JP2016166092A - テンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線機に送られる巻線に張力を付与するテンション装置において、一回の線材の巻線工程において、線材への張力を自在に可変とすることができるとともに、装置の大型化を防止することができるテンション装置を提供する。
【解決手段】テンション装置５は、ワイヤＷの張力を制御するためのモータ２０と、テンションアーム３０と、モータ２０の回転軸２２の回転角度を検出するためのエンコーダ４２と、プーリ４４と、バネ４６と、繰出しプーリ５４を回転させるモータ５０とを有し、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いテンションアーム３０に与えられるトルク値と、バネ４６によりテンションアーム３０に与えられるトルク値に基づき、テンションアームが水平方向となるようにモータ２０が制御されるとともに、エンコーダ４２の検出値に従い、テンションアームが水平方向となるようにモータ５０を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻線機に供給されるワイヤ等の線材に対して張力を付与するテンション装置に関するものである。

従来より、巻線機のテンション装置として、特許文献１に記載の巻線装置が存在する。特許文献１における巻線装置においては、 線材繰り出しモータにより回転駆動されるスプールからの線材が、テンションアーム先端のプーリから、エンコーダの回転軸に固定されたプーリをへて、スピンドル先端のコイルボビンに導かれ、線材繰り出しモータの回転速度は、エンコーダにより検出されたコイルボビンへの線材の供給量にしたがって制御される。また、線材のテンション変動が、テンションアーム１０の回転としてポテンショメータ１１により検出され、このテンション変動分の補正が、線材繰り出しモータの回転速度に与えられる。

また、特許文献２におけるテンション装置では、繰り出しプーリに巻き付けられた線材が、テンションバー先端の線材ガイドから巻芯に導かれ、テンションバーは基端の回転軸を中心に回動自在であり、テンションバーには、スプリングの一端が固定され、スプリングの他端は、テンション調整モータにより移動可能な移動部材に固定される。また、繰り出し制御モータの回転軸には繰り出しプーリが取り付けられ、制御手段は、繰り出し制御モータの回転速度を、ポテンショメータにより検出されたテンションバーの回動角度が所定角度となるように制御する。また、特許文献２には、スプリングとして、第１のスプリングと第２のスプリングとを設け、テンションバーに及ぼす弾性力を切替え可能とした点が開示されている。

また、特許文献３に示す巻取りワイヤのテンション装置においては、巻取り系路中に設けられて巻取り用ワイヤにブレーキ力を与える電磁ブレーキと、該電磁ブレーキの出側に設けられ巻取り用ワイヤにテンションを与えるレバーと、該レバーの他端又は支点をシャフトを介して支持するＤＣモータと、該レバーの出側に設けられて巻取り力によってワイヤを巻取るワークとを有している。

特開平１１−２２２３５７号公報 特開２０００−１２８４３３号公報 特開平６−２５５８８４号公報

しかし、特許文献１の巻線装置においては、コイルボビンへの線材の供給量やテンションアームの回転量に従い、繰り出しモータの回転速度を制御することはできるが、一回のコイルの巻線工程において、コイルへの張力を自在に可変とすることができない。

また、特許文献２のテンション装置においても、第１のスプリングと第２のスプリングによりテンションバーに及ぼす弾性力を切り換えることができるが、一回のコイルの巻線工程において、コイルへの張力を自在に可変とすることができない。

巻線機における線材の巻付けに際しては、例えば、巻付け対象のワークに対して、線材を複数層に巻き付ける場合に、張力を可変させる必要がある場合（例えば、２層目における張力を１層目における張力よりも弱くする）や、ワークが角柱形状である場合に、角部においては張力を強くする等のように一回のコイルの巻線工程において、線材への張力を変化させる必要があるが、特許文献１の巻線装置や特許文献２のテンション装置においては、一回のコイルの巻線工程において、コイルへの張力を自在に可変とすることができない。

また、特許文献３のテンション装置では、外部からのテンション値を変化させることによりＤＣモータへのテンション指令値が変化されるが、ワイヤへの張力はＤＣモータにより与えられるので、ＤＣモータを大型化する必要がある。

そこで、本発明は、巻線機に送られる巻線に張力を付与するテンション装置において、一回の線材の巻線工程において、線材への張力を自在に可変とすることができるとともに、装置の大型化を防止することができるテンション装置を提供することである。

本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第１には、ワークへの巻材の巻付けを行なう巻材巻付け装置（「巻線機等の巻材巻付け装置」としてもよい）に送られる巻材に張力を付与するテンション装置であって、回動中心を中心に回動可能なテンションアーム（３０、１３０、２３０、３３０）と、巻材を巻くためのテンションプーリで、テンションアームに回転中心を中心に回転可能に設けられ、該回転中心の軸線がテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられたテンションプーリ（４４、１４４、２４４、３４４）と、テンションアームに取り付けられた弾性部材で、テンションプーリに巻かれた巻材に与えられる張力によるテンションアームの回動方向と反対の回動方向に張力を有する弾性部材（４６、１４６、２４６、３４６）と、テンションアームがテンションアームの回動中心を中心に回動するように、回転力を出力することによりテンションアームに対してトルクを与える張力制御モータ（２０、１２０、２２０、３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ）と、巻材を巻材巻付け装置側に繰り出すための繰出しプーリで、巻材の巻材巻付け装置への引出し方向におけるテンションプーリよりも上流側に設けられた繰出しプーリ（５４、１５４、２５４、３５４）と、繰出しプーリを回転させる繰出しモータ（５０、１５０、２５０、３５０）と、テンションアームの回動角度を検出するテンションアーム用角度検出器（４２、１４２、２４２、３４２）と、巻材に与えられる張力の値に従いテンションアームに与えられるトルク値と、弾性部材によりテンションアームに与えられるトルク値とに基づき、テンションアームが水平方向となるように張力制御モータの出力トルク（出力トルク値としてもよい）を制御するとともに、テンションアーム用角度検出器による検出値に従い、テンションアームが水平方向となるように繰出しモータの回転速度（回転速度値としてもよい）を制御する制御部（９０）と、を有することを特徴とする。

第１の構成においては、巻材巻付け装置から巻材に与えられる張力の値に従い張力制御モータを制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、弾性部材により巻材にかかる張力を張力制御モータにより増減させることにより、弾性部材による張力付与の機能を張力制御モータにより補助することになるので、張力制御モータを小型化することができる。つまり、弾性部材と張力制御モータにより巻材に張力を付与するので、弾性部材が設けられることによりその分張力制御モータを小型化することができる。

なお、上記第１の構成において、「巻材に与えられる張力の値に従いテンションアームに与えられるトルク値と、弾性部材によりテンションアームに与えられるトルク値とに基づき、テンションアームが水平方向となるように張力制御モータを制御するとともに、テンションアーム用角度検出器による検出値に従い、テンションアームが水平方向となるように繰出しモータの回転速度を制御する制御部（９０）」を「巻材に与えられる張力の値に従いテンションアームに与えられるトルク値と、弾性部材によりテンションアームに与えられるトルク値とに基づき、テンションアームがテンションアームの回動中心の軸線とテンションプーリの回転中心の軸線間の方向が水平方向である場合の方向である水平方向となるように張力制御モータを制御するとともに、テンションアーム用角度検出器による検出値に従い、テンションアームが水平方向となるように繰出しモータの回転速度を制御する制御部（９０）」としてもよい。

また、第２には、上記第１の構成において、張力制御モータ（２０、１２０）の回転軸がテンションアームの回動中心の位置に設けられていることを特徴とする。なお、「張力制御モータ（２０、１２０）の回転軸がテンションアームの回動中心の位置に固定して設けられている。」としてもよい。

また、第３には、上記第１の構成において、張力制御モータ（２２０、３２０Ａ）の回転軸の軸線（２２２ｐ、３２２Ａｐ）がテンションアームの回動中心の軸線（２３７ｐ、３３７ｐ）とずれた位置にテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられ、
張力制御モータの回転軸には、回動アーム（２２４、３２４Ａ）が取り付けられ、回動アームには、テンションアームと係合する係合部（２２８、３２８Ａ）が設けられ、
張力制御モータにより回動アームが回動することにより、テンションアームが回動することを特徴とする。

第３の構成によれば、張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられているので、張力制御モータの回転軸がテンションアームの回動中心の位置に設けられている場合に比べて張力制御モータを小型化することができる。

また、第４には、上記第３の構成において、テンションアームには、溝部（２３８ａ、３３８Ａａ）が形成された溝形成部（２３８、３３８Ａ）が設けられ、該溝部は、テンションアームの回動中心の軸線と直角の方向に形成され、該溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（２３８ｐ）は、テンションアームの回動中心の軸線と直交し、回動アームに設けられた係合部が、回動アームの回動に伴い溝部内を溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部であり、テンションアームが水平方向である場合に、係合部における張力制御モータの回転軸の軸線と平行な中心線（２２８ｐ、３２８Ａｐ）と張力制御モータの回転軸の軸線（２２２ｐ、３２２Ａｐ）とを通り、かつ、張力制御モータの回転軸の軸線と直角方向の直線が、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする。

第４の構成によれば、溝形成部に溝部が設けられていて、回動アームの回動に伴い係合部が溝部内をスライドするので、張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられていても、回動アームの回動に支障がない。

なお、上記第４の構成において、テンションアームが水平方向である場合に、係合部における張力制御モータの回転軸の軸線と平行な中心線（２２８ｐ、３２８Ａｐ）と張力制御モータの回転軸の軸線（２２２ｐ、３２２Ａｐ）とを通り、かつ、張力制御モータの回転軸の軸線と直角方向の直線は、テンションアームの回動中心の軸線とテンションプーリの回転中心の軸線とを通り、テンションアームの回動中心の軸線と直角方向の直線と平行であるとしてもよい。

また、第５には、上記第３の構成において、回動アームに設けられた係合部は、溝部（２３８ａ、３３８Ａａ）が形成された溝形成部（２３８、３３８Ａ）であり、該溝部は、張力制御モータの回転軸の軸線と直角の方向に形成され、該溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（２３８ｐ）の延長線は、張力制御モータの回転中心の軸線と直交し、テンションアームには、回動アームの回動に伴い溝部内を溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部（２２８、３２８Ａ）が設けられ、テンションアームが水平方向である場合に、溝部の該中心線の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする。

第５の構成によれば、溝形成部に溝部が設けられていて、回動アームの回動に伴い突状部が溝部内をスライドするので、張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられていても、回動アームの回動に支障がない。

なお、上記第５の構成において、テンションアームが水平方向である場合に、溝部の該中心線は、テンションアームの回動中心の軸線とテンションプーリの回転中心の軸線とを通り、テンションアームの回動中心の軸線と直角方向の直線と平行であるとしてもよい。

また、第６には、上記第３から第５までのいずれかの構成において、１又は複数の第２張力制御モータ（３２０Ｂ、３２０Ｃ）が設けられ、第２張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ｂｐ、３２２Ｃｐ）がテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられ、第２張力制御モータの回転軸の軸線が、第２張力制御モータの回転軸の軸線とテンションアームの回動中心の軸線間の距離が、上記張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ａｐ）とテンションアームの回動中心の軸線間の距離と同一であり、張力制御モータの回転軸の軸線と第２張力制御モータの回転軸の軸線とが、テンションアームの回動中心の軸線を中心とした同一円弧上に設けられ、第２張力制御モータの回転軸には、第２回動アーム（３２４Ｂ、３２４Ｃ）が取り付けられ、第２回動アームには、テンションアームと係合する第２係合部（３２８Ｂ、３２８Ｃ）が設けられ、第２張力制御モータにより第２回動アームが回動することにより、テンションアームが回動することを特徴とする。

第６の構成においては、張力制御モータとともに第２張力制御モータが設けられ、結果として、複数の張力制御モータが設けられるので、各モータを小型化することができる。また、第２張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられているので、第２張力制御モータの回転軸がテンションアームの回動中心の位置に設けられている場合に比べて第２張力制御モータを小型化することができる
また、第７には、上記第６の構成において、テンションアームには、第２溝部（３３８Ｂａ、３３８Ｃａ）が形成された第２溝形成部（３３８Ｂ、３３８Ｃ）が設けられ、該第２溝部は、テンションアームの回動中心の軸線と直角の方向に形成され、該第２溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（３３８Ｂｐ、３３８Ｃｐ）の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線と直交し、第２回動アームに設けられた第２係合部が、第２回動アームの回動に伴い第２溝部内を第２溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部であり、テンションアームが水平方向である場合に、第２係合部における第２張力制御モータの回転軸の軸線と平行な中心線（３２８Ｂｐ、３２８Ｃｐ）と第２張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ｂｐ、３２８Ｃｐ）とを通り、かつ、第２張力制御モータの回転軸の軸線と直角方向の直線が、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする。

第７の構成によれば、第２溝形成部に溝部が設けられていて、第２回動アームの回動に伴い第２係合部が第２溝部内をスライドするので、第２張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられていても、第２回動アームの回動に支障がない。

また、第８には、上記第６の構成において、第２回動アームに設けられた第２係合部は、第２溝部（３３８Ｂａ、３３８Ｃａ）が形成された第２溝形成部（３３８Ｂ、３３８Ｃ）であり、該第２溝部は、第２張力制御モータの回転軸の軸線と直角の方向に形成され、該第２溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（３３８Ｂｐ、３３８Ｃｐ）の延長線は、第２張力制御モータの回転中心の軸線と直交し、テンションアームには、第２回動アームの回動に伴い第２溝部内を第２溝部の形成方向に沿ってスライドする第２突状部（３２８Ｂ、３２８Ｃ）が設けられ、テンションアームが水平方向である場合に、第２溝部の該中心線の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする。

第８の構成によれば、第２溝形成部に第２溝部が設けられていて、第２回動アームの回動に伴い第２突状部が溝部内をスライドするので、第２張力制御モータの回転軸の軸線がテンションアームの回動中心の軸線とずれた位置に設けられていても、第２回動アームの回動に支障がない。

なお、上記第４又は第５の構成において、突状部が、ローラとローラを回転可能に軸支する軸支部とを有するものとしてもよく、また、第７又は第８の構成において、第２突状部が、ローラとローラを回転可能に軸支する軸支部とを有するものとしてもよい。

また、第９には、上記第１から第８までのいずれかの構成において、テンションアームにおけるテンションプーリの回転中心と弾性部材の取付け位置の間のいずれかの位置にテンションアームに対して回転可能な補助プーリ（４９、１４８）が設けられ、該補助プーリには、巻材における繰出しプーリの下流側で、かつ、テンションプーリの上流側の部位が巻回されていることを特徴とする。

第９の構成によれば、補助プーリを設けることにより、テンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を小さくでき、その分、張力制御モータの出力トルク値を小さくすることができる。

また、第１０には、上記第１から第９までのいずれかの構成において、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とした場合に、制御部は、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする。

また、第１１には、上記第１０の構成において、テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、制御部は、速度検出部により検出された送り速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする。

第１１の構成によれば、張力制御モータの制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、第１２には、上記第１から第８までのいずれかの構成において、テンションアームにおけるテンションアームの回動中心と弾性部材の取付け位置の間のいずれかの位置にテンションアームに対して回転可能な補助プーリ（４９）が設けられ、該補助プーリには、巻材における繰出しプーリの下流側で、かつ、テンションプーリの上流側の部位が巻回され、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とし、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりも弾性部材側に与えるトルク値を第４トルク値とした場合に、制御部は、第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする。

第１２の構成によれば、補助プーリを設けることにより、テンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を小さくでき、その分、張力制御モータの出力トルク値を小さくすることができる。

また、第１３には、上記第１２の構成において、テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、制御部は、速度検出部により検出された送り速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする。

第１３の構成によれば、張力制御モータの制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、第１４には、上記第１０から第１３までのいずれかの構成において、制御部は、算出された出力トルク値にテンションアーム用角度検出器の検出値に基づくトルク値を減算することにより補正された出力トルク値を算出し、該補正された出力トルク値に従い張力制御モータを制御することを特徴とする。

第１４の構成によれば、テンションアームが水平方向に対して傾斜している場合に、補正された出力トルク値に従い張力制御モータを動作制御することにより、テンションアーム３０を水平方向に近づけることができる。

また、第１５には、上記第１から第１４までのいずれかの構成において、制御部は、水平方向を示す角度値からテンションアーム用角度検出器により検知した角度値を減算した値である角度減算値に基づき繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする。

また、第１６には、上記第１５の構成において、テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、制御部は、算出された角度減算値に基づく速度値から速度検出部により検出された送り速度値を減算して速度減算値を算出し、該速度減算値に従い繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする。

第１６の構成によれば、送り速度が変化すると、その変化を即座に繰出しモータの回転速度の制御に反映させて、テンションアームを水平方向に早く近づけることができる。

また、第１７には、上記第１１又は第１３又は第１６の構成において、速度検出部は、巻材の移送に伴う回転角度を検出するエンコーダ（８０）を有し、エンコーダにより検出された角度に基づき巻線の送り速度値を検出することを特徴とする。

また、第１８には、上記第１から第１７までのいずれかの構成において、テンションアームが水平方向である場合には、テンションアームの回動中心の軸線とテンションプーリの回転中心の軸線間の方向が水平方向となることを特徴とする。

また、第１９には、上記第１から第１８までのいずれかの構成において、弾性部材は、コイルスプリングであることを特徴とする。

なお、以下の構成としてもよい。すなわち、第２０には、ワークへの巻材の巻付けを行なう巻材巻付け装置（「巻線機等の巻材巻付け装置」としてもよい）に送られる巻材に張力を付与するテンション装置であって、回動中心を中心に回動可能なテンションアーム（３０、１３０、２３０、３３０）と、巻材を巻くためのテンションプーリで、テンションアームに回転中心を中心に回転可能に設けられ、該回転中心の軸線がテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられたテンションプーリ（４４、１４４、２４４、３４４）と、テンションアームに取り付けられた弾性部材で、テンションプーリに巻かれた巻材に与えられる張力によるテンションアームの回動方向と反対の回動方向に張力を有するコイルスプリング（４６、１４６、２４６、３４６）と、テンションアームがテンションアームの回動中心を中心に回動するように、回転力を出力することによりテンションアームに対してトルクを与える張力制御モータ（２０、１２０、２２０、３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ）と、巻材を巻材巻付け装置側に繰り出すための繰出しプーリで、巻材の巻材巻付け装置への引出し方向におけるテンションプーリよりも上流側に設けられた繰出しプーリ（５４、１５４、２５４、３５４）と、繰出しプーリを回転させる繰出しモータ（５０、１５０、２５０、３５０）と、テンションアームの回動角度を検出するテンションアーム用エンコーダ（４２、１４２、２４２、３４２）と、巻材に与えられる張力の値に従いテンションアームに与えられるトルク値と、コイルスプリングによりテンションアームに与えられるトルク値とに基づき、テンションアームが水平方向となるように張力制御モータを制御するとともに、テンションアーム用エンコーダによる検出値に従い、テンションアームが水平方向となるように繰出しモータの回転速度を制御する制御回路（９０）と、を有することを特徴とする。

また、第２１には、上記第２０の構成において、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とした場合に、制御回路は、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする。

また、第２２には、上記第２１の構成において、テンション装置には、巻材の移送に伴う回転角度を検出する送り速度検出用エンコーダ（８０）が設けられ、制御回路は、送り速度検出用エンコーダにより検出された角度に基づき巻線の送り速度値を検出し、検出した速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする。

また、第２３には、第２１の構成において、テンションアームにおけるテンションアームの回動中心と弾性部材の取付け位置の間のいずれかの位置にテンションアームに対して回転可能な補助プーリ（４９）が設けられ、該補助プーリには、巻材における繰出しプーリの下流側で、かつ、テンションプーリの上流側の部位が巻回され、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とし、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりも弾性部材側に与えるトルク値を第４トルク値とした場合に、制御回路は、第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする。

また、第２４には、第２３の構成において、テンション装置には、巻材の移送に伴う回転角度を検出する送り速度検出用エンコーダ（８０）が設けられ、制御回路は、送り速度検出用エンコーダにより検出された角度に基づき巻線の送り速度値を検出し、検出した速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする。

また、第２５には、上記第２１から第２４までのいずれかの構成において、制御回路は、算出された出力トルク値にテンションアーム用角度検出器の検出値に基づくトルク値を減算することにより補正された出力トルク値を算出し、該補正された出力トルク値に従い張力制御モータを制御することを特徴とする。

また、第２６には、上記第２０から第２５までのいずれかの構成において、制御回路は、水平方向を示す角度値からテンションアーム用角度検出器により検知した角度値を減算した値である角度減算値に基づき繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする。

