JPH11345732A - 静止電磁誘導電器の巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペースを小さくでき、線材に損傷を与
えるおそれがなく、信頼性を向上できる静止電磁誘導電
器の巻線装置を得る。 【解決手段】 昇降装置４１にてサプライドラム２０を
昇降するとともに巻型昇降装置７１にて巻型８１を昇降
し、サプライドラム２０から引き出される線材Ｗの位置
が上下に変化しても、ほぼ水平に巻型８１に巻き取られ
るようにする。巻型８１への巻き取り時及びサプライド
ラム２０に線材を巻き戻す必要が生じたとき、パウダク
ラッチ５５によりサプライドラム２０に与えるトルクを
制御して巻き取り及び巻き戻しの張力を所定値にする。
サプライドラム２０と巻芯８１間の線材Ｗがほぼ水平と
なり、曲げ癖が生じないのでサプライドラムと巻型との
距離を短くして設置スペースを小さくできる。また、サ
プライドラムを制動して線材に所定の引き出し張力を与
えるので、線材を損傷するおそれもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器などの静
止電磁誘導電器の製造に使用する巻線装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、例えば特開昭５５−１０２２
１８号公報に示された従来の変圧器の巻線装置を示す側
面図である。図において、工場の床面Ｆに基台１１が設
置され、この基台１１上には円形のターンテーブル１２
が鉛直軸を中心にして回転可能に支持されている。ター
ンテーブル１２の上面には円筒状の巻型１３が同心的に
固定されている。ターンテーブル１２の下面にはギヤ１
４が同心的に設けられ、基台１１に設置されたモータ１
５により駆動されるピニオン１６が噛合されている。

【０００３】そして、巻型１３を取り囲むようにして床
面Ｆに昇降装置１８が設置されている。昇降装置１８に
は、水平位を維持しながらパンタグラフ機構により鉛直
方向である図の矢印Ａ方向に昇降される昇降台１９上に
鉛直軸を中心に回転可能にサプライドラム２０が支持さ
れている。また、サプライドラム２０と巻型１３との間
に巻型１３に巻き取られる線材Ｗにテンションを与える
ブレーキ２１が設けられている。

【０００４】モータ１５によりターンテーブル１２を介
して巻型１３を回転駆動して、サプライドラム２０に巻
回された線材Ｗを巻き取り円筒状の巻線２５を形成す
る。このとき、巻型１３の回転と同期させて図示しない
制御装置により昇降台１９を昇降制御してブレーキ２１
を通過して巻型１３に巻き取られる線材Ｗがほぼ水平な
姿勢を保つようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の巻線装置は以上
のように構成されているので、次のような問題点があっ
た。 （１）サプライドラム２０、ブレーキ２１がともに昇降
台１９上の高さが一定に固定されているので、サプライ
ドラム２０から線材Ｗが巻き取られるときにサプライド
ラム２０とブレーキ２１間で線材Ｗのパスラインが折曲
する。例えば、図１２に一点鎖線で示すＷＢの如くな
り、巻型１３に巻いたときに曲げ癖がついて変形したま
まになる場合があった。これを防止するには、サプライ
ドラム２０とブレーキ２１との間隔を大きく空けなけれ
ばならないが、この場合巻線装置の設置スペースが大き
くなる。 （２）ブレーキ２１により線材Ｗに摩擦力を与えるの
で、線材特に紙テープ巻き絶縁処理された線材に損傷を
与えるおそれがあった。

【０００６】（３）サプライドラム２０に線材を巻き戻
す時に線材に張力を与える装置がなかったので巻型１３
に巻き取られた線材Ｗをサプライドラム２０へ巻き戻す
ときに線材が緩み、線材が変形したり絡まったりするお
それがあった。 （４）線材Ｗを巻型１３の径方向に重なるようにして複
数回巻回して円板状のセクションコイルを順次に形成し
ていく巻線においては、一のセクションコイルから次の
セクションコイルへ渡るときにその渡り代だけ線材Ｗを
段違いに加工する渡り用曲げ加工（以下、Ｓ曲げ加工と
いう）を行うが、これを行う適切な装置がなく、手作業
により行っていたので作業能率が悪かった。 （５）複数のサプライドラム２０から引き出される線材
を転位して巻型１３に供給する適切な転位装置がなかっ
た。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決し
て、設置スペースを小さくでき、線材に損傷を与えるお
それがなく、信頼性を向上できる静止電磁誘導電器の巻
線装置を得ることを目的とする。さらに、一のセクショ
ンコイルから別のセクションコイルへ渡るときにその渡
り代だけ線材を段違いに加工する渡り用曲げ加工を行う
ことができ、あるいは複数のサプライドラムにから引き
出される線材を転位するためにその相互位置を入れ換え
て巻型に供給でき、作業能率が向上するとともに品質の
安定した巻線を製作することができる静止電磁誘導電器
の巻線装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の静止電磁誘導電器の巻線装置は、鉛直軸を
中心に正逆両方向に回転可能にされ線材が巻かれたサプ
ライドラムが載置されるターンテーブルとサプライドラ
ムから引き出される線材に所定の巻き取り張力を与える
ようにサプライドラムの回転を制動する制動装置とサプ
ライドラムを逆方向に回転させて一旦送り出された線材
を所定の巻き戻し張力を与えながらサプライドラムに巻
き戻す巻き戻し装置とを有するサプライ装置、鉛直軸を
中心に回転しながらサプライドラムから線材を巻き取っ
て巻線を形成する巻型を有する巻線機、及びサプライド
ラムから巻型に巻き取られる線材がサプライドラムと巻
型との間においてほぼ水平となるようにサプライドラム
を昇降するドラム昇降装置と巻型を昇降する巻型昇降装
置との少なくとも一方を備えたものである。サプライド
ラムから巻型に巻き取られる線材がサプライドラムと巻
型との間においてほぼ水平となるので、サプライドラム
と巻型との距離を短くしても曲げ癖が生じることがな
く、装置の設置スペースを小さくできる。また、制動装
置によりサプライドラムから引き出される線材に所定の
巻き取り張力を与えるので、線材、特に紙テープ巻き絶
縁された線材を損傷するおそれもない。さらに、一旦送
り出された線材を所定の巻き戻し張力を与えながら巻き
戻すので、巻き戻し中にたるんで変形したりすることが
なく、再び巻き取ったときの線材の狂いを防止できる。

