JPH0124832Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は白熱電球やけい光ランプ等に用いられ
るフイラメントコイルの製造装置に関する。

この種のフイラメントコイルは、通常芯線の外
周にコイル素線を巻回することによつて成形され
るものであり、コイル部の両端にレグ部を有して
いる。このようなフイラメントコイルを成形する
装置は、コイル素線を巻回するための芯線および
コイル素線の一端をチヤツクするチヤツク機構を
備えたヘツドと、このヘツドに対して芯線の軸方
向に移動可能で上記芯線の外周にコイル素線を導
くガイド体とに分離して構成され、ヘツドを回転
させるとともにガイドをヘツドから離れる方向に
移動させることにより芯線の外周にコイル素線を
所定のピツチで巻き付けている。ところで、ガイ
ド体はヘツドの回転と同期して芯線の軸方向に沿
つて移動させる必要があることから、ヘツドを回
転駆動させる駆動機構に連動して移動されるよう
になつている。この場合ガイド体の移動速度はヘ
ツドの回転速度よりも遅くする必要があることか
ら、従来では複数の減速歯車を所定の減速比とな
るように組み合わせてなる減速機構を用いてヘツ
ドの回転速度を減速するとともに、この減速機構
の出力側に接続されたカム等を介して上記ガイド
体を移動させ、これにより芯線に巻回されるコイ
ル素線のコイルピツチを決定していた。そしてま
た、ヘツドはコイル素線を所定数芯線の外周に巻
回したらその回転を一時的に停止させる必要があ
るが、従来ではこのヘツドの回転制御を上記駆動
機構とヘツドとの間に介装した間欠歯車によつて
行なつていた。

しかしながらこのような構造によると、減速機
構は複数の歯車から構成されることと相まつて、
その減速比が大であることからこの減速機構自体
が大型化し、したがつて装置全体の小型化が妨げ
られる不具合がある。またヘツドの回転制御をな
す間欠歯車は、その加工および調整が難かしいこ
とから、保守点検に手間を要するばかりでなく、
コスト高となる等の難点がある。

本考案はこのような事情にもとづいてなされた
もので、その目的とするところは、構造簡単で装
置全体の小型化を図れるのはもちろん、保守点検
を容易に行え、しかも製造コストが安価で済むコ
イル製造装置を提供しようとするものである。

以下本考案を第１図ないし第３図に示す第１実
施例にもとづいて説明する。

図中１はハウジングであり、回転中空軸２が回
転自在に貫通されている。この回転中空軸２の軸
線上には支持軸３が貫通されており、この支持軸
３の軸線上には芯線４が挿通固定されている。そ
してこの芯線４は支持軸３の一端部から軸方向に
沿つて所定長さ繰り出されている。このような回
転中空軸２と支持軸３とは、回転速度および回転
角度を予め設定された値に制御できるパルスモー
タやサーボモータ等の回転駆動機構５によつて同
時に矢印Ａ方向に回転されるようになつており、
本実施例の場合は回転中空軸２の他端にキー６を
介して第１のプーリ７を固定するとともにこの第
１のプーリ７と支持軸３とを連動部材８によつて
連結し、かつ上記第１のプーリ７と回転駆動機構
５に設けた第２のプーリ９との間にベルト１０を
張設することによつて回転中空軸２および支持軸
３に同時に回転力が付与されるようになつてい
る。また回転中空軸２の一端部にはヘツド１１が
固定されており、このヘツド１１は回転中空軸２
と一体に回転するようになつている。ヘツド１１
の軸線上には上記支持軸３の一端側が貫通する貫
通孔１２が形成されており、この貫通孔１２の先
端開口部には上記芯線４を案内する案内孔１３を
備えたコイリングガイド１４が取着されている。
そしてこのコイリングガイド１４の先端面から上
記案内孔１３を通じて上記芯線４が導出されてい
るとともに、コイリングガイド１４の先端側上面
は平面状に切欠かれてチヤツク面１５をなしてい
る。またヘツド１１にはチヤツク片１６が回動自
在に枢支されており、このチヤツク片１６は上記
チヤツク面１５との間で後述するコイル素線の一
端を着脱可能に挾持するようになつている。な
お、チヤツク片１６は圧縮コイルばね１７によつ
て常時コイル素線を挾持する方向に付勢されてい
る。

