JP2003217960A - コイル用巻線機及びコイル製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル素線の弛みを防ぐ。 【解決手段】 コイル素線母体から引き出されたコイル
素線Ｗは、複数のプーリ１０を介してボビンＢに巻き付
けられる。プーリ１０のうちボビンＢの直前のものがバ
ックテンションプーリ１０Ａとされ、そのバックテンシ
ョンプーリ１０Ａの直前のものがテンションプーリ１０
Ｂとされている。バックテンションプーリ１０Ａは、引
っ張りバネ１４によりボビンＢから離間する方向へ付勢
されることでコイル素線Ｗに張力を付与することができ
る。テンションプーリ１０Ｂは、電磁ブレーキ機構によ
りその回転が制動されることで、コイル素線Ｗに張力を
付与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンに対してコ
イル素線を巻回するのに用いるコイル用巻線機及びコイ
ル製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
ボビンにコイル素線を巻回する際には、コイル用巻線機
が用いられており、コイル素線母体から引き出したコイ
ル素線を複数のプーリによりその方向を変えつつボビン
に巻き付けるようにしている。この巻線機では、コイル
素線がその母体からボビンに達するまでの間に弛みが出
るのを防ぐべく、所定の機構によりコイル素線に張力を
付与するようにし、これにより、ボビンに対してコイル
素線を整列して巻回するようにしている。しかしなが
ら、従来の巻線機では、コイル素線に付与する張力が不
足し勝ちであり、特にコイル素線の線径が大きいもので
はその傾向が顕著となっていた。

【０００３】本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、コイル素線の弛みを防ぐことを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明に係るコイル用巻線機
は、ボビンに対してコイル素線母体から引き出したコイ
ル素線を巻回するためのコイル用巻線機であって、前記
コイル素線母体と前記ボビンとの間には、複数のプーリ
が備えられるとともに、前記プーリのうちボビンの直前
のものが、付勢手段を備えるとともにこの付勢手段によ
り前記ボビンから離間する方向へ付勢されることで前記
コイル素線に張力を付与するバックテンションプーリと
され、且つ前記プーリのうち前記バックテンションプー
リよりも上流側のものが、制動機構を備えるとともにそ
の制動機構により回転が制動されることで前記コイル素
線に張力を付与するテンションプーリとされている構成
としたところに特徴を有する。

【０００５】請求項２の発明に係るコイル製造方法は、
複数のプーリを備えるコイル用巻線機を用いて、コイル
素線母体から引き出したコイル素線をボビンに巻回する
コイル製造方法であって、前記プーリのうちボビンの直
前のバックテンションプーリを付勢手段により前記ボビ
ンから離間する方向へ付勢することで前記コイル素線に
張力を付与するとともに、前記プーリのうち前記バック
テンションプーリよりも上流側のテンションプーリを制
動機構によりその回転を制動することで前記コイル素線
に張力を付与しつつコイル素線を前記ボビンに巻回する
ようにしたところに特徴を有する。

【０００６】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明及び請求項２
の発明＞コイル素線母体から引き出したコイル素線は、
複数のプーリを通過した後にボビンに巻回される。この
とき、バックテンションプーリが付勢手段によりボビン
から離間する方向へ付勢されることで、コイル素線に対
して張力を付与することができる。しかも、制動機構に
よりテンションプーリの回転を制動することで、コイル
素線に対してさらなる張力を付与することができる。こ
れにより、コイル素線に弛みが生じるのを確実に防ぐこ
とができ、もってボビンに対してコイル素線を整列した
状態で巻回することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１及び図
２によって説明する。この実施形態に示すコイル用巻線
機は、その概略が図１に示されているように、コイル素
線母体（図示せず）から引き出したコイル素線Ｗを複数
のプーリ１０を介してボビンＢに巻回するようになって
いる。このコイル用巻線機をなす巻線機本体には、コイ
ル素線母体側からコイル素線Ｗを引き込んでボビンＢに
巻き付けるための巻回機構（図示せず）が設けられると
ともに各プーリ１０が回転可能に支持されており、プー
リ１０のうちボビンＢの直前のものが付勢手段を備える
バックテンションプーリ１０Ａとされ、バックテンショ
ンプーリ１０Ａの直前（コイル素線Ｗの流れ方向の上流
側）のものが制動機構を備えるテンションプーリ１０Ｂ
とされている。

