JP2020161215A - コイル巻線装置及びコイル巻線方法 - Google Patents

コイル巻線装置及びコイル巻線方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020161215A
JP2020161215A JP2019056010A JP2019056010A JP2020161215A JP 2020161215 A JP2020161215 A JP 2020161215A JP 2019056010 A JP2019056010 A JP 2019056010A JP 2019056010 A JP2019056010 A JP 2019056010A JP 2020161215 A JP2020161215 A JP 2020161215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
wire
core
wire rod
core material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019056010A
Other languages
English (en)
Inventor
尚 渋谷
Takashi Shibuya
尚 渋谷
裕司 日下田
Yuji Higeta
裕司 日下田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nittoku Co Ltd
Original Assignee
Nittoku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nittoku Co Ltd filed Critical Nittoku Co Ltd
Priority to JP2019056010A priority Critical patent/JP2020161215A/ja
Priority to US17/273,507 priority patent/US20210195955A1/en
Priority to CN202080004617.4A priority patent/CN112584942A/zh
Priority to PCT/JP2020/012077 priority patent/WO2020196181A1/ja
Publication of JP2020161215A publication Critical patent/JP2020161215A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02—Winding-up or coiling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/02—Making wire network, i.e. wire nets without additional connecting elements or material at crossings, e.g. connected by knitting
    • B21F27/06—Manufacturing on twister-gear machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00—Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/04—Coiling wire into particular forms helically externally on a mandrel or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/064—Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/071—Winding coils of special form
    • H01F41/073—Winding onto elongate formers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/082—Devices for guiding or positioning the winding material on the former
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/70—Manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)

Abstract

【課題】比較的柔らかい紐状の芯材の周囲に比較的硬い線材を螺旋状に巻回する。【解決手段】コイル巻線装置２０は、窄められた芯材１１を挿通可能な円筒状の芯線ノズル２２と、芯線ノズル２２に向かって線材１２を繰出す線材操出手段６０と、線材操出手段６０から繰出された線材１２を把持する線材把持具９０を芯線ノズル２２を中心に回転させて線材操出手段６０から繰出される線材１２を芯線ノズル２２の周囲に巻回させる線材巻回手段４２と、芯材１１を芯線ノズル２２から引出す芯材引出手段５０と、芯線ノズル２２の外周に巻回された線材から成る巻回線９を芯線ノズル２２から抜出すコイル抜出し手段６２とを備える。線材把持具９０が芯線ノズル２２に設けられて、線材把持具９０とともに芯線ノズル２２を回転させるように構成される。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子タバコの発熱素子のように、紐状の芯材の周囲に線材を螺旋状に巻回させるコイル巻線装置及びコイル巻線方法に関するものである。
従来、電子タバコの発熱素子は、一般に高抵抗合金（例えばニクロム、アルディローム、コンスタンタン合金など）からなる線材を所定の形状に加工したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この発熱素子を構成する高抵抗合金からなる線材は、通電されると喫煙液を霧化して喫煙効果を生み出すものであるため、喫煙液を効率よく霧化するために、その喫煙液を浸透させる芯材の周囲に、このような線材を螺旋状に巻回させることが知られている。このような発熱素子では、通電して発熱した線材により芯材に浸透した喫煙液を効率よく霧化し得るとしている。
特表２０１６−５０７１３７号公報
しかし、発熱素子に用いられる高抵抗合金からなる線材は、所定の形状に加工する必要から可撓性を有するけれども、比較的硬いものとして知られている。その一方で、芯材は、喫煙液を浸透させる必要から、ガラスファイバーなどの耐熱性を有する繊維を束ねて紐状にしたものが多く、このような繊維の集合から成る紐状の芯材は比較的柔らかいものとして知られている。従って、比較的柔らかい紐状の芯材の周囲に比較的硬い線材を螺旋状に巻回することになる発熱素子の製造にあっては、従来から機械化が困難であって、手作業により行うことが多いという現実がある。
また、芯材の周囲に線材を螺旋状に巻回させた発熱素子にあっては、線材と芯材の間に隙間があったり芯材を絞りすぎたりすると線材周りに液体が十分供給されなくなり、線材が焼けてしまうため、その線材を芯材の周囲に隙間無く適度に密着して巻線することが重要になる。
一方、繊維の集合から成る紐状の芯材は柔らかいためその外径は安定しない。このため、線材を芯材の周囲に隙間無く密着して巻回したとしても、芯材の外径が変化するとその周囲に巻回された線材から成るコイルの内径も変わることになる。そして、線材の長さが変わってしまうと、それに応じて抵抗が変化することになるので、螺旋状に巻回された線材から成るコイルの内径管理（抵抗管理）は重要となる。特に、電子タバコの発熱素子では、線材の抵抗については、水煙の量や味を決める要素になっており、その抵抗管理はきわめて重要である。
