(57)【要約】      （修正有）【課題】得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで直ちに切断する。【解決手段】コイル製造装置１０は、ノズル３１と、ノズル３１から繰出される線材１２を巻取る巻取り治具１８と、線材１２の端部を把持するクランプ装置５３と、巻取り治具１８の周囲に取付けられ線材１２が挿通可能な第一及び第二スリットが巻取り治具１８の軸方向に平行に形成された平板状の線材保持板７１と、線材保持板７１に重合して設けられ第一及び第二スリットに挿通された線材１２を切断可能なカッタ歯板７３と、クランプ装置５３を三軸方向に移動させて巻取り治具１８からクランプ装置５３に延びる線材１２を第一及び第二スリットのいずれか一方に挿通させる蓄線移動機構５４と、ノズル３１を三軸方向に移動させて巻取り治具からノズルに延びる線材を第一及び第二スリットのいずれか他方に挿通させるノズル移動機構３３とを備える。【選択図】図１
2015220267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材(12)を繰出すノズル(31)と、
前記ノズル(31)から繰出される線材(12)を巻取る巻取り治具(18)と、
前記ノズル(31)から繰出された前記線材(12)の端部を把持するクランプ装置(53)と
を備えたコイル製造装置において、
前記巻取り治具(18)の周囲に取付けられ前記線材(12)が挿通可能な第一及び第二スリット(71a)が前記巻取り治具(18)の軸方向に平行に形成された平板状の線材保持板(71)と、
前記線材保持板(71)に重合して設けられ前記第一及び前記第二スリット(71a)に挿通された前記線材(12)を切断可能なカッタ歯板(73)と、
前記クランプ装置(53)を三軸方向に移動させて前記巻取り治具(18)から前記クランプ装置(53)に延びる前記線材(12)を前記第一及び第二スリット(71a)のいずれか一方に挿通させる蓄線移動機構(54)と、
前記ノズル(31)を三軸方向に移動させて前記巻取り治具(18)から前記ノズル(31)に延びる前記線材(12)を前記第一及び第二スリット(71a)のいずれか他方に挿通させるノズル移動機構(33)と
を備えたことを特徴とするコイル製造装置。
【請求項２】
ノズル(31)又はクランプ装置(53)を巻取り治具(18)の周囲においてを回転させる回転手段(32)を更に備え、
前記回転手段(32)は、前記巻取り治具(18)の回転速度より速い速度で同方向に前記ノズル(31)又は前記クランプ装置(53)を回転させて、前記巻取り治具(18)に前記ノズル(31)から繰出される線材(12)及び前記クランプ装置(53)が把持して前記ノズル(31)から予め引出した線材(12)の双方を巻取るように構成された請求項１記載のコイル製造装置。
【請求項３】
線材保持板(71)に第一及び第二スリット(71a)に連通してその第一及び第二スリット(71a)に直行する横スリット(71d)が連設された請求項１又は２記載のコイル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから繰出される線材を巻取ってコイルを製造するコイル製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型電子機器等に用いられるチップコイルとして、両端部に鍔部を有するコアの巻胴部に線材を巻回してコイルを得、そのコイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に固定するものが知られている。このようなチップコイルを製造する装置として、線材をノズルから一定のテンションで繰出す線材繰出機と、コアを支持してそのコアとともに回転し、ノズルから繰出される線材をその回転するコアに巻取る巻取り治具とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このコイル製造装置では、コアを巻取り治具に把持し、コアとともに巻取り治具を回転させて、ノズルから繰出された線材を線材保持部材により保持して他方の鍔部側に移動させ、その後にノズルから繰出された線材をそのコアに巻回させて巻線している。
【０００４】
また、このチップコイルの製造装置における線材の処理は、その巻線が終了した後にノズルを電極が形成された一方の鍔部側に引出して、その巻終わりの線材をその一方の鍔部側に引出している。
【０００５】
また、この巻終わりの線材の引出し動作と同時に、線材保持部材を移動させて、他方の鍔部側から引出されている巻始めの線材を一方の鍔部側に移動させ、その巻初めの線材をその一方の鍔部の電極が形成された側に引き回している。その後、コイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に半田付けして固定する。そして、ノズル及び線材保持部材をコアから遠ざけて、電極の近傍において残余の線材を引き千切っている。
【０００６】
このように、従来のコイル製造装置におけるコイルの端部における線材の処理は、その線材を実際に繰出すノズルや、その線材の巻初めの線材を最初に保持する線材保持部材を移動させることにより、その線材を電極に案内し又は引き千切るようにしている。
【０００７】
一方、近年では、ノズルや線材保持部材の移動では、コイルの両端における線材を正確に処理できない場合が生じている。この場合には、そのコイル両端の線材を所定の長さに切断した後に、そのコイルの両端から所定の長さに残された線材をその後に実際に半田付け等の処理を行うようにしている。そして、その場合の線材の切断は、電動又は流体圧により線材を切断可能なニッパ装置を三軸移動機構により三次元的に移動させて、ニッパ装置の一対の切断歯の間に線材を挟み込み、その一対の切断歯を互いに閉じることにより線材を切断している（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６６５７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−８００３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記従来のコイル製造装置における線材切断装置は、ニッパ装置を三軸移動機構により移動させるものであるので、その三軸移動機構が比較的大きなものになって、装置全体が大型化する不具合があった。
