JPH0570292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動巻線機によつてコイルを巻き始
める際、絶縁被覆電線を直角に折り曲げ得るよう
に構成した自動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図Ａは、ボビン１にコイル２が巻線されて
いる状態の１例を模式的に描いた説明図である。

電線はピン３にからげられ、溝４を通して点ａ
まで軸心と平行にボビン１に沿わされ、この点ａ
で直角に折り曲げられて周方向に巻回される。こ
の操作はスタート線の直角出しと呼ばれる。

コイル２を巻線し終わると点ｂで直角に折り曲
げられ、溝４を通してピン３にからげられる。こ
の操作はフイニツシユ線の直角出しと呼ばれる。

ボビン１を主軸（図示せず）に取りつけて回転
させながら手作業でコイル２を巻線する場合は、
作業員の熟練と労力とによつて前記スタート線や
フイニツシユ線の直角出し操作が行われている。

しかし、自動巻線装置によつてコイルを巻線す
る場合、前記スタート線、フイニツシユ線の直角
出しを自動操作させることは非常に難かしい。

スタート線の直角出し作業を容易ならしめるた
め、ボビン１の表面の点ａ付近に突起又は溝（図
示せず）を設けることも提案されている。しか
し、電線が突起又は溝から外れる虞が有るので信
頼性に問題が有る。

その上、多層巻きコイルの２層目以降はボビン
に接触させずに巻線されるので、ボビンに突起又
は溝を設けても効果が無い。

コイルの形状、寸法が厳密に規定されていない
場合は、第６図Ｂに示すようにスタート線の直角
出しを省略し、ピン３にからげて溝４に通したス
タート線５を螺旋状に、粗いピツチでボビン１に
巻きつけた後にコイル２が巻線される。

また、コイルの形状、寸法が厳密に規定されて
いないときはフイニツシユ線の直角出しも省略さ
れ、第６図Ｃに示すようにフイニツシユ線６を螺
旋状に、粗いピツチで巻きつけた後に、溝４に通
してピン３にからげられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

電子技術の発達、進歩に伴つて、コイルに対す
る電気的性能の要求が著しく高度化しており、例
えばスイツチングトランス用コイル等においては
前述したスタート線、フイニツシユ線の直角出し
が厳密に要求される。

このため、自動巻線機においてスタート線やフ
イニツシユ線の直角出し操作を行い得る装置の開
発が要請されている。

被巻線物（例えばボビン）を主軸に取りつけて
高速回転させる方式の自動巻線機について考察す
ると、フイニツシユ線の自動直角出しは比較的容
易であるがスタート線の自動直角出しは非常に困
難であつて未だ開発されていない。その理由は次
の如くである。

フイニツシユ線の直角出し操作はコイルの巻線
を一応終つた後のフイニツシユ線の処理である。
従つて、被巻線物の回転を停止させて施工するこ
とができ、公知のロボツト技術を適用するとフイ
ニツシユ線の直角折り曲げ操作は特別には困難で
ない。

ところが、スタート線の直角出し操作はコイル
の巻線を開始する際に行われるので、被巻線物を
回転させながら施工しなければならない。このた
め、公知技術の適用によつてはスタート線の自動
直角出し操作が困難である。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、
被巻線部材を回転させてコイルを巻線する方式の
巻線機において、自動的にスタート線の直角出し
操作を施工し得る装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の
基本的原理について、本発明の一実施例における
作動説明図に相当する第２図Ｂ、第３図Ｂ、およ
び第４図Ｂを参照しつつ次に述べる。

第２図Ｂに示した１はボビンで、軸Ｘ−Ｘの回
りに回転せしめられる。

上記ボビン１の回転を開始する前に、ノズル１
４を矢印ｅの如く動かしてスタート線１７ａをＸ
軸と平行に引き出す。そして第３図Ｂに示す如
く、上記のスタート線１７ａを押さえつける押え
具１２を設ける。この押え具１２はスタート線を
押えたり、放して退避したり出来る構造である。

第４図Ｂに示すごとく、ボビン１を矢印ｇ方向
に回転させると、ノズル１４から引き出された電
線はボビン１の周方向に巻きつけられるが、この
とき前記の押え具１２はスタート線１７ａを押え
たまま矢印g′の如くボビン１と一緒に回動し得る
機能を有していなければならない。

