JPH0734411B2 - 磁気ヘッド用巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばビデオテープレコーダ（VTR）の磁
気ヘッドに用いる磁気コアの微小な巻線孔に巻線を自動
的に施すための巻線機に関する。

［従来の技術］ 第17図はVTR用の磁気ヘッド１の一例を示すもので、一
対のハーフコア2a,2bを接合した磁気コア２が台板３の
頂部に固定され、ハーフコア2a,2bの間に形成された巻
線孔４にはワイヤ５が巻き付けられている。この磁気コ
ア２においては巻線孔４がギャップ６の近くになるよう
にかつその大きさを小さくするように設定しており、こ
れにより磁気特性を向上させるようにしている。その結
果、巻線孔４が磁気ヘッド１の側面の巻掛部７より上側
に位置することになり、巻線が図示すように外側に向か
うに従い下降するよう傾斜して巻き付けられている。

上記のような磁気ヘッド１は、情報記録の高密度化に伴
いますます小型化されており、近年では0.35×0.3mm□
の巻線孔６に、0.01mmφの巻線をおよそ５〜10回程度施
すことが要求される。このような作業は非常に緻密な作
業であり、従来は人手によって行なわれていたが、熟練
を要する作業であり、能率も悪いので最近その機械化が
図られ、種々の装置が提案されている。

特開昭61−259515号公報に記載されたものはその一例で
あり、これは、コアを所定位置で保持する回動可能なコ
ア保持手段と、コアの巻線孔にワイヤを挿通するワイヤ
挿通手段と、このワイヤをチャックして巻線孔から引き
出す引き出し手段と、引き出したワイヤをコアの外側に
巻き付ける巻き付け手段とを備えた構成となっている。

上記挿通手段は、ワイヤを把持して保持台の磁気コアに
向けて押し出す挿通チャックと、挿通チャックの前方に
設置されたワイヤ先端支持部材とを備えており、これら
挿通チャックと先端支持部材はそれぞれ縦割りの開閉自
在な部材から構成されている。先端把持部材には、閉止
時にワイヤよりやや大きいガイド孔が形成されるように
なっており、この両者を閉じてワイヤを把持し、磁気コ
アに向けて前進させると、所定の位置において先端把持
部材が停止し挿通チャックの前進によりワイヤが上記ガ
イド孔を挿通して押し出されるように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような従来の技術においては、微細な
磁気コアに微細なワイヤを巻き付けるため、ワイヤの押
し出し位置が厳密に制御されることが望ましく、そのた
めには先端把持部材のガイド孔が小さい程良い。しか
し、ガイド孔が小さいと先端把持部材を閉じたときにワ
イヤをガイド孔以外の部分で挟み込んでしまうという事
態が起きやすくなる。一方、ガイド孔を大きくすればそ
のような事態が起きにくくなるが、ワイヤのガイドが厳
密でなくなり、ワイヤが磁気コアの巻線孔の中に押し込
まれず巻線作業に支障を来すおそれがあった。

［課題を解決するための手段］ 上記のような課題を解決するために、この発明は、磁気
コアを直立させた状態で保持する保持台と、ワイヤの先
端を磁気コアの巻線孔に押し込む押込装置と、上記保持
台に対して押込装置の反対側に設置されたワイヤ引出装
置を備えてなる磁気ヘッド用巻線機において、上記押込
装置を、上記保持台に対して前方に位置してワイヤをガ
イドするガイド部と、該ガイド部より後方に位置してガ
イド部に対して進退自在に設置された把持部とから構成
し、上記ガイド部及び把持部をそれぞれ開閉可能な一対
の刃状体から構成するとともに、上記ガイド部の刃状体
の対向面にワイヤの方向に沿った少なくとも一対の凹凸
を互いに噛合するように形成し、この凸部の先端面にワ
イヤの方向に延びるＶ字溝を凹凸が噛合したときにワイ
ヤのガイド孔を作るように形成したものである。これら
のＶ字溝は、刃状体が閉じられた状態において、ワイヤ
の方向から見てワイヤ径よりやや大きい内径のガイド孔
が形成されるような位置で交差するように設定され、凸
部の数は少なくともそれぞれの刃状体に１つあることが
必要で、ワイヤを安定してガイドするには、最低限一方
に２つ、他方にその間の位置に１つあることが望まし
い。