本発明の目的は、比較的柔らかい紐状の芯材の周囲に比較的硬い線材を螺旋状に巻回し得るコイル巻線装置及びコイル巻線方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、芯材と線材との間の隙間をなくしつつ、芯材の周囲に同一の内径で線材を螺旋状に巻回し得るコイル巻線装置及びコイル巻線方法を提供することにある。
本発明のコイル巻線装置は、紐状の芯材の自然状態の外径より小さな外径を有しかつ窄められた芯材を挿通可能な円筒状の芯線ノズルと、芯線ノズルに向かって線材を繰出す線材操出手段と、線材操出手段から繰出された線材を把持する線材把持具を芯線ノズルを中心に回転させて線材操出手段から繰出される線材を芯線ノズルの周囲に巻回させる線材巻回手段と、芯材を芯線ノズルから引出す芯材引出手段と、芯線ノズルの外周に巻回された線材から成る巻回線を芯線ノズルから抜出すコイル抜出し手段とを備える。
このコイル巻線装置は、芯線ノズルに嵌入され線材把持具が先端部に偏心して設けられた回転体を備える場合、線材巻回手段は芯線ノズルを中心に回転体を線材把持具と共に回転させることが好ましい。芯線ノズルが回転体に挿脱自在に設けられているならば、回転体に芯線ノズルが挿入状態で回転体に芯線ノズルを固定する固定具を芯線ノズルに設けることが好ましい。
また、芯材引出手段が、芯線ノズルから繰出された芯材を把持する芯材把持装置と、芯材把持装置を移動させる移動機構を備えことができる。そして、線材操出手段が、線材を繰出す線材ノズルを備える場合、コイル抜出し手段は、線材ノズルを芯材の引出し方向に移動させるノズル移動機構であることが好ましい。
本発明のコイル巻線方法は、紐状の芯材の周囲に線材を螺旋状に巻回させる巻線方法である。
その特徴有る点は、芯材を挿通させた円筒状の芯線ノズルの外周に線材を螺旋状に巻回させる巻線工程と、芯線ノズルから芯材を引出しつつ芯線ノズルの外周に巻回された線材から成る巻回線を芯線ノズルから抜出して芯材の周囲にずらす移送工程とを有するところにある。
この巻線工程における線材の螺旋状の巻回は、線材を線材ノズルから繰出し、線材ノズルから繰出された線材を把持する線材把持具を芯線ノズルを中心に回転させつつ線材ノズルを芯線ノズル方向に移動させることにより行われることが好ましく、線材把持具とともに芯線ノズルを回転させることもできる。
一方、移送工程における巻回線の芯線ノズルからの抜出しは、線材ノズルを巻回線と共に芯線ノズルと平行に移動させることにより行われることが好ましく、その芯材の引出しは、芯線ノズルから繰出された芯材を把持した芯材把持装置を芯線ノズルから遠ざける方向に移動させることにより行われることが好ましい。
本発明のコイル巻線装置及びコイル巻線方法では、芯線ノズルに線材を巻回させるので、比較的硬度の高い芯線ノズルを用いることにより比較的硬い線材であっても巻回させることができる。そして、芯線ノズルの外径を均一にすることにより、その芯線ノズルに巻回された線材は、均一な内径を有する巻回線となり得る。
このように、均一な内径を有する巻回線を得た後に、その巻回線を芯材の周囲にずらすことにより、その芯材が柔らかくても、比較的硬い線材から成る均一な内径を有する巻回線が芯材の周囲に設けられたコイルを得ることができる。
そして、芯材が引出される芯線ノズルは、芯材の自然状態の外径より小さな外径を有するので、そこに巻回された線材から成る巻回線の内径も芯材の自然状態の外径より小さなものとなる。一方、芯線ノズルから引出されて付与されていた張力が消滅すると、その芯材は自然状態と成り、その外径は拡大することになる。このため、外径が小さな状態で芯材の周囲に移送された巻回線の内径には、外径が拡大した芯材の外周面が適度に密着することになる。これにより、芯材が絞りすぎることはなく、芯材の周囲に同一の内径で線材が螺旋状に巻回されたコイルを確実に得ることが可能となるのである。
本発明実施形態のコイル巻線装置を示す平面図である。 そのコイル巻線装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 その線材把持具が開放された状態を示す図４に対応する断面図である。 その線材把持具により線材ノズルから繰出された線材が把持された状態を示す斜視図である。 その線材把持具を回転させると共に線材ノズルを移動させて芯線ノズルの周囲に線材を螺旋状に巻回した状態を示す図７に対応する斜視図である。 その芯材把持装置により芯線ノズルから繰出された芯材を把持した状態を示す図８に対応する斜視図である。 その芯材把持装置を芯線ノズルから遠ざけるとともに線材ノズルを移動させてて巻回線を芯線の周囲にずらした状態を示す図９に対応する斜視図である。 巻回線をずらした後の線材及び芯材を切断する状態を示す図１０に対応する斜視図である。 螺旋状に巻回された線材から成る巻回線が芯材の周囲に設けられたコイルの斜視図である。
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１２に、本発明により得られるコイル８を示す。このコイル８は、例えば、電子タバコの発熱素子を構成するようなものであって、線材１２を螺旋状に巻回した巻回線９が芯材１１の周囲に設けられたものである。この実施の形態における芯材１１は、ガラスファイバーなどの耐熱性を有する繊維の集合を束ねて紐状にしたものであって、線材１２は、高抵抗合金であるニクロム線である場合を例示する。
図１〜図３に本発明のコイル巻線装置２０を示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が略垂直方向に延びるものとし、コイル巻線装置２０の構成を説明する。
本発明のコイル巻線装置２０は、繊維の集合から成る紐状の芯材１１を芯線ノズル２２を介して一定の張力で繰出す芯材繰出手段２１を備える。図２に示す様に、芯材１１は芯材スプール２３に巻回されて貯線され、巻解かれた芯材１１が芯線ノズル２２にまで案内されるものとし、その間に芯材１１に一定の張力を付与する芯材張力装置２４が設けられる。
この芯材張力装置２４は、繰出される芯材１１に張力を与えるとともにその芯材１１を引き戻し可能なものであり、架台１９に設けられたケーシング２６と、そのケーシング２６のＸ軸方向における側面に鉛直方向に延びて設けられた張力バー２７とを備える。
芯材１１が巻き付けられて貯線された芯材スプール２３はケーシング２６のＸ軸方向における側面に設けられ、それを回転させて芯材１１を繰出す繰出し制御モータ２８がケーシング２６の内部に設けられる。また、張力バー２７の先端には、芯材スプール２３から繰出された芯材１１が導かれる芯材ガイドプーリ２９が設けられ、芯材ガイドプーリ２９に導かれた芯材１１はその芯材ガイドプーリ２９から芯線ノズル２２を貫通するように配線される。
張力バー２７は、基端の回動軸２７ａを支点としてＹ軸方向に回動可能となっている。この回動軸２７ａの回動角度は、ケーシング２６内に収容され回動軸２７ａに取付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ３０により検出される。ポテンショメータ３０の検出出力は図示しないコントローラに入力され、コントローラからの制御出力が繰出し制御モータ２８に接続される。
また、張力バー２７の回動軸２７ａと芯材ガイドプーリ２９との間の所定位置には、張力バー２７の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材であるスプリング３１の一端が取付けブラケット２７ｂを介して取付けられる。張力バー２７は、弾性部材であるスプリング３１によって回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。このスプリング３１の他端は、移動部材３２に固定される。この移動部材３２は張力調節ネジ３３に螺合しており、この張力調節ネジ３３の回転に従って移動調整が可能に構成される。このように、スプリング３１の他端の固定位置は変更でき、張力バー２７によって付与される芯材１１の張力が調節可能に構成される。
