(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のターン部が形成された複数のコイル線材を互いに編込んで回転電機のコイル組立体を製造する編込み機であって、
ベース上に設けられた軸柱に同軸状に固定された固定プーリと、前記軸柱を中心に回転可能に設けられた回転部材と、該回転部材に相対回転可能に保持された複数の回転プーリと、各該回転プーリと前記固定プーリとの間に掛け渡された駆動力伝達部材とを有し、該駆動力伝達部材の作動により各前記回転プーリが自転して同一姿勢を維持しつつ前記固定プーリの軸線周りを公転するように構成された回転駆動部と、
各前記回転プーリ上に設置され、前記回転部材の回転軸線と直角の平面上でそれぞれＸ方向およびＹ方向へ移動可能な複数の可動部材と、
前記コイル線材が搬送される第１搬送通路を有し、一端が前記可動部材にピボットを介して揺動自在に支持されて前記第１搬送通路を他端側へ搬送される前記コイル線材の軸線が前記回転軸線上で交差するように傾斜した状態に配置された複数のコイル供給用マガジンと、
各前記コイル供給用マガジンの回転時の軌道を規定する軌道規定部材と、
各前記コイル供給用マガジン同士の回転動作を同期させる回転同期部材と、
各前記コイル線材の各前記ターン部同士が交差した状態の編込み済みコイル線材を把持して搬送するコイル搬送装置と、
を備えていることを特徴とする回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項２】
前記軌道規定部材で規定する軌道が略矩形または長円であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項３】
各前記回転プーリは、前記固定プーリと同数の歯を有し、前記固定プーリの軸線周りを１回転公転した時に１回転自転することにより同一姿勢を維持するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項４】
前記可動部材は、Ｘ方向に延びるＸレールを有し各前記回転プーリ上に設置されたＸテーブルと、Ｙ方向に延びるＹレールを有し前記Ｘレール上にＸ方向へ移動可能に設置されたＹテーブルとからなるＸＹ移動テーブル上に設置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項５】
前記回転駆動部は、各前記回転プーリがアイドル回転プーリとされていると共に、各該アイドル回転プーリの軸部にそれぞれ一端が回動可能に枢支された複数の連結部材と、各該連結部材の他端に相対回転可能に保持された複数の第２回転プーリと、各該第２回転プーリと各前記アイドル回転プーリとの間に掛け渡された駆動力伝達部材とを有し、前記可動部材は、前記第２回転プーリ上に設置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項６】
前記軌道規定部材は、各前記コイル供給用マガジンの長手方向の複数箇所で軌道を規定するように設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項７】
前記軌道規定部材は、外周形状が矩形のテンプレートと、該テンプレートの外周端部に各前記コイル供給用マガジンを押し付けるように付勢するばね部材とからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項８】
前記軌道規定部材は、各前記コイル供給用マガジンの回転軌道を規定する矩形の案内溝が形成されたテンプレートからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項９】
前記回転同期部材は、各前記コイル供給用マガジンが挿通保持され、各前記コイル供給用マガジンの回転時に求心方向および放射方向への変位を許容し回転方向の変位を規制する長穴を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項１０】
前記コイル搬送装置は、前記編込み済みコイル線材を把持するクランパと、該クランパを移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項１１】
前記コイル搬送装置は、コイル搬送通路上に並列に配置されて前記編込み済みコイル線材をそれぞれ把持する第１および第２クランパと、前記第１クランパをコイル搬送方向と垂直の方向へ移動させる第１垂直方向移動手段と、前記第１クランパを前記コイル搬送方向に沿って進退動させる第１搬送方向移動手段と、前記第２クランパをコイル搬送方向と垂直の方向へ移動させる第２垂直方向移動手段と、前記第２クランパを前記コイル搬送方向に沿って進退動させる第２搬送方向移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項１２】
前記コイル搬送装置は、第１搬送ベルトと該第１搬送ベルトに対向配置された第２搬送ベルトとを有し、前記第１搬送ベルトと前記第２搬送ベルトの間に前記編込み済みコイル線材を挟持して搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項１３】
各前記コイル供給用マガジンの出口側には、各前記第１搬送通路の出口から搬出される各前記コイル線材を編込み部へ案内するコイルガイドが配設されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【請求項１４】
各前記コイル供給用マガジンの出口側には、前記編込み済みコイル線材が搬送される第２搬送通路を有する編込み済みコイル用マガジンが配設されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用コイル組立体の編込み機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機のコイル組立体を製造する方法として、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、相対向する一対の板状巻芯を用いて複数のコイル線材を同時に巻回する方法が提案されている。また、特許文献２には、一のコイル線材に対して他のコイル線材を、９０度だけその軸周りに回転させるとともに、半分のターン分だけそれらの重なりを増加するように一のコイル方向に進める工程と、他のコイル線材をさらにその軸周りに９０度だけ回転させる工程とを繰り返すことにより、順次他のコイル線材を半分のターン分ずつ一のコイル線材に編込む方法およびその方法を実施する製造装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１７６７５２号公報
【特許文献２】特開２００４−１０４８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数のターン部が形成された複数のコイル線材を互いに編込む方法としては、さらに以下の各方法が考えられる。例えば、公知の撚り線機で行われているように、固定した一のコイル線材の周りに他のコイル線材を円形の軌道で回転（公転）させ、１公転でコイルピッチ分をコイル長手方向に移動することで編込む方法や、二つのコイル線材の編込み箇所を中心に所定角度で保持し、互いに相手の周りを円形の軌道で回転（公転）させて編込む方法である。
【０００４】
しかしながら、これらの方法には、ターン部同士の干渉を回避するために、一のコイル線材の軸線と他のコイル線材の軸線とのなす角度を大きく設定しなければならず、コイル線材が変形し易いという問題や、編込み動作を確実に且つ高速に実施することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コイル線材の変形が少なく、編込みを確実に且つ高速に実施し得るようにした回転電機用コイル組立体の編込み機を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するのに敵した各手段について、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【０００７】
〔手段１〕  複数のターン部が形成された複数のコイル線材を互いに編込んで回転電機のコイル組立体を製造する編込み機であって；  ベース上に設けられた軸柱に同軸状に固定された固定プーリと、前記軸柱を中心に回転可能に設けられた回転部材と、該回転部材に相対回転可能に保持された複数の回転プーリと、各該回転プーリと前記固定プーリとの間に掛け渡された駆動力伝達部材とを有し、該駆動力伝達部材の作動により各前記回転プーリが自転して同一姿勢を維持しつつ前記固定プーリの軸線周りを公転するように構成された回転駆動部と；  各前記回転プーリ上に設置され、前記回転部材の回転軸線と直角の平面上でそれぞれＸ方向およびＹ方向へ移動可能な複数の可動部材と；  前記コイル線材が搬送される第１搬送通路を有し、一端が前記可動部材にピボットを介して揺動自在に支持されて前記第１搬送通路を他端側へ搬送される前記コイル線材の軸線が前記回転軸線上で交差するように傾斜した状態に配置された複数のコイル供給用マガジンと；  各前記コイル供給用マガジンの回転時の軌道を規定する軌道規定部材と；  各前記コイル供給用マガジン同士の回転動作を同期させる回転同期部材と；  各前記コイル線材の各前記ターン部同士が交差した状態の編込み済みコイル線材を把持して搬送するコイル搬送装置と；  を備えていることを特徴とする回転電機用コイル組立体の編込み機。
