(57)【要約】【課題】  これまで鉄心の自動挿入が困難とされていた大型のＥＩ型トランス、とりわけ内鉄型のＥＩ型トランスについても、鉄心の自動挿入を可能とする鉄心挿入装置を提供する。【解決手段】  コイル１０に両端側からＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２を交互に挿入して、ＥＩ型積層鉄心を形成する鉄心挿入装置である。この鉄心挿入装置は、前記コイル１０を保持するコイル保持部３０の両端側に配置されて、それぞれにＥ型鉄板１１を積層状態でストックする一対の第１マガジン４３及び第２マガジン４４と、第１マガジン４３及び第２マガジン４４の下側に位置して前記コイル保持部３０の両端側に配置され、それぞれがコイル保持部３０に向けて交互に進退駆動される一対の鉄板送り爪４７，４８とを具備する。前記コイル保持部３０の両側の入口部分には、前記コイル１０に挿入されたＥ型鉄板１１の基底部を３つの脚部の間で下から支持する鉄心支持部材３４を設ける。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入して、ＥＩ型積層鉄心を形成する鉄心挿入装置であって、
前記コイルを保持するコイル保持部の両端側に配置されて、それぞれにＥ型鉄板を積層状態でストックする一対の第１マガジンと、
一対の第１マガジンとコイル保持部との間に配置されて、それぞれにＩ型鉄板を積層状態でストックする１対の第２マガジンと、
第１マガジン及び第２マガジンの下側に位置して前記コイル保持部の両端側に配置され、それぞれがコイル保持部に向けて交互に進退駆動されることにより、前記コイル保持部に保持されたコイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入する一対の鉄板送り爪とを具備しており、
前記コイル保持部の両側の入口部分には、当該コイル保持部に保持されたコイルに挿入されたＥ型鉄板の基底部を３つの脚部の間で下から支持する鉄心支持部材が装備されている鉄心挿入装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄心挿入装置において、
前記鉄心支持部材は、Ｅ型鉄板との接触によって追従回転する鉄心支持ローラである鉄心挿入装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鉄心挿入装置において、
前記コイル保持部の両側の入口部分には、コイルに挿入されたＥ型鉄板の下に次のＥ型鉄板の３つの脚部を導く３つの脚部ガイドが装備されている鉄心挿入装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の鉄心挿入装置において、
両側の鉄板送り爪を駆動する駆動源がシリンダである鉄心挿入装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の鉄心挿入装置において、
前記コイル保持部の両端側に配置されて、それぞれに鉄板送り爪が取付けられた一対のスライドベースと、
第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の下面をガイドする下面ガイドと、
第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の両側縁をガイドする左右のサイドガイドとを具備する鉄心挿入装置。
【請求項６】
請求項５に記載の鉄心挿入装置において、
前記コイル保持部がコイルサイズに応じて交換可能であると共に、
前記スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置が鉄板搬送方向において変更可能であり、
且つ、第１マガジン及び第２マガジンの横幅及び奥行き、並びに左右のサイドガイドの間隔が変更可能である鉄心挿入装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の鉄心挿入装置において、
各側の鉄板送り爪は、その前進に伴い、第１マガジンからＥ型鉄板を前方へ押し出して、コイル保持部と第２マガジンとの間の中間位置まで搬送すると同時に、第２マガジンからＩ型鉄板を前方へ押し出し、前記中間位置に停止しているＥ型鉄板の上に重ねて、２枚同時に前記コイルに挿入する構成である鉄心挿入装置。
【請求項８】
請求項７に記載の鉄心挿入装置において、
前記コイル保持部と第１マガジンとの間の中間位置に、Ｅ型鉄板を下方の下面ガイドに吸着保持する磁石が設けられている鉄心挿入装置。
【請求項９】
請求項８に記載の鉄心挿入装置において、
前記磁石は、下面ガイドの上面に埋設された永久磁石である鉄心挿入装置。
【請求項１０】
コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入して、ＥＩ型積層鉄心を形成する鉄心挿入装置であって、
前記コイルを保持するコイル保持部の両端側に配置されて、それぞれにＥ型鉄板を積層状態でストックする一対の第１マガジンと、
一対の第１マガジンとコイル保持部との間に配置されて、それぞれにＩ型鉄板を積層状態でストックする１対の第２マガジンと、
