JP2951538B2 - 間欠送り整列巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線材を回転するボビン
に整列状態で巻き付ける整列巻線機に関し、さらに詳し
くは整列巻線に必要な線材案内機構の移動手段に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】線材を回転するボビンに整列状態で巻き
付ける整列巻線機においては、線材を整列状態で巻き付
けるために線材の案内機構を巻線の進捗とともにボビン
の回転軸と平行に移動する必要がある。すなわち、例え
ば線材の案内機構を巻線位置より若干先行して移動し、
線材がボビンの回転軸に対して直角方向より若干傾斜し
た位置から送り出されるようにしている。

【０００３】このような移動手段として、特開平３−２
４９０６５号には案内機構による線材の案内角度をセン
サで検出し、この検出角度が一定範囲に維持されるよう
に、案内機構の移動速度を制御する案内装置が提案され
ている。

【０００４】また、センサやコントローラを用いて移動
速度を制御する代わりに、ボビンの回転に連動して回転
するハート形のカムを設け、線材の案内機構をこのカム
で駆動して回転軸方向に変位させるようにした巻線機も
知られている。この巻線機では案内機構は回転軸と平行
にハート形のカムの最短径と最長径の差に等しい距離の
範囲で往復運動を行い、この範囲で巻線を行なう。

【０００５】ところが、このように案内機構を連続的に
移動する場合には、線材がボビンの回転軸に対して常に
直角方向から若干傾斜した角度で送り出されるために、
線材と線材との間に隙間ができやすい傾向があった。

【０００６】また、一層分の巻線が終了すると、案内機
構の移動方向を反転させて、巻き終えた線材の上にさら
に線材を巻重ねるが、案内機構は切れ目なく連続的に移
動しているので、折り返し位置では変位の方向が瞬間的
に反転することになり、案内機構の反転に対して巻線が
十分に追従できず、巻線位置がずれることがあった。

【０００７】これらの巻線の隙間や折り返し位置での巻
線のずれは、いずれも巻き乱れの要因となる。

【０００８】そこで、例えば特開平５−２５１２５３号
では、線材の案内機構を間欠的に移動することで、線材
の案内角度をボビンの回転軸に対してできるだけ直角に
保つようにした巻線機が提案されている。間欠的に移動
することにより、折り返し位置においても案内機構は移
動方向を転じる前にいったん静止するので巻線の追従性
も損なわれない。

【０００９】

【発明の課題】しかしながら、この装置の場合にはボビ
ンの回転をセンサで検出し、１回転した時にコントロー
ラからの信号でサーボモータが案内機構を移動する構造
となっていたため、制御に応答遅れが発生しやすく、ボ
ビンの回転が高速になると、ボビンの回転と案内機構の
移動との完全な同期が取りにくくなるという問題があっ
た。

【００１０】応答遅れの問題を解決するには電気的な制
御を行なわずに、機械的な連係のみで案内機構を駆動す
れば良いが、例えば前述のカムで間欠送りを実現しよう
とするとカムの形状が極めて複雑化し、巻幅や巻数の変
更への対応も困難になる。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決すべくなされ
たもので、応答性が高く、かつ巻数や巻幅の変更にも容
易に対応できる間欠送り機構を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を達成するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転するボビンへと巻線用の線材を案内する機構
と、この案内機構をボビンの回転軸と平行に間欠的に移
動する手段とを備え、ボビンの回転に応じて案内機構を
間欠的に移動することによりボビンに線材を整列して巻
き付ける間欠送り整列巻線機において、前記移動手段を
ボビンの回転に応じて回転する入力軸と入力軸の所定の
回転ごとに一定角度で間欠的に回転する出力軸とを備え
たインデックスドライブと、この出力軸の回転角度に応
じて前記案内機構を前記回転軸と平行に駆動するハート
カムとで構成している。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、出力軸の回転をハートカムに伝達する
変速手段を備えている。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、変速手段をプーリとベルトで構成して
いる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記プーリとハートカムとを同一回転
軸上に一体に支持している。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、インデックス
ドライブにより間欠的に回転するハートカムが案内機構
を駆動するので、ボビンの回転に対応して案内機構を間
欠的かつ一定量ずつ応答良く移動できる。また、ハート
カムは案内機構の移動距離すなわち線材の巻幅のみを規
定し、間欠送りはハートカムを駆動するインデックスド
ライブに依存して行なうため、カム形状が複雑にならな
い。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、出力軸の
回転を変速手段を介してハートカムに伝達するので、変
速手段の変速比を変えることにより、インデックスドラ
イブに手を加えずに巻数を容易に変更できる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、プーリの
径を変更することで案内機構の移動ピッチの変更が容易
に行なえる。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、プーリの
回転のハートカムへの伝達が容易に行なえる。

