部材２６の構成をより詳細に示している。
【００３２】
図４に示すように、２つのノズルユニット１０はフレーム４６に一体的に固定されており、フレーム４６がノズル上下移動機構１２のベルト３４に固定されていることにより、これら２つのノズルユニット１０はベルト３４の駆動に伴い上下方向に移動する。この場合、フレーム４６に固定された摺動部４７とガイドレール４９とによって構成されるリニアモーションガイドによって、これらノズルユニット１０はスムーズに上下移動する。
【００３３】
ユニット外駆動手段５５の駆動機構２８は、回転モータ４８と、２つの従動軸である送りネジ５０と、これら送りネジ５０にプーリを介して巻掛けられたベルト５２とを有している。外部移動部材２６は、ナット部材５３を介して送りネジ５０に係合しており、モータ４８の回転によって矢印で示す水平左右方向（Ｙ方向）に直進移動する。外部移動部材２６の先端部は、ノズルユニット１０に設けられたユニット内駆動手段５４（図８参照）の凸部であるカムフォロア５６に係合している。
【００３４】
図４及び図５に示すように、外部移動部材２６は、Ｔ字形状の支持部材５８と、この支持部材５８の先端部に複数のネジ６０で固定されたガイド板６２と、支持部材５８及びナット部材５３を互いに連結するブラケット６４とを有している。ガイド板６２にはカムフォロア５６が係合して摺動する長溝又は長穴である縦溝（縦方向の凹溝又は貫通穴）６６が上下方向（Ｚ方向）に、即ちノズルユニット１０の巻線時の移動方向に沿って形成されている。縦溝６６とカムフォロア５６との係合が装置の組み立て後にもできるように、縦溝６６の下端は開口している。この縦溝６６の長さｈ（図５参照）は、ノズルユニット１０が巻線時に移動するストローク以上となるに設定されている。
【００３５】
図６は巻線機２の各ノズルユニット１０及びノズル旋回装置７部分の構造を示している。
【００３６】
同図に示すように、線材を繰り出すノズル５を備えたノズルユニット１０が、ワーク保持治具１８に保持されたワーク８６の回転軸心方向（上下方向、Ｚ方向）に移動し、ワーク８６の回転動作と連動することによって巻線がなされる。１つの磁極８８に対する巻線が終了すると、ノズルホルダ駆動部材７４がノズルユニット１０内でワークの回転軸心方向（Ｚ方向）の下方へ移動し、ノズル５が、巻線を行う巻線状態（水平姿勢）から渡り線を形成するときの線処理状態（垂直姿勢）に移動及び旋回する。同図は、ノズル５が線処理状態に移動及び旋回した状態を示している。なお、本明細書において、「ノズルホルダ駆動部材がノズルユニット内で移動する」との表現は、ノズルホルダ駆動部材７４がその一部をノズルユニット１０の外部に露出した状態で移動する場合も含んでいる。
【００３７】
ノズル５の巻線状態から線処理状態への移動及び旋回は、ノズルホルダ７２の移動及び旋回によってなされる。ノズルホルダ７２はノズルユニット１０の下端部に設けられた軸７０によって回動自在に支持されており、ノズルホルダ駆動部材７４が上下方向（Ｚ方向）の下方へ移動することによって、ノズルホルダ７２は下方に移動すると共に軸７０を中心にして回動する。ノズルユニット１０の下端部は、ノズル５がモータコアの開口部等に干渉して巻線が困難にならないように、直線状の細長い形状を有している。ノズルホルダ駆動部材７４の上下方向（Ｚ方向）への移動は、ノズルユニット１０内に一体的に設けられたユニット内駆動手段５４と、ノズルユニット１０の外部にノズルユニット１０とは別個に独立して設けられたユニット外駆動手段５５との連動により行われる。
【００３８】
図７は巻線機２のノズルユニット１０におけるノズル５の移動及び旋回動作を概略的に示している。
【００３９】