［作用］ このような構成の巻線機においては、押込装置によって
ワイヤを把持するときに、ワイヤにテンションをかけ、
ガイド部と把持部の刃状体が開かれた状態でこれらを下
降させ、刃状体を閉じる。すると、刃状体の対向面に形
成された凸部が互いに噛合し、ワイヤの挿通方向から見
たときに凸部の先端面に形成されたＶ字溝が互いに重な
り、溝の底部の間にワイヤを挿通するガイド孔が形成さ
れる。Ｖ字溝はガイド孔の大きさよりも充分に広く開口
しているから、ワイヤがＶ字溝の斜面により中央に寄せ
られ、ワイヤの位置がずれている場合でもガイド孔の位
置に確実に移動される。このように形成されたガイド孔
を有するガイド部を前方にし、把持部によりワイヤを把
持して前方に移動すると、ワイヤはガイド孔に案内され
て位置決めされた状態で磁気コアの巻線孔に押し込まれ
る。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

第１図は、この発明の磁気ヘッド用巻線機の構成（右側
半分のみ）を示すもので、左右に広がる基台８の中央部
に磁気コアを保持する保持台10、その上方から後方にか
けてワイヤ案内装置20、保持台10の左右両側にワイヤ７
を巻線孔６に押し込む押込装置50、その両側に巻線孔６
を挿通したワイヤ７を把持し引き出す引出装置80が順次
配列されている。

第２図は保持台10を示すもので、昇降自在かつ水平面内
で回動自在なテーブル11上に台板５を直立させて保持す
る固定部12が設けられており、さらに台板５を固定する
クランプ13と、台板３に当接してがたをなくすための押
し付け装置15が設けられている。なお、14は、巻線中の
ワイヤの緩みを防止するために、コアの側面を押さえる
ワイヤクランプであり、先端にシリコンゴムなどから成
るワイヤ押さえ部材14aが取り付けられており、図示し
ない駆動機構により開閉されるようになっている。

第３図はワイヤ案内装置20を示している。このワイヤ案
内装置20は、巻線機の中央後方に立設された支持板21に
対してスライド機構22を介して昇降自在に取り付けられ
た第１取付板23と、この第１取付板23にスライド機構24
を介して前後進退自在に取り付けられた第２取付板25
と、この第２取付板25の前端に垂下して取り付けられた
ガイドダイス保持部材26とを備えて構成されている。こ
のガイドダイス保持部材26は、第２取付板25の先端の軸
受に垂直にかつ水平面内回動自在に支持された筒状部27
とその下端の保持部28とからなり、保持部28にはガイド
ダイス29がその位置を上記筒状部27の回転中心に対して
偏心させて取り付けられている。上記筒状部27にはタイ
ミングプーリ30が取り付けられ、このタイミングプーリ
30は第２取付板25の後端側に設けられた位置切換用シリ
ンダ31により回転されるギア32とタイミングベルト33を
介して連絡され、この位置切換用シリンダ31の作動によ
り筒状部27を反転させて上記ガイドダイス29の位置を磁
気コア４に対して左右対称位置に切り換えるようにして
いる。なお、上記の上下方向及び前後方向のスライド機
構22,24は、それぞれスライド板34,35と、駆動用シリン
ダ36,37と位置決めストッパ（図示略）から構成されて
いる。また、第２取付板25の先端のＬ字金具40にはダイ
ス開閉用シリンダ41が設置され、このシリンダ41の作動
端は筒状部27を挿通して上記ガイドダイス29の開閉機構
（図示略）に連結されており、このダイス開閉用シリン
ダ29の作動によりガイドダイス29を開閉するようにして
いる。ガイドダイス29は磁気コア４の直前に置かれてワ
イヤ７を巻線孔６に導くもので、超硬素材からなる一対
の平板29aが上記保持部28に上端でピン接続されて開閉
自在になっており、閉止時にはテーパ孔42と細孔43とか
らなるガイド孔44（第12図参照）が形成されるようにな
っている。

