(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の線材を備える線材源からワーク側に向かう途中の線材が巻回されるテンションホイールと、
前記テンションホイールの回転に制動力をかける制動機構と
を備え、前記テンションホイールにて前記ワーク側に向かう線材に張力を付与するテンション調整装置であって、
前記テンションホイールに複数回巻回される前記線材を該テンションホイールの軸方向に離間させるべく、該テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して又は非接触で設けられるガイド部材を備えたことを特徴とするテンション調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のテンション調整装置において、
前記ガイド部材は、櫛歯状に形成され、その歯部にて前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように非接触で設けられる櫛型ガイド部材であることを特徴とするテンション調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載のテンション調整装置において、
前記ガイド部材は、円盤状の円盤部を有するとともに前記テンションホイールと平行な軸中心で回転可能に支持され、その円盤部にて前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して設けられるローラー型ガイド部材であることを特徴とするテンション調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のテンション調整装置と、
前記線材としての長尺の導線を備える線材源としての巻線パックと、
前記ワークとしての電機子のコアに前記導線を巻装するための巻線装置と
を備えたことを特徴とするテンション調整巻線装置。
【請求項５】
長尺の線材を備える線材源からワーク側に向かう途中の線材をテンションホイールに巻回し、制動機構にて前記テンションホイールの回転に制動力をかけることで、前記ワーク側に向かう線材に張力を付与するテンション調整方法であって、
前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するようにガイド部材を接触させて又は非接触で設け、該ガイド部材にて前記テンションホイールに複数回巻回する前記線材を該テンションホイールの軸方向に離間させることを特徴とするテンション調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電機子のコアに巻線を巻装する際に用いるテンション調整装置、テンション調整巻線装置及びテンション調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電機子のコア（ワーク）に巻線を巻装するテンション調整巻線装置としては、長尺の導線（線材）を備える巻線パック（線材源）から実際に巻装動作を行うフライヤに向かう途中の導線が巻回されるテンションホイールと、テンションホイールの回転に制動力をかける制動機構とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなテンションホイール及び制動機構を備えたテンション調整装置及びテンション調整巻線装置では、テンションホイールにてフライヤ側に向かう導線に張力を付与することができ、ひいては巻線をコアに良好に巻装することが可能とされている。
【０００３】
そして、このようなテンション調整装置としては、具体的には、例えば、図４に示すものがある。このテンション調整装置５１におけるテンションホイール５２の外周には環状のガイド壁５２ａが立設するように設けられている。又、この例（図４参照）のガイド壁５２ａは、軸方向に離間して２つ設けられ、それらガイド壁５２ａにて区画されたテンションホイール５２の外周面が巻溝５２ｂ〜５２ｄとされている。又、テンションホイール５２の近傍にはテンションホイール５２と平行な軸中心で回転可能なガイドプーリー５３，５４が各ガイド壁５２ａに対向して（この例では２つ）設けられている。そして、巻線パックからの導線５５は、前記巻溝５２ｂに一巻き（厳密には半周程度）巻回され、次にガイドプーリー５３の外周面に一巻き（厳密には半周程度）巻回され、次に巻溝５２ｃに一巻き巻回され、次にガイドプーリー５４の外周面に一巻き巻回され、次に巻溝５２ｄに一巻き巻回されてフライヤ側に向かうように使用前に段取りがなされる。
【０００４】
このようなテンション調整装置５１では、導線５５をテンションホイール５２に複数回巻回することで（摩擦力を増やして）導線５５のテンションホイール５２に対する滑りを防止しつつ、フライヤ側に向かう導線５５に張力を付与することが可能とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６９４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、導線５５の線径が太い場合では、フライヤ側に向かう導線５５に大きな張力を付与する必要があるため、テンションホイール５２への巻回回数を増やす必要があり、ひいてはガイド壁５２ａ（巻溝５２ｂ〜５２ｄ）及びガイドプーリー５３，５４の数（段数）を増やす必要がある。よって、このような場合では特に上記したテンション調整装置５１の構造が複雑化してしまうとともに、使用前の段取りが複雑化してしまうという問題がある。又、ガイドプーリー５３，５４で導線５５が急激に屈曲することでそこでの抵抗が大きく、設定可能な張力の下限値が高くなってしまい、ひいてはテンション調整範囲が狭くなってしまうという問題がある。尚、テンション調整範囲とは、巻装動作中に制動機構による制動力を変化させて前記張力を調整可能な範囲であって、この範囲が狭くなると、良好な巻装動作が行えなくなる原因となる。