また、第２７には、上記第２６の構成において、テンション装置には、巻材の移送に伴う回転角度を検出する送り速度検出用エンコーダ（８０）が設けられ、
制御回路は、算出された角度減算値に基づく速度値から速度検出部により検出された送り速度値を減算して速度減算値を算出し、該速度減算値に従い繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする。

本発明に基づくテンション装置によれば、巻材巻付け装置から巻材に与えられる張力の値に従い張力制御モータを制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、弾性部材により巻材にかかる張力を張力制御モータにより増減させることにより、弾性部材による張力付与の機能を張力制御モータにより補助することになるので、張力制御モータを小型化することができる。つまり、弾性部材と張力制御モータにより巻材に張力を付与するので、弾性部材が設けられることによりその分張力制御モータを小型化することができる。

テンション装置の前方斜視図である（実施例１）。 テンション装置の後方斜視図である（実施例１）。 ワイヤボビンの斜視図である。 テンション装置の構成を示すブロック図である（実施例１、実施例２）。 テンション装置の動作を示すフローチャートである。 テンション装置の動作を示すフローチャートである。 テンション装置の動作を示すフローチャートである。 テンション装置の動作を示すフローチャートである。 テンション装置の動作を示すフローチャートである。 テンション装置の動作を示す機能ブロック図である（実施例１、実施例２）。 テンション装置の構成の概略及び作用を説明するための説明図である（実施例１）。 テンション装置の前方斜視図である（実施例２）。 テンション装置の構成の概略及び作用を説明するための説明図である（実施例２）。 実施例２の応用例のテンション装置を示す前方斜視図である。 実施例２の応用例のテンション装置の構成の概略及び作用を説明するための説明図である。 テンション装置の前方斜視図である（実施例３）。 テンション装置の後方斜視図である（実施例３）。 テンション装置の要部を示す後方斜視図である（実施例３）。 テンションアーム回動部を示す前方斜視図である（実施例３）。 テンション装置の構成を示すブロック図である（実施例３、実施例４）。 テンション装置の動作を示す機能ブロック図である（実施例３、実施例４）。 テンション装置の構成の概略及び作用を説明するための説明図である（実施例３）。 テンション装置の作用を説明するための説明図である（実施例３）。 テンション装置の作用を説明するための説明図である（実施例３）。 実施例３の応用例のテンション装置の作用を説明するための説明図である。 実施例３の応用例のテンション装置の作用を説明するための説明図である。 実施例３の応用例のテンション装置の要部を示す後方分解斜視図である。 実施例３の応用例におけるテンションアーム回動部を示す前方斜視図である。 テンション装置の前方斜視図である（実施例４）。 テンション装置の要部を示す前方斜視図である（実施例４）。 テンション装置の後方斜視図である（実施例４）。 テンション装置の要部を示す後方斜視図である（実施例４）。 テンション装置の要部を示す後方斜視図である（実施例４）。 テンション装置の作用を説明するための説明図である（実施例４）。 実施例４の応用例のテンション装置の要部を示す後方分解斜視図である。

本発明においては、巻線機に送られる巻線に張力を付与するテンション装置において、一回の線材の巻線工程において、線材への張力を自在に可変とすることができるとともに、装置の大型化を防止することができるテンション装置を提供するという目的を以下のようにして実現した。

本発明に基づく実施例１の巻線機用のテンション装置５は、図１〜図１１に示すように構成され、支持台１０と、モータ（張力制御モータ）２０と、テンションアーム３０と、エンコーダ４２と、プーリ４４と、バネ（弾性部材）４６と、モータ（繰出しモータ）５０と、繰出しプーリ５４と、エンコーダ５６と、プーリ群Ｐと、エンコーダ８０と、制御回路９０と、記憶装置９８とを有している。

ここで、支持台１０は、テンション装置５における各構成要素を支持するための支持部であり、水平方向に設けられた基部１２と、基部１２に対して立設した立設部１４とを有し、基部１２、立設部１４ともに板状（具体的には、平板状）を呈している。

なお、立設部１４には、バネ４６の下端を取り付けるためのバネ取付部１６が設けられている。

また、モータ２０は、立設部１４の背面側に固定して設けられ、モータ２０においては、モータ本体部２１から回転軸２２が突出し、該回転軸２２は、立設部１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部１４の正面側に突出している。回転軸２２は、モータ２０の回転力を出力するものである。つまり、モータ２０は、回転軸２２から回転力を出力することにより、テンションアーム３０に対してトルクを与えるものである。なお、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐは、立設部１４の正面側の面に対して垂直方向に形成されている。軸線２２ｐは、テンションアーム３０の回動中心の軸線ともいえる。

なお、立設部１４に設けられた開口部（つまり、回転軸２２が挿通する開口部）には、ベアリング（図示せず）が設けられ、該ベアリングに回転軸２２が回転可能に取り付けられている。

また、テンションアーム３０は、ワイヤ（巻線）Ｗに張力を与えるための略棒状の部材であり、モータ２０の回転軸２２に固定されている。すなわち、テンションアーム３０は、帯板状（すなわち、帯状の平板状）の棒状を呈するアーム本体部３２と、アーム本体部３２の正面側の面における右側面側の端部領域に固定して設けられたバネ取付部３４と、アーム本体部３２の正面側の面に固定されるとともに、回転軸２２に固定された固定具３６ａと、アーム本体部３２の背面側の面に固定されるとともに、回転軸２２に固定された固定具３６ｂとを有している。

つまり、アーム本体部３２は、棒状を呈し、具体的には、正面側の面と背面側の面とを有する細長略長方形状の板状（具体的には、平板状）を呈している。アーム本体部３２における一対の長手辺３２−１、３２−２は互いに平行に形成され、両側の端部は略円弧状に形成されている。アーム本体部３２の正面側の面と背面側の面は、立設部１４の正面側の面と平行に形成されている。また、アーム本体部３２には、回転軸２２が挿通する穴部が設けられている。

また、バネ取付部３４は、略円柱状を呈し、このバネ取付部３４には、バネ４６の端部が固定して設けられている。なお、バネ取付部３４の中心線（前後方向の軸線）３４ｐは、回転軸２２の軸線２２ｐと平行となっている。

また、固定具３６ａ、３６ｂはともにリング状を呈して、回転軸２２が挿通するための穴部を有し、固定具３６ａは、ネジ止めによりアーム本体部３２の正面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより回転軸２２に固定され、また、固定具３６ｂは、ネジ止めによりアーム本体部３２の背面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより回転軸２２に固定されている。なお、固定具３６ａ、３６ｂのアーム本体部３２への固定は、ネジ止めではなく、溶接によりおこなってもよい。

以上のように、アーム本体部３２が、固定具３６ａ、３６ｂを介して回転軸２２に固定（支持としてもよい）されているので、モータ２０の回転軸２２が回転することにより、アーム本体部３２が回転軸２２の軸線２２ｐを中心に回動する。つまり、軸線２２ｐが、テンションアーム３０の回動中心の軸線となり、軸線２２ｐの位置がテンションアーム３０の回動中心となる。

また、エンコーダ（テンションアーム用角度検出器）４２は、モータ２０の背面側の面（具体的には、モータ本体部２１の背面側の面）に固定して設けられ、回転軸２２の背面側の端部と連結されている。このエンコーダ４２は、モータ２０の回転軸２２の回転角度を検出するものであり、つまり、テンションアーム３０の回動角度を検出するものである。

また、バネ４６は、コイルスプリングであり、その上端がバネ取付部３４に取り付けられ、下端がバネ取付部１６に取り付けられている。バネ４６は、アーム本体部３２のバネ取付部３４側を下方に引っぱるものであり、プーリ４４に巻かれたワイヤＷに与えられる張力によるテンションアーム３０の回動方向と反対の回動方向に張力を有している。

また、プーリ（テンションプーリ）４４は、アーム本体部３２の正面側の面における左側面側の端部（つまり、バネ取付部３４側とは反対側の端部）にアーム本体部３２に対して回転可能に設けられている。つまり、プーリ４４は、アーム本体部３２に固定された軸部３２ａに対して回転可能に設けられている。なお、プーリ４４の回転中心の軸線４４ｐは、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐ及びバネ取付部３４の中心線３４ｐと平行になっていて、軸線２２ｐと軸線４４ｐと中心線３４ｐとは、同一平面上にあり、正面視においては、軸線２２ｐと軸線４４ｐと中心線３４ｐとは、同一直線上に形成されている。

また、モータ５０は、立設部１４の背面側に固定して設けられ、モータ５０においては、モータ本体部５１から回転軸５２が突出し、回転軸５２は、立設部１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部１４の正面側に突出している。回転軸５２は、モータ５０の回転力を出力するものである。モータ５０は、正逆回転可能であるが、基本的には、繰出しプーリ５４がワイヤＷを下流側に移送する方向に回転する。回転軸５２の軸線は、プーリ４４の回転中心の軸線４４ｐ及びモータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐと平行になっている。

また、繰出しプーリ５４は、モータ５０の回転軸５２に固定して設けられている。つまり、モータ５０が駆動して回転軸５２が回転することにより、繰出しプーリ５４が回転する。繰出しプーリ５４は、基本的に、ワイヤＷを下流側（具体的には、プーリ６８側）に移送する方向（つまり、巻線機１０２側に繰り出す方向）に回転する。なお、繰出しプーリ５４には、ワイヤＷを移送するための溝部が二重に形成され、プーリ６０からのワイヤＷとプーリ６４からのワイヤＷとをそれぞれ案内するようになっている。

また、エンコーダ５６は、モータ５０の背面側の面（具体的には、モータ本体部５１の背面側の面）に固定して設けられ、モータ５０の回転軸５２の回転角度を検出するものである。

また、プーリ群Ｐは、プーリ６０と、プーリ６４と、プーリ６８と、プーリ７２と、プーリ７６とを有し、プーリ群Ｐにおける各プーリは、ワイヤＷを移送するためのガイドプーリである。プーリ６０は、ワイヤＷの移送経路において、繰出しプーリ５４よりも上流側に設けられ、プーリ６４は、ワイヤＷの移送経路において、繰出しプーリ５４の上流側かつ下流側に設けられ、プーリ６８は、ワイヤＷの移送経路において、繰出しプーリ５４の下流側に設けられ、プーリ７２は、ワイヤＷの移送経路において、プーリ４４の下流側に設けられ、プーリ７６は、ワイヤＷの移送経路において、プーリ７６の下流側に設けられている。

なお、プーリ６０は、支持部６２に対して回転自在に取り付けられ、プーリ６４は、支持部６６に回転自在に取り付けられ、プーリ６８は、支持部７０に回転自在に取り付けられ、プーリ７２は、支持部７４に回転自在に取り付けられ、プーリ７６は、支持部７８に回転自在に取り付けられている。ここで、支持部６２、６６、７０、７４、７８は、いずれも立設部１４に固定して設けられ、支持部６２、６６、７０、７４、７８における各支持部は同一の構成であり、支持部６２を例にとると、支持部６２は、立設部１４の正面側の面に対して直角方向に設けられるとともに、左右方向に形成された板状部６２ａと、板状部６２ａの正面側の端部から板状部６２ａに対して直角方向に上方に形成された板状部６２ｂと、板状部６２ｂに固定された軸部６２ｃとを有し、板状部６２ａと板状部６２ｂとは側面視において略Ｌ字状を呈している。該軸部６２ｃはプーリ６０を回転可能に軸支している。つまり、プーリ６０は、支持部６２、特に、軸部６２ｃに対して回転可能となっている。板状部６２ａと板状部６２ｂにより支持部本体部が構成される。プーリ６４、６８、７２においても、プーリ６０と同様に、プーリが支持部に対して回転する。なお、プーリ６０、６４、６８、７２においては、プーリに軸部が固定され、該軸部が支持部本体部に対して回転する構成としてもよい。なお、プーリが軸部に対して回転可能とする場合には、プーリ６０にベアリングが設けられ、一方、プーリに軸部が固定され、軸部が支持部本体部に対して回転する場合には、支持部本体部にベアリングが設けられる。

また、エンコーダ８０は、支持部７８における板状部７８ｂの正面側の面に取り付けられている。このエンコーダ８０は、プーリ７６を軸支する軸部７７の回転角度を検出するものである。つまり、軸部７７がプーリ７６に固定され、軸部７７の先端がエンコーダ８０と連結されている。このエンコーダ８０は、ワイヤＷの巻線速度（送り速度（引出し方向の速度又は引出し方向と反対方向の速度）を検出するためのものであり、エンコーダ８０とエンコーダ８０から検出された角度値を微分することにより巻線速度を算出する制御回路９０とで、速度検出部が構成される。

なお、支持部７８は、立設部１４の正面側の面に対して直角方向に設けられるとともに、左右方向に形成された板状部７８ａと、板状部７８ａの正面側の端部から板状部７８ａに対して直角方向に上方に形成された板状部７８ｂとを有し、側面視において略Ｌ字状を呈している。

また、制御回路９０は、巻線機１０２から送られた張力データに基づき、モータ２０の動作を制御し、テンションアーム３０が所定の方向（具体的には、水平方向）となるように、モータ５０の動作を制御するものであり（具体的には、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐとプーリ４４の回転中心の軸線４４ｐとを結ぶ直線で軸線２２ｐ及び軸線４４ｐと直交する直線が、所定の方向（具体的には、水平方向）となるようにモータ５０の動作を制御する）、図６〜図９に示すフローチャートや図１０に示す機能ブロックに従い制御を行なう。なお、本実施例では、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐは、テンションアーム３０の回転中心の軸線と一致する。

制御回路９０は、図４に示すように、具体的には、受信装置９１と、ＣＰＵ９２と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路９４ａ、９４ｂと、電流センサ９６ａ、９６ｂとを有している。

ここで、受信装置９１は、巻線機１０２から送信されるデータを受信する。また、ＣＰＵ９２は、受信した張力データに基づき、モータ２０に供給する電流値のデータをＰＷＭ回路９４ａに出力するとともに、アーム本体部３２が所定の方向となるように、モータ５０に供給する電流値のデータをＰＷＭ回路９４ｂに出力する。

ＰＷＭ回路９４ａは、ＣＰＵ９２からの電流値の振幅を振幅が一定のパルス信号に変換して該パルス信号をモータ２０に供給し、ＰＷＭ回路９４ｂは、ＣＰＵ９２からの電流値の振幅を振幅が一定のパルス信号に変換して該パルス信号をモータ５０に供給する。

また、電流センサ９６ａは、ＰＷＭ回路９４ａから出力されるパルス信号を電流値に変換し、電流値に定数を乗算してトルク値を算出してＣＰＵ９２に出力し、電流センサ９６ｂは、ＰＷＭ回路９４ｂから出力されるパルス信号を電流値に変換し、電流値に定数を乗算してトルク値を算出してＣＰＵ９２に出力する。

また、記憶装置９８は、図６〜図９に示すフローチャートや図１０に示す機能ブロックに従い制御を行なうための動作プログラムを記憶するものである。また、記憶装置９８には、アーム本体部３２の方向についての指令データが記憶され、具体的には、水平方向を０度とした場合に、該０度である旨の指令値が記憶されている。

なお、テンション装置５におけるワイヤＷの移送経路は、上流側からプーリ６０、繰出しプーリ５４、プーリ６４、繰出しプーリ５４、プーリ６８、プーリ４４、プーリ７２、プーリ７６の順となっている。プーリ６０には、図３に示すワイヤボビン１００からワイヤＷが導かれ、また、プーリ７６からは、巻線機１０２にワイヤＷが導かれる。ワイヤボビン１００には、ワイヤＷが巻回されている。また、巻線機１０２は、巻付け対象のワーク１０３にワイヤＷを巻き付ける装置である。

なお、テンション装置５において、テンションアーム３０が水平方向の場合には、式（１）が成り立つ（図１１参照）。なお、テンションアーム３０が水平方向の場合には、アーム本体部３２が水平方向となり、テンションアーム３０の回動中心の軸線２２ｐとプーリ４４の回転中心の軸線４４ｐ間の方向（例えば、軸線２２ｐや軸線４４ｐと直角の方向）が水平方向となり、正面視において、軸線２２ｐと軸線４４ｐと中心線３４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）（軸線２２ｐと軸線４４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）としてもよい）が水平方向となる（他においても同じ）。

つまり、アーム本体部３２のプーリ４４側を下方に回動させようとするトルク（左辺）と、アーム本体部３２のバネ４６側を下方に回動させようとするトルク（右辺）が等しくなり、上記の式（１）が成り立つ。

式（１）を変形すると、式（２）が導かれ、ＴａとＺ１とＺ２により（つまり、変数であるＴａとＺ１とＺ２とが定まることにより）モータ２０のトルクＴｍが算出される。

なお、式（１）及び式（２）においては、ワイヤＷに掛かる張力をＴａ（Ｎ）、バネ４６の張力をＴｂ（Ｎ）、モータ２０のトルク値（出力トルク値）をＴｍ（Ｎ・ｍ）、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐとプーリ４４の軸線４４ｐ間の長さをＬ１１（ｍ）、軸線２２ｐとバネ取付部３４の中心線３４ｐ間の長さをＬ１２（ｍ）、慣性補償によるトルク値をＺ１（Ｎ・ｍ）、メカロス補償によるトルク値をＺ２（Ｎ・ｍ）としている。

ここで、モータ２０のトルク値Ｔｍは、アーム本体部３２のプーリ４４側が上方に回動する方向に回転力を付与する場合では、正の値であり、アーム本体部３２のプーリ４４側が下方に回動する方向に回転力を付与する場合では、負の値となる。

また、慣性補償によるトルク値とは、特に、テンションアーム３０が回動することによるアーム本体部３２のプーリ４４側の先端の慣性を補償するものであり、慣性補償によるトルク値Ｚ１は、ワイヤＷの加速度と慣性比率（一定値）を積算した値となる。なお、慣性補償によるトルク値Ｚ１の値は、加速度が正の場合には、正の値となり、加速度が負の場合には、負の値となる。つまり、加速度が正の場合には、慣性補償によるトルク値の分がワイヤＷに余分に付加されているので、慣性補償によるトルク値を減算し（式（２）参照）、加速度が負の場合には、慣性補償によるトルク値の分が不足しているので、慣性補償によるトルク値を加算する。

また、メカロス補償によるトルク値とは、特に、ワイヤＷの全経路における摩擦力（例えば、各プーリ群におけるプーリに設けられたベアリングとプーリを軸支する軸部間の摩擦力）によるメカロスを補償するものであり、ワイヤＷの送り方向にかかわらず絶対値としては一定値が定められる。つまり、メカロス補償によるトルクは、ワイヤＷの送り方向が上流から下流への方向（引出し方向（順方向）、図１における矢印ＤＲに示す方向）と、引出し方向と逆方向（逆方向）の場合のいずれの場合も同じ値（絶対値）であり、メカロス補償によるトルクＺ２の値は、引出し方向の場合には、正の値となり、引出し方向の逆方向の場合には、負の値となる。つまり、送り方向が引出し方向の場合には、メカロス補償によるトルク値の分がワイヤＷに余分に付加されているので、メカロス補償によるトルク値を減算し（式（２）参照）、送り方向が引出し方向と逆方向の場合には、メカロス補償によるトルク値の分が不足しているので、メカロス補償によるトルク値を加算する。なお、ワイヤＷの送りが停止している場合には、メカロス補償によるトルクの値は０となる。

なお、式（１）、式（２）において、２×Ｔａ×Ｌ１１は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側に与えるトルク値であり、また、Ｔｂ×Ｌ１２は、バネ４６によりテンションアーム３０に与えられるトルク値であり、具体的には、バネ４６によりテンションアーム３０のバネ４６の取付け位置に与えるトルク値である。

また、式（１）において、Ｔｍ／Ｌ１１は、モータ２０によりテンションアーム３０におけるプーリ４４の取付け位置に与えるトルク値である。

また、プーリ４４に掛かるトルクは、２×Ｔａ×Ｌ１１としたが、厳密には、プーリ４４の半径ｒを考慮すると、Ｔａ×（Ｌ１１＋ｒ）＋Ｔａ×（Ｌ１１−ｒ）となり、この式から２×Ｔａ×Ｌ１１が導かれる。

