コイル巻線装置及びコイル巻線方法
【課題】巻初めの線材をコイルの外周に這わすことを省く。
【解決手段】コイル巻線装置１０は、コア１１を把持するチャック１２と、コアに向けて線材２２を繰出すノズル２３と、チャック１２に対向しノズル２３から繰出される線材２２の端部を支持する支持部材２４と、支持部材２４をコアの中心軸を中心として回転させる支持部材回転手段４１と、支持部材２４の回転と同期してチャック１２をコアの中心軸ＣＣを中心としてコアとともに回転させノズル２３から繰出される線材２２をコアに巻回させるチャック回転手段６１とを備える。コイル巻線方法は、コアの一方の鍔部に対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を一方の鍔部側から巻胴部に案内し、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させてノズルから繰出される線材をコアの巻胴部に巻回させ、巻胴部に巻取られた後にノズルから繰出される線材を巻胴部から一方の鍔部側に引出す。
【解決手段】コイル巻線装置１０は、コア１１を把持するチャック１２と、コアに向けて線材２２を繰出すノズル２３と、チャック１２に対向しノズル２３から繰出される線材２２の端部を支持する支持部材２４と、支持部材２４をコアの中心軸を中心として回転させる支持部材回転手段４１と、支持部材２４の回転と同期してチャック１２をコアの中心軸ＣＣを中心としてコアとともに回転させノズル２３から繰出される線材２２をコアに巻回させるチャック回転手段６１とを備える。コイル巻線方法は、コアの一方の鍔部に対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を一方の鍔部側から巻胴部に案内し、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させてノズルから繰出される線材をコアの巻胴部に巻回させ、巻胴部に巻取られた後にノズルから繰出される線材を巻胴部から一方の鍔部側に引出す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端部に鍔部が形成されたコアの巻胴部に線材を巻回するコイル巻線装置及びコイル巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型電子機器等に用いられるチップコイルとして、両端部に鍔部を有するコアの巻胴部に線材を巻回してコイルを得、そのコイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に固定するものが知られている。そして、この電極がコアの一方の鍔部に一対形成され、この一対の電極に巻胴部に巻回された線材の両端部を接合するチップコイルの製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このチップコイルの製造装置では、図１４（ａ）に示すように、ノズル２から繰出された線材３の先端３ａを保持する線材保持部材４を有し、その線材３の巻線にあっては、その線材保持部材４に先端３ａが保持された線材３を最初にコア６における他方の鍔部６ｂの内壁に接触するように巻胴部に這わせ、その後、ノズル２を巻胴部の周囲に破線矢印で示すように旋回させるとしている。このノズル２の旋回によりコア６の巻胴部に線材３が所定数巻回されてコイルが得られ、その巻線が終了した後にノズル２の旋回を止めるとしている。
【０００３】
一方、図１４（ｂ）に示すように、このチップコイルの製造装置における線材の処理は、その巻線が終了した後にノズル２を電極７が形成された一方の鍔部６ａ側に引出して、その巻終わりの線材３ｂをその一方の鍔部６ａの電極７が形成された頂面に引出している。また、この巻終わりの線材３ｂの引出し動作と同時に、線材保持部材４を移動させて、他方の鍔部６ｂ側から引出されている巻始めの線材３ａを一方の鍔部６ａ側に移動させてその巻初めの線材３ａをその一方の鍔部６ａの電極７が形成された頂面にまで引き回している。
【０００４】
そして、小型電子機器等に用いられるチップコイルにあっては、このような線材３の巻線工程の後において、図１５に示すように、コア６の巻胴部６ｃに巻回された線材３からなるコイル５の外周に磁性粉が混入された樹脂８をコーティングすることが知られており、チップコイル１は、このような樹脂のコーティングにより所定の電気的特性を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６６５７８号公報（段落番号「００３５」，「００６３」〜「００６５」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１におけるチップコイルの製造装置では、線材保持部材４に先端３ａが保持された線材３を最初に電極７が形成されていない他方の鍔部６ｂの内壁に接触するように巻胴部６ｃに這わせ、線材３の巻回の後に線材保持部材４を移動させて、巻始めの線材３ａを他方の鍔部６ｂ側から電極７が形成されている一方の鍔部６ａ側に移動させている。このことから、その移動後の巻初めの線材３ａは、巻胴部６ｃに巻回された線材３からなるコイル５の外周をその巻回方向に交差して他方の鍔部６ｂから一方の鍔部６ａにまで案内されることになり、図１５の拡大図に示すように、その巻初めの線材３ａはコイル５の外周から突出する存在となる。
