JP6049173B2

JP6049173B2 - 巻回線材の切断方法

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Publication number: JP6049173B2
Application number: JP2012192810A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　達也; 達也齋藤
Original assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Current assignee: Nittoku Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-09-03
Also published as: JP2014049665A

Description

本発明は、ボビンに線材を巻回してコイルを形成する場合や、長尺材に線材を巻回した場合にあって、そのボビンの端子に絡げられた線材や長尺材に巻回された線材を、そのボビンの端子や長尺材に直近の個所で切断する方法に関するものである。

従来、ノズルから所定の張力のもとで線材を供給しながら回転するボビンに線材を巻回する巻線装置においては、巻線の前後にそのボビンに設けた端子にその線材を巻回させて絡げている。端子に絡げた線材はその後切断するけれども、線材には常時張力が作用しているため、切断によりノズルから線材が抜けないように、その切断に際してはノズルと切断部との間で線材を保持する必要がある。そのため、これらの巻線装置においては、例えば線材を一時的に絡げる捨て絡げ部材を設けるものが知られている(例えば、特許文献１参照。)。

即ち、例えば巻線の開始前には線材をまず捨て絡げ部材に絡げておき、この状態でノズルが端子の周囲を移動することで、ノズルから繰出す線材を端子に巻回させて絡げ、捨て絡げ部材から端子に至る線材を端子の近傍において切断する。その後ボビンに線材を巻回させる巻線を行い、その巻線の終了後にはノズルをボビンの別の端子の近傍へと導き、そのノズルをその別の端子の周囲で周回させることにより、そのノズルから繰出される線材をその別の端子に巻回させて絡げている。そして、その後、その別の端子からノズル側に伸びる線材をその別の端子の近傍において切断することにより、端子を有するボビンに線材を巻回し、その線材の両端部をボビンの端子に絡げたコイルを得るとしている。

特開平７−２８３０６５号公報

ここで、線材を端子に巻回させて絡げた後の切断方法には、捨て絡げ部材を移動させて線材を引きちぎる方法が知られている。しかし、この方法を行うには、端子にエッジを形成しておかねばならず、端子にエッジがなければその線材が端子の近傍において切断されるとは限られずに、ひげ残りを生じやすい。また、線材が太い場合には、その太い線材を端子に絡げて引っ張ると、その線材が絡げられた端子自体がその引っ張られる線材により破損する場合もあり、線材が太い場合にはこの方法を適用し難いという不具合があった。また、いわゆるニッパ等の切断器具によって線材を切断する方法もあるけれども、切断器具には所定の大きさが有るので、線材が端子の近傍において切断することは困難となり、切断された線材が端子から残る切断余長が発生する不具合がある。

本発明の目的は、ひげ残りが発生せず、被巻回部材の直近の個所で確実に切断することができて切断余長を発生せず、太い線材にも適用し得る、巻回線材の切断方法を提供することにある。

本発明の巻回線材の切断方法は、線材を被巻回部材に巻回して、被巻回部材の付近で線材を切断する方法である。

その特徴ある点は、被巻回部材に絡げる以前に線材の切断しようとする個所を切断器具における切断刃により線材の断面積を減少させて損傷であるキズを生じさせ、キズの部位を境とする一方の線材を被巻回部材に巻回してキズの部位を被巻回部材に接触させ、被巻回部材に巻回されない線材を被巻回部材から遠ざけて、キズに起因する破断により線材を切断するところにある。

この場合における線材の断面積の減少の程度は、被巻回部材に線材を巻回するときにキズの部位を破断させず、被巻回部材に巻回されない線材を被巻回部材から遠ざける際に被巻回部材を破損させない程度であることが好ましい。

本発明の巻回線材の切断方法では、切断しようとする個所に予め塑性変形を生じさせ、その塑性変形に起因する破断により線材を切断するので、塑性変形させる際にニッパ等の切断器具を用いたとしても、線材の実際の切断時にニッパ等の切断器具を用いることはしない。このため、ニッパ等の切断器具を用いることに起因する切断余長が発生する様なことはなく、ひげ残りを生じさせるおそれも無い。

また、塑性変形させた部位を境とする一方の線材を被巻回部材に巻回して塑性変形させた部位を被巻回部材に接触させるので、その被巻回部材の直近の個所に塑性変形部位が位置することになり、その塑性変形部位の破断により被巻回部材に接触するような直近の個所で確実に線材を切断することができる。