【００１０】
特に近年では、巻始めと巻終わりの線材が共に外周になる，いわゆるα巻コイルを製造する場合であって、その巻始めと巻終わりの線材を鍔部に形成された電極に半田付けする場合は、その線材の処理のために、コイルの両端から残される線材の長さを比較的短くする傾向にある。即ち、コイルの巻始めと巻終わりの線材をコイルから近い箇所で切断する必要があり、このためには、そのコイル近傍にまでニッパ装置を三軸移動機構により移動させる必要がある。すると、コイルへの接触を回避するために、ニッパ装置の三軸移動機構による移動が複雑化して、その端末処理にかかる時間が増大し、迅速な処理が困難になる不具合もあった。
【００１１】
本発明の目的は、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで直ちに切断し得る比較的小型のコイル製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のコイル製造装置は、線材を繰出すノズルと、ノズルから繰出される線材を巻取る巻取り治具と、ノズルから繰出された線材の端部を把持するクランプ装置とを備えたコイル製造装置の改良である。
【００１３】
その特徴ある構成は、巻取り治具の周囲に取付けられ線材が挿通可能な第一及び第二スリットが巻取り治具の軸方向に平行に形成された平板状の線材保持板と、線材保持板に重合して設けられ第一及び第二スリットに挿通された線材を切断可能なカッタ歯板と、クランプ装置を三軸方向に移動させて巻取り治具からクランプ装置に延びる線材を第一及び第二スリットのいずれか一方に挿通させる蓄線移動機構と、ノズルを三軸方向に移動させて巻取り治具からノズルに延びる線材を第一及び第二スリットのいずれか他方に挿通させるノズル移動機構とを備えたところにある。
【００１４】
このコイル製造装置では、ノズル又はクランプ装置を巻取り治具の周囲においてを回転させる回転手段を更に備え、回転手段は、巻取り治具の回転速度より速い速度で同方向にノズル又はクランプ装置を回転させて、巻取り治具にノズルから繰出される線材及びクランプ装置が把持してノズルから予め引出した線材の双方を巻取るように構成されたことが好ましい。
【００１５】
そして、このコイル製造装置では、線材保持板に第一及び第二スリットに連通してその第一及び第二スリットに直行する横スリットが連設されたことが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のコイル製造装置では、線材保持板とカッタ歯板を巻取り治具の周囲に設けたので、蓄線移動機構によりクランプ装置を移動させてそこから延びる線材を第一又は第二スリットに挿通させることにより、その線材を切断することができ、ノズル移動機構によりノズルを三軸方向に移動させてそこから延びる線材を第二又は第一スリットに挿通させることにより、その線材を切断することができる。従って、本発明のコイル製造装置は、線材を切断するために従来必要とされたニッパ装置や三軸移動機構を用いない。
【００１７】
この線材を切断するカッタ刃板は、巻取り治具の周囲に設けられるので、大型のものとは成らず、このカッタ刃板は線材保持板に重合して設けられるので、巻取り治具からカッタ刃板に延びる線材は、その切断された状態で線材保持板に係止される。よって、本発明におけるコイル製造装置は、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を所定の長さで切断して係止し得る比較的小型のものとなるのである。
【００１８】
また、巻取り治具の回転速度より速い速度で同方向にノズル又は蓄線手段を回転手段により回転させて、巻取り治具にノズルから繰出される線材及び蓄線手段に蓄えられた線材の双方を巻取るようにすれば、巻始めと巻終わりの線材が共に外周になるα巻コイルを製造することができる。
【００１９】
このようなα巻きコイルを得た場合であっても、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材を直ちに所定の長さで切断することが可能になる。そして、カッタ刃板と巻取り治具の間の間隔は、切断される線材の長さとなるので、このカッタ刃板の取付位置を変更することにより容易に切断される線材の所定の長さを変えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明実施形態のコイル製造装置を示す正面図である。
【図２】そのコイル製造装置を示す側面図である。
【図３】その巻取り治具を示す図１のＡ部拡大一部断面図である。
【図４】その線材保持板を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】そのカッタ刃板を示す図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】その蓄線手段を示す図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】そのノズルから繰出される線材を引出す状態を示す図である。
【図８】その引出された線材をコアに沿わせた状態を示す図７に対応する図である。
【図９】α巻きコイルが得られた状態を示す斜視図である。
【図１０】そのコイルから引出される線材を切断する状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
