(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線機によって連続する線材を所定位置に支持された複数のボビンに順次巻回して形成した状態の複数のコイル間に存在する引き渡し線材を切断する巻線切断装置であって、
所定の距離離隔した位置に第１および第２の切刃を備えた第１のベース部材と、  前記第１のベース部材の第１および第２の切刃にそれぞれかみ合う位置に第１および第２の切刃を備えた第２のベース部材と、
前記第１のベース部材と前記第２のベース部材とを保持し、当該第１および第２のベース部材の各第１および第２の切刃をかみ合わせ、および、離隔させる駆動手段と、を有し、
前記第１および第２のベース部材との間に挿入された前記引き渡し線材の２ヶ所を前記各第１および第２の切刃のかみ合いによって切断する
巻線切断装置。
【請求項２】
前記各第１および第２の切刃は、前記第１および第２のベース部材に対してそれぞれ位置調整可能に設けられている
請求項１に記載の巻線切断装置。
【請求項３】
前記引き渡し線材を切断可能な位置に移動する移動手段をさらに有する
請求項１または２に記載の巻線切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線機によって連続する線材を所定位置に支持された複数のボビンに順次巻回して形成した状態の複数のコイル間に存在する引き渡し線材を切断する巻線切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボビンに線材を自動的に巻回してコイルを形成する巻線機として、たとえば、実開昭５７−９３０号公報に開示されているような縦型の巻線機が知られている。
このような縦型の巻線機は、縦方向に等間隔で配列された複数のフライヤを備えたフライヤ機構部と、回転可能なインデックステーブル上に支持された支持体の前記複数のフライヤの設置位置に対応する高さの周方向に等間隔にボビンを支持するボビン取付部を備えたボビン取付機構部とを有しており、ボビン取付部に取り付けたボビンにフライヤによって線材を巻回し、インデックステーブルを所定の角度で回転させて周方向に隣接するボビン取付部に取り付けたボビンに再びフライヤによって線材を巻回する動作を繰り返す。全てのボビン取付部に取り付けたボビンへの線材の巻回が完了した時点では、支持体の周方向に隣接するボビン間には、引き渡し線が存在している。この引き渡し線を切断し、ボビン取付部からコイルを取り外すことで完成したコイルが得られる。従来、引き渡し線の切断は、たとえば、モータで駆動される挟み式カッターで切断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の巻線機によって得られたコイルを、たとえば、電気機器等の製品に組み込む際に、コイルの巻きはじめと巻き終わりの線材の長さは各製品に応じて要求される値が異なる。このため、巻線機によって得られたコイルの巻きはじめと巻き終わりの線材の長さを要求された所定の長さにする必要がある。
しかしながら、上記の引き渡し線の一か所をカッターで切断したのでは、巻きはじめと巻き終わりの線材の長さを所定長にすることができない。このため、再度コイルの線材の巻きはじめと巻き終わりを所定長に切断する工程が必要となる。
また、コイルの線材の巻きはじめと巻き終わりを所定長に切断する工程を省略するために、挟み式カッターを引き渡し線に対して２台配置させて同時に切断することも考えられるが、２台の挟み式カッターの完全な同期をとることが難しく、精度の良い切断が困難であった。
【０００４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、巻線機で線材が巻回された複数のコイル間に存在する引き渡し線を切断する際に、コイルの線材の巻きはじめと巻き終わりを所定長に切断可能な巻線切断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、巻線機によって連続する線材を所定位置に支持された複数のボビンに順次巻回して形成した状態の複数のコイル間に存在する引き渡し線材を切断する巻線切断装置であって、異なる位置に第１および第２の切刃を備えた第１のベース部材と、前記第１および第２の切刃にそれぞれかみ合う第１および第２の切刃を備えた第２のベース部材と、前記第１のベース部材と前記第２のベース部材とを保持し、当該第１および第２のベース部材の各第１および第２の切刃をかみ合わせ、および、離隔させる駆動手段と、を有し、前記第１および第２のベース部材との間に挿入された前記引き渡し線材の２ヶ所を前記各第１および第２の切刃のかみ合いによって切断する。
【０００６】
