JPH04253535A - 巻き線装置 - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスやコイルなど
の用途で、長円形の巻き型に線材を巻き成形する巻き線
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の巻き線装置を第７図に示す。第７
図において、６０は装置のベ―スで、巻き線機フレ―ム
６１，加圧ロ―ラ６７を取り付けるためのフレ―ム６３
および線材の曲がりを矯正するための矯正機７８，７９
が配置されたフレ―ム６４を載置固定している。

【０００３】巻き線機フレ―ム６１には、長円形の巻き
型６５を取り付ける主軸（図示せず）が設けられている
。巻き型６５は、主軸中心点６６を中心に回転される。

【０００４】加圧ロ―ラ６７は、ア―ム６８の先端に軸
６９により保持され、軸受（図示せず）により自在に回
転できるようになっている。ア―ム６８は、加圧ロ―ラ
６７を保持した一端と反対側の他端をピン７１と金具７
０によりフレ―ム６３に連結され、自在に旋回できる構
成になっている。

【０００５】７２は、線材を巻き型６５へ押し付けるた
めの加圧ロ―ラ６７に押し付け力を発生させるためのシ
リンダであり、シリンダロッドは金具７３に結合された
ピン７４によりア―ム６８と連結されている。シリンダ
７２の端部には金具７５が固定され、ピン７７によりフ
レ―ム６３に取り付けられている金具７６と連結されて
いる。

【０００６】７８は、線材の縦方向の曲がりを矯正する
矯正機で、フレ―ム６４に固定されている。７９は、線
材の横方向の曲がりを矯正する矯正機で、フレ―ム６４
に固定されている。８０は、線材が巻かれているドラム
で、ドラムの中心にはシャフト８２が通され支持されて
いる。このシャフト８２の端部には、ブレ―キ（図示せ
ず）が取り付けられ、線材の引出しに一定以上の力を加
えるようになっている。シャフト８２は、プレ―ト８１
に取り付けられ、プレ―ト８１は、フレ―ム６４に固定
されている。８３は、ドラム８０に巻かれ、矯正機７８
，７９を通り、巻き型６５に巻き付けられる線材である
。

【０００７】上記のように構成された従来の巻き線装置
においては、長円形の巻き型６５を主軸によって一定速
度で回転しても直線部と円弧部での線材の巻き付け速度
（以下巻き速度という）は極端に変化する。そのため、
矯正機７８，７９による矯正力およびドラム８０に対す
るブレ―キが一定でも線材に与えられる負荷荷重は極端
に変化し、これによって線材８３の断面積が局部的に変
化する問題があった。

【０００８】また、矯正機７８を通って巻き型６５に巻
き付けられる際には、巻き型６５が水平から垂直になっ
たときでは、線材８３が引出される角度が極端に大きく
なり、線材８３の上下方向に巻き付けと反対方向に負荷
が加わって線材８３を上下にひねる状態となり、且つこ
の状態から巻き型６５をさらに回転すると、加圧ロ―ラ
６７により線材８３は矯正機７８との状態同様に巻き方
向と反対に曲げられ、巻き型６５が水平となるまでこの
状態を続けながら巻き付けられるため、線材８３に過大
な内部応力が発生した状態で成形されることから、不均
一な成形となり、品質に問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
巻き線装置で長円形の巻き型に線材を巻くと、巻き型を
一定速度で回転させても加圧ロ―ラが巻き型を押さえる
加圧点の速度が一定にならず、また線材も一定の圧力が
かけられず、線材が無理な力で引張られる。そのため、
線材が引き伸ばされて細るため、一定の寸法で仕上がら
なくなり、均一な成形ができなかった。

【００１０】そこで本発明は、長円形の巻き型に一定の
押し付け力をかけながら常に一定の巻き速度で且つ線材
にかかる張力を一定に保って巻き付けることができる巻
き線装置を実現することを課題とする。

