(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出して形成された巻芯と、
前記巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯の軸を中心として回転駆動され、先端に配置された線材繰出し部から繰出した線材を巻芯に巻回するフライヤと、
前記巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯に対向する部位に巻芯に嵌合するガイド穴とガイド穴の開口端に連なって傾斜したガイド面とを備え、ガイド穴を巻芯に嵌合した状態でフライヤの線材繰出し部から繰出した線材をガイド面で案内しつつ巻芯に巻回させるガイドとを備え、
前記ガイドは、前記フライヤの回転に同期して一巻に付き線径分だけ、前記ヘッド及び前記フライヤとは独立して軸方向に移動されることを特徴とするフライヤトラバース巻線機。
【請求項２】
前記フライヤは、ヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置され、
前記ガイドは、前記ヘッドとともに移動する部材上に配置された位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるものであることを特徴とする請求項１に記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項３】
前記ガイドは、位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるガイドベースに配置され、
前記フライヤは、前記ガイドベース上に配置されたヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項４】
前記ガイドは、位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるガイドベースに配置され、
前記フライヤは、ヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置されるものであることを特徴とする請求項１に記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項５】
前記ガイドは、フライヤに対して相対回転可能に構成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項６】
前記ガイドは、フライヤに対し、軸方向には相対移動可能であり、回転方向には一体となって回転するよう構成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項７】
前記ガイドをフライヤの回転に同期して一巻に付き線径分だけ移動する位置決めモータ若しくはヘッド移動モータは、回転位置を検出する位置検出装置を備え、ガイドのガイド穴を巻芯に嵌合させて巻芯基部にガイド先端が当接するとき、その位置を線材巻始めの原点として記憶させることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか一つに記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項８】
前記ガイドベースは、中間リングを回転可能に支持し、中間リングにガイドを回転可能に支持しており、中間リングには、フライヤから伸長され線材の供給用パイプを摺動可能に貫通させていることを特徴とする請求項５に記載のフライヤトラバース巻線機。
【請求項９】
巻芯の周囲を回転するフライヤの先端の線材繰出し部から線材を繰出し巻芯に順次巻付けてコイルを製造する巻線方法において、
巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯に対向する部位に巻芯に嵌合可能なガイド穴と、ガイド穴の開口端に連なって傾斜したガイド面とを備え、前記フライヤとは独立して軸方向に移動可能なガイドを設け、
前記ガイドを前進させ、巻芯にガイド穴を嵌合させ、フライヤ一回転に付きガイドを線径分だけ後退移動させ、ガイド先端面と巻芯基部若しくは既に巻付けた線材との間に線材一巻分の隙間を形成し、
回転するフライヤの先端線材繰出し部から繰出した線材をガイドのガイド面により案内しつつ前記一巻分の隙間に巻付けてゆくことを特徴とする巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライヤトラバース巻線機および巻線方法に関し、特に、整列巻に好適なフライヤトラバース巻線機および巻線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空芯コイル等で、線材を一巻に付き線径分だけずらせながら巻線機の巻胴部に順次巻付けて、巻付けられた線材（コイル）を整列させる整列巻が行われる。
【０００３】