好適には、前記各第１および第２の切刃は、前記第１および第２のベース部材に対してそれぞれ位置調整可能に設けられている。
【０００７】
本発明は、前記引き渡し線材を切断可能な位置に移動する移動手段をさらに有する。
【０００８】
本発明では、第１のベース部材と第２のベース部材の間に引き渡し線材を位置させ、駆動手段によって第１のベース部材と第２のベース部材とを近接させると、第１のベース部材の第１および第２の切刃が第２のベース部材の第１および第２の切刃とそれぞれかみ合って、引き渡し線材の所定の位置の２ヶ所が同時に切断される。
すなわち、各第１および第２の切刃はそれぞれ第１のベース部材と第２のベース部材とに設けられており、第１のベース部材と第２のベース部材とを近接させると、各第１および第２の切刃は同時にかみ合うため、引き渡し線材の所定の位置の２ヶ所が同時に切断され、引き渡し線材の長さが正確になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る巻線機の構造を示す斜視図である。
図１に示す巻線機１は、複数（４個）のフライヤ１７を取り付けたフライヤ機構部１１と、フライヤ機構部１１に動力を伝達する伝動機構部２と、前記フライヤ１７に対応して複数個のボビンを支持するボビン支持機構３とを備える。
【００１０】
フライヤ機構部１１は、保持部２０の縦方向に等間隔で回転自在に保持された複数のフライヤ１７を備えている。
フライヤ１７は、保持部２０に回転自在に保持された、内部が中空のフライヤ取付軸１４と連結されている。
フライヤ１７の略平行に伸びる各先端部には、線材ａを案内する案内ローラ１８とパイプガイド１９とがそれぞれ設けられている。なお、線材ａは、例えば銅線の表面に絶縁材料が被覆されたものである。
また、各フライヤ取付軸１４は、フライヤ機構部１１の保持部２０内に設けられた動力伝達機構によって回転駆動される。
また、保持部２０は、図示しない保持機構によって矢印Ｂ１およびＢ２の方向に移動可能に保持しており、保持部２０は図示しない位置決め機構によって矢印Ｂ１およびＢ２の方向の任意の位置に移動し位置決めされる。
【００１１】
伝動機構部２は、図示しないモータによって駆動される伝動軸２３を有しており、伝動軸２３は、フライヤ機構部１１の保持部２０内に設けられた図示しない動力伝達機構に接続されている。したがって、伝動軸２３から伝達された回転力は、保持部２０内に設けられた図示しない動力伝達機構を通じて各フライヤ取付軸１４に伝達され、この結果、各フライヤ１７は回転する。
また、伝動機構部２は、上記したフライヤ機構部１１の保持部２０を矢印Ｂ１およびＢ２に移動位置決めする図示しない位置決め機構によって保持部２０とともに移動する。
【００１２】
ボビン支持機構３は、ベース４上に回転自在に保持された円柱状の支持部材３１を備える。
支持部材３１の外周面には、ボビン取付軸３３を保持するための複数（たとえば、６個）のフランジ部３２が、周方向に等間隔に設けられている。
フランジ部３２へのボビン取付軸３３は、たとえば、フランジ部３２に形成された雌ネジとボビン取付軸３３の一端に形成された雄ネジとの螺合によって行われる。
ボビン取付軸３３は、一端にフランジ部３２に螺合される雄ネジが形成され、他端にボビン取付治具３４を保持する保持部が形成されている。
ボビン取付治具３４は、ボビン６を保持するための治具であり、ボビン６を保持した状態でボビン取付軸３３に保持される。
なお、支持部材３１は、図示しない、回転位置決め機構によって回動され、フランジ部３２の中心軸がフライヤ１７の中心軸に一致するように所定の角度毎に回転位置決めされる。
【００１３】
次に、上記構成の巻線機１によるボビン６への線材ａの巻回動作について説明する。
まず、ボビン支持機構３の支持部材３１を所定の位置に回転位置決めして、所定のフランジ部３２がフライヤ１７に対向するように位置させる。
次いで、各フランジ部３２に取付軸３３を固定し、取付軸３３の先端にボビン取付治具３４を保持させるとともに、ボビン６を取付治具３４に取り付ける。
【００１４】
次いで、図示しないボビンに巻回された線材ａをフライヤ取付軸１４の内部に形成された軸孔内を通じて、フライヤ１７に設けられている一方の案内ローラ１８およびパイプガイド１９内を通す。
この状態から、線材ａの先端部を、たとえば、ボビン６の所定の位置に固定する。なお、線材ａの先端部は、ボビン６以外の他にボビン６の近傍に固定手段を設けて固定してもよい。
線材ａの先端部を固定したら、伝達機構部２を駆動して伝達軸２３を駆動する。
【００１５】
伝達機構部２の伝達軸２３の駆動によって、各フライヤ１７は所定の向きに回転し、ボビン６には線材ａが巻回される。
