JPH0614493B2 - トロイダルコアの巻線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、トロイダルコアにワイヤを螺旋状に巻付け、
例えばスイッチング電源のノイズフィルタ等の電子部品
として用いられるトロイダルコイルを製造するためのト
ロイダルコアの巻線装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の巻線装置としては、例えば、第１６図
（ａ）に示すように、円周方向に回転可能に保持された
トロイダルコアＣの一側がわにワイヤＷを供給しトロイ
ダルコアＣのコア穴２の軸線に沿って進退動する細いか
ぎ針１により、第１６図（ｂ）に示すように、その進出
時に上記コア穴２の一側がわにあるワイヤＷを引掛け、
その退出時に該ワイヤＷをコア穴２に挿通するととも
に、第１６図（ｃ）（ｄ）に示すように、この挿通され
たワイヤＷをクランパ３で把持してトロイダルコアＣの
軸線に略平行な平面内で旋回させてトロイダルコアＣの
巻付部４に巻付けるようにしたものがある。そして、こ
の挿通及び旋回をトロイダルコアＣを回転させつつ繰り
返して行ない、トロイダルコアＣにワイヤＷを螺旋状に
巻付けるものである（例えば、特開昭６３−１６１６０
６号公報掲載）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、この従来のトロイダルコアの巻線装置にあっ
ては、クランパ３が旋回させられ、しかも、トロイダル
コアＣと円周方向に相対移動するので、他の装置と干渉
し易く、設計の自由度が狭められているという問題があ
った。特に、ワイヤＷの巻きが半周以上になると、トロ
イダルコアＣを保持する装置と干渉し易く、また、干渉
を避けるように旋回させると、旋回軌跡が正規の軌跡を
通らないことがあって、巻きが整然と行なわれずに巻き
上がり品質が悪くなることがある。

そこで本発明の課題は、旋回軌跡を正規なものに保ちつ
つ、干渉をなくする点にある。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解説するための本発明の技術手段は、
トロイダルコアを保持するとともに該トロイダルコアを
円周方向に回転させるコア保持部と、トロイダルコアの
コア穴にワイヤを挿通する挿通手段と、この挿通手段に
よって挿通されたワイヤの中途部をクランパによりクラ
ンプし、このクランパをトロイダルコアの軸線に平行な
平面内で旋回させる旋回部とを備え、トロイダルコアを
回転させつつ上記のワイヤノ挿通及び旋回を繰り返し行
なって、上記巻付部にワイヤを螺旋状に巻付けるトロイ
ダルコアの巻線装置において、上記旋回部を二以上設け
るとともに、トロイダルコアの回転位置に応じて各旋回
部の駆動を切り替える切り替え機構を備えたものであ
る。

また、この手段において、旋回部のクランパは、可動シ
ャフトの先端に固定された円盤状の把持板と、この可動
シャフトを軸方向に前後進可能に保持するガイド管とを
備えて構成し、可動シャフトの後進時に、上記把持板と
ガイド管の先端面とでワイヤをクランプするようにした
ものが有効である。

更に、これらの手段において、旋回部は、クランパに対
して所定距離偏心した位置に設けられ、上記クランパの
トロイダルコアに対向する部位を一定にして、該クラン
パを旋回させる回転軸を備えていることが有効である。

［作用］ この手段によれば、トロイダルコアのコア穴に挿通され
たワイヤは、クランパによってクランプされ、このクラ
ンパはトロイダルコアの軸線に平行な平面内で旋回させ
られる。この場合、二以上の旋回部がトロイダルコアの
回転位置に応じて駆動が切り替えられながら、各々の旋
回部のクランパの旋回によってトロイダルコアの巻付部
にワイヤが巻付けられていく。

［実施例］ 以下添加付図面に基づいて本発明の実施例に係るトロイ
ダルコアの巻線装置について詳細に説明する。

第１図に示す実施例に係る巻線装置においては、ワイヤ
Ｗが巻き付けられるトロイダルコアＣはコア穴２と巻付
部４とを有し（第７図）、例えば、内径が３ｍｍ以下の
極めて小さいトロイダルコアＣである。