上述の原理に基づいて前記の目的（自動直角入
れ）を達成するための具体的構成として、本発明
装置は、被巻線部材を装着して回転する主軸と、
上記の被巻線部材に対して絶縁被覆電線を供給す
るノズルとを有する巻線機において、 前記の主軸と同心状に配置された同期回転軸
と、 上記の同期回転軸を前記の主軸に同期せしめて
回転せしめる駆動部とを具備し、 かつ、前記の同期回転軸には、被巻線部材に対
して当接・離間作動可能な構造の押え具が装着さ
れており、 前記の同期回転軸を主軸に同期させて回転させ
る同期駆動部は、同期回転せしめる駆動状態と、
駆動を停止した状態とを切替操作し得る構造とし
たことを特徴とする。

ただし、上記の同期駆動部は主軸から機械的に
伝動される構造であつても良く、電気信号を与え
られて回転力を発生する構造であつても良い。

従つて、前記の駆動状態切替操作の手段は、例
えばクラツチのように機械的な構成部材であつて
も良く、例えばスイツチのように電気的な構成部
材であつても良い。

また、前記の構成に加えて、主軸に装着されて
いる被巻線部材に対向して接近・離間駆動される
押圧ローラと、 上記押圧ローラと被巻線部材との間に粘着テー
プを挿入して供給する手段とを設けるとともに、 前記の主軸を逆転制御できるように構成してお
くことが推奨される。

〔作用〕

前記の構成によれば、スタート線の直角に折り
曲げるべき部分を押え具で押圧し、押圧したまま
の状態で主軸を回転させて被巻線部材を回すと、
該スタート線は押圧されている個所で直角に折り
曲げられる。

この際、上記の押え具は被巻線部材と同期して
（即ち、被巻線部材と同時に、同方向へ、同じ速
さで、同じ角度だけ）回動できるので、被巻線部
材の回転を妨げない。従つてコイル巻線が円滑に
開始される。

前記の直角折り曲げ作用を果たさしめる際、電
線の径が細ければ、押え具１２でスタート線１７
ａを押えつけたままノズル１４から繰り出される
電線を第４図Ｂに示す巻回線１７ｂのように引き
回せば良い。また、電線の径が太くて曲げるに要
する力が大きければ、スタート線を押え具に引つ
掛けて折り曲げるようにノズル１４を引き回せば
良い。

また、前記の手段の項で述べたように粘着テー
プを供給する手段と、該粘着テープを被巻線部材
に向けて押圧するローラとが設けられていて、か
つ、被巻線部材を装着した主軸が逆転可能であつ
て、その逆回転を制御し得るようになつていれ
ば、前記のようにして電線を直角に折り曲げた個
所に粘着テープを貼着して直角出しした状態を固
定できるので、その後の操作が容易である。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るスタート線の自動直角出
し装置の一実施例を備えた巻線機を示し、要部を
模式的に描いた説明図である。

主軸７は、被巻線部材であるボビン１を同心に
装着し、主軸駆動部８によつて高速回転
（15000rpm）せしめられる。この主軸駆動部８は
巻線作動としてボビン１を上記の如き高速回転せ
しめる機能と、第５図について後述する如く該ボ
ビン１を低速で正確に、数十度乃至百数十度の範
囲内で逆転せしめる機能とを有している。

図示の軸Ｘ−Ｘは主軸７の回転中心軸を示す。

同期回転軸９は同期駆動部１０によつて、前記
の主軸７と同方向に、同時に、同じ速さで、同じ
角度だけ回転せしめられる。

１１は移動ベースであつて、上記の同期回転軸
を軸Ｘ−Ｘと同心状に回転自在に支持すると共
に、前記の同期駆動部１０を搭載し、かつ、この
巻線機の静止部材に対して矢印ｃの如くＸ軸方向
に往復駆動される。

本実施例の同期駆動部１０は、回転軸とプーリ
とタイミングベルトと（いずれも図示せず）より
なる同期伝動系統１５を介して、主軸駆動部８に
よつて駆動され、同期回転軸９を主軸１に同期せ
しめて回転させる機能を有している。

前記の同期伝動系統１５にはクラツチ１６が設
けられていて、このクラツチ１６の接・断作動に
より同期回転軸９の同期回転を駆動したり駆動停
止したりすることができる。

