JP2003212437A - 巻線機のワーク保持ユニット、ワーク入替装置及び巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 巻線時のワークの芯ブレや跳び出しが容易に
抑制できるワーク保持ユニット、これを利用したワーク
入替装置、及びそのワーク入替装置を含む巻線機を提供
する。 【解決手段】 ワークＷの鍔部Ｗ１間に形成された筒状
部Ｗ２の外周に沿って巻線する巻線機のスピンドル３に
同心的に接続され、前記ワークを軸線方向一端側から保
持しつつ駆動回転する第一部材１１と、前記ワーク側か
らの衝撃を緩和しつつワークの軸線方向他端側から鍔部
を第一部材側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材
１２とを備え、第一部材は、ワークを保持した状態でス
ピンドルに接続され、緩衝押圧機構がワークの鍔部を第
一部材側に緩衝押圧した状態でスピンドルによりワーク
とともに回転され、巻線機による巻線後に、緩衝押圧機
構の押圧を解かれたワークを保持した状態でスピンドル
から離脱されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線機において巻
線対象のワークを保持するワーク保持ユニット、これを
利用して巻線後のワークと巻線前のワークを入れ替える
ワーク入替装置、及びそのワーク入替装置を含む巻線機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スピンドル（主軸）と同心的
に接続されるワーク保持治具（ワーク支え治具）をワー
ク保持状態にてワークとともに駆動回転させ、ワークの
鍔部間に形成された筒状部（ボビン）の外周に沿って巻
線するタイプの巻線機（スピンドル巻線機と通称されて
いる）が知られており、上下方向のスピンドルを有する
縦型スピンドル巻線機と、水平方向のスピンドルを有す
る横型スピンドル巻線機とに大別される。これらのスピ
ンドル巻線機では、スピンドルの駆動回転を直接的にワ
ークに伝達することにより芯ブレ等の少ない安定した巻
線を可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年作業能
率の向上や生産コストの削減が要請され、それに伴って
例えば巻線時のスピンドル回転数が１万ｒｐｍを超える
ような巻線スピードの高速化が図られるようになってい
る。その結果、ワーク支え治具に保持されたワーク（ボ
ビン）に半径方向の芯ブレや軸線方向への跳び出しが生
じ易くなる。また、これら芯ブレや跳び出しによって巻
線が不安定となり、巻線の進行につれてワークの鍔部が
外側へ膨らんで規定寸法を外れたりするおそれもある。

【０００４】そこで、上記したような巻線スピードの高
速化に基づくワークの芯ブレや跳び出しを抑制するため
に、ワークを挟んでワーク支え治具とは反対側に設けた
ワーク押え装置でワーク（の鍔部）をワーク支え治具側
に押圧することが考えられる。しかし、単にワーク押え
装置によってワークを押圧するのみでは、ワークの回転
にブレーキを掛けることになってスピンドルの回転駆動
力をロスしたり、ワーク支え治具でのワークの保持力が
周方向でばらついてかえってワークの芯ブレや跳び出し
を助長したりすることになりかねない。

【０００５】本発明の課題は、簡素な構造でありながら
巻線時のワークの芯ブレや跳び出しが容易に抑制でき、
スピンドルの回転駆動力をワークへ円滑に伝達すること
によって巻線スピードの高速化を図るとともに作業能率
の向上や生産コストの削減を可能とするワーク保持ユニ
ット、これを利用したワーク入替装置、及びそのワーク
入替装置を含む巻線機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の課
題を解決するために、本発明のワーク保持ユニットは、
ワークの鍔部間に形成された筒状部の外周に沿って巻線
する巻線機のスピンドルに同心的に接続され、前記ワー
クを軸線方向一端側（例えば、下方側）から保持しつつ
駆動回転する第一部材と、前記ワーク側からの衝撃を緩
和しつつ前記ワークの軸線方向他端側（例えば、上方
側）から前記鍔部を前記第一部材側（例えば、下方側）
に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材とを備え、前
記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピン
ドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記ワ
ークの鍔部を前記第一部材側（例えば、下方側）に緩衝
押圧した状態で前記スピンドルによりそのワークととも
に回転され、前記巻線機による巻線後に、前記緩衝押圧
機構の押圧を解かれたワークを保持した状態で前記スピ
ンドルから離脱されることを特徴とする。

【０００７】このワーク保持ユニットによれば、ワーク
を挟んで第一部材とは反対側に配置される第二部材に、
ワーク側からの衝撃を緩和しつつ鍔部を第一部材側（例
えば下方側）に押圧する緩衝押圧機構を備えることによ
り、巻線機による巻線時に第二部材のワーク押圧力が周
方向において均等化され、ワークの芯ブレや跳び出しを
小さくすることができる。したがって、ワークを押圧す
る第二部材を簡素な構造として負荷を小さくし、スピン
ドルの回転駆動力を軽減することができ、しかも、その
回転駆動力は第一部材を介してワークへ円滑に伝達さ
れ、エネルギー損失を少なくすることができる。その結
果、巻線スピードの高速化を図ることができ、作業能率
の向上や生産コストの削減も可能となる。また、ワーク
の入れ替え等のため第二部材によるワークの押圧を解除
した状態では、緩衝押圧機構の有する衝撃緩和機能が第
二部材に外部の異物が接触したときの退避機構（逃げ）
となり、破損等の危険を回避することができる。さら
に、入れ替え等に基づくワークの第一部材への装着時に
わずかな周方向の位置ずれを生じた際にも、このような
緩衝押圧機構の押圧力を調整しておくことによって上記
巻線の開始時に位置補正がなされる場合がある。

【０００８】なお、縦型スピンドル巻線機においては、
緩衝押圧機構を有する第二部材の配置にあたりスピンド
ル又は第一部材の上方空間を有効に利用することがで
き、横型スピンドル巻線機と比べて、ワーク入替装置等
の他部材との干渉を回避し易くより簡単な構造ですむ利
点がある。

【０００９】上記緩衝押圧機構としては、各種のエネル
ギー吸収緩和部材・装置を用いることができ、 （１）金属ばね式緩衝押圧機構…ばね鋼・りん青銅等か
らなる金属製のコイルばね、板ばね、皿ばね等； （２）非金属ばね式緩衝押圧機構…ゴム・合成樹脂等か
らなる非金属製のダンパ、ショックアブソーバ等； （３）流体ばね式緩衝押圧機構…空気圧・油圧等の流体
圧を利用したシリンダ等； （４）摩擦式緩衝押圧機構…摩擦力を利用した輪ばね
等； 等から選択して採用することができる。その際、これら
のうちの複数種類を組み合わせて緩衝押圧機構とするこ
ともできる。

【００１０】例えば、巻線機による巻線時において第二
部材をワーク押圧位置に位置させ、かつ巻線機による巻
線後において第二部材をワーク押圧解除位置に移動させ
るエアシリンダ（例えば第二部材の昇降用エアシリン
ダ）を含むように緩衝押圧機構を構成してもよい。この
場合、第二部材の移動用のエアシリンダをそのままワー
ク側からの衝撃の吸収緩和部材として用いることがで
き、第二部材ひいてはワーク保持ユニットをよりシンプ
ルに構成することができる。

【００１１】また、上記緩衝押圧機構は、巻線機による
巻線時においてワークの鍔部に接触する押圧部と、その
押圧部を付勢しかつその押圧部とともに回転する金属製
又は非金属製のばね部材（例えば金属製皿ばね、ゴム製
ショックアブソーバ等）とを含むように構成してもよ
い。この場合には、巻線時においてばね部材が押圧部と
ともに回転するので、特に巻線時のワーク押圧力の周方
向での均等化が図れ、ワークの芯ブレや跳び出しの抑制
に威力を発揮する。なお、このばね部材と上記エアシリ
ンダとを併用する場合には、第二部材の非回転部を構成
するエアシリンダにてワーク押圧力を調整することによ
り、エネルギー損失を少なくしてスピンドルの回転駆動
力をワークへ円滑に伝達する一方、第二部材の回転部を
構成するばね部材によって巻線時に回転するワークに対
する押圧力を周方向に均等化させることができる。

【００１２】ここで、第二部材に緩衝押圧機構を有する
本発明のワーク保持ユニットは、その具体的態様とし
て、鍔部間に形成された筒状部の外周に沿って巻線され
るワークを挟んで、その軸線方向両端側から保持する第
一部材と第二部材（例えば、その上下方向の軸線の下方
側から保持する第一部材と上方側から保持する第二部
材）とを有するワーク保持ユニットであって、前記第一
部材は、前記ワークの筒状部に巻線を行う巻線機のスピ
ンドルに同心的に接続される共通の接続部と、その接続
部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じて形成された
ワーク保持部と、前記接続部とワーク保持部との間にこ
れらと一体的に設けられて前記巻線機のチャックに保持
されるチャック保持部とを備える一方、前記第二部材
は、前記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前記鍔部を前
記第一部材側（例えば、下方側）に押圧する緩衝押圧機
構を備え、前記第一部材は、前記ワークを前記ワーク保
持部に保持した状態で前記チャックにより前記チャック
保持部が保持されるとともに、前記接続部が前記スピン
ドルに接続され、さらに前記第一部材は、前記第二部材
の緩衝押圧機構が前記ワークの鍔部を前記第一部材側
（例えば、下方側）に緩衝押圧した状態で前記スピンド
ルによりそのワークとともに回転され、前記巻線機によ
る巻線後において、前記第一部材は、前記緩衝押圧機構
の押圧を解かれたワークを前記ワーク保持部に保持した
状態で、前記チャックにより前記スピンドルから離脱さ
れることを特徴とする巻線機のワーク保持ユニット；と
表わすことができる。

【００１３】ところで、スピンドルを互いに平行な軸線
を有する複数の駆動軸（いわゆる多軸スピンドル）で構
成するとともに、各々のスピンドルに対応して配置され
た第二部材毎に緩衝押圧機構を備えるようにすれば、多
軸巻線機における各軸毎の作動のずれ（誤差）に対して
調整を不要とし又は簡略化することができる。例えば （１）空気ばね式緩衝押圧機構を採用した場合に、エア
コンプレッサから各スピンドルに対応するエアシリンダ
までのホース長さの違いやエアシリンダの配列順序（上
流側か下流側か）等に基づくエアシリンダ間の作動のず
れ（誤差）に対する調整； （２）金属ばね式又は非金属ばね式緩衝押圧機構を採用
した場合に、各スピンドルに対応する第二部材の昇降ス
トロークの違い等に基づくワーク押圧作動のずれ（誤
差）に対する調整； を不要とし又は簡略化することができる。

【００１４】一方、上記の課題を解決するために、本発
明のワーク保持ユニットは、ワークの鍔部間に形成され
た筒状部の外周に沿って巻線する巻線機のスピンドルに
同心的に接続され、前記ワークを軸線方向一端側（例え
ば、下方側）から保持しつつ駆動回転する第一部材と、
前記ワークを軸線方向他端側（例えば、上方側）から保
持してそのワークとともに回転する回転部と前記巻線機
のフレームに支持される非回転部とからなり、かつこれ
ら回転部と非回転部との係合により相互の周方向の相対
位置を位置決めする位置決め手段を有する第二部材とを
備え、前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前
記スピンドルに接続され、前記第二部材の位置決め手段
が前記回転部と非回転部との係合を解除した状態で前記
スピンドルによりそのワークとともに回転され、前記巻
線機による巻線後に、前記ワークを保持した状態で前記
スピンドルから離脱されることを特徴とする。