図示しないコントローラは、回動角度検出手段であるポテンショメータ３０により検出された回動角度が所定の角度となるように繰出し制御モータ２８を制御するように構成される。従って、この芯材張力装置２４では、スプリング３１により張力バー２７を介して芯材１１に張力を与えて、その張力バー２７が所定の角度になるように芯材スプール２３が回転して所定量の芯材１１が繰出される。よって、芯材１１の張力は所定の値に維持されることになる。
図１及び図２に示す様に、芯線ノズル２２は芯材１１が通過可能な内径を有する管状物であって、本発明のコイル巻線装置２０は、その芯線ノズル２２が挿脱自在に設けられた回転体３７を備える。この回転体３７は、その芯線ノズル２２を中心に回転するものであって、架台１９には支柱３８が立設され、この支柱３８に、円筒状の回転体３７がＹ軸方向に貫通して設けられる。
図４に示す様に、管状の芯線ノズル２２は、回転体３７に収容される挿通筒部２２ａと、その挿通筒部２２ａに連続して回転体３７の先端縁から突出する巻回筒部２２ｂとを有する。そして、巻回筒部２２ｂの外径ｄは、少なくとも繊維の集合から成る紐状の芯材１１の自然状態の外径Ｄより小さく形成され、その内径は、少なくとも引き延ばされて窄められた芯材１１を挿通可能な内径とされる。そして、回転体３７の先端縁から突出する巻回筒部２２ｂの長さＬ２は、得ようとするコイル８における巻回線９が必要とされる長さＬ１（図１２）より長くなるように形成される。
芯線ノズル２２は、芯材張力装置２４（図２）側から回転体３７に挿通され、その挿通筒部２２ａの基端には固定具３４が取付けられる。この実施の形態における固定具３４は磁力の力により回転体３７の端部に吸着するものであり、その吸着のための磁力を生じさせる操作レバー３４ａが設けられる。
芯線ノズル２２は固定具３４に貫通して取付けられ、芯線ノズル２２を回転体３７の中心軸上に挿通させた状態で固定具３４が回転体３７の端部に接触するように構成される。そして、固定具３４が接触した状態で操作レバー３４ａを操作して磁力を生じさせると、固定具３４は回転体３７の端部に吸着し、これにより、この固定具３４が設けられた芯線ノズル２２を回転体３７に固定するように構成される。
このように、円筒状の回転体３７には、その中心軸上に芯線ノズル２２が挿通され、この回転体３７は芯線ノズル２２を中心に回転可能にベアリング３９を介して支柱３８に設けられる。そして、芯線ノズル２２は固定具３４を介して回転体３７に取付けられ、回転体３７と共に回転可能に構成される。
図１及び図２に示す様に、このコイル巻線装置２０は、芯線ノズル２２を貫通した芯材１１を把持して芯線ノズル２２から引出す芯材引出手段５０が設けられる。この実施の形態における芯材引出手段５０は、流体圧により一対の挟持片５１ａ，５１ｂを開閉し、その挟持片５１ａ，５１ｂにより芯材１１を把持可能に構成された芯材把持装置５１と、把持した芯材１１を中心に芯材把持装置５１を回転させるモータ４９と、その芯材把持装置５１をモータ４９と共に三軸方向に移動可能な移動機構５２とを備える。
図における移動機構５２は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ５６〜５８の組み合わせにより構成されたものを例示する。即ち、移動機構５２を構成する各伸縮アクチュエータ５６〜５８は、細長い箱形ハウジング５６ｄ〜５８ｄと、そのハウジング５６ｄ〜５８ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ５６ａ〜５８ａによって回動駆動されるボールネジ５６ｂ〜５８ｂと、このボールネジ５６ｂ〜５８ｂに螺合して平行移動する従動子５６ｃ〜５８ｃ等によって構成される。
この実施の形態では、芯材把持装置５１をモータ４９の回転軸４９ａに取付け、その芯材把持装置５１をＹ軸方向に移動可能にモータ４９をＹ軸方向伸縮アクチュエータ５７のハウジング５７ｄに取付け、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ５７とともに芯材把持装置５１をＺ軸方向に移動可能に、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ５７の従動子５７ｃがＺ軸方向伸縮アクチュエータ５８の従動子５８ｃに取付けられる。また、そのＹ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ５７，５８とともに芯材把持装置５１をＸ軸方向に移動可能に、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ５８のハウジング５８ｄがＸ軸方向伸縮アクチュエータ５６の従動子５６ｃに取付けられる。そして、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ５６のハウジング５６ｄがＸ軸方向に伸びて架台１９に固定される。
それらの各伸縮アクチュエータ５６〜５８における各サーボモータ５６ａ〜５８ａは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続され、これらの各伸縮アクチュエータ５６〜５８は、図示しないコントローラからの指令によりサーボモータ５６ａ〜５８ａが駆動してボールネジ５６ｂ〜５８ｂが回転すると、このボールネジ５６ｂ〜５８ｂに螺合する従動子５６ｃ〜５８ｃがハウジング５６ｄ〜５８ｄの長手方向に沿って移動させて、芯材把持装置５１を三軸方向に移動可能に構成される。
よって、一対の挟持片５１ａ，５１ｂが開放された芯材把持装置５１を移動させて、芯線ノズル２２の先端から突出した芯材１１を一対の挟持片５１ａ，５１ｂの間にまで位置させ、その後一対の挟持片５１ａ，５１ｂを閉じることにより、図９に示す様に、その一対の挟持片５１ａ，５１ｂにより芯材１１を把持させ、その状態の芯材把持装置５１を芯線ノズル２２から遠ざける方向に移動させることにより、図１０に示す様に、この芯材引出手段５０は、芯線ノズル２２を貫通した芯材１１を把持して芯線ノズル２２から引出すことができるように構成される。
図１及び図２に戻って、架台１９には、芯材張力装置２４から芯線ノズル２２に延びる線材１２を支柱３８の近傍において挟持片５３ａにより挟持して、芯材把持装置５１が芯材１１を把持していない状態において、芯線ノズル２２に向かう芯材１１の移動を禁止する芯材挟持具５３が設けられる。
図２における芯材挟持具５３は、流体圧により一対の挟持片５３ａを離間又は接近させ、離間した一対の挟持片５３ａの間に芯材１１を通過させて、その一対の挟持片５３ａを互いに接近させることにより、芯材１１を挟持可能に構成された、いわゆる流体圧シリンダである。そして、この芯材挟持具５３は、出没軸５４ａを鉛直にして本体５４ｂが架台１９に設けられた流体圧シリンダ５４の出没軸５４ａの上端に取付けられ、この流体圧シリンダ５４は、芯材１１を挟持しない状態の芯材挟持具５３を下降させて、芯材１１の配索の障害にならないように構成される。
図１及び図３に示す様に、コイル巻線装置２０は、芯線ノズル２２と交差する方向から芯線ノズル２２に向けて線材１２を繰出す線材操出手段６０を備える。この線材操出手段６０は、その線材１２が挿通される線材ノズル６１と、その線材ノズル６１を３軸方向に移動させるノズル移動機構６２を備える。
ノズル移動機構６２は架台１９に対して支持板６６を３軸方向に移動可能に構成される。このノズル移動機構６２は、先の移動機構５２と同一構造で有り、支持板６６をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ６３のハウジング６３ｄに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ６３とともにその支持板６６をＺ軸方向に移動可能に、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ６３の従動子６３ｃがＺ軸方向伸縮アクチュエータ６５の従動子６５ｃに取付けられる。
