JP4116751B2 - 線材供給部材と線材の巻線方法及びその装置 - Google Patents

線材供給部材と線材の巻線方法及びその装置 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルなどの巻線機に用いられ、線材供給部材と線材の巻線方法及びその装置であって、複数の線材に対応して線材の線材供給部材の出口形状を変更し、線材の繰り出しをスムースにする線材供給部材と線材の巻線方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は特開平11−156436号に記載のように円筒形のノズルの先端部を所定の円弧でラッパ状に形成するとともに、ノズル先端から、所定幅の切欠きを軸方向に所定の長さで設け、線材が前記円弧面に沿って繰り出されるとともに、線材を折り曲げる際の屈曲部が切欠きから突出するようにして、線材の屈曲半径を大きく確保することを可能とし、線材の繰り出しをスムースにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら線材の線径が変更された場合に円弧の半径が一定であると線材とノズルの円弧部での接触状態が均一とならず局部的に摩擦力が大きくかかり、線材の繰り出しがスムースに行えないという問題がある。
【0004】
本発明は、このような問題点を解決する線材供給部材と線材の巻線方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出す線材供給部材であって、線材供給部材の案内路に続く線材出口は所定半径の曲面で形成され、かつその半径は線材出口の部位によって変化するようにした。
【0006】
第2の発明は、第1の発明において、前記案内路に対向する面は少なくともその一部が所定の長さ、幅で外部に開口するようにした。
【0007】
第3の発明は、線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出し、その線材出口は所定半径の曲面で形成され、かつその半径は線材出口の部位によって変化する線材供給部材を3軸方向に移動可能な移動台の回転可能な取付部に取り付け、線材の曲げ半径に対応して前記移動台及び前記取付部を移動、回転させて前記線材供給部材の所定の半径を有する曲面に線材を位置決めし、線材を繰り出して線材の巻線を行うようにした。
【0008】
第4の発明は、線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出し、その線材出口は所定半径を有する曲面で形成され、かつその半径は部位によって変化する線材供給部材と、3軸方向に移動可能で、かつ前記線材供給部材を取り付ける回転可能な取付部を具備した移動台と、からなる構成とした。
【0009】
【発明の作用および効果】
第1、3、4の発明では、線材の径が異なっても線材供給部材の線材出口に所定半径で形成された曲面に案内されて繰り出されるので、線材に局部的に過大な摩擦力が生じることがない。よって線材はスムースに繰り出されることが可能となる。
【0010】
第2の発明では、案内路に対向する面は少なくともその一部が所定の長さ、幅で外部に開口するので、線材の屈曲率が大きく、線材が開口部から突出しても、線材供給部材に接触することがなく、線材をスムースに案内させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【0012】
図1から図3には、本発明の第1の実施形態を示す。
【0013】
本発明のノズル本体1は、所定の厚さを有するブロック状の鋼材を用い、その中央部に溝2を設け、断面が略U字状の形状を有している。U字状断面の溝2の半円形の底面部3とその両側の縦壁4とから構成し、溝2は線材9を案内する案内路として形成されており、その底面部3の半径rは繰り出し可能な線材9の線径によって規定される。
【0014】
2つの縦壁4は平行に底面部3から立設しており、つまりノズル本体1の上面は開口し、溝2の上面に開口部5を形成する。本発明の実施の形態では溝2は上方が開口した形状としたが、一部のみ所定寸法で開口するようにしてもよい。
【0015】
また底面部3の線材の出口7は、下方に向けてラッパ状に所定半径Rの曲面7aで形成される。さらにノズル本体1の底面部3から立設する縦壁4に向けた出口7にもそれぞれ側方に向けて曲面7bが連続して形成されている。
【0016】
溝2の出口7に形成される曲面7a、7bの所定半径Rは、出口7の部位によって異なっており、例えば図4から図6に示すように、底面部3の半径が最も大きく、縦壁4の上方に向けて半径を小さく形成される(すなわち、R1>R2>R3の関係になる)。半径Rは徐々に変化させてもよく、また所定区間は同じ半径として、段階的に変化させてもよい。
