JP2803411B2 - トロイダルコイル巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トロイダルコアにワイ
ヤーを巻き付けてトロイダルコイルを製造するトロイダ
ルコイル巻線機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のトロイダルコイル巻線機
の正面図である。図において、１はシャトルリング、２
は蓄線リング、３はシャトルリング駆動用モータ、４は
シャトルリング駆動用ギヤー、５はシャトルリングサポ
ート、６は蓄線リング駆動用モータ、７は電磁クラッ
チ、８は蓄線リング駆動用ギヤー、１０’は第１ワイヤ
ーガイド、１０”は第２ワイヤーガイド、１１はワイヤ
ーローラ、１２はワイヤー、１３はトロイダルコア、１
４はコア駆動用ローラ、１５はコア押えローラ、１６─
１は下基台、１６─２は上基台、１７は蓄線リングサポ
ートである。図中、シャトルリング１と蓄線リング２
は、紙面と平行な中心線で切断した断面図で示してい
る。、シャトルリングサポート５や蓄線リングサポート
１７は複数個あるが、図４においては１つだけを示し
た。

【０００３】図５は、従来のトロイダルコイル巻線機の
要部を上方から見た図である。符号は、図４のものに対
応している。なお、図が煩雑になるのを避けるため上下
の基台やコア駆動用ローラ１４、コア押えローラ１５等
は省略してある。

【０００４】シャトルリング１と蓄線リング２は、それ
ぞれリングの一部が分割可能になっている（図示せ
ず）。トロイダルコア１３と鎖交させる際には分割部を
取外し、トロイダルコイル１３の一部をリング内に入れ
た後に、分割部を元通りに合体させる。シャトルリング
１は、シャトルリング駆動用モータ３により、シャトル
リング駆動用ギヤー４を介して、図５に示す矢印方向に
駆動される。また、シャトルリング１は、シャトルリン
グサポート５によって上基台１６─２から吊り下げられ
る形で支持されている。

【０００５】蓄線リング２は、蓄線リング駆動用モータ
６により、電磁クラッチ７，蓄線リング駆動用ギヤー８
を介して駆動される。蓄線リング２は、蓄線リングサポ
ート１７によって支持されている。トロイダルコア１３
は、コア駆動用ローラ１４により、図４に示す矢印方向
に駆動される。コア押えローラ１５は、トロイダルコア
１３の周面を押さえて支持している。

【０００６】図６は、従来のトロイダルコイル巻線機の
部分拡大図である。図中の符号は図４、図５のものと対
応している。ただし、Ｗは、シャトルリング１と蓄線リ
ング２の間隔を示している。第１ワイヤーガイド１０’
は、シャトルリング１の下面に取り付けられており、蓄
線リング２の外周上まで延びている。そして、蓄線リン
グ２から引出されたワイヤー１２を、最初にガイドす
る。その外面部は、ワイヤー１２が外れないようにする
ため、コの字状にされている。第２ワイヤーガイド１
０”は、ワイヤー１２を第１ワイヤーガイド１０’から
ワイヤーローラ１１へガイドするためのものである。

【０００７】図７は、第２ワイヤーガイド１０”の拡大
図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図中１
０”−１はワイヤー１２のガイド用凹溝である。この第
２ワイヤーガイド１０”でガイドされたワイヤー１２
は、さらにワイヤーローラ１１によりトロイダルコア１
３へ向かってガイドされる。この第２ワイヤーガイド１
０”及びワイヤーローラ１１は、共にシャトルリング１
の下面に取り付けられており、シャトルリング１と蓄線
リング２の間に設けられる。このシャトルリング１と蓄
線リング２の間隔Ｗは、可能な限り径の小さいトロイダ
ルコア１３にも使えるようにするため、極めて狭くされ
ている（例、約３ミリメートル）。

【０００８】図８は、従来のトロイダルコイル巻線機に
おけるワイヤーローラの他の例を示す図である。図６の
ように１個のワイヤーローラだけでは、ワイヤー１２が
外れてしまう恐れがあるので、第１ワイヤーローラ１１
Ａ，第２ワイヤーローラ１１Ｂの２個のローラを隣接さ
せ、両者の間にワイヤー１２を通すようにしたものであ
る。

