(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ環状のヨークの内周側に複数のスロットと複数の突極部とが周方向に交互に並ぶように形成され、前記複数のスロットがぞれぞれ前記環状のヨークの中心を通る中心線に向かって開口する内側開口部、前記複数枚の鋼板が積層される積層方向の一方側に位置する前方端面に開口する前方開口部及び前記積層方向の他方側に位置する後方端面に開口する後方開口部を有している電気機器用コアの前記複数の突極部のそれぞれに、ノズル移動機構によって移動するノズルの先端部から引き出された巻線導体を集中的に巻付けて巻線部を形成する巻線機において、
前記コアを前記中心線が水平方向に延びるように支持するコア支持台を備え、
前記ノズルは前記中心線から離れる方向に向かって延びるように前記ノズル移動機構に支持されており、
前記ノズル移動機構は、前記コアの前記前方端面及び前記後方端面の両側で前記ノズルを上下動させる上下動機構と、前記コアの前記前方端面及び前記後方端面の両側で前記ノズルを前記中心線を中心にして回動させる回動機構と、前記ノズルを前記中心線に沿って前記水平方向に移動させる水平移動機構とを備え、前記上下動機構、前記回動機構及び前記水平移動機構を用いて、
前記コアの前記前方端面よりも前方に位置する第１の移動領域においては、前記前方端面及び前記中心線を通る仮想直線に沿って前記ノズルを前記中心線から離れる方向に移動させる第１の移動動作と、前記ヨークの中心を通る中心線を中心にして前記ノズルを前記周方向の一方の方向に所定の角度回動させる第２の移動動作と、前記前方端面及び前記中心線を通る仮想直線に沿って前記ノズルを前記中心線に向かう方向に移動させる第３の移動動作を行い、
前記コアの前記後方端面よりも後方に位置する第２の移動領域においては、前記後方端面及び前記中心線を通る仮想直線に沿って前記ノズルを前記中心線から離れる方向に移動させる第１の移動動作と、前記ヨークの中心を通る中心線を中心にして前記ノズルを前記周方向の他方の方向に所定の角度回動させる第２の移動動作と、前記後方端面及び前記中心線を通る仮想直線に沿って前記ノズルを前記中心線に向かう方向に移動させる第３の移動動作とを行い、
前記第１の移動領域と前記第２の移動領域との間の第３の移動領域においては、前記第１の移動領域から前記第２の移動領域に前記ノズルを移動させる際には、１つの前記突極部の前記周方向の両側に位置する二つの前記スロットのうちの前記周方向の前記一方の方向に位置する一方のスロットの前記内側開口部に沿い且つ前記一方のスロット内に前記ノズルの前記先端部を挿入することなく移動させる第１の移動動作を行い、前記第２の移動領域から前記第１の移動領域に前記ノズルを移動させる際には１つの前記突極部の前記周方向の両側に位置する二つの前記スロットのうちの他方のスロットの前記内側開口部に沿い且つ前記他方のスロット内に前記ノズルの前記先端部を挿入することなく移動させる第２の移動動作を行うように構成されており、
前記ノズルが前記第１の移動領域及び前記第２の移動領域において、前記第２の移動動作をしている間または前記第２の移動動作を終了した後に、前記ノズルから引き出された前記巻線導体と係合するニードルを備え、前記ニードルを前記中心線から離れる方向に引き下げて前記巻線導体を所定の整列位置に位置決めする一対の導体整列機構を前記コア支持台の両側に備えており、
前記ノズル移動機構が、前記第１の移動領域、前記第３の移動領域、前記第２の移動領域、前記第３の移動領域、そして前記第１の移動領域に戻る順番で繰り返し各移動領域内で前記ノズルを移動させることにより前記スロットに前記ノズルの前記先端部を挿入することなく前記突極部に前記巻線部を形成するように動作することを特徴とする巻線機。
【請求項２】
前記ノズルが前記スロットの前記内側開口部に沿って移動する際に、前記ノズルの前記先端部から引き出される前記巻線導体を前記スロットの内部にガイドする一対のガイド部材が、前記内側開口部と対向する導体ガイドスリットを形成するように前記内側開口部の前記周方向両側に間隔を開けて配置されることを特徴とする請求項１に記載の巻線機。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記突極部の磁極面と接触する接触部と、該接触部から前記中心線に向かって延びる起立部とを有しており、前記一対のガイド部材はそれぞれの前記接触部の間に前記導体ガイドスリットが形成されるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の巻線機。
【請求項４】
