(57)【要約】【目的】一定の巻きテンションをもって供給される線材を巻芯軸に巻き取る際に、線材の巻取り速度が変動することによる巻きテンションの変化によって巻回されるコイルの不具合をなくすようにする。【構成】ボビンから線材を供給する線材供給部と、そのボビンから供給される線材に一定の巻きテンションを与えるテンション機構部と、一定の速度で回転する巻芯軸に一定の巻きテンションが付与された線材を巻回していくコイル巻回部と、コイル巻回時における線材の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部とによって構成された巻線装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンから線材を供給する線材供給部と、そのボビンから供給される線材に一定の巻きテンションを与えるテンション機構部と、一定の速度で回転する巻芯軸に一定の巻きテンションが付与された線材を巻回していくコイル巻回部と、コイル巻回時における線材の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部とによって構成された巻線装置。
【請求項２】
巻芯軸に巻回されるコイルの断面が、長径と短径とからなる長円であることを特徴とする請求項１の記載による巻線装置。
【請求項３】
巻芯軸に巻回されるコイルが、線材に平角線を用いたエッジワイズコイルであることを特徴とする請求項２の記載による巻線装置。
【請求項４】
テンション変動緩和機構部が、ボビンから供給される線材で動滑車を吊す構造であることを特徴とする請求項１の記載による巻線装置。
【請求項５】
鎖の一端が動滑車側に取り付けられ、その鎖の他端が床面に自由に載置され、コイル巻回時に線材に作用する引張力により鎖とともに動滑車が上昇して、その鎖および動滑車の重量によるトルクがボビンを回転させるトルクに達したときにボビンから線材を送り出すようにしたことを特徴とする請求項４の記載による巻線装置。
【請求項６】
コイル巻回部が、モータを駆動源として回転する垂直に配置された回転軸と、その回転軸の軸方向に穿設された孔に上方から遊嵌された巻芯軸と、その巻芯軸の上部に装着された重錘と、巻芯軸を線材の供給側とは反対の方向に傾斜させる機構部とによって構成され、回転軸の上端面に沿うように横方向から一定の巻きテンションが付与されて送られてくる線材を回転軸の上端面とその巻芯軸の上部に装着した重錘との間に挟持させて、回転軸の回転により重錘とともに巻芯軸を上方に押し上げながら巻芯軸に線材を巻回していくに際して、先に巻回された線材と回転軸の上端面との間に隙間ができるように巻芯軸を傾斜させるようにしたことを特徴とする巻線装置。
【請求項７】
重錘の下側部分に断熱部材を設けたことを特徴とする請求項６の記載による巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コイルを巻回する巻線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、平角線を幅方向に巻回してエッジワイズコイルを得る巻線装置として、モータによって回転駆動される断面円形状の巻芯軸に固定駒を一体に回転するように取り付けるとともに、その巻芯軸にスライド駆動機構によって軸方向にスライドする押え駒を設けて、平角線を板間に挟むことによって一定のテンションがかけられて送られてくる平角線を、押え駒により軸方向に一定の押圧力を加えながら、固定駒と押え駒との間の巻芯軸に平角線を巻回していくようにしている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】  特開２００１−７１０７８号公報（図２の構成参照）
【０００４】  このような構造による巻線装置では、一定のテンションがかけられて送られてくる平角線を一定速度で回転する巻芯軸に巻き取って断面円形状のエッジワイズコイルを得る場合には問題とならないが、図８に示すように、断面が短径ａと長径ｂからなる長円形状のエッジワイズコイルを得ようとする場合には、短径ａと長径ｂとの差が大きいために、その差が平角線の巻取り速度に変化を与えてしまうことになる。【０００５】  また、線材供給部におけるボビンから平角線をくり出して巻線装置に供給するに際して、ボビンは大きな慣性モーメントをもっており、巻取り側の平角線の巻取り速度が変動すると、その変動に追いつかず、平角線が緩んだところを急に引っ張られたりすると、それがテンションの差になってあらわれ、平角線の供給側と巻取り側とのテンションのバランスが崩れてしまう。バランスが崩れるとコイルの巻回に乱れを生じて、密着巻きが崩壊してしまう。