第１マガジン及び第２マガジンの下側に位置して前記コイル保持部の両端側に配置され、それぞれがコイル保持部に向けて交互に進退駆動されることにより、前記コイル保持部に保持されたコイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入する一対の鉄板送り爪と、
前記コイル保持部の両端側に配置されて、それぞれに前記鉄板送り爪が取付けられた一対のスライドベースと、
前記第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の下面をガイドする下面ガイドと、
前記第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の両側縁をガイドする左右のサイドガイドとを具備しており、
前記コイル保持部がコイルサイズに応じて交換可能であると共に、前記スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置が鉄板搬送方向において変更可能であり、且つ、第１マガジン及び第２マガジンの横幅及び奥行き、並びに左右のサイドガイドの間隔が変更可能である鉄心挿入装置。
【請求項１１】
コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入して、ＥＩ型積層鉄心を形成する鉄心挿入装置であって、
前記コイルを保持するコイル保持部の両端側に配置されて、それぞれにＥ型鉄板を積層状態でストックする一対の第１マガジンと、
一対の第１マガジンとコイル保持部との間に配置されて、それぞれにＩ型鉄板を積層状態でストックする１対の第２マガジンと、
第１マガジン及び第２マガジンの下側に位置して前記コイル保持部の両端側に配置され、それぞれがコイル保持部に向けて交互に進退駆動されることにより、前記コイル保持部に保持されたコイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入する一対の鉄板送り爪とを具備しており、
各側の鉄板送り爪は、その前進に伴い、第１マガジンからＥ型鉄板を前方へ押し出して、コイル保持部と第２マガジンとの間の中間位置まで搬送すると同時に、第２マガジンからＩ型鉄板を前方へ押し出し、前記中間位置に停止しているＥ型鉄板の上に重ねて、２枚同時に前記コイルに挿入する構成であり、
前記コイル保持部と第１マガジンとの間の中間位置には、Ｅ型鉄板を下方の下面ガイドに吸着保持する磁石が設けられている鉄心挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入して、ＥＩ型トランスの組立を行う鉄心挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の鉄心挿入装置としては、固定ベースの中央部分にコイルを保持すると共に、そのコイル保持部の両端側の何れにもＥ型鉄板及びＩ型鉄板を積み上げ、同じくそのコイル保持部の両端側に配置された一対の鉄板送り爪をコイル保持部に向けて交互に進退駆動することにより、コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入するものが、特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
ちなみに、Ｅ型鉄板は、図１１及び図１２に示すように、Ｉ型鉄板１２と同じ横長の基底部１１ａの中央部分から縦長の中央脚部１１ｂが突出し、基底部１１ａの両側部分から縦長の左右の外側脚部１１ｃ，１１ｃが突出した構造であり、ＥＩ型トランスでは、Ｅ型鉄板１１の３つの脚部１１ｃ，１１ｂ，１１ｃがコイル１０の３つのコイル孔に押し込まれ、Ｅ型鉄板１１の基底部１１ａがＩ型鉄板１２と共にコイル１０の両端側に突出して、コイル１０内にＥＩ型積層鉄心を形成する。
【０００４】
図１１及び図１２に示されたＥＩ型トランスは、いわゆる内鉄型である。本明細書では、ＥＩ型トランスは、特にことわりのない限り内鉄型を意味するが、本発明は外鉄型にも適用可能である。ちなみに、外鉄型のＥＩ型トランスでは、Ｅ型鉄板１１の特に中央脚部１１ｂがコイル１０の内側に押し込まれ、Ｅ型鉄板１１の両側の外側脚部１１ｃ，１１ｃがコイル１０の両側に露出し、基底部１１ａがＩ型鉄板１２と共にコイル１０の両端側に突出する。
【０００５】
特許文献１及び２に開示された鉄心挿入装置の基本構造及び基本動作を説明する。この鉄心挿入装置は、コイル保持部の両端側に配置された一対の第１マガジンと、一対の第１マガジンとコイル保持部との間に配置された一対の第２マガジンとを具備する。後側の第１マガジンにはＥ型鉄板が積層状態でストックされ、前側の第２マガジンにはＩ型鉄板が積層状態でストックされる。
【０００６】
一対の鉄板送り爪は、コイル保持部の両端側に配置された一対のスライドベース上に取付けられており、一対のスライドベースの交互の進退駆動に伴い、一対の第１マガジン及び一対の第２マガジンの各下側を、コイル保持部に向けて交互に進退駆動される。すなわち、一方の側のスライドベースがコイル保持部に向けて前進するときに、他方の側のスライドベースがコイル保持部から後退し、一方の側のスライドベースがコイル保持部から後退するときに、他方の側のスライドベースがコイル保持部に向けて前進する。
【０００７】
