(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアのコイルエンド束を糸で結束させるレーシング装置において、
結束形状設定手段と、連動駆動制御手段と、インデックス回転駆動手段と、前記ステータコアの上方側と下方側において夫々駆動されるレーシング手段とを含み、
夫々のレーシング手段が、先端に鉤爪を有する鉤針を駆動させる鉤針駆動手段と、先端から糸を供給させるノズルを駆動させるノズル駆動手段とを備え、
前記鉤針駆動手段は、前記ステータコアの径方向に前記鉤針を進退させる第１のサーボモータと、前記鉤針を回転させる第２のサーボモータと、前記ステータコアの高さ方向に前記鉤針を昇降させる第３のサーボモータとを有し、
前記ノズル駆動手段は、前記ノズルを周方向に揺動させる第４のサーボモータと、前記ノズルを前記高さ方向に昇降させる第５のサーボモータとを有し、
前記結束形状設定手段が、前記上方側と前記下方側における糸の結束形状を、夫々設定可能とさせ、
前記連動駆動制御手段が、前記上方側と前記下方側において、前記鉤針駆動手段と前記ノズル駆動手段とを連動駆動させるだけでなく、前記インデックス回転駆動手段を、前記上方側と前記下方側の夫々の前記レーシング手段と連動駆動させて、
前記上方側と前記下方側の夫々において、設定させた糸の結束形状にコイルエンド束を結束させる、
ことを特徴とするレーシング装置。
【請求項２】
第１乃至第５のサーボモータの夫々が、交換可能とされた減速機と動作伝達手段とを備え、
夫々のサーボモータに備えられた減速機からの回転運動を、夫々の動作伝達手段により、前記鉤針の進退、回転又は昇降のいずれかに必要な動作要素として取り出し前記鉤針に伝達させ、前記ノズルの揺動又は昇降に必要な動作要素として取り出し前記ノズルに伝達させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーシング装置。
【請求項３】
前記結束形状設定手段が、第１乃至第５のサーボモータの夫々を回転駆動させる電子カム形状の設定手段をなしている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーシング装置。
【請求項４】
前記結束形状設定手段が、記憶手段と、選択制御手段とを含み、
前記記憶手段が、結束形状を分割させた複数の部分的結束形状と、各々の前記部分的結束形状に対応させた電子カム形状とを記憶させ、
前記選択制御手段が、所望の結束形状をなすように、前記部分的結束形状を選択させて組み合わせることにより、その組み合わせに対応された電子カム形状が組み合わされて、所望の結束形状に適用される電子カム形状とされて、第１乃至第５のサーボモータの夫々が回転駆動される、
ことを特徴とする請求項３に記載のレーシング装置。
【請求項５】
前記鉤針駆動手段が、高さ設定手段を含み、
前記高さ設定手段が、コイルエンド束の湾曲内径側又は湾曲外径側の少なくともいずれかにおいて、前記鉤針の初期進退高さを設定させ、
前記連動駆動制御手段が、前記初期進退高さに応じた高さに、第３のサーボモータにより前記鉤針を昇降させ、第５のサーボモータにより前記ノズルを前記鉤針よりも大きな変化量で昇降させて連動させる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のレーシング装置。
【請求項６】
前記鉤針駆動手段が、初期位置設定手段を含み、
前記初期位置設定手段が、前記鉤針の先端の径方向の初期位置を設定させ、
前記鉤針が、予め前記初期位置まで移動されてから進退される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のレーシング装置。
【請求項７】
前記インデックス回転駆動手段が、軸心設定手段を含み、
前記軸心設定手段が、ステータコアの回転軸心の位置を変えて、前記回転軸心と鉤針先端との初期離間距離を所望の距離に設定させる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーシング装置。
【請求項８】
前記記憶手段が、基準をなす基準コイルエンド束に適用される複数の基準結束形状と、その夫々に対応された電子カム形状とを、予め記憶させ、
前記選択制御手段が、所望のコイルエンド束の結束形状の一部と共通性がある基準結束形状を、前記記憶手段から選択させて組み合わせ、
第１のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、基準コイルエンド束の幅に対する前記所望のコイルエンド束の幅の比率を乗じた、相似形状の電子カム形状により回転駆動され、
第３と第５のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、基準コイルエンド束の高さに対する前記所望のコイルエンド束の高さの比率を乗じた、相似形状の電子カム形状により回転駆動され、
第２と第４のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状により回転駆動され、
前記インデックス回転駆動手段が、前記上方側と前記下方側の夫々の前記レーシング手段と連動駆動されて、
前記糸が、所望のコイルエンド束に、所望の結束形状で結束される、
ことを特徴とする請求項４に記載のレーシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機をなすステータコアの端面から突出されたコイルエンド束を、糸で結束させるレーシング装置に関する。具体的には、ステータコアの上方側と下方側とから突出された各々のコイルエンド束を糸で結束させた結束形状（図４，図８参照）を、夫々任意の形状とさせることができるレーシング装置に関する。更に、直径、高さ等が異なるステータコアにも適用できる汎用性が高いレーシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータコアの磁極ティースにコイル線が巻回され、ステータコアの両端面から湾曲されたコイル束が突出されてコイルエンド束とされている。コイルエンド束をなす整列されたコイル線が磁力の影響により乱れないように、コイル束が綿糸又は絶縁性を有する糸で結束されている。コイルエンド束が結束され、整列された状態であるため、夫々のコイル線と電動機をなす部品との絶縁距離が確保され、コイル線自体に絶縁不良が発生することが防止されている。【０００３】
糸が、糸を供給させるノズルを通してステータコアの内部空間に供給され、糸の一方の端部がステータコアの外方で把持され、仮固定された状態とされる。ステータコアの側方から進退される鉤針により、糸の中間部が引っかけられて、糸が昇降・進退されて、コイルエンド束を結束させる（図６参照）。まず、鉤針が、ステータコアの側方の外側から、隣り合うコイルエンド束の下方又は上方に進入して供給された糸の中間部を引っかけて、ステータコアの外側に折り返させた状態で糸を引き出させて退出させる。【０００４】
糸を引き出させてから、ノズルと鉤針とが同一方向に、ノズルは鉤針よりも大きな移動量で、上方又は下方に昇降される。そして、折り返させた糸を残して、その中で鉤針が回転され、鉤針だけがステータコアの内側に再び進入される。鉤針は、同一方向に昇降されたノズルから供給された糸を新たに引っかけて、移動の前に残した折り返された糸の中を通って退出し、ステータコアの外側に新たに折り返された糸を引き出させる。【０００５】
新たに引き出された糸と移動の前に残した糸の折り返し部との接点が糸の結束点とされる。鉤針が新たに折り返された糸を引っかけたまま、ステータコアが所定の角度だけ間欠回転、すなわちインデックス回転され、移動の前に残した折り返された糸と、後から通過した糸にかかる張力は同一とされる。張力により糸が緊張されて、結束点においては三方向に等間隔で糸が延び、結束点がなす模様は亀甲模様をなし、このように鉤針が移動されて結束された結束形状は亀甲縫い（図８参照）と称されている。【０００６】
