(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材が巻かれている巻線供給源と、
前記巻線供給源から供給される線材を角ボビンに巻く巻線部と、
前記巻線部の導入側に設けられ、線材に引張力を付与するテンション装置と、
前記テンション装置と前記巻線部との間に設けられるバックテンションプーリ、前記バックテンションプーリの導入側に設けられた導入側プーリ、前記バックテンションプーリに巻かれる線材にバックテンションを付与するために前記バックテンションプーリの軸を付勢するシリンダ、および、このシリンダに作用する流体圧力を一定に調節するレギュレータを有し、前記バックテンションプーリに前記線材がＵ字状に巻き掛けられているバックテンション装置とを備えたことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
前記テンション装置により線材に付与される抵抗力より小さい力で前記シリンダが前記バックテンションプーリを付勢することを特徴とする請求項１記載の巻線装置。
【請求項３】
前記テンション装置は、前記線材を巻き掛け、前記線材の移動に対し抵抗を与えるように回転力を作用させるプーリを有することを特徴とする請求項１または２記載の巻線装置。
【請求項４】
前記巻線部はフライヤ式巻線部であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、巻線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻線装置として、巻線装置の入口側に線材供給源があり、この線材供給源から導出され巻線部によって引き出されて行く線材に所定の抵抗（引張力）をもたせるテンション部を設け、このテンション部の出口側に線材の張力を検出してテンション部により与えられる引張力を調節するバックテンション部を設け、このバックテンション部から導出された線材を巻線部に巻き取るようにしている。
【０００３】
この従来の巻線装置では、巻線部に導入される線材に引張力を与えるテンション装置と、このテンション装置から導出された線材の引張力を調節するスプリング式のバックテンション装置を備えるものが知られていた。このバックテンション装置は、揺動アーム先端のプーリに線材を巻き掛け、巻き掛けられた線材に引張力を与える方向にアームに付勢力をスプリングにより付与する方式のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の巻線装置によると、バックテンション装置にスプリング方式のものを採用しているため、アームの揺動角が変化すると、バックテンション力が変化するという問題がある。
また従来のバックテンション装置は、アーム揺動角に応じてテンション装置のブレーキ力を調節していたので、アーム揺動角変化の検出時からブレーキ力調節の応答開始時までの応答遅れに起因して、巻線部での整列巻線が困難になるという問題がある。
【０００５】
さらに、このような従来のバックテンション装置は、大掛かりであり、巻線部の設けられる位置から遠く離れた位置に設置されるため、テンション装置から巻線部に到達するときには、その途中の抵抗等により線材に新たな弛みを生じることがある。
本発明は、安定した所定のバックテンション力を継続的に与える巻線装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の別の目的は、線材の速度変動にも追従して安定したバックテンションを付与することが可能な巻線装置を提供する。
本発明のさらに別の目的は、巻線部の位置の近傍に設置可能なバックテンション装置を備えた巻線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の請求項１による巻線装置は、
線材が巻かれている巻線供給源と、
前記巻線供給源から供給される線材を角ボビンに巻く巻線部と、
前記巻線部の導入側に設けられ、線材に引張力を付与するテンション装置と、
前記テンション装置と前記巻線部との間に設けられるバックテンションプーリ、前記バックテンションプーリの導入側に設けられた導入側プーリ、前記バックテンションプーリに巻かれる線材にバックテンションを付与するために前記バックテンションプーリの軸を付勢するシリンダ、および、このシリンダに作用する流体圧力を一定に調節するレギュレータを有し、前記バックテンションプーリに前記線材がＵ字状に巻き掛けられているバックテンション装置とを備えたことを特徴とする。シリンダに作用する流体は、エア、作動油等を使用することができる。
【０００８】
