JP2003070216A - 連続巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のボビンに対して、１本の巻線を、連続
的に巻回する連続巻線装置を提供すること。 【解決手段】 巻線を巻回する芯となるボビンを所定位
置に支持する巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄ、１１と、該巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄ、１１ｅを回転させる回転機構１２と、前記巻線冶具
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを一定の状態
に保持して摺動させる移動機構１３と、所要の位置に設
けられた巻線供給ノズル１４とを備えた連続巻線装置１
０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンに巻線を巻
回して巻線コイルを作成する装置、特に、複数のボビン
に対して、１本の巻線を連続的に巻回する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータ等の可動部分である可動子
の磁界発生源としては、複数の歯極を有する直線コアの
各歯極に、絶縁体を介して巻線をコイル状に巻いたもの
が用いられるが、巻線作業の容易化のため、絶縁性を有
するボビンにあらかじめ巻線を巻回して巻線コイルを作
成しておき、該巻線コイルを直線状のコアの歯極に挿入
固定したのち各巻線コイルの巻線を結線して、全体が直
線状に形成された直線コアユニットがある。該直線コア
ユニットによれば、巻線作業を単純な形状のボビンに巻
線を巻回することとなるため巻線作業を自動化すること
ができるが、各巻線コイルの巻線同士を結線する必要が
ある。

【０００３】図１２は、巻線コイルと直線コアを組み合
わせてなる直線コアユニットの概略平面図であって、該
直線コアユニット９０はリニアモータの可動子に用いら
れるものである。図に示すように、直線コアユニット９
０は、複数の歯極を有する直線コア９１の各歯極９２
ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ、９２
ｇ、９２ｈ、９２ｉ、９２ｊ、９２ｋ、９２ｌに、巻線
コイル９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ、９３ｅ、９３
ｆ、９３ｇ、９３ｈ、９３ｉ、９３ｊ、９３ｋ、９３ｌ
が挿入されたものであり、各巻線コイルの巻線９４ａ、
９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ、９４ｅ、９４ｆ、９４ｇ、９
４ｈ、９４ｉ、９４ｊ、９４ｋ、９４ｌは、図に示すよ
うに、９ヶ所において結線されている。これにより、巻
線コイル９３ａ、巻線コイル９３ｄ、巻線コイル９３
ｇ、及び巻線コイル９３ｊが同極（Ｕ極）の電流による
磁極を構成する。同様に、巻線コイル９３ｂ、巻線コイ
ル９３ｅ、巻線コイル９３ｈ、及び巻線コイル９３ｋが
Ｖ極の電流による磁極を構成し、巻線コイル９３ｃ、巻
線コイル９３ｆ、巻線コイル９３ｉ、及び巻線コイル９
３ｌがＷ極の電流による磁極を構成する。このように構
成された直線コアユニットに、Ｕ極、Ｖ極、Ｗ極の三極
の電流が通電されることにより、それぞれの電流の位相
に依存して、左右方向どちらかへの進行磁界が形成され
ることになる。

【０００４】巻線を結線する方法は、結線すべき個所を
パターンにしたプリント基板を用いる方法や、巻線同士
をはんだ付けする方法等があるが、巻線の径が太いもの
であったり、高出力の電流を巻線に流す必要がある場合
には、はんだ付けにより巻線が結線される。しかし、は
んだ付けによる巻線の結線は手作業で行われるため、こ
のような各歯極毎に独立した巻線コイルを用いて直線コ
アユニットを組み立てる場合には、工数（人×時間）が
多くなり、その結果、製造コストも高くなってしまうと
いう問題があった。

【０００５】かかる問題に対しては、１本の巻線を所要
の巻回されない長さ部分をおいて複数のボビンに連続的
に巻回して複数の巻線コイルとし、１本の巻線で連繋さ
れた複数の巻線コイルからなる巻線コイルユニットが提
案されている。該巻線コイルユニットと直線コアを組み
合わせて直線コアユニットを組み立てれば、同極の電流
により同極の磁極を形成する巻線コイルが、あらかじめ
1本の巻線で連続して形成されているため、直線コアユ
ニットを組み立てる際に、各巻線コイルを結線する作業
が不要となる。

