JP2007243008A - 自動巻線機のカッターとそれによる線材切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の引っ張り切り方式は端子曲がりが発生するおそれがあり、太い線材やリッツ線の切断には使用できない。線材を揺り動かすなどの機構を付加して太い線材に対応させたカッターもあるが、小型化が難しく、ガイドノズルを多数備えた多連の自動巻線機への組み込みに適さない問題があった。
【解決手段】自動巻線機のカッターであって、長手方向の貫通孔11を有する円筒状の筒体10と、貫通孔11に挿入され長手方向の軸Ａを中心に回転可能に筒体10に取付けられたシャフト20とを備える。筒体10とシャフト20には、先端方向に突出した外刃12と内刃22を、それぞれ形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は高周波コイル等の巻線部品の製造に用いられるガイドノズル方式の自動巻線機に係り、特に巻線作業の前後に端子に巻き付けたリード線の切断を行うカッターとその線材切断方法に関するものである。

カッターを備えたガイドノズル方式の自動巻線機は例えば特許文献１に記載されている。その図１はガイドノズル32によって巻き始め側のリード線をボビン10の端子12に巻き付けた直後の状態を示している。不要になったリード線５の端末は、この後、端子12の直近で切断して除去する必要がある。このリード線を切断する方法としては、リード線を強く引いて端子のエッジ部分で切る、いわゆる引っ張り切りの方法が一般的である。このような切断工程は、ボビンへの巻線作業を終えた後の巻き終わり側のリード線に対しても必要となる。

一方、特許文献２や特許文献３の発明のように、回転する刃によってリード線を切断するカッターも知られている。特許文献２の発明は、巻線部品の端子７に被せた心棒１を円筒状のスリーブ２の中で回転させる構成である。スリーブ２のスリット６及び心棒１のスリット５の中に斜めに挿入されたリード線は、切断エッジ８の部分で切られる。そしてスリット５の長さ分だけ残ったリード線の端末部分が、回転する心棒１によって端子７に巻付けられるものである。

また、特許文献３の発明も、巻線部品の端子８に被せた回転刃５を回転させて線材を切断する構成である。リード線は回転刃５の上面と固定刃２の下面の擦れ合う部分で、はさみ切られる。切断後、回転刃５の高さ分だけ残ったリード線の端部が、回転刃５の回転に伴って端子８に巻付けられることになる。
特開平８−２２２４６６号公報 特公昭５７−３４６４１号公報 特公平７−５０６５９号公報

線材を強く引いて切る引っ張り切りの方法は、太い線材やリッツ線の場合には強い力が必要になる。このため、端子曲がりを生じることがあり、切断できる線材の太さに限界がある。太い線材に対応するために、特許文献１の発明のようにリード線を揺り動かす機構を付加したカッターも用いられている。しかし、その場合は構成部品が増えて、小型化が難しくなる問題があった。

特許文献１記載のようなガイドノズル32から供給される線材には、巻線時に弛まないように常に張力が加えられている。したがって、巻き始め側のリード線の切断は、特許文献１における図１のように、ガイドノズル32から延びた線材を端子12に巻き付けて外れないように保持した状態で行う必要がある。

ところが、特許文献２及び特許文献３のカッターは、共に所定の長さだけ余してリード線を切断し、切断後に余った端末部分を端子に巻付けるものである。このようなカッターはガイドノズル方式の自動巻線機には適さない。ガイドノズル方式の巻線機の場合、巻き始め側のリード線の切断時には、端子に巻付ける側の線材に張力が作用しているからである。すなわち、線材を切断すると同時にガイドノズル32側の線材は張力に引かれて32の孔の中を後戻りし、ガイドノズルから抜け出してしまうことになる。

また、特許文献２及び特許文献３のカッターは、どちらも一方の刃を端子に被せて回転させる構成となっている。このため使用できるのは直線状の端子に限られ、屈曲した端子や板状の端子には適さない欠点がある。屈曲した端子などの場合は回転刃の端子挿入孔が大きくなってしまい、線材を末端まで十分に巻き付けることが出来なくなる。

