JP2003077749A - 巻鉄心の巻き込み装置及び締め付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な作業によって巻鉄心を巻線の脚部に対
して締め付けることができる簡易で安価な巻鉄心の巻き
込み装置を提供する。 【解決手段】 巻き込み装置は、巻鉄心１の内周側を回
転駆動して電磁鋼板を大円６に送り込む内側ローラ１１
と、巻鉄心１の外周側に当接して従動回転する外側ロー
ラ３１とを備える。スライダ４１とガイドレール４３か
らなるガイド機構に沿って巻線５の支持機構４７をエア
シリンダ６０によって移動させることにより、巻鉄心１
の外周を巻き込み時とは反対方向に回転する内側ローラ
１１に当接させ、それによって巻線５の脚部５ａに対し
て巻鉄心を締め付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線の脚部に珪素
鋼板等の電磁鋼板を巻き込んで変成器、変圧器用の巻鉄
心を形成するための巻鉄心の巻き込み装置に関するもの
である。特に、本発明は、巻線の脚部に対して巻き込ん
だ巻鉄心をその脚部に対して締め付ける機能を有する巻
き込み装置に関する。また、本発明は、巻線の脚部に対
して巻き込んだ巻鉄心をその脚部に対して締め付けるた
めの巻鉄心の締め付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、巻線の脚部に珪素鋼板等の電
磁鋼板を巻き込んで、巻鉄心を形成するための装置が提
供されている（例えば、特許第１２９５５１号公報、特
開昭５５−１２５６１７号公報、及び特開平８−１７６
６９号公報参照）。図１６（Ａ）〜（Ｄ）は、この種の
装置において巻鉄心を巻き込む際の原理を示している。

【０００３】図１６（Ａ）において、１は電磁鋼板２を
圧延方向と巻回方向が一致するように巻回した後に焼鈍
した巻鉄心であり、巻き込みを行う巻線５の寸法に応じ
た内径及び外径を有する。巻鉄心１は、巻き込み装置の
内側ローラ３と外側ローラ４の間に配置され、矢印Ａで
示すように、内側ローラ３と外側ローラ４により、巻厚
方向に押圧される。また、巻鉄心１の最も外側の電磁鋼
板２を一枚ほぐして、図において左右方向に移動自在に
保持した巻線５の一対の脚部５ａ，５ａの間の空間（窓
部５ｂ）に挿通する。さらに、図１６（Ｂ）に示すよう
に、この窓部５ｂに挿通した電磁鋼板２の先端２ａを巻
鉄心１まで戻して、テープ、スポット溶接等の手段によ
り仮止めして巻鉄心１よりも径の大きい電磁鋼板２の円
（大円６）を形成する。

【０００４】次に、内側ローラ３を駆動して、図中矢印
Ｂで示すように、巻鉄心１を巻回方向と反対の方向に回
転させる。巻鉄心１をこのように回転させると、巻鉄心
１を形成する電磁鋼板２は外側の層から順次大円６へ供
給され、大円６は、矢印Ｃで示すように巻鉄心１と同方
向に回転しつつ、巻厚が増大する。内側ローラ３を駆動
し続けると、図１６（Ｃ）に示すように巻鉄心１の電磁
鋼板２はすべて大円６に送り込まれる。電磁鋼板２は弾
性を有するため、図１６（Ｃ）において矢印Ｄで示すよ
うに、大円６には縮径しようとする力が作用している。
そのため、図１６（Ｄ）に示すように、内側ローラ３を
取り除いて上記巻厚方向の押圧力を除去すると共に仮止
めを解除すると、大円６は弾性的に縮径して巻線５の脚
部５ａに巻き付き、脚部５ａに巻鉄心１が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】変成器ないしは変圧器
が所期の性能を発揮するためには、巻線５の脚部５ａに
巻き込まれた巻鉄心１は、焼鈍後であって巻き込み前と
同じ状態（図１６（Ａ）参照）となっていることが理想
的である。すなわち、巻鉄心１を構成する電磁鋼板２が
隙間無く密に積層され、巻鉄心１が図１６（Ｄ）におい
て二点鎖線で示すように巻線５への巻き込み前とほぼ同
一の外径を有することが好ましい。しかし、単に巻線５
の脚部５ａに巻鉄心１を巻き付けただけでは、上記のよ
うに電磁鋼板１が密に積層された理想的な状態とするの
は困難である。すなわち、巻鉄心１を構成する電磁鋼板
２は互いに隣接する層間に隙間が生じた比較的疎な状態
で積層され、図１６（Ｄ）におい実線で示すように、巻
鉄心１は巻線５への巻き込み前よりも外径が大きくな
る。

【０００６】上記巻鉄心１を構成する電磁鋼板２が比較
的疎に積層された状態（実線）を、密に積層された状態
（二点鎖線）に修正するには、巻鉄心１を巻線５の脚部
５ａに対して締め付ける必要がある。この締め付け作業
では、例えば、脚部５ａに巻き込み済みの巻鉄心５を作
業者が手で回転させる。具体的には、図１６（Ｄ）にお
いて矢印Ｅで示すように、脚部５ａに対する巻き込み時
の巻鉄心２の回転方向（図１６（Ｂ）の矢印Ｂ）と同方
向に巻鉄心１を回転させる。巻鉄心１を回転させるに
は、巻鉄心１の端面と巻鉄心１が載置されているテーブ
ルとの間に作用する摩擦力を上回る力を加える必要があ
るため比較的大きな力を要し、作業効率低下の原因とな
る。特に、巻鉄心１が大型で重量が重い場合には、手作
業による巻鉄心１の締め付けは作業者にとって大きな負
担であり、作業効率も大幅に低下する。

【０００７】一方、特開昭５６−１６５３１２号公報に
は、巻鉄心及び大円を外周から締め付け付ける巻き込み
ベルトを設け、この巻き込みベルトにより巻鉄心を鉄心
に対して締め付ける巻鉄心の巻き込み装置が開示されて
いる。しかし、この装置では、巻き込みベルトによる締
め付け力の調節等が極めて困難であり、現実的には巻線
の脚部に対して巻鉄心を巻き込むことはできない。

