(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部収納筐体より突出させて配置され、被巻線体を回転可能に取り付けて支持しながら線材を巻線可能な回転支持台を備える回転部と、前記線材へのテンション掛けをおこなうテンション生成機構とからなる巻線組立システムにおいて、
前記駆動部収納筐体の回転支持台側の幅は、前記回転支持台の直径より狭幅に形成されており、
前記回転部は可搬可能な本体側に設けられており、前記本体を実際の作業位置側に搬送し、該作業位置で被巻線体を取り付け、前記本体とは別機構として設けられた、人間、もしくは機械工具等からなるテンション生成機構から供給される線材を巻線することにより巻線組立を行うことを特徴とする巻線組立システム。
【請求項２】
駆動部収納筐体より突出させて配置され、被巻線体を回転可能に取り付けて支持しながら線材を巻線可能な回転支持台を備える巻線機において、
前記駆動部収納筐体内に収容され、前記回転支持台を回転させるモータ及び該モータの駆動と制御を行う駆動制御ユニットを筐体の長手方向に列状に配置し、前記駆動部収納筐体の回転支持台側の幅を、回転支持台直径より狭幅に形成したことを特徴とする巻線機。
【請求項３】
前記駆動部収納筐体からモータ軸を突出させ、突出したモータ軸にスピンドル軸を直結させたことを特徴とする請求項２に記載した巻線機。
【請求項４】
前記回転支持台は、モータ軸とスピンドル軸を介して結合させたことを特徴とする請求項２に記載した巻線機。
【請求項５】
前記回転支持台とスピンドル軸をモータ軸に交換可能に軸着したことを特徴とする請求項２に記載した巻線機。
【請求項６】
前記駆動制御ユニットを矩形状に形成し、前記モータと共に本体駆動部収納筐体の一面に面接触させたことを特徴とする請求項２に記載した巻線機。
【請求項７】
ファンを設けずに熱伝導放熱、もしくは駆動部収納筐体内の自然対流で放熱して強制冷却を行わないことを特徴とする請求項２に記載の巻線機。
【請求項８】
複数の単機能ボタンと複数のセグメント表示部を設け、表示部の点滅、もしくは異常数字状態を介して入力機能の切換をおこなわせるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の巻線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線組立システム、及び軸回転型巻線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トランスの巻線や各種ボビンへの巻線を行う巻線機は、大型の自動化された機械か、たとえ小型であっても、図７に示すように約３０ｋｇ近くある大型で重量も大きな装置が用いられていた。
【０００３】
この図７において、７１は線材を巻回するボビンなどの被巻線体を取り付けるスピンドル軸、７２は被巻線体を支持すると共に巻回した線材を固定するためのテーピングなどを行う際、被巻線体を手でも回転できるようにする回転支持台、７３は線材にテンションをかけると共にボビンなどに隙間無く線材を巻き付けるための線材案内装置、７４は駆動部収納筐体、７５は巻線数や巻線スピード等を表示する表示装置、７６は巻線数などを入力したり、巻線の順序をプログラムするためデータ等を入力するキー群、７７は巻線開始や停止などを指示するボタンなどである。
【０００４】
このような巻線機でトランスやボビンへ巻線を行う場合は、スピンドル軸７１にこれら被巻線体を取り付け、線材を線材案内装置７３から導けるようにし、キー群７６から巻線数、巻線スピード、加減速時定数などを入力してボタン７７で始動させる。すると巻線数などが表示装置７５に表示され、所定の巻線が終了すると自動的に停止するようになっている。
【０００５】
この従来の装置が大型で重量も重くなる原因としては、線材を隙間無く巻き付けるため、線材の位置を少しずつ変化させる装置などを含んだ線材案内装置７３等が一体化されていること、スピンドル軸はモータ軸と連結されるプーリーの径の比を変えることにより、減速、増速が可能であることやボビンの内径にあわせたものを使用できるよう交換可能とするため、モーター軸とは直結せずにプーリーとベルトなどで駆動していること、駆動部収納筐体７４内には、これらの電源と制御回路が別ユニットとして収容され、それにモータや電源や制御回路から発生する熱を逃がすためのファンなどが収容されていること、そしてこれら部品を収容するため、駆動部収納筐体の一部を鋳物で製作していることなどがあげられる。
【０００６】
また、従来の卓上型巻線機における回転支持台７２は、テーピングなどのために手で回すことがあったが、そばに線材案内装置７３があるのと、回転支持台７２の直径より駆動部収納筐体の方が大きいため、非常に回しにくかった。
【０００７】
しかしながら近年、国内で自動化された巻線機を使用するより、海外で安価な手動巻線機を大量に使用し、人手により生産したほうが生産コストの低減になるということで、巻線用生産設備を海外に設置する企業が多くなっている。しかも、こういった海外の労働力のほとんどが女性であり、女性一人一人が手軽に扱える大きさ、重量で、しかも一人に一台づつ渡せるように、安価な巻線機が要望されている。