【０００９】次に、動作を説明する。先ず、蓄線リング
駆動用モータ６を駆動することにより、蓄線リング２を
ワイヤー１２引き出し時の回転方向とは逆の方向に回転
し、蓄線リング２に所要量のワイヤー１２を卷回収納す
る。それが終わった後、ワイヤー１２を、蓄線リング２
から第１ワイヤーガイド１０’に引っ掛けて引き出す。
続いてシャトルリング１と蓄線リング２とのあいだの狭
い空間を通して第２ワイヤーガイド１０”、ワイヤーロ
ーラ１１に掛け回し、トロイダルコア１３の方へ引き延
す。そして、その端部をトロイダルコア１３の所定の位
置に固定する。次に、シャトルリング駆動用モータ３を
駆動するとシャトルリング１が回転を始め、蓄線リング
２からワイヤー１２を引き出しながら、トロイダルコア
１３にワイヤー１２を巻き付けていく。蓄線リング２
は、それとほぼ同期して回転する。その際、トロイダル
コア１３も少しずつ回転されるので、ワイヤー１２は、
所定のピッチでトロイダルコア１３に卷回される。

【００１０】なお、電磁クラッチ７は、そのコイルに流
す電流に応じて蓄線リング２の回転に適度の制動力を与
えて、シャトルリング１と蓄線リング２との間のワイヤ
ー１２にたるみが生じないようにしている。

【００１１】図９は、卷回作業が完了した後のトロイダ
ルコイルを示している。図において、１２はワイヤー、
１３はトロイダルコアである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】（問題点）しかしなが
ら、前記した従来の技術には、次のような問題点があっ
た。第１の問題点は、ワイヤー１２を、第１ワイヤーガ
イド１０’，第２ワイヤーガイド１０”及びワイヤーロ
ーラ１１を経て、トロイダルコア１３まで通す作業が、
複雑で手間も掛かり、自動化も困難であったという点で
ある。

【００１３】第２の問題点は、トロイダルコアに鎖交さ
せる２つのリングの上端から下端までの厚みが大であ
り、巻線機の小型化と、内径の小さなトロイダルコアへ
の卷回ができなかったという点である。

【００１４】（問題点の説明）まず第１の問題点につい
て説明する。従来のものでは、ワイヤー１２を蓄線リン
グ２からトロイダルコア１３まで導くのに、第１ワイヤ
ーガイド１０’，第２ワイヤーガイド１０”及びワイヤ
ーローラ１１へと手作業で掛けていかなければならな
い。第２ワイヤーガイド１０”とワイヤーローラ１１
は、シャトルリング１と蓄線リング２との間に設けられ
ているが、両者の間隔Ｗは、できるだけ内径の小さなト
ロイダルコアにも卷回できるよう狭くされている（約３
ミリメートル）ので、前記手作業は面倒なものになって
いた（作業時間約１０〜２０秒）。ワイヤーが切れた
り、外れたりすることもあり、製造作業工程上一番のネ
ックになっていた。さらに、ワイヤーローラ１１として
図８のように２個のローラを用いると、ワイヤー１２を
掛ける作業がより一層面倒なものになっていた。

【００１５】次に第２の問題点について説明する。従来
のものでは、シャトルリング１と蓄線リング２とを上下
に配置し、その間に第２ワイヤーガイド１０”とワイヤ
ーローラ１１を設ける。間隔Ｗ（最小でも約３ミリメー
トル）をとらなければならないので、シャトルリング１
の上端から蓄線リング２の下端までの厚みはあまり小さ
くはならない。これが巻線機の小型化を阻んでいる１つ
の原因となっている。また、卷回作業は、トロイダルコ
ア１３の中にそれら２つのリングを鎖交させて行うの
で、トロイダルコア１３の内径の下限は、上記の厚みに
よる制約を受けることになり、内径の小さなものへの卷
回ができなかった。

