JPH02225269A - テンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の構成］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、電気機器用のコイル等を製作する自
動捲線機に組み込まれて、巻回中の線材に及ぼす緊張力
を自動調節出来る様にしたテンション装置に関する。

（従来の技術） 産業用の各種の自動制御機械等には多数個のソレノイド
が組み込まれるが、此等は半導体回路によって作動制御
されることが多いので、ソレノイドコイルも省電力タイ
プのものが用いられ、一般に消費電力は２〜５ｗで、コ
イルの線材としては０．０１０〜０．０８ｍｍ程度の極
細線を使用しており、巻回中に断線する可能性が高い。

このソレノイドコイルの製作には当然自動捲線機が使わ
れるが、所定の巻上がり外径に仕上げて所定の抵抗値を
与え、又、巻回中に線材に及ぼされる緊張力によってボ
ビンが変形する等の不都合を防ぐ為には、この緊張力は
巻回中絶えず適正値に保つ必要がある。

そして、線材の巻き始めや巻き終わり端は、線材を複数
条束ねて撚りを掛けることによってリード線を形成させ
たうえ、ボビンに設けた端子に巻き付けて固定している
。その際には、線材に及ぼす緊張力を線材の巻回時より
は強くして、確実な回撚及び巻き付けが行える様に配慮
する必要がある。

五で、従来のソレノイドコイル用捲線機の構成を、特公
昭６０−１１６７８号公報の図面を引用して描いた第７
，８図によって略記すると、先ず、ソレノイドコイルは
、第８図の様にボビン１１に線材ａを所定回数巻回し、
その両端を複数条に束ねて撚りを掛はリード線部分８２
を形成させたうえ、ボビン１１に設けた端子１３に巻き
付は固定して作られている。

次に、第７図によってこのテンション装置の概略構成を
説明すると、線材ａをドラム８４から引き出し、圧接力
可変の圧接機構ｌｌｓに挿通挾持させたうえ、案内腕Ｉ
Ｉの先端のテンションローラ８７を通して捲線機の本体
部に導く様になっている。

案内腕８６は基端を基盤８８に枢支され、ばねによって
上向きに回動付勢されており、圧接機構Ｉｓと案内腕８
６とによってテンション装置が構成されている。

３Ｓは線材ａに撚りを掛けるツイスト機、Ｓ６は線材ａ
の回撚用ピンである。

！１は本体部で、ツ２はボビン１１の取付装置、！３は
ボビンチャック、そしてう４はボビン８１に線材ａを巻
回し、又、リード線部分８２を端子Ｉ３に巻き付ける作
業を自動的に行うフライヤー機構である。

このテンション装置の特徴は、ボビン１１に巻回されつ
つある線材ａに、テンション装置によって及ぼされる緊
張力が、何等かの原因で過度に高まった場合には、案内
腕Ｉ６が大きく下向きに回動されて、この動きを受けた
図示しない圧接力解除手段によって、圧接機構８ｓの圧
接作動を一時的に解除させ、緊張力が緩和されて線材ａ
の断線を防ぐ様になっている。

（発明が解決しようとする課Ｍ） 然し乍ら、上記構成のテンション装置は、線材ａに設定
値以上の緊張力が及ぼされた時には、自動的に圧接機１
１１ｇ５の作動が解除されるので、以下に列挙する多く
の不都合が生じる。

イ゛）　リード線部分１２を回撚形成させたうえ、端子
８３に巻き付ける時等には、コイルの巻回形成時よりも
大きな緊張力を線材ａに及ぼさないと、撚りが十分に掛
からず、ス、巻き付けを確実に行えないが、その様な大
きな緊張力を与えられない。