【０００７】
又、これに対して、例えば、図５（ａ）に示すように、導線６１を単純な（ガイド壁５２ａがない）テンションホイール６２の外周面に複数回巻回するだけのテンション調整装置６３も考えられるが、この場合、上記問題はなくなるものの、図５（ｂ）に示すように、動作時に導線６１同士が密集して絡まったり傷ついてしまうといった問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構造及び使用前の段取りが簡単で、テンション調整範囲が広く、導線の絡みや損傷を低減することができるテンション調整装置、テンション調整巻線装置及びテンション調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明では、長尺の線材を備える線材源からワーク側に向かう途中の線材が巻回されるテンションホイールと、前記テンションホイールの回転に制動力をかける制動機構とを備え、前記テンションホイールにて前記ワーク側に向かう線材に張力を付与するテンション調整装置であって、前記テンションホイールに複数回巻回される前記線材を該テンションホイールの軸方向に離間させるべく、該テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して又は非接触で設けられるガイド部材を備えたことを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して又は非接触でガイド部材が設けられ、該ガイド部材にてテンションホイールに複数回巻回される線材が該テンションホイールの軸方向に離間されるため、従来（図４参照）に比べて、構造及び使用前の段取りが簡単となる。即ち、従来（図４参照）のようにテンションホイールにガイド壁を設け、且つガイドプーリーを設けるといった構造に比べて、簡単な構造となるとともに、線材はテンションホイールに巻回されるだけであるため、使用前にテンションホイールとガイドプーリーとに交互に巻回する（図４参照）といった段取りに比べて、簡単な段取りとなる。又、ガイドプーリーを必要としないため、ガイドプーリーでの大きな抵抗によって設定可能な張力の下限値が高くなってしまうことを回避でき、ひいてはテンション調整範囲を広くすることができる。更に、単にテンションホイールに複数回巻回しただけのもの（図５参照）と異なり、ガイド部材にて線材がテンションホイールの軸方向に離間されるため、動作時に線材同士が密集してしまうことを防止でき、ひいては線材の絡みや損傷を低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のテンション調整装置において、前記ガイド部材は、櫛歯状に形成され、その歯部にて前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように非接触で設けられる櫛型ガイド部材であることを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、ガイド部材は、櫛歯状に形成され、その歯部にてテンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように非接触で設けられる櫛型ガイド部材であるため、ガイド部材がテンションホイールの回転抵抗とならず、張力の制御を精度良く行うことが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のテンション調整装置において、前記ガイド部材は、円盤状の円盤部を有するとともに前記テンションホイールと平行な軸中心で回転可能に支持され、その円盤部にて前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して設けられるローラー型ガイド部材であることを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、ガイド部材は、円盤状の円盤部を有するとともにテンションホイールと平行な軸中心で回転可能に支持され、その円盤部にてテンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して設けられるローラー型ガイド部材であるため、テンションホイールとガイド部材との間に線材が噛み込み難くなる。詳しくは、ガイド部材がテンションホイールに接触するものの回転可能であるため、テンションホイールの大きな回転抵抗となることがなく、しかも非接触で設けられるガイド部材とは異なりテンションホイールとガイド部材との間に隙間がないため、その間に線材が噛み込む可能性が小さい。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のテンション調整装置と、前記線材としての長尺の導線を備える線材源としての巻線パックと、前記ワークとしての電機子のコアに前記導線を巻装するための巻線装置とを備えたことを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、電機子のコアに導線を巻装するテンション調整巻線装置において、請求項１に記載の発明の効果を得ることができる。