JP2015228393A - Coil manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導体を巻回することによって形成されるコイルを製造する装置に関し、特に、横断面が略矩形状を呈するコイルを成形することができるコイル製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a coil formed by winding a conductor, and more particularly to a coil manufacturing apparatus capable of forming a coil having a substantially rectangular cross section.
従来、コイルは、細くて線状の導体といった加工性の良い(曲がり易い)導体を材料として、コイルを形作るためのボビンと呼ばれる芯材や、芯材を回転させる機構、導体に張力を付加する機構などを備えた装置を用い、張力を掛けた導体を芯材に巻き付けることによって形成されていた。 Conventionally, a coil is made of a thin and linear conductor with good workability (easy to bend), and a core material called a bobbin for forming the coil, a mechanism for rotating the core material, and tension is applied to the conductor. It was formed by winding a tensioned conductor around a core material using a device equipped with a mechanism or the like.
ところが、近年、コイルの材料として、加工性の良い導体の他に、太い線状の導体や厚みのある帯状の導体といった加工性の悪い(曲がり難い)導体なども用いられるようになっている。このような加工性の悪い導体を材料として、横断面が略矩形状のコイルを製造する場合には、導体の加工性が悪いためにコイルの直線部分に膨らみが発生するため、芯材に導体を巻きながら、膨らんだ部分が生じないように芯材の角部周辺を人の手によってハンマー等で矯正して導体を角部に沿って塑性変形させつつ、コイルを成形しなければならなかった。そのため、ハンマー等で導体を矯正するのに多大な労力が必要となり、また、芯材の回転速度を遅くした、或いは芯材の回転を止めた上で矯正作業を行うことになるため製造効率が極めて悪くなるという問題があった。 However, in recent years, in addition to conductors with good processability, conductors with poor processability (hard to bend) such as thick wire conductors and thick strip conductors have been used as coil materials. When manufacturing a coil having a substantially rectangular cross section using such a poorly workable conductor as the material, since the workability of the conductor is poor, the linear portion of the coil bulges. The coil had to be molded while the conductor was plastically deformed along the corner by correcting the corner around the core with a hammer or the like so that the swollen portion would not occur. . Therefore, a great deal of labor is required to correct the conductor with a hammer or the like, and the manufacturing speed is reduced because the rotation speed of the core material is slowed or the rotation of the core material is stopped. There was a problem of getting very bad.
そこで、芯材に導体を巻き付けつつ、膨らんだ部分が生じないように導体を自動で矯正して、コイルを成形するようにした巻線装置(特公昭62−24344号公報)が提案されている。 Therefore, a winding device (Japanese Patent Publication No. Sho 62-24344) is proposed in which a conductor is automatically corrected so as not to cause a swollen portion while a conductor is wound around a core material, and a coil is formed. .
図12に示すように、この巻線装置100は、矩形状の巻型101や、導体D’に張力を掛ける張力付加機構102、巻型101に巻き付けられた導体D’に押圧力を作用させる押圧力付加機構103などから構成されており、押圧力付加機構103は、巻型101の近傍に配設されたローラ104と、当該ローラ104を所定の押圧力でもって導体D’に押し付けるためのリンク機構105とからなる。
As shown in FIG. 12, this winding device 100 applies a pressing force to a rectangular winding
この巻線装置100によれば、巻型101の外周面に導体D’の先端を固定した状態で、図示しない回転駆動機構によって巻型101を回転させて、巻型101に導体D’を巻き付けることにより、コイルが成形される。この巻線装置100においては、巻型101に巻き付けられた導体D’に対してローラ104から押圧力が作用するようになっており、ローラ104の押圧力によって自動的に導体D’が矯正され、巻型101の直線部分に膨らみ生じなくなるため、従来のように人の手による矯正作業が必要なくなり、また、巻型101の回転を止めての矯正作業を行うことなく、コイルを成形することができるとされている。
According to this winding apparatus 100, with the tip of the conductor D ′ fixed to the outer peripheral surface of the
ところが、上記従来の巻線装置100においても、依然として巻型101の直線部分に生じる膨らみを十分には矯正することができないという問題が解消されないでいた。
However, even in the conventional winding apparatus 100, the problem that the bulge generated in the straight portion of the winding
即ち、上記巻線装置100においては、巻型101に巻き付けられた導体D’に対して1つのローラ104が押し当てられるようになっており、ローラ104を押し当てた部分に対しては押圧力が作用する。しかしながら、単に1つのローラ104から導体D’に押圧力が作用した状態で巻型101が回転したとしても、巻型101の角部よりも当該巻型101の回転方向上流側にローラ104が押し当てられた際に、角部よりも巻型101の回転方向下流側に位置する部分が固定されていないため、導体D’を巻型101の角部に沿って十分に塑性変形させることができない。そのため、ローラ104からの押圧力が作用しなくなった部分に所謂スプリングバックが生じ、図12に示すように、結果的に巻型101の直線部分に依然として膨らみが残ったままとなる。
That is, in the winding apparatus 100, one
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、導体を芯材の外周面に沿って塑性変形させてスプリングバックによる膨らみの発生を抑えた上で、横断面が略矩形状である芯材の形状に合わせてコイルを成形することができるコイル製造装置の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the conductor is plastically deformed along the outer peripheral surface of the core member to suppress the occurrence of swelling due to the springback, and the core having a substantially rectangular cross section. An object of the present invention is to provide a coil manufacturing apparatus capable of forming a coil in accordance with the shape of a material.