上記基台８には、スライド機構45を介して左右移動自在
に支持されたベースプレート46が設置され、基台８の端
部に設置された駆動モータ47及び減速機48を備えた駆動
機構49により左右に移動されるようになっている。そし
て、このベースプレート46上に、押込装置50及び引出装
置80が設けられている。

押込装置50は、第４図ないし第７図に示すように、ベー
スプレート46上に設置された第１基板52と、この第１基
板52上に設置されたシリンダ53により昇降される第２基
板54と、この第２基板54の前端の軸受55により水平面内
回動自在に支持された支持筒56と、この支持筒56の下端
に取り付けられた押込部57とを備えて構成され、第２基
板54の上面には上記支持筒56の外周に固定したタイミン
グプーリ58とタイミングベルト59を介して接続されたス
テッピングモータ60が設置されている。上記押込部57
は、上記支持筒56の下端に取り付けられた枠体61にハン
ドガイド（ガイド部）62及びハンドクランプ（把持部）
63が設けられているもので、それぞれ一対の刃状体64,6
5が基部66,69に上端で枢着されて開閉自在になってい
る。ハンドガイド62の基部66にはガイド孔67が形成さ
れ、これを枠体61に設置したガイドバー68に挿通させて
摺動自在に取り付けられている。一方、ハンドクランプ
63の基部69は枠体61に固定されており、ハンドクランプ
63との間には互いを離間する方向に付勢するバネ70が取
り付けられている。ハンドガイド62はワイヤ７をガイド
するためのもので、その刃状体64は、第８図に示すよう
に、平面視においては一方が凹部71、他方が凸部72を有
しており、これらが互いに嵌合する形状となっている。
またその横断面においては、その厚さ中央にＶ字溝73が
形成され、このＶ字溝73は凹部71と凸部72が噛み合った
状態でその中央にワイヤ７を挿通する程度の穴が形成さ
れる寸法に設定されている。ハンドクランプ63はワイヤ
７を挾持するものであり、両刃状体65が噛み合った状態
でワイヤ７を一定の力で把持するようになっている。従
って、両者が離間した状態で刃状体64,65の間にワイヤ
を挟み、駆動モータ47を作動して押込装置50を保持台10
側に進めると、ハンドガイド62がワイヤ案内装置20に設
けたストッパ（図示略）により移動を規制され、以後は
ハンドクランプ63のみが前進してワイヤ７がハンドガイ
ドのＶ字溝73より押し出されるようになっている。第２
基板54の先端に固定したＬ字金具74にはハンドガイド62
及びハンドクランプ63を開閉せしめるハンド開閉用シリ
ンダ75が設けられている。

上記引出装置80は、ベースプレート46上に保持台10の左
右に延びて敷設されたガイドレール81上を移動自在に設
置された引出装置基板82上に設置されており、ベースプ
レート46にはジグシリンダ80aが設けられて引出装置基
板82を保持台10に向けて押し出すようになっている。引
出装置80は吸引装置83とテンションハンド84とから構成
され、吸引装置83は図示しないガイド機構を介して引出
装置基板82に対して左右移動自在に設置された箱状の吸
引部本体85と、この吸引部本体85から保持台10側に延び
て設けられた吸引ノズル86とからなり、吸引部本体85の
端部には、吸引装置基板82の端部に設置したノズル用シ
リンダ87のロッド端部が接続されて吸引部本体85を左右
に移動するようにしている。吸引ノズル86は図示しない
吸気ポンプに連通されており、また、吸引ノズル86の基
端には吸引部本体85側に向かうほど広がるようにテーパ
88が形成されている。引出装置基板82上の吸引ノズル86
の両側には、一対のアーム89がその基端においてピン90
により水平面内で回動自在に取り付けられており、その
先端は吸引ノズル86の先端に臨む位置で互いに突き合わ
せられて上記テンションハンド84を構成している。そし
て、アーム89の間には両者を突き合わせる方向に付勢す
るばね部材89aが設けられ、各アーム89の吸引ノズル86
に向かう面には、吸引ノズル86の上記テーパ88と平行に
斜面91が形成されており、ノズル用シリンダ87の作動に
より吸引ノズル86が前進するとテーパ88と斜面91とが係
合し、上記ばね部材の付勢に抗してアーム89が広げられ
るようになっている。上記吸引ノズル86は、第９図に示
すように、細径のパイプ92の先端よりやや内側を上下か
ら板状の治具で押圧し、開口側を偏平なラッパ部93にす
るとともに押圧部の断面を横に広がるスリット94に形成
したものである。このスリット94とＶ字溝73及び巻線孔
４との位置関係は、第10図に示すように、スリット94が
高さ方向において巻線孔４の目標位置に来るとともに、
ハンドガイド62が左右から同時に近付き、Ｖ字溝73の斜
面でガイドしつつワイヤ５を左右方向において目標位置
に運ぶようになっている。

