JP2005116657A - コイル巻線機 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えば断面丸状、断面平角状等の金属線を積層巻回して構成されるコイルを、１台のコイル巻線機により同時に複数個製造することができるコイル巻線機を提供する。【解決手段】 コイル巻線機において、架台上に二つの支持部材を対向して配置し、一方側の支持部材には、複数の位置決め治具２を回転自在に保持するとともに、線材供給手段４を保持し、さらに他方側の支持部材には前記位置決め治具に対応して複数の治具キャップ７を保持し、前記位置決め治具と治具キャップとの間に前記線材供給手段４から供給される線材を巻き取り可能に構成し、前記治具キャップはそれぞれ分離されたテールプレート３６、３７に固定され、前記分離されたテールプレートは前記治具キャップの軸方向に互いに所定の隙間をもって移動可能に組み付けられており、さらにテールプレートにはテールプレート移動用のエアシリンダが取り付けられており、テールプレート３６、３７にはテールプレートの移動量を調整する調整機構が取り付けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば断面丸状、断面平角状等の金属線を積層巻回して構成されるコイルを、１台のコイル巻線機により同時に複数個製造することができるコイル巻線機に関するものである。

金属線を積層巻回してコイルを製造する方法としては特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載されたものが良く知られている。

特開平３−１１７５２３号 特開平３−７０１１０号 特開平６−１３２１５５号

こうしたコイルの巻線機として、例えば図１９に示すようなものが従来より使用されている。
図面を参照して従来のコイル巻線機の概略構成を説明すると、図１９はコイル巻線機の正面図である。図中、１０１はコイル巻線機の架台であり、この架台１０１にモータ１０２が設けられており、モータの出力軸と、架台上の支持部材１０３に軸支されている従動伝達軸１０４側のプーリ１０５との間には第１ベルト１０６が巻回されている。また支持部材１０３に支持されている回転軸１０７と従動伝達軸１０４との間には第２ベルト１０８が巻回され、モータ１０２の回転力が、回転軸１０７および従動伝達軸１０４に伝達できるようになっている。回転軸１０７の先端部には位置決め治具１１０が設けられている。

前記従動伝達軸１０４の他端側はテールプレート１０９に軸支持されており、さらに、従動伝達軸１０４の先端部とテールプレート１０９に軸支持されている回転軸１１２との間にベルト１１３が巻回され、従動伝達軸１０４の回転により軸１１２を回転できる構成となっている。軸１１２の先端には治具キャップ１１７および巻芯１１１が設けられており、前記治具キャップ１１７および巻芯１１１は前記位置決め治具１１０と対向して配置されている。前記治具キャップ１１７はエアーシリンダ１３０によって軸線方向に移動可能に構成されており、エアーシリンダ１３０を操作することによって、位置決め治具１１０および治具キャップ１１７の間隔を設定できるようになっている。

前記位置決め治具１１０は図２０に拡大して示すように、回転軸１０７の先端に一体に取りつけられており、この位置決め治具１１０の中心には、巻芯１１１を挿入できる孔１１５が形成されているとともに、巻線をガイドする溝１１６が形成されている。また前記治具キャップ１１７の中心には巻芯１１１が左右方向に進退可能に取りつけられており、この巻芯１１１には巻線を切断するカッタ１１１ａが一体に形成されている。前記巻芯１１１はエアーシリンダ１２０および１３１に連接されており、第１段の軸線方向への移動をエアーシリンダ１３１で行い、また、コイルを巻き取った後、カッタ１１１ａによる巻線の切断はエアーシリンダ１２０で行うことができるようになっている。

しかしながら、上記従来のコイル巻線機では、１台のコイル巻線機によって１個づつコイルを製造する構造となっているために、コイル製造の能率が悪かった。
そこで、本発明は、１台のコイル巻線機によって、同時に複数のコイルを製造することができるコイル巻線機を提供することにより、コイル製造の効率化を図ることを目的とする。

