JPH0645171A - からげ装置および該からげ装置を備えた巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線対象物のからげピンに対する線材端部の
巻き付け方向を反転させることができる巻線機を提供す
る。 【構成】 ボビン１の端子ピン４と突き合せ可能な仮か
らげピン２１を設ける。巻線終了後に巻線ノズル１１を
仮からげピン２１の回りに旋回させて端子ピン４側へ引
上げられた線材５の終端部５ｂを、仮からげピン２１に
一旦からげる。仮からげピン２１へのからげ後に、巻線
ノズル１１を端子ピン４側の基端側へ移動させて仮から
げピン２１にからげられた線材終端部５ｂを端子ピン４
側へ移す。端子ピン４への移動後は、線材５の余長部５
ｃを切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻線対象物に巻き付け
られる線材の端部をからげピンにからげるからげ装置
と、このからげ装置を備えた巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランス用ボビン等の巻線対象物に巻き
付ける線材の端部の処理方法として、例えば特開平２−
２２０４２２号公報に記載されているように、巻線機の
巻線ノズルをボビンの端子ピンの回りに旋回させて線材
端部を端子ピンにからげる方法が知られている。図１４
および図１５は上記のからげ処理が施されるボビンの一
例、およびこのボビンの端子ピンにからげ処理を施した
状態をそれぞれ示すものである。この例では、巻線機の
巻線ノズルＮをボビン１の両端のつば２，３に植設され
た端子ピン４の回りに旋回させて線材５の始端部５ａを
端子ピン４にからげた後、線材５をつば２，３の溝２
ａ，３ａから巻胴６，７上に案内し、この後、ボビン１
とノズルＮをボビン軸線回りに相対回転させて線材５を
巻胴６，７に所定数巻付ける。巻胴６，７への巻付け終
了後は線材５の終端部５ｂをつば２，３の溝２ｂ，３ｂ
からつば２，３の外側に案内し、この後、巻線ノズルＮ
を端子ピン４の回りに旋回させて線材終端部５ｂを端子
ピン４にからげる。端子ピン４へのからげ後に残される
線材５の余長部５ｃはニッパ等の切断手段（不図示）で
切断する。なお、図１５において符号８は線材５を溝２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ内に係止する突起である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した線
材終端部５ｂのからげ処理では、溝２ｂから引き出され
て端子ピン４に巻き掛けられる線材５と巻線ノズルＮと
の交錯を避けるため、図中矢印Ａ₁で示すように巻線ノ
ズルＮを端子ピン４の基端側から先端側へ螺旋状に相対
移動させて線材５を巻き付ける必要がある。このため、
線材終端部５ｂが端子ピン４の先端側へ向かって巻上が
り、その切断端が端子ピン４の基端側に押え付けられる
ことなく放置されてほどけ易くなる不都合が生じる。こ
の点、線材５の始端部５ａが、端子ピン４から溝２ａを
介して巻胴６，７へ向う線材５自身で端子ピン４の基端
側へ押え込まれるのと正反対の関係をなす。ここで、特
にリッツ線と呼ばれる多数の極細線を束ねたものを線材
５に用いるときは、線材終端部５ｂの切断端を押え付け
ておかないとすぐに線材５がばらけてしまうので、上述
したからげ処理に対する改善の要請が強い。

【０００４】本発明の目的は、巻線対象物のからげピン
に対する線材端部の巻き付け方向を従来と反転させて、
線材終端部をからげピンの基端側へ向けて押え付けるこ
とができるからげ装置、およびこのからげ装置を備えた
実用性の高い巻線機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１およ
び図１３に対応付けて説明すると、請求項１に係る発明
は、巻線対象物１に巻き付けられる線材５の端部を巻線
対象物１に設けられたからげピン４にからげるからげ装
置であって、からげピン４と軸方向に突き合せ可能に設
けられた仮からげピン２１と、この仮からげピン２１に
線材５の端部をからげる仮からげ手段１０と、仮からげ
ピン２１にからげられた線材５の端部をからげピン４に
移動させるからげ部移動手段１０とを備えることによ
り、上述した目的の達成を図っている。請求項２に係る
発明は、巻線対象物１の周囲を相対移動して巻線対象物
１に線材５を巻き付ける巻線ノズル１１と、請求項１の
からげ装置とを備えた巻線機であって、巻線ノズル１１
を、仮からげピン２１の回りに相対回転可能に設けてか
らげ装置の仮からげ手段を構成するとともに、巻線ノズ
ル１１を巻線対象物１のからげピン４の軸方向に相対移
動可能に設けてからげ部移動手段を構成することによ
り、上述した目的の達成を図っている。