【００１１】［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の巻き線装置は、
長円形の巻き型をその直線部分に対しては水平移動させ
、両端の円弧部分に対しては円弧の中心を回転中心とし
て　１８０度回転させるように機構を構成し、線材を巻
き型に押し付ける加圧ロ―ラの回転速度を検出してこの
回転速度が一定となるように巻き型の水平移動の速度お
よび回転の速度を制御するようにし、さらに、加圧ロ―
ラに押し付け力を与えるパワ―シリンダの駆動圧力を一
定に制御して加圧力を一定に保ち、また、線材供給ドラ
ムから曲り矯正機を通って巻き型により引き出される線
材の張力を測定し、この張力を一定に保つように前記線
材供給ドラムの回転軸に加えるブレ―キ力を制御し、ま
た、前記線材供給ドラムおよび曲り矯正機の上下方向位
置を調節して巻き型での巻き重ね層数が増していっても
巻き型への線材の巻き付け状態を常に水平に保つように
制御している。

【００１３】

【作用】本発明の巻き線装置においては、長円形の巻き
型に曲り矯正機を通った線材の先端を固定する。次に、
パワ―シリンダを駆動させて加圧ロ―ラにより一定の押
し付け力を線材にかける。水平移動用モ―タを回転させ
て巻き型を線材を引き出す方向へスライドさせ、加圧ロ
―ラの加圧点が巻き型の直線部と円弧部の境目に来るま
で移動させる。この移動中、加圧ロ―ラが線材に沿って
回転するので、加圧ロ―ラと同軸上に設けられた回転速
度検出器のフィ―ドバック信号によってモ―タを制御し
加圧ロ―ラが一定の速度で回転するように巻き型の移動
速度を制御する。

【００１４】次に、巻き型の円弧部の中心を回転中心と
して巻き型を正面から見て反時計方向に　１８０度回転
させる。これにより、加圧ロ―ラの加圧点は円弧部と直
線部の境目に来る。この回転時にも加圧ロ―ラが回転す
る速度をスライド時と同じ速度となるように回転用モ―
タを制御する。回転を止めた後、巻き型を再び線材を引
き出す方向へスライドさせ、加圧ロ―ラの加圧点が直線
部と円弧部の境目に達したらスライドを止め、巻き型を
前記の場合と同様に　１８０度回転させて止める。次に
、巻き型を線材を引き出す向きにスライドさせると加圧
点は巻き始めの加圧点に達し、前回に巻かれた線材の上
にさらに重ね巻きする状態になる。この時点で加圧ロ―
ラは線材の厚さ分だけ上昇される。そして、加圧点が巻
き型の直線部と円弧部の境目に達したらスライドを止め
る。

【００１５】この後は、上述した巻き型の　１８０度回
転，スライド，　１８０度回転，スライドの一連のステ
ップを間欠的に進めて重ね巻きを進める。そして、重ね
巻きの層数が増すに応じて線材供給ドラムおよび曲がり
矯正機の上下方向位置を調節し、巻き型への線材の巻き
付け状態を常に水平に保つようにする。

【００１６】上記のように、本発明の巻き線装置によれ
ば、長円形の巻き型に一定の押し付け力をかけながら常
に一定の巻き速度で且つ線材にかかる張力を一定に保っ
て線材を巻き付けることができ、品質の安定した製品を
製造できる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基いて本発明を
詳細に説明する。

【００１８】図１乃至図４に本発明一実施例の巻き線装
置を示す。図１において、１は本装置のベ―スで、巻き
線機フレ―ム２と、加圧ロ―ラ２７を支持するフレ―ム
３と、曲り矯正機３５，３６および線材供給ドラム４１
等を載置した取材ベ―ス３７を支持するフレ―ム４とを
載置固定している。

【００１９】図２，図３，図４に示すように、巻き線機
フレ―ム２は、長円形の巻き型１５が取付けられる回転
ベ―ス５を保持するフランジ６ａを一端に有し他端に第
１のモ―タ１９の回転軸の歯車２０と噛み合った歯車１
０を有する中空な主軸６を軸受７，８を介して保持して
いる。軸受８は、ベアリングナット９により主軸６に固
定されている。