本発明のコイル製造装置１０を図１及び図２に示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの三軸を設定し、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コイル製造装置１０について説明する。
【００２３】
本発明のコイル製造装置１０は、線材１２を回転して巻取る巻取り治具１８を備える。この実施の形態における線材１２は、導線本体の周囲に熱融着性皮膜が形成されたいわゆる熱融着線であって、熱風が吹付けられることにより表面皮膜が溶融して、隣接する線材１２の表面皮膜と交わり、冷却固化すると、隣接する線材１２同士が接着されてその形状を維持するようなものが用いられるものとする。
【００２４】
このコイル製造装置１０は、水平な台座１３を有し、その台座１３に支柱１４を介して基台１６が水平に設けられ、この基台１６に巻取り治具１８が鉛直方向に延びて枢支される。
【００２５】
図３に示すように、巻取り治具１８は、その基台１６に枢支されるスピンドル軸１９と、そのスピンドル軸１９の上端に同軸に設けられて断面が方形を成す胴部２０と、その胴部２０の上端に同軸に設けられて線材１２が巻回されるコア１１をその上端に収容する巻回部２１とを備える。
【００２６】
コア１１は巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたものである。そして、巻回部２１の上縁には、このようなコア１１の一方の鍔部１１ａを収容する凹部２１ａが形成されるものとする。
【００２７】
図１に示すように、本発明のコイル製造装置１０は、このような巻取り治具１８を回転させる回転手段を備える。この回転手段は、台座１３に取付けられたモータ２３であって、その回転軸に第一プーリ２４ａが設けられる。基台１６の下方に突出するスピンドル軸１９（図３）には第二プーリ２４ｂが取付けられる。そして、第一プーリ２４ａと第二プーリ２４ｂの間にはベルト２４ｃが掛け回され、モータ２３が駆動すると、第一プーリ２４ａ，ベルト２４ｃ及び第二プーリ２４ｂを介して、巻取り治具１８を回転可能に構成される。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明のコイル製造装置１０は、線材１２を一定のテンションで繰出す線材繰出し機を備える。この線材繰出し機は、その線材１２が挿通されるノズル３１と、そのノズル３１を回転させる回転機構３２と、そのノズル３１を回転機構３２とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構３３と、その線材１２に張力を付与するテンション装置４２とを備える。
【００２９】
ノズル３１は支持板３８に枢支された回転部材３９に固定される。支持板３８はノズル移動機構３３により水平に支持され、この支持板３８に回転部材３９がその回転軸を鉛直方向にして枢支される。
【００３０】
支持板３８より下方の回転部材３９には略クランク状の取付部材４０が取付けられる。その取付部材４０には回転部材３９の回転軸に同軸に押さえ棒２２（図１）が下方に延びて取付けられ、回転部材３９の回転軸からずれた取付部材４０の下部にはノズル３１が固定される。
【００３１】
ノズル３１は六面体をなし、その下部に水平方向に線材１２が挿通される繰出し孔３１ａが形成される。この繰出し孔３１ａは回転部材３９の外側から回転部材３９の回転中心に向けて形成され、その回転中心からノズル３１までの距離は、その回転部材３９が回転したときにノズル３１が描く円が巻回部２１に支持されたコア１１を包囲するに十分な程度とされる。
【００３２】
また、押さえ棒２２は、ノズル移動機構３３により移動して、巻回部２１の上端における凹部２１ａに一方の鍔部１１ａが収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｃを押さえるように構成され（図３）、押さえ棒２２がその他方の鍔部１１ｃを押さえた状態で、六面体をなすノズル３１の繰出し孔３１ａは、そのコア１１の巻胴部１１ｂに臨むように形成される（図８）。
【００３３】
回転部材３９の回転中心には挿通孔３９ａが形成され、この挿通孔３９ａは線材１２が挿通可能に形成される。そして、この鉛直方向に形成された挿通孔３９ａに挿通された線材１２を引き回してノズル３１の繰出し孔３１ａにまで案内するプーリ４１ａ〜４１ｃが回転部材３９の下部及び取付部材４０にそれぞれ取付けられる。
【００３４】
そして、これらのプーリ４１ａ〜４１ｃにより引き回された線材１２は，ノズル３１の繰出し孔３１ａに外側から回転部材３９の中心に向けて挿通されるように構成される。
【００３５】
図１に示すように、このノズル３１を回転させる回転機構３２は、支持板３８に取付けられたモータ３２であって、その回転軸に第三プーリ３２ａが設けられ、支持板３８の上方に突出する回転部材３９には第四プーリ３２ｂが取付けられる。第三プーリ３２ａと第四プール３２ｂの間にはベルト３２ｃが掛け回され、モータ３２が駆動すると、第三プーリ３２ａ，ベルト３２ｃ及び第四プーリ３２ｂを介して、回転部材３９をノズル３１とともに回転可能に構成される。このノズル３１を回転機構３２とともに三軸方向に移動させるノズル移動機構３３は、この支持板３８を台座１３に対して三軸方向に移動可能に構成される。
【００３６】
図２に示すように、この実施の形態におけるノズル移動機構３３は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３４〜３６の組み合わせにより構成される。
【００３７】