【００１６】本発明は、以上のような問題点を解決する
ことを課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、図１に示すようにトロイダルコア１３
に鎖交して回転するシャトルリング１と蓄線リング２と
を具えたトロイダルコイル巻線機において、シャトルリ
ング１と蓄線リング２をベアリングボール９を挟んで蓄
線リング２が外側になるよう同軸状に配設すると共に、
ワイヤーガイド１０及びワイヤーローラ１１をシャトル
リング１上面に設けることとした。

【００１８】

【作 用】本発明によれば、ワイヤーガイド１０及び
ワイヤーローラ１１を、内側のシャトルリング１上面に
設けたことにより、引き回し作業がすべて空間が広く開
いた上方からできるようになり、ワイヤー１２の引き回
し作業が簡素化されると共に作業の自動化も容易とな
る。さらに、シャトルリング１と蓄線リング２をベアリ
ングボール９を挟んで同軸状にして、全体で一つのリン
グを構成したので、厚みが小となり、巻線機が小型化さ
れるばかりか、内径の小さなトロイダルコアへの卷回も
可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明のトロイダルコイル巻線機の
正面図、図２はその要部を上方から見た図である。これ
らの図において、符号は図４，図５のものに対応し２─
１は上側鍔部、２─２は下側鍔部、９はベアリングボー
ル、１０はワイヤーガイド、１６は基台である。図１
中、シャトルリング１と蓄線リング２は、紙面と平行な
中心線で切断した断面図で示している。なお、図が煩雑
になるのを避けるため、図１においては、一部のシャト
ルリングサポート５と蓄線リングサポート１７を省略
し、図２においては、基台やコア駆動用ローラ１４、コ
ア押えローラ１５等を省略している。

【００２０】シャトルリング１と蓄線リング２は、シャ
トルリング１の外周面が蓄線リング２の内周面に対向す
るよう同軸状に配置される。そして、対向する周面に形
成された溝中には、多数のベアリングボール９が納めら
れ、両リングは相対的に回転自在とされている。シャト
ルリング１の内側には周方向に凸条が形成され、該凸条
には、シャトルリング駆動用ギヤー４と噛み合う歯が形
成されている。シャトルリング１は、シャトルリング駆
動用ギヤー４を介してシャトルリング駆動用モータ３に
より駆動される。また、シャトルリング１は、シャトル
リングサポート５によって支持されている。

【００２１】蓄線リング２の下側鍔部２─２には、蓄線
リング駆動用ギヤー８と噛み合う歯が形成されており、
電磁クラッチ７、蓄線リング駆動用ギヤー８を介して蓄
線リング駆動用モータ６により駆動される。また、蓄線
リング２は、蓄線リングサポート１７によって支持され
る（図２）。トロイダルコア１３は、コア駆動用ローラ
１４により図１の矢印方向に駆動され、コア押えローラ
１５により支持される。なお、シャトルリング１と蓄線
リング２は、従来のものと同様に、それぞれ分割可能
（図示せず）になっている。

【００２２】ワイヤーガイド１０及びワイヤーローラ１
１は、シャトルリング１の上面に設けられる。図３は、
ワイヤーガイド１０の拡大図であり、（ａ）は正面図，
（ｂ）は側面図である。図において１０─１はワイヤー
をガイドするガイド溝、１０─２はシャトルリング１へ
の取付部である。

【００２３】次に、動作について説明する。図示はして
ないが、先ず両リングの分割部を取外して、トロイダル
コア１３を鎖交させる。次に、蓄線リング駆動用モータ
６を駆動することにより、蓄線リング２をワイヤー１２
引き出し時の回転方向とは逆の方向に回転させ、蓄線リ
ング２に所要量のワイヤー１２を卷回収納する。そし
て、蓄線リング２からワイヤー１２を引き出し、ワイヤ
ーガイド１０のガイド溝１０─１およびワイヤーローラ
１１に掛け回した後、その端部をトロイダルコア１３の
所定位置に固定する。この作業はすべて、空間が広く開
いた両リングの上方から行うことができるので、従来に
比べて作業が極めて容易になり、作業時間も短縮され
る。