レーシング装置は、鉤針の進退動作、昇降動作、回転動作と、ノズルの昇降動作と、ステータコアのインデックス回転動作を連動させ、それを繰り返し、糸によりコイルエンド束を結束させている。従来、これらの鉤針、ノズル、ステータコアは、駆動力が機械的なカムにより伝達され動作されていた。そのため、コイルエンド束の高さが変わるだけでも、機械的なカムの調整をしないと適用できないという課題があった。【０００７】
特許文献１には、コイルエンド束の高さに応じて、鉤針とノズルとを一体に昇降させる変化量を部分的に変更することができるとされているレーシング装置の技術が開示されている。この文献に記載の技術によれば、第１駆動装置により鉤針とノズルとを一体に昇降させ、第２駆動装置により鉤針を回転させ、第３駆動装置により鉤針をステータコアの径方向に進退させている。【０００８】
特許文献１に記載の技術によれば、これらの昇降動作、回転動作、進退動作を、夫々独立して回転角制御可能なサーボモータにより駆動させるとしている。そうすることにより、昇降用のサーボモータの回転角を数値制御させて駆動させるだけで、コイルエンド束の高さに応じて、鉤針とノズルとを一体に昇降させる変化量を部分的に変更することができるとされている。【０００９】
しかし、特許文献１に記載の技術によれば、鉤針をステータコアの径方向に進退させる第３駆動装置をなすサーボモータについては、レーシング装置全体で、一つのサーボモータしか備えられていない。そのため、鉤針の進退動作は、ステータコアの上方側と下方側とで同一の動作となり、ステータコアの上方側と下方側の夫々において、糸の結束形状を個別に設定させることはできないという課題があった。【００１０】
従来の電動機においては、コイル線の巻線形式は、トルクが大きく、騒音・振動が小さいという利点を有する分布巻が多く採用され、コイルエンド束は亀甲縫いにより結束されていることが多かった。しかし、分布巻によると、コイルエンド束が大きくなるため、電動機が大型化し、コイル線の無駄が多くなるという欠点があった。近年では、自動車の走行駆動用に電動機が採用されるようになり、電動機の小型化が必要になり、コイルエンド束の大きさを小さくしやすい集中巻の電動機も増えている。【００１１】
集中巻の基本形式は、一つの磁極ティースにコイル束を巻回させる巻線形式であり、一つのスロットに相間絶縁紙を挟んで隣り合わせて２つのコイル束が巻線されている。一つのスロットに２つのコイル束を巻線させているためスロットが大きくなり、スロットから出たコイルエンド束が隣のスロットに入り、コイルエンド束が他のコイルエンド束と重ならないように、一つの束の状態でステータコアの端面に沿って延びるため、亀甲縫いにより結束させただけでは、結束交点の位置が水平方向に滑って、ずれやすいという課題があった。【００１２】
そこで、コイルエンド束の中央部分の周囲を結束させて、その結束させた中央部分が水平方向にずれないようにさせるため、側面視Ｔ字形状又は逆Ｔ字形状をなすＴ字縫い（図４参照）が採用されている。Ｔ字縫いとさせる場合には、鉤針をコイルエンド束とステータコア端面との隙間と、コイルエンド束の上方空間との間で進退させるようにする。【００１３】
具体的には、鉤針によりステータコアの内方から糸を引き抜いてから、鉤針の高さを変えないで、ステータコアを周方向に１スロット分のインデックス回転動作をさせ、隣のコイルエンド束がなす前記隙間の中央位置に鉤針を位置させ、詳細には後述するように、中央位置で鉤針を３回進退させてずれない結束交点を有するＴ字縫いをさせるようにする。【００１４】
ところが、従来のレーシング装置は機械的カムにより、駆動力を鉤針、ノズル等に伝達させていたため、一つのレーシング装置では、結束型式を亀甲縫いからＴ字縫いに変更することはできず、亀甲縫いのレーシング装置しかない場合には、作業員の手作業によりＴ字縫いがされていた。一方、機械式カムによりＴ字縫いをするレーシング装置を採用すると、亀甲縫いを併用することができず、夫々長所があるＴ字縫いも亀甲縫いのいずれにも対応することができる汎用性の高いレーシング装置の供給が課題とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
特許文献１：特開平１１−１６４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決しようとする課題は、ステータコアの上方側と下方側とから突出された各々のコイルエンド束を糸で結束させた結束形状を、夫々任意の形状とさせることができると共に、直径、高さ等が異なるステータコアにも適用でき汎用性が高いレーシング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
ステータコアの上方側と下方側の夫々のレーシング手段において、鉤針とノズルの進退・昇降等の単位動作を夫々独立させたサーボモータにより駆動させることにした。そして、インデックス回転駆動手段を、上方側と下方側の夫々の前記レーシング手段と連動駆動させることにより、コイルエンド束の結束を任意の結束形状とすることができるようにさせた。【００１８】
本発明の第１の発明のレーシング装置は、ステータコアのコイルエンド束を糸で結束させるレーシング装置において、結束形状設定手段と、連動駆動制御手段と、インデックス回転駆動手段と、前記ステータコアの上方側と下方側において夫々駆動されるレーシング手段とを含み、夫々のレーシング手段が、先端に鉤爪を有する鉤針を駆動させる鉤針駆動手段と、先端から糸を供給させるノズルを駆動させるノズル駆動手段とを備え、前記鉤針駆動手段は、前記ステータコアの径方向に前記鉤針を進退させる第１のサーボモータと、前記鉤針を回転させる第２のサーボモータと、前記ステータコアの高さ方向に前記鉤針を昇降させる第３のサーボモータとを有し、前記ノズル駆動手段は、前記ノズルを周方向に揺動させる第４のサーボモータと、前記ノズルを前記高さ方向に昇降させる第５のサーボモータとを有し、前記結束形状設定手段が、前記上方側と前記下方側における糸の結束形状を、夫々設定可能とさせ、前記連動駆動制御手段が、前記上方側と前記下方側において、前記鉤針駆動手段と前記ノズル駆動手段とを連動駆動させるだけでなく、前記インデックス回転駆動手段を、前記上方側と前記下方側の夫々の前記レーシング手段と連動駆動させて、前記上方側と前記下方側の夫々において設定させた糸の結束形状にコイルエンド束を結束させることを特徴としている。【００１９】
第１の発明のレーシング装置により、上方側と下方側とで結束形状を同一にする場合には、インデックス回転と共に、鉤針駆動手段とノズル駆動手段とを上方側と下方側とで対称に制御させればよい。一方、上方側の結束形状と下方側の結束形状とを異ならせる場合には、双方のレーシング手段がインデックス回転を必要としない工程においては、双方のレーシング手段を別々に駆動させる。【００２０】
一方のレーシング手段のみがインデックス回転を必要とする工程となっても、他方のレーシング手段がインデックス回転を必要とする工程になるまで一方のレーシング手段を停止させておく。双方のインデックス回転駆動手段がインデックス回転を必要とするタイミングでは、上方側又は下方側のレーシング手段において必要とされる小さい方の回転角でインデックス回転させる。そして、小さい方のインデックス回転を必要とした方のレーシング手段を駆動させるようにする。このようにインデックス回転駆動をさせて、上方側と下方側とで糸の結束形状を異ならせるようにさせる。【００２１】
第１の発明によれば、ステータコアの上方側と下方側において、鉤針駆動手段の進退・回転・昇降動作とノズル駆動手段の揺動・昇降動作を、夫々独立させたサーボモータにより駆動させている。これにより、上方側と下方側における糸の結束形状を別の形状とすることができるだけでなく、夫々のサーボモータの回転動作を制御することにより結束形状を任意の形状とすることができるという従来にない有利な効果を奏する。【００２２】
本発明の第２の発明は、第１の発明のレーシング装置において、第１から第５のサーボモータの夫々が、交換可能とされた減速機と動作伝達手段とを備え、夫々のサーボモータに備えられた減速機からの回転運動を、夫々の動作伝達手段により、前記鉤針の進退、回転又は昇降のいずれかに必要な動作要素として取り出し前記鉤針に伝達させ、前記ノズルの揺動又は昇降に必要な動作要素として取り出し前記ノズルに伝達させることを特徴としている。【００２３】