【０００６】図１３は、３組の巻線コイルユニット８
０、８１、８２を直線コア７１に組み合わせてなる１２
の歯極をもつ直線コアユニット７０の構成を説明するた
めの平面図である。ここで、各巻線コイルユニット８
０、８１、８２は、それぞれ同様の構成をもち、巻線コ
イルユニット８０は１本の巻線８０１が４個のボビンに
所要長さをおいて連続的に巻回されて連繋された巻線コ
イル８０３ａ、８０３ｂ、８０３ｃ、８０３ｄからな
り、巻線コイルユニット８１は１本の巻線８１１が４個
のボビンに所要長さをおいて連続的に巻回されて連繋さ
れた巻線コイル８１３ａ、８１３ｂ、８１３ｃ、８１３
ｄからなり、巻線コイルユニット８２は、１本の巻線８
２１が４個のボビンに所要長さをおいて連続的に巻回さ
れて連繋された巻線コイル８２３ａ、８２３ｂ、８２３
ｃ、８２３ｄからなる。前記直線コアユニット７０は、
巻線コイルユニット８０の巻線コイル８０３ａが直線コ
ア７１の歯極７１ａに、巻線コイル８０３ｂが歯極７１
ｄに、巻線コイル８０３ｃが歯極７１ｇに、巻線コイル
８０３ｄが歯極７１ｊにそれぞれ挿入固定されてあり、
巻線コイルユニット８１の巻線コイル８１３ａが歯極７
１ｂに、巻線コイル８１３ｂが歯極７１ｅに、巻線コイ
ル８１３ｃが歯極７１ｈに、巻線コイル８１３ｄが歯極
７１ｋにそれぞれ挿入固定されてあり、巻線コイルユニ
ット８２の巻線コイル８２３ａが歯極７１ｃに、巻線コ
イル８２３ｂが歯極７１ｆに、巻線コイル８２３ｃが歯
極７１ｉに、巻線コイル８２３ｄが歯極７１ｌにそれぞ
れ挿入固定されてあることにより、構成されている。

【０００７】前記直線コアユニット７０によれば、各巻
線コイル間の巻線の結線を行うことなく、Ｕ極、Ｖ極、
Ｗ極の３極の電流が、各巻線８０１、８１１、８２１に
通電されて、各電流の位相に依存して長手方向、左右ど
ちらかへの進行磁界が形成されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】１個のボビンに巻線を
巻回して巻線コイルとするには、巻線装置が用いられ
る。しかし、従来の巻線装置では、複数のボビンに対し
て１本の巻線を、所要長さをおいて連続的に巻回して、
複数の巻線コイルが連繋した巻線コイルユニットを作成
することはできない。一方、この巻線作業を手作業で行
うこととすれば、工数が増えて製造コストが高くなる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
り、複数のボビンに対して、１本の巻線を、連続的に巻
回する装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前項の目的を達するた
め、請求項１記載の連続巻線装置は、直線コアの歯極に
挿入する巻線コイルの芯となる複数のボビンに対して、
１本の巻線を、各ボビンに連続的に巻回して巻線コイル
が連繋された巻線コイルユニットとする連続巻線装置で
あって、表面に凸設されて、一のボビンが外嵌される支
持部と、裏面に凹設されて、他のボビンが外嵌された巻
線冶具の支持部の先端と係合する係合部と、表面及び裏
面を貫通する軸穴と、周縁に設けられて、前記巻線を係
止する巻線係止部とを有する複数の巻線冶具と、所要の
位置に間隙を有し、複数の巻線冶具の軸穴に回転自在に
挿通されて、複数の巻線冶具を列設し、かつ、円周状に
回動して、該巻線冶具の支持部に支持されたボビンを中
心として該巻線冶具を回転させるロッドと、該ロッドが
回動するための駆動力を与える駆動源とを具備する回転
機構と、前記回転機構のロッドに列設された各巻線冶具
を、各巻線冶具の支持部の先端が隣合う巻線冶具の係合
部と係合する状態に保持したまま、前記ロッドに沿って
摺動させる移動機構と、前記ロッドの間隙に対応する位
置に設けられて、ボビンの巻回部に巻回される巻線を供
給する巻線供給ノズルとを備えたものであることを特徴
としている。

【００１０】請求項２記載の連続巻線装置は、請求項１
記載の連続巻線装置において、前記巻線冶具の軸穴は、
前記支持部を中心とした同一円周上に、少なくとも２以
上形成されたものであることを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の連続巻線装置は、請求項１
記載の連続巻線装置において、前記回転機構は、駆動源
と、前記駆動源により回転する回転軸と、前記ロッドの
両端に各々固定されて、該ロッドを回動させる回転板
と、該回転軸の回転力を前記各回転板に伝動する伝動手
段とを具備してなることを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の装置は、請求項１記載の連
続巻線装置において、前記移動機構は、前記ロッドに列
設された複数の巻線冶具のうち、一端側にある巻線冶具
の外側の面と接触して、該巻線冶具を前記ロッドに沿っ
て摺動させる摺動部材と、前記摺動部材をスライド移動
させるスライド移動手段と、前記複数の巻線冶具のう
ち、他端側にある巻線冶具の外側の面と接触して、該巻
線冶具を前記一端側の巻線冶具の方向へ押圧する押圧部
材と、前記スライド移動手段により、前記摺動部材とと
もにスライド移動し、かつ、前記押圧部材に押圧力を付
勢する押圧力付勢手段とを具備するものであることを特
徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。図１及び図２は、本発明の
実施の形態に係る連続巻線装置の概略構成を説明するた
めの正面図及び平面図であり、本連続巻線装置１０は、
巻線を巻回する芯となるボビンを所定位置に支持する巻
線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅと、該
巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを回
転させる回転機構１２と、前記巻線冶具１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを一定の状態に保持して摺
動させる移動機構１３と、所要の位置に設けられた巻線
供給ノズル１４とを備えたものである。