従来の整列巻においては、線材を繰出し巻胴部に巻回するフライヤを、一回転毎に線径分だけ巻胴部の軸方向に同期移動させることで、巻回しようとする線材が既に巻回されている線材表面に案内されながらその隣に密着して巻回されるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フライヤが巻胴部から半径方向外側に所定距離だけ離れていることから、巻回する線材が細線である場合には、フライヤの同期移動を巻回される線材の線径に一致させるのみでは巻胴部への巻回位置を調整できず、巻回された線材同士の間に隙間が生じたり、巻回される線材が既に巻回されている線材に乗り上げて巻回されることがあり、整列巻が乱れることがあった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、整列巻を確実に行えるフライヤトラバース巻線機および巻線方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、巻線機に係り、突出して形成された巻芯と、前記巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯の軸を中心として回転駆動され、先端に配置された線材繰出し部から繰出した線材を巻芯に巻回するフライヤと、前記巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯に対向する部位に巻芯に嵌合するガイド穴とガイド穴の開口端に連なって傾斜したガイド面とを備え、ガイド穴を巻芯に嵌合した状態でフライヤの線材繰出し部から繰出した線材をガイド面で案内しつつ巻芯に巻回させるガイドとを備え、前記ガイドは、前記フライヤの回転に同期して一巻に付き線径分だけ、前記ヘッド及び前記フライヤとは独立して軸方向に移動されることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記フライヤは、ヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置され、前記ガイドは、前記ヘッドとともに移動する部材上に配置された位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるものであることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、前記ガイドは、位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるガイドベースに配置され、前記フライヤは、前記ガイドベース上に配置されたヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明において、前記ガイドは、位置決めモータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるガイドベースに配置され、前記フライヤは、ヘッド移動モータにより巻芯に対して接近離脱方向に駆動されるヘッドに回転可能に配置されるものであることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第２ないし第４の発明のいずれかにおいて、前記ガイドは、フライヤに対して相対回転可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第２ないし第４の発明のいずれかにおいて、前記ガイドは、フライヤに対し、軸方向には相対移動可能であり、回転方向には一体となって回転するよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第２ないし第６の発明のいずれかにおいて、前記ガイドをフライヤの回転に同期して一巻に付き線径分だけ移動する位置決めモータ若しくはヘッド移動モータは、回転位置を検出する位置検出装置を備え、ガイドのガイド穴を巻芯に嵌合させて巻芯基部にガイド先端が当接するとき、その位置を線材巻始めの原点として記憶させることを特徴とする。
【００１３】
第８の発明は、第５の発明において、前記ガイドベースは、中間リングを回転可能に支持し、中間リングにガイドを回転可能に支持しており、中間リングには、フライヤから伸長され線材の供給用パイプを摺動可能に貫通させていることを特徴とする。
【００１４】
第９の発明は、巻線方法に係り、巻芯の周囲を回転するフライヤの先端の線材繰出し部から線材を繰出し巻芯に順次巻付けてコイルを製造する巻線方法において、巻芯に接近離脱方向に移動可能に対向配置され、巻芯に対向する部位に巻芯に嵌合可能なガイド穴と、ガイド穴の開口端に連なって傾斜したガイド面とを備え、前記フライヤとは独立して軸方向に移動可能なガイドを設け、前記ガイドを前進させ、巻芯にガイド穴を嵌合させ、フライヤ一回転に付きガイドを線径分だけ後退移動させ、ガイド先端面と巻芯基部若しくは既に巻付けた線材との間に線材一巻分の隙間を形成し、回転するフライヤの先端線材繰出し部から繰出した線材をガイドのガイド面により案内しつつ前記一巻分の隙間に巻付けてゆくことを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
したがって、第１および第９の発明では、巻芯に巻回される線材は、先ず、ガイドのガイド面に案内されてガイド先端面の巻芯上に移動され、次いで、巻芯上のガイド先端面と巻芯基部若しくは既に巻付けた線材との間に順次形成される線材一巻分の隙間に巻回されるため、巻回された線材間に隙間が生じたり、既に巻回された線材に乗り上げて巻回されることを防止でき、確実に整列して巻付けることができる。