更に、塑性変形が、線材の断面積を減少させる様なキズ等の損傷であれば、線材が太い場合であっても、その断面積を比較的小さくすることにより、ひげ残りを生じさせることなく、その塑性変形部位を容易に破断させて、被巻回部材の直近の個所で確実に線材を切断することができる。このため、太い線材にも細い線材にも適用することができるものとなる。

本発明実施形態のボビンのピン端子に巻回される巻初めの線材を切断する手順を示す図である。そのボビンのピン端子に巻回される巻終わりの線材を切断する手順を示す図である。本発明別の実施形態の長尺材に巻回される巻初めの線材を切断する手順を示す図である。その長尺材に巻回される巻終わりの線材を切断する手順を示す図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明は、線材１１を被巻回部材に巻回して、その被巻回部材の付近で線材１１を切断する方法である。この実施の形態における被巻回部材は、ボビン１２に設けられたピン端子１２ｃ，１２ｄである。図２（ａ）に示すように、ボビン１２は、絶縁体セラミックスやプラスチックスなどの絶縁性材料より成り、断面が方形を成して線材１１が巻回される胴部１２ａと、その胴部１２ａの両端に設けられて線材１１の巻幅を規制するフランジ部１２ｂ（図では片側のみ示す）とを有する。そして、このフランジ部１２ｂに、２本のピン端子１２ｃ，１２ｄが設けられる。

一方、線材１１は、絶縁被覆導線であって、Ｃｕよりなる導線と、その導線の外周面を被覆するように形成された絶縁被覆とを有するものを示す。巻胴部１２ａに巻回される線材１１はノズル１３から繰出されるものとする。ノズル１３から繰出された線材１１は、巻初めとしてピン端子１２ｃに巻回されて絡げられ、本発明の方法により、その線材１１はそのピン端子１２ｃにおいて切断されることになる。この手順を図１に示す。

図１（ａ）に示すように、ノズル１３から繰出される線材１１には常時張力が作用しているため、切断によりノズル１３から線材１１が抜けないように、ノズル１３から繰出された線材１１は、捨て絡げ部材１４に絡げられた状態で準備される。この実施の形態における捨て絡げ部材１４は、円柱状を成して形成されたものが用いられる場合を示す。ノズル１３から繰出されて捨て絡げ部材１４に絡げられた線材１１は、巻初めの線材１１として、被巻回部材であるピン端子１２ｃに絡げられる。それ以前にその線材１１の切断しようとする箇所を塑性変形させる。この塑性変形は、ニッパ等の切断器具における切断刃１５によりその線材１１を所定の隙間を空けて挟み、その線材１１の断面積を減少させる損傷であるキズ１１ａを生じさせる場合を示す。即ち、線材１１の切断しようとする箇所をニッパ等の切断刃１５により挟み、その断面積を減少させるように塑性変形をさせる。このキズ１１ａによる線材１１の断面積の減少の程度は、被巻回部材であるピン端子１２ｃに線材１１を巻回するときにその部位を破断させず、後述するけれども、被巻回部材であるピン端子１２ｃに巻回されない線材１１をそこから遠ざける際にピン端子１２ｃを破損させない程度である。

次に、塑性変形を生じさせた部位を境とする一方の線材１１ｄを被巻回部材であるピン端子１２ｃに巻回して塑性変形させた部位を被巻回部材であるピン端子１２ｃに接触させる。即ち、図１（ｂ）に示すように、ニッパ等の切断刃１５により与えた損傷であるキズ１１ａをピン端子１２ｃに沿わせ、その後ノズル１３から繰出される線材１１を、図１（ｃ）に示すように、被巻回部材であるピン端子１２ｃに巻回して絡げる。そして、塑性変形させた部位を被巻回部材であるピン端子１２ｃに接触させる。

その後、被巻回部材であるピン端子１２ｃに巻回されない線材１１ｃ、即ち、図１（ｃ）に示すように、ピン端子１２ｃに絡げられておらずに、そのピン端子１２ｃから捨て絡げ部材１４に延びて、その捨て絡げ部材１４に絡げられている線材１１ｃを、図１（ｄ）の矢印で示すように、その捨て絡げ部材１４とともに被巻回部材であるピン端子１２ｃから遠ざけて、その線材１１ｃの延長方向に引っ張る。すると、断面積が減少した塑性変形部分であるキズ１１ａに、その離間に起因する応力が集中してその塑性変形部分に亀裂を生じ、その亀裂が更に成長して破断することになる。この破断によりひげ残りを生じることなく、外観的には刃物で切ったように破断する。

