【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダルコアの半分にワイヤの右巻き部分を設け、半分にワイヤの左巻き部分を設けて構成されるコモンモードトロイダルコイルの製造を可能にするトロイダルコアの巻線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品として用いられているトロイダルコイルには、トロイダルコアの全部または一部にワイヤを一方向にらせん状に巻き付けたトロイダルコイルと、トロイダルコアの半分にワイヤの右巻き部分を設け、半分にワイヤの左巻き部分を設けたコモンモードトロイダルコイルがある。
【０００３】
コモンモードトロイダルコイルは、同相型の信号に対して巻き線がコア内の磁束を互いに強め合うように結線されるので、同相型の高周波電流に対してフロートバランス型のラインフィルターと同じ働きをし、また、差動型の信号に対して巻き線がコア内の磁束を打ち消す方向に結線されるので、差動信号に対して漏れ磁束が発生することを利用して差動型の高周波信号を阻止する働きをすることが分かっている。
【０００４】
一般に、トロイダルコイルは、作業員がワイヤを手作業でトロイダルコアに巻き付けることで作られている。トロイダルコアに巻き付けられるワイヤの巻き付け回数は、作業員の目視により行うのが通常である。ワイヤをトロイダルコアに巻き付ける際に、作業員の熟練度が高ければ、トロイダルコアに巻き付けられるワイヤの巻き付け回数のバラツキは回避できるものの、作業員の熟練度が低いと、所定巻き数のトロイダルコイルより巻き数の多いまたは少ないトロイダルコイルも作られてしまう。そのため、トロイダルコイルの巻き数の管理を別作業で行うことが必要となる。
【０００５】
また、手作業で作られるトロイダルコイルは、作業員の熟練度が高ければトロイダルコアに巻き付けられるワイヤのピッチを一定にすることはできるものの、作業員の熟練度が低いと、巻き付けられるワイヤのピッチを均等にすることが難しく、均一な品質の確保ができずに不良品をつくってしまう。
【０００６】
上記手作業で作られるトロイダルコイルの問題点を解消するために、トロイダルコイルを機械的手段により作るようにしたトロイダルコアの巻線機が開発されている。
【０００７】
上記トロイダルコアの巻線機は、たとえば、特開２０００−１８２８７５号公報に記載されているように、トロイダルコアを挟持するトロイダルコア挟持装置と、ワイヤの端部を挟持するワイヤ端末チャック装置と、トロイダルコアの上面側のワイヤをトロイダルコアの下面側に導くワイヤ係止装置と、トロイダルコアの下面側に導かれたワイヤをトロイダルコアの回りに巻き付けるワイヤ巻回装置とを有する。
【０００８】
上記トロイダルコアの巻線機は、所定長さに切断したワイヤの端部を端末チャック装置で挟持し、端末チャック装置に挟持されたワイヤをワイヤ巻回装置により一方向に回動するトロイダルコアに数回巻き付け、端末チャック装置と第１回の巻き部分との間のワイヤをカッター装置により切断し、ワイヤをワイヤ巻回装置により一方向に回動するトロイダルコアに所定回数巻き付け、最終の巻き部分に続くワイヤをカッター装置により切断することでトロイダルコアにワイヤを一方向にらせん状に巻き付けたトロイダルコイルを製造する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記トロイダルコアの巻線機は、ワイヤを一方向に回動するトロイダルコアに連続して巻き付けることでトロイダルコイルを製造するので、作られるトロイダルコイルは、トロイダルコアにワイヤを一方向にらせん状に巻き付けた構成のものに限られ、トロイダルコアの半分にワイヤの右巻き部分を設け、半分にワイヤの左巻き部分を設けたコモンモードトロイダルコイルを製造することができない。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、コモンモードトロイダルコイルを作ることを可能にするトロイダルコアの巻線装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダルコアの巻線装置は、トロイダルコアを挟持するトロイダルコア挟持装置と、トロイダルコアを周方向両方向に回動させるトロイダルコア回動装置と、トロイダルコア挟持装置の上方に配置されワイヤの端部を挟持する第１ワイヤ端末チャック装置と、トロイダルコアの上方に位置するワイヤをトロイダルコアのコア孔を通してトロイダルコアの下方に導くワイヤ係止装置と、トロイダルコア挟持装置の回りを楕円軌道で運動するローラを有しトロイダルコアの下面側のワイヤをトロイダルコアの上面側に導くワイヤ巻回装置と、楕円軌道で運動するローラの作動領域の半径方向内方に位置し、第１ワイヤ端末チャック装置が挟持したワイヤの端部を受け取って挟持する第２ワイヤ端末チャック装置と、第１ワイヤ端末チャック装置と第２ワイヤ端末チャック装置と間のワイヤを切断するワイヤカッター装置とを有し、ロイダルコアの半分に左巻きワイヤを巻き付け、半分に右巻きワイヤを巻き付けたコモンモードトロイダルコイルの成形を可能にする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により説明する。
図１は本発明によるトロイダルコア巻線装置の左側面図である。図２は本発明によるトロイダルコア巻線装置の正面図である。
【００１３】
本発明によるトロイダルコア巻線装置１は、図１および図２に示すように、ワイヤを供給するワイヤインデックス装置２と、ワイヤをトロイダルコアの回りに巻き付けるワイヤ巻回装置３と、トロイダルコアの上面側に供給されたワイヤをトロイダルコアのコア孔を通してトロイダルコアの下面側に導くワイヤ係止装置４と、ワイヤ係止装置４の下降時にワイヤ係止装置４を下方に押圧する押圧装置５とを有する。
【００１４】
上記ワイヤインデックス装置２は、図１ないし図３に示すように、トロイダルコアを挟持するトロイダルコア挟持装置６と、ワイヤを測長するワイヤ測長装置７と、トロイダルコアをトロイダルコアに巻かれるワイヤの１ピッチ分だけ水平方向両方向に回動させる回動装置（図示しない）とを有する。
【００１５】
上記トロイダルコア挟持装置６は、図３に示すように、一対のコア挟持部８ａ，８ｂと、一対のコア挟持部８ａ，８ｂを連結する連結ロッド９と、コア挟持部８ａ，８ｂを作動させる駆動手段１０とを有する。
【００１６】
一対のコア挟持部８ａ，８ｂは、ガイド１１，１１に矢印ａ方向に移動自在に支持されている。連結ロッド９は、一端側にコア挟持部８ａに設けた右ねじ孔に螺合するねじ部９ａを有し、他端側にコア挟持部８ｂに設けた左ねじ孔に螺合するねじ部９ｂを有する。連結ロッド９に設けたねじ部９ｂより外方に延びる延長軸９ｃにベベルギヤ１２が装着されている。また、延長軸９ｃと直交する方向に延びる回転軸１３には、延長軸９ｃに設けたベベルギヤ１２に噛み合うベベルギヤ１４および歯付きプーリ１５が取付けられている。
【００１７】
回転軸１３と平行に配置された回転軸１６には、回転軸１３に設けた歯付きプーリ１５と同一線上に位置するように歯付きプーリ１７が取付けられている。回転軸１６に設けた歯付きプーリ１７と回転軸１３に設けた歯付きプーリ１８との間にタイミングベルト１８が掛け渡されている。タイミングベルト１８の適当位置にエアシリンダ１９のピストン２０が連結されている。
【００１８】
トロイダルコア挟持装置６は、連結ロッド９の回転により一対のコア挟持部８ａ，８ｂを矢印ａで示す互いに接離する方向に動かすことにより一対のコア挟持部８ａ，８ｂでトロイダルコア２１を挟持し解除する。一対のコア挟持部８ａ，８ｂの運動は、エアシリンダ１９の作動により伸縮するピストン２０によりタイミングベルト１８を矢印ｂ方向に動かすことで回転軸１３を介して連結ロッド９を一方向にまたは反対方向に回転させることで行なわれる。
【００１９】