【００１６】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、ヘッド移動モータにより移動位置が変更され、フライヤを回転可能に支持するヘッドの位置を基準としてガイドを位置決めモータにより位置決めしているため、位置決めモータによりガイドとフライヤとの相対位置を調整すれば、線材の巻回時にはヘッド移動モータのみを巻回に連れ一巻分ずつ移動するのみでガイドおよびフライヤを最適位置に位置決めできる。
【００１７】
第３の発明では、第１の発明の効果に加えて、位置決めモータにより移動位置が変更されるガイド、および、ガイドベースの位置を基準として、フライヤを回転可能に支持するヘッドをヘッド移動モータにより位置決めしているため、ガイドに対して最適なヘッドの位置を調整すれば、線材の巻回時には位置決めモータのみを巻回に連れ一巻分ずつ移動するのみでガイドおよびフライヤを最適位置に位置決めできる。
【００１８】
第４の発明では、第１の発明の効果に加えて、ガイドとフライヤを回転可能に支持するヘッドとが、夫々独立して、位置決めモータ、および、ヘッド移動モータにより移動可能としているため、巻回に連れ一巻分ずつ移動するガイドに対してフライヤの位置を最適な位置に位置させることができる。
【００１９】
第５の発明では、ガイドがフライヤに対して相対回転可能に構成されているため、巻芯への嵌合時にガイドの回転を停止させることができ、より一層精度の高い線材ガイドとできる。
【００２０】
第６の発明では、ガイドをフライヤに対し軸方向には相対移動可能であるが回転方向には一体となって回転するようにしたため、ガイド支持構造を簡素化できる。
【００２１】
また、ガイドはフライヤと一体となって回転するため、ガイド後端からガイド内を経由させて線材をフライヤに供給することができ、線材供給経路も簡素化される。
【００２２】
第７の発明では、ガイド先端を巻芯の基部に当接させる際、ガイドをフライヤの回転に同期して一巻に付き線径分だけ移動する位置決めモータ若しくはヘッド移動モータの回転位置を位置検出装置で検出するため、その位置を線材巻始めの原点として記憶させることができる。
【００２３】
第８の発明では、第５の発明の効果に加えて、前記ガイドベースに回転可能に支持して中間リングを設けているため、後部から供給する線材を、中間リングを摺動可能に貫通させて設けた供給用パイプを経由させてフライヤに供給することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用したフライヤトラバース巻線機の一例を示し、線材Ａが巻回される巻胴部１と、巻胴部１に嵌合可能に対向配置されたガイド２と、ガイド２の周りを回転しつつ線材Ａを繰出すフライヤ３とから構成される。
【００２６】
前記巻胴部１は、テーブル５上に起立した固定台６に固定台６を基部として水平方向に突出した円柱状の巻芯７と、線材Ａのクランプ機構８と、図示しないカッタとを備える。
【００２７】
前記巻芯７には、フライヤ３から繰出された線材Ａが巻芯７基部としての固定台６側面から一層ないし複数層に巻回され、巻線後または巻線しつつ、図示しない熱風装置よりの熱風が吹き付けられ、線材表面をコーティングしている自己融着層を溶解させて線材同士を解れないようコイルが成形固定される。
【００２８】
前記クランプ機構８は、固定台６の上部に配置され、巻芯７への巻始めの端部および巻終りの端部をクランプして保持し、クランプ機構８と巻芯７上のコイルとの間の線材Ａは図示しないカッタで切断され、コイルは巻芯７から取り外される。
【００２９】
前記フライヤ３は、テーブル５上のガイドレール１０により前記巻胴部１に対して接近離脱方向に移動可能に配置され、テーブル５上に配置されたヘッド移動モータ１１により移動位置が調整されるフライヤヘッド１２の穴１２Ａに軸受け１３を介して回転可能で且つ軸方向に一体となって移動可能に支持された円筒部１４を備える。
【００３０】
前記円筒部１４の巻胴部１とは離れた側面にはプーリ１５が配置され、このプーリ１５にはフライヤヘッド１２上に配置されたフライヤ回転モータ１６に設けたプーリ１７との間でベルト１８が巻掛けられて、前記円筒部１４はフライヤ回転モータ１６により回転駆動される。
【００３１】
前記円筒部１４の巻胴部１側には、フライヤアーム１９が装備され、フライヤアーム１９の先端には、線材Ａを繰出す線材繰出し部としてのノズル２０（図示例では、末広ノズル）が配置され、フライヤアーム１９の中途部には、線材Ａをガイドするローラ２１が配置され、ノズル２０はフライヤ回転モータ１６の回転により線材Ａを繰出しながら巻芯７回りを旋回移動する。
【００３２】
なお、線材繰出し部としてノズル２０を図示しているが、繰出しローラ等の他の手段を用いることもできる。
【００３３】
前記円筒部１４には、線材Ａを後方からフライヤアーム１９まで導くために、フライヤアーム１９の根元に開口し他方の側面まで貫通する通過穴２２が設けられ、通過穴２２内面にはブッシュ２３が設けられて、線材Ａ通過時の摩擦を軽減している。
【００３４】
前記ヘッド移動モータ１１には、図示しないが、位置検出装置としてロータリーエンコーダがモータ軸に固定されており、モータの回転とともに回転し、エンコーダのパルス数により回転位置を検出制御する。
【００３５】
