JP2001238413A

JP2001238413A - 巻線組立システム及び巻線機

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Publication number: JP2001238413A
Application number: JP2000049662A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yusa; 正行遊佐
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-08-31
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: JP4646274B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の巻線機は、小型のものもで重量があ
り、女性一人で扱うことはできないと共に、絶縁テープ
などを手で巻くとき、被巻線体を取り付けた周辺にいろ
いろな部品があって使い勝手が悪かった。本発明は、こ
れらの問題を解決することが課題である。【解決手段】巻線機は巻線機能だけをもち、テンショ
ンをかける線材案内装置はほかに用意された機械工具な
どを使うようにしたシステムとし、巻線機は、電源を内
蔵した制御ユニットを矩形状として駆動部収納筐体に接
触させることで放熱効果を持たせてファンを不用とし、
スピンドル軸をモータ直結としてプーリやベルトを不用
とするなどして軽量化を図り、駆動部収納筐体の幅を回
転支持台より狭幅として扱い勝手をよくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線組立システ
ム、及び軸回転型巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トランスの巻線や各種ボビンへの
巻線を行う巻線機は、大型の自動化された機械か、たと
え小型であっても、図７に示すように約３０ｋｇ近くあ
る大型で重量も大きな装置が用いられていた。

【０００３】この図７において、７１は線材を巻回する
ボビンなどの被巻線体を取り付けるスピンドル軸、７２
は被巻線体を支持すると共に巻回した線材を固定するた
めのテーピングなどを行う際、被巻線体を手でも回転で
きるようにする回転支持台、７３は線材にテンションを
かけると共にボビンなどに隙間無く線材を巻き付けるた
めの線材案内装置、７４は駆動部収納筐体、７５は巻線
数や巻線スピード等を表示する表示装置、７６は巻線数
などを入力したり、巻線の順序をプログラムするためデ
ータ等を入力するキー群、７７は巻線開始や停止などを
指示するボタンなどである。

【０００４】このような巻線機でトランスやボビンへ巻
線を行う場合は、スピンドル軸７１にこれら被巻線体を
取り付け、線材を線材案内装置７３から導けるように
し、キー群７６から巻線数、巻線スピード、加減速時定
数などを入力してボタン７７で始動させる。すると巻線
数などが表示装置７５に表示され、所定の巻線が終了す
ると自動的に停止するようになっている。

【０００５】この従来の装置が大型で重量も重くなる原
因としては、線材を隙間無く巻き付けるため、線材の位
置を少しずつ変化させる装置などを含んだ線材案内装置
７３等が一体化されていること、スピンドル軸はモータ
軸と連結されるプーリーの径の比を変えることにより、
減速、増速が可能であることやボビンの内径にあわせた
ものを使用できるよう交換可能とするため、モーター軸
とは直結せずにプーリーとベルトなどで駆動しているこ
と、駆動部収納筐体７４内には、これらの電源と制御回
路が別ユニットとして収容され、それにモータや電源や
制御回路から発生する熱を逃がすためのファンなどが収
容されていること、そしてこれら部品を収容するため、
駆動部収納筐体の一部を鋳物で製作していることなどが
あげられる。

【０００６】また、従来の卓上型巻線機における回転支
持台７２は、テーピングなどのために手で回すことがあ
ったが、そばに線材案内装置７３があるのと、回転支持
台７２の直径より駆動部収納筐体の方が大きいため、非
常に回しにくかった。

【０００７】しかしながら近年、国内で自動化された巻
線機を使用するより、海外で安価な手動巻線機を大量に
使用し、人手により生産したほうが生産コストの低減に
なるということで、巻線用生産設備を海外に設置する企
業が多くなっている。しかも、こういった海外の労働力
のほとんどが女性であり、女性一人一人が手軽に扱える
大きさ、重量で、しかも一人に一台づつ渡せるように、
安価な巻線機が要望されている。