前記一対のガイド部材は、前記ノズルが前記第１の移動領域及び第２の移動領域において回動動作をする際に、前記ノズルと一緒に回動動作をするように前記ノズル移動機構を構成する部材に固定されている請求項３に記載の巻線機。
【請求項５】
前記水平移動機構は、フレームに支持されて前記水平方向に延び且つ所定の間隔を開けて平行に配置された２本のガイドレールと、前記２本のガイドレールに対して前記水平方向にスライド可能に固定され且つ前記２本のガイドレールの間の空間を前記ノズルが延び且つ前記ノズルをその長手方向にスライド可能に支持するスライダと、前記スライダがスライド動作をしている間前記ノズルの一部と係合して前記ノズルの前記長手方向へのスライドを阻止するストッパ部材と、前記フレームに固定されて前記スライダを前記２本のガイドレールに沿ってスライドさせる駆動力を発生するスライド駆動力発生装置とを備えており、
前記上下動機構は、前記ノズルが前記第１の移動領域及び第２の移動領域に位置する際に、前記ノズルの一部と係合する第１及び第２のノズル係合部材と、前記第１及び第２のノズル係合部材を上下方向に移動させる駆動力を発生する第１及び第２の上下動駆動力発生装置とを備えており、
前記回動機構は、前記フレームを前記中心線を中心にして所定の角度回動させるように構成されており、
前記上下動機構の前記ノズル係合部材は、前記回動機構が前記フレームを回動させている際に、前記ノズルの回動を許容するように前記ノズルの一部と係合する構造を有している請求項１に記載の巻線機。
【請求項６】
前記一対のガイド部材が、前記フレームに固定されている請求項４に記載の巻線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突極部に巻線を集中的に巻回することができる巻線機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な巻線機は、巻線導体が先端部から引き出されるノズルをコアのスロットの内部に挿入してコアの突極部に巻線導体を巻回するものであった。また従来は、予め形成した巻線を突極部に装着することも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらノズルをコアのスロットに挿入する場合には、スロットの内部にノズルを入れる空間を確保する必要があるため、巻線の占積率を上げることに限界があった。またスロットの内部にノズルを入れるため、巻線導体の直径を太くすることにも限界があった。ましてや予め形成した巻線を突極部に装着することは、巻線導体の線径が太くなると、巻線の成形に非常に手間がかかる問題が発生する。
【０００４】
本発明の目的は、コアのスロットの内部にノズルを挿入することなく、突極部に巻線を集中的に巻回することができる巻線機を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、上記目的に加えて、巻線導体を整列巻きすることができる巻線機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ環状のヨークの内周側に複数のスロットと複数の突極部とが周方向に交互に並ぶように形成され、複数のスロットがぞれぞれ環状のヨークの中心を通る中心線に向かって開口する内側開口部、複数枚の鋼板が積層される積層方向の一方側に位置する前方端面に開口する前方開口部及び積層方向の他方側に位置する後方端面に開口する後方開口部を有している電気機器用コアの複数の突極部のそれぞれに、ノズルの先端部から引き出された巻線導体を集中的に巻付けて巻線部を形成する巻線機を対象とする。なお一般的には、スロットの内壁面は絶縁樹脂等の絶縁材料によって形成されたスロットインシュレータによって覆われている。
【０００７】
本発明において、ノズルを移動するノズル移動機構が、コアの前方端面よりも前方に位置する第１の移動領域、コアの後方端面よりも後方に位置する第２の移動領域及び第１の移動領域と第２の移動領域との間の第３の移動領域において、以下に説明する所定の移動動作を行う。
【０００８】
まずノズル移動機構は、コアの前方端面よりも前方に位置する第１の移動領域において、前方端面及び中心線を通る仮想直線に沿って（中心線を中心にして放射方向に延びるある仮想線に沿ってまたはこの仮想線と平行な関係を保って）、ノズルを中心線から離れる方向に移動させる第１の移動動作と、ヨークの中心を通る中心線を中心にしてノズルを周方向の一方の方向に所定の角度回動させる第２の移動動作と、前方端面及び中心線を通る仮想直線に沿ってノズルを中心線に向かう方向に移動させる第３の移動動作を行うように構成されている。