また、塑性変形させた部位を境とする一方の線材１１ｄ（図１（ｂ））を被巻回部材であるピン端子１２ｃに巻回し、そこに巻回されない他方の線材１１ｃをピン端子１２ｃから遠ざけて、その線材１１ｃの延長方向に引っ張る。このため、塑性変形部位であるキズ１１ａは、そのピン端子１２ｃに接触し、その部位の破断によりピン端子１２ｃに接触する個所で確実に線材１１を切断することができる。よって、切断余長、例えばひげ等を生じさせることはなく、太い線材１１にも細い線材１１にも適用することができる。

そして、塑性変形部位であるキズ１１ａによる線材１１の断面積の減少の程度を、ピン端子１２ｃに巻回されない線材１１をそこから遠ざける際にピン端子１２ｃを破損させることなくその部位が破断する程度にする。即ち、塑性変形部位であるキズ１１ａによる線材１１の断面積の減少の程度を比較的大きくすることにより、線材１１が太い場合であっても、その線材１１が絡げられたピン端子１２ｃ自体がその引っ張られる線材１１により破損するようなことを回避することができる。

このように、巻初めの線材１１をピン端子１２ｃに絡げた後には、そのボビン１２を回転させてノズル１３から新たに繰出される線材１１をその巻胴部１２ａに巻回させる。所定の回数線材１１が巻胴部１２ａに巻回された後には、その後にノズル１３から繰出される線材１１を巻終わりの線材１１として、残余のピン端子１２ｄに絡げる。そして、本発明の方法により、その巻終わりの線材１１はそのピン端子１２ｄの近傍において切断される。この手順を図２に示す。

図２（ａ）に、所定の回数線材１１が巻胴部１２ａに巻回されたボビン１２を示す。そして、ノズル１３から繰出される線材１１は巻終わりの線材１１として、ボビン１２の被巻回部材であるピン端子１２ｄにその後に絡げられる。それ以前にその線材１１の切断しようとする箇所を塑性変形させる。この塑性変形は、ニッパ等の切断刃１５によりその線材１１の断面積を減少させる損傷であるキズ１１ｂを生じさせる。即ち、線材１１の切断しようとする箇所をニッパ等の切断器具の切断刃１５により挟み、その断面積を減少させるような塑性変形をさせる。

つぎに、このように塑性変形をさせた部位を境とする一方の線材１１ｄを被巻回部材であるピン端子１２ｄに巻回する。即ち、図２（ｂ）に示すように、ニッパ等の切断刃１５により与えた損傷であるキズ１１ａがピン端子１２ｄに沿って接触するまで、ボビン１２の巻胴部１２ａから引き出した線材１１を被巻回部材であるピン端子１２ｄに巻回させて絡げる。そして、損傷であるキズ１１ａがピン端子１２ｄに接触した後にノズル１３から繰出される線材１１ｅを、その後の切断によりノズル１３から線材１１が抜けないように、捨て絡げ部材１４に絡げる。

その後、被巻回部材であるピン端子１２ｄに巻回されない線材１１ｅ、即ち、図２（ｃ）に示すように、ピン端子１２ｄに絡げられておらずに、そのピン端子１２ｄから捨て絡げ部材１４に延びて、その捨て絡げ部材１４に絡げられている線材１１ｅを、その捨て絡げ部材１４とともに被巻回部材であるピン端子１２ｄから遠ざけて、その線材１１ｅの延長方向に引っ張る。すると、断面積が減少した塑性変形部分であるキズ１１ｂに、その離間に起因する応力が集中してその塑性変形部分に亀裂を生じ、その亀裂が更に成長して破断することになる。この破断によりひげ残りを生じることなく、外観的には刃物で切ったように破断する。

また、塑性変形させた部位を境とする一方の線材１１ｄを被巻回部材であるピン端子１２ｄに巻回し、そのピン端子１２ｄに巻回されない線材１１ｅをピン端子１２ｄから遠ざけて、その線材１１ｅの延長方向に引っ張る。このため、塑性変形部位であるキズ１１ｂは、そのピン端子１２ｄに接触し、その部位の破断によりピン端子１２ｄに接触する個所で確実に線材１１を切断することができる。よって、切断余長を生じさせることはなく、太い線材１１にも細い線材１１にも適用することができる。

