(57)【要約】【課題】コイル巻回径および巻回ピッチを自由に設定できるコンパクトな巻線機を提供する。【解決手段】回転する巻枠４に導線Ｗを巻き付けることによりコイルＣを形成する巻線機１００において、前記巻枠４の径Ｄを拡大縮小させるリンク機構１０と、コイルＣの巻回ピッチＰを規定する導線Ｗの送り機構２０と、前記巻枠４を回転させる第１サーボモーターと、前記リンク機構１０を作動させる第２サーボモーター２と、前記送り機構２０を作動させる第３サーボモーター３と、を有することを特徴とする巻線機１００。【選択図】図１
2010192830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する巻枠（４）に導線（Ｗ）を巻き付けることによりコイル（Ｃ）を形成する巻線機（１００）において、
前記巻枠（４）の径（Ｄ）を拡大縮小させるリンク機構（１０）と、コイル（Ｃ）の巻回ピッチ（Ｐ）を規定する導線（Ｗ）の送り機構（２０）と、前記巻枠（４）を回転させる第１サーボモーターと、前記リンク機構（１０）を作動させる第２サーボモーター（２）と、前記送り機構（２０）を作動させる第３サーボモーター（３）と、を有することを特徴とする巻線機（１００）。
【請求項２】
前記巻枠（４）を回転させる回転軸（７）を備え、
前記巻枠（４）は円弧状に形成され円周方向に分割されて、分割された巻枠（４）のそれぞれが、スライダ部（４ｃ）を介して前記回転軸（７）と係合しており、径方向（Ｙ）に摺動可能に巻線機（１００）に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の巻線機（１００）。
【請求項３】
前記リンク機構（１０）は、保持スライダ（８）、変換リンク（６）および駆動リンク（５）を有し、
該駆動リンク（５）は、その一方が前記巻枠（４）に連結されて、その他方が前記回転軸（７）のフランジ部（７ａ）に配置された開口部（７ｃ）を通過して前記変換リンク（６）と連結されており、
前記駆動リンク（５）と連結された前記変換リンク（６）は、その他方で前記保持スライダ（８）と連結されており、
前記保持スライダ（８）は、円筒部（８ａ）と、該円筒部（８ａ）から放射状に延びるフランジ部（８ｂ）と、爪部（８ｃ）と、中央穴（８ｄ）と、を有し、前記中央穴（８ｄ）には前記回転軸（７）が挿入されて、前記保持スライダ（８）は軸方向（Ｘ１）に摺動可能に前記回転軸（７）に取付けられており、
前記爪部（８ｃ）が、第２サーボモーター（２）と協働して前記保持スライダ（８）を軸方向（Ｘ１）に移動させることにより、前記巻枠（４）が径方向Ｙに移動することを特徴とする請求項２に記載の巻線機（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する巻枠に導線を巻き付けることによりコイルを形成する巻線機に関する。詳細には、電子部品におけるインダクター、トランス、スピーカ、モーター、リレー用コイルや自動車エンジンにおける燃料噴射弁用コイルなどを形成する多品種混合巻線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多品種混合巻線機の従来技術として、特許文献１に、三相モーターの各相のコイルを製造可能な巻線機が開示されている。この巻線機は、コイル巻回径が少し異なる三種類のコイルを製造できる装置である。巻線機は、巻枠の径を拡大縮小させるリンク機構と、コイルの巻回ピッチを規定する導線の送り機構と、前記巻枠を回転させるモーターと、リンク機構を作動させるエアシリンダおよびエアシリンダと協働するストッパ機構と、を備え、前記モーターが減速機構を介して導線の送り機構を作動させる構造となっている。
【０００３】
このような巻線機は、コイル巻回径が異なる所定の三種類のコイルしか製造できず、コイル巻回径を自由に設定できる機能は有していない。また、導線の送りと巻枠の回転とが一つのモーターにより制御されてリンクしているため、所定の巻回ピッチのコイルしか製造できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５４−１７８００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイル巻回径および巻回ピッチを自由に設定できるコンパクトな巻線機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、巻線機（１００）は、巻枠（４）の径（Ｄ）を拡大縮小させるリンク機構（１０）と、コイル（Ｃ）の巻回ピッチ（Ｐ）を規定する導線（Ｗ）の送り機構（２０）と、巻枠（４）を回転させる第１サーボモーターと、リンク機構（１０）を作動させる第２サーボモーター（２）と、前記送り機構（２０）を作動させる第３サーボモーター（３）と、を有することを特徴とする。