上記解題を解決するための本発明は、
導体を巻回することによって形成され、横断面が略矩形状を呈するコイルを製造する装置であって、
横断面が略矩形状を成し、前記導体を巻き取る芯材と、
前記芯材を、その中心軸回りに回転自在に支持する芯材支持機構と、
前記芯材支持機構に支持された前記芯材を、その中心軸回りに回転させる回転駆動機構と、
中心軸がそれぞれ前記芯材の中心軸と平行になるように配設され、且つ前記芯材の中心軸を含む平面と平行な面を挟んで、所定の間隔で並設された第1押圧ローラ及び第2押圧ローラと、
前記第1押圧ローラ及び第2押圧ローラを、それぞれが前記芯材に対して隣接する方向に移動可能且つ前記芯材に当接可能に個別に支持するローラ支持機構と、
前記ローラ支持機構によって支持される前記第1押圧ローラを前記芯材側に付勢する第1付勢機構と、
前記ローラ支持機構によって支持される前記第2押圧ローラを前記芯材側に付勢する第2付勢機構とを備えて成るコイル製造装置に係る。
The present invention for solving the above problem is:
An apparatus for manufacturing a coil formed by winding a conductor and having a substantially rectangular cross section,
A cross section having a substantially rectangular shape, and a core material for winding the conductor;
A core material support mechanism for rotatably supporting the core material around its central axis;
A rotation drive mechanism for rotating the core material supported by the core material support mechanism around its central axis;
First pressure rollers arranged in parallel at a predetermined interval with a central axis disposed in parallel with the central axis of the core material and sandwiching a plane parallel to a plane including the central axis of the core material And a second pressing roller,
A roller support mechanism for individually supporting the first pressing roller and the second pressing roller so that each of the first pressing roller and the second pressing roller can move in a direction adjacent to the core material and can contact the core material;
A first biasing mechanism that biases the first pressing roller supported by the roller support mechanism toward the core material;
The present invention relates to a coil manufacturing apparatus comprising: a second urging mechanism that urges the second pressing roller supported by the roller supporting mechanism toward the core material side.
このコイル製造装置によれば、まず、導体の端部を芯材に固定する。ついで、回転駆動機構によって、芯材を中心軸回りに回転させ、当該芯材に導体を巻き付ける。この際、コイル製造装置においては、第1押圧ローラ及び第2押圧ローラが、それぞれ第1付勢機構及び第2付勢機構によって芯材側に付勢された状態となっており、2つのローラはそれぞれ、少なくとも芯材の最大回転半径に相当する角部に対して所定の押圧力(付勢機構による付勢力)で押し付けられるようになっている。 According to this coil manufacturing apparatus, first, the end portion of the conductor is fixed to the core material. Next, the core material is rotated around the central axis by the rotation driving mechanism, and the conductor is wound around the core material. At this time, in the coil manufacturing apparatus, the first pressing roller and the second pressing roller are urged toward the core by the first urging mechanism and the second urging mechanism, respectively, and the two rollers Are pressed against a corner corresponding to at least the maximum turning radius of the core member with a predetermined pressing force (biasing force by the biasing mechanism).
そして、芯材の横断面における長辺と短辺との間の角部が2つの押圧ローラ間に位置する際には、当該角部よりも芯材の回転方向下流側(以下、単に「下流側」という)に他方の押圧ローラが押し当てられた状態で芯材が回転することにより、一方の押圧ローラが導体に押し付けられたままの状態で角部よりも前記下流側から芯材の回転方向上流側(以下、単に「上流側」という)へと相対的に移動する。このように、導体に対して他方の押圧ローラが前記下流側に押し当てられた状態で、一方の押圧ローラが角部の下流側から上流側へと移動することにより、導体に対して角部を支点とした曲げモーメントが作用し、当該導体が角部に沿って塑性変形される。 When the corner portion between the long side and the short side in the cross section of the core material is positioned between the two pressing rollers, the core material is rotated in the rotational direction downstream side (hereinafter simply referred to as “downstream”). The core material rotates while the other pressing roller is pressed against the side), so that the core material rotates from the downstream side of the corner portion while the one pressing roller is pressed against the conductor. It moves relative to the direction upstream side (hereinafter simply referred to as “upstream side”). In this way, when the other pressing roller is pressed against the conductor on the downstream side, the one pressing roller moves from the downstream side to the upstream side of the corner portion, thereby A bending moment acting on the fulcrum acts, and the conductor is plastically deformed along the corner.
