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技術 コイルの製造装置及びその製造方法

出願人 日特エンジニアリング株式会社
発明者 齋藤達也菅野隆
出願日 2013年4月24日 (7年2ヶ月経過) 出願番号 2013-090835
公開日 2014年11月17日 (5年7ヶ月経過) 公開番号 2014-216395
状態 特許登録済
技術分野 可聴帯域動電型変換器(除くピックアップ) コイルの巻線方法及びその装置 コア、コイル、磁石の製造
主要キーワード 回転柱 前後可動 エア継手 搬出用ベルトコンベア 操作用モータ エア孔 搬送用エア 搬送用レール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年11月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

熱風の吹き出しを停止させることなく、ボビン搬入コイル搬出を可能にして、コイルの製造時間を短縮する。

解決手段

コイルの製造装置10は、ボビン14を装着可能に構成された巻軸24を有し巻軸24に装着されたボビン14に熱融着性線材13を巻回させる巻線機20と、ボビン14に巻回された線材13から成るコイル11に熱風を吹き付ける熱風発生器81と、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aが対向するとコイル11に向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁83と、熱風吹き出し口81aを熱風遮断壁83に対向する壁対向位置とコイル11に対向するコイル対向位置との間で移動させる吹き出し口移動手段84と、ボビン14を巻線機20にまで搬入しコイル11をボビン14とともに巻線機20から搬出するボビン搬送手段30とを備える。

概要

背景

従来、携帯電話機のような小型装置に用いられるスピーカにあっては、長円形又は長方形の形状を成す小型のものが好んで用いられている。このような長円形又は長方形の形状のスピーカには、円環断面を有する円形コイルではなく、長方形又は長円形又は楕円形等の断面を有するコイルが用いられる。

このようなコイルの製造方法として、巻線機において紙などから作られた塑性変形可能なボビン線材巻付けて円形コイルを得、その後、巻線機からそのコイルを取り外して、その円形コイルをボビンとともに円環断面と異なる別の断面を有するコイルに変形させることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

また、このようなコイルの製造にあっては、熱活性型の絶縁皮膜を有する熱融着性線材を用い、その線材を絶縁皮膜の溶融温度で加熱しながら巻回し、その後冷却して巻回された線材を融着させることにより、巻回された線材から成るコイルの型崩れを防止することも行われている(例えば、特許文献2参照。)。この線材の加熱は、熱風発生器熱風吹き出し口からコイルに熱風を吹き付けることが例示されている。

そして、近年において、このような比較的小さなコイルの製造は、専門の作業員を配置することなく機械を用いた自動化において行われる傾向にあり、ボビンを巻線機に搬入することや、その巻線機で得られたコイルをボビンとともにその巻線機から搬出するようなことも機械により自動的に行われるようになっている。

概要

熱風の吹き出しを停止させることなく、ボビンの搬入やコイルの搬出を可能にして、コイルの製造時間を短縮する。コイルの製造装置10は、ボビン14を装着可能に構成された巻軸24を有し巻軸24に装着されたボビン14に熱融着性線材13を巻回させる巻線機20と、ボビン14に巻回された線材13から成るコイル11に熱風を吹き付ける熱風発生器81と、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aが対向するとコイル11に向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁83と、熱風吹き出し口81aを熱風遮断壁83に対向する壁対向位置とコイル11に対向するコイル対向位置との間で移動させる吹き出し口移動手段84と、ボビン14を巻線機20にまで搬入しコイル11をボビン14とともに巻線機20から搬出するボビン搬送手段30とを備える。

目的

本発明の目的は、熱風の吹き出しを停止させることなく、ボビンの搬入やコイルの搬出を可能にして、コイルの製造時間を短縮し得るコイルの製造装置及びその製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ボビン(14)を装着可能に構成された巻軸(24)を有し前記巻軸(24)に装着された前記ボビン(14)に熱融着性線材(13)を巻回させる巻線機(20)と、前記ボビン(14)に巻回された前記線材(13)から成るコイル(11)に熱風を吹き付ける熱風発生器(81)と、前記熱風発生器(81)の熱風吹き出し口(81a)が対向すると前記コイル(11)に向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁(83)と、前記熱風吹き出し口(81a)を前記熱風遮断壁(83)に対向する壁対向位置と前記コイル(11)に対向するコイル対向位置との間で移動させる吹き出し口移動手段(84)と、前記ボビン(14)を前記巻線機(20)にまで搬入し前記コイル(11)を前記ボビン(14)とともに前記巻線機(20)から搬出するボビン搬送手段(30)とを備えたコイルの製造装置

請求項2

ボビン(14)を装着可能に構成された巻軸(24)を有し前記巻軸(24)に装着された前記ボビン(14)に熱融着性線材(13)を巻回させる巻線機(20)と、前記ボビン(14)に巻回された前記線材(13)から成るコイル(11)に熱風を吹き付ける熱風発生器(81)と、前記熱風発生器(81)の熱風吹き出し口(81a)に対向すると前記コイル(11)に向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁(83)と、前記熱風遮断壁(83)を前記吹き出し口(81a)に対向する第1位置と前記吹き出し口(81a)から離間する第2位置との間で移動させる壁移動手段と、前記ボビン(14)を前記巻線機(20)にまで搬入し前記コイル(11)を前記ボビン(14)とともに前記巻線機(20)から搬出するボビン搬送手段(30)とを備えたコイルの製造装置。

