(57)【要約】【課題】巻線に係る時間を短縮し、ワイヤを損傷させることなく巻回する。【解決手段】巻線装置１０は、孔９ａを有するコア９を保持する保持手段１１と、ワイヤ８の一端を係止する係止片１９と、孔に挿通されたワイヤの他端８ｂを把持して引き延ばすワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１と、コア９を反転させて孔に挿通されたワイヤを折り返してコアに巻き付けるコア回転手段１２，１８と、ワイヤの他端８ｂを把持しかつ反転させて孔に挿通させるワイヤ反転挿通手段４０とを備える。ワイヤ把持引き延ばし手段が、保持手段を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、ワイヤ把持引き延ばし手段により引き延ばされて孔に挿通されるワイヤをガイドして挿通位置を制限する挿通ワイヤガイド材６１が設けられ、コアを反転させるコア回転手段によりコアに巻き付けられるワイヤをガイドしてコアへの巻き付け位置を制限する巻き付けワイヤガイド材６２が設けられる。【選択図】  図１
2018195688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔(9a)を有するコア(9)を保持する保持手段(11)と、
前記保持手段(11)に設けられワイヤ(8)の一端(8a)を係止する係止片(19)と、
前記孔(9a)に挿通された前記ワイヤ(8)の他端(8b)を把持して引き延ばすワイヤ把持引き延ばし手段(21,31)と、
前記孔(9a)の中心軸に直交する直交軸又は前記直交軸に平行な平行軸を回転軸として前記コア(9)を反転させて前記孔(9a)に挿通された前記ワイヤ(8)を折り返して前記コア(9)に巻き付けるコア回転手段(12,18)と、
前記ワイヤ(8)の他端(8b)を把持しかつ反転させて前記孔(9a)に挿通させるワイヤ反転挿通手段(40)と
を備えた巻線装置。
【請求項２】
ワイヤ把持引き延ばし手段(21,31)が、保持手段(11)を挟んだ両側にそれぞれ設けられた請求項１記載の巻線装置。
【請求項３】
ワイヤ把持引き延ばし手段(21,31)により引き延ばされて孔(9a)に挿通されるワイヤ(8)をガイドして挿通位置を制限する挿通ワイヤガイド材(61)が設けられた請求項１又は２記載の巻線装置。
【請求項４】
コア(9)を反転させるコア回転手段(12,18)により前記コア(9)に巻き付けられるワイヤ(8)をガイドして前記コア(9)への巻き付け位置を制限する巻き付けワイヤガイド材(62)が設けられた請求項１ないし３いずれか１項に記載の巻線装置。
【請求項５】
孔(9a)を有するコア(9)の前記孔(9a)に挿通させたワイヤ(8)を引き延ばす挿通ワイヤ引き延ばし工程と、
前記孔(9a)の中心軸に直交する直交軸又は前記直交軸に平行な平行軸を回転軸として前記コア(9)を反転させて前記孔(9a)に挿通されたワイヤ(8)を折り返して前記コア(9)に巻き付けるコア回転工程と、
引き延ばされた前記ワイヤ(8)を反転させた後にそれを前記コア(9)の孔(9a)に挿通させるワイヤ反転挿通工程とを行い、
これらの工程を繰り返すことにより前記コア(9)に前記ワイヤ(8)を巻回する巻線方法。
【請求項６】
ワイヤ反転挿通工程と挿通ワイヤ引き延ばし工程とがコア(9)を中心とする両側においてそれぞれ交互に行われる請求項５記載の巻線方法。
【請求項７】
挿通ワイヤ引き延ばし工程において孔(9a)に挿通されるワイヤ(8)をガイドして挿通位置を制限する請求項５又は６記載の巻線方法。
【請求項８】
コア(9)を反転させるコア回転工程において前記コア(9)に巻き付けられるワイヤ(8)をガイドして前記コア(9)への巻き付け位置を制限する請求項５ないし７いずれか１項に記載の巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔が形成されたコアにワイヤを巻回する巻線装置に関する。更に詳しくは、比較的太いワイヤを巻線することに適した巻線装置及び巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば中央に孔が形成されたコアに巻線を施す巻線装置として、コアを保持する保持手段と、その中央孔に挿通させたワイヤをコアの周囲近傍に通過させて中央孔の入口側に戻すことを繰り返してコアにワイヤを巻回するワイヤ巻回手段と、コアを挟むように配置された一対のテンションローラをコアに交互に離接させるテンションローラ離接手段とを備えたもの（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
この巻線装置では、巻線の為に、ワイヤ巻回手段によりコアの中央孔に挿通させたワイヤ、及びコアの周囲近傍に通過させたワイヤを、それぞれテンションローラに掛け回して折り返し、その後ワイヤが掛け回されたテンションローラをコアから離間させることによりワイヤを引っ張って、中央孔に挿通させたワイヤ、及び周囲近傍に通過させたワイヤをコアに巻回するとしている。
【０００４】
また、この巻線装置は、比較的細いワイヤを巻線するものとして提案されており、巻線においてワイヤに生じる張力を検出する張力検出機構を設け、その張力検出機構が検出する張力をフィードバックさせて、テンションローラの移動速度を制御することにより、ワイヤの断線等を防止するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２８５７０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の巻線装置では、ワイヤをテンションローラに掛け回し、そのテンションローラをコアから遠ざけることによりワイヤをコアに巻回しているので、巻線の際にはワイヤをテンションローラに掛け回し、その後にそのテンションローラをコアから遠ざける作業が必要となり、巻線に係る時間を短縮するためには限界があった。