トロイダルコア挟持装置６に配置されたトロイダルコア２１は、一対のコア挟持部８ａ，８ｂがトロイダルコア２１から係脱した時、図示しない回動装置によりトロイダルコア２１に巻かれるワイヤの１巻きピッチ分に相当する回動量だけ水平面内で一方向に回動する。図示しない回動装置は、トロイダルコア２１を巻かれるワイヤの１巻きピッチ分に相当する回動量だけ水平面内で反対方向に回動させることもできる。
【００２０】
ワイヤ測長装置７は、図２および図４に示すように、一対の歯車２３ａ，２３ｂと、歯車２３ａ，２３ｂの少なくとも一方を駆動するパルスモータ（図示せず）と、図示しないコイル貯蔵部から引き出されて測長されたワイヤ２４の端部を挟持する第１ワイヤ端末チャック装置２５とを有する。ワイヤ測長装置７は、第１ワイヤ端末チャック装置２５を矢印Ａ方向に動かす作動手段（図示せず）を有する。
【００２１】
第１ワイヤ端末チャック装置２５は、図４に示すように、一対のクランプ部２６，２６と、一対のクランプ部２６，２６を開閉するエア作動手段２７とを有し、測長されたワイヤ２４の端部を挟持し開放する。
【００２２】
第１ワイヤ端末チャック装置２５は、矢印Ａ方向に前進した位置（図７）と矢印Ｂ方向に後退した位置（図８）との間を移動し、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持されたワイヤ２４をトロイダルコア２１の上方でトロイダルコア２１から一側に離れた位置からトロイダルコア２１の上方でトロイダルコア２１から他側に離れた位置に移動させる。
【００２３】
ワイヤ巻回装置３は、図１および図２に示すように、ワイヤ２４を支持するローラ２８と、ローラ２８をトロイダルコア２１の回りで楕円軌道で回転させる駆動装置２９とを有する。ローラ２８は、図５に示すように、２つのコーン状ローラ２８ａ，２８ａを小径側で互い接合したダブルコーン形状で、軸線方向中央部分にワイヤ２４が入り込む溝２８ｂを形成している。
【００２４】
駆動装置２９は、図１および図２に示すように、揺動レバー３０と、揺動レバー３０の下端に設けられた軸部３１と、揺動レバー３０の上端に設けられたローラ支持軸３２と、軸部３０を摺動自在に支持する上下方向に延びる案内溝３３と、ローラ２８をトロイダルコア挟持装置６の回りで楕円軌道で走行させる揺動手段３４とを有する。
【００２５】
ワイヤ巻回装置３は、図５に示すように、ローラ支持軸３２に装着されたローラ２８を図２に示す楕円軌道でトロイダルコア挟持装置６に挟持されたトロイダルコア２１の回りを走行させることで、トロイダルコア２１の下面側のワイヤ２４をトロイダルコア２１の上面側に導き、ワイヤ２４をトロイダルコア２１の回りに巻き付ける。
【００２６】
ワイヤ係止装置４は、図５に示すように、上端部にフック部３５を有するフックロッド３６と、フックロッド３６を上下動させる図示しない駆動手段を有する。フックロッド３６は、トロイダルコア２１のコア孔２１ａを通して上下動し、トロイダルコア２１の上面側に位置するワイヤ２４をフック部３５で引っ掛け、引っ掛けたワイヤ２４をトロイダルコア２１のコア孔２１ａを通してトロイダルコア２１の下面側に導く。
【００２７】
押圧装置５は、図１および図５に示すように、押し込みロッド３７と、押し込みロッド３７を上下方向に動かす駆動手段３８とを有する。押し込みロッド３７は、フックロッド３６の下降時にフックロッド３６に連動してフックロッド３６の上端を下方に押圧し、ワイヤ２４を係止したフックロッド３６をトロイダルコア２１のコア孔２１ａに押し込む。
【００２８】
押圧装置５は、押し込みロッド３７でフックロッド３６下方に押圧する際、押し込みロッド３７がフックロッド３６のフック部３５に引っ掛けられたワイヤ２４に続くワイヤ２４をトロイダルコア２１の上面との間で押さえ、ワイヤ２４のたるみをなくし、ワイヤ２４をトロイダルコア２１の内面に沿うように曲げる。
【００２９】
また、トロイダルコア挟持装置６の外側に隣接した位置には、図４に示すように、コモンモードトロイダルコイルの製造に用いられる第２ワイヤ端末チャック装置４０が取り付けられている。第２ワイヤ端末チャック装置４０は、楕円軌道で走行するローラ２８の運動を干渉しないように楕円軌道で走行するローラ２８の運動領域の半径方向内側に位置されている。第２ワイヤ端末チャック装置４０は、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持されたワイヤの端部を受け取り、そのワイヤの端部を挟持する。
【００３０】
第２ワイヤ端末チャック装置４０は、図６に示すように、一対のワイヤ押さえ爪４１，４１と、一対のワイヤ押さえ爪４１，４１を開閉する方向に動かす押さえ爪開閉手段４２とを有する。第２ワイヤ端末チャック装置４０は、回転軸４３を介してトロイダルコア挟持装置６に取り付けられ、ピストンシリンダ装置４４によりトロイダルコア挟持装置６の外側を回転軸４３を中心に回動できる。
【００３１】
さらに、トロイダルコア挟持装置６の上方に、ワイヤカッター装置４５（図１０）が配置されている。ワイヤカッター装置４５は、一対のカッター部を有する通常構造のものであり、垂直方向および水平方向に移動自在に本体側に取り付けられている。
【００３２】
ワイヤカッター装置４５は、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第１ワイヤのトロイダルコア２１に近い部位を切断する第１位置と、トロイダルコア２１のワイヤ巻き終り部分に近い第１ワイヤを切断する第２位置と、第１ワイヤ端末チャック装置２５と第２ワイヤ端末チャック装置４０との間の第２ワイヤワイヤを切断する第３位置と、第２ワイヤ端末チャック装置４０に挟持された第２ワイヤのトロイダルコア２１に近い部位を切断する第４位置と、トロイダルコア２１のワイヤ巻き終り部分に近い第２ワイヤを切断する第５位置に移動でき、各位置においてワイヤを切断する。
【００３３】
つぎに、本発明のトロイダルコアの巻線機を用いて、トロイダルコアの半分に右巻き部分を設け、半分に左巻き部分を設けたコモンモードトロイダルコイルの成形手順を説明する。
【００３４】
図示しないワイヤ供給源から導かれる第１ワイヤ２４ａは、ワイヤ測長装置７によりトロイダルコア２１の半分に巻き付けられる右巻き部分に必要な長さに測長される。測長された第１ワイヤ２４ａは、先端側を図示しない把持手段により把持され、基端側を第１ワイヤ端末チャック装置２５により挟持される。この段階では、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第１ワイヤ２４ａは、図４に示すように、トロイダルコア２１の上方でトロイダルコア２１から一側に位置される。
【００３５】
つぎに、ワイヤ測長装置７を、図７で符号Ａで示す方向に前進させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第１ワイヤ２４ａは、トロイダルコア２１の上方をトロイダルコア２１の一側から他側に位置される。図７に示す位置においては、第１ワイヤ２４ａは、トロイダルコア２１のコア孔２１ａを通って上昇するフックロッド３６のフック部３５の前方に位置される。
【００３６】
ついで、ワイヤ測長装置７を、図８で符号Ｂで示す方向に後退させ、ワイヤ係止装置４のフックロッド３６をトロイダルコア２１のコア孔２１ａを通して上昇させ、第１ワイヤ２４ａの先端側を把持する把持手段を開放すると、第１ワイヤ２４ａは、一端を第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持されたまま、フックロッド３６のフック部３５に係止される。これに続いて、フック部３５で第１ワイヤ２４ａを係止したフックロッド３６をトロイダルコア２１のコア孔２１ａを通して下降させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第１ワイヤ２４ａは、トロイダルコア２１のコア孔２１ａを通してトロイダルコア２１の下側に導かれる。
【００３７】