【０００８】
すなわち、図７に示したような卓上型の小型巻線機であっても、前記したように約３０ｋｇ近くもあると女性では運べず、レイアウトの変更にともなう装置の移動などの場合は、男子作業員１〜２名で運ばなければならない。しかも最近は、用途の多様化に伴い、巻線するコイルの生産数量や種類が頼繁に変わることが多く、これらに迅速に対応しないと、市場のニーズに追従できなくなってきている。そのため、小型、軽量で、女性にも扱いやすい巻線機が望まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の事情に鑑み、本発明は、女性が一人で扱える大きさ、重量で、しかも扱いやすい安価な巻線機とシステムを提供することが課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明においては、請求項１に記載したように、
駆動部収納筐体より突出させて配置され、被巻線体を回転可能に取り付けて支持しながら線材を巻線可能な回転支持台を備える回転部と、前記線材へのテンション掛けをおこなうテンション生成機構とからなる巻線組立システムにおいて、
前記駆動部収納筐体の回転支持台側の幅は、前記回転支持台の直径より狭幅に形成されており、
前記回転部は可搬可能な本体側に設けられており、前記本体を実際の作業位置側に搬送し、該作業位置で被巻線体を取り付け、前記本体とは別機構として設けられた、人間、もしくは機械工具等からなるテンション生成機構から供給される線材を巻線することにより巻線組立を行うことを特徴とする。
【００１１】
このように巻線組立システムを構成することで、本体側には、ボビンなどに巻き付ける線材にテンションをかけたり線材を隙間無く巻き付けるための機構などが不要となり、それだけ本体側を軽量に構成できる。
【００１２】
そして、この巻線組立システムを構成する巻線機は、請求項２に記載したように、
駆動部収納筐体より突出させて配置され、被巻線体を回転可能に取り付けて支持しながら線材を巻線可能な回転支持台を備える巻線機において、
前記駆動部収納筐体内に収容され、前記回転支持台を回転させるモータ及び該モータの駆動と制御を行う駆動制御ユニットを筐体の長手方向に列状に配置し、前記駆動部収納筐体の回転支持台側の幅を、回転支持台直径より狭幅に形成したことを特徴とする。
【００１３】
すなわちこのように構成することで、駆動部収納筐体内部の空間を非常に有効に利用することができ、しかも駆動部収納筐体を狭幅に形成できる。
【００１５】
このようにすることで、駆動部収納筐体の前面から回転支持台以外の突出物をなくし、かつ駆動部収納筐体を回転支持台より狭幅としたから、手で回転するとき邪魔をするものがなく、回転支持台を自由に回転することができる。
【００１６】
また回転支持台とスピンドル軸は、請求項３及び４、及び５に記載したように、
前記駆動部収納筐体からモータ軸を突出させ、突出したモータ軸にスピンドル軸を直結させたことを特徴とする。
前記回転支持台は、モータ軸とスピンドル軸を介して結合させたことを特徴とする。
前記回転支持台とスピンドル軸をモータ軸に交換可能に軸着したことを特徴とする。
【００１７】
こうすることで、回転支持台とモータの結合は、プーリーやベルトなどの他の部材を介在せずに済むから、それだけ軽量化でき、また、回転支持台とスピンドル軸は、ボビンの内径にあわせて簡単に交換できる。
【００１８】
また駆動制御ユニットは、請求項６に記載したように、
前記駆動制御ユニットを矩形状に形成し、前記モータと共に本体駆動部収納筐体の一面に面接触させたことを特徴とする。
【００１９】
このようにすることで、請求項７に記載した放熱が効果的におこなわれるようになる。
【００２０】
そして駆動部収納筐体の放熱は、請求項７に記載したように、
ファンを設けずに熱伝導放熱、もしくは駆動部収納筐体内の自然対流で放熱して強制冷却を行わないことを特徴とする。
【００２１】
このようにすることで、特別な放熱ファンを使うことなくモータや駆動制御ユニットの放熱をおこなうことができ、軽量化ができる。
【００２２】
またボタンと表示装置についても、請求項８に記載したように、
複数の単機能ボタンと複数のセグメント表示部を設け、表示部の点滅、もしくは異常数字状態を介して入力機能の切換をおこなわせるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
このようにすることで、ボタンの数と表示装置の数を減らすことができ、軽量化ができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２５】
まず最初に、本発明の巻線組立システムにおける巻線機について説明する。図１は、本発明による巻線機の実施形態を示した装置の正面図、図２は同じく側面図、図３は内部の部品配置を示した図、図４はモータとスピンドル軸の説明図、図５は表示装置と巻線数などを入力するボタンの説明図、図６は巻線数などのデータ入力を説明するための図である。