【0017】
また縦壁4の出口7近く上方に、ピン挿入穴6が備えられ、両縦壁4を連結するピン8が取り付けられている。
【0018】
次に作用を説明する。
【0019】
線材9は図7に示されるノズル取付部20の上方から、ノズル取付部20に固定されたノズル本体1の溝2を通り、その底面部3に沿って出口7に案内される。ノズル本体1は繰り出される線材9の線径等に応じて、底面部3を通過する線材9の略軸中心に回転して、線材9は線材9の曲げ半径に対応した適当な半径Rを有する出口7の曲面7aまたは7bと接触しながらスムースに繰り出される。ノズル本体1から繰り出された線材9は、図7に示されるような回転するスピンドル10に固定されたボビン11に巻き取られる。
【0020】
なお繰り出し時に線材9が溝2から真っ直ぐに繰り出される場合には、出口7に接触しないことになるが通常の線材の巻き取り作業において線材9は、ボビンの端子への絡げ等を行う際に線材を折り曲げる必要があり、そのような時にノズル本体1からの繰り出し方向が溝2の軸線方向と異なってくる。このような場合に本発明のノズル本体1の出口7形状を有していれば、スムースに線材の繰り出しを行うことができる。
【0021】
すなわち繰り出される線材9は、その線径および材質等によってその曲げ剛性が異なっており、繰り出し時の適正な曲げ半径は線材によって異なる。したがって線材9によって、ノズル本体1をその軸方向に回転すると、繰り出し時に線材9と接触する曲面7a、7bを形成する半径Rが変更されて、線材9の曲げ半径に対応した半径Rとなり、線材9の剛性に対して無理のない曲げ半径で線材9を曲げることができ、線材9に局部的に過大な摩擦力が生じることがない。よって線材9はスムースに繰り出されることになる。
【0022】
またノズル本体1の溝2の上部は開口されており、図4に示すように線材9の曲げ半径が大きく、開口部5から突出しても、ノズル本体1の縦壁4に接触することがなく、スムースに移動することができる。
【0023】
このように本実施形態のノズルを用いれば、特に線形の太い線材9の場合に、線材9の剛性が高いため、無理に屈曲させるとノズル本体1の出口7の曲面7aに局部的に接触が生じ、摩擦力が増大し、線材9がスムースに繰り出せなくなるという問題があるが、ノズル本体1をその軸心回りに回転させて、出口7の曲面7aを線材9に対応させて選択することができるので、線材9に接触する半径Rを線材9に対応させられ、スムースに繰り出すことができる。
【0024】
また縦壁4を連結するピン8を縦壁4の上部に設けたので、線材9の繰り出し停止時に線材9をピン8に接触させて折り曲げておくと、線材9の剛性によって線材9がノズル本体1から外れることがない。
【0025】
さらにノズル本体1の上面を開口しているので、曲げ半径が大きい線材の場合であっても、線材9が開口部5から図4に示す如くに外部にはみ出すことが可能であり、使用できる線材9の種類を増加させることができる。またこの時に線材9が縦壁4に接触することがない。
【0026】
次に、図7に示す本発明のノズル本体1を用いた巻線装置の全体構成を説明する。
【0027】
本発明のノズル本体を用いた巻線装置は、ベース10と、線材9が巻きつけられるボビン11と、ボビンを保持・回転させるスピンドル12と、その駆動モータのスピンドルモータ13と、ノズル本体1を3軸方向に移動させる各テーブル14、15、16と、その移動に必要な各モータ17、18、19と、中継板27を介して、ノズル本体1を取り付ける取付部20とから構成される。
【0028】
なお、ここでスピンドル軸方向を前後方向、スピンドル軸方向に対し直交する水平方向を左右方向、軸方向に対し直交する垂直方向を上下方向と定義する。
【0029】
ノズル本体1は取付部20に取り付けられた状態で、上下軸回りに回転可能でかつ、左右軸回りに傾動可能となっており、21、22はそれぞれ回転・傾動のための駆動モータを示す。
【0030】
またノズル本体1に送られる線材9に一定のテンション力が負荷されるように調整するためのテンション装置23がノズル本体1の上流に備えられる。
【0031】
ベース10にボビン11を保持するスピンドル12が取り付けられ、スピンドルモータ13によってボビン11が回転し、線材9がボビン11に巻き取られる。
【0032】
さらにベース10にはノズル本体1を左右方向に移動する左右テーブル15が、その駆動モータ18と共に備えられる。
【0033】
左右テーブル15の上部にはノズル本体1を前後方向に移動させる前後テーブル14がその駆動モータ17と共に取り付けられ、左右テーブル15に備えられた送りねじ機構26によって左右方向に移動する。
