JP3285282B2 - 巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は銅線や鉄線等の金属線を
円形の芯金の外周に巻き付けて押圧し、金属リングを成
型する巻線機の改良に関し、更に詳しくは芯金に対する
押圧機構として従来公知のシリンダー機構に代えてカム
機構を使用した前記巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】銅線や鉄線等の金属線を使用して金属リ
ングを製造する場合、従来は次のような製造工程を取っ
ていた。図７を参照して、対向して置かれた２個のロー
ラーからなる送り出しローラー３１によって銅線３２が
送り出され、銅線３２は円柱状の金属からなる芯金３３
の周側面に伸びる。芯金３３の回りには３個の押圧金型
３４、３５、３６が設けられており、それぞれの押圧金
型３４、３５、３６はシリンダー３７によって芯金３３
へ向けて押し出されるようになっている。

【０００３】送り出しローラー３１によって送り出され
た銅線３２は、次のようにして切断される。すなわち、
第１の押圧金型３４にはカッター３８が設けられてお
り、該カッター３８は第１の押圧金型３４の押圧動作と
一緒に移動する。そして、カッター３８がガイドブロッ
ク３９の表面を摺動する時に銅線３２が切断される。切
断された銅線３２は、第１の押圧金型３４によって芯金
３３に挟圧され、押圧金型３４の先端に形成されている
円弧状の凹部３４Ａにより円弧状に芯金３３に押圧され
ながら成型される。

【０００４】次に、第２の押圧金型３５が伸び出して先
端の凹部３５Ａによって更に銅線３２を芯金３３に挟圧
しながら成型する。更に、第３の押圧金型３６が伸び出
して先端の凹部３６Ａによって銅線３２を芯金３３に挟
圧しながら成型し、これによって銅線３２は芯金３３の
全周に略１回転だけ巻きつけられるものとなり、巻き付
け工程を終了する。

【０００５】前記各押圧金型３４、３５、３６の戻り工
程は、以下のようになっている。本来、前記各押圧金型
３４、３５、３６が同時に芯金３３から離隔して戻るこ
とが、作業能率を高める上では望ましい。しかしなが
ら、各押圧金型３４、３５、３６が同時に芯金３３から
離隔して戻ると、第１の押圧金型３４の先端の凹部３４
Ａにリング状に成型加工された銅線３２が食い付いた状
態で戻ってしまい、リングの形状を変形させてしまう。
このような現象が生ずるのは、凹部３４Ａが１８０°の
円弧状となっているために、リングがこの１８０°の円
弧面に密着して生ずるものである。従って、前記各押圧
金型３４、３５、３６の戻り工程は、以下のような順序
で行われていた。

【０００６】まず始めに、第１の押圧金型３４が芯金３
３から離隔する。この状態では、未だ第２の押圧金型３
５及び第３の押圧金型３６は芯金３３に接してリング状
に成型された銅線３２を芯金３３に押圧している。この
ため、第１の押圧金型３４が戻るときにはリング状に成
型された銅線３２は芯金３３に巻き付いたままで第１の
押圧金型３４が芯金３３から離隔し、リング状となった
銅線３２が凹部３４Ａから離れた状態になると、次いで
第２の押圧金型３５及び第３の押圧金型３６が芯金３３
から離隔する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
知の巻線機によると、以下のような問題点があった。ま
ず、リング状に成型加工された金属線はスプリングバッ
ク作用によって膨らもうとする。このため、完全な円形
に成型するには芯金３３の外周形状に工夫を凝らした
り、あるいは押圧金型３４、３５、３６をシリンダー３
７によって２度押圧や３度押圧させる必要がある。とこ
ろが、シリンダー３７によって複数回の押圧作用を行わ
せることは困難であり、かつ制御形態も複雑となってし
まう。

【０００８】又、それぞれの押圧金型３４，３５，３６
の往復動は、正確に時期を制御して行わなければならな
いが、そのための制御器として多数のセンサーやソレノ
イドバルブを設けなければならず、高コストとなってし
まう。又、それぞれのセンサーやソレノイドの調整が必
要であり、メンテナンスも複雑となってしまう。