【０００８】
手段１の編込み機により回転電機用コイル組立体を製造する際には、その編込み機に対して、複数のターン部が形成されたコイル線材を次のようにセットして準備する。先ず、各コイル供給用マガジンの各第１搬送通路にそれぞれコイル線材を入口側から挿入し、各第１搬送通路の出口側で各コイル線材の各軸線が交差する位置において、各コイル線材のターン部同士を交差させて重なり合った状態にする。この時、各コイル線材の交差したターン部での位相角差は０度となっており、各コイル供給用マガジンも同様に位相角差が０度とされている。その後、各コイル線材の一端部のターン部同士が交差して編込み済みとなった状態のコイル線材の端部をコイル搬送装置の把持部で把持させることにより準備完了となる。
【０００９】
その状態で編込み機の運転が開始されると、上記のようにセットされた各コイル線材は、コイル搬送装置により、各コイル供給用マガジンの各第１搬送通路の出口から各コイル線材の各軸線が交差する位置へと向かって搬送される。これと同時に、回転駆動部の駆動力伝達部材が作動することによって、各回転プーリが自転して同一姿勢を維持しつつ固定プーリの軸線周りを公転すると共に、回転部材が固定プーリの軸線を中心に回転する。
【００１０】
これにより、各回転プーリ上にＸ方向およびＹ方向へ移動可能に設置された各可動部材に対してピボットを介して揺動自在に一端が支持された各コイル供給用マガジンは、自転することにより同一姿勢を維持しつつ固定プーリの軸線を中心に公転する。この時、各コイル供給用マガジンは、回転同期部材により同期して公転し、且つ軌道規定部材により回転軌道が規定されている。そのため、各コイル供給用マガジンの第１搬送通路を搬送される各コイル線材は、各コイル供給用マガジンの回転動作と同様に、互いに同一姿勢を維持しつつ固定プーリの軸線を中心にして規定の軌道で公転する。
【００１１】
これにより、各第１搬送通路の出口から回転しつつ搬出される各コイル線材は、それらの各軸線が交差する位置を通過する際に、各コイル線材のターン部同士が干渉し合うことなく順次交差していくことによって編込みが行われる。その後、各ターン部同士が交差した状態の編込み済みコイル線材は、編込み済みコイル用マガジンの第２搬送通路に案内され出口側へ向かって搬送される。このようにして、各コイル線材の後続のターン部同士も順次交差していくことによって最終のターン部同士まで編込みが行われる。
【００１２】
したがって、手段１の編込み機によれば、各コイル供給用マガジンの各第１搬送通路を搬送される各コイル線材を、互いに同一姿勢を維持しつつ規定の軌道で公転させるようにしているので、各コイル線材のターン部同士が干渉することなく確実に編込みを行うことができる。特に、各コイル線材のターン部同士が交差して重なり合った状態になる時に、各コイル線材の各軸線のなす角度を小さくすることが可能となるため、コイル線材を円形の軌道で公転させる場合と比較して、コイル線材の編込み時に生じる変形を有利に抑えることができる。また、各コイル供給用マガジンの公転軌道を規定する軌道規定部材を有することから、各コイル供給用マガジンを容易に高速回転させることが可能となり、編込みの高速化を実現することができる。
【００１３】
なお、手段１における回転駆動部は、上記のような固定プーリ、回転部材、複数の回転プーリ、駆動力伝達部材などにより構成される。固定プーリは、軸柱に同軸状に固定されるものであり、回転したり位置を移動したりしない。また、回転プーリは、回転部材に相対回転可能に保持されており、自転自在の状態で固定プーリの軸線周りを公転する。固定プーリと各回転プーリの歯数を同一にすることにより、各回転プーリは、固定プーリの軸線周りを１回転公転した時に１回転自転するようになるため、同一姿勢を確実に維持することが可能となる。
【００１４】
駆動力伝達部材は、固定プーリと各回転プーリとの間で駆動力の伝達を行うものであり、例えばタイミングベルトやチェーン等を採用することができるが、その他、各プーリとの間に滑りが発生しないものであれば特に制限されることなく採用することができる。この回転駆動部は、例えばモータなどの駆動源により駆動力伝達部材を駆動させることにより作動させることができる。
【００１５】
手段１における複数の可動部材は、回転部材の回転軸線と直角の平面上でそれぞれＸ方向およびＹ方向へ移動可能なように、各回転プーリ上にそれぞれ設置される。この可動部材は、この可動部材にピボットを介して揺動自在に支持されるコイル供給用マガジンの一端がＸ方向およびＹ方向へ自由に移動することを許容するためのものである。Ｘ方向およびＹ方向への移動を可能にする手段としては、例えば、Ｘ方向に延びるＸレールとＹ方向に延びるＹレールとを有するＸＹ移動テーブルを採用することができる。
【００１６】
その他に、例えば、回転駆動部の各回転プーリをアイドルプーリ（第１回転プーリ）として使用し、この各アイドルプーリ（第１回転プーリ）に対して、各アイドルプーリ（第１回転プーリ）の軸部に一端が回動可能に枢支された複数の連結部材と、各連結部材の他端に相対回転可能に保持されて駆動力伝達部材を介して自転しつつ各アイドルプーリ（第１回転プーリ）の軸線周りをそれぞれ公転可能に設けられた複数の第２回転プーリとを付加したものも採用することができる。この場合、可動部材は、第２回転プーリ上に設置される。なお、第２回転プーリに対して、第２回転プーリを付加した場合と同様にして更に第３回転プーリを付加することも可能である。この場合、第２回転プーリはアイドルプーリとなり、可動部材は第３回転プーリ上に設置される。
【００１７】
手段１において、コイル線材が搬送される第１搬送通路を有するコイル供給用マガジンは、編込まれるコイル線材の本数に応じて適数のものが用いられる。但し、複数のコイル線材が編込まれたり組付けられたりして一体化されたものを用いる場合には、それらは１本のコイル線材と見なすことができるので、その本数に応じて適数のものが用いられる。各コイル供給用マガジンは、回転軌道上において等角度間隔に配置されるのが好ましい。
【００１８】
複数のコイル供給用マガジンは、第１搬送通路を搬送される各コイル線材の各軸線のなす角度が軸柱に対して５度以上４５度以下の範囲となるように設置されるのが好ましい。第１搬送通路は、用いられるコイル線材の大きさや形状に合わせてその断面形状を適宜設定することができる。この第１搬送通路は、コイル線材の搬送を円滑にしたり、搬送時のコイル線材の変形を防止したりするために、できるだけ直線状に延びるように形成されているのが好ましい。また、第１搬送通路の搬送面は、できるだけ摩擦抵抗が小さくされている方が好ましい。
【００１９】
手段１における軌道規定部材は、各コイル供給用マガジンの回転時の軌道を矩形に規定するものである。この軌道規定部材は、各コイル供給用マガジンが軌道に沿って安定した状態で回転するようにするために、各コイル供給用マガジンに対して長手方向の複数箇所に設けるようにすることが好ましい。軌道規定部材としては、例えば、外周形状が規定の軌道を描くテンプレートと、そのテンプレートの外周端部に各コイル供給用マガジンを押し付けるように付勢するばね部材とからなるものを好適に採用することができる。また、各コイル供給用マガジンを案内する案内溝が形成されたテンプレートを採用することができる。
【００２０】
手段１における回転同期部材は、各コイル供給用マガジンが軸柱を中心に規定の軌道で回転する際に、各コイル供給用マガジン同士の回転動作を同期させるものである。この回転同期部材は、各コイル供給用マガジンの安定した同期回転動作が得られるようにするために、各コイル供給用マガジンに対して長手方向の複数箇所に設けるようにすることが好ましい。
【００２１】
手段１におけるコイル搬送装置は、各前記第１搬送通路の出口側に設置され、各前記コイル線材の各前記ターン部同士が交差した状態の編込み済みコイル線材を把持して搬送するものである。このコイル搬送装置としては、例えば、編込み済みコイル線材を把持するクランパと、そのクランパを移動させる移動手段とを備えているもの、或いは、第１搬送ベルトと第２搬送ベルトの間に編込み済みコイル線材を挟持して搬送するように構成されているものなどを好適に採用することができる。
【００２２】
なお、手段１の編込み機は、２本以上の複数のコイル線材の編込みを行うことが可能である。また、複数のコイル線材が編込まれたり組付けられたりして一体化されたもの同士の編込みを行うことも、例えばコイル搬送装置のコイル把持部等の部品を必要に応じて交換することにより可能である。