【００２０】軸受１１，１２は、中空な主軸６の内径面
に設けられ、軸受１２はカラ―１３を介し歯車１０の締
め付けにより主軸６に固定されている。主軸６内部に、
一端にピニオン１６を有し他端に第２のモ―タ２１の回
転軸の歯車２２と噛み合った歯車１７を備えたシャフト
１４が、前記軸受１１，１２により同心に保持されてい
る。１８は、歯車１７をシャフト１４に固定するナット
である。なお、上記の第１および第２のモ―タ１９，２
１は共に速度が可変できるモ―タである。

【００２１】回転ベ―ス５の前面には一対のガイドレ―
ル２３が互いに平行に設けられており、巻き型１５の取
付面に固定されたガイド２４と係合して巻き型１５の直
線移動を案内する。また、この巻き型１５の取付面には
ラック２５が固定されており、回転ベ―ス５の中心の穴
を通り抜けたシャフト１４の先端に固定されているピニ
オン１６と噛み合い、シャフト１４の回転運動を巻き型
１５の直線運動に変換するようになっている。

【００２２】再び図１において、フレ―ム３に固定され
て巻き線機の主軸６の回転中心の上方に配置されたプレ
―ト２６に、ガイドレ―ル３２とガイド３１を係合させ
て昇降可能にスライドベ―ス３０が設けられている。そ
して、このスライドベ―ス３０の中央下部に取付けられ
たブロック２８に、主軸６と平行な軸（図示せず）およ
び軸受により加圧ロ―ラ２７が軸支されており、この軸
には加圧ロ―ラ２７の回転速度を検出する回転速度検出
器２９が連結されている。さらに、この回転速度検出器
２９で検出された加圧ロ―ラ２７の転がり速度が一定と
なるように前記第１および第２のモ―タ１９，２１の回
転速度を制御する速度制御手段（図示せず）が具備され
ている。また、前記プレ―ト２６の上部にはパワ―シリ
ンダ３３が固定されており、そのロッドの先端はジョイ
ント３４を介し前記スライドベ―ス３０の上端部に連結
されている。

【００２３】フレ―ム４で支持されている取付ベ―ス３
７には、線材５２の左右方向の曲がりを矯正する曲がり
矯正機３５と線材５２の上下方向の曲がりを矯正する曲
がり矯正機３６が配置されており、両矯正機の間の位置
に線材に加えられている張力を測定する張力計３８が設
けられている。また、取付ベ―ス３７には、線材５２が
巻かれて貯えられている線材供給ドラム４１が、軸４０
で軸支されプレ―ト３９を介して取付けられている。そ
して、この軸４０の端部には、巻き型１５によって線材
供給ドラム４１から線材５２を引き出す際の張力を一定
とするためのブレ―キ（図示せず）が設けられている。 さらに、前記張力計３８のフィ―ドバック信号によって
ブレ―キ力を制御する張力制御手段（図示せず）が備え
られている。

【００２４】フレ―ム４には、取付ベ―ス３７の上下方
向位置を調節するための上下位置調節手段が設けられて
いる。すなわち、図１に示すように、４２は、取付ベ―
ス３７を上下させるためのモ―タで、その回転軸にはプ
―リ４３を備えている。４４は、ナット４５に固定され
ているプ―リ４６とプ―リ４３を連結するベルトである
。４７は、ナット４５を軸受４８により支持しフレ―ム
４に固定されたブロックである。４９は、一端が取付ベ
―ス３７に固定されナット４５に螺合されたねじシャフ
トで、ナット４５の正逆転により上下動する。５０は、
フレ―ム４の上部に固定されたガイドで、取付ベ―ス３
７に一端が固定されているガイドシャフト５１が摺動可
能に挿通されており、取付ベ―ス３７の上下移動が鉛直
方向にがた無く行なわれるように案内する。