【０００７】
また、巻回箇所の断面が方形を成すようなコアにあって、コアの中央孔に挿通させたワイヤ、及びコアの周囲近傍に通過させたワイヤを引っ張ってコアに巻回すると、ワイヤが巻回される巻回箇所の角部に掛け回されたワイヤが長手方向に引っ張られ、その角部においてワイヤがずれると、そのワイヤの外表面が角部によって削られる様な損傷を生じさせる事態も考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、巻線に係る時間を短縮し得る巻線装置及び巻線方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、ワイヤを損傷させることなく巻回し得る巻線装置及び巻線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の巻線装置は、孔を有するコアを保持する保持手段と、保持手段に設けられワイヤの一端を係止する係止片と、孔に挿通されたワイヤの他端を把持して引き延ばすワイヤ把持引き延ばし手段と、孔の中心軸に直交する直交軸又は直交軸に平行な平行軸を回転軸としてコアを反転させて孔に挿通されたワイヤを折り返してコアに巻き付けるコア回転手段と、ワイヤの他端を把持しかつ反転させて孔に挿通させるワイヤ反転挿通手段とを備える。
【００１１】
この場合、ワイヤ把持引き延ばし手段を、保持手段を挟んだ両側にそれぞれ設けることが好ましい。
【００１２】
また、ワイヤ把持引き延ばし手段により引き延ばされて孔に挿通されるワイヤをガイドして挿通位置を制限する挿通ワイヤガイド材を設けることもでき、コアを反転させるコア回転手段によりコアに巻き付けられるワイヤをガイドしてコアへの巻き付け位置を制限する巻き付けワイヤガイド材を設けることもできる。
【００１３】
本発明の巻線方法は、孔を有するコアの孔に挿通させたワイヤを引き延ばす挿通ワイヤ引き延ばし工程と、孔の中心軸に直交する直交軸又は直交軸に平行な平行軸を回転軸としてコアを反転させて孔に挿通されたワイヤを折り返してコアに巻き付けるコア回転工程と、引き延ばされたワイヤを反転させた後にそれをコアの孔に挿通させるワイヤ反転挿通工程とを行い、これらの工程を繰り返すことによりコアにワイヤを巻回する巻線方法である。
【００１４】
この場合、ワイヤ反転挿通工程とワイヤ引き延ばし工程とがコアを中心とする両側においてそれぞれ交互に行われ、ワイヤ引き延ばし工程において孔に挿通されるワイヤをガイドして挿通位置を制限し、コアを反転させるコア回転工程においてコアに巻き付けられるワイヤをガイドしてコアへの巻き付け位置を制限することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の巻線装置はワイヤ反転挿通手段を備え、巻線方法において引き延ばされたワイヤを反転させた後にそれをコアの孔に挿通させるワイヤ反転挿通工程を行う。けれども、この時にワイヤをテンションローラに掛け回す様なことはしないので、従来必要であったその後にテンションローラをコアから離間させるような作業を必要としない。よって、本発明の巻線装置及び巻線方法では、テンションローラを用いる従来のものと比較して、巻線に係る時間を短縮することが可能になる。
【００１６】
また、本発明の巻線装置はワイヤ把持引き延ばし手段とコア回転手段を備え、巻線方法においてコアを反転させて孔に挿通されたワイヤを折り返してコアに巻き付けるコア回転工程を行う。即ち、ワイヤが引っ張られた状態でコアを回転させてコアに巻き付けるので、ワイヤがコアに巻回された後に、そのワイヤがずれることはない。このため、例えば、巻回箇所の角部に掛け回されたワイヤがその後に長手方向に引っ張られるようなことはなく、その角部においてワイヤがずれることに起因して、そのワイヤの外表面が角部によって削られる様な損傷が生じることは無い。よって、本発明の巻線装置及び巻線方法では、ワイヤを損傷させることなくコアに巻回させることが可能になるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施形態の巻線装置を示す正面図である。
【図２】そのワイヤ把持引き延ばし手段を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】その保持手段を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】そのガイド材駆動手段を示す図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】そのガイド材を示す図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】そのガイド材を示す図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】コアにワイヤが巻回されて得られたコイルの斜視図である。
【図８】その保持手段によりコアが保持される状態を示す分解斜視である。
【図９】その巻線装置において巻初めの状態を示す図である。
【図１０】そのコアが回転してコアに巻回されたワイヤが折り返されてコアの中央孔に再び通過されるまでを示す図である。
【図１１】そのコアの中央孔を通過したワイヤが引っ張れてコアが回転するまでを示す図である。