【００２３】
また、手段１の編込み機により製造されるコイル組立体は、例えば、周方向に交互に異なる複数の磁極を形成している回転子と内周側または外周側で向き合う固定子とを有する回転電機に用いられ、断面形状が略矩形状の線材により形成され固定子コアの周方向に設けられた複数のスロットに設置される多相固定子巻線を構成するものである。
【００２４】
また、コイル線材は、例えば、周方向の異なるスロットに設置されているスロット収容部と、スロットの外部でスロット収容部同士を接続しているターン部とを有し、スロットから突出するターン部の突出箇所は、コイル線材がまたがって設置されているスロット同士に向けたクランク形状に形成されたものである。また、ターン部の略中央部はねじりを伴わないクランク形状に形成されたものであってもよく、コイル線材のクランク形状が形成されている略中央部が、コイル線材の略幅分クランク形状にずれたものであってもよい。また、コイル線材は、固定子コアの全周にわたって連続して形成されたものであってもよい。
【００２５】
〔手段２〕  前記軌道規定部材で規定する軌道が略矩形または長円であることを特徴とする手段１に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００２６】
手段２によれば、各コイル供給用マガジンおよび各コイル線材の回転軌道が略矩形または長円に規定されるため、各ターン部同士の干渉を回避しつつ、各コイル線材の交差角度が最小となる状態で編込みを行うことが可能となる。これにより、各コイル線材の変形を防止しつつ編込みを確実に行うことができる。
【００２７】
〔手段３〕  各前記回転プーリは、前記固定プーリと同数の歯を有し、前記固定プーリの軸線周りを１回転公転した時に１回転自転することにより同一姿勢を維持するように構成されていることを特徴とする手段１または２に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００２８】
手段３によれば、各回転プーリは、固定プーリの軸線周りを１回転公転した時に１回転自転するようになるため、同一姿勢を確実に維持することが可能となる。これにより、コイル線材のターン部同士を円滑且つ確実に交差させることが可能となるため、編込みの確実性が確保され、且つ編込みの高速化の実現が可能となる。
【００２９】
〔手段４〕  前記可動部材は、Ｘ方向に延びるＸレールを有し各前記回転プーリ上に設置されたＸテーブルと、Ｙ方向に延びるＹレールを有し前記Ｘレール上にＸ方向へ移動可能に設置されたＹテーブルとからなるＸＹ移動テーブル上に設置されていることを特徴とする手段１〜３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００３０】
手段４によれば、可動部材をＸ方向およびＹ方向へ移動可能にする手段を簡易な構成で実現することができる。
【００３１】
〔手段５〕  前記回転駆動部は、各前記回転プーリがアイドル回転プーリとされていると共に、各該アイドル回転プーリの軸部にそれぞれ一端が回動可能に枢支された複数の連結部材と、各該連結部材の他端に相対回転可能に保持された複数の第２回転プーリと、各該第２回転プーリと各前記アイドル回転プーリとの間に掛け渡された駆動力伝達部材とを有し、前記可動部材は、前記第２回転プーリ上に設置されていることを特徴とする手段１〜３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００３２】
手段５によれば、手段４におけるＸＹ移動テーブルに代えて、可動部材をＸ方向およびＹ方向へ移動可能にする手段を簡易な構成で実現することができる。
【００３３】
〔手段６〕  前記軌道規定部材は、各前記コイル供給用マガジンの長手方向の複数箇所で軌道を規定するように設けられていることを特徴とする手段１〜５の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００３４】
手段６によれば、各コイル供給用マガジンを略矩形または長円の軌道に沿って安定した状態で回転させることが可能となるので、コイル線材の編込みをより確実に安定して行うことが可能となる。なお、この場合、各コイル供給用マガジンが軸柱に対して傾斜した状態に設置されているので、各軌道規定部材により規定される軌道の略矩形または長円の大きさは相似の関係となる。
【００３５】
〔手段７〕  前記軌道規定部材は、外周形状が略矩形または長円のテンプレートと、該テンプレートの外周端部に各前記コイル供給用マガジンを押し付けるように付勢するばね部材とからなることを特徴とする手段１〜６の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００３６】
手段７によれば、ばね部材の付勢力により、各コイル供給用マガジンがテンプレートの略矩形または長円の外周端部に確実に押し付けられるようになるため、各コイル供給用マガジンの略矩形または長円軌道を精度よく規定することが可能となる。また、軌道規定部材を簡易な構成で実現することができる。
【００３７】
〔手段８〕  前記軌道規定部材は、各前記コイル供給用マガジンの回転軌道を規定する略矩形または長円の案内溝が形成されたテンプレートからなることを特徴とする手段１〜６の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００３８】
手段８によれば、各コイル供給用マガジンの略矩形または長円軌道がテンプレートの案内溝により規定されるため、各コイル供給用マガジンの略矩形または長円軌道を精度よく規定することが可能となる。また、軌道規定部材を簡易な構成で実現することができる。
【００３９】
〔手段９〕  前記回転同期部材は、各前記コイル供給用マガジンが挿通保持され、各前記コイル供給用マガジンの回転時に求心方向および放射方向への変位を許容し回転方向の変位を規制する長穴を有することを特徴とする手段１〜８の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００４０】
手段９によれば、回転同期部材に設けられる長穴によって、各コイル供給用マガジンをより確実に同期させることができる。また、回転同期部材を簡易な構成で実現することができる。
【００４１】
〔手段１０〕  前記コイル搬送装置は、前記編込み済みコイル線材を把持するクランパと、該クランパを移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする手段１〜９の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００４２】
手段１０によれば、編込み済みコイル線材を確実に且つ安定して搬送可能なコイル搬送装置を極めて簡易な構成で実現することができる。なお、クランパを移動させる移動手段としては、例えば、ピニオンアンドラック機構によるものや、エアシリンダなどを駆動源とするものを好適に採用することができる。
【００４３】
〔手段１１〕  前記コイル搬送装置は、コイル搬送通路上に並列に配置されて前記編込み済みコイル線材をそれぞれ把持する第１および第２クランパと、前記第１クランパをコイル搬送方向と垂直の方向へ移動させる第１垂直方向移動手段と、前記第１クランパを前記コイル搬送方向に沿って進退動させる第１搬送方向移動手段と、前記第２クランパをコイル搬送方向と垂直の方向へ移動させる第２垂直方向移動手段と、前記第２クランパを前記コイル搬送方向に沿って進退動させる第２搬送方向移動手段とを備えていることを特徴とする手段１０に記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００４４】
手段１１によれば、編込み済みコイル線材を確実に且つ安定して搬送可能なコイル搬送装置を簡易な構成で実現することができる。この場合、２個のクランパが用いられていることから、搬送の確実性や安定性を更に向上させることができる。なお、この場合の各移動手段としては、例えばエアシリンダなどを駆動源とするものを好適に採用することができる。
【００４５】
〔手段１２〕  前記コイル搬送装置は、第１搬送ベルトと該第１搬送ベルトに対向配置された第２搬送ベルトとを有し、前記第１搬送ベルトと前記第２搬送ベルトの間に前記編込み済みコイル線材を挟持して搬送するように構成されていることを特徴とする手段１〜９の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００４６】
手段１２によれば、編込み済みコイル線材を確実に且つ安定して搬送可能なコイル搬送装置を極めて簡易な構成で実現することができる。
【００４７】
〔手段１３〕  各前記コイル供給用マガジンの出口側には、各前記第１搬送通路の出口から搬出される各前記コイル線材を編込み部へ案内するコイルガイドが配設されていることを特徴とする手段１〜１２の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００４８】
