JPH05166657A - 巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端末長さやエナメル剥離位置が安定して、か
つ巻線以外の動作にかかる時間が従来より短縮され、さ
らに人手に頼ることなく自動で段取りすることができる
巻線機を提供する。 【構成】 一対の巻芯５９，６０とこれらを回転させる
一対の回転位置決め機構６１，６２とこられを移動させ
る一対の３軸位置決め機構６３，６４とからなる一対の
巻線部５１，５２と、エナメル線を切断する線材切断部
５３と、巻上がったコイルを取り外すコイル取り出し部
５４と、線材通過部５５と、線材段取り部５７と、エナ
メル線を交換・供給した後一方の巻線部が所定の巻線を
行い巻線終了後線材切断部５３がエナメル線を切断しか
つ切断終了後他方の巻線部が巻線を開始するとともに一
方の巻線部がコイル取り出し部５４へ移動して巻線部か
ら取り外すという動作を制御する制御部５８とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、配線用遮断器などの
複数種類のコイルを巻くための巻線機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、配線用遮断器やリレーなどに用い
られるコイルには、図８に示すような線径１ｍｍ程度以
上のエナメル線１を巻いて形作ってその両端末のエナメ
ルを剥離した直巻コイル２、図９に示すような線径１ｍ
ｍ程度以下のエナメル線１をプラスチックボビン３に巻
き付けて両端末を端子４に数回からげた後接合してなる
ボビン巻コイル５などがあり、これらを巻線する装置は
線径およびボビン形状に応じた各種の専用巻線機が数多
く市販されている。

【０００３】図１０は市販の一般的な直巻コイル用巻線
機を示す側面図であり、この巻線機は巻線部６，ベース
台７，線材切断部８，線材供給部９，エナメル剥離部１
０，線材収納部１１，および制御部１２で構成されてい
る。

【０００４】まず、巻線部６は、エナメル線１を巻き付
けるための巻芯１３と、エナメル線１の先端を保持する
ために巻芯１３の側面に取り付けられた保持板１４と、
巻芯１３を回転位置決めさせるために支持用の軸受箱や
駆動用のモータおよび軸継手（図示せず）からなる回転
位置決め機構１５と、この回転位置決め機構１５を上下
方向に位置決めさせるために支持用のリニアガイド，ボ
ールねじ，駆動用のモータおよび軸継手（図示せず）か
らなる１軸位置決め機構１６と、巻芯１３より少し大き
い穴をもちかつ回転可能に軸受で支持された受け筒１７
と、この受け筒１７を巻芯１３と同軸方向の下方でエア
シリンダにて上下させる受け筒上下機構１８とからな
り、これらはベース台７上で回転および上下移動できる
ように取り付けられている。

【０００５】線材切断部８は、線材供給部９がエナメル
線１を送り出す時に、線材との隙間をできるだけ小さく
して再現良く真直に通るようにエナメル線１の線径より
わずかに大きい内径の穴をもつ線ガイド１９と、この線
ガイド１９の出口付近でエナメル線１の端末を切断しな
がら曲げるための切断曲げ刃２０と受け刃２１と、この
両刃２０，２１をそれぞれ上下にエアシリンダ（図示せ
ず）により往復動作させる刃上下機構２２と、線ガイド
１９の出口から見て巻芯１３より前方でエナメル線１の
先端を曲げるためにエアシリンダにて上下できる先端曲
げ刃２３と先端受け刃２４とからなる。

【０００６】線材供給部９は、外周にエナメル線１をは
さみこむように溝を設けた一対のローラ２５，２６と、
このうち一方のローラ２５を回転位置決めさせるために
支持用の軸受箱や駆動用のモータおよび軸継手（図示せ
ず）からなりベース台７上に固定されたローラ回転位置
決め機構２７と、他方のローラ２６を支持する軸受箱を
エアシリンダにて水平方向に往復動作することによりエ
ナメル線１をはさんでローラ２６をローラ２５に対して
開閉させるローラ開閉機構２８とからなる。

【０００７】次に、エナメル剥離部１０は、図１１に示
すように一対の軸受２９をもつ軸受台３０に回転可能に
支持される中空の回転軸３１と、この回転軸３１の先端
に取り付けられかつエナメル線１の線径よりわずかに大
きい内径の穴のあいた線案内３２と、回転軸３１ととも
に回転しかつ回転軸３１の先端付近に取り付けられた一
対のピン３３の回りに対向して回転できるように支持さ
れる１組のブロック３４と、このブロック３４とともに
回転しかつブロック３４に対する位置をねじで調節でき
るように取り付けられた１組の刃３５，３６と、回転軸
３１とともに回転しかつ回転軸３１の先の方の外周でキ
ーにより軸方向に摺動可能に支持され先端にブロック３
４を押す押し付けピン３７をもつ中空摺動軸３８と、ス
ラスト軸受３９を介してこの中空摺動軸３８の内側面を
押して中空摺動軸３８を摺動させるエアシリンダ４０
と、１組の刃３５，３６の間隔が剥離径と同じになるよ
うにエアシリンダ４０の作動位置を決めるストッパ４１
と、上記回転軸３１を回転させるためのモータ４２，ベ
ルト４３，プーリ４４とからなる。