このノズル移動機構３３を構成する各伸縮アクチュエータ３４〜３６は、細長い箱形ハウジング３４ｄ〜３６ｄと、そのハウジング３４ｄ〜３６ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ３４ａ〜３６ａによって回動駆動されるボールネジ３４ｂ〜３６ｂと、このボールネジ３４ｂ〜３６ｂに螺合して平行移動する従動子３４ｃ〜３６ｃ等によって構成される。そして、これらの各伸縮アクチュエータ３４〜３６は、サーボモータ３４ａ〜３６ａが駆動してボールネジ３４ｂ〜３６ｂが回転すると、このボールネジ３４ｂ〜３６ｂに螺合する従動子３４ｃ〜３６ｃがハウジング３４ｄ〜３６ｄの長手方向に沿って移動可能に構成される。
【００３８】
この実施の形態では、ノズル３１が設けられる支持板３８をＺ軸方向に移動可能にＺ軸方向伸縮アクチュエータ３６の従動子３６ｃに取付け、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ３６とともにその支持板３８をＸ軸方向に移動可能に、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ３４のハウジング３４ｄがＺ軸方向伸縮アクチュエータ３６のハウジング３６ｄに、Ｌ型アングル３３ａを介して取付けられる。
【００３９】
また、そのＸ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３４，３６とともにその支持板３８をＹ軸方向に移動可能に、そのＸ方向伸縮アクチュエータ３４の従動子３４ｃがＹ軸方向伸縮アクチュエータ３５の従動子３５ｃに取付けられる。
【００４０】
そして、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ３５のハウジング３５ｄがＹ軸方向に伸びて、支柱３３ｂを介して台座１３に固定される。
【００４１】
それらの各伸縮アクチュエータ３４〜３６における各サーボモータ３４ａ〜３６ａは、これら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る。
【００４２】
図１に示すように、テンション装置４２は、繰出される線材１２に張力を与えるとともにその線材１２を引き戻し可能なものである。
【００４３】
この実施の形態におけるテンション装置４２は、取付脚４３を介して設置されたケーシング４４と、そのケーシング４４の側面に設けられたドラム４５及びテンションバー４６とを備える。
【００４４】
線材１２はドラム４５に巻付けられ、そのドラム４５を回転させて線材１２を繰出す繰出し制御モータ４７がケーシング４４の内部に設けられ、ドラム４５から繰出された線材１２はテンションバー４６の先端における線材ガイド４６ａに導かれる。
【００４５】
線材ガイド４６ａに導かれた線材１２はその線材ガイド４６ａから回転部材３９の挿通孔３９ａを貫通するように配線される。
【００４６】
テンションバー４６は、基端の回動軸４６ｂを支点として回動可能となっている。この回動軸４６ｂの回動角度は、ケーシング４４内に収容され回動軸４６ｂに取付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ４８により検出される。ポテンショメータ４８の検出出力は図示しないコントローラに入力され、コントローラからの制御出力が繰出し制御モータ４７に接続される。
【００４７】
また、テンションバー４６の回動軸４６ｂと線材ガイド４６ａとの間の所定位置には、テンションバー４６の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材であるスプリング４９の一端が取付けブラケット４６ｃを介して取付けられる。
【００４８】
テンションバー４６は、弾性部材であるスプリング４９によって回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。このスプリング４９の他端は、移動部材５０に固定される。
【００４９】
この移動部材５０はテンション調節ネジ５１の雄ネジ５１ａに螺合しており、この雄ネジ５１ａの回転に従って移動調整が可能に構成される。このように、スプリング４９の他端の固定位置は変位でき、そのスプリング４９により一点鎖線で示す方向に付勢されるテンションバー４６によって、付与される線材１２の張力が調節可能に構成される。
【００５０】
図示しないコントローラは、回動角度検出手段であるポテンショメータ４８により検出された回動角度が所定の角度となるように繰出し制御モータ４７を制御するように構成される。
【００５１】
従って、このテンション装置４２では、スプリング４９によりテンションバー４６を介して線材１２に張力を与えて、そのテンションバー４６が所定の角度になるようにドラム４５が回転して所定量の線材１２が繰出される。よって、線材１２の張力は所定の値に維持されるようになっている。
【００５２】
また、このコイル製造装置１０は、所定の巻数分の線材１２をノズル３１から引出して蓄える蓄線手段５２を備える。蓄線手段５２は、線材１２を把持可能に構成された蓄線クランプ装置５３と、そのクランプ装置５３を三軸方向に移動させる蓄線移動機構５４とを備える。
【００５３】
蓄線手段５２における蓄線クランプ装置５３は、圧縮エアが供給又は排気されることにより開閉する挟持片５３ａ，５３ｂ（図６）を有し、この挟持片５３ａ，５３ｂによりノズル３１から繰出された線材１２を把持可能なものである。
【００５４】
この蓄線クランプ装置５３は、ノズル３１に臨むようにＹ軸方向に延びて、移動板５８に設けられる。この蓄線クランプ装置５３の挟持片５３ａ，５３ｂは、ノズル３１に臨む先端が上方に折り曲げられて形成される。そして、このクランプ装置５３には、図示しないコントローラからの指令により圧縮エアの供給又は排気が行われるように構成される。
【００５５】
図６に示すように、移動板５８にはＹ軸方向に延びてレール５９が設けられる。クランプ装置５３は、その挟持片５３ａ，５３ｂを巻取り治具１８側に突出させた状態で（図１）、このレール５９にＹ軸方向に移動可能に取付けられる。
【００５６】