一方、上記回転中空軸２におけるハウジング１
内に位置する部分の外周面にはホルダ１８のボス
部１８ａが回転自在に取着されているとともに、
このホルダ１８に回転中空軸２の回転速度を減速
して伝える減速機構１９が取着されている。この
減速機構１９について説明すれば、２０は第２図
にも示すように、楕円形状をなす回転体であつ
て、その外周面にはボールベアリング２１が取着
されている。このボールベアリング２１の外周囲
には弾性材料からなる弾性リング２２が嵌着され
ており、この弾性リング２２は外周面に多数のス
プライン状の歯部２３…を有するとともに回転体
２０によつて楕円形状に弾性変形されるようにな
つている。そしてこの弾性リング２２の外周囲に
は入力側リング２４および出力側リング２５が軸
方向に僅かに離間して装着されている。入力側リ
ング２４の内周面には上記弾性リング２２の歯部
２３…と同ピツチ、同歯数のスプライン状の歯部
２６…が刻設されているとともに、出力側リング
２５の内周面には弾性リング２２の歯部２３…と
同ピツチのスプライ状の歯部２７…が刻設されて
おり、その歯数は弾性リング２２の歯部２３…よ
りも２枚多くなつている。このような入力側リン
グ２４および出力側リング２５は、上記楕円形状
に変形された弾性リング２２の長軸部でこの弾性
リング２２と噛合されており、この場合出力側リ
ング２５は弾性リング２２よりも歯部２７…の歯
数が多いためこの弾性リング２２に対し相対回転
速度を持つが、入力側リング２４は弾性リング２
２と同歯数のため相対回転速度は持たないように
なつている。そして上記回転体２０はキー２０ａ
を介して回転中空軸２に同軸的に固定されてこれ
と一体に回転するとともに、入力側リング２４は
ハウジング１の内壁面に移動不能に固定されてい
る。したがつて回転体２０が回転中空軸２ととも
に矢印Ａ方向へ回転されると、出力側リング２５
は減速されて上記回転体２０とは反対方向に回転
されるようになつている。このように減速回転さ
れる出力側リング２５は上記ホルダ１８の端面に
一体に連結されており、このホルダ１８を同方向
に減速回転させるようになつている。

またホルダ１８のボス部１８ａの外周面には、
磁性材料からなる駆動ギヤ２８が回転自在に装着
されており、この駆動ギヤ２８には電磁クラツチ
機構２９を介してコイリンク時のみホルダ１８側
から回転力が付与されるようになつている。すな
わち、３０は磁性材料からなるロータであり、そ
のボス部３０ａをキー３１を介してホルダ１８の
ボス部１８ａに同軸的に固定することによりこれ
と一体に回転するようになつている。このロータ
３０は駆動ギヤ２８の一端面に近接対向されてお
り、その駆動ギヤ２８に対向する面には円環状の
磁性体３２が同軸的に固定されている。そしてこ
の磁性体３２は駆動ギヤ２８の一端面に摺接され
ている。また上記ロータ３０の反対側の端面に
は、励磁コイル３３が離間対向して配置されてい
る。この励磁コイル３３は回転中空軸２の周方向
に沿つて巻回された巻線を備え、図示しない電源
に接続されている。したがつて励磁コイル３３に
通電をなすと、ロータ３０および磁性体３２が磁
化されて電磁石力が付与され、これによつて駆動
ギヤ２８が磁性体３２に吸着されてロータ３０と
一体的に回転されるようになつている。

しかして、上記ヘツド１１に対向する部位には
ガイド３４が配置されている。このガイド３４上
にはコイル素線３５を積層巻回したボビン３６が
回転自在に取着されており、このコイル素線３５
はボビン３６から繰り出されたのち上記ヘツド１
１の先端から導出された芯線４に向つて案内され
ている。このようなガイド３４はスライド台３７
上に固定されて上記ヘツド１１に対して芯線４の
軸方向に沿つて接離する方向（第１図中矢印BC
方向）に移動される。すなわち、スライド台３７
には回転中空軸２の軸方向に沿うアーム３８が突
設されており、このアーム３８の先端にはローラ
３９が軸支されている。また上記ハウジング１の
下端部には回転中空軸２と直交する方向に沿つて
案内レール４０が設けられており、この案内レー
ル４０にはスライド部材４１が摺動自在に案内さ
れて取付けられている。そしてこのスライド部材
４１の一側部には、上記駆動ギヤ２８に噛合する
ラツク４２が取付けられているとともに、一側縁
に第３図に示すようにカム面４３を有するカム板
４４が取付けられており、このカム面４３に上記
スライド台３７のローラ３９が転接されている。
したがつて上述の如く駆動ギヤ２８が回転される
と、スライド部材４１が案内レール４０に案内さ
れて第３図に示す矢印Ｄ方向へ移動され、これに
よつてローラ３９がカム面４３上を相対的に転動
されるので、ガイド３４がヘツド１１に近接され
た待機位置からこのヘツド１１に対して離れる方
向に移動されるようになつている。