従来のレーシング装置の場合には、鉤針の進退・回転・昇降の各動作要素を組み合わせ、ノズルの昇降・揺動の各動作要素を組み合わせ、鉤針とノズルとを夫々一連の動作をなすように、機械式カムを使って、モータの動力を鉤針とノズルとに伝達させていた。そのため不具合が発生した場合には、機械式カムを含む装置全体を分解して、一部の動作要素をなす夫々の部品を調整し直したうえで、再び一体に組み立てる必要があり時間と手間がかかるうえ、再度部品の微調整が必要になり、不具合を解消させるのが困難であるという課題があった。【００２４】
これに対して、第２の発明のレーシング装置によれば、夫々のサーボモータに減速機と動作伝達手段を備えさせ、各サーボモータに夫々の動作伝達手段を動作させて各動作要素を取り出し、鉤針又はノズルに伝達させている。これにより、不具合が発生した各動作要素に対応するサーボモータの減速機と動作伝達手段だけを取外して交換又は調整させればよく、分解・組立部品数も少なく対応が容易であり、不具合を解消しやすいという効果を奏する。【００２５】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明のレーシング装置において、前記結束形状設定手段が、第１から第５のサーボモータの夫々を回転駆動させる電子カム形状の設定手段をなしていることを特徴としている。【００２６】
従来、サーボモータの回転運動から進退・昇降・揺動等を一体化させた運動を機械式カムにより実行させていたが、第３の発明によれば、この動作要素の変換を電子カムにより実行させている。進退・昇降・揺動等の動作量・動作方向・動作速度は、電子カム形状により決定される。電子カム形状は、設定プログラムにより容易に変更させることができるため、電子カム形状を変更して結束形状を変更することも容易であり、上方側と下方側の結束形状を変えるだけでなく、結束形状の一部のみの部分的結束形状を変更しやすいという効果を奏する。【００２７】
本発明の第４の発明は、第３の発明のレーシング装置において、前記結束形状設定手段が、記憶手段と、選択制御手段とを含み、前記記憶手段が、結束形状を分割させた複数の部分的結束形状と、各々の前記部分的結束形状に対応させた電子カム形状とを記憶させ、前記選択制御手段が、所望の結束形状をなすように、前記部分的結束形状を選択させて組み合わせることにより、その組み合わせに対応された電子カム形状が組み合わされて、所望の結束形状に適用される電子カム形状とされて、第１乃至第５のサーボモータの夫々が回転駆動されることを特徴としている。【００２８】
亀甲縫い又はＴ字縫い等と称されている結束形状は、垂直、水平又は斜めに糸を結束させる部分的結束形状が組み合わされて、夫々の結束形状とされている。部分的結束形状は、垂直、水平又は斜めに限定されず、亀甲縫いの一部が部分的結束形状とされてもよく、Ｔ字縫いの一部が部分的結束形状とされてもよく、限定されない。記憶手段には、予め、部分的結束形状と電子カム形状が記憶されていると好適であるが、新たな部分的結束形状と電子カム形状が、入力手段により追加されて組み合わされてもよい。【００２９】
第４の発明によれば、任意の結束形状をなすように複数に分割させた部分的結束形状と、各々の前記部分的結束形状に対応させた電子カム形状とが対応付けられて、すなわち紐づけられて記憶されている。これにより、記憶手段に記憶されている部分的結束形状と、その部分的結束形状を実現させる鉤針、ノズル、インデックス回転駆動手段の動作に紐づけられた電子カム形状とを選択して組み合わせるだけで、所望の任意の結束形状に容易に対応できるという有利な効果を奏する。【００３０】
本発明の第５の発明は、第１から第４の発明のレーシング装置において、前記鉤針駆動手段が、高さ設定手段を含み、前記高さ設定手段が、コイルエンド束の湾曲内径側又は湾曲外径側の少なくともいずれかにおいて、前記鉤針の初期進退高さを設定させ、前記連動駆動制御手段が、前記初期進退高さに応じた高さに、第３のサーボモータにより前記鉤針を昇降させ、第５のサーボモータにより前記ノズルを前記鉤針よりも大きな変化量で昇降させて連動させることを特徴としている。【００３１】
第５の発明によれば、鉤針駆動手段が高さ設定手段を含み、高さ設定手段によりコイルエンド束の湾曲内径側又は湾曲外径側の少なくともいずれかにおいて、鉤針の初期進退高さが設定され、鉤針とノズルの進退高さもそれに応じた高さとなるように連動される。これにより、コイルエンド束の全体太さ、湾曲率等が変わっても、容易に対応できるという効果を奏する。【００３２】
本発明の第６の発明は、第１から第５の発明のレーシング装置において、前記鉤針駆動手段が、初期位置設定手段を含み、前記初期位置設定手段が、前記鉤針の先端の径方向の初期位置を設定させ、前記鉤針が、予め前記初期位置まで移動されてから進退されることを特徴としている。【００３３】
第６の発明によれば、鉤針駆動手段が、初期位置設定手段を含み、鉤針の先端の径方向の初期位置が設定される。前記初期位置の設定により鉤針の初期位置を変えたうえで、鉤針とノズルとを駆動させれば、コイルエンド束の径方向の寸法、すなわち平面視におけるコイルエンド束の幅が変わっている場合にも、適用させることができる。幅が変わっている場合には、最も大きな幅に適合させればよい。これにより、一つ一つのコイルエンドの径方向の寸法にばらつきがある場合にも適用可能となり、汎用性が高いレーシング装置とすることができる。【００３４】
本発明の第７の発明は、第１から第６の発明のレーシング装置において、前記インデックス回転駆動手段が、軸心設定手段を含み、前記軸心設定手段が、ステータコアの回転軸心の位置を変えて、前記回転軸心と鉤針先端との初期離間距離を所望の距離に設定させることを特徴としている。【００３５】
第７の発明によれば、ステータコアを回転させるインデックス回転駆動手段が、軸心設定手段を含んでいる。軸心設定手段により、ステータコアの直径が変わっても、回転軸芯と鉤針先端との離間距離を所望の距離に設定させることができる。これにより、ステータコアの直径が変わっても適用させることができ、汎用性が高いレーシング装置とすることができる。【００３６】
本発明の第８の発明は、第４の発明のレーシング装置において、前記記憶手段が、基準をなす基準コイルエンド束に適用される複数の基準結束形状と、その夫々に対応された電子カム形状とを、予め記憶させ、前記選択制御手段が、所望のコイルエンド束の結束形状の一部と共通性がある基準結束形状を、前記記憶手段から選択させて組み合わせ、第１のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、基準コイルエンド束の幅に対する前記所望のコイルエンド束の幅の比率を乗じた、相似形状の電子カム形状により回転駆動され、第３と第５のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、基準コイルエンド束の高さに対する前記所望のコイルエンド束の高さの比率を乗じた、相似形状の電子カム形状により回転駆動され、第２と第４のサーボモータが、選択された前記基準結束形状に対応された電子カム形状により回転駆動され、前記インデックス回転駆動手段が、前記上方側と前記下方側の夫々の前記レーシング手段と連動駆動されて、前記糸が、所望のコイルエンド束に、所望の結束形状で結束されることを特徴としている。【００３７】
基準コイルエンド束とは、使用頻度が高い大きさ・外径・内径のステータコアを想定させたコイルエンド束であればよい。基準結束形状は、基準コイルエンド束に結束させる結束形状の一部であればよく、亀甲縫い又はＴ字縫いのまとまりのよい部分が好適であるが、垂直、水平又は斜めの結束形状であってもよく、限定されない。なお、斜めの結束形状は、ステータコアのインデックス回転駆動により糸が緊張されて斜めの結束形状とされる。【００３８】
所望のコイルエンド束の結束形状の一部が基準結束形状の一部と共通性があれば、その部分に基準結束形状の一部の電子カム形状が適用できる。結束形状の一部の共通性とは、例えば相似形状に限定されず、Ｔ字形状、山型形状等の共通性であればよい。山型形状の場合には、底辺と高さの比率が異なる山型形状である場合には、電子カム形状の一部の動作要素の動作量を変化させればよい。結束形状が相似形状である場合には、鉤針の回転動作と、ノズルの揺動動作の態様は変更しなくてもよい。しかし、結束形状が相似形状であっても、コイルエンド束の径方向の寸法又はコイルエンド束の高さが異なる場合には、鉤針の進退距離と昇降距離、ノズルの昇降距離は変更させる必要がある。【００３９】