このテンションのバランスは巻取り側の回転速度にもより、コイルの崩壊を防ぐために回転速度を落すと作業効率が悪くなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  解決しようとする問題点は、一定のテンションがかけられて送られてくる線材（平角線）を一定速度で回転する巻芯軸に巻回してコイル（エッジワイズコイル）を得る場合、断面が長短ａと長径ｂからなる長円形状のコイルを巻回しようとすると、線材の巻取り速度が変動して線材の供給側とのテンションのバランスが崩れ、巻回されるコイルの品質が悪くなってしまうことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、線材供給部におけるボビンから供給される線材にテンション機構部において一定の巻きテンションを付与したうえで、一定の速度で回転する巻芯軸に線材を巻回していく巻線装置にあって、特に、断面が短径ａと長径ｂからなる長円形状のコイルを巻回するに際して線材の巻取り速度が変動しても線材の供給側と巻取り側とのテンションのバランスが崩れることがないように、コイル巻回時における線材の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部を設けるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、断面が長円形状のコイルを巻回するに際して、線材の巻取り速度が変動してボビンから供給される線材が緩んだり急に引っ張られても、それによる巻きテンションの変動がテンション変動緩和機構部によって吸収されて、常に一定のテンションをもって巻芯軸に線材を巻回させることができ、巻き崩れのない品質の良いコイルを得ることができるようになる。
【実施例１】
【０００９】  図１は、断面長が円形状のエッジワイズコイルを巻回するようにした本発明による巻線装置の一構成例を示している。【００１０】  ここでは、その巻線装置が、架台１に設置された巻線装置本体２０と、固定側の支持部材２１に回転できるように支持されたボビン２２に巻装された平角線１０を所定の引っ張り力をもって送り出して巻線装置本体２０に供給する線材供給部２３と、巻線装置本体２０における平角線巻回時の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部２４とからなっている。【００１１】  巻線装置本体２０は、図２に示すように、架台１の上部にネジ止めされた軸受け２によって回転自在に垂直方向に配設された回転軸３と、架台１の下部にネジ止めされたパルスモータ４と、回転軸３とパルスモータ４の回転軸４１とを連結するカップリング５と、回転軸３の軸方向に、互いに間隔をあけて穿設された孔部６１，６２（図３参照）にそれぞれ上方から緩く差し込まれる２本の巻芯軸７１，７２と、その一対の巻芯軸７１，７２の上部に止めネジ８によって着脱自在に装着される重錘９（図４参照）とによって構成されている。【００１２】  また、回転軸の上端面をコイル受け面として、その面と水平になる位置に平角線１０の受け面がくるように受台１１が配設され、その受け台１１上に重り１２がガイド１によって上下動可能なように取り付けられたテンション機構部１４を平角線１０の供給系統に設け、その受台１１と重り１２との間に平角線１０を厚み方向に挟んで、巻回時のテンションを生じさせるようにしている。【００１３】  そのテンション機構部１４における受台１１は、架台１上にネジ止めされた軸受１５によって回転自在に取り付けられて、テンションがかけられた平角線１０をスムーズに送り出すことができるようにしている。【００１４】  また、回転軸３の上端面の近傍に、平角線１０をその回転軸の上端面に制する押え部材１６を設けて、送られてくる平角線１０の厚み方向の脈動を抑制するようにしている。【００１５】  テンション変動緩和機構部２４としては、線材供給部２３と巻線装置本体２０との間にあって、固定側に設けられた一対のローラ２５，２６を介してボビン２２から送り出される線材１０で動滑車２７を吊す構造になっている。そして、動滑車２７の取付け部材２８に鎖２９の一端が取り付けられ、その鎖２９の他端が床面３０に自由に載置され、コイル巻回時に平角線１０に作用する引張力により鎖２９とともに動滑車２７が上昇して、その鎖２９および動滑車２７の重量によるトルクがボビン２２を回転させるトルクに達したときに平角線１０を送り出すようになっている。【００１６】  このように構成された巻線装置では、巻線装置本体２０にあって、押え部材１６によって押え付けられて、回転軸３のコイル受け面（上端面）に沿うように横方向に送られる平角線１０の始端を重錘９の側面に設けたネジ１９にからげて仮止めしたうえで、その平角線１０を重錘９の自重により回転軸３のコイル受け面と重錘９との間に挟持させたうえで、回転軸３を一定の速度で回転させると、その回転に応じて重錘９とともに巻芯軸７１，７２を押し上げながら、テンション機構部１４によって一定の巻きテンションがかけられ��状態で、一対の巻芯軸７１，７２のまわりに平角線１０が巻回されていく。【００１７】  その場合、図７に示すように、断面が長円形状のエッジワイズコイル１７を巻回するに際して、長径と短径との差により平角線１０の巻取り速度が変化してテンションが変動してしまうが、その変動分に応じてテンション変動緩和機構部２４における動滑車２７が鎖２９とともに適宜上昇、下降してテンションの変動分を吸収、緩和して、その鎖２９および動滑車２７の重量によるトルクが常にボビン２２を回転させるトルクになるように保持させる。【００１８】  このように、回転軸３の回転速度を早めても、平角線１０に吊るされた動滑車２７の上，下動によって鎖２９の吊り下げられる長さが変化して、そのときの重みによって平角線１０が引っ張られたり緩んだりしたテンションの変動分が応答性良く吸収、緩和されて、常に一定の巻きテンションをもって断面が長円形状のエッジワイズコイル１７を巻回させることができるようになる。