JPH10172849A - 巻鉄心製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】非晶質磁性合金の薄帯を用いて高品質の巻鉄心
を能率よく製造することができる巻鉄心製造装置を提供
する。 【解決手段】主軸２３に取り付けた巻枠Ｍの外周に積層
体ブロックＢを供給し、この積層体ブロックを無端ベル
ト４５の内側に巻き込んで巻枠Ｍの回りに巻回すること
により巻鉄心を製造する。主軸とともに回転しながら積
層体ブロックＢの端部を巻枠Ｍに対してクランプするラ
ップクランプ装置６０と、積層体ブロックＢの端部を巻
枠に対して押え付けるラップ押え装置７０とを設ける。
積層体ブロックＢを無端ベルトの内側に巻き込む際に、
その端部を巻枠Ｍに対してクランプしておくことによ
り、積層体ブロックのラップ部の位置がずれるのを防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質磁性合金薄
帯により巻鉄心を製造する巻鉄心製造装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近、低損失の磁性材料として、非晶質
（アモルファス）磁性合金が注目されており、この材料
を用いて変圧器などの電気機器用の鉄心を構成すると、
低損失の電気機器を得ることができる。非晶質磁性合金
は、厚さが非常に薄い（２５μ程度）薄帯（薄いストリ
ップ）の形で提供され、その取り扱いが面倒であるた
め、非晶質磁性合金薄帯を用いて電気機器鉄心を構成す
る場合には、巻鉄心の構造を採用するのが有利である。

【０００３】ケイ素鋼帯を用いた巻鉄心としては、１タ
ーンカット形の鉄心が多く用いられている。１ターンカ
ット形の巻鉄心を製造する際には、１ターン分よりも僅
かに長い長さを有するようにカットされた鋼帯を順次円
形の巻枠に巻回して、各ターンの鋼帯の両端を階段状に
重合わせ接合した円形の巻鉄心を製作し、次いでこの円
形の巻鉄心を矩形状に整形して焼鈍する方法がとられ
る。

【０００４】ところが、前述のように、非晶質磁性合金
は非常に薄く、その取り扱いが面倒であるため、非晶質
磁性合金薄帯により巻鉄心を形成する場合に１ターンカ
ット形の構造を採用したのでは、能率よく鉄心を製造す
ることができない。

【０００５】そこで、非晶質磁性合金薄帯を数枚ないし
は数十枚積層したものを単位積層体として、この単位積
層体を用いて巻鉄心を形成する方法が採用されている。
この方法では、２πｔ（ｔは単位積層体の厚さ）ずつ長
さが順次長くなる多数の単位積層体を形成し、この単位
積層体の単体、または該単位積層体をｎ個（ｎは２以上
の整数）ずつ長さが短いものから順に、それぞれの位置
を長手方向にずらして積層したものを積層体ブロックと
する。このようにして得たｍ個（ｍは１以上の整数）の
積層体ブロックを、長さが短いものから順に矩形状の巻
枠に巻き付けて各積層体ブロックの両端を重ね合わせ接
合することにより矩形状の巻鉄心を形成する。

【０００６】図１６は、一例として、１積層体ブロック
の単位積層体数ｎを３とした場合の１番目の積層体ブロ
ックＢ1 の構成を示したもので、この例では、順次２π
ｔ（１ターン毎の周長の増加分）ずつ長さが長くなって
いる単位積層体Ｕ1 〜Ｕ3 をずらし寸法ΔＸずつ長手方
向に位置をずらして積層することにより積層体ブロック
Ｂ1 を構成している。同様に、単位積層体Ｕ4 ，Ｕ5 ，
…が順次３個ずつ積層されて２番目以降の積層体ブロッ
クＢ2 ，Ｂ3 ，…が構成される。各積層体ブロックの長
手方向の一端側の端部Ｂa 及び他端側の端部Ｂb はそれ
ぞれ階段状に形成されている。なお積層体ブロックごと
に単位積層体の数を異ならせる場合もあり、単位積層体
の単体を積層体ブロックとする場合もある。

【０００７】図１７は上記のようにして構成された積層
体ブロックを巻枠Ｍに巻き付けることにより構成した巻
鉄心の構造を示したもので、この例では、積層体ブロッ
ク数ｍを３としている。巻枠Ｍは、その横断面（中心軸
線と直交する断面）の輪郭がほぼ矩形状を呈するように
形成されている。巻枠Ｍには、単位積層体Ｕ1 〜Ｕ3か
らなる積層体ブロックＢ1 と、単位積層体Ｕ4 〜Ｕ6 か
らなる積層体ブロックＢ2 と、単位積層体Ｕ7 〜Ｕ9 か
らなる積層体ブロックＢ3 とが順次巻回積層され、巻回
された各単位積層体の一端側の端部と他端側の端部とが
矩形状の巻枠Ｍの一方の短辺部上で重ね合わせ接合され
て巻鉄心が構成されている。本明細書では、各単位積層
体の一端側の端部と他端側の端部との互いに重ね合わせ
接合された部分Ｌをラップ部と呼ぶ。

【０００８】巻鉄心の最外周にはステンレス鋼等からな
る鋼帯Ｓが巻回されてその形が保持され、この状態で全
体が焼鈍されて、継鉄部Ｙ1 及びＹ2 と脚部Ｃ1 及びＣ
2 とを有する矩形状の巻鉄心が完成される。

【０００９】この巻鉄心を用いて例えば配電用の変圧器
を構成する場合には、鋼帯Ｓを外して継鉄部Ｙ1 に形成
された接合部を開き、巻枠Ｍを外した後、脚部Ｃ1 及び
Ｃ2にそれぞれ巻線を嵌装する。脚部Ｃ1 及びＣ2 に巻
線を嵌装した後、継鉄部Ｙ1の接合部を閉じ、巻鉄心の
最外周に鋼帯Ｓを巻き付けて該鋼帯の両端を溶接する。

【００１０】なお、焼鈍された非晶質磁性合金は非常に
脆い状態にあり、巻線を取り扱う際に鉄心から破片が生
じるおそれがあるため、鉄心に巻線を嵌装する際には、
鉄心をカバーで覆う等の措置が講じられる。

【００１１】従来は、上記のように、単位積層体の単
体、または所定個数の単位積層体を所定のずらし寸法Δ
Ｘずつずらして積層したものを積層体でブロックとし
て、該積層体ブロックを巻枠Ｍに巻き付けることによ
り、巻鉄心を製造する方法がとられていたが、積層体ブ
ロックを巻鉄心に巻き付けてその両端を接合する工程で
は手作業を必要とするため、作業能率が悪く、鉄心のコ
ストが高くなるのを避けられなかった。

【００１２】なお、円形の巻鉄心を製造する装置として
は、図１８に示すような製造装置（特公平６−９１８０
号）が提案されている。この巻鉄心製造装置において
は、フレーム１に設けられた長孔１ａに沿って移動し得
る駆動軸２が設けられ、該駆動軸２に巻枠Ｍ´が取り付
けられている。駆動軸２にはガイドフランジ３が設けら
れ、巻枠Ｍ´の一端がガイドフランジ３に当接されてい
る。フレーム１にはまた、長孔１ａの一端側に互いに近
接した状態で配置された１対のガイドローラ４及び５
と、駆動軸２の周囲に分散配置された固定ローラ６ない
し１３と、シリンダ１４により駆動されるテンションロ
ーラ１５及び１６を備えた張力付与装置１７とが取り付
けられている。駆動軸２は図示しない付勢手段により長
孔１ａの一端側（ガイドローラ４，５側）に付勢されて
いる。巻枠Ｍ´とガイドローラ４，５と、固定ローラ６
ないし１３と、テンションローラ１５及び１６とを図示
の順序で経由するように無端ベルト１８が掛け渡されて
いる。この無端ベルトは、張力付与装置１７の働きによ
り常時緊張状態に保持されている。

【００１３】またガイドローラ４及び５の間に向けて積
層体ブロックＢを送給するコンベアベルト１９が設けら
れ、該コンベアベルトにより送給された積層体ブロック
Ｂがガイドローラ４，５の間を通して無端ベルト１８と
巻枠Ｍ´との間に供給されるようになっている。

【００１４】図１８の装置を用いて巻鉄心を製造する際
には、巻枠Ｍ´を図示の矢印Ｐ方向に回転駆動して無端
ベルト１８を図示の矢印Ｑ方向に走行させながら、コン
ベア１９により無端ベルト１８と巻枠Ｍ´との間に積層
体ブロックＢを供給する。無端ベルト１８と巻枠Ｍ´と
の間に供給された積層体ブロックＢは、無端ベルト１８
により拘束されつつ巻枠Ｍ´に巻き付けられて、その両
端が重ね合わせ接合される。巻枠Ｍ´に積層体ブロック
Ｂを巻回していくにつれて、鉄心の外径が巻き太りして
いくため、駆動軸２は長孔１ａの他端側（図１８の左端
側）に移動していく。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図１８に示した巻鉄心
製造装置では、巻鉄心が円形に形成されるため、横断面
の輪郭が多角形を呈する巻鉄心、例えば、図１７に示し
たような矩形状の巻鉄心を得る場合には、円形に形成さ
れた巻鉄心を焼鈍前に矩形状に成形する作業を行うこと
が必要になり、面倒であった。