【０００８】さらに、線材収納部１１は、外周にエナメ
ル線１をはさんみこむように溝を設けかつ回転自在に支
持された複数の矯正ローラ４５と、エナメル線１の曲が
りぐせを矯正するために線径程度の隙間を作るように数
個のローラ４５を２列平行に配置したものを水平と鉛直
２方向になるようにベース台７上に固定した２組のスト
レーナ４６と、電線メーカから供給される線材ドラム４
７を回転自在に支持するとともに張力変動を少なくする
ためにエナメル線１を一連のバネ４８で吊るように構成
された収納台４９とからなる。また、ベース台７は、上
記各部を配置する以外に、完成したコイルを排出する排
出口５０を備えている。

【０００９】従来の巻線機は上記のように構成され、そ
の動作は次のとおりである。あらかじめ線材収納部１１
から線ガイド１９まで人手で挿入されたエナメル線１
は、ローラ開閉機構２８によりローラ２５，２６ではさ
まれた後、ローラ回転位置決め機構２７により所定量送
り出される。次に、先端曲げ刃２３が上昇してエナメル
線１の先端を先端受け刃２４に対して曲げると、線材供
給部９によりエナメル線１は先端が保持板１４に当る位
置まで引き戻される。すると、直ちに回転位置決め機構
１５と１軸位置決め機構１６は回転量と上下量を位置決
め制御し始めて、エナメル線１はその先端が保持板１４
に引っかかっているので巻芯１３に巻き付けられてい
く。その途中、巻きが折り返す（例えば１層目から２層
目に折り返す）時には、筒上下機構１８が受け筒１７を
上昇させコイルの下面に押し当てて、エナメル線１は所
望の位置で折り返される。

【００１０】また、コイル両端末のエナメル剥離は次の
ように行われる。エナメル剥離部１０において、上記巻
線中の適当なタイミングでエアシリンダ４０がストッパ
４１の位置まで作動すると、スラスト軸受３９を介して
この中空摺動軸３８は内側面を押されて回転軸３１に対
して摺動し、押し付けピン３７を介して一対のブロック
３４はピン３３の回りに対向して回る。こうして１組の
刃３５，３６は回転軸３１とともに回転しながらエナメ
ル線１に食い込んでエナメルを削ることになり、エナメ
ル線１は回転軸３１と内側の穴と線案内３２の中を通り
ながら剥離される。必要に長さだけ剥離されると、エア
シリンダ４０は元の位置も戻り、上記と逆の動作で刃３
５，３６はエナメル線１から離れ、剥離が完了する。な
お、上記剥離開始および終了のタイミングは、巻線完了
後の切断時に、剥離された部分が切断曲げ刃２０をはさ
んで巻線済みのコイルの巻終り端末と次に巻線するコイ
ルの巻始め端末の範囲に来るように予め決められる。

【００１１】こうして巻線が完了すると、刃上下機構２
２が切断曲げ刃２０と受け刃２１とを動作させて、巻終
わり端末を切断するとともに折り曲げた後、刃上下機構
２２が切断曲げ刃２０と受け刃２１とを戻すと、コイル
が巻芯１３から外れて落下し、排出口５０から排出され
る。以下、上下動作を繰り返せば順次コイルが巻線され
る。

【００１２】上記のような従来の巻線機に別の線径のエ
ナメル線を巻線させようとする場合、その段取り替えに
は以下のような人手作業を要する。先ず、エナメル線１
を線ガイド１９から線材供給部９，ストレーナ４６，バ
ネ４８を経て線材ドラム４７まで抜き出す。次に、これ
から巻こうとするエナメル線１の線径に応じた内径をも
つ線ガイド１９に交換するとともに、線材ドラム４７を
対象とする線径のものに交換した後、新たにエナメル線
１を線ガイド１９まで挿入しなおす。次に、線径に合せ
て剥離径を決めるためにストッパ４１の位置を調節す
る。このように段取り替えは通常、数十分から１時間程
度かけて人手で行われる。

【００１３】なお、他の直巻コイル用巻線機の線材供給
部９には、上記のローラ２５，２６の代わりに、同様の
溝をもつグリッパでエナメル線１をはさみこんで、この
グリッパ自体が送り方向に直進することにより、エナメ
ル線１を供給するタイプの装置もある。

【００１４】また、図１２は例えば実公昭５９−１５４
７１号公報に示されたボビン巻コイル用巻線機を示す斜
視図である。この場合も上記従来例と同様に、段取り替
えにおいて、線材やガイドの交換およびボビンの着脱な
どは人手で行われる。

【００１５】また、この図１２のエナメル剥離部は上記
例のエアシリンダ４０の推力による剥離と異なって、回
転の遠心力により３個の刃で剥離するものである。この
場合、刃の間隔を決めるストッパ４１がないのでストッ
パを調節する作業はないが、刃を閉じている間、エナメ
ル線１は削られていくので、線径やコイルの巻線速度、
刃の摩擦具合いなどに応じて適当な遠心力になるように
刃に付ける重りを調節する作業が必要になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の巻線機は上記の
ように構成されているので、切断した後、次の巻線を開
始するためにエナメル線１をローラ２５，２６ではさん
で送りだしたり、グリッパではさんで引き出したりする
必要がある。このため、エナメル剥離くずがローラ２
５，２６やグリッパに付着していたり、線のくせや摩擦
のために予想外のテンションがかかったりした場合、エ
ナメル線１がずれたり曲がったりして、巻始めの線材先
端が正確に位置決めされない。また、エナメル剥離部１
０において、刃３５，３６はピン３３の回りを回転する
ので、ピン３３のガタや刃の摩耗により刃の当り位置が
ずれやすい。こうしてコイル端末の長さやエナメル剥離
位置などの品質がばらつく。