そして、塑性変形部位であるキズ１１ｂによる線材１１の断面積の減少の程度を、ピン端子１２ｄに巻回されない線材１１をそこから遠ざける際にピン端子１２ｄを破損させることなくその部位が破断する程度にする。即ち、塑性変形部位であるキズ１１ｂによる線材１１の断面積の減少の程度を比較的大きくすることにより、線材１１が太い場合であっても、その線材１１が絡げられたピン端子１２ｄ自体がその引っ張られる線材１１により破損するようなことを回避することができる。

なお、それらのピン端子１２ｃ，１２ｄに絡げられた線材１１は、後にそのピン端子１２ｃ，１２ｄにはんだ付けされ、ボビン１２に線材１１が巻回されたコイルが得られることになる。

図３及び図４に、本発明の別の実施の形態を示す。

この別の実施の形態における被巻回部材は、断面が円形であって、かつ比較的長い棒状又は線状の長尺材２２が使用される場合を示す。なお、この被巻回部材である長尺材２２は、断面が円形のものに限るものではなく、断面が方形のものであっても良い。この長尺材２２としては、断面の直径が数十ミリメートルの鋼棒や数ミリメートルの鋼線が挙げられる。

一方、その被巻回部材である長尺材２２に巻回される線材１１は、ステンレス鋼線であり、そのステンレス鋼から成る線材１１を一時的に絡げる捨て絡げ部材１４は、円柱状を成して形成される。そして、ノズル１３から繰出された線材１１は、巻初めの線材１１として、捨て絡げ部材１４に巻回されて絡げられ、その後、被巻回部材である長尺材２２に巻回される。そして、その線材１１の両端は、本発明の方法により、被巻回部材である長尺材２２の近傍において切断される。これらの手順を詳説する。

図３（ａ）に示すように、ノズル１３から繰出される線材１１には常時張力が作用しているため、切断によりノズル１３から線材１１が抜けないように、ノズル１３から繰出された線材１１は、捨て絡げ部材１４に絡げられた状態で準備される。その後、この線材１１は被巻回部材である長尺材２２に巻回されるけれども、それ以前にその線材１１の切断しようとする箇所を塑性変形させる。この塑性変形は、ニッパ等の切断刃によりその線材１１の断面積を減少させるものであり、線材１１の切断しようとする箇所をニッパ等の図示しない切断刃により挟み、その断面積を減少させて塑性変形をさせる。

このように塑性変形をさせた部位１１ａを境とする一方の線材１１ｄを被巻回部材である長尺材２２に巻回する。即ち、ニッパ等の切断刃１５により与えた損傷であるキズ１１ａを被巻回部材に沿わせて接触させ、その後ノズル１３から繰出される線材１１を被巻回部材に巻回させる。この線材１１の巻回は、ノズル１３を被巻回部材の周囲に周回させることにより行うこともでき、ノズル１３を周回することなく、捨て絡げ部材１４とともにその被巻回部材である長尺材２２をその中心軸を回転中心として回転させることにより行うこともできる。そして、線材１１が被巻回部材である長尺材２２に所定の回数巻回された後には、その後にノズル１３から繰出される線材１１を巻終わりの線材１１として引き出す。

一方、図３（ａ）に示すように、所定の回数線材１１が被巻回部材に巻回される以前に、その巻終わりの線材１１において、切断しようとする箇所を塑性変形させる。この塑性変形にあっても、線材１１の切断しようとする箇所をニッパ等の図示しない切断刃により挟み、その断面積を減少させるようなキズ１１ｂを生じさせる。そして、このキズ１１ｂが長尺材２２に沿って接触するまで線材１１を長尺材２２に巻回させる。即ち、巻始める以前に塑性変形させたキズ１１ａとこの巻終わりの線材１１に生じさせたキズ１１ｂの間の全ての線材１１を被巻回部材である長尺材２２に巻回する。このようにして、所定の回数線材１１が被巻回部材である長尺材２２に巻回され、塑性変形部位であるキズ１１ａ，１１ｂが被巻回部材である長尺材２２に沿って接触した後に、その巻初めの線材１１と巻終わりの線材１１を、本発明の方法により切断する。