【図１２】そのワイヤが折り返されてコアの中央孔に再び挿通させるまでを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の巻線装置は、例えば図７に示すように、ロ字状を成して中央孔９ａが形成されたコア９に比較的太いワイヤ８を巻回してコイル７を得るものである。
【００２０】
ワイヤ８は、この実施の形態では、表面に絶縁皮膜が形成された断面円形の比較的太いいわゆる丸線が用いられる場合を説明するけれども、このワイヤ８は丸線に限らず、コイル７の仕様或いは製作工程に応じて、断面方形のいわゆる角線を用いても良く、このような丸線又は角線を複数本束にした複線やその束を撚ったリッツ線のようなものであっても良い。
【００２１】
図１に示すように、本発明の巻線装置１０は、そのような中央孔９ａを有するコア９を保持する保持手段１１を備える。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明の巻線装置１０について説明する。
【００２２】
図３に示すように、この実施の形態における保持手段１１は、基台１０ａ上に立設された固定板１２に第一モータ１３を介して取付けられた支持具１４と、その支持具１４と共にコア９を挟む押さえ具１５とを備える。
【００２３】
即ち、固定板１２が基台１０ａ上に立設され、その固定板１２に第一モータ１３がその回転軸１３ａをＸ軸方向に向けて取付けられる。そして、その第一モータ１３の回転軸１３ａに支持具１４が取付けられる。この支持具１４にはコア９の底部９ｂが嵌挿される凹部１４ａが形成され、その凹部１４ａの中心が回転軸１３ａの軸芯に一致するように回転軸１３ａの先端に支持具１４が取付けられる。
【００２４】
一方、支持具１４からＸ軸方向に離間した基台１０ａには支柱１６が立設され、その支柱１６の上端には伸縮アクチュエータ１７が取付けられる。この伸縮アクチュエータ１７は、サーボモータ１７ａによって回動駆動されるボールネジ１７ｂと、このボールネジ１７ｂに螺合して平行移動する従動子１７ｃを備え、従動子１７ｃがＸ軸方向に移動可能にそのハウジング１７ｄが支柱１６の上端にＹ軸方向に延びて取付けられる。
【００２５】
第一モータ１３の回転軸１３ａに回転軸１８ａが同軸になるように対向して第二モータ１８が従動子１７ｃに取付けられ、この第二モータ１８の回転軸１８ａに押さえ具１５が取付けられる。この押さえ具１５にはコア９の頂部９ｃが嵌挿される凹部１５ａが形成され、その凹部１５ａの中心が第二モータ１８における回転軸１８ａの軸芯に一致するように、その回転軸１８ａの先端に押さえ具１５が取付けられる。
【００２６】
図８に示す様に、この実施の形態におけるコア９は、ロ字状を成して中央孔９ａが形成されたコア９であって、直方体状の底部９ｂと、その底部９ｂと同形同大の頂部９ｃと、底部９ｂと頂部９ｃの長手方向の両端を連結する一対の辺部９ｄ，９ｅとを有するものとし、この底部９ｂと頂部９ｃ及び一対の辺部９ｄ，９ｅにより囲まれる空間が中央孔９ａとされる。
【００２７】
このため、図３に示すように、このロ字状コア９を保持する保持手段１１は、互いの凹部１４ａ，１５ａを対抗させるような支持具１４と押さえ具１５を有するので、その間にロ字状コア９を位置させた状態でアクチュエータ１７により押さえ具１５を支持具１４に接近させ、支持具１４の凹部１４ａの底部９ｂを収容し、押さえ具１５の凹部１５ａに頂部９ｃを収容するように、支持具１４と押さえ具１５によりコア９を挟持することにより、そのコア９を保持可能に構成される。
【００２８】
また、保持手段１１を構成する支持具１４には、ワイヤ８の一端を係止する係止片１９が設けられる。この実施の形態における係止片１９は、支持具１４に設けられた方形状のブロック体であって、その支持具１４にはコア９に巻回されるワイヤ８の一端８ａ（図７）が挿入可能な係止孔１９ａが支持具１４の回転軸に直交して形成される。そして、この係止孔１９ａに一端が挿入されたワイヤ８の一端８ａは、その後湾曲させることにより、その一端８ａを係止させるように構成される（図９）。
【００２９】
一方、支持具１４と押さえ具１５が回転軸１３ａ，１８ａに取付けられた第一及び第二モータ１３，１８は、それらの回転軸１３ａ，１８ａを同期して同方向に同速度で回転させることにより、底部９ｂと頂部９ｃの中心を貫通するＸ軸を中心としてそのコア９を正逆のいずれにも回転可能なものとなる。
【００３０】
ここで、支持具１４と押さえ具１５は、第一及び第二モータ１３，１８のＸ軸方向に延びる同軸の回転軸１３ａ，１８ａにそれぞれ取付けられているので、支持具１４と押さえ具１５により挟持されたコア９の中央孔９ａの中心軸は、回転軸の軸芯であるＸ軸に直交するものとなる。このため、第一及び第二モータ１３，１８は、孔９ａの中心軸に直交する直交軸を回転軸としてコア９を正逆回転させるコア回転手段となる。
【００３１】
このため、図１０（ａ）に示すように、係止片１９に一端８ａが係止されたワイヤ８が湾曲してコア９の中央孔９ａに挿通され、その他端８ｂが真っ直ぐに延びている場合において、図１０（ｂ）に示すように、その他端８ｂを保持しつつ第一及び第二モータ１３，１８を駆動してコア９を回転させると、その孔９ａに挿通されたワイヤ８はコア９の辺部９ｄ，９ｅにおいて折り返されて、そのコア９の辺部９ｄ，９ｅに巻き付け可能に構成される。
【００３２】
図１に戻って、この巻線装置１０は、ワイヤ８の端部８ａ，８ｂ（図９）を把持しかつ反転させて移動させ、ワイヤ８の一端８ａであれば、その一端８ａを係止片１９における係止孔１９ａに挿入させ、ワイヤ８の他端８ｂであれば、その他端８ｂをコア９の孔９ａに挿通させるワイヤ反転挿通手段４０を備える。