【０００８】また、特許第１２９５５１号公報には、図
１７に示すように、巻線５の脚部５ａの巻き込み済みの
巻鉄心１に対して、回転駆動される締め付けローラ７
Ａ，７Ｂを押し付け、それによって脚部５ａに対して巻
鉄心５を締め付けるようにした巻鉄心の巻き込み装置が
開示されている。しかし、この装置では、巻鉄心１を巻
き込むための内側ローラ及び外側ローラとは別に、それ
ぞれ回転駆動される締め付け専用の２個のローラ７Ａ，
７Ｂを設けることになるため、巻き込み装置の機構及び
制御が大幅に複雑化し、かつコスト高となる。また、締
め付けローラ７Ａ，７Ｂ及びこれを駆動するための機構
が巻鉄心１の周囲に配置されているため、巻線５の脚部
５ａへの巻鉄心１の巻き付け状態を作業者が観察するこ
とが困難であり、巻鉄心１の巻き込みや締め付けに支障
が生じた場合であっても微調整を行うことができない。

【０００９】そこで、本発明は、簡易で安価な機構を使
用する簡単な作業によって巻鉄心を巻線の脚部に対して
締め付けることができ、巻鉄心の巻き込み装置及び締め
付け装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、第１の発明は、
巻鉄心を構成する電磁鋼板を巻線の窓部に挿通させて大
円を形成し、上記巻鉄心を回転させて電磁鋼板を上記大
円に送り込み、それによって巻鉄心を巻線の脚部に巻き
込む、巻鉄心の巻き込み装置であって、上記巻線の軸線
と平行な方向に延びるそれ自体の軸線回りに回転する内
側ローラと、上記巻線の軸線と平行な方向に延びるそれ
自体の軸線回りに回転する外側ローラと、上記巻線を着
脱可能に支持する支持機構と、この支持機構を上記外側
ローラ及び内側ローラに対して接近及び離反する方向に
移動可能に支持するガイド機構とを備え、上記内側ロー
ラと上記外側ローラをそれぞれ上記巻鉄心の内周側と外
周側に当接させ、上記内側ローラと外側ローラのうち一
方により巻鉄心を回転させ、他方を巻鉄心に従動回転さ
せ、それによって巻鉄心を巻線の脚部に巻き込むと共
に、内側ローラと外側ローラのいずれか一方のみを回転
駆動し、上記ガイド機構に沿って上記支持機構を移動さ
せて上記巻鉄心の外周を回転する内側ローラ又は外側ロ
ーラに当接させ、それによって上記巻線の脚部に対して
巻鉄心を締め付けるようにしている、巻鉄心の巻き込み
装置を提供する。

【００１１】第１の発明の巻き込み装置では、ガイド機
構に沿って支持機構を移動させ、回転駆動される内側ロ
ーラ又は外側ローラに対して巻鉄心の外周を当接させる
だけで、巻鉄心を巻線の脚部に対して締め付けることが
できる。よって、巻鉄心の締め付けのために手作業で巻
鉄心を巻線の脚部に対して回転させる必要がなく、巻鉄
心の巻き込み作業の作業効率を大幅に向上することがで
きる。また、巻鉄心を巻線の脚部に巻き込むために使用
される内側ローラと外側ローラのうちの一方を巻鉄心の
締め付けに併用する。従って、第１の発明の巻き込み装
置は、簡易かつ安価な機構により巻鉄心を巻線の脚部に
対して締め付けることができる。

【００１２】巻鉄心の締め付けを内側ローラにより行う
場合には、締め付け時の内側ローラの回転方向は、巻鉄
心の巻き込み時の内側ローラの回転方向と反対方向であ
る。一方、巻鉄心の巻き付けを外側ローラにより行う場
合には、締め付け時の外側ローラの回転方向は、巻鉄心
の巻き込み時の外側ローラの回転方向と同方向である。

【００１３】上記ガイド機構に沿って上記支持機構を前
進及び後退させ、上記巻鉄心の締め付けの際に巻鉄心を
内側ローラ又は外側ローラに当接させるためのアクチュ
エータを備えることが好ましい。

【００１４】このアクチュエータを設けることにより、
巻鉄心の締め付けを自動的に実行することができる。た
だし、このアクチュエータを設けずに、巻鉄心の締め付
けの際に、手作業で支持機構をガイド機構に沿って前進
させ、それによって内側ローラ又は外側ローラに巻鉄心
を当接させてもよい。

【００１５】上記巻鉄心の締め付け時に巻鉄心の上端面
に当接する回転自在の締め付け用押えローラを備えるこ
とが好ましい。

【００１６】この締め付け用押えローラを設けることに
より、巻鉄心の締め付け中に巻鉄心を構成する電子鋼板
の逸出（せり上がり）を防止し、巻鉄心をその上端面及
び下端面が平面となった状態で巻線の脚部に対して締め
付けることができる。

【００１７】具体的には、巻鉄心の外径が比較的小さい
場合には、巻線が備える一対の脚部が対向する方向と平
行に延びる１個の締め付け用押えローラを設ければ、巻
鉄心をその上端面及び下端面が平面となっている状態で
巻線の脚部に対して締め付けることができる。

【００１８】一方、巻鉄心の外径が比較的大きい場合に
は、巻線が備える一対の脚部の対向する方向と平行に延
びる１個の第１の締め付け用押えローラと、一対の脚部
の対向方向と所定角度をなして延びる１個又は複数個の
第２の締め付け用押えローラとを設ければ、巻鉄心をそ
の上端面及び下端面が平面となっている状態で巻線の脚
部に対して締め付けることができる。

【００１９】平面視で放射状に配置され、上記巻鉄心の
下端面を支持する複数の回転自在な支持ローラを備える
ことが好ましい。

【００２０】この支持ローラを設ければ、巻き込み時及
び締め付け時に巻鉄心の端面に作用する摩擦抵抗が大幅
に低減され、より確実に電磁鋼板が密に積層された状態
で巻線の脚部に巻鉄心を形成することができる。

