JP2005203552A

JP2005203552A - 巻線装置

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Publication number: JP2005203552A
Application number: JP2004008065A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Osaki; 和博大崎
Original assignee: Suncall Corp
Current assignee: Suncall Corp
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】コイルの性能向上の為、巻線装置により断面矩形状の角線をボビンに巻く場合に、ボビンの端部の折り返し端において角線が重なると丸線のようには滑り落ちないため２重、３重に巻き付いて層状に整列しにくい。ボビン外で角線を案内する線ガイドを数値制御により精密に位置制御することも可能ではあるが巻線装置が高価になる。特に１００μｍ以下の太さの角線を巻く巻線装置では一層高精度の制御が必要である。
【解決手段】ボビン３の中間に対応する位置に線ガイド５を位置不変に設け、ボビン３に巻かれる角線２がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように案内する可動線ガイド６を設け、この可動線ガイド６をボビンの巻線巻き部に対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持する線ガイド支持機構４０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器や電気機器に用いるコイルを製作する際にボビンに巻線を巻く巻線装置に関し、特に断面が矩形状の角線を多層整列状に巻く巻線装置に関するものである。

モータ用のコイル、ソレノイドアクチュエータのコイル、その他電子機器や電気機器のコイルは、巻線装置を用いて、ボビンに巻線を多層に整列状に巻きつけた構造である。
前記巻線装置として種々の構成のものが実用に供されているが、代表的な巻線装置は、巻線を供給する巻線供給リール、ボビンを支持して回転駆動される巻取り機構、巻取り機構の回転角を検出するロータリエンコーダ、ボビンに対する巻線の流れ方向の上流側において巻線を案内し且つボビンの軸心方向へ移動可能に支持され数値制御でボビンの軸心方向と平行方向へ移動駆動されて巻線の位置を案内する線ガイド、ロータリエンコーダの検出信号を受けて少なくとも線ガイドを移動駆動するアクチュエータを制御する制御装置などを有する。

前記の巻線装置によりボビンに巻線を巻く際には、巻線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように線ガイドにより巻線を案内し、巻線がボビンの端部に到達した際には、ボビンの端部において巻線が２重、３重に巻き付かないように線ガイドにより巻線を案内する。従来、通常のコイルでは丸断面の巻線（丸線とする）が採用されており、この丸線の場合には、丸線が上下に重なっても滑りやすいためボビンの端部においても整列しやすい。

ところで、丸線を多層に巻いたとしても巻線の密度（占積率）を高めるには限界があるが、断面が矩形状の巻線（角線とする）は占積率を高めてコイルの小型化又は出力アップを図る上で有利である。特許文献１には、ドットプリンタのハンマピン駆動用ソレノイドコイルに角線を採用した例が開示されている。前記のソレノイドコイルでは、偏平化されたボビンの側周壁の強度向上のため、側周壁に三角山形状のリブを複数列形成し、それら複数列のリブの角形谷間に角線の角部半分を収容する形に角線を巻き、２層目以降は角線と角線で形成される角形谷間に角線の角部半分を収容する形に角線を巻く構成を採用している。尚、この特許文献１には、巻線装置は開示されていない。

特許文献２には、角線をボビンに巻く巻線装置が開示されているが、この巻線装置では、角線を巻く直前に角線を成形加工して角線に、重なり合った角線を位置規制するための保持部を形成する。この特許文献２の巻線装置は、角線を供給する供給リール、リールから供給される角線に張力を付与するテンショナー、角線に成形加工する保持部形成手段、ガイドローラ、ボビンへ巻き終わる毎に角線を切断するカッター、ボビンを支持して回転駆動する巻き取り機構、その回転角を検出するロータリエンコーダ、ボビンを着脱するロボット、制御装置などを備えている。
特開２０００−２８２３３４号公報特開２００１−３５９２５０号公報