このように、上記コイル製造装置においては、導体に対して2つの押圧ローラを押し付けるようにして、導体を角部に沿って塑性変形させるようにしているため、従来のように、所謂スプリングバックによる膨らみが発生するのが防止され、芯材の形状に合わせてコイルを精度良く成形することができる。 As described above, in the coil manufacturing apparatus, the two pressing rollers are pressed against the conductor so that the conductor is plastically deformed along the corner portion. Swelling is prevented from occurring, and the coil can be accurately formed in accordance with the shape of the core material.
尚、「横断面」とは、芯材の中心軸と直交する断面をいう。また、「略矩形状」とは、長辺と短辺とを有する形状をいい、角部の形状には屈曲又は湾曲した形状を含む。 The “transverse section” refers to a cross section orthogonal to the central axis of the core material. The “substantially rectangular shape” refers to a shape having a long side and a short side, and the shape of the corner includes a bent or curved shape.
また、上記コイル製造装置は、前記ローラ支持機構を前記芯材に対して隣接する方向に進退させる進退機構と、前記ローラ支持機構を前記芯材側に付勢する第3付勢機構とを更に備えて成ることが好ましい。 The coil manufacturing apparatus further includes an advance / retreat mechanism that advances and retracts the roller support mechanism in a direction adjacent to the core material, and a third urging mechanism that urges the roller support mechanism toward the core material side. It is preferable to comprise.
この場合、進退機構によって、ローラ支持機構を芯材に対して接近させることで、前記第1付勢機構及び第2付勢機構による第1押圧ローラ及び第2押圧ローラのストロークを短くしても、第1押圧ローラ及び第2押圧ローラを導体に押し付けることができるようになる。尚、ローラ支持機構を芯材側に付勢する第3付勢機構を設けたことにより、導体に対して第1押圧ローラから作用する押圧力は、第1付勢機構及び第3付勢機構の付勢力の合力となり、導体に対して第2押圧ローラから作用する押圧力は、第2付勢機構及び第3付勢機構の付勢力の合力となる。 In this case, even if the strokes of the first pressing roller and the second pressing roller by the first urging mechanism and the second urging mechanism are shortened by moving the roller support mechanism closer to the core member by the advance / retreat mechanism. The first pressing roller and the second pressing roller can be pressed against the conductor. In addition, by providing the third urging mechanism that urges the roller support mechanism toward the core material side, the pressing force acting on the conductor from the first pressing roller is the first urging mechanism and the third urging mechanism. The pressing force acting on the conductor from the second pressing roller is the resultant force of the second and third urging mechanisms.
また、上記コイル製造装置において、前記第1及び第2押圧ローラは、その進退方向と、前記芯材の横断面の二つの長辺が平行になったときに、該二つの長辺のうち、巻き取り位置側の長辺が、前記第1及び第2押圧ローラの前記並設方向において、前記第1押圧ローラの中心軸と第2押圧ローラの中心軸との間に位置するように配設することが好ましい。尚、「巻き取り位置側」とは、芯材の横断面の二つの長辺が平行になったときに、これから巻き取られる導体と対向する側を意味する。 In the coil manufacturing apparatus, when the first and second pressing rollers are parallel to each other in the advancing / retreating direction and the two long sides of the cross section of the core member, The long side on the winding position side is disposed so as to be positioned between the central axis of the first pressing roller and the central axis of the second pressing roller in the juxtaposed direction of the first and second pressing rollers. It is preferable to do. The “winding position side” means the side facing the conductor to be wound from now on when the two long sides of the cross section of the core are parallel.
このようにすれば、第1付勢機構及び/又は第3付勢機構による第1押圧ローラのストローク量と、第2付勢機構及び/又は第3付勢機構による第2押圧ローラのストローク量とを少なくしても、前記角部を支点とし、導体に対して曲げモーメントを作用させることができ、導体を角部に沿って塑性変形させることができる。 In this way, the stroke amount of the first pressing roller by the first biasing mechanism and / or the third biasing mechanism, and the stroke amount of the second pressing roller by the second biasing mechanism and / or the third biasing mechanism. Even when the angle is reduced, a bending moment can be applied to the conductor using the corner as a fulcrum, and the conductor can be plastically deformed along the corner.
更に、上記コイル製造装置は、前記回転駆動機構によって駆動される前記芯材の回転に応じて、前記ローラ支持機構を前記芯材の中心軸に沿った方向に移動させるローラ送り機構を更に備えてなることが好ましい。 The coil manufacturing apparatus further includes a roller feeding mechanism that moves the roller support mechanism in a direction along the central axis of the core material in accordance with the rotation of the core material driven by the rotation drive mechanism. It is preferable to become.