また、蓄線クランプ装置５３にはコイルスプリング６０の一端が取付けられ、コイルスプリング６０の他端は、移動部材６１に固定される。この移動部材６１はテンション調節ネジ６２の雄ネジ６２ａに螺合しており、この雄ネジ６２ａの回転に従って移動調整が可能に構成される。
【００５７】
そして、このコイルスプリング６０は、その蓄線クランプ装置５３を巻取り治具１８から遠ざける方向に付勢し、蓄線移動機構５４（図１）は、この移動板５８を蓄線クランプ装置５３とともに三軸方向に移動させるように構成される。
【００５８】
図１に戻って、蓄線移動機構５４は、前述したノズル移動機構３３と同一構造のものであり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ５５〜５７の組み合わせにより構成される。
【００５９】
この実施の形態では、蓄線クランプ装置５３が設けられる移動板５８をＹ軸方向に移動可能にＹ軸方向伸縮アクチュエータ５６のハウジング５６ｄに取付け、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ５６とともにその移動板５８をＺ軸方向に移動可能に、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ５６の従動子５６ｃがＺ軸方向伸縮アクチュエータ５７のハウジング５７ｄに取付けられる。
【００６０】
また、そのＹ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ５６，５７とともにその移動板５８をＸ軸方向に移動可能に、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ５７の従動子５７ｃがＸ軸方向伸縮アクチュエータ５５の従動子５５ｃに取付けられる。
【００６１】
そして、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ５５のハウジング５５ｄがＸ軸方向に伸びて台座１３に固定される。
【００６２】
それらの各伸縮アクチュエータ５５〜５７における各サーボモータ５５ａ〜５７ａは、これら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る。
【００６３】
なお、各サーボモータ５５ａ〜５７ａとボールネジ５５ｂ〜５７ｂ と従動子５５ｃ〜５７ｃとの動作については、ノズル移動機構３３と同様のため説明を省略する。
【００６４】
また、本発明のコイル製造装置１０は、巻取り治具１８の胴部２０に設けられた線材保持板７１を備える。
【００６５】
図３及び図１０に示すように、この線材保持板７１は、胴部２０の周囲に、その胴部２０の上端から上縁が突出するように小ねじ７２により取付けられる。
【００６６】
図４及び図１０に示すように、胴部２０の上端から上方に突出した部分には、上縁からスピンドル軸１９の軸方向の延びるスリット７１ａが所定の間隔を開けて一対形成される。
【００６７】
このスリット７１ａは上縁に向かって幅が拡大する拡開部７１ｂと、その拡開部７１ｂの下端に線材の外径と略同一の幅を有する平行部７１ｃをと有する。
【００６８】
また、巻取り治具１８の胴部２０に重合する線材保持板７１の下部には、この線材保持板７１を小ねじ７２を介して胴部２０に取付けるために、その小ねじ７２が進入可能な切り欠き７１ｅが下縁から上方に延びて設けられる。
【００６９】
また、平板状の線材保持板７１には、巻取り治具１８の反対側にカッタ刃板７３が重合して設けられる。
【００７０】
このカッタ刃板７３は、方形状を成して上側における一辺に刃先７３ａが形成される。また、カッタ刃板７３の下部には、このカッタ刃板７３を小ねじ７２を介して胴部２０に取付けるために、その小ねじ７２が進入可能な切り欠き７３ｂが下縁から上方に延びて設けられる。
【００７１】
このカッタ刃板７３における切り欠き７３ｂは、線材保持板７１における切り欠き７１ｅに対応して形成され、線材保持板７１にカッタ刃板７３を重合させた状態で、切り欠き７１ｅ，７３ｂは一致するように構成される。図示しないが、これらの切り欠き７１ｅ，７３ｂに挿通させた小ねじ７２が螺合する雌ねじが胴部２０に形成される。
【００７２】
そして、図１０に示すように、スリット７１ａの拡開部７１ｂから平行部７１ｃに侵入した線材１２がその刃先７３ａに接触するように線材保持板７１に重合して取付けられる。このため、このカッタ刃板７３は、線材保持板７１におけるスリット７１ａに侵入して刃先７３ａに接触した線材１２を切断可能に構成される。
【００７３】
そして、線材保持板７１には、第一及び第二スリット７１ａに連通してその第一及び第二スリット７１ａに直行する横スリット７１ｄが連設される。この横スリット７１ｄは、刃先７３ａに沿って形成され、この横スリット７１ｄに進入して、刃先７３ａに沿って移動する線材１２は、その刃先７３ａに接触して切断されるように構成される。
【００７４】
また、このコイル製造装置１０には、巻取り治具１８の巻回部２１に設けられたコア１１に巻回された線材１２に向かって熱風を吹付ける図示しない熱風発生器が設けられ、その熱風発生器における熱風吹き出しノズルがそのコア１１に臨むように設けられる。
【００７５】
次に、上記コイル製造装置の動作について説明する。
【００７６】
本発明のコイル製造装置１０では、線材操出し機におけるノズル３１から繰出される線材１２を保持して所定長さ引出す線材引出し工程と、巻取り治具１８を回転させて、引出された線材１２をその巻回部２１に設けられたコア１１に巻付ける巻付け工程と、ノズル３１をコア１１と同方向に回転させてノズル３１から繰出される線材１２をコア１１に巻付けてα巻コイル１７を形成するα巻コイル形成工程と、α巻コイル１７の両端における線材１２ａ，１２ｂを所定の長さに切断する線材切断工程とを行うことができる。以下に、各工程を詳説する。
【００７７】
＜線材引出し工程＞