【００１４】以下、ボビン３１ｂを例として、ボビン３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを説明する。ボビン３１
ｂは、巻線コイルの芯となる部分であり、図４に示すよ
うに本連続巻線装置１０により他のボビン３１ａ、３１
ｃ、３１ｄとともに１本の巻線１５が連続的に巻回され
て、巻線コイル３２ｂが形成され、他のボビン３１ａ、
３１ｃ、３１ｄに巻線１５が巻回されて形成された巻線
コイル３２ａ、３２ｂ、３２ｃとともに巻線コイルユニ
ット４０を構成することとなる。該巻線コイルユニット
４０は、図５に示す直線コア５０の各歯極５１に挿入固
定されて、直線コアユニットを構成するものである。

【００１５】図３（ａ）は、ボビン３１ｂを示す概略斜
視図であり、図３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。な
お、図３（ｂ）では便宜上該ボビン３１ｂに巻回された
巻線１５をも示している。該ボビン３１ｂは、角型筒状
に形成された巻線巻回部３３ｂと該巻線巻回部３３ｂの
上下端で外周方向に突出される巻線係止板３４ｂからな
るものであり、その中空部３５ｂには直線コア５０の歯
極５１を挿入することができる。前記巻線係止板３４ｂ
が突出して設けられていることにより、巻線巻回部３３
ｂに巻回される巻線１５を挟持して、コイル状に巻回さ
れた巻線１５の巻崩れを防止する。また、ボビン３１ｂ
は、絶縁性合成樹脂からなるものであるが、その他の絶
縁性を有する素材、例えば、絶縁紙やセラミック等を用
いて形成されることもできる。前記連続巻線装置１０に
おいては、前記ボビン３１ｂと同形状のボビン３１ａ、
３１ｃ、３１ｄを用いる。

【００１６】前記連続巻線装置１０においては、前記４
個のボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対して、
５個の巻線冶具を用いるが、これら各巻線冶具を１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅとする。

【００１７】次に、巻線冶具１１ｂを例に、各巻線冶具
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの構成につい
て説明する。図６乃至図９は、各々巻線冶具１１ｂの表
面、裏面、Ｂ−Ｂ断面、側面を示すものであり、巻線冶
具１１ｂのＢ−Ｂ断面を示した図８においては、説明の
便宜上、巻線冶具１１ｂに係合された状態のボビン３１
ａ、３１ｂ及び巻線治具１１ａをも示している。図に示
すように、巻線冶具１１ｂは、表面に凸設され、ボビン
３１ｂが外嵌される支持部１１０ｂと、裏面に凹設され
て、巻線冶具１１ａの支持部１１０ａの先端と係合する
係合部１１１ｂと、巻線冶具１１ｂの表面及び裏面を貫
通する２つの軸穴１１２ｂと、周縁の所定部分を切り欠
いてなる巻線係止部１１３ｂとを有するものである。

【００１８】図６、図８及び図９に示すように、前記支
持部１１０ｂは、巻線冶具１１ｂの表面の中央に、ボビ
ン３１ｂの中空部３５ｂと略同形状の凸部が形成されて
なるものである。該凸部の突出寸法は、ボビン３１ｂの
中空部３５ｂの軸線方向の寸法より若干大きいものとす
る。したがって、図８に示すように、該支持部１１０ｂ
にボビン３１ｂが挿通された場合には、支持部１１０ｂ
の先端が、該ボビン３１ｂから若干突出した状態とな
る。

【００１９】一方、図７及び図８に示すように、前記係
合部１１１ｂは、巻線冶具１１ｂの裏面中央に、巻線冶
具１１ａの支持部１１０ａの幅寸法と略同寸法の溝が形
成されてなるものであり、該溝の方向は、前記支持部１
１０ｂの方向と一致している。また、該溝の深さ、すな
わち係合部１１１ｂの深さ寸法は、巻線冶具１１ａの支
持部１１０ａにボビン３１ａが外嵌された場合に、該支
持部１１０ａの先端が、該ボビン３１ａから突出する寸
法と略同一である。

【００２０】また、図６に示すように、前記軸穴１１２
ｂは、支持部１１０ｂ中央の軸Ｘを中心とした同一円周
上に位置するように形成されており、軸穴１１２ｂは軸
Ｘに対して対称となっている。該軸穴１１２ｂの内径
は、回転機構１２のロッド２０の外径と略同寸法のもの
である。該軸穴１１２ｂに前記ロッド２０が回動自在に
挿通され、２本のロッド２０が回動することにより、巻
線冶具１１ｂが軸Ｘを中心として回転されることとな
る。

【００２１】また、図６、図７及び図９に示すように、
前記巻線係止部１１３ｂは、巻線冶具１１ｂの周縁の一
部に楕円状の切欠きが形成されてなるものであり、周縁
の開口部の幅寸法より、楕円状の切欠きの径寸法が大き
くなるように形成されている。また、前記周縁の開口部
の幅寸法は、図９に示すように、表面側から裏面側に向
かって縮小されたものとなっている。