本発明による自動巻線機のカッターはガイドノズル方式の巻線機に適したもので、長手方向の貫通孔11を有する円筒状の筒体10と、貫通孔11に挿入され長手方向の軸Ａを中心に回転可能に筒体10に取付けられたシャフト20とを備える。そして、軸Ａに沿って先端方向に突出した外刃12を筒体10の先端部に形成するとともに、軸Ａに沿って先端方向に突出した内刃22をシャフト20の先端部に形成した構成を特徴とする。

また本発明は、このような構成のカッターを使用した線材の切断方法であって、ガイドノズルを固定した三次元方向に移動自在なベースに、ガイドノズルの中心軸に沿う方向に移動可能にカッターを取り付け、カッターと対向する位置に線材を張り渡した後、カッターを前進させて外刃12と内刃22の間にこの線材を通過させ、次いでシャフト20を回転させることにより、外刃12と内刃22の側面で線材をはさみ切る線材の切断方法を特徴とするものである。

本発明によるカッターは、端子に巻き付けた後で線材を切断するので、巻き終わり側は勿論、巻き始め側のリード線の切断にも使用できる利点がある。線材を巻き付ける端子形状の制約を受けることもなく、端子が板状や屈曲形状の巻線部品にも適用できる。また、極めてコンパクトに構成できるので、ガイドノズルを多数備えた多連の自動巻線機への組み込みが容易である。切断端面の品質は線材の種類の影響を受けにくく、極細線から太めの線材、さらにリッツ線の場合でも切り口が広がらず、安定した切断品質を得ることができる。

図１及び図２は本発明の一実施例におけるカッターの刃先部分を示している。カッターは円筒状の筒体10とほぼ円柱状のシャフト20とで構成されている。シャフト20は長手方向の軸Ａを中心に回転できるようにして筒体10の貫通孔11の中に取り付けてある。筒体10の先端部（図１で右方）には、軸Ａに沿って先端方向に突出した１本の外刃12を設けてある。シャフト20の先端の外周部分にも、同様に軸Ａに沿って先端方向に突出した１本の内刃22を形成してある。

図３は、このようなカッターを備えた自動巻線機の一部を示す平面図である。三次元方向に移動自在なベース30には筒状のガイドノズル35が固定してある。ベース30には、さらにカッターを保持したホルダー40を軸Ａに沿う方向に移動可能に取り付けてある。シャフト20の軸Ａとガイドノズル35の中心軸は平行になっている。筒体10とシャフト20からなるカッターは、ホルダー40と共に軸Ａに沿った前進、後退運動を行う。

シャフト20の後端部にはレバー25を取り付けてある。ベース30は筒体10通過用の貫通孔31を有し、ホルダー40はガイドノズル35通過用の貫通孔41を備えている。50は複数の端子52が取付けられた巻線部品のボビンである。ボビン50は図示しないチャックによって保持されている。60は線材５の端部を保持するクランパーである。

図４は図３の状態の巻線機を側面から見た図である。図３では省略してあるが、図４に示すようにベース30にはスライド板70を移動自在に取付けてある。スライド板70は軸Ａと直角な水平方向に第一の位置と第二の位置の間を往復運動する。スライド板70には軸Ａ方向に長い細孔71が形成してあり、この細孔71にシャフト20のレバー25が係合している。スライド板20の往復運動に伴って、筒体10の中のシャフト20が一定の角度だけ回転される。

図３及び図４は、巻き始め側のリード線を巻線部品の端子52に巻付ける工程の開始直後の状態を示している。ガイドノズル35の孔を通して供給された線材５の先端部をクランパー60が保持している。そして、ガイドノズル35を端子52の周りに１、２度回転させて、線材５を端子52に１、２回巻付けた段階にある。端子52とクランパー60間の線材５は、カッターと対向する位置に張り渡されている。この部分の線材５は、今後不要になるので端子52の直近で切断して取り除く必要がある。