【００３３】
このため、このワイヤ反転挿通手段４０は、後述するワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１により引き延ばされたワイヤ８の他端８ｂを把持した場合には、その他端８ｂを折り返し、コア９の中央孔９ａに挿通させるものである（図１０（ｄ）、図１２（ｂ））。
【００３４】
図１及び図２に示すように、基台１０ａには台柱４２を介して水平な基板４３が支持手段１１の上方に設けられる。この基板４３の上面にはＸ軸方向に複数のレール４４が設けられ、このレール４４には移動水平台４６がレール４４の長手方向に往復移動可能に設けられる。
【００３５】
図２に示すように、基板４３にはレール４４に平行なボールネジ４７が設けられ、このボールネジ４７が移動水平台４６に螺合される。基板４３にはボールネジ４７を回転させるサーボモータ４８が設けられ、サーボモータ４８が駆動して、ボールネジ４７が回転することにより、それに螺合する移動水平台４６がレール４４に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成される。
【００３６】
移動水平台４６の前面には、Ｙ軸方向に延びるレール４９が設けられ、このレール４９には移動鉛直台５１がレール４９の長手方向に往復移動可能に設けられる。
【００３７】
図１に示すように、移動水平台４６のＹ軸方向の一方の端部にはサーボモータ５２が取付部材５２ｂを介して取付けられ、そのサーボモータ５２の回転軸５２ａにはプーリ５３が取付けられる。移動水平台４６のＹ軸方向の他方の端部には遊転するプーリ５４が枢支され、この遊転プーリ５４とサーボモータ５２におけるプーリ５３との間にはベルト５５が掛け回され、そのベルト５５の一部が移動鉛直台５１に固定される。サーボモータ５２が駆動して、そのプーリ５３に掛け回されたベルト５５が循環すると、そのベルト５５の一部が固定された移動鉛直台５１がレール４９に沿ってＹ軸方向に移動可能に構成される。
【００３８】
図２に示すように、移動鉛直台５１には鉛直方向に延びるレール５７が設けられ、このレール５７には鉛直板５８が昇降可能に取付けられる。移動鉛直台５１の上部には回転軸５６ａを下方に向けたサーボモータ５６が設けられ、その回転軸５６ａには同軸にボールネジ５９が取付けられる。ボールネジ５９は鉛直板５８に螺合され、サーボモータ５６が駆動して、ボールネジ５９が回転することにより、それに螺合する鉛直板５８がレール５７に沿ってＺ軸方向に移動可能に構成される。
【００３９】
鉛直板５８の下部には、回転軸４５ａを移動水平台４６の移動方向に平行にしたサーボモータ４５が取付けられ、その回転軸４５ａにエアチャック５０が取付けられる。チャック５０は、圧縮空気の供給及び排出に応じて一対の把持片５０ａ，５０ｂが開閉してワイヤ８を開放可能に把持するものであり、その把持片５０ａ，５０ｂが回転軸４５ａに偏倚するように、エアチャック５０がその回転軸４５ａに取付けられる。
【００４０】
そして、各サーボモータ４５，４８，５２，５６及びエアチャック５０は、このワイヤ反転挿通手段４０を制御する図示しないコントローラの制御出力に接続され、ワイヤ反転挿通手段４０はコントローラからの指令により、移動水平台４６をＸ軸方向に移動させ、移動鉛直台５１をＹ軸方向に移動させ、鉛直板５８を昇降させ（Ｚ軸方向）、エアチャック５０の一対の把持片５０ａ，５０ｂを開閉させ、かつそのエアチャック５０を回転軸４５ａを中心に回転させるように構成される。
【００４１】
このため、このような構造のワイヤ反転挿通手段４０は、ワイヤ８の端部８ａ，８ｂをエアチャック５０の開放された一対の把持片５０ａ，５０ｂの間に位置させた後にその一対の把持片５０ａ，５０ｂを閉じることによりその端部８ａ，８ｂを把持し、その状態でサーボモータ４５が駆動して回転軸４５ａとともにエアチャック５０を１８０度回転させることによりその端部８ａ，８ｂを折り返し可能に構成される（図１０（ｃ）、図１２（ａ））。
【００４２】
そして、ワイヤ８の一端８ａを把持しかつ反転させた場合には、その後の移動によりその一端８ａを係止片１９における係止孔１９ａに挿入可能に構成される。（図９（ｂ））逆に、ワイヤ８の他端８ｂを把持しかつ反転させた場合には、その後の移動によりその他端８ｂをコア９の孔９ａに挿通可能に構成される（図１０（ｄ）、図１２（ｂ））。
【００４３】
図１に戻って、この巻線装置１０は、コア９の孔９ａに挿通されたワイヤ８の他端８ｂ（図１０（ａ），図１１（ｂ））を把持して引き延ばすワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１を備える。
【００４４】
この実施の形態では、ワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１が、保持手段１１を挟んだＹ軸方向の両側にそれぞれ設けられる場合を説明する。
【００４５】
保持手段１１を挟んだＹ軸方向の両側にそれぞれ設けられたワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１は、コア９を対称線とする対称構造を有するので、その一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１の構造を代表して説明し、他方のものの説明を省略する。
【００４６】
ここで、他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１の一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１に対応する各構成要素は、一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１の構成要素を示す符号に１０を加えたものとして示す。