【００２６】
図において、１は線材を巻回するボビンなどの被巻線体を取り付けるスピンドル軸、２はボビンなどの被巻線体を支持し、被巻線体に巻回した線材を固定するためにテーピングなどを行う際、被巻線体を手でも回転できるようにするための回転支持台、３は駆動部収納筐体、４は巻線数や巻線スピード等を表示する表示装置、５はモードを設定したり巻線数などを設定するボタン、６は巻線開始や停止などを指示するスイッチ群、７はモータ、８はモータの電源と制御回路を一緒にしてユニットとした駆動制御ユニット、９はモータ軸、１０は電源スイッチである。
【００２７】
本発明の巻線機は図から明らかなように、従来の卓上型巻線機に備えられていた線材案内装置を廃し、かつ、駆動部収納筐体３の幅を、回転支持台２の直径より狭くすると共に、駆動部収納筐体３の前面は回転支持台２のみを突出させてある。そして駆動制御ユニット８は、モータ７の電源とその制御回路、及び巻線数などを制御する全体の制御回路などを一体化し、モータ７と共に駆動部収納筐体３内の長手方向に列状に配置すると共に、駆動制御ユニット８とモータ７が駆動部収納筐体３の壁に密着させてある。
【００２８】
そしてこの駆動部収納筐体３の壁は良伝導面とし、そのため、モータ７と駆動制御ユニット８の発熱は、この良伝導面の壁からの放熱と自然対流で外部に放熱されるようになっている。また、駆動部収納筐体３内に収容するものは、このようにモータ７と駆動制御ユニット８と表示装置やボタン、及び配線のみのため、従来の巻線機のように筐体に鋳物を使う必要がなく、軽い板金で形成できる。
【００２９】
またモータ７は、図４に示したように、軸９にスピンドル軸１の軸心を一致させて交換可能に軸着し、かつ、図３からも明らかなように、駆動部収納筐体３の突出部内に取り付けて軸９を外に出し、回転支持台２も軸心を一致させてスピンドル軸１にネジ止めしてある。そのため、このスピンドル軸１と回転支持台２は、ボビンなどの被巻線体の内径が変わったとき、その内径に合うものに交換可能である。
【００３０】
巻線数や巻線スピード等を表示する表示装置４と、モードを設定したり巻線数などを設定するボタン５は、図５に一例を示したように、たとえば７セグメントの表示部４１〜４４と、たとえば現在の巻線数、モータの回転数などを表示する「状態表示」、各種のコイルの巻線数などを記憶させた「ポイントテーブル」の選択、エラーなどのアラームを設定する「アラーム」、「基本パラメータ」の設定などをセットするモード（ＭＯＤＥ）ボタン５１、数字や指示を変化させるためのアップ（ＵＰ）ボタン５２とダウン（ＤＯＷＮ）ボタン５３、これらの数値やモードを確定させるセット（ＳＥＴ）ボタン５４などで構成される。
【００３１】
この表示部４１〜４４とボタン５１〜５２でモードを設定するには、図６に示したように、まずモードボタン５１を押し、前記した各種モードから必要なモードを選択する。このモードボタン５１は、押すたびに図６に示したように前記した各種モードが切り替わってゆくから、必要なモードが表示されたとき、アップボタン５２、またはダウンボタン５３を押すと、そのモードにおける必要なテーブルや機能が表示される。これらテーブルや機能は、あらかじめ記憶しておいてもよいし、その都度入力してテーブルとして保存しても良い。
【００３２】
そこでたとえば今、「ポイントテーブル」を選択したとすると、アップ、ダウンボタン５２、５３で必要なテーブル、たとえばＰｏ１４を選択し、セットボタン５４を押す。すると「ポイントテーブル」の場合は、ＡＢＳ／ＩＮＣ設定、巻線数（ＴＵＲＮ）、回転数（ＳＰＤ）、加減速時定数（ＳＴ）などの入力機能が選択できるので、さらにアップ、ダウンボタン５２、５３でこれら機能を選択して前と同様セットボタン５４を押す。するとたとえば巻線数（ＴＵＲＮ）の入力の場合は、表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字を表示し、数値の入力を促すようになる。
【００３３】
そこでアップ、ダウンボタン５２、５３で数値を増減して希望の値にし、セットボタン５４で確定すると点滅などが終了し、さらにアップ、ダウンボタン５２、５３を操作すると次の項目、たとえば回転数の入力が選択できるようになる。そのため必要な項目を選択し、セットボタン５４を押すと、上記と同様表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字を表示するから、希望の数値を設定して同様な動作を繰り返し、次のモードに移行して同じようにして必要な事項を入力する。
【００３４】
なお以上の説明では、数値を入力するときに表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字を表示するむね説明したが、機能を選択するときも同様の動作をさせても良い。たとえばモード選択からテーブルなどの選択に移るとき、この表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字の表示をおこなって入力を促し、アップ、ダウンボタン５２、５３で必要なテーブルを選択したら点滅などを終了するようにする。