また、そのＸ軸及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３，６５とともにその支持板６６をＹ軸方向に移動可能に、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ６５のハウジング６５ｄがＹ軸方向伸縮アクチュエータ６４の従動子６４ｃに取付けられる。そして、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ６４のハウジング６４ｄがＹ軸方向に伸びて架台１９に固定される。それらの各伸縮アクチュエータ６３〜６５における各サーボモータ６３ａ〜６５ａは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。
線材ノズル６１は取付板６７に固定され、線材ノズル６１をＸ軸方向に向けて取付板６７が支持板６６に取付けられる。支持板６６には線材ノズル６１と同軸に基端ノズル６９が設けられ、基端ノズル６９近傍の支持板６６には、基端ノズル６９を通過して線材ノズル６１に向かう線材１２を一対の挟持片７１ａにより開放可能に挟持する線材挟持具７１が取付けられる。この線材挟持具７１は、芯材１１を挟持する芯材挟持具５３と同一構造の流体圧シリンダが用いられるので、繰り返しての説明を省略する。
芯材１１と同様に、線材１２は線材スプール７４に巻回されて貯線され、その線材スプール７４から巻解かれて繰出された線材１２が基端ノズル６９及び線材ノズル６１にこの順序で挿通される。そして、このコイル巻線装置２０には、線材スプール７４から巻解かれた線材１２に所定の張力を付与する線材張力装置７５が備えられる。
この実施の形態における線材張力装置７５は、芯材１１に所定の張力を付与する芯材張力装置２４（図２）と同一構造のものが用いられ、架台１９に設けられたケーシング７６と、そのケーシング７６のＹ軸方向における側面に鉛直方向に延びて設けられた張力バー７７とを備える。線材スプール７４はケーシング７６の側面に設けられ、その線材スプール７４を回転させる繰出し制御モータ７８が内部に設けられる。張力バー７７の先端には線材ガイドプーリ７９が設けられ、張力バー７７の基端の回動軸７７ａの回動角度を検出するポテンショメータ８０がケーシング７６内に設けられる。
図３に示すように、張力バー７７にはスプリング８１の一端が取付けブラケット７７ｂを介して取付けられ、このスプリング８１の他端は、移動部材８２に固定される。この移動部材８２は張力調節ネジ８３に螺合しており、この張力調節ネジ８３の回転に従って移動調整が可能に構成される。
従って、この線材張力装置７５では、スプリング８１により張力バー７７を介して線材１２に張力を与えて、その張力バー７７が所定の角度になるように、即ち、ポテンショメータ８０により検出された回動角度が所定の角度となるように、繰出し制御モータ７８を制御して線材スプール７４を回転させ、所定量の線材１２を繰出すことにより、線材１２の張力を所定の値に維持するように構成される。
図１に示すように、芯線ノズル２２が挿通された回転体３７には、線材操出手段６０から繰出された線材１２を把持する線材把持具９０が設けられる。図４及び図５に詳しく示すように、この実施の形態における線材把持具９０は、回転体３７に形成された載置部３７ａや、その載置部３７ａとともに線材１２を把持する挟持片９１等により構成されたものを示す。
具体的に説明すると、回転体３７の先端側端面は、芯線ノズル２２における巻回筒部２２ｂがその端面から突出するように、中央が最も突出するような先細りに形成される。そして、回転体３７の円錐形を成す先端側端面の一部が線材１２の繰出し方向、即ち回転体３７の中心軸に直交する方向に真っ直ぐな切り欠きが形成され、図７に示す様に、線材ノズル６１から真っ直ぐに延びる線材１２が載置される載置部３７ａが形成される。
図４及び図５に戻って、回転体３７の先端部には、載置部３７ａに直交して芯線ノズル２２に平行な縦壁３７ｂを形成するような切欠きが更に形成され、その縦壁３７ｂには、載置部３７ａと共に線材１２を挟持する挟持片９１が枢支される。この挟持片９１は、略くの字状を成す板材であって、その略中央が枢支される。この挟持片９１の先端部９１ａが載置部３７ａと共に線材１２を挟む部位であって、その基端部９１ｂには、その先端部９１ａを載置部３７ａに押しつけるように付勢するスプリング９２が回転体３７との間に介装される。
一方、挟持片９１の基端部９１ｂにはローラ９３が枢支され、回転体３７の周囲には、このローラ９３に当接可能なドーナツ状の円板９４が回転体３７と同軸に設けられる。そして、図５に示すように、回転体３７を支持する支柱３８のＸ軸方向の両側には、この円板９４をＹ軸方向に移動可能に支持する流体圧シリンダ９６がそれぞれ設けられる。即ち、流体圧シリンダ９６の出没軸９６ａをＹ軸方に向けて、その本体部９６ｂが支柱３８に取付けられ、その出没軸９６ａの突出端に円板９４が取付けられるものとする。
このため、流体圧シリンダ９６における出没軸９６ａを本体部９６ｂにそれぞれ没入させて、図６に示すように、その円板９４を支柱３８に接近させると、その円板９４は先ずローラ９３に接触し、更に円板９４を移動させると、スプリング９２の付勢力に抗してローラ９３は回転体３７に接近して、挟持片９１における先端部９１ａは載置部３７ａから離間する様に構成される。これにより、その先端部９１ａと載置部３７ａとの間に、線材１２が進入し又はそこから離脱可能に構成される。
一方、流体圧シリンダ９６における出没軸９６ａを本体部９６ｂから突出させると、図４に示すように、移動する円板９４はローラ９３と離間する。すると、コイルスプリング９２の付勢力により、挟持片９１における先端部９１ａは載置部３７ａに押し付けられて、その間に線材１２が介在すると、その線材１２を挟持片９１における先端部９１ａが載置部３７ａと共に挟持するように構成される。よって、この挟持片９１を含む線材把持具９０は、円板９４の移動により線材１２を把持し、又はその把持を解消可能に構成される。
図１及び図２に示す様に、支柱３８から芯材張力装置２４側に突出する回転体３７にはプーリ４１が嵌着される。そして架台１９又は支柱３８には回転体３７を線材把持具９０とともに回転させる回転手段となるモータ４２が設けられる。このモータ４２は、その回転軸４２ａが回転体３７に平行になるように架台１９又は支柱３８（この実施の形態では支柱３８）に設けられ、モータ４２の回転軸４２ａには別のプーリ４３が設けられる。
回転体３７のプーリ４１とモータ４２における回転軸４２ａのプーリ４３の間にはベルト４４が掛け回され、これによりモータ４２が駆動するとベルト４４を介して回転体３７を回転可能に構成される。
そして、線材把持具９０が線材１２を把持した状態で回転手段であるモータ４２が回転体３７を回転させると、図８に示すように、この線材把持具９０が回転体３７と共に回転して、線材ノズル６１から線材把持具９０に延びる線材１２は、その回転体３７の先端縁から突出する芯線ノズル２２、即ち巻回筒部２２ｂの周囲に案内されて巻回されることになる。
また、図３に示すように、支持板６６には、線材挟持具７１の他に、線材ノズル６１を通過した線材１２や、芯線ノズル２２を通過した芯材１１をエア圧により切断するカッタ装置５９が設けられる。カッタ装置５９は、図示しないコントローラからの指令により駆動してカッタ装置５９を昇降させる昇降シリンダ７２と、そのカッタ装置５９を鉛直軸を軸として回転させる回転シリンダ７３を介して支持板６６に取付けられる。
このため、昇降シリンダ７２により昇降するカッタ装置５９は、下降してそのカッタ歯５９ｂが線材１２や芯材１１を切断する切断位置と、上昇してその線材１２や芯材１１から離間する待機位置との間を移動可能に構成され、回転シリンダ７２により鉛直軸を中心として回転するカッタ装置５９は、そのカッタ歯５９ｂが線材１２を挟んで切断させる方向から、その線材１２と交差する芯材１１を挟んで切断する方向へと、回転可能に構成される。