第１図乃至第４図に示すように、実施例に係る巻線装置
の構成は、トロイダルコアＣを保持するコア保持部１０
と、保持されたトロイダルコアＣの一側がわにワイヤＷ
を供給するワイヤ供給部２０と、供給されたワイヤＷを
切断して所定長さ保持するワイヤ保持部３０と、トロイ
ダルコアＣの軸線に沿って進退動させられ、進出時にコ
ア穴２の一側がわにあるワイヤＷの中途部を引掛け、退
出時にワイヤＷをコア穴２に挿通する挿通手段としての
かぎ針４０と、この挿通されたワイヤＷの中途部をクラ
ンプするクランパ５４を有し、このクランパ５４をトロ
イダルコアＣの軸線に平行な平面内で旋回させクランプ
したワイヤＷを巻付部４に巻付ける第一及び第二の旋回
部５０，５１とを備えている。

コア保持部１０は、第２図に示すように、スタンド１１
に固定した固定フィンガ１２とスタンド１１に軸支され
て開閉される可動フィンガ１３とを備え、可動フィンガ
の閉時に両フィンガ１２，１３の先端でトロイダルコア
Ｃの巻付部４の一部を挟持するものである。またスタン
ド１１には、可動フィンガ１３の後端部１４を揺動させ
て、可動フィンガ１３の開閉を行なう偏心カム１５が設
けられている。

上記スタンド１１は円盤１５の外周部であって、上記挾
持したトロイダルコアＣの軸心と該円盤１５の軸心とが
一致するように立設されている。この円盤１５は、機台
１６に回転可能に設けられており、第４図に示すよう
に、機台１６内部のウォームギヤ装置１７を介して駆動
モータ１８により回転させられる。尚、符号１９は、ス
タンド１１を基準位置に持ちきたすために、ウォームギ
ヤ装置１７を介して円盤１５を回転させるモータであ
る。

ワイヤ供給部２０は、第１図及び第３図に示すように、
上記円盤１５に対して進退可能かつ円盤１５の周方向に
移動可能に機台１６に設けられており、ワイヤ供給源
（図示せず）からコア保持部１０上のトロイダルコアＣ
にワイヤＷを所定長送出するローラ装置２１を備えてい
る。また、ワイヤ供給部２０には送出されたワイヤＷに
沿って延びるアーム２２が突設されており、このアーム
２２の先端には、シリンダ装置２３の進出により回動
し、上記ワイヤＷをトロイダルコアＣの軸線に対して直
角な方向に押す押部材２４が軸支されている。

ワイヤ保持部３０は、第５図及び第６図に示すように、
上記スタンド１１に設けられており、固定体３１と可動
体３２とを備えている。固定体３１は略半円状に凹設さ
れた凹部３３を備えてスタンド１１の一側面に固定され
ている。可動体３２は、外周が上記凹部３３の内周に対
面する円柱部３４と、該円柱部３４から軸方向に円設さ
れた回動軸３５とを備え、この回動軸３５においてスタ
ンド１１に回動可能に軸支されている。可動体３２の円
柱部３４の外側直径方向には、上記ワイヤ供給部２０の
上記周方向への移動によってワイヤＷが挿入されるすり
割部３６が形成されている。このすり割部３６の開放縁
部は、外側から内側へ向かう傾斜面３６ａに形成されて
いる。また、スタンド１１には、回動軸３５を回動させ
て、円柱部３４のすり割部３６を、上記供給されるワイ
ヤＷと平行でその両端が開放された開放位置Ａ（第８図
（ａ））と、上記供給されたワイヤＷの軸線に対して所
定角度傾斜し、すり割部３６の一端が凹部内面に対向し
て閉塞する閉塞位置Ｂ（第８図（ｂ））の２位置に位置
決めする回転部３７が設けられている。更にまた、円柱
部３４のすり割部３６のは一端側は、切欠され平面部３
８を構成し、上記閉塞位置Ｂにおいて該平面部３８と上
記凹部３３の内面とでワイヤＷを挾持しうる間隙Ｇ（第
８図（ｂ））を形成し得るようになっている。上記円柱
部３４の平面部３８面と円柱部３４の外周面とが交差す
ること外側縁３８ａと、固定体３１の凹部３３の外側縁
３３ａとは、上記閉塞位置Ｂへの回動過程において、す
り割部３６内のワイヤＷを切断する切刃３９を構成して
いる。