【０００９】そして、巻型は線材を巻型の径方向に重ね
て巻回して形成される円板状の一のコイルセクションと
一のコイルセクションから線材が渡るようにしてかつ一
のコイルセクションに隣接して巻型の径方向に重ねて巻
回して形成された円板状の別のコイルセクションを形成
するように巻き取って巻線を形成するものであり、サプ
ライ装置と巻線機との間に線材が一のコイルセクション
から隣接する別のコイルセクションに渡りうるように渡
り用曲げ加工を行う前加工装置を設けるとともに、ドラ
ム昇降装置と巻型昇降装置との両者を設けるか、ドラム
昇降装置と巻型昇降装置との少なくとも一方及び前加工
装置を昇降する前加工装置昇降手段を設け、サプライド
ラムから前加工装置を通過して巻型に巻き取られる線材
をサプライドラムと巻型との間においてほぼ水平にしう
るようにしたことを特徴とする。前加工装置により一の
コイルセクションから隣接する別のコイルセクションに
渡る渡り用曲げ加工を機械で行うことができる。

【００１０】さらに、前加工装置は一旦円板状のコイル
セクションを形成して渡り用曲げ加工部を設けるべき線
材上の位置を決定した後、巻き戻し装置により所定長さ
巻き戻し線材上の位置に渡り用曲げ加工をしうるもので
あることを特徴とする。所定の巻き戻し張力で巻き戻す
ので、巻き戻し時に線材がたるんだりして変形すること
もなく、渡り用曲げ加工をして再び巻き取ったとき渡り
用曲げ加工部の位置がずれるおそれもない。

【００１１】また、制動装置は、サプライドラムから巻
型に巻き取るときに線材に与えるべき所定の巻き取り張
力とサプライドラムに巻回されている線材の巻き径とか
ら求めた制動トルクをターンテーブルに与えることによ
り巻き取り張力を所定値に制御するものであることを特
徴とする。ターンテーブルに制動トルクを与えて巻き取
り張力を所定の値にするので、線材を損傷するおそれが
ない。

【００１２】そして、巻き戻し装置は、サプライドラム
に線材を巻き戻すとき線材に与えるべき所定の巻き戻し
張力とサプライドラムに巻回されている線材の巻き径と
から求めた巻き戻しトルクをターンテーブルに与えるこ
とにより巻き戻し張力を所定値に制御するものであるこ
とを特徴とする。所定の巻き戻し張力で巻き戻すので、
巻き戻し時に線材がたるんだりして変形することもな
く、渡り用曲げ加工をして再び巻き取ったとき渡り用曲
げ加工部の位置がずれるおそれもない。

【００１３】さらに、サプライ装置は、ターンテーブル
が複数個もうけられたものであり、前加工装置に各ター
ンテーブルに載置されたサプライドラムからの各線材を
巻型に巻き取るときの巻型に対する径方向の相互の位置
を入れ替える転位を行うために線材の巻き取りの方向と
直角な方向に位置を入れ換えて案内する案内装置を設け
たことを特徴とする。複数個のサプライドラムからの線
材を線材の巻き取りの方向と直角な方向に相互の位置を
入れ換えて転位できるようにしている。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１〜図１２は、
この発明の実施の一形態を示すものであり、図１は巻線
装置の構成を示す側面図、図２は平面図である。図３は
巻線の前加工装置部の詳細を示す平面図、図４は図３の
断面ＩＶ−ＩＶにおける断面図、図５は図３の断面Ｖ−
Ｖにおける断面図である。図６はサプライ装置の動作説
明のための説明図、図７は同じくサプライ装置の動作説
明のための説明図である。図８は前加工装置の部分拡大
図である。

【００１５】図９は、線材を転位した状態の前加工装置
及び巻線機部の平面図、図１０は図９の巻型部の一部断
面図、図１１は図９の断面ＸＩ−ＸＩにおける巻線機部
の拡大断面図、図１２は図９における断面ＸＩＩ−ＸＩ
Ｉにおける断面図である。

【００１６】巻線装置は、図１、図２に示すように作業
台３０とサプライ装置４０と巻線機７０と前加工装置１
００とに大別される。作業台３０は、図１のようにサプ
ライ装置４０と巻線機７０との間に床面Ｆから所定の高
さ、例えば０．８ｍの高さに設けられており、作業者が
この作業台３０上にて作業を行う。

【００１７】サプライ装置４０は、昇降装置４１，ドラ
ム駆動装置５１，水平位検知装置６１にて構成されてい
る。まず、昇降装置４１について説明する。図のように
型鋼にて形成された枠４２の内側に昇降ガイド４３に案
内される昇降台４４が設けられている。昇降台４４は、
昇降台モータ４５にて回転駆動される昇降台ねじ４６に
より鉛直方向である図１の上下方向に昇降される。

【００１８】昇降台４４上には、ドラム駆動装置５１が
設けられている。ドラム駆動装置５１は、軸受５３を介
して昇降台４４に回転可能に支持された主軸５２が設け
られている。主軸５２の上方端部には、サプライドラム
２０を載せるターンテーブル５４が固着され、主軸５２
とともに回転する。主軸５２にはブレーキ付きの正逆回
転可能な回転駆動モータ５６がパウダクラッチ５５を介
して結合され、主軸５２を回転駆動する。