第８の発明によれば、動作要素の動作量を変更させる必要がある電子カム形状については、基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、コイルエンド束の幅の増減に応じた比率を乗じた相似形状の電子カム形状により、第１のサーボモータを回転駆動させる。昇降の動作要素を変更させる必要がある電子カム形状については、基準結束形状に対応された電子カム形状の値に、コイルエンド束の高さの増減に応じた比率を乗じた相似形状の電子カム形状により、第３と第５のサーボモータを回転駆動させている。【００４０】
すなわち、所望のコイルエンド束の結束形状の一部と共通性がある基準結束形状を、前記記憶手段から選択させて組み合わせ、基準結束形状に対応された電子カム形状の値をそのまま又は比率を乗じて使って、鉤針又はノズルを動作させて、コイルエンド束に糸を結束させている。これにより、ステータコアの外径・内径・高さ、コイルエンド束の曲率・径方向の寸法が変わっても、予め記憶している使用頻度が高い基準結束形状に対応された電子カム形状が利用できるため、汎用性が高いレーシング装置とすることができるという有利な効果を奏する。
【発明の効果】
【００４１】
・本発明の第１の発明によれば、上方側と下方側における糸の結束形状を別の形状とすることができるだけでなく、夫々のサーボモータの回転動作を制御させることにより結束形状を任意の形状とすることができるという従来にない有利な効果を奏する。
・本発明の第２の発明によれば、不具合が発生した各動作要素に対応するサーボモータの減速機と動作伝達手段だけを取外して交換又は調整させればよく、分解・組立部品数も少なく対応が容易であり、不具合を解消しやすいという効果を奏する。【００４２】
・本発明の第３の発明によれば、電子カム形状は、設定プログラムにより容易に変更させることができるため、電子カム形状を変更して結束形状を容易に変更しやすく、上方側と下方側の結束形状を変えるだけでなく、結束形状の一部のみの部分的結束形状を変更しやすいという効果を奏する。
・本発明の第４の発明によれば、記憶部に記憶されている部分的結束形状とそれに対応した電子カム形状とを選択して組み合わせるだけで、所望の任意の結束形状に容易に対応できるという有利な効果を奏する。
・本発明の第５の発明によれば、コイルエンド束の全体太さ、湾曲率等が変わっても、容易に対応できるという効果を奏する。【００４３】
・本発明の第６の発明によれば、一つ一つのコイルエンドの径方向の寸法にばらつきがある場合にも適用可能となり、汎用性が高いレーシング装置とすることができる。
・本発明の第７の発明によれば、ステータコアの直径が変わっても適用させることができ、汎用性が高いレーシング装置とすることができる。
・本発明の第８の発明によれば、ステータコアの外径・内径・高さ、コイルエンド束の曲率・径方向の寸法が変わっても、予め記憶している使用頻度が高い基準結束形状に対応された電子カム形状が利用できるため、汎用性が高いレーシング装置とすることができるという有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】レーシング装置の全体構成の説明図（実施例１）。
【図２】レーシング装置のブロック図（実施例１）。
【図３】鉤針とノズルの動作要素の説明図（実施例１）。
【図４】Ｔ字縫いの結束形状の説明図（実施例１）。
【図５】Ｔ字縫いの電子カム形状の説明図（実施例１）。
【図６】鉤針とノズルの動作例の説明図（実施例１）。
【図７】初期位置設定手段・軸心設定手段の説明図（実施例１）。
【図８】亀甲縫いの結束形状の説明図（実施例２）。
【図９】亀甲縫いの電子カム形状の説明図（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ステータコアのコイルエンド束を糸で結束させるレーシング装置において、ステータコアの上方側と下方側のレーシング手段を夫々別々に駆動させるようにした。糸を引っかける鉤針の進退・回転・昇降の動作要素と、糸を供給させるノズルの揺動・昇降の動作要素とを夫々独立させたサーボモータにより駆動させるようにした。更に、結束形状設定手段により、糸の結束形状を夫々別々に設定可能とさせると共に、連動駆動手段によりステータコアのインデックス回転駆動手段と夫々のレーシング手段とを連動制御させるようにした。
【実施例１】
【００４６】
実施例１においては、レーシング装置の構成を図１及び図２を参照して説明し、Ｔ字縫いの結束形状とさせる場合の鉤針とノズルの動作の例を図３から図６を参照して説明する。図１は、レーシング装置の全体構成の説明図を示している。図１（Ａ）図は、図１（Ｂ）図のＡ−Ａ位置におけるレーシング装置の平面断面図を示し、図１（Ｂ）図は、図１（Ａ）図のＢ−Ｂ位置における垂直断面図を示している。【００４７】
図２はレーシング装置のブロック図を示している。図３は鉤針とノズルの動作要素の説明図を示している。図４はＴ字縫いの結束形状を示し、図５はＴ字縫いの結束形状をさせるための電子カム形状を示している。図６は鉤針とノズルの動作の説明図を示している。【００４８】
レーシング装置１は、ステータコアの上方側において駆動される上方側のレーシング手段１０と、下方側において駆動される下方側のレーシング手段２０と、ステータコアを回転駆動させるインデックス回転駆動手段３０と、それらを連動駆動させる連動駆動制御手段を含んだ処理手段４０を備えている（図１、図２参照）。上方側のレーシング手段１０は、固定された基台５０に対して昇降される上方基板５１に配設され、下方側のレーシング手段２０は、固定された基盤５２に配設されている。以下、上方側のレーシング手段と同一の構成とされている下方側のレーシング手段の図には上方側と同一の符号を付し、詳細な説明を省略している。【００４９】
夫々のレーシング手段１０，２０は、先端に鉤爪を有する鉤針６０を駆動させる鉤針駆動手段１１（図２参照）と、糸を供給させるノズル７０を駆動させるノズル駆動手段１２（図２参照）とを備えている。また、ステータコアの外径・内径・高さ、コイルエンド束の幅・高さのいずれかが異なっても対応できるように、夫々のレーシング手段１０，２０に高さ設定手段１３と初期位置設定手段１４を、インデックス回転駆動手段３０に軸心設定手段３１を備えさせている（図２破線参照）。【００５０】
鉤針駆動手段１１は、鉤針６０をステータコア１００の軸心に向けて進退させる第１のサーボモータ１５と、鉤針を回転させる第２のサーボモータ１６と、鉤針をステータコアの高さ方向に昇降させる第３のサーボモータ１７とを有している（図１，図２，図３（Ａ）図矢印ａ，ｂ，ｃ参照）。ノズル駆動手段１２は、ステータコア１００の周方向にノズル７０を揺動させる第４のサーボモータ１８と、ノズルを昇降させる第５のサーボモータ１９とを有している（図１，図２，図３（Ａ）図矢印ｄ，ｅ参照）。【００５１】
第１から第５のサーボモータ１５，１６，１７，１８，１９は、夫々が減速機１５０，１６０，１７０，１８０，１９０と、動作伝達手段とを備えている（図２参照）。夫々のサーボモータの回転運動が、減速機と、動作伝達手段とにより必要な動作要素に変換され、電子カム形状（図５，図９参照）に基づいて運動量と運動方向とが決定され、進退・回転・昇降等各動作要素が取り出され、鉤針とノズルとが連動駆動制御手段により連動されつつ所望の軌道を辿るように駆動されている。【００５２】
具体的には、各サーボモータの回転運動を、第１の動作伝達手段１５１（図１（Ａ）図参照）は、鉤針の進退動作要素に変換させ（図３（Ａ）図矢印ａ参照）、第２の動作伝達手段１６１（図１（Ｂ）図参照）は、鉤針の回転運動として伝達させ（図３（Ａ）図矢印ｂ参照）、第３の動作伝達手段１７１（図１（Ｂ）図参照）は、鉤針の昇降動作要素に変換させ（図３（Ａ）図矢印ｃ参照）、鉤針を動作させている。【００５３】
