JP2942719B2 - コイル巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、１本の連続する線材
を用いて複数のコイルを作成するコイル巻線機の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】１本の連続する線材を用いて同軸上に複
数のコイルを形成するコイル巻線機として、１本のシャ
フト（回転軸）に複数の巻治具を隣接配置したものが知
られている（特開平３ー１５５３５４号公報）。各巻治
具は片側に鍔部が形成され、シャフトと一体に回転する
ように取り付けられる。隣接する巻治具の鍔部で環状の
空間に仕切られ、この空間内に回転する巻治具に線材を
巻き付けるようになっている。線材は熱で融着する被覆
を備え、その供給手段として軸方向へ移動しながら、所
定の張力で線材を送り出すノズルが設けられる。そし
て、各巻芯部分への巻線作業が終了すると、コイルに熱
風を吹き付けて線材どうしを融着させた後、シャフトか
ら外れる巻治具からコイルが得られる。

【０００３】

【発明の課題】この巻線機においては、巻線を行う度に
各巻治具をシャフトに装着しなければならず、その作業
に多くの労力と時間を要するという不具合があった。ま
た、巻線後に各巻治具を長いシャフトから外す作業にお
いても、シャフトと巻治具を軸方向へ大きく相対移動し
なければならず、この作業を機械的に行うには大がかり
な移動機構が必要になる。

【０００４】そのため、２基のスピンドルを同軸上に配
置し、２つの巻芯部材をそれぞれスピンドルに軸方向へ
移動可能に取り付け、スピンドル間を軸と直交する外方
へ移動可能な中間プレートを設けたものが、本出願人に
より提案されている（特願平７ー１２８４２２号）。２
つの巻芯部材で中間プレートを挟持し、２基のスピンド
ルを同期回転させると、ノズルから供給される線材はス
ピンドルと一体回転する巻芯部材に巻き付けられ、中間
プレートの両側でそれぞれコイルを形成する一方、巻線
後はスピンドルを停止して中間プレートを退避位置へ移
動し、その状態で各巻芯部材をスピンドル側へ後退させ
ると、コイルが巻芯部材から簡単に外れるようになって
いる。

【０００５】これによると、１本の長いシャフトに代え
て２つの巻芯部材をそれぞれコイル巻幅と同程度に少し
だけ移動すれば良く、これら移動装置（シリンダなど）
の小型化が図れるほか、中間プレートを保持して移動す
るチャック装置を設けることで、巻線作業から巻き終え
たコイルを治具から外す作業までをすべて自動化できる
が、巻芯部材の数に応じてスピンドルを装備する必要が
あり、コストの面で不利になるという不具合があった。

【０００６】この発明はこのような問題点を解決するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明は、１本
の連続する線材を用いて複数のコイルを形成するコイル
巻線機において、スピンドル先端部に複数の巻芯部材を
並列的に配置し、これら巻芯部材をスピンドル先端部に
それぞれ軸方向へ出入り可能に支持し、巻芯部材の外周
を摺動可能かつスピンドル先端部を出入り可能な鍔部材
を設け、各巻芯部材に巻き付けられる線材の側面を支持
する仕切部材をスピンドルと同軸上を回転自由に支持
し、各巻芯部材および鍔部材を個別に軸方向へ移動させ
る手段を設ける。

【０００８】請求項２の発明は 請求項１の発明におけ
る仕切部材をスピンドルの軸方向へ移動させる手段を設
ける。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明におけ
る仕切部材をスピンドルと同期回転させる手段を設け
る。

【００１０】

【作用】請求項１の発明では、巻芯部材の１つをその先
端が仕切部材に当接するまで突出させる。また、その鍔
部材もスピンドル先端部から所定長だけ突出させる。こ
れにより、巻芯部材の外周に鍔部材と仕切部材で環状空
間が形成される。この状態で、スピンドルを回転させる
と、巻芯部材に追従して仕切部材も一体的に回転し、巻
芯部材に線材が巻き付けられる。この巻き付けが終了し
たら、いったんスピンドルを停止し、この巻芯部材を後
退させる。ついで、同様に別の巻芯部材に線材を巻き付
ける。複数の巻芯部材への巻線を終了したら、鍔部材を
巻芯部材の先端に移動させると、コイルは巻芯部材から
外れる。

【００１１】請求項２の発明では、仕切部材が移動可能
なため、コイルの巻幅を容易に調整できる。

【００１２】請求項３の発明では、仕切部材はスピンド
ルと同期回転するため、巻芯部材との当接部にすべり摩
擦を生じることなく、巻芯部材に巻き付けられる線材の
側面を適確に支持できる。