このため、本発明が採用した技術解決手段は、
コイル巻線機において、架台上に二つの支持部材を対向して配置し、一方側の支持部材には、複数の位置決め治具を回転自在に保持するとともに、線材供給手段を保持し、さらに他方側の支持部材には前記位置決め治具に対応して複数の治具キャップを保持し、前記位置決め治具と治具キャップとの間に前記線材供給手段から供給される線材を巻き取り可能に構成し、前記治具キャップはそれぞれ分離されたテールプレートに固定され、前記分離されたテールプレートは前記治具キャップの軸方向に互いに所定の隙間をもって移動可能に組み付けられており、さらにテールプレートにはテールプレート移動用のエアシリンダが取り付けられており、テールプレートにはテールプレートの移動量を調整する調整機構が取り付けられていることを特徴とするコイル巻線機である。
また、前記複数の位置決め治具を回転するための駆動機構はベルト伝導機構であり、位置決め治具に設けたプーリは、位置決め治具の軸との間でフリー状態となり、位置決め治具の円周上の位置調整ができる機構を備えていることを特徴とするコイル巻線機である。 また、前記線材供給手段は、複数の線材の供給位置を調整するガイドプーリの調整機構を備えていることを特徴とするコイル巻線機である。
また、前記ガイドプーリの調整機構はマイクロメータであることを特徴とするコイル巻線機である。
また、前記治具キャップには、巻芯が配置されており、この巻芯には、巻芯の軸方向への移動量を規制するストッパ機構が備えられていることを特徴とするコイル巻線機である。
また、前記巻芯はスプリングケースを介して巻芯駆動用のエアシリンダが連結されており、さらにスプリングケースに前記ストッパ機構が備えられていることを特徴とするコイル巻線機である。

本発明のコイル巻線機によれば、１台のコイル巻線機で同時に複数のコイルを巻線することが可能となり、コイル製造効率を向上させることができる。
また、コイル巻線機には、同時に複数のコイルを巻線する際に巻芯の位置決め等の調整機構が組み込まれているため、製造されたコイルは同一規格のものとなり、高い精度を有する高品質な整列巻きコイルを製造することができる。

コイル巻線機において、複数のコイル巻芯を備えており、これら巻芯は互いの位置を調整できる調整機構を備え、さらに、１台の駆動モータを駆動することにより、複数の巻芯を同時に作動させ、同一規格、同一精度の整列巻きコイルを複数、同時に製造することを可能にしている。

以下、図面を参照しながら本発明に係わるコイル巻線機の構成を説明するが、先ず同一規格、同一精度のコイルを２個同時に製造できる本コイル巻線機の全体構造および主要となる構成部材について図１、図２、図３、図４を参照して説明した後、各構成要素の詳細をそれぞれに対応した図を参照して説明することとする。なお、コイル巻線機の基本的な構成は前述した従来例と同様の構成となっている。

図１は、同時に２個のコイルを製造することができる本実施形態としてのコイル巻線機の正面全体概略構成図、図２は本実施形態としてのコイル巻線機の平面図、図３は図１中の位置決め治具を回転させるための位置決め治具回転駆動機構の説明図、図４は図１中の巻芯を回転させるための巻芯回転駆動機構である。

本発明の特徴は一つの駆動モータの回転力を利用して同時に２個のコイルを巻線できる点であり、このため、位置決め治具、治具キャップはそれぞれ２個配置され、また線材供給手段も２本の線材を同時に供給できる構成となっている。さらに、製造された２個のコイルが同一の規格、同一精度を有する整列巻きコイルであるように、コイル巻始め状態において、位置決め治具、治具キャップ、線材供給手段の位置等が同期するように調整可能な機構を備えている。

図１、図２において、本実施例に係わるコイル巻線機は、架台１、架台上に設けたモータＭ、同モータＭの回転がベルト伝導手段を介して伝達され回転することができる二つの位置決め治具２ａ，２ｂ（図２参照）、線材を二つの位置決め治具２ａ，２ｂの線材チャックに挟持させるための２個のエアシリンダ３ａ、３ｂ（図２参照）、２本の線材を二つの位置決め治具２ａ，２ｂに向けて供給できる線材供給手段４、同線材供給手段４内の二つのガイドローラ５、５、前記二つのガイドローラのうち一方側のガイドローラ５の軸方向位置を調整するマイクロメータ６、前記モータの回転がベルト伝導手段を介して伝達される二つの治具キャップ７ａ、７ｂ（図２参照）、前記治具キャップ７ａ、７ｂを図中左右方向に移動する二つのエアシリンダ８ａ、８ｂ、治具キャップ７ａ、７ｂ内に収納されている巻芯４３（後述する図１３参照）、前記巻芯４３を位置決め治具２ａ，２ｂに向けて進退させる二つのエアシリンダ９ａ、９ｂ、二つの治具キャップ７ａ、７ｂの移動量を決定するマイクロメータ１０ａ、１０ｂ等を備えている。そして、この装置によって、従来装置と同様に位置決め治具と治具キャップとの間で線材供給手段から供給された銅線Ｗを巻芯上に巻き取りながらコイルを製造することができる。この時、本例では巻芯が二つ備えられているので、同時に２個のコイルを製造することができる。
なお、位置決め治具とは巻芯が進出して当接する治具側のことを、また治具キャップは後述する巻芯を有する治具側のことをいうこととする。以下上述した各構成要素について説明する。