なお、巻線機（巻材巻付け装置）１０２は、鉄心(コア）等の巻付け対象のワーク（被巻線体、被巻付け体としてもよい）１０３にワイヤＷを巻き付ける装置であり、巻線機１０２に設けられた記憶装置には、ワーク１０３の巻付け位置に応じてワイヤＷに与える張力の値のデータ（張力データ）が記憶されており、巻線機１０２は、ワーク１０３への巻付け工程において、ワーク１０３におけるワイヤＷを巻き付けようとする巻付け位置に対応した張力データをテンション装置５の受信装置９１に対して送信する。つまり、巻線機１０２は、張力データを送信する送信装置を有し、該送信装置により、ワーク１０３の巻付け工程において、ワーク１０３に巻き付けようとするワイヤＷに必要となる張力のデータをリアルタイムで送信する。

ここで、テンション装置５とワイヤボビン１００と巻線機１０２とで、巻線システム（「巻付けシステム」としてもよい）が構成される。

次に、上記構成のテンション装置５の動作について説明する。まず、モータ２０の動作の制御について説明する。

巻線機１０２から張力データが送信されたら、受信装置９１によりこれを受信し（Ｓ１１）、ＣＰＵ９２が該張力データを保持する。

次に、上記式（２）に従い、モータ２０のトルク値を算出する（Ｓ１２）。つまり、受信した張力データにおける張力の値と、慣性補償によるトルク値と、メカロス補償によるトルク値を式（２）に入力することによりモータ２０のトルク値を算出する。

ここで、慣性補償によるトルク値は、図７に示すように算出される。すなわち、エンコーダ８０からの出力を微分して巻線速度値（ワイヤＷの移動速度値）を算出する（Ｓ４１）。つまり、エンコーダからのカウント値の単位時間当たりの変化量を算出して、巻線速度値を算出する。

その後、算出された巻線速度値を微分して巻線加速度値を算出する（Ｓ４２）。つまり、巻線速度値の単位時間当たりの変化量を算出して巻線加速度値を算出する。

その後、巻線加速度からトルク補償データを算出する（Ｓ４３）。すなわち、巻線加速度値に対して慣性比率を乗算し、慣性補償によるトルク値を算出する。

また、メカロス補償によるトルク値は、エンコーダ８０からの出力に基づき、ワイヤＷの送り方向が引出し方向であるか、引出し方向と逆方向であるかを判定し（Ｓ５１）、がその判定結果に従い、メカロス補償によるトルク値を決定する（Ｓ５２）。つまり、ワイヤＷの送り方向が引出し方向である場合には、予め定められた一定値の正の値をメカロス補償によるトルク値とし、ワイヤＷの送り方向が引出し方向と逆方向である場合には、予め定められた一定値の負の値をメカロス補償によるトルク値とし、ワイヤＷの送りが停止している場合には、トルク値を０とする。

つまり、２×Ｔａ×Ｌ１１（ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側に与えるトルク値）を第１トルク値とし、Ｔｂ×Ｌ１２（バネ４６によりテンションアーム３０のバネ４６の取付け位置に与えるトルク値）を第２トルク値とし、Ｔｍ／Ｌ１１（モータ２０によりテンションアーム３０におけるプーリ４４の取付け位置に与えるトルク値）を第３トルク値とした場合に、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値（式（１）における右辺）と第１トルク値（式（１）における左辺）が同一となるようにモータ２０の出力トルク値を算出している。

また、第２トルク値と第３トルク値と慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値とを加算した値である比較用トルク値（式（１）における右辺）と第１トルク値（式（１）における左辺）が同一となるようにモータ２０の出力トルク値を算出している。

次に、モータトルク値からエンコーダ４２の出力から算出されるトルク値を減算して第１算出値（補正された出力トルク値）を算出する（Ｓ１３）。

ここで、減算に用いるトルク値は、図９に示すように算出される。すなわち、エンコーダ４２からの出力に対して予め定められた定数を乗算して速度値を算出する（Ｓ６１）。なお、エンコーダ４２からの出力は、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して上方に傾斜している場合には、正の値となり、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して下方に傾斜している場合には、負の値となる。

その後、ステップＳ６１で算出された速度値に対して、予め定められた定数を乗算して、トルク値を算出する（Ｓ６２）。このステップＳ６２で算出される値は、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して上方に傾斜している場合には、正の値となり、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して下方に傾斜している場合には、負の値となる。つまり、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して上方に傾斜している場合には、傾斜している分だけ上向きへのトルクが必要ないので、ステップＳ１３でその分（正の値）を減算し、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して下方に傾斜している場合には、傾斜している分だけ上向きへのトルクが余分に必要となるので、ステップＳ１３でその分（負の値）を減算する（つまり、結果的に正の値を加算する）。このトルク値が、ステップＳ１３において用いられる「エンコーダ４２の出力から算出されるトルク値」である。

次に、第１算出値から電流センサ９６ａからのトルク値を減算して第２算出値を算出する（Ｓ１４）。この第２算出値はトルク偏差の値といえる。

次に、第２算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、ＰＷＭ回路９４ａに出力する電圧値（ＰＷＭ回路への電圧指令）を算出し（Ｓ１５）、ＰＷＭ回路９４ａに出力する（Ｓ１６）。

ＰＷＭ回路９４ａは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、モータ２０に対して電流を供給する（Ｓ１７）。以上のように、図６のフローチャートに示す処理を所定の周期で行なうことにより、モータ２０の制御を行なう。

なお、モータ２０は上記の制御において、ステップＳ１３の出力値が正の値の場合には、アーム本体部３２のプーリ４４側が上方に回動するようにモータ２０により回転力を付与させ、ステップＳ１３の出力値が負の値の場合には、アーム本体部３２のプーリ４４側が下方に回動するようにモータ２０により回転力を付与させる。

モータ２０は、上記のように、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム３０に与えられるトルク値（具体的には、２×Ｔａ×Ｌ１１で示されるトルク値）と、バネ４６によりテンションアーム３０に与えられるトルク値（具体的には、Ｔｂ×Ｌ１２で示されるトルク値）とに基づき、テンションアームの回動中心の軸線（つまり、回転軸２２の軸線２２ｐ）とテンションプーリの回転中心の軸線４４ｐとを結ぶ直線が水平方向となることによりテンションアームが水平方向となるように制御される。つまり、テンションアームが水平方向の場合には、テンションアーム３０の回動中心の軸線（つまり、回転軸２２の軸線２２ｐ）とテンションプーリの回転中心の軸線４４ｐとを結ぶ直線が水平方向となる。

次に、モータ５０の動作制御について説明する。まず、記憶装置９８には、アーム本体部３２の方向についての指令値（０度である旨の指令値）が記憶されているので、この指令値を読み出す（Ｓ２１）。

次に、指令値からエンコーダ４２の出力値を減算して第３算出値を算出する（Ｓ２２）。この第３算出値は、水平方向に対するアーム本体部３２の傾斜角度を表している。つまり、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して上方に傾斜している場合には、正の値が減算され、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して下方に傾斜している場合には、負の値が減算される（つまり、結果的に正の値を加算する）。すなわち、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して上方に傾斜している場合には、ワイヤＷへの張力が弱いのでワイヤＷへの張力を強くするために、正の値を減算してモータ５０の回転速度が遅くなるように制御し、一方、アーム本体部３２のプーリ４４側が水平方向に対して下方に傾斜している場合には、ワイヤＷへの張力が強いのでワイヤＷへの張力を弱くするために、負の値を減算して（結果的に正の値を加算する）モータ５０の回転速度が速くなるように制御する。

次に、第３算出値に対して予め定められた定数を乗算して速度値を算出する（Ｓ２３）。

次に、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算して第４算出値を算出する（Ｓ２４）。ここで、このステップＳ２４において、巻線速度値を考慮するのは、エンコーダ４２の値のみに従いモータ５０を制御すると、巻線速度が変化しているにもかかわらず、アーム本体部３２が回動するまではモータ５０の回転速度が変化しないので、巻線速度の変化によってもモータ５０の回転速度を制御させるためである。つまり、巻線速度とモータ５０の回転速度に差がある場合には、モータ５０によりワイヤＷへの張力が大きく増減されてしまい、その分テンションアーム３０が水平方向に対して傾斜するため、テンションアーム３０を水平方向とする制御が遅くなるが、巻線速度値を考慮することにより、巻線速度とモータ５０の回転速度の差を小さくすれば、巻線速度とモータ５０の回転速度の差によるアーム本体部３２の傾斜が小さくできるので、テンションアーム３０の水平方向とする制御を早くすることができる。なお、ワイヤＷの送り方向が引出し方向の場合には、巻線速度値を正の値とし、ワイヤＷの送り方向が引出し方向と逆方向の場合には、巻線速度値を負の値とする。

次に、第４算出値から繰出しモータ現在速度値を減算して第５算出値を算出する（Ｓ２５）。なお、繰出しモータ現在速度値は、エンコーダ５６からの出力を微分する（Ｓ４１）ことにより得られる。ステップＳ４１で算出された巻線速度値の減算（Ｓ２４）を速度指令とすると、このステップＳ２５における繰出しモータ現在速度値の減算は、該速度指令に対するフィードバック制御といえる。

次に、第５算出値に対して予め定められた定数を乗算して、トルク値を算出する（Ｓ２６）。

次に、ステップＳ２６で算出されたトルク値から電流センサ９６ａからのトルク値を減算して第６算出値を算出する（Ｓ２７）。この第６算出値はトルク偏差の値といえる。

次に、第６算出値に対して予め定められた定数を乗算して、ＰＷＭ回路９４ｂに出力する電圧値（ＰＷＭ回路への電圧指令）を算出し（Ｓ２８）、ＰＷＭ回路９４ｂに出力する（Ｓ２９）。

ＰＷＭ回路９４ｂは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、モータ５０に対して電流を供給する（Ｓ３０）。以上のように、図６のフローチャートに示す処理を所定の周期で行なうことにより、モータ５０の制御を行なう。

モータ５０においては、上記のように、エンコーダ４２による検出値（エンコーダ４２の出力値）に従い、テンションアームが水平方向となるように、モータ５０の回転速度が制御されるとともに（Ｓ２３）、ワイヤＷの巻線速度値に従いモータ５０の回転速度が制御される（Ｓ２４）。すなわち、水平方向を示す角度値からエンコーダ４２により検出された角度値を減算した値（角度減算値）に基づき（Ｓ２２）モータ５０の回転速度値を算出しているといえる（Ｓ２３）。また、該角度減算値に基づく速度値から速度検出部により検出された送り速度値を減算して速度減算値を算出し（Ｓ２４）、該速度減算値に基づき繰出しモータ５０の回転速度を算出しているといえる。

以上のように、テンション装置５は、バネ４６とモータ２０によりワイヤＷに張力を付与する構成となっていて、バネ４６については、ワイヤＷに与える張力の範囲における略中心の値の張力を有するバネを使用し、モータ２０によりワイヤＷによるトルクに対してトルクを増減させればよいので、バネ４６が設けられない場合に比べて、モータ２０を小型化する（つまり、モータの出力トルクを小さくする）ことができる。つまり、バネ４６による張力付与の機能をモータ２０により補助することになるので、モータ２０を小型化することができる。

なお、ワイヤＷに与える張力の範囲における略中心の値の張力を有するバネでなくても、モータ２０によりワイヤＷにかけるトルクを調整することにより、所望の張力を付与することができる。すなわち、バネの張力がワイヤＷに与える張力の範囲における中心の値よりも小さい場合には、モータ２０により与えるトルクの値における正の値の幅を大きくし、負の値の幅を小さくすればよく、逆に、バネの張力がワイヤＷに与える張力の範囲における中心の値よりも大きい場合には、モータ２０により与えるトルクの値における正の値の幅を小さくし、負の値の幅を大きくすればよい。

よって、バネ４６について、複数の張力を有する複数種類のバネを用意しておくことにより、ワイヤＷにかける所望の張力に近いワイヤを選択して、モータ２０によりワイヤＷにかけるトルクを調整すればよく、所定の張力差を有する複数種類のバネを用意しておけばよい。

以上のように、本実施例のテンション装置５によれば、巻線機１０２から送られる張力データに従いモータ２０を制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、上記のように、バネ４６によりワイヤＷにかかる張力をモータ２０により増減させることにより、バネ４６による張力付与の機能をモータ２０により補助することになるので、モータ２０を小型化することができる。つまり、バネ４６とモータ２０によりワイヤＷに張力を付与するので、バネ４６が設けられることにより、その分モータ２０を小型化することができる。

また、上記のように、ステップＳ１２において、巻線機１０２からの張力データに対して、エンコーダ８０からの出力に基づく値を加算することにより、モータ２０の制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、上記のように、ステップＳ１３において、巻線機１０２からの張力データに対して、エンコーダ４２の出力に基づく値を加算することにより、モータ２０の制御に際してアーム本体部３２の傾きを考慮するので、テンションアーム３０が水平方向に対して傾斜している場合に、エンコーダ４２の出力に基づく値を考慮してモータ２０を動作制御することにより、テンションアーム３０を水平方向に近づけることができる。

また、上記のように、ステップＳ２２において、指令値からエンコーダ４２の出力値を減算することにより、モータ５０の制御に際して、アーム本体部３２の傾きを考慮するので、モータ５０を制御することにより、テンションアーム３０を水平方向に近づけることができる。

また、上記のように、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算することにより、モータ５０の制御に際して巻線速度値を考慮するので、巻線速度が変化すると、その変化を即座にモータ５０の回転速度の制御に反映させて、テンションアーム３０を水平方向に早く近づけることができる。

次に、本発明に基づく実施例２の巻線機用のテンション装置について説明する。実施例２のテンション装置１０５は、図１２に示すように構成され、実施例１のテンション装置５と略同一の構成であるが、モータ（張力制御モータ）１２０の回転軸１２２の軸線１２２ｐと一致した軸線１４８ｐを中心に回転するプーリ（補助プーリ）１４８が設けられ、ワイヤＷの経路において、プーリ６８とプーリ（テンションプーリ）１４４間に該プーリ１４８が設けられている点が異なる。

すなわち、本実施例のテンション装置１０５は、支持台１１０と、モータ（張力制御モータ）１２０と、テンションアーム１３０と、エンコーダ１４２と、プーリ１４４と、プーリ１４８と、モータ（繰出しモータ）１５０と、繰出しプーリ１５４と、エンコーダ１５６と、プーリ群Ｐと、エンコーダ１８０と、制御回路９０と、記憶装置９８とを有している。

ここで、支持台１１０は、テンション装置１０５における各構成要素を支持するための支持部であり、水平方向に設けられた基部１１２ａ、１１２ｂと、基部１１２ａ、１１２ｂに対して立設した立設部１１４とを有し、基部１１２ａ、１１２ｂ、立設部１４ともに板状（具体的には、平板状）を呈している。基部１１２ａと基部１１２ｂとは、左右方向に間隔を介して形成されている。

また、モータ１２０は、モータ２０と同一の構成であり、モータ１２０は、立設部１１４の背面側に固定して設けられ、モータ１２０においては、モータ本体部１２１から回転軸１２２が突出し、該回転軸１２２は、立設部１１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部１１４の正面側に突出している。回転軸１２２は、モータ１２０の回転力を出力するものである。なお、モータ１２０の回転軸１２２の軸線１２２ｐは、立設部１１４の正面側の面に対して垂直方向に形成されている。軸線１２２ｐは、テンションアーム１３０の回動中心の軸線ともいえる。

なお、立設部１１４に設けられた開口部（つまり、回転軸１２２が挿通する開口部）には、ベアリング（図示せず）が設けられ、該ベアリングに回転軸１２２が回転可能に取り付けられている。

また、テンションアーム１３０は、ワイヤＷに張力を与えるための略棒状の部材であり、モータ１２０の回転軸１２２に固定されている。すなわち、テンションアーム１３０は、帯板状（すなわち、帯状の平板状）の棒状を呈するアーム本体部１３２と、アーム本体部１３２の正面側の面における右側面側の端部領域に固定して設けられたバネ取付部１３４と、アーム本体部１３２の正面側の面に固定されるとともに、回転軸１２２に固定された固定具１３６ａと、アーム本体部１３２の背面側の面に固定されるとともに、回転軸１２２に固定された固定具１３６ｂとを有している。

つまり、アーム本体部１３２は、棒状を呈する第１構成部１３２−１と、第１構成部１３２−１のプーリ１４４側の端部から連設され、略Ｌ字状に屈曲した板状の第２構成部１３２−２とを有している。

ここで、第１構成部１３２−１は、正面側の面と背面側の面とを有する細長略長方形状の板状（具体的には、平板状）を呈し、第１構成部１３２−１における一対の長手辺は互いに平行に形成され、バネ取付部１３４側の端部は略円弧状に形成されている。第１構成部１３２−１の正面側の面と背面側の面は、立設部１１４の正面側の面と平行に形成されている。また、第１構成部１３２−１には、回転軸１２２が挿通する穴部が設けられている。

また、第２構成部１３２−２は、第１構成部１３２−１の端部から連設された突出部１３２−２ａと、突出部１３２−２ａの正面側の端部から連設された延設部１３２−２ｂとを有している。突出部１３２−２ａは、第１構成部１３２−１の端部から第１構成部１３２−１に対して正面側に直角に形成され、板状を呈している。また、延設部１３２−２ｂは、突出部１３２−２ａの正面側の端部から突出部１３２−２ａに対して直角に形成され、板状を呈している。つまり、延設部１３２−２ｂは、第１構成部１３２−１と同じ方向に形成されている。延設部１３２−２ｂの突出部１３２−２ａと反対側の端部は、略円弧状に形成されている。

以上のように、アーム本体部１３２は、屈曲して形成されていて、第１構成部１３２−１の正面側の面と、延設部１３２−２ｂの正面側の面とは前後方向にずれて形成されている。アーム本体部１３２が上記のように構成されているのは、プーリ１４４とプーリ１４８とを前後方向において同じ位置に設けて、プーリ１４８とプーリ１４４間のワイヤＷを立設部１１４の正面側の面と平行にするためである。

また、バネ取付部１３４は、第１構成部１３２−１の正面側の面におけるプーリ１４４側とは反対側に設けられ、略円柱状を呈している。このバネ取付部１３４には、バネ１４６の端部が固定して設けられている。なお、バネ取付部１３４の中心線（前後方向の軸線）１３４ｐは、回転軸１２２の軸線１２２ｐと平行となっている。

また、固定具１３６ａ、１３６ｂは、固定具３６ａ、３６ｂと同一の構成であり、固定具１３６ａ、１３６ｂは、ともにリング状を呈して、回転軸１２２が挿通するための穴部を有し、固定具１３６ａは、ネジ止めによりアーム本体部１３２の第１構成部１３２−１の正面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより回転軸１２２に固定され、また、固定具１３６ｂは、ネジ止めによりアーム本体部１３２の第１構成部１３２−１の背面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより回転軸１２２に固定されている。なお、固定具１３６ａ、１３６ｂのアーム本体部１３２への固定は、ネジ止めではなく、溶接によりおこなってもよい。

以上のように、アーム本体部１３２が、固定具１３６ａ、１３６ｂを介して回転軸１２２に固定（支持としてもよい）されているので、モータ１２０の回転軸１２２が回転することにより、アーム本体部１３２が回動する。

また、エンコーダ１４２と、バネ１４６と、プーリ１４４と、モータ１５０と、繰出しプーリ１５４は、実施例１におけるエンコーダ４２と、バネ４６と、プーリ４４と、モータ５０と、繰出しプーリ５４と同一の構成である。

すなわち、エンコーダ１４２は、エンコーダ４２と同一の構成であり、エンコーダ１４２は、モータ１２０の背面側の面（具体的には、モータ本体部１２１の背面側の面）に固定して設けられ、回転軸１２２の背面側の端部と連結されている。このエンコーダ１４２は、モータ１２０の回転軸１２２の回転角度を検出するものであり、つまり、テンションアーム１３０の回動角度を検出するものである。

また、バネ１４６は、その上端がバネ取付部１３４に取り付けられ、下端がバネ取付部１１６に取り付けられている。

また、プーリ（テンションプーリ）１４４は、アーム本体部１３２の延設部１３２−２ｂの正面側の面における左側面側の端部（つまり、バネ取付部１３４側とは反対側の端部）にアーム本体部１３２に対して回転可能に設けられている。つまり、プーリ１４４は、アーム本体部１３２に固定された軸部１３２ａに対して回転可能に設けられている。なお、プーリ１４４の回転中心の軸線１４４ｐは、モータ１２０の回転軸１２２の軸線１２２ｐ及びバネ取付部１３４の中心線１３４ｐと平行になっていて、軸線１２２ｐと軸線１４４ｐと中心線１３４ｐとは、同一平面上にあり、正面視においては、軸線１２２ｐと軸線１４４ｐと中心線１３４ｐとは、同一直線上に形成されている。