つぎに、ワイヤ巻回装置３のローラ２８を図５で矢印Ｃに示す方向に楕円運動させ、回動装置を作動させて、トロイダルコア２１をコイルの１ピッチに相当する量だけ矢印Ｄに示す方向に回動させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第１ワイヤ２４ａは、トロイダルコア２１の周面に１回巻き付けられる。第１ワイヤ２４ａを第１ワイヤ端末チャック装置２５で挟持したまま、これを数回繰り返すと、図９に示すように、トロイダルコア２１の周面に複数のコイル部が形成される。これにより、トロイダルコア２１への第１ワイヤ２４ａの巻き付け準備段階が終了する。
【００３８】
つぎに、ワイヤカッター装置４５を図１０に示すトロイダルコア２１に近い第１切断位置に移動させ、この第１切断位置において、ワイヤカッター装置４５を下降させて、トロイダルコア２１に巻き付けられたコイル部より第１ワイヤ端末チャック装置２５側に位置する第１ワイヤ２４ａを定寸切断する。定寸切断された残りのワイヤは第１ワイヤ端末チャック装置２５を開放することで機外に排出される。
【００３９】
ワイヤ２４ａを定寸切断して第１ワイヤ端末チャック装置２５から離れた第１ワイヤ２４ａは、図１１に示すように、トロイダルコア２１に一定の送り回動量を与えながら、ワイヤ係止装置４のフックロッド３６とワイヤ巻回装置３のローラ２８を予め定めた回数だけ作動させることで、トロイダルコア２１の周面に設定回数だけ巻き付けられる。
【００４０】
第１ワイヤ２４ａの巻き付け操作を行っている間に、ワイヤ測長装置７によりトロイダルコア２１の半分に左巻きワイヤを巻き付けるのに必要な長さの第２ワイヤ２４ｂを測長し、測長した第２ワイヤ２４ｂの端部を第１ワイヤ端末チャック装置２５により挟持し、第２ワイヤ２４ｂをその位置に待機させておく。
【００４１】
第１ワイヤ２４ａのトロイダルコア２１への巻き付けが所定回数行なわれたら、図１２に示すように、ワイヤカッター装置４５を右巻き部分の巻き終わり端を切断する第２切断位置に移動させ、ワイヤ２４ａの右巻き部分の巻き終わり端を定寸切断する。これにより、図１３に示すように、トロイダルコア２１の半分にワイヤ２４ａの右巻き部分が成形される。
【００４２】
つぎに、第１ワイヤ２４ａの右巻き部分を有するトロイダルコア２１を、図１２で示す位置から図１４で示す位置に回動する。この回動は、前記送り方向Ｄと反対方向Ｅに１８０度程度空送りすることで行われる。
【００４３】
つぎに、ワイヤ測長装置７を、符号Ａで示す方向に前進させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第２ワイヤ２４ａはトロイダルコア２１の上方でトロイダルコア２１から他側に位置される。第２ワイヤ２４ａは、この位置では、トロイダルコア２１のコア孔２１ａを通って上昇するフックロッド３６のフック部３５の前方に位置される。
【００４４】
ついで、ワイヤ測長装置７を、図１６で矢印Ｂで示す方向に後退させ、ワイヤ係止装置４のフックロッド３６をトロイダルコア２１のコア孔２１ａを通して上昇させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第２ワイヤ２４ｂは、フックロッド３６のフック部３５に係止される。フック部３５に第２ワイヤ２４ｂを係止したフックロッド３６をトロイダルコア２１のコア孔２１ａを通して下降させると、第１ワイヤ端末チャック装置２５に挟持された第２ワイヤ２４ｂは、他端側がトロイダルコア２１の下側に導かれる。
【００４５】
つぎに、ワイヤ測長装置７を図１７で矢印Ａで示す方向に再び前進させ、第１端末チャック装置２５に挟持された第２ワイヤ２４ｂの端部を第２ワイヤ端末チャック装置４０に挟持される。第２ワイヤ端末チャック装置４０が第２ワイヤ２４ｂの端部を挟持したら、ワイヤカッター装置４５を図１７に示す第２ワイヤ端末チャック位置４０に近い第３切断位置に移動させ、この第３切断位置において、ワイヤカッター装置４５を下降させて、第１ワイヤ端末チャック装置２５と第２ワイヤ端末チャック装置４０との間の位置する第２ワイヤ２４ｂを切断する。
【００４６】
つぎに、図１８に示すように、第１ワイヤ端末チャック装置２５を後退させ、第２ワイヤ端末チャック装置４０で第２ワイヤ２４ｂの端部を挟持したまま、トロイダルコア２１に矢印Ｅ方向に一定の回動量を与えながら、トロイダルコア２１に第２ワイヤ２４ｂを数回巻き付ける。
【００４７】
第２ワイヤ２４ｂをトロイダルコア２１に数回巻き付けた後、ワイヤカッター装置４５を図１９に示すトロイダルコア２１に近い第４切断位置に移動させ、第４切断位置において、左巻き部分の巻き始めに続く第２ワイヤ２４ｂを切断する。
【００４８】
ワイヤ２４ｂを定寸切断した後、トロイダルコア２１に一定の反対方向の送り回動量を与えながら、ワイヤ係止装置４のフックロッド３６とワイヤ巻回装置３のローラ２８を予め定めた回数だけ作動させる。これにより、図２０に示すように、第２ワイヤ２４ｂは、トロイダルコア２１の周面に設定回数だけ巻き付けられる。
【００４９】
第２ワイヤ２４ｂのトロイダルコア２１への巻き付けが所定回数行なわれたら、図２１に示すように、ワイヤカッター装置４５を左巻き部分の巻き終わり端を切断する第５切断位置に移動させ、ワイヤ２４ｂの左巻き部分の巻き終わり端を定寸切断する。これにより、図２２に示すように、トロイダルコア２１の半分に右巻き部分、半分に左巻き部分を設けたコモンモードトロイダルコイルが成形される。
【００５０】
なお、上記実施の形態では、第１ワイヤ端末チャック装置２５と第２ワイヤ端末チャック装置４０の両方を用いて、２本のワイヤをトロイダルコア２１に別方向に巻き付けたが、１本のワイヤを第１ワイヤ端末チャック装置２５を用いてトロイダルコア２１に右方向に巻き付ければ、右巻きトロイダルコイルが成形され、１本のワイヤを第２ワイヤ端末チャック装置４０を用いてトロイダルコア２１に左方向に巻き付ければ、左巻きトロイダルコイルが成形される。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、第１ワイヤ端末チャック装置と第２ワイヤ端末チャック装置の両方を用い、トロイダルコアを両方向に回動することで、トロイダルコアの半分に左巻きワイヤを巻き付け、半分に右巻きワイヤを巻き付けたコモンモードトロイダルコイルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトロイダルコア巻線装置の左側面。
【図２】本発明によるトロイダルコア巻線装置の正面図。
【図３】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコア挟持装置。
【図４】本発明によるトロイダルコア巻線装置の第１ワイヤ端末チャック装置と第２ワイヤ端末チャック装置とトロイダルコア挟持装置に対する位置関係を示す図。
【図５】本発明によるトロイダルコア巻線装置のワイヤ係止装置と押圧装置の作用を示す図。
【図６】本発明によるトロイダルコア巻線装置の第２ワイヤ端末チャック装置をトロイダルコア挟持装置に組み付けた状態を示す斜視図。
【図７】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分の準備第１段階を示す図。
【図８】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分の準備第２段階を示す図。
【図９】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分の準備第３段階を示す図。
【図１０】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分を形成する第１段階を示す図。
【図１１】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分を形成する第２段階を示す図。
【図１２】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの右巻き部分の完成段階を示す図。