特に、この場合、良好な巻装動作を行うことができ、良好な電機子を効率良く得ることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、長尺の線材を備える線材源からワーク側に向かう途中の線材をテンションホイールに巻回し、制動機構にて前記テンションホイールの回転に制動力をかけることで、前記ワーク側に向かう線材に張力を付与するテンション調整方法であって、前記テンションホイールの径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するようにガイド部材を接触させて又は非接触で設け、該ガイド部材にて前記テンションホイールに複数回巻回する前記線材を該テンションホイールの軸方向に離間させることを要旨とする。
【００１８】
同方法によれば、請求項１に記載の発明の効果と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、構造及び使用前の段取りが簡単で、テンション調整範囲が広く、導線の絡みや損傷を低減することができるテンション調整装置、テンション調整巻線装置及びテンション調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態におけるテンション調整巻線装置の概略構成図。
【図２】本実施の形態におけるテンション調整装置の斜視図。
【図３】別例におけるテンション調整装置の斜視図。
【図４】従来技術におけるテンション調整装置の斜視図。
【図５】（ａ）（ｂ）従来技術におけるテンション調整装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、テンション調整巻線装置１は、線材としての長尺の導線１１を備える線材源としての巻線パック１２と、テンション調整装置１３と、ワークとしての電機子のコア１４に導線１１を巻装するための巻線装置としてのフライヤ１５とを備える。
【００２２】
巻線パック１２は、ボビン２１の外周面に長尺の導線１１が多数回巻回されてなる。
テンション調整装置１３は、基台２２に固定された制動機構２３と、制動機構２３に連結されたテンションホイール２４と、基台２２に回転可能に支持されたプーリー２５とを備える。制動機構２３は、例えばサーボモータを備え、電気的に接続される制御部２６による制御によって、テンションホイール２４の回転に対して制動力（ブレーキ）をかけることが可能とされている。尚、この制動機構２３は、サーボモータ以外の機構で制動力をかけるものでもよく、例えば、摩擦や、磁石や、電磁石等を備えた他の構成のものでもよい。そして、巻線パック１２からフライヤ１５側に向かう途中の導線１１は、テンションホイール２４及びプーリー２５に順次巻回されることになる。これにより、テンション調整装置１３では、フライヤ１５側に向かう導線１１に張力を付与することが可能とされている。
【００２３】
フライヤ１５は、全体回転部１５ａと、全体回転部１５ａの周方向一部から突出するフライヤ部１５ｂと、電気的に接続される制御部２６による制御によって全体回転部１５ａを回転駆動するフライヤモータ１５ｃとを備える。そして、テンション調整装置１３からの導線１１は、フライヤ部１５ｂの先端から導出され、フライヤモータ１５ｃの駆動力にて全体回転部１５ａと共にフライヤ部１５ｂが回転駆動されると、電機子のコア１４（詳しくはそのティース）に巻装されることになる。
【００２４】
ここで、本実施の形態のテンション調整装置１３は、図２に示すように、テンションホイール２４に複数回巻回される導線１１を該テンションホイール２４の軸方向に離間させるべく該テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように設けられるガイド部材としての櫛型ガイド部材２７を備える。櫛型ガイド部材２７は、並設される４つの歯部２７ａを有した櫛歯状に形成され、その各歯部２７ａにてテンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に（本実施の形態では５つに）区画するように非接触で（テンションホイール２４と僅かな隙間を有して）設けられる。尚、テンションホイール２４は、その軸方向両端部にフランジ部２４ａを有し、そのフランジ部２４ａ間の外周面２４ｂには、巻回される導線１１のテンションホイール２４に対する滑りを抑制するためのゴム材等が覆うようにして設けられている。そして、巻線パック１２からの導線１１は、テンションホイール２４の外周面２４ｂに対して、各歯部２７ａにて区画された各空間を一巻き毎に隣り合う空間に移動しながら複数回巻回されてフライヤ１５側（プーリー２５側）に向かうように使用前に段取りがなされる。
【００２５】
このように構成されたテンション調整巻線装置１では、予め設定された制御部２６の制御によってフライヤモータ１５ｃと制動機構２３とが駆動され、テンションホイール２４にて電機子のコア１４側（フライヤ１５側）に向かう導線１１に張力が付与されながら、フライヤ１５（フライヤ部１５ｂ）にて電機子のコア１４に導線１１が巻装される。そして、このときテンション調整装置１３及びテンション調整方法では、テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように櫛型ガイド部材２７が非接触で設けられ、該櫛型ガイド部材２７にてテンションホイール２４に複数回巻回する導線１１を該テンションホイール２４の軸方向に離間させている。