【０００６】

【作用】請求項１のからげ装置では、仮からげ手段１０
によって線材終端部５ｂを仮からげピン２１に一旦から
げた後、仮からげピン２１とからげピン４を軸方向に突
き合せ、からげ部移動手段１０により線材終端部５ｂを
仮からげピン２１からからげピン４へ向けて移動させ
る。請求項２の巻線機では、巻線ノズル１１によって巻
線対象物１に巻線を施した後、巻線ノズル１１を仮から
げピン２１の回りに相対回転させて線材終端部５ｂをか
らげる。続いて仮からげピン２１とからげピン４とを軸
方向に突き合せた上で、巻線ノズル１１をからげピン４
の軸方向に相対移動させて仮からげピン２１にからげら
れた線材終端部５ｂをからげピン４側へ移動させる。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図１３を参照して本発明の一実
施例を説明する。なお、本実施例は図１４および図１５
の例と同様のトランス用ボビンに線材を巻き付ける巻線
機を改良したものであり、ボビンおよび線材は特に変更
しない。したがって、ボビンおよび線材に関して既に説
明した事項には図１４および図１５と共通の符号を付
し、説明を省略する。また、以下の説明では、巻線機の
方向につき図１の左右方向をＸ軸方向、図２の左右方向
をＹ軸方向、図１，図２の上下方向をＺ軸方向として統
一する。

【０００９】図１および図２に示すように、本実施例の
巻線機は、ボビン１に線材５を巻き付けるための線材巻
き付け機構１０と、ボビン１にからげ処理を施すための
仮からげピン送り機構２０と、線材端部を把持するため
の線材挟持機構３０と、からげ処理時に線材５を拘束す
るための線材拘束機構４０とを備えている。

【００１０】線材巻き付け機構１０は、巻線ノズル１１
をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させるノズル駆動部１２と、
巻線ノズル１１をＸ軸回りに旋回させるノズル旋回部１
３と、ボビン１をＹ軸回りに回転させるボビン旋回部１
４から構成されている。ノズル駆動部１２は、ベース１
２０上に配置されたサドル１２１、ラム１２２およびヘ
ッド１２３を、サーボモータと送りねじを組合せた送り
ねじ機構（不図示）によってそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
方向に移動させ、これらの直線運動を組合せて巻線ノズ
ル１１に所望の３次元運動を与えるものである。サドル
１２１、ラム１２２およびヘッド１２３の案内はＸ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸方向に延びる３種類の直線案内軸受１２４〜
１２６によって行なわれる。

【００１１】ノズル旋回部１３は、ヘッド１２３の両端
のフランジ１２３ａ，１２３ｂ間に架け渡されたノズル
支持板１３０を、ヘッド左端のフランジ１２３ａに取付
けたモータ１３１でＸ軸回りに回動させてノズル支持板
１３０に固定された巻線ノズル１１を旋回させる。ここ
で、巻線ノズル１１は線材５が挿通される中心孔１１ａ
（図１０）を備えたパイプ状をなすもので、複数のボビ
ン１の巻線作業を並行して行なうべく、Ｘ軸方向へ等し
い間隔をおいて複数本（図では４本）設けられている。