鉤針６０を進退させる第１の動作伝達手段１５１は、サーボモータの回転運動により垂直面に沿って往復回転される回転盤１５２と、回転盤の往復回転を鉤針の進退動作要素に変換させる動作要素変換部をなす凸部１５３とを有している（図１（Ａ）図参照）。第１のサーボモータ１５により回転盤１５２が往復回転されると、回転盤の周面に突設された凸部１５３が揺動され、凸部に装着されたクランク軸１５４が鉤針を内嵌させている進退保持部１５５を進退させる。【００５４】
進退保持部１５５は、鉤針の軸部の中間部に設けられ、周面に形成された環状凸部を回転自在に内嵌させている（図１（Ｂ）図参照）。進退保持部１５５は、その内面が環状凹部とされると共に滑動部材１５６を有し、鉤針６０を周方向にのみ回転自在とさせている。鉤針は、進退保持部に対して回転が許容された状態で、進退保持部と一体に進退される（図１（Ｂ）図参照）。【００５５】
鉤針６０を装着させる装着部６１の後方には、鉤針の進退を許容させると共に一体に回転される筒部６２を有し、後端に夫々の鉤針６０を回転させる第２のサーボモータ１６と減速機１６０とを配設させている。第２のサーボモータ１６は、減速機１６０と第２の動作伝達手段とにより、前記筒部６２と鉤針６０とを同期して回転させ、鉤針の先端の鉤爪６３を回転させている（図１（Ｂ）図参照）。第２の動作伝達手段１６１は、第２のサーボモータに装着される無端帯とされている。【００５６】
鉤針を昇降させる第３のサーボモータ１７と、減速機１７０と、第３の動作伝達手段１７１は、上方側のレーシング手段については上方基板５１に、下方側については基盤５２に配設されている（図１参照）。第３の動作伝達手段１７１は、第３のサーボモータ１７の回転駆動部に装着される回転盤１７２と、回転盤の周面に突設させた凸部１７３とクランク軸１７４とされている。第３のサーボモータ１７により回転盤１７２が往復回転されると、回転盤の周面に突設された凸部１７３が揺動され、凸部に装着されたクランク軸１７４が前記装着部６１と一体に鉤針６０を昇降させる。【００５７】
ノズル駆動手段をなす第４のサーボモータ１８と第５のサーボモータ１９も、夫々が減速機１８０，１９０と動作伝達手段１８１，１９１とを備えている（図１参照）。ノズル駆動手段も鉤針駆動手段と同様に、各々のサーボモータの回転運動が電子カム形状（図５，図９参照）により制御される。夫々の動作伝達手段が、制御されたサーボモータの回転運動を揺動又は昇降の各動作要素に変換して取り出し、連動駆動制御手段によりノズルと鉤針とが連動されつつ、ノズルが揺動・昇降されている。【００５８】
第４のサーボモータ１８に備えられる第４の動作伝達手段１８１は、第４のサーボモータの回転運動を、周方向に揺動させる揺動動作要素に変換させて、ノズルを揺動させている（図３矢印ｄ参照）。第５のサーボモータ１９に備えられる第５の動作伝達手段１９１は、サーボモータの回転運動を昇降動作要素に変換させてノズルを昇降させている（図３（Ａ）図矢印ｅ参照）。【００５９】
第４のサーボモータ１８と、減速機１８０と、第４の動作伝達手段１８１は、上方側は前記上方基板５１に、下方側は基盤５２に配設されている（図１（Ｂ）図参照）。第４の動作伝達手段１８１は、図は省略しているが、第１の動作伝達手段と同様に凸部とクランク軸とされればよい。サーボモータの回転運動が凸部とクランク軸とによりノズルの揺動運動に変換され、糸を鉤爪に押しあてて確実に鉤爪に糸を引っかけさせている。【００６０】
第５のサーボモータ１９と、減速機１９と、第５の動作伝達手段１９１も、上方側は上方基板５１に、下方側は基盤５２に配設されている（図１（Ｂ）図参照）。第５の動作伝達手段１９１も、図は省略しているが、第１の動作伝達手段と同様に凸部とクランク軸とされればよい。サーボモータの回転運動が凸部とクランク軸とによりノズルの昇降動作要素に変換されてノズルが昇降される。なお、鉤針とノズルとは、連動駆動制御手段により連動されて昇降される。【００６１】
第１から第５の動作伝達手段は、各々が円盤と軸、又は無端帯によりサーボモータの回転運動が伝達される簡単な構造とされると共に、夫々の動作要素を鉤針６０又はノズル７０に伝達させている。夫々簡単な動作伝達手段であるため、夫々のサーボモータから伝達される動作要素を制御させ、糸の結束形状を任意に設定させることができると共に、大きさの異なるステータコア、コイルエンド束の形状の違いにも対応させることができる。【００６２】
いずれかのサーボモータ、減速機、動作伝達手段が故障しても、故障部品だけを交換させればよく、レーシング手段全体の分解・組立が不要であり、故障部品の交換作業も交換後の調整作業も容易かつ短時間で行うことができる。なお、第１から第５の動作伝達手段は前記の態様に限定されず、例えばボールねじ等の動作伝達手段とされてもよい。【００６３】
インデックス回転駆動手段３０は、ステータコア１００をインデックス回転駆動させる第６のサーボモータ３２と、減速機３３と、第６の動作伝達手段３４をなす歯車３５とステータコアの外径に応じて交換可能とされた円盤３６とを備え、前記ステータコア１００の保持台１０１に配設されている（図１参照）。第６のサーボモータ３２の回転運動は、減速機３３により歯車３５に伝達され、円盤３６とステータコア１００とを一体に間欠回転駆動させる（図３（Ｂ）図矢印ｆ参照）。【００６４】
円盤３６は、外周面が前記歯車３５と噛合されると共に、中央にステータコア１００の胴部を嵌合させる貫通孔３７（図１（Ａ）図参照）と、ステータコアの下面を引っかけて支える複数の支持部３８とを備えている（図１（Ｂ）図参照）。ステータコアの外径が変更されたときには、その外径に応じた貫通孔を有する円盤に交換される。円盤の高さは、ステータコアの上下の端面から突出されない高さとさせ、鉤針の進退を妨げないようにされればよい。【００６５】
結束開始時に糸の端部を把持させる把持手段８０は、先端に把持部８１（図３、図６参照）を有する伸縮可能な軸体８２を備え、上方側は上方基板５１に、下方側は基盤５２に夫々配設されている（図１参照）。糸の結束開始時にノズル７０から延出された糸７１の端部を把持させておくことにより（図３（Ａ）図参照）、糸がたるむことがなく、鉤針６０で糸を確実に引っかけることができると共に、鉤針が後退されるときに、糸の端部が鉤爪６３からすり抜けることもない。糸の端部の把持は、数カ所の結束点が形成された時点で解除される。【００６６】
切断手段９０は、先端に切断刃を有する進退可能な軸体９１を備え、上方側は上方基板５１に、下方側は基盤５２に夫々配設されている（図１（Ｂ）図参照）。切断手段９０は、糸の結束が完了されると前記軸体を進退させて切断刃により糸を切断させる。把持手段をなす軸体と切断手段をなす軸体を兼用させてもよいことは勿論のことである。【００６７】
連動駆動制御手段又は結束形状設定手段としても機能される処理手段４０は、制御手段４１と、記憶手段４２と、ステータコアの形状の情報、糸の結束形状の情報等を入力させる入力手段４３と、入力された情報、動作状態等を表示させる表示手段４４とを備えている（図２参照）。【００６８】
制御手段４１は、連動駆動制御手段、結束形状設定手段をなす電子カム形状の設定手段又は選択制御手段として機能される。記憶手段４２が、結束形状設定手段をなす部分的結束形状記憶手段、電子カム形状記憶手段又は部分的結束形状の記憶手段としても機能される。部分的結束形状とは、一つの結束形状を、斜めに糸を結束させる、垂直に糸を結束させる、水平に糸を結束させる等に分割させてもよく、所定の形状の亀甲縫い等の一部とされてもよい。【００６９】
制御手段４１は中央演算処理装置からなり、記憶手段４２はハードディスク等の記憶装置からなっている。表示手段４３と入力手段４４は、表示手段と入力手段とが一体をなすタッチパネル機器であってもよい。別のコンピュータで入力された情報が取り込まれるようにされていてもよい。結束形状設定手段として機能される制御手段４１は、ステータコアの上方側のコイルエンド束２００と、ステータコアの下方側のコイルエンド束２０１に糸を結束させる結束形状を、夫々別々に設定可能とさせている（図３（Ａ）図参照）。【００７０】