【０００７】
すると、その後の工程において、磁性粉が混入された樹脂８によりコイル５の周囲をコーティングすると、コイル５の外周面に均一の厚さで樹脂８をコーティングできたとしても、巻初めの線材３ａを覆うようにコーチングされた樹脂８は、その線材３ａがコイル５の外表面から突出することに起因して薄くなる不具合があった。また、この巻初めの線材３ａは、コイル５を構成する線材３と交差することから、コイル５外周における線材３と巻初めの線材３ａとの間に比較的高い粘度を有する樹脂８は浸入し難く、その間に空隙９が生じ易いという不具合もあった。このため、上記特許文献１におけるチップコイルの製造装置により得られたコイル５では、その後の樹脂８によるコーティングにおいてムラを生じさせ易いという未だ解決すべき課題が残存していた。そして、このようなコーティングのムラは、得られるチップコイル１の電気的特性に影響を与える不具合があった。
【０００８】
本発明の目的は、電極への接合のために、巻初めの線材を巻胴部に巻回されたコイルの外周に他方の鍔部から一方の鍔部にまで這わすことを省くことができるコイル巻線装置及びコイル巻線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコイル巻線装置は、コアを把持するチャックと、コアに向けて線材を繰出すノズルと、チャックに対向しノズルから繰出される線材の端部を支持する支持部材と、支持部材をコアの中心軸を中心として回転させる支持部材回転手段と、支持部材の回転と同期してチャックをコアの中心軸を中心としてコアとともに回転させノズルから繰出される線材をコアに巻回させるチャック回転手段とを備える。
【００１０】
支持部材回転手段は、支持部材が先端に中心軸から偏倚して設けられた回転体と、中心軸を回転中心として回転体を回転させるサーボモータとを有し、支持部材は回転体の先端に中心軸方向に移動可能に設けられ、支持部材の回転体に対する移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構が備えられる。チャックに対向して設けられチャックに把持されたコアをチャックに向けて押圧する押圧機構を更に備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の方法は、巻胴部の両端部に鍔部が形成されたコアであって、一方の鍔部に電極が形成され他方の鍔部がチャックに把持されたコアの巻胴部にノズルから繰出された線材を巻回するコイル巻線方法である。
【００１２】
その特徴ある点は、コアの一方の鍔部に対向する支持部材に端部が支持された線材を巻初めの線材として一方の鍔部側から巻胴部に案内する線材導入工程と、支持部材とチャックを同期して同方向に回転させてノズルから繰出される線材をチャックとともに回転するコアの巻胴部に巻回させる線材巻回工程と、巻胴部に巻取られた後にノズルから繰出される線材を巻終わりの線材として巻胴部から一方の鍔部側に引出す線材引出し工程とを含むところにある。
【００１３】
この場合、線材引出し工程が、支持部材に支持された巻初めの線材を支持部材から離脱させる巻初めの線材離脱動作と、巻終わりの線材を一方の鍔部側に引出して巻初めの線材が離脱した支持部材に巻終わりの線材を支持させる巻終わりの線材引出し動作と、コアと支持部材の間の線材を切断する線材切断動作とを有することが好ましい。そして、少なくとも線材巻回工程において、チャックに対向して設けられた押圧機構によりチャックに把持されたコアをチャックに向けて押圧することが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のコイル巻線装置及びコイル巻線方法では、巻初めの線材を電極が形成された一方の鍔部側から巻胴部に案内することにより、巻胴部への巻線の後に、電極への接合のためにその巻初めの線材を他方の鍔部から一方の鍔部にまで引き回すようなことを省くことができる。このため、巻初めの線材が、他方の鍔部から一方の鍔部にまでコイルの外周をその巻回方向に交差して這うようなことはない。よって、巻胴部に線材を整列巻きすることによりその線材からなるコイルの外表面を比較的平坦とすることができる。すると、その後の工程において成されるそのコイル表面への樹脂コーチングを均一なものとすることができ、得られるチップコイルにおいて良好な電気特性を得ることができる。
【００１５】
一方、巻胴部への線材の巻線にあっては、コアを把持するチャックを回転させてノズルから繰出される線材をチャックとともに回転するコアの巻胴部に巻回させることにより行うので、巻初めの線材の位置が問題となるけれども、コアを把持するチャックと同期して巻初めの線材を支持する支持部材を同方向に回転させるので、支持部材に支持された巻初めの線材とコアとの相対的な位置関係は変化しない。よって、巻初めの線材を電極が形成された一方の鍔部側から巻胴部に案内しても、巻胴部への線材の巻線に支障を来すようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の巻線装置を示す側面図である。
【図２】その巻線装置の支持部材回転手段を示す側面図である。
【図３】その押圧機構における押圧ロッドが没入した状態を示す図２に対応する側面図である。