【００１７】また、ローラ２５，２６で送る時に真直に
なるように線ガイド１９は線材との隙間ができるだけ小
さくなるように線径に応じた内径をもち、かつ剥離径が
一定になるように刃３５，３６の間隔を決めるストッパ
４１の位置が線径に応じて固定されているので、同じ巻
線機で複数線種のコイルを巻線しようとすると、人手に
より一度線ガイド１９から線材ドラム４７までエナメル
線１を抜き出して、新たに別の線径のエナメル線１を線
ガイド１９まで挿入しなおすとともに、線ガイド１９や
刃の間隔設定用のストッパ４１、または刃の遠心力設定
用の重りを新たなエナメル線１の線径に合うように人手
で交換する必要がある。このように段取り替えには長時
間の人手作業を要するので、１台で多品種のコイルを生
産する場合、効率が悪い。

【００１８】また、コイルをより多く生産したい場合、
巻線そのものを高速化するように工夫しても、巻線完了
後、次の巻線を開始するまでに、線を送るためのローラ
２５，２６やグリッパの開閉動作、及び完成したコイル
の取り出し動作、またボビン巻の場合は端子にエナメル
線を数回巻き付けるというカラゲ動作などの巻線以外の
動作に時間がかかり、１台の巻線機の生産時間短縮には
限界があるので、巻線機を新たに追加せざるをえない。
このように従来の巻線機には、品質，段取り替え時間，
生産時間それぞれについて問題点があった。

【００１９】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、端末長さやエナメル剥離位置が安定し
て、かつ巻線以外の動作にかかる時間が従来より短縮さ
れ、さらに人手に頼ることなく自動で段取りすることが
できる巻線機を得ることを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る巻線機
は、エナメル線を巻き付けるための一対の巻芯とこの各
々の巻芯を回転させる一対の回転位置決め機構とこの各
々の回転位置決め機構を直交３軸方向に移動させる一対
の３軸位置決め機構とからなる一対の巻線部と、エナメ
ル線を所定の位置で切断する線材切断部と、巻き上がっ
たコイルを巻線部から取り外すコイル取り出し部と、エ
ナメル線に所定の張力を付与しながら通過方向を案内す
る線材通過部と、複数本のエナメル線を配置してその中
の１本を上記線材通過部を経て巻線部へ供給するととも
に巻線部へ供給するエナメル線を交換する線材段取り部
と、この線材段取り部が所定のエナメル線を交換・供給
した後でどちらか一方の巻線部が所定の巻線を行いかつ
巻線終了後他方の巻線部が前者の巻線部と線材通過部の
間に移動するとともに線材切断部がエナメル線を切断し
て切断終了後後者の巻線部が巻線を開始するとともに前
者の巻線部がコイル取り出し部へ移動してコイル取り出
し部が巻き上がったコイルを前者の巻線部から取り外す
ように制御する制御部とを備えたものである。

【００２１】また、巻線コイル用ボビンにおいて、プラ
スチックボビンは端子側のつばの端子付近にエナメル線
誘い込み用の一対の切り欠きを備え、端子は先端が巻胴
側になるようなＵ字溝部を備え、かつこのＵ字溝部が巻
胴側に出ない程度にわずかに折り曲げられているもので
ある。

【００２２】

【作用】この発明においては、一方の巻線部が巻線完了
後に３軸位置決め機構により線材を引き出すように移動
すると、他方の巻線部が前者の巻線部と線材通過部の間
に移動して爪でエナメル線を把持したり、カシメやヒュ
ージングで端子に固定したりした後、線材切断部がエナ
メル線を切断するので、線材先端がフリーになることな
く巻線できる。また、一対の巻線部がエナメル線の切断
や端子への固定に要する時間以外は交互にどちらか一方
が巻線することになる。さらに、エナメル剥離部におい
て、刃は半径方向に摺動するので、従来のピンの回りに
回転する刃に比べて、ピンのガタや刃の摩耗により刃の
当り位置がずれるというようなことが少ない。また、ボ
ビン巻ではＵ字溝部の先端が巻胴側になり、巻胴側に出
ない程度にわずかに端子が折り曲げられているので、エ
ナメル線が巻線動作の延長として容易に端子に沿わせる
ことができる。

【００２３】段取り作業に関しては、線材段取り部はあ
らかじめ複数本のエナメル線を配置し、所定のエナメル
線を自動的に交換・供給する。また、エナメル剥離部で
は位置決め機構が軸受を介して刃を半径方向に位置決め
することにより、回転中の刃の間隔は容易に設定され
る。