また、図１〜図３に示すように、芯線ノズル２２の芯材１１の繰出し側端部における下方の架台１９には、伸縮アクチュエータ９７がそのハウジング９７ｄをＸ軸方向に延びて設けられ、その従動子９７ｃには、流体圧シリンダ９８を介して芯材１１に線材１２が螺旋状に巻回されたコイル８を受け取る受け取り具９９が設けられる。
流体圧シリンダ９８は、その出没軸９８ａを上方に向けてその本体９８ｂが従動子９７ｃに取付けられ、その出没軸９８ａの上端に受け取り具９９が取付けられる。そして、受け取り具９９の上部には、コイル８（図１１）を収納可能な凹溝９９ａが芯材１１の繰出し方向に平行に形成され、この凹溝９９ａにコイル８が収容された状態で、その受け取り具９９を流体圧シリンダ９８により下降させ、更に伸縮アクチュエータ９７により、Ｘ軸方向に移動させることにより、得られたコイル８を外部に排出可能に構成される。
次に、本発明のコイル巻線方法について説明する。
本発明の巻線方法は、紐状の芯材１１の周囲に線材１２を螺旋状に巻回させる巻線方法であって、芯材１１を挿通させた円筒状の芯線ノズル２２の外周に線材１２を螺旋状に巻回させる巻線工程と、芯線ノズル２２から芯材１１を引出しつつ芯線ノズル２２の外周に巻回された線材１２から成る巻回線９を芯線ノズル２２から抜出して芯材１１の周囲にずらす移送工程とを有することを特徴とする。
上記コイル巻線装置２０を用いる場合を説明すると、巻線工程以前に準備工程が行われ、この準備工程では、先ず、そのコイル巻線装置２０に芯材１１及び線材１２を装着することが行われる。図２に示す様に、芯材１１の装着にあっては、芯材スプール２３に巻回されて貯線された芯材１１を準備し、芯材張力装置２４におけるケーシング２６の側面において、繰出し制御モータ２８が回転可能にその芯材スプール２３を取付ける。そして、芯材スプール２３から巻解いた芯材１１を、張力バー２７の先端における芯材ガイドプーリ２９に導き、その後芯線ノズル２２に貫通させる。
この実施の形態における芯線ノズル２２は、芯材１１の自然状態における外径Ｄ（図４）よりも小さな内径を有する真っ直ぐな筒状物であるので、芯材１１を引き延ばすことにより外径を小さくして、芯線ノズル２２に通過させて必要な長さ引出しておくことになる。
この芯材１１の芯線ノズル２２への挿通は、回転体３７に挿通されて固定具３４により吸着された状態の芯線ノズル２２に対して行うことも可能であるけれども、回転体３７から抜き出した状態の芯線ノズル２２に芯材１１を挿通させ、その後に、その芯線ノズル２２を回転体３７に挿通させて、固定具３４を介してその芯線ノズル２２を回転体３７に取付けるようにしても良い。
そして、架台１９に設けられた芯材挟持具５３に芯材１１を挟持させて芯材１１の移動を禁止させ、芯材張力装置２４により、その芯材１１が引っ張られても、芯線ノズル２２から芯材１１が引き戻されないようにしておく。
また、図３に示すように、線材１２の装着にあっては、線材スプール７４に巻回されて貯線された線材１２を準備し、線材張力装置７５におけるケーシング７６の側面に、繰出し制御モータ７８が回転可能にその線材スプール７４を設ける。そして、線材スプール７４から巻解いた線材１２を、張力バー７７の先端における線材ガイドプーリ７９に導き、その後に基端ノズル６９及び線材ノズル６１にこの順序で貫通させる。
線材ノズル６１からの線材１２の突出量は、得ようとするコイル８（図１２）の引出し線に必要な長さを超えるものとし、その必要な長さを超えた線材１２を線材ノズル６１から繰出した後に、支持板６６に設けられた線材挟持具７１に線材１２を挟持させて線材１２の移動を禁止させ、線材張力装置７５により、その線材１２が線材張力装置７５側に引っ張られても、線材ノズル６１から線材１２が引き戻されないようにしておく。
この状態から、巻線工程が開始されるけれども、上記コイル巻線装置２０を用いる場合の巻線工程は、線材ノズル６１から繰出された線材１２を線材把持具９０により把持させる線材把持工程と、線材１２を把持する線材把持具９０を芯線ノズル２２を中心に回転させつつ線材ノズル６１を芯線ノズル２２方向に移動させる把持具回転工程が行われることになる。
線材把持工程では、線材１２を線材把持具９０により把持させるけれども、このために、先ず、回転手段であるモータ４２にあっては回転体３７を回転させて、図７に示すように、回転体３７の先端に形成された載置部３７ａを、線材１２の繰出し方向に一致させる。
そして、回転体３７に設けられた線材把持具９０にあっては、その流体圧シリンダ９６（図５）における出没軸９６ａを本体９６ｂにそれぞれ没入させて、図６に示すように、スプリング９２の付勢力に抗してローラ９３を回転体３７に接近させ、挟持片９１における先端部９１ａを載置部３７ａから離間させておく。
その後、ノズル移動機構６２（図１及び図３)により線材ノズル６１を移動させて、図７に示す様に、その線材ノズル６１から繰出されている線材１２を、回転体３７の先端に形成された載置部３７ａに載置して、その載置部３７ａと挟持片９１における先端部９１ａとの間に位置させる。
このように、挟持片９１における先端部９１ａと載置部３７ａの間に線材１２が挿通された後には、図５に示す流体圧シリンダ９６における出没軸９６ａを突出させて、図４に示すように円板９４をローラ９３から離間させ、コイルスプリング９２の付勢力により、挟持片９１における先端部９１ａを載置部３７ａに押しつけて、その間に存在する線材１２を把持させる。
その後、支持板６６に設けられた線材挟持具７１（図１及び図３）による線材１２の挟持を解消して線材１２の繰出しを許容するけれども、線材把持具９０により線材ノズル６１から繰出された線材１２が把持されているので、線材張力装置７５が線材１２を引っ張っても、線材ノズル６１から線材１２が引き戻されないことになる。
次に、把持具回転工程が行われ、この把持具回転工程では、図８に示す様に、線材ノズル６１から繰出された線材１２を把持する線材把持具９０を実線矢印で示す様に芯線ノズル２２を中心に回転させつつ、破線矢印で示す様に線材ノズル６１を芯線ノズル２２と平行に移動させて、芯材１１を挿通させた円筒状の芯線ノズル２２の外周に線材１２を螺旋状に巻回させる。
図８に示す様に、線材把持具９０は、芯線ノズル２２が中心軸上に挿通された回転体３７に設けられているので、線材把持具９０の芯線ノズル２２を中心とする回転は、回転手段であるモータ４２（図２）により、回転体３７を必要な回数回転させることにより行う。
そして、線材ノズル６１の移動は、ノズル移動機構６２（図１及び図３）により行うことができ、芯線ノズル２２を中心に線材把持具９０を回転させつつ、線材ノズル６１を芯線ノズル２２と平行に移動させると、線材ノズル６１から順次繰出される線材１２は、その芯線ノズル２２における巻回筒部２２ｂに螺旋状に巻回されることになる。
ここで、円筒状の芯線ノズル２２は芯材１１が挿通されるものであり、金属製のものであれば芯材１１と比較して硬いものとなる。このため、挿通させる芯材１１が柔らかくても、芯線ノズル２２の周囲であれば、比較的硬い線材１２であっても巻回させることが可能となる。
この実施の形態では、回転体３７に芯線ノズル２２を取付けているので、回転体３７を回転させると、その回転体３７に設けられた線材把持具９０とともに芯線ノズル２２も回転することになる。
このように、線材把持具９０とともに芯線ノズル２２を回転させると、その芯線ノズル２２に巻回された線材１２から成る巻回線９と芯線ノズル２２が擦れるようなことは回避され、擦れによる線材１２の表面損傷を防止することになる。
芯線ノズル２２の巻回筒部２２ｂの周囲に線材１２を螺旋状に所定の回数巻回した後には、回転体３７の回転を停止して、線材挟持具７１により線材１２を再び把持して、線材ノズル６１からの新たな線材１２の繰出しを禁止した後に、線材把持具９０による線材１２の把持を解消させる。そして、次の移送工程が行われることになる。