手段１３によれば、各第１搬送通路の出口から搬出された各コイル線材が、コイルガイドによって編込み部（各コイル線材の軸線が交差する位置）へ精度良く確実に案内されるようになるため、各コイル線材のターン部同士を精度良く確実に交差させることが可能となる。そのため、各コイル線材の編込みを精度良く確実に行うことが可能となる。
【００４９】
〔手段１４〕  各前記コイル供給用マガジンの出口側には、前記編込み済みコイル線材が搬送される第２搬送通路を有する編込み済みコイル用マガジンが配設されていることを特徴とする手段１〜１３の何れか一つに記載の回転電機用コイル組立体の編込み機。
【００５０】
手段１４によれば、編込み済みコイル線材を第２搬送通路により搬送させることができるので、編込み済みコイル線材を変形させることなく円滑に搬送することができる。そのため、各コイル供給用マガジンの出口から編込み部への各コイル線材の送り出しが円滑になるので、各コイル線材の編込みを円滑且つ確実に安定して行うことができる。
【００５１】
なお、編込み済みコイル用マガジンは、各コイル供給用マガジンの出口側の所定位置に設置され、各ターン部同士が交差した状態の編込み済み各コイル線材が第２搬送通路の入口から搬入されるように設置される。この編込み済みコイル用マガジンは、その軸線が軸柱の軸線（回転部材の回転軸線）の延長線上に位置するように設置されるのが好ましい。このようにすれば、コイル線材の搬送をより円滑にすることが可能となる。第２搬送通路は、搬送されるコイル線材の大きさや形状に合わせてその断面形状を適宜設定することができる。この第２搬送通路は、第１搬送通路の場合と同様に、できるだけ直線状に延びるように形成されているのが好ましく、また、第２搬送通路の搬送面は、できるだけ摩擦抵抗が小さくされている方が好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の回転電機用コイル組立体の編込み機を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。最初に、本発明の一実施形態の編込み機により製造されるコイル組立体２０を適用した回転電機の固定子１０の概略構成について説明する。図１（Ａ）はコイル組立体２０を適用した回転電機」の固定子１０の外観を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は固定子１０を側方から見た図である。図２は固定子１０の一部を拡大して示す斜視図である。
【００５３】
図１に示す固定子１０は、例えば車両の電動機および発電機を兼ねる回転電機に使用される。固定子１０は、内周側に回転子（図示せず）を回転自在に収容する。回転子は、永久磁石により周方向に交互に異なる磁極を、固定子１０の内周側と向き合う外周側に複数形成している。固定子コア１２は、所定厚さの磁性鋼板を軸方向に積層して環状に形成されている。固定子コア１２には、図２に示すように、軸方向に沿い周方向に隣接するスロット１４，１５を一組として固定子コア１２の内周側の周方向に複数組のスロットが形成されている。固定子巻線としてのコイル組立体２０は三相巻線であり、周方向に隣接する一組のスロット１４、１５に各相の固定子巻線が設置されている。そして、スロット１４、１５を一組として周方向に隣接する三組のスロット１４、１５に異なる相の固定子巻線が設置されている。
【００５４】
次に、コイル組立体２０の構成について説明する。図３は、コイル組立体２０の外観を示す斜視図である。図４は、コイル組立体２０のコイルエンド部を示す正面図である。図５は、コイル線材３０の全体形状を示す正面図である。図６は、コイル線材３０の断面図である。図７は、コイル線材のターン部４２の形状を示す斜視図である。
【００５５】
コイル組立体２０のコイル線材３０は、図５に示すように、複数のターン部４２が所定ピッチで複数形成されたものであり、１本の長さは約３ｍである。また、コイル線材３０は、図６に示すように、鋼製の導体３２と、導体３２の外周を覆い導体３２を絶縁する内層３４および外層３６からなる絶縁被覆とから形成されている。内層３４は導体３２の外周を覆い、外層３６は内層３４の外周を覆っている。内層３４および外層３６を合わせた絶縁被覆の厚みは、１００μｍ〜２００μｍの間に設定されている。このように、内層３４および外層３６からなる絶縁被覆の厚みが厚いので、コイル線材３０同士を絶縁するためにコイル線材３０同士の間に絶縁紙等を挟み込んで絶縁する必要がない。
【００５６】
外層３６はナイロン等の絶縁材、内層３４は外層３６よりもガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂またはガラス転移温度の無いポリアミドイミド等の絶縁材で形成されている。これにより、回転電機に発生する熱により外層３６は内層３４よりも早く軟化するので、同じスロット１４に設置されているコイル線材３０同士が外層３６同士で熱接着する。その結果、同じスロット１４に設置されている複数のコイル線材３０が一体化しコイル線材３０同士が剛体化するので、スロット１４内のコイル線材３０の機械的強度が向上する。また、過剰な振動が発生しても、内層３４と導体３２の接着箇所よりも内層３４と外層３６との接着箇所が先に剥離するので、内層３４と導体３２との接着を維持し絶縁を確保できる。
【００５７】
コイル線材３０は、図２に示すように、固定子コア１２のスロット１４、１５内に設置されるスロット収容部４０と、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出し、周方向に異なるスロットに設置されているスロット収容部４０同士を接続しているターン部４２とを有しており、固定子コア１２に波巻されることにより固定子巻線（コイル組立体）２０を形成している。ターン部４２は固定子コア１２の軸方向両側にそれぞれ形成されている。ターン部４２の略中央部には、図７に示すように、ねじりを伴わないクランク部４４が形成されている。クランク部４４は、固定子コア１２の端面１３に沿ってクランク形状に形成されている。このクランク部４４のクランク形状によるずれ量は、コイル線材３０の略幅分である。これにより、径方向に隣接しているコイル線材３０のターン部４２同士を密に巻回できる。その結果、コイルエンドの径方向の幅が小さくなるので、コイル組立体２０が径方向外側に張り出すことを防止する。
【００５８】
また、スロット１４、１５から固定子コア１２の外に突出するターン部４２の突出箇所に、コイル線材３０がまたがって設置されているスロット同士に向けて固定子コア１２の軸方向両側の端面１３に沿ってクランク部４６が形成されている。これにより、スロット１４、１５から突出しているコイル線材３０のターン部４２の突出箇所の間隔、言い換えればターン部４２が形成する三角形状部分の底辺の長さは、コイル線材３０がまたがって設置されているスロット同士の間隔よりも狭くなっている。その結果、コイルエンドの高さｈが低くなる。
【００５９】
また、固定子コア１２の端面１３に沿ったクランク部４６の長さをｄ１、周方向に隣接するスロット同士の間隔をｄ２とすると、ｄ１≦ｄ２になっている。これにより、コイル線材３０のクランク部４６が周方向に隣り合うスロットから突出するコイル線材３０と干渉することを防止できる。これにより、周方向に隣接するスロットから突出するコイル線材３０同士が互いに干渉することを避けるために、コイルエンドの高さが高くなったり、あるいはコイルエンドの径方向の幅が大きくなったりすることを防止できる。その結果、コイルエンドの高さが低くなる。さらに、コイルエンドの径方向の幅が小さくなるので、コイル組立体２０が径方向外側に張り出すことを防止する。
【００６０】
さらに、コイル線材３０には、ターン部４２の略中央部のクランク部４４と、ターン部４２の突出箇所に形成したクランク部４６との間に、それぞれ２個のクランク部４８が形成されている。つまり、固定子コア１２の一方の軸方向の端面１３側のコイル線材３０のターン部４２には、合計７個のクランク部が形成されている。これにより、クランク部を形成しない三角形状のターン部の高さに比べ、ターン部４２の高さｈが低くなる。クランク部４８のクランク形状も、クランク部４４、４６と同様に、固定子コア１２の端面１３に沿ったクランク形状に形成されている。したがって、コイル線材３０のターン部４２は、クランク部４４を挟んで両側を階段状に形成している。
【００６１】
ここで、三相の固定子巻線としてのコイル組立体２０に於いて、回転子の１極当たり各相のコイル線材３０は２個のスロット１４、１５に設置されている。つまり、周方向に連続して隣接しているコイル組立体２０の回転子の１極当たりのスロットの総数は３×２＝６である。その結果、周方向の異なるスロットにまたがって設置されているコイル線材３０は、周方向に６個離れたスロット同士に設置されるので、コイル線材３０の略中央部の１個のクランク部４４を加え、周方向に隣接しているスロットから突出するコイル線材３０同士の干渉を避けるため、（３×２＋１）個のクランク部をターン部４２に形成することが望ましい。このように固定子コア１２の一方の軸方向側のコイルエンドでコイル線材３０に７個のクランク部を形成したことにより、コイルエンドの高さを低くし、コイルエンドの径方向の幅を小さくすることができる。
