JP4478929B2 - Winding device - Google Patents
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Description
本発明は、コイルを巻回する巻線装置に関する。 The present invention relates to a winding device for winding a coil.
従来、平角線を幅方向に巻回してエッジワイズコイルを得る巻線装置として、モータによって回転駆動される断面円形状の巻芯軸に固定駒を一体に回転するように取り付けるとともに、その巻芯軸にスライド駆動機構によって軸方向にスライドする押え駒を設けて、平角線を板間に挟むことによって一定のテンションがかけられて送られてくる平角線を、押え駒により軸方向に一定の押圧力を加えながら、固定駒と押え駒との間の巻芯軸に平角線を巻回していくようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a winding device that obtains an edgewise coil by winding a flat wire in the width direction, a fixed piece is attached to a circular core shaft that is rotationally driven by a motor so as to rotate integrally with the winding core. A presser piece that slides in the axial direction by a slide drive mechanism is provided on the shaft, and the flat wire that is sent with a certain tension applied by sandwiching the flat wire between the plates is fixed in the axial direction by the presser piece. A flat wire is wound around the core shaft between the fixed piece and the presser piece while applying pressure (see, for example, Patent Document 1).
このような構造による巻線装置では、一定のテンションがかけられて送られてくる平角線を一定速度で回転する巻芯軸に巻き取って断面円形状のエッジワイズコイルを得る場合には問題とならないが、図8に示すように、断面が短径aと長径bからなる長円形状のエッジワイズコイルを得ようとする場合には、短径aと長径bとの差が大きいために、その差が平角線の巻取り速度に変化を与えてしまうことになる。 In the winding device having such a structure, there is a problem in that an edgewise coil having a circular cross section is obtained by winding a rectangular wire fed with a constant tension around a winding core shaft rotating at a constant speed. However, as shown in FIG. 8, when trying to obtain an elliptical edgewise coil having a short diameter a and a long diameter b, the difference between the short diameter a and the long diameter b is large. The difference will change the winding speed of the flat wire.
また、線材供給部におけるボビンから平角線をくり出して巻線装置に供給するに際して、ボビンは大きな慣性モーメントをもっており、巻取り側の平角線の巻取り速度が変動すると、その変動に追いつかず、平角線が緩んだところを急に引っ張られたりすると、それがテンションの差になってあらわれ、平角線の供給側と巻取り側とのテンションのバランスが崩れてしまう。バランスが崩れるとコイルの巻回に乱れを生じて、密着巻きが崩壊してしまう。このテンションのバランスは巻取り側の回転速度にもより、コイルの崩壊を防ぐために回転速度を落すと作業効率が悪くなってしまう。 Also, when a rectangular wire is pulled out from the bobbin in the wire rod supply unit and supplied to the winding device, the bobbin has a large moment of inertia, and if the winding speed of the rectangular wire on the winding side fluctuates, it cannot catch up with the fluctuation, If the part where the wire is loose is pulled suddenly, it appears as a difference in tension, and the tension balance between the supply side and the winding side of the flat wire is lost. When the balance is lost, the winding of the coil is disturbed, and the tight winding collapses. The balance of the tension depends on the rotational speed on the winding side, and if the rotational speed is lowered to prevent the coil from collapsing, the working efficiency is deteriorated.
解決しようとする問題点は、一定のテンションがかけられて送られてくる線材(平角線)を一定速度で回転する巻芯軸に巻回してコイル(エッジワイズコイル)を得る場合、断面が長短aと長径bからなる長円形状のコイルを巻回しようとすると、線材の巻取り速度が変動して線材の供給側とのテンションのバランスが崩れ、巻回されるコイルの品質が悪くなってしまうことである。 The problem to be solved is that, when a coil (edgewise coil) is obtained by winding a wire (flat wire) sent with a constant tension around a core shaft rotating at a constant speed, the cross section is long and short When trying to wind an oval coil consisting of a and long diameter b, the winding speed of the wire changes, the balance of tension with the wire supply side is lost, and the quality of the wound coil deteriorates. It is to end.