【００１９】なお、この実施の形態では、サプライドラ
ム２０を回転可能に支持するターンテーブル５４及びこ
のターンテーブル５４を昇降する昇降する昇降装置４１
はおのおの２組設けられている。各ターンテーブル５４
には、サプライドラム２０が固定、すなわち載置され、
サプライドラム２０から線材Ｗ１，Ｗ２（以下、これら
複数の線材Ｗ１，Ｗ２を適宜線材Ｗと呼ぶことがある）
が引き出されるとき図２の矢印Ｂ，Ｃの如く回転する。
この実施の形態においては、線材Ｗは紙テープが巻回さ
れた紙巻平角銅線である。

【００２０】また、昇降台４４上にはアクチュエータ５
７にて回動駆動されるローラ支え軸５８に支持されたロ
ーラ５９が設けられ、ローラ５９はサプライドラム２０
に巻かれた線材Ｗを図２の矢印Ｄ，Ｅの如く回動するよ
うにして押さえており、線材Ｗの張力がなくなったとき
に線材Ｗが下方へずり落ちて絡むのを防止する。

【００２１】サプライドラム２０に巻かれている線材Ｗ
にローラ５９を当接させ、ローラ支え軸５８の回動角度
をローラ支え軸５８に取り付けられた回転変位検出器６
０により検出して、プライドラム２０に巻かれている線
材Ｗの巻径を検出する。そして、パウダクラッチ５５の
結合力を変化させて線材Ｗにかかる張力を制御する。

【００２２】水平位検知装置６１は、軸６２に回動自在
に支持された回転アーム６３に２個の回転ローラ６４が
設けられている（図も参照）。そして、回転ローラ６４
は線材Ｗ１，Ｗ２の上下の面に当接し、線材Ｗ１，Ｗ２
の高さの変化に追随して上下する。また、回転アーム６
３の回動位置に対応して線材Ｗ１，Ｗ２の水平位、上向
き位、下向き位をそれぞれ検出する３個のセンサ６５，
６６，６７が設けられている。

【００２３】巻線機７０は、巻型昇降装置７１と巻型駆
動装置７８を有する。巻型昇降装置７１は、図２のよう
に上方から見てコ状で側面の形状がＬ形のＬ形フレーム
７２が床面Ｆに固定されている。Ｌ形フレーム７２には
ガイド７３が鉛直に固定され、その後方（図１の右方）
に配設され昇降モータ７６にて図１の矢印Ｐの如く正逆
回転駆動される昇降ねじ７４が設けられ、その上部のエ
ンコーダ７５により昇降ねじ７４の回転数を検出して後
述の昇降台７７の鉛直方向の位置を決める上下方向の位
置の数値制御を行っている。

【００２４】巻型昇降装置７１には、巻型駆動装置７８
が搭載されている。昇降台７７は、ガイド７３に片持ち
にて上下方向に摺動可能に支持されている。そして、昇
降台７７は昇降ねじ７４に螺合され昇降モータ７６によ
り図１の矢印Ｑのように鉛直方向に昇降される。昇降台
７７上には、回転テーブル７９とこの回転テーブル７９
を正逆両方向に回転駆動するサーボモータ８０を有する
巻線駆動装置７８が設けられている。回転テーブル７９
上に巻型８１が載置される。

【００２５】次に、前加工装置１００の構成を、主とし
て図３、図４を参照しながら説明する。作業台３０上に
架台１０１が固着され（図１を参照）、シリンダ１０２
により個別に上下可能に支持された２つの水平ローラ１
０３が設けられており、その上をサプライドラム２０か
ら引き出される線材Ｗ１，Ｗ２がそれぞれ移動する（図
３、図４）。また、架台１０１には、線材ＷがＳ曲げ装
置１１１（後述）へ入る入り口側に縦ローラ１０４が、
出口側に縦ローラ１０５が設けられ、線材Ｗ１及び線材
Ｗ２をそれぞれ間に挟んでその水平面上の位置を規制す
る。

【００２６】Ｓ曲げ装置１１１は、線材Ｗ１，Ｗ２に対
応して２台設けられている。Ｓ曲げ装置１１１は、横行
ガイド１１２に案内され駆動シリンダ１１３により水平
方向でかつ線材Ｗ１，Ｗ２の引き出し方向と直交する方
向、すなわち図３の上下方向に進退し加工位置と退避位
置との２つの位置に停止するフレーム１１４を有する。

【００２７】フレーム１１４には１対の固定側ローラ１
１５が鉛直方向に所定の間隔を設けて固定されており、
この固定側ローラ１１５の間に曲げ用軸１１６が水平軸
を中心に回動可能に設けられている（図４）。曲げ用軸
１１６には図４に示すようにその回動中心から所定の半
径の円周上に１対の回動側ローラ１１７が設けられてい
る。曲げ用軸１１６は揺動アクチュエータ１１８により
水平軸を中心に回動駆動される。

【００２８】線材レベル調整装置１２１は、Ｓ曲げ装置
１１１よりも巻型８１側に設けられ、架台１０１に固着
された支持台１２２上に水平ガイドローラ１２３が作業
台３０から所定の高さとなるようにして固定されてい
る。また、水平ガイドローラ１２３の側方、すなわち図
３における上方に設けられた昇降シリンダ１２４に水平
アーム１２５を介して鉛直方向に昇降可能に支持された
アーム端ローラ１２６が設けられており、このアーム端
ローラ１２６が線材Ｗ１，Ｗ２が通過するときの上限位
置を規制する。この上限位置は、昇降シリンダ１２４に
よりアーム端ローラ１２６を上下することにより変更可
能である。

【００２９】以上のように構成された巻線装置は、図
１、図２のように２個のサプライドラム２０がサプライ
装置４０のターンテーブル５４上に装着され、サプライ
ドラム２０に巻かれている線材Ｗ１，Ｗ２がそれぞれ引
き出されて水平位検知装置６１を通過し、さらに前加工
装置１００を通り、その縦ガイドローラ１２７により２
本が一緒にされて巻線機７０の巻型８１に巻き取られな
がら、所定の形状の巻線２５が製作される。