【００６２】
次に、上記の２本のコイル線材３０、３０を用いて上記の回転電機用コイル組立体を製造する編込み機について説明する。図８は本実施形態に係る回転電機用コイル組立体を模式的に示した編込み機の正面図である。
【００６３】
本実施形態の編込み機は、図８に示すように、固定プーリ５２と回転テーブル（回転部材）５３と２個の回転プーリ５４、５４と２本のタイミングベルト（駆動力伝達部材）５５、５５と図示しない駆動モータとを有する回転駆動部と、２個の可動部材６０、６０と、２本のコイル供給用マガジン６５、６５と、２個の軌道規定部材７２、７２と、２個の回転同期部材７７、７７と、編込み済みコイル用マガジン８０と、コイル搬送装置９０と、コイルガイド９９と、から構成されている。
【００６４】
編込み機のベース５０上には軸柱５１が立設されており、この軸柱５１の根元部には回転駆動部の固定プーリ５２が同軸状に固定されている。固定プーリ５２の上方側には、回転テーブル５３が軸柱５１に対してベアリング５３ａを介して回転可能に設けられている。この回転テーブル５３は、軸柱５１を中心に水平方向において回転可能である。回転テーブル５３の回転軸線を間に挟んで対向する部位（軸対称位置）には、回転テーブル５３に設けられたベアリング５３ａ、５３ａを介して軸部材５４ａ、５４ａが回転可能に保持されている。
【００６５】
各軸部材５４ａ、５４ａの下方側は、回転テーブル５３から下方に突出しており、その突出先端部には回転プーリ５４、５４がそれぞれ同軸状に固着されている。各回転プーリ５４、５４の外周面に形成されている歯数と固定プーリ５２の外周面に形成されている歯数は同一とされている。そして、各回転プーリ５４、５４と固定プーリ５２との間には、図示しない駆動モータにより作動するタイミングベルト５５、５５がそれぞれ掛け渡されている。これにより、各タイミングベルト５５、５５が作動すると、各回転プーリ５４、５４が自転して同一姿勢を維持しつつ固定プーリ５２の軸線周りを公転し、回転テーブル５３が軸柱５１を中心に回転するように構成されている。即ち、各回転プーリ５４、５４は、固定プーリ５２の軸線周りを１回転公転した時に１回転自転することにより同一姿勢を維持する。
【００６６】
各軸部材５４ａ、５４ａの上方側の軸端面上には、それぞれＸＹ移動テーブル６１、６１を介して可動部材６０、６０が設置されている。各ＸＹ移動テーブル６１、６１は、図９及び図１０に示すように、Ｘ方向に延びる２本のＸレール６２ａ、６２ａを有し各軸部材５４ａ、５４ａ（各回転プーリ５４、５４）上に設置されたＸテーブル６２と、Ｙ方向に延びる１本のＹレール６３ａを有しＸレール６２ａ、６２ａ上にリニアモーションガイド方式でＸ方向へ移動可能に設置されたＹテーブル６３とからなる。なお、Ｘレール６２ａ、６２ａとＹレール６３ａのなす角度は９０度である。
【００６７】
各可動部材６０、６０は、Ｙテーブル６３のＹレール６３ａ上にリニアモーションガイド方式でＹ方向へ移動可能に設置されていることにより、回転テーブル５３の回転軸線と直角の平面上において、それぞれＸ方向およびＹ方向へ自由に移動可能となっている。
【００６８】
各コイル供給用マガジン６５、６５は、図１１に示すように、外周断面形状が矩形で直線状に延びる角筒状に形成されており、その内部にはそれぞれのコイル線材３０、３０が搬送される第１搬送通路６６、６６を有する。各第１搬送通路６６、６６は、搬送されるコイル線材３０の幅および厚みよりも僅かに大きい大きさの矩形の断面形状に形成されている。各第１搬送通路６６、６６は、その軸線が各コイル供給用マガジン６５、６５の軸線と同軸となるように形成されている。
【００６９】
各第１搬送通路６６、６６の通路面は、摩擦係数の小さい例えば樹脂等の材料を用いていることにより摩擦抵抗が小さくされており、これにより各コイル線材３０、３０の円滑な搬送が可能とされている。また、各第１搬送通路６６、６６は、直線状に延びるように形成されていることにより、各コイル線材３０、３０の円滑な搬送が助長され、搬送時の各コイル線材３０、３０の変形が防止される。なお、各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側で、上方側の回転同期部材７７ａの各長穴７８、７８内に挿通保持される部位には、円形の外周面を有する当接部材６７、６７がそれぞれ装着されている。
【００７０】
各コイル供給用マガジン６５、６５は、その一端（下端）がピボット６８、６８およびガイドシャフト６９、６９などを間に介して各可動部材６０、６０にそれぞれ連結支持されていると共に、第１搬送通路６６、６６を他端（上端）側へ搬送される各コイル線材３０、３０の軸線が回転テーブル５３の回転軸線上で交差するように傾斜した状態に配置されている。
【００７１】
即ち、各コイル供給用マガジン６５、６５の下端は、各ピボット６８、６８により各ガイドシャフト６９、６９（各可動部材６０、６０）に対して３６０度方向へ揺動自在とされ、且つ各ガイドシャフト６９、６９（各可動部材６０、６０）が各ＸＹ移動テーブル６１、６１上に設置されていることから、各コイル供給用マガジン６５、６５の傾斜角度が可変とされている。なお、各コイル供給用マガジン６５、６５は、初期状態において、各第１搬送通路６６、６６を搬送される各コイル線材３０、３０の位相角差が０度となるように設置されている。
【００７２】
各コイル供給用マガジン６５、６５は、図８に示すように、その長手方向両端の２箇所に配設された軌道規定部材７２ａ、７２ｂによって、回転テーブル５３の回転軸線を中心に回転する際の軌道が略矩形または長円に規定されている。各軌道規定部材７２ａ、７２ｂは、各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側と根元側の２箇所に配設されており、外周形状が略矩形または長円のテンプレート７３ａ、７３ｂと、各テンプレート７３ａ、７３ｂの外周端部に各コイル供給用マガジン６５、６５を押し付けるように付勢するコイルスプリング（ばね部材）７４ａ、７４ｂとからなる。
【００７３】
各テンプレート７３ａ、７３ｂは、それらの中心が軸柱５１の中心軸線と一致するようにして軸柱５１の上端部と根元部の２箇所にそれぞれ取り付けられている。二つのテンプレート７３ａ、７３ｂの略矩形または長円の外周形状は相似の関係にあり、各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側に配設されたテンプレート７３ａは、根元側に配設されたテンプレート７３ｂよりも小さい。
【００７４】
各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側に配設された一対のコイルスプリング７４ａ（図８には一方のみ図示されている。）は、各当接部材６７、６７の外周にそれぞれ周方向へ摺動自在に装着された保持リング７５、７５に両端がそれぞれ係止されて、軸柱５１の両側に配設されている。この一対のコイルスプリング７４ａにより、各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側が、軸柱５１の中心軸線（回転テーブル５３の回転軸線）方向へ付勢されることによって、各当接部材６７、６７の外周面がテンプレート７３ａの外周端部に圧接した状態にされている。
【００７５】
一方、各コイル供給用マガジン６５、６５の根元側に配設された一対のコイルスプリング７４ｂ、７４ｂは、図８および図１２に示すように、各ガイドシャフト６９、６９の外周にそれぞれ周方向へ摺動自在に装着された保持リング７１ａ、７１ａに一端がそれぞれ係止されていると共に、その他端が軸柱５１の外周に周方向へ摺動自在に装着された保持リング７１ｂに係止されている。この一対のコイルスプリング７４ｂ、７４ｂにより、各コイル供給用マガジン６５、６５の下端側が、軸柱５１の中心軸線（回転テーブル５３の回転軸線）方向へ付勢されることによって、各ガイドシャフト６９、６９の軸方向中間部に設けられたローラ７０、７０がテンプレート７３ｂの外周端部に圧接した状態にされている。
【００７６】
これにより、各コイル供給用マガジン６５、６５は、各コイルスプリング７４ａ、７４ｂの付勢力によって、各テンプレート７３ａ、７３ｂの外周端部に対して常時押し付けられているので、回転テーブル５３の回転軸線（固定プーリ５２の軸線）を中心に回転する際には、各テンプレート７３ａ、７３ｂの外周形状に沿った略矩形または長円の軌道を描くように回転する。
【００７７】
また、各コイル供給用マガジン６５、６５は、その長手方向両端の２箇所に配設された回転同期部材７７、７７によって、各回転プーリ５４、５４が回転動作（自転および公転動作）を行う際にコイル供給用マガジン６５、６５同士の回転動作が同期するようにされている。各回転同期部材７７、７７は、それらの中心が回転テーブル５３の回転軸線上に位置して、回転テーブル５３の回転軸線を間に挟んで対向する部位（軸対称位置）に立設された一対の支持柱７９、７９に長手方向両端部がそれぞれ固定されている。