前記ガイド２は、フライヤ３の円筒部１４内に軸受け３０を介して回転可能で且つ軸方向に一体となって移動可能に支持された保持筒３１を備え、保持筒３１内にブッシュ３２を介して進退可能な軸部３３と、軸部３３の巻胴部１側は膨径されたガイドヘッド３４とを備える。
【００３６】
前記ガイドヘッド３４は、前記巻胴部１の巻芯７に嵌合するガイド穴３５を備え、ガイド穴３５の縁の外周側はテーパ状に形成されたガイド面３６を備え、ガイド穴３５を巻芯７に嵌合させた状態では、旋回移動するフライヤアーム１９のノズル２０から繰出された線材Ａをガイド面３６で案内してガイド穴３５の縁の巻芯７上に案内する。
【００３７】
前記軸部３３のガイドヘッド３４から離れた側には、位置決めモータ３７が配置され、送りねじに形成したモータ軸３８は保持筒３１に固定したナット３９にねじ結合され、位置決めモータ３７を回動させることで、ガイドヘッド３４はヘッド１２、および、フライヤ３とは独立して軸方向に移動される。
【００３８】
前記位置決めモータ３７は、位置検出装置として図示しないロータリーエンコーダがモータ軸に固定され、エンコーダのパルス数をカウントすることで移動位置が検出制御され、軸部３３に設けたコネクタ４０を介して、巻芯７から伸長された電極棒４１に電気的に連結され、図示しないコントローラへの制御電流が授受される。
【００３９】
そして、前記電極棒４１は、巻胴部１に設けた電極棒収容部４２からガイド２側に伸長されてコネクタ４０と電気的接続を達成し、コネクタ４０から離脱された場合には巻芯７内に収縮されて巻芯７回りに巻回されたコイルの取出しスペースを形成する。また、ガイド２の巻胴部１への接近離脱移動に対して電極棒４１を追従移動させる。
【００４０】
なお、軸部３３と保持筒３１との間のブッシュ３２が設けられていない巻胴部１側には、互に吸引するマグネットリング４３、４４が軸部３３外周と保持筒３１内面とに嵌合して配置され、両マグネットリング４３、４４の吸引力により軸部３３の先端のガイド面３６が軸振れするのを抑制する。
【００４１】
そして、線材Ａは、前記ヘッド１２の巻胴部１から離れた側面に立設した支持部材２４の先端に設けた導入穴２５からフライヤ３の通過穴２２、ガイドローラ２１を経由してノズル２０から繰出される。
【００４２】
次に、上記巻線機の巻線動作について、以下に説明する。
【００４３】
巻線動作にあたって、フライヤ３のノズル２０から繰出されている線材Ａの先端は、前回の巻線動作の終了時に巻胴部１のクランプ機構８に保持され、電極棒４１とコネクタ４０とは接続されている。
【００４４】
先ず、位置決めモータ３７を駆動して、フライヤアーム１９のノズル２０の軸方向位置を前記ガイド２のガイド面３６の軸方向範囲内に位置させる。
【００４５】
次いで、ヘッド移動モータ１１を駆動してヘッド１２を巻芯７に向け移動させ、ガイド２のガイド穴３５を巻芯７に嵌合させ、さらに、前進させ、巻芯７を支持する固定台６の側面にガイド２の先端部側面を当接させる。
【００４６】
前記ガイド２の先端部と固定台６の側面の当接は、ヘッド移動モータ１１の発生トルクが所定のトルクを越えることで検知でき、検知後、ヘッド移動モータ１１の回転を止め、位置決めモータ３７、および、ヘッド移動モータ１１の現在位置を夫々ロータリーエンコーダにより原点として記憶する。
【００４７】
この状態で、ヘッド移動モータ１１を回転させてガイド２、および、フライヤ３を共に線材Ａの線径分だけ後退させ、これにより固定台６とガイド２先端との間に生じた隙間内に、フライヤ回転モータ１６を駆動してフライヤ３を回転させ、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出した線材Ａを進入させて巻芯７上に巻付ける。
【００４８】
この巻付けにおいて、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出された線材Ａは、先ず、ガイドヘッド３４のテーパ状のガイド面３６に案内されつつ前記隙間内に進入する。
【００４９】
次いで、ガイド２、および、フライヤ３を共にヘッド移動モータ１１を駆動することで線材Ａの線径分だけ後退させ、巻回されている線材Ａとガイド２先端との隙間に、前記と同様にフライヤ回転モータ１６によりフライヤ３を回転させ、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出した線材Ａを、ガイドヘッド３４のガイド面３６で案内しつつ進入させ、巻芯７回りに巻付ける。
【００５０】
以上のヘッド移動モータ１１によるフライヤ３、および、ガイド２の移動とフライヤ３の回転を同期させて連続して巻芯７回りに巻線する。
【００５１】
上記の巻線作動において、ノズル２０から繰出された線材Ａは、ガイド２の傾斜したガイド面３６に接しながら、隙間に案内されるので、隣接する既に巻回されている線材Ａの側面に接触しつつ巻芯７回りに巻回され、線材Ａの剛性が比較的弱い細線であっても、巻乱れを生じることなく安定して整列巻線してゆく。
【００５２】
なお、上記巻線動作では、ガイド２とフライヤ３とがヘッド移動モータ１１により線材Ａの毎回の巻回毎に移動されるものについて説明しているが、ガイドヘッド３４のガイド面３６には所定の軸方向幅があるため、ガイド２は線材Ａの毎回の巻回毎に位置決めモータ３７により移動させ、フライヤ３はフライヤアーム１９先端のノズル２０の軸方向位置がガイドヘッド３４のガイド面３６の軸方向位置から外れないように、複数回の巻回毎に移動させるようにしてもよい。