角線をボビンに巻く巻線装置においては、角線が上下に僅かでも重なり合った場合に、角線の平面部同士が接触するため滑りにくいので、層状に整列させることが難しい。
前記の線ガイドで角線を案内する巻線装置を採用した場合、ボビンに角線を巻着付けながら線ガイドをボビン軸心方向へ移動させ、角線がボビンの端部に到達した場合には、ボビン端部に到達したことを高精度の巻線検出センサにより検出し、直ちに線ガイドの位置を精密に切換える必要がある。前記のボビン端部の検出の精度が低い場合や、線ガイドの位置切換えのタイミングが高精度に設定されない場合には、ボビン端部において角線が整列せずに２重、３重に巻き付いてしまったり、角線がボビン端部から離隔する方向へ折り返した場合に、角線がボビン軸心方向に密着しない状態に巻かれてしまい、不良品が発生する。

前記巻線検出センサによる検出精度、線ガイドの位置制御の精度などを高めることにより、角線をボビンに多層整列状に巻取ることは、技術的には不可能ではない。しかし、最新のディジタルカメラや携帯電話等に組み込まれる小型モータに採用するコイルの場合、例えば、巻線の太さは約５０μｍ、ボビンの外径が約６〜８ｍｍであるので、このコイルを製作する為の巻線装置では、前記の諸精度を極度に高める必要があり、巻線装置が非常に高価になるうえ、装置の性能面の信頼性を十分に高めることも難しい。

本発明の目的は、角線をボビンに巻く簡単な構成の巻線装置を提供すること、角線をボビンに巻く安価に製作可能な巻線装置を提供すること、である。

請求項１の巻線装置は、断面矩形状の角線をボビンに多層整列状に巻き付ける巻線装置において、前記ボビンを着脱可能に装着する為の巻取軸と、前記巻取軸を回転させ角線供給源から供給される角線をボビンに巻く巻取駆動手段と、前記巻取軸に装着されたボビンに供給される角線を案内する為に、ボビンから所定距離離隔し且つボビンの軸心方向の中間位置に対応する位置に設けられた線ガイドと、前記線ガイドとボビンの間においてボビンの近くに配設され、角線をボビンに巻く際に角線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように角線を案内する可動線ガイドと、前記可動線ガイドをボビンの巻線巻き部に対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持する線ガイド支持機構とを備えたことを特徴とするものである。

巻線装置によりボビンに角線を巻く際には、巻取軸にボビンを着脱可能に装着し、角線供給源から供給される角線を線ガイドと可動線ガイドとで案内しながら、巻取駆動手段で巻取軸を回転させて角線をボビンに巻いていく。可動線ガイドは線ガイド支持機構により、ボビンの巻線巻き部に対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持されており、可動線ガイドは、角線をボビンに巻く際に角線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように角線を案内する。

即ち、線ガイドが、ボビンから所定距離離隔し且つボビンの軸心方向の中間位置に対応する位置に設けられ、角線に張力を付与した状態で巻き付けていくので、各層において角線がボビンの端部から中間位置まで巻き付けられる巻付け前期と、中間位置から反対側のボビン端部まで巻付けられる巻付け後期とに区分して説明する。

巻付け後期では、主として、線ガイドの案内作用と角線の張力により、角線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列する。この間、可動線ガイドはほぼ一定の速度で移動していき、角線がボビンの端部に達したとき、可動線ガイドはその慣性によりボビンの端部のところで微小時間停止してから移動方向を反転するため、角線がボビンの端部にも確実に巻き付けられる。その後、巻付け前期においては、可動線ガイドに作用する慣性や摩擦力により、可動線ガイドは角線のボビン軸心方向への移動を遅らす方向へ案内するため、角線がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列する。

請求項２の巻線装置は、請求項１の発明において、前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジをボビン軸心と平行に直線状に往復移動自在に支持することを特徴とするものである。可動線ガイドが装備されたキャリッジが往復移動するとき、可動線ガイドとキャリッジにはそれらの慣性質量に応じた慣性力が作用し、その慣性力を利用してボビン端部に角線を確実に巻くことができる。

請求項３の巻線装置は、請求項１の発明において、前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジを鉛直面内で円弧状に往復移動自在に支持することを特徴とするものである。前記の円弧は、ボビンの中間位置に対応する位置に円弧の頂部が来るような円弧である。そのため、前記請求項１の作用の欄で説明した巻付け前期において、可動線ガイドが、角線のボビン軸心方向への移動を遅らす方向へ案内する作用を確保できるため、角線がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列する。また、角線がボビン端部に達したときのキャリッジの慣性作用が発揮されやすくなる。