この場合、例えば、芯材の中心軸に沿った方向に導体を連続的に複数列巻き付ける際に、ローラ送り機構によって、ローラ支持機構を芯材の中心軸に沿った方向に移動させ、第1押圧ローラ及び第2押圧ローラの位置を、導体が巻き付けられている位置に合わせることができる。したがって、導体を芯材に複数列巻き付けるような場合であっても、巻き付けられている導体に対して確実に2つの押圧ローラを押し付けることができ、導体に対して角部を支点とした曲げモーメントを作用させて、当該角部に沿って塑性変形させることができる。 In this case, for example, when winding a plurality of rows of conductors continuously in the direction along the central axis of the core material, the roller support mechanism moves the roller support mechanism in the direction along the central axis of the core material, and the first The positions of the pressure roller and the second pressure roller can be matched with the position where the conductor is wound. Therefore, even when the conductors are wound around the core in a plurality of rows, the two pressing rollers can be reliably pressed against the wound conductor, and the bending moment with the corner portion as a fulcrum against the conductor. And can be plastically deformed along the corners.
また、上記コイル製造装置は、前記導体が巻回されたドラムを回転自在に支持するドラム支持機構を更に備えて成り、前記ドラム支持機構は、支持する前記ドラムの中心軸と前記芯材の中心軸とが平行になるように、前記芯材から所定距離だけ離隔した位置に配設され、前記ドラム支持機構によって支持された前記ドラムから、前記芯材に向けて、前記導体が繰り出されるように構成することが好ましい。 The coil manufacturing apparatus further includes a drum support mechanism that rotatably supports the drum around which the conductor is wound, and the drum support mechanism includes a center axis of the supporting drum and a center of the core member. The conductor is drawn out from the drum, which is disposed at a predetermined distance from the core material so as to be parallel to the shaft and supported by the drum support mechanism, toward the core material. It is preferable to configure.
尚、コイル製造装置が前記ドラム支持機構を備えている場合には、前記ドラム支持機構と前記芯材との間に、前記ドラムから繰り出される前記導体の走路をガイドするガイド機構と、前記回転駆動機構によって駆動される前記芯材の回転に応じて、前記ガイド機構を、前記芯材の中心軸に沿った方向に移動させるガイド送り機構とを更に備えて成ることが好ましい。 When the coil manufacturing apparatus includes the drum support mechanism, a guide mechanism that guides the running path of the conductor fed out from the drum between the drum support mechanism and the core member, and the rotational drive It is preferable to further include a guide feed mechanism that moves the guide mechanism in a direction along the central axis of the core material in accordance with the rotation of the core material driven by the mechanism.
このようにすれば、例えば、芯材の中心軸に沿った方向に導体を連続的に複数列巻き付ける場合に、ガイド送り機構によってガイド機構の位置を移動させることにより、芯材に向けて繰り出される導体の位置を調整することができるため、芯材の、導体を巻き付けたい部分にまで導体をスムーズに導くことができる。 In this way, for example, when a plurality of rows of conductors are continuously wound in the direction along the central axis of the core material, the conductor is fed toward the core material by moving the position of the guide mechanism by the guide feed mechanism. Since the position of the conductor can be adjusted, the conductor can be smoothly guided to the portion of the core material where the conductor is to be wound.
以上のように、本発明に係るコイル製造装置によれば、導体に対して略矩形状の芯材における角部を支点とした曲げモーメントを作用させて、当該導体を角部に沿って塑性変形させることができ、所謂スプリングバックによる膨らみの発生を抑えつつコイルを成形することができる。 As described above, according to the coil manufacturing apparatus according to the present invention, the conductor is plastically deformed along the corner portion by applying a bending moment about the corner portion of the substantially rectangular core material to the conductor. The coil can be formed while suppressing the occurrence of swelling due to so-called springback.
