JPH03285539A - 超小型モータコイルのコイル巻自動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超小型モータのコイルを自動巻きするための
装置に関する。

（従来の技術） この種のコイルは、例えば幅か数ミリメートル、厚さが
数十ミクロンメートル、長さ２００　ミリメートル以下
のテープ状の絶縁電線を用い、巻付は後の大きさは外径
数ミリメートル、内径が２〜３ミリメートルの極めて小
さいものであるから、従来から自動化することが困難で
手作業によって製造している。

（発明が解決しようとする課題） 前記のように手作業による巻付けは、コイル材及び製品
のサイズが微小であるため作業が困難で非能率であると
共に品質にばらつきが生じ易い。本発明は、コイル巻き
作業を自動化することにより手作業による前記の不具合
を改善することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明における前記課題の解決手段は、一定間隔で端子
を形成したコイル材の供給方向に前後進できる移動テー
ブルに、送りローラ、開閉自在のチャック、端子検出セ
ンサ及び切断器を順次備え、該コイル材を含む平面と直
交する回転軸をもつターレットに放射方向の支持筒をも
つ巻込みヘッドを設け、該支持筒に押出しパイプと巻取
り軸を内装し、該支持筒及び巻取り軸の端面にその偏心
位置で一線に並び、かつコイル材と同一平面上に位置す
るガイドスリットと係止スリットを設け、該巻取り軸の
他端に周面の一部に位置決め平面を設けた被動ギヤを固
定し、支持筒の非作業位置で該位置決め平面の移動軌跡
に、ギヤ歯先のみに接する弾性体を固定部材に設けると
共に、支持筒端面に対向して先端が円錐形の矯正芯金を
もつ受取りパイプを進退自在に設けてなり、支持筒の作
業位置でコイル材に巻込み軸の係止スリットを係合させ
たのち内部端子先端が該係止スリット内に至るまでコイ
ル材を後退させ、かつ前記被動ギヤを駆動ギヤに噛合わ
せることを特徴とする。

（作　用） 前記の手段を備えるから、コイル材は、送りローラによ
って前進し、前部の内側端子がセンサに検出されるとチ
ャックが閉じてコイル材を軽く挾圧し、送りローラが逆
回転してコイル材を緊張させ移動テーブルに対して垂直
に張った状態にする。次にターレットの回転により保持
筒と巻取り軸のガイドスリットと係止スリットがコイル
材に嵌合し、かつ該保持筒が垂直姿勢をとるとターレッ
トが停止する。チャックを開放し、送りローラを逆回転
して、内側端子の前端が巻取り軸の係止スリット内に納
まる距離だけコイル材を後退させる。ここで駆動ギヤを
回転して巻取り軸を回転すれば、コイル材先端が該係止
スリットに係止されて後続する部分が巻取り軸外周に巻
き込まれる。この巻込み中にチャックを開けて移動テー
ブルを後退させ、支持筒を移動テーブル外にして再びチ
ャックを閉じて巻込みを再開し、センサ部を端子が通過
したとき、該端子の内側端子と外側端子の境の位置で切
断器を作動して切断し、切断部前方の全体を巻取り軸に
巻取る。

その後ターレットを回転すると被動ギヤの半部の歯先は
弾性体に接して回転し、低い位置決め平面が弾性体側を
向くと回転力が生ぜず位置決めされ、巻取り軸のスリッ
トは支持筒のスリットと一致する。そして支持筒が受取
りパイプに対向する位置に来たとき支持筒内の押出しパ
イプを押出すと、コイルは押出され受取りパイプの中の
矯正芯金の円錐部先端から嵌合し、内側端子の係止部の
形状が円弧状に修正され、受取りパイプ内に押込まれ、
主パイプの後退により押出しパイプが前進してコイルを
放出する。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図
、第２図において、１は本発明のコイル自動巻装置で、
テープ状のコイル材Ｗが端子付は装置２で一定間隔で端
子付けされて幅方向を垂直にして供給される。

該端子付は装置２としては、第３図又は第４図の装置が
用いられる。第３図はハンダにより端子を形成する装置
であり、幅Ｉを有するハンダ槽３の両側にスリット４が
設けられ、該ハンダ槽に溶解したハンダが上面まで常に
供給されており、コイル材Ｗをスリット４に沿って下降
させると、溶解ハンダ中に浸漬して長さｌの絶縁被覆が
燃焼して除去されると共にハンダが付着し、引上げると
ハンダメツキされた状態になる。

