JPH06340372A - 竪型トロイダル巻線機の張力制御方法並びにその制御装置及び断線防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トロイダルコアへの線の巻付けを能率よく行
い、張力掛けの際、線に静的に張力を掛けるので、線に
局部伸びの発生がなく、線の損傷を防ぐ。 【構成】 所定の長さの線を、始めにトロイダルコアの
中央孔に挿入し引張った後、コア反転による外周部巻付
け、線の挿入、引張り、張力掛けによる内周部巻き付
け、コアの周方向の回動を繰り返すコア反転法による堅
型トロイダル巻線機において、線チャック台１は引張り
チャック１２と張力用ばねと張力検知器を備えている。
線チャック台１はサーボモータ３０により、ガイドレー
ル４に沿って動く。サーボモータ３０の制御プログラム
にコアの一回巻き当りの線の長さを予め入力する。線の
引張りは、線に張力が掛かる直前まで線チャック台１を
高速に粗送りし位置決めして行う。その後は、線チャッ
ク台に取り付けた張力検知器がオンするまで線チャック
台１のパルス送りを繰り返して張力掛けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トロイダルコア（以下
コアを称す）を水平に保持し、コアの中央孔に線チャッ
ク台により線の一端を挿入して線チャック台により線を
コアの中央孔に通し、コアの上方と下方に交互に引張る
ことと、コアを線の他端とともに線をコアの中央孔に挿
入したままコアの直径方向を中心軸にする反転とコアの
中心を中央に回動することとにより、コアに線を巻き付
ける竪型トロイダル巻線機において、線への引張り張力
を一定に加えるよう構成した竪型トロイダル巻線機の張
力制御方法並びにその張力制御装置及びその断線防止装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来実用されているトロイダルコアに巻
線を施すトロイダル巻線機には、シャトル法、ロボット
ハンド法、コア反転法、鉤針法等がある。本発明による
コア反転法による竪型トロイダル巻線機では、コアに巻
線を施す巻回数に相当する所定の長さの線の一端を掴ん
でトロイダルコアの中央孔に通して、コア面に直交する
コアの中心軸方向に引張り、次に線の他端とともにコア
をコアの直径方向を回転軸にして反転してコアに線の巻
付けを行い、ついでコアをコア面と同一面でコア中心を
中心にして回動して巻付け個所を変え、再び線の先端を
コア中央孔に通しコアの直径方向を回転軸にして回転し
コア面と同一面に所定角度に回転する動作を繰り返して
コアに線を巻回する。以上の動作を繰り返してコアに巻
線を施すコア反転法によるトロイダル巻線機の場合、コ
ア面を縦にし線を水平方向に引張る横型と、コア面を水
平に保持してコアの中心軸方向に線を上下方向から通し
引張り、コアに線を巻回する竪型に構成した竪型トロイ
ダル巻線機がある。コアに線を巻回する時の線への張力
は、垂直方向のガイドレール（以下レールと称す）を摺
動する線チャック台を設け、ガイドレールと平行に摺動
自在に駆動される線チャック台に引張チャックを設け
て、引張チャックと台とを繋いで設けてある引張ばねで
得ていた。

【０００３】又コア反転法は、トロイダルコアに巻回す
る巻線に相当する所要の長さに切断した線を用い、始め
にコアの中央孔に線の一端を挿入してコアの中心軸方向
に引張り、その後に反転クランプに支持された線の他端
とともにコアを反転してコア外周部に線を巻き付け、つ
いで線の一端の向きを反転してから線をコアに挿入して
線を下方へ引張り、線に一定の張力を掛けて再び反転ク
ランプを１８０度回転してコア内周部に線を巻き付ける
こと、コアを周方向に回動して巻付け個所を少しずらし
変えることを繰り返す巻付け方法である。