【００５３】
この場合のフライヤ３のノズル２０位置の後退は、その後退量の分だけガイド２も一体となって後退するため、位置決めモータ３７により巻胴部１側へ前進移動させて位置復帰させる。
【００５４】
上記巻線動作により巻芯７上のコイルが所定幅に達したなら、これを一層目としてその上に二層目を巻回する。
【００５５】
この二層目の巻回においては、ガイド２は位置決めモータ３７により保持筒３１内に後退されてその移動を停止し、フライヤ３のみを前記一層目とは逆方向にヘッド移動モータ１１により巻回に連れて線材Ａの線径分だけ移動させつつ巻回する。
【００５６】
この巻回では、フライヤ３の一回転につきフライヤ３を線材Ａの線径分移動させて整列巻する。そして、巻回される線材Ａは、一層目に整列巻されて接触している線材Ａ同士の間に生じる窪みに案内されて、安定して整列巻できる。
【００５７】
三層目以降も同様に、フライヤ３のみを前回の層とは逆方向にヘッド移動モータ１１により巻回に連れて線材Ａの線径分だけ移動させつつ巻回する。
【００５８】
以上の巻回動作を繰返し、所定層だけ巻線し終えたなら、フライヤ３をクランプ機構８に向け移動させ、フライヤ３のノズル２０から繰出した線材Ａをクランプ機構８に案内してクランプ機構８に保持させ、次いで、巻芯７のコイルとクランプ機構８との間で線材Ａをカットする。
【００５９】
なお、線材Ａを巻芯７に直接巻き付けるものであるため、巻芯７に巻回されたコイルがほぐれないように、巻線後、または、巻線しつつ、熱風を巻芯７の線材Ａに吹付け、線材Ａの表面にコーティングされている自己融着層を溶融させ、コイルを成形固定する。
【００６０】
成形固定されたコイルは、ガイド２を後退させ、電極棒４１を巻芯７内に後退させて巻芯７先端側に抜き取り可能な空間を形成した後、巻芯７から抜き取られ、次のコイルの巻回が上記作動により行われる。
【００６１】
図２はフライヤトラバース巻線機の変形例を示し、図１の巻線機ではガイド２をフライヤ３に対し相対回転可能として巻芯７に係合したガイド２の回転を停止させた状態で巻線しているのに対し、図２の巻線機では両者を同一回転させて巻芯７に係合するもガイド２はフライヤ３と共に回転するよう構成したものである。なお、図１と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００６２】
図２において、ガイド２の軸部３３外周はフライヤ３の円筒部１４に対してスプライン結合４５され、後端には軸受け４６を介してスライダ４７が取付けられ、後端中央に開口した線材Ａの導入穴４８は前記軸受け４６を通過した部分で半径方向に開口され、開口部分に線材Ａを案内するガイドローラ４９が設けられ、線材Ａはこの導入穴４８に導入されガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に導かれる。
【００６３】
前記スライダ４７はヘッド１２の延設部５０上に配置した位置決めモータ３７により駆動されるねじ軸３８により軸方向の位置が変更可能とされ、巻芯７から出没可能の電極棒は不要としている。
【００６４】
そして、巻線時には、ガイド２はフライヤ３とともに回転しながら、巻芯７に嵌合する。その他の構成、および、作動は、図１の態様と同様である。
【００６５】
この変形例においては、ガイド２とフライヤ３とが同一回転するため、位置決めモータ３７をヘッド１２上に設置でき、制御電流の授受のための特別なコネクタ、電極棒等を必要としない点、および、ガイド２をフライヤ３に対して回転可能としない点で構造を簡単化できる。
【００６６】
また。線材Ａの導入穴４８をフライヤ３とともに回転するガイド２の軸部３３の後端に配置しているため、導入穴４８からガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に供給される線材Ａがガイド２に巻付くことも防止される。
【００６７】
本実施の態様においては、下記に記載した効果を奏しえる。
【００６８】
即ち、巻芯７に巻回される線材Ａは、先ず、ガイド２のガイド面３６に案内されてガイド２先端から巻芯７上に移動され、次いで、巻芯７上のガイド２先端面と巻芯基部（この場合は、固定台６の側面部）、若しくは、既に巻付けた線材Ａとの間に順次形成される線材一巻分の隙間に巻回されるため、巻回された線材間に隙間が生じたり、既に巻回された線材に乗り上げて巻回されることを防止でき、確実に整列して巻付けることができる。
【００６９】
また、ヘッド移動モータ１１により移動位置が変更され、フライヤ３を回転可能に支持するヘッド１２の位置を基準としてガイド２を位置決めモータ３７により位置決めしているため、位置決めモータ３７によりガイド２とフライヤ３との相対位置を調整すれば、線材Ａの巻回時にはヘッド移動モータ１１のみを巻回に連れ一巻分ずつ移動するのみでガイド２およびフライヤ３を最適位置に位置決めできる。
【００７０】
また、図１の例では、ガイド２がフライヤ３に対して相対回転可能に構成されているため、巻芯７への嵌合時にガイド２の回転を停止させることができ、より一層精度の高い線材ガイドとできる。
【００７１】
図２の例では、ガイド２をフライヤ３に対し軸方向には相対移動可能であるが回転方向には一体となって回転するようにしたため、ガイド支持構造を簡素化できる。
【００７２】