請求項４の巻線装置は、請求項２又は３の発明において、前記キャリッジの慣性質量を調節可能に構成したことを特徴とするものである。キャリッジの慣性質量を調節することにより、可動線ガイドがボビン端部の移動端で移動方向を反転させるのに必要な微小な時間の長さを調整することができるから、ボビン端部へ角線を巻き付ける巻付け性能を調整することができる。

請求項５の巻線装置は、請求項１の発明において、前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドが装備された揺動体を介して可動線ガイドを円弧状に往復移動自在に支持することを特徴とするものである。前記の円弧は、ボビンの中間位置に対応する位置に円弧の頂部が来るような円弧である。そのため、前記請求項１の作用の欄で説明した巻付け前期において、可動線ガイドが、角線のボビン軸心方向への移動を遅らす方向へ案内する作用を確保確できるため、角線がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列する。

請求項６の巻線装置は、請求項５の発明において、前記揺動体の慣性２次モーメントを調節可能に構成したことを特徴とするものである。揺動体の慣性２次モーメントを調節することにより、可動線ガイドがボビン端部の移動端で移動方向を反転させるのに必要な微小な時間の長さを調整することができるから、ボビン端部へ角線を巻き付ける巻付け性能を調整することができる。

請求項１の発明においては、巻取軸と、巻取駆動手段と、線ガイドと、角線をボビンに巻く際に角線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように角線を案内する可動線ガイドと、この可動線ガイドをボビンの巻線巻き部に対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持する線ガイド支持機構とを設けたので、簡単な構成の線ガイドと可動線ガイドと線ガイド支持機構を介して、高精度の検出や複数な制御を必要とすることなく、角線をボビンに多層に整列状に巻き付けることができる。しかも、高精度の検出や複数な制御を必要としない簡単な構成であるので、巻線装置を安価に製作できる。

請求項２の発明においては、線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジをボビン軸心と平行に直線状に往復移動自在に支持するので、こ可動線ガイドが装備されたキャリッジが往復移動するとき、可動線ガイドとキャリッジにはそれらの慣性質量に応じた慣性力が作用し、その慣性力を利用してボビン端部に角線を確実に巻くことができる。線ガイド支持機構の構造が簡単化する。

請求項３の発明においては、線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジを鉛直面内で円弧状に往復移動自在に支持するので、前記請求項１の作用の欄で説明した巻付け前期において、可動線ガイドが、角線のボビン軸心方向への移動を遅らす方向へ案内する作用を確保確できるため、角線がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列する。また、角線がボビン端部に達したときのキャリッジの慣性作用が発揮されやすくなる。

請求項４の発明においては、請求項２又は３の発明において、キャリッジの慣性質量を調節可能に構成したので、キャリッジの慣性質量を調節することにより、可動線ガイドがボビン端部の移動端で移動方向を反転させるのに必要な微小な時間の長さを調整することができるから、ボビン端部へ角線を巻き付ける巻付け性能を調整することができる。

請求項５の発明においては、線ガイド支持機構は、可動線ガイドが装備された揺動体を介して可動線ガイドを円弧状に往復移動自在に支持するので、請求項１の作用の欄で説明した巻付け前期において、可動線ガイドが、角線のボビン軸心方向への移動を遅らす方向へ案内する作用を確保確できるため角線がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列する。
角線がボビン端部に達したときには、揺動体の揺動慣性の作用で角線を整列状に巻く機能を確保することができる。

請求項６の発明においては、請求項５の発明において、揺動体の慣性モーメントを調節可能に構成したので、この揺動体の慣性モーメントを調節することにより、可動線ガイドがボビン端部の移動端で移動方向を反転させるのに必要な微小な時間の長さを調整することができるから、ボビン端部へ角線を巻き付ける巻付け性能を調整することができる。

本発明は、断面矩形状の角線をボビンに多層整列状に巻き付ける巻線装置に係るものであり、この巻線装置は、電気機器や電子機器用の種々のコイル、電動モータ用の種々のコイル、ソレノイドアクチュエータ用の種々のコイルを作成する際に、ボビンに巻線を巻く装置である。