【００１５】このワーク保持ユニットによれば、第二部
材に回転部と非回転部との係合により相互の周方向の相
対位置を位置決めする位置決め手段を備えて、ワークを
保持する回転部を非回転部から切り離すことにより第二
部材の構造の簡素化を図り、負荷を小さくしてスピンド
ルの回転駆動力を軽減することができる。その結果、巻
線スピードの高速化を図ることができ、作業能率の向上
や生産コストの削減も可能となる。しかも、回転部と非
回転部との係合により相互の周方向の相対位置を位置決
めできるので、ワークや第一部材に対して第二部材（と
りわけ回転部）の周方向の位置関係が変動することもな
く、ワークの保持ミス等の発生を防止することができ
る。

【００１６】この場合、上記位置決め手段が回転部及び
非回転部にそれぞれ形成された係合部を有し、それら係
合部が巻線機による巻線時において互いに離脱状態とさ
れるようになすとよい。これによって、巻線時（回転部
の回転時）においてはスピンドルの回転駆動力の軽減化
を図りつつ、その他の時（回転部の非回転時）において
は係合部同士の係合により回転部と非回転部との周方向
の位置変動を確実に防止することができる。したがっ
て、例えば巻線後のワークを巻線前（未巻線）のワーク
と入れ替えるために第二部材による第一部材側への押圧
を解除した時に、回転部の周方向の位置変動を防ぐこと
ができる。

【００１７】なお、縦型スピンドル巻線機においては、
位置決め手段を有する第二部材の配置にあたりスピンド
ル又は第一部材の上方空間を有効に利用することがで
き、横型スピンドル巻線機と比べて、ワーク入替装置等
の他部材との干渉を回避し易くより簡単な構造ですむ利
点がある。

【００１８】ここで、第二部材に位置決め手段を有する
本発明のワーク保持ユニットは、その具体的態様とし
て、鍔部間に形成された筒状部の外周に沿って巻線され
るワークを挟んで、その軸線方向両端側から保持する第
一部材と第二部材（例えば、その上下方向の軸線の下方
側から保持する第一部材と上方側から保持する第二部
材）とを有するワーク保持ユニットであって、前記第一
部材は、前記ワークの筒状部に巻線を行う巻線機のスピ
ンドルに同心的に接続される共通の接続部と、その接続
部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じて形成された
ワーク保持部と、前記接続部とワーク保持部との間にこ
れらと一体的に設けられて前記巻線機のチャックに保持
されるチャック保持部とを備える一方、前記第二部材
は、前記ワークを保持してそのワークとともに回転する
回転部と前記巻線機のフレームに支持される非回転部と
からなり、かつこれら回転部と非回転部との係合により
相互の周方向の相対位置を位置決めする位置決め手段を
備え、前記第一部材は、前記ワークを前記ワーク保持部
に保持した状態で前記チャックにより前記チャック保持
部が保持されるとともに、前記接続部が前記スピンドル
に接続され、さらに前記第一部材は、前記第二部材の位
置決め手段が前記回転部と非回転部との係合を解除した
状態で前記スピンドルにより前記ワークとともに回転さ
れ、前記巻線機による巻線後において、前記第一部材
は、前記ワークを前記ワーク保持部に保持した状態で、
前記チャックにより前記スピンドルから離脱されること
を特徴とする巻線機のワーク保持ユニット；と表わすこ
とができる。

【００１９】次に、上記の課題を解決するために、本発
明のワーク保持ユニットは、ワークの鍔部間に形成され
た筒状部の外周に沿って巻線する巻線機のスピンドルに
同心的に接続され、前記ワークを軸線方向一端側（例え
ば、下方側）から保持しつつ駆動回転する第一部材と、
緩衝押圧機構及び位置決め手段を有する第二部材とを備
え、前記緩衝押圧機構は、前記ワーク側からの衝撃を緩
和しつつ前記ワークの上方側から前記鍔部を下方側に押
圧するように構成され、前記位置決め手段は、前記ワー
クを軸線方向他端側から保持してそのワークとともに回
転する回転部と前記巻線機のフレームに支持される非回
転部とからなり、かつこれら回転部と非回転部との係合
により相互の周方向の相対位置を位置決めするように構
成され、前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で
前記スピンドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機
構が前記ワークの鍔部を前記下方側に緩衝押圧するとと
もに、前記第二部材の位置決め手段が前記回転部と非回
転部との係合を解除した状態で前記スピンドルによりそ
のワークとともに回転され、前記巻線機による巻線後
に、前記緩衝押圧機構の押圧を解かれたワークを保持し
た状態で前記スピンドルから離脱されることを特徴とす
る。

【００２０】このワーク保持ユニットによれば、ワーク
を挟んで第一部材とは反対側に配置される第二部材に、
ワーク側からの衝撃を緩和しつつ鍔部を第一部材側（例
えば下方側）に押圧する緩衝押圧機構を備えることによ
り、巻線機による巻線時に第二部材のワーク押圧力が周
方向において均等化され、ワークの芯ブレや跳び出しを
小さくすることができる。また、上記第二部材に回転部
と非回転部との係合により相互の周方向の相対位置を位
置決めする位置決め手段を備えて、ワークを保持する回
転部を非回転部から切り離すことにより第二部材の構造
の簡素化を図り、負荷を小さくしてスピンドルの回転駆
動力を軽減することができる。このように、第二部材に
緩衝押圧機構と位置決め手段とを備えることによって、
巻線スピードの更なる高速化を図ることができ、作業能
率の向上や生産コストの削減も可能となる。

【００２１】なお、縦型スピンドル巻線機においては、
緩衝押圧機構と位置決め手段とを有する第二部材の配置
にあたりスピンドル又は第一部材の上方空間を有効に利
用することができ、横型スピンドル巻線機と比べて、ワ
ーク入替装置等の他部材との干渉を回避し易くより簡単
な構造ですむ利点がある。

【００２２】ところで、ワークの駆動側に第一部材、ワ
ークの非駆動側に第二部材をそれぞれ配置するのが望ま
しい。ワークを保持する第一部材がスピンドル等の駆動
側に接続され、駆動回転力が直接的にワークに伝達され
るので、巻線時のワークの芯ブレ等を小さくできる。一
方、緩衝押圧機構及び／又は位置決め手段を有する第二
部材が非駆動側に配置されるので、緩衝押圧機構や位置
決め手段は駆動系を阻害することなく各々の機能を発揮
できる。

【００２３】また、ワーク、第一部材及び第二部材をそ
れぞれ前記スピンドルと同心的に配置すれば、緩衝押圧
機構によるワークの緩衝押圧作用及び／又は位置決め手
段による回転部と非回転部との周方向の相対位置決め操
作がスピンドル軸線を基準に行われるので、巻線工程に
おけるワークへの巻線、ワーク入替工程におけるワーク
の受け渡し等がスムーズに行なえる。

【００２４】ここで、第二部材に緩衝押圧機構と位置決
め手段とを有する本発明のワーク保持ユニットは、その
具体的態様として、鍔部間に形成された筒状部の外周に
沿って巻線されるワークを挟んで、その軸線方向両端側
から保持する第一部材と第二部材（例えば、その上下方
向の軸線の下方側から保持する第一部材と上方側から保
持する第二部材）とを有するワーク保持ユニットであっ
て、前記第一部材は、前記ワークの筒状部に巻線を行う
巻線機のスピンドルに同心的に接続される共通の接続部
と、その接続部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じ
て形成されたワーク保持部と、前記接続部とワーク保持
部との間にこれらと一体的に設けられて前記巻線機のチ
ャックに保持されるチャック保持部とを備える一方、前
記第二部材は、緩衝押圧機構と位置決め手段とを備え、
前記緩衝押圧機構は、前記ワーク側からの衝撃を緩和し
つつ前記鍔部を前記第一部材側（例えば、下方側）に押
圧するように構成され、前記位置決め手段は、前記ワー
クを保持してそのワークとともに回転する回転部と前記
巻線機のフレームに支持される非回転部とからなり、か
つこれら回転部と非回転部との係合により相互の周方向
の相対位置を位置決めするように構成され、前記第一部
材は、前記ワークを前記ワーク保持部に保持した状態で
前記チャックにより前記チャック保持部が保持されると
ともに、前記接続部が前記スピンドルに接続され、さら
に前記第一部材は、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記
ワークの鍔部を前記第一部材側（例えば、下方側）に緩
衝押圧するとともに、前記第二部材の位置決め手段が前
記回転部と非回転部との係合を解除した状態で前記スピ
ンドルにより前記ワークとともに回転され、前記巻線機
による巻線後において、前記第一部材は、前記緩衝押圧
機構の押圧を解かれたワークを前記ワーク保持部に保持
した状態で、前記チャックにより前記スピンドルから離
脱されることを特徴とする巻線機のワーク保持ユニッ
ト；と表わすことができる。

【００２５】次に、上記の課題を解決するために、本発
明のワーク入替装置は、ワークの鍔部間に形成された筒
状部の外周に沿って巻線する巻線部と、その巻線部から
離れて位置し、ワークの供給・排出を行うアイドル部と
を有する巻線機において、前記巻線部で巻線されたワー
クとアイドル部で供給された未巻線ワークとを入れ替え
る入替装置であって、前記巻線部に設けられたスピンド
ルと平行な軸線周りに回転する旋回部材と、その旋回部
材の複数位置に設けられたチャックであって、前記スピ
ンドルに同心的に接続される共通の接続部及びその接続
部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じて形成された
ワーク保持部を有し、前記ワークを軸線方向一端側から
保持する第一部材を着脱可能に保持する複数のチャック
と、それらのチャックのいずれかを前記巻線部に対応さ
せることによって、前記ワーク側からの衝撃を緩和しつ
つ前記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第一
部材側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材が前記
第一部材と同心的に配置されるように対応させ、かつそ
れとは別の任意のチャックを前記アイドル部に対応させ
るように、前記旋回部材を回転させる回転駆動機構と、
前記巻線部により巻線された後のワークを、前記第一部
材とともに前記チャックにより前記スピンドルから離脱
させ、前記旋回部材の回転後に、前記未巻線ワークが装
着されている別の第一部材を、前記チャックにより前記
スピンドルに装着するチャック制御装置と、を含むこと
を特徴とする。

【００２６】このようなワーク入替装置では、第二部材
に緩衝押圧機構を備えることにより、巻線時のワークの
芯ブレや跳び出しを抑制しつつ、巻線スピードの高速化
を図るとともに作業能率の向上や生産コストの削減を可
能とする。また、巻線部は巻線手段（ノズル等）と１対
１に対応させ、共通の第一部材を保持する複数のチャッ
クが巻線部とアイドル部とをつなぐように旋回すること
で、その旋回部材に複数の回転機構部（回転駆動機構）
を設ける必要がなく、共通の第一部材を保持するチャッ
クを設けておけばよいため、構造が簡単になる。かつ、
上述のように巻線部は巻線手段と１対１で対応させ、両
者間の位置精度を高めることができる。