図１〜図４において、架台１には位置決め治具２ａ、２ｂ側を支持する支持部材１１と、治具キャップ７ａ、７ｂ側を支持する支持部材１２が設けられている。これらの支持部材１１、１２は図１に示すように架台１の左右両端から上方に立設され、図１に示す方向から見た状態で全体として上側に開放したコ字状となっている。
図中左側の支持部材１１には位置決め治具２ａ、２ｂを支持する二つの軸１３、１４が回転自在に設けられている。そしてそれぞれの軸１３、１４には位置決め治具２ａ、２ｂが取り付けられている（図２参照）。前記軸１３、１４はモータＭ側と連結されたベルト伝導機構（後述する）からなる位置決め治具回転駆動機構と連結されている。

前記位置決め治具を回転する回転駆動機構は、図３に示すように架台１の適宜箇所に設けたモータＭと、前記モータＭの回転軸に設けたプーリＰ１を備えている。また、一方の位置決め治具２ａを支持する軸１３にはプーリＰ２、プーリＰ３が、また他方の位置決め治具２ｂを支持する軸１４にはプーリＰ４が取り付けてある。さらに、架台１の適宜位置にはテンションプーリＴＰが取り付けてある。そして、前記プーリＰ１、Ｐ２、ＴＰとの間には第１ベルト１５、さらに前記プーリＰ３、Ｐ４との間には第２ベルト１６が巻回される構成となっている。したがって、この構成によりモータＭが回転すると、第１ベルト１５、第２ベルト１６を介して、二つの位置決め治具２ａ、２ｂが同時に同方向、同速度で回転することになる。なお、この回転駆動手段はベルト伝導手段に限定することなく、ギヤ機構等、公知の伝導手段を採用することができる。

前記軸１３，１４に支持されたそれぞれ位置決め治具２ａ、２ｂには後述する線材チャック１８（図６、図７参照）が設けられている。この線材チャック１８は、線材Ｗを線材チャック１８に保持するためのエアシリンダ３ａ、３ｂ（図１、図２参照）と連結されている。
以下、図５、図６を参照して線材チャックとエアシリンダ３ａ、３ｂの連結関係を詳述すると、図５は後述する線材供給手段４を取り付けた状態の、位置決め治具側からみた支持部材１１の図、図６は一つの位置決め治具２ａの正面図、平面図、Ａ−Ａ'断面図からなる３面図、図７（イ）、（ロ）、（ハ）は線材チャックの作動構成を説明する図である。なお位置決め治具２ａ、２ｂの構成は同じであるので、ここでは、片側の位置決め治具２ａの構成を説明する。

図５、図６において支持部材１１には軸１３、１４を介して二つの位置決め治具２ａ、２ｂが取り付けられている。位置決め治具２ａには線材チャック１８が備えられており、この線材チャック１８はそれぞれエアシリンダ３ａ、３ｂによって作動できるようになっている。具体的には、図６、図７（イ）、（ロ）、（ハ）において、位置決め治具２ａの線材チャック１８は、アーム部材１９を介してエアシリンダ３ａに連結されている。エアシリンダ３ａを作動することにより、図７（ロ）に示すようにアーム部材１９を線材チャック１８の鍔体１８Ｃに当接し、さらにスプリング１９Ａの付勢力に抗して図中左側に移動させる。この移動により鍔体１８Ｃと一体の線材挟持体１８Ｄが移動して線材挟持部１８Ｅが開き、線材Ｗが送り込まれる。その後、エアシリンダを元の状態に戻すと、図７（ハ）に示すようにスプリング１９Ａの付勢力によって線材チャック１８の線材挟持体１８Ｄが戻り、これによって線材が挟持される。なお、前記エアシリンダ３ａは適宜手段で前記支持部材１１に取り付けられている。したがって、それぞれのエアシリンダ３ａ、３ｂを作動するとそれぞれの位置決め治具２ａ、２ｂの線材チャック１８が開き、線材供給手段４から供給される線材の端部を保持することができる。また、図８に示すように前記線材チャック１８を構成する線材保持体１８Ａには、線材を案内することができるガイド溝１８Ｂが形成されている。なおエアシリンダ３ａは図示せぬ制御装置からの指令により、同期して作動できる構成となっている。前記線材チャック１８の基本的構造および作動は従来の巻線機と同様であり、本発明の特徴ではない。