【００３０】次に、動作について説明する。まず、図
６、図７によりサプライ装置４０の動作を説明する。サ
プライドラム２０をターンテーブル５４に装着固定し、
昇降台モータ４５により昇降台ねじ４６を回転駆動して
昇降台４４の高さを調節してサプライドラム２０から引
き出される線材Ｗが水平位検知装置６１、前加工装置１
００をほぼ水平に通過して、巻型８１に図９の矢印Ｒの
方向に巻き取られるようにする。

【００３１】サプライドラム２０から線材Ｗを引き出す
のにともない、サプライドラム２０上の線材Ｗの引き出
し位置は図６または図７のように上下方向に変動する。
つまり、線材Ｗのパスラインは上下方向に変動するが、
上下１対のセンサ６４が線材Ｗに追随して上下する。

【００３２】引き出される線材Ｗの位置が軸６２より下
方になるとセンサ６４が引っ張られて下方へ下がり回転
アーム６３が軸６２を中心にして図６における反時計方
向に回動し、これと対向するセンサ６６が入になる。セ
ンサ６６が動作すると昇降台モータ４５にて昇降台４４
が図６の矢印Ｊの如く上昇方向に駆動され、線材Ｗがほ
ぼ水平位となる。その結果、センサ６６が切、センサ６
５が入となり、昇降台４４の上昇が停止する。

【００３３】逆に、図７のように線材Ｗの引き出し位置
が軸６２よりも上方になると回転アーム６３が時計方向
に回動してこれと対向するセンサ６７が入となり、昇降
台モータ４５が動作して昇降台４４が矢印Ｋ方向に下降
する。そして、線材Ｗの姿勢がほぼ水平に戻るとセンサ
６７が切、センサ６５が入となって、昇降台４４の下降
が停止する。以上のようにして、昇降装置４１はサプラ
イドラム２０から引き出される線材Ｗの位置の変化に追
随して昇降台４４を昇降させ、線材Ｗのパスラインをほ
ぼ水平に維持する。

【００３４】また、ターンテーブル５４はパウダクラッ
チ５５を介して回転駆動モータ５６に連結されており、
回転駆動モータ５６はサプライドラム２０から線材Ｗが
引き出されるのと逆方向のトルク、つまり巻き戻し方向
のトルクをサプライドラム２０に与え、引き出される線
材Ｗに所定の巻き取り張力であるバックテンションを与
える。従って、従来の装置のように図１３におけるブレ
ーキ２１は不要である。

【００３５】このとき与えるべきバックテンションの大
きさは、次のようにして制御する。まず、サプライドラ
ム２０に巻かれている線材Ｗの外周にローラ５９を当接
させ、アクチュエータ５７の回動変位を回転変位検知器
６０により検出して、サプライドラム２０に巻かれた線
材Ｗの外径を求める。この外径と与えるべきバックテン
ションとに基づきサプライドラム２０に与えるべき巻き
取りトルクを決定し、その巻き取りトルクを与えるよう
にパウダクラッチ５５の伝達トルクを制御する。

【００３６】サプライドラム２０から一旦送り出された
線材Ｗを、何らかの理由により、サプライドラム２０に
巻き戻す必要が生じたときは、次のようにして線材Ｗに
所定の巻き戻し張力を与えながらターンテーブル５４を
逆回転させる。すなわち、回転変位検出器６０にて検出
したサプライドラム２０の線材Ｗの巻径と予め定められ
た巻き戻し張力からサプライドラム２０に与えるべき巻
き戻しトルクを算出してこのトルクを与えるようにパウ
ダクラッチ５５を制御する。このとき巻型駆動装置７８
により巻型８１の逆回転速度を制御する。

【００３７】サプライドラム２０から引き出された線材
Ｗ１，Ｗ２は、前加工装置１００をほぼ水平に通って２
本一括されて巻型８１に巻き取られる。これを、さらに
図９〜図１１により説明する。図９は巻型８１に線材Ｗ
を巻き取りながら巻線２５を形成している状態を示し、
図１０はこの巻型８１部のセンタラインＳの右半分を切
断して示した一部断面図であり、図１１は図９の断面Ｘ
Ｉ−ＸＩにおける拡大断面図である。

【００３８】この巻線２５は、複数の円板状のセクショ
ンコイル２５ａを次々と連続して形成するもので、例え
ば一番下の段のセクションコイル２５ａは線材Ｗ１が外
側に、線材Ｗ２が内側に位置するように（図１参照）２
本をひとまとめにした線材Ｗ１，Ｗ２を巻型８１の上に
巻型の径方向に重なるように複数回巻回して円板状のセ
クションコイル２５ａを形成する。

【００３９】続いて２段目のセクションコイル２５ａを
形成するが、線材Ｗを切断することなく線材Ｗ１，Ｗ２
を外側から内側に向かって巻回しなければならない。こ
のためよく知られているように、下から２段目のセクシ
ョンコイル２５ａは、巻型８１上に内側から外側に向か
って円板状にセクションコイルを仮に巻回し、それをば
らして内外逆にして巻きつけて外側から内側へ向かって
重ねて巻回された形のセクションコイル２５ａを形成す
る。以下、同様にして内側から外側、外側から内側へ巻
き重ねた形のセクションコイル２５ａを所定個数形成す
る。

【００４０】セクションコイル２５ａの巻回は、サプラ
イドラム２０から引き出した線材Ｗ１，Ｗ２を前加工装
置１００の縦ガイドローラ１２７にて一緒にしてから巻
型８１に巻回していく。巻型８１は、回転テーブル７９
に載置されており、サーボモータ８０により回転テーブ
ル７９を回転駆動することにより円板状のセクションコ
イル２５ａを形成していく。このとき、巻型８１に巻か
れていく線材Ｗの張力が一定となるようにパウダクラッ
チ５５によりターンテーブル５４を介してサプライドラ
ム２０に与えるトルクを制御する。