【０００８】各プーリ１０は、円板状に形成されるとと
もにその周面にコイル素線Ｗをかけるための溝１１が形
成されており、コイル素線母体側からのコイル素線Ｗの
引き込み方向とボビンＢ側への引き出し方向とを変更で
きるようになっている。なお、図１では図面の簡略化の
ためにプーリ１０を３本のみ示したが、それ以上設ける
ようにしても勿論構わない。

【０００９】ボビンＢは、円柱体の両端部に一対のフラ
ンジを突設した構成とされており、巻回機構により円柱
体の周面にコイル素線Ｗが巻回されるようになってい
る。この巻回機構は、ボビンＢを軸線回りに回転させる
ことで円柱体にコイル素線Ｗを巻回することができ、さ
らにボビンＢを軸線方向に沿って左右に繰り返し往復移
動させることで、コイル素線Ｗを軸線方向に関して偏り
なく巻回できるようになっている。

【００１０】バックテンションプーリ１０Ａは、ボビン
Ｂのほぼ真上に配されるとともに、右側端部が巻線機本
体に軸支されたアーム１２の左側端部に設けられてい
る。このアーム１２は、巻線機本体のうちテンションプ
ーリ１０Ｂの左側に設けられた支持軸１３を中心として
揺動変位可能とされており、このアーム１２の揺動動作
に伴ってバックテンションプーリ１０ＡがボビンＢやテ
ンションプーリ１０Ｂに対して接離するよう変位可能と
されている。アーム１２のほぼ中央には、付勢手段であ
る引っ張りバネ１４の下端部を引っ掛けるための引っ掛
け部１５が設けられており、この引っ張りバネ１４は、
その上端部が巻線機本体の固定支持部１６により固定的
に支持されている。この引っ張りバネ１４によりバック
テンションプーリ１０Ａは、支持軸１３とほぼ水平とな
る初期位置に支持されており、この初期位置からボビン
Ｂやテンションプーリ１０Ｂに接近する向きに変位され
るのに伴って、引っ張りバネ１４が弾性的に伸長して弾
性復元力が蓄積されるようになっている。引っ張りバネ
１４に弾性復元力が蓄積された状態では、バックテンシ
ョンプーリ１０Ａは、ボビンＢやテンションプーリ１０
Ｂから離間する方向へ付勢されるので、バックテンショ
ンプーリ１０Ａにかけたコイル素線Ｗに対して張力を付
与できるようになっている。