【００２７】さらに、上記の課題を解決するために、本
発明のワーク入替装置は、ワークの鍔部間に形成された
筒状部の外周に沿って巻線する複数の巻線部と、それら
の巻線部から離れて位置し、ワークの供給・排出を行う
ために前記複数の巻線部と同数設けられた複数のアイド
ル部とを有する巻線機において、前記巻線部で巻線され
た複数のワークとアイドル部で供給された複数の未巻線
ワークとを一括して入れ替える入替装置であって、前記
巻線部にそれぞれ設けられたスピンドルと平行な軸線周
りに回転する旋回部材と、その旋回部材に前記複数の巻
線部及び前記複数のアイドル部の総数以上設けられたチ
ャックであって、前記スピンドルに同心的に接続される
共通の接続部及びその接続部と一体的にかつ前記ワーク
の種類に応じて形成されたワーク保持部を有し、前記ワ
ークを軸線方向一端側から保持する第一部材を着脱可能
に保持する複数のチャックと、それらのチャックの一方
のグループを前記巻線部に対応させることによって、前
記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前記ワークの軸線方
向他端側から前記鍔部を前記第一部材側に押圧する緩衝
押圧機構を有する第二部材が前記第一部材と同心的に配
置されるように対応させ、他方のグループを前記アイド
ル部に対応させるように、前記旋回部材を回転させる回
転駆動機構と、前記複数の巻線部により巻線された後の
複数のワークを、各々対応する前記第一部材とともに前
記チャックの一方のグループにより各々対応する前記ス
ピンドルから一括して離脱させ、前記旋回部材の回転後
に、前記未巻線ワークがそれぞれ装着されている別の複
数の第一部材を、前記チャックの他方のグループにより
各々対応する前記スピンドルに一括して装着するチャッ
ク制御装置と、を含むことを特徴とする。

【００２８】このようなワーク入替装置でも、第二部材
に緩衝押圧機構を備えることにより、巻線時のワークの
芯ブレや跳び出しを抑制しつつ、巻線スピードの高速化
を図るとともに作業能率の向上や生産コストの削減を可
能とする。また、１つの旋回部材で複数の第一部材ひい
ては巻線後の複数のワークを一括して複数の巻線部から
排出し、代わりに別の複数の第一部材ひいては巻線前の
複数のワークを一括して複数の巻線部に供給することが
できる。従って、構造が簡単で工程効率がよい。

【００２９】さらに、上記のようなワーク入替装置を含
んだ巻線機を構成することができる。このような巻線機
とすることで、巻線時のワークの芯ブレや跳び出しを抑
制しつつ、巻線スピードの高速化を図るとともに作業能
率の向上や生産コストの削減を可能とする。また、上述
の共通の第一部材、及びワーク入替装置により、巻線部
は必要最小限として構造を簡単にし、かつ巻線部を巻線
手段と１対１で対応させることにより、両者間の相対的
な位置精度を高くし、ひいては巻線の品質を高めること
ができる。また、多軸スピンドル巻線機では、複数のワ
ークを一挙に入れ替えできるから、ワークの供給・排出
の効率が高まる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照しつつ説明する。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例として、２軸１
連のターンテーブル付きワーク入替装置を含む縦型スピ
ンドル巻線機の側面図を示し、図４はそのワーク入替装
置の正面図を示す。図１の縦型スピンドル巻線機（以
下、単に巻線機という）２００は、巻線機構（巻線手
段）の主体をなすノズル１に１対１で対応して設けられ
た巻線部２、巻線部２から一定距離隔てて設けられたア
イドル部１５、及び巻線部２とアイドル部１５との間に
設けられ、アイドル部１５において巻線部２で巻線され
たワークＷ’（図９参照）と巻線前（未巻線）の新たな
ワークＷ（図８参照）との入れ替えを行なうワーク入替
装置１００等から構成される。

【００３１】巻線部２は、垂直方向（上下方向）のスピ
ンドル３（主軸）を有し、これが下側ハウジング４に軸
受９を介して回転可能に保持される。９ａ（図２参照）
は軸受外輪押え部材である。スピンドル３にはプーリ５
が固定され、連続回転用の主軸駆動用モータ６のプーリ
７との間にタイミングベルト８が巻掛けられ、スピンド
ル３が高速（例えば１２０００ｒｐｍ）で回転するよう
になっている。なお、主軸駆動用モータ６は、所定の角
度位置（周方向位置）で停止させることのできるサーボ
モータ等が採用される。

【００３２】ノズル１は、ノズルフレーム９１の先端部
（前端部）に固定されている。このノズルフレーム９１
は、メインフレーム２７に対して前後移動用モータ６２
により前後方向（ワークＷに対して進退する方向）に移
動可能な前後移動フレーム６３と、前後移動フレーム６
３に対して左右移動用モータ６４により直交する方向
（左右方向；図１の紙面直交方向）に移動可能な左右移
動フレーム６５とを介して、左右移動フレーム６５に対
して上下移動用モータ９２により直交する方向（上下方
向；スピンドル軸線Ｏ1方向）に移動可能に取り付けら
れている。具体的には、上下移動用モータ９２の出力軸
に連結されたカップリング９３から延出するボールねじ
軸９４と、ボールねじ軸９４と平行なガイド軸９５との
間にスライダ９６を介装し、このスライダ９６の昇降に
連動してガイド軸９５に固定されたノズルフレーム９１
が昇降する。したがって、ノズル１は前後・左右・上下
の各方向へ３次元的に移動可能とされている。なお、図
１において、巻線部２から見てアイドル部１５側を前方
とする。

【００３３】ワークＷは、図８に示すように、複数（例
えば２個）のフランジＷ1（鍔部）間に１又は複数ヶ所
（例えば１ヶ所）のボビンＷ2（筒状部）が形成されて
おり、図９に示すようにワーク軸線Ｏ3周りに回転しな
がらボビンＷ2の外周にノズル１から引き出された線材
Ｌが巻き付けられて、巻線後のワークＷ’の形態とな
る。

【００３４】図１に示すように、巻線部２のスピンドル
３には、後述するワーク保持ユニット１０のワーク支え
治具１１（第一部材）が同心的に接続されている。そし
て、ワークＷの中心孔Ｗ3つまりワーク軸線Ｏ3（図８参
照）もワーク支え治具１１に同心的に嵌合保持されてい
る。主軸駆動用モータ６の作動によりスピンドル３が駆
動回転し、ワークＷはワーク支え治具１１とともにワー
ク軸線Ｏ3周りで回転させられる。このとき、上下移動
用モータ９２を駆動してノズル１を上下方向に往復動さ
せると、ノズル１から繰り出された線材Ｌが未巻線のボ
ビンＷ2に順次積層状に巻き付けられて巻線が行なわれ
る（図８，図９参照）。

【００３５】ワークＷは、ワークＷを挟んでワーク軸線
Ｏ3方向両側にワーク支え治具１１（第一部材）とワー
ク押え装置１２（第二部材）とを有するワーク保持ユニ
ット１０によって保持されている。図２及び図３を参照
してワーク保持ユニット１０の具体的構造について説明
する。ワーク支え治具１１は、上下方向のスピンドル３
に同心的に接続され、ワークＷを駆動側である下方側か
ら保持しつつ駆動回転する。ワーク押え装置１２は、ワ
ークＷ側からの衝撃を緩和しつつワークＷの非駆動側で
ある上方側からフランジＷ1を下方側に押圧する緩衝押
圧機構１２１と、ワークＷとともに回転する回転部（後
述）及び巻線機２００のフレーム（後述）に支持される
非回転部（後述）の係合により相互の周方向の相対位置
を位置決めする位置決め手段１２２とを備えている。な
お、巻線部２において、ワーク支え治具１１の軸線（第
一軸線）Ｏ2、ワーク軸線Ｏ3及びワーク押え装置１２の
軸線（第二軸線）Ｏ4はいずれもスピンドル軸線Ｏ1と同
心的に配置されている（図３（ａ）参照）。

【００３６】このワーク支え治具１１は、スピンドル３
に着脱可能に嵌合される軸状の接続部１１１と、これと
同心的かつ一体的に形成されたワーク保持部１１２と、
これらの中間に位置しチャック１３により保持されるチ
ャック保持部１１３とを備え、これらが軸状につながっ
たものである。このうち、接続部１１１及びチャック保
持部１１３は複数のワーク支え治具１１について共通で
ある。そして、ワーク保持部１１２は、チャック保持部
１１３及び接続部１１１と一体的に形成される基部１１
２ａと、ワークＷの中心孔Ｗ3（図８参照）に嵌合する
とともに、ボルト等の締結部材１１２ｃにより基部１１
２ａに対して着脱自在に取り付けられる先端部１１２ｂ
とで構成されているので、ワークＷの形状等に応じて先
端部１１２ｂのみを交換すればよい。なお、１１２ｄは
ワークＷの下側突起Ｗ4と係合するために先端部１１２
ｂに形成された凹部であり、凹部１１２ｄと下側突起Ｗ
4とによってワーク支え治具１１に対するワークＷの周
方向位置の位置決めを行なっている。

【００３７】ワーク支え治具１１の接続部１１１とスピ
ンドル３の上端部との間には次のようなロック機構１１
４が装着されている。接続部１１１の下端部に形成され
た溝部１１１ａとこれに係合するボール１１４ａとによ
って、接続部１１１がスピンドル３のセンター穴３ａに
挿入接続されたときにスピンドル３の駆動回転力がワー
ク支え治具１１に伝達される。また、このボール１１４
ａはスピンドル３の上端筒状部３ｂの壁孔３ｃを通り半
径方向に出入り可能とされている。

【００３８】一方、スピンドル３の端部側から挿入でき
る孔が形成された底を有する有底筒状部材１１４ｂがス
ピンドル３の上端筒状部３ｂの外側に挿入配置される。
そして、有底筒状部材１１４ｂの内底面（上底面）とス
ピンドル３の上端部から半径方向外側に突出するフラン
ジ部３ｄの内端面（下端面）との間に弾発部材（例えば
圧縮コイルばね）１１４ｃが介装されている。さらに、
有底筒状部材１１４ｂの底部内周面は、上記弾発部材１
１４ｃから遠ざかるにつれて拡径する傾斜面１１４ｄに
形成され、この傾斜面１１４ｄに上記ボール１１４ａが
当接している。このボール１１４ａは、弾発部材１１４
ｃの弾発力により傾斜面１１４ｄを介して接続部１１１
の溝部１１１ａを内側下方に押圧し、ワーク支え治具１
１をスピンドル３に接続している。なお、１１１ｂは、
接続部１１１の上端部に第一軸線Ｏ2と直交する方向に
嵌入固定され、かつその両端部が、上記スピンドル３の
フランジ部３ｄの上端面に形成された凹部に、上方への
抜け出し不能に嵌入された固定ピンである。また、３ｅ
は、フランジ部３ｄからさらに半径方向外側に突出固定
されて、有底筒状部材１１４ｂの上方への抜け出しを防
止するための抜止めストッパである。

【００３９】このロック機構１１４は次のように作動す
る。有底筒状部材１１４ｂの上端フランジ部を、弾発部
材１１４ｃの弾発力に抗してエアシリンダ等のロック機
構解除用アクチュエータ（図示せず）により上方へ押し
上げることにより、ワーク支え治具１１の接続部１１１
をスピンドル３のセンター穴３ａに挿入接続又は抜出離
脱することができるようになる。接続部１１１がスピン
ドル３に嵌合接続された状態で上記ロック機構解除用ア
クチュエータの作動を停止させた後、主軸駆動用モータ
６を作動させると、スピンドル３の駆動回転力がワーク
支え治具１１に伝達される。ただし、本実施例の緩衝押
圧機構１２１のようにワークＷの上方側からワーク支え
治具１１を押圧する部材を備えるときには、上記ロック
機構１１４を省略できる場合がある。なお、１１４ｆ
は、ワーク支え治具１１の回転バランスを調整するため
に連結固定ピン１１４ｇにより接続部１１１に取付固定
されるバランスウェイトである。