【図１３】コモンモードトロイダルコイルの右巻き部分の完成した状態を示す図。
【図１４】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の準備第１段階を示す図。
【図１５】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の準備第２段階を示す図。
【図１６】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の準備第３段階を示す図。
【図１７】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の準備第４段階を示す図。
【図１８】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の準備第５段階を示す図。
【図１９】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分を形成する第１段階を示す図。
【図２０】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分を形成する第２段階を示す図。
【図２１】本発明によるトロイダルコア巻線装置のトロイダルコアの左巻き部分の完成段階を示す図。
【図２２】コモンモードトロイダルコイルの完成した状態を示す図。
【符号の説明】
１ トロイダルコア巻線装置
２ ワイヤインデックス装置
３ ワイヤ巻回装置
４ ワイヤ係止装置
５ 押圧装置
６ トロイダルコア挟持装置
７ ワイヤ測長装置
２１ トロイダルコア
２４ａ，２４ｂ ワイヤ
２５ 第１ワイヤ端末チャック装置
２８ ローラ
３６ フックロッド
４０ 第２ワイヤ端末チャック装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toroidal core winding machine which is capable of manufacturing a common mode toroidal coil having a right-handed portion of a wire provided in a half of a toroidal core and a left-handed portion of a wire provided in a half.
[0002]
[Prior art]
The toroidal coil used as an electronic component has a toroidal coil in which a wire is spirally wound in one direction around all or a part of the toroidal core, and a right-handed wire portion in half of the toroidal core, and a wire in half. There is a common mode toroidal coil provided with a left-handed portion.
[0003]
The common mode toroidal coil has the same function as a float balanced line filter for in-phase high-frequency currents because the windings are connected to in-phase type signals so that the windings strengthen the magnetic flux in the core. Also, since the winding is connected in the direction to cancel the magnetic flux in the core for the differential type signal, the differential type high frequency signal is generated by utilizing the fact that the leakage magnetic flux is generated for the differential signal. It is known to act as a deterrent.
[0004]
Generally, a toroidal coil is made by a worker manually winding a wire around a toroidal core. Usually, the number of times of winding the wire wound around the toroidal core is visually checked by an operator. When winding the wire around the toroidal core, if the skill of the worker is high, the variation in the number of windings of the wire wound around the toroidal core can be avoided. Toroidal coils with more or less turns are also produced. Therefore, it is necessary to separately manage the number of turns of the toroidal coil.
[0005]
In addition, toroidal coils made by hand can make the pitch of the wire wound around the toroidal core constant if the skill of the worker is high, but if the skill of the worker is low, the pitch of the wire to be wound is low. It is difficult to make the quality uniform, and uniform quality cannot be ensured, resulting in defective products.
[0006]
In order to solve the problem of the toroidal coil made manually, a toroidal core winding machine has been developed in which the toroidal coil is made by mechanical means.
[0007]
The toroidal core winding machine, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-182875, a toroidal core clamping device for clamping a toroidal core, a wire terminal chuck device for clamping an end of a wire, It has a wire locking device for guiding the wire on the upper surface side of the toroidal core to the lower surface side of the toroidal core, and a wire winding device for winding the wire guided to the lower surface side of the toroidal core around the toroidal core.