このとき、フライヤ機構部１１をボビン６への線材ａの巻回にしたがって、矢印Ｂ１およびＢ２方向にボビン６の寸法に応じて往復動作させることで、ボビン６には線材ａが均一に回され、コイルが形成される。
【００１６】
所定の長さの線材ａがボビン６に巻回されたら、巻回動作を停止し、ボビン支持機構３の支持部材３１を所定の角度回転させる。
この状態では、線材ａが未だ巻回されていないボビン６がフライヤ１７に対向する位置に移動する。
この線材ａが巻回されていないボビン６に対して、フライヤ１７を回転させつつ、フライヤ機構部１１を矢印Ｂ１およびＢ２方向に往復動作させることで、新たなコイルが形成される。
上記の動作を繰り返し行うことで、ボビン支持機構３の各フランジ３２に支持されたボビン６には、線材ａが巻回され、コイルが形成される。
このとき、支持部材３２の周方向に沿って保持されたボビン６に形成されたコイル間には線材ａが引き渡されている。
ボビン６に線材ａを巻回してコイルを形成した後、この引き渡し線材Ｈａを切断する必要がある。この引き渡し線材Ｈａを切断する巻線切断装置の構成について以下に説明する。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態に係る巻線切断装置の構成を示す側面図であり、図３に示す巻線切断装置を図２の矢印Ａの向きから見た図である。
図２および図３において、巻線切断装置５１は、本発明の移動手段の一具体例としてのシリンダ装置５５と、本発明の駆動手段の一具体例としての駆動部７１と、本発明の第１および第２のベース部材としてのカッター部８１とを備えている。
【００１８】
シリンダ装置５５は、ベース５２上に立設された支持棒５３の先端に固定された固定部材５４に略水平に保持されており、このシリンダ装置５５に内蔵されたピストンロッド５８が移動部材５９に連結されている。移動部材５９は、固定部材５４に移動自在に保持された２本のスライダ軸５６の一端に連結され、２本のスライダ軸５６の他端部は連結部材５７によって連結されている。
シリンダ装置５５は、たとえば、図示しないポンプから供給される圧縮空気によって駆動され、ピストンロッド５８が伸縮し、移動部材５９が前後動作する。
【００１９】
駆動部７１は、移動部材５９に連結された保持部材６０に縦方向に沿って等間隔に配設されている。
駆動部７１は、互いに平行に設けられた上側支持部７１ａおよび下側支持部７１ｂを備えている。駆動部７１の上側支持部７１ａは、後述する上側ベース部材を支持し、支持部７１ｂは後述する下側ベース部材を支持する。
駆動部７１は、たとえば、シリンダ装置を内蔵しており、図示しないポンプから供給される圧縮空気によって当該シリンダ装置が駆動され、上側支持部７１ａは下側支持部７１ｂに接近および離隔する向きに駆動され、下側支持部７１ｂは固定されている。
【００２０】
カッター部８１は、図４に示すように、上側ベース部材８２と、下側ベース部材８６とを備えており、上側ベース部材８２は駆動部７１の上側支持部７１ａに連結保持されており、下側ベース部材８６は下側支持部７１ｂに連結保持されている。
上側ベース部材８２の両端部には、切刃部材８３が、ボルト８４によって固定されている。下側ベース部材８６の両端部には、切刃部材８７がボルト８８によって固定されている。
【００２１】
ここで、図５は、上側ベース部材８２の構造を示す図である。
図５に示すように、上側ベース部材８２の両端部には、切刃部材８３を固定する際にボルト８４を挿入するための長孔８２ａが２ヶ所に平行に形成されている。  上側ベース部材８２に長孔８２ａを形成することで、切刃部材８３の上側ベース部材８２に対する位置を任意に調整することができる。
また、上側ベース部材８２の中央部には、駆動部７１の一方の支持部７１ａと連結するための雌ネジ部８２ｂが形成されており、支持部７１ａと上側ベース部材８２とはボルト８４によって固定される。
なお、下側ベース部材８６は上側ベース部材８２と同様に長孔８６ａおよび雌ネジ部８６ｂを備え、上側ベース部材８２と同一の構造を有しており、下側支持部７１ｂとボルト８４によって連結される。
【００２２】
図６は、上側ベース部材８２に設けられた切刃部材８３の構造を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
図６に示すように、切刃部材８３はＬ字形の部材からなり、たとえば、鋼材等の金属部材から形成されている。この切刃部材８３には、上側ベース部材８２に形成された長孔８２ａに対応する位置に雌ネジ部８３ｂが形成されている。
切刃部材８３の片側への突出部８３ｃのエッジは、切刃８３ａとなっている。
【００２３】
図７は、下側ベース部材８６に設けられた切刃部材８７の構造を示す図であって、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