【０００９】更に又、シリンダー３７を設けた分だけ半
径方向のスペースを必要とし、装置全体が大型化してし
まう。

【００１０】更に、センサー等による制御機構を用いて
シリンダー３７を順次往復作動させるものとなっている
ので、１サイクルの作動の時間が長くなってしまい、生
産能率が余り高くないという問題点もある。

【００１１】そこで、本発明の目的は、前記従来公知の
巻線機の欠点を改善し、リングに形状の戻りが少なく、
かつ小形、低コスト、高能率、制御機器が不要な巻線機
を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、本発明では以下のような構成を特徴とす
るものである。まず、本発明の第１の特徴とする構成
は、リング状に成型加工される金属線と、該金属線を送
り出す送り出しローラーと、該送り出しローラーから送
り出された金属線を切断するカッターと、金属線が巻き
付けられる芯金と、該芯金に向けて往復動される複数の
押圧金型と、該押圧金型の先端に形成された凹部と、該
押圧金型を往復動させる機構と、からなり、前記金属線
を前記芯金の外周に接して配置し、前記押圧金型の凹部
を前記芯金に順次押圧することにより前記金属線を芯金
との間に挟圧して前記金属線をリング状に成型加工する
巻線機において、前記押圧金型を往復動させる機構が、
回転するカムプレートと、該カムプレートに形成された
押圧金型と同数のカム溝と、該カム溝に嵌合されたカム
フォロワーと、該カムフォロワーと押圧金型とを連結す
る連結部材と、前記押圧金型の往復動を案内するガイド
部材とからなり、前記カムプレートを回転させることに
より前記複数の押圧金型を順次芯金へ向けて移動させて
なり、さらに前記カム溝の内、最後に金属線を押圧する
押圧金型を移動させるカム溝の形状を、該押圧金型が金
属線を芯金に挟圧した後、一旦離脱し、再度挟圧する２
度押圧としてなることを特徴とする巻線機。

【００１３】本発明の他の特徴とする構成は、前記押圧
金型が、最初に芯金に向けて移動する１８０゜の凹部を
有する第１の金型と、２番目に芯金に向けて移動する９
０゜の凹部を有する第２の金型と、３番目に芯金に向け
て移動する９０゜の凹部を有する第３の押圧金型とから
なり、前記カム溝の形状が、各押圧金型の戻り工程にお
いて、始めに前記第１の押圧金型が芯金から離隔し、次
いで第２の押圧金型及び第３の押圧金型が芯金から離隔
する形状となっているところにある。

【００１４】

【００１５】

【作用】上記の本発明の構成によると、押圧金型がカム
によって往復動されるので、押圧金型の２度押圧が簡単
となる上、シリンダー機構と比べて小形、低コスト、高
能率な巻線機が得られるものである。

【００１６】

【実施例】以下、図によって本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例になる巻線機の構造及び作
用を模式的に説明するための概略図である。

【００１７】図を参照して、カムプレート１には３本の
カム溝２が形成されている。そして、カムプレート１の
中央に位置して円柱状（あるいは円筒形状）の芯金３が
設けられている。芯金３は後述の銅線４を巻き付けてリ
ングを形成する者である。芯金３に対向して銅線４を送
り出す送り出しローラー５が設けられている。送り出し
ローラー５は外接する２個のローラーからなり、該２個
のローラーの外周には銅線４が嵌合される半円弧状の溝
が設けられている。この半円弧状の溝は銅線４の半径よ
りも僅かに浅く（約０．０５ｍｍ程度）なっている。銅
線４は該２個のローラーに挟まれるように設けられ、ロ
ーラーが回転することにより銅線４が送り出されるよう
になっている。

【００１８】送り出しローラー５から送り出された銅線
４はガイドブロック６を貫通してその前面から伸長し、
芯金３の周側面へ向けて送り出される。カムプレート１
の表面側には３個の押圧金型７、８、９が芯金３へ向け
て往復動できるように設けられている。それぞれの押圧
金型７、８、９の先端には円弧状の凹部７Ａ、８Ａ、９
Ａが形成されている。凹部７Ａ、８Ａ、９Ａは銅線４を
芯金３に挟圧させるものであり、該凹部７Ａ、８Ａ、９
Ａによって芯金３の外周面を完全に覆う形状となってい
る。その結果、押圧金型７、８、９の先端の凹部７Ａ、
８Ａ、９Ａと芯金３とにより、銅線４をリング状に成型
加工するものとなっている。