このような一対のスライドベースの交互の進退駆動、これに伴う一対の鉄板送り爪の交互の進退駆動により、一対の鉄板送り爪は、一対の第１マガジン及び一対の第２マガジンからＩ型鉄板及びＥ型鉄板を交互に押し出してコイルに挿入する。
【０００８】
更に詳しく説明すると、スライドベース上の鉄板送り爪は、Ｉ型鉄板用の前部爪と、Ｅ型鉄板用の後部爪とからなり、当該鉄板送り爪が後退限からコイル保持部へ向けて前進することにより、Ｅ型鉄板用の後部爪が、第１マガジンにストックされたＥ型鉄板の一番下の１枚を前方へ押し出して、第２マガジンとコイル保持部との間の中間位置まで搬送する。同時に、Ｉ型鉄板用の前部爪が、第２マガジンにストックされたＩ型鉄板の一番下の１枚を前方へ押し出して、中間位置に停止しているＥ型鉄板の基底部上に重ね、この状態でＥ型鉄板及びＩ型鉄板を前進させてコイルに挿入する。
【０００９】
この動作をコイルの両端側から交互に繰り返すことにより、コイル内にＥ型鉄板及びＩ型鉄板が下から順に挿入され積層されてＥＩ型積層鉄心を形成することにより、ＥＩ型トランスが組み立てられる。具体的には、コイルに挿入されたＥ型鉄板の３つの脚部の下に、次のＥ型鉄板の３つの脚部が、逆方向から挿入されて重ねられると共に、次のＥ型鉄板の基底部上に載置されたＩ型鉄板が、先のＥ型鉄板の３つの脚部に先端側から突き合わされる。
【００１０】
このような鉄心挿入装置においては次のようなことが問題となる。第１は大型のＥＩ型積層鉄心におけるＥ型鉄板の変形である。すなわち、ＥＩ型積層鉄心のサイズは多岐に及んでおり、大きいものは横幅が５００ｍｍに達する。一方、使用されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の板厚は、鉄心のサイズに関係なく一定（通常０．５ｍｍ）である。
【００１１】
鉄心挿入装置においては、前述したとおり、コイルの内側において、Ｅ型鉄板の３つの脚部が両方方向から交互に下へ下へと順に挿入されていく。挿入作業開始当初はコイル内の鉄板重量が軽く、その挿入鉄板の下にＥ型鉄板の３つの脚部が問題なく挿入される。しかし、挿入作業が進むと、コイル内の鉄板重量が重くなる。それでも、積層鉄心が小型の場合は、その重量が軽いために問題が生じないが、積層鉄心が大型の場合は、コイル内の鉄板重量が重くなり、しかも、Ｅ型鉄板のなかの強度が弱い脚部が、コイルのＥ型鉄板の脚部の下に強制的に押し込まれるため、鉄心サイズが大きくなると、押し込みの際、特にＥ型鉄板の脚部が折れ曲がる。この折れ曲がり変形は、３つの脚部を３つのコイル孔に押し込む内鉄型のＥＩ型トランスで特に顕著となる。
【００１２】
挿入作業の途中でＥ型鉄板が変形すると、以後の挿入作業が不可能となる。このことから、大型のＥＩ型積層鉄心（例えば横幅が４００ｍｍ以上の大型鉄心）については、鉄心挿入装置による自動挿入が困難とされ、これが鉄心及びトランスの組立コストを上昇させる要因になっている。
【００１３】
第２の問題は、ＥＩ型積層鉄心のサイズ毎に異なる鉄心挿入装置が必要なるということである。すなわち、ＥＩ型積層鉄心のサイズが異なると、コイルのサイズと共にＥ型鉄板及びＩ型鉄板のサイズ（横幅及び長さ）が異なるために、鉄心挿入装置では両側の鉄板ガイドの間隔を始めとする各種のガイドサイズを変更する必要がある。また、スライドベースによる鉄板押し込みストロークも変更する必要がある。これらのために、一つの鉄心挿入装置で複数種類の鉄心、鉄板を扱うことは困難と考えられている。そして、前述したとおり、鉄心、鉄板のサイズは多岐に及ぶので、必然的に鉄心挿入装置の種類が増え、その装置コストが高くなり、これも鉄心及びトランスの組立コストを上昇させる要因になっている。
【００１４】
第３の問題は、Ｅ型鉄板の後退を阻止するストッパーによる装置複雑化である。すなわち、特許文献１及び２に開示された鉄心挿入装置では、鉄板送り爪の前進によって中間位置に押し出されたＥ型鉄板が、鉄板送り爪の後退に伴って後退するのを阻止する必要があるが、その後退阻止のためのストッパーが機械的な押圧機構により構成されているため、その構造が複雑化し、これが鉄心挿入装置の製造コスト、動作の安定性などに悪影響を及ぼすのである。
【００１５】
第１の問題に対しては、コイルに挿入されたＥ型鉄板の両側の外側脚部を、上面が傾斜ガイド面とされた回動式の可動ガイド部材にて持ち上げる対策が、特許文献３により提示されている。しかしながら、この対策は、Ｅ型鉄板の両側の外側脚部がコイルの外側に突出する外鉄型のＥＩ型積層鉄心にしか適用できないという制約があることに加え、新たに搬送されてくる次のＥ型鉄板においては、両側の外側脚部が、可動ガイド部材とその上に載置された外側脚部との間に無理やり押し込まれるため、鉄心が大きく重い場合は両側の外側脚部に折れ曲がり変形が生じる。このため、この対策は根本的な問題解決策にはなり得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開昭５８−１３７２０８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１４４９２０号公報