【００２５】上記のように構成された本発明一実施例の
巻き線装置においては、第１のモ―タ１９の駆動により
主軸６にフランジ６ａを介し固定されている回転ベ―ス
５は、主軸６の中心を回転中心として回転される。巻き
型１５は、回転ベ―ス５の前面に設けられた一対のガイ
ドレ―ル２３と巻き型１５の取付面に固定されたガイド
２４により回転ベ―ス５と連結されており、第２のモ―
タ２１の駆動によりシャフト１４の先端のピニオン１６
と巻き型１５の取付面に固定されたラック２５が噛み合
って巻き型１５の長手方向に直線的に移動させられる。 この直線移動は、加圧ロ―ラ２７の加圧点が巻き型１５
の一方の円弧部と直線部の境目から他方の円弧部と直線
部の境目までの間の直線部を移動する間だけ回転ベ―ス
５の停止状態で行なわれる。 この移動中、加圧ロ―ラ２７が回転するので、回転速度
検出器２９により加圧ロ―ラ２７の回転速度を検出し、
そのフィ―ドバック信号によって第２のモ―タ２１の回
転速度を制御して加圧ロ―ラ２７が一定の速度で回転す
るように巻き型１５の直線移動速度を制御する。

【００２６】巻き型１５の円弧部と直線部の境目に加圧
ロ―ラ２７が到達して直線移動を止めた状態では、巻き
型１５の円弧部の中心は、主軸６の中心と同心な位置に
ある。 この状態で第１のモ―タ１９を駆動して巻き型１５をそ
の前面から見て反時計方向に　１８０度だけ回転させる
。この回転により加圧ロ―ラ２７は巻き型１５の円弧部
の範囲を移動する。このときの加圧ロ―ラ２７の回転速
度も回転速度検出器２９により検出され、直線移動のと
きの回転速度と同じ一定値になるよう第１のモ―タ１９
の回転速度を制御して回転ベ―ス５の回転速度を制御す
る。

【００２７】このように、巻き型１５の直線移動および
回転の際の加圧ロ―ラ２７の回転速度を同じ一定値に保
つようにしているので、線材５２を巻き型１５に巻き成
形する際の巻き速度を多層巻きの場合でも常に一定とす
ることができる。

【００２８】また、加圧ロ―ラ２７による線材の押し付
けは、スライドベ―ス３０にブロック２８を介し取付け
られた加圧ロ―ラ２７が巻き型１５の回転中心に直線的
に上下動する構造となっているため、この加圧力は、パ
ワ―シリンダ３３の駆動圧力を一定とすることにより、
線材の一層巻きから巻き層数が増していっても一定とす
ることができる。

【００２９】線材供給ドラム４１から線材５２を引き出
していくと、ドラム４１での線材５２の巻き径が変化し
て行き、引き出し力（張力）が徐々に変化してしまう。 この変化を張力計３８で検出し、その張力を一定に保つ
ように線材供給ドラム４１にかかるブレ―キ力を制御し
て一定の引き出し力（張力）を保持している。

【００３０】また、巻き型１５に線材５２が２層，３層
と巻かれて行くと、曲がり矯正機３５から巻き型１５へ
の線材５２の送り出しが傾斜するので均一な巻きができ
なくなる。 これを防ぐため、巻き型１５に線材５２が水平に入って
行くように、線材５２の重なりに合わせて曲がり矯正機
３５の位置が上昇するようモ―タ４２を駆動させ、ナッ
ト４５の回転によりねじシャフト４９を上昇させ、ねじ
シャフト４９により、曲がり矯正機３５，３６および線
材供給ドラム４１を保持している取付ベ―ス３７を上昇
させ、巻き型１５へ線材５２が常に水平に入って巻かれ
るように取付ベ―ス３７の上下方向位置を制御している
。

【００３１】次に、本発明一実施例の巻き線装置による
巻き線の成形について述べる。まず、線材供給ドラム４
１に巻かれている線材５２を曲がり矯正機３６，３５を
通して図５（ａ）に示すように巻き型１５まで引き出し
、長手中央が加圧ロ―ラ２７の真下にある位置で停止し
ている巻き型１５に、線材５２の先端が長手中央部位よ
り若干先の位置にあるように線材５２を固定する。