本実施例は、ディジタルカメラの自動焦点機構を駆動する小型電動モータの界磁コイルを作成する巻線装置に本発明を適用した場合の一例である。
図１〜図３に示すように、この巻線装置１は、断面矩形状の角線２をボビン３に多層整列状に巻き付ける装置である。この巻線装置１は、断面正方形状の角線２（例えば、線幅約４０〜５０μｍ）を供給する角線供給リール４（角線供給源）、ボビン３を着脱可能に装着する為の巻取軸１０、この巻取軸１０を回転させる巻取駆動機構２０（巻取駆動手段）、線ガイド５と、可動線ガイド６と、この可動線ガイド６をボビン３の巻線巻き部３ａに対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持する線ガイド支持機構４０とを有する。

巻取軸１０は、先端部の小径のボビン装着部１１とテーパ部１２と大径軸部１３を一体形成して水平姿勢に配設され、大径軸部１３が巻取軸支持台１４に軸受けメタル１５により回転自在に支持され、セットカラー１６により軸方向へ移動しないように規制されている。巻取軸１０のボビン装着部１１に着脱可能に且つ相対回転不能に装着されたボビン３は、カラー１７により位置規制されると共に、ボビン装着部１１の先端側から押え具（図示外）により軸方向へ移動しないように位置規制される。角線供給リール４はボビン３の前方に離隔した位置に配設され、角線２は角線供給リール４から線ガイド５と可動線ガイド６を経由してほぼ水平にボビン３に導入される。

合成樹脂製のボビン３は角線２を巻く円筒状の巻線巻き部３ａ（例えば、外径約６〜８ｍｍ、長さ約１０〜２０ｍｍ）と、その両端の鍔部３ｂ（例えば、外径１０ｍｍ）とを有する。尚、ボビン３は両端部と長さ方向中間部に鍔部を有するものもあり、４個以上の鍔部を有する場合もある。巻取駆動機構２０は、巻取軸１０を回転させ角線供給リール４から供給される角線２をボビン３に巻くものである。巻取駆動機構２０は電動モータ２１と減速ギヤボックス２２を備え、巻取駆動機構２０の出力軸２３の右端部と巻取軸１０の端部がカップリング２４により連結されている。

巻取駆動機構２０の出力軸の回転角（回転量）を検出する回転検出機構３０は、出力軸の左端部に設けられたエンコーダディスク３１と、エンコーダディスク３１の外周付近部に形成された多数の微小スリットを検出するフォトマイクロセンサ３２とで構成され、フォトマイクロセンサ３２の検出信号は制御装置（図示略）に供給される。

回転検出機構３０からの検出信号に基づいて電動モータ２１の回転速度を制御することも可能であるが、本実施例の巻線装置１では、ボビン３に角線を巻く際の電動モータ２１の回転速度は一定にしている。そして、回転検出機構３０からの検出信号に基づいて、角線２の線径（線幅）を加味してボビン３に巻かれた角線２の合計長さが演算され、設定長さの角線２がボビン３に巻き付けられた時に、電動モータ２１が停止してボビン３の交換が実行される。

線ガイド５は、巻取軸１０に装着されたボビン３に供給される角線２を案内する為に、ボビン３から図１における前側へ所定距離離隔し且つ巻取軸１０のボビン装着部１１に装着されたボビン３の軸心方向の中間位置に対応する位置に固定的に設けられている。角線供給リール４から供給される角線２は線ガイド５により僅かに屈曲され、さらに可動線ガイド６により僅かに屈曲されてボビン３へ水平に導入される。尚、図２には、線ガイド支持機構４０を図示省略してある。

図４〜図６に示すように、可動線ガイド６は、線ガイド５とボビン３の間においてボビン３の近くに配設され、角線２をボビン３に巻く際に角線２がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように角線２を案内するものである。可動線ガイド６はその長さ方向の中間部に環状のＶ形溝を有する回転輪で構成されている。線ガイド支持機構４０は、線ガイド５とボビン３の間においてボビン３の近くに配設され、線ガイド支持機構４０は、可動線ガイド６が装備されたキャリッジ４１と、このキャリッジ４１をボビン３の軸心と平行に且つ水平にボビン３の長さの約２倍の長さだけ低摩擦で移動自在に支持する案内ベース４２と、脚部フレーム４３とを有する。