また、プーリ１４８は、支持部１４０に回転可能に設けられている。支持部１４０は、立設部１１４の正面側の面に対して直角方向に設けられるとともに、左右方向に形成された板状部１４０ａと、板状部１４０ａの正面側の端部から板状部１４０ａに対して直角方向に上方に形成された板状部１４０ｂと、板状部１４０ｂに固定された軸部１４０ｃとを有し、板状部１４０ａと板状部１４０ｂとは側面視において略Ｌ字状を呈している。該軸部１４０ｃはプーリ１４８を回転可能に軸支している。つまり、プーリ１４８は、支持部１４０、特に、軸部１４０ｃに対して回転可能となっている。なお、軸部１４０ｃは、モータ１２０の回転軸１２２と分離している。板状部１４０ａと板状部１４０ｂにより支持部本体部が構成される。なお、プーリ１４８に軸部１４０ｃが固定され、該軸部１４０ｃが支持部本体部に対して回転する構成としてもよい。

なお、プーリ１４８の回転中心の軸線１４８ｐは、モータ１２０の回転軸１２２の軸線１２２ｐと一致している。

また、モータ１５０は、立設部１１４の背面側に固定して設けられ、モータ１５０においては、モータ本体部１５１から回転軸１５２が突出し、回転軸１５２は、立設部１１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部１１４の正面側に突出している。回転軸１５２は、モータ１５０の回転力を出力するものである。回転軸１５２の軸線は、プーリ１４４の回転中心の軸線及びモータ１２０の回転軸１２２の軸線と平行になっている。

また、繰出しプーリ１５４は、モータ１５０の回転軸１５２に固定して設けられている。つまり、モータ１５０が駆動して回転軸１５２が回転することにより、繰出しプーリ１５４が回転する。

また、エンコーダ１５６は、モータ１５０の背面側の面（具体的には、モータ本体部１５１の背面側の面）に固定して設けられ、モータ１５０の回転軸１５２の回転角度を検出するものである。

また、プーリ群Ｐは、プーリ６０と、プーリ６４と、プーリ６８と、プーリ７２と、プーリ７６とを有し、プーリ群Ｐにおける各プーリは、ワイヤＷを移送するためのガイドプーリである。

なお、プーリ６０は、支持部６２に回転自在に取り付けられ、プーリ６４は、支持部６６に回転自在に取り付けられ、プーリ６８は、支持部７０に回転自在に取り付けられ、プーリ７２は、支持部７４に回転自在に取り付けられ、プーリ７６は、支持部７８に回転自在に取り付けられている。

ここで、プーリ６０及び支持部６２は、実施例１のプーリ６０及び支持部６２と同一の構成であり、プーリ６４及び支持部６６は、実施例１のプーリ６４及び支持部６６と同一の構成であり、プーリ６８及び支持部７０は、実施例１のプーリ６８及び支持部７０と同一の構成であり、プーリ７２及び支持部７４は、実施例１のプーリ７２及び支持部７４と同一の構成であり、プーリ７６及び支持部７８は、実施例１のプーリ７６及び支持部７８と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、エンコーダ１８０は、支持部７８における板状部７８ｂの正面側の面に取り付けられている。このエンコーダ１８０は、プーリ７６を軸支する軸部７７の回転角度を検出するものである。つまり、軸部７７がプーリ７６に固定され、軸部７７の先端がエンコーダ１８０と連結されている。このエンコーダ１８０は、ワイヤＷの巻線速度を検出するためのものである。

また、制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同様に、巻線機１０２から送られた張力データに基づき、モータ２２０の動作を制御し、アーム本体部２３２が所定の方向（具体的には、水平方向）となるように、モータ２５０の動作を制御するものであり（具体的には、テンションアーム１３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとを結ぶ直線で軸線２３７ｐ及び軸線２４４ｐと直交する直線が、所定の方向（具体的には、水平方向）となるようにモータ２５０の動作を制御する）、図６〜図９に示すフローチャートや図１０に示す機能ブロックに従い制御を行なう。

本実施例における制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、記憶装置９８は、実施例１の制御回路９０と同様に、図６〜図９に示すフローチャートや図１０に示す機能ブロックに従い制御を行なうための動作プログラムを記憶する。また、記憶装置９８には、アーム本体部１３２の方向についての指令データが記憶され、具体的には、水平方向を０度とした場合に、該０度である旨の指令値が記憶されている。

なお、テンション装置１０５におけるワイヤＷの移送経路は、上流側からプーリ６０、繰出しプーリ１５４、プーリ６４、繰出しプーリ２５４、プーリ６８、プーリ１４８、プーリ１４４、プーリ７２、プーリ７６の順となっている。プーリ６０には、図３に示すワイヤボビン１００からワイヤＷが導かれ、また、プーリ７６からは、巻線機１０２にワイヤＷが導かれる。つまり、補助プーリ１４８は、ワイヤＷの移送経路における繰出しプーリ１５４とプーリ１４４の間の位置に設けられ、補助プーリ１４８には、ワイヤＷにおける繰出しプーリ１５４の下流側で、かつ、プーリ１４４の上流側の部位（すなわち、ワイヤＷにおける繰出しプーリ１５４よりも下流側で、かつ、プーリ１４４よりも上流側の部位）が巻回される。

なお、テンション装置１０５において、テンションアーム１３０が水平方向の場合には、式（３）が成り立つ（図１３参照）。なお、テンションアーム１３０が水平方向の場合には、アーム本体部１３２が水平方向となり、テンションアーム１３０の回動中心の軸線１２２ｐとプーリ１４４の回転中心の軸線１４４ｐ間の方向（例えば、軸線１２２ｐや軸線１４４ｐと直角の方向）が水平方向となり、正面視において、軸線１２２ｐと軸線１４４ｐと中心線１３４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）（軸線１２２ｐと軸線１４４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）としてもよい）が水平方向となる（他においても同じ）。

なお、式（３）の左辺は、厳密には、プーリ４４の半径ｒを考慮すると、Ｔａ×（Ｌ２１＋ｒ）となるが、ｒを小さくすれば無視できるので、式（３）ではプーリ４４の半径を考慮していない。

式（３）を変形すると、式（４）が導かれ、ＴａとＺ１とＺ２により（つまり、変数であるＴａとＺ１とＺ２とが定まることにより）モータ１２０のトルクＴｍが算出される。

なお、式（３）及び式（４）においては、ワイヤＷに掛かる張力をＴａ（Ｎ）、バネ１４６の張力をＴｂ（Ｎ）、モータ１２０のトルク値をＴｍ（Ｎ・ｍ）、モータ１２０の回転軸１２２の軸線１２２ｐとプーリ１４４の軸線１４４ｐ間の長さをＬ２１（ｍ）、軸線１２２ｐとバネ取付部１３４の中心線１３４ｐ間の長さをＬ２２（ｍ）、慣性補償によるトルク値をＺ１（Ｎ・ｍ）、メカロス補償によるトルク値をＺ２（Ｎ・ｍ）としている。

なお、式（３）、式（４）において、Ｔａ×Ｌ２１は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム１３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム１３０におけるテンションアーム１３０の回動中心よりもプーリ１４４側に与えるトルク値となり、また、Ｔｂ×Ｌ１２は、バネ１４６によりテンションアーム１３０に与えられるトルク値であり、具体的には、バネ１４６によりテンションアーム１３０のバネ１４６の取付け位置に与えるトルク値である。

また、式（３）において、Ｔｍ／Ｌ２１は、モータ１２０によりテンションアーム１３０におけるプーリ１４４の取付け位置に与えるトルク値である。

次に、上記構成のテンション装置１０５の動作は、実施例１のテンション装置５の場合と同様であり、モータ１２０の動作はモータ２０の動作と同様であり、モータ１５０の動作はモータ５０の動作と同様であるので詳しい説明を省略する。すなわち、本実施例においては、モータ２０の代わりにモータ１２０が用いられ、エンコーダ４２の代わりにエンコーダ１４２が用いられ、モータ５０の代わりにモータ１５０が用いられ、エンコーダ５６の代わりにエンコーダ１５６が用いられ、エンコーダ８０の代わりにエンコーダ１８０が用いられる以外は、実施例１の場合と同様に動作が行われる。また、ステップＳ１２におけるモータ１２０のトルク値の計算においては、式（４）に従い計算を行なう。

なお、本実施例のテンション装置１０５では、モータ１２０の軸線と一致した軸線を有するプーリ１４８が設けられているので、モータ１２０のトルク値を実施例１におけるモータ２０のトルク値よりも小さくすることができ、モータ１２０を小型化する（つまり、モータの出力トルクを小さくする）ことができる。

つまり、Ｌ２１とＬ１１が等しく、かつ、Ｌ２２がＬ１２と等しいと仮定して式（４）と式（２）を比較すると、Ｔａ×Ｌ２１は、２×Ｔａ×Ｌ１１よりも小さく、プーリ４４の半径を考慮したとしても、Ｌ１１はｒよりも大きいので、Ｌ２１＋ｒは、２×Ｌ１１よりも小さく、よって、Ｔｍを実施例１の場合よりも小さくすることができる。

また、実施例１の場合と同様に、モータ１２０によりワイヤＷによるトルクに対してトルクを増減させればよいので、バネ１４６が設けられない場合に比べて、モータ１２０を小型化する（すなわち、モータの出力トルクを小さくする）ことができる。

以上のように、本実施例のテンション装置１０５によれば、巻線機１０２から送られる張力データに従いモータ１２０を制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、上記のように、バネ１４６によりワイヤＷにかかる張力をモータ１２０により増減させることにより、バネ１４６による張力付与の機能をモータ１２０により補助することになるので、モータ１２０を小型化することができる。つまり、バネ１４６とモータ１２０によりワイヤＷに張力を付与するので、バネ１４６が設けられることにより、その分モータ１２０を小型化することができる。

また、上記のように、プーリ１４８が設けられているので、モータ１２０をより小型化することができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１２において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ１８０からの出力に基づく値を加算することにより、モータ１２０の制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１３において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ１４２の出力に基づく値を加算することにより、モータ１２０の制御に際してアーム本体部１３２の傾きを考慮するので、テンションアーム１３０が水平方向に対して傾斜している場合に、モータ１２０を動作制御することにより、アーム本体部１３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２２において、指令値からエンコーダ１４２の出力値を減算することにより、モータ１５０の制御に際して、アーム本体部１３２の傾きを考慮するので、モータ１５０を制御することにより、アーム本体部１３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算することにより、モータ１５０の制御に際して巻線速度値を考慮するので、巻線速度が変化すると、その変化を即座にモータ１５０の回転速度の制御に反映させて、アーム本体部１３２を水平方向に近づけることができる。

なお、実施例２においては、プーリ１４８の回転中心の軸線とモータ１２０の回転中心の軸線とが一致するとしたが、プーリ１４８の回転中心をプーリ１４４の回転中心とバネ取付部３４の間のいずれかの位置としてもよい。つまり、テンションアーム１３０に対して回転可能な補助プーリの取付け位置は、テンションアーム１３０におけるプーリ１４４の回転中心とバネ１４６の取付け位置の間のいずれかの位置とすればよい。

例えば、図１４に示すテンション装置５’に示すように、実施例１のテンション装置５の構成にさらにプーリ（補助プーリ）４９を設けてもよい。すなわち、プーリ４９は、アーム本体部３２におけるモータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐとバネ取付部３４間の位置に回転可能に設けられ、具体的には、軸部３２ｂがアーム本体部３２における軸線２２ｐとバネ取付部３４間の位置に固定され、プーリ４９が軸部３２ｂに対して回転可能に設けられている。

図１４に示すテンション装置５’においては、プーリ４９が設けられているので、プーリ４４に付与されるトルクを実施例１におけるプーリ４４よりも小さくする（つまり、モータの出力トルクを小さくする）ことができ、モータ２０を小型化することができる。

つまり、モータ５０は、アーム本体部３２が水平となるように制御されるが、アーム本体部３２が水平の場合（つまり、正面視において、軸線１２２ｐと軸線１４４ｐと中心線１３４ｐとを結ぶ直線が水平方向の場合）には、式（５）が成り立つ（図１５参照）。

式（５）を変形すると、式（６）が導かれ、ＴａとＺ１とＺ２により（つまり、変数であるＴａとＺ１とＺ２とが定まることにより）モータ２０のトルクＴｍが算出される。

なお、式（５）及び式（６）においては、ワイヤＷに掛かる張力をＴａ（Ｎ）、バネ４６の張力をＴｂ（Ｎ）、モータ２０のトルクをＴｍ（Ｎ・ｍ）、モータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐとプーリ４４の回転中心の軸線４４ｐ間の長さをＬ１１（ｍ）、軸線２２ｐとバネ取付部３４の中心線３４ｐ間の長さをＬ１２（ｍ）、軸線２２ｐとプーリ４９の回転中心の軸線４９ｐ間の長さをＬ１３（ｍ）、慣性補償によるトルク値をＺ１（Ｎ・ｍ）、メカロス補償によるトルク値をＺ２（Ｎ・ｍ）としている。

なお、式（５）、式（６）において、Ｔａ×Ｌ１１は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側に与えるトルク値であり、また、Ｔｂ×Ｌ１２は、バネ１４６によりテンションアーム１３０に与えられるトルク値であり、具体的には、バネ１４６によりテンションアーム１３０のバネ１４６の取付け位置に与えるトルク値であり、Ｔａ×Ｌ１３は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもバネ４６側に与えるトルク値である。

また、式（５）において、Ｔｍ／Ｌ１１は、モータ２０によりテンションアーム３０におけるプーリ４４の取付け位置に与えるトルク値である。

つまり、Ｔａ×Ｌ１１（ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側に与えるトルク値）を第１トルク値とし、Ｔｂ×Ｌ１２（バネ４６によりテンションアーム３０のバネ４６の取付け位置に与えるトルク値）を第２トルク値とし、Ｔｍ／Ｌ１１（モータ２０によりテンションアーム３０におけるプーリ４４の取付け位置に与えるトルク値）を第３トルク値とし、Ｔａ×Ｌ１３（ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３０におけるテンションアーム３０の回動中心よりもバネ４６側に与えるトルク値）を第４トルク値とした場合に、第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値（式（５）における右辺）と第１トルク値（式（１）における左辺）が同一となるようにモータ２０の出力トルク値を算出している。

また、第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値と慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値とを加算した値である比較用トルク値（式（１）における右辺）と第１トルク値（式（１）における左辺）が同一となるようにモータ２０の出力トルク値を算出している。

なお、式（５）の左辺は、厳密には、プーリ４４の半径ｒを考慮すると、Ｔａ×（Ｌ１１＋ｒ）となり、式（５）の右辺における「Ｔａ×Ｌ１３」は、プーリ４９の半径ｒ（つまり、プーリ４４の半径と同じとする）を考慮すると、Ｔａ×（Ｌ１３＋ｒ）となるが、式（６）においては、Ｔａ×（Ｌ１１＋ｒ）−Ｔａ×（Ｌ１３＋ｒ）＝Ｔａ×Ｌ１１−Ｔａ×Ｌ１３となり、式（６）と同じとなる。

ここで、式（６）を実施例２における式（４）と比較すると、Ｌ１１＝Ｌ２１、Ｌ１２＝Ｌ２２とした場合に、式（６）には「Ｔａ×Ｌ１３」があるので、その分、モータ２０の出力トルク値を小さくすることができ、実施例２の場合に比べてモータ２０を小型化することができる。

なお、プーリ４９がアーム本体部３２におけるプーリ４４の回転中心の軸線４４ｐとモータ２０の回転軸２２の軸線２２ｐ間の位置にある場合（つまり、プーリ４９がテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側にある場合）には、式（５）において、Ｔａ×Ｌ１３が左辺に移るが、Ｔａ×Ｌ１３はＴａ×Ｌ１１よりも小さいので、実施例１の場合に比べて、モータ２０を小型化することができる。なお、プーリ４９がテンションアーム３０の回動中心よりもプーリ４４側にある場合には、プーリ４９の回転中心の軸線と軸線２２ｐ間の長さをＬ１３とすると、式（５）における左辺は、Ｔａ×Ｌ１１＋Ｔａ×Ｌ１３となり、式（５）における左辺が、「巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値」となる。

以上のように、補助プーリをテンションアーム１３０におけるプーリ１４４の回転中心とバネ１４６の取付け位置の間のいずれかの位置に設けることにより、プーリ（テンションプーリ）４４の取付け位置に与えるトルク値を小さくでき、その分、モータ２０の出力トルク値を小さくすることができる。

次に、本発明に基づく実施例３の巻線機用のテンション装置について説明する。実施例３のテンション装置２０５は、図１６〜図２４に示すように構成され、実施例１及び実施例２のテンション装置においては、張力制御用のモータの回転軸がテンションアーム３０の回転中心に設けられているのに対して、本実施例においては、張力制御用のモータ２２０の回転軸がテンションアーム２３０の回転中心と一致せず、アーム本体部２３２のバネ２４６取付け側とは反対側の端部に近い側に設けられている点が異なる。

すなわち、本実施例のテンション装置２０５は、支持台２１０と、テンションアーム回動部２１９と、テンションアーム２３０と、エンコーダ取付部２４０と、エンコーダ２４２と、プーリ２４４と、モータ（繰出しモータ）２５０と、繰出しプーリ２５４と、エンコーダ２５６と、プーリ群Ｐと、エンコーダ２８０と、制御回路９０と、記憶装置９８とを有している。

ここで、支持台２１０は、実施例１の支持台１０と略同一の構成であり、基部２１２と立設部２１４とを有しているが、立設部２１４には、回動アーム２２４のカムフォロア２２８が挿通するための開口部２１８が設けられている。この開口部２１８は、円弧状の帯状を呈し、カムフォロア２２８の回動範囲に沿って設けられ、カムフォロア２２８の回動に支障がないように形成されている。また、立設部２１４には、テンションアーム２３０の回転軸となる軸部２３７が挿通する開口部（図示せず）が設けられている。また、立設部２１４には、バネ２４６の下端を取り付けるためのバネ取付部２１６が設けられている。

また、テンションアーム回動部２１９は、モータ（張力制御モータ）２２０と、モータ２２０に取り付けられた回動アーム２２４とを有している。

ここで、モータ２２０は、立設部２１４の背面側に固定して設けられ、モータ２２０においては、モータ本体部２２１から回転軸２２２が突出し、該回転軸２２２は、正逆両方向に回転する。モータ本体部２２１には、図１９に示すように、正面側に４つの脚部２２１−１が設けられ、この脚部２２１−１が立設部２１４の固定されている。脚部２２１が設けられていることにより、回動アーム２２４が回動するための空間が設けられる。

該回転軸２２２の軸線２２２ｐは、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐ（軸部２３７の軸線）と平行に設けられ、該回転軸２２２の軸線２２２ｐの位置は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐ（軸部２３７の軸線）よりもアーム本体部２３２のプーリ２４４側の位置に設けられ、正面視において、軸線２２２ｐと軸線２３７ｐを結ぶ直線（仮想直線）が水平方向となっている。具体的には、テンションアーム２３０が水平方向の場合（つまり、アーム本体部２３２が水平方向の場合であり、正面視において、軸線２２２ｐと軸線２４４ｐと中心線２３４ｐを結ぶ直線（仮想直線）（軸線２２２ｐと軸線２４４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）としてもよい）が水平方向の場合（他においても同じ））に、軸線２２２ｐは、軸線２３７ｐと軸線２４４ｐの間の位置にあり、図２３に示すように、正面視において、軸線２２２ｐは、軸線２３７ｐと軸線２４４ｐとを結ぶ直線上にある。

また、回動アーム２２４は、モータ２２０の回転軸２２２に固定して設けられ、回動アーム２２４は、回転軸２２２に固定された回動アーム本体部２２６と、回動アーム本体部２２６の先端側に設けられたカムフォロア２２８とを有している。

回動アーム本体部２２６は、先端側に向けて先細りの板状（具体的には、平板状）を呈し、回転軸２２２の軸線２２２ｐに対して直角方向に形成されている。また、カムフォロア２２８は、回動アーム本体部２２６の正面側の面の先端側の領域に設けられ、軸部２２８ａと、外輪２２８ｂと、該軸部２２８ａと該外輪２２８ｂの間に設けられたニードル（図示せず）とを有していて、外輪２２８ｂが軸部２２８ａに対して回転する。つまり、外輪２２８ｂがローラであり、軸部２２８ａとニードルがローラを回転可能に軸支する軸支部である。カムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ（軸部２２８ａの軸線）は、回転軸２２２の軸線２２２ｐと平行となっている。テンションアーム２３０が水平方向の場合には、軸線２２８ｐの延長線は、軸線２４４ｐと一致する。なお、カムフォロア２２８のようにローラを有していなくても、円柱状のピン（突状部）が溝部２３８ａ内をスライドする構成としてもよい。