【００１６】また巻鉄心においては、一連の積層体ブロ
ックのラップ部Ｌを図１９（Ａ）に示すように、一定幅
の領域Ｗ内に整然と分布させることが望ましい。

【００１７】ところが、図１８に示した巻鉄心製造装置
により、非晶質磁性合金薄帯の積層体ブロックＢを円形
の巻枠Ｍ´に巻回した場合には、巻枠に一連の積層体ブ
ロックを巻回していく過程で、外側に位置する積層体ブ
ロックのラップ部の位置が内側に位置する積層体ブロッ
クのラップ部の位置に対してずれていくため、図１９
（Ｂ）に示したようにラップ部Ｌが存在する領域Ｗ´が
斜めに展開した状態になる、いわゆる「ラップ流れ」の
状態が生じることがあった。ラップ流れが生じた円形巻
鉄心を矩形状に整形しても、図１７に示したように１つ
の継鉄部Ｙ1 の中央部付近にラップ部が正しく分布した
巻鉄心を得ることはできない。

【００１８】なお、図１８に示した巻鉄心製造装置にお
いて、巻枠Ｍ´として多角形状のもの、例えば矩形状の
ものを用いることも考えられる。その場合には、矩形状
の巻枠の回転を可能にするために、ガイドローラ４，５
の間の間隔を広げるとともに、矩形状の巻枠の短辺部及
び長辺部がガイドローラ４，５の位置を通過する際に両
ガイドローラを上下に大きく逃がすことができる構造に
する必要がある。ところがガイドローラ４，５を上下に
大きく逃がす構造にすると、単位積層体のラップ部が上
下に逃げたガイドローラ４，５の間を通過する際に、接
合された単位積層体の端部が外側に開いてしまい、開い
た（巻枠から離反した）単位積層体の端部がベルトを介
してガイドローラ４に突き当たって巻枠の回転が阻止さ
れるというトラブルが生じる。

【００１９】従って、図１８の巻鉄心製造装置におい
て、巻枠として矩形などの多角形の横断面形状を有する
ものを用いた場合には、積層体ブロックの巻回動作の途
中でラップ部が開くのを防ぐために手作業を加えること
が必要になって、巻鉄心の製造を能率よく行うことがで
きなかった。

【００２０】本発明の目的は、ラップ流れの状態を生じ
させることなく、巻鉄心の製造を能率よく行うことがで
きるようにした巻鉄心製造装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、中心部が主軸
により支持された巻枠と、該巻枠を回転駆動する巻枠駆
動装置と、ループをなすように形成されていて該ループ
の外側に巻枠を位置させた状態で一部が巻枠の外周の大
部分に沿う周回軌道に沿うようにガイドされて巻枠の回
転により駆動される無端ベルトと、非晶質磁性合金薄帯
を複数枚積層したものからなる単位積層体の単体または
該単位積層体をｎ個（ｎは１以上の整数）ずつそれぞれ
の位置を長手方向にずらした状態で積層して長手方向の
一端側及び他端側をそれぞれ階段状に形成したものを積
層体ブロックとして該積層体ブロックを巻枠側に順次供
給する積層体ブロック供給装置とを備えた巻鉄心製造装
置に係わるものである。

【００２２】上記無端ベルトの周回軌道は、その始点と
終点との間に積層体ブロック供給装置により供給される
積層体ブロックの長手方向の一端側の端部を受け入れる
積層体ブロック導入部を形成するように設定される。ま
た積層体ブロック供給装置は、各積層体ブロックの長手
方向の一端を無端ベルトの周回軌道の始点に向けた状態
で各積層体ブロックの一端側の端部を巻枠の外周に対向
する位置に供給するように設けられる。積層体ブロック
供給装置により順次供給される積層体ブロックは、無端
ベルトの内側に巻き込まれて巻枠上に巻回積層され、巻
回された各積層体ブロックの一端側の端部と他端側の端
部とが巻枠の一方の短辺部上で重ね合わされてラップ部
が形成された構造を有する巻鉄心が製造される。

【００２３】本発明においては、積層体ブロック導入部
に供給された積層体ブロックの一端側の端部を巻枠側に
押え付けるラップ押え装置と、主軸とともに回転するよ
うに設けられてラップ部を構成する積層体ブロックの端
部を巻枠に対してクランプするラップクランプ装置とが
設けられる。

【００２４】上記のように、主軸とともに回転するよう
に設けられてラップ部を構成する積層体ブロックの端部
を巻枠に対してクランプするラップクランプ装置を設け
ておくと、積層体ブロックを無端ベルトの内側に巻き込
んで巻回する際に積層体ブロックの端部が巻枠に対して
動くことがないため、ラップ部の位置がずれるのを防ぐ
ことができ、ラップ流れが生じるのを防ぐことができ
る。

【００２５】また上記のように積層体ブロックの端部を
巻枠に対してクランプしておくと、積層体ブロックが無
端ベルトから開放された状態になってもラップ部が開く
ことがないため、矩形状の巻枠の短辺部及び長辺部が積
層体ブロック導入部の位置を通過する際にラップ部が開
くのを防ぐことができる。

【００２６】更に上記のように、積層体ブロック導入部
に供給された積層体ブロックの一端側の端部を巻枠側に
押え付けるラップ押え装置を設けておくと、既に巻回さ
れている積層体ブロックのラップ部を開かせることな
く、新たに積層体ブロック導入部に供給された積層体ブ
ロックの一端側の端部をクランプすることができる。

【００２７】従って、本発明によれば、巻回された積層
体ブロックのラップ部を一度も開かせることなく、かつ
ラップ部の位置ずれを生じさせることなく一連の積層体
ブロックの巻回作業を進めることができ、ラップ流れが
ない高品質の巻鉄心を製造することができる。

【００２８】ラップ押え装置は、積層体ブロック導入部
で主軸の軸線方向と直角な方向に変位し得るように設け
られていて、積層体ブロック導入部にある積層体ブロッ
クの一端側の端部に当接して該一端側の端部を巻枠側に
押え付ける押え位置と該一端側の端部から離れて巻枠の
回転を許容する状態になる退避位置との間を変位し得る
ように設けられた押え部材と、該押え部材を押え位置と
退避位置とに変位させる押え部材駆動機構とにより構成
できる。

【００２９】またラップクランプ装置は、主軸の径方向
に沿う第１の方向に沿って移動し得るように設けられる
とともに、主軸の軸線方向に沿う第２の方向に移動し得
るように設けられていて、第２の方向に沿って巻枠の外
周面に対向する位置まで変位させられた状態で第１の方
向に沿って巻枠側に変位させられたときに巻枠上の積層
体ブロックの端部に当接して該端部を巻枠に対してクラ
ンプし、第２の方向に沿って巻枠から離れる側に移動し
たときに該端部のクランプを解除するように設けられた
クランプ板と、該クランプ板を第１の方向に沿って変位
させる第１のクランプ板駆動機構と、前記クランプ板を
前記第２の方向に移動させる第２のクランプ板駆動機構
とにより構成できる。

【００３０】この場合、無端ベルトは、積層体ブロック
の幅寸法よりも小さい幅寸法を有するように形成され
て、積層体ブロックの幅方向の中央部に沿うように配置
され、ラップクランプ装置のクランプ板は、クランプ位
置にあるときに無端ベルトと干渉しない積層体ブロック
の端部の幅方向の端部寄りの部分に当接して該端部をク
ランプするように設けられる。

【００３１】本発明においてはまた、巻枠に巻回された
積層体ブロックの外径寸法の増大に合わせて積層体ブロ
ック供給装置の送出部の位置を変化させる積層体ブロッ
ク送出位置調整機構を設けておくのが好ましい。

【００３２】上記のように、ラップクランプ装置のクラ
ンプ板を主軸の軸線方向（第２の方向）に変位させて積
層体ブロックから離脱させることができるようにしてお
くと、積層体ブロックを無端ベルトの内側に巻き込んで
積層体ブロックの一端側の端部と他端側の端部とを重ね
合わせてラップ部を構成した後、該ラップ部が無端ベル
トにより拘束されている状態で、ラップ部を構成する積
層体ブロックの端部間に挟み込まれた状態にあるクラン
プ板を積層体ブロックから一旦離脱させて、改めてラッ
プ部をクランプすることができる。このようにラップ部
をクランプしておくと、ラップ部が無端ベルトから開放
された際に、該ラップ部が開くのを防ぐことができる。

【００３３】また上記のように、積層体ブロック導入部
に供給された積層体ブロックの一端側の端部を巻枠側に
押え付けるラップ押え装置を設けるとともに、ラップク
ランプ装置のクランプ板を主軸の軸線方向（第２の方
向）に変位させて積層体ブロックから離脱させることが
できるようにしておくと、積層体ブロック導入部に新た
な積層体ブロックが供給されたときに、該積層体ブロッ
クの端部を巻枠側に押え付けた状態でクランプ板を離脱
させて新たな積層体ブロックの一端側の端部をクランプ
することができるため、既に巻回された積層体ブロック
のラップを開かせることなく、新たに供給された積層体
ブロックの一端側の端部をラップクランプ装置によりク
ランプすることができる。

