JP2596067B2 - 巻線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は巻線装置に関し、特に電気機器のコイルに使
用されているマグネット線とリード線を接続するために
マグネット線にリード線を巻き付ける場合等、一方のワ
イヤに他方のワイヤを巻付ける場合に利用できる巻線装
置に関するものである。

従来の技術 従来、電気機器のコイルとして使用されているマグネ
ット線とリード線の接続は半田又は端子を用いて行って
いた。即ち、半田による場合は、第８図に示すように、
リード線61の導体部61aに予め絶縁被覆を除去したマグ
ネット線62を巻付け、半田63で一体固着していた。端子
による場合は、第９図に示すように、のこ歯状の突起を
内面に形成された端子64の内面上にリード線61の導体部
61aとマグネット線62を置き、マグネット線62がリード
線61の導体部61aの中に包み込まれず、確実に突起に接
触して絶縁被膜が除去されるように注意しながら端子64
を巻くように加圧変形していた。

しかし、信頼性のある接続を得るには、半田による場
合、絶縁被膜を除去しかつ除去した部分がリード線の導
体部に接触するように巻き付ける作業を目視で確認しな
がら行う必要があり、端子による場合でも目視にて確認
しながら作業する必要があり、合理化、自動化ができな
い。

そこで、本出願人は先に、第10図（ａ）に示すように
被覆したままのマグネット線71にリード線72を巻き付
け、次に第10図（ｂ）に示すように、この巻き付け部を
上下の電極73、74の間に挟んで、加圧しながら電極73、
74間に通電して加熱し、マグネット線71の絶縁被覆を溶
融除去してリード線72に熱圧着する方法を提案した。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記方法ではマグネット線の絶縁被膜につ
いて全く考慮しなくてもよいため、第10図（ａ）に示す
ようにマグネット線にリード線を巻き付ける作業は比較
的容易に行うことができるが、それでもリード線を巻き
付けるマグネット線が可撓性を有しているため微妙な作
業が必要であり、簡単に自動化することができなかっ
た。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、可撓性を有する一
方のワイヤに対して可撓性のある他方のワイヤを自動的
に巻き付けることができる巻線装置の提供を目的とす
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、一方のワイヤの端
部を把持して引張力を作用させる引張手段と、他方のワ
イヤを把持してこの一方のワイヤに巻き付ける手段であ
って、他方のワイヤに一定以上の張力が作用すると一定
の引張力を保持したまま繰り返し可能に把持して前記一
方のワイヤの周囲を回転するワイヤ巻付手段と、このワ
イヤ巻付手段を前記一方のワイヤの引張方向に移動させ
る移動手段とを備え、前記引張手段が、一方のワイヤの
端部を把持する開閉操作可能な内側チャック爪と、前記
一方のワイヤのワイヤの端部から適当距離隔てた位置を
固定保持する第１のクランプ用ゴムと、ワイヤを引張す
る方向と同一方向に前記内側チャック爪を付勢する手段
とを備え、前記ワイヤ巻付手段が、移動手段に回転自在
に支持された筒体と、この筒体を回転させる回転手段
と、他方のワイヤを前記一方のワイヤの径方向外側位置
で把持するように前記筒体に開閉自在に装着された外側
チャック爪と、この外側チャック爪が把持するワイヤに
一定以上の張力が作用すると一定の引張力を保持したま
ま線り繰り出し可能に把持するべく、所定の付勢力で閉
じるように付勢する手段と、他方のワイヤの端部から適
当距離隔てた位置を固定保持する第２のクランプ用ゴム
とを備えていることを特徴とする。

好ましくは前記巻付手段の回転速度と移動手段の移動
速度を任意に設定可能に構成され、最適に巻付手段が１
回転する間に移動手段が他方のワイヤの線径の２分の１
ないし４分の３ずつ移動するように設定される。

さらに、一方のワイヤ又は他方のワイヤ又は両方のワ
イヤの保持手段から長く突出した端部を保持手段近傍位
置で切断するプリカット手段が設けられる。

作用 本発明は上記構成を有するもので、一方のワイヤを引
張手段にて引張した状態で、その周囲を他方のワイヤを
把持したワイヤ巻付手段を回転させながら移動手段にて
移動させることによって、可撓性のある一方のワイヤに
地方のワイヤを自動的に巻き付けることができ、かつ他
方のワイヤの巻き付け時にはワイヤ巻付手段による把持
力に応じた張力が作用し、緊密に巻き付けることができ
る。

また、ワイヤ巻付手段と移動手段を別の手段としたこ
とにより、それらの回転速度と移動速度を任意に設定で
き、他方のワイヤの巻付ピッチと巻数を自由に選択で
き、高速で信頼性の高い巻線が可能である。