【００２４】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である直巻コイル
用巻線機を示す斜視図であり、巻線部５１，５２と、線
材切断部５３と、コイル取り出し部５４と、線材通過部
５５と、エナメル剥離部５６と、線材段取り部５７と、
制御部５８とで構成されている。また、図２は図１の巻
線部５１，５２および線材切断部５３を正面から見た斜
視図である。

【００２５】まず、巻線部５１，５２は、エナメル線１
を巻き付けるための一対の巻芯５９，６０と、各々の巻
芯５９，６０を回転位置決めさせるために支持用の軸受
箱や駆動用のモータおよび軸継手（図示せず）からなる
一対の回転位置決め機構６１，６２と、各々の回転位置
決め機構６１，６２を直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向に位
置決めさせるために各軸に設けた支持用のリニアガイド
やボールねじや駆動用のモータおよび軸継手やベルトな
ど（図示せず）からなる一対の３軸位置決め機構６３，
６４と、各々の巻芯５９，６０とともに回転しかつエナ
メル線１の先端を把持するために開閉可能に各巻芯５
９，６０に支持された一対の爪６５，６６と、各々の爪
６５，６６を開閉するために３軸位置決め機構６３，６
４のＺ軸（上下方向）機構部に摺動可能に支持された一
対の押えリング６７，６８と、この押えリング６７，６
８を上下させるためにＺ軸機構部に取り付けられた一対
のエアシリンダ６９，７０と、巻芯５９，６０より少し
大きな穴をもちかつ回転可能に軸受で支持された受け筒
７１と、この受け筒７１を巻芯５９，６０と同軸方向の
下方でエアシリンダにて上下させる受け筒上下機構７２
とからなり、これらはベース台７３上で回転や上下でき
るように取り付けられている。

【００２６】線材切断部５３は、巻線部５１，５２によ
り線材通過部５５から受け筒７１を超えて引き出される
エナメル線１を所定長さだけ切断するために、所定間隔
離れた二つの刃先をもつ切断刃７４と受け刃７５と、エ
ナメル線１をはさんでこの両刃７４，７５をエアシリン
ダ（図示せず）により開閉させる刃開閉機構７６と、刃
開閉機構７６を上下にエアシリンダ（図示せず）により
往復動させる刃上下機構７７と、切断刃７４の二つの刃
先の中央部にエナメル線１の切断部分を側方から押すた
めに取り付けられた突きピン７８とからなる。

【００２７】コイル取り出し部５４は、線材切断部５３
による切断と巻線部５１，５２による巻線を終えたコイ
ルを巻芯５９，６０から外すために、コイルをはさむた
めのＶ字溝を備えた一対のフィンガ７９と、このフィン
ガ７９をエアシリンダ（図示せず）により開閉させるフ
ィンガ開閉機構８０と、フィンガ開閉機構８０を上下に
エアシリンダ（図示せず）により往復動作せるフィンガ
上下機構８１とからなる。

【００２８】線材通過部５５は、エナメル線１の通過方
向を案内するために線径よりわずかに大きい内径の穴を
もちかつ受け筒７１とエナメル剥離部５６との間に取り
付けられた線ガイド８２と、エナメル剥離部５６と線材
段取り部５７との間でエナメル線１に所定の張力を付与
するために外周にエナメル線１をはさみこむための溝を
設けて回転自在に支持された一対のローラ８３，８４
と、このうち一方のローラ８３の軸端に軸継手を介して
取り付けられた電磁式ブレーキ８５と、ローラ８４をエ
アシリンダにて水平方向に往復動作することによりエナ
メル線１をはさんでローラ８４をローラ８３に対して開
閉させるローラ開閉機構８６と、これらローラ８３，８
４の前後に備えられて線ガイド８２と同様な穴をもつ線
ガイド８７および線ガイド８８とからなる。

【００２９】エナメル剥離部５６は、図３に示すよう
に、一対の軸受８９，９０をもつ軸受台９１に回転可能
に支持される中空の回転軸９２と、回転軸９２とともに
回転してリニアガイドを介して回転軸９２の半径方向に
対向して摺動できるように支持されかつテーパ面を持つ
１組のブロック９３，９４と、このブロック９３，９４
とともに回転・摺動できるように設けられた１組のＶ溝
をもつ線案内９５，９６および１組の刃９７，９８と、
回転軸９２とともに回転して回転軸９２の内側に取り付
けられたボールスプラインナット９９に対して軸方向に
摺動可能に支持されるようなスプライン軸でありかつ内
部にエナメル線１を挿入する穴をもつ中空摺動軸１００
と、ブロック９３，９４を半径方向に押すために中空摺
動軸１００の先端に取り付けられた一対の小カムフォロ
ア１０１と、中空摺動軸１００を摺動させるために大カ
ムフォロア１０２と段付リング１０３と軸受１０４を介
して中空摺動軸１００を押して支持用のリニアガイドや
ボールねじや駆動用のモータおよび軸継手やベルトなど
（図示せず）からなる摺動位置決め機構１０５，回転軸
を回転させるためのモータ１０６，ベルト１０７，プー
リ１０８とからなる。