【図４】その支持部材移動制限機構におけるフックロッドが前進した状態を示す図２に対応する側面図である。
【図５】その支持部材の周囲を示す斜視図である。
【図６】そのチャックの構造を示す一部断面図である。
【図７】そのチャックにコアを把持させる状態を示す斜視図である。
【図８】その巻初めの線材を一方の鍔部側から巻胴部に案内する状態を示す斜視図である。
【図９】その線材の巻線から巻初めの線材の切断までを示す斜視図である。
【図１０】その後の巻終わりの線材の切断までを示す斜視図である。
【図１１】その巻線において線材が１層巻回されたコアの側面図である。
【図１２】線材が巻終わったコアの図１１に対応する側面図である。
【図１３】線材が巻終わったコアを含む図１０（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】従来の巻線方法を示す斜視図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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】
本発明の巻線装置を図１に示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明の巻線装置１０について説明する。本発明の巻線装置１０は、コア１１を把持するチャック１２を備える。図７に示すように、コア１１は巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたものであって、その一方の鍔部１１ａに一対の電極１１ｄが形成され、他方の鍔部１１ｂには電極１１ｄが形成されないものを巻線の対象とする。そして、チャック１２は、このようなコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持可能に構成されたものである。
【００１９】
図６に示すように、この実施の形態におけるチャック１２は、Ｘ軸方向に伸びて水平に配置された円柱部材１３と、その円柱部材１３の先端に基端が設けられその円柱部材１３と同軸のチャック本体１４とを備える。更に図７に示すように、チャック本体１４には、その中心軸に沿って先端から孔１４ａが形成され、その孔１４ａから放射状を成す３本のスリット１４ｂが先端から軸方向に伸びて形成される。この３本のスリット１４ｂによりチャック本体１４の先端は周方向に３分割され、それらの各分割片の外周には円柱部材１３に向かって外径が小さくなるテーパ面１４ｃがそれぞれ形成される。そして、チャック本体１４の先端縁には孔１４ａを中心としてコア１１の他方の鍔部１１ｂを収容する凹部１４ｄが形成され、この凹部１４ｄの周壁は他方の鍔部１１ｂの外形に相応して形成される。
【００２０】
図６に戻って、チャック本体１４の外周にはチャック用スプリング１６により軸方向に弾性支持されたチャック開閉部材１７が嵌合される。チャック開閉部材１７は筒状の部材であり、内周をチャック本体１４における各分割片のテーパ面１４ｃに摺接するように構成される。一方、チャック開閉部材１７の外周には、後述するチャック開閉機構２１（図７）が係合する凹溝１７ａが形成される。そして、チャック用スプリング１６により円柱部材１３から離間方向に付勢されたチャック開閉部材１７は、チャック本体１４のテーパ面１４ｃを同方向に押圧し、結果としてチャック本体１４のスリット１４ｂにより分断された先端における各分割片の互いの間隔を狭め、先端の凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持し、チャック１２の中心軸にコア１１の中心軸ＣＣを一致させた状態でそのコア１１を把持可能に構成される（図７（ｂ））。
【００２１】
図１に戻って、このチャック１２における円柱部材１３は基台１８にその中心軸を中心として回転可能に枢支される。図１には単一のチャック１２を示すけれども、チャック１２は基台１８にＹ軸方向に並んで複数設けられるものであり、複数のチャック１２におけるそれぞれの円柱部材１３は、単一の基台１８にＹ軸方向に所定にピッチで枢支される。そのような複数のチャック１２が設けられた基台１８は、台座１０ａにＹ軸方向に伸びて設けられたレール１９に沿ってＹ軸方向に移動可能に構成される。そして、レール１９が設けられた台座１０ａには、Ｙ軸方向にずれた位置にそれら複数のチャック１２を同時に操作するチャック開閉機構２１（図７）が設けられる（図１には図示せず）。
【００２２】
図７に示すように、このチャック開閉機構２１は、複数のチャック１２におけるチャック開閉部材１７の凹溝１７ａに同時に係合可能なチャック開閉バー２１ａと、そのチャック開閉バー２１ａを上下方向に駆動してチャック開閉バー２１ａをその凹溝１７ａに係合させ又は離脱させる上下方向アクチュエータ２１ｂと、チャック開閉バー２１ａを円柱部材１３の軸方向に駆動する軸方向アクチュエータ２１ｃとを備える。そして、このチャック開閉機構２１は、図７（ａ）に示すように、チャック開閉バー２１ａをチャック開閉部材１７の凹溝１７ａに係合させた状態で、チャック開閉部材１７をチャック用スプリング１６（図６）に抗して円柱部材１３（図６）方向に移動させて後退させることにより、チャック本体１４の先端における各分割片の互いの間隔を拡げ、先端の凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持を解消するように構成される。