【００３２】次に、図５（ｂ）に示すように、パワ―シ
リンダ３３を駆動させて加圧ロ―ラ２７により一定の押
し付け力を線材５２にかける。この状態でモ―タ２１を
回転させ、巻き型１５を線材を引き出す方向（図示左へ
）スライドさせて加圧ロ―ラ２７の加圧点を右へと移動
させ、図５（ｃ）に示すように、加圧点が巻き型１５の
直線部と円弧部の境目に到達したら移動を止める。この
移動中、加圧ロ―ラ２７が線材に沿って回転するので、
加圧ロ―ラ２７と同軸上に設けられた回転速度検出器２
９のフィ―ドバック信号により第２のモ―タ２１を制御
し、加圧ロ―ラ２７が一定の速度で回転するように巻き
型１５の移動速度を制御する。

【００３３】次に、図５（ｄ）に示すよに、巻き型１５
の円弧部の中心を回転中心として、巻き型１５が正面か
ら見て反時計方向に回転するように第１のモ―タ１９を
回転させて巻き型１５を支える回転ベ―ス５を回転させ
、巻き型１５を　１８０度だけ回転させて止める。これ
により、図５（ｅ）に示すように、加圧ロ―ラ２７の加
圧点は巻き型１５の円弧部と直線部の境目に到達する。 この回転時にも加圧ロ―ラ２７が回転する速度をスライ
ド時と同じ速度となるように第１のモ―タ１９を制御す
る。

【００３４】次に、回転を止めた状態で、第２のモ―タ
２１を回転させて巻き型１５を線材を引き出す方向（図
示左方向）へスライドさせ、図６（ａ）に示すように、
加圧ロ―ラ２７の加圧点が巻き型１５の直線部と円弧部
の境目に到達したら第２のモ―タ２１を止めて巻き型１
５を停止させる。

【００３５】次に、図６（ｂ）に示すように、巻き型１
５が反時計方向に回転するように第１のモ―タ１９を回
転させ、図６（ｃ）に示すように、加圧ロ―ラ２７の加
圧点が巻き型１５の直線部と円弧部の境目まで到達した
ら第１のモ―タ１９を止めて巻き型１５の回転を停止さ
せる。

【００３６】次に、第２のモ―タ２１を回転させて巻き
型１５を左へスライドさせる。加圧ロ―ラ２７の加圧点
は右へと移動して行き、図６（ｄ）に示すように、線材
５２の巻き始めの位置まで移動すると、第１層目の線材
５２の上にさらに重ね巻きする状態になる。この時点で
加圧ロ―ラ２７は線材の厚さ分だけ上昇される。第２の
モ―タ２１は回転を続け、図６（ｅ）に示すように、加
圧ロ―ラ２７の加圧点が巻き型１５の直線部と円弧部の
境目に到達するまで巻き型を左へスライドさせて行き、
境目に加圧点が到達した時点で第２のモ―タ２１を止め
て巻き型１５を停止させる。

【００３７】この後は、巻き型１５の　１８０度回転，
スライド，　１８０度回転，スライドの一連の順序動作
を間欠的に進めて線材５２の重ね巻きを進める。そして
、重ね巻きの層数が増すに応じて線材供給ドラム４１お
よび曲がり矯正機３５，３６の上下方向位置を上昇させ
、巻き型１５への線材５２の巻き付け状態を常に水平を
保つようにする。