【０００４】コア反転法の従来の巻線機では、線の一端
をコアに挿入してから線の一端を引張り張力を掛ける方
法は、張力用ばね付引張チャックで一端をつかみ、レー
ルに沿って引張チャックを一定の速度で動かし、張力用
ばねの伸びが所定値に達して停止する方法であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】コア反転法によるトロ
イダル巻線機のコアに巻線を施す繰返し時間を短縮して
巻線の能率を高めるために、線チャック台の速度を速く
すると、線に動的な張力が掛かる度合が増し、線の全長
に均等に張力を加えることが難しくなり線の脆弱な部分
やよじれ部分に応力が集中して線に局部的な伸びが発生
したり断線を生ずること、又上述したコア中央孔への線
の挿入と線へ張力を加えるための、引張りおよびコア反
転回動の動作を組合わせてトロイダルコアに巻線を巻回
する竪型トロイダル巻線機においては、コアを設置した
位置のガイドレールの上半分と下半分とにコアに巻線動
作を行うための一対の線チャック台を配置して、線チャ
ック台にそれぞれ引張ばねと張力検知器とを設けて線へ
一定の張力を付与しトロイダルコアに巻線を施すことは
実現できるけれども、カイドレールを反転往復する１個
の線チャック台でコアに巻線動作を行う場合、引張ばね
と張力検知器の１組では、引張ばねと引張チャックとの
相対位置で線への張力は引張チャックの重量と移動によ
る慣性が関係するので、高速で線チャック台を移動させ
てコアに巻線を行う時は、線へ加わる張力を一定に制御
することが困難であるという問題があった。又、繰り返
し線をコアに通し巻回する際、引張チャックで掴む線の
一端が常に一定位置であると、引張チャックで掴んだ部
分から断線してしまうという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、竪型トロイダル巻線機の
張力制御方法並びにその張力制御装置において、線を掴
みガイドレールに沿い上下する１個の線チャック台で、
１個の張力ばねを使い竪型トロイダル巻線機の引張チャ
ックの重量の影響を除去し、かつコアに巻回される際に
コアに巻回した線に一定の張力を加える様に構成したト
ロイダル巻線機の張力制御方法並びにその制御装置及び
その断線防止装置を提供することにある。

【０００７】本発明は、コア反転法による竪型トロイダ
ル巻線機における、線の引張りと張力掛けと張力の調整
を、ガイドレールに沿い上下に移動する引張チャックと
挿入チャックとを載置した線チャック台を駆動するの
に、歯付ベルトを用いてサーボモータにより駆動し、サ
ーボモータの高速粗動による位置決めとパルス送りの二
段動作と、上下に摺動自在に移動する線チャック台に設
けた引張チャックと挿入チャックとにより、コアに巻回
する線の一端を上方と下方に交互に引張りコアに線を挿
入し、引張チャックと線チャック台の先頭台板側に連結
して引張ばねを設け、引張ばねと反対位置に、引張チャ
ックに長さの異なる２個のシャッタ部材を突設し、シャ
ッタ部材に対向して夫々のシャッタ部材が近接したこと
を検知する２個の張力検知器を設けて線の張力を一定に
なるように制御する竪型トロイダル巻線装置の張力制御
方法並びにその制御装置である。

【０００８】一方、従来の前記コア反転法による巻線の
欠点を除去するために、コア反転法の巻線機における線
の引張りと張力掛けを、引張チャックのサーボモータに
よる予め決められた線の長さを移動するのに相当する長
さの高速粗動位置決めとパルス送りによる一定張力を与
える二段動作により行う。

【０００９】又、線チャック台に設置された引張チャッ
クと挿入チャックの間に、線に張力がない時には隙間の
距離が調整可能な隙間Ｇｏを設けて、コア中央孔に挿入
する挿入チャックで掴んだ線を引張チャックで掴み換え
る時、挿入チャックと引張チャックの間の隙間だけ引張
チャックによる線の掴む位置を変えるよう構成して、引
張チャックが掴む線の位置が常に変わるようにし引張チ
ャックで掴む線の断線を防止する。

【００１０】即ち本発明は、１．両端を支持した所定の
長さの線の先端をトロイダルコアの中央孔に通し、トロ
イダルコアの中央孔に通した線の先端をトロイダルコア
の中心軸方向に引張り、線に所定の張力を掛けてトロイ
ダルコアの直径方向を中心軸とする回転による線のトロ
イダルコア外周面への巻付けと、トロイダルコアの中心
を中央にして周方向に回動することを繰り返えしてトロ
イダルコアに巻線を施す堅型トロイダル巻線機の張力制
御方法であって、線の引張りと張力掛けとを、予め決め
られた巻線を施す線の長さに基づくサーボモータによる
高速粗動位置決めと、線の先端を掴んだ線チャック台の
パルス送りによって歩進する前記線チャック台の引張り
ばねと線チャック台に装着された引張チャックと一体の
シャッタ部材と線チャック台に前記シャッタ部材に対向
し設置された張力検知器との結合による位置検出の二段
動作により、線の引張り張力を一定に制御し巻線を施す
ことを特徴とする堅型トロイダル巻線機の張力制御方法
である。

【００１１】２．垂直方向に設置したガイドレールの頂
上に設置したサーボモータと、該サーボモータに駆動さ
れるベルトと、該ベルトと一体の線チャック台と、前記
ガイドレールの中間に設置されたコアクランプ部と、該
コアクランプに把持されたトロイダルコアを水平に保持
してトロイダルコアの直径方向と同一軸を中心とする反
転とトロイダルコアの直径を含むコア中心を中央にした
回動と、線の一端をコアの中央孔への上下方向からの挿
入と、交互に上下方向への引張りとにより、トロイダル
コアに線の巻付けを行う竪型トロイダル巻線機であっ
て、上下にガイドレールに沿いサーボモータにより高速
位置決め動作を行う摺動自在の引張チャックと挿入チャ
ックを有する反転往復して線の一端を上方と下方に交互
に引張る線チャック台に、該線チャック台の先頭側にお
いて引張チャックと線チャック台を連結して設けた張力
用ばねと、張力用ばねと引張チャックの反対側に挿入チ
ャックに長さの異なる２個のシャッタ部材を突設し、線
チャック台に設けた前記シャッタ部材に結合する２個の
張力検知器を設けてなる竪型トロイダル巻線機の張力制
御装置である。