【００１３】

【実施形態】図１〜図３に本発明の実施例を示す。これ
らの図に示すコイル巻線機は、１本の連続した線材を用
いて１対のメガネコイルを形成するものである。メガネ
コイルは例えば、情報を光学的に読み取るコンパクトデ
ィスク読取装置の対物レンズの位置制御用に使用され
る。この巻線機は、中空ロッドでスピンドル１を形成す
る。スピンドル１は機台１１上のホルダ２にベアリング
３を介して回転自由で軸方向へ移動しない状態に支持さ
れ、その内部に軸方向へ平行に３本の作動ロッド４〜６
が設けられる。各ロッド４〜６はスリーブ７で軸方向へ
摺動自由でスピンドル１と一体回転するように支持され
る。

【００１４】スピンドル１の先端面に大小２つの貫通す
る穴が形成される。小さい穴に巻芯部材８の先端部が摺
動可能に支持され、大きい穴に鍔部材１０の先端部が摺
動可能に支持される。鍔部材１０の先端部を貫通する穴
が形成され、この穴に巻芯部材９が摺動可能に支持され
る。各巻芯部材８，９および鍔部材１０の後端部にそれ
ぞれ作動ロッド４〜６が連結され、これらの先端部は各
作動ロッド４〜６が軸方向へ移動すると、スピンドル１
の先端面を進退（出入り）する。巻芯部材８，９の断面
形状は、例えば台形など形成するコイルの内側形状に設
定される。

【００１５】スピンドル１外周にスライダ１２，１３が
設けられ、各スライダ１２，１３を軸方向へ案内する長
穴１４，１５が形成され、スライダ１２，１３はそれぞ
れ長穴１４，１５に移動可能なピン１６，１７を介して
作動ロッド４，５に連結される。スライダ１２，１３外
周にベアリング１８，１９を介して回転自由でスライダ
１２，１３と一緒に軸方向へ移動するホルダ２０，２１
が設けられ、ホルダ２０，２１はそれぞれ軸方向へ伸縮
するシリンダ２２，２３を介して機台１１上のステイ２
４に支持される。図示を省略するが、作動ロッド６につ
いても、スライダやシリンダなどが同じように組み付け
られる。

【００１６】巻芯部材８，９に巻き付けられる線材の側
面を抑えるため、スピンドル１の先端面に対向する仕切
部材２５が、機台１１上のホルダ２６に回転軸２７を介
して取り付けられる。仕切部材２５の回転軸２７はスピ
ンドル１と同軸上に配置され、ホルダ２６にベアリング
２８を介して回転自由でホルダ２６と一緒に軸方向へ移
動可能に支持される。ホルダ２６は機台１１上の座部２
９に支持され、図示しないシリンダの伸縮に応じて軸方
向へ移動する。

【００１７】スピンドル１および回転軸２７にそれぞれ
プーリ３０，３１が固設され、プーリ３０，３１にベル
ト３２，３３を介してプーリ３４，３５が連結される。
プーリ３４はスプライン軸３６に固着され、プーリ３５
はスプライン軸３６にスプライン結合される。スプライ
ン軸３６にモータ３７が連結され、モータ３７の回転は
スプライン軸３６のプーリ３４，３５からベルト３２，
３３を介してプーリ３０，３１に伝達され、スピンドル
１と仕切部材２５を同期的に回転させる。

【００１８】巻芯部材８．９へ側方から線材３８を供給
するノズル４０が設けられる。ノズル４０は巻芯部材
８，９の中心軸と平行に移動しながら、所定の張力で連
続的に線材３８を送り出すようになっている。なお、こ
のような機能を備えるノズルは、従来例（特開昭５６ー
１５９９５２号公報）で公知のため、詳しい説明は省略
する。

【００１９】このような構成に拠る作用を図４に従って
説明する。巻線を行う場合は、（ａ）のようにスピンド
ル１の先端面に所定間隔で仕切部材２５を対向させる。
この状態でシリンダ２２，２３を伸長させる。これによ
り、スピンドル１の先端面から鍔部材１０が所定長だけ
突出し、鍔部材１０を貫通する巻芯部材９が仕切部材２
５に当接する。また、巻芯部材８はシリンダによりスピ
ンドル１の先端面から所定長だけ突出させておく。

【００２０】そして、ノズル４０から供給される線材３
８の先端を鍔部材１０のガイド溝に係止し、モータ３７
を起動させると、スピンドル１と仕切部材２５が同期的
に回転する。これに伴い、線材３８は鍔部材１０の案内
により巻芯部材９に巻き付けられる。巻き付けの進捗に
応じてノズル４０が仕切部材２５側へ移動するため、線
材３８は鍔部材１０と仕切部材２５の間で巻芯部材９に
整列状態で均等に巻き付けられる。