【００７８】
各回転同期部材７７、７７は、図８および図１３に示すように、剛性材により長尺の矩形板状に形成されており、長手方向の両側には、各ガイドシャフト６９、６９（または各当接部材６７、６７）が挿通保持される一対の長穴７８、７８が設けられている。この長穴７８、７８は、厚さ方向に貫通し長手方向に長く形成されており、その幅は、ガイドシャフト６９、６９（または各当接部材６７、６７）の外径寸法よりも僅かに大きい寸法にされている。
【００７９】
これにより、各コイル供給用マガジン６５、６５は、各長穴７８、７８内で長手方向へ移動可能とされてされ、且つ各コイル供給用マガジン６５、６５が回転テーブル５３の回転軸線を中心に回転する際には、各回転同期部材７７、７７により回転方向において等角度（この場合は１８０度）の間隔を維持するようにされている。なお、各長穴７８、７８の長さは、各長穴７８、７８に挿入保持されたコイル供給用マガジン６５、６５が、回転テーブル５３の回転軸線の周りを略矩形または長円の軌道を描いて回転するのに支障を来さないように十分に長くされている。
【００８０】
編込み済みコイル用マガジン８０は、図８に示すように、各コイル供給用マガジン６５、６５の出口側に所定距離を隔てて配置されている。この編込み済みコイル用マガジン８０は、図１４に示すように、外周断面形状が矩形で直線状に延びる角筒状に形成されており、その内部には、各コイル供給用マガジン６５、６５の出口から搬出された後、各ターン部４２、４２同士が交差した状態の編込み済みコイル線材３０、３０が搬送される第２搬送通路８１が形成されている。
【００８１】
第２搬送通路８１は、編込み済みコイル線材３０、３０を把持するコイル搬送装置９０のクランパ９３（後述）が第２搬送通路８１を通過可能な大きさの断面形状にされている。この第２搬送通路８１は、第１搬送通路６６、６６と同様に、直線状に延びるように形成されており、また、第２搬送通路８１の通路面は、摩擦抵抗が小さくなるようにされている。第２搬送通路８１は、その軸線が編込み済みコイル用マガジン８０の軸線と同軸となるように形成されている。
【００８２】
コイル搬送装置９０は、図８および図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、一側面上に図示しない複数のラック歯が設けられたコイル引出棒９２と、コイル引出棒９２の先端に設けられたクランパ９３と、コイル引出棒９２のラック歯に噛合されたピニオン９１と、そのピニオン９１を両方向に回転駆動する図示しない駆動モータ（サーボモータ）とから構成されている。
【００８３】
コイル引出棒９２は、その先端側が第２搬送通路８１の出口側から内部に挿入配置されて、第２搬送通路８１内を移動可能に保持されている。このコイル引出棒９２は、ピニオン９１が回転駆動されることによって第２搬送通路８１に沿って上下方向に移動するようになっている。クランパ９３は、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、コイル引出棒９２先端の二股部に設けられている。このクランパ９３は、二股部に両端が保持された軸部９３ａと、軸部９３ａを中心に揺動自在に設けられて編込み済みコイル線材３０、３０を把持する一対の爪９３ｂ、９３ｂと、一対の爪９３ｂ、９３ｂを閉じる（把持する）方向へ付勢するばね部材９３ｃと、一対の爪９３ｂ、９３ｂの間に挿入されて一対の爪９３ｂ、９３ｂを開いた（把持しない）状態にするクランパ開きピン９３ｄとから構成されている。
【００８４】
このように構成されたコイル搬送装置９０は、ターン部４２、４２同士が交差した状態の編込み済みコイル線材３０、３０の一端部をクランパ９３で把持して、第２搬送通路８１の入口側から出口側へ搬送するようになっている。
【００８５】
コイルガイド９９は、図８に示すように、一端（上端）側が他端（下端）側よりも小径の筒状に形成されており、各コイル供給用マガジン６５、６５と編込み済みコイル用マガジン８０との間に配設されている。このコイルガイド９９は、各第１搬送通路６６、６６の出口から搬出される各コイル線材３０、３０を、編込み部（各コイル線材３０、３０の軸線が交差する位置）を経由させて第２搬送通路８１の入口へ案内する。
【００８６】
以上のように構成された本実施形態の編込み機により回転電機用コイル組立体を製造する際には、その編込み機に対して、複数のターン部４２、４２が形成された２本のコイル線材３０、３０を次のようにセットして準備する。
【００８７】
先ず、各コイル供給用マガジン６５、６５の各第１搬送通路６６、６６にそれぞれコイル線材３０、３０を入口側から挿入し、各第１搬送通路６６、６６の出口側から抜け出した各コイル線材３０、３０のターン部４２、４２同士をコイルガイド９９内において交差させた状態にする。その後、編込み済みコイル用マガジン８０の第２搬送通路８１の入口側において、ターン部４２、４２同士が交差して編込み済みとなった状態のコイル線材３１の端部をコイル搬送装置９０のクランパ９３で把持させる（図１５参照）ことにより準備完了となる。
【００８８】
なお、両コイル供給用マガジン６５、６５の軸線のなす角度（各コイル線材３０、３０の各軸線のなす角度θ）は、初期設定として、用いられるコイル線材３０、３０の大きさ等に応じて１０度〜９０度の範囲で適宜調整される。また、両コイル供給用マガジン６５、６５は、各第１搬送通路６６、６６にそれぞれ配置された各コイル線材３０、３０が同一位相となる状態で停止している。
【００８９】
その状態で編込み機の運転が開始されると、コイル搬送装置９０の駆動モータの作動により、ピニオン９１の回転を介してコイル引出棒９２およびクランパ９３が第２搬送通路８１の入口側から出口側へ向かって引き出されるように移動する。これにより、クランパ９３に把持された編込み済みコイル線材３０、３０の端部が第２搬送通路８１の出口側へ引き出されるように移動し、編込み済みコイル線材３０、３０に後続する両コイル線材３０、３０全体が所定の速度で搬送される。
【００９０】
これと同時に、回転駆動部の駆動モータの駆動により各タイミングベルト５５、５５が作動し、各回転プーリ５４、５４が自転して同一姿勢を維持しつつ固定プーリ５２の軸線周りを公転するのに伴って、回転テーブル５３が軸柱５１（固定プーリ５２の軸線）を中心に回転する。これにより、各回転プーリ５４、５４の各軸部材５４ａ、５４ａ上にそれぞれ設置されている移動テーブル６１、６１や可動部材６０、６０、ピボット６８、６８等を介して下端が支持された各コイル供給用マガジン６５、６５が、各回転プーリ５４、５４と共に自転して同一姿勢を維持しつつ固定プーリ５２の軸線周りを公転する。
【００９１】
この時、各コイル供給用マガジン６５、６５は、各回転同期部材７５、７５により互いに同期して回転し、且つ各軌道規定部材７０、７０で回転軌道が規定されることによりテンプレート７１、７１の外周形状に沿った略矩形または長円の軌道を描くように回転する。即ち、各コイル供給用マガジン６５、６５は、図１６に示すように、互いに同期して、同一姿勢を維持しつつ略矩形または長円の軌道を描くように回転する。
【００９２】
よって、上記のように各装置の作動が同時に開始されると、各コイル供給用マガジン６５、６５の各第１搬送通路６６、６６の出口からそれぞれ回転しつつ搬出される両コイル線材３０、３０は、コイルガイド９９により編込み部（各コイル線材３０、３０の軸線が交差する位置）へと案内される。編込み部へ案内された両コイル線材３０、３０は、対応するターン部４２、４２同士が干渉することなく順次交差していくことにより連続して編込みが行われる。この時、各コイル線材３０、３０は、互いに同期して、同一姿勢を維持しつつ略矩形または長円の軌道を描くように回転していることから、各ターン部４２、４２同士の干渉を回避しつつ、対応するターン部４２、４２同士を確実に順次交差させることが可能となり、コイル線材３０、３０の編込みが確実に且つ安定的に行われる。
【００９３】
その後、各ターン部４２、４２同士が交差した状態の編込み済みコイル線材３０、３０は、コイルガイド９９により編込み済みコイル用マガジン８０の第２搬送通路８１の入口に案内され、出口側へ向かって搬送される。このようにして、各第１搬送通路６５、６５の出口から搬出された各コイル線材３０、３０の最終端部が編込み部を通過して、各コイル線材３０、３０の対応する全てのターン部４２、４２同士の交差が終了することによって、２本のコイル線材３０、３０の編込みが完了する。
【００９４】