口）　その為、不良な巻付は状態の修正や、リード線の
はんだ付は等の為の、余分な作業を余儀なくさせられる
ことが少くない。

ハ）　線材ａの上記回撚や巻付は作業を行う時には、テ
ンション装置を手動操作しても良いが、そうすれば、自
動捲線機の作動効率が著しく低下してしまう。

二）　線材ａが極細の場合には、圧接機構Ｉｔｓが圧接
解除作動する直前に線材ａが断線してしまう可能性が高
い。

ホ）　圧接機構８５の圧接解除作動の直後に、線材ａが
一時的に弛緩してボビン８１への巻回が不均等に行なわ
れる可能性が高い。

そこで、本発明の目的は、線材への緊張力を制御出来る
様にしたものに於いて、上記一連の不具合を略解消させ
ることの出来るテンション装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成する為に、本発明によるテンション装
置は、ボビンに巻回される線材を緊張状態に保つ為に、
ボビンと前記線材の挟持機構との間にテンション機構を
配設したものに於いて、挟持力が互いに相違する２以上
の前記挟持機構１３゜１４を設け、挟持力の大きい方の
前記挟持機構１４にはこの挟持力の解除手段１４Ａ′を
付設し、前記テンション機構３３には前記緊張力の調節
手段４２を設け、且つ、前記解除手段１４Ａによる挟持
力の解除動作と前記調節手段４２を前記緊張力を小さく
する側に働かせる動作とを連動して行わせる連動手段Ｓ
１を設ける構成とした。

（作　用） ボビンへの線材の巻回中は、挟持力が小さい方の挟持機
構１３を働かせ、挟持力の大きい挟持機構１４は、挟持
力の解除手段１４Ａを働かせて休止させると共に、テン
ション機構３３の調節手段４２が、線材に及ぼす緊張力
を弱める側に働く様に、連動手段５１を作動させること
によって、線材は比較的弱い緊張状態に保たれて、ボビ
ンへのスムーズな巻回が行なわれる。

そして、線材の巻き始め又は巻き終わり端に撚りを掛け
てリード線部分を形成したり、此のリード線部分を端子
に巻き付ける時等には、解除手段１４Ａと調節手段４２
とが、上記とは逆に働く様に連動手段５１を作動させる
ことによって、２以上の挟持機構１３．１４が共に働き
、且つ、テンション機構３３は緊張力が高められる側に
切替作動されるので、線材には、断線の恐れを生じない
限度に於いて、より大きな緊張力が及ぼされて、リード
線部分の回撚形成や端子への巻付作業等が確実に行なわ
れる。

（実施例） 以下に、本発明を電気機器用コイルの捲線機に組み込ま
れるテンション装置に適用した一実施例に就き、第１図
乃至第６図を参照しながら説明する。

先ず、線材ａの供給機構部分を含む、テンション装置の
全体構成を示した第１図に於いて、１は装置のスタンド
で門形をしており、１対の支柱２゜２の中程の高さ位置
には、架台３を設けて、玄に４個の線材ドラム４が置か
れている。５は各線材ドラム４から繰り出された線材ａ
を上方に引き上げる為のガイド部材、６は両支社２．２
の上端間に架設されたビームである。

Ａはテンション装置で、この場合は、線材ドラム４の個
数に対応した４基のテンション装置Ａがビーム６の上部
に所定の間隔を隔てて横並びに固設されている。尚、各
テンション装置Ａの相互間には、夫々の設置高さに階段
状段差を設けている。

各チンジョン装置Ａを通して繰り出された線材ａは、図
の左方に設置された図示しない捲線機に導かれる。

次に、チンジョン装置Ａの詳細な構造を示した第２図乃
至第４図に於いて、７は装置の基盤で、横長長方形をな
して、装置の前後方向く第３図の左右方向）に配置され
、支持部材ａ、ｇ、ｔｏを用いてビーム６に固設されて
いる。

１１は基盤１の底縁から水平に突設した架台で、この架
台１１上には装置の後方から順に所定間隔を隔てて、線
材ａの除塵装置１２、第１の挟持機構１３及び第２の挟
持機構１４が設置されている。

第３図に示した様に、除塵装置１２は、架台１１に立設
した支軸１５に２枚の穴あき円盤１８゜１６を遊嵌させ
、此等両日盤１１１ｇ相互の当接面には夫々穴あきフェ
ルト円板１１を張り付けた構成になっている。線材ａは
この２枚のフェルト円板１７．１７問に挿通される。

第１の挟持機構１３は、架台１１に立設した支軸１１の
下端部に円盤状の台部１Ｓを嵌着させ、その上に、耐摩
セラミック製の穴あき円板から成り、線材ａを挟持する
２枚の挟持部材２０．２６を、支軸１１に遊嵌状態で載
せ、更にその上に、夫々重さが異なる複数枚の穴あき円
板状の錘２１Ａ。