【００４０】次に、ワーク押え装置１２における上記緩
衝押圧機構１２１のうち第一の緩衝押圧機構（緩衝部）
として、図１に示すように、伸縮するピストンロッド１
２１１ａが第一昇降フレーム８１に、フレーム昇降用エ
アシリンダ１２１１（エアシリンダ）が巻線機２００の
固定フレーム８０にそれぞれ取り付けられている。そし
て、第一昇降フレーム８１には管状（又は筒状）の上側
ハウジング８１ａが吊り下げ状に連結固定され、その下
端部は巻線機２００による巻線時においてワークＷのフ
ランジＷ1に接触する押圧部１２３に連接されている。
したがって、フレーム昇降用エアシリンダ１２１１は、
巻線機２００による巻線時においてはワーク押え装置１
２をワーク押圧位置に位置させ、ワークＷ側からの衝撃
を緩和しつつワークＷの上方側からフランジＷ1を下方
側に押圧する機能を有し、巻線機２００による巻線後に
おいてはワーク押え装置１２をワーク押圧解除位置に移
動させる機能を有している。

【００４１】図２に戻り、ワーク押え装置１２における
上記緩衝押圧機構１２１のうち第二の緩衝押圧機構（緩
衝部）として、上記押圧部１２３を付勢しかつその押圧
部１２３とともに回転する金属製のばね部材（例えば皿
ばね）１２１２が、上側ハウジング８１ａと押圧部１２
３との間に介装されている。このばね部材１２１２も、
巻線機２００による巻線時においては、ワークＷ側から
の衝撃を緩和しつつワークＷの上方側からフランジＷ1
を下方側に押圧する機能を有している。そして、押圧部
１２３は、上方側に位置し筒状内部に後述する従動回転
部１２４を収容する基部１２３ａと、上述したワーク保
持部１１２の先端部１１２ｂの上端縁に形成された係合
溝１０Ｂ（図３参照）に嵌合する係合ピン１０Ａを介し
てワーク支え治具１１に位置決めされるとともに、回動
連結ピン１２３ｃとボルト等の締結部材１２３ｄとによ
り基部１２３ａに対して着脱自在に取り付けられる先端
部１２３ｂとで構成されている。したがって、ワークＷ
やワーク保持部１１２の先端部１１２ｂの形状等に応じ
てその先端部１２３ｂのみを交換すればよい。なお、１
２３ｅはワークＷの上側突起Ｗ5と係合するために先端
部１２３ｂに形成された凹部であり、凹部１２３ｅと上
側突起Ｗ5とによってワーク押え装置１２に対するワー
クＷの周方向位置の位置決めを行なっている。

【００４２】さらに、ワーク押え装置１２における上記
位置決め手段１２２は、ワーク押え装置１２内に形成さ
れる係合部であって、ワークＷとともに回転する回転部
とワークＷとともに回転しない非回転部との間に形成さ
れる。このうちワーク押え装置１２の回転部としては、
ワークＷのフランジＷ1に接触して押圧する上記押圧部
１２３、第二の緩衝押圧機構（緩衝部）として押圧部１
２３を付勢する上記ばね部材１２１２の他に、押圧部１
２３とともに従動回転（連れ回り）する従動回転部１２
４等が含まれる。

【００４３】ここで、従動回転部１２４は、押圧部１２
３の基部１２３ａの筒状内部にキー１２４ｆで結合され
た従動回転シャフト１２４ａを有し、この従動回転シャ
フト１２４ａは上側ハウジング８１ａに取り付けられた
軸受１２４ｂで受けられている。なお、１２４ｃは軸受
外輪押え部材、１２４ｄは軸受内輪固定ナットである。

【００４４】そして、本実施例では、上記位置決め手段
１２２は、従動回転部１２４と、巻線機２００の非回転
なフレーム部分との間に形成される。具体的には、図１
に示すように、伸縮するピストンロッド１２２１ａが第
二昇降フレーム８２に、シャフト昇降用エアシリンダ１
２２１ｂが上記第一昇降フレーム８１にそれぞれ取り付
けられている。そして、第二昇降フレーム８２には棒状
（又は軸状）の昇降シャフト８２ａが、スピンドル軸線
Ｏ1と同心的かつ吊り下げ状に連結固定される。昇降シ
ャフト８２ａは、第一昇降フレーム８１及び上側ハウジ
ング８１ａの内部を通り、その下端に形成される昇降シ
ャフト側係合部（例えば二又形状係合部）１２２１（係
合部）が、従動回転シャフト１２４ａの上端に形成され
る回転シャフト側係合部（例えば中央突起形状係合部）
１２２２（係合部）と係合する。

【００４５】したがって、通常時においては、昇降シャ
フト側係合部１２２１と回転シャフト側係合部１２２２
とを有する位置決め手段１２２が、回転部（従動回転シ
ャフト１２４ａ）と非回転部（昇降シャフト８２ａ）と
の相互の周方向の相対位置を位置決めしている。そし
て、巻線機２００による巻線時においてのみ、シャフト
昇降用エアシリンダ１２２１ｂが作動して昇降シャフト
８２ａを上昇させ、位置決め手段１２２の両係合部１２
２１，１２２２の係合が解除される。これによって、昇
降シャフト８２ａの折損等を防止できるとともに、回転
負荷を小さくできるのでスピンドル３の回転駆動力を低
く抑えることができる。また、このとき（巻線機２００
による巻線時）においてのみ、フレーム昇降用エアシリ
ンダ１２１１が作動して上側ハウジング８１ａを下降さ
せ、緩衝押圧機構１２１が回転するワークＷを衝撃緩和
しつつ押圧する。これによって、巻線時のワークＷの芯
ブレや跳び出しを小さくしてエネルギーロスを少なくす
ることができる。

【００４６】ところで、このような位置決め手段１２２
の要否がワークＷの形状等によって決定される場合があ
る。例えば、図３においてワークＷに上側突起Ｗ5が形
成されていない場合には、押圧部１２３の先端部１２３
ｂに凹部１２３ｅを形成する必要もなくなるので、その
先端面を周方向において方向性のない単純な円形面（実
際には環状面）とすることができる。したがって、先端
部１２３ｂの先端面とワークＷの上端面とは周方向の任
意の位置で接触することができ、これら両面は周方向に
方向性を有しないために、ワーク押え装置１２において
回転部と非回転部との周方向の相対位置を位置決めする
必要がなくなり、上記した位置決め手段１２２を要しな
くなる。また、ワークＷに上側突起Ｗ5が形成されてい
る場合でも、図３（ａ）において、先端部１２３ｂの先
端面外縁半径Ｒ1が上側突起Ｗ5の内縁半径Ｒ2よりも小
さい（Ｒ1≦Ｒ2）ときには、上記と同様に位置決め手段
１２２を要しなくなる。

【００４７】次に、図４を参照しつつ図７に基づいてワ
ーク入替装置１００の具体的構造について説明する。ワ
ーク入替装置１００は、巻線部２とアイドル部１５とに
跨るターンテーブル１６（旋回部材）と、ワーク支え治
具１１のチャック保持部１１３を保持するチャック１３
と、ターンテーブル１６が連結された回転軸１７を旋回
させるロータリアクチュエータ２２（回転駆動機構；例
えばロータリエアシリンダ）と、チャックの開閉を司る
チャック制御装置（ここでは、チャック開放シリンダ４
０，４１；図４参照）とを含んで構成される。上部にタ
ーンテーブル１６が連結された回転軸１７は、円筒状の
ハウジング１８内で軸受１９，２０により、スピンドル
軸線Ｏ1と平行なテーブル回転軸線Ｏ5周りに回転可能に
保持されている。この回転軸１７のターンテーブル１６
とは反対側の端部には、カップリング２１を介して旋回
用のロータリアクチュエータ２２が連結されている。ロ
ータリアクチュエータ２２は、例えばピニオンを挟んで
並列するラックが空気圧により互いに逆向きにスライド
することにより、そのピニオンを介してターンテーブル
１６を１８０度の角度範囲で往復回転させるもので、図
４にも示すように昇降フレーム２３にブラケット２４を
介して吊下状態で支持されている。なお、図４に示すよ
うに、その１８０度の往復回転の移動限度を規定するス
トッパＳが位置固定に設けられ、ストッパ当接部Ｓａが
ターンテーブル１６に設けられている。

【００４８】回転軸１７を回転可能に保持する前述のハ
ウジング１８は、昇降フレーム２３に固定され、この昇
降フレーム２３にはターンテーブル１６の昇降シリンダ
２５のピストンロッド２６が連結されている。昇降シリ
ンダ２５はメインフレーム２７に取り付けられ、前述の
巻線部２のスピンドル３のハウジング４もこのメインフ
レーム２７に固定されている。ターンテーブル１６の回
転軸１７のハウジング１８は、このメインフレーム２７
を貫通し、その貫通孔２８において昇降可能となってい
る。昇降シリンダ２５のピストンロッド２６が図７のよ
うに収縮すれば、ハウジング１８を介して回転軸１７及
びターンテーブル１６が上昇し、これに伴ってロータリ
アクチュエータ２２も一体的に上昇する。また、その上
昇した状態で、ロータリアクチュエータ２２の作動によ
りターンテーブル１６は例えば１８０度の回転角度で往
復回転（同方向の回転でもよい）することができる。

【００４９】ターンテーブル１６の両端には上述のチャ
ック１３が回転軸１７の軸線（テーブル回転軸線Ｏ5）
に関し対称位置に設けられている。各チャック１３はメ
カニカルなもので、それぞれワーク支え治具１１を一時
的に把持することができる。これらのチャック１３はタ
ーンテーブル１６に取り付けられているため、そのター
ンテーブル１６とともに旋回し、一方のチャック１３が
巻線部２に位置しているときは、他方のチャック１３は
アイドル部１５に位置する関係にある。

【００５０】また、図４に示すように、旋回フレーム３
２の上部にはカバープレート５３が被せられ、平面視で
は図６に示すような形態のターンテーブル１６となる。

【００５１】図５にチャック１３の平面図を示す。各チ
ャック１３は互いに接近離間可能な一対のクランプ片３
０，３１を有し、このクランプ片でワーク支え治具１１
を把持する。各クランプ片３０，３１は旋回フレームと
しての一対のサイドメンバ３２を横断する支持軸３３，
３４に支持され、支持軸３３，３４は、各クランプ片３
０，３１の基端側部分を貫通している。クランプ片３０
は支持軸３３に固定される一方で支持軸３４とは摺動可
能な非固定状態にあり、クランプ片３１は、支持軸３４
に固定され、支持軸３３とは摺動可能な非固定状態にあ
る。そして、クランプ片３０と一方のサイドメンバ３２
との間、ならびにクランプ片３１と他方のサイドメンバ
３２との間には、それぞれ圧縮スプリング３５（ばね部
材）が予圧縮状態で挿入されている。これらの圧縮スプ
リング３５はチャック１３を閉じる方向に付勢する付勢
手段の役割を果たすもので、クランプ片３０，３１の接
近方向の移動限度は、軸３３に設けられたフランジ状の
ストッパ３７と、支持軸３４に設けられた同様なフラン
ジ状のストッパ３８によって規定される。