電子カム形状設定手段（図２参照）では、サーボモータの回転運動から進退・昇降・揺動等に必要な単位動作に変換された単位動作の大きさ・方向・速さを決定させる電子カム形状の線形形状（図５参照）を設定させる。電子カム形状は、各々の動作要素の経時変化を線形形状で示したものであり、０点が動作されていない状態を示し、縦軸が動作要素の大きさを示し、縦軸の正負が動作要素の運動方向を示し、横軸が時間を示している。電子カム形状の線形形状は、設定プログラムを使って入力手段から容易に入力・変更させることができる。【００７１】
選択制御手段は、部分的結束形状記憶手段に記憶された複数の部分的結束形状のなかから、所望の結束形状をなす部分的結束形状を選択して組み合わせる。そうすると、電子カム形状記憶手段に記憶されている電子カム形状のなかから、所望の結束形状をなす部分的結束形状に紐づけられた電子カム形状が選択されて組み合わされ、連続した一体の電子カム形状とされる。【００７２】
記憶されている部分的結束形状を使って、上方側と下方側の夫々のレーシング手段について、所望の結束形状とさせた一体の電子カム形状を、結束形状設定手段により、夫々別々に設定させることができるため、一つのレーシング装置であっても、多様なコイルエンド束の形態に応じて糸の結束形状を任意に設定させることができる。【００７３】
具体的には、ステータコア１００の上方側と下方側とを共にＴ字縫い（図４参照）又は亀甲縫い（図８参照）とさせるだけでなく、リード線が引き出される上方側のみをＴ字縫いとし、下方側を亀甲縫いとさせることもできる。また、コイルエンド束の頂部にリード線を沿わせて一体に結束させる場合には、リード線のある部分だけ、鉤針の昇降と進退動作を複数回実行させ、リード線が外れないように強固に結束させることもできる。更に、ステータコアの一方の側において、一部だけをＴ字縫いで結束させ、残部を亀甲縫いで結束させることもできる。【００７４】
上方側と下方側とで異なった縫い方とさせる場合には、上方側と下方側のレーシング手段を夫々の電子カム形状により駆動させる。インデックス回転動作については、上方側と下方側のレーシング手段の夫々が必要とするタイミングで間欠回転駆動させるようにし、上方側又は下方側のレーシング手段のいずれかのみに駆動が必要なタイミングでは、他方のレーシング手段の駆動を停止させるようにすればよい。【００７５】
次に、Ｔ字縫いの結束形状を例に、Ｔ字縫いをしている中間位置における、電子カム形状と、それに対応する鉤針の進退・回転・昇降動作、ノズルの揺動・昇降動作、インデックス回転動作の具体例を、図４から図６を参照して説明する。図４はＴ字縫いの結束形状を示している。図４で（Ａ）から（Ｄ）の符号を付した位置の動作は、図５（Ａ）図から図５（Ｄ）図に示す電子カム形状に対応している。図４の（Ａ２）から（Ｄ２）は、（Ａ）から（Ｄ）動作が繰り返されることを示している。【００７６】
図５は、Ｔ字縫いの結束形状をなす電子カム形状を示している。図５（Ａ）図は、鉤針がステータコアの内方に位置されるノズルから糸を引き出し、鉤針とノズルを上昇させるまでの電子カム形状を示している（図６（Ａ）から図６（Ｃ）図参照）。図５（Ｂ）図は、鉤針がコイルエンド束の上部を超えて進入し、糸を引っかけてから退出し、コイルエンド束の下まで降下するまでの電子カム形状を示している（図６（Ｃ）から図６（Ｅ）図参照）。【００７７】
図５（Ｃ）図は、図４の（Ｃ）位置において、二つ折りにされた糸の中を再度進入して、糸をひっかけてから退出させるまでの電子カム形状を示している。図５（Ｄ）図は、図４の（Ｄ）で示すインデックス回転動作に対応される電子カム形状を示している。また、図５（Ａ）図及び図５（Ｂ）図においては、鉤針とノズルの主要な動作について符号を付している。インデックス回転動作により糸が緊張されて、結束点がゆるまないように結束される。【００７８】
図６はいずれもステータコアの上方側における垂直断面図を示している。図６の各図に示す矢印の符号は、図５（Ａ）図及び図５（Ｂ）図の符号と対応させている。図６（Ａ）図は、コイルエンド束２００の下方の位置で鉤針６０を進入させた状態から、ノズル７０を揺動させて糸７１を鉤針に押しあて引っかけてから鉤針を退出させる動作を示している。図６（Ｂ）図は鉤爪を上方に向けるように鉤針６０を回転させると共に、鉤針６０とノズル７０を連動して上昇させる動作を示している。【００７９】
図６（Ｃ）図は、二つ折りにされた糸７２の中で、糸の抵抗を小さくするように鉤針を回転させると共に、コイルエンド束２００の上方の位置で鉤針６０を進入させる動作を示している。図６（Ｄ）図は、二つ折りにされた糸７２を鉤針６０の基端部側に残し、コイルエンド束２００の上方の位置で鉤針を進入させ、鉤爪を図上手前側に回転させた状態とし、ノズル７０を揺動させて新たに糸７３を鉤針に押しあて引っかけさせ、鉤針を後退させる動作を示している。図６（Ｅ）図は、鉤爪を下方に向けて、鉤針が残した二つ折りにされた糸７２に引っかからないようにさせて、その中を通って退出し、ステータコアの外方側に新たに二つ折りにされた糸７４を引き出させる動作を示している。【００８０】
糸の結束の開始時点で、まずノズル７０から延出された糸７１の端部が、ステータコアの外方で把持部８１に把持され、糸７１をノズル７０の先端と把持部８１との間で緊張させる（図６（Ａ）図参照）。次に鉤針６０の初期進退高さに応じてノズル７０の初期高さが連動駆動制御され、コイルエンド束２００とステータコア１００の上端面とがなす隙間１０２に、鉤針６０の高さが設定される。以下、結束形状の中間位置における鉤針の駆動制御を説明する。【００８１】
電子カム形状の鉤針進退の正の勾配（図５（Ａ）図ａ参照）に従って、ステータコア１００の外方側から鉤針６０をノズル７０の位置まで進入させる（図４の（Ａ）位置，図６（Ａ）図参照）。このときに、ノズル７０は電子カム形状の負の勾配（図５（Ａ）図ｂ参照）に従って、先端を鉤爪６３から離間させるように揺動させている。また、鉤針６０の進入動作に合わせて、電子カム形状の正負の往復勾配（図５（Ａ）図ｃ参照）によって鉤針を往復回転させ、糸との抵抗を低減している。【００８２】
鉤針６０をノズル７０の位置まで進入させると、ノズルを電子カム形状の正の勾配（図５（Ａ）図ｄ参照）に従って鉤爪６３に向けて揺動させて糸を鉤針に押しあてる（図６（Ａ）図矢印ｄ参照）。次に、鉤針６０を電子カム形状の負の勾配（図５（Ａ）図ｅ参照）に従って後退させながら（図６（Ａ）図矢印ｅ参照）、鉤針を回転させて（図５（Ａ）図ｆ参照）鉤針に糸７１を引っかけて鉤針を後退させて、二つ折りにした糸をステータコアの外に引き出させる（図６（Ａ）図矢印ｅ参照）。【００８３】
鉤針６０とノズル７０とを各々の電子カム形状の正の勾配（図５（Ａ）図ｇ，ｈ参照）に従って連動させて上昇させる（図６（Ｂ）図矢印ｇ，ｈ参照）。鉤針とノズルとがコイルエンド束２００の上方側に至る（図４の（Ｂ）位置参照）。【００８４】
次に、電子カム形状の正の勾配（図５（Ｂ）図参照）に従って、鉤針６０をステータコア１００の内方側に進入させる（図６（Ｃ）図矢印ｉ参照）。鉤針６０を進入させると共に、電子カム形状の負正の往復勾配（図５（Ｂ）図ｊ参照）に従って、鉤針を往復回転させると共に（図６（Ｃ）図矢印ｊ参照）鉤爪６３を側方に向ける（図６（Ｄ）図矢印Ｌ参照）。鉤針の往復回転により、二つ折りにされた糸７２の中で鉤爪６３を滑らせて、二つ折りにされた糸７２が鉤針６０の基端部側に取り残される（図６（Ｄ）図参照）。【００８５】
鉤針６０をノズル７０の位置まで進入させると、ノズルを電子カム形状の正の勾配（図５（Ｂ）図ｋ参照）に従って鉤爪６３に向けて、周方向に揺動させて、新たに糸を引っかけさせる（図６（Ｄ）図矢印ｋ参照）。鉤針６０を電子カム形状の負の勾配（図５（Ｂ）図Ｌ参照）に従って回転させ摩擦抵抗を小さくさせて、鉤爪６３を下方に向け二つ折りにされた糸７２に引っかからないようにして、（図６（Ｄ）図矢印Ｌ参照）、鈎針を電子カム形状の負の勾配（図５（Ｂ）図ｍ参照）に従って退出させる（図６（Ｄ）図矢印ｍ参照、図６（Ｅ）図参照）。【００８６】
そして、電子カム形状の負の勾配（図５（Ｂ）図ｎ，ｏ参照）に従って、コイルエンド束２００の下方まで鉤針６０とノズル７０とが連動して下降される（図６（Ｅ）図矢印ｎ，ｏ参照）。鉤針とノズルが下降されることにより糸が緊張されて、先に折り返されていた糸と新たに折り返された糸の接している部分が、コイルエンド束の上方から下方に降下し、糸の結束点７５とされる（図４参照）。【００８７】