【００１２】ボビン旋回部１４は、ベース１２０の前面
から水平に突出するスピンドル１４０をベース１２０内
に組込まれた主軸モータ（不図示）によりＹ軸回りに回
転させるもので、スピンドル１４０は巻線ノズル１１に
対応してＸ軸方向へ等間隔をおいて複数設けられる。図
３および図４に示すように、スピンドル１４０の先端に
はアーバ１４１が着脱自在に装着され、このアーバ１４
１の先端の爪１４１ａがボビン１の中心に形成された嵌
合溝９と嵌合してボビン１がスピンドル１４０に同軸状
に装着される。

【００１３】図５〜図８に詳細に示すように、仮からげ
ピン送り機構２０は、仮からげピン２１をＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸方向へ直線移動させるピン位置調整部２２と、仮か
らげピン２１をＸ軸回りに旋回させるピン旋回部２３を
備える。ピン位置調整部２２は、ベース１２０の上部に
取付けられた直線案内軸受２００のロッド２００ａ（図
８）と連結されてＹ軸方向に移動可能とされるベースプ
レート２０１と、このベースプレート２０１の前面に取
付けられた直線案内軸受２０２のスライダ２０２ａと連
結されてＸ軸方向へ移動可能とされるトランスファーベ
ース２０３と、このトランスファーベース２０３に取付
けられた直線案内軸受２０４のスライダ２０４ａと連結
されてＺ軸方向へ移動可能とされる旋回ベース２０５と
を備えている。

【００１４】図８に示すように、ベースプレート２０１
と連結された直線案内軸受２００のロッド２００ａの後
端側は、巻線機のベース１２０の背面から突出して連結
プレート２０６で連結されている。連結プレート２０６
の中央にはベース１２０に取付けられたエアーシリンダ
２０７のピストンロッド２０７ａが連結され、このピス
トンロッド２０７ａの伸縮動作によってベースプレート
２０１がＹ軸方向へ移動する。図５および図６に示すよ
うに、トランスファーベース２０３の左端にはボールね
じ２０８のナット２０８ａが固定されている。ボールね
じ２０８のねじ軸２０８ｂはベースプレート２０１に取
付けられたサーボモータ２０９の出力軸とシンクロベル
ト２１０を介して連結され、このサーボモータ２０９の
回転がボールねじ２０８で直線運動に変換されてトラン
スファーベース２０３がＸ軸方向へ移動する。図５およ
び図７に示すように、旋回ベース２０５はトランスファ
ーベース２０３の上面両端に配置されたエアーシリンダ
２１１のピストンロッド２１１ａと連結され、これらピ
ストンロッド２１１ａの伸縮動作により旋回ベース２０
５がＺ軸方向へ移動する。そして、これらベースプレー
ト２０１、トランスファーベース２０３、旋回ベース２
０５の各軸方向への移動により、旋回ベース２０５に支
持された仮からげピン２１の位置が調整される。

【００１５】図５〜図７に示すように、ピン旋回部２３
は、旋回ベース２０５の両端のフランジ２０５ａに取付
けられた空気圧駆動のロータリアクチュエータ２２０の
回転を、歯車減速機構２２１を介してピン支持板２２２
に伝達して、ピン支持板２２２に固定された複数本の仮
からげピン２１をＸ軸回りに旋回させる。仮からげピン
２１は、その軸線をＸ軸方向と直交させた状態でピン支
持板２２２に嵌合されて止めねじ２２３で押圧固定され
ている。仮からげピン２１の本数およびピッチは巻線ノ
ズル１１の本数およびピッチに等しく定められている。
各仮からげピン２１の先端部には端子ピン４よりも僅か
に直径の大きなノズル嵌合穴２１ａ（図１０参照）が形
成されている。また、仮からげピン２１の先端外周部に
は、仮からげピン２１の先端へ向かうほど細くなるテー
パ部２１ｂが形成されている。このテーパ部２１ｂを設
けたのは、仮からげピン２１にからげた線材５を仮から
げピン２１の先端側へ抜き易くするためである。