【特許文献３】特開平７−８６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明はかかる問題に鑑みて創案されたものであり、その第１の目的は、これまで鉄心の自動挿入が困難とされていた大型のＥＩ型トランス、とりわけ内鉄型のＥＩ型トランスについても、鉄心のスムーズな自動挿入を可能とする鉄心挿入装置を提供することにある。本発明の第２の目的は、ＥＩ型トランスのサイズが異なる場合も鉄心の自動挿入を可能とする多品種対応型の鉄心挿入装置を提供することにある。本発明の第３の目的は、Ｅ型鉄板の後退を阻止するストッパーの構造を簡略化した構造簡易で経済性、信頼性に優れた鉄心挿入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記第１の目的を達成するために、本発明の鉄心挿入装置は、コイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入してＥＩ型積層鉄心を形成する鉄心挿入装置であって、
前記コイルを保持するコイル保持部の両端側に配置されて、それぞれにＥ型鉄板を積層状態でストックする一対の第１マガジンと、
一対の第１マガジンとコイル保持部との間に配置されて、それぞれにＩ型鉄板を積層状態でストックする１対の第２マガジンと、
第１マガジン及び第２マガジンの下側に位置して前記コイル保持部の両端側に配置され、それぞれがコイル保持部に向けて交互に進退駆動されることにより、前記コイル保持部に保持されたコイルに両端側からＥ型鉄板及びＩ型鉄板を交互に挿入する一対の鉄板送り爪とを具備しており、
前記コイル保持部の両側の入口部分には、コイル保持部に保持されたコイルに挿入されたＥ型鉄板の基底部を３つの脚部の間で下から支持する鉄心支持部材が前記コイル保持部の両側の入口部分に装備されたものである。
【００１９】
かかる鉄心挿入装置においては、コイルに挿入されたＥ型鉄板の基底部が鉄心支持部材により上方へ持ち上げられることにより、下に挿入される次のＥ型鉄板に対する荷重が軽減される。しかも、鉄心支持部材は、Ｅ型鉄板の３つの脚部の間に位置して配置されているので、次のＥ型鉄板の３つの脚部が、鉄心支持部材と干渉しない。これらのため、次のＥ型鉄板の３つの脚部が、上のＥ型鉄板の３つの脚部の下に、逆方向からスムーズに挿入される。
【００２０】
一旦、挿入が始まると、３つの脚部に折れ曲がり変形は生じない。最終的には、次のＥ型鉄板の基底部が、その上のＩ型鉄板と共に、上のＥ型鉄板の基底部とその下の鉄心支持部材との間に挿入され、上のＥ型鉄板の基底部の下に重ねられるが、この段階では、次のＥ型鉄板の３つの脚部の大部分が、上のＥ型鉄板の３つの脚部の下に進入しているため、次のＥ型鉄板の脚部に折れ曲がり変形は生じない。
【００２１】
かかる対策は、コイルに挿入されたＥ型鉄板の基底部を持ち上げるものであるので、両側の外側脚部がコイルに挿入される内鉄型のＥＩ型トランスにも、また、両側の外側脚部がコイルの外に露出する外鉄型のＥＩ型トランスにも有効であるが、なかでも特に、従来の対策では対応できず、しかもＥ型鉄板の変形が発生しやすい内鉄型のＥＩ型トランスに対して特に有効である。
【００２２】
鉄心支持部材は、上面がガイド面とされたブロックでもよいが、Ｅ型鉄板との接触によって追従回転する鉄心支持ローラが好ましい。鉄心支持ローラの追従回転により、Ｅ型鉄板の挿入抵抗が軽減される。
【００２３】
コイル保持部の両側の入口部分には、コイルに挿入されたＥ型鉄板の３つの脚部の下に次のＥ型鉄板の３つの脚部を導く３つの脚部ガイドを、鉄心支持部材と共に設けるのが好ましい。この場合、鉄心支持部材は、３つの脚部ガイドの間に配置するのが好ましい。脚部ガイドを設けることにより、Ｅ型鉄板の挿入がよりスムーズとなり、隣接する脚部ガイドの間に鉄心支持部材を配置することにより、鉄心支持部材へのＥ型鉄板の受け渡しに脚部ガイドが利用され、その受け渡しがスムーズとなる。
【００２４】
両側の鉄板送り爪を駆動する駆動源としてはシリンダが好ましい。この駆動源としてはモーターの回転をクランクにより直線運動するものが一般的であるが、大型トランスの組立においては大トルクを得やすいシリンダが好ましいのである。
【００２５】
本発明の鉄心挿入装置は、好ましくは、コイル保持部の両端側に配置されて、それぞれに鉄板送り爪が取付けられた一対のスライドベースと、第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の下面をガイドする下面ガイドと、第１マガジン及び第２マガジンから排出されるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の両側縁をガイドする左右のサイドガイドとを具備し、特に、コイル保持部がコイルサイズに応じて交換可能であると共に、スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置が鉄板搬送方向において変更可能であり、且つ、第１マガジン及び第２マガジンの横幅及び奥行き、並びに左右のサイドガイドの間隔が変更可能である。
【００２６】
かかる鉄心挿入装置においては、コイル保持部をコイルサイズに応じて交換可能としたこと、第１マガジン及び第２マガジンの鉄板搬送方向位置及び横幅方向寸法、並びに前記一対の側縁ガイドの間隔を変更可能したことの他に、スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置を、鉄板搬送方向において変更可能としたことにより、スライドベース及び鉄板送り爪のストロークを変更することなく（したがって、スライドベースの進退駆動機構を交換することなく）、簡単にトランスサイズの変更に対応できる。