可動線ガイド６はキャリッジ４１の上面に固定された枢支部材４４に軸心をボビン軸心と平行に向けて回転自在に枢支されている。案内ベース４２の上面には、板状の案内レール４２ａが固定され、キャリッジ４１は案内レール４２ａとの接触部に装備されたニードルベアリングを有し、案内ベース４２上を低摩擦で移動自在である。本実施例の場合、角線が非常に細い関係上、キャリッジ４１は非常に軽量（例えば、２００〜４００ｇ）に構成されている。

キャリッジ４１の慣性質量を調整する調整手段として、キャリッジ４１の上面に２本のピン４５が立設されると共に、このキャリッジ４１上に着脱可能に装備され２本のピン４５で位置保持される複数の金属製の質量板４６が設けられている。各質量板４６は、薄い板材で約５〜１０ｇの重さに構成され、例えば合計１０枚の質量板４６が装備されている。但し、５枚の質量板４６がキャリッジ４１に装備され、残りの５枚の質量板４６は装着しない状態で線ガイド支持機構４０の付近に保管されている。尚、図示省略したが、キャリッジ４１は、案内ベース４２から浮上しないように構成されている。

次に、以上説明した巻線装置１の作用、効果について説明する。
巻取軸１０のボビン装着部１１に空のボビン３を装着し、角線供給リール４から延ばした角線２の端部をボビン３に固定してから、巻取駆動機構２０を駆動してボビン３に角線２を巻取っていく。この角線巻付け時の、角線２がボビン３の端部からボビン軸心方向の中間位置に至る期間を巻付け前期Ａ（図６参照）とし、角線２が前記の中間位置からボビン３の反対側の端部に至る期間を巻付け後期Ｂ（図６参照）として説明する。

角線２に付与される張力、線ガイド５の配置位置（ボビン３の軸心方向の中間位置に対応する位置）の関係から、基本的に、巻付け前期Ａにはボビン３に巻き付けられる角線２がボビン軸心方向に密着状に並びにくく角線２間に隙間が生じやすいが、巻付け後期Ｂには図示の中心線３ｃからの振れ角θが発生するため、ボビン３に巻き付けられる角線２がボビン軸心方向に密着状に並んで整列しやすい。

可動線ガイド６は、線ガイド支持機構４０と協働して、巻付け前期Ａにおいて角線２がボビン軸心方向へ密着状に並んで整列するように案内する。さらに、可動線ガイド６は、巻付け後期Ｂの終了時に、ボビン３の端部まで確実に角線２を巻けるように案内し、ボビン３端部の折り返し点において角線が１層だけ外側へ移行するが２重３重には巻き付かないように案内する。

即ち、巻付け後期Ｂに、角線２に付与される張力の作用により、角線２はボビン３の周面においてボビン軸心方向に密着状に並んだ状態に整列していき、角線２の移動に引きずられて可動線ガイド６も一定の速度でボビン３の端部の方へ移動していく。角線２がボビン端部に達しボビン３の鍔部３ｂに接触する時、キャリッジ４１は慣性力の作用で一瞬遅れて移動方向を反転するため、ボビン３の端部にも角線２が確実に巻き付けられる。

そのキャリッジ４１の移動方向反転までの一瞬の遅れの分、角線２の張力により、移動方向を反転直後のキャリッジ４１が移動進み側（ボビン３の中間位置の方）へ付勢されるため、ボビン３の端部において角線が１層だけ外側へ移行するものの２重３重には巻きつかずにボビン軸心方向に密着状に並んで整列し始め、巻付け前期Ａに移行する。

巻付け前期Ａにおいては、キャリッジ４１の慣性とキャリッジ４１に作用する摩擦力により、可動線ガイド６がボビン３に巻かれる角線２のボビン軸心方向への移動を遅らすように案内するため、角線２がボビン軸心方向に密着状に並んで整列し、ボビン３に層状に巻かれることになる。尚、巻付け後期Ｂにおいても、可動線ガイド６は巻付け前期Ａと同様に前記の角線のボビン軸心方向への移動を遅らすように案内する。