【００２３】
図１に示すように、本発明の巻線装置１０は、チャック１２に他方の鍔部１１ｂが把持されたコア１１に向けて線材２２を繰出すノズル２３と、そのノズル２３から繰出される線材２２の端部を支持する支持部材２４とを備える。このノズル２３と支持部材２４は、複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものである（図１ではそれぞれが単一のものからなる場合を示す。）。そして、このノズル２３と支持部材２４は、ノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１を介して台座１０ａにそれぞれ３軸方向に移動可能に取付けられる。
【００２４】
この実施の形態におけるノズル移動手段２６と支持部材移動手段３１は同一構造であり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ２７〜２９，３２〜３４の組み合わせによりそれぞれ構成される。支持部材移動手段３１を代表して説明すると、この支持部材移動手段３１を構成する各伸縮アクチュエータ３２〜３４は、細長い箱形ハウジング３２ｄ〜３４ｄと、そのハウジング３２ｄ〜３４ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ３２ａ〜３４ａによって回動駆動されるボールネジ３２ｂ〜３４ｂと、このボールネジ３２ｂ〜３４ｂに螺合して平行移動する従動子３２ｃ〜３４ｃ等によって構成される。そして、これらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４は、サーボモータ３２ａ〜３４ａが駆動してボールネジ３２ｂ〜３４ｂが回転すると、このボールネジ３２ｂ〜３４ｂに螺合する従動子３２ｃ〜３４ｃがハウジング３２ｄ〜３４ｄの長手方向に沿って移動可能に構成される。
【００２５】
この実施の形態では、支持部材２４が設けられる支持部材用移動台３６をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ３２の従動子３２ｃに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ３２とともにその支持部材用移動台３６をＹ軸方向に移動可能に、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ３２のハウジング３２ｄがＹ軸方向伸縮アクチュエータ３３の従動子３３ｃに取付けられる。また、そのＸ軸及びＹ軸方向伸縮アクチュエータ３２，３３とともにその支持部材用移動台３６をＺ軸方向に移動可能に、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ３３のハウジング３３ｄがＬ型ブラケット３７を介してＺ軸方向伸縮アクチュエータ３４の従動子３４ｃに取付けられる。そして、Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ３４が台座１０ａに立設される。それらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４におけるＸ軸サーボモータ３２ａ、Ｙ軸サーボモータ３３ａ及びＺ軸サーボモータ３４ａは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。
【００２６】
ノズル２３は、ノズル移動手段２６におけるノズル用移動台３０にＬ型アングル３８を介して鉛直方向に伸びて取付けられる。図１には単一のノズル２３を示すけれども、ノズル２３はチャック１２の数に相応してＬ型アングル３８にＹ軸方向に並んで複数設けられるものであり、それらのノズル２３の上方には、図示しない線材供給源から供給される線材２２をそれらのノズル２３に案内するプーリ３９が枢支される。一方、支持部材２４は、ノズル２３から繰出される線材２２が絡げられることによりその線材２２を支持する柱状物であって、この柱状物から成る支持部材２４は、支持部材移動手段３１における支持部材用移動台３６に支持部材回転手段４１を介して取付けられる。図１には単一の支持部材２４と単一の支持部材回転手段４１を示すけれども、この支持部材２４と支持部材回転手段４１はチャック１２の数に相応して支持部材用移動台３６にＹ軸方向に並んで複数設けられる。このような構造により、ノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１はコントローラからの指令により、各伸縮アクチュエータ２７〜２９，３２〜３４が駆動して、各移動台３０，３６とともにノズル２３及び支持部材２４を台座１０ａに対して３軸方向に任意に移動可能に構成される。
【００２７】