【００１２】３．線チャック台に設けた線の一端を引張
る引張チャックと線の一端をトロイダルコアの中央孔に
挿入する挿入チャックとの間に、引張チャックに線の張
力が加わらない時に引張チャックと挿入チャックとの間
に隙間を設け、コアクランプ部において、挿入チャック
で掴んだ線をトロイダルコアの中央孔に挿入し、引張チ
ャックでトロイダルコアの中央孔に挿通された線の先端
を掴む時に、反転クランプ方向からのびるストッパによ
り引張チャックを挿入チャック方向に押圧して前記の隙
間を零にした後、引張チャックで線を掴むよう形成して
なることを特徴とする線の断線防止装置である。

【００１３】

【作用】サーボモータに駆動されてコアに巻回する巻線
の巻回数により予め決められた距離だけ高速粗動位置決
めする線チャック台の移動は、線の引張りの所要時間の
短縮と一定の張力を加えるパルス送りの頻度を一定値未
満にする。ついでパルス送りにより線に張力を加え引張
チャックと一体のシャッタ部材の先端が張力検知器に達
した時サーボモータによる線へのパルス送りによる張力
の増加を停止し線に加える張力を一定にする。線に加え
る張力を一定に調整するための線チャック台に取りつけ
られた張力を調整する短いシャッタ部材とシャッタ部材
の位置を検出する張力検知器は、線チャック台が線の一
端を上方に引張る時の線に加える所定の張力と線チャッ
ク台の重量の両者による引張ばねの伸びを検知し、信号
を発生して所定の張力が加わったことを検知して線チャ
ック台を止める。

【００１４】一方、長いシャッタ部材と長いシャッタ部
材に対向して取りつけられた張力検知器は、線チャック
台が線の一端を下方に引張る際に、所定の張力から引張
チャックの重量による張力を差し引いた引張ばねの伸び
を検知し、信号を発生して線チャック台を停止する。

【００１５】引張チャックと挿入チャックとの間に設け
た隙間Ｇｏは、線の端を掴んだ引張チャックが上方、又
は下方に線を引張る時、挿入チャックは線を隙間Ｇｏを
あけて線を掴み、上方又は下方に移動して挿入チャック
でコアの中央孔に線を挿入した後、コアクランプ部にお
いて、コアの中央孔からつき出た線の一端を掴む引張チ
ャックは、引張チャックが線を掴む時反転クランプ方向
から引張チャック方向に前後に移動するストッパにより
引張チャックは挿入チャック側に押圧され挿入チャック
と引張チャックの間の隙間Ｇｏを零にして引張チャック
は線を掴むので、コアに線を挿入するごとに隙間Ｇｏだ
け引張チャックは線を掴む位置を替え、掴む位置は線の
先端から順次後退して新しい位置で線を掴むので、引張
チャックの爪は常に線の新しい部分を掴み引張チャック
と挿入チャックを取り付けた線チャック台は高速で上下
方向に移動していても、線は断線することはない。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に係る竪型トロイダル巻線機
の張力制御方法並びにその張力制御装置によるコア反転
法の巻付け手順を示すフローチャートの図である。図２
は、コア反転法による竪型トロイダル巻線機（以下巻線
機と称す）の右側面図を示す。図１において、実線枠
は、図２の巻線機の線チャック台１に係る手順を示す。

【００１７】図２に示す本発明の堅型トロイダル巻線機
は、線チャック台１とコアクランプ部４０からなる巻線
機本体と、その正面（図２で左側）に配置したコア・線
供給機３４とを組み合わせたものである。線チャック台
１は、直立したガイドレール４１に摺動自在に装着され
ており、ガイドレールの頂上に設置されたサーボモータ
３０に連結した歯付ベルト３１に一体に結合されてい
る。従って、パルスモータ３０に加えるパルス電圧とパ
ルス数によりサーボモータを駆動してガイドレール４１
に沿い線チャック台は上昇し、又下降する。

【００１８】コアクランプ部４０は、図４にその詳細を
示すが、可動架台４２上に設置されており、図２に一点
鎖線イで示した高さにおいてトロイダルコアを反転クラ
ンプ３、送りクランプ４により上下方向から掴んで水平
に保持し、反転クランプ３で反転し、送りクランプ４に
より回動しコアに巻線する。

