(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯をその外周面に開口した係止凹部を有する円柱状に形成し、この係止凹部に係止棒を巻芯の回転径方向から差し込んで磁性帯板の先端部を係止し、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回し、係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動して磁性帯板の先端部を解放した後に係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から抜き取り、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲させてトロイダルコアを形成することを特徴とする帯体の巻取方法。
【請求項２】
アモルファス金属からなる前記磁性帯板を用いることを特徴とする請求項１に記載の帯体の巻取方法。
【請求項３】
その外周面に開口した係止凹部を有する円柱状の巻芯と、この係止凹部に巻芯の回転径方向から差し込まれる係止棒と、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回する巻芯回転駆動機構及び係止棒回転駆動機構と、磁性帯板を巻芯に巻回する際に磁性帯板の先端部を係止する一方、磁性帯板の巻取部を巻芯から抜き取る際に磁性帯板の先端部を解放するように係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動する係止棒移動機構とを備え、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲する構成としたことを特徴とする帯体の巻取装置。
【請求項４】
前記係止棒を前記係止棒回転駆動機構の回転軸に対して偏心させたことを特徴とする請求項３に記載の帯体の巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯体を巻芯に巻回する帯体の巻取方法及び巻取装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電源ラインフィルタ等のインダクターとして用いられるトロイダルコイルは、リング状のトロイダルコアと、このトロイダルコアの周囲に絶縁材を介して巻回される導線とから成る。
【０００３】
従来、この種のトロイダルコイルを構成するトロイダルコアとして、例えば図１１に示すものがある。このトロイダルコア１８はテープ状の磁性帯板１５を幾十にも巻回することによってリング状に形成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、図１２の（ａ），（ｂ），（ｃ）はトロイダルコア１８を形成する従来の巻取方法を示している。この巻取方法は、まず、図１２の（ａ）に示すように対で設けられる半円柱状の巻芯１７の間に磁性帯板１５の先端を配置し、図１２の（ｂ）に示すようにこの巻芯１７の間に磁性帯板１５の先端を挟み、図１２の（ｃ）に示すように各巻芯１７を回転して磁性帯板１５を幾十にも巻回し、最後に巻回された磁性帯板１５から巻芯１７を抜き取ることによってトロイダルコア１８が形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６４４４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の帯体の巻取方法にあっては、巻芯１７に磁性帯板１５を巻回した後、各巻芯１７を拡げて磁性帯板１５の先端部を解放することができないため、巻芯１７を巻回された磁性帯板１５から抜き取ることが円滑に行われない。このため、トロイダルコア１８の品質、歩止まりが悪化するという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、品質、歩止まりの向上がはかられる帯体の巻取方法及び巻取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、巻芯をその外周面に開口した係止凹部を有する円柱状に形成し、この係止凹部に係止棒を巻芯の回転径方向から差し込んで磁性帯板の先端部を係止し、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回し、係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動して磁性帯板の先端部を解放した後に係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から抜き取り、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲させてトロイダルコアを形成することを特徴とするものとした。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、アモルファス金属からなる磁性帯板を用いることを特徴とするものとした。
【００１０】
第３の発明は、その外周面に開口した係止凹部を有する円柱状の巻芯と、この係止凹部に巻芯の回転径方向から差し込まれる係止棒と、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回する巻芯回転駆動機構及び係止棒回転駆動機構と、磁性帯板を巻芯に巻回する際に磁性帯板の先端部を係止する一方、磁性帯板の巻取部を巻芯から抜き取る際に磁性帯板の先端部を解放するように係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動する係止棒移動機構とを備え、解放された磁性帯板の先端部がその弾性復元力によって既に巻回された磁性帯板の内周面に沿うように湾曲する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、係止棒を係止棒回転駆動機構の回転軸に対して偏心させたことを特徴とするものとした。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１、第３の発明によると、係止凹部に係止棒を差し込んで磁性帯板の先端部を係止し、巻芯及び係止棒を互いに同期回転して磁性帯板を巻芯に巻回する。