【００１６】図２および図９に示すように、線材挟持機
構３０は、固定爪３００の下面側に配置された可動爪３
０１をエアーシリンダ等のアクチュエータ（不図示）で
固定爪３００に対して接離させて、巻線ノズル１１の先
端から繰り出された線材５の先端を爪３００，３０１間
で挟持するものである。爪３００，３０１を支持する支
持部材３０２は、空気圧駆動のロータリアクチュエータ
（不図示）によってロッド３０３の回りに回動される旋
回プレート３０４と連結され、ロッド３０３はベース１
２０から突出するスライドユニット３０５のスライダ３
０６に支持されている。スライドユニット３０５は直線
案内軸受とエアーシリンダ（不図示）との組合せによっ
てスライダ３０６をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動させる
もので、このスライダ３０６と旋回プレート３０４の動
作によって爪３００，３０１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の
位置およびＸ軸回りの傾きが調整される。

【００１７】図１、図２および図９に示すように、線材
拘束機構４０は、ベース１２０上に配置されたスライダ
４００およびホルダプレート４０１を、エアーシリンダ
４０２，４０３により直線案内軸受４０４，４０５の案
内方向へそれぞれ移動させて、ホルダプレート４０１に
取付けた線材押え４０６をＹ軸、Ｚ軸方向へ移動させる
ものである。図１から明らかなように、線材押え４０６
はスピンドル１４０と同数がＸ軸方向の位置を合わせて
取付けられている。

【００１８】図１２に示すように、本実施例の巻線機に
は線材５を切断するエアーニッパ５０が設けられてい
る。エアーニッパ５０はヘッド１２３の前面に巻線ノズ
ル１１と等しいピッチで配置され、エアーシリンダ等の
アクチュエータを用いた昇降機構（不図示）によってＺ
軸方向に昇降される。

【００１９】次に、図１０〜図１３を参照して本実施例
の巻線機の動作を説明する。本実施例の巻線機でボビン
１に巻線を施すには、巻線ノズル１１および仮からげピ
ン２１のＸ軸方向の位置をボビン１のからげ対象となる
端子ピン４の位置に応じて調整し、かつ巻線ノズル１１
から繰り出された線材５の先端部を線材挟持機構３０の
爪３００，３０１で挟持した上で、巻線ノズル１１を所
定の端子ピン４の回りに旋回させて図１３に示すように
線材始端部５ａを端子ピン４にからげる。この後、エア
ーニッパ５０で線材始端部５ａの余長部分を切断した上
で線材５をボビン１の溝２ａから巻胴６側へ導き、この
後、スピンドル１４０を起動してボビン１をＹ軸回りに
回転させ、巻胴６に所定の巻線を施す。ここまでは、通
常の巻線機と同じである。

【００２０】巻線終了後は、図１０に示すように巻線ノ
ズル１１をつば２の外側へ向けて移動させて線材５の終
端部５ｂをボビン１の溝２ｂからつば２の外側へ導き、
さらに巻線ノズル１１をＺ軸方向上方へ移動させて線材
５を突起８に引っ掛けつつＺ軸方向上方へ引上げる。こ
の後、巻線ノズル１１をその先端がＹ軸方向後方（図２
の右方）を向くように旋回させる。なお、線材５を引上
げる際には、線材拘束機構４０の線材押え４０６をボビ
ン１の突起８の端面に当接するまで移動させ、線材５が
その緩みによって突起８から外れないようにする。

【００２１】線材終端部５ｂを引上げた後は、仮からげ
ピン２１をその先端がＹ軸方向前方（図２の左方）を向
くまで旋回させるとともに、巻線ノズル１１の先端側と
重なる位置までＹ軸方向前方へ移動させる。なお、仮か
らげピン２１の旋回動作は、巻線中またはそれ以前に行
なっても良い。仮からげピン２１の移動後は、巻線ノズ
ル１１を仮からげピン２１の基端側から先端側へ移動さ
せつつ仮からげピン２１の回りに旋回させて線材終端部
５ｂを仮からげピン２１にからげる。ここで、巻線ノズ
ル１１を仮からげピン２１の先端側へ移動させるのは、
ボビン１から仮からげピン２１に向って引上げられた線
材５と巻線ノズル１１との交錯を避けるためである。