【００１９】図２の、コア・線供給機３４は、コア供給
部と、線供給部などを省いて簡略に示している。線チャ
ック台１は、歯付ベルト３１と一体にガイドレール４１
に沿い摺動自在に上下方向に移動し、コアに巻線を施
し、又線に加える張力を検知する機構を有するもので、
コアに挿入する線の先端を上下方向に引張る引張チャッ
クと、線の先端をコアの中央孔に挿通する挿入チャック
と、これらの機構を固定して往復反転機構の軸（図２に
二点鎖線ロで示す）に固着されておるとともに、下降姿
勢（図２の実戦）と上昇姿勢（図２の可動架台４２の下
部に破線で示す）を行うことができる。

【００２０】図３（ａ）は、線を引張チャック１２で掴
み線を上方へ引張り上げる上昇姿勢の線チャック台１の
要部外観斜視図であり、二点鎖線ハは線チャック台１の
上昇と下降の際の往復反転軸を示す。線チャック台１
は、引張チャック１２と挿入チャック１３を有し、引張
チャック１２と挿入チャック１３は把持爪を前進し閉じ
て線を側方から独立に掴むものである。引張チャック１
２と挿入チャック１３は２本の摺動軸１０、１１で先頭
台板８と尻台板９の間に独立に摺動自在に保持されてい
る。引張チャック１２は、一点鎖線で示す張力用ばね１
６で先頭台板８と繁いである。挿入チャック１３は、尻
台板９の外に突出した規制ねじ棒３３と１点鎖線で示す
付勢ばね１５とで尻台板９から離れた定位置にあり、引
張チャック１２と平常時には離間している。挿入チャッ
ク１３の側面に尻台板９に向かって延びる長短のシャッ
タ部材１９、２０を固着してある。尻台板９には長短の
シャッタ部材１９、２０に対向する張力検知器２１ａ、
２１ｂを設置してある。長いシャッタ部材１９側の張力
検知器２１ａは、線に下向きに張力を掛ける下側張力用
であり、短いシャッタ部材２０に対向し組となる張力検
知器２１ｂは線を上方へ引張る時の上側張力の検知用で
ある。

【００２１】このような構造の線チャック台１が図２に
示す堅型トロイダル巻線機を構成し作動してトロイダル
コアに巻回する線に一定の張力を加えて巻付けを行う。
コア・線供給機３４から供給されたコアを図２に示すコ
アクランプ部４０に保持し、その詳細を示す図４にトロ
イダルコア２３の中央孔に線を通し、図３（ｂ）に示す
ように、線の一端２２を上昇姿勢の時には線チャック台
１の引張チャック１２で掴んで予め巻回する巻線数に相
当する線の長さの所定の高さまで、線チャック台１は図
２に示すサーボモータ３０に予め設定された駆動パルス
数だけ直立ガイドレール４１に案内され上昇する。線の
他端をコアの下方で切断してコアへ線の供給が完了す
る。

【００２２】コアクランプ部４０において、反転クラン
プ３に把持されたコア２３は、線の他端と一緒にコアを
コアの直径方向を回転軸に反転して外周部に線を巻き付
ける。

【００２３】線チャック台１は、引張チャック１２が線
の一端を掴み、反転して下降姿勢になり、コアレベル
（図２の一点鎖線イ）直上まで下降する。図２の実戦で
示す線チャック台１は引張チャック１２が下段に位置
し、線を掴んで下降する途中の状態を示す。線がコアの
上方で輪状になり次第に倒れかかる状況を図示してあ
る。引張チャック１２が線の一端を放し、挿入チャック
１３で線を掴んで引張チャック１２が直立ガイドレール
４１側へ後退してから、線チャック台１が若干下降して
挿入チャック線１３で掴んだ線の一端をコアの中央孔に
コア面から下へ挿入する。

【００２４】次に、再び引張チャック１２の先端がコア
方向に進みコアの下方で線の一端を掴み、挿入チャック
１３が線を放しガイドレール４１方向へ後退する。引張
チャック１２の先端が線の一端を掴む時に、反転クラン
プ側からのび後退するストッパ４３により引張チャック
は挿入チャック側へ押され、挿入チャックとの間の隙間
Ｇｏは零となり、引張チャックの線の掴む位置は挿入チ
ャック側へ隙間Ｇｏの距離だけ位置を替える。

【００２５】線チャック台１が引張チャック１２にて線
を掴んで高速で直立ガイドレールに沿い下降して一端を
下方に引張り、線の輪を縮めて引張チャック１２が引張
チャック１２用の図７に示す張力用ばね１６を伸張する
直前で一旦停止する。この動作が高速粗動位置めであ
る。続いて、線チャック台１のパルス送り（例えば０．
５ｍｍ送り）を行い、下側用の張力検知器２１ａに長い
シャッタ部材１９が届いて張力検知器２１ａがオンにな
るまでパルス送りを反復する。