【０００９】
またノズル移動機構は、コアの後方端面よりも外側に位置する第２の移動領域において、後方端面及び中心線を通る仮想直線に沿ってノズルを中心線から離れる方向に移動させる第１の移動動作と、ヨークの中心を通る中心線を中心にしてノズルを周方向の他方の方向に所定の角度回動させる第２の移動動作と、後方端面及び中心線を通る仮想直線に沿ってノズルを中心線に向かう方向に移動させる第３の移動動作とを行う。
【００１０】
第１の移動領域及び第２の移動領域において、第１の移動動作及び第３の移動動作をする際のノズルの移動量は段階的に増減させてもよいが、後に説明するような導体整列機構を用いる場合等には、ノズルの移動量を一定にしたり，少なくすることができる。
【００１１】
またノズル移動機構は、第１の移動領域と第２の移動領域との間の第３の移動領域において、第１の移動領域から第２の移動領域にノズルを移動させる際には、１つの突極部の周方向の両側に位置する二つのスロットのうちの周方向の一方の方向に位置する一方のスロットの内側開口部に沿い且つ一方のスロット内にノズルの先端部を挿入することなく移動させる第１の移動動作を行い、第２の移動領域から第１の移動領域にノズルを移動させる際には１つの突極部の周方向の両側に位置する二つのスロットのうちの他方のスロットの内側開口部に沿い且つ他方のスロット内にノズルの先端部を挿入することなく移動させる第２の移動動作を行う。
【００１２】
そしてノズル移動機構は、第１の移動領域、第３の移動領域、第２の移動領域、第３の移動領域、そして第１の移動領域に戻る順番で繰り返し各移動領域内でノズルを移動させることによりスロットにノズルの先端部を挿入することなく突極部に巻線部を形成するように動作する。なおこの順番は、絶対に第１の移動領域から巻線動作を開始しなければならないことを意味するものではなく、あくまでもノズルの移動経路を示すものである。
【００１３】
ノズル移動機構がノズルに対して前述の動作を行わせると、第３の移動領域においてノズルがスロットの内側開口部に沿って移動することにより、ノズルの先端部から引き出された巻線導体の全部または大部分はスロットの内側開口部からスロットの内部に入る。そしてノズルが第１及び第２の移動領域を移動しているときに、コアの前方端面及び後方端面に位置する突極部の端面における巻線導体の位置（または中心線からの距離）が決定される。
【００１４】
ノズルを第３の移動領域で移動させる際に、ノズルから引き出された巻線導体をスロットの内部に入れやすくするためには、ノズルがスロットの内側開口部に沿って移動する際に，ノズルの先端部から引き出される巻線導体をスロットの内部にガイドする一対のガイド部材を設けるのが好ましい。この一対のガイド部材は、スリットの内側開口部と対向する導体ガイドスリットを形成するように内側開口部の前記周方向両側に間隔を開けて配置される。このような一対のガイド部材を設けると、多少ノズルの位置とスロットの内側開口部の位置関係にずれがあっても、スロットに巻線導体をスムーズに挿入することができる。
【００１５】
特に、ガイド部材を突極部の磁極面と接触する接触部と，該接触部から中心線に向かって延びる起立部とを有する構造とする。そして一対のガイド部材をそれぞれの接触部の間に導体ガイドスリットが形成されるように配置する。このようにすると、接触部が磁極面と接触することにより、一対のガイド部材のコアに対する位置決めが容易になる。また起立部が巻線導体の両側に位置するため、巻線動作を行っている際に、起立部が巻線導体を保護しながら巻線導体をスリット内へとガイドする。
【００１６】
なお一対のガイド部材を、ノズルが第１の移動領域及び第２の移動領域において回動動作をする際に、ノズルと一緒に回動動作をするようにノズル移動機構を構成する部材に固定すると、一対のガイド部材を別個に回動させる機構が不要になり、またノズルを回動させるのと同時に一対のガイド部材を適切な量回動させることができる。
【００１７】