【００２７】
すなわち、鉄心挿入装置においてコイルのサイズ、鉄心のサイズが変更された場合、鉄板送り爪によるＥ型鉄板及びＩ型鉄板の最終押し込み位置が移動する。具体的には、コイルのサイズ、鉄心のサイズが小さくなるにつれて、最終押し込み位置が押し込み方向前方へ移動する。スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置を変更して、最終押し込み位置を移動すれば、スライドベース及び鉄板送り爪の進退ストロークの変更は不要となる。
【００２８】
かくして、かかる鉄心挿入装置においては、上記第２の目的が達成される。
【００２９】
各側の鉄板送り爪は、その前進に伴い、第１マガジンからＥ型鉄板を前方へ押し出して、コイル保持部と第２マガジンとの間の中間位置まで搬送すると同時に、第２マガジンからＩ型鉄板を前方へ押し出し、前記中間位置に停止しているＥ型鉄板の上に重ねて、２枚同時に前記コイルに挿入する構成が望ましい。この構成により、コイルへの鉄心挿入が効率的に行われる。
【００３０】
かかる鉄心挿入装置においては、コイル保持部と第１マガジンとの間の中間位置に、Ｅ型鉄板を下方の下面ガイドに吸着保持する磁石を設けるのがよい。そうすることにより、前記第３の目的が達成される。すなわち、中間位置に搬送されて待機するＥ型鉄板が磁石に吸着保持されることにより、鉄板送り爪の後退に伴って位置ズレを生じる事態が回避される。しかも、磁石は機械的なクランプ機構に比べて構造が簡単で経済的であり、動作の安定性も優れる。
【００３１】
磁石は、下面ガイドの上面に埋設された永久磁石が好ましい。電磁石でもよいが、永久磁石の方が構造が簡易であり、機能的にも問題がない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の鉄心挿入装置は、コイルに挿入されたＥ型鉄板の基底部を３つの脚部の間で下から支持して持ち上げる鉄心支持ローラを、コイル保持部の両側の入口部分に装備することにより、これまで困難とされていた大型のＥＩ型トランス、特に内鉄型のＥＩ型トランスについても、Ｅ型鉄板の変形を阻止して鉄心の自動挿入を可能とするので、ＥＩ型トランスの組立コストの大幅低減を可能とする。
【００３３】
また、コイル保持部をコイルのサイズに応じて交換可能としたこと、第１マガジン及び第２マガジンの横幅及び奥行き、並びに一対のサイドガイドの間隔を変更可能したことの他に、スライドベースにおける鉄板送り爪の取付け位置を鉄板搬送方向において変更可能としたことにより、ＥＩ型積層鉄心のサイズが異なる場合も鉄心の自動挿入を可能とし、この観点からＥＩ型トランスの組立コストの低減を可能とする。
【００３４】
また、コイル保持部と第１マガジンとの間の中間位置に、Ｅ型鉄板を下方の下面ガイドに吸着保持する磁石を設けたことにより、Ｅ型鉄板の後退を阻止するストッパーの構造が簡略化されるので、装置の経済性が向上し、動作の信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を示す鉄心挿入装置の斜視図である。
【図２】同鉄心挿入装置の部分拡大斜視図である。
【図３】同鉄心挿入装置の部分拡大斜視図である。
【図４】同鉄心挿入装置の側面図である。
【図５】同鉄心挿入装置の正面図である。
【図６】同鉄心挿入装置の斜視図である。
【図７】同鉄心挿入装置の部分拡大平面図である。
【図８】同鉄心挿入装置の部分拡大側面図である。
【図９】同鉄心挿入装置の動作説明図で側面図である。
【図１０】同鉄心挿入装置の別の使用状態を示す斜視図である。
【図１１】ＥＩ型トランスの構造を説明するための斜視図である。
【図１２】ＥＩ型トランスの構造を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
本実施形態の鉄板挿入装置は、図１、図４及び図５に示すように、コイル１０に両端側からＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２を交互に挿入して、内鉄型のＥＩ型積層鉄心の形成、及び内鉄型のＥＩ型トランスの組立を行うものである（図１１及び図１２参照）。
【００３８】
コイル１０は、３つのコイルが横に並んだ並列型であり、３つのコイル孔にＥ型鉄板１１の３つの脚部１１ｂ，１１ｃ，１１ｂが挿入されることにより、Ｅ型鉄板１１はＩ型鉄板１２と共に内鉄型のＥＩ型積層鉄心をコイル１０内に形成する。
【００３９】
この鉄心挿入装置は、縦に長い固定架台２０の中央部上にコイル保持部３０を備え、コイル保持部３０の長手方向両端側にそれぞれ鉄板搬送部４０，４０を備えている。コイル保持部３０は、対応する寸法のコイル１０を固定架台２０上に固定するクランプ部材（図示せず）と、昇降架台３１上に固定されたコイル１０の両端側に位置するように前記固定架台２０上に設けられた一対のガイドユニット３２，３２とを有している。
【００４０】