【００２０】

【実施例】図１〜図４に本発明の実施例を示す。

【００２１】図１〜図４に示す巻線機は、ボビン１を装
着して回転するスピンドル２と、線材を所定の張力を保
ってボビン１に供給する線材案内機構３とを備える。

【００２２】スピンドル２はモータ４に結合し、軸受ブ
ロック５により回転自由に支持される。スピンドル２の
途中にはプーリ８が固定される。

【００２３】スピンドル２の側方にはインデックスドラ
イブ１０が設けられる。インデックスドライブ１０はケ
ーシングの外側に突出する入力軸１１と出力軸１２とを
備え、入力軸１１の一定数の回転に対して、出力軸１２
を一定角度で間欠的に回転変位させる。このような間欠
回転機能を実現するための構造は公知である。入力軸１
１と出力軸１２にはプーリ１１Ａとプーリ１２Ａがそれ
ぞれ装着される。

【００２４】プーリ８の回転はベルト９とプーリ１１Ａ
を介して入力軸１１に伝達される。また、出力軸１２の
回転はプーリ１２Ａとベルト１３を介してプーリ１４に
伝達される。プーリ１４はインデックスドライブ１０の
ケーシングの外側に回転自由に支持された回転軸２０に
ハートカム１５とともに装着され、ハートカム１５と一
体に回転する。

【００２５】線材案内機構３は軸受ブロック５により軸
方向に摺動自由に水平に支持された２本のロッドと、こ
れらのロッドを結合するプレートからなる伝達部材６の
先端に固定される。

【００２６】伝達部材６はスプリング１６によりハート
カム１５に向けて付勢され、その基端をハートカム１５
の外周に当接する。ハートカム１５は１８０度の角度間
隔をもって形成された最小径部と最大径部との間で外径
をなだらかに変化させ、かつカム外周のどの部位におい
ても１ステップの間欠回転変位による伝達部材６の変位
量が一定となるようなハート形のカムプロフィールを備
える。

【００２７】次に作用を説明する。

【００２８】この巻線機において、モータ４の運転によ
りスピンドル２がボビン１を回転させると、その回転が
プーリ８からベルト９とプーリ１１Ａを介してインデッ
クスドライブ１０の入力軸１１に伝達される インデックスドライブ１０の内部ではこの回転が減速さ
れ、間欠的な回転動作に変換され、出力軸１２に出力さ
れる。出力軸１２の間欠的な回転変位はプーリ１２Ａと
ベルト１３を介してプーリ１４に伝達される。この伝達
過程で、間欠回転変位の角度はプーリ１２Ａとプーリ１
４との径の比に応じて小さくなる。これにより、ボビン
１が一回転するごとにプーリ１４は所定の小さな角度だ
け間欠的に回転変位する。

【００２９】ハートカム１５はプーリ１４と一体に回転
変位し、回転角度とカムプロフィールに応じた一定距離
だけ伝達部材６を介して線材案内機構３をボビン１の回
転軸と平行に移動する。この移動距離を線材の太さに等
しく設定することにより、案内機構３は線材をボビン１
に一周巻き付けるごとに線材の太さ分だけボビン１の回
転軸と平行に移動する。例えば、スピンドル２が１回
転、すなわち３６０度回転するうち、３００度の回転範
囲では線材案内機構３は移動せず、線材はボビン１に対
して直角方向から供給される。そして、残りの６０度の
回転範囲で線材案内機構が１ピッチ分移動する。次の回
転においても同様に一回転のうち残りの６０度の回転範
囲で線材案内機構３が移動する。この角度範囲はボビン
１の形状などに応じて変更することができる。移動時間
を除き線材は直角方向からボビン１に供給されるので、
線材は隙間やばらつきなしに密着状態で精度良く整列し
てボビン１に巻き付けられる。また、機械的な連係によ
り案内機構３が間欠送りされるので、ボビン１の高速回
転に対しても応答遅れが生じることはない。巻線はハー
トカム１５の最小径部と最大径部がそれぞれ伝達部材６
に当接する位置で折り返される。折り返し後も同様に線
材案内機構３の移動時間を除き、線材は直角方向からボ
ビン１に供給されるので、巻線に隙間やばらつきが生じ
ることがなく、相互に密着した状態で精度良くボビン１
に巻き付けられる。折り返し動作においても、案内機構
３は間欠的に移動するので、変位方向の反転に巻線が追
従できなくなる恐れもない。