なお本発明の巻線機は、より具体的には、コアの中心線が水平方向に延びるようにコアを支持するコア支持台を備えている。このコア支持台は、コアを固定状態で支持する構造でも、またコアをノズルに対して所定の角度回動できるようにコアを支持するものでもよい。コア支持台が回動すれば、ノズルの回動量を少なくできる。またノズル移動機構は、より具体的には、コア支持台に支持されたコアの前方端面及び後方端面の両側でノズルを垂直方向に上下動させる上下動機構と、コアの前方端面及び後方端面の両側でノズルを中心線を中心にして回動させる回動機構と、ノズルを中心線に沿って水平方向に移動させる水平移動機構とを備えている。そして水平移動機構は、例えば、フレームに支持されて水平方向に延び且つ所定の間隔を開けて平行に配置された２本のガイドレールと、２本のガイドレールに対して水平方向にスライド可能に固定され且つ２本のガイドレールの間の空間をノズルが延び且つノズルをその長手方向にスライド可能に支持するスライダと、スライダがスライド動作をしている間ノズルの一部と係合してノズルの長手方向へのスライドを阻止するストッパ部材と、フレームに固定されてスライダを２本のガイドレールに沿ってスライドさせる駆動力を発生するスライド駆動力発生装置とを備えた構造とすることができる。なお前述の一対のガイド部材は、このフレームに固定することができる。また上下動機構は、ノズルが第１の移動領域及び第２の移動領域に位置する際に，ノズルの一部と係合する第１及び第２のノズル係合部材と、第１及び第２のノズル係合部材を上下方向に移動させる駆動力を発生する第１及び第２の上下動駆動力発生装置とを備えた構造とすることができる。さらに回動機構は、フレームを中心線を中心にして所定の角度回動させるように構成することができる。このようにした場合、上下動機構のノズル係合部材は、回動機構がフレームを回動させている際に、ノズルの回動を許容するようにノズルの一部と係合する構造を有している。
【００１８】
上記の構造だけでは、巻線を集中巻きすることはできても、整列巻きすることはできない。そこでこれを可能にするためには、ノズルが第１の移動領域及び第２の移動領域において，第２の移動動作をしている間または第２の移動動作を終了した後に、ノズルから引き出された巻線導体と係合するニードルを備え、ニードルを中心線から離れる方向に引き下げて巻線導体を所定の整列位置に位置決めする一対の導体整列機構をコア支持台の両側に設ける。一対の導体整列機構のニードルの動作は、上下動機構によるノズルの下降量と関連させる必要がある。なぜならば、ノズルが下降した位置よりも下の位置に巻線導体があるため、この巻線導体を所定の位置まで引き下げるためには、ノズルの先端部の下降位置とニードルの到達位置とは常に一定の関係を維持する必要があるためである。ニードルが巻線導体を引っ掛けた後は、ニードルが巻線導体をコアの突極部の前方側の端面及び後方側の端面に添って引き下げる。したがってニードルの形状は、この巻線導体の引っ掛けと引き下げに向いた形状にするのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の巻線機の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、一部を断面にして示した本発明の一実施の形態の巻線機１の概略正面図であり、図２は図１に示された後述する導体整列機構の一つを省略し且つ電気機器用コア３と巻線機の一部の構成を重ねて図示した左側面図であり、図３は巻線機１のノズル移動機構の要部とコア３との関係を示す図である。なお本願明細書においては、図１における図面上の左側を巻線機の前方側とし、右側を巻線機の後方側として説明する。コア３は、特に図３に示すように、複数枚の電磁鋼板が積層されて構成され、環状のヨーク５の内周側に複数のスロット７（一部のスロットにのみ符号を付す）と複数の突極部９（一部の突極部にのみ符号を付す）とが周方向に交互に並ぶように形成されている。複数のスロット７は、ぞれぞれ環状のヨーク５の中心を通る中心線ＣＬに向かって開口する内側開口部７ａと、複数枚の鋼板が積層される積層方向の一方側に位置するコア３の前方端面３ａに開口する前方開口部７ｂ及び積層方向の他方側に位置する後方端面３ｂ（図２）に開口する後方開口部（符号は付していない）を有している。
【００２０】
巻線機１は、コア３を支持するコア支持台１１をベース１３上に備えている。コア支持台１１は、コア３の外周面と接触する一対の台座１１ａ及び１１ｂと、コアの前方端面３ａ及び３ｂの一部と接触して、コア３が中心線ＣＬが延びる方向に移動するのを阻止する一対のストッパ部材１１ｃ及び１１ｄとを備えている。なお図示していないが、この例のコア３のスロット７の内壁面は絶縁樹脂等の絶縁材料によって形成されたスロットインシュレータによって覆われている。
【００２１】
図１に示すように、ベース１３にはノズル移動機構１５の水平移動機構１７及び回動機構１９を支持する機構支持台２１が固定されている。水平移動機構１７は、ノズル２３を中心線ＣＬに沿って水平方向に移動させるものであり、回動機構１９は水平移動機構１７をコア３の前方端面３ａ及び後方端面３ｂの両側で中心線ＣＬを中心にして回動させることにより、結果としてノズル２３を中心線ＣＬを中心にして回動させるものである。
【００２２】