【００１１】テンションプーリ１０Ｂは、上記したアー
ム１２の支持軸１３よりも図示右斜め下方位置に配され
るとともにその外径寸法がバックテンションプーリ１０
Ａよりも大きく設定されている。テンションプーリ１０
Ｂは、図２に示すように、巻線機本体に対して回転可能
に支持された回転軸１７に対して一体回転可能に設けら
れており、その回転軸１７には、回転を制動するための
制動機構として電磁ブレーキ機構が備えられている。電
磁ブレーキ機構は、巻線機本体に固定されるとともに回
転軸１７の周囲を取り囲んで配される環状の電磁コイル
１８と、電磁コイル１８に一体的に設けられたブレーキ
パッド１９と、ブレーキパッド１９に近接して配される
とともに回転軸１７に一体回転可能に設けられたブレー
キディスク２０とから構成されている。このブレーキデ
ィスク２０は、図示しない機構により回転軸１７に対し
て軸線方向にのみ相対変位可能に設けられており、また
その左側面にはブレーキパッド１９を受け入れるための
環状の受け入れ溝２１が形成されている。電磁コイル１
８には、所定の電気回路から電流が供給されるようにな
っており、電流が流されることによって生じる電磁力に
よりブレーキディスク２０を回転軸１７の軸線方向に沿
って図２の左方へ吸引できるようになっている。そし
て、回転軸１７が回転した状態でブレーキディスク２０
がブレーキパッド１９に当接されると、両者１９，２０
間に摩擦抵抗が生じ、この摩擦抵抗によってブレーキデ
ィスク２０を制動することができる。この電磁コイル１
８の電磁力、すなわちブレーキディスク２０に対する吸
引力は、電流量の大きさに比例するので、電磁コイル１
８に流す電流量を調整することで、ブレーキディスク２
０に対する吸引力、つまりブレーキパッド１９との間で
生じる摩擦抵抗の大きさを調整でき、もって回転軸１７
及びテンションプーリの単位時間当たりの回転数を調整
できるようになっている。そして、電磁ブレーキ機構に
よりテンションプーリ１０Ｂの回転を制動して、単位時
間当たりのボビンＢ側へのコイル素線Ｗの送り出し量を
ボビンＢによる巻き取り量よりも小さくすることで、コ
イル素線Ｗに対して張力を付与できるようになってい
る。

【００１２】本実施形態は以上のような構造であり、続
いてその作用について説明する。ボビンＢにコイル素線
Ｗを巻回するには、まずボビンＢを巻回機構にセットす
るとともに、コイル素線母体から引き出したコイル素線
Ｗを、図１に示すように、各プーリ１０の溝１１にかけ
つつその先端をボビンＢに引っ掛けておく。そして、巻
線機を作動させて巻回機構によりボビンＢを回転させる
のに伴って、各プーリ１０が回転されるとともに、コイ
ル素線ＷがボビンＢの円柱体の周囲に巻き取られてい
く。このときボビンＢを回転させるのと共にボビンＢを
軸線方向に沿って左右に繰り返し往復移動させるので、
コイル素線ＷをボビンＢの軸線方向に関してほぼ均一に
巻回することができる。

【００１３】コイル素線ＷをボビンＢに巻き取る過程で
は、巻回機構によるコイル素線Ｗの巻き取り力によりバ
ックテンションプーリ１０ＡがボビンＢ側へ引っ張られ
ることで、バックテンションプーリ１０Ａは、引っ張り
バネ１４を弾性的に伸長させつつ初期位置からボビンＢ
やテンションプーリ１０Ｂに接近するよう支持軸１３を
中心として図示反時計回り方向へ揺動変位される。この
状態では、引っ張りバネ１４に蓄積された弾性復元力に
よりバックテンションプーリ１０ＡがボビンＢから離間
する向きへ付勢されており、これによりバックテンショ
ンプーリ１０Ａにかけられたコイル素線Ｗには所定の張
力が付与される。

【００１４】さらには、既述した電磁ブレーキ機構によ
りテンションプーリ１０Ｂを制動し、単位時間当たりの
ボビンＢによるコイル素線Ｗの巻き取り量よりもテンシ
ョンプーリ１０Ｂによる送り出し量を小さくすると、巻
回機構によりバックテンションプーリ１０Ａがさらに強
くボビンＢ側に引っ張られるので、引っ張りバネ１４が
さらに伸長してより大きな弾性復元力を蓄積する。従っ
て、コイル素線Ｗにはより大きな張力が付与される。な
お、テンションプーリ１０Ｂの制動は、コイル素線Ｗに
適切な張力を付与すべく、ボビンＢへのコイル素線Ｗの
巻回状況などに応じて適宜に行われる。