【００２１】上記巻線の種類は特に限定されない。具体
的には、上記巻線は絶縁材料からなるコイルボビンに導
線を巻回してなるものであってもよく、導線を巻回して
その外周を絶縁テープで被覆したものであってもよい。

【００２２】第２の発明は、巻鉄心を構成する電磁鋼板
を巻線の窓部に挿通させて大円を形成し、上記巻鉄心を
回転させて電磁鋼板を上記大円に送り込むことにより巻
線の脚部に巻き込んだ巻鉄心を、巻線の脚部に対して締
め付ける、巻鉄心の締め付け装置であって、上記巻線の
脚部に巻き込んだ巻鉄心の軸線に対して平行な軸線回り
に回転駆動される締め付けローラと、脚部に巻鉄心を巻
き込み済みの巻線を着脱自在に支持する支持機構と、こ
の支持機構を上記締め付けローラに対して接近及び離反
する方向に移動自在に支持するガイド機構とを備え、上
記ガイド機構に沿って上記支持機構を移動させて上記巻
鉄心の外周を回転駆動される締め付けローラに当接さ
せ、それによって上記巻線の脚部に対して巻鉄心を締め
付けるようにしている、巻鉄心の締め付け装置を提供す
る。

【００２３】第２の発明に係る巻鉄心の締め付け装置で
は、ガイド機構に沿って支持機構を移動させ、回転駆動
される締め付けローラに対して巻鉄心の外周を当接させ
るだけで、巻鉄心を巻線の脚部に対して締め付けること
ができる。よって、巻鉄心の締め付けのために手作業で
巻鉄心を巻線の脚部に対して回転させる必要がなく、作
業能率を大幅に向上することができる。

【００２４】具体的には、上記締め付けローラは、上記
巻鉄心を構成する電磁鋼板の送り方向が上記巻鉄心の巻
き込み時に電磁鋼板が大円に送り込まれる方向と同方向
となる方向に回転駆動される。

【００２５】上記ガイド機構に沿って上記支持機構を前
進及び後退させるためのアクチュエータを備えることが
好ましい。

【００２６】このアクチュエータを設けることにより、
巻鉄心の締め付けを自動的に実行することができる。た
だし、このアクチュエータを設けずに、手作業で支持機
構をガイド機構に沿って前進させ、それによって締め付
けローラに巻鉄心を当接させてもよい。

【００２７】上記巻鉄心の締め付け時に巻鉄心の端面に
当接する回転自在の締め付け用押えローラを備えること
が好ましい。

【００２８】この締め付け用押えローラを設けることに
より、巻鉄心を構成する電子鋼板の逸出（せり上がり）
を防止し、巻鉄心をその上端面及び下端面が平面となっ
ている状態で巻線の脚部に対して締め付けることができ
る。

【００２９】上記締め付け用押えローラは、巻線が備え
る一対の脚部が対向する方向と平行に延びている。

【００３０】具体的には、巻鉄心の外径が比較的小さい
場合には、巻線が備える一対の脚部が対向する方向と平
行に延びる１個の締め付け用押えローラを設ければ、巻
鉄心をその上端面及び下端面が平面となっている状態で
巻線の脚部に対して締め付けることができる。

【００３１】一方、巻鉄心の外径が比較的大きい場合に
は、巻線が備える一対の脚部の対向する方向と平行に延
びる１個の第１の締め付け用押えローラと、一対の脚部
の対向方向と所定角度をなして延びる１個又は複数個の
第２の締め付け用押えローラとを設ければ、巻鉄心をそ
の上端面及び下端面が平面となっている状態で巻線の脚
部に対して締め付けることができる。

【００３２】平面視で放射状に配置され、上記巻鉄心の
下端面を支持する複数の回転自在な支持ローラを備える
ことが好ましい。

【００３３】この支持ローラを設ければ、巻き込み時及
び締め付け時の巻鉄心の回転抵抗が大幅に低減され、よ
り確実に電磁鋼板が密に積層された状態に巻線の脚部に
対して巻鉄心を締め付けることができる。

【００３４】上記支持機構は、一対の脚部のうち上記締
め付けローラ側に位置するものを切り換える機構を備え
ることが好ましい。

【００３５】この場合、巻線を支持機構から取り外すこ
となく、巻線の一対の脚部に対して巻き込み済みの２個
の巻鉄心を締め付けることができ、作業効率がより向上
する。

【００３６】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施形態に基づ
いて、本発明を詳細に説明する。 （第１実施形態）図１及び図２は、本発明の第１実施形
態に係る巻鉄心の巻き込み装置を示している。これらの
図のうち、図１は巻線５の脚部５ａへの巻鉄心１の巻き
込み作業中の状態を示し、図２は巻鉄心１の脚部５ａへ
の締め付け作業中の状態を示している。

【００３７】図において１１で示す内側ローラは、その
外径を巻鉄心１の内径よりも小さく設定しており、巻鉄
心１の内周側に挿入配置できる。また、内側ローラ１１
の外周は摩擦係数の大きいゴムで外周を被覆している。
内側ローラ１１は鉛直方向に延びるシャフト１３の先端
に固定されており、このシャフト１３の基端側はギア機
構１５を介して回転駆動用のモータ１７に連結されてい
る。従って、内側ローラ１１はこのモータ１７により鉛
直方向に延びる軸線Ｌ１回りに回転駆動される。内側ロ
ーラ１１、シャフト１３、モータ１７、及びギア機構１
５はスライダ１９上に搭載されている。このスライダ１
９はフレーム２１に固定された鉛直方向に延びる直線の
ガイドレール２３上を移動自在である。また、スライダ
１９にはフレーム２１に取り付けられたエアシリンダ２
５のロッド２５ａが連結されている。従って、エアシリ
ンダ２５のロッド２５ａが進退すると、スライダ１９上
に搭載された内側ローラ１１が鉛直方向に移動する。具
体的には、内側ローラ１１は、フレーム２１のテーブル
部２１ａから上方に突出した上昇位置と、テーブル部２
１ａの下側に位置する降下位置とに移動可能である。