そこで、この状態から図５及び図６のように、ホルダー40と共にカッターを前進させて線材５の切断を行う。図７は、このときのカッターの刃先付近の位置関係を示している。線材５は外刃12と内刃22の間を通過しており、スライド板70は第一の位置にある。この後、スライド板70を図７で右方向に移動させ、レバー25を介してシャフト20を回転させる。

図８は水平に移動したスライド板70が第二の位置で停止した状態を示している。スライド板70の移動に伴ってシャフト20の内刃22が回転し、外刃12と内刃22の間に挟まれた線材５は端子52の直近で切断される。次いでホルダー40と共にカッターを後退させると、図９のようになる。この後、ガイドノズル35を僅かに前進させてから端子52の周りに回転させ、端子52の付け根の部分に線材５を巻き足すようにする。

次に、図10に示すように、ボビン50の巻線部にコイル55を巻回してから巻き終り側のリード線を別な端子52に巻付ける。そして、さらにガイドノズル35をクランパー60の周りに回転させることにより、端子52とガイドノズル35間の線材５をクランパー60に保持させる。ベース30は、三次元方向に移動自在なだけでなく、軸Ａに直交する水平な軸を中心に回転可能にしてある。コイル55の巻線作業とクランパー60に線材５を保持させる工程は、ベース30を９０度回転させてガイドノズル35の先端を下方に向けた状態で行う。

この巻き終り側のリード線も、前述の巻き始め側のリード線の場合と同様にして切断することができる。すなわち、端子52とクランパー60間の線材５にカッターが対向するようにベース30を移動し、さらにカッターを前進させて端子52の直近で線材５を切断すればよい。以後は、新しいボビン50に交換して図３以降の工程を繰り返すことになる。

なお、図11に示すように内刃22あるいは外刃12の側面に窪み22ａを設け、この窪み22ａの部分で線材をはさみ切るようにしてもよい。複数本の素線からなるリッツ線を切断するような場合、切断部の広がりを防止する上で窪み22ａは特に有効である。また、外刃12と内刃22は１本に限らず、例えば図12のように２本ずつ設けてもよい。

本発明におけるカッターの第１実施例を示す刃先部分の斜視図 同カッターの刃先先端を断面にして示す側面断面図 本発明の実施例における自動巻線機の第１工程の一部切欠平面図 同自動巻線機の第１工程の一部断面側面図 同自動巻線機の第２工程の平面図 同自動巻線機の第２工程の一部断面側面図 図５のＢ−Ｂ線に沿って断面にした刃先付近の断面図 スライド板が第二の位置に移動したときの刃先付近の断面図 本発明の実施例における自動巻線機の第３工程の平面図 同自動巻線機の第４工程の平面図 カッターの第２実施例を示す刃先部分の斜視図 カッターの第３実施例を示す側面断面図

符号の説明

10 筒体
12 外刃
20 シャフト
22 内刃
30 ベース
35 ガイドノズル

Claims (5)

1. 長手方向の貫通孔を有する円筒状の筒体と、該貫通孔に挿入され長手方向の軸を中心に回転可能に筒体に取付けられたシャフトとを備え、該軸に沿って先端方向に突出した外刃を筒体の先端部に形成するとともに、該軸に沿って先端方向に突出した内刃をシャフトの先端部に形成したことを特徴とする自動巻線機のカッター。
2. 内刃または外刃の少なくとも一方の側面に、窪みを形成した請求項１の自動巻線機のカッター。
3. 内刃及び外刃をそれぞれ２本ずつ設けた請求項１の自動巻線機のカッター。
4. ガイドノズルを固定した三次元方向に移動自在なベースに、該ガイドノズルの中心軸に沿う方向に移動可能に取り付けられた請求項１の自動巻線機のカッター。
5. 請求項４の自動巻線機のカッターを使用した線材の切断方法であって、カッターと対向する位置に線材を張り渡した後、カッターを前進させて外刃と内刃の間に該線材を通過させ、次いでシャフトを回転させることにより、外刃と内刃の側面で線材をはさみ切ることを特徴とする線材切断方法。

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