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面に基づき説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に示すように、本例のコイル製造装置1は、導体Dが巻回される芯材2と、当該芯材2を回転自在に支持する芯材支持機構3と、芯材2を中心軸回りに回転させる芯材回転駆動機構たるサーボモータ10と、芯材2に巻回される導体Dに押し付けられる第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19を備え、導体Dに押圧力を作用させる押付機構15と、この押付機構15を前記芯材2の中心軸と平行な方向に沿って移動させることにより、2つの押圧ローラ18,19を所定位置に位置決めするローラ送り機構35と、芯材2に向けて導体Dを繰り出す導体繰出機構45とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
前記芯材2は、中心軸と直交する断面(以下、「横断面」という)が略矩形状を呈した略直方体形状の部材であり、中心軸に沿って貫通穴が形成され、中心軸と直交する2つの面にはそれぞれフランジ2aが着脱自在に取り付けられており、また、前記中心軸と直交する面以外の面(以下、「外周面」という)のうちのいずれかの面には、導体Dの先端部が取り付けられる取付部(図示せず)が設けられている。尚、この芯材2は、横断面における短辺を含む面と長辺を含む面との間に湾曲した面である角部を有している。
The
芯材支持機構3は、前記芯材2の貫通穴に挿通される回転軸4と、当該回転軸4を支持する2個一対の支持部材5,6と、前記芯材2の中心軸と平行な方向に沿ってベース39上に並設された二本のガイドレール7と、この二本のガイドレール7と係合するスライダ8が下面に固設された移動台9とからなる。前記2つの支持部材5,6の内の一方の支持部材5は、ベース39上に固設され、前記回転軸4の一端を回転自在に支持し、他方の支持部材6は、前記移動台9の上面に固設され、前記回転軸4の他端を回転自在に支持している。また、前記他方の支持部材6の側面には、当該他方の支持部材6によって支持される回転軸4の他端と接続される芯材回転駆動機構たるサーボモータ10が取り付けられている。
The core
尚、前記他方の支持部材6は、ガイドレール7に案内されて移動する移動台9に固設されていることにより、前記芯材2中心軸と平行な方向に沿って移動自在となっており、当該他方の支持部材6を一方の支持部材5から離隔させる方向に移動させることで、回転軸4の他端とサーボモータ10との接続が解除されるとともに、他方の支持部材6による回転軸4の他端の支持が解除され、芯材2を回転軸4から取り外すことができる。
The
前記押付機構15は、底板16a、2枚の側板16b及び背板16cからなる支持体16と、支持体16の底板16a上に前記背板16cと平行に配設されたスライド板17と、前記芯材2に巻回される導体Dに押し付けられる第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19と、前記スライド板17における前記芯材2と対向する面(以下、「前面」という)に配設されたローラ支持機構20と、前記2つの押圧ローラ18,19をそれぞれ前記芯材2側に付勢する第1付勢機構28及び第2付勢機構29と、前記スライド板17における前記前面と平行な面(以下、「後面」という)にピストン32bの先端部が固設されたエアシリンダ32とから構成されている。
The
前記第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19は、導体Dに押し付けられた際に導体Dを被覆している絶縁体などに傷が付くのを防止するために、その外周縁部に円弧状の面取りが施されている。また、これら2つの押圧ローラ18,19は、その幅が前記芯材2に巻回される導体Dの幅よりも大きくなっており、これにより、芯材2に対して、芯材2の中心軸に沿った方向に導体Dを連続的に複数列巻き付ける際に、巻回部から次の巻回部へと移行する部分に対しても当該2つの押圧ローラ18,19を押し付けることができるようになっている。尚、幅が大きくなり過ぎると、導体Dに作用する単位面積当たりの押圧力が小さくなりすぎるため、その幅は導体Dの幅の2倍以下とすることが好ましい。
The first
前記ローラ支持機構20は、側面視矩形状の部材であって、前記移動体17の前面に固設され、内部空間が上下2つの空間に区画された枠体21と、当該枠体21における上側の空間内に枠体21の内面から前記芯材2側に向けて立設され、芯材2側に向けて進退自在である第1シリンダ22と、枠体21における下側の空間内に枠体の内面から前記芯材2側に向けて立設され、芯材2側に向けて進退自在である第2シリンダ23と、前記第1シリンダ22の先端に固設された第1押圧ローラ支持部材24と、前記第2シリンダ23の先端に固設された第2押圧ローラ支持部材25とから構成されている。
The