【００４１】また、セクションコイル２５ａを１セクシ
ョン巻き上げ終わると、昇降モータ７６にて昇降ねじ７
４を介して昇降台７７を階段状に所定寸法下降させ、次
のセクションを巻く。この下降の位置決めはエンコーダ
７５にて回転テーブル７９の高さを検出して行う。これ
によりサプライドラム２０から引き出され巻型８１に巻
回される線材Ｗのパスラインがほぼ水平に維持される。
従って、巻型８１上にてセクションコイル２５ａを形成
する作業位置の高さは、作業が容易なように設定された
作業台の高と同じになるように制御される。

【００４２】このとき、一のセクションコイル２５ａか
ら隣接するセクションコイル２５ａへ線材Ｗが渡るため
にセクションコイル２５ａの一番外径側及び一番内径側
において、セクション外渡り部２５ｂ及びセクション内
渡り部２５ｃが形成される。これは、前加工装置１００
により加工されるが詳細は後述する。なお、図９のよう
に各セクションコイル２５ａ間にはその円周上の所定箇
所に短柵状のスペーサ２５ｄが複数個放射状に挿入され
ている。

【００４３】また、巻線２５は循環電流を抑制するため
に、セクション外渡り部２５ｂやセクション内渡り部２
５ｃにおいて２本の線材を内径側と外径側とを相互に入
れかえる、いわゆる転位を行っている。従来は、転位は
各セクションコイルごとに型紙等を使用して、巻線の円
周上で加工位置をＳ曲げ加工とあわせてマーキングして
から手工具により行っていたが、この転位を前加工装置
１００により行うことができる。これも詳細は後述す
る。

【００４４】この実施の形態では、次のようにして前加
工されたＳ曲げ加工点が、巻線上の所定の角度位置α
（図９）に来るように制御している。すなわち、サプラ
イドラム２０から巻型８１に巻き取られる線材Ｗの巻き
取り張力をパウダクラッチ５５により所定の値に制御す
る。また、巻線機７０と前加工装置１００との位置関係
は一定であるので、回転テーブル７９についてサーボモ
ータ８１によって角度割り出し制御を行う。すなわち、
指定の角度α、回転テーブル７９の回転数Ｎが所定の値
になるように制御を行い、Ｓ曲げ加工点が正確に巻線上
の所定の位置に来るように誘導することができる。

【００４５】図３、図４に戻って前加工装置による線材
Ｗの前加工であるＳ曲げ加工について説明する。サプラ
イドラム２０から引き出された線材Ｗ１，Ｗ２は、軸６
２（図１）と同じ高さに調整された水平ローラ１０３に
よってほぼ水平の姿勢に保たれる。また、線材Ｗ１，Ｗ
２の水平面上における位置はＳ曲げ装置１１１の前後に
設けられた縦ローラ１０４，１０５によって、それぞれ
規制されている。

【００４６】縦ローラ１０５を出た各線材Ｗ１，Ｗ２は
水平ガイドローラ１２３にて鉛直方向の下限が制限さ
れ、縦ガイドローラ１２７にて上限が制限されるように
なっている。また、水平面内においては縦ガイドローラ
１２７にて絞られる形で一緒にまとめられ、巻型８１へ
巻き取られる。なお、線材Ｗ１，Ｗ２は通常は水平ガイ
ドローラ１２３に支えられ、サプライドラム２０から引
き出された線材Ｗ１，Ｗ２は、水平ローラ１０３、水平
ガイドローラ１２３に支えられ、ほぼ水平位を保って巻
型８１に巻き取られる。

【００４７】一のセクションコイル２５ａを形成すると
隣接のセクションコイル２５ａを巻回するために、線材
Ｗが巻き取られたとき巻線上の円周上の所定角度位置に
セクション外渡り部２５ｂやセクション内渡り部２５ｃ
が来るように（図１０，図１１参照）、Ｓ曲げ加工を行
う。回転テーブル７９の現在の回転位置を基準にして前
広にＳ曲げ点を設けるべき位置を決定する。

【００４８】線材Ｗ１，Ｗ２は、鉛直方向の位置を回転
変位検知器６０、水平ローラ１０３、水平ガイドローラ
１２３で規制され、水平方向の位置を縦ローラ１０４，
１０５、縦ガイドローラ１２７にて規制されるパスライ
ン上にある。Ｓ曲げ加工時は、フレーム１１４が横行ガ
イド１１２上を駆動シリンダ１１３にて図３の上下方
向、つまり図５の左右方向に駆動されて退避位置から加
工位置まで、すなわち線材Ｗ１，Ｗ２のパスライン上ま
で移動する。図５は、右方のフレーム１１４は線材Ｗ１
のＳ曲げ加工位置に、左方のフレーム１１４は退避位置
にある状態を示している。

【００４９】このとき、曲げ用軸１１６に取り付けられ
た２個の回動側ローラ１１７は図８のように鉛直方向に
重なる位置にあり、線材Ｗ１，Ｗ２とは十分な間隔を有
している。フレーム１１４を所定の位置、すなわちパス
ラインまで動かし線材Ｗ１，Ｗ２をそれぞれの曲げ用軸
１１６に設けられた回動側ローラ１１７の間にて挟み、
揺動アクチュエータ１１８により曲げ用軸１１６を図４
における反時計方向に回動させる。

【００５０】すると、線材Ｗ１あるいは線材Ｗ２は、図
４に示すように左方の固定側ローラ１１５と左方の回動
側ローラ１１７の間及び右方の回動側ローラ１１７と右
方の固定側ローラ１１５との間に挟まれて塑性変形し、
上下方向に所定寸法段違いになったセクション外渡り部
２５ｂあるいはセクション内渡り部２５ｃが形成され
る。その後、揺動アクチュエータ１１８により曲げ用軸
１１６を反時計方向に戻し回動側ローラ１１７が図８の
ように線材Ｗから離れるようにしてから、駆動シリンダ
１１３にてフレーム１１４を退避位置まで後退させる。
このような動作を行いＳ曲げ加工は終了する。