ところで、位置決め治具２ｂを有する軸１４に設けたプーリＰ４には、プーリＰ４と軸１４との固定状態をフリー状態にする取り付け機構（円周上の位置調整機構）が設けられている。この理由は、コイル巻始めの時に、二つの位置決め治具２ａ、２ｂのガイド溝１８Ｂの円周方向位置にずれがあると、製品となるコイルに巻き乱れが生じ、製品不良を発生する。具体的には、線材を巻き始めるスタート時、あるいは巻きおわったフィニッシュ時に、一方のコイルは巻き終わったにも関わらず、他方のコイルは未だ巻き途中にあるというように巻き取り状態に乱れが生じる。このため、こうしたコイルの巻き乱れを防止する必要がある。
図９において、軸１４にはプーリＰ４が設けられており、両者はプーリＰ４に形成した長孔を介してボルト２０により固定できる構成となっている。このため、前記ボルト２０を緩めると、プーリＰ４は長孔２１の範囲内で軸１４に対してフリー状態で回転することが可能となる。したがって、ボルト２０を緩めた状態で軸１４を回転すると、軸に取り付けた位置決め治具２ｂが回転し、位置決め治具２ｂの取り付け角度が他側の位置決め治具２ａと同じになるように調整することができる。具体的には、位置決め治具２ａと位置決め治具２ｂのそれぞれの線材チャック１８内のガイド溝１８Ｂの位置にずれがある場合、前記ボルト２０を緩め、プーリＰ４を軸１４とフリー状態にし、その軸１４を位置決め治具２ｂとともに手動により回転する。この回転により軸１４に設けた線材チャック１８も回転し、二つの位置決め治具のガイド溝１８Ｂの位置のずれを解消することができる。例えばガイド溝１８Ｂが共に上を向くような位置となるように位置合わせをする。なお上記プーリＰと軸との調整機構は位置決め治具２ａ、２ｂに設けたそれぞれのプーリＰに設けてもよく、また軸１３に取り付けるプーリＰ２、Ｐ３との間に設けてもよい。

位置決め治具２ａ、２ｂを支持する支持部材１１には、図１０〜図１２に示す構成からなる線材供給手段４が取り付けられている。図１０は線材供給手段の正面図、平面図、側面図からなる３面図、図１１は図１０中のＡ−Ａ'断面図であり線材供給手段の構成部品であるガイドローラの構成図、図１２は線材供給手段の構成部品であるガイド部材の３面図である。
線材供給手段４は従来のコイル１個巻き用の線材供給手段と基本構造（具体的には、線材供給手段の往復動移動機構）は同じであり、相違点は２本の線材を二つの巻芯に向けて供給できるようにするとともに、２本の線材の供給状態を調整できるようにした点が特徴となっている。

図１０において、この線材供給手段４は、二つのガイドプレート２２、２３と一つのアーム２４とを備えており、アーム２４の一側にはガイドプレート２３が固定され、またアーム２４の他側にはマイクロメータ６が支持されている。前記マイクロメータ６の先端には図１１に示すようにガイドプレート２２が枢着２６されている。それぞれのガイドプレート２２、２３には線材をガイドするガイドローラ５が回転自在に設けられている。また、各ガイドローラ５の下方にはスリット３４を有するガイド部材２８（図１２参照）が取り付けられており、ガイドローラ５を通過したワイヤがスリット３４を通過して巻芯に供給されてゆく。
ガイドプレート２２、２３を保持するアーム２４はローラ軸２９（図１０参照）を介して、支持部材１１上に支持されており、アーム２４とガイドプレート２２、２３を一体的に支持部材１１上で往復動できる構成となっている。さらにアーム２４にはアーム２４を治具キャップ７ａ、７ｂに向けて移動させることができるステッピングモータ３０のスクリュウ３１が適宜手段で結合されている。これらの構成によりステッピングモータ３０を駆動することで、アーム２４をガイドプレート２２、２３と一体に治具キャップ７ａ、７ｂ側に向けて往復動させることができ、この往復動により、巻線中に、線材Ｗを巻芯上に所定幅でコイルとして巻き取ることができるようになっている。この線材供給手段４の往復動機構は、従来公知の機構をそのまま使用している。