前記第1押圧ローラ支持部材24及び第2押圧ローラ支持部材25は、第1シリンダ22及び第2シリンダ23がそれぞれ固設される基部24aと、これら基部24aの両端から芯材2側に向けて延設された2つの腕部24b,25bとからなる上面視コの字状の部材である。そして、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19は、前記2つの腕部24b,25b間に、2つの押圧ローラ18,19の中心軸が前記芯材2の中心軸と平行、且つこれら2つの押圧ローラ18,19が上下に対向するように、言い換えれば、前記芯材2の中心軸を含む平面と平行な面を挟んで対向するように、回転軸26,27を介してそれぞれ独立して回転自在に支持された状態となっている。
The first pressure
前記第1付勢機構28及び第2付勢機構29は、前記第1シリンダ22及び第2シリンダ23内に設けられたコイルスプリング30,31からなり、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19をそれぞれ芯材2側に向けて付勢する機構である。この第1付勢機構28及び第2付勢機構29においては、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19が導体Dに押し付けられて、第1シリンダ22及び第2シリンダ23が収縮することにより、内部のコイルスプリング30,31が圧縮されて、その復元力が付勢力となる。
The
前記エアシリンダ32は、ピストン32bが支持体16の背板16cに形成された貫通穴に挿通され、その先端部がスライド板17の後面に固定された状態で、本体32aが背板16cに取り付けられている。このエアシリンダ32は、進退機構と第3付勢機構とを一体的に具現化したものであり、ピストン32bを進退させることによって、前記ローラ支持機構20全体を芯材2に対して隣接する方向に進退させる機構として機能し、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19が導体Dに押し付けられた状態においては、所定の空気圧でもって、2つの押圧ローラ18,19を芯材2側に向けて付勢する機構として機能する。
The
尚、スライド板17は、前記支持体16の背板16cに形成された貫通穴に挿通され、先端部がスライド板17の後面に固定された二本のガイド棒33によってその進退が案内されるようになっている。
The
前記ローラ送り機構35は、ベース39上に配設された台座40の上面に、前記芯材2の中心軸と平行な方向に沿って並設された二本のガイドレール36と、この二本のガイドレール36と係合し、前記支持体16の底板16a下面に固設されたスライダ37と、前記二本のガイドレール36の間にこれに沿って配設されたボールねじ(図示せず)と、当該ボールねじを軸中心に回転させるサーボモータ38とから構成されている。尚、前記サーボモータ38は、芯材2の回転に応じて、その作動が制御されるようになっており、例えば、芯材2に対してその中心軸に沿った方向に導体Dを連続的に複数列巻き付ける場合には、次に巻回される部分と2つの押圧ローラ18,19とを対向させるために、芯材2が一回転する毎にローラ送り機構35が所定量だけ移動するように、サーボモータの作動が制御される。
The
尚、押付機構35全体は、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19の進退方向と、前記芯材2の横断面における二つの長辺が平行になった際に、これら二つの長辺の内、ドラム46から導かれた導体Dと対向する側(巻き取り位置側)の長辺が、第1押圧ローラ18の中心軸と第2押圧ローラ19の中心軸との間に位置するように配置されている(図1参照)。
Note that the entire
前記導体繰出機構45は、前記芯材2に巻回される導体Dが巻き付けられたドラム46と、当該ドラム46を芯材2の中心軸と平行な軸周りに回転自在に支持するドラム支持機構47と、ドラム46から繰り出され、芯材2に巻回される導体Dの走路を案内するガイド部材48と、前記芯材2の中心軸と平行な方向に沿って移動させるガイド送り機構49とから構成されており、ガイド送り機構49によってガイド部材48を移動させることにより、ドラム46から繰り出された導体Dを所定の経路に沿って芯材2へと導くことができる。
The
次に、以上の構成の備えたコイル製造装置1によって、横断面が略矩形状を呈したコイルを製造する過程について、図5〜図11を参照して説明する。尚、以下の説明におけるコイル製造装置1は、前記短辺を含む面に取付部を設けた態様とする。
Next, a process of manufacturing a coil having a substantially rectangular cross section with the
まず、ドラム46からガイド部材48を介して導かれる導体Dの先端部を芯材2の取付部に固定する。ついで、芯材2を回転させた際に第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19が芯材2に常に当接した状態となるように、エアシリンダ32によってローラ支持機構20全体を芯材2に隣接する方向に移動させる。
First, the leading end portion of the conductor D guided from the