【００３４】上記巻枠の軸線方向の両端には、該巻枠と
ともに回転するように設けられて、該巻枠上の積層体ブ
ロックの幅方向の位置を規制するする１対の面板を配置
するのが好ましい。

【００３５】このように１対の面板を設けておくと、巻
枠に巻回される積層体ブロックの幅方向の位置を揃える
ことができるため、一連の積層体ブロックを整然と巻回
することができ、積層体ブロックの位置ずれがない高品
質の巻鉄心を得ることができる。

【００３６】本発明においては、巻枠駆動装置と、積層
体ブロック供給装置と、ラップ押え装置の押え部材駆動
機構と、ラップクランプ装置の第１及び第２のクランプ
板駆動機構と、積層体ブロック送出位置調整機構とを制
御する制御装置を更に設けるのが好ましい。

【００３７】この制御装置は、積層体ブロックの一端側
の端部を積層体ブロック導入部を通して巻枠の外周に対
向する位置に供給する積層体ブロック供給動作と、巻枠
の一方の短辺部の位置に供給された積層体ブロックの一
端側の端部を前記ラップ押え装置の押え部材により巻枠
に対して押え付ける押え動作と、押え部材により押え付
けられた積層体ブロックの一端側の端部にラップクラン
プ装置のクランプ板を当接させて該一端側の端部をクラ
ンプする積層体端部クランプ動作と、押え部材を退避位
置に変位させて前記巻枠の回転が許容される状態にする
ラップ押え退避動作と、巻枠を回転させて一端側の端部
がクランプされた積層体ブロックを無端ベルトの内側に
巻き込んで該積層体ブロックの一端側の端部に他端側の
端部を重ね合わせることによりラップ部を形成した後、
該ラップ部を無端ベルトと巻枠との間に位置させた状態
で巻枠を停止させる積層体ブロック巻回動作と、積層体
ブロックのラップ部を構成する一端側の端部と他端側の
端部との間に挟み込まれた状態にあるクランプ板を第２
の方向に沿って巻枠から離れる側に変位させてラップ部
から離脱させるクランプ板離脱動作と、ラップ部から離
脱したクランプ板を該ラップ部の外周側に当接して該ラ
ップ部を巻枠に対してクランプする位置まで変位させる
ラップ部クランプ動作と、ラップ部を積層体ブロック導
入部に位置させるまで巻枠を回転させて停止させる巻枠
復帰動作と、巻枠に巻回された積層体ブロックの外径寸
法の増大に合わせて新たに供給される積層体ブロックの
送り出し位置を変化させるように積層体ブロック送出位
置調整機構を駆動する動作とを必要な数の積層体ブロッ
クが巻回されるまで繰り返すように構成される。

【００３８】上記ラップクランプ装置は１対設けて、該
１対のラップクランプ装置を巻枠の軸線方向の両側にそ
れぞれ配置するのが好ましい。この場合ラップ押えは、
ラップクランプ装置のクランプ板と干渉しないように、
積層体ブロック導入部にある積層体ブロックの積層端部
の幅方向の中央部寄りの位置で該積層端部に当接するよ
うに設けるのが好ましい。

【００３９】１対のラップクランプ装置と、１対の面板
とを設ける場合には、１対の面板のクランプ装置のクラ
ンプ板が配置される部分に互いに整合する切欠き部を設
けて、１対のラップクランプ装置の各クランプ板を面板
の切欠き部内を通して変位させるようにするのが好まし
い。

【００４０】上記のように、ラップクランプ装置を１対
設けておくと、積層体ブロックの端部をその幅方向の両
端で安定にクランプすることができるため、無端ベルト
の内側に積層体ブロックを巻き込んで巻回する過程で、
クランプが外れるのを防いで、安定な動作を行わせるこ
とができる。

【００４１】本発明においてはまた、周回軌道の終点付
近で無端ベルトに接触して該無端ベルトを巻枠側に押し
付ける第１のしごきローラと、周回軌道の始点と終点と
の間の中間部付近で無端ベルトに接触して該無端ベルト
を巻枠側に押し付ける第２のしごきローラとを設けるの
が好ましい。

【００４２】この場合第１及び第２のしごきローラは、
巻枠の回転に追従して変位し得るように支持するととも
に、付勢手段により巻枠側に付勢しておく。

【００４３】上記第１及び第２のしごきローラは、第１
のしごきローラが巻枠の対角位置にある２つの角部のう
ちの一方に対向したときに、第２のしごきローラが該２
つの角部のうちの他方に対向した状態になるように設け
るのが好ましい。

【００４４】上記のようにしごきローラを設けておく
と、無端ベルトに弛みを生じさせることなく、該無端ベ
ルトを巻枠または既に巻回された積層体ブロックに密接
させることができるため、積層体ブロックを密に巻い
て、積層体ブロック相互間に隙間がない高品質の巻鉄心
を得ることができる。

【００４５】また本発明においては、無端ベルトの周回
軌道の始点側で該無端ベルトの内側に巻き込まれる積層
体ブロックに接触して、該積層体ブロックを前記巻枠側
に押し付けるように付勢するバネを更に設けるのが好ま
しい。

【００４６】このようにバネを設けておくと、新たな積
層体ブロックを無端ベルトの内側に巻き込む際に、積層
体ブロックが浮き上がるのを防ぐことができるため、積
層体ブロックの巻き込みを容易に行わせることができ
る。

【００４７】本発明においてはまた、積層体ブロック導
入部で積層体ブロックに摩擦接触して無端ベルトの内側
に巻き込まれる積層体ブロックに張力を与える摩擦付与
部材を設けるのが好ましい。

【００４８】本発明は、巻枠の横断面の形状がいかなる
場合にも適用できるが、特に横断面の輪郭形状が四角形
以上の多角形状（最も多いのは矩形状）を呈する場合に
有用である。横断面の輪郭が多角形状を呈する巻枠を用
いる場合には、該巻枠の特定の辺の上にラップ部を位置
させた状態で積層体ブロックを巻回して巻鉄心を製造す
る。例えば横断面の輪郭が矩形状を呈する巻枠を用いる
場合には、該巻枠の一方の短辺部上に一連の積層体ブロ
ックのラップ部を位置させた状態で巻鉄心を製造する。
したがって、多角形状の巻枠を用いる場合、積層体ブロ
ック供給装置は、巻枠の特定の辺の外周に対向する位置
に積層体ブロックの一端側の端部を供給し、ラップクラ
ンプ装置は、積層体ブロックの一端側の端部を該巻枠の
特定の辺に対してクランプする。

【００４９】

【発明の実施の形態】図１ないし図１４は本発明に係わ
る巻鉄心製造装置の構成例を示したもので、図１はその
全体的な構成を示す正面図、図２は図１の要部の拡大正
面図、図３は図１の要部を示す斜視図、図４ないし図１
４は本発明に係わる巻鉄心製造装置の動作を順を追って
示した斜視図である。

【００５０】図１において２１は板状に形成されて垂直
に起立された状態で配置された巻鉄心製造装置の主フレ
ームで、主フレーム２１はその下部に取り付けられた脚
部２１ａ，２１ａを介して図示しない設置ベース上に固
定される。主フレーム２１の先端部２１ａ寄りの位置に
は主軸２３がその中心軸線をフレーム２１の板面と直交
させた状態で、かつ水平方向に向けた状態で回転自在に
支持され、主軸２３に巻枠Ｍが取り付けられている。巻
枠Ｍは、横断面の輪郭がほぼ矩形状（矩形の各角部に丸
みをつけた形状）を呈するように形成されていて、その
中心軸線を主軸２３の中心軸線に一致させた状態で取り
付けられている。図示してないが、主フレーム２１の裏
面には、電動機により減速機を介して主軸２３を回転駆
動する巻枠駆動装置が設けられ、この巻枠駆動装置によ
り巻枠Ｍが回転駆動される。

【００５１】図４に見られるように、主軸２３には、巻
枠Ｍを軸線方向の両端側から挟むように配置された１対
の面板２５，２５が取り付けられている。１対の面板２
５，２５の内、主フレーム２１と反対側に配置された面
板２５は、取り外すことができるようになっていて、こ
の面板２５を外した状態で巻枠Ｍの着脱を行うことがで
きるようになっている。面板２５，２５には互いに整合
するコの字形の切欠き部２５ａ，２５ａが形成されてい
る。図７に見られるように、各切欠き部２５ａは、面板
２５の半径方向と平行な方向に伸びる対辺２５a1，２５
a1と、面板２５の半径方向に対して直角な方向に伸びる
底辺部２５a2とを有していて、巻枠Ｍはその一方の短辺
部を切欠き部２５ａの底辺部２５a2に沿わせた状態で取
り付けられる。切欠き部２５ａの底辺部２５a2に沿う巻
枠Ｍの一方の短辺部に巻鉄心を構成する積層体ブロック
のラップ部が配置される。

【００５２】主フレーム２１にはまた、積層体ブロック
供給装置２６が取り付けられている。積層体ブロック供
給装置２６は、主フレーム２１の後端部２１ｂ側から巻
枠Ｍ側に向って長く延びる可動フレーム２７を備えてい
る。可動フレーム２７は、その後端部（巻枠Ｍと反対側
に位置する端部）側に設けられた軸２８により主フレー
ム２１に回動自在に支持されている。可動フレーム２７
の下部には主フレーム２１に回動自在に支持されたジャ
ッキ２９のラム２９ａが連結され、ジャッキ２９により
可動フレーム２７が回動させられて、該可動フレーム２
７の先端部の高さが調整されるようになっている。