この工程では、ノズル３１から繰出される線材１２を保持して所定長さ引出す。線材１２はドラム４５に巻付けられ、ドラム４５から繰出された線材１２はテンションバー４６の先端における線材１２ガイド４６ａに導かれ、その線材１２ガイド４６ａから回転部材３９の挿通孔３９ａを貫通するように配線する。
【００７８】
この実施の形態における線材１２は、断面が方形をなす、いわゆる角線であって、挿通孔３９ａを貫通した線材１２をノズル３１の繰出し孔３１ａに通過させる。
【００７９】
そして、繰出し孔３１ａに通過させた線材１２は、図１の拡大図に示すように、その端部を斜め上方に引出しておく。この斜め上方に折り曲げることにより、その線材１２が繰出し孔３１ａの孔縁に係止され、テンション装置４２側に向かって戻るようなことを防止させておく。
【００８０】
この線材引出し工程では、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を移動させ、その挟持片５３ａ，５３ｂによりノズル３１から繰出されて斜め上方に折り曲げられた線材１２を把持させる。
【００８１】
その後、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を再び移動させて、図７に示すように、その蓄線クランプ装置５３をノズル３１から引き離す。これにより、ノズル３１から線材１２を所定長さ引出す。
【００８２】
この所定の長さは、得ようとするα巻コイル１７（図１０）における一方のコイルを巻線するのに必要な線材１２の長さであり、その長さに略等しくなった段階で蓄線クランプ装置５３の移動を停止して、この線材引出し工程を終了させる。
【００８３】
＜巻付け工程及びα巻コイル形成＞
この実施の形態では巻付け工程とα巻コイル形成が同時に行われる場合を示す。
【００８４】
この実施の形態では、コア１１に線材１２を巻回させる場合を説明する。このため、先ず、コア１１を巻回部２１の上端における凹部２１ａにその一方の鍔部１１ａを収容させる。
【００８５】
そして、ノズル移動機構３３により、ノズル３１とともに押さえ棒２２を移動させて、巻回部２１の上端における凹部２１ａに一方の鍔部１１ａが収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｃを押さえる（図３）。
【００８６】
具体的には、図１及び図２に示すノズル移動機構３３にあっては、ノズル３１が設けられた回転部材３９を巻回部２１の上方にまで移動させ、その回転中心を巻回部２１の回転中心に一致させる。その状態で回転部材３９を下降させて、回転部材３９の回転中心に同軸に設けられた押さえ棒２２によりそのコア１１の上部を押さえる。
【００８７】
このようにして、巻回部２１にコア１１を設置する。すると、押さえ棒２２がその他方の鍔部１１ｃを押さえた状態で、六面体をなすノズル３１の繰出し孔３１ａは、そのコア１１の巻胴部１１ｂに臨むことになる。
【００８８】
図８に示すように、次に、ノズル３１から引出した線材１２が巻回部２１に設けられたコア１１に沿うように蓄線クランプ装置５３を移動させる。蓄線クランプ装置５３の移動は蓄線移動機構５４（図１）により行われる。
【００８９】
そして、図９に示すように、巻取り治具１８を回転させて引出された線材１２をその巻回部２１に設けられたコア１１に巻き戻すと同時に、ノズル３１を巻回部２１の回転より速い２倍の回転速度で同方向に回転させてノズル３１から新たに繰出される線材１２をコア１１に巻付けてα巻コイル１７を形成する。
【００９０】
ノズル３１の回転は、そのノズル３１が設けられた回転部材３９をモータ３２（図１）により回転させることにより行われ、これによりコア１１の周囲においてノズル３１を周回させる。このノズル３１の周回は、コア１１の周囲を巻回部２１の回転方向と同方向に２倍の速度で回転させる。
【００９１】
これにより、ノズル３１から新たに繰出される線材１２は、クランプ装置５３から図９の実線矢印で示す方向に巻き戻される線材１２とともに同時にコア１１に巻線される。この際、ノズル３１から新たに繰出される線材１２はコア１１における他方の鍔部１１ｂに沿って繰出され、その他方の鍔部１１ｂに偏って巻胴部１１ｃに巻回される。
【００９２】
一方、巻取り治具１８の回転は、図１に示す台座１３に取付けられたモータ２３により行い、その巻回部２１から蓄線クランプ装置５３が遠ざかることにより引出された線材１２をその巻回部２１に設けられたコア１１に巻き戻す。
【００９３】
実際の巻き戻しが開始されると、蓄線移動機構５４は、その巻き戻される線材１２の速度に略等しい速度でクランプ装置５３を巻回部２１に近づけ、その間の線材１２が撓んで、得られたα巻コイル１７における一方のコイルが膨らむようなことを防止する。
【００９４】
このとき、コイルスプリング６０（図６）は、その蓄線クランプ装置５３を巻取り治具１８から遠ざける方向に付勢し、巻き戻される線材１２の量とクランプ装置５３の移動量との間に生じる誤差を吸収して、クランプ装置５３とコア１１との間の線材１２の撓みを確実に防止することになる。この際、クランプ装置５３から巻き戻される線材１２をコア１１の一方の鍔部１１ａに沿って巻胴部１１ｃ巻き戻し、その一方の鍔部１１ａに沿って巻胴部１１ｃに巻回する。
【００９５】
これにより、クランプ装置５３により予め引出された線材１２の巻回部２１の回転により巻線された巻初めの線材１２ａ、及びノズル３１から繰出されてコア１１に巻回された巻終わりの線材１２ｂの双方が最外周に位置するα巻コイル１７(図９)が形成されることになる。
【００９６】
そして、α巻コイル１７を形成する線材１２は、自己融着する絶縁被覆を有する被覆導線であるので、図示しない熱風発生器により熱風を吹付けて、隣接する線材１２同士を接着することにより、得られたα巻コイル１７の崩れを防止する。
【００９７】
＜線材切断工程＞
この工程では、α巻コイル１７の両端における線材１２を所定の長さに切断する。この切断はカッタ刃板７３により行われ、巻初めの線材１２ａと巻終わりの線材１２ｂを同時に切断する。
【００９８】
