JPH0719715B2 - トロイダルコイル巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ドーナツ形のコアの外表面に螺旋状のエナメ
ル線等の線材を巻き付けてトロイダルコイルを形成する
トロイダルコイル巻線機に関し、特に中心孔の内径が小
さなコアに対しても太径の線材を巻くことができると共
に巻線効率を向上できるトロイダルコイル巻線機に関す
る。

従来の技術 従来のトロイダルコイル巻線機は、第９図及び第10図に
示すように、エナメル線等の線材を予め巻き取るための
第一のリング１と、この第一のリングに並列に設けられ
た上記第一のリング１に巻かれた線材を引き出してコア
３に巻き付ける第二のリング２と、この第二のリング２
の側面に設けられ上記線材を引き出すためのプーリ４
と、上記第二のリング２の内周面と外周面に接して設け
られ該第二のリング２及び第一のリング１を回転させる
駆動ローラ5,5,…とから成っていた。なお、上記第一の
リング１の一部分１′及び第二のリング２の一部分２′
は、コア３をそれぞれのリング1,2の円周上にセットす
るために分離して、着脱可能となっている。

このような従来のトロイダルコイル巻線機によって、ド
ーナツ形のコア３の外表面に螺旋状に線材を巻き付ける
には、まず、第11図に示すように、第一及び第二のリン
グ1,2の一部分１′,2,2′を分離して取り外し、この取
り外した箇所にコア３の中心孔３′を位置させ、再び上
記取り外した一部分１′,2′を第一及び第二のリング1,
2の元の部分に取り付ける。これによって、コア３が第
一及び第二のリング1,2の円周上にセットされる。次
に、第12図に示すように、図示外のボビンから引き出さ
れたエナメル線等の線材６をプーリ７に掛け回して第一
のリング１の側板の孔８に結ぶ。そして、第９図に示す
第二のリング２と第一のリング１とをピン等で結合し、
第10図に示す駆動ローラ5,5,…を駆動することにより、
上記第一のリング１を矢印Ａ方向へ回転する。すると、
上記線材６は第一のリング１に巻き取られ、第13図に示
すように、所定の長さを巻き取ったところで第一のリン
グ１の矢印Ａ方向の回転を停止し、線材６を切断する。
次に、第14図に示すように、上記線材６の切断端部９を
第一のリング１から第二のリング２の切欠窓部10を通し
て引き出し、この切断端部９の付近の線材６をプーリ４
に掛け回し、上記切断端部９を保持固定する。そして、
第一のリング１と第二のリング２とを結合するピンを抜
いて切り離し、第10図に示す駆動ローラ5,5,…を逆方向
に駆動することにより、第二のリング２を矢印Ｂ方向へ
回転する。すると、上記線材６を掛け回したプーリ４
は、第二のリング２の回転と共にコア３の中心孔３′の
中を通って回転する。このとき、第一のリング１はこれ
に巻き取られた線材６が引き出される長さに応じて矢印
Ｂ方向に追従して回転する。これにより、上記プーリ４
は、第15図に示すように、第一のリング１から線材６を
引き出しつつコア３の外側面のがわを迂回して再び中心
孔３′まで一周し、線材６をコア３に巻き付ける。そし
て、このように線材６をコア３に一周巻き付けるごと
に、このコア３をその中心軸11のまわりに適宜の角度回
転させることにより、上記コア３の外表面に対し螺旋状
に線材６が巻かれ、トロイダルコイルが形成されるもの
であった。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のトロイダルコイル巻線機にお
いては、第一及び第二のリング1,2の一部分１′,2′を
分離して着脱可能としてあることと、コア３の中心孔
３′内に第一及び第二のリング1,2を通すためその部分
はできるだけ薄く且つ小形化してあることから、上記第
一及び第二のリング1,2の強度はあまり高いものではな
かった。従って、線材６としてはあまり太径のものを使
うことができず、コア３に太径の線材６を巻いてトロイ
ダルコイルを形成することはできなかった。また、上記
コア３の中心孔３′内に第一及び第二のリング1,2を通
すことから、該コア３の中心孔３′はある程度以上の内
径を必要とし、小さい内径のコア３については線材６を
巻くことはできなかった。さらに、コア３をセットする
には、第一及び第二のリング1,2の一部分１′,2′を脱
着するような複雑な作業を要するので、自動化には適さ
ないものであった。さらにまた、一旦第一のリング１に
線材６を巻き取った後に、第二のリング２を使用して上
記第一のリング１から線材６を引き出してコア３に巻き
付けるため、最終的に上記コア３に線材６を巻き付けて
トロイダルコイルを形成するまでの時間が長くかかり、
巻線効率が低下するものであった。そこで、本発明はこ
のような問題点を解決することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するため本発明の手段は、所定位置
に固定されたドーナツ形のコアの中心孔に挿通する巻線
用の線材を先端を保持する棒状の治具と、この治具を挟
持して上記線材をコアの中心孔に挿通する送りチャック
と、この挿通された治具を挟持して上記線材をコア外側
面を迂回して一回りさせる回しチャックと、この回しチ
ャックの回り経路内に設けられ上記回しチャックによっ
て外周面に掛け回された線材を外方に引いてテンション
を付与しながら所定の半径でコアの周りを回転しその外
表面に線材を巻き付ける第一のローラと、上記コアに対
して第一のローラと反対側に位置し第一のローラと交互
に位置を入れ換えつつ線材を外方に引いてテンションを
付与しながら回転しコアの外表面に線材を巻き付ける第
二のローラとを有し、上記コアの一断面に対し線材を一
周巻き付けるごとにそのコアを中心軸まわりに適宜の角
度回転して該コアの外表面に螺旋上に線材を巻くように
したトロイダルコイル巻線機によってなされる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明によるトロイダルコイル巻線機の実施例
を示す説明図である。図において、ドーナツ形のコア３
はその中心軸11を水平にして、例えば三個の固定用ロー
ラ（図示省略）によって外表面を支持され、所定位置に
固定されるようになっている。