請求項3

巻線機(20)に搬入されたボビン(14)に熱風発生器(81)により熱風を吹き付けつつ熱融着性線材(13)を巻回してコイル(11)を得、前記コイル(11)を前記巻線機(20)から搬出するコイルの製造方法において、前記ボビン(14)の搬入及び前記コイル(11)の搬出時に前記熱風発生器(81)の熱風吹き出し口(81a)に熱風遮断壁(83)を対向させて前記ボビン(14)及び前記コイル(11)に向かう熱風を遮断することを特徴とするコイルの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、搬送装置により搬送されたボビン熱融着性線材を加熱しつつ巻回するコイル製造装置及びその製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、携帯電話機のような小型装置に用いられるスピーカにあっては、長円形又は長方形の形状を成す小型のものが好んで用いられている。このような長円形又は長方形の形状のスピーカには、円環断面を有する円形コイルではなく、長方形又は長円形又は楕円形等の断面を有するコイルが用いられる。

0003

このようなコイルの製造方法として、巻線機において紙などから作られた塑性変形可能なボビンに線材を巻付けて円形コイルを得、その後、巻線機からそのコイルを取り外して、その円形コイルをボビンとともに円環断面と異なる別の断面を有するコイルに変形させることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

0004

また、このようなコイルの製造にあっては、熱活性型の絶縁皮膜を有する熱融着性線材を用い、その線材を絶縁皮膜の溶融温度で加熱しながら巻回し、その後冷却して巻回された線材を融着させることにより、巻回された線材から成るコイルの型崩れを防止することも行われている(例えば、特許文献2参照。)。この線材の加熱は、熱風発生器熱風吹き出し口からコイルに熱風を吹き付けることが例示されている。

0005

そして、近年において、このような比較的小さなコイルの製造は、専門の作業員を配置することなく機械を用いた自動化において行われる傾向にあり、ボビンを巻線機に搬入することや、その巻線機で得られたコイルをボビンとともにその巻線機から搬出するようなことも機械により自動的に行われるようになっている。

先行技術

0006

特開昭57−101497号公報
特開2003−86446号公報(段落番号「0020」)

発明が解決しようとする課題

0007

しかし、紙などから作られた塑性変形可能なボビンは比較的軽量であり、線材として熱融着性線材を用い、熱風を吹きつけつつ巻線を行うとすると、その熱風により搬送されるボビンが吹き飛ばされて、そのボビンを巻線機に正確に装着することができず、その巻線機で得られたコイルにあっても、その熱風により巻線機から搬出するようなことが困難となる不具合を生じさせる。

0008

この点を解消するために、ボビンを搬送する際に、熱風発生器の熱風吹き出し口からの熱風の吹き出しを停止させることも考えられる。しかし、熱風の吹き出しは一般的にモータによりファンを回転させることにより行われており、そのモータを停止しても惰性によりファンは所定の時間回転し続けるので、その熱風の吹き出しが完全に停止するまでは時間が係る。このため、熱風の吹き出しが完全に停止するまで,ボビンの搬入やコイルの搬出ができないとすると、コイルの製造時間が延長される不具合を生じさせる。

0009

本発明の目的は、熱風の吹き出しを停止させることなく、ボビンの搬入やコイルの搬出を可能にして、コイルの製造時間を短縮し得るコイルの製造装置及びその製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

本発明のコイルの製造装置は、ボビンを装着可能に構成された巻軸を有し巻軸に装着されたボビンに熱融着性線材を巻回させる巻線機と、ボビンに巻回された線材から成るコイルに熱風を吹き付ける熱風発生器と、熱風発生器の熱風吹き出し口が対向するとコイルに向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁と、熱風吹き出し口を熱風遮断壁に対向する壁対向位置とコイルに対向するコイル対向位置との間で移動させる吹き出し口移動手段と、ボビンを巻線機にまで搬入しコイルをボビンとともに巻線機から搬出するボビン搬送手段とを備える。

0011

このコイルの製造装置は、ボビンを装着可能に構成された巻軸を有し巻軸に装着されたボビンに熱融着性線材を巻回させる巻線機と、ボビンに巻回された線材から成るコイルに熱風を吹き付ける熱風発生器と、熱風発生器の熱風吹き出し口に対向するとコイルに向かう熱風を遮断可能に構成された熱風遮断壁と、熱風遮断壁を吹き出し口に対向する第1位置と吹き出し口から離間する第2位置との間で移動させる壁移動手段と、ボビンを巻線機にまで搬入しコイルをボビンとともに巻線機から搬出するボビン搬送手段とを備えるものであっても良い。