この移送工程では、芯線ノズル２２から芯材１１を引出しつつ芯線ノズル２２の外周に巻回された線材１２から成る巻回線９を芯線ノズル２２から抜出す。
この実施の形態における芯材１１の引出しは、芯線ノズル２２から繰出された芯材１１を把持した芯材把持装置５１を芯線ノズル２２から遠ざける方向に移動させることにより行われる。
即ち、先ず、一対の挟持片５１ａ，５１ｂを離間させた状態の芯材把持装置５１を移動機構５２（図１及び図２）により芯線ノズル２２の先端に対向する位置まで移動させ、その一対の挟持片５１ａ，５１ｂの間に芯材１１を位置させた後、図９に示す様に、その一対の挟持片５１ａ，５１ｂを閉じて、その一対の挟持片５１ａ，５１ｂにより芯線ノズル２２の先端縁から突出する芯材１１を挟持する。
そして、架台１９に設けられた芯材挟持具５３（図１及び図２）による芯材１１の把持を解消させて芯材１１の繰出しを許容するけれども、芯材引出手段５０における芯材把持装置５１により、芯線ノズル２２から繰出された芯材１１を把持することにより、芯材張力装置２４が芯材１１を引っ張っても、芯線ノズル２２から芯材１１が引き戻されるようなことはない。
そして、移動機構５２により、芯材１１を把持している芯材把持装置５１を芯線ノズル２２から離間させることにより、図１０の実線矢印で示す様に、芯材１１を芯線ノズル２２から引出す。
この芯材１１の引出しと共に、芯線ノズル２２に螺旋状に巻回された線材１２から成る巻回線９を、その芯線ノズル２２から抜出すけれども、その巻回線９の抜出しは、巻回線９に連続する線材１２を繰出す線材ノズル６１を、ノズル移動機構６２（図１及び図３）により、その巻回線９と共に芯線ノズル２２と平行に芯材１１の引出しと同一の速度で同一方向に移動させることにより行うことができる。
即ち、芯線ノズル２２の周囲に巻回された線材１２は塑性変形して、その螺旋状を維持することになるけれども、線材把持具９０の芯線ノズル２２を中心とする回転を停止して、線材把持具９０による線材１２の把持を解消させると、その螺旋状に巻回された線材１２から成る巻回線９は、残存する弾性により僅かに逆方向に戻って緩み、芯線ノズル２２の外周との間に隙間を生じさせる。
このため、その巻回線９が連続する線材ノズル６１を、芯線ノズル２２の長手方向に平行に移動させることにより、その緩んだ巻回線９を芯線ノズル２２から抜出して、引出される芯材１２の周囲にまでずらすことが可能となるのである。
図１１に示す様に、巻回線９とともに芯材１１を芯線ノズル２２から必要な長さ更に引出した後には、芯線ノズル２２の手前に設けられた芯材挟持具５３（図１及び図２）により芯材１１を把持して、その後の芯材１１の繰出しを禁止させ、この状態で芯材引出手段５０における芯材把持装置５１による芯材１１の把持を解消させる。
ここで、線材１２が巻回される芯線ノズル２２の巻回筒部２２ｂの外径ｄは、芯材１１の自然状態の外径Ｄより小さく形成されているので、その巻回筒部２２ｂに巻回された線材１２からなる巻回線９の内径にあっても、芯材１１の自然状態の外径Ｄより小さなものとなる。
このため、芯線ノズル２２の外周に巻回された線材１２から成る巻回線９を、芯線ノズル２２から引出された芯材１１の周囲にずらし、その後、芯材把持装置５１により芯材１１の把持を解消させると、芯材１１を引き延ばす力は消滅して、その芯材１１は自然状態と成り、その外径を拡大させ、過度に絞られた状態に成ることはない。
すると、外径が小さな芯線ノズル２２に巻回された線材１２から成る巻回線９は、外径が拡大した芯材１１の外周面に適度に密着し、芯材１１の周囲に同一の内径で線材１２が螺旋状に巻回されたものとなる。よって、本発明は、比較的柔らかい紐状の芯材１１の周囲に比較的硬い線材１２を螺旋状に巻回し得るものになる。
このように巻線が終了した後には、図３に示すカッタ装置５９を昇降シリンダ７２により下降させて切断位置にして、図１１に示す様に線材１２を切断する。その後、カッタ装置５９の方向を回転シリンダ７３により変更してノズル移動機構６２により移動させ、線材１２が螺旋状に巻回された芯材１１を所定の長さになるように切断して、芯材１１の周囲に線材１２を螺旋状に巻回した図１２に示すコイル８を得る。
なお、図１１に示す様に、この芯材１１の切断時に、その下方に受け取り具９９を位置させると共に、流体圧シリンダ９８によりそれを上昇させて、芯材１１に線材１２が螺旋状に巻回された図１２に示すコイル８を受け取り具９９の溝９９ａに収容させた状態で芯材１１を切断することが好ましい。
芯材１１が切断されると、芯材１１に線材１２が螺旋状に巻回された図１２に示す様なコイル８は独立して受け取り具９９に支持され、図１〜図３に示す伸縮アクチュエータ９７により、その受け取り具９９を芯線ノズル２２の下方からＸ軸方向に移動させて排出させることにより一連の巻線作業を終了して、次の巻線作業が開始される。これにより、芯材１１に線材１２が螺旋状に巻回された図１２に示すコイル８を連続的に得ることが可能となるのである。
なお、上述した実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータの組み合わせにより構成された移動機構５２及びノズル移動機構６２を説明したけれども、これらの移動機構５２，６２はこの構造のものに限るものではなく、芯材把持装置５１及び線材ノズル６１等が架台１９に対して３軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
また、上述した実施の形態では、芯材張力装置２４及び線材張力装置７５が、それぞれ張力バー２７，７７をスプリング３１，８１により傾動させて、芯材１１及び線材１２に張力を付与する場合を説明したが、張力を付与する手段は、これに限らず、他の形式のものであっても良い。例えば、芯線スプール２３や線材スプール７４自体を移動させて、芯材１１や線材１２に張力を付与するような形式のものであっても良い。
また、上述した実施の形態では、線材把持具９０が設けられた回転体３７を芯線ノズル２２に嵌入させて、その芯線ノズル２２を回転体３７に取付け、線材把持具９０とともに芯線ノズル２２も一体的に回転する場合を説明した。けれども、線材１２に傷を生じさせることなく、線材１２を芯線ノズル２２の周囲に螺旋状に巻回させ得る限り、芯線ノズル２２を線材把持具９０とともに回転させる必要は無く、芯線ノズル２２を静止させた状態で線材把持具９０のみを、その芯線ノズル２２の周囲に回転させるようにしても良い。
また、上述した実施の形態では、芯線ノズル２２を回転体３７に取付ける固定具３４が、磁力の力により回転体３７の端部に吸着するものである場合を説明したけれども、芯線ノズル２２を回転体３７に離脱可能に取付けるものである限り、この固定具３４は、磁力により取付けるものに限られ無い。例えば、電力を用いたものや、機械式の取付装置であっても良い。
また、上述した実施の形態では、回転体３７に形成された載置部３７ａや、その載置部３７ａとともに線材１２を把持する挟持片９１等により構成された線材把持具９０を示し、ドーナツ状の円板９４により線材把持具９０が操作される場合を説明したけれども、線材操出手段６０から繰出された線材１２を把持しうる限り、線材把持具９０はこのようなものにかぎらず、他の形式のものであっても良い。
また、上述した実施の形態では、回転体３７に収容される挿通筒部２２ａと、その挿通筒部２２ａに連続して回転体３７の先端縁から突出する巻回筒部２２ｂとを有する芯線ノズル２２を用いて説明したが、線材１２が螺旋状に巻回される部位の外径が、芯材１１の自然状態の外径Ｄより小さい限り、芯線ノズル２２は、同一の外径を有する筒状のものであっても良い。
また、上述した実施の形態では、線材ノズル６１を芯材１１の引出し方向に移動させるノズル移動機構６２がコイル抜出し手段を構成する場合を説明したが、コイル抜き出し手段はこれに限らず、芯線ノズル２２の外周に巻回された線材から成る巻回線９を芯線ノズル２２から抜出しうる限り、他の形式のものであっても良い。例えば、図示しないが、巻回線９の一部又は全部を直接的に把持する把持手段と、その把持手段を巻回線９とともに移動させて芯線ノズル２２から抜出すような移動手段とを備えるようなものであっても良い。