[0008]
The toroidal core winding machine is configured such that the end of a wire cut to a predetermined length is clamped by a terminal chuck device, and the wire clamped by the terminal chuck device is turned into a toroidal core that rotates in one direction by a wire winding device. Winding several times, cutting the wire between the terminal chuck device and the first winding portion by a cutter device, winding the wire around the toroidal core rotating in one direction by the wire winding device a predetermined number of times, the final winding portion Is cut by a cutter device to produce a toroidal coil in which the wire is spirally wound around the toroidal core in one direction.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Since the toroidal core winding machine manufactures a toroidal coil by continuously winding a wire around a toroidal core that rotates in one direction, the toroidal coil made is formed by spirally winding a wire around the toroidal core in one direction. The common mode toroidal coil in which the right-handed portion of the wire is provided in half of the toroidal core and the left-handed portion of the wire is provided in half cannot be manufactured.
[0010]
An object of the present invention is to provide a toroidal core winding device that enables a common mode toroidal coil to be produced in order to solve the above problems.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The toroidal core winding device of the present invention is a toroidal core holding device for holding the toroidal core, a toroidal core turning device for turning the toroidal core in both circumferential directions, and a wire disposed above the toroidal core holding device. A first wire end chuck device for holding the end portion, a wire locking device for guiding a wire located above the toroidal core through the core hole of the toroidal core to a position below the toroidal core, and an elliptical orbit around the toroidal core holding device. A wire winding device having a moving roller and guiding a wire on the lower surface side of the toroidal core to the upper surface side of the toroidal core; and a first wire terminal chuck located radially inward of an operating area of the roller moving in an elliptical orbit. A second wire terminal chuck device for receiving and clamping the end of the wire clamped by the device; And a wire cutter device for cutting the wire between the hook device and the second wire end chuck device, enabling the formation of a common mode toroidal coil in which a left-handed wire is wound around half of a toroidal core and a right-handed wire is wound around half. I do.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a left side view of the toroidal core winding device according to the present invention. FIG. 2 is a front view of the toroidal core winding device according to the present invention.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, a toroidal core winding device 1 according to the present invention includes a wire indexing device 2 for supplying a wire, a wire winding device 3 for winding a wire around a toroidal core, and an upper surface of the toroidal core. A wire locking device 4 for guiding the wire supplied to the side through the core hole of the toroidal core to the lower surface side of the toroidal core, and a pressing device 5 for pressing the wire locking device 4 downward when the wire locking device 4 is lowered. Have.