クランプ部材は、前記コイル１０をその中心軸を装置長手方向に向けて固定架台２０上の昇降架台３１上に脱着可能に固定する。すなわち、クランプ部材は、コイル１０の寸法に対応して設計されており、コイル１０の寸法に応じて適宜交換できるように、固定架台２０上の昇降架台３１に対して脱着可能とされているのである。クランプ部材は更に、昇降架台３１の昇降動作により、コイル１０の寸法に応じて高さが調整可能である。コイル１０は、ここでは積層鉄心の横幅が５００ｍｍの大型コイルである。
【００４１】
各ガイドユニット３２は、図３、図７及び図８に示すように、３つのガイドプレート３３と２つの鉄心支持ローラ３４とを有している。３つのガイドプレート３３は、コイルに挿入されるＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２、特にＥ型鉄板１１の３つの脚部をコイル１０の３つのコイル孔へガイドするものであり、Ｅ型鉄板１１の３つの脚部を上のＥ型鉄板１１に下側から当てるべくコイル孔に向かって上方へ傾斜している。
【００４２】
２つの鉄心支持ローラ３４は、３つのガイドプレート３３の各間に配置されたフリーローラであり、コイル１０に挿入されたＥ型鉄板１１の基底部を下から持ち上げるように、ガイドプレート３３の上面より高く、コイル孔の内底面よりも更に高いレベルに設定されている。鉄心支持ローラ３４の出側に配置されたローラは、鉄板押さえローラ３５である。また３６は昇降架台３１の昇降駆動装置である。
【００４３】
ガイドユニット３２は、クランプ部材と同様に、コイル１０の寸法に対応して設計されており、コイル１０の寸法に応じて適宜交換できるように、固定架台２０に対して脱着可能とされている。
【００４４】
コイル保持部３０の両端側に配置された一対の鉄板搬送部４０，４０は、コイル保持部３０を挟んで対称な構造であるので、一方の側の鉄板搬送部４０についてのみ説明する。鉄板搬送部４０は、図２及び図６に示すように、メインフレームである固定架台２０上に設置された樋状のサブフレーム２５を用いて構成されており、具体的には、サブフレーム２５の底板上に搬送中心線上に全長にわたって配置された鉄板ガイド４１と、サブフレーム２５の左右の側板２１，２１間に鉄板ガイド４１を挟んで対称的に配置された左右のサイドガイド４２，４２とを有している。
【００４５】
鉄板ガイド４１は、Ｅ型鉄板１１の中央部を下方から支持してガイドにする下面ガイドである。Ｅ型鉄板１１の両側縁をガイドする左右のサイドガイド４２，４２は、Ｅ型鉄板１１の両側縁部を下から支持してガイドする下面ガイドを兼ねており、その下面ガイドのために内側へ突出したリブ部４２ａを有している。左右のサイドガイド４２，４２は又、前記サブフレーム２５の左右の側板２１，２１間に懸け渡された複数本のガイドロッド２２に横行自在に支持されており、ハンドル２３の操作でスクリュウ軸２４を回転させることにより間隔が調節されて、鉄板のサイズ変更、特に横幅の変更に対応する。
【００４６】
鉄板搬送部４０の後部には、Ｅ型鉄板を積層してストックする第１マガジン４３が設けられており、前部にはＩ型鉄板を積層してストックする第２マガジン４４が設けられている。
【００４７】
第１マガジン４３は、前記鉄板ガイド４１、前記左右のサイドガイド４２，４２、及び左右のサイドガイド４２，４２の各内側面にそれぞれねじ止めされた前後一対の鉄板サポート４３ａ，４３ｂにより構成されている。第２マガジン４４は、第１マガジン４３より若干上方に位置しており、前記一対のサイドガイド４２，４２、前記一対のサイドガイド４２，４２の各内側面にそれぞれねじ止めされた前後一対の鉄板サポート４４ａ，４４ｂ、及び前後一対の鉄板サポート４４ａ，４４ｂの下側に位置して一対のサイドガイド４２，４２の各内側面にそれぞれねじ止めされたサブサポート４４ｃ等により構成されている。
【００４８】
いずれのマガジンも、左右一対のサイドガイド２２，２２の間隔を調整すること、及び後側サポート４３ｂ，４４ｂの付け替え（鉄板搬送方向での取付け位置の移動）による前側サポート４３ａ，４４ａまでの距離変更により、収容する鉄板のサイズ変更に対応することができる。
【００４９】
また、第１マガジン４３は、収容するＥ型鉄板１１を下から１枚ずつ前方へ排出できるように、前側サポート４３ａとその下の前記リブ部４２ａとの間に隙間を有している。同様に、第２マガジン４４は、収容するＩ型鉄板１２を下から１枚ずつ前方へ排出できるように、前側サポート４４ａとその下のサブサポート４４ｃとの間に隙間を有している。サブサポート４４ｃは、Ｅ型鉄板１１をガイドする前記リブ部４２ａの上方でＩ型鉄板１２をガイドする上段ガイドであり、下段ガイドである前記リブ部４２ａとの間には、Ｅ型鉄板１１を通過させるための隙間を形成している。
【００５０】
鉄板搬送部４０は又、搬送中心線に沿って移動自在に設けられたスライドベース４５を有している。スライドベース４５は、Ｅ型鉄板１１のガイドである鉄板ガイド４１及び両側のリブ部４２ａよりも下側を鉄板搬送方向に往復移動する。この往復移動のために、スライドベース４５は、鉄板ガイド４１及び両側のリブ部４２ａ，４２ａよりも下側に配置された左右一対のリニアガイド４５ａ，４５ａにより移動自在に支持されると共に、当該スライドベース４５より下側の前記固定架台２０上に水平に配置された駆動機構としてのシリンダ４６と連結されている。