【００１５】このように、巻回過程において常に引っ張
りバネ１４が自然状態よりも伸長した状態とすること
で、コイル素線Ｗに一定以上の張力を付与した状態に保
つことができ、コイル素線Ｗに弛みが生じるのを確実に
防ぐことができる。これにより、ボビンＢに対してコイ
ル素線Ｗを整列した状態に巻回することができる。また
巻回終了時には、ボビンＢの回転を停止させた後にも各
プーリ１０が少し回転することがあるが、その場合でも
引っ張りバネ１４が適宜に弾性復元することでバックテ
ンションプーリ１０ＡがボビンＢやテンションプーリ１
０Ｂから離間する方向へ変位するので、コイル素線Ｗに
弛みが生じるのが防がれる。なお、ボビンＢに巻回する
コイル素線Ｗの線径が大きくなるほど、その弛みを防ぐ
ためにコイル素線Ｗに付与しなければならない張力が大
きくなる傾向にあるが、その場合は、引っ張りバネ１４
をより強力なものに変更したり、電磁コイル１８に流す
電流量を大きくしてテンションプーリ１０Ｂに対する制
動力を高めるなどして適宜に対応することができる。

【００１６】以上説明したように本実施形態によれば、
バックテンションプーリ１０Ａが引っ張りバネ１４によ
りボビンＢから離間する方向へ付勢されることで、コイ
ル素線Ｗに張力を付与することができ、さらに電磁ブレ
ーキ機構によりテンションプーリ１０Ｂの回転を制動す
ることで、コイル素線Ｗにより大きな張力を付与するこ
とができるから、コイル素線Ｗに弛みが生じるのを確実
に防ぐことができ、もってボビンＢにコイル素線Ｗを整
列した状態で巻回することができる。

【００１７】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記した実施形態では、付勢手段として引っ張り
バネを用いた場合を示したが、その他にも圧縮バネなど
を使用することができる。 （２）上記した実施形態では、制動機構として電磁ブレ
ーキ機構を用いた場合を示したが、例えば一対のブレー
キパッドによりテンションプーリを直接に挟み込んでそ
の回転を制動するようにしてもよい。

【００１８】（３）上記した実施形態では、テンション
プーリをバックテンションプーリの直前に配したものを
示したが、バックテンションプーリの直前に他のプーリ
を配し、そのプーリよりも上流側にテンションプーリを
配するようにしたものも本発明に含まれる。 （４）上記した実施形態では、バックテンションプーリ
が支持軸に対して水平となる位置を初期位置とした場合
を示したが、このような位置関係に限らず各部品の配置
などに応じて任意に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るコイル用巻線機の概
略図

【図２】テンションプーリの電磁ブレーキ機構の概略図

【符号の説明】

１０…プーリ １０Ａ…バックテンションプーリ １０Ｂ…テンションプーリ １４…引っ張りバネ（付勢手段） １８…電磁コイル（制動機構） １９…ブレーキパッド（制動機構） ２０…ブレーキディスク（制動機構） Ｂ…ボビン Ｗ…コイル素線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンに対してコイル素線母体から引き
   出したコイル素線を巻回するためのコイル用巻線機であ
   って、 前記コイル素線母体と前記ボビンとの間には、複数のプ
   ーリが備えられるとともに、前記プーリのうちボビンの
   直前のものが、付勢手段を備えるとともにこの付勢手段
   により前記ボビンから離間する方向へ付勢されることで
   前記コイル素線に張力を付与するバックテンションプー
   リとされ、且つ前記プーリのうち前記バックテンション
   プーリよりも上流側のものが、制動機構を備えるととも
   にその制動機構により回転が制動されることで前記コイ
   ル素線に張力を付与するテンションプーリとされている
   ことを特徴とするコイル用巻線機。
2. 【請求項２】 複数のプーリを備えるコイル用巻線機を
   用いて、コイル素線母体から引き出したコイル素線をボ
   ビンに巻回するコイル製造方法であって、 前記プーリのうちボビンの直前のバックテンションプー
   リを付勢手段により前記ボビンから離間する方向へ付勢
   することで前記コイル素線に張力を付与するとともに、
   前記プーリのうち前記バックテンションプーリよりも上
   流側のテンションプーリを制動機構によりその回転を制
   動することで前記コイル素線に張力を付与しつつコイル
   素線を前記ボビンに巻回するようにしたことを特徴とす
   るコイル製造方法。