なお、上記スライド部材４１は図示しない引張
コイルばねによつて上記移動方向とは反対方向、
つまり紙面と直交する方向に沿つて向こう側から
手前側に向つて常時付勢されているものである。

次に上記構成の作用について説明する。

まずスライド台３７をハウジング１側に移動さ
せてガイド３４とヘツド１１とを近接させ、ボビ
ン３６に積層巻回されているコイル素線３５の先
端をチヤツク面１５上に導びくとともにチヤツク
片１６によつて挾持固定する。この状態で回転駆
動機構５をONすると同時に励磁コイル３３への
通電を開始する。すると回転中空軸２および支持
軸３が一定速度で矢印Ａ方向へ回転されるので、
ヘツド１１および芯線４も同方向へ回転される。
また、ホルダ１８には減速機構１９を介して回転
中空軸２の回転速度が減速されて伝わるので、こ
のホルダ１８は回転中空軸２の回転速度よりも遅
い速度でこの回転中空軸２とは反対方向に回転さ
れる。この場合、ロータ３０および磁性体３２は
励磁コイル３３によつて磁化されているので、駆
動ギヤ２８はホルダ１８と一体に回転するロータ
３０に吸着されてホルダ１８と一体的に回転す
る。この駆動ギヤ２８の回転によりラツク４２を
介してスライド部材４１が第３図に示す矢印Ｄ方
向へ移動され、これによつてローラ３９がカム面
４３上を相対的に転動される結果、ガイド３４が
ヘツド１１から離れる方向に一定速度で移動され
る。したがつて、芯線４およびコイル素線３５の
先端をチヤツクしたヘツド１１が一定速度で回転
されるのと同期して、ガイド３４がヘツド１１か
ら離れる方向に移動されるので、芯線４の外周に
はコイル素線３５が所定のピツチで巻回されて行
き、回転駆動機構５が予め設定された回転角で停
止した際には所望のフイラメントコイルが形成さ
れる。そして、この後においてボビン３６から延
びるコイル素線３５を切断するとともに、励磁コ
イル３３への通電を止める。するとロータ３０の
電磁石作用が解除されるので、駆動ギヤ２８が回
転中空軸２に対して回転自在な状態となり、この
ためスライド部材４１から引張コイルばねの付勢
力によつて上記移動方向とは反対方向に戻され
る。この結果、ヘツド１１から離れる方向に移動
されたガイド３４が逆にヘツド１１に近接する待
機位置に自動的に復帰され、上述と同様の作業が
繰り返し行なわれる。

しかしてこのような製造装置によると、ガイド
３４の移動速度を決定するための減速機構１９を
回転中空軸２上に同軸的に配置することができ、
このため従来のように複数の減速ギヤを用いて回
転中空軸２の回転を減速して取り出す複雑な機構
を要しないで済む。したがつて、減速機構１９自
体がコンパクト化されるので装置全体の小型化を
図れる。また回転駆動機構５として回転速度およ
び回転角度を予め設定された値に制御できるパル
スモータ等を用いているので、芯線４の外周に巻
回されるコイル素線３５のコイルピツチを所望値
に高精度に保持することができ、製品精度が向上
するとともに多品種生産にも好都合となる。しか
も回転駆動機構５自体でヘツド１１の回転角度を
制御できるので、従来のように調整や加工が面倒
な間欠歯車を用いてヘツド１１の回転角度を制御
する必要もなくなり、したがつて、上記減速機構
１９自体のコンパクト化と相まつて部品点数が少
なくて済み、製造コストを安価に抑えることがで
きるとともに、保守点検が容易となる等の利点が
ある。