このように編込まれた２本一組のコイル線材は、上記の編込み機に対して、コイル搬送装置９０のクランパ９３等の一部が必要に応じて変更された編込み機を用いて、４本一組のコイル線材に編み込まれる。次いで、４本一組のコイル線材は、上記と同様に、８本一組のコイル線材に編み込まれる。そして、８本一組のコイル線材は、４本一組のコイル線材と編み込まれることにより、最終的に１２本一組のコイル線材の編込みが完了する。この１２本一組に編み込まれたコイル線材は、各コイル線材の端部が複数箇所で接合されると共に、全体をドーナツ状に成形されることによって、図３に示すコイル組立体２０が完成する。
【００９５】
以上のように、本実施形態の回転電機用コイル組立体の編込み機によれば、各コイル供給用マガジン６５、６５の各第１搬送通路６６、６６を搬送される各コイル線材３０、３０を、互いに同期して、同一姿勢を維持しつつ略矩形または長円の軌道で公転させるようにしているので、各コイル線材３０、３０のターン部同士が干渉することなく確実に編込みを行うことができる。特に、各コイル線材３０、３０のターン部４２、４２同士が交差して重なり合った状態になる時には、各コイル線材３０、３０の各軸線のなす角度を小さくすることが可能となるため、各コイル線材３０、３０を円形の軌道で公転させる場合と比較して、編込み時に生じる変形を有利に抑えることができる。
【００９６】
また、本実施形態の編込み機においては、各回転プーリ５４、５４と固定プーリ５２の歯数が同数にされていることから、回転プーリ５４、５４が、固定プーリ５２の軸線周りを１回転公転した時に１回転自転することにより同一姿勢を確実に維持することが可能となる。そのため、コイル線材３０、３０のターン部４２、４２同士を円滑且つ確実に交差させることが可能となるので、編込みの確実性が確保され、且つ編込みの高速化の実現が可能となる。
【００９７】
そして、本実施形態の編込み機は、各コイル供給用マガジン６５、６５の公転軌道を略矩形または長円に規定する軌道規定部材７０、７０を有することから、各コイル供給用マガジン６５、６５を容易に高速回転させることが可能となるため、編込みの高速化を実現することができる。また、この軌道規定部材７０、７０は、各コイル供給用マガジン６５、６５の長手方向の２箇所に設けられているため、各コイル供給用マガジン６５、６５をテンプレート７１、７１の略矩形または長円の軌道に沿って安定した状態で回転させることが可能となるので、コイル線材３０、３０の編込みをより確実に安定して行うことができる。さらに、この軌道規定部材７０、７０は、各テンプレート７１、７１の外周端部に各コイル供給用マガジン６５、６５を押し付けるように付勢するコイルスプリング７２、７２を有するため、各コイル供給用マガジン６５、６５の略矩形または長円軌道を精度よく規定することができる。
【００９８】
また、本実施形態の編込み機は、各コイル供給用マガジン６５、６５と編込み済みコイル用マガジン８０との間にコイルガイド９９が配設されていることから、各第１搬送通路６６、６６の出口から搬出された各コイル線材３０、３０を、コイルガイド９９によって編込み部（各コイル線材３０、３０の軸線が交差する位置）へ精度良く確実に案内させることができる。これにより、各コイル線材３０、３０のターン部４２、４２同士を精度良く確実に交差させることが可能となるため、各コイル線材３０、３０の編込みを精度良く確実に行うことができる。
【００９９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【０１００】
〔変形例１〕
図１７は変形例１に係る回転駆動部の平面図であり、図１８はその回転駆動部の側面図である。変形例１の回転駆動部は、上記実施形態において、可動部材をＸ方向およびＹ方向へ移動可能にする手段として採用されたＸＹ移動テーブル６１、６１に代えて、採用されるものである。
【０１０１】
変形例１の回転駆動部は、図１７および図１８に示すように、上記実施形態の回転駆動部に対して、回転テーブル５３が長方形板状に形成された回転アーム５３ａに変更され、回転プーリ５４、５４がアイドル化されてアイドル回転プーリ５６、５６とされていると共に、２本の連結アーム（連結部材）５７、５７と、２個の第２回転プーリ５８、５８と、２本のタイミングベルト（駆動力伝達部材）５５ａ、５５ａが付加されている。
【０１０２】
各連結アーム５７、５７は、各アイドル回転プーリ５６、５６の各軸部材５６ａ、５６ａにそれぞれ一端がベアリングを介して回動可能に枢支されている。各第２回転プーリ５８、５８は、その軸部が各連結アーム５７、５７の他端にベアリングを介して相対回転可能に保持されている。各第２回転プーリ５８、５８と各アイドル回転プーリ５６、５６の歯数は同一である。各第２回転プーリ５８、５８と各アイドル回転プーリ５６、５６との間に各タイミングベルト５５ａ、５５ａが掛け渡されている。なお、変形例１の回転駆動が採用された場合、各可動部材６０、６０は、各第２回転プーリ５８、５８上に設置される。
【０１０３】
上記のように構成された回転駆動部においては、駆動モータの駆動により各タイミングベルト５５、５５が作動すると、各アイドル回転プーリ５６、５６が自転して同一姿勢を維持しつつ固定プーリ５２の軸線周りを公転し、回転アーム５３ａも固定プーリ５２の軸線を中心に回転する。これに伴って、各第２回転プーリ５８、５８が、各タイミングベルト５５ａ、５５ａを介して、各アイドル回転プーリ５６、５６の回転と同期して自転することにより、同一姿勢を維持しつつ各アイドル回転プーリ５６、５６の軸線周りを公転する。これにより、各第２回転プーリ５８、５８上に設置されている各可動部材６０、６０は、回転アーム５３ａの回転軸線と直角の平面上でそれぞれＸ方向およびＹ方向へ移動可能となる。
【０１０４】
以上のように、変形例１の回転駆動部によれば、上記実施形態で採用されたＸＹ移動テーブル６１、６１に代えて、可動部材６０、６０をＸ方向およびＹ方向へ移動可能にする手段を簡易な構成で実現することができる。
【０１０５】
〔変形例２〕
図１９は変形例２に係る軌道規定部材の平面図である。この軌道規定部材７５は、各コイル供給用マガジン６５、６５の上端側に配設されるものであって、１枚の略矩形または長円のテンプレート７５ａにより構成されている。このテンプレート７５ａには、各コイル供給用マガジン６５、６５の回転軌道を略矩形または長円に規定する略矩形または長円の案内溝７５ｂが形成されている。この軌道規定部材７５は、略矩形または長円の案内溝７５ｂの中心が軸柱５１の軸線上に位置するようにして、軸柱５１の上端部に取り付けられている。これにより、案内溝７５ｂ内に挿通配置された各コイル供給用マガジン６５、６５は、軸柱５１の軸線（回転テーブル５３の回転軸線）を中心に回転する際に、案内溝７５ｂに案内されて移動するため、略矩形または長円の軌道を描くように回転する。
【０１０６】
この軌道規定部材７５によれば、各コイル供給用マガジン６５、６５の略矩形または長円軌道を精度よく規定することができる。また、上記実施形態で用いられていたコイルスプリング７４ａ、７４ｂを省略することができるので、軌道規定部材７５を簡易な構成で実現することができる。
【０１０７】
〔変形例３〕
図２０は変形例３に係るコイル搬送装置の設置個所を示す説明図であり、図２１はそのコイル搬送装置を模式的に示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。変形例３に係るコイル搬送装置９０Ａは、図２０に示すように、各コイル供給用マガジン６５、６５の出口側に配設されたコイルガイド９９と編込み済みコイル用マガジン８０との間に設置されている。
【０１０８】
このコイル搬送装置９０Ａは、図２１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、コイル搬送通路上に並列に配置されて編込み済みコイル線材３０、３０をそれぞれ把持する第１クランパ９４および第２クランパ９５を備えている。図２１（Ａ）に示すように、第１クランパ９４は、各エアシリンダ９４ｃ、９４ｄによりそれぞれ駆動されて編込み済みコイル線材３０、３０を把持する一対のクランプ爪９４ａ、９４ｂを有する。また、第２クランパ９５は、各エアシリンダ９５ｃ、９５ｄによりそれぞれ駆動されて編込み済みコイル線材３０、３０を把持する一対のクランプ爪９５ａ、９５ｂを有する。
【０１０９】
そして、図２１（Ｂ）に示すように、第１クランパ９４は、第１垂直方向移動手段としてのエアシリンダ９４ｅによりコイル搬送方向と垂直の方向へ移動可能とされていると共に、第１搬送方向移動手段としてのエアシリンダ９４ｆによりコイル搬送方向に沿って進退動可能とされている。また、第２クランパ９５は、第２垂直方向移動手段としてのエアシリンダ９５ｅによりコイル搬送方向と垂直の方向へ移動可能とされていると共に、第２搬送方向移動手段としてのエアシリンダ９５ｆによりコイル搬送方向に沿って進退動可能とされている。
【０１１０】
上記のように構成されたコイル搬送装置９０Ａは、図２１（Ａ）および（Ｂ）に示す状態から、図２２（Ａ）〜（Ｃ）並びに図２３（Ａ）および（Ｂ）に示す状態に作動することによって編込み済みコイル線材３０、３０を搬送する。即ち、図２２（Ａ）では、コイル搬送方向の下流側に位置している第１クランパ９４は、一対のクランプ爪９４ａ、９４ｂによるコイル線材３０、３０の把持を解除した後、エアシリンダ９４ｅの駆動によりコイル搬送方向と垂直の方向（図２２（Ａ）において上方向）へ移動する。