[0014]
As shown in FIGS. 1 to 3, the wire index device 2 includes a toroidal core holding device 6 for holding the toroidal core, a wire length measuring device 7 for measuring the length of the wire, and a wire for winding the toroidal core around the toroidal core. And a rotating device (not shown) for rotating in both horizontal directions by one pitch.
[0015]
As shown in FIG. 3, the toroidal core holding device 6 operates the pair of core holding portions 8a and 8b, the connecting rod 9 connecting the pair of core holding portions 8a and 8b, and the core holding portions 8a and 8b. And a driving unit 10.
[0016]
The pair of core holding portions 8a, 8b are supported by the guides 11, 11 movably in the direction of arrow a. The connecting rod 9 has a screw portion 9a on one end side which is screwed into a right screw hole provided in the core holding portion 8a, and a screw portion 9b which is screwed on the other end side with a left screw hole provided in the core holding portion 8b. Having. A bevel gear 12 is mounted on an extension shaft 9c extending outward from a screw portion 9b provided on the connecting rod 9. Further, a bevel gear 14 and a toothed pulley 15 that mesh with a bevel gear 12 provided on the extension shaft 9c are attached to a rotation shaft 13 extending in a direction orthogonal to the extension shaft 9c.
[0017]
A toothed pulley 17 is attached to the rotary shaft 16 arranged in parallel with the rotary shaft 13 so as to be located on the same line as the toothed pulley 15 provided on the rotary shaft 13. A timing belt 18 is stretched between a toothed pulley 17 provided on the rotating shaft 16 and a toothed pulley 18 provided on the rotating shaft 13. A piston 20 of an air cylinder 19 is connected to an appropriate position of the timing belt 18.
[0018]
The toroidal core holding device 6 holds the toroidal core 21 between the pair of core holding portions 8a and 8b by moving the pair of core holding portions 8a and 8b in the direction of contact and separation indicated by the arrow a by rotating the connecting rod 9. To release. The movement of the pair of core holding portions 8a and 8b is performed by moving the timing belt 18 in the direction of the arrow b by the piston 20 which expands and contracts by the operation of the air cylinder 19 to move the connecting rod 9 in one direction or the opposite direction via the rotary shaft 13. It is performed by rotating to.
[0019]
The toroidal core 21 arranged in the toroidal core holding device 6 has a pitch corresponding to one winding pitch of a wire wound around the toroidal core 21 by a rotating device (not shown) when the pair of core holding portions 8a, 8b is disengaged from the toroidal core 21. In a horizontal plane in one direction. A turning device (not shown) can also turn in the opposite direction in the horizontal plane by a turning amount corresponding to one winding pitch of the wire around which the toroidal core 21 is wound.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 4, the wire length measuring device 7 includes a pair of gears 23a and 23b, a pulse motor (not shown) for driving at least one of the gears 23a and 23b, and a coil storage unit (not shown). And a first wire end chuck device 25 for holding the end of the wire 24 pulled out and measured. The wire length measuring device 7 has an operating means (not shown) for moving the first wire end chuck device 25 in the direction of arrow A.
[0021]
As shown in FIG. 4, the first wire end chuck device 25 has a pair of clamps 26, 26, and air actuating means 27 for opening and closing the pair of clamps 26, 26. Pinch and open.
[0022]
The first wire terminal chuck device 25 moves between a position advanced in the direction of arrow A (FIG. 7) and a position retracted in the direction of arrow B (FIG. 8), and is held by the first wire terminal chuck device 25. The wire 24 is moved from a position above the toroidal core 21 to one side away from the toroidal core 21 to a position above the toroidal core 21 to a position away from the toroidal core 21 to the other side.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the wire winding device 3 includes a roller 28 that supports the wire 24 and a driving device 29 that rotates the roller 28 in an elliptical orbit around the toroidal core 21. As shown in FIG. 5, the roller 28 has a double-cone shape in which two cone-shaped rollers 28a, 28a are joined to each other on the small diameter side, and has a groove 28b into which the wire 24 enters in the central portion in the axial direction.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the driving device 29 includes a swing lever 30, a shaft 31 provided at a lower end of the swing lever 30, and a roller support shaft 32 provided at an upper end of the swing lever 30. And a vertically extending guide groove 33 for supporting the shaft portion 30 slidably, and a rocking means 34 for causing the roller 28 to run on an elliptical orbit around the toroidal core holding device 6.
[0025]
As shown in FIG. 5, the wire winding device 3 causes the roller 28 mounted on the roller support shaft 32 to travel around the toroidal core 21 held by the toroidal core holding device 6 in an elliptical orbit shown in FIG. Then, the wire 24 on the lower surface side of the toroidal core 21 is guided to the upper surface side of the toroidal core 21, and the wire 24 is wound around the toroidal core 21.