【００１３】
磁性帯板を巻芯に巻回した後、係止棒を巻芯に対して巻芯の回転径方向に移動することにより、巻芯に対して磁性帯板の先端部を解放し、係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から円滑に抜き取ることができる。これにより、磁性帯板の先端部は損傷することなく、その弾性復元力によって磁性帯板の巻取部の内周に沿うように円弧状に湾曲してトロイダルコアを形成するため、製品の品質、歩止まりの向上がはかられる。
【００１４】
第２の発明によると、アモルファス金属からなる磁性帯板を巻芯に巻回した後、係止棒及び巻芯を磁性帯板の巻取部から抜き取るのに伴い、アモルファス金属の弾性復元力によって磁性帯板の巻取部の内周に沿うように円弧状に湾曲してトロイダルコアを形成する。
【００１５】
第４の発明によると、係止凹部における係止棒の移動距離を大きくとることにより、磁性帯板の先端部が係止凹部に接する距離が長くなるので、磁性帯板をしっかり保持することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図８において、１８はトロイダルコア（リング状部材）である。このトロイダルコア１８は、その周囲に図示しない導線が巻回されることによってトロイダルコイルの閉磁路を構成する。
【００１８】
このトロイダルコア１８は磁性帯板１５を幾十にも巻回して形成される。この磁性帯板１５としてアモルファス金属からなるテープ状の薄板が用いられる。
【００１９】
図１において、１はトロイダルコアを自動的に巻取する巻取装置である。以下、巻取装置１の構成について説明する。ここで、互いに直交するＸ、Ｙの２軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向に延びるものとして説明する。
【００２０】
この巻取装置１は、磁性帯板１５を巻回する４つの巻芯１７を備え、この巻芯１７を回転駆動する巻芯回転駆動機構３０を備える。なお、巻芯１７の個数は４つに限らず、要求される生産量に応じて任意に増減できる。
【００２１】
巻芯回転駆動機構３０はサーボモータ３１の回転が各プーリ３２及びベルト３３を介して各巻芯１７の回転軸３４に伝えられる。各回転軸３４は軸受台３５を介して架台２にＹ軸を中心として回転可能に支持されている。
【００２２】
図２に示すように、巻芯１７は円柱状に形成され、その外周面１７ａに開口して凹状に窪む係止凹部１７ｂを有する。つまり、巻芯１７はその断面が馬蹄形をした円柱状に形成される。係止凹部１７ｂはその内側に磁性帯板１５の先端部を収め、この係止凹部１７ｂに差し込まれる係止棒１６を介して磁性帯板１５の先端部を係止する機能を果たす。
【００２３】
巻取装置１は、各巻芯１７に対向して４つの係止棒１６を備え、各係止棒１６を回転駆動する係止棒回転駆動機構４０と、この係止棒回転駆動機構４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する係止棒移動機構５０とを備える。
【００２４】
係止棒１６は円柱状に形成され、その回転軸４４と同軸上に形成される。図３に示すように、係止棒１６は磁性帯板１５の先端部を介して巻芯１７の係止凹部１７ｂに差し込まれることにより、係止凹部１７ｂとの間で磁性帯板１５の先端部を挟み込んで係止するようになっている。
【００２５】
係止棒回転駆動機構４０はサーボモータ４１の回転が各プーリ４２及びベルト４３を介して各係止棒１６の回転軸４４に伝えられる。各回転軸４４は軸受台４５を介してＸ軸方向移動台６にＹ軸を中心として回転可能に支持されている。
【００２６】
係止棒移動機構５０は架台２に対してＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動台５と、このＹ軸方向移動台５に対してＸ軸方向に移動するＸ軸方向移動台６とを備える。
【００２７】
Ｙ軸方向移動台５は架台２に対してＹ軸方向にガイドレール５１を介して平行移動可能に支持される。サーボモータ５２によって回転駆動されるボールネジ５３が架台２に取り付けられ、Ｙ軸方向移動台５はこのボールネジ５３に螺合し、ボールネジ５３の回転に伴ってＹ軸方向に平行移動する。
【００２８】
Ｘ軸方向移動台６は架台２に対してＸ軸方向にガイドレール６１を介して平行移動可能に支持される。サーボモータ６２によって回転駆動されるボールネジ６３がＸ軸方向移動台６に取り付けられ、Ｘ軸方向移動台６はこのボールネジ６３に螺合し、ボールネジ６３の回転に伴ってＸ軸方向に平行移動する。
【００２９】
巻取装置１は、各巻芯１７に巻回されたトロイダルコア１８を各巻芯１７から抜き取る取り外し具１９と、各取り外し具１９をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する取り外し具移動機構４とを備える。
【００３０】
取り外し具１９は巻芯１７の回転軸３４を挿通させる凹部を有する板状に形成され、移動台８上に固定される。取り外し具１９が巻芯１７に巻回されたトロイダルコア１８の端面に当接して前方（Ｙ軸方向について巻芯１７の先端側）に移動することにより、トロイダルコア１８が前方に押されて巻芯１７から抜き取られる。
【００３１】
取り外し具移動機構４は係止棒回転駆動機構４０と同様の構造を有し、各サーボモータ１２，１３の回転によって移動台８をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。
【００３２】
巻取装置１は各サーボモータ１２，１３，３１，４１，５２，６２の作動を予め設定されたプログラムに基づき制御するコントローラ１０を備える。