同図に示すように、ノズルユニット１０は、ユニット本体６８と、ユニット本体６８の下端部に設けられた軸７０によって回動自在に支持されたノズルホルダ７２と、ユニット本体１０に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられ、ノズルホルダ７２を移動及び旋回させることによってノズル５を巻線状態（水平姿勢）と線処理状態（垂直姿勢）とに移動及び旋回させるノズルホルダ駆動部材７４とを有している。線材７５は、図示しないテンション装置によってテンションを付与され、ノズルホルダ駆動部材７４の上端からノズルホルダ駆動部材７４の内孔に挿入され、ノズルホルダ駆動部材７４の下端部に設けられたガイドローラ７７によって案内されてノズル５内に挿通されている。この場合の線材７５としては、例えば絶縁材で被覆された銅線が使用される。
【００４０】
ノズルホルダ７２は係合溝７２ａを有しており、この係合溝７２ａにノズルホルダ駆動部材７４の下端部に設けられた軸ピン７６が係合している。図７（ａ）ではノズル５が巻線状態にあり、この状態からノズルホルダ駆動部材７４が上方に移動すると、図７（ｂ）に示すように、ノズルホルダ７２が上方へ移動すると共に軸７０を中心にして反時計回り方向に回動し、ノズル５は、このノズルホルダ７２の回動に伴って垂直面内で旋回すると共に上方へ移動して渡り線形成における線処理状態の垂直姿勢となる。
【００４１】
ユニット内駆動手段５４は、ユニット本体６８内の上下方向における略中央位置に配置されている。ユニット内駆動手段５４は、ユニット本体６８に設けられた回転軸７８に回転自在に軸支された回転部材８２と、この回転部材８２と一体的に設けられユニット本体６８の外面に露出してカムフォロア５６を保持するアーム部材８０とを有している。回転部材８２は係合溝８２ａを有しており、この係合溝８２ａにはノズルホルダ駆動部材７４に設けられた軸ピン８４が係合している。外部移動部材２６（図８参照）の直進移動（水平移動）によって、アーム部材８０が回転すると回転部材８２も同期回転し、これに伴ってノズルホルダ駆動部材７４が上下方向に移動する。図７において、符号Ｈは、ユニット内駆動手段５４の動作（回転部材８２の回転）によるノズルホルダ駆動部材７４の移動ストロークを示している。
【００４２】
図８は巻線機２の外部移動部材２６によるユニット内駆動手段５４の回転部材８２の回転動作を示している。
【００４３】
同図に示すように、外部移動部材２６が水平左右方向に直進移動すると、ユニット内駆動手段５４のカムフォロア５６は、縦溝６６を上下方向に変位させながら移動する。これにより回転部材８２がθ°（９０°）回転し、ノズルホルダ駆動部材７４は移動ストロークＨ（図７参照）の距離分上下方向に移動する。即ち、図８において、カムフォロア５６が９０°の右端に位置するときにはノズル５は巻線状態である水平姿勢となり、左端に位置するときにはノズル５は線処理状態である垂直姿勢となる。なお、図８では、ユニット内駆動手段５４やノズルホルダ７２が省略して表示されている。なお、以上述べたモータとして、本実施形態ではサーボモータを採用しているがこれに限定されない。
【００４４】
外部移動部材２６のガイド板６２を、支持部材５８とは別個の部材で構成しこの支持部材５８に着脱自在に構成することができる。このように構成すれば、縦溝６６が摩耗した場合に摩耗した部分のみを交換できるので、メンテナンス上の利便が得られる。また、このように構成すれば、機種によって長さが異なる縦溝６６が必要な場合に、機種毎にガイド板６２のみを交換すればよいという利便も得られる。さらに、ガイド板６２を支持部材５８とは別個の部材とすれば、このガイド板６２に縦溝６６を容易に形成することができるという製造上の利便も得ることができる。
【００４５】
ユニット外駆動手段５５の駆動機構２８の回転モータ４８に代えて回転エアシリンダ（ロータリエアシリンダ）を用いることもできる。ロータリエアシリンダを用いれば、ノズル５の旋回位置をロックすることができ、駆動源としての機能とノズル姿勢を固定するロック手段としての機能とを兼ね備えることができる。その場合、ユニット内駆動手段５４のカムフォロア５６の位置を固定できるので、巻線時にノズルユニット１０が上下に移動するときに、外部移動部材２６のガイド板６２の縦溝６６から受ける負荷が小さくなる。その結果、線材の張力が印加される場合にも直巻き巻線を行うことができる。
【００４６】