【０００８】すなわち、図７に示したような卓上型の小
型巻線機であっても、前記したように約３０ｋｇ近くも
あると女性では運べず、レイアウトの変更にともなう装
置の移動などの場合は、男子作業員１〜２名で運ばなけ
ればならない。しかも最近は、用途の多様化に伴い、巻
線するコイルの生産数量や種類が頼繁に変わることが多
く、これらに迅速に対応しないと、市場のニーズに追従
できなくなってきている。そのため、小型、軽量で、女
性にも扱いやすい巻線機が望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の事情に鑑み、本
発明は、女性が一人で扱える大きさ、重量で、しかも扱
いやすい安価な巻線機とシステムを提供することが課題
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、請求項１に記載したように、被巻線
体を取り付けて巻線する回転部と、線材へのテンション
掛けをおこなうテンション生成機構とからなる巻線組立
システムにおいて、可搬可能な本体側に回転部のみを設
け、前記本体を実際の作業位置側に搬送し、該作業位置
で被巻線体を取り付け、人間、もしくは機械工具等から
なるテンション生成機構を利用して巻線組立を行うこと
を特徴とする。

【００１１】このように巻線組立システムを構成するこ
とで、本体側には、ボビンなどに巻き付ける線材にテン
ションをかけたり線材を隙間無く巻き付けるための機構
などが不要となり、それだけ本体側を軽量に構成でき
る。

【００１２】そして、この巻線組立システムを構成する
巻線機は、請求項２に記載したように、被巻線体を回転
可能に支持する回転支持台を、駆動部収納筐体より突出
させて配置してなる巻線機において、前記駆動部収納筐
体内に収容するモータ及びその駆動制御ユニットを筐体
の長手方向に列状に配置し、駆動部収納筐体を狭幅に形
成したことを特徴とする。

【００１３】すなわちこのように構成することで、駆動
部収納筐体内部の空間を非常に有効に利用することがで
き、しかも駆動部収納筐体を狭幅に形成できる。

【００１４】また回転支持台は、手で容易に回転できる
よう請求項３、及び４に記載したように、前記駆動部収
納筐体における回転支持台側の幅を、回転支持台直径よ
り狭幅にしたことを特徴とする。前記駆動部収納筐体の
回転支持台側の面には、回転支持台のみ突出させたこと
を特徴とする。

【００１５】このようにすることで、駆動部収納筐体の
前面から回転支持台以外の突出物をなくし、かつ駆動部
収納筐体を回転支持台より狭幅としたから、手で回転す
るとき邪魔をするものがなく、回転支持台を自由に回転
することができる。

【００１６】また回転支持台とスピンドル軸は、請求項
５及び６、及び７に記載したように、前記駆動部収納筐
体からモータ軸を突出させ、突出したモータ軸にスピン
ドル軸を直結させたことを特徴とする。前記回転支持台
は、モータ軸とスピンドル軸を介して結合させたことを
特徴とする。前記回転支持台とスピンドル軸をモータ軸
に交換可能に軸着したことを特徴とする。

【００１７】こうすることで、回転支持台とモータの結
合は、プーリーやベルトなどの他の部材を介在せずに済
むから、それだけ軽量化でき、また、回転支持台とスピ
ンドル軸は、ボビンの内径にあわせて簡単に交換でき
る。

【００１８】また駆動制御ユニットは、請求項８に記載
したように、前記駆動制御ユニットを矩形状に形成し、
前記モータと共に本体駆動部収納筐体の一面に実質的に
面接触させたことを特徴とする。

【００１９】このようにすることで、請求項９に記載し
た放熱が効果的におこなわれるようになる。

【００２０】そして駆動部収納筐体の放熱は、請求項９
に記載したように、被巻線体を回転させるモータと、該
モータの駆動と制御を行う駆動制御ユニットを備えた巻
線機において、ファンを設けずに熱伝導放熱、もしくは
駆動部収納筐体内の自然対流で放熱して強制冷却を行わ
ないことを特徴とする。

【００２１】このようにすることで、特別な放熱ファン
を使うことなくモータや駆動制御ユニットの放熱をおこ
なうことができ、軽量化ができる。

【００２２】またボタンと表示装置についても、請求項
１０に記載したように、被巻線体を取り付けて巻線する
回転部と、該回転部の駆動と制御を行う駆動制御ユニッ
トを備えた巻線機において、複数の単機能ボタンと複数
のセグメント表示部を設け、表示部の点滅、もしくは異
常数字状態を介して入力機能の切換をおこなわせるよう
にしたことを特徴とする。