図１１においてマイクロメータ６の先端には前記ガイドプレート２２が枢着されている。またこのガイドプレート２２は二つの軸３２、３３によってアーム２４に摺動自在に支持されている。このガイドプレート２２には線材をガイドするガイド部材２８が取り付けられており、ガイド部材２８には線材を案内するスリット３４が形成されている。ガイドローラ５から供給された線材はこのスリット３４を通って、前述した位置決め治具の線材チャック１８に供給される。従って、マイクロメータ６を操作すると、二つあるガイドローラのうち、マイクロメータ６側のガイドローラ５の軸方向の位置を調整することができる。この調整機構により前述した二つのガイドプレート２２、２３に設けたガイドローラ５、５の軸方向の位置が巻き始めの時にずれていた場合には、その位置が一致するように、一方側のガイドプレート２２に設けたガイドローラ５の位置を前記マイクロメータ６の操作により調整することができる。このように二つのガイドローラ５、５の軸方向の位置を調整することにより、巻芯に対して、線材の供給状態を一致させることができる。

再び、図１、図２を参照して治具キャップ７ａ、７ｂ側を支持する支持部材１２の構成を説明する。支持部材１２には二つの治具キャップ７ａ、７ｂ（図１参照）が回転自在に取り付けられている。これらの二つの治具キャップ７ａ、７ｂの支持部材１２への取り付け構造は同じであるのでここでは一側の治具キャップ７ａの取り付け構造について説明する。
図１３、１４において、それぞれの治具キャップ７ａ、７ｂは円筒部材３５に対して回転自在、かつ軸方向への相対移動が禁止された状態で保持されており、また円筒部材３５は支持部材１２に摺動自在に保持されている。また、前記円筒部材３５はテールプレート３６と固定されている。治具キャップ７ａの端部には治具キャップ７ａを回転するためのプーリＰ５が取り付けられており、このプーリＰ５が後述する駆動機構と連結されている。

前記円筒部材３５は、それぞれ分離している別部材で構成されたテールプレート３６、３７に固定されており（図２参照）、前記テールプレート３６、３７は図１５に示すように組み付けられている。図１５はテールプレートの平面図および正面図である。二つのテールプレート３６、３７のうち、一方側のテールプレート（本例ではテールプレート３７）には凹部３９が形成されており、他側のテールプレート３６には前記凹部３９に嵌合する凸部３８が形成されている。そして前記凹、凸が嵌合した状態でテールプレート３６、３７は組み付けられており、さらに図１５に示すように、一方側のテールプレートと、他方側のテールプレートとは隙間Ｓをもって嵌合するように構成されている。このようにテールプレート３６、３７が隙間Ｓをもって嵌合しているため、テールプレート３６、３７同志が嵌合部に形成した隙間Ｓの範囲内で、互いに位置調整可能となっており、それぞれの治具キャップ７ａ、７ｂの軸方向の位置をこの隙間Ｓ内で微調整できる機構としてある。

各テールプレート３６，３７には、エアシリンダ８ａ（８ｂ）のピストン４０が固定されており、エアシリンダ８ａ（８ｂ）を作動することにより、テールプレート３６（３７）、円筒部材３５を介して治具キャップ７ａ（７ｂ）を位置決め治具２ａ（２ｂ）に向けて進退させることができるようになっている。このエアシリンダ８ａ（８ｂ）の作動は図示せぬ制御手段からの指令により同期して作動させる。また、それぞれのテールプレート３６（３７）には調整機構（本例ではマイクロメータ）１０ａ（１０ｂ）が取り付けられており、このマイクロメータ１０ａ（１０ｂ）によって、テールプレート３６（３７）の軸方向への移動量Ｌ（図２参照）、即ち治具キャップ７ａ（７ｂ）の軸方向への進出量を調整できるようになっている。なお、調整機構としては、パルスモータ、リニアモータ等の電気式あるいは油圧機構等を採用することができる。
図１２において、マイクロメータ１０ａ（１０ｂ）を操作してテールプレート３６（３７）の軸方向への移動量Ｌを設定しておき、この状態で前記エアシリンダ８ａ（８ｂ）を作動するとテールプレート３６（３７）は、マイクロメータ１０ａ（１０ｂ）の先端が支持部材１２に突き当たるまで位置決め治具側に進出し、これによりコイルの巻き幅を設定することができる。またテールプレート３６（３７）の軸方向への移動量に僅かな違いが生じた時には前記テールプレート３６（３７）の隙間Ｓの範囲内で吸収することができ、テールプレート同志が干渉することはない。