２１Ｂ、・・・を落とし込んで構成されている。尚。

両挟持部材２・、２０相互の当接面周縁には丸みを持た
せている。

線材ａは、２枚の挟持部材２０．２０の間に鋏み込まれ
た状態で、錘２１Ａ、２１Ｂ、・・・の重さに応じた強
さの挟持力を受ける。２２は錘２１Ａ、２１Ｂ、・・・
の揺動を防ぐ弱い押さえばねである。

第２の挟持機構１４には、挟持力の解除手段１４Ａが付
設されているので、先ずその構造を第３図によって説明
すると、架台１１の下側に第１のエアシリンダ２３を上
向きに固設し、そのピストンロッド２４を架台１１の上
方に突出させて、その頂端に支軸２Ｓを立設し、この支
軸２Ｓの下端部に穴あき円盤状をした挟持部材２８を嵌
着して構成されている。

次に、第２の挟持機構１４の構成を説明すると、架台１
１の上面に挟持部材２６を囲繞する配置を以て３本の支
柱２７を立設し、各支柱２１の頂面にはビン２８を突設
している。

２！は三角形をした可撓性支持板で、その各項端近かく
に設けた孔３８にビン２８を遊嵌させた状態で、３本の
支柱２７の頂面に支持されており、中央部には、支軸２
５の挿通孔を穿っている。

３１は上記挟持部材２Ｉと対をなす別の挟持部材で、耐
摩セラミック製の穴あき円盤状をしており、可視性支持
板２９の下面に垂下状に固着されている。

３２Ａ、３２Ｂ、・・・は、夫々穴あき円盤状をした錘
で、支軸２Ｓに挿通された状態で可撓性支持板２う上に
載置され、弱いばね２２によって揺動を抑制される。

３３は基盤１の上部に組み付けたテンション機構で、第
１．第２の挟持機構１３、−１４と捲線機本体にセット
されたボビンとの間に架は渡された線材ａに、所要の大
きさの緊張力を及ぼす役割を果たすものである。

このテンション機構３３の概略の構成は、第２図〜４図
に示した様に、基盤１に水平に突設された支軸３４（第
４図参照）にその基端を枢支されて、その先端にテンシ
ョンプーリ３５を設けたテンションアーム３Ｉと、この
テンションアーム３Ｉに上向きの回動付勢力を及ぼす延
びばね３１とから成る。

テンション機構３３を更に詳しく説明すると、テンショ
ンアーム３１の基端は、ベースブロック３８に一体に設
けた取着部材３Ｉに嵌着されている。そして、円盤状の
ベースブロック３８の中心部にその一端を軸嵌された支
軸３４の他端は、基盤１の前側上部に設けたベアリング
４０の軸穴に嵌着されている。

ベースブロック３１１には上向きに突出杆４１を設けて
、その先端に延びばね！１の一端側が連結されている。

３８ａはベースブロック３８に突設されて、その回動範
囲を規制するストッパである。

４２は、テンション機構３３が線材朧に及ぼす緊張力を
調節する調節手段としての、第２のエアシリンダで、基
盤１の上部後方にブラケット４３を用いて固定されいる
。

そして、前記ばね３７の他端側は、この第２のエアシリ
ンダ４２のピストンロッド４４の先端部に連結されてい
る。４５はピストンロッド４４の後退勤限界位置を任意
に設定する役割を果たす可動ストッパである。

ス、基盤１の前側の上部と下部には、テンションアーム
３１ｉの上下方向の揺動範囲を規制する為の、規制位置
の調整が可能な上下動ストッパ４＠。

４１を夫々設けている。更に、基盤１の下部の前ｆ１２
箇所には夫々線材ａのガイドローラ４８，４！を設けて
いる。

第６図に於いて、ｓａは捲線機の本体部であって、マイ
クロコンピュータを用いた、捲線機のプログラム制御装
置５１が連動手段として組み込まれている。この装置に
は、挟持力の解除手段１４Ａを構成する第１のエアシリ
ンダ２３と、線材ａに及ぼす緊張力の調節手段としての
第２のエアシリンダ４２とを、所定の作動関係のもとに
連動させる。

５２はエアバルブで、第１、第２のエアシリンダ２３．
４２の作動を司る。５３はニアコンプレッサである。

次に、上記構成の作用を、第８図に示したミニソレノイ
ドを製作する場合に就いて説明する。

先ず、第１の挟持機＄１１１３と第２の挟持機ｆｉｌ１
４との夫々に、製作すべきソレノイドコイルの形状・寸
法や線材ａの線径・材質等に適合する様に予め経験的に
選定された、最適な重さの錘２１Ａ。