【００３０】ところで、スピンドル２に固定されたプー
リ８の歯数（歯付きプーリとする）を２４とし、プーリ
１１Ａの歯数を９６とすると、ボビン１の１回転により
入力軸１１は１／４回転する。この時の出力軸１２の間
欠回転の変位量を１／３２回転、プーリ１２Ａの歯数を
３２、ボビン１の一層分の線材の巻数をＮとすると、プ
ーリ１４の歯数Ｘは、 Ｘ＝３２＊２Ｎ／３２＝２Ｎ となる。つまり、プーリ１４の歯数Ｘは常に巻数Ｎの２
倍に等しくなるので、巻数を変更したい時はプーリ１４
を対応する歯数のプーリと交換するのみで容易に巻数を
変更できる。

【００３１】また、巻線の幅はハートカム１５の最大径
と最小径との差に等しいので、巻幅の異なるコイルを製
作する場合には、その巻幅に等しい径の差をもったハー
トカムをハートカム１５に代えて使用すれば良い。

【００３２】このようにして、歯数の異なる複数のプー
リと寸法の異なる複数のハートカムとを適宜組み合わせ
ることにより、同一のインデックスドライブ１０を使用
して、巻数と巻幅の異なる様々なコイルを製作すること
ができる。

【００３３】プーリ１４の歯数で巻数を規定し、ハート
カム１５は巻幅のみを規定するので、ハートカム１５の
形状が単純化され、部材の加工が容易になるとともに、
高い精度が得られる。

【００３４】なお、この実施例では巻数の変更にプーリ
１４を交換することで対処しているが、出力軸１２に装
着するプーリを交換することによっても同様の作用を得
られることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明
は、ボビンの回転に応じて間欠的に出力軸を回転させる
インデックスドライブと、この出力軸の回転角度に応じ
て線材の案内機構をボビンの回転軸と平行に移動するハ
ートカムとを備えたので、案内機構の間欠的かつ一定量
ずつの移動を応答良く行なうことができる。また、ハー
トカムは案内機構の移動距離すなわちボビンへの巻線の
幅のみを規定するので、カムの寸法を変更するのみで容
易に巻幅の変更に対応できる。

【００３６】請求項２に記載の発明は出力軸の回転を変
速手段を介してハートカムに伝達するようにしたので、
変速手段の変速比を変えることにより、案内機構の移動
ピッチを任意に変更でき、巻数の変更に容易に対応でき
る。

【００３７】請求項３に記載の発明は、変速手段をプー
リとベルトで構成したので、プーリを交換することによ
り変速比を容易に変更できる。

【００３８】請求項４に記載の発明は、プーリとハート
カムを同一回転軸に一体に支持したので、プーリの回転
のハートカムへの伝達が容易に行なえる。

【００３９】したがって、本発明によれば整列巻線作業
を好ましい精度と応答性のもとで効率良く行なうことが
可能になり、さらに巻幅や巻数の変更に対する対応性も
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す間欠送り整列巻線機の斜
視図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じく正面図である。

【図４】同じく側面図である。

【符号の説明】

１ ボビン ３ 線材案内機構 １０ インデックスドライブ １１ 入力軸 １２ 出力軸 １３ ベルト １４ プーリ １５ ハートカム ２０ 回転軸

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するボビンへと巻線用の線材を案内
   する機構と、この案内機構をボビンの回転軸と平行に間
   欠的に移動する手段とを備え、ボビンの回転に応じて案
   内機構を間欠的に移動することによりボビンに線材を整
   列して巻き付ける間欠送り整列巻線機において、前記移
   動手段をボビンの回転に応じて回転する入力軸と入力軸
   の所定の回転ごとに一定角度で間欠的に回転する出力軸
   とを備えたインデックスドライブと、この出力軸の回転
   角度に応じて前記案内機構を前記回転軸と平行に駆動す
   るハートカムとで構成したことを特徴とする間欠送り整
   列巻線機。
2. 【請求項２】 出力軸の回転をハートカムに伝達する変
   速手段を備えた請求項１に記載の間欠送り整列巻線機。
3. 【請求項３】 変速手段がプーリとベルトである請求項
   ２に記載の間欠送り整列巻線機。
4. 【請求項４】 前記プーリとハートカムとが同一回転軸
   上に一体に支持されている請求項３に記載の間欠送り整
   列巻線機。