【０００７】
巻枠の径を拡大縮小させるリンク機構を、エアシリンダおよびエアシリンダと協働するストッパ機構ではなく、第２サーボモーターで作動させるので、コイル巻回径を自由に設定することが可能となる。そして、導線の送り機構を、巻枠を回転させる第１サーボモーターから独立した第３サーボモーターで作動させる。これにより、コイル巻回ピッチを自由に設定することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、巻線機（１００）は、巻枠（４）を回転させる回転軸（７）を備え、巻枠（４）は円弧状に形成され円周方向に分割されて、分割された巻枠（４）のそれぞれが、スライダ部（４ｃ）を介して前記回転軸（７）と係合しており、径方向（Ｙ）に摺動可能に巻線機（１００）に取り付けられていることを特徴とする。
スライダ部（４ｃ）が摺動しながら巻枠が拡径または縮径するので、信頼性の高い拡径または縮径操作が確実に実行される。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、巻線機（１００）は、
前記リンク機構（１０）は、保持スライダ（８）、変換リンク（６）および駆動リンク（５）を有し、
該駆動リンク（５）は、その一方が前記巻枠（４）に連結されて、その他方が前記回転軸（７）のフランジ部（７ａ）に配置された開口部（７ｃ）を通過して前記変換リンク（６）と連結されており、
前記駆動リンク（５）と連結された前記変換リンク（６）は、その他方で前記保持スライダ（８）と連結されており、
前記保持スライダ（８）は、円筒部（８ａ）と、該円筒部（８ａ）から放射状に延びるフランジ部（８ｂ）と、爪部（８ｃ）と、中央穴（８ｄ）と、を有し、前記中央穴（８ｄ）には前記回転軸（７）が挿入されて、前記保持スライダ（８）は軸方向（Ｘ１）に摺動可能に前記回転軸（７）に取付けられており、
前記爪部（８ｃ）が、第２サーボモーター（２）と協働して前記保持スライダ（８）を軸方向（Ｘ１）に移動させることにより、前記巻枠（４）が径方向Ｙに移動することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、単純で容積が小さいコンパクトな巻線機が提供可能となる。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図１から図３において、同一機能を有する部材または手段には同一符号または番号を付してその説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の巻線機の模式的側面図である。
【図２】図１の巻線機の作動中の側面図である。
【図３】（ａ）は製品となったコイルを示した正面図である。（ｂ）は、（ａ）のコイルの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず図１を参照して、本発明の巻線機１００の機構を説明する。巻線機１００は、回転する巻枠（芯金）４に導線Ｗを巻き付けることによりコイルＣ（図３参照）を形成する。巻線機１００は、巻枠４の径Ｄを拡大縮小するリンク機構１０と、コイルＣの巻回ピッチＰを規定する導線Ｗの送り機構２０と、巻枠４を回転させる第１サーボモーター１と、リンク機構１０を作動させる第２サーボモーター２と、導線Ｗの送り機構２０を作動させる第３サーボモーター３と、を有する。
【００１４】
巻枠４は、導線Ｗを巻き付ける巻枠部４ａと、巻き始めの導線Ｗを案内し径方向に延在する案内部４ｂと、スライダ部４ｃと、を備える。巻枠４は円弧状に形成され円周方向に６つに等分割されて、等分割された巻枠４のそれぞれが、スライダ部４ｃを介して径方向Ｙに摺動可能に巻線機１００に取り付けられている。この構造によりリンク機構１０を使用して巻枠４の径Ｄを拡大縮小させることが可能となる。巻枠４の近傍であって巻枠回転中心の両側には導線ガイド１２およびクランプ１３が設けられている。
【００１５】
巻枠４を回転させる回転軸７は、円筒ころ軸受け１４を介して本体１６に回転可能に支持されている。回転軸７は、円板部７ａと軸部７ｂとスライダ溝７ｄを備え、ベルト９を介して第１サーボモーター１により回転される。スライダ溝７ｄは、巻枠４のスライダ部４ｃと係合している。スライダ溝７ｄと巻枠４のスライダ部４ｃとの係合により、回転軸７の回転が巻枠４に伝達されることとなる。
【００１６】
