JPS6318611A - トロイダルコイル巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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にエナメ
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大径の線材を
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ａｎは、第４図及び第５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１に並列に設けら
れ上記第一のリング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をそれぞれのすング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６図に示すように、第−及び第二のリン
グ１，２の一部分１’　、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−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−及び第二のリング１，２の円周上にセッ
トされる。次に、第７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
は回して第一のリング１の側板の孔８に結ぶ。そして、
第４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５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を矢印へ方向
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８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て、線材６
を切断する。次に、第９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に掛は回し、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５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
を掛は回したプーリ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１こ追従して回転する。こ
れにより、上記プーリ４は、第１０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１
１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−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であることと、コア３の
中心孔３′内に第−及び第二のリング１，２を通すため
その部材はできるだけ薄く且つ小形化しであることから
、上記第−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−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３１３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−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６さらにまた、−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巻線用の線材を挿
通し、この線材を上記中心孔からコア外側面を迂回して
再び中心孔まで一周巻き付けると共にその都度このコア
をその中心軸まわりに適宜の角度回転して、上記コアの
外表面に対し螺旋状に線材を巻くトロイダルコイル巻線
機において、上記コアの固定平面に直交する平面内に、
この平面内で上記コアの断面の各々の角部を中心として
回転半径を順次変化させながら四分の三周まで回転する
と共にその逆コースで逆回転する巻線用のチャックを設
け、このチャックにより上記線材を挟持すると共に回転
外方にテンションをかけて上記コアの外表面に線材を巻
き付ける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
を示す斜視図である０図において、ドーナツ形のコア３
はその中心軸１１を垂直に立てて、例えば三個の固定用
ローラ１２，１２．・・・によって外側面を支持され、
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の一側方には、取付板１
３が設けられている。この取付板１３は、回転駆動源１
４と後述のチャック１５とを取り付ける部材となるもの
で、Ｚ−Ｙテーブル１６の上面に固定されている。この
Ｚ−Ｙテーブル１６は、図示外の従来公知の駆動源によ
り所定のストロークでＺ方向（上下）及びＹ方向（左右
）に移動するようになっている。従って、上記取付板１
３は、Ｚ−Ｙテーブル１６の移動と共に上下方向及び左
右方向に移動することとなる。

上記取付板１３の後面がわには、回転駆動源１４が固定
されている。この回転駆動源１４は、後述のチャック１
５をコア３の回りに回転させるもので、例えばモータあ
るいはロータリシリンダ等からなり、その回転軸１７は
、上記取付板１３に穿設された孔１８を貫通して前面が
わに突出している。この回転軸１７の先端には、回転ブ
ロック１９が固着されると共に、この回転ブロック１９
の一側端面には二本のガイドシャフト２１．２１が伸縮
可能に植設されている。そして、このガイドシャフト２
１．２１の先端には、上記コア３が固定された側へＬ字
形に折れ曲がる巻付アーム２２が取り付けられており、
その先端はコア３が固定された位置の上方まで延びてい
る。

上記巻付アーム２２の先端には、巻線用のチャック１５
が設けられている。このチャック１５は、上記コア３に
巻き付ける線材６を挟持してそのコア３の外表面に線材
６を巻き付けるもので、第２図に示すように１巻付アー
ム２２の端面にガイドバー２３をスライド可能に嵌合す
ると共に上記アーム２２の上面に設けられた作動シリン
ダ２４から伸びるロッド２５に取付部材２６が結合され
ている。そして、上記巻付アーム２２とチャック１５と
が相対向する各々の内側面には、半円形の凹溝２７，２
８がそれぞれ形成されており、上記作動シリンダ２４の
ロッド２５を例えば矢印り方向に収縮することにより、
上記凹溝２７と２８との間に線材６−を挟持するように
なっている。さらに。

上記チャック１５は、第１図に示すように、コア３が固
定された位置の上方まで延びた巻付アーム７２２の先端
にて、上記コア３の固定平面に直交する平面内に位置す
るようにされている。従って、このチャック１５は、上
記回転駆動源１４が駆動することにより１回転ブロック
１９及び巻付アーム２２を介してコア３の固定平面に直
交する平面内で上記コア３の周りに回転することとなる
。