また、一方のワイヤを第１のクランプゴムでクランプ
した状態で内側チャック爪にて端部を把持して引張し、
他方のワイヤを第２のクランプ用ゴムでクランプした状
態で外側チャック爪にて把持し、この外側チャック爪を
装着した筒体を回転手段にて回転させながら移動手段に
て移動させることによって、簡単な構成で自動化を実現
できる。

さらに、他方のワイヤの引き上げ手段を設けることに
よって外側チャック爪による他方のワイヤの把持を、外
側チャック爪に複雑な動作機構を設けずに簡単に自動化
できる。又、各ワイヤの余分な突出端部をプリカットす
る手段を設けることによって各爪によるワイヤの把持及
び巻き付け時に安定した動作が得られる。

実施例 以下、本発明をコイルのマグネット線とリード線を接
続する接続装置に適用した一実施例を第１図〜第７図を
参照しながら説明する。

まず、第７図により接続装置の全体配置構成を説明す
ると、図示しないインデックステーブル上に等間隔置き
にワークをセットする８台の治具30が配置され、インデ
ックステーブルの間欠回転に伴ってその周囲に設けられ
た各ステーションＡ〜Ｈを順次移動させるように構成さ
れている。

Ａは、ワークであるコイルをセットしたパレットを治
具30上に搬入、搬出するステーション、Ｂは治具30の後
述の保持手段を元位置に復帰させるステーション、Ｃは
コイルのマグネット線及びリード線を保持手段にセット
するステーション、Ｄはマグネット線をプリカットする
ステーション、Ｅはマグネット線にリード線を巻き付け
るステーションで、本発明に係る巻線装置が配設されて
いる。Ｆ、Ｇ、Ｈはそれぞれマグネット線とリード線の
巻付部を加圧した状態で通電することによって、加圧、
通電加熱にて一体接続し、さらに余分な線を切断するス
テーションである。

前記治具30は、第３図に示すように、ワーク32をセッ
トしたパレット31の設置部と、マグネット線33及びリー
ド線34の接続部の基部を位置決めする位置決め手段36
と、この位置決め手段36に隣接して設けられたクランプ
受け35と、マグネット線33及びリード線34の端部を保持
する保持手段37とを備えており、保持手段37は揺動腕38
の先端部に取付けられ、操作腕40にて歯車列39を介して
保持位置と下方に退避揺動した位置との間で移動可能に
構成されている。

前記位置決め手段36及び保持手段37は同様の構成であ
り、第３図及び第４図に示すように、マグネット線33と
リード線34をそれぞれ上方から差し込む溝42、43を形成
した固定爪41と、この固定爪41の前面に開閉揺動可能に
取付けられるとともにばね44にて常時閉じるように付勢
され、溝42、43内のマグネット線33及びリード線34をそ
れぞれ係合固定する一対の可動爪45、46を備えている。
47は固定爪41の前面に可動爪45、46と同一面となるよう
に固着された固定内爪である。

そして、ステーションＡで治具30上にパレット31が搬
入設置され、ステーションＢで操作腕40にて保持手段37
が第３図に実線で示すように復帰され、ステーショＣで
マグネット線33及びリード線34の接続端部が、作業者に
より第３図に示すように引っ張られながら、クランプ受
け35上上を通して位置決め手段36及び保持手段37にて保
持される。

また、ステーションＤで、第５図に示すように、カッ
タ50（１対の刃を持つエアニッパのようなもの）にて保
持手段37から長く延びたマグネット線33の余分な部分が
プリカットされる。

このようにマグネット線33及びリード線34がセットさ
れた状態で治具30は巻線装置を配設されたステーション
Ｅに移動し、ここでマグネット線33に対するリード線34
の巻付けが行なわれる。

ステーションＥでは、第６図（ａ）に示すように、マ
グネット線33に対応する第１のクランプゴム53とリード
線34に対応する第２のクランプゴム54を下面に固着した
クランプ部材55を前記クランプ受け35に向かって下降さ
せ、クランプ受け35との間でマグネット線33及びリード
線34をそれぞれクランプするように構成されている。ま
た、前記クランプ部材55とともに下降して位置決め手段
36の近傍位置でリード線34に係合し、その後第６図
（ｂ）に示すように、上昇することによってこのリード
線34を引き上げる引き上げ手段56が設けられている。な
お、第６図（ｃ）に、第６図（ａ）（ｂ）におけるクラ
ンプゴム53、54近傍を拡大した図を示しておく。

次に、前記マグネット線34を引張し、その回りにリー
ド線34を巻き付ける巻線装置の要部の構成を第１図及び
第２図を参照しながら説明する。

１はベースフレームで、その上のレール1aに沿って移
動自在な移動体２が設けられ、図示しない駆動手段にて
任意に設定された速度で移動可能である。３は前記レー
ル1aと平行に配設され、ベースフレーム１にて回転自在
に支持された回転駆動軸で、図示しない駆動手段にて任
意に設定された回転速度で回転可能である。この回転駆
動軸３にはスプライン3aが形成され、このスプライン3a
に噛合するナット４を固定されたギヤ５が前記移動体２
に軸受６を介して回転自在に取付けられている。