本発明は、線材供給部におけるボビンから供給される線材にテンション機構部において一定の巻きテンションを付与したうえで、一定の速度で回転する巻芯軸に線材を巻回していく巻線装置にあって、特に、断面が短径aと長径bからなる長円形状のコイルを巻回するに際して線材の巻取り速度が変動しても線材の供給側と巻取り側とのテンションのバランスが崩れることがないようにテンション変動緩和機構部を設けて、そのテンション変動緩和機構部が、ボビンから供給される線材で動滑車を吊す構造で、鎖の一端が動滑車側に取り付けられ、その鎖の他端が床面に自由に載置され、コイル巻回時に線材に作用する引張力により鎖とともに動滑車が上昇して、その鎖および動滑車の重量によるトルクがボビンを回転させるトルクに達したときにボビンから線材を送り出すようにしている。The present invention relates to a winding device in which a wire rod is wound around a core shaft that rotates at a constant speed after a constant winding tension is applied to a wire rod supplied from a bobbin in a wire rod supply portion. In particular, even when the winding speed of the wire changes when winding an elliptical coil having a short diameter a and a long diameter b, the balance between the tension on the wire supply side and the winding side is lost. The tension fluctuation mitigation mechanism is provided so that there is no tension, and the tension fluctuation mitigation mechanism is a structure in which the moving pulley is suspended by the wire supplied from the bobbin, and one end of the chain is attached to the moving pulley, and the other of the chain The end is freely placed on the floor, and the moving pulley ascends together with the chain due to the tensile force acting on the wire when winding the coil, and the torque due to the weight of the chain and the moving pulley reaches the torque that rotates the bobbin And to send out the wire from the bobbin to come.
本発明によれば、断面が長円形状のコイルを巻回するに際して、線材の巻取り速度が変動してボビンから供給される線材が緩んだり急に引っ張られても、それによる巻きテンションの変動がテンション変動緩和機構部によって吸収されて、常に一定のテンションをもって巻芯軸に線材を巻回させることができ、巻き崩れのない品質の良いコイルを得ることができるようになる。 According to the present invention, when winding a coil having an oval cross section, even if the winding speed of the wire is fluctuated and the wire supplied from the bobbin is loosened or suddenly pulled, the winding tension fluctuates accordingly. Is absorbed by the tension fluctuation mitigating mechanism, so that the wire rod can be wound around the core shaft with a constant tension at all times, and a coil with good quality without being collapsed can be obtained.
図1は、断面長が円形状のエッジワイズコイルを巻回するようにした本発明による巻線装置の一構成例を示している。 FIG. 1 shows a configuration example of a winding device according to the present invention in which an edgewise coil having a circular cross section is wound.