図２に示すように、この実施の形態における支持部材回転手段４１は、支持部材用移動台３６に固定された固定台４２にベアリング４３を介してその中心軸ＲＣをＸ軸方向に延ばしかつその中心軸ＲＣを中心として回転可能に設けられた回転体４４と、Ｘ軸方向に伸びて設けられたその回転体４４をその中心軸ＲＣを中心として回転させる支持部材回転用サーボモータ４６とを有する。回転体４４は固定台４２にベアリング４３を介してＸ軸方向に伸びて設けられた筒状本体４４ａと、その筒状本体４４ａのチャック１２側における先端に設けられた蓋体４４ｂと、その蓋体４４ｂとともにベアリング４３を挟むように筒状本体４４ａの基端側に設けられた回転体用プーリ４４ｃとを備える。一方、支持部材回転用サーボモータ４６は固定台４２に取付けられ、その回転軸４６ａにはモータ用プーリ４６ｂが取付けられる。このモータ用プーリ４６ｂと回転体４４における回転体用プーリ４４ｃとの間にはベルト４７が架設され、サーボモータ４６が駆動してモータ用プーリ４６ｂが回転軸４６ａとともに回転すると、その回転はベルト４７を介して回転体４４に伝達され、その回転体４４を回転させるように構成される。
【００２８】
支持部材２４は、回転体４４のチャック１２に臨む先端にその中心軸ＲＣから偏倚して設けられる。具体的に、回転体４４の先端周囲には、その中心軸ＲＣから偏倚して軸方向に移動可能なスライダ４８が設けられ、回転体４４には係止ピン４９が設けられる。係止ピン４９はスライダ４８の後端近傍に設けられ、スライダ４８と係止ピン４９の間には、このスライダ４８をチャック１２から遠ざける方向に付勢する支持部材用スプリング５１が架設される（図５）。スライダ４８には、そのスライダ４８がチャック１２から遠ざかった状態で回転体４４の端縁に当接する突当てピン５２が設けられ、支持部材２４はこのスライダ４８の先端外側にそのスライダ４８と交差するように立設される。支持部材回転用サーボモータ４６は、図示しないコントローラの制御出力に接続され、コントローラからの指令により支持部材回転手段４１は、回転体４４の中心軸ＲＣから偏倚して設けられた支持部材２４とともにその回転体４４を回転させるように構成される。このため、支持部材移動手段３１により回転体４４の中心軸ＲＣをチャック１２に把持されたコア１１の中心軸ＣＣ（図６）に一致させることにより、支持部材回転手段４１は、そのコア１１の中心軸ＣＣを中心として支持部材２４を回転させるように構成される。そして、スライダ４８を介して支持部材２４を回転体４４に設けることにより、支持部材２４は回転体４４の先端にその軸方向に移動可能に設けられる。
【００２９】
一方、支持部材回転手段４１には、その支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構５６が備えられる。支持部材移動制限機構５６は、回転体４４に軸方向に伸びて移動可能に設けられ先端に突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟むフック５７ａが形成されたフックロッド５７と、回転体４４に移動可能に嵌入されそのフックロッド５７の基端に固定された操作環５８と、支持部材用移動台３６又は固定台４２に設けられその操作環５８を回転体４４の軸方向に移動させる操作環アクチュエータ５９とを備える。この実施の形態における操作環アクチュエータ５９は圧縮エアの吸排によりロッド５９ａを出没させるエアシリンダであって、そのロッド５９ａの突出端には操作環５８が係合する係合片５９ｂが設けられる。この操作環アクチュエータ５９は、複数の支持部材回転手段４１（図１ではその内の一つを示す。）を挟むようにＹ軸方向に離間して支持部材用移動台３６又は固定台４２に一対設けられ、その一対の操作環アクチュエータ５９に係合片５９ｂが架設される。そして、この係合片５９ｂは複数の支持部材移動制限機構５６におけるそれぞれの操作環５８が係合可能に構成される。
【００３０】
操作環アクチュエータ５９は図示しないコントローラの制御出力に接続され、ロッド５９ａを出没させることにより操作環５８を介してフックロッド５７を回転体４４に対して前進又は後退させるように構成される。そして、図２及び図３並びに図５の実線に示すように、フックロッド５７が後退すると、その先端におけるフック５７ａが突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟み、支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動することを禁止するように構成される。一方、図４の実線並びに図５の一点鎖線に示すように、フックロッド５７が前進すると、その先端におけるフック５７ａが回転体４４の端縁から離間して突当てピン５２の挟持を解消し、支持部材用スプリング５１の付勢力に抗して支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動することを許容するように構成される。
【００３１】
図１に戻って、本発明の巻線装置１０は、支持部材２４の回転と同期してチャック１２をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）を中心としてコア１１とともに回転させるチャック回転手段６１を備える。このチャック回転手段６１は、チャック１２における円柱部材１３の後端に先端が係合可能な回転ロッド６２と、その回転ロッド６２を回転させるチャック回転用サーボモータ６３とを有する。台座１０ａには支柱１０ｂを介してＸ軸方向に伸びるチャック用エアシリンダ６４が設けられ、このチャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａにチャック回転用サーボモータ６３が設けられる。チャック用エアシリンダ６４は圧縮エアの供給の有無によりその可動スライダ６４ａをＸ軸方向に往復移動可能に構成され、チャック回転用サーボモータ６３が設けられた可動スライダ６４ａにはそのチャック回転用サーボモータ６３を挟むように一対の支持壁６５が立設される。回転ロッド６２はＸ軸方向に伸びてこの一対の支持壁６５に回転可能に架設される。この回転ロッド６２は複数のチャック１２に対応するようにチャック１２の数に相応して、一対の支持壁６５にＹ軸方向の所定のピッチで複数設けられる（図１では単一の回転ロッド６２を示す。）。