更に、上述した実施の形態では、芯材１１を真っ直ぐに引出す場合を説明したけれども、必要があれば、その引出しの際に芯材１１を把持する芯材把持装置５１をモータ４９により回転させて、芯材１１を捩りながら引出すようにしても良い。
特に、線材１２の巻回時に線材把持具９０とともに芯線ノズル２２を回転させる場合には、その芯線ノズル２２に挿通された芯材１１が捩られることもあるので、芯材１１を逆方向に捩りながら引出すようにすれば、芯材１１の捻れを解消させることもでき、捩れの無い芯材１１の周囲に線材１２を同一の内径で螺旋状に巻回することが可能となる。その一方で、芯材１１を捩ることが不要であれば、モータ４９を装着しなくても良い。
９ 巻回線
１１ 芯材
１２ 線材
２０ コイル巻線装置
２２ 芯線ノズル
３４ 固定具
３７ 回転体
４２ モータ（線材巻回手段）
５０ 芯材引出手段
５１ 芯材把持装置
５２ 移動機構
６０ 線材操出手段
６１ 線材ノズル
６２ ノズル移動機構（コイル抜出し手段）
９０ 線材把持具
Ｄ 芯材の自然状態の外径
ｄ 芯線ノズルの外径

Claims (10)

  1. 紐状の芯材(11)の自然状態の外径(D)より小さな外径(d)を有しかつ窄められた前記芯材(11)を挿通可能な円筒状の芯線ノズル(22)と、
    前記芯線ノズル(22)に向かって線材(12)を繰出す線材操出手段(60)と、
    前記線材操出手段(60)から繰出された前記線材(12)を把持する線材把持具(90)を前記芯線ノズル(22)を中心に回転させて前記線材操出手段(60)から繰出される前記線材(12)を前記芯線ノズル(22)の周囲に巻回させる線材巻回手段(42)と、
    前記芯材(11)を前記芯線ノズル(22)から引出す芯材引出手段(50)と、
    前記芯線ノズル(22)の外周に巻回された線材から成る巻回線(9)を前記芯線ノズル(22)から抜出すコイル抜出し手段(62)と
    を備えたコイル巻線装置。
  2. 芯線ノズル(22)に嵌入され線材把持具(90)が先端部に偏心して設けられた回転体(37)を備え、
    線材巻回手段(42)は前記芯線ノズル(22)を中心に前記回転体(37)を前記線材把持具(90)と共に回転させるように構成された請求項１記載のコイル巻線装置。
  3. 芯線ノズル(22)が回転体(37)に挿脱自在に設けられ、
    前記回転体(37)に前記芯線ノズル(22)が挿入状態で前記回転体(37)に前記芯線ノズル(22)を固定する固定具(34)が前記芯線ノズル(22)に設けられた請求項２記載のコイル巻線装置。
  4. 芯材引出手段(50)が、芯線ノズル(22)から繰出された芯材(11)を把持する芯材把持装置(51)と、前記芯材把持装置(51)を移動させる移動機構(52)を備えた請求項１ないし３いずれか１項に記載のコイル巻線装置。
  5. 線材操出手段(60)が、線材(12)を繰出す線材ノズル(61)を備え、
    コイル抜出し手段(62)が、前記線材ノズル(61)を芯材(11)の引出し方向に移動させるノズル移動機構である
    請求項１ないし４いずれか１項に記載のコイル巻線装置。
  6. 紐状の芯材(11)の周囲に線材(12)を螺旋状に巻回させる巻線方法であって、
    前記芯材(11)を挿通させた円筒状の芯線ノズル(22)の外周に前記線材(12)を螺旋状に巻回させる巻線工程と、
    前記芯線ノズル(22)から前記芯材(11)を引出しつつ前記芯線ノズル(22)の外周に巻回された線材から成る巻回線(9)を前記芯線ノズル(22)から抜出して前記芯材(11)の周囲にずらす移送工程と
    を有するコイル巻線方法。
  7. 巻線工程における線材(12)の螺旋状の巻回が、前記線材(12)を線材ノズル(61)から繰出し、前記線材ノズル(61)から繰出された前記線材(12)を把持する線材把持具(90)を芯線ノズル(22)を中心に回転させつつ前記線材ノズル(61)を前記芯線ノズル(22)方向に移動させることにより行われる請求項６記載のコイル巻線方法。
  8. 線材把持具(90)とともに芯線ノズル(22)をも回転させる請求項７記載のコイル巻線方法。
  9. 移送工程における巻回線(9)の芯線ノズル(22)からの抜出しが、線材ノズル(61)を前記巻回線(9)と共に前記芯線ノズル(22)と平行に移動させることにより行われる請求項７又は８記載のコイル巻線方法。
  10. 移送工程における芯材(11)の引出しが、
    芯線ノズル(22)から繰出された前記芯材(11)を把持した芯材把持装置(51)を前記芯線ノズル(22)から遠ざける方向に移動させることにより行われる請求項６ないし９いずれか１項に記載のコイル巻線方法。
JP2019056010A 2019-03-25 2019-03-25 コイル巻線装置及びコイル巻線方法 Pending JP2020161215A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019056010A JP2020161215A (ja) 2019-03-25 2019-03-25 コイル巻線装置及びコイル巻線方法
US17/273,507 US20210195955A1 (en) 2019-03-25 2020-03-18 Coil winding apparatus and coil winding method
CN202080004617.4A CN112584942A (zh) 2019-03-25 2020-03-18 线圈绕线装置及线圈绕线方法
PCT/JP2020/012077 WO2020196181A1 (ja) 2019-03-25 2020-03-18 コイル巻線装置及びコイル巻線方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019056010A JP2020161215A (ja) 2019-03-25 2019-03-25 コイル巻線装置及びコイル巻線方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020161215A true JP2020161215A (ja) 2020-10-01

Family

ID=72611878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019056010A Pending JP2020161215A (ja) 2019-03-25 2019-03-25 コイル巻線装置及びコイル巻線方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210195955A1 (ja)
JP (1) JP2020161215A (ja)
CN (1) CN112584942A (ja)
WO (1) WO2020196181A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115662783A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 东莞市晶磁科技有限公司 一种电感器自动绕线设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11882884B2 (en) * 2020-04-23 2024-01-30 Altria Client Services Llc Apparatus and method for assembling a heater assembly for a nicotine pod assembly
US11882883B2 (en) * 2020-04-23 2024-01-30 Altria Client Services Llc Apparatus and method for assembling a heater assembly for a non-nicotine pod assembly