【００２１】所定回数の巻き付けが終了すると、モータ
３７をいったん停止し、シリンダ２２，２３を収縮させ
ると、（ｂ）のように巻芯部材９と鍔部材１０がスピン
ドル１側へ後退し、巻芯部材９の先端はスピンドル先端
と面一になるところまで移動する。これと同時に仕切部
材２５をシリンダによりスピンドル１側へ巻芯部材８に
当接するまで前進させる。そして、ノズル４０をスピン
ドル先端と面一の位置に移動してからモータ３７を起動
させると、ノズル４０から供給される線材３８は、ノズ
ル４０の移動に伴ってスピンドル１と仕切部材２５の間
で巻芯部材８に整列状態で均等に巻き付けられる。

【００２２】所定回数の巻き付けが終了すると、モータ
３７を停止して線材３８の巻き終わり部分をノズル４０
側のクランプに係止する。この状態で、巻線に熱風を吹
き付けて線材３８を自立可能な状態に融着し、クランプ
の近傍で線材を切断する。その後、（ｃ）のように巻芯
部材８のシリンダを収縮させると、巻芯部材８がスピン
ドル１側へ後退し、スピンドル先端でコイルは巻芯部材
８から外される。これと同時に鍔部材１０のシリンダ２
０を伸長させると、鍔部材１０が巻芯部材９の外周を摺
動し、コイルは巻芯部材９からスピンドルの外側へ落下
する。コイルを外した後は、再び巻線作業から繰り返す
のである。

【００２３】この場合、スピンドル１の先端部に複数の
巻芯部材８，９を平行に備えるので、スピンドルは１本
で済むため、小型かつ安価に巻線機を構成できる。巻幅
の異なるコイルを形成する場合は、巻幅に基づき仕切部
材２５を移動させることにより、スピンドル１との間隔
に設定し、その間隔に合わせてシリンダ２２，２３など
のストローク調整を行えば良い。

【００２４】なお、スピンドル１と仕切部材２５の間で
巻芯部材８に巻き付けられる線材３８の側面を支持する
ため、巻芯部材８の鍔部材１０は省略できるが、各巻芯
部材８，９に鍔部材１０を組み付けても良い。また、巻
芯部材８，９の数を増やすと、１本の連続する線材を用
いて３つ以上のコイルも形成できる。

【００２５】巻線の方法については、この実施形態に限
定されるものでなく、例えば巻芯部材９のみを突出させ
ておき、これにまず線材３８を巻き付け、その巻線が終
わると巻芯部材９を鍔部材１０との位置関係を維持しな
がらスピンドル１内に後退させた後、代わりに巻芯部材
８を突出させる。そして、この巻芯部材８への巻線が終
わったら、鍔部材１０の前進と巻芯部材８の後退を行う
ことにより、コイルを外すようにしても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上要するにこの発明によれば、スピン
ドル先端部に出入り可能な複数の巻芯部材を並列的に備
えるので、巻芯部材を同軸的に配置する場合に較べる
と、小さなスペースで連続する複数のコイルを効率よく
形成できる。また、スピンドルも１本で済むため、小型
かつ安価な巻線機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を示す巻線機の側面図であ
る。

【図２】同じくスピンドル先端面の拡大図である。

【図３】同じくスピンドル先端部の平面図である。

【図４】同じく作用説明図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ４〜６ 作動ロッド ７ スリーブ ８，９ 巻芯部材 １０ 鍔部材 １２，１３ スライダ ２２，２３ スライダ用シリンダ ２５ 仕切部材 ２７ 仕切部材の回転軸 ３０，３１、３４，３５ プーリ ３２，３３ ベルト ３６ スプライン軸 ３７ モータ ４０ ノズル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本の連続する線材を用いて複数のコイ
   ルを形成するコイル巻線機において、スピンドル先端部
   に線材を巻き付ける複数の巻芯部材を並列的に配置し、
   これら巻芯部材をスピンドル先端部にそれぞれ軸方向へ
   出入り可能に支持し、巻芯部材の外周を摺動可能かつス
   ピンドル先端部を出入り可能な鍔部材を設け、各巻芯部
   材に巻き付けられる線材の側面を支持する仕切部材をス
   ピンドルと同軸上を回転自由に支持し、各巻芯部材およ
   び鍔部材を個別に軸方向へ移動させる手段を設けたこと
   を特徴とするコイル巻線機。
2. 【請求項２】 仕切部材をスピンドルの軸方向へ移動さ
   せる手段を設けた請求項１に記載のコイル巻線機。
3. 【請求項３】 仕切部材をスピンドルと同期回転させる
   手段を設けた請求項１に記載のコイル巻線機。