図３（ｂ）に示すように、巻初めの線材１１の切断は、被巻回部材である長尺材２２に巻回されない線材１１、即ち、長尺材２２に巻回されておらずに、その長尺材２２から捨て絡げ部材１４に延びて、その捨て絡げ部材１４に絡げられている線材１１ｃを、その捨て絡げ部材１４とともに長尺材２２から遠ざけて、その線材１１ｃの延長方向に引っ張る。すると、断面積が減少した塑性変形部分に、その離間に起因する応力が集中してその塑性変形部分に亀裂を生じ、その亀裂が更に成長して破断することになる。

一方、巻終わりの線材１１における切断は、図４（ａ）に示すように、まず、ノズル１３から繰出される線材１１を、捨て絡げ部材１４に絡げる。これにより、切断の後にノズル１３から線材１１が抜けるようなことを防止する。そして、被巻回部材に巻回されない線材１１、即ち、図４（ｂ）に示すように、長尺材２２に巻回されておらずに、その長尺材２２から捨て絡げ部材１４に延びて、その捨て絡げ部材１４に絡げられている線材１１ｅを、その捨て絡げ部材１４とともに被巻回部材である長尺材２２から遠ざけて、その線材１１ｅの延長方向に引っ張る。すると、断面積が減少した塑性変形部分に、その離間に起因する応力が集中してその塑性変形部分であるキズ１１ｂに亀裂を生じ、その亀裂が更に成長して破断することになる。この破断によりひげ残りを生じることなく、外観的には刃物で切ったように破断する。

このように、本発明では、塑性変形させた部位を境とする一方の線材１１ｄを被巻回部材である長尺材２２に巻回し、被巻回部材に巻回されない線材１１ｃ，１１ｅを被巻回部材である長尺材２２から遠ざけるので、その長尺材２２に塑性変形部位であるキズ１１ａ，１１ｂが接触し、その部位の破断により長尺材２２に接触する個所で確実に線材１１を切断することができる。

また、塑性変形が、線材１１の断面積を減少させる様なキズ１１ａ，１１ｂ等の損傷であるので、線材１１が太い場合であっても、その断面積を比較的小さくすることにより、ひげ残りを生じさせることなく、その塑性変形部位を容易に破断させて、被巻回部材である長尺材２２に接触する個所で確実に線材を切断することができる。このため、太い線材にも細い線材にも適用することができるものとなる。

なお、上述した実施の形態では、塑性変形が、線材１１の断面積を減少させる損傷であるキズ１１ａ，１１ｂである場合を説明したけれども、この塑性変形は、被巻回部材に巻回されない線材１１を遠ざけた場合において、その塑性変形部位において破断する限り、キズに限らず、切り込み又は捻りであっても良い。

また、上述した実施の形態では、線材１１が導線と絶縁被覆とを有する絶縁被覆導線である場合を説明し、上述した別の実施の形態では、線材１１がステンレス鋼線である場合を説明したけれども、線材１１はこれらに限られずに、例えば金線であっても良い。

１１線材
１１ａ，１１ｂ塑性変形させた部位
１２ｃ，１２ｄピン端子（被巻回部材）
２２長尺材（被巻回部材）

Claims

線材(11)を被巻回部材(12c,12d,22)に巻回して、前記被巻回部材(12c,12d,22)の付近で前記線材(11)を切断する方法において、
前記被巻回部材(12c,12d,22)に絡げる以前に前記線材(11)の切断しようとする個所を切断器具における切断刃(15)により前記線材(11)の断面積を減少させて損傷であるキズ(11a,11b)を生じさせ、
前記キズ(11a,11b)の部位を境とする一方の線材(11)を前記被巻回部材(12c,12d,22)に巻回して前記キズ(11a,11b)の部位を前記被巻回部材(12c,12d,22)に接触させ、
前記被巻回部材(12c,12d,22)に巻回されない線材(11)を前記被巻回部材(12c,12d,22)から遠ざけて、
前記キズ(11a,11b)に起因する破断により前記線材(11)を切断する
ことを特徴とする巻回線材の切断方法。
線材(11)の断面積の減少の程度が、被巻回部材(12c,12d,22)に前記線材(11)を巻回するときにキズ(11a,11b)の部位を破断させず、前記被巻回部材(12c,12d,22)に巻回されない前記線材(11)を前記被巻回部材(12c,12d,22)から遠ざける際に前記被巻回部材(12c,12d,22)を破損させない程度である請求項１記載の巻回線材の切断方法。