図１３において、治具キャップ７ａ（７ｂ）の中心部に設けた巻芯４３は、反治具キャップ側の端部がスプリングケース４４内に収容したスプリング４５に当接している。さらにスプリングケース４４はエアシリンダ９ａ（９ｂ）のピストン４６と連結されている。また、図１３に示すようにスプリングケース４４にはストッパ４７が一体的に設けられており、このストッパ４７は所定の間隔をもって配置された当接部材４８，４９の間に配置されている（ストッパ機構）。このストッパ機構により、エアシリンダ９ａ（９ｂ）を作動すると巻芯４３はスプリングケース４４を介して軸方向に進出し、ストッパ４７が当接部材４８に当接するまで進出する（図１４参照）。巻芯４３の進出により巻芯４３が対向する位置決め治具２ａ（２ｂ）に当接する。この時、位置決め治具２ａ（２ｂ）と当接した巻芯４３はスプリング４５を撓めて少し後退し（この後退量を縮みしろという）、巻芯と位置決め治具とは隙間のない状態で当接状態となる。また、コイル巻が終了した段階で、エアシリンダ９ａ（９ｂ）により巻芯４３を初期状態に戻すと、ストッパ４７が他側の当接部材４９に当接するまで巻芯が後退する。このようにストッパ４７により巻芯４３の移動量を制限することにより、必要以上に巻芯４３が突出したり、後退したりすることが無いようになっている。こうして、次工程において巻芯と位置決め治具との衝突、衝撃により巻芯あるいは位置決め治具の損傷、変形を防止している。なお、必要に応じて前記ストッパ４７および当接部材４８、４９は省略することもできる。
支持部材１２には図４に示すように二つの治具キャップ７ａ、７ｂを回転するための駆動機構が配置されている。この駆動機構は、図示のように架台１内の設けたモータと、４個のプーリＰ５〜Ｐ８によって構成されている。前記モータＭの回転軸に設けたプーリＰ７と一方の治具キャップに設けたプーリＰ５およびテンションプーリＰ８とは第３ベルト５０により連結されており、さらにテンションプーリＰ８と他方の治具キャップに設けたプーリＰ６とが第４ベルト５１によって連結されている。このため、モータＭが回転すると、二つの治具キャップを同時に同方向、同速度で回転できる構成となっている。なお、モータ側に設けたプーリＰ７は、モータ軸に対して、軸方向に移動可能な構成により結合されている。これは、治具キャップ７ａ、７ｂの軸方向への移動を妨げることの無いようにするためである。また、この回転駆動手段はベルト伝導手段に限定することなく、ギヤ機構等、公知の伝導手段を採用することができる。

以上の構成からなるコイル巻線機によるコイル製造工程を説明する。 図１６はコイル巻始め直前のコイル巻線機の状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は位置決め治具の初期状態を示す図である。
図１７はコイル巻始め直前の巻芯の進出状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は巻芯が進出した状態を示す図である。
図１８はコイル巻始め直前の巻芯と位置決め治具との状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は位置決め治具と巻芯の巻き始めの初期状態を示す図である。
先ず、図１６（イ）において、マイクロメータ１０ａ（１０ｂ）を作動して治具キャップの移動量（移動量Ｌ）を設定する。
そして、図１７（ハ）に示すエアシリンダ９ａ、９ｂを作動して巻芯４３を、スプリングケース４４に設けたストッパ４７が当接部材４８に当接するまで進出させ、治具キャップ７ａ、７ｂから突出させる。
次いで図１８（ロ）（ハ）に示すようにエアシリンダ８ａ（８ｂ）を作動させ、マイクロメータ１０ａ（１０ｂ）の先端が支持部材１２に当接するまで進出させる。なおマイクロメータ１０ａ（１０ｂ）の移動量はコイルの巻き幅と同じである。このとき位置決め治具２ａ、２ｂと当接した巻芯４３はスプリングケース４４内のスプリング４５を撓めながら後退する（前記縮みしろがあるため）、巻芯４３と位置決め治具２ａ（２ｂ）とが強く衝突し、変形することがない。
この状態の時に、二つのテールプレートは組付け時の僅かな違いにより、軸方向の移動量が異なることがある。即ちマイクロメータによってそれぞれの治具キャップの移動量を同じにセットしても、部品の組み付け誤差等により移動量が同一とはならないことがある。このような移動量の相違が生じた時には、前述したテールプレートの組付け部の隙間Ｓにより、その誤差を吸収することができるようになっている。