【００４７】
図１及び図２に示すように、このワイヤ把持引き延ばし手段２１は、コア９の孔９ａに挿通されたワイヤ８の他端８ｂを把持可能なチャック２２と、そのチャック２２を３軸方向に移動可能なＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ２３〜２５の組み合わせにより構成される。この実施の形態における各伸縮アクチュエータ２３〜２５は、上述したアクチュエータ１７と同一構造である。
【００４８】
図２に詳しく示すように、Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ２５は、従動子２５ｃが鉛直方向に移動可能に、そのハウジング２５ｄがＸ軸方向伸縮アクチュエータ２３の従動子２３ｃに取付けられ、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ２３は、従動子２３ｃがＸ軸方向に移動可能に、そのハウジング２３ｄがＹ軸方向伸縮アクチュエータ２４の従動子２４ｃに取付けられる。そして、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ２４は、従動子２４ｃがＹ軸方向に移動可能に、そのハウジング２４ｄがＹ軸方向に延びて基台１０ａに取付けられる。
【００４９】
Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ２５の従動子２５ｃには、鉛直棒２６の下端が取付けられ、鉛直棒２６の上端にチャック２２が取付けられる。
【００５０】
チャック２２は、圧縮空気の供給及び排出に応じて一対の爪２２ａ，２２ｂが開閉してワイヤ８を開放可能に把持するものであり、その一対の爪２２ａ，２２ｂを上方に向けてその本体部２２ｃが鉛直棒２６の上端に取付けられる。
【００５１】
そして、このようなワイヤ把持引き延ばし手段２１は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ２３〜２５によりチャック２２をコア９に近づけると、チャック２２における一対の爪２２ａ，２２ｂがコア９の中心軸に達し、コア９の中央孔９ａに挿通されたワイヤ８が開かれた一対の爪２２ａ，２２ｂの間に挿通可能に構成される（図１０（ｄ）、図１２（ｂ））。
【００５２】
よって、このようなワイヤ把持引き延ばし手段２１は、その状態で一対の爪２２ａ，２２ｂを閉じることにより、チャック２２によるコア９の中央孔９ａに挿通されたワイヤ８の他端８ｂの保持が可能となり、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ２４におけるサーボモータ２４ａによってボールネジ２４ｂを回動駆動させ、Ｘ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ２３，２５とともにチャック２２をコア９から遠ざけることにより、コア９の中央孔９ａに挿通されたワイヤ８の他端８ｂを把持して引き延ばすものとなる（図１１（ｂ）、図１２（ｄ））。
【００５３】
図１に戻って、巻線装置１０は、ワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１により他端８ｂが引っ張られる際に、孔９ａに挿通されるワイヤ８をガイドする挿通ワイヤガイド材６１、及びコア９を反転させるコア回転手段１３，１８によりその孔９ａに挿通されたワイヤ８をガイドしてコア９への巻き付け位置を制限する巻き付けワイヤガイド材６２が設けられる。
【００５４】
ワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１が、保持手段１１を挟んだ両側にそれぞれ設けられたこの実施の形態では、この挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２も保持手段１１により保持されたコア９を挟んだ両側にそれぞれ設けられる。
【００５５】
保持手段１１を挟んだ両側に設けられる挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２は同一構造であって、図６に示す様に、ワイヤ８を挟む細長い板材６３を可動具６４の平らな挟持面に、ワイヤ８の外径より僅かに大きな隙間を開けて取付けることにより作られる。
【００５６】
板材６３はその中間がワイヤ８の外径より僅かに長いボス６６を介して可動具６４に取付けられ、そのボス６６を境に一方の片側が挿通ワイヤガイド材６１を構成し、他方の片側が巻き付けワイヤガイド材６２を構成するものとする。そして、この挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ６７〜６９の組み合わせにより構成されたガイド材移動機構７０を介して三軸方向に移動可能に固定板１２に取付けられる。
【００５７】
具体的に、図４及び図６に示すように、保持手段１１が設けられた固定板１２には、一対のＺ軸方向伸縮アクチュエータ６９のハウジング６９ｄが鉛直方向に移動可能に、その従動子６９ｃが第一モータ１３を挟むようにその第一モータ１３のＹ軸方向における両側にそれぞれ取付けられる。一対のＺ軸方向伸縮アクチュエータ６９のハウジング６９ｄの上部には、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ６８のハウジング６８ｄがＹ軸方向に延びて架設される。