また、図２３に示すように、テンションアーム２３０が水平方向の場合（つまり、軸線２４４ｐと軸線２３７ｐを結ぶ直線が水平方向の場合）、回動アーム２２４が水平方向にあり、正面視において、軸線２２２ｐと軸線２２８ｐを結ぶ直線（仮想直線）が軸線２４４ｐと軸線２３７ｐを結ぶ直線と一致する（つまり、軸線２２２ｐと軸線２２８ｐを結ぶ直線が、軸線２３７ｐを中心とする放射方向にある）。つまり、テンションアーム２３０が水平方向の場合において、カムフォロア（係合部）２２８におけるモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐと平行な軸線（中心線）２２８ｐとモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとを通り、かつ、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐと直角方向の直線（仮想直線）が、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐを通る。

また、テンションアーム２３０が水平方向の場合に、正面視において、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐとが一致する。

また、テンションアーム２３０は、ワイヤＷに張力を与えるための略棒状の部材であり、帯板状の棒状を呈するアーム本体部２３２と、アーム本体部２３２の正面側の面における右側面側の端部領域に固定して設けられたバネ取付部２３４と、アーム本体部２３２の正面側の面に固定された固定具２３６ａと、アーム本体部２３２の背面側の面に固定された固定具２３６ｂと、固定具２３６ａとアーム本体部２３２と固定具２３６ｂと立設部２１４とに挿通して設けられた軸部２３７と、軸部２３７の背面側の端部が挿通された固定具２３６ｃと、アーム本体部２３２の背面側の面に固定された溝形成部（溝形成部材、スライド用部材としてもよい）２３８とを有している。

ここで、アーム本体部２３２は、実施例１のアーム本体部３２と同一の構成であり、略棒状を呈し、正面側の面と背面側の面とを有する細長略長方形状の板状を呈している。アーム本体部３２の正面側の面と背面側の面は、立設部１４の正面側の面と平行に形成されている。また、アーム本体部３２には、回転軸２２が挿通する穴部が設けられている。

また、バネ取付部２３４は、略円柱状を呈し、このバネ取付部３４には、バネ４６の端部が固定して設けられている。

また、固定具２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃはともにリング状を呈しており、軸部２３７が挿通するための穴部を有し、固定具２３６ａは、ネジ止めによりアーム本体部２３２の正面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより軸部２３７に固定され、また、固定具２３６ｂは、ネジ止めによりアーム本体部３２の背面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより軸部２３７に固定されている。なお、固定具２３６ａ、２３６ｂのアーム本体部２３２への固定は、ネジ止めではなく、溶接によりおこなってもよい。また、固定具２３６ｃは、立設部２１４の背面側に設けられ、ネジ止めにより軸部２３７に固定されている。

また、軸部２３７は、軸状を呈し、固定具２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃのそれぞれの穴部に挿通されて、上記のように固定具２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃに固定されている。

また、溝形成部２３８は、アーム本体部２３２の背面側の面に固定して設けられ、溝形成部２３８は、板状部材に断面方形状（断面略方形状としてもよい）の溝部２３８ａを形成した形状を呈している。つまり、溝形成部２３８は、断面略コ字状を呈し、溝部２３８ａの形成方向（長手方向）は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐと直角の方向であり（つまり、溝部２３８ａは、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐと直角の方向に形成されている）、溝部２３８ａの中心線２３８ｐの延長線がテンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐと直交する。別の言い方をすると、溝部２３８ａの形成方向（長手方向）は、軸部２３７の回転中心の軸線とプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとを結ぶ方向で、それらの軸線に対して直角の方向（アーム本体部２３２の形成方向としてもよい）となっている。

なお、中心線２３８ｐと溝部２３８ａにおける一方の内壁部間の長さ２３８−Ｌ１と、中心線２３８ｐと溝部２３８ａにおける他方の内壁部間の長さ２３８−Ｌ２とは同一である。例えば、溝部２３８ａの中心線２３８ｐを溝部２３８ａにおける背面側の面における溝部２３８ａの幅方向の２つの中心位置を結ぶ直線とした場合に、該中心線２３８ｐは、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐと直交する。

溝部２３８ａの幅方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の長さ（長手方向に対する直角方向の長さ）は、カムフォロア２２８の外輪が回転しながら溝部２３８ａ内をスライド可能な長さに形成され、カムフォロア２２８の外輪の直径よりも若干長い長さに形成されている。つまり、カムフォロア２２８の外輪は、溝部２３８ａに沿ってスライド可能に溝部２３８ａに係合している。つまり、カムフォロア２２８は、溝部２３８ａ内をスライドする突状部であり、テンションアーム２３０と係合する係合部である。

このように溝部２３８ａが設けられているのは、軸部２３７の軸線とモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとが一致せずにずれていることから、回動アーム２２４が回動して、カムフォロア２２８が溝形成部２３８の溝部２３８ａの壁部（溝部２３８ａを構成する相対する壁部のうちのいずれかの壁部）を押すことにより、テンションアーム２３０が回動すると、カムフォロア２２８のアーム本体部２３２に対する位置がずれるためである。つまり、溝部２３８ａが設けられていることにより、軸部２３７の軸線とモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとが一致せずにずれていても、回動アーム２２４の回動に支障がない。

なお、立設部２１４に設けられた開口部（つまり、軸部２３７が挿通する開口部）には、ベアリング（図示せず）が設けられ、該ベアリングに軸部２３７が回転可能に取り付けられている。

テンションアーム２３０は以上のように構成されているので、アーム本体部２３２と、バネ取付部２３４と、固定具２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃと、軸部２３７と、溝形成部２３８とは、一体に構成され、テンションアーム２３０が回動する際には、テンションアーム２３０を構成する上記各部が一体に回動し、軸部２３７も回転する。

また、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３３は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ間の長さＬ３１よりも短く形成されている（Ｌ３３＜Ｌ３１）。

また、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３３は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐ間の長さＬ３４よりも短く形成されている（Ｌ３３＜Ｌ３４）。

また、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３３は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３４よりも短く形成されている（Ｌ３３＜Ｌ３４）。

また、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ間の長さＬ３５は、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとテンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐ間の長さＬ３４よりも短くなっている（Ｌ３５＜Ｌ３４）。

また、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３３は、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さＬ３６よりも短く形成され（Ｌ３３＜Ｌ３６）。

また、エンコーダ取付部２４０は、立設部２１４の正面側の面に対して直角方向に設けられるとともに、左右方向に形成された板状部２４０ａと、板状部２４０ａの正面側の端部から板状部２４０ａに対して直角方向に上方に形成された板状部２４０ｂとを有し、側面視において略Ｌ字状を呈している。板状部２４０ｂには、開口部（図示せず）が設けられ、該開口部に軸部２３７が回転可能に取り付けられている。また、軸部２３７は、板状部２４０ｂの正面側の面から正面側に突出して形成されている。

また、エンコーダ２４２は、エンコーダ取付部２４０の板状部２４０ｂの正面側の面に取り付けられていて、軸部２３７の先端と連結されている。このエンコーダ２４２は、軸部２３７の回転角度を検出するものであり、つまり、テンションアーム２３０の回動角度を検出するものである。

また、プーリ（テンションプーリ）２４４は、アーム本体部２３２の正面側の面における左側面側の端部（つまり、バネ取付部２３４側とは反対側の端部）にアーム本体部２３２に対して回転可能に設けられている。つまり、プーリ２４４は、アーム本体部２３２に固定された軸部２３２ａに対して回転可能に設けられている。なお、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ（軸部２３２ａの軸線）は、アーム本体部２３２の幅方向（長手方向と直角の方向）における中央位置に設けられている。

プーリ２４４の回転中心は、該中心位置２３８ｐと対応していて、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ（軸部２３２ａの軸線）は該中心線２３８ｐを通る位置となっており（つまり、軸線２４４ｐが中心線２３８ｐとは直角に交差する）、さらに、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐは、溝部２３８ａの長手方向（形成方向）における略中心位置に設けられている。

また、バネ２４６は、その上端がバネ取付部２３４に取り付けられ、下端がバネ取付部２１６に取り付けられている。

また、モータ２５０は、立設部２１４の背面側に固定して設けられ、モータ２５０においては、モータ本体部２５１から回転軸２５２が突出し、回転軸２５２は、立設部２１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部２１４の正面側に突出している。回転軸２５２は、モータ２５０の回転力を出力するものである。

また、繰出しプーリ２５４は、モータ２５０の回転軸２５２に固定して設けられている。つまり、モータ２５０が駆動して回転軸２５２が回転することにより、繰出しプーリ２５４が回転する。なお、繰出しプーリ２５４は、ワイヤＷを下流側（具体的には、プーリ６８側）に移送する方向に回転する。

ここで、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐと、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐと、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐと、モータ２５０の回転軸２５２の軸線２５２ｐとは互いに平行になっている。

また、エンコーダ２５６は、モータ２５０の背面側の面（具体的には、モータ本体部２５１の背面側の面）に固定して設けられ、モータ２５０の回転軸２５２の回転角度を検出するものである。

また、プーリ群Ｐは、プーリ６０と、プーリ６４と、プーリ６８と、プーリ７２と、プーリ７６とを有し、プーリ群Ｐにおける各プーリは、ワイヤＷを移送するためのガイドプーリである。

なお、プーリ６０は、支持部６２に回転自在に取り付けられ、プーリ６４は、支持部６６に回転自在に取り付けられ、プーリ６８は、支持部７０に回転自在に取り付けられ、プーリ７２は、支持部７４に回転自在に取り付けられ、プーリ７６は、支持部７８に回転自在に取り付けられている。

ここで、プーリ６０及び支持部６２は、実施例１のプーリ６０及び支持部６２と同一の構成であり、プーリ６４及び支持部６６は、実施例１のプーリ６４及び支持部６６と同一の構成であり、プーリ６８及び支持部７０は、実施例１のプーリ６８及び支持部７０と同一の構成であり、プーリ７２及び支持部７４は、実施例１のプーリ７２及び支持部７４と同一の構成であり、プーリ７６及び支持部７８は、実施例１のプーリ７６及び支持部７８と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、エンコーダ２８０は、支持部７８における板状部７８ｂの正面側の面に取り付けられている。このエンコーダ８０は、プーリ７６を軸支する軸部７７の回転角度を検出するものである。つまり、軸部７７の先端がエンコーダ８０と連結されている。このエンコーダ８０は、ワイヤＷの巻線速度を検出するためのものである。

また、制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同様に、巻線機１０２から送られるとともに記憶装置９８に保持されたトルクデータに基づき、モータ２２０の動作を制御し、アーム本体部２３２が所定の方向（具体的には、水平方向）となるように、モータ２５０の動作を制御するものであり（具体的には、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとを結ぶ直線で軸線２３７ｐ及び軸線２４４ｐと直交する直線が、所定の方向（具体的には、水平方向）となるようにモータ２５０の動作を制御する）、図６〜図９に示すフローチャートや図２１に示す機能ブロックに従い制御を行なう。

本実施例における制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、記憶装置９８は、実施例１の制御回路９０と同様に、図６〜図９に示すフローチャートや図２１に示す機能ブロックに従い制御を行なうための動作プログラムを記憶するとともに、巻線機１０２から送られるトルクデータを保持する。

また、記憶装置９８には、アーム本体部２３２の方向についての指令データが記憶され、具体的には、水平方向を０度とした場合に、該０度である旨の指令値が記憶されている。

なお、テンション装置２０５におけるワイヤＷの移送経路は、上流側からプーリ６０、繰出しプーリ２５４、プーリ６４、繰出しプーリ２５４、プーリ６８、プーリ２４４、プーリ７２、プーリ７６の順となっている。プーリ６０には、図３に示すワイヤボビン１００からワイヤＷが導かれ、また、プーリ７６からは、巻線機１０２にワイヤＷが導かれる。

なお、テンション装置２０５において、テンションアーム２３０が水平方向の場合には、式（７）が成り立つ（図２２、図２３参照）。なお、テンションアーム２３０が水平方向の場合には、アーム本体部２３２が水平方向となり、テンションアーム２３０の回動中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ間の方向（例えば、軸線２３７ｐや軸線２４４ｐと直角の方向）が水平方向となり、正面視において、軸線２３７ｐと軸線２４４ｐと中心線２３４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）（軸線２３７ｐと軸線２４４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）としてもよい）が水平方向となる（他においても同じ）。

すなわち、式（７）の右辺におけるＴｍ／Ｌ３３（モータ２２０によりプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐの位置に与えるトルク）をＲとすると、回動アーム２２４が水平方向に対して回動するとともに、テンションアーム２３０が水平方向に対して回動した状態では、Ｒは式（８）に示すようになるが（図２４参照）、テンションアーム２３０が水平方向の場合には、ｃｏｓαとＬ３６／Ｌ３１はそれぞれ１となるため、結果的に、Ｒ＝Ｔｍ／Ｌ３３となり、式（７）のようになる。

式（７）を変形すると、式（９）が導かれ、ＴａとＺ１とＺ２により（つまり、変数であるＴａとＺ１とＺ２とが定まることにより）モータ２２０のトルクＴｍが算出される。

なお、式（７）及び式（９）においては、ワイヤＷに掛かる張力をＴａ（Ｎ）、バネ２４６の張力をＴｂ（Ｎ）、モータ２２０のトルク値をＴｍ（Ｎ・ｍ）、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の軸線２４４ｐ間の長さをＬ３１（ｍ）、軸線２３７ｐとバネ取付部２３４の中心線２３４ｐ間の長さをＬ３２（ｍ）、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐ間の長さをＬ３３（ｍ）、慣性補償によるトルク値をＺ１（Ｎ・ｍ）、メカロス補償によるトルク値をＺ２（Ｎ・ｍ）としている。

なお、式（７）、式（９）において、２×Ｔａ×Ｌ３１は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム２３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム２３０におけるテンションアーム２３０の回動中心よりもプーリ２４４側に与えるトルク値であり、また、Ｔｂ×Ｌ３２は、バネ２４６によりテンションアーム２３０に与えられるトルク値であり、具体的には、バネ２４６によりテンションアーム２３０のバネ２４６の取付け位置に与えるトルク値である。

また、式（７）において、Ｔｍ／Ｌ３３は、モータ２２０によりテンションアーム２３０におけるプーリ２４４の取付け位置に与えるトルク値である。

つまり、２×Ｔａ×Ｌ３１（ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム２３０におけるテンションアーム２３０の回動中心よりもプーリ２４４側に与えるトルク値）を第１トルク値とし、Ｔｂ×Ｌ３２（バネ２４６によりテンションアーム２３０のバネ２４６の取付け位置に与えるトルク値）を第２トルク値とし、Ｔｍ／Ｌ３３（モータ２２０によりテンションアーム２３０におけるプーリ２４４の取付け位置に与えるトルク値）を第３トルク値とした場合に、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値（式（７）における右辺）と第１トルク値（式（７）における左辺）が同一となるようにモータ２２０の出力トルク値を算出している。

また、第２トルク値と第３トルク値と慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値とを加算した値である比較用トルク値（式（７）における右辺）と第１トルク値（式（７）における左辺）が同一となるようにモータ２２０の出力トルク値を算出している。

なお、回動アーム２２４が水平方向から回動することにより、カムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐの位置とプーリ２４４の軸線２４４ｐの位置がずれた場合には、モータ２２０のプーリ２４４の取付け位置に与えるトルクの値は、厳密にはＴｍ／Ｌ３３と同一ではないが、当該ずれ量はわずかであるので、モータ２２０のプーリ２４４の取付け位置に与えるトルクの値はＴｍ／Ｌ３３としている。

次に、上記構成のテンション装置２０５の動作は、実施例１のテンション装置５の場合と同様であり、モータ２２０の動作はモータ２０の動作と同様であり、モータ２５０の動作はモータ５０の動作と同様であるので詳しい説明を省略する。すなわち、本実施例においては、モータ２０の代わりにモータ２２０が用いられ、エンコーダ４２の代わりにエンコーダ２４２が用いられ、モータ５０の代わりにモータ２５０が用いられ、エンコーダ５６の代わりにエンコーダ２５６が用いられ、エンコーダ８０の代わりにエンコーダ２８０が用いられる以外は、実施例１の場合と同様に動作が行われる。また、ステップＳ１２におけるモータ２２０のトルク値の計算においては、式（９）に従い計算を行なう。

なお、本実施例のテンション装置２０５では、モータ２２０の回転軸２２２は、テンションアーム２３０の軸部２３７よりもずれた位置に設けられ、テンションアーム２３０が水平方向の場合（つまり、軸線２４４ｐと軸線２３７ｐを結ぶ直線が水平方向の場合）、回動アーム２２４が水平方向にあり、正面視において、軸線２２２ｐと軸線２２８ｐを結ぶ直線が軸線２４４ｐと軸線２３７ｐを結ぶ直線と一致し、正面視において、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐとが一致しているので、式（９）が適用され、軸線２２２ｐと軸線２２８ｐ間の長さＬ３３は、軸線２３７ｐと軸線２４４ｐ間の長さＬ３１よりも短く形成されているので、実施例１の場合に比べてモータ（張力制御モータ）２２０の出力トルク値を小さくすることができ、モータ２２０を小型化することができる。

つまり、Ｌ３１とＬ１１が等しく、かつ、Ｌ３２がＬ１２と等しいと仮定して式（９）と式（２）を比較すると、Ｌ３３はＬ１１よりも小さいので、よって、Ｔｍを実施例１の場合よりも小さくすることができる。

なお、実施例３においては、図４の代わりに図２０に示す構成となり、また、機能ブロック図は、図２１に示すようになる。すなわち、図２０は図４と略同一であり、図２１は図１０と略同一であるが、モータ２２０とエンコーダ２４２間の直線がない点が異なる。すなわち、実施例３では、エンコーダ２４２は、モータ２２０の回転軸２２２の回転角度を検出するものではないので、モータ２２０とエンコーダ２４２間の直線は描かれていない。

以上のように、本実施例のテンション装置２０５によれば、巻線機１０２から送られる張力データに従いモータ２２０を制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、上記のように、バネ２４６による張力をモータ２２０により増減させることにより、バネ２４６による張力付与の機能をモータ２２０により補助することになるので、モータ２２０を小型化することができる。つまり、バネ２４６とモータ２２０によりワイヤＷに張力を付与するので、バネ２４６が設けられることにより、その分モータ２２０を小型化することができる。

また、上記のように、モータ２２０の回転軸２２２は、テンションアーム２３０の軸部２３７とずれた位置に設けられているので、実施例１の場合に比べてモータ（張力制御モータ）２２０を小型化することができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１２において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ２８０からの出力に基づく値を加算することにより、モータ２２０の制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１３において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ２４２の出力に基づく値を加算することにより、モータ２２０の制御に際してアーム本体部２３２の傾きを考慮するので、テンションアーム２３０が水平方向に対して傾斜している場合に、モータ２２０を動作制御することにより、アーム本体部２３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２２において、指令値からエンコーダ２４２の出力値を減算することにより、モータ２５０の制御に際して、アーム本体部２３２の傾きを考慮するので、モータ２５０を制御することにより、アーム本体部２３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算することにより、モータ２５０の制御に際して巻線速度値を考慮するので、巻線速度が変化すると、その変化を即座にモータ２５０の回転速度の制御に反映させて、アーム本体部２３２を水平方向に近づけることができる。

なお、上記の構成においては、正面視において、プーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐとカムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐとが一致するとしたが、軸線２４４ｐと軸線２２８ｐとが一致しない構成としてもよい。

すなわち、例えば、図２５に示すように、テンションアーム２３０が水平方向の場合に、正面視において、軸線２２８ｐが軸線２４４ｐよりも軸線２３７ｐ側にずれた位置にある構成としてもよく、この場合には、溝形成部２３８もアーム本体部２３２におけるカムフォロア２２８の位置に対応した位置（すなわち、軸線２４４ｐよりも軸線２３７ｐ側の位置）に設けられる。なお、図２５の構成においては、式（７）におけるＴｍ／Ｌ３３をＲとすると、Ｒは式（１０）に示すようになる。つまり、モータ２２０によりテンションアーム２３０におけるプーリ２４４の取付け位置に与えるトルク値は、式（１０）に示すようになる。