【００５２】巻線部２の両側には、チャック１３を開放
するチャック制御装置としてチャック開放シリンダ４
０，４１が設けられている。チャック開放シリンダ４０
は支柱４２にブラケット４３を介して支持され、そのピ
ストンロッド４４に固定の押圧体４５は、一方のサイド
メンバ３２から一定量突出した支持軸３４と同軸的に対
向している。他方のチャック開放シリンダ４１も同様に
支柱４６にブラケット４７を介して支持され、それのピ
ストンロッド４８に固定の押圧体４９が、他方のサイド
メンバ３２から一定量突出した支持軸３３に同軸的に対
向している。チャック１３が巻線部２に位置した状態で
チャック開放シリンダ４０が伸長すれば、その押圧体４
５が支持軸３４に突き当たってこれを横方向に移動さ
せ、その結果クランプ片３１がスプリング３５の付勢力
に抗して外側に移動する。他方、チャック開放シリンダ
４１が伸長すれば、その押圧体４９が支持軸３３に当接
してこれをスライドさせ、クランプ片３０がスプリング
３５の付勢力に抗して外側へよる。これらチャック開放
シリンダ４０及び４１が同期して作動することにより、
巻線部２に位置するチャック１３が開放され（図５
（ｂ））、これらチャック開放シリンダ４０，４１が収
縮すれば、チャック１３は両側の圧縮スプリング３５の
付勢力で閉じた状態となる（図５（ａ））。

【００５３】なお、チャック開放シリンダ４０，４１は
巻線部２に対応してのみ設けられ、これと反対側のアイ
ドル部１５には設けられていない。つまり、チャック１
３は巻線部２では開放される機会があるが、アイドル部
１５では閉じたままの状態に保たれることとなる。

【００５４】各チャック開放シリンダ４０，４１の押圧
体４５，４９は、旋回フレームたるサイドメンバ３２の
旋回時にこれと干渉しないように、各支持軸３３及び３
４と一定の間隔を保つ。なお、各チャック開放シリンダ
４０，４１の支柱４２，４６は、図１及び図４に示した
メインフレーム２７に固定されている。図４では、チャ
ック開放シリンダ４０，４１の位置のみを示す。また、
図４において５１は昇降フレーム２３に固定されたガイ
ドポストであり、これがメインフレーム２７に取り付け
られたガイドブッシュ５２に摺動可能に嵌合して、上述
の旋回フレーム３２を主体とするターンテーブル１６の
昇降をガイドする。図７はそのようにターンテーブル１
６が上昇した状態を示している。

【００５５】図１０は、前述のチャック１３の各クラン
プ片３０，３１を拡大して示すものである。各クランプ
片３０，３１は互いに平行な平面で構成されるクランプ
面７１と、それに隣接して形成された円弧状のクランプ
凹部７２とを有している。図１１に示すワーク支え治具
１１のチャック保持部１１３は、図１２に示すように、
２平面取りされた互いに平行な被クランプ面７３と、そ
の下側に円弧状に突出した被クランプ凸部７４を備えて
おり、チャック１３の互いに対向するクランプ面７１が
ワーク支え治具１１（チャック保持部１１３）の２平面
取りされた被クランプ面７３に押し付けられることで、
ワーク支え治具１１のチャック１３に対する回転位相が
一義的に定まり、チャック１３の円弧状のクランプ凹部
７２がワーク支え治具１１（チャック保持部１１３）の
円弧状の被クランプ凸部７４に係合することで、チャッ
ク１３に対するワーク支え治具１１の中心位置が一義的
に定まることとなる。

【００５６】次に、以上で述べてきたような、ワーク保
持ユニット１０を用いて巻線部２とアイドル部１５との
間でワークの入れ替えを行うワーク入替装置１００、さ
らにはこれらを含む巻線機２００の作動を工程順に説明
する。

【００５７】（１）巻線工程……図１３ 巻線部２のワーク支え治具１１はワークＷをワーク保持
部１１２に保持した状態で接続部１１１がスピンドル３
に接続され、一方ワーク押え装置１２は緩衝押圧機構１
２１すなわちフレーム昇降用エアシリンダ１２１１及び
／又はばね部材１２１２がワークＷのフランジＷ1を下
方側に緩衝押圧した状態とされている。主軸駆動用モー
タ６を作動させ、スピンドル３を駆動すると、ワーク支
え治具１１と、ワーク押え装置１２のうちの回転部［す
なわち押圧部１２３、ばね部材１２１２（緩衝押圧機構
１２１）及び従動回転部１２４等］はワークＷとともに
連続回転する。そこで、上下移動用モータ９２（図１参
照）を作動させてノズル１に上下方向の送りを付与すれ
ば、線材ＬはワークＷのボビンＷ2（図８参照）に対し
巻線される。なお、巻線中に反対側のアイドル部１５で
は、例えば作業者が巻線後のワークＷ’をワーク支え治
具１１から取り外し、巻線前の新たなワークＷをワーク
支え治具１１に装着して待機することができる。

【００５８】巻線時には、ワーク押え装置１２の昇降シ
ャフト８２ａは、シャフト昇降用エアシリンダ１２２１
ｂのピストンロッド１２２１ａの伸長によって上方に退
避しているため、位置決め手段１２２の昇降シャフト側
係合部１２２１は回転シャフト側係合部１２２２から離
脱している。また、図５（ｂ）に示すように、チャック
開放シリンダ４０，４１が互いに伸長して巻線部２のチ
ャック１３を開いた状態に維持している。

【００５９】（２）位置決め開始工程……図１４ ワーク押え装置１２の昇降シャフト８２ａは、シャフト
昇降用エアシリンダ１２２１ｂのピストンロッド１２２
１ａの収縮によって下方に進出し、位置決め手段１２２
の昇降シャフト側係合部１２２１が回転シャフト側係合
部１２２２と係合する。これによって、ワーク押え装置
１２の回転部［押圧部１２３、ばね部材１２１２（緩衝
押圧機構１２１）、従動回転部１２４等］は、その非回
転部［上側ハウジング８１ａ、昇降シャフト８２ａ、フ
レーム昇降用エアシリンダ１２１１、シャフト昇降用エ
アシリンダ１２２１ｂ等］に対して周方向の相対位置が
位置決めされる。

【００６０】なお、本工程においては前工程（巻線工
程）に引き続いて、図２に示されるように、ワーク支え
治具１１とワーク押え装置１２とは係合ピン１０Ａと係
合溝１０Ｂにて位置決め連結されている。同様に、本工
程では、ワークＷとワーク支え治具１１又はワーク押え
装置１２とは下側突起Ｗ4と凹部１１２ｄ又は上側突起
Ｗ5と凹部１２３ｅにて位置決め連結されている。さら
に、本工程では、フレーム昇降用エアシリンダ１２１１
及び／又はばね部材１２１２がワークＷのフランジＷ1
を下方側に緩衝押圧した状態に維持されている。したが
って、本工程での昇降シャフト側係合部１２２１と回転
シャフト側係合部１２２２との係合は、周方向の位置関
係に食い違いを生じることなくスムーズに行なうことが
できる。

【００６１】（３）チャック閉鎖工程……図５（ａ） チャック開放シリンダ４０，４１を互いに収縮させ、巻
線部２のチャック１３を閉じた状態に維持している。こ
れによって、後工程において巻線後のワークＷ’と巻線
前（未巻線）のワークＷとを入れ替える際に、ワーク支
え治具１１が回動（回転）して巻線後のハンドリングに
支障を生じないようにしている。なお、本工程におい
て、位置決め手段１２２の両係合部１２２１，１２２２
は係合状態に維持され、かつ緩衝押圧機構１２１（エア
シリンダ１２１１及び／又はばね部材１２１２）はワー
クＷを緩衝押圧した状態に維持されている。

【００６２】（４）押圧解除工程……図１５ ワーク押え装置１２の上側ハウジング８１ａは、フレー
ム昇降用エアシリンダ１２１１のピストンロッド１２１
１ａの伸長によって上方に退避されるため、ワーク押え
装置１２全体がワークＷから離脱する。また、前後移動
用モータ６２（図１参照）を作動させてノズル１を後方
に退避させる。なお、本工程において、位置決め手段１
２２の両係合部１２２１，１２２２は係合状態に維持さ
れている。

【００６３】（５）ターンテーブル上昇工程……図１６ 昇降シリンダ２５のピストンロッド２６を収縮させれ
ば、ハウジング１８を介して回転軸１７及びターンテー
ブル１６が上昇し、これに伴ってロータリアクチュエー
タ２２も一体的に上昇する。これにより、巻線部２にお
けるワーク支え治具１１の接続部１１１はスピンドル３
から離脱する。なお、本工程において、位置決め手段１
２２の両係合部１２２１，１２２２は係合状態に維持さ
れている。

【００６４】（６）ターンテーブル旋回工程……図１７ ターンテーブル１６が上昇した状態で、ロータリアクチ
ュエータ２２を作動させると、ターンテーブル１６が１
８０度回転する。その結果、巻線部２においてワーク支
え治具１１に保持された巻線後のワークＷ’は反対側の
アイドル部１５に移動し、逆にアイドル部１５において
ワーク支え治具１１に保持された巻線前のワークＷが１
８０度旋回して巻線部２にいたる。なお、本工程におい
て、位置決め手段１２２の両係合部１２２１，１２２２
は係合状態に維持されている。

【００６５】（７）ターンテーブル下降工程……図１８ 昇降シリンダ２５のピストンロッド２６を伸長させれ
ば、ハウジング１８を介して回転軸１７及びターンテー
ブル１６が下降し、これに伴ってロータリアクチュエー
タ２２も一体的に下降する。これにより、巻線部２にお
けるワーク支え治具１１の接続部１１１はスピンドル３
に接続される。なお、本工程において、位置決め手段１
２２の両係合部１２２１，１２２２は係合状態に維持さ
れている。

【００６６】（８）押圧開始工程……図１９ ワーク押え装置１２の上側ハウジング８１ａは、フレー
ム昇降用エアシリンダ１２１１のピストンロッド１２１
１ａの収縮によって下方に進出するため、ワーク押え装
置１２のばね部材１２１２及び押圧部１２３がワークＷ
に対して上方から押圧する。このとき、ワーク支え治具
１１とワーク押え装置１２とは係合ピン１０Ａと係合溝
１０Ｂ（図２参照）にて位置決め連結される。また、前
後移動用モータ６２（図１参照）を作動させてノズル１
を前方に進出させる。なお、本工程において、位置決め
手段１２２の両係合部１２２１，１２２２は係合状態に
維持されている。

【００６７】（９）チャック開放工程……図５（ｂ） チャック開放シリンダ４０，４１を互いに伸長させ、巻
線部２のチャック１３を開いた状態に維持している。こ
れによって、次工程においてスピンドル３の駆動に伴い
ワーク支え治具１１がワークＷとともに回転してワーク
Ｗに巻線可能となる。なお、本工程において、位置決め
手段１２２の両係合部１２２１，１２２２は係合状態に
維持され、かつ緩衝押圧機構１２１（エアシリンダ１２
１１及び／又はばね部材１２１２）はワークＷを緩衝押
圧した状態に維持されている。