【００２６】線に張力を掛け終わると、線チャック台１
は所定量上昇して線に張力が掛かっていない状態にす
る。この動作が「戻し」である。図２に示すコアクラン
プ部４０の詳細を示す図４において、コア２３を反転ク
ランプ３でコアの直径方向を回転軸にして反転してコア
に巻線し、ついでコア２３に巻線を周方向にずらし巻付
けるための１ピッチ分コア水平面内で送りクランプ４で
円弧形レール２５に沿い案内し回動し巻線位置をずら
す。コア中央孔に線を通すごとに前記のコアの反転と回
動を行い、トロイダルコアの周囲に巻線を施す。

【００２７】線チャック台１は、挿入チャック１３も線
の一端を掴み、反転して上昇姿勢［図３（ｂ）の姿勢］
になり、図２の垂直ガイドレール４１に沿い上昇しコア
レベル「イ」の直下まで上昇する。コアレベル「イ」に
向かう速度は従来通りに高速である。引張チャック１２
が線の一端を放して後方へ引き込み、線は挿入チャック
１３により掴まれて線チャック台１が若干上昇してコア
の中央孔に挿入チャックに掴まれた線の一端を下から挿
入する。コアの上方で引張チャック１２が線の一端を掴
み、一方、挿入チャック１３が線の一端を放し、挿入チ
ャック１３は後方へ後退し、コア取付位置の後方へ退
く。引張チャック１２の先端が線の一端を掴む時に、反
転クランプ側からのび後退するストッパ４３により引張
チャックは挿入チャック側へ押され、挿入チャックとの
間の隙間Ｇｏは零となり、引張チャックの線の掴む位置
は挿入チャック側へ隙間Ｇｏの距離だけ位置を替える。

【００２８】線チャック台１が、上昇の高速粗動位置決
めを行う。図６に示す引張チャック１２用張力検知器２
１ｂは、短いシャッタ部材２０により、張力検知器２１
ｂがオンになるまで線チャック台１のパルス送りがサー
ボモータ３０により繰り返されて線に上向きの張力を加
える。下方への引張り時と同様に、線チャック台１は戻
し動作を行う。コアへの巻線は、一端反転、コアのコア
面の回転、コアへの線の挿入動作を繰り返す。

【００２９】サーボモータの制御プログラムに、予め巻
付け１回（外周部巻付け＋内周間部巻付け）当りの線の
長さを入力し、最初の高速粗動位置決めを巻付け１回目
とし、張力検知器２１ａ、２１ｂのオン信号発生で巻付
け１回と計算してコアへの巻回数に対応して高速粗動位
置決め動作距離を短くし、コアへ巻回する線へ加える張
力を一定にする動作のパルス送りにより、位置決めと線
への張力の精度をよくする。

【００３０】所要の巻付け回数目のオン信号が出て戻し
動作を完了すると、線チャック台１は、引張チャック１
２で一端を掴んだままで、コアクランプ部２がコアを放
してから下降する。引張チャックの下降姿勢でコアに巻
線作業が終了した時は、下降の途中で線チャック台１が
反転して、図２に可動架台４２の下部に破線で示したよ
うに、常に上昇姿勢で原点センサ３５に当接して、コア
への線の巻付け上りを排出器３２に落とす。

【００３１】図３（ｂ）は、引張チャック１２が線を上
方へ引張っている作動状態を示す線チャック台１の右側
面図であり、図３（ｃ）は同じ引張チャック１２が線を
下方へ引張っている時の作動状態にある線チャック台１
の左側面図である。図４は、竪型トロイダル巻線機のコ
アクランプ部４０の要部平面図である。線チャック台１
は、垂直方向上下に延びるガイドレール４１に沿い摺動
する。反転クランプ３、送りクランプ４からなるコアク
ランプ部４０は、カイドレール４１のほぼ中央高さの平
面に配置されていて、反転クランプ３でトロイダルコア
を反転し、送りクリンプ４でトロイダルコアを周方向に
回動し、トロイダルコアに巻線を施す。

【００３２】線チャック台１は、ガイドレール４１を摺
動し、歯付ベルト３１と一体で、ガイドレール４１の頂
上に設置したサーボモータ３０に連結した歯付ベルト３
１により上下に駆動される。又線チャック台１は、図２
に示す一点鎖線ロ、図３（ａ）に反転軸ハで示した軸を
中心に１８０度往復回転し、反転軸ハから遠い方の先頭
台板８を上方にして上昇し、下方にして下降する。