ここでは、その巻線装置が、架台1に設置された巻線装置本体20と、固定側の支持部材21に回転できるように支持されたボビン22に巻装された平角線10を所定の引っ張り力をもって送り出して巻線装置本体20に供給する線材供給部23と、巻線装置本体20における平角線巻回時の巻きテンションの変動を緩和するテンション変動緩和機構部24とからなっている。 In this case, the winding device pulls the
巻線装置本体20は、図2に示すように、架台1の上部にネジ止めされた軸受け2によって回転自在に垂直方向に配設された回転軸3と、架台1の下部にネジ止めされたパルスモータ4と、回転軸3とパルスモータ4の回転軸41とを連結するカップリング5と、回転軸3の軸方向に、互いに間隔をあけて穿設された孔部61,62(図3参照)にそれぞれ上方から緩く差し込まれる2本の巻芯軸71,72と、その一対の巻芯軸71,72の上部に止めネジ8によって着脱自在に装着される重錘9(図4参照)とによって構成されている。 As shown in FIG. 2, the winding device
また、回転軸の上端面をコイル受け面として、その面と水平になる位置に平角線10の受け面がくるように受台11が配設され、その受け台11上に重り12がガイド1によって上下動可能なように取り付けられたテンション機構部14を平角線10の供給系統に設け、その受台11と重り12との間に平角線10を厚み方向に挟んで、巻回時のテンションを生じさせるようにしている。 Further, the upper end surface of the rotating shaft is used as a coil receiving surface, and a receiving table 11 is disposed so that the receiving surface of the
そのテンション機構部14における受台11は、架台1上にネジ止めされた軸受15によって回転自在に取り付けられて、テンションがかけられた平角線10をスムーズに送り出すことができるようにしている。 The cradle 11 in the
また、回転軸3の上端面の近傍に、平角線10をその回転軸の上端面に制する押え部材16を設けて、送られてくる平角線10の厚み方向の脈動を抑制するようにしている。 Further, a pressing
テンション変動緩和機構部24としては、線材供給部23と巻線装置本体20との間にあって、固定側に設けられた一対のローラ25,26を介してボビン22から送り出される線材10で動滑車27を吊す構造になっている。そして、動滑車27の取付け部材28に鎖29の一端が取り付けられ、その鎖29の他端が床面30に自由に載置され、コイル巻回時に平角線10に作用する引張力により鎖29とともに動滑車27が上昇して、その鎖29および動滑車27の重量によるトルクがボビン22を回転させるトルクに達したときに平角線10を送り出すようになっている。 As the tension
このように構成された巻線装置では、巻線装置本体20にあって、押え部材16によって押え付けられて、回転軸3のコイル受け面(上端面)に沿うように横方向に送られる平角線10の始端を重錘9の側面に設けたネジ19にからげて仮止めしたうえで、その平角線10を重錘9の自重により回転軸3のコイル受け面と重錘9との間に挟持させたうえで、回転軸3を一定の速度で回転させると、その回転に応じて重錘9とともに巻芯軸71,72を押し上げながら、テンション機構部14によって一定の巻きテンションがかけられた状態で、一対の巻芯軸71,72のまわりに平角線10が巻回されていく。 In the winding device configured as described above, the winding device is in the winding device
その場合、図7に示すように、断面が長円形状のエッジワイズコイル17を巻回するに際して、長径と短径との差により平角線10の巻取り速度が変化してテンションが変動してしまうが、その変動分に応じてテンション変動緩和機構部24における動滑車27が鎖29とともに適宜上昇、下降してテンションの変動分を吸収、緩和して、その鎖29および動滑車27の重量によるトルクが常にボビン22を回転させるトルクになるように保持させる。 In this case, as shown in FIG. 7, when winding the
このように、回転軸3の回転速度を早めても、平角線10に吊るされた動滑車27の上,下動によって鎖29の吊り下げられる長さが変化して、そのときの重みによって平角線10が引っ張られたり緩んだりしたテンションの変動分が応答性良く吸収、緩和されて、常に一定の巻きテンションをもって断面が長円形状のエッジワイズコイル17を巻回させることができるようになる。 In this way, even if the rotational speed of the
また、巻線装置本体20の構造が、供給されてくる平角線10をコイル受け面と先に巻芯軸71,72に巻回された平角線との間に挟み込んで、回転軸3の回転に応じて重錘9とともに巻芯軸71,72を押し上げながら、重錘9の自重によりコイルを押圧して密着性良く巻回していくようにしているため、場合によっては供給されてくる平角線10がコイル受け面と先に巻芯軸71,72に巻回された平角線との間にうまく挟み込まれずにコイルの巻き上げに乱れを生じて、密着巻きが崩壊してしまうおそれがある。 Further, the structure of the winding device
そのため、本発明では、図1に示すように、巻芯軸71,72を重錘9とともに平角線10の供給側とは反対の方向に傾斜させる機構部31を設けるようにしている。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a