【００５１】
スライドベース４５の上面には、鉄板送り爪として、搬送中心線を挟む左右の後部爪４７と、同じく搬送中心線を挟む左右の前部爪４８とが、ねじ止めにより脱着可能に取付けられている。
【００５２】
鉄板搬送方向後部に位置する左右の後部爪４７は、第１マガジン４３にストックされているＥ型鉄板１１をスライドベース４５の進退駆動に伴って最下段のものから順に前方へ排出するＥ型鉄板１１用の送り爪であり、具体的には、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、その爪先４７ａが、スライドベース４５が後退限にあるときに第１マガジン４３より後方に位置し、後退限からの前進に伴って第１マガジン４３及び第２マガジン４４の下方を通過することにより、第１マガジン４３内の一番下のＥ型鉄板１１を鉄板ガイド４１及び一対のサイドガイド４２，４２で案内しつつ、第２マガジン４４とコイル保持部３０との間の中間位置まで搬送する。
【００５３】
中間位置には、当該中間位置に搬送されたＥ型鉄板１１を一時的に固定するめに、磁石４９が設けられている。磁石４９は、鉄板ガイド４１の上面に面一に取付けられた複数の永久磁石であり、その上に搬送されたＥ型鉄板１１を鉄板ガイド４１の上面に吸着保持する。
【００５４】
鉄板搬送方向前部に位置する前部爪４８は、第２マガジン４４にストックされているＩ型鉄板１２をスライドベース４５の進退駆動に伴って最下段のものから順に前方へ排出するＩ型鉄板１２用の送り爪であり、具体的には、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、その爪先４８ａが、スライドベース４５が後退限にあるときに第１マガジン４３と第２マガジン４４との間に位置し、後退限からの前進に伴って第２マガジンの下方を通過することにより、第２マガジン４４内の一番下のＩ型鉄板１２を当該第２マガジン４４から前方へ排出して、中間位置に停止しているＥ型鉄板１１の基底部上に重ね、引き続きそのＥ型鉄板１１をＩ型鉄板１２と共に前方へ押し出してコイル１０に挿入する。
【００５５】
一対のスライドベース４５，４５は、コイル保持部３０に対して交互に進退駆動される。具体的には、一方のスライドベース４５が前進するときに他方のスライドベース４５が後退し、他方のスライドベース４５が前進するときに一方のスライドベース４５が後退する。
【００５６】
これを繰り返すことにより、コイル保持部３０に保持されたコイル１０に両端側からＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２が交互に挿入される。具体的には、Ｅ型鉄板１１の基底部上にＩ型鉄板１２が重ねられ、この状態で、Ｅ型鉄板１１の中央脚部及び両側の外側脚部が３つのコイル孔に両端側から交互に押し込まれることにより、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２が下から順に積層される。
【００５７】
このとき、Ｅ型鉄板１１の中央脚部及び両側の外側脚部は、３つのガイドプレート３３に案内されて、既に積層されているＥ型鉄板１１の更に下に逆方向から（先端側から）押し込まれる。ここで、コイル１０内に積層されているＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の枚数が少ないときは、一番下のＥ型鉄板１１の３つの脚部に、次のＥ型鉄板１１の３つの脚部の先端が斜め下方から衝突した時点で、コイル１０内の鉄板が持ち上がるので、その先端が一番下のＥ型鉄板１１の３つの脚部の下にスムーズに押し込まれ、その結果としてＥ型鉄板１１の全体が押し込まれる。コイル１０内に積層されているＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の枚数が増えると、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２が大型であることから、コイル１０内の鉄板重量が重くなり、次のＥ型鉄板１１の３つの脚部が当たっても、コイル１０内の鉄板が持ち上がりにくくなる。このため、従来は次のＥ型鉄板１１の３つの脚部に折れ曲がり変形が発生し、挿入、積層が不可能となる。
【００５８】
しかるに、本実施形態の鉄心挿入装置では、コイル１０内に積層されるＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２が、両端側において、それぞれ２つの鉄心支持ローラ３４により持ち上げられている。具体的には、コイル１０内に積層されているＥ型鉄板１１の基底部が、Ｉ型鉄板１２と共に２つの鉄心支持ローラ３４により、３つの脚部の各間で上方へ持ち上げられており、一番下のＥ型鉄板１１の３つの脚部の更に下に、次のＥ型鉄板１１の３つの脚部が押し込まれる。Ｅ型鉄板１１の基底部が持ち上げられていること、及び２つの鉄心支持ローラ３４がＥ型鉄板１１の３つの脚部間に位置し、Ｅ型鉄板１１の３つの脚部と干渉しないこととにより、コイル１０内に積層されているＥ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の枚数が増え、その重量が重くなっても、その下に次のＥ型鉄板１１の３つの脚部がスムーズに押し込まれる。