【００２２】仮からげピン２１へからげた後は、図１１
に示すように仮からげピン２１をその先端がＺ軸方向下
方を向くまで旋回させる。ついで、仮からげピン２１
を、そのＸ軸、Ｙ軸方向の位置を調整しつつＺ軸方向下
方へ移動させ、仮からげピン２１の先端の嵌合穴２１ａ
を端子ピン４と嵌合させて各ピン４，２１の先端部を軸
方向に突き合せる。そして、巻線ノズル１１をＺ軸方向
下方へ移動させて線材終端部５ｂを端子ピン４へ移動さ
せる。この後、仮からげピン２１をＺ軸方向上方へ移動
させて端子ピン４から引離し、さらには、図１２に示す
ように線材５の余長部５ｃを爪３００，３０１で挟持す
るとともに、巻線ノズル１１を引起こす。そして、エア
ーニッパ５０を降下させて線材５の余長部５ｃを切断す
る。これにより端子ピン４に線材終端部５ｂがからげら
れて一連の巻線作業が終了する。

【００２３】以上から明らかなように、本実施例では、
線材終端部５ｂを仮からげピン２１に一旦からげた後、
仮からげピン２１の先端と端子ピン４の先端とを突き合
せて線材終端部５ｂを端子ピン４側へ移動させているの
で、図１３に矢印Ａ₂で示すように端子ピン４にからげ
られた線材終端部５ｂの巻き付け方向と端子ピン４の軸
方向の関係が従来と反転し、線材終端部５ｂがその切断
端側に向うほど端子ピン４の基端側に回り込む。このた
め、線材終端部５ｂの切断端側が端子ピン４の基端側へ
押し付けられてそのほどけが防止され、特に線材５がリ
ッツ線の場合にはそのばらけ防止に顕著な効果がある。

【００２４】本実施例では、仮からげピン２１に対する
からげ作業と仮からげピン２１から端子ピン４へのから
げ部の移動作業を、巻線作業用の巻線ノズル１１を移動
させて行なうようにしたから、これらの作業を行なうた
めの新たな機構を追加する必要がなく、従来機と比較し
た場合の部品点数の増加は、仮からげピン２１と、これ
を端子ピン４に突き合せるための仮からげピン送り機構
２０のみに止まる。したがって、巻線機のコストの上昇
を最小限に抑えることができる。また、作業に応じて別
々の機構を起動することなく、巻線ノズル１１の一連の
動作によって巻線から線材終端部５ｂのからげ作業まで
を連続して行なうので、仮からげピン２１へのからげに
関連するサイクルタイムの増加も僅かである。

【００２５】なお、実施例では仮からげピン２１をＹ軸
方向に向けて線材５をからげた後、仮からげピン２１を
Ｚ軸方向へ向けて端子ピン４と突き合せているが、必ず
しもその必要はなく、巻線ノズル１１の動作によって線
材５をからげることができる位置に仮からげピン２１が
存在し、かつ仮からげピン２１が端子ピン４と突き合せ
可能に設けられてさえいれば良い。

【００２６】以上の実施例では、ボビン１が巻線対象
物、端子ピン４がからげピンに相当するが、本発明はこ
のような態様に限定されることなく、線材の端部を巻線
対象部から突出するピンにからげる必要があるすべての
場合に適用され得る。また、実施例では、巻線ノズル１
１を仮からげピン２１や端子ピン４に対して相対移動さ
せて仮からげ手段およびからげ部移動手段を構成してい
るが、巻線ノズル１１と別に仮からげ手段およびからげ
部移動手段を独立して設けても良いことは勿論である。