かぎ針４０は、第２図及び第７図（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、その軸線ＰがトロイダルコアＣの軸線Ｑに一致す
るように進退ロッド４１の先端部に取り付けられてい
る。第７図（ｂ）に示すように、このかぎ針４０の直径
Ｍは、トロイダルコアＣにワイヤＷが巻き付けられた状
態で挿通可能な直径、例えば、トロイダルコアＣの内径
をＤ，ワイヤＷの直径Ｎとすると、Ｍ＝Ｄ−２Ｎ−２ｅ
に定められている。ここでｅは巻付けられたワイヤＷと
かぎ針４０との間のクリアランスであり、例えば、ワイ
ヤＷの直径Ｎ程度の寸法に定められている。更にまた、
このかぎ針４０はワイヤＷを引掛ける引掛け凹部４２を
有している。この引掛け凹部４２は、ワイヤＷを収容す
る大きさに形成されている。また、このかぎ針４０は、
退出時に上記引掛け凹部４２を境として左右に折曲され
るワイヤＷが対向する当該かぎ針４０の側部４３，４４
の一方の側部４３を切欠いて切欠き部４５を形成してあ
る。

また、上記進退ロッド４１は、円盤１５の中心部を摺動
可能に貫通しており、第４図に示すように、かぎ針４０
がトロイダルコアＣをその軸線に沿って出入りし、進出
時にコア穴２の一側がわにあるワイヤＷの中途部を引掛
け、退出時にワイヤＷをコア穴２に挿通するように、か
つ、上記円盤１５の回転と所定の関係で同期するように
上記駆動モータ１８を駆動源とするカム機構４６によっ
て駆動させられる。

第一及び第二の旋回部５０，５１は、第２図に示すよう
に、円盤１５を挟んで夫々機台１６に設けられ、各旋回
部５０，５１は、機台１６に立設されるボックス状の支
持本体５２を備えている。支持本体５２には、その軸線
がトロイダルコアＣの方へ向けられた回転軸５３が、回
転可能かつ軸方向に摺動可能に軸支されている。回転軸
５３の前端部にはクランパ５４が設けられている。この
クランパ５４は、先端に円盤状の把持板５５を有し上記
回転軸５３に平行な可動シャフト５６と、この可動シャ
フト５６を軸方向に前後進可能に保持する円筒状のガイ
ド管５７とを備えており、可動シャフト５６の後進時
に、上記把持板５５とガイド管５７の先端面５７ａとで
ワイヤＷをクランプするものである。上記ガイド管５７
は、回転軸５３の前端に固定した固定プレート５８にお
いて該回転軸５３と所定距離Ｌ偏心した位置に取付けら
れている。また、固定プレート５８の後側には回転軸５
３上を摺動する可動プレート５９が設けられており、こ
の可動プレート５９に上記可動シャフト５６の後端が固
定されている。支持本体５２には、可動プレート５９を
前後動させて、上記可動シャフト５６を前後進させる、
リンク機構６０が付設されている。

更にまた、支持本体５２内部において、回転軸３には、
上下動するラック６１に噛合するピニオンギヤ６２がス
プライン６３結合されており、該ラック６１の上下動に
より回転軸５３は回転せしめられ、これにより、上記ク
ランパ５４を、トロイダルコアＣに対向する点Ｘ（第１
１図（ａ））をトロイダルコアＣに対向させたまま一定
にして、トロイダルコアＣの軸線に平行な平面内で旋回
させ、クランプしたワイヤＷを巻付部４に巻付けるもの
である。

また、回転軸５３の後部には回転軸５３を前後動させる
シフタ装置６４が設けられている。このシフタ装置６４
は、回転軸５３に固定した固定部６５を押引するリンク
機構６６を備えている。