水平移動機構１７は、特に図４（Ｂ）に示すように、平行に配置されて水平方向に延びる一対の細長い板状部材２５，２７と、これら一対の板状部材２５，２７を連結する一対の端板２９，３１とからなるフレーム３３を備えている。フレーム３３の端板２９及び３１には、水平方向に延び且つ所定の間隔を開けて平行に配置された２本のガイドレール３５の両端部がそれぞれ支持されている。そして２本のガイドレール３５に対しては、２本のガイドレール３５の間の空間３７をノズル２３が上下方向に延び且つノズル２３をその長手方向にスライド可能に支持するスライダ３９が水平方向にスライド可能に固定されている。スライダ３９には、ノズル２３がスライド可能に貫通する貫通孔４０が形成されている。なお図４（Ｂ）には、ノズル２３は図示していない。また図１には図示していないが、フレーム３３の板状部材２５には、図３、図４(Ａ)及び（Ｂ）に示すように、スライダ３９がスライド動作をしている間ノズル２３の一部と係合してノズル２３の長手方向（上下方向）へのスライドを阻止する一対のストッパ部材４１が固定されている。このストッパ部材４１は、ノズル２３の水平方向への移動は許容する。概念的には，ノズル２３の上端部に設けられて水平方向及びノズル２３の長手方向と直交する方向に延びるピン状部材２４ａが、ストッパ部材４１の上端面と係合または接触することにより、ノズル２３の上下方向への移動が阻止される。また後に説明するようにノズル２３の上端部には、水平方向両側に延びる一対のピン状部材２４ｂ及び２４ｃも設けられている。
【００２３】
フレーム３３の板状部材２５には、スライダ３９を２本のガイドレール３５に沿ってスライドさせる駆動力を発生するスライド駆動力発生装置としてのエアーシリンダ４３の本体４３ａが固定されている。具体的には、エアーシリンダ４３の本体４３ａから伸びるシャフト４３ｂの先端部に、スライダ３９の一部でフレーム３３の外部に延長した延長部が固定されている。エアーシリンダ４３のシャフト４３ｂが図１の状態で本体４３ａ側即ち右側（即ち後方側）に移動すると、スライダ３９もガイドレール３５にガイドされた状態で後方側にスライドする。またエアーシリンダ４３のシャフト４３ｂが図１の状態で本体４３ａ側即ち左側（即ち前方側）に移動すると、スライダ３９もガイドレール３５にガイドされた状態で前方側にスライドする。
【００２４】
フレーム３３の一対の板状部材２５及び２７の下側端部には、一対のガイド部材４５及び４７が固定されている。この一対のガイド部材４５及び４７は、スロット７の内側開口部７ａと対向する導体ガイドスリット４９を形成するように内側開口部７ａの周方向両側に間隔を開けて配置される。このような一対のガイド部材４５及び４７を設けると、多少ノズル２３の位置とスロット７の内側開口部７ａの位置関係にずれがあっても、スロット７に巻線導体をスムーズに挿入することができる。この例のガイド部材４５及び４７は、突極部９の磁極面と接触する接触部４５ａ及び４７ａと，該接触部から中心線ＣＬに向かって延びる起立部４５ｂ及び４７ｂとを有している。一対のガイド部材４５及び４７は、それぞれの接触部４５ａ及び４７ａの間に導体ガイドスリット４９が形成されるように配置されている。このようにすると、接触部４５ａ及び４７ａが磁極面と接触することにより、一対のガイド部材４５及び４７のコア３に対する位置決めが容易になる。また起立部４５ｂ及び４７ｂが巻線導体の両側に位置するため、巻線動作を行っている際に、起立部４５ｂ及び４７ｂが巻線導体を保護しながら巻線導体をスロット７内へとガイドする。
【００２５】
前述の水平移動機構１７は、回動機構１９を介して機構支持台２１にいわゆる片持ち支持されている。コア３の内部に水平移動機構１７が挿入された状態では、前述の一対のガイド部材４５及び４７の接触部４５ａ及び４７ａが突極部９の磁極面と接触することにより、水平移動機構１７は２箇所で支持されることになる。回動機構１９はサーボモータと歯車機構との組み合わせにより構成されており、所定の角度範囲を回動または揺動する。そして回動機構１９の回動中心は、前述のコア３の中心線ＣＬと一致している。したがって回動機構１９が所定の角度範囲を回動すると、前述の水平移動機構１７は中心線ＣＬを中心にして所定の角度範囲を回動または揺動する。その結果、ノズル２３も中心線ＣＬを中心にして回動または揺動し得る。
【００２６】