【００３３】
さらに巻取装置１は図示しないが磁性帯板１５を供給する供給機構、磁性帯板１５の途中を切断するカッタ、切断された磁性帯板１５の終端部を溶接して固定する溶接機等を備えている。
【００３４】
次に巻取装置１が磁性帯板１５を巻回してトロイダルコア１８を巻取する動作について説明する。
【００３５】
▲１▼図２に示すように、図示しない供給機構から供給される磁性帯板１５の先端部を巻芯１７と係止棒１６の間に配置し、係止棒１６を図２に矢印で示す左方向に移動して巻芯１７の係止凹部１７ｂに差し込む。これにより、図３に示すように、磁性帯板１５の先端部は係止棒１６と係止凹部１７ｂとの間で挟み込まれ、断面Ｓ字形に湾曲した状態で係止される。
【００３６】
▲２▼続いて、巻芯１７及び係止棒１６を図４、図５に矢印で示す方向に同期回転し、磁性帯板１５を巻芯１７に所定の回数だけ巻回する。このとき、磁性帯板１５の先端部は係止棒１６と係止凹部１７ｂの間に挟み込まれて係止された状態が維持されている。
【００３７】
▲３▼続いて、磁性帯板１５を巻芯１７に巻回し終えると、磁性帯板１５を図示しないカッタによって切断し、図６に示すように、切断された磁性帯板１５の終端部を溶接機によって磁性帯板１５の巻回部に溶接して固定する。
【００３８】
▲４▼続いて、係止棒１６を図７に矢印で示す右方向に移動し、磁性帯板１５の先端部が係止棒１６と係止凹部１７ｂの間に挟み込まれて係止された状態を解除する。
【００３９】
▲５▼続いて、係止棒１６を前方向に移動して係止凹部１７ｂから抜き取る。これに伴って、断面Ｓ字形に湾曲していた磁性帯板１５の先端部は、その弾性復元力によってトロイダルコア１８の内周に沿うように円弧状に湾曲する。
【００４０】
▲６▼続いて、取り外し具１９を前方に移動し、トロイダルコア１８を前方に押して巻芯１７から抜き取る。
【００４１】
以上のように磁性帯板１５を巻芯１７に巻回した後、係止棒１６を巻芯１７に対して移動することにより、巻芯１７に対して磁性帯板１５の先端部を解放し、係止棒１６及び巻芯１７をトロイダルコア１８から円滑に抜き取ることができる。これにより、磁性帯板の先端部は損傷することなく、アモルファス金属の弾性復元力によってトロイダルコアの内周に沿うように円弧状に湾曲するため、トロイダルコアの品質、歩止まりの向上がはかられる。
【００４２】
こうして、トロイダルコア１８は図８に示すように所定寸法のリング状に形成される。その後、別の工程にてトロイダルコア１８は図示しないプラスチックケースに入れられ、その周囲に図示しない導線が巻回されることによってトロイダルコイルが形成される。
【００４３】
次に図９、図１０に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００４４】
係止棒１６は円柱状に形成され、係止棒回転駆動機構４０の回転軸４４の回転中心Ｏに対してオフセットして形成される。係止棒１６は磁性帯板１５の先端部を介して巻芯１７の係止凹部１７ｂに差し込まれることにより、係止凹部１７ｂとの間で磁性帯板１５の先端部を挟み込んで係止する。
【００４５】
この場合、係止棒１６を係止棒回転駆動機構４０の回転軸４４に偏心させることにより、係止凹部１７ｂにおける係止棒１６の移動距離を大きくとることができる。これにより、磁性帯板の先端部が係止凹部に接する距離が長くなるので、磁性帯板をしっかり保持することができる。
【００４６】
なお、巻芯１７及び係止棒１６を互いに同期回転させる巻芯回転駆動機構３０及び係止棒回転駆動機構４０は、それぞれを駆動するサーボモータ３１，４１を備える構造に限らず、いずれか一方がサーボモータを備えず他方に従動して回転する構成としても良い。
【００４８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す巻取装置の斜視図。
【図２】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図３】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図４】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図５】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図６】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図７】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【図８】同じくトロイダルコアの完成した状態を示す正面図。
【図９】他の実施の形態を示す巻取装置の正面図。
【図１０】同じく巻取装置の斜視図。
【図１１】従来例を示す図トロイダルコアの断面。
【図１２】同じくトロイダルコアを巻取する工程を示す正面図。
【符号の説明】
１  巻取装置
４  取り外し具移動機構
１０  コントローラ
１５  磁性帯板
１７  巻芯
１７ｂ  係止凹部
１８  トロイダルコア
１９  取り外し具
３０  巻芯回転駆動機構
４０  係止棒回転駆動機構
４４  回転軸
５０  係止棒移動機構
【図１】
0003720013.tif 000002
【図２】
0003720013.tif 000003
【図３】
0003720013.tif 000004
【図４】
0003720013.tif 000005
【図５】
0003720013.tif 000006
【図６】
0003720013.tif 000007
【図７】
0003720013.tif 000008
【図８】
0003720013.tif 000009
【図９】
0003720013.tif 000010
【図１０】
0003720013.tif 000011
【図１１】
0003720013.tif 000012
【図１２】
0003720013.tif 000013