また、ガイド２はフライヤ３と一体となって回転するため、ガイド２後端からガイド２内を経由させて線材Ａをフライヤ３に供給することができ、線材供給経路も簡素化される。
【００７３】
そして、ガイド２先端を巻芯７の基部、即ち、固定台６に当接させる際、ガイド２をフライヤ３の回転に同期して一巻に付き線径分だけ移動するヘッド移動モータ１１の回転位置を位置検出装置で検出するため、その位置を線材巻始めの原点として記憶させることができる。
【００７４】
図３は、本発明のフライヤトラバース巻線機の他の実施の態様を示し、図１、２の態様ではテーブル６上にヘッド１２を軸方向移動可能に配置し、ヘッド１２に対してガイド２を相対的に軸方向移動可能に構成していたが、この態様においては、テーブル５上にガイド２を軸方向移動可能に配置し、ガイド２に対してヘッド１２を相対的に軸方向移動可能に構成したものである。図１、２と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００７５】
図３において、ガイド２は、その保持筒３１の後方外周に設けた軸受け５５により回転可能であるが軸方向には一体に移動するよう中間リング５６に連結され、この中間リング５６はガイドベース５８に軸受け５７を介して回転可能であるが軸方向には一体に移動するよう連結される。
【００７６】
前記ガイドベース５８は、テーブル５上のガイドレール５９によって巻胴部１に接近離脱可能に支持され、テーブル５上に配置された位置決めモータ３７により回転される送りねじ３８にねじ結合される。
【００７７】
前記位置決めモータ３７は、ガイドベース５８、中間リング５６、および、保持筒３１を介してガイド２を軸方向に移動可能であり、位置検出装置として図示しないロータリーエンコーダがモータ軸３８に固定され、エンコーダのパルス数をカウントすることで移動位置が検出制御される。
【００７８】
前記ヘッド１２は、中途部をガイドベース５８に摺動可能に貫通させて伸長したロッド６０を備え、このロッド６０により巻胴部１に接近離脱可能に支持され、ロッド６０の先端同士は、連結板６１で連結され、この連結板６１には線材導入穴６２が設けられている。
【００７９】
前記連結板６１は、ガイドベース５８上に配置したヘッド移動モータ１１により回転される送りねじ６３にねじ結合され、ヘッド移動モータ１１によりヘッド１２は巻胴部１に接近離脱移動される。
【００８０】
前記ヘッド１２には、フライヤ３の円筒部１４を回転可能であるが軸方向には一体に移動するよう保持し、フライヤ３の円筒部１４はガイド２の保持筒３１に軸受け３０により支持されている。
【００８１】
前記フライヤ３の円筒部１４には、線材Ａを後方からフライヤアーム１９まで導くために、フライヤアーム１９の根元に一端が開口し、中間リング５６を摺動可能に貫通して、その後方に伸びるブッシュ兼用のパイプ６４を保持し、前記連結板６１に設けた導入孔６２を経由して線材Ａがパイプ６４内を経由してフライヤアーム１９のローラ２１、およぴ、ノズル２０まで導かれる。その他の構成は、図１と同様である。
【００８２】
この実施の態様では、先ず、フライヤアーム１９の先端のノズル２０から繰出される線材Ａがガイドヘッド３４のガイド面３６に接触するように、ヘッド移動モータ１１を駆動して連結板６１、ロッド６０を介してヘッド１２が移動され位置決めされる。
【００８３】
このヘッド移動と伴にフライヤ３も軸方向に移動し、内周の軸受け３０は保持筒３１との接触位置を変更され、パイプ６４も中間リング５６との接触位置をずらせて摺動する。
【００８４】
次いで、位置決めモータ３７を駆動してガイドベース５８、中間リング５６、および、保持筒３１を介してガイド２を巻胴部１に接近させ、巻芯７をガイド穴３５に収容して固定台６の側面にガイドヘッド３４の先端を当接させた状態で、位置決めモータ３７のロータリーエンコーダにより原点として記憶する。
【００８５】
この状態から位置決めモータ３７を回転させ、ガイド２、および、フライヤ３を共に線材Ａの線径分だけ順次後退させつつ、フライヤ回転モータ１６によりフライヤ３を回転させ、導入穴６２から回転しているパイプ６４を経由して導入された線材Ａをフライヤアーム１９のノズル２０から繰出して巻芯７上に順次巻付けるようにする。
【００８６】
一層目の巻線が完了すれば、その上に二層目を巻回する。二層目の巻回は、ヘッド移動モータ１１を一巻につき線径分だけ前進させて行う。三層目以降は、前記した実施の態様と同様である。
【００８７】
図４は図３のフライヤトラバース巻線機の変形例を示し、図３の巻線機ではガイド２とフライヤ３とを相対回転可能に構成して巻芯７に係合したガイド２の回転を停止させているのに対し、図４の巻線機では両者を同一回転させて巻芯７に係合するもガイド２はフライヤ３と共に回転するよう構成したものである。なお、図３と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００８８】
図４において、ガイド２の軸部３３外周はフライヤ３の円筒部１４に対してスプライン結合４５され、後端には軸受け５５を介してガイドベース５８に取付けられ、後端中央に開口した線材Ａの導入穴４８は前記軸受け５５を通過した部分で半径方向に開口され、開口部分に線材Ａを案内するガイドローラ４９が設けられ、線材Ａはこの導入穴４８に導入されガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に導かれる。