またノズル２３を上下動させる上下動機構５１が、ベース１３に固定された支持柱５３に固定された水平フレーム５５に装着されている。上下動機構５１は、それぞれ水平フレーム５５に支持された電磁アクチュエータからなる第１及び第２の上下動駆動力発生装置５７及び５９と、この第１及び第２の上下動駆動力発生装置５７及び５９によりそれぞれ上下方向に動作して、ノズル２３が後述する第１の移動領域及び第２の移動領域に位置する際に，ノズル２３に固定された前述のピン状部材２４ｂまたは２４ｃと係合してノズルを上下動させる第１及び第２のノズル係合部材６１及び６３とから構成される。ノズル係合部材６１及び６３には、互いに向かい合うまたはコア３と対向する側面に開口する長孔６２及び６４がそれぞれ形成されている。これらの長孔６２及び６４には、ノズル２３の上端に設けられた前述のピン状部材２４ｂまたは２４ｃが嵌合または係合される形状を有している。ピン状部材２４ｂまたは２４ｃが長孔６２及び６４に嵌合された状態で、ノズル２３が中心線ＣＬを中心にして所定の角度範囲を回動または揺動することを許容するためには、理論的には、長孔６２及び６４は円弧形状でなければならない。しかしながら回動角度範囲または揺動角度範囲が小さい場合には、長孔６２及び６４を直線形状にしても、長孔６２及び６４の幅寸法をピン状部材２４ｂまたは２４ｃの直径よりも適当に大きくしておくことにより、ノズル２３の回動または揺動を許容できる。この例では、長孔６２及び６４を水平方向と垂直方向とに直交する方向に延びる直線形状にしている。
【００２７】
前述の水平移動機構１７と、回動機構１９と上下動機構５１とにより、ノズル移動機構１５が構成されている。このノズル移動機構１５は、コア３の前方端面よりも外側（前方側）に位置する第１の移動領域と、コアの後方端面よりも外側（後方側）に位置する第２の移動領域及び第１の移動領域と第２の移動領域との間の第３の移動領域において、ノズル２３を移動させる。ここでノズル２３の上端の前方側に位置するピン状部材２４ｂが第１のノズル係合部材６１と係合していてノズル２３が上下方向に移動し得る状態が、ノズル２３が第１の移動領域に位置する状態であり、またノズル２３の上端の後方側に位置するピン状部材２４ｃがノズル係合部材６３と係合していてノズル２３が上下方向に移動し得る状態が、ノズル２３が第２の移動領域に位置する状態である。そしてノズル２３が水平方向にのみ動き得る状態が、ノズル２３が第３の移動領域に位置する状態である。
【００２８】
ベース１３には、コア支持台１１の前後方向の両側に一対の導体整列機構６５及び６７が設けられている。一対の導体整列機構６５及び６７は、それぞれニードル６９及び７１とニードル移動機構７３及び７５とから構成されている。ニードル６９及び７１は、巻線導体を引き下すことができて、しかも巻線導体を対応する突極部９の端面に押しつけることができる形状を有している。即ちニードル６９及び７１は、ノズル２３が第１の移動領域及び第２の移動領域において、回動動作をしている間または第２の回動動作を終了した後に、ノズル２３から引き出された巻線導体と係合する形状を有している。具体的には、ニードル６９及び７１の先端部の下面が下側に向かって凹となるように、または係合した巻線導体を先端部にスムーズにガイドできるように湾曲している。ニードル移動機構７３及び７５は、ノズル２３が第１及び第２の移動領域にあり、しかも巻線導体が突極部９の前方側の端面及び後方側の端面に添って引き回される際に、ニードル６９及び７１の先端部を対応する突極部９の前方側の端面及び後方側の端面に近づけた後、ニードル６９及び７１を中心線ＣＬから離れる方向（下側）に引き下げて巻線導体を所定の整列位置に位置決めする。これを可能にするためには、一対の導体整列機構６５，６７のニードル６９，７１の動作は、上下動機構５１によるノズル２３の下降量と関連させる必要がある。なぜならば、ノズル２３が下降した位置よりも下の位置に巻線導体があるため、この巻線導体を巻線導体の整列に必要な位置まで引き下げるためには、ノズル２３の先端部の下降位置とニードル６９及び７１の到達位置とは常に一定の関係を維持する必要があるためである。このような関係は、シーケンス制御により簡単に実現することができる。
【００２９】
上記の構成の巻線機１のノズル移動機構１５は、コア３の前方端面よりも前方に位置する第１の移動領域において、次の移動動作を行う。まずピン状部材２４ｂがノズル係合部材６１の長孔６２と係合した状態で上下駆動力発生装置５７がノズル係合部材６１を下側に向かって移動させて、ノズル２３を前方端面及び中心線ＣＬを通る仮想直線に沿ってノズル２３を中心線ＣＬから離れる方向に移動させる（第１の移動領域における第１の移動動作）。ノズル２３は，水平移動機構１７のスライダ３９の貫通孔をスライド可能に貫通しているため、このときスライダ３９はノズル２３の動きを阻害することはない。