また、図２６に示すように、テンションアーム２３０が水平方向の場合に、正面視において、軸線２２８ｐが軸線２４４ｐよりも軸線２３７ｐ側と反対側にずれた位置にある構成としてもよく、この場合には、溝形成部２３８もアーム本体部２３２におけるカムフォロア２２８の位置に対応した位置（すなわち、軸線２４４ｐよりも軸線２３７ｐ側と反対側の位置）に設けられる。なお、図２６の構成においては、式（７）におけるＴｍ／Ｌ３３をＲとすると、Ｒは式（１０）に示すようになる。つまり、モータ２２０によりテンションアーム２３０におけるプーリ２４４の取付け位置に与えるトルク値は、式（１０）に示すようになる。

また、実施例３における上記の説明において、溝形成部２３８がアーム本体部２３２に設けられ、回動アーム２２４の先端にカムフォロア２２８が設けられているとしたが、逆の構成としてもよく、図２７、図２８に示すように、溝形成部２３８を回動アーム本体部２２６の先端に設け、カムフォロア２２８をアーム本体部２３２に設けてもよい。

その場合には、カムフォロア２２８については、カムフォロア２２８の回転中心の軸線２２８ｐの延長線をプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐと一致させた構成とし、溝形成部２３８については、溝部２３８ａは、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐと直角方向に形成され、溝部２３８ａの中心線２３８ｐの延長線がモータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐと直角に交差する構成とする。

この構成の場合でも、式（７）、（８）、（９）、（１０）におけるＬ３３は、モータ２２０の回転軸２２２の軸線２２２ｐとカムフォロア（アーム本体部２３２に設けられたカムフォロア）の回転中心の軸線間の長さとなる。

また、図２７、図２８の構成において、溝部２３８ａの中心線２３８ｐの延長線は、テンションアーム２３０が水平方向の場合において、テンションアーム２３０の回転中心の軸線２３７ｐを通る。

なお、図２１〜図２４において、軸線２３７ｐを中心とする円は、軸線２３７ｐを中心として軸線２３７ｐと軸線２４４ｐ間の長さを半径とする円を示している。また、軸線２２２ｐを中心とする円は、軸線２２２ｐを中心として、軸線２２２ｐと軸線２２８ｐ間の長さを半径とする円を示している。

なお、上記実施例３においては、プーリ６８を経たワイヤＷはプーリ２４４に至るとしたが、実施例２のように補助プーリを設け、プーリ６８を経たワイヤＷが補助プーリに導かれ、補助プーリを経たワイヤＷがプーリ２４４に至る構成としてもよい。その場合には、支持部１４０と同一の構成の支持部を立設部２１４の正面側の面に設け、補助プーリを該支持部に対して回転可能に設けるとともに、補助プーリとプーリ２４４間のワイヤＷが立設部２１４の正面側の面と平行になるように、プーリ２４４の前後方向の位置を補助プーリの前後方向の位置と一致させる。プーリ２４４の前後方向の位置を補助プーリの前後方向の位置と一致させるには、軸部２３２ａの長さを長くしてプーリ２４４を正面側に移動させた位置とするか、あるいは、アーム本体部２３２を実施例２のアーム本体部１３２のような構成とする。なお、繰出しプーリ２５４やその他のプーリ６０、６４、６８、７２、７６についても、上記実施例３の場合に比べて、正面側に移動させた位置とする。また、補助プーリの回転中心の軸線がアーム本体部の回転中心の軸線と一致した構成とする。また、エンコーダ２４２及びエンコーダ取付部２４０は、立設部２１４の背面側に設け、エンコーダ取付部２４０に取り付けられたエンコーダ２４２は、固定具２３６ｃから背面側に突出した軸部２３７に連結されるものとする。

以上の構成とすることにより、上記実施例３の構成（図１６〜図１９の構成）に比べて、テンションアームのテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を小さくでき、上記実施例３の構成に比べてモータ２２０を小型化することができる。

さらに、補助プーリの回転中心の軸線とアーム本体部の回転中心の軸線とが一致した構成でなくても、補助プーリの回転中心をプーリ２４４の回転中心とバネ取付部２３４の間のいずれかの位置としてもよい。

次に、本発明に基づく実施例４の巻線機用のテンション装置について説明する。実施例４のテンション装置３０５は、図２９〜図３４に示すように構成され、実施例３のテンション装置と略同一の構成であるが、主として、テンションアーム回動部２１９を複数設けた点が異なる。

すなわち、本実施例のテンション装置３０５は、支持台３１０と、テンションアーム回動部３１９Ａ〜３１９Ｃと、テンションアーム３３０と、エンコーダ取付部３４０と、エンコーダ３４２と、プーリ３４４と、モータ（繰出しモータ）３５０と、繰出しプーリ３５４と、エンコーダ３５６と、プーリ群Ｐと、エンコーダ３８０と、制御回路９０と、記憶装置９８とを有している。

支持台３１０は、実施例３の支持台２１０と略同一の構成であり、基部３１２と立設部３１４とを有しているが、立設部３１４には、回動アーム３２４Ａ〜３２４Ｃのカムフォロア３２８Ａ〜３２８Ｃが挿通するための開口部３１６Ａ〜３１６Ｃが設けられている。すなわち、実施例３においては、立設部２１４にカムフォロアが挿通する開口部として、開口部２１８のみが設けられているが、本実施例では、３つの開口部が設けられている。また、立設部３１４には、バネ３４６の下端を取り付けるためのバネ取付部１６が設けられている。

なお、開口部３１８Ａ〜３１８Ｃにおける各開口部の構成は、実施例３における開口部２１８と同様であり、開口部３１８Ａは、円弧状の帯状を呈し、カムフォロア３２８Ａの回動範囲に沿って設けられ、また、開口部３１８Ｂは、円弧状の帯状を呈し、カムフォロア３２８Ｂの回動範囲に沿って設けられ、開口部３１８Ｃは、円弧状の帯状を呈し、カムフォロア３２８Ｃの回動範囲に沿って設けられている。また、開口部３１８Ａと開口部３１８Ｂと開口部３１８Ｃは、１つの円弧状に沿って設けられ、開口部３１８Ａ〜３１８Ｃにおける各開口部は、該１つの円弧に沿った形状となっている。

また、立設部３１４には、テンションアーム３３０の回転軸となる軸部３３７が挿通する開口部（図示せず）が設けられている。

また、テンションアーム回動部３１９Ａは、モータ（張力制御モータ）３２０Ａと、モータ３２０Ａに取り付けられた回動アーム３２４Ａとを有している。このテンションアーム回動部３１９Ａは、実施例３におけるテンションアーム回動部２１９と同一の構成である。

ここで、モータ３２０Ａは、立設部３１４の背面側に固定して設けられ、モータ３２０Ａにおいては、モータ本体部３２１Ａから回転軸３２２Ａが突出し、該回転軸３２２Ａは、正逆両方向に回転する。

該回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐ（軸部３３７の軸線）と平行に設けられ、該回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐの位置は、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐ（軸部３３７の軸線）よりもアーム本体部３３２のプーリ３４４側の位置に設けられ、正面視において、軸線３２２Ａｐと軸線３３７ｐを結ぶ直線（仮想直線）が水平方向となっている。具体的には、テンションアーム３３０が水平方向の場合に、軸線３２２Ａｐは、軸線３３７ｐと軸線３４４ｐの間の位置にあり、図３４に示すように、正面視において、軸線３２２Ａｐは、軸線３３７ｐと軸線３４４ｐとを結ぶ直線上にある。

また、回動アーム３２４Ａは、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａに固定して設けられ、回動アーム３２４Ａは、回転軸３２２Ａに固定された回動アーム本体部３２６Ａと、回動アーム本体部３２６Ａの先端側に設けられたカムフォロア３２８Ａとを有している。

回動アーム本体部３２６Ａは、先端側に向けて先細りの板状を呈し、回転軸３２２Ａの軸線に対して直角方向に形成されている。また、カムフォロア３２８Ａは、回動アーム本体部３２６Ａの正面側の面の先端側の領域に設けられ、軸部と、外輪と、該軸部と該外輪の間に設けられたニードルとを有していて、外輪が軸部に対して回転する。カムフォロア３２８Ａにおける回転中心の軸線３２８Ａｐは、回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐと平行となっている。テンションアーム３３０が水平方向の場合には、軸線３２８Ａｐの延長線は、軸線３４４ｐと一致する。

また、図３４に示すように、テンションアーム３３０が水平方向の場合、回動アーム３２４Ａが水平方向にあり、正面視において、軸線３２２Ａｐと軸線３２８Ａｐを結ぶ直線が軸線３４４ｐと軸線３３７ｐを結ぶ直線と一致し（つまり、軸線３２２Ａｐと軸線３２８Ａｐを結ぶ直線が、軸線３３７ｐを中心とする放射方向にある（すなわち、回動アーム３２４Ａが軸線３３７ｐを中心とする放射方向にある））、正面視において、プーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐとが一致する。

また、テンションアーム回動部３１９Ｂは、モータ（張力制御モータ）３２０Ｂと、モータ３２０Ｂに取り付けられた回動アーム３２４Ｂとを有している。このテンションアーム回動部３１９Ｂは、テンションアーム回動部３１９Ａと同一の構成である。

ここで、モータ３２０Ｂは、立設部３１４の背面側に固定して設けられ、モータ３２０Ｂにおいては、モータ本体部３２１Ｂから回転軸３２２Ｂが突出し、該回転軸３２２Ｂは、正逆両方向に回転する。また、図３４に示すように、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとテンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとを結ぶ直線で、それらの軸線と直交する直線（仮想直線）Ｊ２は、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとテンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとを結ぶ直線で、それらの軸線と直交する直線（仮想直線）Ｊ１とは、角度α１をなしている。

該回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐ（軸部３３７の軸線）と平行に設けられ、該回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐの位置は、該直線Ｊ２上で、軸線３２２Ｂｐと軸線３３７ｐ間の距離が軸線３２２Ａｐと軸線３３７ｐ間の距離とが同一となる位置に設けられている。

また、回動アーム３２４Ｂは、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂに固定して設けられ、回動アーム３２４Ｂは、回転軸３２２Ｂに固定された回動アーム本体部３２６Ｂと、回動アーム本体部３２６Ｂの先端側に設けられたカムフォロア３２８Ｂとを有している。

回動アーム本体部３２６Ｂは、先端側に向けて先細りの板状を呈し、回転軸３２２Ｂの軸線に対して直角方向に形成されている。また、カムフォロア３２８Ｂは、回動アーム本体部３２６Ｂの正面側の面の先端側の領域に設けられ、軸部と、外輪と、該軸部と該外輪の間に設けられたニードルとを有していて、外輪が軸部に対して回転する。カムフォロア３２８Ｂにおける回転中心の軸線３２８Ｂｐは、回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと平行となっている。

また、図３４に示すように、テンションアーム３３０が水平方向の場合、正面視において、回動アーム３２４Ｂは軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、正面視において、軸線３２２Ｂｐと軸線３２８Ｂｐを結ぶ直線（仮想直線）は、軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、軸線３３７ｐと軸線３２２Ｂｐとを結ぶ直線Ｊ２の延長線にある。つまり、カムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ（第２係合部におけるモータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと平行な中心線）とモータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとを通り、かつ、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと直角方向の直線が、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを通る。

また、テンションアーム回動部３１９Ｃは、モータ（張力制御モータ）３２０Ｃと、モータ３２０Ｃに取り付けられた回動アーム３２４Ｃとを有している。このテンションアーム回動部３１９Ｃは、テンションアーム回動部３１９Ａやテンションアーム回動部３１９Ｂと同一の構成である。

ここで、モータ３２０Ｃは、立設部３１４の背面側に固定して設けられ、モータ３２０Ｃにおいては、モータ本体部３２１Ｃから回転軸３２２Ｃが突出し、該回転軸３２２Ｃは、正逆両方向に回転する。また、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとテンションアーム３２０の回転中心の軸線３３７ｐとを結ぶ直線で、それらの軸線と直交する直線（仮想直線）Ｊ３は、直線Ｊ２と角度α２をなしている。なお、角度α１と角度α２とは同一に形成されている。

該回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐ（軸部３３７の軸線）と平行に設けられ、該回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐの位置は、該直線Ｊ３上で、軸線３２２Ｃｐと軸線３３７ｐ間の距離が軸線３２２Ａｐと軸線３３７ｐ間の距離とが同一となる位置に設けられている。つまり、正面視において、軸線３２２Ａｐと軸線３２２Ｂｐと軸線３２２Ｃｐとは、軸線３３７ｐを中心とする円弧上に同一間隔に形成されている。すなわち、モータ３２０Ａとモータ３２０Ｂとモータ３２０Ｃとは同一間隔で円弧状に配設されているといえる。

また、回動アーム３２４Ｃは、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃに固定して設けられ、回動アーム３２４Ｃは、回転軸３２２Ｃに固定された回動アーム本体部３２６Ｃと、回動アーム本体部３２６Ｃの先端側に設けられたカムフォロア３２８Ｃとを有している。

回動アーム本体部３２６Ｃは、先端側に向けて先細りの板状を呈し、回転軸３２２Ｃの軸線に対して直角方向に形成されている。また、カムフォロア３２８Ｃは、回動アーム本体部３２６Ｃの正面側の面の先端側の領域に設けられ、軸部と、外輪と、該軸部と該外輪の間に設けられたニードルとを有していて、外輪が軸部に対して回転する。カムフォロア３２８Ｃにおける回転中心の軸線は、回転軸３２２Ｃの軸線と平行となっている。

また、図３４に示すように、テンションアーム３３０が水平方向の場合、正面視において、回動アーム３２４Ｃは軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、正面視において、軸線３２２Ｃｐと軸線３２８Ｃｐを結ぶ直線（仮想直線）は、軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、軸線３３７ｐと軸線３２２Ｃｐとを結ぶ直線Ｊ３の延長線にある。つまり、カムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ（第２係合部におけるモータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐと平行な中心線）とモータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとを通り、かつ、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐと直角方向の直線が、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを通る。

なお、回動アーム３２４Ａの長さと回動アーム３２４Ｂの長さと回動アーム３２４Ｃの長さは同一に形成され、正面視において、軸線３２２Ａｐと軸線３２８Ａｐ間の長さと、軸線３２２Ｂｐと軸線３２８Ｂｐ間の長さと、軸線３２２Ｃｐと軸線３２８Ｃｐ間の長さとは同一に形成されている。

また、テンションアーム３３０は、ワイヤＷに張力を与えるための部材であり、板状を呈するアーム本体部３３２と、アーム本体部３３２の棒状部３３２ｂの正面側の面における右側面側の端部領域に固定して設けられたバネ取付部３３４と、アーム本体部３３２の正面側の面に固定された固定具３３６ａと、アーム本体部３３２の背面側の面に固定された固定具３３６ｂと、固定具３３６ａとアーム本体部２３２と固定具３３６ｂと立設部３１４とに挿通して設けられた軸部３３７と、軸部３３７の背面側の端部が挿通された固定具３３６ｃと、アーム本体部３３２の背面側の面に固定された溝形成部（溝形成部材、スライド用部材としてもよい）３３８Ａ、３３８Ｂ、３３８Ｃとを有している。

ここで、アーム本体部３３２は、扇状部３３２ａと、扇状部３３２ａから連設された棒状部３３２ｂとを有し、全体に平板状を呈している。

すなわち、扇状部３３２ａは、直線状の辺部３３２ａ−１と直線状の辺部３３２ａ−２と円弧状の辺部３３２ａ−３とを有する扇状を呈している（図３３参照）。辺部３３２ａ−１と辺部３３２ａ−２とは直角をなしているが、他の角度であってもよい。また、円弧状をなす辺部３３２ａ−３は、テンションアーム３３０の回転中心（すなわち、軸部３３７の軸線）を中心とした円の一部をなしている。

また、棒状部３３２ｂは、扇状部３３２ａの辺部３３２ａ−２における辺部３３２ａ−１側の端部領域から連設され、棒状部３３２ｂは、略棒状を呈し、正面側の面と背面側の面とを有する細長略長方形状の板状を呈している。棒状部３３２ｂにおける一対の長手辺３３２ｂ−１、３３２ｂ−２は互いに平行に形成され、扇状部３３２ａとは反対側の端部は略円弧状に形成されている。扇状部３３２ａの辺部３３２ａ−１と、棒状部３３２ｂの辺部３３２ｂ−２とは、１つの直線状に形成されている。

アーム本体部３３２の正面側の面と背面側の面は、立設部３１４の正面側の面と平行に形成されている。また、扇状部３３２ａには、軸部３３７が挿通する穴部が設けられている。すなわち、軸部３３７を挿通するための穴部は、扇状部３３２ａにおける辺部３３２ａ−１と辺部３３２ａ−２の延長線とが接する点の近傍に設けられている。

また、バネ取付部３３４は、棒状部３３２ｂにおける扇状部３３２ａとは反対側の端部領域に設けられ、バネ取付部３３４は、略円柱状を呈し、このバネ取付部３３４には、バネ３４６の端部が固定して設けられている。

また、固定具３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃはともにリング状を呈しており、軸部３３７が挿通するための穴部を有し、固定具３３６ａは固定具２３６ａと同一の構成であり、固定具３３６ｂは固定具２３６ｂと同一の構成であり、固定具３３６ｃは固定具２３６ｃと同一の構成である。すなわち、固定具３３６ａは、ネジ止めによりアーム本体部３３２の正面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより軸部３３７に固定され、また、固定具３３６ｂは、ネジ止めによりアーム本体部３３２の背面側の面に固定されるとともに、ネジ止めにより軸部３３７に固定されている。なお、固定具３３６ａ、３３６ｂのアーム本体部３３２への固定は、ネジ止めではなく、溶接によりおこなってもよい。また、固定具３３６ｃは、立設部３１４の背面側に設けられ、ネジ止めにより軸部３３７に固定されている。

また、軸部３３７は、軸状を呈し、固定具３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃのそれぞれの穴部に挿通されて、上記のように固定具３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃに固定されている。軸部３３７の軸線３３７ｐ（テンションアーム３３０の回転中心の軸線）は、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの回転軸３２２Ａ〜３２２Ｃの軸線と平行になっている。

また、溝形成部３３８Ａ〜３３８Ｃにおける各溝形成部は、同一の構成であり、溝形成部２３８と同一の構成となっている。

すなわち、溝形成部３３８Ａは、板状部材に断面方形状（断面略方形状としてもよい）の溝部３３８Ａａを形成した形状を呈している。つまり、溝形成部３３８Ａは、断面略コ字状を呈し、溝部３３８Ａａの形成方向（長手方向）は、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向であり（つまり、溝部３３８Ａａは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向に形成されている）、溝部３３８Ａの中心線３３８Ａｐの延長線がテンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直交する。別の言い方をすると、溝部３３８Ａａの形成方向（長手方向）は、軸部３３７の回転中心の軸線とプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとを結ぶ方向で、それらの軸線に対して直角の方向となっている。なお、溝部３３８Ａａの中心線３３８Ａｐは、溝部３３８Ａａの幅方向（溝の形成方向に対して直角の方向）における中心位置とを結ぶ直線である。

溝部３３８Ａａの幅方向の長さ（長手方向に対する直角方向の長さ）は、カムフォロア３２８Ａの外輪が回転しながら溝部３３８Ａａ内をスライド可能な長さに形成され、カムフォロア３２８Ａの外輪の直径よりも若干長い長さに形成されている。つまり、カムフォロア３２８Ａの外輪は、溝部３３８Ａａに沿ってスライド可能に溝部３３８Ａａに係合している。

また、溝形成部３３８Ｂは、板状部材に断面方形状（断面略方形状としてもよい）の溝部３３８Ｂａを形成した形状を呈している。つまり、溝形成部３３８Ｂは、断面略コ字状を呈し、溝部３３８Ｂａの形成方向（長手方向）は、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向であり（つまり、溝部３３８Ｂａは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向に形成されている）、溝部３３８Ｂａの中心線３３８Ｂｐの延長線がテンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直交する。別の言い方をすると、溝部３３８Ｂａの形成方向（長手方向）は、軸部３３７の回転中心の軸線とプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとを結ぶ方向で、それらの軸線に対して直角の方向となっている。なお、溝部３３８Ａａの中心線３３８Ｂｐは、溝部３３８Ｂａの幅方向（溝の形成方向に対して直角の方向）における中心位置とを結ぶ直線である。

溝部３３８Ｂａの幅方向の長さ（長手方向に対する直角方向の長さ）は、カムフォロア３２８Ｂの外輪が回転しながら溝部３３８Ｂａ内をスライド可能な長さに形成され、カムフォロア３２８Ｂの外輪の直径よりも若干長い長さに形成されている。つまり、カムフォロア３２８Ｂの外輪は、溝部３３８Ｂａに沿ってスライド可能に溝部３３８Ｂａに係合している。