【００１９】この実施例では、凹部７Ａが半円弧となっ
ており、凹部８Ａ、９Ａは１／４円弧となって３６０°
の円筒を形成している。

【００２０】それぞれの押圧金型７、８、９にはカムフ
ォロワー１０、１１、１２が固定されており、該カムフ
ォロワー１０、１１、１２はそれぞれ前記カムプレート
１に形成された３本のカム溝２に嵌合されている。

【００２１】又、それぞれの押圧金型７、８、９は、ガ
イド部材１３、１４、１５に嵌合され、該ガイド部材１
３、１４、１５によってそれぞれの押圧金型７、８、９
が芯金３に対して直線的に往復動される構造となってい
る。

【００２２】第１の押圧金型７の側面にはカッター１６
が固定され、該カッター１６は前記ガイドブロック６の
前面に接して摺動自在となっている。このため、カッタ
ー１６がガイドブロック６の前面を摺動する際にガイド
ブロック６の前面から伸長する銅線４を切断するように
なっている。

【００２３】以上のように構成された本発明の巻線機の
作用を図２をも参照しながら以下説明する。送り出しロ
ーラー５がの矢印Ｐの方向に回転すると、銅線４がガイ
ドブロック６の前面から芯金３へ向けて送り出される。
（図２Ａ） 銅線４が所定長さだけ送り出されると、送り出しローラ
ー５の回転が停止する。この銅線４が送り出されている
状態では、カムプレート１は未だ回転しておらず、従っ
て押圧金型７、８、９も未だ移動していない。

【００２４】銅線４が送り出され、送り出しローラー５
の回転が停止すると、カムプレート１が回転し始め、カ
ム溝２に嵌合されたカムフォロワー１０によって、まず
最初に、押圧金型７が芯金３へ向けて移動される。そし
て、カッター１６によって銅線４を切断すると共に、凹
部７Ａによって銅線４を芯金３に挟圧して半円弧状に成
型する。（図２Ｂ）

【００２５】次に、カムプレート１が更に回転し、他の
カム溝２に嵌合されたカムフォロワー１１によって押圧
金型８が芯金３へ向けて移動される。そして、凹部８Ａ
によって既に半円弧状に成型されている銅線４の一方の
端部を芯金３に挟圧して更に成型し、略２７０°の円弧
に成型する。（図２Ｃ） この場合、銅線４の端部どうしが突き当たるおそれがあ
るので、銅線４の一方の端部を上方あるいは下方へ向け
て少し変形させる機構を設け、銅線４の端部どうしが突
き当らないようにしている。この構成は公知のものであ
るから、その説明は省略する。

【００２６】そして、カムプレート１が更に回転し、更
に他のカム溝２に嵌合されたカムフォロワー１２によっ
て押圧金型９が芯金３へ向けて移動される。そして、凹
部９Ａによって既に２７０°の円弧状に成型されている
銅線４の両端部を芯金３に挟圧して更に成型し、略３６
０°の円形リングに成型する。（図２Ｄ）

【００２７】カムプレート１が更に回転すると、まず押
圧金型７が元の位置に戻り始める。そして、押圧金型７
の凹部７Ａがリング状に成型加工された銅線４から完全
に離隔した状態になった処で、押圧金型８、９が戻り始
める。そして、カムプレート１が３６０°回転したとこ
ろで１サイクルの加工工程が終了する。そして、前述の
工程を開始し、これを繰り返すことにより順次銅線リン
グを加工するものである。

【００２８】尚、加工された銅線リングは図示しないリ
ング取り出し装置によって自動的に取り出すものであ
り、これは従来公知の装置を用いるので、ここでは説明
を省略する。