【0034】
前後テーブル14から突出した送りねじ機構24の先端に取付部20を上下方向に移動する上下テーブル16がその駆動モータ19と共に備えられる。上下テーブル16は前後テーブル14の送りねじ機構24によって前後方向に移動可能である。
【0035】
上下テーブル16の送りねじ機構25に取り付けられた取付部20が上下テーブル16の下方に配置され、上下テーブル16の送り機構によって上下方向に移動するとともに、取付部20に備えられた駆動モータ21、22によって回転・傾動する。
【0036】
このようにして取付部20に固定されたノズル本体1は3軸方向に移動可能であると共に、上下軸方向に回転または左右軸回りに傾動可能である。
【0037】
線材9の先端がボビン11の絡げピンに固定され、スピンドル10が回転し、線材9の巻取りが開始される。線材9の繰り出しはテンション装置23によって所定テンション力に制御される。
【0038】
このときノズル本体1は送られてきた線材9に対応した半径Rの曲面を有する出口7から線材9が送られるように駆動モータ21、22によって、出口7の位置を制御される。
【0039】
よって線材9は、ノズル本体1の所定の半径Rに接触しながらスムースにボビン11に送られることが可能である。
【0040】
図8から図10には本発明の第2の実施の形態を示す。
【0041】
この実施形態は、円筒状の部材30に案内路と異なる貫通孔31の出口部分に所定幅、所定寸法の切欠き32を上方に開口するように設け、かつその出口33をラッパ状の曲面33aで形成し、その曲面33aを所定の複数の異なる半径Rで形成したものである。
【0042】
出口33に形成された曲面33aは部位によってその半径Rを変化させ、たとえば図11から図13に示されるように、切欠き32に対面する位置の曲面の半径R1を最大半径として切欠き32に近づくほどその半径Rを小さくするようにしてもよい(R1>R2>R3の関係になる)。このような構成とすることで、線材の変化に対応する機能を有したまま、ノズル本体の構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のノズルの正面図である。
【図2】同じくノズルの平面図である。
【図3】同じくノズルの側面図である。
【図4】図3のA−A線に沿う断面図である。
【図5】図3のB−B線に沿う断面図である。
【図6】図3のC−C線に沿う断面図である。
【図7】本発明のノズルを用いた巻線装置の全体図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態のノズルの正面図である。
【図9】同じくノズルの平面図である。
【図10】同じくノズルの側面図である。
【図11】図10のD−D線に沿う断面図である。
【図12】図10のE−E線に沿う断面図である。
【図13】図10のF−F線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 ノズル本体
2 溝
3 底面部
4 縦壁
5 開口部
6 ピン挿入孔
7 出口
7a 曲面
8 ピン
9 線材

Claims (4)

  1. 線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出す線材供給部材であって、線材供給部材の案内路に続く線材出口は所定半径の曲面で形成され、かつその半径は線材出口の部位によって変化することを特徴とする線材供給部材。
  2. 前記案内路に対向する面は少なくともその一部が所定の長さ、幅で外部に開口することを特徴とする請求項1に記載の線材供給部材。
  3. 線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出し、その線材出口は所定半径の曲面で形成され、かつその半径は線材出口の部位によって変化する線材供給部材を3軸方向に移動可能な移動台の回転可能な取付部に取り付け、線材の曲げ半径に対応して前記移動台及び前記取付部を移動、回転させて前記線材供給部材の所定の半径を有する曲面に線材を位置決めし、線材を繰り出して線材の巻線を行うことを特徴とする線材の巻線方法。
  4. 線材をその内部に設けた案内路で案内して繰り出し、その線材出口は所定半径を有する曲面で形成され、かつその半径は部位によって変化する線材供給部材と、
    3軸方向に移動可能で、かつ前記線材供給部材を取り付ける回転可能な取付部を具備した移動台と、
    からなることを特徴とする線材の巻線装置。
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