上記のように固定されるコア３の近傍には、送りチャッ
ク12と回しチャック13とが設けられている。上記送りチ
ャック12は、後述の線材６を保持する治具14を挟持して
その線材６をコア３の中心孔３′に挿通するもので、矢
印C,D方向に前進、後退すると共に、矢印E,F方向に退
避、進出しうるようになっている。上記回しチャック13
は、送りチャック12によって矢印Ｃ方向に挿通された治
具14を挟持して上記線材６をコア３の外表面に迂回して
一回りさせるもので、矢印Ｇ方向に一周しうるようにな
っている。

ここで、第１図において、符号14は上記送りチャック12
に挟持された状態の棒状の治具を表している。この棒状
の治具14は、コア３の中心孔３′に挿通する巻線用の線
材６の先端を保持するもので、例えば金属で適宜の長さ
の筒状に形成され、この筒状部材の中に線材６を通して
かしめることにより該線材６を保持するようになってい
る。なお、上記治具14は、筒状のものに限らず、線材６
の先端を保持できるものならば他の棒状部材であっても
よい。

上記回しチャック13の矢印Ｇ方向の回り経路内には、第
一のローラ15が設けられている。この第一のローラ15
は、上記回しチャック13によってその外周面に掛け回さ
れた線材６を矢印Ｈのようにコア３から離れるように外
方に引いてテンションを付与しながら、矢印Ｉのように
所定の半径で上記コア３の周りを回転して該コア３の外
表面に線材６を巻き付けるものである。

また、上記コア３に対して第一のローラ15と反対側に位
置するところには、第二のローラ16が設けられている。
この第二のローラ16は、上記第一のローラ15と反対側に
位置して該第一のローラ15と交互に位置を入れ換えつ
つ、線材６を矢印Ｈのように外方に引いてテンションを
付与しながら、矢印Ｉのように所定の半径で上記コア３
の周りを回転して該コア３の外表面に線材６を巻き付け
るものである。