【００６８】（１０）位置決め解除及び次の巻線工程…
…図２０ ワーク押え装置１２の昇降シャフト８２ａが、シャフト
昇降用エアシリンダ１２２１ｂのピストンロッド１２２
１ａの伸長によって上方に退避するため、位置決め手段
１２２の昇降シャフト側係合部１２２１は回転シャフト
側係合部１２２２から離脱する。この状態において、上
記図１３と同様に巻線工程を繰り返す。なお、本工程に
おいて、緩衝押圧機構１２１（エアシリンダ１２１１及
び／又はばね部材１２１２）はワークＷを緩衝押圧した
状態に維持されている。

【００６９】以上の作業工程において、（３）チャック
閉鎖工程と（４）押圧解除工程とは作業順序を入れ替え
ることができる。同様に、（８）押圧開始工程と（９）
チャック開放工程とは作業順序を入れ替えることができ
る。また、アイドル部１５に隣接して搬送コンベアが設
けられる場合、アイドル部１５と搬送コンベアとの間で
ワーク支え治具１１の受け渡しを行うロード・アンロー
ド装置（例えばロボット）を設けて、アイドル部１５で
ワーク支え治具１１ごと巻線後のワークＷ’及び未巻線
のワークＷの受渡しを行うこともできる。この場合、ア
イドル部１５にもチャック開放シリンダ４０等を設置す
ることとなる。

【００７０】（実施例２）次に、図２１〜図２６に基づ
いて、本発明の別の実施例として、８軸２連のターンテ
ーブル付きワーク入替装置３００を含む縦型スピンドル
巻線機（以下、単に巻線機という）４００について説明
する。図２１（正面図）及び図２２（平面図）に示すよ
うに、この実施例の巻線機４００は、１個のターンテー
ブル７８（旋回部材）に対し、その中心（テーブル回転
軸線Ｏ5）に均等な位置に８個のチャック１３が設けら
れ、このようなターンテーブル７８が２基並設され、計
１６個のチャック１３に各々ワーク支え治具１１（第一
部材）が保持された８軸２連タイプのものである。そし
て、各ターンテーブル７８は長方形状をなし、その一方
の側の長辺に設けられた４個のチャック１３がそれぞれ
巻線部２（言い換えれば各ノズル（図示せず））に対応
する。反対側の長辺に位置する４個のチャック１３はそ
れぞれアイドル部１５に対応する。つまりこの例ではチ
ャック１３の４個が同時にそれぞれ巻線部２に位置し、
反対側の４個のチャック１３が同時にそれぞれアイドル
部１５に位置する。そして、各ノズルに１対１で対応す
るように各巻線部２に位置固定状態でスピンドル３が設
置されている。また、２基のターンテーブル７８を合わ
せた合計８箇所の巻線部２を挟んでその両側にチャック
開放シリンダ４０，４１（チャック制御装置）が位置固
定状態で設けられている。

【００７１】図２２に示すように、各ターンテーブル７
８ごとに片側４個のチャック１３は旋回フレーム３７９
に摺動可能に掛け渡された２本の支持軸３８０，３８１
に支持されている。各支持軸３８０，３８１は各チャッ
ク１３のクランプ片３０，３１を貫通している。各チャ
ック１３のクランプ片３０は支持軸３８０に固定される
一方で、支持軸３８１に対しては摺動可能である。相手
方のクランプ片３１は支持軸３８１に固定される一方
で、支持軸３８０に対しては摺動可能である。そして両
側の旋回フレーム３７９とクランプ片３０及び３１との
間には実施例１と同様の圧縮スプリング３５（ばね部
材）が予圧縮状態で挿入されている。３７，３８は、各
支持軸３８０，３８１にフランジ状の形態で設けられて
中間の旋回フレーム３７９に当接し、各チャック１３の
接近距離を規定するストッパである。

【００７２】そして、図２３に示すように、一方のチャ
ック開放シリンダ４０が支持軸３８１を他方の側（図で
は左側）に移動させ、他方のチャック開放シリンダ４１
が支持軸３８０を一方の側（図では右側）に移動させる
ことにより、それぞれの巻線部２に位置している合計８
個のチャック１３が同時に開放される。アイドル部１５
側にあるチャック１３は閉じたままで開放はされない。
これらのチャック１３の作動は、８個が同時に動くこと
を除いては、実施例１（図５）に示すものと基本的には
同様のものである。

【００７３】ただし、２基のターンテーブル７８，７８
の巻線部２側に各々支持される支持軸３８０，３８１は
対応するもの同士が直列状に配置されるとともに、それ
ぞれの支持軸３８０，３８０及び３８１，３８１が連動
して移動できるようにその間を繋ぐ中継軸３８０ａ，３
８１ａがメインフレーム２７から立設する支持フレーム
２７ａに摺動可能に支持されている。この中継軸３８０
ａ，３８１ａは、ターンテーブル７８，７８が下降位置
にあるときにのみ支持軸３８０，３８１と共通した軸線
で繋がるように、その保持高さが設定されている（図２
５参照）。したがって、ターンテーブル７８，７８が上
昇位置にあるときには、中継軸３８０ａ，３８１ａと支
持軸３８０，３８１とは連動せず、巻線部２に位置して
いる合計８個のチャック１３はいずれも開かない（図２
６参照）。

【００７４】また、中継軸３８０ａ，３８１ａには周方
向の溝３８０ｂ，３８１ｂが形成されるとともに、支持
フレーム２７ａには中継軸３８０ａ，３８１ａの半径方
向に出没可能な突起２７ｂ，２７ｂが設けられ（図２４
参照）、溝３８０ｂ，３８１ｂに突起２７ｂ，２７ｂが
嵌り込むことによりチャック１３の閉状態の維持を確実
にしている。すなわち、チャック１３の閉鎖状態（図２
２）において、支持軸３８０，３８１とチャック開放シ
リンダ４１，４０との間に異物が挟まったり、支持軸３
８０，３８１に外力が加わったりして、支持軸３８０，
３８１がチャック１３開方向に押されたときには、溝３
８０ｂ，３８１ｂと突起２７ｂ，２７ｂとの嵌合及び上
記圧縮スプリング３５の作用によってチャック１３の閉
鎖状態の維持が図られている。これらによって、巻線後
のワークＷ’の入れ替え途中（図１５〜図１８参照）に
おいてチャック１３が不意に開動することを防止し、ワ
ーク支え治具１１が回動（回転）しないようにして巻線
後のハンドリングに支障を生じないようにしている。

【００７５】図２５及び図２６に示すように、各ターン
テーブル７８の中心部には回転軸１７が連結され、この
回転軸１７がロータリアクチュエータ２２（回転駆動機
構；例えばロータリエアシリンダ）により１８０度ずつ
往復回転させられる。なお、ワーク保持ユニット１０の
具体的構造と取付構造、ターンテーブル７８を昇降させ
る昇降シリンダ２５等の昇降機構、及び巻線部２にある
スピンドル３を連続回転させる回転駆動機構等の詳細
は、実施例１（図１〜図６参照）に示すものと同様であ
るので、同一の符号を付して説明を省略する。ただし、
図２１において、第一の緩衝押圧機構としてのフレーム
昇降用エアシリンダ１２１１は、メインフレーム２７に
対して一対（左右に各１個）設けられているが、計８本
のスピンドル３に対応して配置されたワーク支え治具１
１毎に設けることができる。

【００７６】さらに、ワーク保持ユニット１０を用いた
ワーク入替装置３００及び巻線機４００の作動（作業工
程）についても実施例１（図１３〜図２０参照）に示す
ものと同様である。

【００７７】以上のように、巻線部において２以上のワ
ークに対し同時に巻線を行い、かつ２以上の未巻線ワー
クを巻線部と入れ替えるためには、図２７（ｂ）に示す
ように、実施例１（図１〜図６）に示したターンテーブ
ル１６を有する２軸型のワーク入替装置１００を横方向
に２連つないで設けることもできる。ただし、その場合
は横方向寸法のＬ2が大きくなる。言い換えればノズル
のピッチＰbがある程度大きくなる。これに対し図２７
（ａ）に示すように、ターンテーブル７９を有する４軸
のワーク入替装置５００とすれば、横方向寸法のＬ1は
Ｌ2より相当小さくでき、ノズル間のピッチ（言い換え
れば巻線部間のピッチ）Ｐaを小さくでき、限られたス
ペースでより多くの巻線部を設定することができる。

【００７８】さらに、図２７（ａ）に示す４軸のワーク
入替装置５００を横方向に連ねることも可能である（図
２８）。その際、４軸のターンテーブル７９の最大回転
軌跡Ｓが互いに干渉しないように各軌跡Ｓ間に所定の隙
間をもって横方向に連ねることができる。つまり、各タ
ーンテーブル７９を同時に回転させる場合は、それらの
最大回転軌跡Ｓがオーバーラップすると、互いに干渉を
起こして回転困難となったりするので、最大回転軌跡Ｓ
は、オーバーラップしないように配置する形態がまず考
えられる。ただ、そのような配置形態で、チャック間の
間隔、言い換えれば巻線部のピッチＬ3が、横方向に連
なる各ターンテーブルにおいて常に等しく設定困難な場
合がある。例えば１つのターンテーブル７９間のチャッ
ク間隔Ｌ3と、隣合うターンテーブル７９間のチャック
間隔が異なってしまうと、巻線部ひいてはノズル等が等
間隔で配置されているものに対応できない場合も生じ
る。

【００７９】そこで、複数のターンテーブル７９間にわ
たって全てチャック間隔Ｌ3が等しくなるように、各タ
ーンテーブル７９の最大回転軌跡Ｓをオーバーラップし
て配置する。このようにオーバーラップさせた場合、各
ターンテーブル７９を同期して回転させると、隣合うタ
ーンテーブル７９間で部材の衝突等が生ずるおそれがあ
るので、これを回避するために、各ターンテーブルの回
転時期を互いにずらしたり、回転方向を逆にしたりする
とかができる。例えば、第１番目、第２番目、第３番目
のターンテーブル７９が順次相前後して回転を開始し、
また１８０度の回転を終了するように、それぞれの旋回
機構を互いに関係付けて制御する。あるいは隣り合うタ
ーンテーブル７９の回転方向が互いに逆になるように制
御する。これによって各ターンテーブルの７９の最大回
転軌跡Ｓがオーバーラップしても、部材の衝突等は回避
でき、かつ横方向に連なるチャック間のピッチを同一に
することができる。なお、このことは、図２７（ｂ）の
ように、２軸２連のターンテーブル１６の最大回転軌跡
Ｓを互いにオーバーラップさせるときでも実質上同じで
ある。

【００８０】図２９に示すターンテーブル７９ａのよう
に、例えば６軸のチャック１３を設け、これを例えば１
８０度回転させることもできる。なお、この場合その最
大回転軌跡Ｓ’は４軸の場合よりある程度大きくなるの
で、それを考慮したスペースの確保が必要である。ま
た、図２９に示すような例えば６軸のターンテーブル７
９ａを図２８のように横方向に連ねることもできる。