請求項２による巻線装置は、請求項１の構成において、前記テンション装置により線材に付与される抵抗力より小さい力で前記シリンダが前記バックテンションプーリを付勢する。
請求項３による巻線装置は、請求項１または請求項２の構成において、前記テンション装置は、前記線材を巻き掛け、前記線材の移動に対し抵抗を与えるように回転力を作用させるプーリを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４による巻線装置は、請求項１から３のいずれか一項の構成において、前記巻線部はフライヤ式巻線部であることを特徴とする。
【００１０】
【作用および発明の効果】
本発明の上記構成によると、請求項１では、巻線部の導入側に設けられるバックテンション装置のバックテンションプーリが軸移動可能に設けられ、この軸がシリンダ駆動装置により移動可能であり、このシリンダ押力が流体圧力により一定になるようにレギュレータで調節されるため、線材の移動速度が変化しても、またシリンダストロークの大小に係わらず一定のバックテンションを安定に付与することができるので、巻線部に安定して整列巻線することができるという効果がある。
また、バックテンションプーリに線材をＵ字状に巻き掛けていることから、線材に付与するバックテンションを精密に制御できる。
また、線材を角ボビンに巻くとき、角ボビンの回転時に描く特定角度位置の周速が変動するが、このような周速変動に伴う線材巻き取り速度変化があっても、効果的にバックテンションを限られた範囲に安定に保持するので、巻線部に良好にかつ効果的に整列巻線することができるという効果がある。
【００１１】
請求項２による巻線装置によると、テンション装置により線材に付与される抵抗力より小さい力で前記シリンダが前記バックテンションプーリを付勢するため、テンション装置と巻線部との間での線材の弛みを除去しつつも、線材に引張力を与え続ける。
【００１３】
請求項４による巻線装置によると、上記テンション装置とバックテンション装置により、フライヤ式巻線部に高速でしかも線材に弛みを生じることなしに整列巻線できる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
マグネットステータコイル巻線部に本発明を適用した一実施例について図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、巻線装置は、巻線供給源１、テンション装置２、バックテンション装置３、このバックテンション装置３を駆動するシリンダ駆動装置２１並びに巻線部４とから構成されている。
【００１５】
巻線供給源１は、図２に具体的な構成を示すように、容器３２に固定される円錐状の芯体３３に導線等の線材が巻かれている線材源である。この巻線供給源１から導出される線材は、フレーム１１に回転可能に支持されるプーリ９を経由してテンション装置２に供給される。
テンション装置２は、フレーム１１に回転可能に支持される第１プーリ１２、第２プーリ１３、第３プーリ１４および第４プーリ１５からなる。第１プーリ１２から導出された線材は、第２プーリ１３から第３プーリ１４に巻き掛けられ、第３プーリ１４から導出された線材は、再び第２プーリ１３に十字状に巻き掛けられる。この第２プーリ１３に再度同方向に巻き掛けられる線材は、第２プーリ１３から再度クロスして第３プーリ１４に再び巻き掛けられ、第３プーリ１４から導出された線材は第４プーリ１５に巻き掛けられ、この第４プーリ１５から導出された線材はバックテンション装置３に供給される。
【００１６】
第３プーリ１４は、電磁パウダ式テンション部を備えており、線材に所望のテンションを付与するために第３プーリ１４の回転力を線材の移動に対し抵抗を与えるように第３プーリ１４にブレーキを作用させる方式を採用している。バックテンション装置３は、テンション装置２と巻線部４の間に位置している。
このバックテンション装置３は、フレーム１１に固定される軸に回転可能に取り付けられる第５プーリ１７と、この第５プーリ１７から導出される線材を巻き掛け、巻線部４に導出する第６プーリ１８とを有している。第５プーリ１７は、バックテンションプーリである第６プーリ１８の導入側プーリである。第６プーリ１８は、導入側線材と導出側線材がほぼ平行になるようにプーリ径、回転軸線方向、位置が設定されている。この第６プーリ１８を回転自在に支持する軸１９は、第６プーリ１８の導入側線材並びに導出側線材の軸線方向にシリンダ駆動装置２１により移動可能になっている。なお、バックテンション装置３の第５プーリ１７の導入側には、線材を案内するガイド３０がフレーム１１に固定されている。
【００１７】