上記回転ブロック１９の近傍には、カム板２９が設けら
れている。このカム板２９は、上記チャック１５のコア
３の周りの回転半径を制御するもので、その板面の中央
部がくり抜かれ、その内周面に所定のカム曲線からなる
カム面３０が形成されている。そして、上記巻付アーム
２２のＬ字形の短辺部材の後面がわには、上記カム面３
ｏに内接するコロ状のカムフォロワ３１が設けられてい
る。ここで、上記カム面３０のカム曲線は、第３図に示
すように、コア３の断面ＥＦＧＨの各々の角部Ｅ、Ｆ、
Ｇをそれぞれ中心として回転半径を順次小さくしながら
四分の三周まで回転しうるように形成されている。なお
、上記回転ブロック１９に植設された二本のガイドシャ
フト２１．２１の外周面には、それぞれ圧縮スプリング
３２，３２が嵌装されており、巻付アーム２２を常時外
方へ付勢している。従って、上記カムフォロワ３１は、
常にカム面３ｏに内接した状態でころがることどなる。

なお、第１図において、符号２０は上記カム板２９の取
付ベースである。

そして、このような状態で、上記巻線用のチャック１５
は、ｚ−Ｙテーブル１６のＺ−Ｙ方向移動による取付板
１３の上下左右移動によりその回転中心をコア３の断面
の各々の角部Ｅ、Ｆ、Ｇに順次移動すると共に、カム板
２９のカム面３０によりその回転半径を順次変化させな
がらコア３の周りを四分の三周まで回転し、その後は逆
コースで逆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３図を参照して説明する６まず、
第１図において、ドーナツ形のコア３をその中心軸１１
を垂直に立てて、三個の固定用ローラ１２，１２．・・
・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、予め所要の巻き付は長さにカットしておく。次に
、第３図に示すように、上記カットした線材６の巻き始
めの端部６′をコア３の中心孔３′内に挿通し、この端
部６′　を図示省略のチャック等で固定する。

次に、この線材６を上方に伸ばし、第１図に示すように
コア３の上方に位置するチャック１５で巻付アーム２２
の端面との間に挟持する。このとき、上記チャック１５
の位置は、第３図においてコア３の断面ＥＦＧＨを四分
の三周まで回転するように、角部Ｈから逆算してコア３
の上方に位置決めされている。そして、上記チャック１
５で挟持された線材６の中間部６１は、そのチャック１
５のところで回転方向に向けて略直角に折り曲げる。

次に、この状態で、第１図に示す回転駆動源１４を駆動
し、回転軸１７及び回転ブロック１９並びに巻付アーム
２２を介して、第３図においてチャック１５を矢印Ｊ方
向に回転する。このとき、上記チャック１５は、コア３
の断面の角部Ｅを中心としてカム板２９のカム面３０の
案内により所定の回転半径で四分の一回転する。さらに
、上記チャック１５は圧縮スプリング３２の付勢力によ
り、上記線材６に対し回転方向Ｊと直角方向に力Ｐで引
っ張りながら回転するので、上記線材６には回転外方に
テンションがかかっている。これにより、上記線材６は
、コア３の断面に対し辺ＨＥに沿わせると共に、辺ＥＦ
に沿って巻き付けられる。

次に、この状態から、第１図に示すＺ−Ｙテーブル１６
をＹ方向（右）に移動して、チャック１５の回転中心を
第３図においてコア３の断面の次の角部Ｆに移動する。

そして、上述と同様にして第１図に示す回転駆動源１４
を駆動し、第３図においてチャック１５を矢印に方向に
回転する。このとき、上記チャック１５は、コア３の断
面の角部Ｆを中心としてカム板２９のカム面３０の案内
により、前回より短い回転半径でさらに四分の一回転す
る。これにより、上記線材６は、コア３の断面に対し辺
ＥＦに続いて辺ＦＧに沿って巻き付けられる。