【００５３】可動フレーム２７には、該可動フレームの
長手方向に延びるガイド板３０と、積層体ブロック送給
機構３１とが取り付けられている。ガイド板３０は巻枠
Ｍ側に送給される積層体ブロックＢを載せて支えるため
に設けられたもので、その先端が面板２５，２５の間を
通して巻枠Ｍの近傍に至るように設けられている。図４
ないし図１４に見られるように、ガイド板３０の幅方向
の中央部には、その長手方向に延びるスリット３０ａが
形成されている。

【００５４】積層体ブロック送給機構３１は、ガイド板
３０の上方に配置されてガイド板３０の長手方向に移動
自在に支持された可動ブロック３１ａに取り付けられた
上部クランプ３１Ａと、ガイド板３０の下方に配置され
て可動ブロック３１ａと同じ方向に変位し得るように支
持された可動ブロック３１ｂに取り付けられた下部クラ
ンプ３１Ｂと、モータ３１Ｃと、ガイド板の長手方向に
延びるように設けられて可動ブロック３１ａに固定され
たナットに螺合されたボールネジ３１Ｄとを備えてい
る。

【００５５】可動ブロック３１ａ及び可動ブロック３１
ｂは、それぞれが支持した上部クランプ３１Ａ及び下部
クランプ３１Ｂを互いに連動して変位させるように、図
示しない手段により連結されている。

【００５６】モータ３１Ｃの出力軸はチェーンスプロケ
ット機構等からなる動力伝達機構３１Ｅを介してボール
ネジ３１Ｄに結合され、モータ３１Ｃによりボールネジ
３１Ｄが回転駆動されて、可動ブロック３１ａ及び３１
ｂとともに上部クランプ３１Ａ及び下部クランプ３１Ｂ
がガイド板３０の長手方向に往復移動させられる。

【００５７】上部クランプ３１Ａ及び下部クランプ３１
Ｂは、ガイド板３０のスリット３０ａを通して上下に相
対するクランプ部材と、該クランプ部材を駆動する流体
圧シリンダとを備えている。積層体ブロックＢを送給す
る際には、上部クランプ３１Ａのクランプ部材をガイド
板３０の上に供給された積層体ブロックＢの上面に当接
させ、下部クランプ３１Ｂのクランプ部材をスリット３
０ａを通して積層体ブロックＢの下面に当接させること
によりガイド板３１Ｄ上の積層体ブロックＢをクランプ
する。この状態で、モータ３１Ｃを駆動してボールネジ
３１Ｄを回転させることにより、上部クランプ３１Ａ及
び下部クランプ３１Ｂを変位させて、積層体ブロックＢ
を、ガイド板３０の巻枠側の端部から順次巻枠Ｍ側に送
り出して送給する。この例では、ガイド板３０の巻枠側
の端部が、積層体ブロックの送出部となっていて、可動
フレーム２７と、ガイド板３０と、積層体ブロック送給
機構３１とにより、積層体ブロック供給装置２６が構成
され、ジャッキ２９により積層体ブロック送出位置調整
機構が構成されている。

【００５８】可動フレーム２７の先端部には、アーム３
２が回動自在に支持され、該アームの先端部には、巻枠
Ｍに巻回される積層体ブロックＢに摩擦接触して該積層
体ブロックＢに摩擦抵抗を与える摩擦付与部材３３（図
２参照）が回動可能に取り付けられている。摩擦付与部
材３３は，所定の質量を有する板（錘）からなってい
る。アーム３２を駆動するためにシリンダ３４が設けら
れ、該シリンダ３４を駆動することにより、摩擦付与部
材３３を、面板２５，２５の間で巻枠上の積層体ブロッ
クに当接する位置と、該積層体ブロックから離れた状態
になる退避位置とに変位させることができるようになっ
ている。

【００５９】主フレーム２１にはまた、供給装置２６の
先端部付近の下方に、上下に間隔をあけて配置された第
１及び第２のガイドローラ４０Ａ及び４０Ｂと、主軸２
３の中心軸線を含む垂直面に対して第２のガイドローラ
４０Ｂと対称に配置された第３のガイドローラ４０Ｃ
と、第３のガイドローラ４０Ｃの真上に並べて配置され
た第４及び第５のガイドローラ４０Ｄ及び４０Ｅと、第
５のガイドローラ４０Ｅの上方に位置させて、かつ面板
２５，２５´よりも高い位置に配置された第６のガイド
ローラ４０Ｆと、第６のガイドローラ４０Ｆと同じ高さ
の位置に位置させた状態で巻枠Ｍの上方に配置された第
７のガイドローラ４０Ｇとが取り付けられている。第３
ないし第５のガイドローラ４０Ｃないし４０Ｅは、狭い
間隔をもって上下方向に並ぶように配置され、これらの
ガイドローラの中心軸線を含む垂直面と第１及び第２の
ガイドローラ４０Ａ及び４０Ｂの中心軸線を含む垂直面
との間に位置させた状態でスライダ４１が配置されてい
る。スライダ４１は主フレーム２１に固定された平行な
ガイド棒４２，４２に沿って水平方向にスライドし得る
ように支持されている。スライダ４１には、第３及び第
４のガイドローラ４０Ｃ及び４０Ｄの間の隙間に相応す
る位置に配置された第１のテンションローラ４３Ａと、
第４のガイドローラ４０Ｄと第５のガイドローラ４０Ｅ
との間の隙間に相応する位置に配置された第２のテンシ
ョンローラ４３Ｂとが支持されている。スライダ４１に
は、主フレーム２１に取り付けられたエアシリンダ４４
のピストンロッドが連結され、シリンダ４４によりスラ
イダ４１が第３ないし第５のガイドローラ４０Ｃないし
４０Ｅから離れる方向に付勢されるようになっている。

【００６０】第１及び第２のガイドローラ４０Ａ及び４
０Ｂと、第３のガイドローラ４０Ｃと第１のテンション
ローラ４３Ａと、第４のガイドローラ４０Ｄと、第２の
テンションローラ４２Ｂと、第５のガイドローラ４０Ｅ
と、第６及び第７のガイドローラ４０Ｆ及び４０Ｇと、
巻枠Ｍの外周とにループ状に形成された無端ベルト（エ
ンドレスベルト）４５が掛け渡されている。

【００６１】無端ベルト４５は、巻枠Ｍをそのループの
外側に位置させた状態でその一部が巻枠Ｍの外周の大部
分に沿うように設けられている。図示の例では、第３な
いし第５のガイドローラ４０Ｃないし４０Ｅとスライダ
４１と第１及び第２のテンションローラ４３Ａ及び４３
Ｂとシリンダ４４とにより、張力付与装置（アキュムレ
ータ）４６が構成され、この張力付与装置により無端ベ
ルト４５に緊張力が与えられて、該無端ベルトが巻枠Ｍ
または該巻枠に巻回される積層体ブロックＢの外周に密
接した状態に保持されるようになっている。本明細書で
は、無端ベルト４５の巻枠Ｍの外周に沿う部分の軌道Ｒ
（図２参照）を無端ベルトの周回軌道と呼ぶ。

【００６２】図４ないし図１４に見られるように、無端
ベルト４５は、巻枠Ｍに巻回される積層体ブロックＢの
幅寸法よりも小さい幅寸法を有するように形成されてい
て、巻枠Ｍ及び該巻枠Ｍに巻回される積層体ブロックの
幅方向の中央部に沿うように配置されている。従って、
無端ベルト４５が巻枠Ｍの外周に巻回される積層体ブロ
ックＢの外周に接触した状態にあるときに、該積層体ブ
ロックの幅方向の両端部には無端ベルトに接触しない部
分が残される。

【００６３】主軸２３の両側にはくの字形に形成された
第１のしごきローラ支持アーム５１Ａ及び第２のしごき
ローラ支持アーム５１Ｂが配置されている。第１のしご
きローラ５１Ａは、積層体ブロック供給装置２６側に設
けられて、ピン５２Ａを介して主フレーム２１に回動自
在に支持されている。また第２のしごきローラ５１Ｂは
積層体ブロック供給装置と反対側に配置されて、ピン５
２Ｂを介して主フレーム２１に回動自在に支持されてい
る。

【００６４】第１のしごきローラ支持アーム５１Ａ及び
第２のしごきローラ支持アーム５１Ｂはそれぞれの先端
が面板２５，２５の間を通して巻枠Ｍに接近したり該巻
枠Ｍから離れたりするように設けられていて、それぞれ
の先端に取り付けられた第１及び第２のしごきローラ５
３Ａ及び５３Ｂが無端ベルト４５に接触させられてい
る。

【００６５】主フレーム２１には、第１及び第２のしご
きローラ支持アーム５１Ａ及び５１Ｂを付勢する付勢手
段としての第１及び第２のエアシリンダ５４Ａ及び５４
Ｂが回動自在に支持され、これらのエアシリンダ５４Ａ
及び５４Ｂのピストンロッドが第１のしごきローラ支持
アーム５１Ａの中間部及び第２のしごきローラ支持アー
ム５１Ｂの中間部にそれぞれピンを介して連結されてい
る。第１及び第２のエアシリンダ５４Ａ及び５４Ｂによ
り第１のしごきローラ５１Ａ及び第２のしごきローラ５
１Ｂが巻枠Ｍ側に付勢されるようになっている。