なお、上記コア３は、そのコア３の一断面に対して線材
６を一周巻き付けるごとに中心軸11のまわりに適宜の角
度回転されるようになっている。

次に、このように構成されたトロイダルコイル巻線機の
巻線動作について、第２図ないし第８図を参照して説明
する。まず、第２図において、ドーナツ形のコア３をそ
の中心軸11を水平にして、図示省略の三個の固定用ロー
ラにより外側面を支持して所定位置に固定する。そし
て、上記コア３の外表面に巻き付けるエナメル線等の線
材６を予め所要の巻き付け長さにカットし、その基端
６′を固定チャック17で固定する。次に、上記線材６の
先端６″を棒状の治具14の中に通して該治具14を外部か
らかしめることによって、該線材６の先端６″を治具14
で保持する。従って、上記線材６の先端部には、棒状部
材が取り付けられたこととなる。次に、この治具14の一
端を送りチャック12で挟持し、矢印Ｃ方向に前進させて
上記治具14の他端をコア３の中心孔３′に挿通する。な
お、この初期状態において、第一のローラ15と第二のロ
ーラ16とはコア３に対し同一側方に位置している。

次に、第３図において、送りチャック12によりコア３の
中心孔３′に挿通された治具14の他端は、回しチャック
13によって挟持される。そして、上記回しチャック13が
治具14の他端を挟持したところで、送りチャック12は治
具14に対する挟持を解除して、矢印D,Eのように後退、
退避する。次に、回しチャック13は、上記治具14を挟持
したまま第一のローラ15の外周面に線材６を掛け回すよ
うにして該第一のローラ15及びコア３の外側面を迂回
し、矢印Ｇのように約一回りする。すると、第４図に示
すように、線材６はコア３の中心孔３′に挿通されると
共に第一のローラ15の外周面に半周だけ掛け回され、さ
らに治具14が第２図に示す当初の位置へ一回りして戻
る。次に、第３図において矢印Ｅ方向に退避した送りチ
ャック12が矢印Ｆのように進出してきて治具14の一端を
挟持する。そして、回しチャック13は治具14に対する挟
持を解除して、矢印K,L,Mのように後退、移動して当初
の位置へ戻る。このようにして、上記送りチャック12が
治具14の一端を挟持したところで、第一のローラ15が矢
印Ｈ方向に移動してその外周面に掛け回された線材６を
外方に引いてテンションを付与しながら（第４図におい
て二点鎖線で示す線材６参照）所定の半径でコア３の周
りを矢印Ｉ方向に回転し、矢印Ｊの位置まで到達する。
すると、上記線材６は、矢印I,J方向の回転に従って引
き絞られながら、第５図に示すように、コア３の一断面
に対してその外表面に一巻きめが3/4周まで巻き付けら
れる。この状態で、第５図に示すコア３をその中心軸11
のまわりに適宜の角度回転させて再び固定する。これで
一巻きめの巻き付け動作が終了する。このとき、第二の
ローラ16は、今までの位置にそのまま留まっている。

次に、第５図において、治具14の一端を挟持した送りチ
ャック12を矢印Ｃ方向に前進させて上記治具14の他端を
コア３の中心孔３′に挿通する。そして、この送りチャ
ック12によりコア３の中心孔３′に挿通された治具14の
他端は、第６図に示すように、回しチャック13によって
挟持される。そして、上記回しチャック13が治具14の他
端を挟持したところで、送りチャック12は治具14に対す
る挟持を解除して、矢印D,Eのように後退、退避する。
次に、回しチャック13は、上記治具14を挟持したまま第
二のローラ16の外周面に線材６を掛け回すようにして該
第二のローラ16及びコア３の外側面を迂回し、矢印Ｇの
ように約一回りする。すると、第７図に示すように、二
巻きめの線材６がコア３の中心孔３′に挿通されると共
に第二のローラ16の外周面に半周だけ掛け回され、さら
に、治具14が第２図に示す当初の位置へ一回りして戻
る。次に、第６図において矢印Ｅ方向に退避した送りチ
ャック12が挟持Ｆのように進出してきて治具14の一端を
挟持する。そして、回しチャック13は治具14に対する挟
持を解除して、矢印K,L,Mのように後退、移動する。こ
のようにして、上記送りチャック12が治具14の一端を挟
持したところで、第二のローラ16が矢印Ｈ方向に移動し
てその外周面に掛け回された線材６を外方に引いてテン
ションを付与しながら所定の半径でコア３の周りを矢印
Ｉ方向に回転し、矢印Ｊの位置まで到達する。このと
き、第一のローラ15は、第二のローラ16の矢印I,J方向
の回転に従って線材６に引っ張られながら矢印Ｎ方向に
移動され、二点鎖線で示すようにコア３の直前あで来た
ところで二つに割れ、今まで掛け回されていた線材６と
コア３の外表面に受け渡すと共に、該コア３をよけてそ
の側方を通過して、今までの第二のローラ16が位置して
いたところに到達して再び合体する。すなわち、これに
より第一のローラ15と第二のローラ16の位置が入れ換わ
ることとなる。このとき、上記線材６は、第２のローラ
16の矢印I,J方向の回転に従って引き絞られながら、第
８図に示すように、コア３の一断面に対してその外表面
に二巻きめが3/4周まで巻き付けられる。この状態で、
第８図に示すコア３をその中心幅11のまわりに適宜に角
度回転させて再び固定する。これで二巻きめの巻き付け
動作が終了する。