【００３２】
チャック回転用サーボモータ６３における回転軸６３ａにはチャック第１プーリ６３ｂが設けられ、その第１プーリ６３ｂに対向して回転ロッド６２にはチャック第２プーリ６２ａが設けられ、その第１プーリと６３ｂと第２プーリ６２ａの間にベルト６６が架設される。この場合、図示しないが、単一のチャック回転用サーボモータ６３におけるチャック第１プーリ６３ｂと複数の回転ロッド６２におけるそれぞれのチャック第２プーリ６２ａとは単一のベルト６６により連結される。そして、複数のチャック１２が設けられた単一の基台１８はレール１９に沿ってＹ軸方向に移動可能であるけれども、本発明の巻線装置１０には、図１に示すように、それらのチャック１２に把持されたコア１１がノズル２３と支持部材２４に対向し、かつ、それらのチャック１２おける円柱部材１３の後端に回転ロッド６２の先端が対向した位置で、その基台１８のＹ軸方向の移動を禁止する図示しない基台移動制限機構が設けられる。
【００３３】
このチャック回転手段６１では、図示しない基台移動制限機構により基台１８のＹ軸方向の移動が禁止された状態で、チャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａが回転ロッド６２とともにＸ軸方向に実線矢印で示すように移動して前進すると、その先端が円柱部材１３の後端に係合し、逆にその可動スライダ６４ａが回転ロッド６２とともに破線矢印で示すように後退すると回転ロッド６２は円柱部材１３から離間し、回転ロッド６２の先端と円柱部材１３の後端との係合が解消するように構成される。また、チャック回転用サーボモータ６３が駆動すると回転ロッド６２が回転し、その先端に円柱部材１３の後端が係合している場合には、その円柱部材１３も回転してチャック１２全体がその中心軸、即ちそのチャック１２に把持されたコア１１の中心軸ＣＣを回転中心として回転可能に構成される。このチャック回転用サーボモータ６３は、支持部材回転手段４１における支持部材回転用サーボモータ４６に接続された図示しないコントローラにおける制御出力が接続され、このコントローラは双方のサーボモータ４６，６３を駆動して、支持部材２４の回転と同期してチャック１２を回転させ、ノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２に把持されたコア１１に巻回させるように構成される。
【００３４】
また、本発明の巻線装置１０は、チャック１２に把持されたコア１１をチャック１２に向けて押圧する押圧機構７１がチャック１２に対向して設けられる。この押圧機構７１も複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものであって、図２では、支持部材回転手段４１に設けられた押圧機構７１を示す。
【００３５】
この図２に示す押圧機構７１を説明すると、この押圧機構７１は、回転体４４の中央に貫通して長手方向に移動可能に設けられた押圧ロッド７２と、その押圧ロッド７２をチャック１２側に突出させるように付勢する押圧用スプリング７３とを備える。押圧ロッド７２には、その中間に外径が拡大したストッパ部７２ａが形成される。押圧用スプリング７３はコイルスプリングであって、一端がそのストッパ部７２ａに当接するように押圧ロッド７２の基端側に嵌入される。押圧ロッド７２が貫通する回転体４４には、コア１１に臨む先端側に押圧ロッド７２が挿通される小径孔４４ｄが形成され、その小径孔４４ｄに連続して押圧用スプリング７３とともにストッパ部７２ａを収容する大径孔４４ｅが基端側に同軸に形成される。押圧用スプリング７３は圧縮された状態で大径孔４４ｅに収容され、その他端がその大径孔４４ｅを封止する封止蓋４４ｆに当接される。この押圧用スプリング７３は、伸長しようとする弾性力によりその封止蓋４４ｆとストッパ部７２ａとの間隔を拡げ、大径部４４ｅと小径部４４ｄの境の段部にストッパ部７２ａが当接するまで押圧ロッド７２を回転体４４に対して前進させ、それにより押圧ロッド７２をチャック１２側に突出させるように構成される。
【００３６】
また、押圧機構７１は、押圧ロッド７２の基端に設けられた操作ローラ７４と、支持部材用移動台３６又は固定台４２に設けられその操作ローラ７４を回転体４４の軸方向に移動させる押圧用アクチュエータ７５とを備える。この実施の形態では、操作ローラ７４は回転体４４の基端側から突出した押圧ロッド７２にその押圧ロッド７２を挟むように一対設けられる。この一対の操作ローラ７４は、その回転中心軸が押圧ロッド７２と直交して設けられる。
【００３７】