【００２７】ここで、実施例では線材終端部５ｂの切断
端を端子ピン４へからげる場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限ることなく線材始端部５ａをから
げるときに仮からげピン２１を用いても良い。例えば、
図１３の例では、線材５が端子ピン４にからげられた始
端部５ａと交差しつつ巻胴６側へ導かれるので、線材５
の直径が大きいとからげ部の厚さが相当大きくなって端
子ピン４のピッチを小さくできない等の不都合が生じる
が、本発明を用いて線材始端部５ａの端子ピン４に対す
る巻き付け方向を反転させたならば、線材始端部５ａの
交差がなくなって、からげ部分の厚さが減るという効果
が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、仮からげピンにからげた線材端部をからげピン
側へ移動させることにより、線材端部の巻き付け方向と
からげピンの軸方向との関係を反転させることができる
ので、線材終端部をからげピンの基端側へ押し付け、そ
のほどけを防止することができる。また、線材始端部の
巻き付け方向を反転させてその厚さの増加も防止でき
る。請求項２の発明によれば、請求項１のからげ装置に
よる線材端部の巻き付け方向の反転効果を得られる他、
仮からげピンおよびからげピンと巻線ノズルとの相対移
動によって線材の巻線からからげ処理までを連続的に行
ない得るので作業効率を向上させることができ、さらに
は仮からげ手段およびからげ部移動手段を別に設ける必
要がなくなるので部品点数の増加も抑制され、高効率か
つ低コストな実用性の高い巻線機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る巻線機の正面図。

【図２】図１の巻線機を同図の矢印II方向から視た状態
を一部断面視して示す図。

【図３】図１のボビン１の近傍の拡大図。

【図４】図３のボビン１を同図の矢印IV方向から視た状
態を示す図。

【図５】図２の仮からげピン２１の近傍を同図の矢印Ｖ
方向から視た状態を示す図。

【図６】図５の仮からげピン２１の近傍を同図の矢印VI
方向から視た状態を示す図。

【図７】図５の仮からげピン２１の近傍を同図の矢印VI
I方向から視た状態を示す図。

【図８】図５のVIII−VIII線における断面図。

【図９】図２の線材挟持機構３０および線材拘束機構４
０の近傍を拡大して示す図。

【図１０】線材を仮からげピンへからげる動作を示す図
で、（Ａ）はボビン正面側から視た状態を、（Ｂ）は同
図（Ａ）の矢印Ｂ方向から視た状態を示す。

【図１１】仮からげピンから端子ピンへ線材の終端部を
移す動作を示す図で、（Ａ）はボビン正面側から視た状
態を、（Ｂ）は同図（Ａ）の矢印Ｂ方向から視た状態を
示す。

【図１２】端子ピンへのからげ動作終了時の状態をボビ
ンの右側面側から示す図。

【図１３】端子ピンにからげ処理を施した状態を示す斜
視図。

【図１４】巻線対象としてのボビンの一例を示す斜視
図。

【図１５】従来の巻線機で端子ピン４にからげ処理を施
した状態を示す斜視図。

【符号の説明】

１ ボビン ４ 端子ピン ５ 線材 ５ａ 線材の始端部 ５ｂ 線材の終端部 １１ 巻線ノズル ２１ 仮からげピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線対象物に巻き付けられる線材の端部
   を前記巻線対象物に設けられたからげピンにからげるか
   らげ装置において、 前記からげピンと軸方向に突き合せ可能に設けられた仮
   からげピンと、 この仮からげピンに前記線材の端部をからげる仮からげ
   手段と、 前記仮からげピンにからげられた前記線材の端部を前記
   からげピンに移動させるからげ部移動手段とを設けたこ
   とを特徴とするからげ装置。
2. 【請求項２】 巻線対象物の周囲を相対移動して当該巻
   線対象物に線材を巻き付ける巻線ノズルと、請求項１記
   載のからげ装置とを備えた巻線機であって、 前記巻線ノズルを、前記仮からげピンの回りに相対回転
   可能に設けて前記からげ装置の仮からげ手段を構成する
   とともに、前記巻線ノズルを前記巻線対象物の前記から
   げピンの軸方向に相対移動可能に設けて前記からげ部移
   動手段を構成したことを特徴とする巻線機。