【００５８】
Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ６８のＹ軸方向に移動する従動子６８ｃに、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ６７の従動子６７ｃが取付けられる。そして、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ６７は、ハウジング６７ｄがＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向に延びて取付けられる。
【００５９】
図５及び図６に示すように、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ６７のハウジング６７ｄには、コア９側の端部に垂下片７２の上部が取付けられ、垂下片７２の下部には、Ｙ軸方向に延びる水平片７３が取付けられる。そして、この水平片７３の両端に挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２が、複数のエアシリンダ７４，７５を介してそれぞれ取付けられる。
【００６０】
即ち、流体圧によりスライダ７４ａが鉛直方向に移動する鉛直エアシリンダ７４が水平片７３の両端部に鉛直下方に向けてそれぞれ取付けられ、流体圧によりスライダ７５ａがＹ軸方向に移動する水平エアシリンダ７５がそれら鉛直エアシリンダ７４のスライダ７４ａに、保持手段１１により保持されたコア９に向かってそれぞれ取付けられる。
【００６１】
コア９がＸ軸を中心に回転しＹ軸方向にワイヤ８が挿通するこの実施の形態では、図６に示すように、可動具６４と板材６３から成る挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２は、その可動具６４と板材６３の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８が挿通されると、そのワイヤ８のＸ軸方向の移動を制限するものとされる。
【００６２】
このように、この挿通ワイヤガイド材６１及び巻き付けワイヤガイド材６２は、ワイヤ８のＸ軸方向の移動を制限するものとして使用され、可動具６４と板材６３の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８をＺ軸方向から挿通させる必要から、可動具６４は水平エアシリンダ７５のスライダ７５ａにＺ軸方向に延びて設けられる。そして、可動具６４の中間にボス６６を介してＺ軸方向に長い板材６３の中間が、Ｘ軸方向にワイヤ８が挿通可能な隙間を空けて取付けられる。
【００６３】
次に、このような巻線装置を用いた本発明の巻線方法について説明する。
【００６４】
本発明の巻線方法は、孔９ａを有するコア９のその孔９ａに挿通させたワイヤ８を引き延ばす挿通ワイヤ引き延ばし工程と、その孔の中心軸に直交する直交軸又はその直交軸に平行な平行軸を回転軸としてコア９を反転させてその孔９ａに挿通されたワイヤ８を折り返してコア９に巻き付けるコア回転工程と、引き延ばされたワイヤ８を反転させた後にそれをコア９の孔９ａに挿通させるワイヤ反転挿通工程とを行い、これらの工程を繰り返すことによりコア９にワイヤ８を巻回する方法である。
【００６５】
具体的には、図８に示す様に、先ずコア９を保持手段１１により保持させる。この実施の形態におけるコア９はロ字状を成すものであるので、保持手段１１における支持具１４と押さえ具１５の間にロ字状コア９を位置させた状態で、図３に示すように、アクチュエータ１７により押さえ具１５を支持具１４に接近させ、支持具１４の凹部１４ａの底部９ｂを収容し、押さえ具１５の凹部１５ａに頂部９ｃを収容するように、支持具１４と押さえ具１５によりコア９を挟持する。このようにして、そのコア９を保持させる。
【００６６】
一方、ワイヤ８は、巻線に必要な長さに予め切断されたものが準備され、図９（ａ）に示すように、そのワイヤ８をコア９の孔９ａに挿通させて、その一端８ａをワイヤ反転挿通手段４０におけるエアチャック５０に把持させ、その他端８ｂを一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１におけるチャック２２に把持させる。
【００６７】
その後に、反転挿通手段４０におけるエアチャック５０を反転させて、そのエアチャック５０に把持されたワイヤ８の一端８ａを折り返しつつ、そのエアチャック５０を移動させて、図９（ｂ）に示すように、係止片１９における係止孔１９ａにその一端８ａを挿入させる。その後エアチャック５０における一端８ａの把持を解消し、その一端を係止片１９に係止させる。
【００６８】
この状態で巻線装置１０による巻線が開始され、挿通ワイヤ引き延ばし工程と、コア回転工程と、ワイヤ反転挿通工程とが順次繰り返されることになる。
【００６９】
挿通ワイヤ引き延ばし工程では、コア９の孔９ａに挿通させたワイヤ８を引き延ばす。このワイヤの引き延ばしに際して、コア９の孔９ａに挿通されるワイヤ８をガイドして、そのワイヤ８をコア８の所定の位置に案内するために、図９（ｃ）に示すように、挿通ワイヤガイド材６１を移動させて、その挿通ワイヤガイド材６１の可動具６４と板材６３（図６）の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８をＺ軸方向から挿通させる。
【００７０】