・・・、３２Ａ、・・・を載せる。

そして、更に、第２のエアシリンダ４２の可動ストッパ
４５の位置、及び上下動ストッパ４６４１の位置を、夫
々経験的に設定された所定位置にセットすると共に、制
御装置５１には所定の作動プログラムを設定することに
よって、製作すべきソレノイドコイルに対応した、テン
ション装置の調整作業が完了する。

この状態のもとでは、エアバルブ５２の開閉コントロー
ル回路が、第１のエアシリンダ２３のピストンロッド２
４を下降動させ、又、第２のエアシリンダ４２のピスト
ンロッド４４を前進動させている。その為、第２の挟持
機構１４は線材ａの挟持作動を解除され、テンション機
構３３は第２のエアシリンダ４２によるばね３７の引張
度合を低減されて、線材ａに及ぼす緊張力を弱められて
いる。

そこで、線材ドラム４から繰り出した線材ａをガイド部
材５を通したうえ、第２図の様にガイドローラ４８を経
て除塵装置１２の上下２枚のフェルト円板１７．１７の
間に鋏み込んで挿通させ、次いで、第１の挟持機構１３
の上下１対の挟持部材２１．２１１の間に鋏み込んで挿
通させ、更に、この時には、挟持力解除手段１４Ａが解
除作動状態にある第２の挟持機構１４の、上下１対の挟
持部材２＠、３１間の隙間を通過させた後、ガイドロー
ラ４！を経てテンションプーリ３５に架は渡したうえ、
前述のツイスト機（第７図参照）を経て捲線機の本体部
！−に予めセットされているコイルボビンの一方の端子
に巻き付は固定させる。

然る後、捲線機を駆動せると、線材ａがボビンに巻き取
られて行くのに伴って、線材ドラム４から引き出された
線材ａは、除塵装置１２によって付着していた塵埃を拭
い取られたうえ、第１の挟持機構１３によって比較的弱
く挟持されながら、休止状態にある第２の挟持機構１４
を言わば素通りし、ガイドローラ４！、テンションプー
リ３ｓを経て、ボビンに巻き取られていく。

そして、その間に、線材ａはテンション機構３３と第１
の挟持手段１３との協働によって比較的弱い適度の緊張
力を与えられて、この緊張力による断線の恐れを生ずる
ことなく、ボビンに均等に巻回されて行く。

巻き上げの終了段階に達すると、線材ａに前述のリード
線部分を形成させるべく、制御装置５１の指示によって
、ツイスト機が作動開始すると共に、第６図に示した様
に、第１のエアシリンダ２３が上昇作動される。その為
、挟持部材２６が持ち上げられて線材ａを挟んだ状態で
挟持部材３１に当接されたうえ、更に可撓性支持板２９
を幾分持ち上げるので、第２の挟持機構１４は作動解除
の状態を解かれ、錘３２Ａ、３２Ｂ、・・・の重量に相
当する挟持力が線材ａに及ぼされる。

一方、第２のエアシリンダ４２は後退勤されて、ばね３
７が強く引張されるので、テンション機構３３が線材ａ
に及ぼす緊張力が増大する。

この様な状態のもとでは、ツイスト機が線材ａに及ぼす
大きな引張力に対抗し得る強さの逆向きの緊張力が、テ
ンション機ｆ１１３３によって線材ａに及ぼされるので
、リード線部分の回撚形成を確実に行うこが出来る。そ
して、このリード線部分をボビンの端子に巻き付ける時
にも、確実に強く巻き付けることが出来る。

この様にして、１個のミニソレノイドが完成すると、制
御装置５１の指示によって、第１のエアシリンダ２３は
再び下降動され、又第２のエアシリンダ４２は後退勤さ
れて、次のミニツレノドの巻回形成工程に備える。

尚、上記構成では、第１、第２の２つの挟持機構１３．
１４を設けているが、此等の挟持機構は２つ以上設ける
と共に、第２のエアシリンダ４２を２段階以上の異なる
ストロークを以て作動させる様にすれば、テンション機
構３３による線材ａへの緊張力をよりきめ細かく自動調
節することも出来る。