第４図の装置は、剥離グラインダ５．５を用いるもので
、コイル材Ｗをいずれかのグラインダ５側に移動して接
触させながら送ることにより絶縁層が剥離され、剥離面
が端子となる。剥離は両面について行なってもよいが、
コイルの内側端子については内側のみ、外側端子につい
ては外側のみ行うだけでもよい。

第５図に示すようにコイル材は、一定の展開長りごとに
長さＩの端子付けをされ、例えば、その１７２の位置を
境界として内側端子■、と外側端子Ｔ２が形成され、巻
込み作業中該境界で切断される。

第１図、第２図のコイル自動巻装置１は、送り部６、巻
込み部７及び矯正、取出し部８を備える。送り部６を構
成する部材は、し〜ル９上を車輪１０ａでコイル材Ｗの
供給方向に前進後退できる移動テーブルｌＯに装着され
ている。第６図、第７図に示すように該テーブルｌＯの
コイル材供給側から各一対のガイド１１、送りローラＩ
２、チャック１３と一つの切断器１４が順次配置され、
ガイド１１の入口には円弧状のガイド端面１１ａが形成
されてガイド作用を円滑にするようにされており、送り
ローラ１２は、正逆転可能のステップモータ１５で駆動
されるようになっている。

１対のチャック１３は、ビン１６で開閉自在に枢着され
、対向面の中間には夫々凹面１７ａが設けられて後述す
る巻込みヘッドの支持筒が進入でき、停止位置１７ｂで
停止するようになっている。

またチャック１３の一方の先端には側面からの開口にセ
ンサ１８が取付けられ、コイル材Ｗの先端の内側端子■
、の位置を検出する。チャック１３の下面には一対のリ
ンク１９（第８図）がビン２ｏで枢着され、両リンク１
９の先端をビン２１で連結し、該ビン２１を矢２２方向
に移動することによりチャック１３．１３を開放するよ
うにされている。該ビン２１は、第１図に示すように下
方に突出し、移動テーブル１０と一体のブラケット２３
に枢支されたレバー２４に係合され、該レバー２４は、
電磁石２５に連結されており、該電磁石２５の付勢で前
記矢２２方向に動かされてビン２１、リンク１９によっ
てチャック１３を開き、電磁石２５の消勢で戻しばね２
６に引かれて戻りチャック１３を閉じ、コイル材を軽く
保持する。

切断器１４は、第９図に示す鉄形のものでリンク２７を
電磁石２８で引くことによりコイル材Ｗを切断する。

次に前記巻込み部７について説明する。該巻込み部７は
、ターレット３０に４個の巻込みヘッド３１を装着し、
軸３２によって保持されて回動し９０°ずつの定位置と
その中間位置停止するようにされており、軸３２の軸線
はコイル材移動面に垂直である。基台に固定した支持板
３３にステップモータ３４が固定され、その回転軸３４
ａに軸３２が連結固定されている。

第１０図、第１１図に示すように、ターレット３０には
４組の半径方向の固定孔３５が穿設され、これに続いて
ターレットの厚さ方向に穿設されたギヤ穴３６と固定孔
３５に交差する長穴３７が設けられて、固定孔３５に巻
込みヘッド３１が固定されている。該巻込みヘッド３１
は、支持筒３Ｂに組込まれており、その内部の段付き孔
３９内に頭付きの押出しパイプ４０が進退自在に挿入さ
れ、かつ中心に向けて戻しばね４１で加圧されており、
常時はその外端が保持筒３８の先端よりコイル材Ｗの幅
だけ奥に引込んでいる。押出しパイプ４０の頭部には、
１対のガイドビン４２が、保持筒３８の横穴４２ａとタ
ーレット３０の長穴３７を貫いて固定され、該ビン４２
をターレット３０の半径方向に押圧することにより押出
しパイプ４０を放射方向に移動させることができる。