【００８９】
そして、巻線時には、ガイド２はフライヤ３とともに回転しながら、巻芯７に嵌合する。その他の構成、および、作動は、図３の態様と同様である。
【００９０】
また。線材Ａの導入穴４８をフライヤ３とともに回転するガイド２の軸部３３の後端に配置しているため、導入穴４８からガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に供給される線材Ａがガイド２に巻付くことも防止される。
【００９１】
この例では、ガイドベース５８とガイド２の保持筒３１との間に配置されていた中間リングを必要とせず、また、フライヤ３の円筒部１４とガイド２との間を相対回転不要としているため、構造が簡素化される。
【００９２】
図３、４に示す実施の態様なおいては、図１、２の実施の態様の効果に付け加えて、下記に記載した効果を奏する。
【００９３】
即ち、位置決めモータ３７により移動位置が変更されるガイド１、および、ガイドベース５８の位置を基準として、フライヤ３を回転可能に支持するヘッド１２をヘッド移動モータ１１により位置決めしているため、ガイド２に対して最適なヘッド１２の位置を調整すれば、線材Ａの一層目の巻回時には位置決めモータ３７のみを巻回に連れ一巻分ずつ移動するのみでガイド２およびフライヤ３を最適位置に位置決めできる。
【００９４】
図３の例では、ガイド２がフライヤ３に対して相対回転可能に構成されているため、巻芯７への嵌合時にガイド２の回転を停止させることができ、より一層精度の高い線材ガイドとできる。
【００９５】
また、前記ガイドベース５８に回転可能に支持して中間リング５６を設けているため、後部から供給する線材Ａを、中間リング５６を摺動可能に貫通させて設けた供給用パイプ６４を経由させてフライヤ３に供給することができる。
【００９６】
図４の例では、ガイド２をフライヤ３に対し軸方向には相対移動可能であるが回転方向には一体となって回転するようにしたため、ガイド支持構造を簡素化できる。
【００９７】
また、ガイド２はフライヤ３と一体となって回転するため、ガイド２後端からガイド内を経由させて線材Ａをフライヤ３に供給することができ、線材供給経路も簡素化される。
【００９８】
図５は、本発明のフライヤトラバース巻線機のさらに他の実施の態様を示し、図１〜４の態様ではヘッド１２、若しくは、ガイド２のいずれか一方の移動位置を基準として、他方のガイド２、若しくは、ヘッド１２の位置を調整しつつコイルの一層目を巻回している。
【００９９】
これらに対し、本実施の態様においては、ヘッド１２、および、ガイド２の移動が、他とは独立して位置決めできるようにしたものであり、図３の実施の態様の一部の構成を変更することで達成されており、図３の態様に対して相違点について説明する。
【０１００】
すなわち、図５に示すように、ヘッド１２はガイドベース５８に支持されるのではなく、ガイドレール１０を介してテーブル５に移動可能に支持され、ガイドベース５８上ではなくテーブル５上に配置したヘッド移動モータ１１により移動位置が調整されるよう構成されている。
【０１０１】
ロッド、および、連結板は廃止されており、連結板に設けられていた線材導入穴６２は、テーブル５上に立設されたポール６５に設けられている。
【０１０２】
ガイド２の保持筒３１は、図３のようにガイドベース５８の中間リング５６に支持されるよう延びた形状で差し支えないが、図示の構造では中間リング５６側とフライヤ３の円筒部１４側とに分割して構成している。他の構成は、図３の態様と同じに構成される。
【０１０３】
この構造のフライヤトラバース巻線機では、ヘッド１２はヘッド移動モータ１１により前後進方向に位置決めされ、ガイド２は位置決めモータ３７により前後進方向に位置決めされる。
【０１０４】
このため、巻線動作にあたっては、先ず、ガイド２を巻胴部１の巻芯７に嵌合させ、その先端を固定台６側面に当接させて原点記憶は、位置決めモータ３７のエンコーダにより行われる。
【０１０５】
次に、フライヤアーム１９の先端のノズル２０の位置がガイドヘッド３４のガイド面３６の軸方向範囲の外周側に位置するようヘッド移動モータ１１によりヘッド１２を移動させる。
【０１０６】
次いで、位置決めモータ３７を回転させてガイド２を線材Ａの線径分だけ後退させ、これにより固定台６とガイド２先端との間に生じた隙間内に、フライヤ回転モータ１６を駆動してフライヤ３を回転させ、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出した線材Ａを進入させて巻芯７上に巻付ける。
【０１０７】
この巻付けにおいて、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出された線材Ａは、先ず、ガイドヘッド３４のテーパ状のガイド面３６に案内されつつ前記隙間内に進入する。
【０１０８】
次いで、ガイド２を位置決めモータ３７を駆動することで線材Ａの線径分だけ後退させ、巻回されている線材Ａとガイド２先端との隙間に、前記と同様にフライヤ回転モータ１６によりフライヤ３を回転させ、フライヤアーム１９のノズル２０から繰出した線材Ａを、ガイドヘッド３４のガイド面３６で案内しつつ進入させ、巻芯７回りに巻付ける。
【０１０９】
以上の位置決めモータ３７によるガイド２の移動とフライヤ３の回転を同期させて連続して巻芯７回りに巻線する。