なお、第11図に示すように、保持台10の近傍には２つの
ワイヤ押さえ装置100,110が設置されている。第１のワ
イヤ押さえ装置100は、水平な駆動軸101とその両側の腕
部102とからなるコ字状のワイヤ押さえアーム103が、腕
部102を保持台10の両側に対称に位置させて設けられて
いる。そして、駆動軸101を回動させる駆動装置（図示
略）と腕部102の下降位置を決めるためのストッパ（図
示略）が付設されており、後述するように、ワイヤ５を
巻き付けるときに腕部102を下降させてワイヤ５を押さ
え、磁気コア２にワイヤ５を水平に対して傾斜させた状
態で巻き付けるようにしてある。

また、第２のワイヤ押さえ装置110は、保持台10の一方
の側に、上記第１のワイヤ押さえ装置100より近い位置
に設置され、図示するように駆動軸111とその端部の腕
部112とから構成され、駆動装置及びストッパ（図示
略）を備えている。この第２のワイヤ押さえ装置110
は、後述するように、巻き付け作業が一方のハーフコア
2aから他方のハーフコア2bに移る際に、両ハーフコア2
a,2bの巻線を連絡する渡り線5a（第18図参照）が巻線孔
４の中に位置するとそれ以降の巻線作業の障害となるの
で、渡り線5aを巻線孔４の下端部に位置させるためのも
のである。

さらに、この巻線機には、上述した装置の他、ワイヤ供
給装置、ワイヤを適当な長さで切断する装置、巻線が済
んだ磁気コアを新規の磁気コアと交換する装置及びその
他の付属的装置が設けられている。

以下、上記のように構成された巻線機により巻線を施す
工程を第12図ないし第14図を参照して説明する。

説明を簡略化するために、ワイヤ５の供給及び巻き始め
の過程については省略し、ワイヤ５が一方のハーフコア
2aに巻線孔４の上方から巻き始められ、数回巻き付けら
れた状態から説明する。

巻き付けられたワイヤ５は磁気コア２の側面においてワ
イヤクランプ14により押さえられており、ワイヤ５が緩
んでも巻き付け部が緩むことはないようになっている。

そして、ワイヤ５の先端を押込装置50が把持した状態に
おいて、案内装置20においてはガイドダイス29を台板３
と押込装置50との間の上方に待機させている。押込装置
50が後退した後、案内装置20の昇降用駆動シリンダ36が
作動してガイドダイス保持部材26が下降し、所定位置に
おいて停止する（第12図（イ）参照）。押込装置50にお
いては、ハンドガイド62を保持台10側に向けてハンドク
ランプ63がその後方に所定間隔離れた状態でワイヤ５を
把持して待機しており、その状態で駆動モータ47が作動
して押込部57が保持台10に向けて前進する（同図（ロ）
参照）。さらに押込部57が前進すると、ハンドガイド62
がワイヤ案内装置20に設けられたストッパにより移動を
規制され、ハンドクランプ63のみが前進してワイヤ５を
ハンドガイド62のＶ字溝73を通して押し出す。これによ
り、ワイヤ先端がガイドダイス29のテーパ孔42から細孔
43に導かれ、ガイド孔44を挿通して磁気コア２の巻線孔
４より他方側に突出する。