[0026]
As shown in FIG. 5, the wire locking device 4 includes a hook rod 36 having a hook 35 at an upper end, and a driving unit (not shown) for vertically moving the hook rod 36. The hook rod 36 moves up and down through the core hole 21 a of the toroidal core 21, hooks the wire 24 located on the upper surface side of the toroidal core 21 with the hook 35, and passes the hooked wire 24 through the core hole 21 a of the toroidal core 21. 21 to the lower surface side.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 5, the pressing device 5 includes a pushing rod 37 and a driving unit 38 that moves the pushing rod 37 in the vertical direction. When the hook rod 36 descends, the pushing rod 37 pushes the upper end of the hook rod 36 downward in conjunction with the hook rod 36, and pushes the hook rod 36 holding the wire 24 into the core hole 21 a of the toroidal core 21.
[0028]
When the pressing device 5 presses the hook rod 36 below the pushing rod 37, the pushing rod 37 presses the wire 24 following the wire 24 hooked on the hook portion 35 of the hook rod 36 between the pushing device 37 and the upper surface of the toroidal core 21. Then, the slack of the wire 24 is eliminated, and the wire 24 is bent along the inner surface of the toroidal core 21.
[0029]
As shown in FIG. 4, a second wire terminal chuck device 40 used for manufacturing a common mode toroidal coil is attached to a position adjacent to the outside of the toroidal core holding device 6. The second wire end chuck device 40 is located radially inward of the movement area of the roller 28 running on the elliptical track so as not to interfere with the movement of the roller 28 running on the elliptical track. The second wire end chuck device 40 receives the end of the wire held by the first wire end chuck device 25, and holds the end of the wire.
[0030]
As shown in FIG. 6, the second wire terminal chuck device 40 has a pair of wire pressing claws 41, 41 and a pressing claw opening / closing means 42 for moving the pair of wire pressing claws 41, 41 in the opening and closing direction. The second wire end chuck device 40 is attached to the toroidal core holding device 6 via the rotating shaft 43, and can be rotated around the rotating shaft 43 outside the toroidal core holding device 6 by the piston cylinder device 44.
[0031]
Further, a wire cutter device 45 (FIG. 10) is arranged above the toroidal core holding device 6. The wire cutter device 45 is of a normal structure having a pair of cutter portions, and is attached to the main body movably in the vertical and horizontal directions.
[0032]
The wire cutter device 45 cuts a first position near the toroidal core 21 of the first wire held by the first wire end chuck device 25, and cuts a first wire near the wire winding end portion of the toroidal core 21. And a third position for cutting the second wire wire between the first wire end chuck device 25 and the second wire end chuck device 40, and a second wire held by the second wire end chuck device 40. 4 can be moved to a fourth position where a portion near the toroidal core 21 is cut, and a fifth position where a second wire near the end of wire winding of the toroidal core 21 is cut, and the wire is cut at each position.
[0033]
Next, using the toroidal core winding machine of the present invention, a procedure for forming a common mode toroidal coil in which a right-handed portion is provided in half of the toroidal core and a left-handed portion is provided in half will be described.
[0034]
The first wire 24a guided from a wire supply source (not shown) is measured by the wire length measuring device 7 to a length required for a right-handed portion wound around half of the toroidal core 21. The measured length of the first wire 24a is gripped at its distal end by a gripping means (not shown), and its proximal end is held by the first wire end chuck device 25. At this stage, the first wire 24a sandwiched by the first wire end chuck device 25 is positioned above the toroidal core 21 and on one side from the toroidal core 21, as shown in FIG.
[0035]
Next, when the wire measuring device 7 is advanced in the direction indicated by the symbol A in FIG. 7, the first wire 24a sandwiched by the first wire end chuck device 25 moves the toroidal core 21 above the toroidal core 21. Located from one side to the other. In the position shown in FIG. 7, the first wire 24a is located in front of the hook portion 35 of the hook rod 36 that rises through the core hole 21a of the toroidal core 21.
[0036]
Next, the wire length measuring device 7 is retracted in the direction indicated by the symbol B in FIG. 8, the hook rod 36 of the wire locking device 4 is raised through the core hole 21a of the toroidal core 21, and the distal end side of the first wire 24a is moved. When the gripping means for gripping is released, the first wire 24a is locked to the hook portion 35 of the hook rod 36 with one end held by the first wire end chuck device 25. Subsequently, when the hook rod 36 holding the first wire 24a by the hook portion 35 is lowered through the core hole 21a of the toroidal core 21, the first wire 24a held by the first wire end chuck device 25 becomes The toroidal core 21 is guided to the lower side of the toroidal core 21 through the core hole 21 a.
[0037]
Next, the roller 28 of the wire winding device 3 is made to perform an elliptical motion in the direction indicated by arrow C in FIG. 5, and the rotating device is operated, whereby the toroidal core 21 is indicated by arrow D by an amount corresponding to one pitch of the coil. When rotated in the direction, the first wire 24a sandwiched by the first wire end chuck device 25 is wound once around the peripheral surface of the toroidal core 21. When this is repeated several times while holding the first wire 24a with the first wire end chuck device 25, a plurality of coil portions are formed on the peripheral surface of the toroidal core 21, as shown in FIG. Thereby, the winding preparation stage of the first wire 24a around the toroidal core 21 is completed.
[0038]
Next, the wire cutter device 45 is moved to a first cutting position close to the toroidal core 21 shown in FIG. 10, and at this first cutting position, the wire cutter device 45 is lowered and the coil portion wound around the toroidal core 21 is moved. The first wire 24a located closer to the first wire end chuck device 25 is cut to a fixed size. The remaining wire cut to the fixed size is discharged outside the machine by opening the first wire end chuck device 25.
[0039]
As shown in FIG. 11, the first wire 24a separated from the first wire end chuck device 25 by cutting the wire 24a to a fixed size, while giving a constant feed rotation amount to the toroidal core 21, By operating the hook rod 36 and the roller 28 of the wire winding device 3 a predetermined number of times, the toroidal core 21 is wound around the peripheral surface of the toroidal core 21 a set number of times.