【００３０】線材段取り部５７は、線材配置部１０９と
線材送り部１１０とからなる。線材配置部１０９は、５
本のエナメル線を配置するための５組の線材ドラム４７
とストレーナ４６と線材ドラム４７をモータ（図示せ
ず）で回転駆動できるように支持する５組の収納台１０
９と、線材ドラム４７からのそれぞれのエナメル線のた
わみ量を検知するための５組のセンサ（図示せず）と、
５組のストレーナ４６から出てくるエナメル線１を線材
通過部５５に対して位置決めできるようにリニアガイド
やボールねじや駆動用のモータおよび軸継手やベルトな
ど（図示せず）からなるストレーナ位置決め機構１１１
とからなる。線材送り部１１０は、その中の１本を上記
線材通過部５５を経て上記巻線部５１，５２へ供給した
りストレーナ４６まで戻したりするために、従来の線材
供給部９と同様の構造をした前進用ローラ送り機構１１
２と、後退用ローラ送り機構１１３とからなる。

【００３１】このような本実施例の動作を説明すると次
のようになる。あらかじめ各ストレーナ４６にセットさ
れたエナメル線のうち、巻こうとするエナメル線１が線
材通過部５５に入るようにストレーナ位置決め機構１１
１がストレーナ４６を位置決めすると、前進用ローラ送
り機構１１２がエナメル線１を巻線部５１，５２まで送
り出す。この段階ではエナメル線１は従来と同様にロー
ラにより送り出されており、その先端は正確に位置決め
されていない。

【００３２】そこで、まず、巻線部５１が３軸位置決め
機構６３による受け筒７１の上下からエナメル線１に近
づいた後、エアシリンダ６９が押えリング６７を押すこ
とによりエナメル線１の先端付近を爪６５ではさむ。次
に３軸位置決め機構６３は線の送り方向（Ｘ方向）に巻
芯５９を所定量だけ移動させて、真直にエナメル線１を
引き出すと同時に、今度は巻線部５２が３軸位置決め機
構６４により巻線部５１と当たらないような軌道で受け
筒７１の上方からエナメル線１に近づき、最後にエアシ
リンダ７０が押えリング６８を押すことにより爪６６で
はさむ。この状態で線材切断部５３は、両刃７４，７５
を開いたまま刃上下機構７７により上昇させた後、刃開
閉機構７６により閉じることにより、爪６５と爪６６の
間で所定長さだけエナメル線１を切断する。こうして、
巻線部５１が初期の不良な線端末片を、巻線部５２が正
確に位置決めされた線端末をつかんでいる状態になる
と、線材切断部５３は刃開閉機構７６により両刃７４，
７５を開きながら刃上下機構７７により下降させる。

【００３３】次に巻線部５１は不良な線端末片をつかん
だまま屑捨て穴１１４に移動すると同時に、巻線部５２
は爪６６が線端末をつかんだまま巻線を開始する。その
後、巻線部５１はエアシリンダ６９を戻すことにより爪
６５を開いて線端末片を屑捨て穴１１４に捨てる。ま
た、巻線部５２は回転位置決め機構６２と３軸位置決め
機構６４のＺ軸機構とを同時制御して、エナメル線１を
巻芯６０に巻き付けていく。なお、次の層へ折り返す時
の受け筒上下機構７２の動作は従来と同様であり、エナ
メル剥離も適当なタイミングでエナメル剥離部５６にお
いて刃９７，９８を閉じることにより行われる。こうし
て巻線部５２が１個のコイルの巻線を完了すると、今度
は先ほどは逆に巻線部５２が３軸位置決め機構６４によ
りＸ軸方向に所定量だけ移動すると同時に、巻線部５１
は受け筒７１の上方からエナメル線１に近づき、最後に
爪６５ではさむ。この状態で線材切断部５３は、先ほど
と同様に爪６６と爪６５の間で所定長さだけエナメル線
１を切断する。こうして、巻線部５２は最初にできたコ
イルを、巻線部５１は次に巻線されるコイルの線端末を
つかんでいる状態になる。

【００３４】この後、同様に線材切断部５３が下降する
とともに、巻線部５２はできたコイルを保持したままコ
イル取り出し部５４に向かって移動し始め、巻線部５１
は次のコイルの巻線を開始する。コイル取り出し部５４
は一対のフィンガ７９を開き上昇させた状態で待機して
いるが、巻線部５２のコイルを巻き付けた巻芯６０がフ
ィンガ７９のＶ溝にはさまれるような位置に移動し終え
ると、フィンガ開閉機構８０によりフィンガ７９を閉じ
るとともに、巻線部５２は爪６６を開く。さらにフィン
ガ上下機構８１がフィンガ７９を下降させることによ
り、できたコイルは巻芯６０から外れて、ついにはコン
ベア１１５上のパレット１１６のピン１１７に挿入さ
れ、最後にフィンガ７９を開いて上昇させると、１個の
コイルが完成する。