【００６６】図示の巻鉄心製造装置では、供給装置２６
から巻枠Ｍ上に積層体ブロックＢを供給する際に、図１
に示すように巻枠Ｍの長辺部を垂直方向に沿わせ、該巻
枠Ｍの一方の短辺部を上方に向けた状態にして、巻枠Ｍ
を停止させる。このときの巻枠Ｍの停止位置を巻枠の積
層体ブロック受入れ位置と呼ぶことにする。

【００６７】図示の例では、巻枠Ｍが積層体ブロック受
入れ位置に停止したときに、無端ベルト４５の巻枠Ｍか
ら第７のガイドローラ４０Ｇに向けて立上る部分が垂直
方向に沿うように、第７のガイドローラ４０Ｇの位置が
設定されている。また第１のしごきローラ５１Ａは、巻
枠Ｍの長辺部が垂直方向に沿うように配置された状態に
あるときに、該巻枠Ｍの積層体ブロック供給装置２６側
の長辺部の上端部付近で無端ベルト４５に接触するよう
に設けられる。更に第２のしごきローラ５１Ｂは、巻枠
Ｍの長辺部が垂直方向に沿うように配置されたときに、
巻枠Ｍの積層体ブロック供給装置２６と反対側の長辺部
の下端部付近で無端ベルト４５に接触するように設けら
れる。

【００６８】図示の例では、巻枠Ｍが回転する過程で、
第１のしごきローラ５１Ａが巻枠Ｍの１つの角部に対向
して無端ベルトに接触した際に、第２のしごきローラ５
１Ｂが、第１のしごきローラに対向する角部と対角位置
にある他の角部に対向して無端ベルトに接触し、図１及
び図２に示すように巻枠Ｍが積層体ブロック導入位置に
あるときには、第１のしごきローラ５１Ａ及び第２のし
ごきローラ５１Ｂが巻枠Ｍの異なる長辺部の端部寄りの
位置で無端ベルトに接触するように、第１及び第２のし
ごきローラが設けられている。

【００６９】図示の例では、第７のガイドローラ４０Ｇ
と第１のしごきローラ５３Ａと、第２のしごきローラ５
３Ｂとにより、無端ベルト４５の巻枠Ｍの外周に沿う周
回軌道Ｒが定められている。この周回軌道Ｒは、第７の
ガイドローラ４０Ｇから巻枠Ｍ側に下降する無端ベルト
４５が巻枠Ｍまたは該巻枠に巻かれた積層体ブロックＢ
に接する位置を始点Ｐ（図２参照）とし、無端ベルト４
５が第１のしごきローラ５３Ａと巻枠Ｍまたは巻枠Ｍに
巻回された積層体ブロックＢとの間から離脱する位置を
終点Ｑとする軌道である。無端ベルト４５は、シリンダ
５４Ａにより付勢されて周回軌道Ｒの終点Ｑ付近で該無
端ベルトに接触する第１のしごきローラ５３Ａの働き
と、シリンダ５４Ｂにより付勢されて周回軌道Ｒの始点
Ｐと終点Ｑとの間の中間部付近で該無端ベルトに接触す
る第２のしごきローラ５３Ｂの働きとにより、常時巻枠
Ｍ側に押し付けられた状態で走行する。

【００７０】巻枠Ｍが回転させられると、第１のしごき
ローラ５３Ａと無端ベルト４５との接点と主軸２３との
間の距離、及び第２のしごきローラ５３Ｂと無端ベルト
４５との接点と主軸２３との間の距離が変化し、これら
の距離の変化に追従して第１及び第２のしごきローラ５
３Ａ及び５３Ｂの位置が変化する。このように巻枠Ｍの
回転に追従して第１及び第２のしごきローラの位置が変
化することにより、巻枠Ｍの円滑な回転が許容される。

【００７１】無端ベルト４５の巻枠Ｍに沿う周回軌道の
始点Ｐと終点Ｑとの間に、積層体ブロック導入部（無端
ベルトが開いた部分）Ｇが形成され、積層体ブロック供
給装置２６から導入部Ｇを通して巻枠Ｍ側に積層体ブロ
ックＢが供給される。

【００７２】巻枠Ｍの両側に設けられた面板２５，２５
には、巻枠Ｍ上の積層体ブロックの一端側の端部（ラッ
プ部を構成する端部）をクランプする１対のラップクラ
ンプ装置６０，６０が取り付けられている。図２及び図
３に示したように、各ラップクランプ装置６０は、面板
２５の切欠き部２５ａの底辺部２５a2及び巻枠Ｍの一方
の短辺部に長手方向を沿わせた状態で面板２５の外側に
配置された矩形状の可動板６１を備えている。可動板６
１は、垂直方向に向くように配置されて面板２５の外面
に固定された１対のガイドレール６２，６２により主軸
２３の径方向に沿う第１の方向（図示の例では上下方
向）に移動自在に支持されたスライダ６３，６３の上端
に固定されている。

【００７３】可動板６１の下面の中央部には、クランプ
板６４がガイド機構６５を介して主軸２３の軸線方向に
沿う第２の方向に移動自在に支持されている。ガイド機
構６５は、ガイドレールと該ガイドレールにスライド自
在に保持されたスライダとを備えた公知のものである。

【００７４】クランプ板６４は、積層体ブロックの一端
側の端部をクランプするために必要な機械的強度を確保
するために必要最小限の厚さを有する板からなってい
て、図４ないし図１４に見られるように、クランプ板６
４には、巻枠Ｍ側に向かうに従って該クランプ板の厚み
を薄くする向きのテーパがつけられている。

【００７５】クランプ板６４は、その板面が巻枠Ｍの一
方の短辺部に沿うように設けられていて、可動板６１の
変位に伴って主軸の径方向に沿う第１の方向に沿って移
動し、ガイド機構６５の働きにより主軸２３の軸線方向
に沿う第２の方向に変位する。このクランプ板６４は、
第２の方向（主軸の軸線方向）に沿って巻枠Ｍの一方の
短辺部の外周面に対向する位置まで変位させられた状態
で第１の方向（主軸の径方向）に沿って巻枠側に変位さ
せられたときに巻枠Ｍ上の積層体ブロックＢの一端側の
端部に当接して該一端側の端部を巻枠Ｍに対してクラン
プし、第２の方向（主軸の軸線方向）に沿って巻枠から
離れる側に移動させられたときに一端側の端部のクラン
プを解除する。

【００７６】クランプ板６４を主軸の径方向に沿う第１
の方向に沿って変位させるため、第１のラップクランプ
駆動用エアシリンダ６６のピストンロッド６６ａが可動
板６１に連結されている。またクランプ板６４を主軸の
軸線方向に沿う第２の方向に沿って変位させるために、
可動板６１の下面に固定された第２のラップクランプ駆
動用エアシリンダ６７のピストンロッド６７ａが連結部
材６８を介してクランプ板６４に連結されている（図３
参照）。可動板６１とガイドレール６２，６２とスライ
ダ６３，６３と第１のラップクランプ駆動用エアシリン
ダ６６とにより、クランプ板６４を第１の方向に沿って
移動させる第１のクランプ板駆動機構が構成されてい
る。またガイド機構６５と第２のラップクランプ駆動用
エアシリンダ６７とにより、クランプ板６４を第２の方
向に沿って移動させる第２のクランプ板駆動機構が構成
され、クランプ板６４と第１及び第２のクランプ板駆動
機構とにより、ラップクランプ装置６０が構成されてい
る。各ラップクランプ装置６０は面板２５に取付けられ
ているため、主軸２３が回転駆動されたときに巻枠Ｍと
ともに回転して、巻枠Ｍ上の積層体ブロックをクランプ
したりアンクランプしたりする。

【００７７】積層体ブロック導入部Ｇにはまた、積層体
ブロック導入部に供給された積層体ブロックの一端側の
端部を巻枠側に押え付けるラップ押え装置７０が設けら
れている。このラップ押え装置７０は、積層体ブロック
導入部Ｇに相応する位置で主フレーム２１に固定された
シリンダ取付け板７１にピストンロッド７２ａを下方に
向けた状態で取り付けられたエアシリンダ７２と、該エ
アシリンダ７２のピストンロッド７２ａの下端に固定さ
れた押え部材７３とからなっている。エアシリンダ７２
は、そのピストンロッド７２ａを主軸２３の中心軸線を
含む垂直面上で巻枠Ｍの外周面の幅方向の中央部に向け
た状態で設けられ、押え部材７３は、エアシリンダ７２
により駆動されて、積層体ブロック導入部Ｇにある積層
体ブロックＢのラップ部に当接して該ラップ部を巻枠Ｍ
側に押え付ける押え位置と該ラップ部から離れて巻枠Ｍ
の回転を許容する状態になる退避位置との間を主軸２３
の軸線方向と直角な方向に沿って変位させられる。この
例では、エアシリンダ７１により、押え部材７３を押え
位置と退避位置とに変位させる押え部材駆動機構が構成
されている。