シリンダ駆動装置２１は、エアシリンダであって、その構成とエア供給回路が図３に示されるように、フレーム１１に固定されるシリンダ２２、このシリンダ２２の内壁に往復運動可能に取り付けられるピストン２３並びにこのピストン２３に固定されるロッド２４を有し、ロッド２４の先端部に前述した第６プーリ１８の軸１９が固定されている。シリンダ２２の圧力室２５へはエア供給源２７からエアが供給される。エア供給源２７から供給されるエアは、そのエア圧がエアレギュレータ２８により所定圧に制御され、この制御された所定エア圧が圧力室２５に供給される。従って、圧力室２５の圧力とピストン受圧面積の積に応じた押力がピストン２３に作用し、このピストンに固定されるロッド２４を経由して第６プーリ１８の軸１９に図１で左方向に一定の押力が付与されている。これにより、第６プーリ１８から導出される線材に一定のバックテンションを与えている。
【００１８】
巻線部４は、図示しない駆動装置によりアーム３４が矢印３８の方向に回転されることにより、例えばボビンの断面角状の芯４０に線材が整列巻線される。アーム３４は、第７プーリ３５と第８プーリ３６とを有する。バックテンションプーリである第６プーリ１８の導出側プーリである第７プーリ３５は、第５プーリ１７から第６プーリ１８に向かう線材と第６プーリ１８から第７プーリ３５に向かう線材とが平行になる位置に設けられる。すなわち、バックテンション装置３と巻線部４とに備えられる第５プーリ１７と第６プーリ１８と第７プーリ３５は、これらの間を巻き掛けられる線材がＵ字状に巻き掛けられるように位置が設定されている。これは、巻線部４の芯４０に巻き取られる線材のバックテンションをシリンダ駆動装置２１により精密に制御するためである。また、バックテンション装置３を設けたのは、巻線部４での線材の巻状態を良好にするためであり、詳細には、線材の緩みが発生しにくくなることにより整列に巻線できるからである。また、バックテンション装置３の第６プーリ１８は、巻線部４のできるだけ近傍位置に設けることにより、巻線のたるみを最小限に低減して良好な整列巻取りを行うことができる。本実施例では、巻線部４にフライヤ式巻線部を採用している。これはフライヤ式巻線部により線の緩みが発生しにくく、整列巻線しやすいことからである。
【００１９】
さらに本実施例では、テンション装置２が線材に与える引張力Ｆ１  は、バックテンション装置３が線材に与える引張力Ｆ２  よりも大きく設定してある。これは、テンション装置２が線材に付与する引張力より弱い力で第６プーリ１８が線材に引張力を与えることで巻線部４における線材巻取り時の線材の緩みをなくすのに効果的であるからである。
【００２０】
本実施例によると、巻線部４に線材を巻き取る芯４０は角ボビンであるが、この角ボビンは最大外径と最小外径が相異なることから、角ボビンに線材が巻かれる場合、角ボビンに線材が巻き取られる線材の移動速度が変化するので、この線材移動速度変化が発生しても、常に線材にほぼ一定のテンションを与えるようにバックテンション装置３が機能的に作用する。従って、バックテンション装置３による引張力一定保持作用は角ボビン等の横断面形状が非円形状の芯に線材を巻くときに有効である。
【００２１】
また本実施例によると、線材移動速度が変化しても、バックテンション装置３のピストン２３の往復作動により線材の弛みが防止され、巻線部４の芯４０に巻かれる線材に常に一定の安定した引張力を付与することができるため、芯４０の周りに良好に整列巻線を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻線装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す実施例の線材供給源を示す断面図である。
【図３】図１に示す実施例のシリンダ駆動装置の構成及びエア供給回路を示す構成図である。
【符号の説明】
１      巻線供給源
２      テンション装置
３      バックテンション装置
４      巻線部（フライヤ式巻線部）
１７      第５プーリ（導入側プーリ）
１８      第６プーリ（バックテンションプーリ）
１９      軸
２１      シリンダ駆動装置
２２      シリンダ
２３      ピストン
２４      ロッド
２７      エア供給源
２８      エアレギュレータ（レギュレータ）
３５      第７プーリ（導出側プーリ）
４０      芯（角ボビン）
【図１】
0003577707.tif 000002
【図２】
0003577707.tif 000003
【図３】
0003577707.tif 000004