巻取り軸４３は、押出しパイプ４０内に挿通支持され、
その内端側は前記ギヤ六３６内に伸び該ギヤ穴内３６に
挿入された被動ギヤ４５に固定されている。該被動ギヤ
４５は、後記する駆動ギヤが噛合って駆動されるが、第
１２図に示すようにその外周に歯部の一部を幅４５ａの
範囲で切取って平面にした位置決め平面４６が設けられ
ていて、非作業時に巻取り軸４３を一定の回転位置で停
止させるようになっている。

第１３図に示すように、支持筒３Ｂと巻取り軸４３の先
端面には、フィル材Ｗの厚さより僅かに幅が広いガイド
スリット４７と係止スリット４８が偏心位置で一線に並
ぶように設けられており、コイル材Ｗは、ガイドスリッ
ト４７に案内され係止スリット４８に係止されて第１４
図（ａ）に示すように内部端子■、を偏心位置にしてｅ
字状に巻込まれる。このように巻込むことにより、後記
する矯正、取出し装置で第１４図（ｂ）のようにコイル
Ｃの内周を円形に矯正する場合に作業し易い。コイルＣ
を取出すために、ターレット３０にレバー４９がピン５
０で枢支され、該レバー５０の一端が前記ピン４２に係
合している。したがってレバー５０の他端に中心向きの
力を作用させれば、押出しパイプ４０を押出してコイル
を取出すことができる。

被動ギヤ４５の位置決めには、ターレット３０の回転時
に該被動ギヤ４５の前記幅４５ａの部分の移動軌跡上に
、第１５図に示すように該ギヤ４５の歯頂面には接触す
るが位置決め平面４６には接触しない厚さの弾性体すな
わちゴムリング５１が用いられる。該ゴムリング５１は
、下部が平坦面５２とされ、第２図で支持板３３から伸
びる筒体５３に固定されている。ターレット３０の矢５
４方向の回転によりギヤ４５は同一方向に■〜■のよう
に公転しながら矢５４ａ方向に自転し、位置決め平面４
６が例えば■の位置でゴムリング５１に対向すると非接
触になって自転が停止し、■の位置までその姿勢を保つ
。そしてこの状態で前記ガイドスリット４７と係止スリ
ット４８は一線に並び、かつコイル材Ｗに嵌合する配置
になっている。モして■の位置では平面５２の下方にあ
るため、被動ギヤ４５はゴムリング５１とは無関係にな
り連続回転をすることが可能であるから、被動ギヤ４５
を駆動ギヤ５５で駆動することにより、支持筒３８内で
コイル巻きをすることができる。なお、図示の大きさの
ゴムリング５１を用いると、■■の区間では厚さを薄く
してギヤ４５と非接触とし、■以降の区間を厚くして接
触するようにしても位置決めに必要な自転角度は得られ
る。

駆動ギヤ５５は、その下部にプーリ５６を一体に有し、
旋回アーム５７に立設した軸５８に支持されている。旋
回アーム５７は、第１６図に示すように支軸５９を中心
として支持台６０上で係止面６０ａ１６０ｂ間で旋回自
在に支持され、尾端５７ａに連結した電磁石５７ｂによ
って操作される。図示のように停止面Ｂｏａに当接した
位置では駆動ギヤ５５は被動ギヤ４５に噛合い、時計方
向に回動されて停止面６０ｂに当接するときは噛合いが
外れて、動力伝達は不能になる。駆動ギヤ５５に動力を
伝達する手段として、支軸５９に２段のアイドルプーリ
６１が遊嵌され、基台にはプーリ６２を設けたモータ６
３が固定され、ベルト６４．６５が順次巻掛けられてい
て、モータ６３の付勢によりギヤ５５．４５を回転し巻
込みヘッド３１を作動する。

次に、前記矯正、取出し部８につき第１７図によって説
明する。核部８の主たる機構は主パイプ７・０に内装さ
れ、該主パイプ７０はホルダ７１によって進退自在に支
持され、前後進カム７２と図外の戻しばねによって巻込
みヘッド３Ｉに対して進退するように操作される。

主パイプ７０内には受取りパイプ７４が挿入されてばね
７５で前向きに弾支され、該受取りパイプ７４には前端
から、支持筒３８が嵌合するガイド穴７６、コイルＣが
嵌合する受取り穴７７及び中空部７８が設けられ、中空
部７８から受取り穴７７にわたって押出しパイプ７９が
挿入され、その長平方向の四部にストッパ８０が係合し
、かつ背後からばね８１の押圧力を受けており、その芯
穴内を、基端が受取りパイプ７４の底部に固定された矯
正芯金８２が貫通して（４る。該矯正芯金８２は、コイ
ルＣの内径と等しい外径をもち、先端が円錐部８２ａと
されてその頂点の位置が受取り穴７７の外端と略同位置
にされている。