そして、その状態で、図９（ｄ）に示すように、ワイヤ８の他端を把持する一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１におけるチャック２２を、実線矢印で示す様に、コア９から遠ざけ、一端８ａが係止片１９における係止孔１９ａに挿入されたワイヤを引っ張り、その一端８ａの近傍のワイヤ８をコア９の辺部９ｅ（図７）に掛け回す。
【００７１】
このように、この挿通ワイヤ引き延ばし工程では、ガイド材移動機構７０及び複数のエアシリンダ７４，７５により挿通ワイヤガイド材６１を移動させ、孔９ａに挿通されるワイヤ８を挿通ワイヤガイド材６１によりＸ軸方向の両側から挟み、そのＸ軸方向の移動を制限しつつ孔９ａにまでガイドする。そして、ワイヤ８が引き延ばされた後に、挿通ワイヤガイド材６１はガイド材移動機構７０及び複数のエアシリンダ７４，７５により待機位置に戻り、次のコア回転工程が行われる。
【００７２】
次のコア回転工程では、コア９を反転させて孔９ａに挿通されたワイヤ８を折り返してコア９に巻き付ける。このコア９の反転に際して、コア９に巻き付けられるワイヤ８をガイドして、そのワイヤ８をコア８の所定の位置に巻き付けるために、図１０（ａ）に示すように、巻き付けワイヤガイド材６２を移動させて、その巻き付けワイヤガイド材６２の可動具６４と板材６３（図６）の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８をＺ軸方向から挿通させる。
【００７３】
そして、その状態で、図１０（ｂ）に示すようにコア９を反転させる、このコア９の回転は、図３に示すコア回転手段である第一及び第二モータ１３，１８により行われ、両者の回転軸１３ａ，１８ａを同期して同一方向に同一の速度で１８０度回転させる。すると、コア９の孔９ａの中心軸に直交する直交軸であるＸ軸を中心にコア９は反転することになる。
【００７４】
この時、図１０（ｂ）の破線矢印で示すように、一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１において、コア９に巻回されるワイヤ８の長さだけ、ワイヤ８の他端を把持するチャック２２をコア９に近づけ、コア９に巻回されるワイヤ８が必要以上に膨らんで巻回されることを防止する。
【００７５】
このように、コア９を反転させるコア回転工程にあっては、ガイド材移動機構７０及び複数のエアシリンダ７４，７５（図５）により巻き付けワイヤガイド材６２を移動させ、コア９に巻き付けられるワイヤ８を巻き付けワイヤガイド材６２によりＸ軸方向の両側から挟み、そのＸ軸方向の移動を制限するようなガイドをおこなって、ワイヤ８のコア９への巻き付け位置を制限する。
【００７６】
ワイヤ８がコア９に巻き付けられた後に、巻き付けワイヤガイド材６２はガイド材移動機構７０及び複数のエアシリンダ７４，７５により待機位置に戻り、次のワイヤ反転挿通工程が行われる。
【００７７】
ワイヤ反転挿通工程では、引き延ばされたワイヤ８の他端８ｂを反転させた後に、反転したワイヤ８の他端８ｂをコア９の孔９ａに挿通させる。
【００７８】
具体的には、一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１におけるチャック２２が把持しているワイヤ８の他端８ｂの近傍を、図１０（ｃ）に示すように、ワイヤ反転挿通手段４０のエアチャック５０により把持させ、その後に一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１におけるチャック２２における他端８ｂの把持を解消する。そして、そのエアチャック５０を１８０度回転させてワイヤ８の他端８ｂを折り返す。
【００７９】
その後、図１０（ｄ）に示すように、エアチャック５０をコア９に接近させ、その他端８ｂを保持手段１１に保持されたコア９の孔９ａに挿通させ、コア９の孔９ａに挿通させたワイヤ８の他端を他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１におけるチャック３２により把持させる。その後、次の挿通ワイヤ引き延ばし工程が再び行われる。
【００８０】
ここで、図１に示す様に、ワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１が、保持手段１１を挟んだ両側にそれぞれ設けられた上記巻線装置１０を用いる場合、連続するワイヤ反転挿通工程と挿通ワイヤ引き延ばし工程とは、コア９を中心とする両側においてそれぞれ交互に行われる。
【００８１】
従って、図１１（ａ）に示すように、次の挿通ワイヤ引き延ばし工程では、コア９の孔９ａに挿通させたワイヤ８の他端を他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１におけるチャック３２により把持させた後に、ワイヤ反転挿通手段４０のエアチャック５０によるワイヤ８の把持を解消させる。
【００８２】
その後、この次のワイヤの引き延ばしに際して、コア９の孔９ａに挿通されるワイヤ８をガイドして、そのワイヤ８をコア８の所定の位置に案内するために、挿通ワイヤガイド材６１を移動させて、その挿通ワイヤガイド材６１の可動具６４と板材６３（図６）の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８をＺ軸方向から挿通させる。
【００８３】
この状態で、図１１（ｂ）に示すように、ワイヤ８の他端を把持する他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１におけるチャック３２をコア９から遠ざけ、その孔９ａに挿通させたワイヤ８を引き延ばす。
【００８４】