先ず、巻初めの線材１２ａの切断を説明する。この切断にあっては、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を移動させ、図１０に示すように、その蓄線クランプ装置５３からコア１１に延びる巻初めの線材１２ａを、線材保持板７１に形成された一方のスリット７１ａに通過させる。すると、その線材１２は拡開部７１ｂから平行部７１ｃに達した段階でカッタ刃板７３の刃先７３ａに接触し、その後更にスリット７１ａに押し込まれることにより、その巻初めの線材１２ａは切断されることになる。
【００９９】
そして、巻取り治具１８を構成するコア１１からカッタ刃板７３に延びる線材１２ａは、その切断された端縁が線材保持板７１のスリット７１ａに挿入された状態で係止される。
【０１００】
線材１２ａは、その端縁を平行部７１ｃに残存した状態でスリット７１ａを経由してα巻コイル１７へ至る。この場合、線材保持板７１はα巻コイル１７より斜め下方に位置しているため、線材１２ａの端縁は平行部７１ｃに掛止された状態となる。
【０１０１】
この掛止の度合いは、後工程においてα巻きコイル１７を巻回部２１の凹部２１ａから取り外す際に、端縁が容易に外れる程度が望ましい。
【０１０２】
この掛止の度合いの調整は、線材保持板７１とα巻コイル１７へ至る線材１２ａの角度をカッタ刃板７３の切り欠き７３ｂと線材保持板７１の切り欠き７１ｅにおける小ねじ７２をの閉める位置により調整することが可能である。
【０１０３】
これにより、切断された線材１２ａの端縁は、従来のクランプ等の保持機構やその開閉の動作を用いることなく、後工程までの保持と解除とを円滑に行うことができる。
【０１０４】
その後、図１に示す蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を待機位置にまで移動させて、その蓄線クランプ装置５３が把持していた残部の線材１２を蓄線クランプ装置５３から離脱させて、所定の図示しないダクトボックスに廃棄しておく。
【０１０５】
巻終わりの線材１２ｂの切断にあっても、図１０に示すように、ノズル移動機構３３（図１）によりノズル３１を移動させ、そのノズル３１からコイル１７に延びる巻終わりの線材１２ｂを、線材保持板７１の他方のスリット７１ａに通過させる。すると、その線材１２は拡開部７１ｂから平行部７１ｃに達した段階でカッタ刃板７３の刃先７３ａに接触し、その後更にスリット７１ａに押し込まれることにより、その巻終わりの線材１２は切断されることになる。
【０１０６】
そして、そのノズル３１の繰出し孔３１ａを通過した線材１２を斜め上方に引出させる。これによりその巻終わり線材１２は所定の長さで切断される。
【０１０７】
そして、巻取り治具１８を構成するコア１１からカッタ刃板７３に延びる線材１２は、その切断された端縁が線材保持板７１のスリット７１ａに挿入された状態で係止される。
【０１０８】
即ち、この巻終わりの線材１２ｂの切断にあっても、その線材１２ｂは、その端縁を平行部７１ｃに残存した状態でスリット７１ａを経由してα巻コイル１７へ至る。この場合、線材保持板７１はα巻コイル１７より斜め下方に位置しているため、線材１２ｂの端縁は平行部７１ｃに掛止された状態となる。
【０１０９】
この掛止の度合いは、後工程においてα巻きコイル１７を巻回部２１の凹部２１ａから取り外す際に、端縁が容易に外れる程度が望ましい。
【０１１０】
この掛止の度合いの調整は、線材保持板７１とα巻コイル１７へ至る線材１２ｂの角度をカッタ刃板７３の切り欠き７３ｂと線材保持板７１の切り欠き７１ｅにおける小ねじ７２をの閉める位置により調整することが可能である。
【０１１１】
これにより、切断された線材１２ｂの端縁は、従来のクランプ等の保持機構やその開閉の動作を用いることなく、後工程までの保持と解除とを円滑に行うことができる。
【０１１２】
その後、ノズル移動機構３３によりノズル３１を待機位置まで移動させておく。ここで、そのノズル３１の繰出し孔３１ａを通過させた線材１２は、図１の拡大図に示すように、その端部を斜め上方に引出されているので、その線材１２は繰出し孔３１ａの孔縁に係止され、次の巻線がなされるまで、テンション装置４２側に向かって戻るようなことはない。
【０１１３】
このようにしてコア１１に巻かれた線材１２から成るα巻きコイル１７は、その後、コア１１とともに巻回部２１の凹部２１ａから取り外されて、次工程に搬送されることになる。
【０１１４】
そして、α巻きコイル１７がコア１１とともに取り外された後には、巻回部２１の凹部２１ａに新たにコア１１が収容されて、再び、次の線材引出し工程が開始されることになる。
【０１１５】
ここで、巻終わりの線材１２ｂを切断するけれども、線材１２としていわゆる角線を用いたこの実施の形態では、先のα巻コイル形成工程において、ノズル３１を回転させて巻線したので、ドラム４５からノズル３１の間でその角線から成る線材１２が捻られることになる。この捻りを解消するために、巻初めの線材１２を切断した後に、そのノズル３１を巻回部２１とともに、巻線時と逆方向に回転させて、その捻れを解消させておく。回転の回数は巻線時に回転させた数と同一であり、この捻れを解消した後に、次の線材引出し工程を再び開始することが可能になる。
【０１１６】
このように、本発明にあっては、線材保持板７１とカッタ歯板７３を巻取り治具１８の周囲に設けたので、蓄線移動機構５４により蓄線クランプ装置５３を移動させてそこから延びる線材１２を第一又は第二スリット７１ａに挿通させることにより、その線材１２を切断することができ、ノズル移動機構３３によりノズル３１を三軸方向に移動させてそこから延びる線材１２を第二又は第一スリット７１ａに挿通させることにより、その線材１２を切断することができる。
【０１１７】