図７に示すように、切刃部材８７は矩形状の板材からなり、たとえば、鋼材等の金属部材から形成されている。この切刃部材８７の一端のエッジは、切刃８７ａとなっている。
【００２４】
ここで、上記構成のカッター部８１による線材ａの切断動作について図８を参照して説明する。
図８に示すように、離隔した状態にある上側ベース部材８２と下側ベース部材８６との間に線材ａを挿入する。この状態から、上記の駆動部７１の上側支持部７１ａを駆動して上側ベース部材８２を下側ベース部材８６に向けて移動させる。
上側ベース部材８２が下側ベース部材８６に対して移動すると、上側ベース部材８２の切刃部材８３の内側に下側ベース部材８６の切刃部材８３が接するようにかみ合い、線材ａは切刃部材８３の切刃８３ａと切刃部材８７の切刃８７ａとの間に挟まれながら、剪断される。
【００２５】
次に、上記構成の巻線機の引き渡し線材Ｈａを巻線切断装置５１を用いて切断する動作の一例について図９を参照して説明する。
図９に示すように、ボビン支持機構３の支持部材３１に支持されたボビン６には、フライヤ１７の回転および往復動作によって線材ａが巻回されコイルが形成されていく。
コイルが形成されたボビン６の間には、引き渡し線Ｈａが発生する。この各ボビン６間に引き渡された引き渡し線Ｈａは、全長Ｌは常に一定である。
この引き渡し線Ｈａに対して巻線切断装置５１のカッター部８１を図９に示す矢印の向きに移動し、カッター部８１の上側ベース部材８２と下側ベース部材８６との間に引き渡し線Ｈａが挿入された状態とする。
【００２６】
次いで、駆動部７１を駆動し、上側ベース部材８２と下側ベース部材８６の切刃８３ａと切刃８７ａとをかみ合わせることにより、引き渡し線Ｈａの各ボビン６から距離Ｌａに位置する２ヶ所が同時に切断される。
このとき、カッター部８１の切刃部材８３と切刃部材８７の位置を予め調整しておくことにより、コイルが形成されたボビン６の巻き始めおよび巻き終わりの線材ａを正確に所定の長さにすることができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、巻線機によってコイルが形成された複数のボビン６の間に発生する引き渡し線Ｈａを、所定距離離れた２ヶ所に切刃８３ａおよび８７ａを備えたカッター部８１によって切断することにより、線材ａの２ヶ所の切断を確実に同期させることができ、線材ａの巻き始めおよび巻き終わりを同時に、かつ、精度良く切断することができる。
この結果、引き渡し線Ｈａを切断したのち、再度巻きはじめと巻き終わりを所定長に切断する工程が不要となる。
また、本実施形態によれば、切刃部材８３と切刃部材８７の位置を任意に調整できるため、コイルの巻きはじめと巻き終わりの線材の長さが異なる各種の仕様に対して容易に対応可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、巻線機で線材が巻回された複数のコイル間に存在する引き渡し線を切断する際に、コイルの線材の巻きはじめと巻き終わりを所定長に切断すすることが可能となる。
また、本発明によれば、コイルの巻きはじめと巻き終わりの線材の長さが異なる各種の仕様に対して容易に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻線機の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る巻線切断装置の構成を示す側面図である。
【図３】図２に示す巻線切断装置を矢印Ａの方向から見た図である。
【図４】カッター部８１の構成を示す図である。
【図５】上下のベース部材の構造を示す図である。
【図６】上側切刃部材の構造を示す図である。
【図７】下側切刃部材の構造を示す図である。
【図８】カッター部８１によって線材を切断する様子を示す図である。
【図９】引き渡し線材Ｈａを巻線切断装置５１を用いて切断する動作の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…巻線機
２…伝動機構部
３…ボビン支持機構
１１…フライヤ機構部
５１…巻線切断装置
５５…シリンダ装置
７１…駆動部
８１…カッター部
８２…上側ベース部材
８３…切刃部材
８３ａ…切刃
８６…下側ベース部材
８７…切刃部材
８７ａ…切刃
【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】
0003761367.tif 000008
【図８】
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【図９】
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