また位置決め治具２ａ（２ｂ）の巻き始めの位置がずれている場合にはコイル巻に乱れが生じるため、二つの位置決め治具の位置を一致させる必要がある。この調整は、前述した駆動機構を構成する位置決め治具のプーリＰの少なくとも一つを軸からフリーの状態にし（図９参照）、手動により位置決め治具２ａ２ｂを回転し、二つの位置決め治具の巻始め位置が同じになるように調整する。この状態でプーリを固定する。

以上のようにしてコイル巻き幅が決定されたところで線材供給手段からガイドローラ５、ガイド部材２８を介して供給される線材の端部を位置決め治具の線材チャック１８に導入し、エアシリンダ３ａを作動させて線材を線材挟持体８Ｄにより保持する。即ち、位置決め治具の線材チャック１８をエアシリンダ３ａにより作動させ、チャック部を開き線材を引き込んだところで、エアシリンダ３ａを開放するとスプリング１９Ａの付勢力により線材挟持体８Ｄによって線材Ｗを保持することができる。このとき、線材を供給する二つのガイドローラ５、５の位置に図１０中の平面図において上下方向にずれがある場合には、一方側のガイドローラ５に設けたマイクロメータ６を操作して、二つのガイドローラの軸方向位置が同一となるように調整する（ガイドローラの調整機構）。

このように調整が終了した段階で、モータを駆動し位置決め治具および巻芯を同期して回転させることにより、巻芯上に線材を巻き取ることができる。この巻き取り作業の間、線材供給手段をステッピングモータ、ボールネジの作用によってローラスライド上を往復作動させて、線材が巻芯の所定位置に巻かれるよう往復しながら巻線を行う。

巻線が完了すると、治具キャップを後退させるエアシリンダ８ａ、８ｂを作動して図１７に示す巻始め状態に戻る。さらに、巻芯４３用のエアシリンダ９ａ、９ｂにより巻芯４３を後退させるが、この時スプリングケース４４に設けたストッパ４７が当接部材４９に当接するまで後退させることで、巻芯４３が治具キャップ７ａ（７ｂ）から脱落しないようにしている。これは、巻芯４３が治具キャップから脱落して次回巻線に支障を来さないようにするためである。
そして、次工程が始まり、線材供給手段からの線材が切断されると同時に、次工程の線材保持（位置決め治具への線材保持）が行われ、巻き終わったコイルが排出される。

なお、上記実施形態では、治具キャップ、線材チャック、巻芯等の進退手段としてエアシリンダを使用しているが、エアシリンダに限らず、ネジ機構、リニアモータ等軸方向への移動を制御できる各種の機器を使用できる。治具キャップ、位置決め治具、巻芯の移動のタイミング制御は前述した順序に限ることはなく、また、治具キャップ、位置決め治具の回転伝達手段もベルトに限定することはなく、歯車機構などの伝達手段を使用できる。実施形態で説明した線材は丸線銅線に限ることはなく、種々の形態の線材にも適用できる。さらに、本発明はその精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。また、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。