【００５９】
かくして、本実施形態の鉄心挿入装置では、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２が大型の場合も、鉄心の自動挿入が可能となる。
【００６０】
また、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２をコイル１０に挿入した左右の前部爪４８が元の位置へ後退するときは、中間位置に押し出されたＥ型鉄板１１の下を通過する。前部爪４８は後部爪４７よりも高く、Ｅ型鉄板１１の下を通過するときそのＥ型鉄板１１を持ち上げるが、鉄板ガイド３１の上面に取付けられた磁石４９は、Ｅ型鉄板１１の持ち上がりは許容するが、Ｅ型鉄板１１の中間位置からの移動は阻止する。このため、中間位置に停止するＥ型鉄板１１の位置ずれが防止される。
【００６１】
更に、本実施形態の鉄心挿入装置は、コイル１０のサイズ、鉄心のサイズが変更された場合も対応できる。この機能を図１０により説明する。図１０は小型のコイル１０に２５０ｍｍ幅の鉄心を挿入する場合を示している。
【００６２】
具体的には、コイル保持部３０が小型のものに交換されている。すなわち、コイル１０をその中心軸を装置長手方向に向けて昇降架台３１上に脱着可能に固定するクランプ部材（図示せず）、及び昇降架台３１上に固定されたコイル１０の両端側に位置するように前記固定架台２０上に設けられる一対のガイドユニット３２，３２が、小型のものに交換されている。各ガイドユニット３２においては鉄心支持ローラ３４が省略されている。
【００６３】
一対の鉄板搬送部４０，４０においては、第１に、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の横幅の縮小に伴って左右のサイドガイド４２，４２の間隔が小さく狭められている。第２に、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の長さ（奥行き）の縮小に伴って、第１マガジン４３の奥行き及び第２マガジン４４の奥行きの縮小、具体的には後側サポート４３ｂ，４４ｂの付け替えによる前側サポート４３ａ，４４ａまでの距離縮小と、スライドベース４５上の鉄板送り爪の取付け位置変更、具体的には、鉄板押し込み位置が鉄板搬送方向前方へ移動することによる取付け位置の前方への移動とが行われている。
【００６４】
なお、スライドベース４５上の鉄板送り爪は、Ｅ型鉄板１１及びＩ型鉄板１２の横幅の縮小に伴って左右の間隔も縮小されている。
【００６５】
これらの変更により、本実施形態の鉄心挿入装置は、２５０ｍｍ幅のＥＩ型積層鉄心も形成することができ、更に様々なサイズのＥＩ型トランスの組立にも対応することができる。
【００６６】
これから分かるように、本実施形態の鉄心挿入装置は、コイル保持部３０を小型のコイル１０に対応したものに交換し、後は若干のセッティング（スライドベース４５上の鉄板送り爪の取付け位置の変更、左右のサイドガイド４２，４２の間隔変更、これに伴う第１マガジン４３及び第２マガジン４４の横幅の変更、並びに第１マガジン４３及び第２マガジン４４の横幅及び奥行きの変更）を行うことにより、小型コイル用の鉄心挿入装置に変更でき、固定架台２０、鉄板ガイド４１（下面ガイド）、スライドベース４５，４５、その駆動機構であるシリンダ４６等の主要機構はそのままであり、スライドベース４５上の鉄板送り爪及び左右のサイドガイド４２，４２にしても位置を変更するだけで、部材はそのまま使用する。
【００６７】
かくして、本実施形態の鉄心挿入装置は、これまで鉄心の自動挿入が不可能とされていた大型のコイル１０を含む、様々なサイズのコイル１０に対応することが可能となる。小型のコイル１０の場合、コイル保持部３０から鉄心支持ローラ３４が省略されているが、積層鉄心の重量が軽いので、鉄心支持ローラ３４が省略されていても鉄板のスムーズな挿入が可能である。鉄板の挿入に問題があるときは、鉄心支持ローラ３４を取り付けることにより、その問題を解決できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  コイル
１１  Ｅ型鉄板
１１ａ  基底部
１１ｂ  中央脚部
１１ｃ  外側脚部
１２  Ｉ型鉄板
２０  固定架台
２１  側板
２２  ガイドロッド
２３  ハンドル
２４  スクリュウ軸
２５  サブフレーム
３０  コイル保持部
３１  昇降架台
３２  ガイドユニット
３３  ガイドプレート
３４  鉄心支持ローラ（鉄心支持部材）
３５  鉄板押さえローラ
３６  昇降駆動装置
４０  鉄板搬送部
４１  鉄板ガイド（下面ガイド）
４２  サイドガイド
４２ａ  リブ部
４３  第１マガジン
４３ａ，４３ｂ  鉄板サポート
４４  第２マガジン
４４ａ，４４ｂ  鉄板サポート
４４ｃ  サブサポート
４５  スライドベース
４６  シリンダ
４７  Ｅ型鉄板用の後部爪（鉄板送り爪）
４８  Ｉ型鉄板用の前部爪（鉄板送り爪）
４９  磁石
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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