鉤針６０とノズル７０とが垂直に下降された位置（図４の（Ｃ）位置参照）においても、前記と同様に電子カム形状に従って鉤針を動作させ、新たに引っかけられて折り返された糸７４を、先に折り返された糸７２の中を通して退出させ、二つに折り返された糸７２，７４同士を接触させる（図６（Ｅ）図参照）。そして、鉤針６０とノズル７０が駆動されない状態で、スロット１つ分のインデックス回転駆動がされる（図４の（Ｄ）参照，図５（Ｄ）図ｐ参照）と、先に二つ折りにされた糸７２が締め上げられて結束点７５が形成される。【００８８】
糸を結束させる結束形状に応じた鉤針とノズル動作の一部分を切り出して組み合わせると共に、インデックス回転動作と連動させることにより、夫々のレーシング手段ごとに、糸の結束形状を夫々任意の形状に設定させることができる（図４、図８参照）。【００８９】
次に、鉤針駆動手段の高さ設定手段について、図１及び図２を参照して説明する。高さ設定手段１３（図２参照）は、コイルエンド束の湾曲内径側又は湾曲外径側の少なくともいずれかにおいて、鉤針６０の初期進退高さを設定させている。コイルエンド束の湾曲内径側又は湾曲外径側の両方で高さを設定させてもよいことは勿論のことである。【００９０】
具体的には、鉤針６０を昇降させる電子カム形状（図５参照）のみで所望の初期進退高さに設定させてもよい。また、ステータコア又はコイルエンド束の高さが大きく変更された場合には、昇降手段３００をなすモータ３０１とねじ軸３０２により、上方側のレーシング手段１０を固定している上方基板５１を昇降させて、まず湾曲内径側又は湾曲外径側の一方を設定させておき、他方を電子カムにより微調整させてもよい。ノズルの初期高さは、鉤針の初期進退高さに連動させて設定させればよい。【００９１】
鉤針の初期進退高さは、昇降手段３００によりおおまかに変更させておき、電子カムにより微調整させるとよい。なお、ステータコア１００の下方側端面の位置は、ステータコアの高さによって変わることがないため、下方側のレーシング手段については、昇降手段３００が不要であり、電子カムのみでコイルエンド束の高さだけに応じて鉤針の初期進退高さを設定させればよい。【００９２】
次に、形状が異なるステータコアに、結束形状設定手段を適用させる例を、理解を容易にさせるために、基準をなす基準コイルエンド束２１０と相似形状とされている大きさが異なる第２のコイルエンド束２２０に糸を結束させる場合を例に説明する。選択制御手段が選択させる基準結束形状と、初期位置設定手段と、軸心設定手段について、図１、図２及び図７を参照して具体的に説明する。図７（Ａ）図は、基準コイルエンド束２１０が巻線されたステータコア１００の平面図を示し、図７（Ｂ）図は、第２のコイルエンド束２２０が巻線された第２のステータコア１１０の平面図を示している。図７においては、理解を容易にするためコイルエンド束を一か所だけ示し、他を省略している。【００９３】
第２のコイルエンド束２２０は、基準コイルエンド束２１０に対して、その幅と高さとがいずれも６０％の相似形状とされる（図７参照）。第２のコイルエンド束２２０が巻回される第２のステータコア１１０も、外径と内径とがいずれも６０％の相似形状とされている。【００９４】
コイルエンド束の大きさが変わっても、糸を引っかけるための鉤針６０の回転動作と糸に押しあてるためのノズル７０の揺動動作の電子カム形状は同一でよい。ステータコアのスロット数も同じで、間欠回転駆動のタイミング、角速度も同一であるため、インデックス回転動作（図７（Ｂ）図矢印Ａ参照）の電子カム形状も同一でよい。そのため、鉤針を回転させる第２のサーボモータと、ノズルを揺動させる第４のサーボモータと、ステータコアをインデックス回転させる第６のサーボモータとを、駆動制御させる電子カム形状は同一の電子カム形状とすればよい。コイルエンド束の幅と高さが変わっているため、それに応じて鉤針の進退距離・昇降距離、ノズルの昇降距離については、電子カム形状を変えて適用させる。【００９５】
処理手段をなす記憶手段４２は、基準コイルエンド束２１０を基準として、その電子カムを活用できるように基準結束形状記憶手段としても機能される。基準結束形状は、基準コイルエンド束に結束させる結束形状であればよく、亀甲縫い又はＴ字縫いの一部であればよく、垂直、水平又は斜めの結束形状であってもよい。細分化された鉤針とノズルの動作、例えば鉤針が糸を引っかける状態の鉤針とノズルの一連の動作、糸を引っかけた鉤針が進退する動作、鉤針とノズルが水平移動する動作等の鉤針の進退・回転・昇降の電子カム形状の組、ノズルの揺動・昇降の電子カム形状の組の夫々を単位とした電子カム形状が、基準結束形状に紐づけられて記憶手段４２に記憶されている。【００９６】
選択制御手段は、記憶手段４２に記憶された基準結束形状の中から所望の基準結束形状を選択させ、所望の基準結束形状に紐づけられた電子カム形状を構成させる。変更が必要な電子カム形状には、基準コイルエンド束２１０と第２のコイルエンド束２２０との相似の比率を、電子カム形状の縦軸の変化量に乗じれば、第２のコイルエンド束２２０に適合された電子カム形状を得ることができる。【００９７】
具体的には、第２のコイルエンド束２２０の場合には、基準コイルエンド束２１０に適合された電子カム形状のうち、鉤針進退・鉤針昇降・ノズル昇降の電子カム形状について、時間に対応する横軸の比率を変えないで、動作要素の変化量に対応する縦軸の変化量だけに６０％の比率を乗じればよい。【００９８】
また、第２のステータコア１１０の内径・外径も変更されているため、前記比率に応じて鉤針先端とノズルの離間距離と、第２のステータコア１１０のインデックス回転駆動の軸心位置とを変更させている。具体的には、初期位置設定手段１４（図２参照）により鉤針先端６４の初期位置をノズル７０側に移動させ（図７矢印α参照）、ノズル７０と鉤針先端６４との離間距離を、基準となるステータコア１００の場合の離間距離Ｂに前記比率の６０％を乗じた離間距離ｂとさせて、第２のステータコア１１０に適合させている。【００９９】
初期位置設定手段は、鉤針駆動手段１１に備えられる例を説明する。初期位置設定手段の第１の態様は、鉤針先端６４の初期位置をノズル７０側に距離α（図７（Ｂ）図矢印α）だけ移動させる初期位置設定用の電子カム形状とさせればよい。この初期位置設定用の電子カム形状を、結束形状をなすように設定させる電子カム形状よりも前に組み合わせれば、鉤針の先端の径方向の初期位置を第２のステータコア１１０に容易に適合させることができる。【０１００】
初期位置設定手段の第２の態様は、第１のサーボモータ１５と減速機１５０と第１の動作伝達手段１５１（図１（Ａ）図参照）の全体を、鉤針６０と共に移動させて初期位置を変える進退手段４００とさせればよい。具体的には、前記進退手段にエアシリンダー４０１を備えさせ、エアシリンダーの軸４０２を、鉤針６０の軸方向に伸縮させるようにし、鉤針の先端の径方向の初期位置を設定させるようにすればよい。エアシリンダーにより、鈎針をサーボモータと共に移動させれば、鉤針の初期位置を大きく移動させることが容易である。【０１０１】
また、軸心設定手段は、ステータコアの軸心位置をノズル側に移動させて（図７（Ｂ）図矢印β）、ノズル７０とステータコアの軸心位置との離間距離を、基準となるステータコア１００の場合の離間距離Ｃに前記比率の６０％を乗じた離間距離ｃとさせて、第２のステータコア１１０に適合させている。軸心設定手段３１（図１，図２参照）は、前記保持台１０１をスライド可能に載置させるレール３１０と、前記レールに沿って延びるねじ軸３１１と、ねじ軸を回転させるモータ３１２と、ねじ軸の回転により鉤針の進退方向に移動される移動片３１３とからなっている（図１参照）。【０１０２】
ステータコアの保持台１０１が、前記移動片３１３と一体をなし、前記レール３１０に沿って鉤針６０の進退方向に沿って距離βだけ水平移動されることにより（図１（Ａ）図，図７（Ｂ）図参照）、保持台に載置されたステータコアの軸心位置が設定される。これにより、基準コイルエンド束２１０におけるインデックス回転用の電子カムが、第２のコイルエンド束２２０に適合される（図７矢印Ａ参照）。【０１０３】