次に回動機構１９が、水平移動機構１７のフレーム３３を中心線ＣＬを中心にしてコア３のヨークの周方向の一方の方向に所定の角度θ（隣接する２つのスロットの中心間の角度）だけ回動させる（第１の移動領域における第２の移動動作）。これによってノズル２３は、中心線ＣＬを中心にして周方向の一方の方向に所定の角度θだけ回動する。この回転動作と一緒にまたは回転動作が終了した後に、導体整列機構６５のニードル６９がノズル２３から引き出された巻線導体Ｗと係合する。そして導体整列機構６５はニードル６９を巻線導体が整列位置に位置するように動作させる。その後，ノズル移動機構１５の上下動機構５１の上下駆動力発生装置５７が、ノズル係合部材６１を上側に向かって移動させて、ノズル２３を前方端面及び中心線ＣＬを通る仮想直線に沿ってノズル２３を中心線ＣＬに向かう方向(上方）に移動させる（第１の移動領域における第３の移動動作）。第１の移動領域におけるノズル２３の動きの概要は、図５及び図６の一部に示す通りである。
【００３０】
次にノズル移動機構１５は、第１の移動領域から第２の移動領域にノズル２３を移動させために、１つの突極部９の周方向の両側に位置する二つのスロット７，７のうちの周方向の一方の方向に位置する一方のスロット７の内側開口部７ａに沿い且つ一方のスロット内にノズル２３の先端部を挿入することなく移動させる（第３の移動領域における第１の移動動作）。具体的には、水平移動機構１７のスライド駆動力発生装置としてのエアーシリンダ４３が、スライダ３９を前方位置から後方位置（図１の左端から右端）に移動させる。スライダ３９のスライドに伴ってピン状部材２４ｂが長孔６２から抜ける際には、ピン状部材２４ａがフレーム３３に設けられたストッパ部材４１の上端面と接触しているため、スライダ３９を更に後方にスライドさせても、ノズル２３が下方に移動することはない。このときノズル２３から引き出された巻線導体Ｗは、一対のガイド部材４５及び４７の接触部４５ａ及び４７ａ間に形成された導体ガイドスリット４９を通してスロット７の内部に導入される。更にスライダ３９が後方に移動して、ノズル２３の上端に設けたピン状部材２４ｃが、後方に位置するノズル係合部材６３の長孔６４と係合する。ピン状部材２４ｃがノズル係合部材６３の長孔６４と完全に係合した状態では、ピン状部材２４ａがストッパ部材４１の上端面から完全に離れている。これによりノズル２３は，第３の移動領域から第２の移動領域へと移行した。第３の移動領域におけるノズルの動作は図６に示すとおりである。
【００３１】
第２の移動領域においては、上下駆動力発生装置５９がノズル係合部材６３を下側に向かって移動させて、ノズル２３を後方端面及び中心線ＣＬを通る仮想直線に沿ってノズル２３を中心線ＣＬから離れる方向に移動させる（第２の移動領域における第１の移動動作）。これによってノズル２３から引き出された巻線導体は，スロット７の内部に完全に導入される。次に回動機構１９が、水平移動機構１７のフレーム３３を中心線ＣＬを中心にしてコア３のヨークの周方向の他方の方向に所定の角度θ（隣接する２つのスロットの中心間の角度）だけ回動させる（第２の移動領域における第２の移動動作）。これによってノズル２３は、中心線ＣＬを中心にして周方向の他方の方向に所定の角度θだけ回動する。この回転動作と一緒にまたは回転動作が終了した後に、導体整列機構６７のニードル７１がノズル２３から引き出された巻線導体Ｗと係合する。そして導体整列機構６７はニードル７１を巻線導体が整列位置に位置するように動作させる。その後，ノズル移動機構１５の上下動機構５１の上下駆動力発生装置５９は、ノズル係合部材６３を上側に向かって移動させて、ノズル２３を前方端面及び中心線ＣＬを通る仮想直線に沿ってノズル２３を中心線ＣＬに向かう方向(上方）に移動させる（第２の移動領域における第３の移動動作）。第２の移動領域におけるノズル２３の動きの概要は、回動方向が異なるだけで図５に示した第１の移動領域における動きと基本的に同じである。
【００３２】
次に第２の移動領域から第１の移動領域にノズルを移動させるために、第３の移動領域でノズル２３を移動させる。このときには、１つの突極部の周方向の両側に位置する二つのスロットのうちの他方のスロットの内側開口部に沿い且つ他方のスロット内にノズル２３の先端部を挿入することなく移動させる（第３の移動領域における第２の移動動作を行う）。この第３の移動領域における第２の移動動作では、水平移動機構１７のスライド駆動力発生装置としてのエアーシリンダ４３が、スライダ３９を後方位置から前方位置（図１の右端から左端）に移動させる。スライダ３９のスライドに伴ってピン状部材２４ｃが長孔６４から抜ける際には、ピン状部材２４ａがフレーム３３に設けられたストッパ部材４１の上端面と接触しているため、スライダ３９を更に前方にスライドさせても、ノズル２３が下方に移動することはない。