第一及び第二の旋回部５０，５１において、上記クラン
パ５４のリンク機構６０、ラック６１及びシフタ装置６
４のリンク機構６６は、例えば、第４図に示すように、
カム機構６７，６８によって駆動される。更に、第一及
び第二の旋回部５０，５１のカム機構６７，６８は、上
記円盤１５と同期して作動させられるように上記の駆動
モータ１８を駆動源とし、駆動モータ１８によって回転
させられる駆動軸１８ａにクラッチ６７ａ，６８ａを介
して接続される。また、カム機構６７，６８の近傍に
は、上記円盤１５の回転によりスタンド１１の位置が第
二の旋回部５１側にあるときは、第一の旋回部５０を作
動させ、円盤１５の回転によりスタンド１１の位置が第
一の旋回部５０側にあるときは、第二の旋回部５１を作
動させるよう、第一及び第二の旋回部５０，５１のカム
機構６７，６８と駆動モータ１８との接続切り替えを行
なう切り替え機構６９が備えられている。切り替え機構
６９は、円盤の角度位置を検知する。例えば、エンコー
ダ１５ａからの信号に基づいて、上記駆動軸１８ａを軸
方向に移動させ、各カム機構の軸設けられたクラッチ６
７ａ，６８ａの接続を切り替えるものである。

次に、この実施例に係る巻線機によってトロイダルコア
ＣにワイヤＷを巻付ける作用を説明する。

先ず、スタンド１１は、第３図に示すように、第二の旋
回部５１側の基準位置Ｈに位置決めされている。この状
態で、図示外のパーツフィーダ等から送られたトロイダ
ルコアＣがコア保持部１０の固定フィンガ１２と可動フ
ィンガ１３によって把持される。

次に、この状態において、ワイヤ供給部２０からワイヤ
Ｗが所定長供給される（第９図（ａ）（ｂ））。その
後、かぎ針４０が進出せしめられる。そして、ワイヤ供
給部２０の押部材２４が回動して、進出したかぎ４０の
引掛凹部４２に向けてワイヤＷを押し込む。そのため、
ワイヤＷは確実に引掛凹部４２に係合する。

その後、第１０図（ａ）（ｂ）に示すように、かぎ針４
０が後退するとともに、ワイヤ供給部２０が円盤１５の
周方向に移動する。これにより、ワイヤＷは、第８図
（ａ）に示すように、開放位置Ａに設定されワイヤ保持
部３０の可動体３２に形成した円柱部３４のすり割部３
６に挿入される。この場合、すり割部３６の開放縁部
は、外側から内側へ向かう傾斜面３６ａになっているの
で、ワイヤＷはこの傾斜面３６ａに案内されてすり割部
３６へと導かれる。

この状態から、回動部３７により可動体３２の回動軸３
５が回動させられ、第８図（ｂ）に示すように、すり割
部３６は開放位置Ａから閉塞位置Ｂへ位置決めされる。
この場合、上記閉塞位置Ｂの回動過程において、ワイヤ
Ｗは切刃３９によって切断されるとともに、切断時には
すり割部３６は閉塞位置ＢにあるのでワイヤＷは円柱部
３４の平面部３８と固定体３１の凹部３３の内面とで挾
持される。

上記のワイヤＷの切断保持が行なわれると、ワイヤ供給
部２０は元位置に後退する。この状態においては、第１
１図（ａ）（ｂ）に示すように、ワイヤＷは、かぎ針４
０によってトロイダルコアＣに挿通されている。この挿
通行程では、かぎ針４０とトロイダルコアＣとの間には
ワイヤＷの直径以上の間隙があり、特にクリアランスｅ
が確保されていることからワイヤＷがトロイダルコアＣ
を押そうとしても、ワイヤＷがクリアランスの分かぎ針
４０側に寄せられるので、この押圧力が軽減され、その
ため、トロイダルコアＣを破損する事態が防止される。

次に、引き通されたワイヤＷは、第１１図（ａ）（ｃ）
に示すように、第一の旋回部５０のクランパ５４により
クランプされる。この場合、クランプ５４は、把持板５
５とガイド管５７の先端面５７ａとでワイヤＷをクラン
プするが、把持板５５と先端面５７ａとは可動シャフト
５６の周囲にあるので、把持範囲が広いものになってお
り、そのため、ワイヤＷが可動シャフト５６に当たって
曲げられる等して逃げようとしても確実にワイヤＷを把
持すことができる。