0012

本発明におけるコイルの製造方法は、巻線機に搬入されたボビンに熱風発生器により熱風を吹き付けつつ熱融着性線材を巻回してコイルを得、コイルを巻線機から搬出する方法の改良である。

0013

その特徴ある点は、ボビンの搬入及びコイルの搬出時に熱風発生器の熱風吹き出し口に熱風遮断壁を対向させてボビン及びコイルに向かう熱風を遮断するところにある。

発明の効果

0014

本発明におけるコイルの製造装置及びその製造方法では、ボビンの搬入及びコイルの搬出時に、熱風発生器の吹き出し口又は熱風遮断壁を移動させて、その熱風吹き出し口に熱風遮断壁を対向させてボビン及びコイルに向かう熱風を遮断する。すると、熱風発生器の熱風吹き出し口から熱風が吹き出していても、その熱風により搬送されるボビンやコイルが吹き飛ばされることはなく、ボビンの搬入やコイルの搬出が可能になる。

0015

そして、その吹き出し口や熱風遮断壁の移動は、熱風発生器のファンの回転を停止させる場合に比較して素早く行うことができるので、ボビンの搬入やコイルの搬出が遅れることもない。よって、本発明では、熱風の吹き出しを停止させることなく、コイルの製造時間を従来よりも短縮することができるものとなる。

図面の簡単な説明

0016

ボビンの搬入とコイルの搬出が行われている本発明実施形態におけるコイルの製造装置を示す上面図である。
そのコイルの製造装置において巻線が行われている図1に対応する上面図である。
その巻線が行われている製造装置の正面図である。
図1のC−C線拡大断面図である。
その巻線機により円形コイルが巻回された状態を示す拡大斜視図である。
図1のB−B線拡大断面図である。
その搬送手段のコイル把持機構を示す図1のA−A線拡大断面図である。
そのコイル把持機構の把持片により円形コイルを把持した状態を示す図7のD−D線断面図である。
そのボビン把持機構の把持片により円形ボビンを把持した状態を示す図10のF−F線断面図である。
その搬送手段のボビン把持機構を示す図1のE−E線拡大断面図である。

実施例

0017

次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

0018

図1図3に、本発明におけるコイルの製造装置10を示す。各図において、互いに直交するX、Y及びZの3軸を設定し、X軸が略水平前後方向、Y軸が略水平横方向、Z軸が鉛直方向に延びるものとし、この製造装置10の構成について説明する。

0019

このコイルの製造装置10は、ボビン14に熱融着性線材13を巻回してコイル11を得る巻線機20を備える。ここで、熱融着性線材13とは、導体の周囲を熱活性型の絶縁皮膜により被覆したものであって、その皮膜が熱により溶融して隣接する線材13と融着可能なものである。

0020

図4に示すように、この実施の形態における巻線機20は、線材13を円形に巻回して所定の位置から引出し線13a,13b(図5)が引出された円形コイル11を得るものであって、基台10aに設けられた巻線用モータ21と、巻線用モータ21によりZ軸を回転中心として回転する回転柱22と、その回転柱22の上端に水平に設けられた円盤23と、その円盤23の中心に回転柱22と同軸に立設されて、その回転柱22とともに回転する巻軸24とを備える。

0021

図5に示すように、この実施の形態における円形コイル11は紙製ボビン14に線材13を巻回することにより作られ、巻軸24はこの紙製ボビン14が嵌入可能な断面円形に形成された上部における小径部24aと、その小径部24aの下部に同軸に連続する大径部24bとを有し、この巻線機20はこの巻軸24により筒状の紙製ボビン14に線材13を巻回可能に構成される。

0022

図1に戻って、この巻線機20は、その線材13を先端から繰り出すノズル26を有し、このノズル26を移動させる移動機構27が設けられる。この実施の形態における移動機構27は、3軸方向の駆動部27a,27b,27cを組み合わせてなり、前後方向駆動部27aと、左右方向駆動部27bと、上下方向駆動部27cとを具備する。これらの駆動部27a,27b,27cは、駆動方向X,Y,Zに沿って略同一の駆動機構とされる。左右方向駆動部27bは基台10aにY軸方向に沿って固定され、Z軸方向に延びる上下方向駆動部27cが左右方向駆動部27bに対して左右方向移動可能に配される。上下方向駆動部27cにはX軸方向に伸びる前後方向駆動部27aが上下方向駆動部27cに対して上下方向移動可能に配される。

0023

そして、前後方向駆動部27aにノズル26が前後方向駆動部27aに対して前後方向に移動可能に設けられる。これらの駆動部27a,27b,27cの組み合わせによりこのノズル移動機構27は、そのノズル26を3軸方向の任意の方向に移動可能に構成される。

0024

図4に示すように、巻線用モータ21は回転柱22とともに巻軸24を回転させることにより、その小径部24aに嵌入された紙製ボビン14(図5)にノズル26の先端から繰り出される線材13を巻回可能に構成され、ノズル移動機構27(図1)はその巻回時にノズル26をZ軸方向に往復移動させて線材13をボビンに整列巻きさせるように構成される。