次に、この状態で第２図に示す当初の状態に戻ったの
で、以下、上述の動作を繰り返すことにより、コア３の
外表面に対し螺旋状に線材６を巻き付けてトロイダルコ
イルが形成される。

発明の効果 本発明は以上のように構成されたもので、巻線用の線材
６の先端を保持する棒状の治具14を送りチャック12で挟
持してコア３の中心孔３′に挿通すると共に、この挿通
された治具14を回しチャック13で挟持して上記線材６を
コア３の外側面に迂回して一回りさせ、かつ上記回しチ
ャック13の回り経路内に設けられた第一のローラ15及び
第二のローラ16が交互に位置を入れ換えつつ線材６を外
方に引いてテンションを付与しながら所定の半径でコア
３の周りを回転することにより、上記コア３の外表面に
線材６を巻き付けることができる。従って、従来のよう
にコア３の中心孔３′内にリング1,2等を通すことはな
いので、上記中心孔３′はかなり小さくすることがで
き、小さい内径のコア３に対しても線材６を巻くことが
できる。また、線材６は、第一のローラ15及び第二のロ
ーラ16を用いて外方にテンションを付与して引き絞りな
がらコア３の外表面に巻き付けられるので、線材６とし
て太径のものを使用することができ、コア３に太径の線
材６を巻いてトロイダルコイルを形成することができ
る。さらに、上記コア３を所定位置に固定するには、従
来のようにリング1,2の一部分１′,2′を脱着するよう
な複雑な作業は要しないので、自動化に適するものであ
る。さらにまた、従来例とは異なり、直接コア３の外表
面に対して第一のローラ15及び第二のローラ16により線
材６を巻き付けるため、最終的に上記コア３に線材６を
螺旋状に巻き付けてトロイダルコイルを形成するまでの
時間を短縮でき、巻線効率を向上することができる。こ
のことから、トロイダルコイルのコストを低下させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトロイダルコイル巻線機の実施例
を示す説明図、第２図ないし第８図はコアに対する巻線
動作を示す説明図、第９図及び第10図は従来のトロイダ
ルコイル巻線機を示す側面図及び正面図、第11図ないし
第15図は従来例による巻線動作を示す説明図である。 ３……コア ３′……コアの中心孔 ６……線材 ６″……線材の先端 11……コアの中心軸 12……送りチャック 13……回しチャック 14……治具 15……第一のローラ 16……第二のローラ 17……固定チャック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定位置に固定されたドーナツ形のコアの
   中心孔に挿通する巻線用の線材の先端を保持する棒状の
   治具と、この治具を挟持して上記線材をコアの中心孔に
   挿通する送りチャックと、この挿通された治具を挟持し
   て上記線材をコア外側面を迂回して一回りさせる回しチ
   ャックと、この回しチャックの回り経路内に設けられ上
   記回しチャックによって外周面に掛け回された線材を外
   方に引いてテンションを付与しながら所定の半径でコア
   の周りを回転しその外表面に線材を巻き付ける第一のロ
   ーラと、上記コアに対して第一のローラと反対側に位置
   し第一のローラと交互に位置を入れ換えつつ線材を外方
   に引いてテンションを付与しながら回転しコアの外表面
   に線材を巻き付ける第二のローラとを有し、上記コアの
   一断面に対し線材を一周巻き付けるごとにそのコアを中
   心軸まわりに適宜の角度回転して該コアの外表面に螺旋
   状に線材を巻くようにしたことを特徴とするトロイダル
   コイル巻線機。