【００３８】図において３１は、外側ローラである。こ
の外側ローラ３１が固定された鉛直方向に延びるシャフ
ト３３は、カップリング３５を介してモータ３７に連結
されている。従って、外側ローラ３１はモータ３７によ
り鉛直方向に延びる軸線Ｌ２回りに回転駆動される。カ
ップリング３５とモータ３７はブラケット３９に搭載さ
れている。このブラケット３９を固定したスライダ４１
はフレーム２１に固定された水平方向に延びる直線のガ
イドレール４３上を移動自在である。また、スライダ４
１にはフレーム２１に取り付けられたエアシリンダ４５
のロッド４５ａが連結されている。従って、エアシリン
ダ４５のロッド４５ａが進退すると、外側ローラ３１が
水平方向に移動する。

【００３９】図において４７は、支持機構である。この
支持機構４７は巻鉄心１を巻き込む対象である巻線５を
着脱可能に支持する。この支持機構４７の具体的な構造
は特に限定されず、例えば周知のチャック機構を支持機
構４７として採用することができる。

【００４０】本実施形態における巻線５は、図１４で示
す絶縁樹脂材料からなる矩形枠状のコイルボビン４９の
外周に設けられた溝４９ｂ内に、導線を複数回巻回する
ことにより構成されている。このコイルボビン４９は、
巻線５の脚部５ａに対応する部分（鉄心巻き込み部４９
ａ）の外周面の側部の断面形状が巻鉄心１との密接度を
高めるために円弧状となっている。ただし、この巻き込
み装置は、導線を複数回巻回して外周を絶縁テープ等で
被覆してなる巻線にも使用することができる。

【００４１】コイルボビン４９は鉄心巻き込み部４９ａ
が鉛直方向を向く姿勢で支持機構４７に保持される。す
なわち、鉄心巻き込み部４９ａに巻き込まれた巻鉄心１
の軸線Ｌ３が内側ローラ１１及び外側ローラ３１の軸線
Ｌ１，Ｌ２と平行となるように、コイルボビン４９が支
持機構４７に保持される。

【００４２】上記支持機構４７はスライダ５１上に搭載
されており、このスライダ５１はフレーム２１に固定さ
れた水平方向に延びるガイドレール５３上を移動自在で
ある。上記スライダ５１及びガイドレール５３が本発明
におけるガイド機構を構成している。スライダ５１は、
フレーム２１に固定されたエアシリンダ６０の水平方向
に延びるロッド６０ａの先端に連結されている。従っ
て、ロッド６０ａが進退すると、スライダ５１がガイド
レール５３上を移動し、支持機構４７に保持されたコイ
ルボビン４９が巻鉄心１と共に内側ローラ１１及び外側
ローラ３１に対して接近及び離反する。

【００４３】図において５５は、巻き込み作業中に巻鉄
心１の端面からの電磁鋼板２の逸出（せり上がり）を防
止するための巻き込み用押えローラである。この巻き込
み用押えローラ５５は水平方向に延びる軸線回りに回転
自在である。図７に概略的に示すように、巻き込み用押
さえローラ５５は、内側ローラ１１の径方向に延びてお
り、平面視で巻線５の一対の脚部５ａ，５ａの対向方向
（二点鎖線Ｌ’で示す。）に対して所定角度をなしてい
る。また、巻き込み用押えローラ５５は、図示しないエ
アシリンダ等のアクチュエータにより、図１に示すよう
に巻鉄心１の端面に当接する降下位置と、図２に示す巻
鉄心１から離反する上昇位置との間で昇降可能である。

【００４４】図において６１は、締め付け作業中に巻鉄
心１の端面から電磁鋼板２の逸出を防止するための締め
付け用押えローラである。この締め付け用押えローラ６
１は水平方向に延びる軸線回りに回転可能である。図３
に概略的に示すように、締め付け用押えローラ６１は、
平面視で巻線５の一対の脚部５ａ，５ａの対向方向Ｌ’
に対して平行である。また、締め付け用押えローラ６１
は、スライダ６２に固定されたエアシリンダ６３の鉛直
方向に延びるロッド６３ａに取り付けられている。スラ
イダ６２はフレーム２１に固定された水平方向に延びる
ガイドレール６４上を移動可能であり、かつフレーム２
１に固定されたエアシリンダ６５の水平方向に延びるロ
ッド６５ａの先端に連結されている。従って、締め付け
用押えローラ６１は、ロッド６３ａの進退により昇降
し、ロッド６５ａの進退により内側ローラ１１及び外側
ローラ３１に対して接近及び離反する方向に水平移動す
る。

【００４５】巻鉄心１の下端面を支持するための３個の
支持ローラ６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃが設けられている。
これらの支持ローラ６８Ａ〜６８Ｃは、フレーム２１の
テーブル部２１ａに回転自在に取り付けられており、水
平方向に延びるそれら自体の軸線回りに回転自在であ
る。また、各支持ローラ６８Ａ〜６８Ｃはテーブル部２
１ａの上面から僅かに突出している。さらに、図３に示
すように、これらの支持ローラ６８Ａ〜６８Ｃは、平面
視で放射状に配設されている。

【００４６】図において５７で示すコントローラは、上
記モータ１７，３７、エアシリンダ２５，４５，６０，
６５等の動作を制御する。

【００４７】次に、この巻き込み装置により巻鉄心１を
巻線５の脚部５ａに対して巻き込み、その後に締め付け
る方法について説明する。まず、所望の内径及び外径を
有するように巻回後に焼鈍した巻鉄心１を、上昇位置
（図１参照）にある内側ローラ１１がその内周側に差し
込まれるようにテーブル部２１ａ上に載せる。また、支
持機構４７にコイルボビン４９を取り付ける。支持機構
４７の連結されたエアシリンダ６０はロッド６０ａが進
退自在な状態にあり、スライダ５１はガイドレール５３
上で移動自在である。さらに、エアシリンダ６３によ
り、締め付け用押えローラ６１をコイルボビン４９と干
渉しない位置まで上昇させる。