リンク機構１０は、リンク要素の回転軸方向Ｘ１の移動を巻枠４の径方向Ｙの移動に変換するように構成されている。リンク機構１０は、保持スライダ８、変換リンク６および駆動リンク５を有し、保持スライダ８と回転軸７との間のスプライン係合（図示せず）を介して、回転軸７と同軸に同期回転する。駆動リンク５は、その一方が巻枠４の案内部４ｂに固定されており、その他方が、回転軸７のフランジ部７ａに配置された開口部７ｃを通過して、変換リンク６とピン６ａを介して連結されている。駆動リンク５と連結された変換リンク６は、その他方でピン６ｂを介して保持スライダ８と連結されている。
【００１７】
回転軸７、保持スライダ８、変換リンク６および駆動リンク５は、径方向には互いに拘束されるが、軸方向には拘束されない。したがって回転軸７、保持スライダ８、変換リンク６および駆動リンク５は軸方向に相対移動可能となる。
【００１８】
保持スライダ８は、円筒部８ａと、円筒部８ａから放射状に延びるフランジ部８ｂと、爪部８ｃと、中央穴８ｄと、を有する。フランジ部８ｂおよび爪部８ｃはともに円板形状を有する。中央穴８ｄには回転軸７の軸部７ｂが挿入されており、保持スライダ８は軸方向Ｘ１に摺動可能に回転軸７に取付けられている。爪部８ｃは、後述するが、第２サーボモーターと協働して保持スライダ８を軸方向Ｘ１に移動させる。
【００１９】
保持スライダ８が左方向へ移動すれば分割された巻枠４は径方向Ｙに巻枠径Ｄを拡大するように移動し、保持スライダ８が右方向へ移動すれば分割された巻枠４は径方向Ｙに巻枠径Ｄを縮小するように移動する。このような移動を制御することにより、巻枠径Ｄを自在に設定することが可能となる。
【００２０】
本体１６は、軸方向Ｘ２に摺動可能にベース１７の上に載置されており、ベース１７に配置された第３サーボモーター３により軸方向Ｘ２に摺動させられ、コイルＣの巻回ピッチＰを規定する導線Ｗの軸方向Ｘ２の送りを行う（図２参照）。第３サーボモーター３は、ボールねじシャフト２１を回転させることにより、ボールを介してねじシャフト２１に係合する本体脚部１６ａを軸方向Ｘ２に移動させて、本体１６を軸方向Ｘ２に摺動させる。
【００２１】
本体１６には、円筒ころ軸受け１４が取り付けられており、軸受け１４を介して回転軸７を支持している。そして、本体１６には、第１サーボモーター１および第２サーボモーター２が配置されている。第１サーボモーター１はベルト９を介して回転軸７を回転制御し、第２サーボモーター２はベルト２４を介してボールねじシャフト２２を回転させる。ねじシャフト２２が回転すると、ボールを介してねじシャフト２２に係合する保持スライダ８の爪部８ｃを軸方向Ｘ１に移動させるため、保持スライダ８が軸方向Ｘ２に摺動する。
【００２２】
次に、本発明の巻線機１００を使用してコイルＣを製造する方法について述べる。導線Ｗをロボットハンド１１（図１の仮想線）または導線ガイド１２に沿って巻線機１００まで送った後、導線Ｗの一端をクランプ１３により固定する。導線Ｗを固定した状態でサーボモーター１をオンすると、サーボモーター１が回転を始め、クランプ１３は回転軸７とともに回転を始め、巻枠４に導線Ｗを巻き付ける操作が開始される。
【００２３】
そして、巻取り操作に追従しながら、回転軸７の１回転ごとにサーボモーター３を回転させて右方向Ｘ２に送りをかける。こうして、導線Ｗは螺旋状に所定の巻数まで巻き取られる。巻取り後はサーボモーター１をオンし、巻枠４を巻枠中心方向に移動させその径を縮小させて、巻き取った導線Ｗ（コイルＣ）を取出す。取出し後はケース１５（図３参照）内に収納する。
【００２４】
（作用効果）
本発明の巻線機１００の特徴をまとめると以下の通りである。すなわち、巻回径の異なるコイルへの製造切替え時には、サーボモーター１の回転により巻枠４を所定の径方向位置に移動させる。サーボモーター３の回転により巻枠４を軸方向Ｘ１の任意の位置へ移動できる。これにより、巻枠４の１回転ごとに、コイルＣの１ピッチ分（Ｐ）、軸方向Ｘ２に巻枠４の軸方向位置をずらしながらピッチ送りをして導線Ｗを巻枠４に螺旋状に巻きつけることが可能となる。
【００２５】
以上のように、コイル巻回径および巻回ピッチを自由に設定できるコンパクトな巻線機を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
１００    巻線機
１    第１サーボモーター
２    第２サーボモーター
３    第３サーボモーター
４    巻枠
１０    リンク機構
２０    送り機構
【図１】
2010192830.tif 000003
【図２】
2010192830.tif 000004
【図３】
2010192830.tif 000005