【００２６】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）テンション調整装置１３では、テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように非接触でガイド部材としての櫛型ガイド部材２７が設けられ、該櫛型ガイド部材２７にてテンションホイール２４に複数回巻回される導線１１が該テンションホイール２４の軸方向に離間される。よって、従来（図４参照）に比べて、構造及び使用前の段取りが簡単となる。即ち、従来（図４参照）のようにテンションホイール５２にガイド壁５２ａを設け、且つガイドプーリー５３，５４を設けるといった構造に比べて、簡単な構造となる。又、導線１１はテンションホイール２４に巻回されるだけであるため、使用前にテンションホイール５２とガイドプーリー５３，５４とに交互に巻回する（図４参照）といった段取りに比べて、簡単な段取りとなる。又、ガイドプーリー５３，５４を必要としないため、ガイドプーリー５３，５４での大きな抵抗によって設定可能な張力の下限値が高くなってしまうことを回避でき、ひいてはテンション調整範囲を広くすることができる。更に、単にテンションホイール６２に複数回巻回しただけのもの（図５参照）と異なり、櫛型ガイド部材２７にて導線１１がテンションホイール２４の軸方向に離間されるため、動作時に導線１１同士が密集してしまうことを防止でき、ひいては導線１１の絡みや損傷を低減することができる。その結果、テンション調整装置１３を備えたテンション調整巻線装置１では、良好な巻装動作を行うことができ、良好な電機子を効率良く得ることができる。
【００２７】
（２）ガイド部材は、櫛歯状に形成され、その歯部２７ａにてテンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように非接触で設けられる櫛型ガイド部材２７であるため、ガイド部材がテンションホイール２４の回転抵抗とならず、張力の制御を精度良く行うことが可能となる。
【００２８】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ガイド部材を櫛歯状の櫛型ガイド部材２７としたが、テンションホイール２４に複数回巻回される導線１１を該テンションホイール２４の軸方向に離間させるべく、該テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して又は非接触で設けられれば、他のガイド部材に変更してもよい。
【００２９】
例えば、図３に示すように、上記実施の形態の櫛型ガイド部材２７を、ローラー型ガイド部材３１に変更してもよい。詳しくは、ローラー型ガイド部材３１は、円盤状に形成された円盤部３１ａを有するとともにテンションホイール２４と平行な軸中心で回転可能に支持され、その円盤部３１ａにてテンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に区画するように接触して設けられている。尚、この例（図３参照）では、円盤部３１ａが４つ設けられ、テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に５つに区画している。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）と同様の効果を得ることができる。又、このようにすると、テンションホイール２４（その外周面２４ｂ）とガイド部材（ローラー型ガイド部材３１）との間に導線１１が噛み込み難くなる。詳しくは、ローラー型ガイド部材３１がテンションホイール２４に接触するものの回転可能であるため、テンションホイール２４の大きな回転抵抗となることがない。そして、非接触で設けられるガイド部材（例えば、櫛型ガイド部材２７）とは異なりテンションホイール２４（その外周面２４ｂ）とガイド部材（ローラー型ガイド部材３１）との間に隙間がないため、その間に導線１１が噛み込む可能性が小さい。
【００３０】
・上記実施の形態及び別例では、４つの歯部２７ａ又は４つの円盤部３１ａが設けられ、テンションホイール２４の径方向外側における周方向の一部を軸方向に５つに区画するとしたが、歯部２７ａや円盤部３１ａの数、ひいては区画する数は他の数に変更してもよい。
【００３１】
・上記実施の形態では、巻線装置をフライヤ１５（フライヤ方式）としたが、これに限定されず、例えば、ノズル方式やスピンドル方式等の他の巻線装置に変更してもよい。
・上記実施の形態では、テンション調整装置１３を備えたテンション調整巻線装置１に具体化したが、これに限定されず、線材への張力の付与が必要な他の動作を行う装置にテンション調整装置１３を設けて具体化してもよい。尚、この場合、線材は導線１１に限らず他の線材のものでもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１１…導線（線材）、１２…巻線パック（線材源）、１３…テンション調整装置、１４…電機子のコア（ワーク）、１５…フライヤ（巻線装置）、２３…制動機構、２４…テンションホイール、２７…櫛型ガイド部材（ガイド部材）、２７ａ…歯部、３１…ローラー型ガイド部材（ガイド部材）、３１ａ…円盤部。
【図１】
0005391111.tif 000002
【図２】
0005391111.tif 000003
【図３】
0005391111.tif 000004
【図４】
0005391111.tif 000005
【図５】
0005391111.tif 000006