磁気コア２の他方側では、引出装置80が所定の状態にお
いて待機している。すなわち、駆動モータ47（ジグシリ
ンダ80a）の作動により引出装置基板82が前進させら
れ、さらにノズル用シリンダ87により吸引部本体85が前
進させられ、吸引ノズル86のテーパ部88がテンションハ
ンド84のアーム89の斜面91と係合してアーム89が左右に
押し広げられ、吸引ノズル86の先端が磁気コア２に臨ま
せられている（第13図（イ）参照）。そして、押し出さ
れたワイヤ５は吸引ノズル86により吸引されてスリット
部94より内側に引き込まれる（第12図（ロ）（ハ）参
照）。この状態でノズル用シリンダ87が収縮作動してア
ーム89が閉じられ、ワイヤ５が把持される（第12図
（ニ）及び第13図（ロ）参照）。ワイヤ５は吸引ノズル
86により上下方向の位置を一定とした状態で、しかも吸
引されて張力をかけられた状態で左右から均等に閉じる
アーム89により把持されるから、その位置が常に一定に
保たれる。

その後、ワイヤ案内装置20と押込装置50において、それ
ぞれダイス開閉用シリンダ41とハンド開閉用シリンダ75
を作動してガイドダイス29、ハンドガイド62及びハンド
クランプ63を開き、昇降用シリンダ36,53を作動して上
方に逃がす（第12図（ホ）参照）。

このとき、磁気コア２の側面はワイヤクランプ14により
押さえられており、保持台10が、ワイヤ５が押さえられ
ている側が遠くなるように約45度傾動され（第13図
（ハ）、第14図（イ）参照）、その状態で引出装置基板
82が後退させられてワイヤ５が巻線孔４より引き出さ
れ、ワイヤ５に一定の張力が付与されて磁気コア２の一
面に巻き付けられる（第13図（ニ）参照）。この工程に
おいては、磁気コア２が傾斜しているのでワイヤ５が巻
線孔４の角で鈍角を形成するように曲がり、従って、ワ
イヤ５が磁気コア２の巻線孔４の角において滑らかに動
き、ワイヤ５の締め付けが充分になされるとともに、ワ
イヤ５が巻線孔４の角で過度に擦れて断線することが防
止される。

ワイヤ５が緊張させられた状態でワイヤクランプ14が解
除されるとともに、第１ワイヤ押さえ装置100の駆動軸1
01が回転させられ、腕部102が所定の位置まで下降して
ワイヤ５を第14図（ロ）、第15図に示すように上から押
さえ、そこで保持台10が逆回りにほぼ135度回転させら
れる（第13図（ホ）（ヘ）参照）。これにより、ワイヤ
５が磁気コア２の面において外が低くなるように傾斜し
て巻き付けられる。このとき、ワイヤ５が緊張させられ
た状態で磁気コア２が順次傾動するので、上記と同じよ
うにワイヤ５が充分締め付けられる。磁気コア２が基準
の位置に戻ったときにワイヤ５が１回巻き付けられ、ワ
イヤクランプ14が閉じられて巻き付けられたワイヤ５が
磁気コア２の側部に固定される。

上記のように一回の巻線工程が終わると、次は前回とは
異なる側の押込装置50及び引出装置80により巻線が行わ
れる。すなわち、第12図ないし第14図において左側の引
出装置80が後退した状態において、左の押込装置50の押
込部57が各刃状体64,65を開いた状態で引出装置80側に
近付けられ、下降させられる。刃状体64,65を閉じるこ
とによりワイヤ５をハンドガイド62でガイドしつつハン
ドクランプ63で把持する（第14図（ニ）参照）。次に、
押込装置50のステッピングモータ60が作動して押込部57
が反転させられてハンドガイド62及びワイヤ５先端が保
持台10に向けられる（第14図（ホ）参照）。ここでワイ
ヤ案内装置20の位置切換シリンダ31が作動して保持部28
が反転させられ、ガイドダイス29の位置を左側に移動し
た後下降させられ、磁気コア２の左側に位置させられ
る。駆動モータ47が作動して押込装置50が保持台10に向
けて移動させられる。以下、上述した過程が繰り返され
て次の巻線が施される。

磁気コア２への巻線は、一方のハーフコア2aの巻線孔４
の上端からスタートし、下端に順次移行するが、上記の
ように巻線過程における磁気コア２への締め付けを充分
行いかつワイヤ５のテンションを適当な値に制御すれ
ば、ワイヤ５の押し込み位置を変えなくても巻線位置が
順次ずれていき、ワイヤ５が重ならずかつ間に隙間のな
い状態で巻線が施される。