なお、溝部３３８Ｂａの中心線３３８Ｂｐが溝部３３８Ａａの中心線３３８Ａｐとなす角度は、上記角度α１１となっていて、角度α１１は角度α１と同一となっている。

また、溝形成部３３８Ｃは、板状部材に断面方形状（断面略方形状としてもよい）の溝部３３８Ｃａを形成した形状を呈している。つまり、溝形成部３３８Ｃは、断面略コ字状を呈し、溝部３３８Ｃａの形成方向（長手方向）は、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向であり（つまり、溝部３３８Ｃａは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直角の方向に形成されている）、溝部３３８Ｃａの中心線３３８Ｃｐの延長線がテンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと直交する。別の言い方をすると、溝部３３８Ｃａの形成方向（長手方向）は、軸部３３７の回転中心の軸線とプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとを結ぶ方向で、それらの軸線に対して直角の方向となっている。なお、溝部３３８Ｃａの中心線３３８Ｃｐは、溝部３３８Ｃａの幅方向（溝の形成方向に対して直角の方向）における中心位置とを結ぶ直線である。

溝部３３８Ｃａの幅方向の長さ（長手方向に対する直角方向の長さ）は、カムフォロア３２８Ｃの外輪が回転しながら溝部３３８Ｃａ内をスライド可能な長さに形成され、カムフォロア３２８Ｃの外輪の直径よりも若干長い長さに形成されている。つまり、カムフォロア３２８Ｃの外輪は、溝部３３８Ｃａに沿ってスライド可能に溝部３３８Ｃａに係合している。

なお、溝部３３８Ｃａの中心線３３８Ｃｐが溝部３３８Ｂａの中心線３３８Ｂｐとなす角度は、上記角度α２となっていて、角度α１２は角度α２と同一となっている。

また、溝形成部３３８Ａと溝形成部３３８Ｂと溝形成部３３８Ｃとは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを中心とした円弧に沿って配設され、例えば、溝形成部３３８Ａの中心線３３８Ａｐの内側の端部３３８Ａｐ−１と、溝形成部３３８Ｂの中心線３３８Ｂｐの内側の端部３３８Ｂｐ−１と、溝形成部３３８Ｃの中心線３３８Ｃｐの内側の端部３３８Ｃｐ−１とは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを中心とした円弧上に形成されている。

なお、立設部３１４に設けられた開口部（つまり、軸部３３７が挿通する開口部）には、ベアリング（図示せず）が設けられ、該ベアリングに軸部３３７が回転可能に取り付けられている。

テンションアーム３３０は以上のように構成されているので、アーム本体部３３２と、バネ取付部３３４と、固定具３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃと、軸部３３７と、溝形成部３３８Ａ〜３３８Ｃとは、一体に構成され、テンションアーム３３０が回動する際には、テンションアーム３３０を構成する上記各部が一体に回動し、軸部３３７も回転する。

また、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐ間の長さＬ４３Ａと、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとカムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ間の長さＬ４３Ｂと、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとカムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ間の長さＬ４３Ｃとは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の回転中心の軸線２４４ｐ間の長さＬ４１よりも短く形成されている（Ｌ４３Ａ＜Ｌ４１、Ｌ４３Ｂ＜Ｌ４１、Ｌ４３Ｃ＜Ｌ４１）。また、長さＬ４３Ａと長さＬ４３Ｂと長さＬ４３Ｃとは同一に形成されている（Ｌ４３Ａ＝Ｌ４３Ｂ＝Ｌ４３Ｃ）。

また、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐ間の長さＬ４３Ａは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとモータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐ間の長さＬ４４Ａよりも短く形成され（Ｌ４３Ａ＜Ｌ４４Ａ）、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとカムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ間の長さＬ４３Ｂは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとモータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐ間の長さＬ４４Ｂよりも短く形成され（Ｌ４３Ｂ＜Ｌ４４Ｂ）、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとカムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ間の長さＬ４３Ｃは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとモータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐ間の長さＬ４４Ｃよりも短く形成されている（Ｌ４３Ｃ＜Ｌ４４Ｃ）。

また、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐ間の長さＬ４３Ａは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐ間の長さＬ４６Ａよりも短く形成され（Ｌ４３Ａ＜Ｌ４６Ａ）、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとカムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ間の長さＬ４３Ｂは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとカムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ間の長さＬ４６Ｂよりも短く形成され（Ｌ４３Ｂ＜Ｌ４６Ｂ）、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとカムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ間の長さＬ４３Ｃは、テンションアーム３２０の回転中心の軸線３３７ｐとカムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ間の長さＬ４６Ｃよりも短く形成されている（Ｌ４３Ｃ＜Ｌ４６Ｃ）。

また、エンコーダ取付部３４０は、実施例３のエンコーダ取付部２４０と同一の構成であり、立設部３１４の正面側の面に対して直角方向に設けられるとともに、左右方向に形成された板状部３４０ａと、板状部３４０ａの正面側の端部から板状部３４０ａに対して直角方向に上方に形成された板状部３４０ｂとを有し、側面視において略Ｌ字状を呈している。板状部３４０ｂには、開口部（図示せず）が設けられ、該開口部に軸部３３７が回転可能に取り付けられている。また、軸部３３７は、板状部３４０ｂの正面側の面から正面側に突出して形成されている。

また、エンコーダ３４２は、エンコーダ取付部３４０の板状部３４０ｂの正面側の面に取り付けられていて、軸部３３７の先端と連結されている。このエンコーダ３４２は、軸部３３７の回転角度を検出するものであり、つまり、テンションアーム３３０の回動角度を検出するものである。

また、プーリ（テンションプーリ）３４４は、アーム本体部３３２の正面側の面における左側面側の端部（つまり、バネ取付部２３４側とは反対側の端部）にアーム本体部３３２に対して回転可能に設けられている。つまり、プーリ３４４は、アーム本体部３３２に固定された軸部３３２ａに対して回転可能に設けられている。

また、バネ３４６は、その上端がバネ取付部３３４に取り付けられ、下端がバネ取付部３１６に取り付けられている。

また、モータ３５０は、立設部３１４の背面側に固定して設けられ、モータ３５０においては、モータ本体部３５１から回転軸３５２が突出し、回転軸３５２は、立設部３１４に設けられた開口部（図示せず）から立設部３１４の正面側に突出している。回転軸３５２は、モータ３５０の回転力を出力するものである。

また、繰出しプーリ３５４は、モータ３５０の回転軸３５２に固定して設けられている。つまり、モータ３５０が駆動して回転軸３５２が回転することにより、繰出しプーリ３５４が回転する。なお、繰出しプーリ３５４は、ワイヤＷを下流側（具体的には、プーリ６８側）に移送する方向に回転する。

ここで、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐと、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐと、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐと、プーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐと、モータ３５０の回転軸３５２の軸線３５２ｐとは互いに平行になっている。

また、エンコーダ３５６は、モータ３５０の背面側の面（具体的には、モータ本体部３５１の背面側の面）に固定して設けられ、モータ３５０の回転軸３５２の回転角度を検出するものである。

また、プーリ群Ｐは、プーリ６０と、プーリ６４と、プーリ６８と、プーリ７２と、プーリ７６とを有し、プーリ群Ｐにおける各プーリは、ワイヤＷを移送するためのガイドプーリである。

なお、プーリ６０は、支持部６２に回転自在に取り付けられ、プーリ６４は、支持部６６に回転自在に取り付けられ、プーリ６８は、支持部７０に回転自在に取り付けられ、プーリ７２は、支持部７４に回転自在に取り付けられ、プーリ７６は、支持部７８に回転自在に取り付けられている。

ここで、プーリ６０及び支持部６２は、実施例１のプーリ６０及び支持部６２と同一の構成であり、プーリ６４及び支持部６６は、実施例１のプーリ６４及び支持部６６と同一の構成であり、プーリ６８及び支持部７０は、実施例１のプーリ６８及び支持部７０と同一の構成であり、プーリ７２及び支持部７４は、実施例１のプーリ７２及び支持部７４と同一の構成であり、プーリ７６及び支持部７８は、実施例１のプーリ７６及び支持部７８と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、エンコーダ３８０は、支持部７８における板状部７８ｂの正面側の面に取り付けられている。このエンコーダ３８０は、プーリ７６を軸支する軸部７７の回転角度を検出するものである。つまり、軸部７７の先端がエンコーダ３８０と連結されている。このエンコーダ３８０は、ワイヤＷの巻線速度を検出するためのものである。

また、制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同様に、巻線機１０２から送られるとともに記憶装置９８に保持されたトルクデータに基づき、モータ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃの動作を制御し、アーム本体部３３２が所定の方向（具体的には、水平方向）となるように、モータ３５０の動作を制御するものであり（具体的には、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとを結ぶ直線で軸線３３７ｐ及び軸線３４４ｐと直交する直線が、所定の方向（具体的には、水平方向）となるようにモータ３５０の動作を制御する）、図６〜図９に示すフローチャートや図２１に示す機能ブロックに従い制御を行なう。

本実施例における制御回路９０は、実施例１の制御回路９０と同一の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、記憶装置９８は、実施例１の制御回路９０と同様に、図６〜図９に示すフローチャートや図２１に示す機能ブロックに従い制御を行なうための動作プログラムを記憶するとともに、巻線機１０２から送られるトルクデータを保持する。

また、記憶装置９８には、アーム本体部３３２の方向についての指令データが記憶され、具体的には、水平方向を０度とした場合に、該０度である旨の指令値が記憶されている。

なお、テンション装置３０５におけるワイヤＷの移送経路は、上流側からプーリ６０、繰出しプーリ３５４、プーリ６４、繰出しプーリ３５４、プーリ６８、プーリ３４４、プーリ７２、プーリ７６の順となっている。プーリ６０には、図３に示すワイヤボビン１００からワイヤＷが導かれ、また、プーリ７６からは、巻線機１０２にワイヤＷが導かれる。

なお、テンション装置３０５において、テンションアーム３３０が水平方向の場合には、式（１１）が成り立つ（図３４参照）。なお、テンションアーム３３０が水平方向の場合には、アーム本体部３３２（特に、棒状部３３２ｂ）が水平方向となり、テンションアーム３３０の回動中心の軸線３３７ｐとプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐ間の方向（例えば、軸線３３７ｐや軸線３４４ｐと直角の方向）が水平方向となり、正面視において、軸線３３７ｐと軸線３４４ｐと中心線３３４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）（軸線３３７ｐと軸線３４４ｐとを結ぶ直線（仮想直線）としてもよい）が水平方向となる（他においても同じ）。

すなわち、式（７）と比較すると、Ｌ４１＝Ｌ３１、Ｌ４２＝Ｌ３２と仮定すると、Ｔｍ／Ｌ３３の代わりにＴｍ／Ｌ４３Ａ＋Ｔｍ／Ｌ４３Ｂ＋Ｔｍ／Ｌ４３Ｃとなっている点が異なる。

そして、Ｌ４３Ａ＝Ｌ４３Ｂ＝Ｌ４３Ｃであるので、式（１１）は式（１２）に示すようになる。

式（１１）を変形すると、式（１３）が導かれ、ＴａとＺ１とＺ２により（つまり、変数であるＴａとＺ１とＺ２とが定まることにより）モータ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０ＣのトルクＴｍが算出される。

なお、式（１１）〜式（１３）においては、ワイヤＷに掛かる張力をＴａ（Ｎ）、バネ３４６の張力をＴｂ（Ｎ）、モータ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃのトルク値をＴｍ（Ｎ・ｍ）、テンションアーム３３０の回転中心の軸線２３７ｐとプーリ２４４の軸線２４４ｐ間の長さをＬ４１（ｍ）、軸線３３７ｐとバネ取付部３３４の中心線３３４ｐ間の長さをＬ４２（ｍ）、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐ間の長さをＬ４３Ａ（ｍ）、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとカムフォロア３２８Ｂの回転中心の軸線３２８Ｂｐ間の長さをＬ４３Ｂ（ｍ）、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとカムフォロア３２８Ｃの回転中心の軸線３２８Ｃｐ間の長さをＬ４３Ｃ（ｍ）、慣性補償によるトルク値をＺ１（Ｎ・ｍ）、メカロス補償によるトルク値をＺ２（Ｎ・ｍ）としている。

なお、式（１１）〜式（１３）において、２×Ｔａ×Ｌ４１は、ワイヤＷに与える張力の値に従いテンションアーム３３０に与えられるトルク値であるとともに、ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３３０におけるテンションアーム３３０の回動中心よりもプーリ３４４側に与えるトルク値であり、また、Ｔｂ×Ｌ４２は、バネ３４６によりテンションアーム３３０に与えられるトルク値であり、具体的には、バネ３４６によりテンションアーム３３０のバネ３４６の取付け位置に与えるトルク値である。

また、式（１１）において、Ｔｍ／Ｌ４３Ａは、モータ３２０Ａによりテンションアーム３３０におけるプーリ３４４の取付け位置に与えるトルク値であり、Ｔｍ／Ｌ４３Ｂは、モータ３２０Ｂによりテンションアーム３３０におけるプーリ３４４の取付け位置に与えるトルク値であり、Ｔｍ／Ｌ４３Ｃは、モータ３２０Ｃによりテンションアーム３３０におけるプーリ３４４の取付け位置に与えるトルク値である。なお、テンションアーム回動部３１９Ｂにおける回動アーム３２４Ｂやテンションアーム回動部３１９Ｃにおける回動アーム３２４Ｃは、プーリ３４４の取付け位置とは離れているが、カムフォロア３２８Ｂ、３２８Ｃはカムフォロア３２８Ａと軸線３３７ｐを中心とした同一円弧上に存在するので、Ｔｍ／Ｌ４３ＢとＴｍ／Ｌ４３Ｃは、モータによりテンションアーム３３０におけるプーリ３４４の取付け位置に与えるトルク値であるといえる。

つまり、２×Ｔａ×Ｌ４１（ワイヤＷに与えられる張力の値に従いワイヤＷがテンションアーム３３０におけるテンションアーム３３０の回動中心よりもプーリ３４４側に与えるトルク値）を第１トルク値とし、Ｔｂ×Ｌ４２（バネ３４６によりテンションアーム３３０のバネ３４６の取付け位置に与えるトルク値）を第２トルク値とし、（Ｔｍ／Ｌ４３Ａ）×３（モータ３２０によりテンションアーム３３０におけるプーリ３４４の取付け位置に与えるトルク値）を第３トルク値とした場合に、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値（式（１２）における右辺）と第１トルク値（式（１２）における左辺）が同一となるようにモータ３２０の出力トルク値を算出している。

また、第２トルク値と第３トルク値と慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値とを加算した値である比較用トルク値（式（１２）における右辺）と第１トルク値（式（１２）における左辺）が同一となるようにモータ３２０の出力トルク値を算出している。

なお、回動アーム３２４Ａが水平方向から回動することにより、カムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐの位置とプーリ３４４の軸線３４４ｐの位置がずれた場合には、モータ３２０Ａのプーリ３４４の取付け位置に与えるトルクの値は、厳密にはＴｍ／Ｌ４３Ａと同一ではないが、当該ずれ量はわずかであるので、モータ３２０Ａのプーリ３４４の取付け位置に与えるトルクの値はＴｍ／Ｌ４３Ａとしている。Ｔｍ／Ｌ４３Ｂ、Ｔｍ／Ｌ４３Ｃについても同様である。

次に、上記構成のテンション装置３０５の動作は、実施例１のテンション装置５の場合と同様であり、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの動作はモータ２０の動作と同様であり、モータ３５０の動作はモータ５０の動作と同様であるので詳しい説明を省略する。すなわち、本実施例においては、モータ２０の代わりにモータ３２０Ａ〜３２０Ｃが用いられ、エンコーダ４２の代わりにエンコーダ３４２が用いられ、モータ５０の代わりにモータ３５０が用いられ、エンコーダ５６の代わりにエンコーダ３５６が用いられ、エンコーダ８０の代わりにエンコーダ３８０が用いられる以外は、実施例１の場合と同様に動作が行われる。また、ステップＳ１２におけるモータ３２０Ａ〜３２０Ｃのトルク値の計算においては、式（１３）に従い計算を行なう。なお、モータ３２０Ａとモータ３２０Ｂとモータ３２０Ｃとは、同期して動作を行なう。

なお、本実施例のテンション装置３０５では、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの回転軸３２２Ａ〜３２２Ｃは、テンションアーム３３０の軸部３３７よりもプーリ３４４側にずれた位置に設けられ、テンションアーム３３０が水平方向の場合（つまり、軸線３４４ｐと軸線３３７ｐを結ぶ直線が水平方向の場合）、回動アーム３２４Ａが水平方向にあり、正面視において、軸線３２２Ａｐと軸線３２８Ａｐを結ぶ直線が軸線３４４ｐと軸線３３７ｐを結ぶ直線と一致し、正面視において、プーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐとが一致し、軸線３２２Ｂｐと軸線３２８Ｂｐを結ぶ直線（仮想直線）及び軸線３２２Ｃｐと軸線３２８Ｃｐを結ぶ直線（仮想直線）は、軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、軸線３２２Ａｐと軸線３２２Ｂｐと軸線３２２Ｃｐとは、軸線３３７ｐを中心とする円弧上に形成されているので、式（１２）が適用され、Ｌ４１＝Ｌ３１、Ｌ４２＝Ｌ３２、Ｌ４３Ａ＝Ｌ３３とすると、式（１２）におけるＴｍは式（９）におけるＴｍの１／３となり、実施例３の場合に比べてモータ（張力制御モータ）３２０Ａ〜３２０Ｃにおける各モータを小型化することができる。

すなわち、長さＬ４４Ａ、Ｌ４４Ｂ、Ｌ４４Ｃは、長さＬ３１、Ｌ４５Ａ、Ｌ４５Ｂ、Ｌ４５Ｃよりも短く形成されているので、実施例１の場合に比べて、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃは小さいトルクでテンションアーム３３０を回動させることができ、実施例１の場合に比べてモータ（張力制御モータ）３２０Ａ〜３２０Ｃを小型化することができる。

また、実施例３の場合と比べて、複数のモータ（モータ３２０Ａ〜３２０Ｃ）によりテンションアーム３３０を回動させるので、実施例３の場合に比べて、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃにおける各モータの出力トルク値を小さくすることができ、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃにおける各モータをより小型化することができる。

なお、実施例４においては、実施例３の場合と同様に、図４の代わりに図２０に示す構成となる。すなわち、実施例４では、エンコーダ３４２は、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの回転軸の回転角度を検出するものではないので、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃとエンコーダ３４２間の直線は描かれていない。

以上のように、本実施例のテンション装置３０５によれば、巻線機１０２から送られる張力データに従いモータ３２０Ａ〜３２０Ｃを制御するので、一回のワイヤＷの巻線工程において、ワイヤＷへの張力を自在に可変とすることができる。

また、上記のように、バネ３４６による張力をモータ３２０Ａ〜３２０Ｃにより増減させることにより、バネ３４６による張力付与の機能をモータ３２０Ａ〜３２０Ｃにより補助することになるので、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃを小型化することができる。つまり、バネ３４６とモータ３２０Ａ〜３２０ＣによりワイヤＷに張力を付与するので、バネ３４６が設けられることにより、その分モータ３２０Ａ〜３２０Ｃを小型化することができる。

また、上記のように、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの回転軸３２２Ａ〜３２２Ｃは、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐとずれた位置に設けられている（例えば、モータ３２０Ａは軸線３３７ｐよりもプーリ３４４側にずれた位置に設けられている）ので、実施例１の場合に比べてモータ（張力制御モータ）を小型化することができ、また、複数のモータ（モータ３２０Ａ〜３２０Ｃ）によりテンションアーム３３０を回動させるので、実施例３の場合に比べても、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃにおける各モータをより小型化することができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１２において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ３８０からの出力に基づく値を加算することにより、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃの制御に際して、慣性補償とメカロス補償を行なうことができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ１３において、巻線機１０２からの張力データにおける張力の値に対して、エンコーダ３４２の出力に基づく値を加算することにより、モータ２２０の制御に際してアーム本体部２３２の傾きを考慮するので、テンションアーム３３０が水平方向に対して傾斜している場合に、モータ３２０Ａ〜３２０Ｃを動作制御することにより、アーム本体部３３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２２において、指令値からエンコーダ３４２の出力値を減算することにより、モータ３５０の制御に際して、アーム本体部３３２の傾きを考慮するので、モータ３５０を制御することにより、アーム本体部３３２を水平方向に近づけることができる。