【００２３】このようにすることで、ボタンの数と表示
装置の数を減らすことができ、軽量化ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形
態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明
例に過ぎない。

【００２５】まず最初に、本発明の巻線組立システムに
おける巻線機について説明する。図１は、本発明による
巻線機の実施形態を示した装置の正面図、図２は同じく
側面図、図３は内部の部品配置を示した図、図４はモー
タとスピンドル軸の説明図、図５は表示装置と巻線数な
どを入力するボタンの説明図、図６は巻線数などのデー
タ入力を説明するための図である。

【００２６】図において、１は線材を巻回するボビンな
どの被巻線体を取り付けるスピンドル軸、２はボビンな
どの被巻線体を支持し、被巻線体に巻回した線材を固定
するためにテーピングなどを行う際、被巻線体を手でも
回転できるようにするための回転支持台、３は駆動部収
納筐体、４は巻線数や巻線スピード等を表示する表示装
置、５はモードを設定したり巻線数などを設定するボタ
ン、６は巻線開始や停止などを指示するスイッチ群、７
はモータ、８はモータの電源と制御回路を一緒にしてユ
ニットとした駆動制御ユニット、９はモータ軸、１０は
電源スイッチである。

【００２７】本発明の巻線機は図から明らかなように、
従来の卓上型巻線機に備えられていた線材案内装置を廃
し、かつ、駆動部収納筐体３の幅を、回転支持台２の直
径より狭くすると共に、駆動部収納筐体３の前面は回転
支持台２のみを突出させてある。そして駆動制御ユニッ
ト８は、モータ７の電源とその制御回路、及び巻線数な
どを制御する全体の制御回路などを一体化し、モータ７
と共に駆動部収納筐体３内の長手方向に列状に配置する
と共に、駆動制御ユニット８とモータ７が駆動部収納筐
体３の壁に密着させてある。

【００２８】そしてこの駆動部収納筐体３の壁は良伝導
面とし、そのため、モータ７と駆動制御ユニット８の発
熱は、この良伝導面の壁からの放熱と自然対流で外部に
放熱されるようになっている。また、駆動部収納筐体３
内に収容するものは、このようにモータ７と駆動制御ユ
ニット８と表示装置やボタン、及び配線のみのため、従
来の巻線機のように筐体に鋳物を使う必要がなく、軽い
板金で形成できる。

【００２９】またモータ７は、図４に示したように、軸
９にスピンドル軸１の軸心を一致させて交換可能に軸着
し、かつ、図３からも明らかなように、駆動部収納筐体
３の突出部内に取り付けて軸９を外に出し、回転支持台
２も軸心を一致させてスピンドル軸１にネジ止めしてあ
る。そのため、このスピンドル軸１と回転支持台２は、
ボビンなどの被巻線体の内径が変わったとき、その内径
に合うものに交換可能である。

【００３０】巻線数や巻線スピード等を表示する表示装
置４と、モードを設定したり巻線数などを設定するボタ
ン５は、図５に一例を示したように、たとえば７セグメ
ントの表示部４１〜４４と、たとえば現在の巻線数、モ
ータの回転数などを表示する「状態表示」、各種のコイ
ルの巻線数などを記憶させた「ポイントテーブル」の選
択、エラーなどのアラームを設定する「アラーム」、
「基本パラメータ」の設定などをセットするモード（Ｍ
ＯＤＥ）ボタン５１、数字や指示を変化させるためのア
ップ（ＵＰ）ボタン５２とダウン（ＤＯＷＮ）ボタン５
３、これらの数値やモードを確定させるセット（ＳＥ
Ｔ）ボタン５４などで構成される。

【００３１】この表示部４１〜４４とボタン５１〜５２
でモードを設定するには、図６に示したように、まずモ
ードボタン５１を押し、前記した各種モードから必要な
モードを選択する。このモードボタン５１は、押すたび
に図６に示したように前記した各種モードが切り替わっ
てゆくから、必要なモードが表示されたとき、アップボ
タン５２、またはダウンボタン５３を押すと、そのモー
ドにおける必要なテーブルや機能が表示される。これら
テーブルや機能は、あらかじめ記憶しておいてもよい
し、その都度入力してテーブルとして保存しても良い。