【００３８】上記のように、本発明一実施例の巻き線装
置によれば、長円形の巻き型１５に線材を巻き付ける成
形において、線材５２の引き出し力（張力）を一定に保
ち、さらに、線材を巻き付け成形するスピ―ド（巻き速
度）が巻き型の直線部，円弧部のいずれにおいても一定
に保たれ、また、２層，３層と巻き重ねて行くときのい
ずれの重ね層数のときにも線材５２の巻き型１５への巻
き付け状態が水平を保ち且つ線材５２を巻き型１５へ押
し付ける力も一定に保つようにしているので、線材に局
部的な断面積の変化などが生ぜず、品質の安定した製品
を製造することができる。したがって、歩留まりの向上
による生産性アップにつなげることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、長
円形の巻き型をその直線部分に対しては水平移動させ、
両端の円弧部分に対しては円弧の中心を回転中心として
　１８０度回転させるように機構を構成し、線材を巻き
型に押し付ける加圧ロ―ラの回転速度が一定となるよう
に前記水平移動および回転速度を制御して線材を巻き型
に巻き付け成形するスピ―ドが巻き型の直線部，円弧部
のいずれでも一定に保たれるようにし、また、巻き型に
よって引き出される線材の張力を線材供給ドラムのブレ
―キを制御して一定に保ち、巻き重ね層数が増していっ
ても常に線材を巻き型に押し付ける力が一定に保たれる
とともに、線材供給ドラムおよび曲がり矯正機の上下方
向位置を調節して巻き型への線材の巻き付け状態を常に
水平に保つようにしている巻き線装置を実現したことに
より、巻き付けられる線材に局部的な断面積の変化など
が生じることがなく、品質の安定した製品を製造するこ
とができ、歩留まりの向上による生産性アップにつなげ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の巻き線装置の全体構成を示す
立面図である。

【図２】図１の巻き線機本体のみを示す立面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】図３のＡＡ矢視断面図である。

【図５】図１の装置による巻き成形の工程の前段を（ａ
），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順序で示す説明
図である。

【図６】図１の装置による巻き成形の工程の後段を（ａ
），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順序で示す説明
図である。

【図７】従来の巻き線装置の全体構成を示す立面図であ
る。

【符号の説明】

１…ベ―ス ２…巻き線機フレ―ム ３…フレ―ム ４…フレ―ム ５…回転ベ―ス ６…主軸 ６ａ…フランジ １０…歯車 １４…シャフト １５…巻き型 １６…ピニオン １７…歯車 １９…第１のモ―タ ２０…歯車 ２１…第２のモ―タ ２３…ガイドレ―ル ２４…ガイド ２５…ラック ２６…プレ―ト ２７…加圧ロ―ラ ２９…回転速度検出器 ３０…スライドベ―ス ３１…ガイド ３２…ガイドレ―ル ３３…パワ―シリンダ ３５…曲がり矯正機 ３６…曲がり矯正機 ３７…取付ベ―ス ３８…張力計 ４０…軸 ４１…線材供給ドラム ４２…モ―タ ４５…ナット ４９…ねじシャフト ５０…ガイド ５１…ガイドシャフト ５２…線材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長円形の巻き型が取付けられる回転ベ
   ―スを保持するフランジを一端に有し他端に第１のモ―
   タの回転を伝える歯車を有する中空な主軸を軸受を介し
   て保持した巻き線機フレ―ムと、前記主軸内部に軸受を
   介し同心に保持され一端にピニオンを有し他端に第２の
   モ―タの回転を伝える歯車を備えたシャフトと、前記回
   転ベ―スの前面に設けられ前記巻き型の取付面のガイド
   を介し巻き型の直線移動を案内するガイドレ―ルと、こ
   の巻き型の取付面に固定され前記シャフトのピニオンと
   噛み合うラックと、フレ―ムに固定されて前記主軸の回
   転中心の上方に配置されたプレ―トにガイドレ―ルを介
   し昇降可能に設けられたスライドベ―スにブロックを介
   し前記主軸と平行な軸で軸支された加圧ロ―ラと、この
   加圧ロ―ラの回転速度を検出する回転速度検出器と、こ
   の回転速度検出器で検出された加圧ロ―ラの転がり速度
   が一定となるように前記第１および第２のモ―タの回転
   速度を制御する速度制御手段と、前記プレ―トに固定さ
   れロッド先端がジョイントを介し前記スライドベ―スに
   連結されたパワ―シリンダと、線材を巻いて貯え回転軸
   のブレ―キにより前記巻き型に巻き取られる線材に一定
   の張力を与える線材供給ドラム，この線材供給ドラムか
   ら巻き型へと移動する線材の曲りを矯正する矯正機，線
   材の張力を測定する張力計およびこの張力計で測定され
   る張力を一定に保つように前記ブレ―キを制御する張力
   制御手段の各々が載置された取付ベ―スを上下方向位置
   調節手段を介して支持するフレ―ムとを具備した巻き線
   装置。