【００２２】このように形成された前記巻線係止部１１
３ｂには、各ボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに
巻回される巻線１５のうち、ボビン３１ａとボビン３１
ｂとの間における所要長さの巻回されない長さ部分が位
置する。詳細には、ボビン３１ａに巻回されてボビン３
１ａを芯とした巻線コイル３２ａを形成した巻線１５
は、巻線治具１１ｂの巻線係止部１１３ｂを通過してボ
ビン３１ｂに巻回されてボビン３１ｂを芯とした巻線コ
イル３２ｂを形成する。したがって、巻線係止部１１３
ｂの切欠の大きさにより、巻線１５のボビン間、すなわ
ち巻線コイル間における巻回されない長さ部分の長さが
決定する。また、前記巻線係止部１１３ｂにより、巻線
１５のボビン間における巻回されない長さ部分が係止さ
れて、連続巻線装置１０のその他の部材等と干渉するこ
となく、巻線冶具１１ｂとともに回転する。

【００２３】なお、巻線１５のボビン間における巻回さ
れない長さ部分の長さは、各ボビン３１ａ、３１ｂ、３
１ｃ、３１ｄに巻線１５が巻回されて、各ボビン３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを芯とした巻線コイル３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとなり、４個の巻線コイル
が連繋した巻線コイルユニット４０が形成された場合
に、該巻線コイルユニット４０を直線コアの歯極に挿入
する場合の各巻線コイルの配置を考慮して設定する。ま
た、本実施の形態においては、巻線係止部を、巻線冶具
の周縁の一部を切欠することにより形成したが、巻線冶
具の周縁に、例えば鉤状の部材を突出させることにより
巻線係止部を形成するものとしてもよい。

【００２４】その他の巻線冶具１１ａ、１１ｃ、１１
ｄ、１１ｅの構成も前記巻線冶具１１ｂと同様である
が、本実施の形態では、回転機構１２のロッド２０が挿
通されて列設された場合に両端に位置する巻線冶具１１
ａ及び巻線冶具１１ｅにおいて、巻線冶具１１ａの裏面
側にはボビンが係合されることがないので係合部及び巻
線係止部を設けず、巻線冶具１１ｅの表面側にもボビン
が係合されることがないので支持部及び巻線係止部を設
けていない。また、各巻線治具１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ、１１ｅに各々設けられた支持部１１０ａ、
１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの厚さ寸法や、係合部１
１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅの厚さ寸法、巻
線係止部１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの形状は同一の
構成のものである。

【００２５】なお、巻線冶具１１ａ及び巻線冶具１１ｅ
に係合部、支持部、又は巻線係止部を各々設けて、各巻
線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅをすべ
て同一の構成のものとしてもよい。また、形状や大きさ
が異なるボビンにも対応すべく、各巻線治具の支持部を
最も小さなボビンに合致するような寸法のものとし、係
合部を最も大きなボビンに合致するような寸法のものと
して、ボビンに巻線を巻回する際に、そのボビンに合致
するようなアジャスタを前記支持部及び係合部に設ける
ような構成とすれば、一つの巻線冶具を複数種類のボビ
ンに用いることができる。

【００２６】次に回転機構１２について説明する。回転
機構１２は、図１及び図２に示すように、前記巻線冶具
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの各軸穴に挿
通される２本のロッド２０と、該ロッド２０の両端に各
々固定され、該ロッド２０を回動させる回転板２１と、
モータ（駆動源）２２と、該モータ２２により回転する
回転軸２３と、該回転軸２３の回転力を回転板２１に伝
動するための伝動手段２４とを具備してなる。

【００２７】ロッド２０は、その外径寸法が前記巻線冶
具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの各軸穴の
内径寸法と略同一の円柱状のものであり、図２の一部を
拡大した断面図である図１０（ａ）に示すように、その
中央付近に間隙２５が形成されている。該間隙２５の幅
寸法は、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、
１１ｅの厚さ寸法より小さいものであって、各ボビン３
１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに巻回する巻線１５の太
さ寸法より大きいものである。これにより、巻線１５は
該間隙２５を通過することはできるが、ロッド２０に列
設された巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１
１ｅは該間隙２５を通過してロッド２０から外れること
はない。

【００２８】２本のロッド２０の両端は、各々回転板２
１に固定されている。図２に示すように、回転板２１の
回転中心と、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄ、１１ｅの回転中心は一致しており、回転板２１が回
転してロッド２０が回動することにより、巻線冶具１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、図６で示した
軸Ｘを中心として回転することとなる。なお、図１及び
図２に示すように、各回転板２１には、該回転板２１と
同軸となるように回転軸が各々固着されており、該回転
軸はベース１６に立設された支柱１７により所定の位置
に支持されている。

【００２９】また、図１に示すように、ベース１６上に
固定されたモータ２２には、回転軸２３が連結されてお
り、該回転軸２３は、支柱１７により、ロッド２０等の
下方に回転自在に支持されている。該回転軸２３の両
端、及び前記各回転板２１の回転軸の端部には、各々プ
ーリが設けられており、回転軸２３の両端に固定された
各プーリと回転板２１の回転軸の端部に固定された各プ
ーリとが、各々ベルト（図示せず）で連動するものとな
って、前記伝動手段２４が構成されている。