このように、この挿通ワイヤ引き延ばし工程にあっても、ガイド材移動機構７０及び複数のエアシリンダ７４，７５により挿通ワイヤガイド材６１を移動させ、孔９に挿通されるワイヤ８を挿通ワイヤガイド材６１によりＸ軸方向の両側から挟み、そのＸ軸方向の移動を制限しつつ孔９ａにまでガイドする。
【００８５】
次のコア回転工程では、コア９を反転させて孔９ａに挿通されたワイヤ８を折り返してコア９に巻き付ける。このコア９の反転にあっても、図１１（ｃ）に示すように、巻き付けワイヤガイド材６２を移動させて、その巻き付けワイヤガイド材６２の可動具６４と板材６３（図６）の間にＹ軸方向に延びるワイヤ８をＺ軸方向から挿通させる。そして、この状態で、図１１（ｄ）に示すようにコア９を反転させる。
【００８６】
この時、他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１においても、コアに巻回されるワイヤ８の長さだけ、ワイヤ８の他端を把持するチャック３２を破線矢印で示す様にコア９に近づけ、コアに巻回されるワイヤ８が必要以上に膨らんで巻回されることを防止する。
【００８７】
このように、コア９を反転させるコア回転工程にあっても、コア９に巻き付けられるワイヤ８を巻き付けワイヤガイド材６２によりＸ軸方向の両側から挟み、そのＸ軸方向の移動を制限するようなガイドをおこなって、ワイヤ８のコア９への巻き付け位置を制限する。
【００８８】
次のワイヤ反転挿通工程では、引き延ばされたワイヤ８を反転させた後にそれをコア９の孔９ａに挿通させる。即ち、他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１におけるチャック３２が把持しているワイヤ８の他端８ｂの近傍を、図１２（ａ）に示すように、ワイヤ反転挿通手段４０のエアチャック５０により把持させ、その後に他方のワイヤ把持引き延ばし手段３１におけるチャック３２における他端８ｂの把持を解消する。そして、そのエアチャック５０を１８０度回転させてワイヤ８の他端８ｂを折り返す。
【００８９】
その後、図１２（ｂ）に示すように、そのエアチャック５０をコア９に接近させ、その他端８ｂを保持手段１１に保持されたコア９の孔９ａに挿通させ、コア９の孔９ａに挿通させたワイヤ８の他端を一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１におけるチャック２２により把持させる。
【００９０】
その後、一方のワイヤ把持引き延ばし手段２１による挿通ワイヤ引き延ばし工程（図１２（ｃ）及び図１２（ｄ））と、コア回転工程と、及びワイヤ反転挿通工程とが再び行われる。
【００９１】
以後このような動作（図１０〜図１２に示す動作）を繰り返す。そして、ワイヤ８がコア９の辺部９ｅに一回巻回される毎に、挿通ワイヤ引き延ばし工程における挿通ワイヤガイド材６１及びコア回転工程における巻き付けワイヤガイド材６２のＸ軸方向の位置をワイヤ８の外径に相当する長さだけ移動させる。これにより、図７に示すように、コア９の真っ直ぐな辺部９ｅにワイヤ８を螺旋状に巻回させることができる。
【００９２】
そして、所定の回数ワイヤ８をコア９の辺部９ｅに巻回した後には、アクチュエータ１７により押さえ具１５を支持具１４から離間させ、支持具１４と押さえ具１５の間からコア９を取り外して、そのようなコイル７を得ることになる。
【００９３】
上述したように、この巻線装置１０及び巻線方法では、ワイヤ８を引き延ばし、その引き延ばされたワイヤ８を反転させてコア９の孔９ａに挿通させるようなことを繰り返す。けれども、ワイヤ８を反転させる時に、従来のようにワイヤ８をテンションローラに掛け回す様なことはしない。このため、従来必要であったテンションローラをコアから離間させるような作業も不要と成る。よって、本発明の巻線装置及び巻線方法では、テンションローラを有する従来のものと比較して、巻線に係る時間を短縮することが可能になる。
【００９４】
また、本発明の巻線装置１０はワイヤ把持引き延ばし手段２１，３１とコア回転手段１３，１８を備え、巻線方法においてコア９を反転させて孔９ａに挿通されたワイヤ８を折り返してコア９に巻き付けるコア回転工程を行う。
【００９５】
即ち、ワイヤ８が引っ張られた状態でコア９を回転させてそのワイヤ８をコア９に巻き付けるので、ワイヤ８がコア９に巻回された後に、そのワイヤ８がコア９に対してずれるようなことはない。このため、例えば、巻回箇所の角部に掛け回されたワイヤ８が、その後に、長手方向に引っ張られるようなことはなく、その角部においてワイヤ８がずれることに起因して、そのワイヤ８の外表面が角部によって削られる様な損傷が生じることは無い。よって、本発明の巻線装置及び巻線方法では、ワイヤ８を損傷させることなくコア９に巻回させることが可能になる。
【００９６】
なお、上述した実施の形態では、ロ字状コア９の片側の辺部９ｅにワイヤ８が巻回される場合を例示したが、両側の辺部にワイヤを巻回するようにしても良い。
【符号の説明】
【００９７】
８  ワイヤ
８ａ  一端
８ｂ  他端
９  コア
９ａ  孔
１０  巻線装置
１１  保持手段
１９  係止片
１２  第一モータ（コア回転手段）
１８  第二モータ（コア回転手段）
２１，３１  ワイヤ把持引き延ばし手段
４０  ワイヤ反転挿通手段
６１  挿通ワイヤガイド材
６２  巻き付けワイヤガイド材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018195688.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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