【００３５】以後は、上記のように巻線部５１と巻線部
５２とが交互に巻線しては切断，取り出しを行うという
動作を繰り返す。こうして、必要な個数だけコルイを作
ると、エナメル線１の切断が終わった段階で、一方の巻
線部は最後のコイルをコイル取り出し部５４へ運ぶが、
他方の巻線部はエナメル線１に近づくという動作は行わ
ずに、線材段取り部５７が後退用ローラ送り機構１１３
によりエナメル線１をストレーナ４６まで戻す。この
時、線材通過部５５に入っていた分のエナメル線が余る
ので、同時に該当する収納台１０９のモータがセンサで
たわみ量を検知しながら線材ドラム４７を回転させて、
余りのエナメル線を巻取る。このようなエナメル線を戻
す動作が完了すると、ストレーナ位置決め機構１１１が
線材送り部１１０に対してストレーナ４６を移動・位置
決めし、次のコイルに使う線径のエナメル線が選ばれ
る。この後のエナメル線を巻くための準備動作は既に述
べた通りであり、以下、必要に応じて、このように自動
的に段取り替えしながら、多種のコイルを生産してい
く。

【００３６】また、本実施例においてエナメル剥離は次
のように行われる。エナメル剥離部５６において、上記
巻線中の適当なタイミングで摺動位置決め機構１０５が
大カムフォロア１０２，段付リング１０３，軸受１０４
を介してエナメル線の線径に応じた移動量だけ中空摺動
軸１００およびその先端の小カムフォロア１０１を前進
させる。このとき、回転中の小カムフォロア１０１は同
じく回転中のブロック９３，９４のテーパ面をその遠心
力に抗しながら押すことになり、ブロック９３，９４
は、回転軸９２の中心方向に向かって摺動して、線案内
９５，９６はエナメル線の線径より少し大きめの間隔
に、刃９７，９８はエナメル線の線径より少し小さめの
剥離したい径の間隔になるように位置決めされることに
なる。こうして１組の刃９７，９８は、回転軸９２とと
もに回転しながらエナメル線１に食い込んでエナメルを
削ることになり、エナメル線１は回転軸９２の内側の穴
と線案内部９５，９６の中を通りながら剥離される。必
要な長さだけ剥離されると、摺動位置決め機構１０５は
元の位置に戻り、上記の逆の動作で刃９７，９８はエナ
メル線１から離れ、剥離が完了する。なお、上記剥離開
始および終了のタイミングは、巻線完了後の切断時に、
剥離された部分が線材切断部５３の刃７４，７５をはさ
んで巻線済みのコイルの巻終わり端末と次に巻線するコ
イルの巻始めの端末の範囲に来るように予め決められて
いる。

【００３７】実施例２．図４はこの発明の他の実施例で
あるボビン巻コイル用巻線機を示す斜視図であり、基本
的な構成は実施例１とほぼ同様であるが、エナメル剥離
部５６がないかわりに、線材のカシメ機構が線材切断部
５３Ａ内にある点と、線材段取り部５７における線材の
供給形態が線材ドラム４７のかわりにペール缶１１８を
用いている点とが異なる。

【００３８】図５は図４の線材切断部５３Ａの正面図で
あり、線材切断部５３Ａは実施例１と違って、受け筒７
１がなく、また切り刃，受け刃，刃開閉機構がそれぞれ
巻始め側の７４ａ，７５ａ，７６ａと巻終わり側の７４
ｂ、７５ｂ，７６ｂとに分れ、さらに刃上下機構も下側
の７７ａと上側７７ｂとに分かれる。また、線材カシメ
機構として同様にカシメ刃１１９ａ，１１９ｂ，カシメ
受け刃１２０ａ，１２０ｂ，カシメ刃開閉機構１２１
ａ，１２１ｂがある。さらに１２２はこれら全体を前後
させる前後機構である。

【００３９】図６は図４の巻線機で巻くボビン１２３を
示す斜視図である。ボビン１２３は、エナメル線１を巻
き付けるための巻胴１２４とこの巻胴１２４の両端に設
けられた一対のつば１２５ａ，１２５ｂとからなるプイ
ラスチックボビン１２６と、一方のつば１２５ｂに取り
付けられる一対の端子１２７ａ，１２７ｂとからなる。
なお、プラスチックボビン１２６にはつば１２５ｂの端
子１２７ａ，１２７ｂ付近にそれぞれエナメル線誘い込
み用の一対の切り欠き１２８ａ，１２８ｂを備え、端子
１２７ａ，１２７ｂはそれぞれ上側に折り曲げたＵ字溝
部１２９ａ，１２９ｂを備えるとともに、つば１２５ｂ
をはさんで巻胴１２４と反対側にＵ字溝部１２９ａ，１
２９ｂが逃げるような角度に折り曲げられている。

【００４０】次に、この実施例の動作について説明す
る。段取り替えの動作は実施例１と同様であり、所定の
線材の選択，供給を行う。その後、一方の巻線部５１が
正確に位置決めされていない線材先端をつかんで引き出
すと、パレット１１６のピン１１７からボビン１２３を
取り出した巻線部５２は、巻線部５１と線材通過部５５
の間に張られた線材の下方につば１２５ｂが来るように
移動する。そして、巻線部５１，５２は張られた線材が
Ｕ字溝部１２９ａに入り込むように同時に位置決めされ
る。この状態で線材切断部５３Ａが動作して線材が切断
されるとともに端子１２７ａのＵ字溝部１２９ａはかし
められる。そこで、巻線部５１は線端末片をつかんだま
ま屑捨て穴１１４に移動すると同時に、巻線部５２が巻
線を開始する。