0025

図5に示すように、巻軸24の大径部24bの上縁には紙製ボビン14に巻回された線材13の巻始めと巻き終わり進入する凹溝24cが小径部24aの接線方向に伸びて形成される。

0026

図3に示すように、この凹溝24cの延長上に位置する円盤23の周囲には一方の引出し線13aとなるその巻き初めの線材13を把持する把持具28と、他方の引出し線13bとなる巻き終わりの線材13を把持する把持具29が設けられる。この凹溝24c及び把持具29により、この巻線機20は筒状の紙製ボビン14に線材13を円形に巻回して、所定の位置から引出し線13a,13bが引出された円形コイル11を得るように構成される。

0027

図1図3に示すように、巻線機20のX軸方向の両側には、巻線機20に供給されるボビン14を整列させて繰り出すボビン用パーツフィーダ16と、巻線機20で得られたコイル11をボビン14とともに排出する搬出用ベルトコンベア17が設けられる。

0028

そして、このコイルの製造装置10は、ボビン用パーツフィーダ16により整列供給されたボビン14を巻線機20に搬送し、その巻線機20で得られた円形コイル11を巻線機20から搬出してベルトコンベア17まで搬送する搬送手段30を備える。

0029

図1図3及び図6に示すように、この実施の形態における搬送手段30は、基台10aに平行に支柱31aを介してその基台10aから浮き上がらせた状態でX軸方向に伸びて設けられた搬送用レール31と、その搬送用レール31に平行に配され表面に雄ねじが配される搬送用回転軸32と、搬送用レール31の端部に設けられその搬送用回転軸32を回転駆動する搬送用モータ33とを備える。

0030

搬送用レール31は巻線機20に対してY軸方向にずれて設けられ、巻線機20のX軸方向の両側に設けられたボビン用パーツフィーダ16と搬出用ベルトコンベア17を連結するに足りる長さに形成される。

0031

また、この搬送手段30は、ボビン14を搬送する図9及び図10に示すボビン把持機構40と、コイル11を搬送する図6図8に示すコイル把持機構60を備える。両者は同一構造である。

0032

図6図10に示すように、これらの把持機構40,60は、その搬送用回転軸32に螺合されその搬送用レール31に沿って移動可能な搬送用移動台43,63をそれぞれ備える。この搬送用移動台43,63には支持台46,66がそれぞれ取付けられる。

0033

これらの支持台46,66は、水平な上フランジ46a,66aと、その上フランジ46a,66aの下方に上フランジ46a,66aと平行に設けられた下フランジ46b,66bと、その上フランジ46a,66aの一端縁と下フランジ46b,66bの一端縁を連結して搬送用移動台43,63に取付けられる連結部46c,66cとを有する。

0034

支持台46,66の上フランジ46a,66aと下フランジ46b,66bにはZ軸方向に伸びる一対のロッド47,47,67,67がX軸方向に間隔を空けて上下動可能に設けられる。

0035

上フランジ46a,66aと下フランジ46b,66bの間のロッド47,47,67,67には操作部材48,68がそれぞれ取付けられ、その操作部材48,68に螺合する操作用雄ねじ49,69が一対のロッド47,47,67,67の間にそれらのロッドと平行に設けられる。

0036

上フランジ46a,66aには、その操作用雄ねじ49,69を回転させる操作用モータ51,71がそれぞれ設けられ、操作用モータ51,71が駆動して操作用雄ねじ49,69が回転すると操作部材48,68がロッド47,47,67,67とともに上下動するように構成される。

0037

一対のロッド47,47,67,67の下端には、X軸方向に移動可能な一対の前後可動部材52a,72aを有する搬送用エアシリンダ52,72が設けられる。

0038

一対の前後可動部材52a,72aのそれぞれにはX軸方向に移動可能なスライダ53a,73aを有するスライダ部材53,73が更に設けられ、それらのスライダ53a,73aにボビン14又は円形コイル11を外周囲から把持する把持片54,74がX軸方向に並んで設けられる。

0039

前後可動部材52a,72aとスライダ53a,73aとの間にはそのスライダ53a,73aとともに一対の把持片54,74を互いに近づけるように付勢する把持用スプリング56,76が設けられる。この把持用スプリング56,76は、一対の前後可動部材52a,72aとともに一対の把持片54,74の互いの間隔を狭め、ボビン14又は円形コイル11を外周囲から把持する一対の把持片54,74がその付勢力に抗して押し拡げられることを許容するものである。

0040

図8及び図9に示すように、一対の把持片54,74の双方には、ボビン14又は円形コイル11の外周面に接触する円弧状の接触面54a,74aに一端が開口するエア孔57,77がそれぞれ形成される。

0041

このエア孔57,77は把持片54,74のそれぞれにX軸方向に伸びて3本Y軸方向に並んで形成され、その3本のエア孔57,77の他端にはY軸方向に延びる雌ねじ穴58,78がその3本のエア孔57,77を連通させるようにそれぞれ形成される。