なお、本考案は上述した第１実施例に制約され
るものではなく、第４図に本考案の第２実施例を
示す。この第２実施例は、ホルダ１８のボス部１
８ａの外周面に一端にカム面５１を有する端面カ
ム５２を同軸的に固定し、このカム面５１にスラ
イド台３７のアーム部３８先端に設けられたロー
ラ３９を転接させたものである。このものによれ
ば、スライド台３７がカム面５１の形状に応じて
芯線４の軸方向に往復移動されるので、上記第１
実施例のようにスライド台３７をヘツド１１に近
接した待機位置に復帰させる電磁クラツチ機構を
省略することができ、構造の簡略化を図れるばか
りでなく保守点検をより容易に行なえるものであ
る。

上述の如く本考案は、回転駆動機構によつて一
定回転角回転駆動される回転軸の先端部に、芯線
外周に巻回されるコイル素線の一端をチヤツクす
るチヤツク機構を備えたヘツドを固定するととも
に、このヘツドに対向する部位に上記芯線に向つ
てコイル素線を案内し、かつこのヘツドに対して
芯線の軸方向に沿つて移動可能なガイド体を配置
し、このガイド体をヘツドの回転と同期してこの
ヘツドから離れる方向に移動させることにより上
記芯線の外周にコイル素線を所定のピツチで巻回
するようにしたコイル製造装置において、上記回
転軸の外周にこの回転軸の回転を減速する減速機
構を設け、この減速機構でカムを駆動し、このカ
ムにより上記ガイド体を移動させるようにすると
ともに、上記減速機構は、上記回転軸と同期して
回転される楕円形状本体、この楕円形状本体の外
周に回転自在に装着された弾性リング、内周に形
成した歯部がこの弾性リングの外周の設けた歯部
と噛合う回転不能な円形の入力側リングおよび内
周に形成した歯部が上記弾性リングの外周の設け
た歯部と噛合う回転自在な円形の出力側リングと
で構成したものである。このものによれば減速機
構自体がコンパクト化されるので装置全体の小型
化を図れるとともに、回転駆動機構自体でヘツド
および回転軸の回転角度を予め設定された値に制
御できるので、芯線外周に巻回されるコイル素線
のコイルピツチを高精度に保持することができ、
製品精度が向上し多品種生産にも好適する。しか
も従来のように加工や調整の面倒な間欠歯車を用
いてヘツドの回転角度を制御する必要もないの
で、上記減速機構のコンパクト化と相まつて部品
点数が少なくて済み、製造コストを安価に抑える
ことができるとともに、保守点検が容易となる等
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１の実施例を
示し、第１図は断面図、第２図は第１図中−
線の断面図、第３図は第１図中線の矢視図、第
４図は本考案の第２実施例を示す断面図である。 ２……回転軸（回転中空軸）、４……芯線、５
……回転駆動機構、１１……ヘツド、１８……ホ
ルダ、１９……減速機構、２０……本体（回転
体）、２２……弾性リング、２４……入力側リン
グ、２５……出力側リング、３４……ガイド体
（ガイド）、３５……コイル素線、４４，５２……
カム（カム板、端面カム）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸線上に沿つて芯線が挿通された回転軸を、回
   転角を制御可能な回転駆動機構によつて予め設定
   された一定回転角で回転駆動するとともに、この
   回転軸の外周囲に上記回転軸の回転速度を減速す
   る減速機構を取付け、この減速機構は、上記回転
   軸に同軸的に固定された楕円形状の本体の外周囲
   に、外周面に多数の歯部を有する弾性リングを回
   転自在に装着するとともに、この弾性リングの外
   周囲に、内周面に上記弾性リングの歯部の歯数と
   同数の歯部を備えた円形の入力側リングおよび上
   記弾性リングの歯部の歯数と複数差の歯数を有し
   た歯部を備えた円形の出力側リングを夫々噛合
   し、かつ上記入力側リングを回転不能に固定して
   構成し、上記出力側リングにカムに連結してこの
   出力側リングでこのカムを駆動するようにし、か
   つ上記回転軸の先端部に上記芯線の外周に巻回さ
   れるコイル素線の一端をチヤツクするチヤツク機
   構を備えたヘツドを一体的に回転するように固定
   し、このヘツドに対し上記芯線の軸方向に対向す
   る部位に上記芯線に向かつてコイル素線を案内す
   るとともに上記ヘツドに対して芯線の軸方向に沿
   つて相対的に移動可能なガイド体を配置し、この
   ガイド体を上記カムを介して上記ヘツドの回転と
   同期してこのヘツドから相対的に離れる方向に移
   動させることにより、上記芯線の外周にコイル素
   線を所定のピツチで巻回するようにしたことを特
   徴とするコイル製造装置。