従って、本発明のコイル製造装置１０は、線材１２を切断するために従来必要とされたニッパ装置や三軸移動機構を用いない。この線材１２を切断するカッタ刃板７３は、巻取り治具１８の周囲に設けられた平板状物であるので、大型のものとは成らず、そのカッタ刃板７３は巻取り治具１８とともに回転させるので、このカッタ刃板７３を動作させる独立した駆動機構も必要としない。よって、本発明におけるコイル製造装置１０は、得られたコイル１７の巻始め又は巻終わりの線材１２ａ，１２ｂを所定の長さで切断し得る比較的小型のものとなるのである。
【０１１８】
また、巻取り治具１８による巻回部２１の回転速度より速い速度で同方向にノズル３１を回転させて、巻回部２１に把持されたコア１１にノズル３１から繰出される線材１２及び蓄線手段５２に蓄えられた線材１２の双方を巻取るようにしたので、巻始めと巻終わりの線材１２ａ，１２ｂが共に外周になるα巻コイル１７を製造することができる。このようなα巻きコイル１７を得ても、得られたコイル１７の巻始め又は巻終わりの線材１２ａ，１２ｂを直ちに所定の長さで切断することができる。
【０１１９】
また、コア１１からカッタ刃板７３までの距離は、線材１２の切断される長さとなるので、このカッタ刃板７３及び線材係止板７１の取付位置及び大きさを変更することにより容易に切断される線材１２の所定の長さを変えることが可能になる。
【０１２０】
特に、カッタ刃板７３及び線材係止板７１の小ねじ７２による取付けにあって、それらに形成された切り欠き７１ｅ，７３ｂに小ねじ７２を進入させて胴部２０に螺合することにより取付けるので、それらの切り欠き７１ｅ，７３ｂの長手方向における小ねじ７２の位置を変更させることにより、比較的容易に、カッタ刃板７３及び線材係止板７１の取付位置を変更するが可能になる。
【０１２１】
なお、上述した実施の形態では、巻回部２１の回転速度より速い速度でノズル３１を回転させて、α巻コイル１７を製造する場合を説明したけれども、図示しないが、巻取り治具１８による巻回部２１の回転速度より速い速度で同方向に蓄線手段５２である蓄線クランプ装置５３を回転手段により回転させて、巻始めと巻終わりの線材１２ａ，１２ｂが共に外周になるα巻コイル１７を製造するようにしても良い。この場合であっても、本発明では、カッタ刃板７３及び線材係止板７１により、得られたコイルの巻始め又は巻終わりの線材１２ａ，１２ｂを直ちに所定の長さで切断することが可能になる。
【０１２２】
また、上述した実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータの組み合わせにより構成されたノズル移動機構３３及び蓄線移動機構５４を説明したけれども、これらの機構は、この構造のものに限るものではなく、対象物を三軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
【０１２３】
また、上述した実施の形態では、断面が方形を成すいわゆる角線であって、導線本体の周囲に熱融着性皮膜が形成されたいわゆる熱融着線１２が使用される場合を説明したが、線材１２は角線に限られずに、その断面は長方形や多角形状であっても良く、円形を成すようないわゆる丸線であっても良い。
【０１２４】
また、上述した実施の形態では、巻回部２１に設けられたコア１１に線材１２が巻付けられてα巻コイル１７を得る場合を説明したけれども、コア１１を設けること無く、巻回部２１に線材１２を直接巻付けて、その巻回部２１の周囲にα巻コイル１７を形成するようにしても良い。この場合の巻回部２１には、コア１１を収容する凹部２１ａに代えて、線材１２が巻付けられる巻芯を形成することが好ましい。このような巻芯の周囲に線材１２を巻回することにより得られたコイルは、コア１１を有しない線材１２のみから成る、いわゆる空芯コイルとなる。この場合に、押さえ棒２２は、巻芯の上端を押さえて、その巻芯の巻幅を制限するものとすることができる。
【０１２５】
また、上述した実施の形態では、巻付け工程とα巻コイル形成工程が同時に行われる場合を説明した。即ち、上述した実施の形態では、巻回部２１を回転させて引出された線材１２をコア１１に巻付けるとともに、ノズル３１を巻回部２１の回転より速い２倍の回転速度で同方向に回転させてノズル３１から繰出される線材１２をコア１１に巻付けてα巻コイル１７を形成した。けれども、巻付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
【０１２６】
即ち、巻回部２１を回転させるとともにノズル３１をその巻回部２１の回転速度と同じ回転速度で同方向に回転させ、それにより引出された線材１２をコア１１に巻付けて先ず一方のコイルを形成する巻付け工程を行う。その後、巻回部２１の回転を停止するとともにノズル３１の回転を継続して、ノズル３１から繰出される線材１２を回転が停止したコア１１に巻付けて他方のコイルを一方のコイルに隣接して形成するα巻コイル形成工程を行う。すると、α巻コイル形成工程の終了時において、双方のコイルから成るα巻コイル１７が形成されることになり、このように、巻付け工程の後にα巻コイル形成工程を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【０１２７】
１０  コイル製造装置
１２  線材
１８  巻取り治具
３１  ノズル
３２  回転手段
３３  ノズル移動機構
５３  クランプ装置
５４  蓄線移動機構
７１  線材保持板
７１ａ  スリット
７１ｄ  横スリット
７３  カッタ歯板
【図１】
2015220267.tif 000003
【図２】
2015220267.tif 000004
【図３】
2015220267.tif 000005
【図４】
2015220267.tif 000006
【図５】
2015220267.tif 000007
【図６】
2015220267.tif 000008
【図７】
2015220267.tif 000009
【図８】
2015220267.tif 000010
【図９】
2015220267.tif 000011
【図１０】
2015220267.tif 000012