マタ主パイプ７０の先端下部にはアーム８３が突設され
て、カム７２の突出部７２ａが主パイプ７１の尾端に接
しているとき、該アーム８３がターレット３０のレバー
４９に当接した状態になり、受取りパイプ７４の受取り
穴７６が支持筒３８に嵌合して支持筒３８内で巻込まれ
たコイルが受取り穴７７に対向した状態になる。

カム７２が更に回転して山７２ｂが接触すると、主パイ
プ７０とアーム８３は押出されるが、受取パイプ７４は
支持筒３８に接しているため動くことはできず、ばね７
５が圧縮される。そして、レバー４９はアーム８３に押
されてピン５０を中心として反時計方向に回動し、ピン
４２を図で左側に移動させ、これと一体の押出しパイプ
４０を放射方向に押出す。これにより第１４図（ａ）に
示す内側形状をもつコイルＣは支持筒３８内から押出さ
れると共に受取り穴７７内に入り、押出しパイプ７９を
ばね８１に抗して後退させて受取り穴７７内に深く押込
まれる。このとき、内側端子■１は偏心位置で直線状を
なしているが、矯正芯金８２の円錐部８２ａを通過する
うちに円弧状に漸次矯正され、円柱部に至って第１４図
（ｂ）のように円心円弧状に矯正される。

カム７２が更に回転して面７２Ｇが接すると、保持筒７
０は図外の戻しばねで後退し、コイルＣに対する巻取り
ヘッド３１側の押出しパイプ４０からの押圧力は解除さ
れ、逆方向に作用するばね８１により押出しパイプ７９
が前進してコイルＣを外部へ放出する。

各部の構成、作用は以上のとおりであり、各可動部分は
予めセットされた制御装置によって次の順序で制御され
る。

（１）初めてコイル材Ｗを送り部６に供給するときはチ
ャック１３を開いて送りローラ１２を前進回転させ、最
初の内側端子■１がセンサ１８を越えるまで送る。

（２）次にチャック１３を閉じてコイル材Ｗを挾持しな
がら送りローラ１２を逆回転させてセンサ１８を作用さ
せ、内側端子■１の端部がセンサ中心に来たとき送りロ
ーラを停止させる。コイル材Ｗはチャック１３と送りロ
ーラ１２の間で幅方向を上下方向として張られた状態に
ある。

（３）ターレット３０の反時計方向の回転により、最初
に下向きになる巻込みヘッド３１は、チャック１３の凹
面１７ａ　、１７ａ間の溝に進入し停止位置１７ｂで停
止する。該へ・ンド３１の支持筒４０のガイドスリット
４７と巻込み軸４０の係止スリット４８は、前記した被
動ギヤ４５に係合するゴムリング５１の作用で位置決め
平面４６を一定方向にして、両スリット４７．４８を運
動方向に一線上に並べられているから、両スリット４７
．４８はコイル材Ｗを挾持する状態で嵌合する。

（４）この状態でコイル材Ｗは逆送りされて、端子先端
が巻込み軸４３の係止スリット４８内でスリット４８の
半分以上の部分に保持された状態で送りローラ１２を停
止させる。センサ１８と停止位置１７ｂとの距離を１７
巻取り軸４３のスリット４８の長さを１２とすると、コ
イル材Ｗ先端の逆送りｆｉｉ４は、（１＋　　ｉ！ｚ／
　２）　＜　１３＜　１＋とされる。

（５）次に、電磁石５７ｂを作動させて駆動ギヤ５５を
被動ギヤ４５に噛合わせる。

（６）モータ６３を付勢して巻込み軸４３を回転し、該
軸４３外周に巻付けを行ない、その作業の途中で一旦モ
ータ６３を停止する。

（７）チャック】３を開いて移動テーブル１０を後退さ
せ、巻込みヘッド３１がチャック１３の外方に位置した
とき後退を停止させ、チャック１３を閉じる。

（８）そして巻込み作業を再開し、端子■２と１．の連
続した部分がセンサ１８を通過するのを検知し、外側端
子■２の長さだけ切断器１４を通過したとき該切断器で
切断し、巻込み作業を続けて外側端子■２全体を巻込む
。