【００４８】次に、上記エアシリンダ４５を駆動して、
スライダ４１を矢印Ｆ方向で示すように内側ローラ１１
に接近する方向に移動させる。図３に示すように、スラ
イダ４１の移動により、外側ローラ３１を内側ローラ１
１に差し込んだ巻鉄心１の外周に当接させ、矢印Ｇで示
すように、巻鉄心１を内側ローラ１３と外側ローラ３１
により巻厚方向に押圧する。この押圧力はエアシリンダ
４５に対して図示しない空気源から供給するエア圧を調
節することにより、任意の強さに設定することができ
る。

【００４９】また、巻鉄心１の最も外側の電磁鋼板２を
一枚ほぐして、コイルボビン４９の鉄心巻き込み部４９
ａ間の空間（巻線５の窓部５ｂ）に挿通し、この窓部５
ｂに挿通した電磁鋼板２の先端２ａを巻鉄心１まで戻
し、最も外側の電磁鋼板２に仮止めして大円６を形成す
る。さらに、巻き込み用押えローラ５５を降下させ、巻
鉄心１の上端面に当接させる。

【００５０】次に、モータ１７を駆動して、図４におい
て矢印Ｈで示すように、巻鉄心１の巻回方向と反対方向
に内側ローラ１１を回転させる。この内側ローラ１１の
回転により巻鉄心１が矢印Ｉ方向に回転すると、巻鉄心
１を構成する電磁鋼板２は外周側から順次大円６に供給
され、大円６は矢印Ｊ方向に回転しつつ巻厚が増大して
いく。このときモータ３７を駆動し、外側ローラ３１を
大円６と接触状態を維持して従動回転させる。内側ロー
ラ１１を駆動し続けると、図５に示すように巻鉄心１の
電磁鋼板２はすべて大円６に送り込まれる。このとき、
電磁鋼板２自体の有する弾性により、矢印Ｋで示すよう
に大円６を縮径する力が作用している。

【００５１】次に、巻き込み用押えローラ５５を上昇さ
せて巻鉄心１から離反させた後、大円６の仮固定を外
す。また、エアシリンダ２５によりスライダ１９を降下
させ、内側ローラ１１を大円６から引き抜く。その結
果、図６に示すように、大円６が上記矢印Ｋで示す弾性
的な力により縮径し、コイルボビン４９の鉄心巻き込み
部４９ａに巻き込まれる。この巻き込み終了時点で、巻
鉄心１を構成する電磁鋼板２が隙間なく密に積層され、
図６において二点鎖線で示すように巻き込み前とほぼ同
一の外径を有することが理想的である。しかし、実際に
は、巻鉄心１を構成する電磁鋼板２は互いに隣接する層
間に隙間が生じた比較的疎な状態で積層される。このと
き巻鉄心１の外径は、図６において実線で示すように巻
き込み前よりも大きい。そこで、以下のように鉄心巻き
込み部４９ａ（脚部５ａ）に対して巻鉄心１を締め付け
る。

【００５２】まず、エアシリンダ４５を駆動してスライ
ダ４３を図１において矢印Ｆ’で示す方向に後退させ、
それによって外側ローラ３１を巻鉄心１から離反させ
る。また、エアシリンダ６０によりスライダ５１を後退
させ、支持機構４７に保持されたコイルボビン４９を内
側ローラ１１及び外側ローラ３１から離反させる。次
に、エアシリンダ２５によりスライダ１９を上昇させ、
再度、内側ローラ１１をテーブル部２１ａから突出させ
る。次に、エアシリンダ６５によりスライダ６２を水平
移動させて巻鉄心１に対して締め付け用押えローラ６１
を位置決めした後、エアシリンダ６３により締め付け用
えローラ６１を巻鉄心１の上端面に当接するまで降下さ
せる。この時点の状態は図７に示している。

【００５３】図７に示すように、締め付け用押えローラ
６１の巻鉄心１に対する位置は、平面視において、実線
で示す電磁鋼板が疎に積層された状態の巻鉄心１の外周
と、二点鎖線で示す電磁鋼板が密に積層された状態の巻
鉄心１の外周の両方が含まれる位置であることが好まし
い。

【００５４】次に、モータ１７を駆動して内側ローラ１
１を回転させる。この際、内側ローラ１１の回転方向は
図７において矢印Ｍで示すように平面視で右回りであ
り、図４において矢印Ｈで示す巻鉄心１の巻き付け時の
回転方向とは反対方向である。

【００５５】次に、エアシリンダ６０を駆動して、ガイ
ドプレート５１を回転中の内側ローラ１１へ向けて移動
させる。このガイドプレート５１の移動により、図７に
おいて矢印Ｒで示すように巻鉄心１が内側ローラ１１に
向けて移動し、図２及び図８に示すように巻鉄心１の外
周が内側ローラ１１に当接する。回転中の内側ローラ１
１に巻鉄心１が当接すると、図８において矢印Ｎで示す
ように巻鉄心１を構成する電磁鋼板２は、巻鉄心１の巻
き込み時に大円６に対して電磁鋼板６が送り込まれる方
向（図４の矢印Ｊ参照）と同方向に送り込まれる。

【００５６】図８において矢印Ｒ’で示す巻鉄心１を外
側ローラ３１に対して押圧する力をエアシリンダ６０に
よって調節しつつ、回転する内側ローラ１１に巻鉄心１
が接触した状態を維持すると、矢印Ｎ方向の電磁鋼板２
の送り込みにより、図９に示すように巻鉄心１が鉄心巻
き込み部４９ａ（脚部５ａ）に対して締め付けられる。
すなちわ、巻鉄心１を構成する電磁鋼板２が互いに隙間
無く密に積層した状態となり、巻鉄心１の外径は巻き込
み前とほぼ同一となる。

【００５７】以上のように第１実施形態に係る巻鉄心の
巻き込み装置では、エアシリンダ６０によってガイドレ
ール５３に沿って支持機構４７を移動させ、モータ１７
により回転駆動される内側ローラ１１に対して巻鉄心１
の外周を当接させるだけで、巻鉄心１をコイルボビン４
９の鉄心巻き込み部４９ａ（巻線５の脚部５ａ）に対し
て締め付けることができる。よって、巻鉄心１の締め付
けのために手作業で巻鉄心１を鉄心巻き込み部４９ａに
対して回転させる必要がなく、巻鉄心１の巻き込み作業
の作業能率を大幅に向上することができる。