0042

この雌ねじ穴58,78にはエア継手59,79が螺着され、エア継手59,79にはこれら複数のエア孔57,77に連通するエアチューブの一端が接続される。このエアチューブの他端には、このエアチューブを介してそれら複数のエア孔57,77の一端からエアを吸引するエア吸引器(図示せず)が接続される。

0043

そして、このエア吸引器は、それら複数のエア孔57,77の一端から吸引するエアにより把持片54,74にボビン14又は円形コイル11を吸着させるように構成される。

0044

ここで、図1に示すように、コイル把持機構60における一対の把持片74,74と、巻線機20の巻軸24と、ボビン把持機構40における一対の把持片54,54と、ボビン用パーツフィーダ16のボビン繰り出し端は、X軸方向に伸びる直線G上になるように設けられる。

0045

図7及び図8に示すボビン把持機構60における一対の把持片74,74は、巻線機20において得られた円形コイル11を外周囲から把持するものであって、互いに対向して円形コイル11の外周に接触する接触面74aは、その円形コイル11の外径に応じた円弧状に形成される。

0046

そして、その搬送用エアシリンダ72は、一対の前後可動部材72a,72aの互いの間隔を拡げると、その一対の前後可動部材72a,72aとともに一対の把持片74,74も互いの間隔を拡げ、図8に示すように一対の前後可動部材72a,72aの互いの間隔を狭めると、その一対の前後可動部材72a,72aとともに一対の把持片74,74も互いに狭め、その間に円形コイル11が存在する場合には、その円形コイル11を外周囲から把持するように構成される。

0047

一方、図9及び図10に示すボビン把持機構40は、パーツフィーダ16により整列供給されたボビン14を巻線機20に搬入するものであって、ボビン把持機構40における一対の把持片54,54は、そのボビン14を外周囲から把持するものである。そのボビン14を外周囲から把持する一対の把持片54,54は、互いに対向してボビン14の外周に接触する接触面54aが、そのボビン14の外径に応じた円弧状に形成される。

0048

そして、図9に示すように、一対の前後可動部材52a,52aの互いの間隔を狭めると、その一対の前後可動部材52a,52aとともに一対の把持片54,54も互いに狭め、その間にボビン用パーツフィーダ16により整列供給されたボビン14が存在する場合には、そのボビン14を外周囲から把持するように構成される。

0049

図1に戻って、巻線機20とそのX軸方向に離間して設けられたボビン用パーツフィーダ16との距離Lと、その巻線機20の反対側のX軸方向に離間して設けられた搬出用ベルトコンベア17とその巻線機20との距離Lは等しくなるように構成される。

0050

そして、ボビン14を搬送するボビン把持機構40と、コイル11を搬送するコイル把持機構60との間隔Lも、それらの距離と同一になるように構成される。

0051

そして、それらの把持機構40,60は、搬送用レール31の全長に亘って設けられた搬送用回転軸32の範囲によって、互いの間隔Lを変更することなく、ボビン用パーツフィーダ16と搬出用ベルトコンベア17を連結する範囲で移動可能に構成される。

0052

このため、ボビン把持機構40がボビン用パーツフィーダ16に対向して整列供給されたボビン14を把持しようとすると、コイル把持機構60は巻線機20に対向して、そこの巻戦されたコイル11を把持可能に構成される。その一方、それらの把持機構40,60がX軸方向に移動して、ボビン把持機構40が巻線機20に対向してボビン14を巻軸24に装着しようとすると、コイル把持機構60はベルトコンベア17に対向して、把持されたコイル11をそのコンベア17上に落下させ得るように構成される。

0053

図1図3に示すように、巻線機20とベルトコンベア17の間の基台10aには熱風発生器81が設けられ、その熱風発生器81には熱風を吹き出すエアノズル81aが設けられる。この熱風発生器81は、X軸方向に所定の間隔を開けてY軸方向に延びる2本のレール82,82を介して基台10にY軸方向に移動可能に設けられる。

0054

また、巻線機20からY軸方向に離間した位置には、熱風遮断壁83が基台10aに立設される。この熱風遮断壁83は、熱風発生器81の熱風吹き出し口であるエアノズル81aが対向すると、巻線機20の巻軸24装着されたボビン14に巻回された線材13から成るコイル11に向かう熱風を他の方向に向けて遮断するものである。この実施の形態では、その熱風を実線矢印で示すように巻線機20から遠ざける方向に案内するように、円弧状に湾曲して形成されたものを示す。

0055

更に、このコイルの製造装置10は、熱風発生器81の熱風吹き出し口であるエアノズル81aの先端が熱風遮断壁83に対向する図1に示す壁対向位置と、巻線機20によって巻回された線材13から成るコイル11に対向する図2に示すコイル対向位置との間で移動させる吹き出し口移動手段84が設けられる。

0056

図1及び図2に示すように、この実施の形態における吹き出し口移動手段は、この基台10aに設けられたアクチュエータ84である。具体的には、その熱風発生器81を移動させるアクチュエータであるエアシリンダ84がY軸方向に延びて設けられ、エアシリンダ84の出没ロッド84aが熱風発生器81に取付けられる。