（９）次いで、ターレット３１は反時計方向に４５゜回
転される。

（１０）移動テーブル１０は初めの前進位置に戻る。

この状態は前記（２）の状態であり、各ヘッドについて
該（２）以下の作業が繰返される。

（１１）巻込みヘッド３１が真上に達したとき、溶着の
ためのアルコールを滴下し、コイル材外面に付着させて
おいた接着剤を溶解させ、アルコールを蒸発させること
によりコイル材相互を接着させる。蒸発を迅速に行なわ
せるために熱風を吹付ける。

（１２）ターレット３０を更に９０°回転して矯正、取
出し装置８に対し対向させ、カム７２を回転してレバー
４９によりコイルＣを押出し矯正芯金８２によって内側
端子Ｔ１のｅ字状部分を円形に矯正する。

（発明の効果） 本発明は、以上のようにコイル材の内側端子を巻取り軸
端面の偏心位置に設けた係止スリツト内に引込んで巻込
み、その引込み量は端子位置をセンサで検出して制御す
るから、端部が外側へ折れ曲ったり係止スリットから外
れたりすることがなく、一定の形状に巻込まれる。そし
て、係止スリットによる挾持部分が内周寄りの偏心した
位置にあるから先端が円錐形の矯正芯軸をもつ矯正、取
出し装置に向けて押出すだけで挟持部分の形状が矯正さ
れ、正確で均質な製品が自動的に製作される効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の正面図、第２図は側面図、第
３図は端子付は装置の一例を示す斜面図、第４図は同装
置の他側を示す平面図、第５図はコイル材の平面図、第
６図は移動台の平面図、第７図は同じく正面図、第８図
は同じく下面図、第９図は切断器の正面図、第１θ図は
タレットの正面図、第１１図は巻込ヘッドの縦断面図、
第１２図（ａ）　（ｂ）は鼓動ギヤの正面図及び側面図
、第１３図は巻込みヘッドの端面図、第１４図（ａ）（
ｂ）はコイルの矯正前及び矯正後の端面図、第１５図は
巻込み軸に対する位置決め作用の説明図、第１６図は動
力伝達機構の平面図、第１７図は矯正、取出し装置の縦
断面図である。 ６・・・送り部　　　　７・・・巻込み部８・・・矯正
、取出し部 ＩＯ・・・移動テーブル １３・・・チャック １８・・・センサ ３１・・・巻取りヘッド ４０．７９・・・押出しパイプ ４５・・・被動ギヤ ４７・・・ガイドスリット ４Ｂ・・・係止スリット ５１・・・弾性体 １２・・・送りローラ １４・・・切断器 ３０・・・ターレット ３８・・・支持筒 ４３・・・巻取り軸 ４６・・・位置決め平面 第１図 第３図 第４図 第５図 第８図 ０ａ １゜ 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 （ａ） （ｂ） 第１７図 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一定間隔で端子を形成したコイル材の供給方向に前後
   進できる移動テーブルに、送りローラ、開閉自在のチャ
   ック、端子検出センサ及び切断器を順次備え、該コイル
   材を含む平面と直交する回転軸をもつターレットに放射
   方向の支持筒をもつ巻込みヘッドを設け、該支持筒に押
   出しパイプと巻取り軸を内装し、該支持筒及び巻取り軸
   の端面にその偏心位置で一線に並び、かつコイル材と同
   一平面上に位置するガイドスリットと係止スリットを設
   け、該巻取り軸の他端に周面の一部に位置決め平面を設
   けた被動ギヤを固定し、支持筒の非作業位置で該位置決
   め平面の移動軌跡に、ギヤ歯先のみに接する弾性体を固
   定部材に設けると共に、支持筒端面に対向して先端が円
   錐形の矯正芯金をもつ受取りパイプを進退自在に設けて
   なり、支持筒の作業位置でコイル材に巻込み軸の係止ス
   リットを係合させたのち内部端子先端が該係止スリット
   内に至るまでコイル材を後退させ、かつ前記被動ギヤを
   駆動ギヤに噛合わせることを特徴とする超小型モータコ
   イルのコイル巻自動装置。