【００３３】図５は、背部を省き、一部を簡略化して線
チャック台１の外観を示す。線チャック台１は、先頭台
板８と尻台板９の２枚の間に２本の摺動軸１０、１１で
引張チャック１２と挿入チャック１３を上下に移動可能
に設置して、反転軸ハと近い方の挿入チャック１３は摺
動軸１０と固着して摺動軸１１に遊嵌し、引張チャック
１２は摺動軸１１に固着し摺動軸１０に対しては遊嵌さ
れており、挿入チャック１３を固着した摺動軸１０に
は、尻台板９の外でナット１４［図３（ｂ）参照］を取
り付けて、挿入チャック１３の重量に僅かに打ち勝つ強
さの付勢ばね１５で先頭台板８寄りの定位置に挿入チャ
ック１３が位置するように調整してある。

【００３４】引張チャック１２と挿入チャック１３は、
爪が前進して線を掴み、線を放して後退することを別々
に行うことができ、線の受け渡しや図７に示したように
同時の把握ができる。

【００３５】引張チャック１２は、張力用ばね１６で先
頭台板８と繋がれており、線に張力を加えない平常状態
では、挿入チャックから僅かに離れるよう設定してあ
る。図６に引張チャック１２が線の一端を掴んで線に張
力を加えない平常状態にある時の隙間Ｇｏを示してい
る。この隙間Ｇｏの設定は引張チャック１２の突出金具
１７と、挿入チャック１３にある調整ねじ１８と張力用
ばね１６のばね圧で行う。

【００３６】線チャック台１には、張力用ばね１６に同
様な張力制御装置として、尻台板９に向かって延びる２
個の長いシャッタ部材１９、短いシャッタ部材２０を挿
入チャック１３に固着して取りつけてあり、２個の張力
検知器２１ａ，２１ｂが長いシャッタ部材１９、短いシ
ャッタ部材２０に対向して尻台板９の外面に設置してあ
る。長いシャッタ部材１９、短いシャッタ部材２０は、
長さが違っており、常時先端が張力検知器２１ａ，２１
ｂと離間していて、張力用ばね１６が伸びて引張チャッ
ク１２、挿入チャック１３が線チャック台１内で摺動軸
１０，１１に案内され摺動して、シャッタ部材の先端の
所定長が張力検知器２１ａ，２１ｂ内に入った時、張力
検知器２１ａ，２１ｂに出力を発生するように構成され
ている。

【００３７】図３（ｂ）は、引張チャック１２がコアに
巻線する線の先端を掴んでガイドレール４１に沿い線を
上方へ引張っている状態で、短いシャッタ部材１９が働
いた状態であり、線の一端を引張チャック１２で掴ん
で、線に上向きに一定の張力を加えた状態である。先頭
台板８に引張チャツク１２を連結する張力用ばね１６
は、引張チャック１２が線の張力に引かれて下がり、突
出金具１７が調整ねじ１８に当接し隙間Ｇｏが零とな
り、引張チャック１２と挿入チャック１３が一緒になっ
てさらに下がり、短いシャッタ部材１９が張力検知器２
１ａに届くまで張力用ばね１６は大きく伸びている。張
力用ばね１６による張力から引張チャック１２と挿入チ
ャック１３の重量を差し引いた張力が線に加えられてい
る。線チャック台１が上昇する時は、長いシャッタ部材
２０と長いシャッタ部材２０に対向する張力検知器２１
ｂはこの状態では作動しないようにしてある。

【００３８】図３（ｃ）は、長いシャッタ部材２０が作
動する状態を示し、線は下向きであり、図３（ｂ）と同
じ強さの張力を線に加えた状態である。張力用ばね１６
の伸びは、引張チャック１２が線に引かれ上がって突出
金具１７が調整ねじ１８に当接し、引張チャック１２、
挿入チャック１３が一緒に僅かに上がるまでであり、図
３（ｂ）の場合より引張チャック１２と挿入チャック１
３の重量分だけ線に加える張力を一定とする時、変位す
る長さは小さい。この張力用ばね１６による張力に引張
チャック１２と挿入チャック１３の重量を加えた一定の
張力が線に作用する。

【００３９】なお、付勢ばね１５を無視して説明した
が、線チャック台１の上昇と下降時に加える線の張力の
調整は、長いシャッタ部材１９、短いシャッタ部材２０
の長さの差及び隙間Ｇoを適宜に設定すればよいことは
明かである。

【００４０】図８は、図２に示した巻線機におけるコア
に線を巻付ける時の模式的な説明図である。所要長さの
線の一端２２を図８（１Ａ）に示したように、トロイダ
ルコア２３の中央孔に通して引き上げ、他端２４はコア
２３の底面に当接して半径方向（図４で矢印ニの方向）
に伸ばして反転クランプ３の爪［爪の端面だけを図８
（１Ａ）に一点鎖線で示す］でコア２３と共に掴む。一
端２２の引き上げは、図３（ｂ）に示したように引張チ
ャック１２だけで掴んで行い、図３（ｂ）で示した前述
した手段により線に張力を加える。線チャック台１を若
干下降して張力を外す。線チャック台１は図６に示す隙
間Ｇｏが存在する状態になる。この状態で挿入チャック
１３の爪が前進して線を掴み、引張チャック１２、挿入
チャック１３が線を掴んだままで線チャック台１を軸イ
を中心に１８０度回転（反転）して図７に示したよう
に、先頭台板８が下になる状態にする。線は挿入チャッ
ク１３の近傍で逆Ｕ形状に曲がり、コア２３から線チャ
ック台１までの線の輪が生じる。