【００５１】次に、線材レベル調整装置１２１の動作に
ついて説明する。図９のように線材Ｗ１，Ｗ２は縦ガイ
ドローラ１２７により合わせられて一本化され、巻型８
１に巻かれる。縦ガイドローラ１２７により線材Ｗ１，
Ｗ２を合わせて一本化した方が水平方向の高さを規制す
る水平ガイドローラ１２３の利きが良いためである。

【００５２】なお、Ｓ曲げ装置１１１を通過する線材Ｗ
１，Ｗ２は、転位していない状態では、水平ローラ１０
３と水平ガイドローラ１２３とアーム端ローラ１２６と
によりその高さが規制されて、水平に通過する。また、
Ｓ曲げ加工されたセクション外渡り部２５ｂやセクショ
ン内渡り部２５ｃが通過するときは、図４のように昇降
シリンダ１２４にてアーム端ローラ１２６を上方へ移動
して通過させる。

【００５３】先にも述べたように、一つのセクションコ
イルから次のセクションコイルへ渡るときに、すなわち
セクションコイルの巻き始めあるいは巻き終わりの箇所
でＳ曲げ加工を行った後、線材Ｗ１，Ｗ２を巻型に対す
る内径側と外径側とを入れかえる転位を行うときは、図
９のように線材Ｗ１と線材Ｗ２との水平面上における位
置入れ換えなければならないので、シリンダ１０２によ
り線材Ｗ２側（図１２では左方側）の水平ローラ１０３
の高さを高くし、線材Ｗ２が線材Ｗ１の上方で交差する
ようにする。

【００５４】なお、本発明においては、このような転位
により線材Ｗ１と線材Ｗ２とが鉛直方向に交差してパス
ラインが少し傾いている状態も含めて、サプライドラム
から前加工装置を通過して巻型に巻き取られる線材がサ
プライドラムと巻型との間においてほぼ水平となる、と
表現している。

【００５５】線材Ｗ１と線材Ｗ２とを入れかえるには線
材Ｗ１，Ｗ２を縦ローラ１０４，１０５、縦ガイドロー
ラ１２７から外して線材Ｗ１，Ｗ２の図３における上下
の位置を入れかえてから、縦ローラ１０４，１０５、縦
ガイドローラ１２７に入れて図９の状態とする。なお、
シリンダ１０２、水平ローラ１０３、縦ローラ１０４，
１０５及び線材レベル調整装置１２１が本発明における
案内装置を構成している。

【００５６】以上のようなサプライ装置４０と巻線機７
０との組み合わせにより、線材Ｗ１，Ｗ２のパスライン
をほぼ一定に保ち、所定の張力を与えながら、線材Ｗの
巻き取りあるいはサプライドラム２０への巻き戻しを行
うことができる。また、回転駆動モータ５６をブレーキ
をかけた状態で停止させておいて、パウダクラッチ５５
の結合力を制御してサプライドラム２０にブレーキ力を
与えて線材Ｗが巻型８１に巻き取られるときのバックテ
ンションを調整することもできる。

【００５７】また、パウダクラッチ５５で制動力を与え
る代わりに、例えば主軸５２を直接制動するブレーキを
設けてもよいし、ターンテーブル５４に載置されたサプ
ライドラム２０の鍔部等を直接制動するものであっても
よい。巻き戻し張力を与える方法についても同様にサプ
ライドラム２０の鍔部等を直接駆動してもよい。なお、
ターンテーブル５４上にドラム昇降装置を設けてサプラ
イドラムを昇降するようにすることもできる。

【００５８】以上のように線材Ｗのパスラインをほぼ水
平に保ちながら巻型８１に巻き取って巻線を形成するよ
うにしたので、線材Ｗ１，Ｗ２に作業者が手を加えるこ
となくセクションコイル２５ａが形成可能となった。な
お、従来は線材レベル調整装置１２１に相当する場所に
おいて自分の手をガイドとして線材Ｗ１，Ｗ２が同心円
上に重なるように微妙に調整しながらセクションコイル
２５ａを巻いていた。

【００５９】サプライドラム２０と巻型８１との距離を
小さくしても曲げ癖がつくことがないので、設置スペー
スを小さくできる。さらに、サプライドラム２０に制動
トルクを加えて巻き取り張力を発生させるので、線材、
特に紙絶縁テープが巻回された紙巻線材を損傷するおそ
れもない。また、所定の巻き戻し張力を与えながら巻き
戻しを行うので、巻き戻し時に線材が曲がって変形する
おそれがなく、再び巻き取ったときに線材の位置がずれ
ることもない。

【００６０】Ｓ曲げ装置１１１により、一のセクション
コイルから次のセクションコイルへ渡るときにその渡り
代だけ線材を段違いに加工する渡り用曲げ加工を行うこ
とができる。また、Ｓ曲げ装置１１１の水平ローラ１０
３の高さを変えることにより、複数のサプライドラムに
から引き出される線材を転位のためにその相互の位置を
入れ換えて巻型８１に供給できる。

【００６１】さらに、Ｓ曲げ装置１１１において、曲げ
用軸１１６を二重の軸にして内側の軸に回動側ローラ１
１７を、外側の軸に上記固定側ローラ１１５に相当する
ローラを取り付けて、これら二重の軸の回動角度を調整
することにより、Ｓ曲げ加工の段違いにする寸法を任意
に選定できるようにすることも可能である。

【００６２】なお、Ｓ曲げ加工点の位置の決定は、線材
Ｗ１，Ｗ２に常時バックテンションを掛けることを可能
にしているので、予め巻線の円周上のＳ曲げ加工点まで
線材Ｗを巻いて行き、線材Ｗにマーキングを行う。その
後、サプライ装置４０にて所定の張力で巻き戻して、当
該マーキング点がＳ曲げ装置１１１の所定の位置にきた
ら停止させてＳ曲げ加工を行うこともできる。