前記移動体２の上部には軸受７にて回転自在に支持さ
れた筒体８が設けられ、この筒体８に固定されたギヤ９
が前記ギヤ５に噛合している。この筒体８の一端部に
は、第１図及び第２図に示すよう、前記引き上げられた
リード線を軸心位置から径方向に隔てた位置で前記引き
上げられたリード線34を把持する外側チャック爪10（以
下、外爪）の中間部が開閉自在に枢支されている。この
筒体８の外周には軸心方向に移動可能にリング11が外嵌
され、このリング11に形成された傾斜長孔12に前記外爪
10の後端部が係合している。また、リング11の外周には
環状溝13が形成され、移動体２に中間部を揺動自在に枢
着された操作レバー15の一端のローラ14が係合してい
る。操作レバー15の他端は図示しないアクチュエータに
て第２図に矢印で示すように押し引き戻され、それに伴
ってリング11が移動し、傾斜長孔12を介して外爪10が開
閉する。

前記筒体８内には前記マグネット線33の端部を把持す
る内側チャック爪16（以下、内爪）を一端部に装着した
支持筒体17が貫通して配置されている。この支持筒体17
の後端部は、前記レール1aと平行に配設された上部レー
ル1bに沿って移動自在な可動体18に固定されている。こ
の可動体18はバネ19にて常時後方に向かって付勢されて
いる。前記内爪16はその中間部が前記支持筒体17の一端
に開閉自在に枢支され、かつバネ20にて常時開くように
付勢されている。また、支持筒体17内には内爪16の後端
を押し開いて内爪16を閉じる操作体21が配置され、この
操作体21から後方に延出された操作軸22の後端が可動体
18に取付けられたアクチュエータ23に結合されている。
なお、前記支持筒体17と前記筒体８の間には、前記筒体
８が一端側に移動する際に共に移動するように係合段部
24が設けられている。

次に、ステーションＥにおける巻線動作を説明する。
前の各ステーションＡ〜Ｄで上記の如き処理を施され、
さらにステーションＥにおいて、第６図（ｂ）に示すよ
うに、マグネット線33及びリード線34がそれぞれクラン
プゴム53、54にてクランプされるとともに引き上げ手段
56にてリード線34が引き上げられると、移動体２が前進
移動し、内爪16がマグネット線33の端部に対向位置する
とともに外爪10が引き上げられたリード線34の端部に対
向位置する。

次に、アクチュエータにて操作レバー15が揺動動作さ
れ、リング11が前方に移動して外爪10にてリード線34が
把持される。この把持力はリード線34の巻き付け時に加
えるべき適当な張力以上の張力が作用するとリード線34
が滑って繰り出されるように設定されている。また、ア
クチュエータ23が突出動作して操作軸22を介して操作体
21が前進し、内爪16がバネ20に抗して閉じられる。その
後、マグネット線33の端部を保持していた保持手段37が
第３図に矢印で示すように退避動作する。

次に、移動体２が設定された移動速度で後方に移動す
るとともに回転駆動軸３が設定された回転速度で回転す
る。その結果、ギヤ５、９及び筒体８を介して外爪10が
マグネット線33の周囲を回転しながら後方に移動し、リ
ード線34が所定の張力を加えられながら螺旋状に巻き付
けられる。その際、マグネット線33は、内爪16にて端部
が把持されるとともにこの内爪16を取り付けた支持筒体
17が可動体18を介してバネ19にて後方に付勢されている
ため、この付勢力によって所定の張力が作用している。
尚、支持筒体17は移動体２が後方に移動することによっ
て係合段部24の係合が外れ、後方に移動自在となってい
る。こうして、引張されたマグネット線33の外周にリー
ド線34が所定の張力を印加された状態で巻き付けられ
る。このリード線34の巻付けピッチは、移動体２の移動
速度と回転駆動軸３の回転速度によって任意に設定で
き、外爪10の１回転当りリード線34の線径の1/2〜3/4の
距離送ると、最良の巻き付け状態が得られる。

所定の巻き付けが終了すると、操作レバー15のアクチ
ュエータ及び操作軸22のアクチュエータ23の作動が解除
され、外爪10及び内爪16による把持が解除され、移動体
２が元の位置に復帰し、可動体18もバネ19にて復帰す
る。また、クランプ部材55によるマグネット線33及びリ
ード線34のクランプも解除される。

その後、治具30は次のステーションＦ〜Ｈに移動し、
第10図（ｂ）に示したように、マグネット線33とリード
線34の巻付部が加圧、通電加熱され、完全に接続され
る。