【００３０】これにより、回転軸２３がモータ２２の駆
動力で回転され、その回転力が前記伝動手段２４により
前記各回転板２１に同一のトルク及び回転数で伝動され
ることとなる。なお、回転軸２３の回転力を回転板２１
に伝動する手段はプーリ、ベルトに限定されるものでは
なく、回転軸２３の回転力を２枚の回転板２１に対して
同一の回転数及びトルクで伝動するものであればよい。

【００３１】移動機構１３は、前記ロッド２０に列設さ
れた巻線冶具１１ｅをロッド２０に沿って摺動させると
ともに、巻線冶具１１ａを巻線冶具１１ｅの方向へ押圧
するものである。詳細には、図２に示すように、支柱１
７に回転自在に設けられたボールネジ２６と、該ボール
ネジ２６により、巻線冶具１１ｅの外側の面（表面）と
接触して、巻線冶具１１ｅをロッド２０に沿って摺動さ
せる摺動部材２７と、前記ボールネジ２６により摺動部
材２７と連動して移動するエアシリンダ２８（押圧力付
勢手段）と、該エアシリンダ２８により巻線冶具１１ａ
の外側の面（裏面）と接触して、巻線冶具１１ａを巻線
冶具１１ｅの方向へ押圧する押圧部材２９とを具備して
なる。

【００３２】ボールネジ２６は、図２に示すように、支
柱１７に回動自在に支持され、かつ、モータ３０により
回転される雄ネジ２６１と、該雄ネジ２６１の回転によ
り、雄ネジ２６１上をスライド移動する雌ネジ２６２と
を備えてなる。該ボールネジ２６と、モータ３０とによ
り、摺動部材２７をスライド移動させるスライド移動手
段が構成されている。

【００３３】また、摺動部材２７は、図１０（ａ）及び
そのＣ−Ｃ線断面図である図１０（ｂ）に示すように、
前記雌ネジ２６２に固定された固定部２７１と、ロッド
２０の回動により回転する回転部２７２と、該回転部２
７２を回転自在に支持する円環状のベアリング２７３と
を具備してなる。

【００３４】前記固定部２７１は、前記雌ネジ２６２に
固定され、ロッド２０が位置する端部に、２本のロッド
２０が挿通されて回動できるに十分な中空部が形成さ
れ、かつ、その内周縁に係合溝が切欠された平板状部材
２７１ａと、該中空部と同一形状の中空部を有し、その
内周縁に係合溝が切欠された環状部材２７１ｂとが、前
記ベアリング２７３の外周縁を前記各係合溝で回転自在
に挟持するようにして、ボルト等により固着されてなる
ものである。一方、前記回転部２７２は、ロッド２０が
挿通される軸穴を有し、その外周縁に係合溝が切欠され
た２枚の環状板２７２ａ、２７２ｂが、ベアリング２７
３の内周縁を前記各係合溝で回転自在に挟持するように
して、固着されてなるものである。これにより、前記固
定部２７１をフレームとして、前記回転部２７２が回転
自在に収容されることとなる。

【００３５】このように構成されたボールネジ２６、摺
動部材２７、及びモータ３０により、モータ３０の回転
に応じてボールネジ２６がスライド移動し、これと連動
して摺動部材２７が巻線冶具１１ｅをロッド２０に沿っ
て摺動させることとなる。

【００３６】なお、本実施の形態では、前記回転部２７
２と巻線冶具１１ｅとは固着されていないので、摺動部
材２７は、巻線冶具１１ｅを巻線冶具１１ａの方向にの
み摺動させるものであるが、前記回転部２７２と巻線冶
具１１ｅとを固着することにより、巻線冶具１１ｅを、
摺動部材２７の動きと連動して、いずれの方向にも摺動
されるものとしてもよい。

【００３７】エアシリンダ２８は、前記雌ネジ２６２に
固定された摺動部材２７の固定部２７２の他端側、すな
わち、ロッド２０が挿通される側と反対側に固定されて
おり、該エアシリンダ２８のロッド２８１の先端には、
押圧部材２９が固定されている。

【００３８】押圧部材２９は、前記摺動部材２７と同様
の構成のものであり、図１０（ａ）に示すように、エア
シリンダ２８のロッド２８１に固定された固定部２９１
と、ロッド２０の回動により回転する回転部２９２と、
該回転部２９２を回転自在に支持する円環状のベアリン
グ２９３とを具備してなり、前記固定部２９１をフレー
ムとして、前記回転部２９２が回転自在に収容されてい
る。

【００３９】このように構成されたエアシリンダ２８及
び押圧部材２９により、エアシリンダ２８のロッド２８
１が縮退されて押圧部材２９に押圧力を付勢し、押圧部
材２９が巻線冶具１１ａを巻線冶具１１ｅの方向へ押圧
することとなる。これにより、巻線冶具１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄの支持部１１０ａ、１１０ｂ、１１
０ｃ、１１０ｄにボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１
ｄが外嵌され、支持部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、
１１０ｄの先端部が、各々巻線冶具１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄ、１１ｅの係合部１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、
１１１ｅに係合された状態となる。