又、挟持機構１３．１４の各１対の挟持部材２１１．２
１．２１．２！Ｉ間に挟持力を及ぼす方法として、上記
実施例の錘に代えて、ばねとその付勢力増減手段とから
成る調圧機構等を用いることも出来が、錘を用いれば、
挟持力の調節をより正確且つ簡便に行えると共に、調圧
機構の構成をより単純化させることが出来る。

本発明によるテンション装置は、勿論極細線材以外の線
材の巻回にも適するが、電気機器用コイルの捲線機に限
られず、各種の機器に組み込むテンション装置としても
有効に使用出来る。

［発明の効果］ 以上の説明によって明らかなように、本発明によるテン
ション装置は、線材の巻回時と、その巻き始め又は巻き
終わり端を束ねてリード線部分を回撚形成したうえ端子
に巻き付ける等を行う時とでは、線材に及ぼす緊張力を
各々の作業工程に最適な強さに自動切替出来る様に構成
したので、下記の如き様々な優れた効果が得られる。

イ）　線材の巻回時には、予めこの線材の太さや材質等
に応じて選定された最適な緊張力に自動調整されるので
、極細の線材を用いた場合でも、断線の恐れを生じるこ
となく、極めて均等な巻回を行うことが出来る。

口）　一方、線材の巻回末端部に上記の如くリード線部
分を回撚形成させたり、端子に巻き付ける時には、強め
られた緊張力によって、此等の動作が確実に行なわれて
、加工不良品の発生は殆ど皆無になる。

ハ）　構造が従来のものに比べて比較的単純なので、そ
の分、安価に提供出来る。

二）各線材の太さや材質に応じた最適な緊張力に装！を
調整する操作が極めて簡単且つ正確に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は線材ドラムと４基のテンション装置を取り付けた
スタンドの斜視図、第２図乃至第５図は夫々線材への緊
張力を低めた状態にあるテンション装置を示すもので、
第２図は斜視図、第３図は側面図、第４図は平面図、第
５図は正面図である。第６図は線材への緊張力を高めた
状態にあるテンション装置の側面図であって、捲線機の
本体部も略示されている。 第７図は従来例を示す見取１図であり、第８図は本発明
のテンション装置を用いて製作された、ミニソレノイド
用コイルの斜視図である。 符　　　号　　　表 １　スタンド　　　　４　線材ドラム 脳　ビーム材　　　　１　基盤 １１　架台　　　　　１２　除塵装置 １３　第１の挟持装置 １４　第２の挟持装置 １４Ａ　　挟持力の解除手段 Ｉｓ、１１．２！ｉ　　支軸 １１　フェルト円板　１！　台部 ２１．２−及び２Ｌ３１　１Ｉ持部材 ２１Ａ、２１Ｂ、・・・、３２Ａ、３２Ｂ、・・・錘２
３　第１のエアシリンダ ２４．４４　　ピストンロッド ２Ｉ　ピン　　　　　２！　可撓性支持板３３　テンシ
ョン機構 ３５　テンションプーリ ３Ｉ　テンションアーム ３１　ばね　　　　　３８　ベースブロック４２　第２
のエアシリンダ（調節手段）４１．４７　　上下動スト
ッパ ５會　捲線機の本体部 ｓｌ　制御装置（連動手段） Ｓ２　エアパルプ Ａ　テンション装置　ａ　線材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボビンに巻回される線材を緊張状態に保つ為に、
   ボビンと前記線材の挟持機構との間にテンション機構を
   配設したものに於いて、挟持力が互いに相違する２以上
   の前記挟持機構１３、１４を設け、挟持力の大きい方の
   前記挟持機構１４には挟持力の解除手段１４Ａを付設し
   、前記テンション機構３３には前記緊張力の調節手段４
   ２を設け、且つ、前記解除手段１４Ａによる挟持力の解
   除動作と前記調節手段４２を前記緊張力を小さくする側
   に働かせる動作とを連動して行わせる連動手段５１を設
   けたことを特徴とするテンション装置。
2. （２）前記挟持機構１３、１４は、前記線材を挟持する
   １組の挟持部材２６、２６、２６、３１と、前記挟持力
   を生じさせる複数個の錘２１Ａ、２１Ｂ、・・・、３２
   Ａ、３２Ｂ、・・・とを備えることを特徴とする請求項
   １項記載のテンション装置。