磁気コア２の一方のハーフコア2aに上から下に向けて所
定の回数の巻線が施された後、他方のハーフコア2bに巻
線が下から上に向けて行われる。このとき、第16図に示
すように、一方から押し込まれたワイヤ５の先端を引出
装置80によって把持した後第２のワイヤ押さえ装置110
が作動し、上方より腕部112が下降してワイヤ５を下に
向けて押さえ、その状態で引出装置80によりワイヤ５を
引き出すことによりハーフコア2a,2bの間を移行する渡
り線5aを巻線孔４の下端に位置させるようにする。これ
によって、以降の巻線工程において渡り線5aが新たに押
し込まれるワイヤ５と干渉しないようになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、磁気コアを直立させ
た状態で保持する保持台と、ワイヤの先端を磁気コアの
巻線孔に押し込む押込装置と、上記保持台に対して押込
装置の反対側に設置されたワイヤ引出装置を備えてなる
磁気ヘッド用巻線機において、上記押込装置を、上記保
持台に対して前方に位置してワイヤをガイドするガイド
部と、該ガイド部より後方に位置してガイド刃体に対し
て進退自在に設置された把持部とから構成し、上記ガイ
ド部及び把持部をそれぞれ開閉可能な一対の刃体から構
成するとともに、上記ガイド部の刃体の対向面にワイヤ
の方向に沿った少なくとも一対の凹凸を互いに噛合する
ように形成し、この凸部の先端面にワイヤの方向に延び
るＶ字溝を凹凸が噛合したときにワイヤのガイド孔を作
るように形成したものであるので、磁気コアの巻線孔を
挿通したワイヤを、ガイド部により両側から挟み込んで
ワイヤの移動方向に挿通自在にガイドすることが確実に
なされ、また、位置決めの精度も充分向上される。ガイ
ド部を前方にし、把持部によりワイヤを把持して前方に
移動することにより、微細な巻線孔に細くて曲がりやす
いワイヤを厳密に位置決めした状態で押し込むことがで
き、小型の磁気コアにも円滑にワイヤを巻き付けること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の平面図、第２図は保持台
の斜視図、第３図は案内装置の斜視図、第４図は押込装
置及び引出装置の斜視図、第５図は押込装置の正面図、
第６図は押込装置の側面図、第７図はハンドクランプの
断面図、第８図はハンドガイドの刃状体を示す斜視図、
第９図は吸引ノズルの先端の斜視図、第10図は吸引ノズ
ルのスリット部とハンドガイドのＶ字溝及び磁気コアの
巻線孔の位置関係を示す図、第11図はワイヤ押さえ装置
の斜視図、第12図ないし第14図はワイヤの巻き付けを行
う過程を示す略図、第15図及び第16図はワイヤ押さえの
作用を示す斜視図、第17図は磁気ヘッドの斜視図、第18
図は磁気コアの斜視図である。 ２……磁気コア、４……巻線孔、５……ワイヤ、10……
保持台、50……押込装置、62……ハンドガイド（ガイド
部）、63……ハンドクランプ（把持部）、64,65……刃
状体、71……凹所、72……凸部、73……Ｖ字溝、80……
引出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気コアを直立させた状態で保持する保持
   台と、ワイヤの先端を磁気コアの巻線孔に押し込む押込
   装置と、上記保持台に対して押込装置の反対側に設置さ
   れたワイヤ引出装置を備えてなる磁気ヘッド用巻線機に
   おいて、上記押込装置は、上記保持台に対して前方に位
   置してワイヤをガイドするガイド部と、該ガイド部より
   後方に位置してガイド部に対して進退自在に設置された
   把持部とからなり、上記ガイド部及び把持部はそれぞれ
   開閉可能な一対の刃状体からなるとともに、上記ガイド
   部の刃状体の対向面にはワイヤの方向に沿った少なくと
   も一対の凹凸が互いに噛合するように形成され、この凸
   部の先端面にはワイヤの方向に延びるＶ字溝が上記凹凸
   が噛合したときにワイヤのガイド孔を作るように形成さ
   れていることを特徴とする磁気ヘッド用巻線機。