【００３２】そこでたとえば今、「ポイントテーブル」
を選択したとすると、アップ、ダウンボタン５２、５３
で必要なテーブル、たとえばＰｏ１４を選択し、セット
ボタン５４を押す。すると「ポイントテーブル」の場合
は、ＡＢＳ／ＩＮＣ設定、巻線数（ＴＵＲＮ）、回転数
（ＳＰＤ）、加減速時定数（ＳＴ）などの入力機能が選
択できるので、さらにアップ、ダウンボタン５２、５３
でこれら機能を選択して前と同様セットボタン５４を押
す。するとたとえば巻線数（ＴＵＲＮ）の入力の場合
は、表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」な
どの異常数字を表示し、数値の入力を促すようになる。

【００３３】そこでアップ、ダウンボタン５２、５３で
数値を増減して希望の値にし、セットボタン５４で確定
すると点滅などが終了し、さらにアップ、ダウンボタン
５２、５３を操作すると次の項目、たとえば回転数の入
力が選択できるようになる。そのため必要な項目を選択
し、セットボタン５４を押すと、上記と同様表示部全て
が点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字を
表示するから、希望の数値を設定して同様な動作を繰り
返し、次のモードに移行して同じようにして必要な事項
を入力する。

【００３４】なお以上の説明では、数値を入力するとき
に表示部全てが点滅するか、あるいは「９９９９」など
の異常数字を表示するむね説明したが、機能を選択する
ときも同様の動作をさせても良い。たとえばモード選択
からテーブルなどの選択に移るとき、この表示部全てが
点滅するか、あるいは「９９９９」などの異常数字の表
示をおこなって入力を促し、アップ、ダウンボタン５
２、５３で必要なテーブルを選択したら点滅などを終了
するようにする。

【００３５】以下、このように構成した巻線機を用いた
本発明の巻線組立システムについて説明する。

【００３６】まず以上説明してきた巻線機を、巻回する
線材とその線材にテンションをかける機械工具等がある
ところに運ぶ。なお、このテンションをかける機械工具
等は、人間が直接テンションをかけるようにしても良
い。そして、スピンドル軸１にボビン等の被巻線体をは
めて回転支持台２で支持させ、線材をボビンの端子に絡
げる。

【００３７】そして先に説明したように、ボタン５と表
示装置４を使って巻線に必要な巻線数、モータ７のスピ
ード、加減速時定数などを設定し、スイッチ６にあるス
タートスイッチを押す。すると、先に設定した内容に従
って線材が被巻線体に巻回され、設定した巻数になると
自動的に停止する。そのため、絶縁テープなどを巻く必
要があるときは、回転支持台２を手で回して巻くか、あ
るいはモータ７を低速で回転させるようにして巻回す
る。また、テープなどを巻く必要がないときは、あらか
じめ設定してある次の工程に移行したり、別の被巻線体
を取り付けて作業を継続する。

【００３８】そして、被巻線体の内径が今まで使ってい
たものとは異なる場合、スピンドル軸１と回転支持台２
を、被巻線体の内径にあったものに交換し、作業を続け
ることができる。

【００３９】なお、以上の説明では、巻線機の表示装置
４に７セグメントのものを用いるよう説明したが、表示
内容にあった表示ができれば、どのような表示装置を用
いても良い。また、回転支持台２も、円盤状のものを示
したが、多角形状としても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上記載の如く請求項１の発明によれ
ば、本体側には、ボビンなどに巻き付ける線材にテンシ
ョンをかけたり、線材を隙間無く巻き付けるための機構
などが不要となり、それだけ本体側を軽量に構成でき
る。

【００４１】また、請求項２の発明によれば、駆動部収
納筐体内部の空間を非常に有効に利用することができ、
しかも駆動部収納筐体を狭幅に形成できる。

【００４２】さらに、請求項３及び４の発明によれば、
駆動部収納筐体前面には回転支持台以外の突出物をなく
し、かつ駆動部収納筐体が回転支持台より狭幅であるか
ら、手で回転するとき邪魔をするものがなく、回転支持
台を自由に回転することができる。

【００４３】さらに、請求項５及び６、及び７の発明に
よれば、回転支持台とモータの結合は、プーリーやベル
トなどの他の部材を介在せずに済むから、それだけ軽量
化でき、また、回転支持台とスピンドル軸は、ボビンの
内径にあわせて簡単に交換ができる。