【００２９】さて、芯金３に銅線４を押圧してリングを
押圧成型した場合、スプリングバック効果によって円形
に押圧加工したリングのクロス部分が開いてしまう。こ
のため、スプリングバック量を見込んで銅線４のクロス
部分の長さを定めておき、スプリングバックによって丁
度円形となるようにしている。ところが、スプリングバ
ック量が余り大きいと、リング形状がゆがんでしまうお
それがある。また、クロス部分でのスプリングバックが
大き過ぎると、銅線４の端部が外側に開いてしまう。そ
こで、スプリングバック量を低減することが必要とな
る。従来、リングのクロス部分を２度押圧するとスプリ
ングバック量が低減することが知られている。そこで、
カムプレート１に形成されているカム溝２の形状を図３
に示すように、一旦芯金に押圧した（２ａ）後、少し離
し（２ｂ）、再度押圧する（２ｃ）、所謂２度押圧構造
とすると良い。尚、銅線４のスプリングバック量は、銅
線４の径とリングの径の比によって定まるものである。

【００３０】以上に説明した構成は、本発明を模式的に
説明するためのものであり、例えばカムプレート１の上
に３本のカム溝２を形成することはカムプレート１が大
型化してしまう。すなわち、３本のカム溝２が互いに重
なり合わないようにしなければならないので、互いのカ
ム溝２の間隔を少なくとも押圧金型７、８、９の移動長
さ（ストローク）分の距離以上に離して形成しなければ
ならないからである。従って、カムプレート１の表面と
裏面の両者に分けてカム溝２を形成すると、カムプレー
ト１の小型化が得られる。

【００３１】図４を参照して、カムプレート１の表面に
押圧金型７用のカム溝２Ａと押圧金型８用のカム溝２Ｂ
を形成する。そして、カムプレート１の裏面に押圧金型
９用のカム溝２Ｃを形成する。このようにカムプレート
１の表面と裏面にカム溝を分けて形成すると、カムプレ
ート１の小型化が得られる反面、押圧金型９用のカム溝
２Ｃに嵌合されているカムフォロワーと押圧金型９との
連結構造が必要になる。その一例を図５により説明す
る。

【００３２】押圧金型９とカムフォロワー１２とを連結
する連結部材１７をカムプレート１の外周端を跨いで設
ける。これによって、カムフォロワー１２の動作が押圧
金型９の動作となって現れるものとなる。

【００３３】以上に説明した構造は、本発明の巻線機を
分かり易く説明するために模式的に示したものであり、
必ずしも前記模式的に示した構造が本発明の巻線機の具
体的構造ではない。以下、本発明の具体的な実施例構造
のひとつを説明する。

【００３４】基台２１の上方には作業プレート２２が配
置され、該作業プレート２２は支柱２３によって基台２
１に固定されている。作業プレート２２の上には芯金２
４と、該芯金２４に向けて往復動する押圧金型２５が設
けられている。押圧金型２５はガイド部材２６によって
直線的に往復動するように規制されている。作業プレー
ト２２の下側にはカムプレート２７が回転自在に設けら
れている。カムプレート２７にはカム溝２８が形成され
ており、該カム溝２８には図示しないカムフォロワーが
嵌合されている。押圧金型２５は連結部材２９によって
前記図示しないカムフォロワーに連結されている。作業
プレート２２の上には銅線を送り出す送り出しローラー
３０が設けられている。上述の各構成部分の作用は、図
１ないし図５で模式的に説明した各構成部分と同様であ
るから、説明を省略する。

【００３５】以上説明したように、本発明は従来の往復
駆動機構であるシリンダー機構に代えてカムによる往復
動機構にしたところに特徴があり、上述の実施例の他、
その趣旨を変更することのない他の実施例を含むもので
あることは明白である。

【００３６】

【発明の効果】以上のように構成され、作用する本発明
によると、以下に述べるような効果を奏する。まず、カ
ム溝の形状だけで押圧金型を２度押圧させることができ
るので、従来のシリンダー機構と比べて２度押圧の機構
が簡単化する。

【００３７】又、カム溝の形状で押圧金型の動作の制御
が行われるので、制御器としてのセンサーやバルブが不
必要となり、従来のシリンダーによる制御と比べて低コ
ストが得られる。又、制御のためのセンサーやソレノイ
ドがないので、調整が不必要であり、メンテナンスも簡
単である。