【００４０】なお、図示していないが、摺動部材２７及
び押圧部材２９には、支柱１７に、ロッド２０と並行し
て架設されたガイドシャフトが各々挿通され、該各ガイ
ドシャフトに沿ってスライド移動するものとなってい
る。また、本実施の形態では、スライド移動手段として
ボールネジ２６及びモータ３０を用いたが、その他のス
ライド移動手段、例えば、歯車とラックを組み合わせた
ものを用いることとしてもよい。また、押圧部材２９に
はエアシリンダ２８が押圧力を付勢するものとしたが、
エアシリンダ２８の代わりに、油圧シリンダ、その他の
アクチュエータ、バネ等の弾性体等を押圧力付勢手段と
して用いることとしてもよい。

【００４１】巻線供給ノズル１４は、図１に示すよう
に、支柱１７に架設された天板１８において、ロッド２
０の間隙２５と対応する位置に設けられており、巻線１
５を連続的に供給するものである。なお、図２において
は、巻線供給ノズル１４及び天板１８を省略している。

【００４２】以下、前記連続巻線装置１０の動作につい
て図１１を用いて説明する。まず最初に、エアシリンダ
２８のロッド２８１を伸長した状態で、巻線冶具１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの支持部１１０ａ、１１０
ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ各々に、巻線１５を巻回すべき
ボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを外嵌固定す
る。その後、エアシリンダ２８のロッド２８１を縮退さ
せて、押圧部材２９が巻線冶具１１ｅを巻線冶具１１ａ
の方向へ押圧することにより、巻線冶具１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが摺動部材２７と押圧部材
２９とに挟持されて、巻線治具１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄの支持部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１
１０ｄの突出部分が、巻線冶具１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄ、１１ｅの係合部１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１
１１ｅと係合される。これにより、巻線１５を巻回すべ
き各ボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、巻線冶
具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ間に各々挟
まれて、回転機構１２のロッド２０の軸Ｘ上に一定の姿
勢で整列される（図１１（ａ））。

【００４３】図１１（ａ）に示すように、初期状態で
は、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１
ｅは、摺動部材２７と押圧部材２９とに挟持されて、ロ
ッド２０の間隙２５と、巻線冶具１１ａと巻線冶具１１
ｂとの間とが合致するように位置せしめられている。こ
の状態において、巻線供給ノズル１４から巻線１５を引
き出して、前記ロッド２０の間隙２５を通過させてボビ
ン３１ａの巻線巻回部３３ａに接触するように位置せし
め、該巻線１５の端部を適当な個所に固定した後、回転
機構１２のモータ２２を駆動してロッド２０を回転させ
る。これにより、ボビン３１ａが回転して巻線１５が該
ボビン３１ａの巻線巻回部３３ａに巻回される。ボビン
３１ａの巻線巻回部３３ａに所要量の巻線１５が巻回さ
れ巻線コイルが形成された後、前記ロッド２０の回転が
停止される。このとき、巻線冶具１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄの巻線係止部１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが巻線供
給ノズル１４が位置する方向、すなわち上方を向くよう
に、前記ロッド２０が停止する。

【００４４】つぎに、図１１(b)に示すように、移動機
構１３のボールネジ２６により、前記摺動部材２７がス
ライド移動されて、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ、１１ｅが、ロッド２０の間隙２５と、巻線
冶具１１ｂと巻線冶具１１ｃとの間とが合致するように
位置せしめられる。これにより、ボビン３１ａの巻線巻
回部３３ａに巻回された後の巻線１５は、巻線冶具１１
ｂの巻線係止部１１３ｂに挿通された状態となる。その
後、再び前記ロッド２０が回転して、該巻線１５は、前
記巻線係止部１１３ｂの開口の形状に沿って楕円状の切
欠きの内側に巻き込まれて該巻線係止部１１３ｂに係止
され、これにより、該巻線１５は、ボビン３１ｂの巻線
巻回部３３ｂ側に案内されて巻回される。ボビン３１ｂ
の巻線巻回部３３ｂに所要量の巻線１５が巻回されて巻
線コイルが形成された後、再び、巻線冶具１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄの巻線係止部１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ
が巻線供給ノズル１４が位置する方向を向くように、前
記ロッド２０が停止する。

【００４５】さらに、図１１(c)に示すように、移動機
構１３のボールネジ２６により、前記摺動部材２７がス
ライド移動されて、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ、１１ｅが、ロッド２０の間隙２５と、巻線
冶具１１ｃと巻線冶具１１ｄとの間とが合致するように
位置せしめられる。これにより、ボビン３１ｂの巻線巻
回部３３ｂに巻回された後の巻線１５は、巻線冶具１１
ｃの巻線係止部１１３ｃに挿通された状態となる。その
後、再び前記ロッド２０が回転することにより、該巻線
１５は、前記巻線係止部１１３ｃに係止されるとともに
ボビン３１ｃの巻線巻回部３３ｃに巻回される。ボビン
３１ｃの巻線巻回部３３ｃに所要量の巻線１５が巻回さ
れて巻線コイルが形成された後、再び、巻線冶具１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄの巻線係止部１１３ｂ、１１３ｃ、
１１３ｄが巻線供給ノズル１４が位置する方向を向くよ
うに、前記ロッド２０が停止する。