[0040]
While performing the winding operation of the first wire 24a, the second wire 24b having a length necessary for winding the left-handed wire around half of the toroidal core 21 by the wire length measuring device 7 was measured, and the length was measured. The end of the two wires 24b is held by the first wire end chuck device 25, and the second wire 24b is kept at that position.
[0041]
After the first wire 24a is wound around the toroidal core 21 a predetermined number of times, as shown in FIG. 12, the wire cutter 45 is moved to a second cutting position for cutting the winding end of the right-handed portion, and the wire 24a is cut. Cut the fixed end of the right-hand part of the roll. As a result, as shown in FIG. 13, the right-handed portion of the wire 24a is formed in half of the toroidal core 21.
[0042]
Next, the toroidal core 21 having the right-handed portion of the first wire 24a is rotated from the position shown in FIG. 12 to the position shown in FIG. This rotation is performed by performing the idle feed in the direction E opposite to the feed direction D by about 180 degrees.
[0043]
Next, when the wire measuring device 7 is advanced in the direction indicated by the symbol A, the second wire 24a sandwiched by the first wire end chuck device 25 is positioned above the toroidal core 21 and on the other side from the toroidal core 21. Is done. In this position, the second wire 24a is located in front of the hook portion 35 of the hook rod 36 that rises through the core hole 21a of the toroidal core 21.
[0044]
Next, when the wire measuring device 7 is retracted in the direction indicated by the arrow B in FIG. 16 and the hook rod 36 of the wire locking device 4 is raised through the core hole 21 a of the toroidal core 21, the first wire terminal chuck device 25 is moved. The second wire 24b sandwiched between the hook rods 36 is engaged with the hook portion 35 of the hook rod 36. When the hook rod 36 holding the second wire 24b at the hook portion 35 is lowered through the core hole 21a of the toroidal core 21, the other end of the second wire 24b held by the first wire end chuck device 25 is a toroidal core. 21 is guided to the lower side.
[0045]
Next, the wire measuring device 7 is advanced again in the direction indicated by the arrow A in FIG. 17, and the end of the second wire 24 b held by the first terminal chuck device 25 is held by the second wire terminal chuck device 40. You. When the second wire end chuck device 40 clamps the end of the second wire 24b, the wire cutter device 45 is moved to a third cutting position close to the second wire end chuck position 40 shown in FIG. In, the wire cutter device 45 is lowered to cut the second wire 24b located between the first wire end chuck device 25 and the second wire end chuck device 40.
[0046]
Next, as shown in FIG. 18, the first wire terminal chuck device 25 is retracted, and the end of the second wire 24 b is held by the second wire terminal chuck device 40 while the toroidal core 21 is fixed in the direction of arrow E. The second wire 24b is wound around the toroidal core 21 several times while giving the amount of rotation.
[0047]
After winding the second wire 24b around the toroidal core 21 several times, the wire cutter device 45 is moved to a fourth cutting position close to the toroidal core 21 shown in FIG. The second wire 24b is cut.
[0048]
After the wire 24b is cut to a fixed size, the hook rod 36 of the wire locking device 4 and the roller 28 of the wire winding device 3 are actuated a predetermined number of times while giving the toroidal core 21 a constant amount of feed rotation in the opposite direction. Let it. Thereby, as shown in FIG. 20, the second wire 24b is wound around the peripheral surface of the toroidal core 21 a set number of times.
[0049]
After the second wire 24b is wound around the toroidal core 21 a predetermined number of times, as shown in FIG. 21, the wire cutter 45 is moved to a fifth cutting position for cutting the winding end of the left-handed portion, and Cut the fixed end of the left-hand wound part. As a result, as shown in FIG. 22, a common mode toroidal coil having a right-handed portion in half of the toroidal core 21 and a left-handed portion in half is formed.
[0050]
In the above-described embodiment, the two wires are wound around the toroidal core 21 in different directions by using both the first wire end chuck device 25 and the second wire end chuck device 40. If it is wound rightward around the toroidal core 21 using the first wire end chuck device 25, a right-handed toroidal coil is formed, and one wire is wound leftward around the toroidal core 21 using the second wire end chuck device 40. To form a left-handed toroidal coil.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the left-handed wire is wound around half of the toroidal core by rotating the toroidal core in both directions using both the first wire end chuck device and the second wire end chuck device. Thus, a common mode toroidal coil having a right-handed wire wound in half can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 3 is a toroidal core clamping device of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship of a toroidal core winding device according to the present invention with respect to a first wire terminal chuck device, a second wire terminal chuck device, and a toroidal core clamping device.
FIG. 5 is a diagram showing an operation of a wire locking device and a pressing device of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a state where the second wire end chuck device of the toroidal core winding device according to the present invention is assembled to the toroidal core holding device.
FIG. 7 is a diagram showing a first stage of preparation of a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a second stage of preparation of a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a third stage of preparation of a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a first stage of forming a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a second stage of forming a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a completed stage of a right-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a completed state of a right-handed portion of the common mode toroidal coil.
FIG. 14 is a diagram showing a first stage of preparation of a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a second stage of preparation of a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a third stage of preparation of a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a fourth stage of preparation of the left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a fifth stage of preparation of the left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing a first stage of forming a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a second step of forming a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing a completed stage of a left-handed portion of the toroidal core of the toroidal core winding device according to the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing a completed state of the common mode toroidal coil.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 toroidal core winding device 2 wire indexing device 3 wire winding device 4 wire locking device 5 pressing device 6 toroidal core clamping device 7 wire length measuring device 21 toroidal cores 24a, 24b wire 25 first wire end chuck device 28 roller 36 Hook rod 40 second wire end chuck device