0057

そして、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84の出没ロッド84aを突出させると、図2の実線矢印で示すように熱風発生器81を移動させて、熱風吹き出し口であるエアノズル81aの吹き出し端を巻線機20の円形コイル11に臨むコイル対向位置に位置させるように構成される。

0058

その一方、エアシリンダ84がその出没ロッド84aを没入させると、図1破線矢印で示すように熱風発生器81を移動させて、エアノズル81aの吹き出し端を、その円形コイル11からY軸方向に離間して設けられた熱風遮断壁83に対向する壁対向位置に位置させるように構成される。

0059

よって、この吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84は、熱風吹き出し口であるエアノズル81aをコイル対向位置と壁対向位置の間を移動可能に構成されたものである。

0060

そして、ボビン14の搬入及びコイル11の搬出時にエアノズル81aは図1に示す壁対向位置にあるけれども、円形コイル11を構成する線材13の絶縁皮膜が加熱により溶融し冷却して固着するようなものであるので、その巻線時に熱風発生器81のエアノズル81aは壁対向位置から図2に示すコイル対向位置に移動して熱風を吹き出し、円形コイル11の線材13の絶縁皮膜を溶融固着するように構成される。

0061

次に、本発明におけるコイルの製造方法について説明する。

0062

本発明のコイルの製造方法は、巻線機20に搬入されたボビン14に熱風発生器81により熱風を吹き付けつつ熱融着性線材13を巻回してコイル11を得て、その後そのコイル11を巻線機20から搬出するコイルの製造方法である。このため、この製造方法は、ボビン搬入工程と、巻線工程と、コイル搬出工程を有する。

0063

そして、その特徴ある点は、ボビン14の搬入及びコイル11の搬出時に熱風発生器81の熱風吹き出し口に熱風遮断壁83を対向させてボビン14及びコイル11に向かう熱風を遮断するところにある。以下に各工程を詳説する。

0064

<ボビン搬入工程>
この工程では、巻線機20にボビン14を搬入する。ボビン14はボビン用パーツフィーダ16により整列供給され、その整列されたボビン14を端部から順に搬送手段30により巻線機20に搬入する。

0065

搬送手段30による搬送は、ボビン把持機構40を用いて行われ、搬送用モータ33(図1)を駆動してボビン把持機構40をX軸に沿って移動させ、そのボビン把持機構40をボビン用パーツフィーダ16の上方に位置させる。

0066

そして、図9及び図10に示すように、搬送用エアシリンダ52の一対の前後可動部材52a,52aの互いの間隔を拡げた後、ボビン把持機構40における操作用モータ51を駆動してその搬送用エアシリンダ52を下降させ、その一対の可動部材52a,52aに設けられた一対の把持片54,54をボビン14のX軸方向の両側に位置させる。

0067

その後、一対の前後可動部材52a,52aの互いの間隔を狭めることにより一対の把持片54,54を互いに狭め、図9に示すようにX軸方向の両側からその間に存在するボビン14をその外周囲から把持する。

0068

そして、このボビン14の把持に際して、エア吸引器(図示せず)は、一対の把持片54,54のボビン14の外周面に接触する接触面54aに一端が開口するエア孔57を介してエアを吸引し、ボビン14を挟持した一対の把持片54,54にそのボビン14を吸着させる。

0069

その後、操作用モータ51を駆動して搬送用エアシリンダ52をボビン14とともに上昇させ、一対の把持片54,54により把持したボビン14をパーツフィーダ16から取り出す。

0070

そして、搬送用モータ33を駆動してボビン把持機構40をボビン14とともに巻線機20に向けて移動させ、そのボビン14を巻線機20における巻軸24の上方に位置させる。

0071

その後、操作用モータ51を再び駆動して搬送用エアシリンダ52をボビン14とともに下降させ、図5に示すように、そのボビン14を巻軸24に嵌入して装着させる。

0072

本発明では、このボビン14の搬入時に、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aに熱風遮断壁83を対向させてボビン14に向かう熱風を遮断する。このため、このボビン搬入工程では、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84が、その出没ロッド84aを没入させて、図1の破線矢印で示すように熱風発生器81を移動させて、エアノズル81aの吹き出し端を、巻線機20からY軸方向に離間して設けられた熱風遮断壁83に対向する壁対向位置に位置させる。

0073

これにより、熱風発生器81の熱風吹き出し口であるエアノズル81aから吹き出された熱風は、円弧状に湾曲して形成された熱風遮断壁83により図1の実線矢印で示すように巻線機20から遠ざける方向に案内され、巻線機20側に向かうことはない。これにより、その巻線機20に搬入されるボビン14がその熱風により吹き飛ばされることはなく、そのボビン14の搬入を確実かつ速やかに行うことができる。

0074

なお、ボビン14が巻軸24に装着された後には、一対の把持片54,54によるボビン14の把持を解消させ、図1に示すように、ボビン把持機構40をパーツフィーダ16と巻線機20の間に位置させて、その後の巻線工程に支障を生じさせないようにする。