一方、押圧用アクチュエータ７５は圧縮エアの吸排によりロッド７５ａを出没させるエアシリンダであって、そのロッド７５ａの突出端には操作板７５ｂが設けられる。この押圧用アクチュエータ７５は、複数の支持部材回転手段４１（図２ではその内の一つを示す。）を挟むようにＹ軸方向に離間して支持部材用移動台３６又は固定台４２に一対設けられ、その一対の押圧用アクチュエータ７５に操作板７５ｂが架設される。そして、この操作板７５ｂは複数の支持部材回転手段４１に設けられた押圧機構７１におけるそれぞれの操作ローラ７４が当接可能に構成される。
【００３８】
具体的に、この操作板７５ｂには、押圧ロッド７２に対応する位置に当接板７６が設けられ、この当接板７６には、押圧ロッド７２の基端が挿通可能であって、その押圧ロッド７２に設けられた操作ローラ７４が挿通不能な孔７６ａが形成される。このため、この当接板７６は押圧ロッド７２に沿って操作ローラ７４に向かって移動するとその操作ローラ７４に当接し、逆方向に移動すると操作ローラ７４から離間するように構成される。押圧用アクチュエータ７５は図示しないコントローラの制御出力に接続され、図３に示すように、ロッド７５ａを突出させることにより操作板７５ｂにおける当接板７６が操作ローラ７４に接触し、その後も更にロッド７５ａを突出させるとその操作ローラ７４を介して押圧ロッド７２を押圧用スプリング７３の付勢力に抗して後退させ、チャック１２側に突出した押圧ロッド７２の先端を回転体４４に没入させるように構成される。
【００３９】
図１に戻って、更に、本発明の巻線装置１０は、ノズル２３より繰出された線材２２を切断し及び把持するニッパクランプ装置８１が設けられる（特願２０１０−８７６６８）。このニッパクランプ装置８１も複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものである。このニッパクランプ装置８１は、ノズル２３の下方であって鉛直方向に伸びて設けられたボディ８１ａと、そのボディ８１ａの上端から上方に突出して設けられエア圧により開閉する一対の切断レバー体８１ｂと、その切断レバー体８１ｂに隣接するようにボディ８１ａの上端から上方に突出して設けられエア圧により開閉する一対の挟持レバー体８１ｃとを備える。一対の切断レバー体８１ｂは、開閉することにより線材２２を切断可能に構成される。また、一対の挟持レバー体８１ｃは、一対の切断レバー体８１ｂにより切断されて分断された一方の線材２２の端縁を把持可能に構成される。そして、このニッパクランプ装置８１は、ニッパクランプ移動手段８２を介して台座１０ａに３軸方向に移動可能に取付けられる。このニッパクランプ移動手段８２はＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ８３〜８５を備え、上述したノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１と同一構造であるので、繰り返しての説明は省略する。
【００４０】
次に、上記巻線装置を用いた本発明の巻線方法について説明する。
【００４１】
本発明の巻線方法は、巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたコア１１であって、一方の鍔部１１ａに電極１１ｄが形成され他方の鍔部１１ｂがチャック１２に把持されたコア１１の巻胴部１１ｃにノズル２３から繰出された線材２２を巻回するコイル巻線方法である。即ち、本巻線方法による巻線の対象とするコア１１は、図７に示すように、巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたものであって、その一方の鍔部１１ａに一対の電極１１ｄが形成されたものである。上記装置１０におけるチャック１２において、このコア１１の他方の鍔部１１ｂは、チャック本体１４の先端縁に形成された凹部１４ｄに収容される。そして、図６に示すチャック用スプリング１６によりチャック開閉部材１７がチャック本体１４のテーパ面１４ｃを同方向に押圧し、その凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持する。このようにして、図７（ｂ）に示すように、コア１１はチャック１２に把持された状態で支持される。
【００４２】
そして、本発明の巻線方法の特徴ある点は、図８に示すように、コア１１の一方の鍔部１１ａに対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を巻初めの線材２２ａとして一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内する線材導入工程と、図９（ａ），図１１及び図１２に示すように、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させてノズル２３から繰出される線材２２を、チャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させる線材巻回工程と、図１０に示すように、巻胴部１１ｃに巻取られた後にノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す線材引出し工程とを含むところにある。以下に、各工程を詳説する。
【００４３】
＜線材導入工程＞