【００５８】また、巻鉄心１の締め付けに使用する内側
ローラ１１は、巻鉄心１を鉄心巻き込み部４９ａに巻き
込む際に巻鉄心１を回転駆動するためのものを併用して
いるので、簡易かつ安価な機構により巻鉄心を巻線の脚
部に対して締め付けることができる。

【００５９】さらに、巻鉄心１の締め付け中は、巻鉄心
１の上端面に締め付け用押えローラ６１を当接させてい
るため、巻鉄心１を構成する電磁鋼板２の逸出を防止
し、上下端面が水平面である状態に巻鉄心１を締め付け
ることができる。

【００６０】本実施形態では、巻鉄心１の外径が比較的
小さいため、脚部５ａ，５ａの対向方向Ｌ’と平行な方
向に延びる１個の締め付け用押えローラ６１を備えてい
るが、巻鉄心１の外径か゛比較的大きい場合には、図７
から図９において点線で示すように、上記対向方向Ｌ’
に対して所定角度をなして延びる締め付け用押えローラ
６１’をさらに設けても良い。この追加の締め付け用押
えローラ６１’を設けることにより、巻鉄心１の外径が
比較的大きい場合でも、電磁鋼板２の逸出を確実に防止
することができる。さらに、追加の締め付け用押えロー
ラ６１’は１個である必要はなく、２個以上設けても良
い。

【００６１】巻鉄心１はテーブル部２１ａの上面に載置
されるのではなく、回転自在な支持ローラ６８Ａ〜６８
Ｃ上に載置されているため、巻き込み時及び締め付け時
ｉ巻鉄心１を構成する電磁鋼板２の端面に作用する摩擦
抵抗が大幅に低減され、より確実に電磁鋼板２が密に積
層された状態で巻線５の脚部５ａに巻鉄心１を形成する
ことができる。

【００６２】（第２実施形態）図１０に示す本発明の第
２実施形態に係る巻鉄心の巻き込み装置は、外側ローラ
３１を、巻鉄心１の巻き込み時に巻鉄心１を回転駆動
と、巻鉄心１の締め付けとに使用する点が第１実施形態
と異なる。すなわち、外側ローラ３１は駆動用のモータ
３７と減速機構３５’を介して接続され（速度制御）、
内側ローラ３１は駆動用のモータ１７とカップリング１
７’を介して接続されている（トルク制御）。

【００６３】巻鉄心１の巻き込み時の動作は、外側ロー
ラ３１が回転駆動用のローラとなり、内側ローラ１１が
従動回転のローラとなる点を除いて、第１実施形態と同
様である（図３から図６参照）。

【００６４】巻鉄心１の締め付け時の動作について説明
すると、図１１に示すように、内側ローラ１１は降下位
置を維持している。一方、外側ローラ３１はエアシリン
ダ４５により駆動されて、図１１において矢印Ｔで示す
ように巻鉄心１に向けて前進する。このとき、降下位置
にある内側ローラ１１はテーブル２１ａよりも下側に位
置しているため、前進する外側ローラ３１と干渉しな
い。また、締め付け用押えローラ６１が降下して巻鉄心
１の上端面に当接する。

【００６５】次に、モータ３７により外側ローラ３１が
回転駆動される。この締め付け時の外側ローラ３１の回
転方向は図１１において矢印Ｍ’で示すように平面視で
右回りであり、図４において矢印Ｈ’で示す巻鉄心１の
巻き付け時の回転方向と同方向である。

【００６６】次に、図１１において矢印Ｒで示すよう
に、エアシリンダ６０により駆動された巻鉄心１が回転
中の外側ローラ３１に向けて移動し、図１０及び図１２
に示すように巻鉄心１の外周が外側ローラ３１に当接す
る。その結果、図１２において矢印Ｎで示すように巻鉄
心１を構成する電子鋼板２は、巻鉄心１の巻き込み時に
大円６に対して電磁鋼板６が送り込まれる方向（図４の
矢印Ｊ参照）と同方向に送り込まれ、図１３に示すよう
に、鉄心巻き込み部４９ａ（脚部５ａ）に対して巻鉄心
１が締め付けられる。

【００６７】第２実施形態の巻鉄心の巻き込み装置のそ
の他の構成及び作用は上記第１実施形態と同様であるの
で、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００６８】（第３実施形態）図１５は本発明の第３実
施形態に係る巻鉄心の締め付け装置を示している。この
締め付け装置は上記図１２を参照して説明した方法によ
りコイルボビン４９の鉄心巻き込み部４９ａ（巻線５の
脚部５ａ）に対して既に巻き込んである巻鉄心１を、巻
き込み作業終了後に締め付けるための装置である。

【００６９】図１５において、１３１は締め付けローラ
である。この締め付けローラ１３１が固定された鉛直方
向に延びるシャフト１３３はモータ１３７に連結されて
いる。従って、締め付けローラ１３１はモータ１３７に
より鉛直方向に延びる軸線Ｌ１１回りに回転駆動され
る。モータ１３７はブラケット１３９に搭載されてい
る。このブラケット１３９を固定したスライダ１４１は
フレーム１２１に固定された水平方向に延びるガイドレ
ール１４３上を移動自在である。また、スライダ１４１
にはフレーム１２１に取り付けられたエアシリンダ１４
５のロッド１４５ａが連結されている。従って、エアシ
リンダ１４５のロッド１４５ａが進退すると、外側ロー
ラ１３１が水平方向に移動する。

【００７０】図において１４７は、支持機構である。こ
の支持機構１４７は巻鉄心１を巻き込み済みのコイルボ
ビン４９を鉄心巻き込み部４９ａが鉛直方向を向く姿勢
で着脱可能に保持する。すなわち、鉄心巻き込み部４９
ａに巻き込まれた巻鉄心１の軸線Ｌ１２が外側ローラ３
１の軸線Ｌ１１と平行となるように、コイルボビン４９
が支持機構１４７に保持される。