GB2604976A (en) * 2020-12-01 2022-09-21 Em Tech Co Ltd Heater for microparticle generator and installation structure thereof
CN117531868B (zh) * 2024-01-09 2024-04-05 洛阳九发实业有限公司 一种用于拉丝机的紧密收丝装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1801102A (en) * 1928-09-25 1931-04-14 Gen Electric Method and apparatus for coiling wire
US2287460A (en) * 1940-11-29 1942-06-23 Rca Corp Insulated heater and method of manufacture
US2429087A (en) * 1942-10-08 1947-10-14 Aughtie Frank Electrical resistance strain gauge
US2956754A (en) * 1957-05-14 1960-10-18 Beckman Instruments Inc Comb winding guide
US3322164A (en) * 1964-11-10 1967-05-30 Kahte Engineering Company Method and means for winding coils
US3381459A (en) * 1966-07-06 1968-05-07 Spectrol Electronics Corp Continuous winder system and method
JPS4940679Y1 (ja) * 1970-05-22 1974-11-08
US3813769A (en) * 1972-09-14 1974-06-04 Instr Dev Labor Inc Method of making a domain wall propagating device
JPS50101268A (ja) * 1974-01-11 1975-08-11
WO2006102735A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Tm4 Inc. Rectangular wire coiling machine
CN100524549C (zh) * 2005-06-01 2009-08-05 超微电科技股份有限公司 绕线式抗流线圈
CN201223889Y (zh) * 2008-12-02 2009-04-22 新星化工冶金材料(深圳)有限公司 用于卷绕金属线材的装置
JP5322174B2 (ja) * 2009-09-12 2013-10-23 日特エンジニアリング株式会社 角線の巻線装置及びエッジワイズコイルの巻線方法
JP5680977B2 (ja) * 2011-01-14 2015-03-04 日特エンジニアリング株式会社 コイル巻線装置及びコイル巻線方法
US9210738B2 (en) * 2012-12-07 2015-12-08 R.J. Reynolds Tobacco Company Apparatus and method for winding a substantially continuous heating element about a substantially continuous wick
JP2016046331A (ja) * 2014-08-21 2016-04-04 日特エンジニアリング株式会社 コイル製造装置及びコイル製造方法
WO2016065597A1 (zh) * 2014-10-31 2016-05-06 惠州市吉瑞科技有限公司 一种电热丝绕线装置及电热丝组件的制造方法
JP5942236B1 (ja) * 2015-07-06 2016-06-29 福井県 コイルユニット配列装置
JP6544349B2 (ja) * 2016-12-27 2019-07-17 トヨタ自動車株式会社 平角線の曲げ加工装置
JP6617747B2 (ja) * 2017-05-12 2019-12-11 株式会社村田製作所 巻線装置及びコイル部品の製造方法
CN108420111B (zh) * 2018-03-13 2024-03-19 深圳十商科技有限公司 发热组件制造装置
JP2020155430A (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 Ｎｉｔｔｏｋｕ株式会社 コイル巻線装置及びコイル巻線方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115662783A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 东莞市晶磁科技有限公司 一种电感器自动绕线设备
CN115662783B (zh) * 2022-12-26 2023-03-10 东莞市晶磁科技有限公司 一种电感器自动绕线设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20210195955A1 (en) 2021-07-01
WO2020196181A1 (ja) 2020-10-01
CN112584942A (zh) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020161215A (ja) コイル巻線装置及びコイル巻線方法
JP5995355B2 (ja) 非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法
WO2020189381A1 (ja) コイル巻線装置及びコイル巻線方法
JP5586243B2 (ja) チューブの螺旋溝加工装置及びその螺旋溝加工方法
JP2016178149A (ja) コイル巻線装置及びコイル製造方法
JP3524504B2 (ja) スプリング製造装置
JP2016046331A (ja) コイル製造装置及びコイル製造方法
JPH06502127A (ja) 筋金結束パワーツール
TW201201930A (en) Anti-vibration device for rod material
JP3850831B2 (ja) ばね製造装置及びばね製造方法
JP2021141776A (ja) 導電線絶縁被膜の剥離装置及びそれを備えた巻線装置並びに導電線の巻線方法
JPS6094641A (ja) 糸のテクスチヤー加工用の空気ジエツト
JP7195036B2 (ja) 巻線装置及び巻線方法
NL1021043A1 (nl) Inrichting en werkwijze voor het wikkelen van vezels op een doorn ter verkrijging van een buisvormige structuur.
JP2000243642A (ja) トロイダルコアの巻線方法及び自動巻線装置
WO2024053656A1 (ja) 線材繰出し装置及びそれを備えた巻線装置
JPS6253930B2 (ja)
JP2516703Y2 (ja) ワイヤ切断装置
JPS63176271A (ja) パツケ−ジのバンチ巻解じよ装置
US496453A (en) Washinqtcn
US551838A (en) Ertson
JP2005125399A (ja) コイル成形方法および装置
JP5998417B2 (ja) 棒材供給機
JPS60234309A (ja) 巻線機
JPS6187312A (ja) 巻線方法およびその巻線装置