【００２４】シャトルリング駆動用モータ３が駆動を開
始すると、シャトルリング１が回転し、蓄線リング２か
らワイヤー１２を引き出しながらトロイダルコア１３に
巻き付けていく。一方、トロイダルコア１３もコア駆動
用ローラ１４によりゆっくりと回転されるので、ワイヤ
ー１２は、所定のピッチでトロイダルコア１３に卷回さ
れる。蓄線リング２は、引き出されるワイヤー１２がた
るまないように、電磁クラッチ７による適度の制動力を
受けながら、シャトルリング１に追随して回転する。そ
の結果、蓄線リング２は、トロイダルコア１３の断面形
状やトロイダルコア１３とワイヤーローラ１１との位置
関係に応じて、間欠的な動きをしながら回転することに
なるが、平均すればシャトルリング１とほぼ同期した回
転となる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のトロイダルコ
イル巻線機によれば、次のような効果を奏する。蓄線
リング２からワイヤー１２を引き出すときにワイヤー１
２をガイドするワイヤーガイド１０及びワイヤーローラ
１１をシャトルリング１の上面に設けたことにより、引
き回し作業がすべて空間が広く開いた上方からできるよ
うになったので、ワイヤー１２の引き回し作業が簡素化
されると共に、作業時間が短縮される。因みに、本発明
の実施例で実際のワイヤー引き回し作業に掛かった時間
は、従来のものの３分の１の約５秒で済んだ。また、
作業の自動化も容易となり、ロボット等のアクチュエー
ターを用いての自動化作業が可能となる。さらに、シ
ャトルリング１と蓄線リング２をベアリングボール９を
挟んで同軸状にし、全体で一つのリングを構成したの
で、両リングの上端から下端までの厚みが小となり、巻
線機が小型化されるばかりか、より一層内径の小さいト
ロイダルコアへの卷回も可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のトロイダルコイル巻線機の正面図

【図２】 本発明のトロイダルコイル巻線機の要部を上
方から見た図

【図３】 本発明のトロイダルコイル巻線機のワイヤー
ガイドの拡大図

【図４】 従来のトロイダルコイル巻線機の正面図

【図５】 従来のトロイダルコイル巻線機の要部を上方
から見た図

【図６】 従来のトロイダルコイル巻線機の部分拡大図

【図７】 従来のトロイダルコイル巻線機の第２ワイヤ
ーガイドの拡大図

【図８】 従来のトロイダルコイル巻線機の他のワイヤ
ーローラを示す図

【図９】 トロイダルコイルを示す図

【符号の説明】

１…シャトルリング、２…蓄線リング、２─１…上側鍔
部、２─２…下側鍔部、３…シャトルリング駆動用モー
タ３、４…シャトルリング駆動用ギヤー、５…シャトル
リングサポート、６…蓄線リング駆動用モータ、７…電
磁クラッチ、８…蓄線リング駆動用ギヤー、９…ベアリ
ングボール、１０…ワイヤーガイド、１０─１…ガイド
溝、１０─２…取付部、１０’…第１ワイヤーガイド、
１０”…第２ワイヤーガイド、１０”−１…凹溝、１１
…ワイヤーローラ、１１Ａ…第１ワイヤーローラ、１１
Ｂ…第２ワイヤーローラ、１２…ワイヤー、１３…トロ
イダルコア、１４…コア駆動用ローラ、１５…コア押え
ローラ、１６…基台、１６─１…下基台、１６─２…上
基台、１７…蓄線リングサポート、Ｗ…シャトルリング
１と蓄線リング２の間隔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トロイダルコア（１３）に鎖交して回転す
   るシャトルリング（１）と蓄線リング（２）とを具えた
   トロイダルコイル巻線機において、シャトルリング
   （１）と蓄線リング（２）をベアリングボール（９）を
   挟んで蓄線リング（２）が外側になるよう同軸状に配設
   すると共に、ワイヤーガイド（１０）及びワイヤーロー
   ラ（１１）をシャトルリング（１）上面に設けたことを
   特徴とするトロイダルコイル巻線機。