前述したように、本実施形態に係る巻線機２は、２連タイプであるため、２つのノズルユニット１０に対して２つのノズル旋回装置７が別個に配置されている。これらノズル旋回装置７は、その大部分の要素がノズルユニット１０の外部に独立して設けられているので、その重量がノズルユニット１０に付加されない。その結果、ノズルユニット１０の上下方向の移動のためのノズル上下移動機構１２の構成を簡易化できる。また、ノズル上下移動機構１２のモータ出力を低減化できるので、省エネルギー化及びランニングコストの低減化を図ることができる。
【００４７】
ユニット内駆動手段５４のカムフォロア５６が外部移動部材２６のガイド板６２の縦溝６６によって規制されるので、ノズルユニット１０がどの位置にあっても、外部移動部材２６を直進移動させることにより、ノズル５を旋回させることができる。前述したように、この縦溝６６の長さｈが、ノズルユニット１０が巻線時に移動するストローク以上に設定されているので、ノズル５の旋回動作後に引き続いてノズルユニット１０を上下移動させる巻線動作を実施することができる。
【００４８】
外部移動部材２６に、縦溝６６に代えてその直進移動（水平移動）方向に延びる水平の横溝（横方向の凹溝又は貫通穴）を設け、この横溝にカムフォロア５６を係合させることによって回転部材８２を回転させるように構成することもできる。しかしながら、この場合、水平の横溝とカムフォロア５６の位置とが合致するまでノズルユニット１０を移動させた後でないと、回転部材８２を回転させることができない。即ち、ワークの種類（ワークの回転軸心方向の高さの違い）によってワークに対するノズル５の巻線位置が異なるため、位置固定された横溝にカムフォロアを係合するにはノズルユニットを移動させなければならない。
【００４９】
これに対して本実施形態の構成によれば、巻線時はカムフォロア５６が縦溝６６に常に係合しているので、上述したような横溝とカムフォロアとの位置を合わせるためのノズルユニットの無駄な移動が不要となる。このため、巻線作業の効率を向上させることができる。
【００５０】
外部移動部材２６とユニット内駆動手段５４との係合は、カムフォロア５６を用いることに限定されず、円柱状の凸部を用いてもよいが、カムフォロア５６を用いることにより、部材間の摩擦を低減でき、ノズル５の旋回動作（回転部材８２の回転動作）を円滑にすることができる。
【００５１】
本実施形態では、ノズル５の巻線状態と線処理状態との間におけるノズル５の移動及び旋回時に、ノズル５の先端位置が同一の位置に保たれるように構成されている。これは、ノズル上下移動機構１２のモータ３０の駆動によるノズルユニット１０の上下方向（Ｚ方向）の移動と、ノズル旋回装置７のモータ４８によるノズルホルダ７２の旋回動作と、ノズル水平移動機構１４のモータ３６の駆動によるノズルユニット１０の水平左右方向（Ｙ方向）の移動とを、図示しない制御手段で制御することによりなされている。
【００５２】
以下、ノズル５の先端位置が同一位置に制御される動作について、図７に基づいて詳細に説明する。図７（ａ）は、ノズル５が巻線状態である水平姿勢にある状態を示している。即ち、ワーク８６の１つの磁極８８に対する巻線が終了し、ノズル５が巻線状態の水平姿勢にある状態を示している。磁極８８に対する巻回は、ノズルユニット１０の上下方向（Ｚ方向）の移動と、ワーク保持ユニット６によるワーク８８の回転（巻回）と、ワーク保持ユニット６によるワーク８６の水平左右方向（Ｙ方向）の移動（ピッチ送り）とによりなされる。即ち、ノズル上下移動機構１２のモータ３０とワーク保持ユニット６のモータ２０との制御によって巻線が行われる。この制御は一例であり、例えば磁極に対する線材の巻回をノズルユニット１０の上下移動及び水平左右移動の制御によって行い、ピッチ送りのみをワーク保持ユニット６の移動の制御で行ってもよい。換言すれば、巻線は、ノズルユニット１０とワーク保持ユニット６との相対的移動によってなされる。
【００５３】