【００３８】更に又、従来のシリンダーと比べてカムプ
レートのスペースだけで良いので、半径方向のスペース
を低減し、装置全体を小型化することができる。

【００３９】更に、従来のシリンダー機構では、センサ
ー等による制御機構を用いてシリンダーを順次往復動さ
せるものとなっているので、１サイクルの作動の時間が
長くなってしまうが、本発明のカム機構によるとセンサ
ーやバルブによる制御時間の遅れがないので、生産能率
が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例になる巻線機を模式
的に示す斜視図である。

【図２】図２は、本発明の巻線機の押圧金型によって銅
線をリング状に成型加工する状態を説明する図であり、
Ａは銅線が送り出された状態を示す図、Ｂは第１の押圧
金型によって銅線が円弧状に成型された状態を示す図、
Ｃは第２の押圧金型によって銅線が更に円弧状に成型さ
れた状態を示す図、Ｄは第３の押圧金型によって銅線が
リング状に成型された状態を示す図である。

【図３】図３は、押圧金型によって２度押圧を行わせる
ためのカム溝の形状を説明する図である。

【図４】図４は、カムプレートの表面と裏面にカム溝を
形成したカムプレートの一実施例を示す平面図である。

【図５】図５は、カムプレートの裏面にカム溝を形成し
た場合の押圧金型とカムフォロワーとを連結する機構の
一例を示す断面図である。

【図６】図６は、本発明の巻線機の一実施例を示す斜視
図である。

【図７】図７は、従来公知の巻線機を模式的に説明する
ための斜視図である。

【符号の説明】

１ カムプレート ２ カム溝 ３ 芯金 ４ 銅線 ５ 送り出しローラー ６ ガイドブロック ７、８、９ 押圧金型 ７Ａ、８Ａ、９Ａ 凹部 １０、１１、１２ カムフォロワー １３、１４、１５ ガイド部材 １６ カッター １７ 連結部材 ２１ 基台 ２２ 作業プレート ２３ 支柱 ２４ 芯金 ２５ 押圧金型 ２６ ガイド部材 ２７ カムプレート ２８ カム溝 ２９ 連結部材 ３０ 送り出しローラー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状に成型加工される金属線と、該金
   属線を送り出す送り出しローラーと、該送り出しローラ
   ーから送り出された金属線を切断するカッターと、金属
   線が巻き付けられる芯金と、該芯金に向けて往復動され
   る複数の押圧金型と、該押圧金型の先端に形成された凹
   部と、該押圧金型を往復動させる機構と、からなり、前
   記金属線を前記芯金の外周に接して配置し、前記押圧金
   型の凹部を前記芯金に順次押圧することにより前記金属
   線を芯金との間に挟圧して前記金属線をリング状に成型
   加工する巻線機において、 前記押圧金型を往復動させる機構が、回転するカムプレ
   ートと、該カムプレートに形成された押圧金型と同数の
   カム溝と、該カム溝に嵌合されたカムフォロワーと、該
   カムフォロワーと押圧金型とを連結する連結部材と、前
   記押圧金型の往復動を案内するガイド部材とからなり、 前記カムプレートを回転させることにより前記複数の押
   圧金型を順次芯金へ向けて移動させてなり、さらに前記
   カム溝の内、最後に金属線を押圧する押圧金型を移動さ
   せるカム溝の形状を、該押圧金型が金属線を芯金に挟圧
   した後、一旦離脱し、再度挟圧する２度押圧としてなる
   ことを特徴とする巻線機。
2. 【請求項２】前記押圧金型が、最初に芯金に向けて移動
   する１８０゜の凹部を有する第１の金型と、２番目に芯
   金に向けて移動する９０゜の凹部を有する第２の金型
   と、３番目に芯金に向けて移動する９０゜の凹部を有す
   る第３の押圧金型とからなり、前記カム溝の形状が、各
   押圧金型の戻り工程において、始めに前記第１の押圧金
   型が芯金から離隔し、次いで第２の押圧金型及び第３の
   押圧金型が芯金から離隔する形状となっていることを特
   徴とする請求項１記載の巻線機。