0075

<巻線工程>
この工程では、巻線機20に搬入されたボビン14に熱風発生器81により熱風を吹き付けつつ熱融着性線材13を巻回してコイル11を得る。このため、先ず、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84の出没ロッド84aを突出させ、図2の実線矢印で示すように熱風発生器81を移動させて、熱風吹き出し口であるエアノズル81aの吹き出し端を巻線機20の巻軸24に臨むコイル対向位置に位置させる。その状態で、巻線機20による巻線を行う。

0076

巻線機20による巻線は、図3に示すように、ノズル26から繰り出された線材13の端部を巻き初めの線材13として円盤23の周囲に設けられた一方の把持具28に把持させる。

0077

そして、図4及び図5に示すように、その巻き初めの線材13を大径部24bの上縁に形成された凹溝24cに案内した後、巻線用モータ21を駆動してその巻軸24を回転させ、その巻軸24に嵌入された紙製ボビン14にノズル26の先端から繰り出される線材13を巻回させる。

0078

そして、この巻回時にノズル移動機構27によりノズル26をZ軸方向に往復移動させて線材13をその紙製ボビン14に整列巻きする。

0079

所定の回数線材13を巻回させた後には、ノズル26から繰り出された線材13を大径部24bの上縁に形成された凹溝24cに案内した後、巻き終わりの線材13として円盤23の周囲に設けられた他方の把持具29に把持させる。

0080

このように筒状の紙製ボビン14に線材13を巻回して紙製ボビン14の周囲に円形コイル11を形成する。このようにして、その巻き初めの線材13と巻き終わりの線材13からなる引出し線13a,13b(図5)が凹溝24cに収容されて引出された円形コイル11を得る。

0081

ここで、線材13は、その絶縁皮膜が加熱により溶融し冷却して固着するような熱融着性線材13であるので、この巻線の間、熱風発生器81により円形コイル11に熱風を吹き付け、その線材13の絶縁皮膜を溶融固着させて線材13を相互に溶着する。また、熱風を吹き付けることにより、線材13を相互に溶着するとともに、紙製ボビン14にこの円形コイル11を接着して、巻線された線材13からなる円形コイル11の形状がその後に崩れるようなことを防止する。

0082

<コイル搬出工程>
この工程では、円形コイル11を巻線機20から搬出する。この搬出に際して、巻線機20では、コイル11における巻き初めの線材13を把持具28から外すとともに、巻き終わりの線材13を把持具29の近傍で切断する。

0083

そして、この円形コイル11の搬出は搬送手段30のコイル把持機構60により行われ、搬送用モータ33(図1)を駆動してコイル把持機構60をX軸に沿って移動させ、そのコイル把持機構60を巻線機20の上方に位置させる。

0084

そして、図7及び図8に示すように、搬送用エアシリンダ72の一対の前後可動部材72a,72aの互いの間隔を拡げた後、コイル把持機構60における操作用モータ71を駆動して、その搬送用エアシリンダ72を下降させ、図5に示すように、その一対の可動部材72a,72aに設けられた一対の把持片74,74を円形コイル11のX軸方向の両側に位置させる。

0085

そして、一対の前後可動部材72a,72aの互いの間隔を狭めることにより一対の把持片74,74を互いに狭める。これにより、図8に示すようにX軸方向の両側からその間に存在する円形コイル11をその外周囲から把持する。

0086

そして、この円形コイル11の把持に際して、エア吸引器(図示せず)は、一対の把持片74,74の円形コイル11の外周面に接触する接触面74aに一端が開口するエア孔77を介してエアを吸引し、円形コイル11を挟持した一対の把持片74,74にその円形コイル11を吸着させる。

0087

その後、操作用モータ71を駆動して搬送用エアシリンダ72を円形コイル11とともに上昇させ、一対の把持片74,74により把持した円形コイル11を巻軸24から引き抜く。

0088

そして、搬送用モータ33を駆動してコイル11把持機構60を円形コイル11とともにX軸方向に移動させ、その円形コイル11をベルトコンベア17の上方に位置させる。

0089

ベルトコンベア17の上方にまで移動したコイル把持機構60にあっては、その後、搬送用エアシリンダ72の一対の前後可動部材72a,72aの互いの間隔を一対の把持片74,74とともに拡げ、その一対の把持片74,74におけるコイル11の把持を解消し、そのコイル11をベルトコンベア17上に落下させる。このとき、エア吸引器を停止し、把持片74へのコイル11の吸着を解消させる。一対の把持片74,74の間から落下したコイル11はベルトコンベア17により受け止められて本装置10の外部に排出されることになる。

0090

そして、図1に示すように、コイル11の把持を解消した一対の把持片74,74を巻線機20に向かって移動させ、コイル把持機構60をベルトコンベア17と巻線機20の間に位置させて、その巻線機20により作られる次の円形コイル11を把持する準備に入る。これにより単一のコイル11の一連の製造を終了し、次のコイル11の製造が開始される。

0091

本発明では、このコイル11の搬出時に、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aに熱風遮断壁83を対向させてコイル11に向かう熱風を遮断する。