ついで、図5に示すように、サーボモータ10によって芯材2を所定方向(図5中の矢印方向)に回転させる。芯材2が回転すると、ドラム46から導体Dが繰り出され、取付部に固定された導体Dに対してまず第1押圧ローラ18が所定の押圧力(付勢力)でもって押し付けられる(図6参照)。尚、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19は、回転による芯材2の外周面の位置変化に合わせて、第1シリンダ22及び第2シリンダ23の伸縮によって進退位置が変化し、芯材2の外周面に当接した状態が維持されるとともに、第1付勢機構28及び第2付勢機構29によって芯材2に向けて付勢された状態が維持される。
Next, as shown in FIG. 5, the
芯材2が更に回転することにより、第1押圧ローラ18が前記短辺を含む面に導体Dを押し付けつつこれに沿って相対的に移動し、また、第2押圧ローラ19が所定の付勢力でもって導体Dに対して押し付けられた状態となる。このように、第1押圧ローラ18が導体Dに押し付けられた状態で前記短辺を含む面に沿って移動することにより、導体Dが前記短辺を含む面に沿って成形される(図7参照)。
When the
ここで、本例のコイル製造装置1においては、第1及び第2押圧ローラ18,19の進退方向と、前記芯材2の横断面における二つの長辺が平行になった際に、これら二つの長辺の内、ドラム46から導かれた導体Dと対向する側(巻き取り位置側)の長辺が、第1押圧ローラ18の中心軸と第2押圧ローラ19の中心軸との間に位置するようになっているため、第1付勢機構28、第2付勢機構29及びエアシリンダ32によるストロークを短くしても、各押圧ローラ18,19を導体Dに対して押し付けることができ、角部を支点とした曲げモーメントを導体Dに対して作用させることができる。
Here, in the
そして、芯材2が更に回転することによって、第1押圧ローラ18が前記短辺を含む面から前記角部を経由して長辺を含む面へと、導体Dに対して押圧力を作用させたまま相対的に移動する。これにより、第2押圧ローラ19によって短辺を含む面に対して導体Dが押し付けられるとともに、第1押圧ローラ18によって長辺を含む面に対して導体Dが押し付けられた状態、即ち、角部が2つの押圧ローラ18,19間に位置した状態となる(図8参照)。このように、第2押圧ローラ19が短辺を含む面に対して導体Dを押し付けつつ、第1押圧ローラ18が角部を経由して長辺を含む面へと導体Dを押し付けながら移動することにより、導体Dに対して角部を支点とする曲げモーメントが作用するため、導体Dが角部に沿って塑性変形を伴った上で成形される。
Further, when the
その後、第1押圧ローラ18が長辺を含む面に導体Dを押し付けつつ、これに沿って相対的に移動するとともに、第2押圧ローラ19が短辺を含む面から角部を経由して長辺を含む面へと導体Dに対して押圧力を作用させたまま相対的に移動し(図9参照)、これにより、導体Dが長辺を含む面に沿って成形される。
Thereafter, while the first
ついで、第1押圧ローラ18が、導体Dに押圧力を作用させた状態を維持しつつ、長辺を含む面から角部を経由して短辺を含む面へと相対的に移動すると、上述したように、角部が2つの押圧ローラ18,19間に位置した状態となり、角部を支点とした曲げモーメントが導体Dに作用して、導体Dが角部に沿って塑性変形され成形される(図10参照)。
Next, when the first
その後、第1押圧ローラ18が短辺を含む面に導体を押し付けた状態を維持したままこれに沿って相対的に移動するとともに、第2押圧ローラ19が長辺を含む面から角部を経由して短辺を含む面へと導体Dに押圧力を作用させた状態を維持したまま相対的に移動し、導体Dが短辺を含む面に沿って成形される。
Thereafter, the first
そして、芯材2に導体Dを一巻きした後、芯材2の中心軸と平行な方向に沿って一巻目の隣に二巻目を巻回させる場合には、ガイド送り機構49によってガイド部材48を芯材2の中心軸と平行な方向に移動させ、ドラム46から繰り出される導体Dが芯材2の所定の位置にスムーズに導かれるようにするとともに、ローラ送り機構35によって、押付機構15を前記芯材2の中心軸と平行な方向に沿って移動させ、2つの押圧ローラ18,19を二巻目の導体Dに押付可能な位置に位置決めする。
Then, after winding the conductor D around the
このように、本例のコイル製造装置1によれば、導体Dを芯材2の角部に沿って塑性変形させることができるため、スプリングバックによる膨らみが生じるのを防止することができ、コイルをその横断面が略矩形状となるように精度良く成形することができる。
Thus, according to the
因みに、本発明者らは、本例のコイル製造装置1を用いて、横断面における短辺が70mm、長辺が160mmである芯材及び横断面における短辺が105mm、長辺が194mmである芯材に、厚さが3mm、幅が10mmである帯状の導体を、芯材の中心軸に沿って連続的に15回巻き付け、これを4層重ねたサイズの異なる2つのコイルを製造したところ、どちらのコイルも膨らみなどが生じることなく芯材の外周面に沿った形状に精度良く成形することができた。
Incidentally, using the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は何らこれに限られるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not restricted to this at all.