【００４４】さらに、請求項８の発明によれば、請求項
９に記載した放熱が効果的におこなわれるようになる。

【００４５】そして請求項９の発明によれば、特別な放
熱ファンを使うことなくモータや駆動制御ユニットの放
熱をおこなうことができ、軽量化ができる。

【００４６】また、請求項１０の発明によれば、ボタン
の数と表示装置の数を減らすことができ、軽量化ができ
る。

【００４７】以上種々述べたように、本発明になる巻線
組立システム及び巻線機は、巻線組立システム自体の構
成方法の合理化による構成部品点数の減少、合理的な部
品配置と放熱の方法、スピンドル軸の直結などによる部
品点数の減少などで非常に小型軽量となり、たとえ女性
でも簡単に持ち運ぶことができるとともに、営業活動な
どにおいても実物を持参して見せるなどのことができる
ようになり、大きな効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる巻線機の実施の形態に係る正面
図である。

【図２】本発明になる巻線機の実施の形態に係る側面
図である。

【図３】本発明になる巻線機の内部構成を表した図で
ある。

【図４】本発明におけるモータのスピンドル軸の説明
図である。

【図５】本発明における表示装置の動作説明の図であ
る。

【図６】データ入力の説明図である。

【図７】従来の卓上巻線機の図である。

【符号の説明】

１スピンドル軸２回転支持台３駆動部収納筐体４表示装置５ボタン６スイッチ７モータ８駆動制御ユニット９モータ軸４１〜４４表示部５１モードボタン５２アップボタン５３ダウンボタン５４セットボタン７１スピンドル軸７２回転支持台７３線材案内装置７４駆動部収納筐体７５表示装置７６キー群７７ボタン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被巻線体を取り付けて巻線する回転部
と、線材へのテンション掛けをおこなうテンション生成
機構とからなる巻線組立システムにおいて、可搬可能な本体側に回転部のみを設け、前記本体を実際
の作業位置側に搬送し、該作業位置で被巻線体を取り付
け、人間、もしくは機械工具等からなるテンション生成
機構を利用して巻線組立を行うことを特徴とする巻線組
立システム。
【請求項２】被巻線体を回転可能に支持する回転支持
台を、駆動部収納筐体より突出させて配置してなる巻線
機において、前記駆動部収納筐体内に収容するモータ及びその駆動制
御ユニットを筐体の長手方向に列状に配置し、駆動部収
納筐体を狭幅に形成したことを特徴とする巻線機。
【請求項３】前記駆動部収納筐体における回転支持台
側の幅を、回転支持台直径より狭幅にしたことを特徴と
する請求項２に記載した巻線機。
【請求項４】前記駆動部収納筐体の回転支持台側の面
には、回転支持台のみ突出させたことを特徴とする請求
項２に記載した巻線機。
【請求項５】前記駆動部収納筐体からモータ軸を突出
させ、突出したモータ軸にスピンドル軸を直結させたこ
とを特徴とする請求項２に記載した巻線機。
【請求項６】前記回転支持台は、モータ軸とスピンド
ル軸を介して結合させたことを特徴とする請求項２に記
載した巻線機。
【請求項７】前記回転支持台とスピンドル軸をモータ
軸に交換可能に軸着したことを特徴とする請求項２に記
載した巻線機。
【請求項８】前記駆動制御ユニットを矩形状に形成
し、前記モータと共に本体駆動部収納筐体の一面に実質
的に面接触させたことを特徴とする請求項２に記載した
巻線機。
【請求項９】被巻線体を回転させるモータと、該モー
タの駆動と制御を行う駆動制御ユニットを備えた巻線機
において、ファンを設けずに熱伝導放熱、もしくは駆動部収納筐体
内の自然対流で放熱して強制冷却を行わないことを特徴
とする巻線機。
【請求項１０】被巻線体を取り付けて巻線する回転部
と、該回転部の駆動と制御を行う駆動制御ユニットを備
えた巻線機において、複数の単機能ボタンと複数のセグメント表示部を設け、
表示部の点滅、もしくは異常数字状態を介して入力機能
の切換をおこなわせるようにしたことを特徴とする巻線
機。