【００６３】その停止点は、回転テーブル７９の角度位
置としても読み取ることができるので、ティーチング機
能のある制御装置を設けて位置データを記憶させた後、
ティーチング位置データを各セクションコイル２５ａを
巻回するときに取り出して使用することもできる。特に
この場合、所定の巻き戻し張力を与えながら巻き戻しを
行うので、線材が曲がって変形したり伸び率が変化した
りして、再び巻き取ったときに線材の位置、特にＳ曲げ
加工点がずれてしまうおそれがない。

【００６４】以上のように、この巻線装置によれば巻線
作業の機械化により作業能率が向上する。巻線作業時に
線材に手を触れる機会が減少するので、作業の安全性も
向上する。また、熟練作業者でなくても巻線作業ができ
るし、巻線の品質も安定する。

【００６５】実施の形態２．上記図１の実施の形態で
は、作業台３０の高さを床面Ｆから一定の高さに固定し
たものとし、ターンテーブル５４及び回転テーブル７９
を共に昇降させるものを示した。しかし、例えば次のよ
うにすることもできる。巻線機７０の巻型昇降装置７１
を省き、巻型８１を床面Ｆから所定の高さのところにお
いて回動可能に支持する。そして、サプライドラム２０
及び作業台３０は巻型８１上に巻線２５が形成され巻き
取り位置が変化するのに合わせて昇降させ、サプライド
ラム２０と巻型８１間の線材Ｗがほぼ水平位を保つよう
にする。

【００６６】なお、前加工装置１００を設ける必要がな
い場合は、サプライドラム２０と巻型８１のうちいずれ
か一方を昇降させても、サプライドラム２０と巻型８１
間の線材Ｗの水平姿勢を保つことができるので、昇降装
置４１あるいは巻型昇降装置７１の一方だけを設けても
よい。

【００６７】ドラム駆動装置５１のパウダクラッチ５５
にてサプライドラム２０に巻き戻し時の張力及び制動力
を与えるものを示したが、パウダクラッチ５５の代わり
に渦電流カップリング付モータを用いることもできる。
また、線材は２個のサプライドラム２０から供給される
二本並列のものを示したが、線材の並列本数が変わって
も同様にできることはいうまでもない。

【００６８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。鉛直
軸を中心に正逆両方向に回転可能にされ線材が巻かれた
サプライドラムが載置されるターンテーブルとサプライ
ドラムから引き出される線材に所定の巻き取り張力を与
えるようにサプライドラムの回転を制動する制動装置と
サプライドラムを逆方向に回転させて一旦送り出された
線材を所定の巻き戻し張力を与えながらサプライドラム
に巻き戻す巻き戻し装置とを有するサプライ装置、鉛直
軸を中心に回転しながらサプライドラムから線材を巻き
取って巻線を形成する巻型を有する巻線機、及びサプラ
イドラムから巻型に巻き取られる線材がサプライドラム
と巻型との間においてほぼ水平となるようにサプライド
ラムを昇降するドラム昇降装置と巻型を昇降する巻型昇
降装置との少なくとも一方を備えたものとしたので、サ
プライドラムから巻型に巻き取られる線材がサプライド
ラムと巻型との間においてほぼ水平となり、曲げ癖が生
じることがなく、サプライドラムと芯型との距離を短く
して設置スペースを小さくできる。また、制動装置によ
りサプライドラムを制動しサプライドラムから引き出さ
れる線材に所定の巻き取り張力を与えるので、線材、特
に紙テープ巻き絶縁された線材を損傷するおそれがな
い。さらに、一旦送り出された線材を所定の巻き戻し張
力を与えながら巻き戻すので、巻き戻し中にたるんで変
形したりすることがなく、再び巻き取ったときの線材の
狂いを防止できる。

【００６９】そして、巻型は線材を巻型の径方向に重ね
て巻回して形成される円板状の一のコイルセクションと
一のコイルセクションから線材が渡るようにしてかつ一
のコイルセクションに隣接して巻型の径方向に重ねて巻
回して形成された円板状の別のコイルセクションを形成
するように巻き取って巻線を形成するものであり、サプ
ライ装置と巻線機との間に線材が一のコイルセクション
から隣接する別のコイルセクションに渡りうるように渡
り用曲げ加工を行う前加工装置を設けるとともに、ドラ
ム昇降装置と巻型昇降装置との両者を設けるか、ドラム
昇降装置と巻型昇降装置との少なくとも一方及び前加工
装置を昇降する前加工装置昇降手段を設け、サプライド
ラムから前加工装置を通過して巻型に巻き取られる線材
をサプライドラムと巻型との間においてほぼ水平にしう
るようにしたことを特徴とするので、前加工装置により
一のコイルセクションから隣接する別のコイルセクショ
ンに渡る渡り加工の機械化ができ、作業能率を向上させ
ることができる。

【００７０】さらに、前加工装置は一旦円板状のコイル
セクションを形成して渡り用曲げ加工部を設けるべき線
材上の位置を決定した後、巻き戻し装置により所定長さ
巻き戻し線材上の位置に渡り用曲げ加工をしうるもので
あることを特徴とするので、所定の張力で巻き戻すの
で、巻き戻し時に線材がたるんだりして変形することも
なく、渡り用曲げ加工をして再び巻き取ったとき渡り用
曲げ加工部の位置がずれるおそれもなく、巻線の品質を
向上できる。

【００７１】また、制動装置は、サプライドラムから巻
型に巻き取るときに線材に与えるべき所定の巻き取り張
力とサプライドラムに巻回されている線材の巻き径とか
ら求めた制動トルクをターンテーブルに与えることによ
り巻き取り張力を所定値に制御するものであることを特
徴とするので、ターンテーブルに制動トルクを与えて巻
き取り張力を所定の値にするので、線材を損傷するおそ
れがなく、巻線の絶縁の信頼性を向上できる。

【００７２】そして、巻き戻し装置は、サプライドラム
に線材を巻き戻すとき線材に与えるべき所定の巻き戻し
張力とサプライドラムに巻回されている線材の巻き径と
から求めた巻き戻しトルクをターンテーブルに与えるこ
とにより巻き戻し張力を所定値に制御するものであるこ
とを特徴とするので、所定の巻き戻し張力で巻き戻すこ
とにより、巻き戻し時に線材がたるんだりして変形する
こともなく、渡り用曲げ加工をして再び巻き取ったとき
渡り用曲げ加工部の位置がずれるおそれもなく、巻線の
品質が向上する。