【００７１】上記支持機構１４７は回転機構（切換機
構）１４８を介してスライダ１５１上に搭載されてい
る。回転機構１４８は、鉛直方向に延びる軸線Ｌ１３回
りに回転可能である。従って、支持機構１４７に保持さ
れたコイルボビン４９を軸線Ｌ１３回りに回転させるこ
とにより、コイルボビン４９の一対の鉄心巻き込み部４
９ａにそれぞれ巻き込まれた２個の巻鉄心１のうち締め
付けローラ１３１と対向して配置する巻鉄心１、すなわ
ち締め付けを行う巻鉄心１を選択することができる。ス
ライダ１５１はフレーム１２１に固定された水平方向に
延びるガイドレール１５３上を移動自在である。さら
に、スライダ１５１はフレーム１２１に取り付けられた
エアシリンダ１６０の水平方向に延びるロッド１６０ａ
に連結されている。

【００７２】締め付け用押えローラ１６１は、水平方向
に延びるガイドレール１６４上を移動するスライダ１６
２に固定されたエアシリンダ１６３の鉛直方向に延びる
ロッド１６３ａの下端に取り付けられている。また、ス
ライダ１６２は、フレーム１２１に固定されたエアシリ
ンダ１６５の水平方向に延びるロッド１６５ａの先端に
連結されている。従って、締め付け用押えローラ１６１
は、ロッド１６３ａの進退により昇降し、ロッド１６５
ａの進退により締め付けローラ１３１に対して接近及び
離反する方向に水平移動する。

【００７３】また、巻鉄心１を支持するための回転自在
の３個の支持ローラ支持ローラ１６８が放射状に配設さ
れている。

【００７４】この締め付け装置による巻鉄心１の締め付
け作業は、上記第２実施形態と同様である（図１１から
図１３参照）。すなわち、この締め付け装置では、エア
シリンダ１６０によりガイドレール１５３に沿って支持
機構１４７を移動させ、モータ１３７により回転駆動さ
れる締め付けローラ１３１に対して巻鉄心１の外周を当
接させるだけで、巻鉄心１を鉄心巻き込み部４９ａに対
して締め付けることができる。よって、巻鉄心１の締め
付けのために手作業で巻鉄心１を回転させる必要がな
く、作業能率を大幅に向上することができる。第３実施
形態のその他の構成及び作用は、上記第１及び第２実施
形態と同様である。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第１の
発明に係る巻鉄心の巻き込み装置では、ガイド機構に沿
って支持機構を移動させ、回転駆動される内側ローラ又
は外側ローラに対して巻鉄心の外周を当接させるだけ
で、巻鉄心を巻線の脚部に対して締め付けることができ
る。よって、巻鉄心の締め付けのために手作業で巻鉄心
を巻線の脚部に対して回転させる必要がなく、巻鉄心の
巻き込み作業の作業能率を大幅に向上することができ
る。また、巻鉄心を巻線の脚部に巻き込むために使用さ
れる内側ローラと外側ローラのうちの一方を巻鉄心の締
め付けに併用するので、簡易かつ安価な機構により巻鉄
心を巻線の脚部に対して締め付けることができる。

【００７６】また、第２の発明に係る巻鉄心の締め付け
装置では、ガイド機構に沿って支持機構を移動させ、回
転駆動される締め付けローラに対して巻鉄心の外周を当
接させるだけで、巻鉄心を巻線の脚部に対して締め付け
ることができる。よって、巻鉄心の締め付けのために手
作業で巻鉄心を巻線の脚部に対して回転させる必要がな
く、作業能率を大幅に向上することができる。また、巻
線の一対の脚部のうち締め付けローラ側に位置するもの
を切り換える機構を支持機構に設ければ、巻線を支持機
構から取り外すことなく、一対の脚部にそれぞれ巻き込
み済みの２個の巻鉄心を締め付けることができ、作業効
率がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置（巻き込み作業時）を示す概略正面図である。

【図２】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置（締め付け作業時）を示す概略正面図である。

【図３】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（巻き込み作業）を説明するための概略平面図
である。

【図４】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（巻き込み作業）を説明するための概略平面図
である。

【図５】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（巻き込み作業）を説明するための概略平面図
である。

【図６】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（巻き込み作業）を説明するための概略平面図
である。

【図７】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面図
である。

【図８】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面図
である。

【図９】 本発明の第１実施形態の巻鉄心の巻き込み装
置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面図
である。

【図１０】 本発明の第２実施形態の巻鉄心の巻き込み
装置（締め付け作業時）を示す概略正面図である。

【図１１】 本発明の第２実施形態の巻鉄心の巻き込み
装置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面
図である。

【図１２】 本発明の第２実施形態の巻鉄心の巻き込み
装置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面
図である。

【図１３】 本発明の第２実施形態の巻鉄心の巻き込み
装置の動作（締め付け作業）を説明するための概略平面
図である。

【図１４】 コイルボビンの一例を示す斜視図である。

【図１５】 本発明の第３実施形態の巻鉄心の締め付け
装置を示す概略正面図である。

【図１６】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は、
巻線の脚部への巻鉄心の巻き込み方法の原理を示す概略
平面図である。

【図１７】 従来の巻鉄心の締め付け機構の一例を示す
概略平面図である。

【符号の説明】

１ 巻鉄心 ２ 電磁鋼板 ５ 巻線 ５ａ 脚部 ５ｂ 窓部 １１ 内側ローラ １７ モータ １９ スライダ ２３ ガイドレール ２５ エアシリンダ ３１ 外側ローラ ３７ モータ ４１ スライダ ４３ ガイドレール ４５ エアシリンダ ４７ 支持機構 ５１ スライダ ５３ ガイドレール ４９ コイルボビン ４９ａ 鉄心巻き込み部 ４９ｂ 溝 ５５ 巻き込み用押えローラ ５７ コントローラ ６０ エアシリンダ ６１ 締め付け用押えローラ ６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ 支持ローラ １３１ 締め付けローラ １３７ モータ １４１ スライダ １４３ ガイドレール １４５ エアシリンダ １４７ 支持機構 １４８ 回転機構 １５１ スライダ １５３ ガイドレール