0092

このため、このコイル搬出工程では、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84が、その出没ロッド84aを没入させて、図1の破線矢印で示すように熱風発生器81を移動させて、エアノズル81aの吹き出し端を、その円形コイル11からY軸方向に離間して設けられた熱風遮断壁83に対向する壁対向位置に位置させる。

0093

これにより、熱風発生器81の熱風吹き出し口であるエアノズル81aから吹き出された熱風は、円弧状に湾曲して形成された熱風遮断壁83により図1の実線矢印で示すようにコイル11から遠ざける方向に案内され、コイル11に向かうことはない。

0094

これにより、巻線機20から搬出されるコイル11がその熱風により吹き飛ばされることはなく、そのコイル11の搬出を確実かつ速やかに行うことができる。

0095

ここで、図1に示すように、ボビン把持機構40とコイル把持機構60との間隔Lと、巻線機20とボビン用パーツフィーダ16との距離Lと、巻線機20とベルトコンベア17との距離Lを等しくしたので、コイル把持機構60が巻線機20に対向すると、ボビン把持機構40はボビン用パーツフィーダ16に対向することになる。

0096

このため、コイル把持機構60が巻線機20に対向してコイル11を把持すると、ボビン把持機構40がボビン用パーツフィーダ16に対向してボビン14を把持することになる。そして、コイル把持機構60はベルトコンベア17に対向して、把持されたコイル11をそのコンベア17上に落下させようとすると、ボビン把持機構40は巻線機20に対向してボビン14を巻軸24に装着可能となる。

0097

このため、コイル11の搬出とボビン14の搬入は同時に行われることになり、それらを別に行う場合に比較して、巻線の間に行われるボビン14の搬入とコイル11の排出のための時間を短縮させることができ、コイル11の製造時間を著しく短縮することができる。

0098

このように、本発明におけるコイルの製造装置及びその製造方法では、ボビン14の搬入及びコイル11の搬出時に、熱風発生器81又は熱風遮断壁83を移動させて、その熱風吹き出し口81aに熱風遮断壁83を対向させるので、ボビン14及びコイル11に向かう熱風を遮断することができる。すると、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aから熱風が吹き出していても、その熱風により搬送されるボビン14やコイル11が吹き飛ばされることはない。

0099

そして、その吹き出し口81aや熱風遮断壁83の移動は、熱風発生器81のファンの回転を停止させる場合に比較して素早く行うことができるので、ボビン14の搬入やコイル11の搬出が遅れることもない。

0100

よって、本発明では、熱風の吹き出しを停止させることなく、コイル11の製造時間を従来よりも短縮することができるものとなる。

0101

なお、上述した実施の形態では、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84が、熱風吹き出し口81aを熱風発生器81とともに移動させて熱風遮断壁83に対向する壁対向位置とコイル11に対向するコイル対向位置との間で移動させる場合を示したけれども、吹き出し口移動手段は、熱風吹き出し口81aを移動しうる限りエアシリンダ84に限られない。例えば、モータであってもよく、電気的手段によりロッドを出没させるソレノイドであって良い。

0102

また、上述した実施の形態では、熱風吹き出し口を構成するノズル81aを熱風発生器81とともに移動させたけれども、その熱風吹き出し口81aを移動可能である限り、熱風発生器81自体を移動させなくても良い。例えば、熱風発生器本体(図示せず)から、熱風吹き出し口を形成するノズル81aを出没可能に形成したり、そのノズル81aを伸縮自在として、そのノズル81aの出没又は伸縮により吹き出し口を移動させるようにしても良い。

0103

また、上述した実施の形態では、熱風遮断壁83を固定し、吹き出し口移動手段であるエアシリンダ84が、熱風吹き出し口81aを熱風発生器81とともに移動させて熱風遮断壁83に対向する壁対向位置とコイル11に対向するコイル対向位置との間で移動させる場合を示したけれども、熱風吹き出し口を移動させずに、壁移動手段により熱風遮断壁83を移動させるようにしても良い。この場合の壁移動手段(図示せず)は、熱風遮断壁を吹き出し口に対向する第1位置と吹き出し口から離間する第2位置との間で移動させるものであれば足りることになる。

0104

このようにしても、熱風発生器81の熱風吹き出し口81aから熱風が吹き出していても、その熱風により搬送されるボビン14やコイル11が吹き飛ばされることを防止することが可能になる。

0105

更に、上述した実施の形態では、紙製ボビン14に線材13を巻回することにより円形コイル11を得る巻線機20を説明したが、そのボビン14は紙製のものに限定されるものではなく、樹脂製のボビン14や非磁性薄膜から成るようなボビン14であっても良い。ここで、樹脂製ボビン14としては、例えばポリイミドフィルム商標名;カプトン)から成る樹脂製ボビン14が好適である。

0106

10コイルの製造装置
11 コイル
13線材
14ボビン
20巻線機
24巻軸
30 ボビン搬送手段
81熱風発生器
81aノズル(熱風吹き出し口)
83熱風遮断壁
84エアシリンダ(吹き出し口移動手段)

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