本例の同期駆動部１０は前記の同期伝動系統１
５と別体に、クラツチ２２を介して逆転駆動部２
３にも接続されている。これにより、クラツチ１
６を、“断”としクラツチ２２を“接”として、
同期回転軸９を逆転せしめ得るように構成してあ
る。上記の逆転は比較的低速で、数十度乃至百数
十度の範囲内で、正確に逆転方向に回動するよう
に制御される。

上記の逆転とは、コイルを巻線する作動におけ
る回転（正転）と反対方向に回転する意である。

本実施例の同期駆動部１０は上記のように機械
的な伝動手段および機械的なクラツチによつて同
期回転軸９を正、逆転させるように構成されてい
るが、本発明を実施する際、機械的な伝動手段お
よび機械的なクラツチに代えて、電気的な制御手
段を用いることもできる。

要は、同期回転軸９を主軸１に同期させて回転
駆動することと、上記の回転駆動を開始・停止さ
せる制御とが可能なように構成すれば良い。

そして、上記の同期回転軸９を、角度制御可能
に逆転せしめ得るように構成することが推奨され
る。

１２は、その先端部をボビン１に接近させて電
線１７を押え得るように構成された押え具であ
る。上記押え具の基端部は押え具駆動手段１３を
介して同期回転軸９に取り付けられ、往復矢印ｄ
の如くＸ軸と直角方向に往復駆動される。

２０は粘着テープであり、１８は該粘着テープ
２０をボビン１に向けて押圧するローラである。
これらの部材については第５図を参照して後に詳
述する。

１４は、絶縁被覆された電線１７に一定のテン
シヨンを与えつつ繰り出して供給するノズルであ
る。

第２図乃至第４図は上記実施例におけるスター
ト線の直角出し作動の説明図であつて、各図とも
にＡ図はボビン１の軸心方向に見た模式図、Ｂ図
は模式的な斜視図である。

第２図Ｂに示すように、ノズル１４は絶縁被覆
された電線１７を繰り出しつつ矢印ｅの如くＸ軸
と平行に移動し、スタート線１７ａをボビン１に
沿わせてＸ軸方向に張り渡す。第２図Ａにおいて
は上記のスタート線（Ｘ軸方向）１７ａの断面が
小円として表わされている。

第３図Ａ，Ｂに示すように、上記のスタート線
１７ａを押え具１２によつてボビン１に向けて押
圧する。

押え具１２によつてスタート線１７ａを押えつ
けたまま、第４図Ａ，Ｂに示すようにボビン１を
矢印ｇの如く正転方向に回転させる。

上記のボビン１の正転回動は第１図に示した主
軸７の回転駆動によつて行われ、該主軸７の回動
と同時に、同方向に、同じ速さで、同じ角度だ
け、押え具１２が矢印g′の如く回動される。この
作動は、第１図に示した如く押え具１２を支持し
た同期回転軸９の同期回転（主軸７との同期回
転）によつて行われる。

このため第３図の状態から第４図の状態までの
間に、ボビン１とスタート線１７ａと押え具１２
との相対的な関係位置は変化しない。

第４図Ｂに仮想線で描いた１４は、第３図Ｂに
おけるノズル１４の位置を示している。そして第
４図Ｂの状態では、上記のノズルは巻回線１７ｂ
を繰り出しつつ実線で描いた１４′位置に移動し
ている。第４図Ａにおいては、１４位置のノズル
と１４′位置のノズルとが重なつている。

上記の如くボビン１が矢印ｇの如く回動すると
ともに押え具１２が矢印g′の如く回動し、かつ、
１４位置のノズルが１４′位置に移動することに
より、スタート線１７ａと巻回線１７ｂとの境界
部は、押え具１２に押圧された状態で直角に折り
曲げられ、直角出し作動が遂行される。

本実施例においては、第４図に示したようにし
てスタート線の直角出し操作が行われた後、第５
図Ａ〜Ｄに示すようにして直角出し部付近に粘着
テープを貼着して直角状態が固定される。

第５図Ａは、第４図Ａに示した状態からボビン
１が更に矢印ｇ方向に回動された状態を示してい
る。巻回線１７ｂはボビン１の約半周に巻回され
ており、スタート線１７ａは押え具１２によつて
押えつけられている。