その傾斜機構部31としては、ここではマグネット32を前、後進させるピストン・シリンダ機構33を採用して、マグネット32を重錘9に吸着させて引き寄せるようにしている。 Here, a piston /
図5に示すように、傾斜機構部31によってコイル巻回時に平角線10の供給側に隙間sができるように巻芯軸71,72を傾斜させることにより、供給されてくる平角線10がその隙間sに引き込まれやすくなり、密着巻きが崩壊することなくコイルを巻き上げていくことができるようになる。 As shown in FIG. 5, by tilting the
また、その際、巻芯軸71,72の傾倒側では隙間なく重錘9の自重によりコイルが有効に押圧されて、密着性良く巻回できるようになる。 At that time, the coil is effectively pressed by the dead weight of the
平角線10を所定数巻回して目的とするエッジワイズコイル17が得られたら、そのエッジワイズコイル17が巻回された一対の巻芯軸71,72を重錘9とともに回転軸3の上方に引き抜く。そして、その状態のままで次工程の加熱融着装置にセットして、エッジワイズコイル17の加熱融着を行う(図9参照)。 When the desired
その際、特に本発明では、重錘9の下側部分に断熱部材34を設けて、重錘9に熱が伝わらないようにしている。 At that time, in the present invention, in particular, a
図9は、エッジワイズコイル17の加熱溶着装置を示している。ここでは、一対の巻芯軸に巻回されたエッジワイズコイル17を重錘9とともに治具35にセットしたうえで、電源37および電圧コントローラおよびタイマー38によって所定時間のあいだエッジワイズコイル17に交流電圧または直流電圧を印加して、そのときにコイル内を流れる電流によるジュール熱を利用して、被覆を溶融し、コイル線材同志を溶着させるようにしている。図中、36は治具35側に設けられた断熱部材である。 FIG. 9 shows a heat welding apparatus for the
その融着後に、図6に示すように、重錘9が取り付けられた一対の巻芯軸71,72にエッジワイズコイル17が巻回された状態のままで、各巻芯軸71,72の自由端部分に両側から外力Fを加えて相対する方向にたわませて各巻芯軸71,72とエッジワイズコイル17との間に隙間を作ることにより、エッジワイズコイル17を容易に抜き取ることができるようになる。 After the fusion, as shown in FIG. 6, the edgewise coils 17 are wound around the pair of
以上の実施例では平角線を用いてエッジワイズコイルを巻回する場合について述べたが、本発明は断面円形の線材を用いて通常のコイルを巻回する場合にも同様に適用が可能である。 In the above embodiments, the case where the edgewise coil is wound using a rectangular wire has been described. However, the present invention can be similarly applied to the case where a normal coil is wound using a wire having a circular cross section. .
本発明によれば、線材供給部におけるボビンから供給される線材にテンション機構部において一定の巻きテンションを付与したうえで、一定の速度で回転する巻芯軸に線材を巻回していく巻線装置にあって、断面が長円形状のコイルを巻回するに際して線材の巻取り速度の変動の影響を受けることなく、常に一定の巻きテンションをもって密着性良く巻芯軸に線材を巻回させることができ、巻き崩れのない品質の良いコイルを得ることができるようになる。 According to the present invention, a winding device that winds a wire around a core shaft that rotates at a constant speed after a constant winding tension is applied to the wire supplied from a bobbin in the wire supply by a tension mechanism. Therefore, when winding a coil having an oval cross section, it is possible to always wind the wire around the core shaft with a constant winding tension and good adhesion without being affected by fluctuations in the winding speed of the wire. This makes it possible to obtain a coil with good quality that does not collapse.
1 架台
3 回転軸
71 巻芯軸
72 巻芯軸
9 重錘
10 平角線
14 テンション機構部
20 巻線装置本体
22 ボビン
23 線材供給部
24 テンション変動緩和機構部
27 動滑車
29 鎖
31 傾斜機構部
34 断熱部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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