【００４１】コア２３と他端２４を掴んだ反転クランプ
３は、図８（１Ａ）に矢印で示したように、コア２３を
直径方向を中心に反転して、図８（１Ｂ）に示したよう
に、コア２３の外周面に線を巻付ける。図８（１Ｂ）に
おける半円孤の矢印は、上述した線チャック台１が下降
してコア２３の直上で一旦停止し、引張チャック１２が
線を放して挿入チャック１３だけが線を把持する状態に
してから若干下降する。線の一端２２がコア２３の中央
孔の下方に突出するので、引張チャック１２の爪が前進
して引張チャックは反転クランプ側から伸びるストッパ
４３により、挿入チャック側に押し込まれ隙間Ｇｏが零
になって線の一端２２を掴む。挿入チャック１３が線を
放した後、線チャック台１が下降して線に下向きの張力
を加える。図３（ｃ）が、この張力作用時の線チャック
台１を示し、図８（１Ｃ）がコア２３の内周面に線の巻
付けた様子を示す。この状態のコア２３を送りクランプ
４が反転クランプ３の反対側から掴み、反転クランプ３
がコア２３を放してから、送りクランプ４は円孤形レー
ル２５（図４参照）を図８の矢印の向きに摺動してコア
２３を周方向に巻付けの１ピッチの角度だけ回動する。

【００４２】次に図８（２Ａ）に示したように、反転ク
ランプ３でコア２３を掴み直し、送りクランプ４が離れ
てから、コア２３の２回目の反転を、矢印で示したよう
に、初回図８（１Ａ）の反転と同じ向きに行う。線の一
端２２は、ガイドレール４１の下部で、前述したと同様
に、図３（ｃ）の状態から、線チャック台１が若干上昇
して張力を外し、挿入チャック１３が線を掴んでから反
転軸イを中心に反転して先頭台板８が上側の状態にな
る。この一端２２の転向を図８（２Ｂ）の矢印で示す。

【００４３】線チャック台１が上昇してコア２３の中央
孔に線の一端２２を下方から挿入することは、下降の場
合と同様である。図５は、この際の引張チャック１２の
爪が後退した挿入状態の線チャック台１（コア２３およ
び線を図示しない）を示す。引張チャック１２でコア２
３の上に出た一端をストッパ４３により引張チャックを
挿入チャック側に押し込み、隙間Ｇｏを零にして線の先
端を引張チャックで掴んで、図６の姿勢で線チャック台
１が上昇して図３（ｂ）に示したようにして線に張力を
加えて内周面にしっかりと巻き付ける。次に、図８（２
Ｃ）に矢印で示したように、送りクランプ４でコア２３
を図８（１Ｃ）とは逆向きに回動する。以下、図８（１
Ａ）〜図８（２Ｃ）の手順を繰り返して所要の巻回数に
仕上げる。

【００４４】以上は本発明の実施例として、線チャック
台１に引張チャック１２と挿入チャック１３のある場合
を説明したが、挿入チャック１３は上述したように、線
の一端２２の挿入を効率よく行い、線の一端２２の転向
を円滑に行うためのものであり、引張チャックだけをも
つ線チャック台においても適用できる張力制御装置であ
ることは明かである。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、堅型トロイダル巻線機
において、１個の張力用ばねを用いて引張チャックの重
量の影響を受けないで線をコアに巻き付けることができ
るので、仕上がりが良好であり、外形寸法とリード線の
長さのばらつきが小さく、本発明の方法並びに装置によ
り自動化装置で処理し易いトロイダルコイルを提供でき
る。

【００４６】本発明の張力制御方法並びにその制御装置
は、コアに巻線動作を繰り返す引張チャック、及び挿入
チャックを組込んだ線チャック台を、高速粗動位置決め
とパルス送りの二段に動作させて線の引張りと張力掛け
を行うので、従来よりも巻線の所要時間を短縮でき、線
にほぼ静的張力を掛け、断線防止装置も組み込まれてい
るので、線に異常が発生したり、異常が進行する恐れが
ないので線チャック台の高速移動を可能にし、上下に移
動する一台の線チャック台により線の巻付けも円滑にで
き、巻上がりが良好であり、歩留がよいなど多くの効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による巻線機の張力制御方法並びにその
制御装置の巻付け手順を示すフローチャート。