【００７８】また図示の例では、第７のガイドローラ４
０Ｇを支持する軸に無端ベルト４５の幅方向の両側で巻
枠Ｍ上の積層体ブロックＢに接触する１対の半月形のバ
ネ８０，８０が設けられている。

【００７９】図示の例では、主軸２３と、主軸に取り付
けられた巻枠Ｍと、主軸を回転させて巻枠Ｍを駆動する
巻枠駆動装置と、ガイドローラ４０Ａ〜４０Ｇなどによ
りガイドされた無端ベルト４５と、ラップクランプ装置
６０と、ラップ押え装置７０とにより、巻鉄心巻回装置
が構成されている。

【００８０】巻鉄心の製造を自動的に行わせるため、巻
枠駆動装置と積層体ブロック供給装置２６とラップ押え
装置７０の押え部材駆動機構とラップクランプ装置６０
の第１及び第２のクランプ板駆動機構と積層体ブロック
送出位置調整機構とを制御する制御装置を設けるのが好
ましい。この制御装置は、巻枠Ｍの回転角度を検出する
センサ、積層体ブロックの一端が巻枠Ｍの一方の短辺上
の所定位置に到達したことを検出するセンサ、及び各部
の動作位置を検出する位置センサ等の各種のセンサと、
これらのセンサの検出出力を入力として各部をシーケン
ス制御するマイクロコンピュータとにより構成すること
ができる。

【００８１】この制御装置は、巻枠Ｍの一方の短辺部を
積層体ブロック導入部Ｇに位置させた状態で積層体ブロ
ック導入部Ｇを通して巻枠Ｍの一方の短辺部の位置に積
層体ブロックＢの一端側の端部Ｂa を供給する積層体ブ
ロック供給動作と、巻枠Ｍの一方の短辺部の位置に供給
された積層体ブロックＢの一端側の端部Ｂa をラップ押
え装置７０の押え部材７３により巻枠に対して押え付け
るラップ押え動作と、押え部材７３により押え付けられ
た積層体ブロックの一端側の端部Ｂa にラップクランプ
装置６０のクランプ板６４を当接させて該一端側の端部
をクランプする積層体端部クランプ動作と、押え部材７
３を退避位置に変位させて巻枠Ｍの回転が許容される状
態にするラップ押え退避動作と、巻枠を回転させて一端
側の端部がクランプされた積層体ブロックＢを無端ベル
ト４５の内側に巻き込んでその一端側の端部Ｂa に他端
側の端部Ｂb を重ね合わせることによりラップ部Ｌを形
成した後、該ラップ部Ｌを無端ベルト４５の内側に位置
させた状態で停止させる積層体ブロック巻回動作と、積
層体ブロックＢのラップ部Ｌを構成する一端側の端部Ｂ
a と他端側の端部Ｂb との間に挟み込まれた状態にある
クランプ板６４を第２の方向に沿って巻枠から離れる側
に変位させてラップ部Ｌから離脱させるクランプ板離脱
動作と、ラップ部Ｌから離脱したクランプ板６４を該ラ
ップ部の外周側に当接して該ラップ部を巻枠に対してク
ランプする位置まで変位させるラップ部クランプ動作
と、ラップ部Ｌを積層体ブロック導入部Ｇに位置させる
まで巻枠Ｍを回転させて停止させる巻枠復帰動作と、巻
枠に巻回された積層体ブロックの外径寸法の増大に合わ
せて新たに供給される積層体ブロックの送り出し位置を
変化させるように前記積層体ブロック送出位置調整機構
を駆動する動作とを必要な数の積層体ブロックが巻回さ
れるまで繰り返すように構成される。

【００８２】上記制御装置を実現するためにマイクロコ
ンピュータにより実行させるプログラムのアルゴリズム
の一例を図１５に示した。このアルゴリズムによる場合
の巻鉄心巻回動作を説明すると下記の通りである。

【００８３】プログラムが開始されると、先ず所定枚数
積層された非晶質磁性合金薄帯を図示しないシヤーによ
り所定の長さに切断して単位積層体を形成し、この単位
積層体を段積みすることにより、図１６に示したような
構造の積層体ブロックＢを形成する（図１５のステップ
１）。次いでこの積層体ブロックＢを積層体ブロック供
給装置２６の受取り位置に搬送する（ステップ２）。ス
テップ１とステップ２とを繰り返すことにより、巻鉄心
を構成するために必要な数の積層体ブロックを順次製作
して、一連の積層体ブロックを積層体ブロック供給装置
２６の受取り位置に供給する。

【００８４】図１５のステップ３では、図４に示すよう
に、積層体ブロック供給装置２６のガイド板３０上の待
機位置に積層体ブロックＢを搬送する。次いでステップ
４で上部クランプ３１Ａ及び下部クランプ３１Ｂを待機
している積層体ブロックの位置（受取り位置）まで移動
させ、ステップ５で該積層体ブロックの先端部付近をク
ランプする。巻鉄心巻回装置側で新たな積層体ブロック
を受入れる条件が成立したことが検出されたときにステ
ップ６を行って、積層体ブロックＢをクランプしたクラ
ンプ３１Ａ及び３１Ｂを巻枠Ｍ側に移動させ、図５に示
すように、積層体ブロックＢの一端側の端部Ｂa を積層
体ブロック導入部Ｇを通して積層体ブロック受入れ位置
で停止している巻枠Ｍの一方の短辺上に挿入する。次い
でステップ７でクランプ３１Ａ及び３１Ｂによる積層体
ブロックＢのクランプを解除する。

【００８５】積層体ブロックＢの一端を巻枠Ｍの一方の
短辺上に供給した後、ステップ８を実行して、図６に示
すようにラップ押え装置７０の押え部材７３を押え位置
まで下降させて、積層体ブロックＢの一端の端部Ｂa を
巻枠Ｍの短辺に対して加圧する。次いでステップ９を行
って、図７に示すようにラップクランプ装置６０，６０
のクランプ板６４，６４を主軸２３の軸線方向の外側に
平行移動させることにより、巻枠Ｍの外側に離脱させ
る。次いでステップ１０において、図８の矢印Ａ1 に示
すようにラップクランプのクランプ板６４，６４を主軸
の径方向の外側に変位（上昇）させた後、ステップ１１
において図８の矢印Ａ2 に示すようにクランプ板６４，
６４を主軸の軸線方向の内側に平行移動させ、更にステ
ップ１２において図８の矢印Ａ3 のようにクランプ板６
４，６４を主軸の径方向の内側に変位（下降）させて、
積層体ブロックＢの一端側の端部Ｂa に当接させること
により、端部Ｂa をクランプする。

【００８６】クランプ板６４，６４により積層体ブロッ
クＢの一端側の積層端面Ｂa をクランプした後、ステッ
プ１３において図９に示すようにラップ押え装置の押え
部材７３を上方の退避位置まで移動させてラップ押え装
置を開放する。

【００８７】ラップ押え装置を開放した後、図示しない
巻枠駆動装置により主軸２３を回転させて巻枠Ｍを図示
の矢印Ｕの方向に回転させる。これにより無端ベルト４
５を矢印Ｕ方向に走行させ、図１０に示すように巻枠Ｍ
に一端側の端部Ｂa が固定された積層体ブロックＢを無
端ベルト４５の内側に巻き込んで巻枠Ｍの回りに巻回す
る。このとき積層体ブロックＢに摩擦付与部材３３が接
触して、該積層体ブロックに適度の張力を与え、また無
端ベルト４５の幅方向の両側に配置されたバネ８０，８
０が積層体ブロック導入部Ｇの始点Ｐ付近で積層体ブロ
ックＢに接触して、該積層体ブロックＢを巻枠Ｍ側に押
圧するため、無端ベルト４５の内側への積層体ブロック
Ｂの巻き込みは円滑に行われる。

【００８８】図１０は巻枠Ｍを図９の状態から１８０度
回転（１／２回転）させた状態を示している。図１１に
示したように、図９の状態から巻枠Ｍを１＋α（０＜α
＜１）回転させたところで、巻枠Ｍを停止させる。図１
１はα＝０．５として、図９の状態から巻枠を１．５回
転（５４０度回転）させたところで停止させた状態を示
している。図１１の状態では、無端ベルト４５の内側に
巻き込まれた積層体ブロックＢの一端側の端部Ｂa の上
にクランプ板６４を介して他端側の端部Ｂb が重ね合わ
されてラップ部Ｌが形成された状態にある。

【００８９】巻枠Ｍを１．５回転させて停止させた後、
ステップ１５を行い、図１２に示すようにクランプ板６
４，６４を主軸の軸線方向に沿って外側に平行移動させ
てラップ部Ｌから離脱させる。ステップ１５においてク
ランプ板６４，６４を離脱させた後、ステップ１６を行
ってクランプ板６４，６４を図１３に矢印Ａ1 ´で示し
たように主軸の径方向の外側に移動させる。次いでステ
ップ１７を行ってクランプ板６４，６４を図１３に矢印
Ａ2 ´で示したように主軸の軸線方向に沿って内側に平
行移動させた後、ステップ１８を行ってクランプ板６
４，６４を図１３に矢印Ａ3 ´で示したように主軸の径
方向の内側に移動させる。これによりクランプ板６４，
６４を図１３に示すように積層体ブロックＢのラップ部
Ｌに当接するクランプ位置に到達させてラップ部Ｌをク
ランプする。その後ステップ１９で巻枠Ｍを１−α回転
（図示の例では１−α＝０．５回転）させて図１４に示
すように巻枠Ｍを積層体ブロック受入れ位置に戻し、巻
枠Ｍの一方の短辺部を積層体ブロック導入部Ｇに位置さ
せる。