ここで、キャリッジ４１に装備する質量板４６の枚数を増減することで、キャリッジ４１の慣性質量を調整することにより、可動線ガイド６の案内特性を微妙に調整することができる。例えば、キャリッジ４１の慣性質量を大きくすると巻付け後期Ｂの終了時のキャリッジ４１の移動方向反転の応答性が低下し、慣性質量を小さくすると前記の応答性が高まる。

以上説明した巻線装置１では、可動線ガイド６は、線ガイド支持機構４０により往復移動自在に構成され、数値制御により位置制御される構成でもないから、巻線装置１の構造が簡単化し、巻線装置１を安価に製作することができる。また、線ガイド支持機構４０は、可動線ガイド６を直線的に移動可能に支持する構造であるから、線ガイド支持機構４０の構造が簡単化する。質量板４６を介してキャリッジ４１の慣性質量を調整可能に構成したため、可動線ガイド６の案内特性を精密に調整することができる。

次に、前記実施例１を部分的に変更する例について説明する。
１］前記可動線ガイド６と線ガイド支持機構４０の代わりに、図７に示すような可動線ガイド６Ａと、線ガイド支持機構４０Ａを採用してもよい。この線ガイド支持機構４０Ａの案内ベース４２Ａは、可動線ガイド６Ａと、可動線ガイド６Ａが装備されたキャリッジ４１Ａを鉛直面内で円弧状に往復移動自在に支持するように構成されている。但し、前記円弧は、ボビン３の軸心方向中間位置でボビン軸心に直交する鉛直面５０に対して左右対称で、鉛直面５０から左右に向かって下り傾斜するような円弧に形成される。この構成では、可動線ガイド６Ａとキャリッジ４１Ａを往復移動の移動端側へ小さな力で付勢する付勢力が作用するため、角線２に対する可動線ガイド６Ａの案内作用を強めることができる。この線ガイド支持機構４０Ａでは、質量板４６を省略したがそれを装備してもよい。
前記以外の構成については、前記実施例１と同様である。

２］前記可動線ガイド６と線ガイド支持機構４０の代わりに、往復移動の移動端におけるキャリッジの移動方向反転性能を高めるために、図８に示すような可動線ガイド６Ｂと、線ガイド支持機構４０Ｂを採用してもよい。キャリッジ４１Ａの左右両端には夫々薄い板バネ５１が装備され、案内ベース４２Ｂの両端部に夫々固定された腕部材５２には、キャリッジ４１Ｂが往復移動の移動端に至り、角線２がボビン３の端部３ｂに接触する直前から板バネ５１を側方の外側から受け止めて、板バネ５１を僅かに弾性変形させる調整ビス５３が設けられている。調整ビス５３の位置を微調節することで、板バネ５１の弾性変形量を調節することにより、角線２がボビン３の鍔部３ｂに接触するまで角線２を巻き、鍔部３ｂのところで１層だけ外周側へ移行してからボビン軸心方向へ密着状に並ぶように案内しやすくなる。この線ガイド支持機構４０Ｂでは、質量板４６を省略したがそれを装備してもよい。

この実施例２の巻線装置は、可動線ガイド６Ｃと線ガイド支持機構４０Ｃが実施例１の巻線装置１と異なるだけであるから、その異なる構成についてのみ説明する。
図９〜図１１に示すように、この線ガイド支持機構４０Ｃは、可動線ガイド６Ｃが装備された揺動体６０を介して可動線ガイド６Ｃを円弧状に往復移動自在に支持するものである。線ガイド５とボビン３の間においてボビン３の前側付近には、線ガイド支持機構４０Ｃが配設され、この線ガイド支持機構４０Ｃは、支持フレーム６１に前後向きの水平支軸６２により回動（揺動）可能に支持された揺動体６０と、この揺動体６０の左右両側部にネジ軸６３を介して付設された１対のバランスウェイト６４とを有する。

１対のバランスウェイト６４は、水平支軸６３の軸心に対して左右対称に設けられ、各バランスウェイト６４はネジ軸６３に螺合されて位置調節可能である。揺動体６０を中立姿勢にした状態では、１対のネジ軸６３は左右に水平に延びているため、バランスウェイト６４のネジ軸６３上の位置を調節することで揺動体６０の慣性２次モーメントを調節可能になっている。揺動体６０の上面は円弧形状であり、この揺動体６０の頂部に可動線ガイド６Ｃが回転可能に装備されており、線ガイド６Ｃから導入された角線２は可動線ガイド６Ｃで案内され僅かに屈曲してボビン３に巻き取られる。この揺動体６０と１対のバランスウェイト６４の重量は例えば約３００〜４００ｇであり、揺動体６０は低摩擦にて揺動可能になっている。