ワイヤＷがクランプされると、ラック６１の上下動によ
り回転軸５３は回転せしめられ、これにより、第１１図
（ａ）及び第１２図（ａ）に示すように、上記クランプ
５４が、トロイダルコアＣの軸線に平行な平面内で旋回
させられ、クランプしたワイヤＷを巻付け部４に巻付け
ていく。この場合、クランパ５４はトロイダルコアＣに
対向する点Ｘを常にトロイダルコアＣに対向させたまま
回転するので、ワイヤＷがねじられることはなく、その
ため、ワイヤＷが損傷したり切断してしまう事態が防止
される。

クランパ５４が巻付を終了する頃には再びかぎ針４０が
進出してコア穴２を貫通しており、クランパ５４は、そ
の前進により引掛凹部４２にワイヤＷを引っ掛け、その
後ワイヤＷの把持を開放して後退する。

そして、再び、かぎ針４０によるワイヤＷの挿通動作が
行なわれる。

この挿通及び上記の旋回は、円盤１５によってトロイダ
ルコアＣをその円周方向に回転させつつ繰り返して行な
われ、即ち、旋回部によってワイヤＷが巻回される毎に
トロイダルコアＣが円周方向に回転させられ、第１３図
に示すように、トロイダルコアＣの巻付部４にワイヤＷ
が螺旋状に巻付けられていく。この場合、円盤１５の回
転によってスタンド１１は、第二の旋回部５１の近傍を
移動してゆくが、第二の旋回部５１は後退位置にあって
作動しないので、スタンド１１との干渉が回避される。
また、干渉が回避されているので、クランパの旋回を確
保できることから、旋回軌跡が正規なものになり、その
ため、巻付けが整然と行なわれる。

この巻付けが、第１３図に示すように、略半周行なわれ
ると、（第３図二点鎖線のスタンド位置Ｆ）、切り替え
機構６９により第一の旋回部５０のカム機構６７から第
二の旋回部５１のカム機構６８へと駆動モータ１８の接
続切り替えが行なわれ、第１４図に示すように、以降は
第二の旋回部５１が作動するようになる。この場合、ス
タンド１１は、第一の旋回部５０の方へ移動してゆく
が、第一の旋回部５０は後退位置にあって作動しないの
で、スタンド１１との干渉が回避される。

また、後の半周の巻付においても、上記と同様に、進出
したかぎ針４０がワイヤＷを引掛けて、退出時にトロイ
ダルコアＣに挿通する。この挿通行程では、第１５図
（ａ）（ｂ）に示すように、挿通するワイヤＷが先に巻
かれたワイヤＷに当接し、この先に巻かれたワイヤＷを
介してトロイダルコアＣを押そうとするが、このかぎ針
４０は、引掛凹部４２を境として左右に折曲されるワイ
ヤＷが対向する当該かぎ針４０の側部の一方であって、
先に巻かれたワイヤＷに対向する側部に切欠き部４５を
形成してあるので、ワイヤＷがトロイダルコアＣを押そ
うとしても、ワイヤＷがこの切欠き部４５に寄せられて
その一部若しくは全部が入り込むので、その分、この押
圧力が軽減され、そのため、トロイダルコアＣを破損す
る事態が防止される。

また、この切欠き部４５を設けた分、一の幅方向のかぎ
針４０の厚さは小さくなるが、これに直交する幅方向の
厚さは変わるものではなく、そのため、第７図（ａ）に
示すように、ワイヤＷを引掛ける幅を十分に確保できる
とともに、単に全体を細くしたときに比較して、強度が
確保される。

更に、先に巻かれた半周分のワイヤＷに対向する片側の
みに切欠き部４５を設けたので、全体が細くなることは
なくそれだけ、強度が確保される。

このようにして、全周の巻付が終了すると、コア保持部
１０がトロイダルコアＣの把持を解除するとともに、モ
ータ１９により再び基準位置Ｈに位置決めされ、次のト
ロイダルコアのＣ巻付のために待機することになる。