【００４１】巻線方法は、実施例１と同様に巻線部５
１，５２が交互にそれぞれ回転位置決め機構６１，６２
と３軸位置決め機構６３，６４とを同時制御して、つば
１２５ａ，１２５ｂで折り返しながら所定の巻数と層数
だけ整列に巻線していく。

【００４２】図７は巻線部５１，５２各々の巻線の間の
動作を示す図である。まず、図７ａ，ｂ，ｃでは、初期
の線捨て動作と同様に、巻線を終えた一方の巻線部がそ
のまま線材をＵ字溝部１２９ｂに入り込むように引き出
すと、図７ｄではボビン１２３を取り出した他方の巻線
部が張られた線材の下方につば１２５ｂが来るように移
動する。そして、図７ｅ，ｆでは巻線部５１，５２は張
られた線材がＵ字溝部１２９ａにも入り込むように同時
に位置決めされる。図７ｇではこの状態で線材切断部５
３Ａが動作して線材が切断されるとともに端子１２７
ａ，１２７ｂのＵ字溝部１２９ａ，１２９ｂはかしめら
れる。そこで、前者の巻線部は巻線を完了したコイルを
つかんだままコイル取り出し部５４に移動すると同時
に、他方の巻線部が巻線を開始する。なお、図７ａ，ｅ
に示すようにＵ字溝部１２９ａ，１２９ｂは先端が巻胴
１２４側（上側）にもち、端子１２７ａ，１２７ｂは先
端が巻胴１２４側に出ない程度にわずかに曲げられてる
ので、エナメル線は大きな上下動作をすることなく各端
子に自然に沿わされることになる。

【００４３】なお、上記のように線材を操る時、エナメ
ル線１はエナメル線誘い込み用の一対の切り欠き１２８
ａ，１２８ｂに沿ってはわされる。特に、巻始めたばか
りのエナメル線１はＵ字溝部１２９ａから切り欠き１２
８ａに沿うことにより、つば１２５ｂから巻胴１２４側
に出る１ターン目はちょうど巻胴１２４の根元だけに巻
かれることになり、つば１２５ｂの２層目の径から外側
にはみ出て２層目以降の整列巻きを阻害することはな
い。また、Ｕ字溝部１２９ａ，１２９ｂが逃げるような
角度に折り曲げられているので、エナメル線１が巻線中
の端子１２７ａ，１２７ｂに当ることもない。

【００４４】ところで上記説明では、切断刃と受け刃が
当たる構造であったが、もちろんシアー切断でも同様の
効果がある。

【００４５】

【発明の効果】この発明は上記のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。エナメル
線を巻き付けるための一対の巻芯と、この各々の巻芯を
回転させる一対の回転位置決め機構と、この各々の回転
位置決め機構を直交３軸方向に移動させる一対の３軸位
置決め機構とからなる一対の巻線部を設けて、それらが
交互に巻線するとともに、巻線と巻線との間で線材を切
断する前にエナメル線を把握したり、カシメやヒュージ
ングで端子に固定したりすることにより、線材先端をフ
リーにすることがなく端末長さやエナメル剥離位置が安
定し、かつ巻線以外の動作にかかる時間を短縮するとい
う効果がある。また、エナメル剥離部において、回転す
る刃は半径方向に摺動するので、ガタや刃の摩耗により
刃の当り位置がずれることが少なく、エナメル剥離位置
が安定する。また、ボビン巻ではエナメル線を端子に固
定するために、端子に数回巻き付けるようなことはせず
に、１回沿わせてかしめるだけなので所要時間が短い。

【００４６】また、複数本のエナメル線を配置し、その
中の１本を線材通過部を経て巻線部へ供給したり、上記
巻線部へ供給するエナメル線を交換したりする線材段取
り部を設け、またエナメル剥離部では位置決め機構が軸
受を介して刃を半径方向に位置決めすることにより、人
手に頼ることなく自動で容易に段取りすることができる
という効果もある。

【００４７】さらに、このボビン巻線機で用いられるボ
ビンにはエナメル線誘い込み用の切り欠きを設けている
ので、２層目以降の整列巻を乱すことなく行えて、配線
用遮断器用コイルなどでは電磁特性のばらつきが小さい
高品質なコイルを得ることができる。また、端子のＵ字
溝部の先端が巻胴側になり、巻胴側に出ない程度にわず
かに端子が折り曲げられているので、からげ動作に比べ
て、エナメル線が巻線動作の延長として簡単な動作で端
子に沿わせることができ、生産時間の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１である直巻コイル用巻線機
を示す斜視図である。