【図２】本発明の堅型トロイダル巻線機で、トロイダル
コアに巻線を施す制御装置を示す概略右側面図。

【図３】図２の巻線機の線チャック台の要部を示す図
で、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は本発明の堅
型トロイダル巻線機の張力制御装置の線を上方に引張っ
ている動作状態を示す要部右側面図、図３（ｃ）は張力
制御装置の線を下方に引張っている動作状態を示す要部
左側面図。

【図４】本発明に係わる堅型トロイダル巻線機のコアク
ランプ部の概略を示す平面図。

【図５】図３に示すコア中央孔に線を挿通する時の線チ
ャック台の引張チャックが後退し、挿入チャックが伸長
している時の外観斜視図。

【図６】図３に示した実施例の平常状態における要部右
側面図。

【図７】図３に示した実施例の平常状態における要部左
側面図。

【図８】図４に示す本発明による堅型トロイダル巻線機
のコアクランプ部で、コアに線を巻付ける模式外観斜視
図。

【符号の説明】

１ 線チャック台 ３ 反転クランプ ４ 送りクランプ ５ 可動基台 ６ モータ ８ 先頭台板 ９ 尻台板 １０，１１ 摺動軸 １２ 引張チャック １３ 挿入チャック １４ ナット １５ 付勢ばね １６ 張力用ばね １７ 突出金具 １８ 調整ねじ １９ 長いシャッタ部材 ２０ 短いシャッタ部材 ２１ａ，２１ｂ 張力検知器 ２２ 線の一端 ２３ トロイダルコア ２４ 線の他端 ２５ 円弧形レール ３０ サーボモータ ３１ 歯付ベルト ３２ 排出器 ３３ 規制ねじ棒 ３４ コア・線供給器 ３５ 原点センサ ４０ コアクランプ部 ４１ ガイドレール ４２ 可動架台 ４３ ストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端を支持した所定の長さの線の先端を
   トロイダルコアの中央孔に通し、トロイダルコアの中央
   孔に通した線の先端をトロイダルコアの中心軸方向に引
   張り、線に所定の張力を掛けてトロイダルコアの直径方
   向を中心軸とする回転による線のトロイダルコア外周面
   への巻付けと、トロイダルコアの中心を中央にして周方
   向に回動することを繰り返えしてトロイダルコアに巻線
   を施す堅型トロイダル巻線機の張力制御方法であって、
   線の引張りと張力掛けとを、予め決められた巻線を施す
   線の長さに基づくサーボモータによる高速粗動位置決め
   と、線の先端を掴んだ線チャック台のパルス送りによっ
   て歩進する前記線チャック台の引張りばねと線チャック
   台に装着された引張チャックと一体のシャッタ部材と線
   チャック台に前記シャッタ部材に対向し設置された張力
   検知器との結合による位置検出の二段動作により、線の
   引張り張力を一定に制御し巻線を施すことを特徴とする
   堅型トロイダル巻線機の張力制御方法。
2. 【請求項２】 垂直方向に設置したガイドレールの頂上
   に設置したサーボモータと、該サーボモータに駆動され
   るベルトと、該ベルトと一体の線チャック台と、前記ガ
   イドレールの中間に設置されたコアクランプ部と、該コ
   アクランプに把持されたトロイダルコアを水平に保持し
   てトロイダルコアの直径方向と同一軸を中心とする反転
   とトロイダルコアの直径を含むコア中心を中央にした回
   動と、線の一端をコアの中央孔への上下方向からの挿入
   と、交互に上下方向への引張りとにより、トロイダルコ
   アに線の巻付けを行う竪型トロイダル巻線機であって、
   上下にガイドレールに沿いサーボモータにより高速位置
   決め動作を行う摺動自在の引張チャックと挿入チャック
   を有する反転往復して線の一端を上方と下方に交互に引
   張る線チャック台に、該線チャック台の先頭側において
   引張チャックと線チャック台を連結して設けた張力用ば
   ねと、張力用ばねと引張チャックの反対側に挿入チャッ
   クに長さの異なる２個のシャッタ部材を突設し、線チャ
   ック台に設けた前記シャッタ部材に結合する２個の張力
   検知器を設けてなる竪型トロイダル巻線機の張力制御装
   置。
3. 【請求項３】 線チャック台に設けた線の一端を引張る
   引張チャックと線の一端をトロイダルコアの中央孔に挿
   入する挿入チャックとの間に、引張チャックに線の張力
   が加わらない時に引張チャックと挿入チャックとの間に
   隙間を設け、コアクランプ部において、挿入チャックで
   掴んだ線をトロイダルコアの中央孔に挿入し、引張チャ
   ックでトロイダルコアの中央孔に挿通された線の先端を
   掴む時に、反転クランプ方向からのびるストッパにより
   引張チャックを挿入チャック方向に押圧して前記の隙間
   を零にした後、引張チャックで線を掴むよう形成してな
   ることを特徴とする線の断線防止装置。