このときノズル２３から引き出された巻線導体Ｗは、一対のガイド部材４５及び４７の接触部４５ａ及び４７ａ間に形成された導体ガイドスリット４９を通して隣りのスロット７の内部に導入される。更にスライダ３９が前方に移動して、ノズル２３の上端に設けたピン状部材２４ａが、前方に位置するノズル係合部材６１の長孔６２と係合する。ピン状部材２４ｂがノズル係合部材６１の長孔６２と完全に係合した状態では、ピン状部材２４ａがストッパ部材４１の上端面から完全に離れている。これによりノズル２３は，第３の移動領域から第１の移動領域へと移行する。この第３の移動領域における第２の移動動作は、巻線導体を挿入するスロットが異なる点とノズルの移動方向が異なる点を除いて図６に示した第３の移動領域における第１の移動動作と同じである。
【００３３】
上記のようにノズル移動機構１５は、前述の第１の移動領域、第３の移動領域、第２の移動領域、第３の移動領域、そして第１の移動領域に戻る順番で繰り返し各移動領域内でノズル２３を移動させることによりスロット７にノズル２３の先端部を挿入することなく突極部９に巻線部を形成する。なおこの順番は、絶対に第１の移動領域から巻線動作を開始しなければならないことを意味するものではなく、あくまでもノズル２３の移動経路を示すものである。なお巻線の巻き最初には、コア３の外側に設けた，図示しない巻線導体係止部に巻線の端部を引っ掛けておく。したがって前述の移動経路のスタートの順番は、コアの外部の巻線導体係止部の位置によって定まることになる。
【００３４】
前述の構成のノズル移動機構１５によりノズル２３を移動させると、第３の移動領域においてノズル２３がスロット７の内側開口部に沿って移動することにより、ノズル２３の先端部から引き出された巻線導体Ｗの全部または大部分はスロット７の内側開口部７ａからスロット７の内部に入る。そしてノズル２３が第１及び第２の移動領域を移動しているときに、コア３の前方端面及び後方端面に位置する突極部９の端面における巻線導体の位置（または中心線からの距離）が、ニードル６９及び７１の動きによって決定される。
【００３５】
上記の例では、導体整列機構６５，６７を用いて巻線導体を突極部９に整列巻きして巻線部を形成している。しかしながら導体整列機構６５，６７を用いずに、ノズル移動機構１５だけを用いて巻線部を形成しても良い。その場合には、第１の移動領域及び第２の移動領域において、第１の移動動作及び第３の移動動作をする際のノズル２３の移動量を段階的に増減させればよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、スロットにノズルを挿入することなく、しかも予め巻線を成形しておくことなく、突極部に巻線導体を集中的に巻回することができる。
【００３７】
また本発明の巻線機によれば、スロットにノズルを挿入することなく、巻線導体を整列巻きすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一部を断面にして示した本発明の一実施の形態の巻線機の概略正面図である。
【図２】  図１に示された導体整列機構の一つを省略し且つ電気機器用コアと巻線機の一部の構成を重ねて図示した左側面図である。
【図３】  図１の巻線機のノズル移動機構の要部とコアとの関係を示す図である。
【図４】  （Ａ）は水平移動機構と上下動機構の連携関係を説明するために用いる図であり，(Ｂ)は水平移動機構の主要部の構造を説明するために用いる図である。
【図５】  第１の移動領域におけるノズルの動きを示す図である。
【図６】  第３の移動領域におけるノズルの動きを示す図である。
【符号の説明】
１  巻線機
３  コア
５  ヨーク
７  スロット
９  突極部
１１  コア支持台
１３  ベース
１５  ノズル移動機構
１７  水平移動機構
１９  回動機構
２３  ノズル
２４  ピン状部材
３３  フレーム
３５  ガイドレール
３９  スライダ
４０  貫通孔
４１  ストッパ部材
４３  エアーシリンダ
４５，４７  ガイド部材
４９  導体ガイドスリット
５１  上下動機構
５３  支持柱
５５  水平フレーム
５７，５９  上下動駆動力発生装置
６１，６３  ノズル係合部材
６２，６４  長孔
６５，６７  導体整列機構
６９，７１  ニードル
【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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