【０１１０】
ガイド２の後退によりフライヤアーム１９の先端のノズル２０の位置がガイドヘッド３４のガイド面３６の軸方向範囲の外周側から外れる場合には、ガイドヘッド３４のガイド面３６の軸方向範囲内となるようヘッド移動モータ１１によりヘッド１２を移動させる。このヘッド１２の移動は、フライヤアーム１９による巻線毎に移動させるようにしてもよい。
【０１１１】
二層目の巻回においては、ガイド２はその移動を停止し、フライヤ３のみを前記一層目とは逆方向にヘッド移動モータ１１により巻回に連れて線材Ａの線径分だけ移動させつつ巻回する。
【０１１２】
前記二層目の巻回において、ガイド２を位置決めモータ３７により巻胴部１の巻芯７から遠くに離脱させてもよく、また、一層目の巻終り端に位置されていてもよい。  三層目以降は、前記した各実施の態様と同様である。
【０１１３】
図６は図５のフライヤトラバース巻線機の変形例を示し、図５の巻線機ではガイド２とフライヤ３とを相対回転可能に構成して巻芯７に係合したガイド２の回転を停止させているのに対し、図６の巻線機では両者を同一回転させて巻芯７に係合するもガイド２はフライヤ３と共に回転するよう構成したものである。なお、図５と同一部品には同一符号を付して説明する。
【０１１４】
図６において、ガイド２の軸部３３外周はフライヤ３の円筒部１４に対してスプライン結合４５され、後端には軸受け５５を介してガイドベース５８に取付けられ、後端中央に開口した線材Ａの導入穴４８は前記軸受け５５を通過した部分で半径方向に開口され、開口部分に線材Ａを案内するガイドローラ４９が設けられ、線材Ａはこの導入穴４８に導入されガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に導かれる。なお、図示例では、線材繰出し部として繰出しローラ２０Ａが用いられている。
【０１１５】
そして、巻線時には、ガイド２はフライヤ３とともに回転しながら、巻芯７に嵌合する。その他の構成、および、作動は、図５の態様と同様である。
【０１１６】
また、線材Ａの導入穴４８をフライヤ３とともに回転するガイド２の軸部３３の後端に配置しているため、導入穴４８からガイドローラ４９を経由してフライヤ３の通過穴２２に供給される線材Ａがガイド２に巻付くことも防止される。
【０１１７】
この例では、ガイドベース５８とガイド２の保持筒３１、若しくは、軸部３３との間に配置されていた中間リングを必要とせず、また、フライヤ３の円筒部１４とガイド２との間を相対回転不要としているため、構造が簡素化される。
【０１１８】
図５、６に示す実施の態様なおいては、図１、２の実施の態様の効果に付け加えて、下記に記載した効果を奏する。
【０１１９】
即ち、ガイド２とフライヤ３を回転可能に支持するヘッド１２とが、夫々独立して、位置決めモータ３７、および、ヘッド移動モータ１１により移動可能としているため、巻回に連れ一巻分ずつ移動するガイド２に対してフライヤ３の位置を最適な位置に位置させることができる。
【０１２０】
図５の例では、ガイド２がフライヤ３に対して相対回転可能に構成されているため、巻芯７への嵌合時にガイド２の回転を停止させることができ、より一層精度の高い線材ガイドとできる。
【０１２１】
また、前記ガイドベース５８に回転可能に支持して中間リング５６を設けているため、後部から供給する線材Ａを、中間リング５６を摺動可能に貫通させて設けた供給用パイプ６４を経由させてフライヤ３に供給することができる。
【０１２２】
図６の例では、ガイド２をフライヤ３に対し軸方向には相対移動可能であるが回転方向には一体となって回転するようにしたため、ガイド支持構造を簡素化できる。
【０１２３】
また、ガイド２はフライヤ３と一体となって回転するため、ガイド２後端からガイド内を経由させて線材Ａをフライヤ３に供給することができ、線材供給経路も簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すフライヤトラバース巻線機の断面図。
【図２】同じく図１の変形例のフライヤトラバース巻線機の断面図。
【図３】本発明の他の実施形態を示すフライヤトラバース巻線機の断面図。
【図４】同じく図３の変形例のフライヤトラバース巻線機の断面図。
【図５】本発明のさらに他の実施形態を示すフライヤトラバース巻線機の断面図。
【図６】同じく図５の変形例のフライヤトラバース巻線機の断面図。
【符号の説明】
Ａ  線材
１  巻胴部
２  ガイド
３  フライヤ
５  テーブル
６  固定台（巻芯基部）
７  巻芯
８  クランプ機構
１０、５９  ガイドレール
１１  ヘッド移動モータ
１２  ヘッド
１４  円筒部
１６  フライヤ回転モータ
１９  フライヤアーム
２０  ノズル（線材繰出し部）
２２  通過穴
２３  ブッシュ
２５、４８、６２  導入穴
３３  軸部
３４  ガイドヘッド
３５  ガイド穴
３６  ガイド面
３７  位置決めモータ
４５  スプライン結合
４７  スライダ
５６  中間リング
５８  ガイドベース
６０  ロッド
６４  パイプ
【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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