本実施形態の巻線機２では、ワーク保持ユニット６が巻線済みのワークをワーク保持治具１８から取り出して次の未巻線ワークをこのワーク保持治具１８にセットするアイドル部位にある。ワーク保持治具１８に未巻線ワークがセットされると、ワーク保持ユニット６が水平左右方向（Ｙ方向）に移動してワーク８６がノズルユニット１０の下方の対向位置に位置付けられる。その後、ノズルユニット１０が下降して所定の位置で巻線が行われる。
【００５４】
１つの磁極８８に対する巻線が終了すると、ノズルユニット１０が上方に移動するのと同期してノズルホルダ７２の旋回が始まり、かつワーク保持ユニット６の水平移動がなされる。これらの動作は図示しない制御手段によって制御される。この制御動作により、ノズル５はその先端位置がほとんど動かない状態で旋回し、最終的に図７（ｂ）に示すように線処理状態である垂直姿勢に設定される。ノズル５の旋回に伴う線材のたるみが生じないので、絡げミス等による製品の歩留まりの低下が抑制される。ノズル５が垂直姿勢となった後、ワーク保持ユニット６のモータ２０の制御によるワーク８６のインデックス動作が行われ、ノズル５は垂直姿勢の状態で次の相へ移動する。次の相へ移動した後のノズル５の水平位置への設定では、上記と逆の動作が行われる。
【００５５】
以上述べた実施形態では、ユニット内駆動手段５４に凸部を設け、外部移動部材２６にこの凸部に係合する凹溝又は貫通穴を設ける構成としたが、これとは逆の構成でもよい。即ち、凸部と凹溝又は貫通穴とはユニット内駆動手段５４と外部移動部材２６との間で相対的に設けることができる。
【００５６】
また、上述した実施形態では、ワークの回転軸心方向を上下方向として例示したが、回転軸心方向が水平左右方向となる構成であっても同様に実施することができる。
【００５７】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、自動車用の回転電機、家電製品の回転電機及びその他のあらゆる分野の回転電機の巻線機、並びに巻線が必要なあらゆる物品の巻線機に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
２  巻線機
４  ベース
５  ノズル
６  ワーク保持ユニット
７  ノズル旋回装置
８  垂直フレーム
１０  ノズルユニット
１２  ノズル上下移動機構
１４  ノズル水平移動機構
１６  ワークベース
１８  ワーク保持治具
２０、３０、３６、４８  モータ
２２、４２、５０  送りネジ
２４、４４  ガイドレール
２６  外部移動部材
２８  駆動機構
３２、３８  従動軸
３４、４０、５２  ベルト
４６  フレーム
４９  ガイドレール
５３  ナット部材
５４  ユニット内駆動手段
５５  ユニット外駆動手段
５６  カムフォロア
５８  支持部材
６０  ネジ
６２  ガイド板
６４  ブラケット
６６  縦溝
６８  ユニット本体
７０  軸
７２  ノズルホルダ
７２ａ、８２ａ  係合溝
７４  ノズルホルダ駆動部材
７５  線材
７６、８４  軸ピン
７７  ガイドローラ
８０  アーム部材
８２  回転部材
８６  ワーク
８８  磁極
【要約】
ノズル旋回装置は、先端から線材を繰り出すノズル及びこのノズルを保持するノズルホルダを有し、ノズルホルダを回動自在に支持するノズルユニットと、ノズルユニットに一体的に設けられノズルユニット内で移動してノズルホルダを回動させるノズルホルダ駆動部材とを備えており、巻線終了後にはノズルホルダ駆動部材を駆動してノズルを巻線状態から線処理状態に旋回させるように構成されている。特に本発明によれば、ノズルユニット内にノズルユニットと一体的に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動可能なユニット内駆動手段と、ノズルユニットの外部にノズルユニットとは別個に設けられ、ノズルホルダ駆動部材を移動させるようにユニット内駆動手段を駆動するユニット外駆動手段とを備えている。【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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