尚、上記実施例において、旋回部は２組設けられている
が、これに限らず、３以上設けて良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のトロイダルコアの回転位
置によれば、トロイダルコアの回転位置に応じて各旋回
部の駆動を切り替えることことができるので、一の旋回
部では干渉が生じる部分に、他の旋回部を用いて対応で
き、そのため、クランパの旋回を確保できるとともに、
確実に干渉を防止でき、設計の自由度を増すことができ
る。また、クランパの旋回を確保できることから、旋回
軌跡が正規なものになり、そのため、巻きを整然と行な
わせて、巻き上がり品質を良好なものに保つことができ
る。

また、クランパを、円盤状の把持板とガイド管の先端面
とでワイヤを保持するように構成すれば把持板と先端面
との把持範囲が全周に亘って存在するので広いものにな
り、そのため、確実にワイヤを把持することができる。

更に、クランパを偏心位置にある回転軸で回転させるよ
うにすれば、クランパの定点がトロイダルコアに対向し
たまま回転するので、ワイヤがねじられることはなく、
そのため、ワイヤが損傷したり切断してしまう事態を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るトロイダルコアの巻線装
置を示す斜視図、第２図はその断面図、第３図はその平
面図、第４図は本発明の実施例に係るトロイダルコアの
巻線装置をその駆動部とともに模式的に示す図、第５図
及び第６図は実施例に係るワイヤ保持部を示す背面図及
び斜視図、第７図（ａ）（ｂ）は実施例に係るかぎ針を
示す正面図及び側面着、第８着（ａ）（ｂ）は実施例に
係るワイヤ保持部の作用を示す正面図、第９図（ａ）
（ｂ）及び第１０図（ａ）（ｂ）は実施例に係る巻線装
置によってトロイダルコアにワイヤを巻付ける行程を示
す側面断面図及び平面図、第１１図（ａ）（ｂ）（ｃ）
はトロイダルコアにワイヤを巻付ける行程を示す側面断
面図，平面図及び斜視図、第１２図（ａ）（ｂ）はトロ
イダルコアにワイヤを巻付ける行程を示す側面断面図及
び平面図、第１３図はトロイダルコアにワイヤを巻付け
る行程を示す平面図、第１４図はトロイダルコアにワイ
ヤを巻付ける行程を示す側面断面図、第１５図（ａ）
（ｂ）はトロイダルコアにワイヤを巻付ける行程を示す
側面断面図及び平面図、第１６図（ａ）〜（ｄ）は従来
のワイヤの巻線方法の一例を示す図である。 Ｃ……トロイダルコア Ｗ……ワイヤ １０……コア保持部 ２０……ワイヤ供給部 ３０……ワイヤ保持部 ４０……かぎ針 ４２……引掛凹部 ４５……切欠き部 ５０……第一の旋回部 ５１……第二の旋回部 ５３……回転軸 ５４……クランパ ５５……把持板 ５６……可動シャフト ５７……ガイド管 ６７，６８……カム機構 ６９……切り替え機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トロイダルコアを保持するとともに該トロ
   イダルコアを円周方向に回転させるコア保持部と、トロ
   イダルコアのコア穴にワイヤを挿通する挿通手段と、こ
   の挿通手段によって挿通されたワイヤの中途部をクラン
   パによりクランプし、このクランパをトロイダルコアの
   軸線に平行な平面内で旋回させる旋回部とを備え、トロ
   イダルコアを回転させつつ上記のワイヤの挿通及び旋回
   を繰り返し行なって、上記巻付部にワイヤを螺旋状に巻
   付けるトロイダルコアの巻線装置において、上記旋回部
   を二以上設けるとともに、トロイダルコアの回転位置に
   応じて各旋回部の駆動を切り替える切り替え機構を備え
   たことを特徴とするトロイダルコアの巻線装置。
2. 【請求項２】旋回部のクランパは、可動シャフトの先端
   に固定された円盤状の把持板と、この可動シャフトを軸
   方向に前後進可能に保持するガイド管とを備えて構成
   し、可動シャフトの後進時に、上記把持板とガイド管の
   先端面とでワイヤをクランプするようしたことを特徴と
   する請求項１記載のトロイダルコアの管線装置。
3. 【請求項３】旋回部は、クランパに対して所定距離偏心
   した位置に設けられ、上記クランパのトロイダルコアに
   対向する部位を一定にして、該クランパを旋回させる回
   転軸を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載
   のトロイダルコアの巻線装置。