【００８１】（実施例３）次に、実施例１（図１）で説
明したワーク保持ユニット１０の取付変更例とその作動
説明図を図３０〜図３２に示す。実施例１（図１）のワ
ーク押え装置１２（第二部材）においては、第一の緩衝
押圧機構としてのフレーム昇降用エアシリンダ１２１１
と、位置決め手段１２２としての昇降シャフト側係合部
１２２１の昇降手段（すなわちシャフト昇降用エアシリ
ンダ１２２１ｂ）とが別個に設けられている。このた
め、実施例１の作業工程において、（２）位置決め開始
工程（図１４参照）と（４）押圧解除工程（図１５参
照）とを別工程にて行なう必要があった。同様に、
（８）押圧開始工程（図１９参照）と、（１０）位置決
め解除及び次の巻線工程（図２０参照）における位置決
め解除工程とは別工程にて行なう必要があった。そこ
で、本実施例ではこれら別々の組み合わせ工程［すなわ
ち、位置決め開始と押圧解除及び押圧開始と位置決め解
除］のそれぞれを同時に行えるように工夫して、作業効
率をさらに高めている。そのための構成例と作業工程例
を以下に説明する。

【００８２】図３０は、図１８（実施例１）の変更構成
例に該当し、ターンテーブル１６を上昇→旋回→下降し
て巻線後のワークＷ’と巻線前のワークＷとの入れ替え
を完了した状態を示す。両図を比較すれば明らかなよう
に、図１８において第一昇降フレーム８１と第二昇降フ
レーム８２との間に取り付けられていたピストンロッド
１２２１ａ及びシャフト昇降用エアシリンダ１２２１ｂ
が図３０では省略されている。その代りに図３０では、
（１）フレーム昇降用エアシリンダ１２１１が取り付け
られている固定フレーム８０に、第二昇降フレーム８２
の下降を途中で制限するストッパ８０ａと、（２）第一
昇降フレーム８１と第二昇降フレーム８２との間に取り
付けられ、位置決め手段１２２である昇降シャフト側係
合部１２２１を回転シャフト側係合部１２２２側に付勢
する付勢部材（例えば引張コイルばね）１２２ａと、が
設けられている。その他の構造は図１８と同様であるの
で、共通する部分には同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００８３】実施例１の作業工程において本実施例で変
更される部分は以下の通りである。 （８）’押圧開始及び位置決め解除工程……図３０〜図
３２参照 フレーム昇降用エアシリンダ１２１１のピストンロッド
１２１１ａの収縮によって、ワーク押え装置１２の上側
ハウジング８１ａが下方に進出する（図３０参照）。ワ
ーク押え装置１２の押圧部１２３がワークＷに対して上
方から接触押圧する直前にて、第二昇降フレーム８２が
ストッパ８０ａに当接する（図３１参照）。したがっ
て、図３０及び図３１において、付勢部材１２２ａの作
用により、第一昇降フレーム８１と第二昇降フレーム８
２とは相互の間隔をほぼ一定に保った状態で下降し、位
置決め手段１２２の両係合部１２２１，１２２２は係合
状態に維持されている。

【００８４】さらにピストンロッド１２１１ａが収縮す
ると、第一昇降フレーム８１が付勢部材１２２ａの付勢
力に抗して下降を始め、昇降シャフト８２ａが相対的に
上方に退避することになるため、位置決め手段１２２の
昇降シャフト側係合部１２２１は回転シャフト側係合部
１２２２から離脱する。ほぼ同時に、押圧部１２３がワ
ークＷに対して上方から接触押圧し、ワーク支え治具１
１とワーク押え装置１２とは係合ピン１０Ａ及び係合溝
１０Ｂ（図２参照）にて位置決め連結される（図３２参
照）。なお、昇降シャフト側係合部１２２１が回転シャ
フト側係合部１２２２からの離脱を開始してから、押圧
部１２３がワークＷを押圧するまでのストローク及び時
間は十分短く設定されているので、昇降シャフト側係合
部１２２１の位置決め機能が損なわれることはない。

【００８５】（２）’位置決め開始及び押圧解除工程…
…図３０〜図３２参照 巻線工程の実施後に、フレーム昇降用エアシリンダ１２
１１のピストンロッド１２１１ａを伸長させると、ワー
ク押え装置１２は図３２→図３１→図３０の挙動を示
す。すなわち、位置決め手段１２２の昇降シャフト側係
合部１２２１は回転シャフト側係合部１２２２と係合し
（図３１参照）、その後ワーク押え装置１２の上側ハウ
ジング８１ａが上方に退避する（図３０参照）。

【００８６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記
載した範囲を逸脱しない限り、当業者が有する知識に基
づく改良を適宜付加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として、２軸１連のターンテ
ーブル付きワーク入替装置を含む縦型スピンドル巻線機
の側面図。

【図２】図１のワーク保持ユニットの要部拡大側面断面
図。

【図３】図２の主要部の分解図及びワーク支え治具にワ
ークを保持した状態の正面図。

【図４】図１のワーク入替装置の正面図。

【図５】チャックの閉鎖状態及び開放状態を示す図４の
概略平面図（ただし、ターンテーブルのカバープレート
は取り外した状態を示す）。

【図６】図４のターンテーブルの平面図。

【図７】図４のターンテーブルが上昇した状態を示す側
面図。

【図８】巻線前（未巻線）のワークの一例を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ
−Ａ断面図。

【図９】巻線後のワークの一例を示す図８（ａ）のＡ−
Ａ断面図。

【図１０】チャックの要部を示す斜視図。

【図１１】チャックがワーク支え治具を把持した状態の
正面図。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図（ただし、チャックは
省略）。

【図１３】巻線工程の説明図。

【図１４】位置決め開始工程の説明図。

【図１５】押圧解除工程の説明図。

【図１６】ターンテーブル上昇工程の説明図。

【図１７】ターンテーブル旋回工程の説明図。

【図１８】ターンテーブル下降工程の説明図。

【図１９】押圧開始工程の説明図。

【図２０】位置決め解除及び次の巻線工程の説明図。

【図２１】本発明の他の実施例として、８軸２連のター
ンテーブル付きワーク入替装置を含む縦型スピンドル巻
線機の正面図。

【図２２】図２１の平面図。

【図２３】図２２のチャックの開放状態の平面図。

【図２４】図２３の部分拡大平面図。

【図２５】図２１のターンテーブルが下降した状態を示
す正面図。

【図２６】図２１のターンテーブルが上昇した状態を示
す正面図。

【図２７】２軸のターンテーブルを２連つなげたもの
（２軸２連）と、４軸１連のターンテーブルとを比較し
て示す平面図。

【図２８】４軸のターンテーブルを複数横方向に連ね、
かつ各最大回転軌跡をオーバーラップさせた例を示す平
面図。

【図２９】６軸１連のターンテーブルの一例を示す平面
図。

【図３０】図１のワーク保持ユニットの取付変更例とそ
の作動説明図。

【図３１】図３０に続く作動説明図。

【図３２】図３１に続く作動説明図。

【符号の説明】 １ ノズル（巻線機構；巻線手段） ２ 巻線部 ３ スピンドル １０ ワーク保持ユニット １１ ワーク支え治具（第一部材） １１１ 接続部 １１２ ワーク保持部 １１３ チャック保持部 １２ ワーク押え装置（第二部材） １２１ 緩衝押圧機構 １２１１ フレーム昇降用エアシリンダ（第一の緩衝
押圧機構） １２１２ 皿ばね（ばね部材；第二の緩衝押圧機構；
回転部） １２２ 位置決め手段 １２２１ 昇降シャフト側係合部（係合部） １２２２ 回転シャフト側係合部（係合部；回転部） １２３ 押圧部（回転部） １２４ 従動回転部（回転部） １３ チャック １５ アイドル部 １６，７８ ターンテーブル（旋回部材） １７ 回転軸 ２２ ロータリアクチュエータ（回転駆動機構） ３５ 圧縮スプリング（ばね部材） ４０，４１ チャック開放シリンダ（チャック制御装
置） １００，３００ ワーク入替装置 ２００，４００ 巻線機 Ｗ ワーク Ｗ1 フランジ（鍔部） Ｗ2 ボビン（筒状部）