次に、この状態から、第１図に示すＺ−Ｙテーブル１６
を−Ｚ方向（下）に移動して、チャック１５の回転中心
を第３図においてコア３の断面の次の角部Ｇに移動する
。そして、上述と同様にして第１図に示す回転駆動源１
４を駆動し、第３図においてチャック１５を矢印り方向
に回転する。

このとき、上記チャック１５は、コア３の断面の角部Ｇ
を中心としてカム板２９のカム面３０の案内により、前
回よりさらに短い回転半径でさらに四分の一回転する。

これにより、上記線材６は、コア３の断面に対し辺ＦＧ
に続いて辺ＧＨに沿って巻き付けられる。

次に、このようにしてチャック１５がコア３の周りを四
分の三周して角部Ｈまで回転してきたら、該チャック１
５を開いて線材６の挟持を解き、予め略直角に折り曲げ
ておいた中間部６′をコア３の断面の辺ＨＥに沿わせて
中心孔３′の内部を挿通して立ち上げる。この線材６を
中心孔３′内に通すのは、図示外のアームまたは作業者
の手によって行う。

その後、第１図に示す回転駆動源１４を逆方向に回転駆
動し、上記チャック１５を逆コースで逆回転して第３図
に示す当初の状態に戻す。この状態で上記チャック１５
によりコア３の中心孔３′内を挿通して立ち上がる線材
６を再び挟持する。

これにより、上記線材６は、コア３の外側面を迂回して
断面ＥＦＧＨに一周だけ巻き付けられる。

この状態で、第３図に示すコア３をその中心軸１１のま
わりに矢印Ｍのように適宜の角度回転させて再び固定す
る。そして、線材６の中間部６′を略直角に折り曲げた
後、上記チャック１５は、上述の動作を繰り返し、コア
３の固定平面に直交する平面内で上記コア３の断面の各
々の角部を中心として回転半径を順次変化させながら四
分の三周まで回転すると共に、その逆コースで逆回転す
る。

このような動作の繰り返しにより、上記コア３の外表面
に対し螺旋状に線材６が巻き付けられ、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ので、上記チャック１
５により、所定位置に固定されたドーナツ形のコア３の
中心孔３′内に挿通された線材６を挟持し、上記コア３
の固定平面に直交する平面内で該コア３の断面の各々の
角部Ｅ、Ｆ、Ｇを中心として回転半径を順次変化させな
がら四分の三周まで回転すると共に、回転外方にテンシ
ョンをかけて上記コア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
′内に線材６以外のリング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は直接チャック１５で挟持するので、該
チャック１５の強度に応じて線材６として太径のものも
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
てチャック１５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ｍ機の実施例
を示す斜視図、第２図はチャックの取付状態を示す要部
平面図、第３図はコアに対する巻線動作を示す説明図、
第４図及び第５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６図ないし第１０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 １１・・・コアの中心軸 １４・・・回転駆動源 １５・・・チャック １６・・・Ｚ−Ｙテーブル １７・・・回転軸 １９・・・回転ブロック ２２・・・巻付アーム ２４・・・作動シリンダ ２７．２８・・・凹　溝 ２９・・・カム板 ３０・・・カム面 ３１・・・カムフォロワ ３２・・・圧縮スプリング 出願人　日立電子エンジニアリング株式会社第１図 第２図 第４図　　　　　第５図 第。図　　　　　　第７図 第　８　図 偽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定位置に固定されたドーナツ形のコアの中心孔に巻
   線用の線材を挿通し、この線材を上記中心孔からコア外
   側面を迂回して再び中心孔まで一周巻き付けると共にそ
   の都度このコアをその中心軸まわりに適宜の角度回転し
   て、上記コアの外表面に対し螺旋状に線材を巻くトロイ
   ダルコイル巻線機において、上記コアの固定平面に直交
   する平面内に、この平面内で上記コアの断面の各々の角
   部を中心として回転半径を順次変化させながら四分の三
   周まで回転すると共にその逆コースで逆回転する巻線用
   のチャックを設け、このチャックにより上記線材を挟持
   すると共に回転外方にテンションをかけて上記コアの外
   表面に線材を巻き付けるようにしたことを特徴とするト
   ロイダルコイル巻線機。