【図２】図１の巻線部および線材切断部を正面側から見
た斜視図である。

【図３】図１のエナメル剥離部を示す断面図である。

【図４】この発明の実施例２であるボビン巻コイル用巻
線機を示す斜視図である。

【図５】図４の線材切断部を正面側から見た斜視図であ
る。

【図６】図４のボビンを示す斜視図である。

【図７】図４の巻線と巻線との間の動作を示す図であ
る。

【図８】直巻コイルを示す斜視図である。

【図９】ボビン巻コイルを示す斜視図である。

【図１０】従来の直巻コイル用巻線機を示す側面図であ
る。

【図１１】図１０のエナメル剥離部を示す断面図であ
る。

【図１２】従来のボビン巻コイル用巻線機を示す斜視図
である。

【符号の説明】

５１ 巻線部 ５２ 巻線部 ５３ 線材切断部 ５３Ａ 線材切断部 ５４ コイル取り出し部 ５５ 線材通過部 ５６ エナメル剥離部 ５７ 線材段取り部 ５８ 制御部 ５９ 巻芯 ６０ 巻芯 ６１ 回転位置決め機構 ６２ 回転位置決め機構 ６３ ３軸位置決め機構 ６４ ３軸位置決め機構 ６５ 爪 ６６ 爪 ６９ アクチュエータ ７０ アクチュエータ ９２ 中空の回転軸 ９３ ブロック ９４ ブロック ９５ 線案内 ９６ 線案内 ９７ 刃 ９８ 刃 １００ 中空摺動軸 １０５ 位置決め機構 １０６ モータ １２３ 巻線コイル用ボビン １２４ 巻胴 １２５ 一対のつば １２６ プラスチックボビン １２７ 一対の端子 １２８ 一対の切り欠き

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】さらに、線材収納部１１は、外周にエナメ
ル線１をはさみこむように溝を設けかつ回転自在に支持
された複数の矯正ローラ４５と、エナメル線１の曲がり
ぐせを矯正するために線径程度の隙間を作るように数個
のローラ４５を２列平行に配置したものを水平と鉛直２
方向になるようにベース台７上に固定した２組のストレ
ーナ４６と、電線メーカから供給される線材ドラム４７
を回転自在に支持するとともに張力変動を少なくするた
めにエナメル線１を一連のバネ４８で吊るように構成さ
れた収納台４９とからなる。また、ベース台７は、上記
各部を配置する以外に、完成したコイルを排出する排出
口５０を備えている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】以後は、上記のように巻線部５１と巻線部
５２とが交互に巻線しては切断，取り出しを行うという
動作を繰り返す。こうして、必要な個数だけコイルを作
ると、エナメル線１の切断が終わった段階で、一方の巻
線部は最後のコイルをコイル取り出し部５４へ運ぶが、
他方の巻線部はエナメル線１に近づくという動作は行わ
ずに、線材段取り部５７が後退用ローラ送り機構１１３
によりエナメル線１をストレーナ４６まで戻す。この
時、線材通過部５５に入っていた分のエナメル線が余る
ので、同時に該当する収納台１０９のモータがセンサで
たわみ量を検知しながら線材ドラム４７を回転させて、
余りのエナメル線を巻取る。このようなエナメル線を戻
す動作が完了すると、ストレーナ位置決め機構１１１が
線材送り部１１０に対してストレーナ４６を移動・位置
決めし、次のコイルに使う線径のエナメル線が選ばれ
る。この後のエナメル線を巻くための準備動作は既に述
べた通りであり、以下、必要に応じて、このように自動
的に段取り替えしながら、多種のコイルを生産してい
く。

フロントページの続き (72)発明者 森 健志 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類のコイルを巻くための巻線機で
   あって、 エナメル線を巻き付けるための一対の巻芯と、各々の巻
   芯を回転させる一対の回転位置決め機構と、各々の回転
   位置決め機構を直交３軸方向に移動させる一対の３軸位
   置決め機構とからなる一対の巻線部と、 前記エナメル線を所定の位置で切断する線材切断部と、
   巻き上がったコイルを前記巻線部から取り外すコイル取
   り出し部と、前記エナメル線に所定の張力を付与しなが
   ら通過方向を案内する線材通過部と、複数本のエナメル
   線を配置してその中の１本を前記線材通過部を経て前記
   巻線部へ供給するとともに前記巻線部へ供給するエナメ
   ル線を交換する線材段取り部と、この線材段取り部が所
   定のエナメル線を交換・供給した後でどちらか一方の巻
   線部が所定の巻線を行いかつ巻線終了後他方の巻線部が
   前者の巻線部と線材通過部との間に移動するとともに線
   材切断部がエナメル線を切断して切断終了後後者の巻線
   部が巻線を開始するとともに前者の巻線部がコイル取り
   出し部へ移動してコイル取り出し部が巻き上がったコイ
   ルを前者の巻線部から取り外すように制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする巻線機。
2. 【請求項２】 一対のかしめ端子をもつプラスチックボ
   ビンにエナメル線を巻き付けたコイルにおいて、前記一
   対の巻芯とともに回転してプラスチックボビンを把持す
   るために開閉可能な一対の爪と、この一対の爪を開閉す
   るための一対のアクチュエータとを巻線部に備え、 さらにエナメル線を巻き付けるための巻胴とこの巻胴の
   両端に設けられた一対のつばとからなる前記プラスチッ
   クボビンは、その一対のつばのうち一方のつばに取り付
   けられる一対の端子のうち前記端子側のつばの端子付近
   にエナメル線誘い込み用の一対の切り欠きを備え、前記
   端子は先端が前記巻胴側になるようなＵ字溝部を備え、
   かつ前記端子は前記Ｕ字溝部が前記巻胴側に出ない程度
   にわずかに折り曲げられている巻線コイル用ボビンに巻
   線することを特徴とする請求項１の巻線機。