選択制御手段が、鉤針６０の進退距離と昇降距離、ノズル７０の昇降距離を、初期位置設定手段が鉤針６０とノズル７０との離間距離を、軸心設定手段がステータコアの軸心位置を、第２のコイルエンド束２２０に適合させている。これにより、ステータコアの規格変更に伴い、ステータコアの外径・内径・高さ、コイルエンド束の曲率・形状が変わっても、あらかじめ基準結束形状記憶手段に記憶されている基準結束形状に紐づけられている電子カム形状を利用して簡易に対応することができ、汎用性が高いレーシング装置とすることができる。
【実施例２】
【０１０４】
実施例２においては、亀甲縫いの結束形状について図８及び図９を参照して、簡単に説明する。図８は亀甲縫いの結束形状を示している。図８の（Ａ）から（Ｄ）は、図９（Ａ）図から図９（Ｄ）図に示す電子カム形状に対応する動作を示している。図９は亀甲縫いの結束形状の電子カム形状を示している。図９（Ａ）図は、図８の（Ａ）位置における鉤針の進退動作とノズルの揺動動作を示している。図９（Ｂ）図は、図８の（Ｂ）で示すインデックス回転動作を示している。【０１０５】
図９（Ｃ）図は、図８の（Ａ）位置から（Ｃ）位置までの鉤針とノズルの昇降動作、図８（Ｃ）位置における鉤針の進退動作とノズルの揺動動作、図８の（Ｃ）位置から（Ａ２）位置と同じ高さまでの鉤針とノズルの昇降動作を示している。図９（Ｄ）図は、図８の（Ｄ）で示すインデックス回転動作を示している。図９の電子カム形状の作用は、Ｔ字縫いにおいて説明した図４から図５と同様であるので、下記の説明において図８に示した電子カム形状と同一の符号を付して、詳細な説明を省略している。【０１０６】
亀甲縫いの電子カム形状の特徴は、鉤針の進退が１回される毎に、インデックス回転動作が１回される点で、Ｔ字縫いと異なっている（図８、図９（Ａ）図，図９（Ｂ）図参照）。なお、Ｔ字縫いの場合には鉤針の進退が３回される毎に、インデックス回転動作が１回されている（図４、図５（Ａ）図から図５（Ｄ）図参照）。また、１回のインデックス回転動作における動作要素の大きさも、亀甲縫いの場合は、０．５スロット分であり、インデックス回転に係る電子カム形状において正の方向への変化量が０．５倍とされている。（図９（Ｂ）図，図９（Ｄ）図ｑ参照）。【０１０７】
このため、亀甲縫いにおいては、鉤針が折り返された糸を引っかけたまま（図８の（Ａ）位置，図９（Ａ）図参照）、ステータコア１２０が０．５スロット分だけインデックス回転される（図８の（Ｂ），図９（Ｂ）図ｑ参照）。そして、鉤針とノズルとが同一方向に、ノズルは鉤針よりも大きな変化量で連動して、コイルエンド束２１０の上方位置まで上昇される（図８の（Ｃ）位置、図９（Ｃ）図ｒ，ｓ参照）。【０１０８】
所定の位置まで鉤針とノズルが上昇されると、鉤針が進退され、先に二つ折りにされた糸の中に新たに二つ折りにされた糸を引き出させる（図９（Ｃ）図ｉ，ｍ参照）。そして、鉤針とノズルとがコイルエンド束の下方位置まで下降される（図９（Ｃ）図）と共に、インデックス回転がされ（図８の（Ｄ），図９（Ｄ）図ｑ参照）、先に二つ折りにされた糸が締め上げられて結束点７６が形成される（図８参照）。そのため、先に二つ折りにされた糸と、後から引き出した糸にかかる張力が略同一となり、結束点７６においては三方向に等間隔で糸が延び、結束点がなす模様が亀甲模様をなす。【０１０９】
ここで、ステータコアの上方側で鉤針を一つの位置で３回進退させるＴ字縫いをし、下方側で鉤針を一つの位置で１回進退させる亀甲縫いとさせる場合を具体的に説明する。スロットの中間位置を基準にすると、Ｔ字縫いで鉤針が３回進退させる間に、亀甲縫いは鉤針を１回進退させることになる。Ｔ字縫いの２回目から３回目の鉤針の進退の間、亀甲縫いの鉤針は停止されている。その位置での上方側と下方側の鉤針の進退の後、亀甲縫いの次の鉤針の進退位置となるように、ステータコアが０．５スロット分インデックス回転される。【０１１０】
そして下方側で鉤針が一回進退されるが、その間、上方側についてはインデックス回転の途中で鉤針は停止された状態とされる。下方側での鉤針の進退の後、ステータコアは０．５スロット分回転駆動される。そうするとスロットの中間位置に至り、次の鉤針の進退位置においては、上方側のＴ字縫いで鉤針が３回進退させる間に、下方側の亀甲縫いは鉤針を１回進退させることになり、Ｔ字縫いの２回目から３回目の鉤針の進退の間、亀甲縫いの鉤針は停止される。これが繰り返されて、上方側でＴ字縫いがされ、下方側で亀甲縫いがされる。【０１１１】
（その他）
・実施例に示した電子カム形状は、一例にすぎず、これに限定されないことは勿論のことである。Ｔ字縫い、亀甲縫いをなす繰り返し単位を例に、部分的結束形状を説明しているが、部分的結束形状は繰返し単位には限定されず、水平方向の糸の移動、垂直方向の糸の移動等を単位としてもよいことは勿論のことである。
・実施例１において、相似形状とされたコイルエンド束への結束について説明したが、相似形状に限定されないことは勿論のことである。ステータコアのスロット数が増減した場合は、インデックス回転駆動による回転角を変更すると共に、繰返し単位を増減すればよい。
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１２】
１…レーシング装置、
１０…上方側のレーシング手段、２０…下方側のレーシング手段、
３０…インデックス回転駆動手段、４０…処理手段、５０…基台、
６０…鈎針、７０…ノズル、１００…ステータコア、
１１…鈎針駆動手段、１２…ノズル駆動手段、
１３…高さ設定手段、１４…初期位置設定手段、
１５…第１のサーボモータ、１５０…減速機、
１５１…第１の動作伝達手段、１５２…回転盤、１５３…凸部、
１５４…クランク軸、１５５…進退保持部、１５６…滑動部材、
１６…第２のサーボモータ、１６０…減速機、
１６１…第２の動作伝達手段、１７…第３のサーボモータ、
１７０…減速機、１７１…第３の動作伝達手段、
１７２…回転盤、１７３…凸部、１７４…クランク軸、
１８…第４のサーボモータ、１８０…減速機、
１８１…第４の動作伝達手段、１９…第５のサーボモータ、
１９０…減速機、１９１…第５の動作伝達手段、
３１…軸心設定手段、３２…第６のサーボモータ、３３…減速機、
３４…第６の動作伝達手段、３５…歯車、
３６…円盤、３７…貫通孔、３８…支持部、
３１０…レール、３１１…ねじ軸、３１２…モータ、３１３…移動片、
４１…制御手段、４２…記憶手段、４３…表示手段、４４…入力手段、
５１…上方基板、５２…基盤、
６１…装着部、６２…筒部、６３…鉤爪、６４…鈎針先端、
７１,７３…糸、７２，７４…二つ折りにされた糸、７５，７６…結束点、
８０…把持手段、８１…把持部、８２…軸体、９０…切断手段、
９１…軸体、１０１…保持台、１０２…隙間、
１１０…第２のステータコア、１２０…ステータコア、
２００…コイルエンド束、２０１…下方側のコイルエンド束、
２１０…基準コイルエンド束、２２０…第２のコイルエンド束、
３００…昇降手段、３０１…モータ、３０２…ねじ軸、
４００…進退手段、４０１…エアシリンダー、４０２…エアシリンダーの軸
【要約】
【課題】ステータコアの上方側と下方側とから突出された各々のコイルエンド束を糸で結束させた結束形状を、夫々任意の形状とさせることができるレーシング装置に関する。更に、直径、高さ等が異なるステータコアにも適用できる汎用性が高いレーシング装置を提供すること。
【解決手段】ステータコアのコイルエンド束を糸で結束させるレーシング装置において、ステータコアの上方側と下方側のレーシング手段を夫々別々に駆動させるようにした。糸を引っかける鉤針の進退・回転・昇降の動作要素と、糸を供給させるノズルの揺動・昇降の動作要素とを夫々独立させたサーボモータにより駆動させるようにした。更に、結束形状設定手段により、糸の結束形状を夫々別々に設定可能とさせると共に、連動駆動手段によりステータコアのインデックス回転駆動手段と夫々のレーシング手段とを連動制御させるようにした。
【選択図】図１【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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