【００１９】  また、巻線装置本体２０の構造が、供給されてくる平角線１０をコイル受け面と先に巻芯軸７１，７２に巻回された平角線との間に挟み込んで、回転軸３の回転に応じて重錘９とともに巻芯軸７１，７２を押し上げながら、重錘９の自重によりコイルを押圧して密着性良く巻回していくようにしているため、場合によっては供給されてくる平角線１０がコイル受け面と先に巻芯軸７１，７２に巻回された平角線との間にうまく挟み込まれずにコイルの巻き上げに乱れを生じて、密着巻きが崩壊してしまうおそれがある。【００２０】  そのため、本発明では、図１に示すように、巻芯軸７１，７２を重錘９とともに平角線１０の供給側とは反対の方向に傾斜させる機構部３１を設けるようにしている。【００２１】  その傾斜機構部３１としては、ここではマグネット３２を前、後進させるピストン・シリンダ機構３３を採用して、マグネット３２を重錘９に吸着させて引き寄せるようにしている。【００２２】  図５に示すように、傾斜機構部３１によってコイル巻回時に平角線１０の供給側に隙間ｓができるように巻芯軸７１，７２を傾斜させることにより、供給されてくる平角線１０がその隙間ｓに引き込まれやすくなり、密着巻きが崩壊することなくコイルを巻き上げていくことができるようになる。【００２３】  また、その際、巻芯軸７１，７２の傾倒側では隙間なく重錘９の自重によりコイルが有効に押圧されて、密着性良く巻回できるようになる。【００２４】  平角線１０を所定数巻回して目的とするエッジワイズコイル１７が得られたら、そのエッジワイズコイル１７が巻回された一対の巻芯軸７１，７２を重錘９とともに回転軸３の上方に引き抜く。そして、その状態のままで次工程の加熱融着装置にセットして、エッジワイズコイル１７の加熱融着を行う（図９参照）。【００２５】  その際、特に本発明では、重錘９の下側部分に断熱部材３４を設けて、重錘９に熱が伝わらないようにしている。【００２６】  図９は、エッジワイズコイル１７の加熱溶着装置を示している。ここでは、一対の巻芯軸に巻回されたエッジワイズコイル１７を重錘９とともに治具３５にセットしたうえで、電源３７および電圧コントローラおよびタイマー３８によって所定時間のあいだエッジワイズコイル１７に交流電圧または直流電圧を印加して、そのときにコイル内を流れる電流によるジュール熱を利用して、被覆を溶融し、コイル線材同志を溶着させるようにしている。図中、３６は治具３５側に設けられた断熱部材である。【００２７】  その融着後に、図６に示すように、重錘９が取り付けられた一対の巻芯軸７１，７２にエッジワイズコイル１７が巻回された状態のままで、各巻芯軸７１，７２の自由端部分に両側から外力Ｆを加えて相対する方向にたわませて各巻芯軸７１，７２とエッジワイズコイル１７との間に隙間を作ることにより、エッジワイズコイル１７を容易に抜き取ることができるようになる。【００２８】  以上の実施例では平角線を用いてエッジワイズコイルを巻回する場合について述べたが、本発明は断面円形の線材を用いて通常のコイルを巻回する場合にも同様に適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明によれば、線材供給部におけるボビンから供給される線材にテンション機構部において一定の巻きテンションを付与したうえで、一定の速度で回転する巻芯軸に線材を巻回していく巻線装置にあって、断面が長円形状のコイルを巻回するに際して線材の巻取り速度の変動の影響を受けることなく、常に一定の巻きテンションをもって密着性良く巻芯軸に線材を巻回させることができ、巻き崩れのない品質の良いコイルを得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による巻線装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】同実施例における巻線装置本体の詳細な構造を示す正断面図である。
【図３】同実施例における回転軸の軸方向に互いに間隔をあけて穿設された２つの孔部を示す平面図である。
【図４】同実施例におけるエッジワイズコイルが巻回される一対の巻芯軸の上部に重錘が取り付けられた部分を示す側面図である。
【図５】傾斜機構部によってコイル巻回時に平角線の供給側に隙間ができるように巻芯軸を傾斜させた状態を示す部分的な正断面図である。
【図６】一対の巻芯軸に巻回されたエッジワイズコイルを抜き取るときの状態を示す正断面図である。
【図７】本発明の巻線装置によって巻回されたエッジワイズコイルを示す斜視図である。
【図８】断面長円形状のエッジワイズコイルを示す側面図である。
【図９】エッジワイズコイルの加熱溶着装置を示す簡略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】１  架台
３  回転軸
７１  巻芯軸
７２  巻芯軸
９  重錘
１０  平角線
１４  テンション機構部
２０  巻線装置本体
２２  ボビン
２３  線材供給部
２４  テンション変動緩和機構部
２７  動滑車
２９  鎖
３１  傾斜機構部
３４  断熱部材
【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】
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