【００３５】
以下、このように構成した巻線機を用いた本発明の巻線組立システムについて説明する。
【００３６】
まず以上説明してきた巻線機を、巻回する線材とその線材にテンションをかける機械工具等があるところに運ぶ。なお、このテンションをかける機械工具等は、人間が直接テンションをかけるようにしても良い。そして、スピンドル軸１にボビン等の被巻線体をはめて回転支持台２で支持させ、線材をボビンの端子に絡げる。
【００３７】
そして先に説明したように、ボタン５と表示装置４を使って巻線に必要な巻線数、モータ７のスピード、加減速時定数などを設定し、スイッチ６にあるスタートスイッチを押す。すると、先に設定した内容に従って線材が被巻線体に巻回され、設定した巻数になると自動的に停止する。そのため、絶縁テープなどを巻く必要があるときは、回転支持台２を手で回して巻くか、あるいはモータ７を低速で回転させるようにして巻回する。また、テープなどを巻く必要がないときは、あらかじめ設定してある次の工程に移行したり、別の被巻線体を取り付けて作業を継続する。
【００３８】
そして、被巻線体の内径が今まで使っていたものとは異なる場合、スピンドル軸１と回転支持台２を、被巻線体の内径にあったものに交換し、作業を続けることができる。
【００３９】
なお、以上の説明では、巻線機の表示装置４に７セグメントのものを用いるよう説明したが、表示内容にあった表示ができれば、どのような表示装置を用いても良い。また、回転支持台２も、円盤状のものを示したが、多角形状としても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項１の発明によれば、本体側には、ボビンなどに巻き付ける線材にテンションをかけたり、線材を隙間無く巻き付けるための機構などが不要となり、それだけ本体側を軽量に構成できる。
【００４１】
また、請求項２の発明によれば、駆動部収納筐体内部の空間を非常に有効に利用することができ、しかも駆動部収納筐体を狭幅に形成できる。
【００４２】
さらに、請求項３及び４の発明によれば、駆動部収納筐体前面には回転支持台以外の突出物をなくし、かつ駆動部収納筐体が回転支持台より狭幅であるから、手で回転するとき邪魔をするものがなく、回転支持台を自由に回転することができる。
【００４３】
さらに、請求項５及び６、及び７の発明によれば、回転支持台とモータの結合は、プーリーやベルトなどの他の部材を介在せずに済むから、それだけ軽量化でき、また、回転支持台とスピンドル軸は、ボビンの内径にあわせて簡単に交換ができる。
【００４４】
さらに、請求項８の発明によれば、請求項９に記載した放熱が効果的におこなわれるようになる。
【００４５】
そして請求項９の発明によれば、特別な放熱ファンを使うことなくモータや駆動制御ユニットの放熱をおこなうことができ、軽量化ができる。
【００４６】
また、請求項１０の発明によれば、ボタンの数と表示装置の数を減らすことができ、軽量化ができる。
【００４７】
以上種々述べたように、本発明になる巻線組立システム及び巻線機は、巻線組立システム自体の構成方法の合理化による構成部品点数の減少、合理的な部品配置と放熱の方法、スピンドル軸の直結などによる部品点数の減少などで非常に小型軽量となり、たとえ女性でも簡単に持ち運ぶことができるとともに、営業活動などにおいても実物を持参して見せるなどのことができるようになり、大きな効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になる巻線機の実施の形態に係る正面図である。
【図２】  本発明になる巻線機の実施の形態に係る側面図である。
【図３】  本発明になる巻線機の内部構成を表した図である。
【図４】  本発明におけるモータのスピンドル軸の説明図である。
【図５】  本発明における表示装置の動作説明の図である。
【図６】  データ入力の説明図である。
【図７】  従来の卓上巻線機の図である。
【符号の説明】
１  スピンドル軸
２  回転支持台
３  駆動部収納筐体
４  表示装置
５  ボタン
６  スイッチ
７  モータ
８  駆動制御ユニット
９  モータ軸
４１〜４４  表示部
５１  モードボタン
５２  アップボタン
５３  ダウンボタン
５４  セットボタン
７１  スピンドル軸
７２  回転支持台
７３  線材案内装置
７４  駆動部収納筐体
７５  表示装置
７６  キー群
７７  ボタン
【図１】
0004646274.tif 000002
【図２】
0004646274.tif 000003
【図３】
0004646274.tif 000004
【図４】
0004646274.tif 000005
【図５】
0004646274.tif 000006
【図６】
0004646274.tif 000007
【図７】
0004646274.tif 000008