【００７３】さらに、サプライ装置は、ターンテーブル
が複数個もうけられたものであり、前加工装置に各ター
ンテーブルに載置されたサプライドラムからの各線材を
巻型に巻き取るときの巻型に対する径方向の相互の位置
を入れ替える転位を行うために線材の巻き取りの方向と
直角な方向に位置を入れ換えて案内する案内装置を設け
たことを特徴とするので、複数個のサプライドラムから
の線材を線材の巻き取りの方向と直角な方向に相互の位
置を入れ換えて転位できるようにして巻線作業の能率向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態の巻線装置を示す側
面図である。

【図２】 図１の巻線装置の平面図である。

【図３】 図１の前加工装置部の詳細図である。

【図４】 図３の断面ＩＶ−ＩＶにおける断面図であ
る。

【図５】 図３の断面Ｖ−Ｖにおける断面図である。

【図６】 図１のサプライ装置の動作説明図である。

【図７】 図１のサプライ装置の動作説明図である。

【図８】 図１の前加工装置の部分拡大図である。

【図９】 線材を転位した状態の前加工装置及び巻線機
部の平面図である。

【図１０】 図９の巻型部の一部断面図である。

【図１１】 図９の断面ＸＩ−ＸＩにおける拡大断面図
である。

【図１２】 図９の断面ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図
である。

【図１３】 従来の巻線装置の構成を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

２０ サプライドラム、２５ 巻線、２５ａ セクショ
ンコイル、２５ｂ セクション外渡り部、２５ｃ セク
ション内渡り部、４０ サプライ装置、４１ 昇降装
置、４４ 昇降台、５１ ドラム駆動装置、５４ ター
ンテーブル、５５ パウダクラッチ、６１ 水平位検知
装置、７０ 巻線機、７１ 巻型昇降装置、７７ 昇降
台、７９ 回転テーブル、８１ 巻型、１００ 前加工
装置、１１１ Ｓ曲げ装置、１２１ 線材レベル調整装
置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直軸を中心に正逆両方向に回転可能に
   され線材が巻かれたサプライドラムが載置されるターン
   テーブルと上記サプライドラムから引き出される上記線
   材に所定の巻き取り張力を与えるように上記サプライド
   ラムの回転を制動する制動装置と上記サプライドラムを
   逆方向に回転させて一旦送り出された上記線材を所定の
   巻き戻し張力を与えながら上記サプライドラムに巻き戻
   す巻き戻し装置とを有するサプライ装置、鉛直軸を中心
   に回転しながら上記サプライドラムから上記線材を巻き
   取って巻線を形成する巻型を有する巻線機、及び上記サ
   プライドラムから上記巻型に巻き取られる上記線材が上
   記サプライドラムと上記巻型との間においてほぼ水平と
   なるように上記サプライドラムを昇降するドラム昇降装
   置と上記巻型を昇降する巻型昇降装置との少なくとも一
   方を備えた静止電磁誘導電器の巻線装置。
2. 【請求項２】 巻型は線材を巻型の径方向に重ねて巻回
   して形成される円板状の一のコイルセクションと上記一
   のコイルセクションから線材が渡るようにしてかつ上記
   一のコイルセクションに隣接して巻型の径方向に重ねて
   巻回して形成された円板状の別のコイルセクションを形
   成するように巻き取って巻線を形成するものであり、サ
   プライ装置と巻線機との間に線材が上記一のコイルセク
   ションから隣接する別のコイルセクションに渡りうるよ
   うに渡り用曲げ加工を行う前加工装置を設けるととも
   に、ドラム昇降装置と巻型昇降装置との両者を設ける
   か、ドラム昇降装置と巻型昇降装置との少なくとも一方
   及び上記前加工装置を昇降する前加工装置昇降手段を設
   け、サプライドラムから上記前加工装置を通過して巻型
   に巻き取られる線材をサプライドラムと巻型との間にお
   いてほぼ水平にしうるようにしたことを特徴とする請求
   項１に記載の静止電磁誘導電器の巻線装置。
3. 【請求項３】 前加工装置は、一旦円板状のコイルセク
   ションを形成して渡り用曲げ加工部を設けるべき線材上
   の位置を決定した後、巻き戻し装置により所定長さ巻き
   戻し上記線材上の位置に渡り用曲げ加工をしうるもので
   あることを特徴とする請求項２に記載の静止電磁誘導電
   器の巻線装置。
4. 【請求項４】 制動装置は、サプライドラムから巻型に
   巻き取るときに線材に与えるべき所定の巻き取り張力と
   サプライドラムに巻回されている線材の巻き径とから求
   めた制動トルクをターンテーブルに与えることにより巻
   き取り張力を所定値に制御するものであることを特徴と
   する請求項２に記載の静止電磁誘導電器の巻線装置。
5. 【請求項５】 巻き戻し装置は、サプライドラムに線材
   を巻き戻すとき線材に与えるべき所定の巻き戻し張力と
   サプライドラムに巻回されている線材の巻き径とから求
   めた巻き戻しトルクをターンテーブルに与えることによ
   り巻き戻し張力を所定値に制御するものであることを特
   徴とする請求項２に記載の静止電磁誘導電器の巻線装
   置。
6. 【請求項６】 サプライ装置は、ターンテーブルが複数
   個もうけられたものであり、前加工装置に上記各ターン
   テーブルに載置されたサプライドラムからの各線材を巻
   型に巻き取るときの巻型に対する径方向の相互の位置を
   入れ替える転位を行うために上記線材の巻き取りの方向
   と直角な方向に位置を入れ換えて案内する案内装置を設
   けたことを特徴とする請求項２に記載の静止電磁誘導電
   器の巻線装置。