【００４６】さらに、図１１(ｄ)に示すように、移動機
構１３のボールネジ２６により、前記摺動部材２７がス
ライド移動されて、各巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄ、１１ｅが、ロッド２０の間隙２５と、巻線
冶具１１ｄと巻線冶具１１ｅとの間とが合致するように
位置せしめられる。これにより、ボビン３１ｃの巻線巻
回部３３ｃに巻回された後の巻線１５は、巻線冶具１１
ｄの巻線係止部１１３ｄに挿通された状態となる。その
後、再び前記ロッド２０が回転されることにより、該巻
線１５は、前記巻線係止部１１３ｄに係止されるととも
にボビン３１ｄの巻線巻回部３３ｄに巻回される。ボビ
ン３１ｄの巻線巻回部３３ｄに所要量の巻線１５が巻回
されて巻線コイルが形成されれば、前記ロッド２０が停
止する。

【００４７】その後、エアシリンダ２８のロッド２８１
を伸長して、押圧部材２９により各巻線冶具１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅに付勢されていた押圧力
を解除し、ボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを各
巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄから取り外し
て、ボビン３１ｄの巻線巻回部３３ｄに巻回された後の
巻線１５を適当な位置で切断する。

【００４８】このように、本実施の形態に係る連続巻線
装置によれば、ボビンを所定位置に支持する巻線冶具１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅと、ロッド２０
が挿通された前記巻線冶具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄ、１１ｅを回転させる回転機構１２と、前記巻線冶
具１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを前記ロッ
ド２０に沿って摺動させる移動機構１３と、前記ロッド
２０の間隙２５に対応する位置に設けられた巻線供給ノ
ズル１４とを備えたものとしたので、１本の巻線１５
を、４個のボビン３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに、
各ボビン間に所要長さの巻回されない長さ部分をおいて
連続的に巻回して各ボビンを芯とした巻線コイル３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを作成して、各巻線コイル
が１本の巻線により連繋された巻線コイルユニット４０
を作成することができる。

【００４９】なお、前記連続巻線装置１０は、１２の歯
極をもつ直線コアと組み合わせるリニアモータの可動子
用の設定であり、４個の巻線コイルが連繋した巻線コイ
ルユニット４０を作成するものであるが、巻線冶具の個
数を変えれば、１２極以外のものにも使用できることは
当然である。例えば、９極の直線コアと組み合わせるな
らば、ボビンが３個を芯として３個の巻線コイルが連繋
した巻線コイルユニットが必要となるから、巻線冶具を
１個減らしたものとし、１５極の直線コアと組み合わせ
るならば、巻線冶具を１個増やせばよい。また、巻線が
巻回されるボビンは巻線が巻回される部分と、直線コア
の歯極が挿入される中空部を有するものであれば上記の
形状に限られるものではなく、その場合、ボビンに合致
するような支持部と係合部をもつ巻線治具を使用すれば
よい。

【００５０】なお、この連続巻線装置１０は、１個の独
立した巻線コイルを作成する場合にも利用することがで
きる。その場合には、巻線を複数のボビンに連続的に巻
回して、１本の巻線により連繋した複数の巻線コイルを
作成したのち、各巻線コイルが独立するよう、巻線の巻
回されていない長さ部分を切断すればよい。

【００５１】

【発明の効果】請求項１記載の連続巻線装置は、直線コ
アの歯極に挿入する巻線コイルの芯となる複数のボビン
に対して、１本の巻線を、各ボビンに連続的に巻回して
巻線コイルが連繋された巻線コイルユニットとすること
ができるため、複数のボビンに、１本の巻線を巻回して
なる巻線コイルが連繋した巻線コイルユニットの巻線工
程を自動化することができ、巻線コイルユニットの製造
コストを低減することができる。また、独立した巻線コ
イルを製造する場合においても、本連続巻線装置によれ
ば、複数のボビンに対して連続して巻線を巻回して巻線
コイルを製造することができるため、作業効率を高める
ことができる。

【００５２】請求項２記載の連続巻線装置は、請求項１
記載の連続巻線装置において、前記巻線冶具の軸穴を、
巻線治具の支持部を中心とした同一円周上に、少なくと
も２以上形成されたものとしたので、前記巻線冶具を、
支持部を中心として、軸ぶれ等を起こすことなく安定し
て回転させることができる。これにより、ボビンの巻回
部に、巻線を整列して重層することが容易となる。

【００５３】請求項３記載の連続巻線装置は、請求項１
記載の連続巻線装置において、回転機構を、駆動源と、
該駆動源により回転する回転軸と、前記ロッドの両端に
各々固定されて、該ロッドを回動させる回転板と、該回
転軸の回転力を前記各回転板に伝動する伝動手段とを具
備してなるものとしたので、駆動源により生ずる回転力
を、同一の回転数及びトルクで前記ロッドの両端に伝動
することができ、連続巻線装置を安定して動作させるこ
とができる。