発明の効果 本発明の巻線装置によれば、以上のように一方のワイ
ヤを引張手段にて引張した状態で、その周囲を他方のワ
イヤを把持した巻付手段を回転させながら移動手段にて
移動させることによって、可撓性のある一方のワイヤに
他方のワイヤを自動的に巻き付けることができ、かつ他
方のワイヤの巻き付け時には巻付手段による把持力に応
じた張力が作用し、緊密に巻き付けることができる。

また、巻付手段と移動手段を別の手段としたことによ
り、それらの回転速度と移動速度を任意に設定でき、他
方のワイヤの巻付ピッチと巻数を自由に選択でき、高速
で信頼性の高い巻線が可能である。さらに、巻付手段が
１回転する間に移動手段が他方のワイヤの線径の２分の
１ないし４分の３づつ移動するように設定すると、単線
により線を巻き付ける場合に最適な巻き付け状態が得ら
れる。

また、一方のワイヤを第１のクランプ用ゴムでクラン
プした状態で内側チャック爪にて端部を把持して引張
し、他方のワイヤを第２のクランプ用ゴムでクランプし
た状態で外側チャック爪にて把持し、この外側チャック
爪を装着した筒体を回転手段にて回転させながら移動手
段にて移動させることによって、簡単な構成で自動化を
実現できる。

さらに、他方のワイヤの引き上げ手段を設けることに
よって外側チャック爪による他方のワイヤの把持を、外
側チャック爪に複雑な動作機構を設けずに簡単に自動化
できる。又、各ワイヤの余分な突出端部をプリカットす
る手段を設けることによって各爪によるワイヤの把持及
び巻き付け時に安定した動作が得られる等、大なる効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例を示し、第１図は巻
線装置の要部の縦断正面図、第２図は同一部の部分断面
平面図、第３図は治具にワークをセットし、巻き付ける
べきマグネット線とリード線を保持した状態の正面図、
第４図は保持手段の正面図、第５図はマグネット線のプ
リカットの状態を示す正面図、第６図（ａ）、（ｂ）は
マグネット線及びリード線のクランプ状態とリード線の
引き上げ状態を示す正面図、第６図（ｃ）は、第６図
（ａ）（ｂ）の一部を示した拡大図、第７図はマグネッ
ト線とリード線の連続接続装置の各ステーションの配置
説明図、第８図及び第９図は従来の接続状態の正面図、
第10図（ａ）、（ｂ）は本発明の巻線装置を適用する接
続工程の説明図である。 ２……移動体 ３……回転駆動軸 ８……筒体 10……外爪 16……内爪 18……可動体 19……バネ 33……マグネット線 34……リード線 35……クランプ受け 37……保持手段 53……第１のクランプゴム 54……第２のクランプゴム 56……引き上げ手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 不二夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−29711（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方のワイヤの端部を把持して引張力を作
   用させる引張手段と、他方のワイヤを把持してこの一方
   のワイヤに巻き付ける手段であって、他方のワイヤに一
   定以上の張力が作用すると一定の引張力を保持したまま
   繰り出し可能に把持して前記一方のワイヤの周囲を回転
   するワイヤ巻付手段と、このワイヤ巻付手段を前記一方
   のワイヤの引張方向に移動させる移動手段とを備え、前
   記引張手段が、一方のワイヤの端部を把持する開閉操作
   可能な内側チャック爪と、前記一方のワイヤのワイヤの
   端部から適当距離隔てた位置を固定保持する第１のクラ
   ンプ用ゴムと、ワイヤを引張する方向と同一方向に前記
   内側チャック爪を付勢する手段とを備え、前記ワイヤ巻
   付手段が、移動手段に回転自在に支持された筒体と、こ
   の筒体を回転させる回転手段と、他方のワイヤを前記一
   方のワイヤの径方向外側位置で把持するように前記筒体
   に開閉自在に装着された外側チャック爪と、この外側チ
   ャック爪が把持するワイヤに一定以上の張力が作用する
   と一定の引張力を保持したまま線り繰り出し可能に把持
   するべく、所定の付勢力で閉じるように付勢する手段
   と、他方のワイヤの端部から適当距離隔てた位置を固定
   保持する第２のクランプ用ゴムとを備えている巻線装
   置。
2. 【請求項２】ワイヤ巻付手段の回転速度と移動手段の移
   動速度を任意に設定可能に構成した請求項１記載の巻線
   装置。
3. 【請求項３】ワイヤ巻付手段が１回転する間に移動手段
   が他方の巻線の線径の２分の１ないし４分の３ずつ移動
   するようにした請求項１又は２記載の巻線装置。
4. 【請求項４】一方のワイヤは他方のワイヤ又は両方のワ
   イヤの保持手段から長く突出した端部を保持手段近傍位
   置で切断するプリカット手段を設けた請求項４記載の巻
   線装置。