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機のスピンドルに同心的に接続
   され、前記ワークを軸線方向一端側から保持しつつ駆動
   回転する第一部材と、 前記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前記ワークの軸線
   方向他端側から前記鍔部を前記第一部材側に押圧する緩
   衝押圧機構を有する第二部材とを備え、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記
   ワークの鍔部を前記第一部材側に緩衝押圧した状態で前
   記スピンドルによりそのワークとともに回転され、前記
   巻線機による巻線後に、前記緩衝押圧機構の押圧を解か
   れたワークを保持した状態で前記スピンドルから離脱さ
   れることを特徴とする巻線機のワーク保持ユニット。
2. 【請求項２】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機の上下方向のスピンドルに同
   心的に接続され、前記ワークを下方側から保持しつつ駆
   動回転する第一部材と、 前記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前記ワークの上方
   側から前記鍔部を下方側に押圧する緩衝押圧機構を有す
   る第二部材とを備え、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記
   ワークの鍔部を下方側に緩衝押圧した状態で前記スピン
   ドルによりそのワークとともに回転され、前記巻線機に
   よる巻線後に、前記緩衝押圧機構の押圧を解かれたワー
   クを保持した状態で前記スピンドルから離脱されること
   を特徴とする巻線機のワーク保持ユニット。
3. 【請求項３】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機のスピンドルに同心的に接続
   され、前記ワークを軸線方向一端側から保持しつつ駆動
   回転する第一部材と、 前記ワークを軸線方向他端側から保持してそのワークと
   ともに回転する回転部と前記巻線機のフレームに支持さ
   れる非回転部とからなり、かつこれら回転部と非回転部
   との係合により相互の周方向の相対位置を位置決めする
   位置決め手段を有する第二部材とを備え、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の位置決め手段が前記
   回転部と非回転部との係合を解除した状態で前記スピン
   ドルによりそのワークとともに回転され、前記巻線機に
   よる巻線後に、前記ワークを保持した状態で前記スピン
   ドルから離脱されることを特徴とする巻線機のワーク保
   持ユニット。
4. 【請求項４】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機の上下方向のスピンドルに同
   心的に接続され、前記ワークを下方側から保持しつつ駆
   動回転する第一部材と、 前記ワークを上方側から保持してそのワークとともに回
   転する回転部と前記巻線機のフレームに支持される非回
   転部とからなり、かつこれら回転部と非回転部との係合
   により相互の周方向の相対位置を位置決めする位置決め
   手段を有する第二部材とを備え、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の位置決め手段が前記
   回転部と非回転部との係合を解除した状態で前記スピン
   ドルによりそのワークとともに回転され、前記巻線機に
   よる巻線後に、前記ワークを保持した状態で前記スピン
   ドルから離脱されることを特徴とする巻線機のワーク保
   持ユニット。
5. 【請求項５】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機のスピンドルに同心的に接続
   され、前記ワークを軸線方向一端側から保持しつつ駆動
   回転する第一部材と、 緩衝押圧機構及び位置決め手段を有する第二部材とを備
   え、 前記緩衝押圧機構は、前記ワーク側からの衝撃を緩和し
   つつ前記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第
   一部材側に押圧するように構成され、 前記位置決め手段は、前記ワークを軸線方向他端側から
   保持してそのワークとともに回転する回転部と前記巻線
   機のフレームに支持される非回転部とからなり、かつこ
   れら回転部と非回転部との係合により相互の周方向の相
   対位置を位置決めするように構成され、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記
   ワークの鍔部を前記第一部材側に緩衝押圧するととも
   に、前記第二部材の位置決め手段が前記回転部と非回転
   部との係合を解除した状態で前記スピンドルによりその
   ワークとともに回転され、前記巻線機による巻線後に、
   前記緩衝押圧機構の押圧を解かれたワークを保持した状
   態で前記スピンドルから離脱されることを特徴とする巻
   線機のワーク保持ユニット。
6. 【請求項６】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の外
   周に沿って巻線する巻線機の上下方向のスピンドルに同
   心的に接続され、前記ワークを下方側から保持しつつ駆
   動回転する第一部材と、 緩衝押圧機構及び位置決め手段を有する第二部材とを備
   え、 前記緩衝押圧機構は、前記ワーク側からの衝撃を緩和し
   つつ前記ワークの上方側から前記鍔部を下方側に押圧す
   るように構成され、 前記位置決め手段は、前記ワークを軸線方向他端側から
   保持してそのワークとともに回転する回転部と前記巻線
   機のフレームに支持される非回転部とからなり、かつこ
   れら回転部と非回転部との係合により相互の周方向の相
   対位置を位置決めするように構成され、 前記第一部材は、前記ワークを保持した状態で前記スピ
   ンドルに接続され、前記第二部材の緩衝押圧機構が前記
   ワークの鍔部を前記下方側に緩衝押圧するとともに、前
   記第二部材の位置決め手段が前記回転部と非回転部との
   係合を解除した状態で前記スピンドルによりそのワーク
   とともに回転され、前記巻線機による巻線後に、前記緩
   衝押圧機構の押圧を解かれたワークを保持した状態で前
   記スピンドルから離脱されることを特徴とする巻線機の
   ワーク保持ユニット。
7. 【請求項７】 前記緩衝押圧機構は、前記巻線機による
   巻線時において前記第二部材をワーク押圧位置に位置さ
   せ、かつ前記巻線機による巻線後において前記第二部材
   をワーク押圧解除位置に移動させるエアシリンダを含む
   請求項１，２，５及び６のいずれか１項に記載の巻線機
   のワーク保持ユニット。
8. 【請求項８】 前記緩衝押圧機構は、前記巻線機による
   巻線時において前記ワークの鍔部に接触する押圧部と、
   その押圧部を付勢しかつその押圧部とともに回転する金
   属製又は非金属製のばね部材とを含む請求項１，２，５
   及び６のいずれか１項に記載の巻線機のワーク保持ユニ
   ット。
9. 【請求項９】 前記スピンドルは互いに平行な軸線を有
   する複数の駆動軸で構成されるとともに、各々のスピン
   ドルに対応して配置された前記第二部材毎に前記緩衝押
   圧機構が備えられている請求項１，２，５及び６のいず
   れか１項に記載の巻線機のワーク保持ユニット。
10. 【請求項１０】 前記位置決め手段は、前記回転部及び
    非回転部にそれぞれ形成された係合部を有し、 それら係合部は前記巻線機による巻線時において互いに
    離脱状態とされる請求項３ないし６のいずれか１項に記
    載の巻線機のワーク保持ユニット。
11. 【請求項１１】 前記ワークの駆動側に前記第一部材、
    前記ワークの非駆動側に前記第二部材がそれぞれ配置さ
    れる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線機の
    ワーク保持ユニット。
12. 【請求項１２】 前記ワーク、前記第一部材及び前記第
    二部材がそれぞれ前記スピンドルと同心的に配置される
    請求項１ないし６のいずれか１項に記載の巻線機のワー
    ク保持ユニット。
13. 【請求項１３】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の
    外周に沿って巻線する巻線部と、その巻線部から離れて
    位置し、ワークの供給・排出を行うアイドル部とを有す
    る巻線機において、前記巻線部で巻線されたワークとア
    イドル部で供給された未巻線ワークとを入れ替える入替
    装置であって、 前記巻線部に設けられたスピンドルと平行な軸線周りに
    回転する旋回部材と、 その旋回部材の複数位置に設けられたチャックであっ
    て、前記スピンドルに同心的に接続される共通の接続部
    及びその接続部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じ
    て形成されたワーク保持部を有し、前記ワークを軸線方
    向一端側から保持する第一部材を着脱可能に保持する複
    数のチャックと、 それらのチャックのいずれかを前記巻線部に対応させる
    ことによって、前記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前
    記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第一部材
    側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材が前記第一
    部材と同心的に配置されるように対応させ、かつそれと
    は別の任意のチャックを前記アイドル部に対応させるよ
    うに、前記旋回部材を回転させる回転駆動機構と、 前記巻線部により巻線された後のワークを、前記第一部
    材とともに前記チャックにより前記スピンドルから離脱
    させ、前記旋回部材の回転後に、前記未巻線ワークが装
    着されている別の第一部材を、前記チャックにより前記
    スピンドルに装着するチャック制御装置と、 を含むことを特徴とする巻線機のワーク入替装置。
14. 【請求項１４】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の
    外周に沿って巻線する複数の巻線部と、それらの巻線部
    から離れて位置し、ワークの供給・排出を行うために前
    記複数の巻線部と同数設けられた複数のアイドル部とを
    有する巻線機において、前記巻線部で巻線された複数の
    ワークとアイドル部で供給された複数の未巻線ワークと
    を一括して入れ替える入替装置であって、 前記巻線部にそれぞれ設けられたスピンドルと平行な軸
    線周りに回転する旋回部材と、 その旋回部材に前記複数の巻線部及び前記複数のアイド
    ル部の総数以上設けられたチャックであって、前記スピ
    ンドルに同心的に接続される共通の接続部及びその接続
    部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じて形成された
    ワーク保持部を有し、前記ワークを軸線方向一端側から
    保持する第一部材を着脱可能に保持する複数のチャック
    と、 それらのチャックの一方のグループを前記巻線部に対応
    させることによって、前記ワーク側からの衝撃を緩和し
    つつ前記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第
    一部材側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材が前
    記第一部材と同心的に配置されるように対応させ、他方
    のグループを前記アイドル部に対応させるように、前記
    旋回部材を回転させる回転駆動機構と、 前記複数の巻線部により巻線された後の複数のワーク
    を、各々対応する前記第一部材とともに前記チャックの
    一方のグループにより各々対応する前記スピンドルから
    一括して離脱させ、前記旋回部材の回転後に、前記未巻
    線ワークがそれぞれ装着されている別の複数の第一部材
    を、前記チャックの他方のグループにより各々対応する
    前記スピンドルに一括して装着するチャック制御装置
    と、 を含むことを特徴とする巻線機のワーク入替装置。
15. 【請求項１５】 前記旋回部材に設けられた前記チャッ
    クはばね部材により常時閉方向へ付勢され、他方、前記
    チャック制御装置は少なくとも前記巻線部の近傍に位置
    固定に設けられ、前記旋回部材の静止状態において前記
    チャックに直接又は他部材を介して間接的に作用し、前
    記チャックを前記ばね部材の付勢力に抗して開方向へ移
    動させるアクチュエータを含む請求項１３又は１４に記
    載の巻線機のワーク入替装置。
16. 【請求項１６】 前記旋回部材が複数並列して設けら
    れ、かつ各旋回部材の最大回転軌跡が隣り合う旋回部材
    同士で互いに一部オーバーラップするように設定される
    とともに、各旋回部材を回転させる前記回転駆動機構
    は、隣り合う旋回部材同士が衝突しないように回転開始
    のタイミング・速度・回転方向その他の回転形態を制御
    する請求項１３又は１４に記載の巻線機のワーク入替装
    置。
17. 【請求項１７】 ワークの鍔部間に形成された筒状部の
    外周に沿って巻線する巻線部と、 その巻線部から離れて位置し、ワークの供給・排出を行
    うアイドル部と、 前記巻線部に設けられたスピンドルと平行な軸線周りに
    回転する旋回部材と、 その旋回部材の複数位置に設けられたチャックであっ
    て、前記スピンドルに同心的に接続される共通の接続部
    及びその接続部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じ
    て形成されたワーク保持部を有し、前記ワークを軸線方
    向一端側から保持する第一部材を着脱可能に保持する複
    数のチャックと、 それらのチャックのいずれかを前記巻線部に対応させる
    ことによって、前記ワーク側からの衝撃を緩和しつつ前
    記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第一部材
    側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材が前記第一
    部材と同心的に配置されるように対応させ、かつそれと
    は別の任意のチャックを前記アイドル部に対応させるよ
    うに、前記旋回部材を回転させる回転駆動機構と、 前記巻線部により巻線された後のワークを、前記第一部
    材とともに前記チャックにより前記スピンドルから離脱
    させ、前記旋回部材の回転後に、前記未巻線ワークが装
    着されている別の第一部材を、前記チャックにより前記
    スピンドルに装着するチャック制御装置と、 を含むことを特徴とする巻線機。
18. 【請求項１８】 ワークに巻線する複数の巻線部と、 それらの巻線部から離れて位置し、ワークの供給・排出
    を行うために前記複数の巻線部と同数設けられた複数の
    アイドル部と、 前記巻線部にそれぞれ設けられた回転軸と平行な軸線周
    りに回転する旋回部材と、 その旋回部材に前記複数の巻線部及び前記複数のアイド
    ル部の総数以上設けられたチャックであって、前記巻線
    部の回転軸に同心的に接続される共通の接続部及びその
    接続部と一体的にかつ前記ワークの種類に応じて形成さ
    れたワーク保持部を有し、前記ワークを軸線方向一端側
    から保持する第一部材を着脱可能に保持する複数のチャ
    ックと、 それらのチャックの一方のグループを前記巻線部に対応
    させることによって、前記ワーク側からの衝撃を緩和し
    つつ前記ワークの軸線方向他端側から前記鍔部を前記第
    一部材側に押圧する緩衝押圧機構を有する第二部材が前
    記第一部材と同心的に配置されるように対応させ、他方
    のグループを前記アイドル部に対応させるように、前記
    旋回部材を回転させる回転駆動機構と、 前記複数の巻線部により巻線された後の複数のワーク
    を、各々対応する前記第一部材とともに前記チャックの
    一方のグループにより各々対応する前記スピンドルから
    一括して離脱させ、前記旋回部材の回転後に、前記未巻
    線ワークがそれぞれ装着されている別の複数の第一部材
    を、前記チャックの他方のグループにより各々対応する
    前記スピンドルに一括して装着するチャック制御装置
    と、 を含むことを特徴とする巻線機。
19. 【請求項１９】 前記旋回部材に設けられた前記チャッ
    クはばね部材により常時閉方向へ付勢され、他方、前記
    チャック制御装置は少なくとも前記巻線部の近傍に位置
    固定に設けられ、前記旋回部材の静止状態において前記
    チャックに直接又は他部材を介して間接的に作用し、前
    記チャックを前記ばね部材の付勢力に抗して開方向へ移
    動させるアクチュエータを含む請求項１７又は１８に記
    載の巻線機。
20. 【請求項２０】 前記旋回部材が複数並列して設けら
    れ、かつ各旋回部材の最大回転軌跡が隣り合う旋回部材
    同士で互いに一部オーバーラップするように設定される
    とともに、各旋回部材を回転させる前記回転駆動機構
    は、隣り合う旋回部材同士が衝突しないように回転開始
    のタイミング・速度・回転方向その他の回転形態を制御
    する請求項１７又は１８に記載の巻線機。