【００９０】巻枠Ｍの回りに積層体ブロックを巻回して
いくと、巻回した積層体ブロックの数の増大に伴って巻
枠の回りに形成される積層体ブロック巻回体の外径寸法
が大きくなっていくため、この外径寸法の増大に合わせ
て新たな積層体ブロックＢを巻枠側に送り出す位置を変
化させる必要がある。そのため、図１に示した例では、
積層体ブロック供給装置２６にジャッキ２９からなる積
層体ブロック送出位置調整機構を設けて、該調整機構に
より可動フレーム２７の傾きを調節して、ガイド板３０
の先端（積層体ブロックの送出部）の高さを変化させる
ことにより、積層体ブロック巻回体の外径寸法の増大に
合わせて、供給装置２６からの積層体ブロックの送り出
し位置を上昇させるようにしている（ステップ２０）。

【００９１】上記の例で示したように、巻枠Ｍの両側に
面板２５，２５を配置して、巻枠Ｍに巻かれる積層体ブ
ロックの幅方向の位置を規制するようにすると、積層体
ブロックの位置を揃えて、積層面の凹凸が少ない巻鉄心
を得ることができるが、これらの面板は省略してもよ
い。

【００９２】面板２５，２５を省力する場合には、適宜
の支持手段を主軸２３に取り付けて、該支持手段を介し
てラップクランプ装置を支持する。

【００９３】また上記の例のように積層体ブロックＢに
摩擦接触する摩擦付与部材（錘）３３を設けておくと、
積層体ブロックＢに適当な張力を与えて、該積層体ブロ
ックの巻き込みを円滑に行わせることかできるが、この
摩擦付与部材は省略することもできる。

【００９４】更に、上記のようにバネ８０，８０を設け
ておくと、積層体ブロックＢを巻枠Ｍに沿わせることが
できるため、積層体ブロックの巻き込みを容易にするこ
とができるが、このバネも省略することができる。

【００９５】上記の例では、各積層体ブロックを複数の
単位積層体により構成しているが、本発明において、
「積層体ブロック」は、巻枠に一度に巻回される非晶質
磁性合金薄帯の積層体を意味し、各積層体ブロックを構
成する単位積層体の数は任意である。即ち、各積層体ブ
ロックは少くとも１つの単位積層体からなっていればよ
く、１つの単位積層体を１つの積層体ブロックとして該
積層体ブロックを順次巻枠に巻回して巻鉄心を形成する
場合にも本発明を適用することができる。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、主軸と
ともに回転するように設けられてラップ部を構成する積
層体ブロックの端部を巻枠に対してクランプするラップ
クランプ装置を設けて、積層体ブロックを無端ベルトの
内側に巻き込んで巻回する際に積層体ブロックの端部が
巻枠に対して動くことがないようにしたため、ラップ部
の位置がずれるのを防ぐことができ、ラップ流れが生じ
るのを防ぐことができる。

【００９７】更に本発明によれば、積層体ブロックの端
部を巻枠に対してクランプするようにしたので、積層体
ブロックが無端ベルトから開放された状態になったとき
にラップ部が開くのを防ぐことができ、また積層体ブロ
ック導入部に供給された積層体ブロックの一端側の端部
を巻枠側に押え付けるラップ押え装置を設けたので、既
に巻回されている積層体ブロックのラップ部を開かせる
ことなく、新たに積層体ブロック導入部に供給された積
層体ブロックの一端側の端部をクランプすることができ
る。従って、巻回された積層体ブロックのラップ部を開
かせることなく全ての積層体ブロックの巻回作業を円滑
に進めて、高品質の巻鉄心を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体的な構成を示す正面図で
ある。

【図２】図１の要部を示す拡大正面図である。

【図３】図１の要部を示す斜視図である。

【図４】本発明に係わる巻鉄心製造装置において新たな
積層体ブロックを積層体ブロック導入部に供給する際の
状態を示した斜視図である。

【図５】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層体
ブロック導入部に積層体ブロックが供給された状態を示
した斜視図である。

【図６】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層体
ブロック導入部に供給された積層体ブロックをラップ押
え装置の押え部材により押え付けた状態を示した斜視図
である。

【図７】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層体
ブロック導入部に供給された積層体ブロックの端部をラ
ップ押え装置の押え部材により押え付けた状態を示した
斜視図である。

【図８】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層体
ブロック導入部に供給された積層体ブロックの端部をラ
ップクランプ装置によりクランプした状態を示した斜視
図である。

【図９】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層体
ブロック導入部に供給された積層体ブロックの端部をラ
ップクランプ装置によりクランプした後押え部材を退避
させた状態を示した斜視図である。

【図１０】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層
体ブロック導入部に供給された積層体ブロックをクラン
プした後巻枠を１／２度回転させて積層体ブロックを無
端ベルトの内側に巻き込んだ状態を示した斜視図であ
る。

【図１１】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層
体ブロック導入部に供給された積層体ブロックをクラン
プした後巻枠を１．５回転させることにより積層体ブロ
ックを巻回してその両端を重ね合わせた状態を示した斜
視図である。

【図１２】本発明に係わる巻鉄心製造装置において巻回
された積層体ブロックの両端のラップ部からラップクラ
ンプ装置のクランプ板を離脱させた状態を示した斜視図
である。

【図１３】本発明に係わる巻鉄心製造装置において巻回
された積層体ブロックの両端のラップ部からクランプ板
を離脱させた後、ラップ部をクランプした状態を示した
斜視図である。