【０１１１】
次いで、図２２（Ｂ）に示すように、エアシリンダ９５ｆの駆動により、第２クランパ９５がコイル搬送方向の下流側へコイル線材３０、３０を把持した状態で移動（搬送）すると同時に、第１クランパ９４がエアシリンダ９４ｆの駆動によりコイル搬送方向の上流側へ移動する。その後、図２２（Ｃ）に示すように、コイル搬送方向の上流側へ移動した第１クランパ９４は、エアシリンダ９４ｅの駆動によりコイル搬送方向と垂直の方向（図２２（Ｃ）において下方向）へ移動し、コイル搬送通路上に位置する状態で停止する。
【０１１２】
その状態で、第１クランパ９４は、図２３（Ａ）に示すように、両エアシリンダ９４ｃ、９４ｄの駆動により一対のクランプ爪９４ａ、９４ｂでコイル線材３０、３０を把持する。その後、図２３（Ｂ）に示すように、コイル搬送方向の下流側に位置している第２クランパ９５は、一対のクランプ爪９５ａ、９５ｂによるコイル線材３０、３０の把持を解除する。この図２３（Ｂ）に示す状態は、図２１（Ａ）および（Ｂ）に示す状態から、第１クランパ９４と第２クランパ９５の位置が入れ替わった状態である。よって、その後、第１クランパ９４は上記の第２クランパ９５と同じ動作を繰り返すと共に、第２クランパ９５は上記の第１クランパ９４と同じ動作を繰り返すことによって、コイル線材３０、３０の搬送を行う。
【０１１３】
以上のように、変形例３に係るコイル搬送装置９０Ａによれば、編込み済みコイル線材３０、３０を確実に且つ安定して搬送可能なコイル搬送装置を簡易な構成で実現することができる。この場合、第１および第２の２個のクランパ９４、９５が用いられていることから、搬送の確実性や安定性を更に向上させることができる。
【０１１４】
〔変形例４〕
図２４は変形例４に係るコイル搬送装置の正面図である。変形例４に係るコイル搬送装置９０Ｂは、図４に示すように、第１搬送ベルト９６と該第１搬送ベルト９６に対向配置された第２搬送ベルト９７とを有し、第１搬送ベル９６トと第２搬送ベルト９７の間に編込み済みコイル線材３０、３０を挟持して搬送するように構成されている。
【０１１５】
第１搬送ベルト９６は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動プーリ９６ａと従動プーリ９６ｂとの間に掛け渡されており、駆動プーリ９６ａの駆動により矢印ａ方向に周回する。第１搬送ベルト９６の搬送面には、コイル線材３０、３０を嵌合保持する複数の凹溝９６ｃ、…、９６ｃが所定距離を隔てて設けられている。第２搬送ベルト９７は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動プーリ９７ａと従動プーリ９７ｂとの間に掛け渡されており、駆動プーリ９７ａの駆動により矢印ａ方向に周回する。この第２搬送ベルト９７は、その搬送面が第１搬送ベルト９６の搬送面と接触して対向する状態に配設されている。
【０１１６】
以上のように構成された変形例４に係るコイル搬送装置９０Ｂは、複数の凹溝９６ｃ、…、９６ｃが設けられた第１搬送ベルト９６とその第１搬送ベルト９６に対向配置された第２搬送ベルト９７とによって、編込み済みコイル線材３０、３０を確実に且つ安定して搬送することができる。また、このコイル搬送装置９０Ｂは、極めて簡易な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態の編込み機によって製造されるコイル組立体を適用した回転電機の固定子の外観を示す斜視図であり、（Ｂ）は固定子を側方からみた図である。
【図２】図１の固定子の一部を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１のコイル組立体の外観を示す斜視図である。
【図４】図１のコイル組立体のコイルエンド部を示す正面図である。
【図５】図１のコイル組立体に用いられるコイル線材の全体形状を示す正面図である。
【図６】図１のコイル組立体に用いられるコイル線材の断面図である。
【図７】図１のコイル組立体に用いられるコイル線材のターン部の形状を示す斜視図である。
【図８】実施形態に係る回転電機用コイル組立体の編込み機の正面図である。
【図９】実施形態におけるＸＹ移動テーブルの平面図である。
【図１０】実施形態におけるＸＹ移動テーブルのＸ方向から見た側面図である。
【図１１】実施形態におけるコイル供給用マガジンの軸方向から見た側面図である。
【図１２】実施形態における軌道規定部材の説明図である。
【図１３】実施形態において回転同期部材に保持されたコイル供給用マガジンの動きを示す説明図である。
【図１４】実施形態における編込み済みコイル用マガジンの軸方向から見た側面図である。
【図１５】実施形態におけるコイル搬送装置のクランパを示し、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）はその側面図である。
【図１６】実施形態におけるコイル編込み時のコイル供給用マガジンの動作を示す説明図である。
【図１７】本発明の変形例１に係る回転駆動部の平面図である。
【図１８】本発明の変形例１に係る回転駆動部の側面図である。
【図１９】本発明の変形例２に係る軌道規定部材の平面図である。
【図２０】本発明の変形例３に係るコイル搬送装置の設置個所を示す説明図である。
【図２１】本発明の変形例３に係るコイル搬送装置を模式的に示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｃ）は変形例３に係るコイル搬送装置のコイル搬送動作を段階的に示す説明図である。
【図２３】（Ａ）〜（Ｂ）は変形例３に係るコイル搬送装置のコイル搬送動作を段階的に示す説明図である。
【図２４】本発明の変形例４に係るコイル搬送装置の正面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
２０…コイル組立体    ３０…コイル線材    ４２…ターン部    ５０…ベース    ５１…軸柱    ５２…固定プーリ    ５３…回転テーブル（回転部材）    ５４…回転プーリ    ５５、５５ａ…タイミングベルト（駆動力伝達部材）    ５６…アイドル回転プーリ    ５７…連結アーム（連結部材）    ５８…第２回転プーリ    ６０…可動部材    ６１…ＸＹ移動テーブル    ６２…Ｘテーブル    ６２ａ…Ｘレール    ６３…Ｙテーブル    ６３ａ…Ｙレール    ６５…コイル供給用マガジン    ６６…第１搬送通路    ６８…ピボット    ７２ａ、７２ｂ、７５…軌道規定部材    ７３ａ、７３ｂ、７５ａ…テンプレート    ７４ａ、７４ｂ…コイルスプリング（ばね部材）    ７５ｂ…案内溝    ７７…回転同期部材    ８０…編込み済みコイル用マガジン    ８１…第２搬送通路    ９０、９０Ａ、９０Ｂ…コイル搬送装置    ９１…ピニオン    ９２…コイル引出棒    ９３…クランパ    ９４…第１クランパ    ９４ｅ…エアシリンダ（第１垂直方向移動手段）    ９４ｆ…エアシリンダ（第１搬送方向移動手段）    ９５…第２クランパ    ９５ｅ…エアシリンダ（第２垂直方向移動手段）    ９５ｆ…エアシリンダ（第２搬送方向移動手段）    ９６…第１搬送ベルト    ９７…第２搬送ベルト    ９９…コイルガイド
【図１】
0004461399.tif 000002
【図２】
0004461399.tif 000003
【図３】
0004461399.tif 000004
【図４】
0004461399.tif 000005
【図５】
0004461399.tif 000006
【図６】
0004461399.tif 000007
【図７】
0004461399.tif 000008
【図８】
0004461399.tif 000009
【図９】
0004461399.tif 000010
【図１０】
0004461399.tif 000011
【図１１】
0004461399.tif 000012
【図１２】
0004461399.tif 000013
【図１３】
0004461399.tif 000014
【図１４】
0004461399.tif 000015
【図１５】
0004461399.tif 000016
【図１６】
0004461399.tif 000017
【図１７】
0004461399.tif 000018
【図１８】
0004461399.tif 000019
【図１９】
0004461399.tif 000020
【図２０】
0004461399.tif 000021
【図２１】
0004461399.tif 000022
【図２２】
0004461399.tif 000023
【図２３】
0004461399.tif 000024
【図２４】
0004461399.tif 000025