【００５４】請求項４記載の連続巻線装置は、請求項１
記載の連続巻線装置において、移動機構を、ロッドに列
設された複数の巻線冶具のうち、一端側にある巻線冶具
の外側の面と接触して、該巻線冶具を前記ロッドに沿っ
て摺動させる摺動部材と、前記摺動部材をスライド移動
させるスライド移動手段と、前記複数の巻線冶具のう
ち、他端側にある巻線冶具の外側の面と接触して、該巻
線冶具を前記一端側の巻線冶具の方向へ押圧する押圧部
材と、前記スライド移動手段により、前記摺動部材とと
もにスライド移動し、かつ、前記押圧部材に押圧力を付
勢する押圧力付勢手段とを具備するものとしたので、巻
線冶具の個数の変動に柔軟に対応して、摺動部材及び押
圧部材により複数の巻線冶具を挟持するとともに前記ロ
ッドに沿って摺動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る連続巻線装置の構成
を示す正面図。

【図２】本発明の実施の形態に係る連続巻線装置の構成
を示す平面図。

【図３】ボビンの構成を示す斜視図及び断面図。

【図４】巻線コイルユニットを示す概略斜視図。

【図５】直線コアを示す概略斜視図。

【図６】巻線冶具の表面を示す平面図。

【図７】巻線冶具の裏面を示す平面図。

【図８】図６のＢ−Ｂ断面を示す断面図。

【図９】巻線冶具の側面を示す側面図。

【図１０】図２の一部拡大図断面図。

【図１１】本実施の形態に係る連続巻線装置の動作を説
明するための模式図。

【図１２】従来の直線コアユニットの構成を示す概略平
面図。

【図１３】直線コアユニットの構成を示す概略平面図。

【符号の説明】

１０ 連続巻線装置 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ 巻線冶具 １２ 回転機構 １３ 移動機構 １４ 巻線供給ノズル １５ 巻線 １１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ 支持部 １１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ 係合部 １１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ
軸穴 １１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ巻線係止部 ２０ ロッド ２１ 回転板 ２２ モータ ２３ 回転軸 ２４ プーリ（伝動手段） ２６ ボールネジ ２７ 摺動部材 ２８ エアシリンダ ２９ 押圧部材 ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ ボビン ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 巻線コイル ４０ 巻線コイルユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線コアの歯極に挿入する巻線コイルの
   芯となる複数のボビンに対して、１本の巻線を、各ボビ
   ンに連続的に巻回して巻線コイルが連繋された巻線コイ
   ルユニットとする連続巻線装置であって、 表面に凸設されて、一のボビンが外嵌される支持部と、
   裏面に凹設されて、他のボビンが外嵌された巻線冶具の
   支持部の先端と係合する係合部と、表面及び裏面を貫通
   する軸穴と、周縁に設けられて、前記巻線を係止する巻
   線係止部とを有する複数の巻線冶具と、 所要の位置に間隙を有し、複数の巻線冶具の軸穴に回転
   自在に挿通されて、複数の巻線冶具を列設し、かつ、円
   周状に回動して、該巻線冶具の支持部に支持されたボビ
   ンを中心として該巻線冶具を回転させるロッドと、該ロ
   ッドが回動するための駆動力を与える駆動源とを具備す
   る回転機構と、 前記回転機構のロッドに列設された各巻線冶具を、各巻
   線冶具の支持部の先端が隣合う巻線冶具の係合部と係合
   する状態に保持したまま、前記ロッドに沿って摺動させ
   る移動機構と、 前記ロッドの間隙に対応する位置に設けられて、ボビン
   の巻回部に巻回される巻線を供給する巻線供給ノズルと
   を備えたものであることを特徴とする連続巻線装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の連続巻線装置において、 前記巻線冶具の軸穴は、前記支持部を中心とした同一円
   周上に、少なくとも２以上形成されたものであることを
   特徴とする連続巻線装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の連続巻線装置において、 前記回転機構は、駆動源と、前記駆動源により回転する
   回転軸と、 前記ロッドの両端に各々固定されて、該ロッドを回動さ
   せる回転板と、 該回転軸の回転力を前記各回転板に伝動する伝動手段と
   を具備してなることを特徴とする連続巻線装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の連続巻線装置において、 前記移動機構は、 前記ロッドに列設された複数の巻線冶具のうち、一端側
   にある巻線冶具の外側の面と接触して、該巻線冶具を前
   記ロッドに沿って摺動させる摺動部材と、 前記摺動部材をスライド移動させるスライド移動手段
   と、 前記複数の巻線冶具のうち、他端側にある巻線冶具の外
   側の面と接触して、該巻線冶具を前記一端側の巻線冶具
   の方向へ押圧する押圧部材と、 前記スライド移動手段により、前記摺動部材とともにス
   ライド移動し、かつ、前記押圧部材に押圧力を付勢する
   押圧力付勢手段とを具備するものであることを特徴とす
   る連続巻線装置。