【図１４】本発明に係わる巻鉄心製造装置において積層
体ブロックのラップ部をクランプした後巻枠を１／２回
転させて停止させた状態を示した斜視図である。

【図１５】本発明に係わる巻鉄心製造装置に設ける制御
装置の制御アルゴリズムを示したフローチャートであ
る。

【図１６】本発明で用いる積層体ブロックの１つを示し
た斜視図である。

【図１７】本発明の巻鉄心製造装置により製造される巻
鉄心の正面図である。

【図１８】従来の巻鉄心製造装置の正面図である。

【図１９】（Ａ）はラップ部が正常に分布している巻鉄
心を示した正面図、（Ｂ）はラップ流れが生じた巻鉄心
を示した正面図である。

【符号の説明】

２１ 主フレーム ２３ 主軸 ２５ 面板 ２５ 切欠き部 ２６ 積層体ブロック供給装置 ２７ 可動フレーム ３０ ガイド板 ３１Ａ 上部クランプ ３１Ｂ 下部クランプ ３３ 摩擦付与部材 ４０Ａ〜４０Ｇ ガイドローラ ４３Ａ，４３Ｂ テンションローラ ４５ 無端ベルト ５１Ａ 第１のしごきローラ支持アーム ５１Ｂ 第２のしごきローラ支持アーム ５３Ａ 第１のしごきローラ ５３Ｂ 第２のしごきローラ ５４Ａ 第１のエアシリンダ ５４Ｂ 第２のエアシリンダ ６０ ラップクランプ装置 ６１ 可動板 ６４ クランプ板 ６５ ガイド機構 ６６ 第１のラップクランプ駆動用エアシリンダ ６７ 第２のラップクランプ駆動用エアシリンダ ７０ ラップ押え装置 ７２ エアシリンダ ８０ バネ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部が主軸により支持された巻枠と、
   前記巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、ループをなす
   ように形成されていて該ループの外側に前記巻枠を位置
   させた状態で一部が前記巻枠の外周に沿う周回軌道に沿
   うようにガイドされて前記巻枠の回転により駆動される
   無端ベルトと、非晶質磁性合金薄帯を複数枚積層したも
   のからなる単位積層体の単体または該単位積層体をｎ個
   （ｎは２以上の整数）ずつそれぞれの位置を長手方向に
   ずらした状態で積層して長手方向の一端側及び他端側を
   それぞれ階段状に形成したものを積層体ブロックとして
   該積層体ブロックを前記巻枠側に指向した送出部から順
   次送り出して前記巻枠側に供給する積層体ブロック供給
   装置とを備え、 前記無端ベルトの周回軌道の始点と終点との間に前記積
   層体ブロック供給装置により供給される積層体ブロック
   の長手方向の一端側の端部を受け入れるための積層体ブ
   ロック導入部を形成するように前記周回軌道が設定さ
   れ、 前記積層体ブロック供給装置は、各積層体ブロックの長
   手方向の一端を前記無端ベルトの周回軌道の始点に向け
   た状態で各積層体ブロックを供給するように設けられ、 前記積層体ブロック供給装置により順次供給される積層
   体ブロックを前記無端ベルトの内側に巻き込むことによ
   り前記巻枠上に複数の積層体ブロックを順次巻回積層し
   て、巻回された各積層体ブロックの一端と他端とが重ね
   合わされてラップ部が形成された構造を有する巻鉄心を
   製造する巻鉄心製造装置であって、 前記積層体ブロック導入部に供給された積層体ブロック
   の前記一端側の端部を巻枠側に押え付けるラップ押え装
   置と、 前記主軸とともに回転するように設けられて前記ラップ
   部を構成する積層体ブロックの端部を巻枠に対してクラ
   ンプするラップクランプ装置とを具備したことを特徴と
   する巻鉄心製造装置。
2. 【請求項２】 中心部が主軸により支持された巻枠と、
   前記巻枠を回転駆動する巻枠駆動装置と、ループをなす
   ように形成されていて該ループの外側に前記巻枠を位置
   させた状態で一部が前記巻枠の外周の大部分に沿う周回
   軌道に沿うようにガイドされて前記巻枠の回転により駆
   動される無端ベルトと、非晶質磁性合金薄帯を複数枚積
   層したものからなる単位積層体の単体または該単位積層
   体をｎ個（ｎは２以上の整数）ずつそれぞれの位置を長
   手方向にずらした状態で積層して長手方向の一端側及び
   他端側をそれぞれ階段状に形成したものを積層体ブロッ
   クとして該積層体ブロックを前記巻枠側に指向した送出
   部から順次送り出して前記巻枠側に供給する積層体ブロ
   ック供給装置とを備え、 前記無端ベルトの周回軌道の始点と終点との間に前記積
   層体ブロック供給装置により供給される積層体ブロック
   の長手方向の一端側の端部を受け入れるための積層体ブ
   ロック導入部を形成するように前記周回軌道が設定さ
   れ、 前記積層体ブロック供給装置は、各積層体ブロックの長
   手方向の一端を前記無端ベルトの周回軌道の始点に向け
   た状態で各積層体ブロックを供給するように設けられ、 前記積層体ブロック供給装置により順次供給される積層
   体ブロックを前記無端ベルトの内側に巻き込むことによ
   り前記巻枠上に複数の積層体ブロックを順次巻回積層し
   て、巻回された各積層体ブロックの一端と他端とが重ね
   合わされてラップ部が形成された構造を有する巻鉄心を
   製造する巻鉄心製造装置であって、 前記積層体ブロック導入部で前記主軸の軸線方向と直角
   な方向に変位し得るように設けられていて、前記積層体
   ブロック導入部にある積層体ブロックの前記一端側の端
   部に当接して該一端側の端部を前記巻枠側に押え付ける
   押え位置と該一端側の端部から離れて巻枠の回転を許容
   する状態になる退避位置との間を変位し得るように設け
   られた押え部材と、該押え部材を押え位置と退避位置と
   に変位させる押え部材駆動機構とを備えたラップ押え装
   置と、 前記主軸の径方向に沿う第１の方向に沿って移動し得る
   ように設けられるとともに、前記主軸の軸線に沿う第２
   の方向に移動し得るように設けられて、前記第２の方向
   に沿って前記巻枠の外周面に対向する位置まで変位させ
   られた状態で前記第１の方向に沿って前記巻枠側に変位
   させられたときに前記巻枠上の積層体ブロックの端部に
   当接して該端部を巻枠に対してクランプし、前記第２の
   方向に沿って巻枠から離れる側に移動したときに前記積
   層体ブロックの端部のクランプを解除するように設けら
   れたクランプ板と、前記クランプ板を前記第１の方向に
   沿って変位させる第１のクランプ板駆動機構と、前記ク
   ランプ板を前記第２の方向に移動させる第２のクランプ
   板駆動機構とを備えていて、前記主軸とともに回転する
   ように設けられたラップクランプ装置と、 前記巻枠に巻回された積層体ブロックの外径寸法の増大
   に合わせて前記積層体ブロック供給装置の送出部の位置
   を変化させる積層体ブロック送出位置調整機構とを具備
   し、 前記無端ベルトは前記積層体ブロックの幅寸法よりも小
   さい幅寸法を有するように形成されて、前記積層体ブロ
   ックの幅方向の中央部に沿うように配置され、 前記ラップクランプ装置のクランプ板は、前記無端ベル
   トと干渉しないように前記積層体ブロックの前記一端側
   の端部の幅方向の端部寄りの部分に当接して該一端側の
   端部をクランプするように設けられていることを特徴と
   する巻鉄心製造装置。
3. 【請求項３】 前記巻枠駆動装置と前記積層体ブロック
   供給装置と前記ラップ押え装置の押え部材駆動機構と前
   記ラップクランプ装置の第１及び第２のクランプ板駆動
   機構と前記積層体ブロック送出位置調整機構とを制御す
   る制御装置を更に具備し、 前記制御装置は、前記積層体ブロックの前記一端側の端
   部を前記積層体ブロック導入部を通して前記巻枠の外周
   に対向する位置に供給する積層体ブロック供給動作と、
   前記巻枠の一方の短辺部の位置に供給された積層体ブロ
   ックの一端側の端部を前記ラップ押え装置の押え部材に
   より巻枠に対して押え付ける押え動作と、前記押え部材
   により押え付けられた積層体ブロックの一端側の端部に
   前記ラップクランプ装置のクランプ板を当接させて該一
   端側の端部をクランプする積層体端部クランプ動作と、
   前記押え部材を退避位置に変位させて前記巻枠の回転が
   許容される状態にするラップ押え退避動作と、前記巻枠
   を回転させて一端側の端部がクランプされた積層体ブロ
   ックを前記無端ベルトの内側に巻き込んで該積層体ブロ
   ックの一端側の端部に他端側の端部を重ね合わせること
   によりラップ部を形成した後、該ラップ部を無端ベルト
   の内側に位置させた状態で巻枠を停止させる積層体ブロ
   ック巻回動作と、前記積層体ブロックのラップ部を構成
   する一端側の端部と他端側の端部との間に挟み込まれた
   状態にある前記クランプ板を前記第２の方向に沿って巻
   枠から離れる側に変位させて前記ラップ部から離脱させ
   るクランプ板離脱動作と、前記ラップ部から離脱したク
   ランプ板を該ラップ部の外周側に当接して該ラップ部を
   巻枠に対してクランプする位置まで変位させるラップ部
   クランプ動作と、前記ラップ部を前記積層体ブロック導
   入部に位置させるまで前記巻枠を回転させて停止させる
   巻枠復帰動作と、前記巻枠に巻回された積層体ブロック
   の外径寸法の増大に合わせて新たに供給される積層体ブ
   ロックの送り出し位置を変化させるように前記積層体ブ
   ロック送出位置調整機構を駆動する動作とを必要な数の
   積層体ブロックが巻回されるまで繰り返すように構成さ
   れていることを特徴とする請求項２に記載の巻鉄心製造
   装置。
4. 【請求項４】 前記巻枠の軸線方向の両端には、該巻枠
   とともに回転するように設けられて、該巻枠上の積層体
   ブロックの幅方向の位置を規制するする１対の面板が配
   置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れか１つに記載の巻鉄心製造装置。
5. 【請求項５】 前記ラップクランプ装置は１対設けられ
   ていて、該１対のラップクランプ装置が前記巻枠の軸線
   方向の両側にそれぞれ配置され、 前記ラップ押え装置は、前記ラップクランプ装置のクラ
   ンプ板と干渉しないように、前記積層体ブロック導入部
   にある積層体ブロックの端部の幅方向の中央部寄りの位
   置で該端部を押え付けるように設けられていることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の巻鉄
   心製造装置。
6. 【請求項６】 前記巻枠の軸線方向の両端には、該巻枠
   とともに回転するように設けられて、該巻枠上の積層体
   ブロックの幅方向の位置を規制する１対の面板が配置さ
   れ、 前記ラップクランプ装置は１対設けられていて、該１対
   のラップクランプ装置が前記巻枠の軸線方向の両側にそ
   れぞれ配置され、 前記１対の面板は前記１対のラップクランプ装置のクラ
   ンプ板が配置される部分に互いに整合する切欠き部を有
   し、 前記１対のラップクランプ装置のクランプ板は、前記１
   対の面板の切欠き部内を通して変位するように設けられ
   ていることを特徴とする請求項２または３に記載の巻鉄
   心製造装置。
7. 【請求項７】 前記周回軌道の終点付近で前記無端ベル
   トに接触して該無端ベルトを前記巻枠側に押し付ける第
   １のしごきローラと、前記周回軌道の始点と終点との間
   の中間部付近で前記無端ベルトに接触して該無端ベルト
   を前記巻枠側に押し付ける第２のしごきローラとが設け
   られ、 前記第１及び第２のしごきローラは、前記巻枠の回転に
   追従して変位し得るように支持されるとともに、付勢手
   段により前記巻枠側に付勢されていることを特徴とする
   請求項１ないし６のいずれか１つに記載の巻鉄心製造装
   置。
8. 【請求項８】 前記無端ベルトの周回軌道の始点側で該
   無端ベルトの内側に巻き込まれる積層体ブロックに接触
   して、該積層体ブロックを前記巻枠側に押し付けるよう
   に付勢するバネが更に設けられていることを特徴とする
   請求項１ないし７のいずれか１つに記載の巻鉄心製造装
   置。
9. 【請求項９】 前記積層体ブロック導入部で、前記積層
   体ブロックに摩擦接触して無端ベルトの内側に巻き込ま
   れる積層体ブロックに張力を与える摩擦付与部材が更に
   設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のい
   ずれか１つに記載の巻鉄心製造装置。