次に、この巻線装置１の作用について説明する。前記の巻付け後期Ｂにおいて角線２がボビン３の端部に達するとき、揺動体６０の揺動慣性により揺動体６０は一瞬の時間遅れを伴って揺動方向を反転するため、角線２がボビン３の鍔部３ｂに接触する位置で１層外側へ移行してから、角線２の張力の作用でボビン３の軸心方向に密着状に並んだ状態に整列する。揺動体６０の重心は水平支軸６２の軸心よりも高い位置にあるため、巻付け前期Ａにおいては、揺動体６０が中立姿勢に移行するのに抗する付勢モーメントが揺動体６０に作用するため、可動線ガイド６Ｃにより角線２がボビン３の軸心方向に密着状に並んで整列するように案内する機能が得られる。

次に、前記実施例１，２を部分的に変更する例について説明する。
１］角線２の断面形状は正方形に限らず長方形状でもよい。角線２の線幅又は線径は、前記４０〜５０μｍに限定されず、種々の太さの角線２を巻く巻線装置であってもよい。
２］前記実施例に記載した諸寸法や重量や金属部材の材質は一例に過ぎず、前記のものに限定されるものではない。

３］その他、本発明は以上説明した実施例１，２と変更例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例１，２や変更例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。

本発明の巻線装置１は、産業上の電気機器や電子機器の種々のコイルを製作する際に巻線を巻く装置として利用可能である。

本発明の実施例１の巻線装置の平面図である。前記巻線装置の正面図である。前記巻線装置の要部の側面図である。可動線ガイドと線ガイド支持機構の正面図である。可動線ガイドと線ガイド支持機構の側面図である。線ガイドと可動線ガイドと線ガイド支持機構の平面図である。変形例に係る可動線ガイドと線ガイド支持機構の正面図である。変形例に係る可動線ガイドと線ガイド支持機構の平面図である。実施例２の線ガイドと可動線ガイドと線ガイド支持機構の平面図である。図９の可動線ガイドと線ガイド支持機構の正面図である。図９の可動線ガイドと線ガイド支持機構の側面図である。

符号の説明

１巻線装置
２角線
３ボビン
４角線供給リール
５線ガイド
６，６Ａ〜６Ｃ可動線ガイド
１０巻取軸
２０巻取駆動機構
４０，４０Ａ〜４０Ｃ線ガイド支持機構
４１，４１Ａ，４１Ｂキャリッジ
４６質量板
６０揺動体
６３ネジ軸
６４バランスウェイト

Claims

断面矩形状の角線をボビンに多層整列状に巻き付ける巻線装置において、
前記ボビンを着脱可能に装着する為の巻取軸と、
前記巻取軸を回転させ角線供給源から供給される角線をボビンに巻く巻取駆動手段と、前記巻取軸に装着されたボビンに供給される角線を案内する為に、ボビンから所定距離離隔し且つボビンの軸心方向の中間位置に対応する位置に設けられた線ガイドと、
前記線ガイドとボビンの間においてボビンの近くに配設され、角線をボビンに巻く際に角線がボビン軸心方向に密着状に並んで整列するように角線を案内する可動線ガイドと、前記可動線ガイドをボビンの巻線巻き部に対応する移動範囲内で低摩擦にて往復移動自在に支持する線ガイド支持機構と、
を備えたことを特徴とする巻線装置。
前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジをボビン軸心と平行に直線状に往復移動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドと可動線ガイドが装備されたキャリッジを鉛直面内で円弧状に往復移動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記キャリッジの慣性質量を調節可能に構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載の巻線装置。
前記線ガイド支持機構は、可動線ガイドが装備された揺動体を介して可動線ガイドを円弧状に往復移動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
前記揺動体の慣性２次モーメントを調節可能に構成したことを特徴とする請求項５に記載の巻線装置。