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻鉄心を構成する電磁鋼板を巻線の窓部
   に挿通させて大円を形成し、上記巻鉄心を回転させて電
   磁鋼板を上記大円に送り込み、それによって巻鉄心を巻
   線の脚部に巻き込む、巻鉄心の巻き込み装置であって、 上記巻線の軸線と平行な方向に延びるそれ自体の軸線回
   りに回転する内側ローラと、 上記巻線の軸線と平行な方向に延びるそれ自体の軸線回
   りに回転する外側ローラと、 上記巻線を着脱可能に支持する支持機構と、 この支持機構を上記外側ローラ及び内側ローラに対して
   接近及び離反する方向に移動可能に支持するガイド機構
   とを備え、 上記内側ローラと上記外側ローラをそれぞれ上記巻鉄心
   の内周側と外周側に当接させ、上記内側ローラと外側ロ
   ーラのうち一方により巻鉄心を回転させ、他方を巻鉄心
   に従動回転させ、それによって巻鉄心を巻線の脚部に巻
   き込むと共に、内側ローラと外側ローラのいずれか一方
   のみを回転駆動し、上記ガイド機構に沿って上記支持機
   構を移動させて上記巻鉄心の外周を回転する内側ローラ
   又は外側ローラに当接させ、それによって上記巻線の脚
   部に対して巻鉄心を締め付けるようにしている、巻鉄心
   の巻き込み装置。
2. 【請求項２】 上記巻鉄心の締め付けは内側ローラによ
   り行い、締め付け時の内側ローラの回転方向は、巻鉄心
   の巻き込み時の内側ローラの回転方向と反対方向であ
   る、請求項１に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
3. 【請求項３】 上記巻鉄心の締め付けは外側ローラによ
   り行い、締め付け時の外側ローラの回転方向は、巻鉄心
   の巻き込み時の外側ローラの回転方向と同方向である、
   請求項１に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
4. 【請求項４】 上記ガイド機構に沿って上記支持機構を
   前進及び後退させ、上記巻鉄心の締め付けの際に巻鉄心
   を内側ローラ又は外側ローラに当接させるためのアクチ
   ュエータを備える、請求項１から請求項３のいずれか１
   項に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
5. 【請求項５】 上記巻鉄心の締め付け時に巻鉄心の上端
   面に当接する回転自在の締め付け用押えローラを備え
   る、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の巻鉄
   心の巻き込み装置。
6. 【請求項６】 上記締め付け用押えローラは、巻線が備
   える一対の脚部が対向する方向と平行に延びている、請
   求項５に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
7. 【請求項７】 上記締め付け用押えローラは、巻線が備
   える一対の脚部の対向する方向と平行に延びる第１の締
   め付け用押えローラと、一対の脚部の対向方向と所定角
   度をなして延びる第２の締め付け用押えローラとを備え
   る、請求項５に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
8. 【請求項８】 平面視で放射状に配置され、上記巻鉄心
   の下端面を支持する複数の回転自在な支持ローラを備え
   る請求項１から請求項７に記載の巻鉄心の巻き込み装
   置。
9. 【請求項９】 上記巻線は絶縁材料からなるコイルボビ
   ンに導線を巻回してなる、請求項１から請求項８のいず
   れか１項に記載の巻鉄心の巻き込み装置。
10. 【請求項１０】 巻鉄心を構成する電磁鋼板を巻線の窓
    部に挿通させて大円を形成し、上記巻鉄心を回転させて
    電磁鋼板を上記大円に送り込むことにより巻線の脚部に
    巻き込んだ巻鉄心を、巻線の脚部に対して締め付ける、
    巻鉄心の締め付け装置であって、 上記巻線の脚部に巻き込んだ巻鉄心の軸線に対して平行
    な軸線回りに回転駆動される締め付けローラと、 脚部に巻鉄心を巻き込み済みの巻線を着脱自在に支持す
    る支持機構と、 この支持機構を上記締め付けローラに対して接近及び離
    反する方向に移動自在に支持するガイド機構とを備え、 上記ガイド機構に沿って上記支持機構を移動させて上記
    巻鉄心の外周を回転駆動される締め付けローラに当接さ
    せ、それによって上記巻線の脚部に対して巻鉄心を締め
    付けるようにしている、巻鉄心の締め付け装置。
11. 【請求項１１】 上記締め付けローラは、上記巻鉄心を
    構成する電磁鋼板の送り方向が上記巻鉄心の巻き込み時
    に電磁鋼板が大円に送り込まれる方向と同方向となる方
    向に回転駆動される、請求項１０に記載の巻鉄心の締め
    付け装置。
12. 【請求項１２】 上記ガイド機構に沿って上記支持機構
    を前進及び後退させるためのアクチュエータを備える、
    請求項１０又は請求項１１に記載の巻鉄心の締め付け装
    置。
13. 【請求項１３】 上記巻鉄心の締め付け時に巻鉄心の端
    面に当接する回転自在の締め付け用押えローラを備え
    る、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の
    巻鉄心の締め付け装置。
14. 【請求項１４】 上記締め付け用押えローラは、巻線が
    備える一対の脚部が対向する方向と平行に延びている、
    請求項１３に記載の巻鉄心の締め付け装置。
15. 【請求項１５】 上記締め付け用押えローラは、巻線が
    備える一対の脚部の対向する方向と平行に延びる第１の
    締め付け用押えローラと、一対の脚部の対向方向と所定
    角度をなして延びる第２の締め付け用押えローラとを備
    える、請求項１３に記載の巻鉄心の締め付け装置。
16. 【請求項１６】 平面視で放射状に配置され、上記巻鉄
    心の下端面を支持する複数の回転自在な支持ローラを備
    える請求項１０から請求項１５のいずれか１項に記載の
    巻鉄心の締め付け装置。
17. 【請求項１７】 上記巻線の一対の脚部にそれぞれ巻鉄
    心が巻き込み済みであり、 上記支持機構は、上記一対の脚部のうち上記締め付けロ
    ーラ側に位置するものを切り換える機構を備える、請求
    項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の巻鉄心の
    巻き付け装置。