また、実施例１の場合と同様に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算することにより、モータ３５０の制御に際して巻線速度値を考慮するので、巻線速度が変化すると、その変化を即座にモータ２５０の回転速度の制御に反映させて、アーム本体部２３２を水平方向に近づけることができる。

なお、上記実施例４においては、プーリ６８を経たワイヤＷはプーリ３４４に至るとしたが、実施例２のように補助プーリを設け、プーリ６８を経たワイヤＷが補助プーリに導かれ、補助プーリを経たワイヤＷがプーリ３４４に至る構成としてもよい。その場合には、支持部１４０と同一の構成の支持部を立設部３１４の正面側の面に設け、補助プーリを該支持部に対して回転可能に設けるとともに、補助プーリとプーリ３４４間のワイヤＷが立設部３１４の正面側の面と平行になるように、プーリ３４４の前後方向の位置を補助プーリの前後方向の位置と一致させる。プーリ３４４の前後方向の位置を補助プーリの前後方向の位置と一致させるには、軸部３３２ａの長さを長くしてプーリ３４４を正面側に移動させた位置とする。なお、繰出しプーリ３５４やその他のプーリ６０、６４、６８、７２、７６についても、上記実施例４の場合に比べて、正面側に移動させた位置とする。また、補助プーリの回転中心の軸線がアーム本体部の回転中心の軸線と一致した構成とする。また、エンコーダ３４２及びエンコーダ取付部３４０は、立設部３１４の背面側に設け、エンコーダ取付部３４０に取り付けられたエンコーダ３４２は、固定具３３６ｃから背面側に突出した軸部３３７に連結されるものとする。

以上の構成とすることにより、上記実施例４の構成（図２９〜図３１の構成）に比べて、テンションアームのテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を小さくでき、上記実施例４の構成に比べてモータ２２０を小型化することができる。

さらに、補助プーリの回転中心の軸線とアーム本体部の回転中心の軸線とが一致した構成でなくても、補助プーリの回転中心をプーリ３４４の回転中心とバネ取付部３３４の間のいずれかの位置としてもよい。

なお、上記の構成においては、テンションアーム３３０が水平方向の場合に、正面視において、プーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐとカムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐとが一致するとしたが、軸線３４４ｐと軸線３２８Ａｐとが一致しない構成としてもよい。

すなわち、テンションアーム３３０が水平方向の場合に、正面視において、軸線３２８Ａｐが軸線３４４ｐよりも軸線３３７ｐ側の位置にある構成としてもよく、また、テンションアーム３３０が水平方向の場合に、正面視において、軸線３２８Ａｐが軸線３４４ｐよりも軸線３３７ｐ側と反対側にずれた位置にある構成としてもよい。

なお、このように、軸線３４４ｐと軸線３２８Ａｐとが一致しない構成とした場合でも、正面視において、回動アーム３２４Ａ、３２４Ｂ、３２４Ｃは、軸線３３７ｐを中心とする放射方向にあり、軸線３２２Ａｐと軸線３２２Ｂｐと軸線３２２Ｃｐとは、軸線３３７ｐを中心とした円弧上にある。

また、実施例４における上記の説明において、溝形成部３３８Ａ、３３８Ｂ、３３８Ｃがアーム本体部３３２に設けられ、回動アーム３２４Ａの先端にカムフォロア３２８Ａが設けられ、回動アーム３２４Ｂの先端にカムフォロア３２８Ｂが設けられ、回動アーム３２４Ｃの先端にカムフォロア３２８Ｃが設けられているとしたが、逆の構成としてもよく、図３５に示すように、溝形成部３３８Ａを回動アーム本体部３２６Ａに設け（つまり、回動アーム３２４Ａは、回動アーム本体部３２６Ａと溝形成部３３８Ａにより構成される）、溝形成部３３８Ｂを回動アーム３２４Ｂに設け（つまり、回動アーム３２４Ｂは、回動アーム本体部３２６Ｂと溝形成部３３８Ｂにより構成される）、溝形成部３３８Ｃを回動アーム３２４Ｃに設け（つまり、回動アーム３２４Ｃは、回動アーム本体部３２６Ｃと溝形成部３３８Ｃにより構成される）、カムフォロア３２８Ａ、３２８Ｂ、３２８Ｃをアーム本体部３３２に設けてもよい。その場合には、溝形成部３３８Ａに対応するカムフォロア３２８Ａについては、カムフォロア３２８Ａの回転中心の軸線３２８Ａｐの延長線をプーリ３４４の回転中心の軸線３４４ｐと一致させた構成とし、溝形成部３３８Ｂに対応するカムフォロア３２８Ｂと溝形成部３３８Ｃに対応するカムフォロア３２８Ｂについては、溝形成部３３８Ａに対応するカムフォロアと軸線３３７ｐを中心とする円弧上に配置する。

また、図３５の構成において、溝形成部３３８Ａ、３３８Ｂ、３３８Ｃについては、溝部３３８Ａａは、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐと直角方向に形成され、溝部３３８Ａａの中心線３３８Ａｐの延長線がモータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐと直角に交差し、溝部３３８Ｂａは、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと直角方向に形成され、溝部３３８Ｂａの中心線３３８Ｂｐの延長線がモータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐと直角に交差し、溝部３３８Ｃａは、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐと直角方向に形成され、溝部３３８Ｃａの中心線３３８Ｃｐの延長線がモータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐと直角に交差する構成とする。

図３５の構成の場合でも、式（１１）におけるＬ４３Ａは、モータ３２０Ａの回転軸３２２Ａの軸線３２２Ａｐとカムフォロア（アーム本体部３３２に設けられ、溝形成部３３８Ａに対応したカムフォロア）の回転中心の軸線間の長さとなり、Ｌ４３Ｂは、モータ３２０Ｂの回転軸３２２Ｂの軸線３２２Ｂｐとカムフォロア（アーム本体部３３２に設けられ、溝形成部３３８Ｂに対応したカムフォロア）の回転中心の軸線間の長さとなり、Ｌ４３Ｃは、モータ３２０Ｃの回転軸３２２Ｃの軸線３２２Ｃｐとカムフォロア（アーム本体部３３２に設けられ、溝形成部３３８Ｃに対応したカムフォロア）の回転中心の軸線間の長さとなる。

また、図３５の構成において、溝部３３８Ａａの中心線３３８Ａｐの延長線は、テンションアーム３３０が水平方向の場合において、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを通り、溝部３３８Ｂａの中心線３３８Ｂｐの延長線は、テンションアーム３３０が水平方向の場合において、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを通り、溝部３３８Ｃａの中心線３３８Ｃｐの延長線は、テンションアーム３３０が水平方向の場合において、テンションアーム３３０の回転中心の軸線３３７ｐを通る。

なお、図３４において、軸線３３７ｐを中心とする円は、軸線３３７ｐを中心として軸線３３７ｐと軸線３４４ｐ間の長さを半径とする円を示している。また、軸線３２２Ａｐを中心とする円は、軸線３２２Ａｐを中心として、軸線３２２Ａｐと軸線３２８Ａｐ間の長さを半径とする円を示し、軸線３２２Ｂｐを中心とする円は、軸線３２２Ｂｐを中心として、軸線３２２Ｂｐと軸線３２８Ｂｐ間の長さを半径とする円を示し、軸線３２２Ｃｐを中心とする円は、軸線３２２Ｃｐを中心として、軸線３２２Ｃｐと軸線３２８Ｃｐ間の長さを半径とする円を示している。

なお、上記の説明では、ステップＳ１２におけるモータトルク値の算出において、慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値を考慮しているが、慣性補償によるトルク値とメカロス補償によるトルク値を考慮せずにモータトルク値を算出してもよい。つまり、その場合には、上記各式において、Ｚ１、Ｚ２はないものとする。

また、上記の説明では、ステップＳ１３において、算出されたモータトルク値からエンコーダ４２の出力から算出されるトルク値を減算しているが、このステップＳ１３の工程を削除してもよい。

また、上記の説明では、ステップＳ２５において、ステップＳ２３で算出された速度値からステップＳ４１で算出された巻線速度値を減算しているが、このステップＳ２４の工程を削除してもよい。

なお、上記各実施例において、巻材として、ワイヤを例にとったが、ワイヤ以外の線条材（巻線）でもよく、さらに、線条材以外の巻材（例えば、帯状のフィルム）であってもよい。その場合には、線条材以外の巻材は、テンション装置５から該巻材をワークに巻き付けるための巻材巻付け装置に送られる。なお、上記と同様に、該巻材巻付け装置は、ワークへの巻付け工程において、ワークにおけるワイヤＷを巻き付けようとする巻付け位置に対応した張力データをテンション装置５の受信装置９１に対して送信する。

また、上記各実施例において、バネ４６、１４６、２４６、３４６の代わりに、紐状のゴム等他の弾性部材を用いてもよい。

５、５’、１０５、２０５、３０５ テンション装置
１０、１１０、２１０、３１０ 支持台
２０、５０、１２０、１５０、２２０、２５０、３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３５０ モータ
２２、１２２、２２２、３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ 回転軸
２２ｐ、４４ｐ、１２２ｐ、１４４ｐ、２２２ｐ、２２８ｐ、２３７ｐ、２４４ｐ、３２２Ａｐ、３２２Ｂｐ、３２２Ｃｐ、３２８Ａｐ、３２８Ｂｐ、３２８Ｃｐ、３３７ｐ、３４４ｐ 軸線
３０、１３０、２３０、３３０ テンションアーム
３２、１３２、２３２、３３２ アーム本体部
３４、１３４、２３４、３３４ バネ取付部
３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃ、３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃ 固定具
２３７、３３７ 軸部
４２、８０、１４２、１８０、２４２、２８０、３４２、３８０ エンコーダ
４４、６０、６４、６８、７２、７６、１４４、２４４、３４４ プーリ
４６、１４６、２４６、３４６ バネ
５４、１５４、２５４、３５４ 繰出しプーリ
９０ 制御回路
９１ 受信装置
９２ ＣＰＵ
９４ａ、９４ｂ ＰＷＭ回路
９６ａ、９６ｂ 電流センサ
９８ 記憶装置
１００ ワイヤボビン
１０２ 巻線機
１０３ ワーク
２１９、３１９Ａ、３１９Ｂ、３１９Ｃ テンションアーム回動部
２２４、３２４Ａ、３２４Ｂ、３２４Ｃ 回動アーム
２２８、３２８Ａ、３２８Ｂ、３２８Ｃ カムフォロア
２３８、３３８Ａ、３３８Ｂ、３３８Ｃ 溝形成部
２３８ａ、３３８Ａａ、３３８Ｂａ、３３８Ｃａ 溝部
３４ｐ、１３４ｐ、２３４ｐ、２３８ｐ、３３４ｐ、３３８Ａｐ、３３８Ｂｐ、３３８Ｃｐ 中心線
Ｐ プーリ群
Ｗ ワイヤ

Claims (19)

1. ワークへの巻材の巻付けを行なう巻材巻付け装置に送られる巻材に張力を付与するテンション装置であって、
   回動中心を中心に回動可能なテンションアーム（３０、１３０、２３０、３３０）と、
   巻材を巻くためのテンションプーリで、テンションアームに回転中心を中心に回転可能に設けられ、該回転中心の軸線がテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられたテンションプーリ（４４、１４４、２４４、３４４）と、
   テンションアームに取り付けられた弾性部材で、テンションプーリに巻かれた巻材に与えられる張力によるテンションアームの回動方向と反対の回動方向に張力を有する弾性部材（４６、１４６、２４６、３４６）と、
   テンションアームがテンションアームの回動中心を中心に回動するように、回転力を出力することによりテンションアームに対してトルクを与える張力制御モータ（２０、１２０、２２０、３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ）と、
   巻材を巻材巻付け装置側に繰り出すための繰出しプーリで、巻材の巻材巻付け装置への引出し方向におけるテンションプーリよりも上流側に設けられた繰出しプーリ（５４、１５４、２５４、３５４）と、
   繰出しプーリを回転させる繰出しモータ（５０、１５０、２５０、３５０）と、
   テンションアームの回動角度を検出するテンションアーム用角度検出器（４２、１４２、２４２、３４２）と、
   巻材に与えられる張力の値に従いテンションアームに与えられるトルク値と、弾性部材によりテンションアームに与えられるトルク値とに基づき、テンションアームが水平方向となるように張力制御モータの出力トルクを制御するとともに、テンションアーム用角度検出器による検出値に従い、テンションアームが水平方向となるように繰出しモータの回転速度を制御する制御部（９０）と、
   を有することを特徴とするテンション装置。
2. 張力制御モータ（２０、１２０）の回転軸がテンションアームの回動中心の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のテンション装置。
3. 張力制御モータ（２２０、３２０Ａ）の回転軸の軸線（２２２ｐ、３２２Ａｐ）がテンションアームの回動中心の軸線（２３７ｐ、３３７ｐ）とずれた位置にテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられ、
   張力制御モータの回転軸には、回動アーム（２２４、３２４Ａ）が取り付けられ、回動アームには、テンションアームと係合する係合部（２２８、３２８Ａ）が設けられ、
   張力制御モータにより回動アームが回動することにより、テンションアームが回動することを特徴とする請求項１に記載のテンション装置。
4. テンションアームには、溝部（２３８ａ、３３８Ａａ）が形成された溝形成部（２３８、３３８Ａ）が設けられ、該溝部は、テンションアームの回動中心の軸線と直角の方向に形成され、該溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（２３８ｐ）は、テンションアームの回動中心の軸線と直交し、
   回動アームに設けられた係合部が、回動アームの回動に伴い溝部内を溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部であり、
   テンションアームが水平方向である場合に、係合部における張力制御モータの回転軸の軸線と平行な中心線（２２８ｐ、３２８Ａｐ）と張力制御モータの回転軸の軸線（２２２ｐ、３２２Ａｐ）とを通り、かつ、張力制御モータの回転軸の軸線と直角方向の直線が、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする請求項３に記載のテンション装置。
5. 回動アームに設けられた係合部は、溝部（２３８ａ、３３８Ａａ）が形成された溝形成部（２３８、３３８Ａ）であり、該溝部は、張力制御モータの回転軸の軸線と直角の方向に形成され、該溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（２３８ｐ）の延長線は、張力制御モータの回転中心の軸線と直交し、
   テンションアームには、回動アームの回動に伴い溝部内を溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部（２２８、３２８Ａ）が設けられ、
   テンションアームが水平方向である場合に、溝部の該中心線の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする請求項３に記載のテンション装置。
6. １又は複数の第２張力制御モータ（３２０Ｂ、３２０Ｃ）が設けられ、第２張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ｂｐ、３２２Ｃｐ）がテンションアームの回動中心の軸線と平行に設けられ、第２張力制御モータの回転軸の軸線が、第２張力制御モータの回転軸の軸線とテンションアームの回動中心の軸線間の距離が、上記張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ａｐ）とテンションアームの回動中心の軸線間の距離と同一であり、張力制御モータの回転軸の軸線と第２張力制御モータの回転軸の軸線とが、テンションアームの回動中心の軸線を中心とした同一円弧上に設けられ、
   第２張力制御モータの回転軸には、第２回動アーム（３２４Ｂ、３２４Ｃ）が取り付けられ、第２回動アームには、テンションアームと係合する第２係合部（３２８Ｂ、３２８Ｃ）が設けられ、
   第２張力制御モータにより第２回動アームが回動することにより、テンションアームが回動することを特徴とする請求項３又は４又は５に記載のテンション装置。
7. テンションアームには、第２溝部（３３８Ｂａ、３３８Ｃａ）が形成された第２溝形成部（３３８Ｂ、３３８Ｃ）が設けられ、該第２溝部は、テンションアームの回動中心の軸線と直角の方向に形成され、該第２溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（３３８Ｂｐ、３３８Ｃｐ）の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線と直交し、
   第２回動アームに設けられた第２係合部が、第２回動アームの回動に伴い第２溝部内を第２溝部の形成方向に沿ってスライドする突状部であり、
   テンションアームが水平方向である場合に、第２係合部における第２張力制御モータの回転軸の軸線と平行な中心線（３２８Ｂｐ、３２８Ｃｐ）と第２張力制御モータの回転軸の軸線（３２２Ｂｐ、３２８Ｃｐ）とを通り、かつ、第２張力制御モータの回転軸の軸線と直角方向の直線が、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする請求項６に記載のテンション装置。
8. 第２回動アームに設けられた第２係合部は、第２溝部（３３８Ｂａ、３３８Ｃａ）が形成された第２溝形成部（３３８Ｂ、３３８Ｃ）であり、該第２溝部は、第２張力制御モータの回転軸の軸線と直角の方向に形成され、該第２溝部の形成方向と直角の方向である幅方向における中心を通る中心線（３３８Ｂｐ、３３８Ｃｐ）の延長線は、第２張力制御モータの回転中心の軸線と直交し、
   テンションアームには、第２回動アームの回動に伴い第２溝部内を第２溝部の形成方向に沿ってスライドする第２突状部（３２８Ｂ、３２８Ｃ）が設けられ、
   テンションアームが水平方向である場合に、第２溝部の該中心線の延長線は、テンションアームの回動中心の軸線を通ることを特徴とする請求項６に記載のテンション装置。
9. テンションアームにおけるテンションプーリの回転中心と弾性部材の取付け位置の間のいずれかの位置にテンションアームに対して回転可能な補助プーリ（４９、１４８）が設けられ、該補助プーリには、巻材における繰出しプーリの下流側で、かつ、テンションプーリの上流側の部位が巻回されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８に記載のテンション装置。
10. 巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とした場合に、制御部は、第２トルク値と第３トルク値を加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９に記載のテンション装置。
11. テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、
    制御部は、速度検出部により検出された送り速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする請求項１０に記載のテンション装置。
12. テンションアームにおけるテンションアームの回動中心と弾性部材の取付け位置の間のいずれかの位置にテンションアームに対して回転可能な補助プーリ（４９）が設けられ、該補助プーリには、巻材における繰出しプーリの下流側で、かつ、テンションプーリの上流側の部位が巻回され、
    巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりもテンションプーリ側に与えるトルク値を第１トルク値とし、弾性部材によりテンションアームの弾性部材の取付け位置に与えるトルク値を第２トルク値とし、張力制御モータによりテンションアームにおけるテンションプーリの取付け位置に与えるトルク値を第３トルク値とし、巻材に与えられる張力の値に従い巻材がテンションアームにおけるテンションアームの回動中心よりも弾性部材側に与えるトルク値を第４トルク値とした場合に、制御部は、第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を少なくとも含む比較用トルク値と第１トルク値とが同一となるように張力制御モータの出力トルク値を算出し、算出された出力トルク値に基づき張力制御モータを制御することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８に記載のテンション装置。
13. テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、
    制御部は、速度検出部により検出された送り速度値に基づき検出した加速度に慣性比率を積算した慣性補償によるトルク値を算出し、巻材の移送方向に従い予め定められたメカロス補償によるトルク値と該慣性補償によるトルク値と第２トルク値と第３トルク値と第４トルク値とを加算した値を比較用トルク値として張力制御モータの出力トルクを算出することを特徴とする請求項１２に記載のテンション装置。
14. 制御部は、算出された出力トルク値にテンションアーム用角度検出器の検出値に基づくトルク値を減算することにより補正された出力トルク値を算出し、該補正された出力トルク値に従い張力制御モータを制御することを特徴とする請求項１０又は１１又は１２又は１３に記載のテンション装置。
15. 制御部は、水平方向を示す角度値からテンションアーム用角度検出器により検知した角度値を減算した値である角度減算値に基づき繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４に記載のテンション装置。
16. テンション装置には、巻材の送り速度値を検出する速度検出部が設けられ、
    制御部は、算出された角度減算値に基づく速度値から速度検出部により検出された送り速度値を減算して速度減算値を算出し、該速度減算値に従い繰出しモータの出力トルク値を算出することを特徴とする請求項１５に記載のテンション装置。
17. 速度検出部は、巻材の移送に伴う回転角度を検出するエンコーダ（８０）を有し、エンコーダにより検出された角度に基づき巻線の送り速度値を検出することを特徴とする請求項１１又は１３又は１６に記載のテンション装置。
18. テンションアームが水平方向である場合には、テンションアームの回動中心の軸線とテンションプーリの回転中心の軸線間の方向が水平方向となることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４又は１５又は１６又は１７に記載のテンション装置。
19. 弾性部材は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８又は９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４又は１５又は１６又は１７又は１８に記載のテンション装置。

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