本発明は、各種電子機器に使用されるコイルの製造に利用することができる。

同時に２個のコイルを製造することができる本実施形態としてのコイル巻線機の正面全体概略構成図である。 本実施形態としてのコイル巻線機の平面図である。 図１中の位置決め治具を回転させるための位置決め治具回転駆動機構の説明図である。 図１中の巻芯を回転させるための巻芯回転駆動機構である。 線材供給手段を取り付けた状態の、位置決め治具側からみた支持部材の正面図である。 片側の位置決め治具２ａの正面図、平面図、Ａ−Ａ'断面図からなる３面図である。 （イ）、（ロ）、（ハ）は線材チャックの作動構成を説明する図である。 線材チャックを構成する線材保持体の側面図、正面図である。 プーリと軸との組付け状態の側面図、正面図である。 線材供給手段の正面図、平面図、側面図からなる３面図である。 図１０中のＡ−Ａ'断面図であり線材供給手段の構成部品であるガイドローラの構成図である。 線材供給手段の構成部品であるガイド部材の３面図である。 治具キャップの取り付け構造の非作動状態の一部断面図である。 治具キャップの取り付け構造の作動状態の一部断面図である。 テールプレートの平面図および正面図である。 コイル巻始め直前のコイル巻線機の状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は位置決め治具の初期状態を示す図である。 コイル巻始め直前の巻芯の進出状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は巻芯が進出した状態を示す図である。 コイル巻始め直前の巻芯と位置決め治具との状態を示しており、図中（イ）はスプリングケースとストッパとの関係を示す図、（ロ）は位置決め治具と治具キャップとの関係を示す図、（ハ）は位置決め治具と巻芯の巻き始めの初期状態を示す図である。 従来のコイルの巻線機の構成図である。 従来の位置決め治具の拡大図である。

符号の説明

１ 架台
２ａ、２ｂ 位置決め治具
３ａ、３ｂ エアシリンダ
４ 線材供給手段
５ ガイドローラ
６ マイクロメータ
７ａ、７ｂ 治具キャップ
８ａ、８ｂ エアシリンダ
９ａ、９ｂ エアシリンダ
１０ａ、１０ｂ マイクロータ
１１、１２ 支持部材
１３、１４ 軸
１５ 第１ベルト
１６ 第２ベルト
１８ 線材チャック
１８Ａ 線材保持体
１８Ｂ ガイド溝
１８Ｃ 鍔体
１８Ｄ 線材挟持体
１８Ｅ 線材挟持部
１９ アーム部材
１９Ａ スプリング
２２、２３ ガイドプレート
２４ アーム
２７ ガイドローラ
２８ ガイド部材
２９ ローラ軸
３０ ステッピングモータ
３１ スクリュウ
３２、３３ 軸
３４ スリット
３５ 円筒部材
３６、３７ テールプレート
３８ 凸部
３９ 凹部
４０ ピストン
４３ 巻芯
４４ スプリングケース
４５ スプリング
４６ ピストン
４７ ストッパ
４８、４９ 当接部材
５０ 第３ベルト
５１ 第４ベルト

Claims (6)

1. コイル巻線機において、架台上に二つの支持部材を対向して配置し、一方側の支持部材には、複数の位置決め治具を回転自在に保持するとともに、線材供給手段を保持し、さらに他方側の支持部材には前記位置決め治具に対応して複数の治具キャップを保持し、前記位置決め治具と治具キャップとの間に前記線材供給手段から供給される線材を巻き取り可能に構成し、前記治具キャップはそれぞれ分離されたテールプレートに固定され、前記分離されたテールプレートは前記治具キャップの軸方向に互いに所定の隙間をもって移動可能に組み付けられており、さらにテールプレートにはテールプレート移動用のエアシリンダが取り付けられており、テールプレートにはテールプレートの移動量を調整する調整機構が取り付けられていることを特徴とするコイル巻線機。
2. 前記複数の位置決め治具を回転するための駆動機構はベルト伝導機構であり、位置決め治具に設けたプーリは、位置決め治具の軸との間でフリー状態となり、位置決め治具の円周上の位置調整ができる機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコイル巻線機。
3. 前記線材供給手段は、複数の線材の供給位置を調整するガイドプーリの調整機構を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項２に記載のコイル巻線機。
4. 前記ガイドプーリの調整機構はマイクロメータであることを特徴とする請求項３に記載のコイル巻線機。
5. 前記治具キャップには、巻芯が配置されており、この巻芯には、巻芯の軸方向への移動量を規制するストッパ機構が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のコイル巻線機。
6. 前記巻芯はスプリングケースを介して巻芯駆動用のエアシリンダが連結されており、さらにスプリングケースに前記ストッパ機構が備えられていることを特徴とする請求項５に記載のコイル巻線機。
   

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