例えば、上例においては、第1付勢機構28及び第2付勢機構29を、コイルスプリングを用いた機構としているが、これに限られるものではなく、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19それぞれを芯材2側に向けて付勢することができる機構であれば、どのような機構であっても良い。
For example, in the above example, the
また、上例においては、進退機構と第3付勢機構とをエアシリンダ32として一体的に具現化したが、これら2つの機構を個別に具現化しても良いし、どちらか一方のみを具現化しても良く、芯材2の横断面に長辺と短辺との比(短辺/長辺≦1)が大きく、長いストロークを確保しなくとも2つの押圧ローラ18,19を芯材2の外周面に押し付けることができる場合には、進退機構及び第3付勢機構を設けなくとも良い。
In the above example, the advance / retreat mechanism and the third urging mechanism are integrally embodied as the
更に、上例においては、第1押圧ローラ18及び第2押圧ローラ19の進退方向と、芯材2の横断面における二つの長辺とが平行になった際に、巻き取り位置側の長辺が第1押圧ローラ18の中心軸と第2押圧ローラ19の中心軸との間に位置するように、押付機構35を配置するようにしているが、これに限られるものではない。
Furthermore, in the above example, when the advancing / retreating direction of the first
また、本例のコイル製造装置1は、芯材2に巻回される導体Dが加工性の低いものである場合に特に顕著な効果を奏するが、加工性の高い(曲がり易い)材料であっても当然に顕著な効果を奏する。
In addition, the
1 コイル製造装置
2 芯材
3 芯材支持機構
4 回転軸
5,6 支持部材
10 サーボモータ
15 押付機構
16 支持体
17 スライド板
18 第1押圧ローラ
19 第2押圧ローラ
20 ローラ支持機構
21 枠体
22 第1シリンダ
23 第2シリンダ
24 第1押圧ローラ支持部材
25 第2押圧ローラ支持部材
28 第1付勢機構
29 第2付勢機構
32 エアシリンダ
35 ローラ送り機構
45 導体繰出機構
46 ドラム
47 ドラム支持機構
48 ガイド部材
49 ガイド送り機構
DESCRIPTION OF
Claims (6)
横断面が略矩形状を成し、前記導体を巻き取る芯材と、
前記芯材を、その中心軸回りに回転自在に支持する芯材支持機構と、
前記芯材支持機構に支持された前記芯材を、その中心軸回りに回転させる回転駆動機構と、
中心軸がそれぞれ前記芯材の中心軸と平行になるように配設され、且つ前記芯材の中心軸を含む平面と平行な面を挟んで、所定の間隔で並設された第1押圧ローラ及び第2押圧ローラと、
前記第1押圧ローラ及び第2押圧ローラを、それぞれが前記芯材に対して離接する方向に移動可能且つ前記芯材に当接可能に個別に支持するローラ支持機構と、
前記ローラ支持機構によって支持される前記第1押圧ローラを前記芯材側に付勢する第1付勢機構と、
前記ローラ支持機構によって支持される前記第2押圧ローラを前記芯材側に付勢する第2付勢機構とを備えて成ることを特徴とするコイル製造装置。 An apparatus for manufacturing a coil formed by winding a conductor and having a substantially rectangular cross section,
A cross section having a substantially rectangular shape, and a core material for winding the conductor;
A core material support mechanism for rotatably supporting the core material around its central axis;
A rotation drive mechanism for rotating the core material supported by the core material support mechanism around its central axis;
First pressure rollers arranged in parallel at a predetermined interval with a central axis disposed in parallel with the central axis of the core material and sandwiching a plane parallel to a plane including the central axis of the core material And a second pressing roller,
A roller support mechanism for individually supporting the first pressure roller and the second pressure roller so that each of the first pressure roller and the second pressure roller can move in a direction in which the first pressure roller and the second pressure roller are in contact with and separate from the core material;
A first biasing mechanism that biases the first pressing roller supported by the roller support mechanism toward the core material;
A coil manufacturing apparatus comprising: a second urging mechanism that urges the second pressing roller supported by the roller support mechanism toward the core material side.
前記ローラ支持機構を前記芯材側に付勢する第3付勢機構とを更に備えて成ることを特徴とする請求項1記載のコイル製造装置。 An advancing and retreating mechanism for advancing and retreating the roller support mechanism in a direction of separating from and contacting the core material;
The coil manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a third biasing mechanism that biases the roller support mechanism toward the core material side.
前記ドラム支持機構は、支持する前記ドラムの中心軸と前記芯材の中心軸とが平行になるように、前記芯材から所定距離だけ離隔した位置に配設され、
前記ドラム支持機構によって支持された前記ドラムから、前記芯材に向けて、前記導体が繰り出されるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4記載のいずれかのコイル製造装置。 A drum support mechanism for rotatably supporting the drum around which the conductor is wound;
The drum support mechanism is disposed at a position separated from the core material by a predetermined distance so that a central axis of the drum to be supported and a central axis of the core material are parallel to each other.
5. The coil manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the conductor is extended from the drum supported by the drum support mechanism toward the core member. 6.
前記回転駆動機構によって駆動される前記芯材の回転に応じて、前記ガイド機構を、前記芯材の中心軸に沿った方向に移動させるガイド送り機構とを更に備えて成ることを特徴とする請求項5記載のコイル製造装置。 Between the drum support mechanism and the core material, a guide mechanism that guides the running path of the conductor drawn out from the drum;
The guide feed mechanism according to claim 1, further comprising a guide feed mechanism that moves the guide mechanism in a direction along a central axis of the core material in accordance with rotation of the core material driven by the rotation drive mechanism. Item 6. The coil manufacturing apparatus according to Item 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014112529A JP2015228393A (en) | 2014-05-30 | 2014-05-30 | Coil manufacturing device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106409493A (en) * | 2016-09-13 | 2017-02-15 | 东莞市奥海电源科技有限公司 | Production technology for transformer with magnetic core shielding line |
CN107658128A (en) * | 2017-01-19 | 2018-02-02 | 宋当建 | A kind of automated production equipment of transformer pie winding |
JP2019115161A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Conducting wire molding device |
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- 2014-05-30 JP JP2014112529A patent/JP2015228393A/en active Pending
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