ボビン１から若干離間して押圧ローラ１８が位
置している。この押圧ローラ１８は駆動手段（図
示せず）によつてボビン１に対して接近・離間す
る方向に駆動される。

一方、テープ送りローラ１９は粘着テープ２０
を繰り出し、その先端を押圧ローラ１８とボビン
１との間に（詳しくは、ボビン１に巻回された電
線１７ｂとの間に）挿入する。２１はテープカツ
タである。

第５図Ｂに示すように、押圧ローラ１８を矢印
ｊの如くボビン１に向けて押しつけると、粘着テ
ープ２０は巻回線１７ｂおよびボビン１に接触せ
しめられる。

次いで第５図Ｃに示す如く、ボビン１を矢印ｈ
方向に逆転させると、押圧ローラ１８が粘着テー
プ２０をボビン１および巻回線１７ｂに貼りつけ
てゆく。

このとき、押え具１２はスタート線１７ａの押
圧を解除して退避する。

上記の押圧解除・退避の作動は、第１図に示し
た押え具駆動手段１３の往復矢印ｄ方向の移動
と、移動ベース１１の往復矢印ｃ方向の移動とに
よつて行われる。

第５図Ｃに示した矢印ｈ方向の逆転は、第５図
Ｄに示したように粘着テープ２０がスタート線１
７ａを完全に覆うまで行われ、カツタ２１で粘着
テープ２１を切断し、その切断端が押圧ローラ１
８によつてボビン１に貼着されると、矢印ｈ方向
の逆転を停止して矢印ｉ方向の高速回転を開始
し、巻線作動に移行する。

上述の作動においてボビン１の回転方向を、矢
印ｇ、矢印ｈ、矢印ｉの如く変化させることは、
第１図に示したクラツチ１６、同２２の“接”、
“断”作動の自動操作によつて行われる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、被巻線部材を回転させて
電線を巻回する方式の巻線機に本発明のスタート
線自動直角出し装置を適用すると、スタート線の
直角出し作業を自動的に行うことができるという
優れた実用的効果を奏し、スタート線の直角出し
を必要とする高精度コイル巻線作業の全自動化に
貢献するところ多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明図に係るスタート線自動直角出
し装置の一実施例を備えた巻線機を示し、模式的
に描いた説明図である。第２図Ａ，Ｂ、及び第３
図Ａ，Ｂ、並びに第４図Ａ，Ｂは上記実施例にお
けるスタート線の直角出し作動の説明図である。
第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは前記実施例における直角
出し部の固定作動の説明図である。第６図Ａ，
Ｂ，Ｃはコイルの巻線作業におけるスタート線及
びフイニツシユ線の直角出し作業の説明図であ
る。 １……ボビン、２……コイル、３……ピン、４
……溝、７……主軸、８……主軸駆動部、９……
同期回転軸、１０……同期駆動部、１１……移動
ベース、１２……押え具、１３……押え具駆動手
段、１４，１４′……ノズル、１５……同期伝動
系統、１６……クラツチ、１７……絶縁被覆され
た電線、１７ａ……スタート線、１７ｂ……巻回
線、１８……押圧ローラ、１９……テープ送りロ
ーラ、２０……粘着テープ、２１……カツタ、２
２……クラツチ、２３……逆転駆動部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被巻線部材を装着して回転する主軸と、上記
   の被巻線部材に対して絶縁被覆電線を供給するノ
   ズルとを有する巻線機において、 前記の主軸と同心状に配置された同期回転軸
   と、 上記の同期回転軸を前記の主軸に同期せしめて
   回転せしめる駆動部とを具備し、 かつ、前記の同期回転軸には、被巻線部材に対
   して当接・離間作動可能な構造の押え具が装着さ
   れており、 前記の同期回転軸を回転せしめる駆動部は、該
   同期回転軸の駆動・駆動停止の操作が可能である
   ことを特徴とする、巻線機のスタート線自動直角
   出し装置。 ２ 前記の主軸に装着されている被巻線部材に対
   向せしめて配置された押圧ローラと、 上記の押圧ローラを被巻線部材に向けて接近・
   離間せしめる方向に往復駆動する手段と、 上記の押圧ローラと被巻線部材との間に粘着テ
   ープを挿入するテープ供給手段とを具備し、 かつ、前記の主軸は逆転制御可能であることを
   特徴とする、請求項１に記載の巻線機のスタート
   線自動直角出し装置。