この工程では、コア１１の一方の鍔部１１ａに対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を巻初めの線材２２ａとして一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内する。即ち、図８（ａ）に示すように、ノズル２３から繰出された線材２２の端部は支持部材２４に絡げられてその支持部材２４に端部が支持された状態から始められる。この線材２２の絡げは、ノズル移動手段２６（図１）により支持部材２４の周囲にそのノズル２３を旋回させることにより行われる。このとき、その支持部材２４が移動することを防止して線材２２のからげを確実に行わせるために、図３に示すように、支持部材移動制限機構５６によりフックロッド５７を後退させておき、その先端におけるフック５７ａにより突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟んで支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を禁止させておく。また、押圧機構７１にあっては、押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａを突出させることにより、操作ローラ７４を介して押圧ロッド７２を押圧用スプリング７３の付勢力に抗して後退させ、チャック１２側における押圧ロッド７２の先端を回転体４４に没入させておく。
【００４４】
支持部材２４に端部が支持された線材２２は、先ず巻初めの線材２２ａとしてコア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内される。即ち、ノズル２３をコア１１の上方に位置させた状態で、図８（ｂ）に示すように、支持部材回転用サーボモータ４６（図１〜図４）を駆動して支持部材回転手段４１における回転体４４を半回転させ、更に支持部材移動手段３１（図１）によりコア１１の上方にあった支持部材２４をコア１１の下方にまで移動させる。すると、コア１１の上方から下方に円弧を描いて移動する支持部材２４によりノズル２３から線材２２が引出され、このノズル２３から繰出された線材２２は巻初めの線材２２ａとしてコア１１における巻胴部１１ｃに案内される。このときも、支持部材２４の移動を確実にするために、図３に示すように、支持部材移動制限機構５６により支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動は禁止され、押圧機構７１により押圧ロッド７２は後退させた状態で維持される。
【００４５】
その後、図８（ｃ）の破線矢印で示すように、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をチャック１２から離れる方向に移動させるとともに、支持部材２４の回転中心となる回転体４４の中心軸ＲＣ（図２〜図４）をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）、即ち、そのコア１１を把持するチャック１２の中心軸に一致させる。これにより、コア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａが引出され、これによりその巻初めの線材２２ａは一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内されることになる。そして、その後、実線矢印で示すように、押圧機構７１の押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａ（図２）を没入させ、押圧用スプリング７３（図２）の付勢力により押圧ロッド７２をコア１１に押付けて、そのコア１１がチャック１２から離脱するようなことを防止する。
【００４６】
＜線材巻回工程＞
この工程では、図８（ｃ）のコア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａが引出され、押圧ロッド７２がコア１１に押付けられた状態から、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させ、それによりノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させる。即ち、図１に示すチャック回転手段６１におけるチャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａを前進させて回転ロッド６２の先端をチャック１２における円柱部材１３の後端に係合し、その状態で図示しないコントローラの指令によりチャック回転用サーボモータ６３を駆動してチャック１２全体をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）を回転中心として回転させる。これと同時に、このコントローラは支持部材回転手段４１における支持部材回転用サーボモータ４６も同時に駆動して支持部材２４をコア１１の中心軸ＣＣを中心として回転させる（図１１）。このようにして、支持部材２４の回転と同期してチャック１２を回転させ、ノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２に把持されたコア１１の巻胴部１１ｃ（図８）に巻回させる。
【００４７】
このとき、ノズル移動手段２６によりそのノズル２３を巻胴部１１ｃのＸ軸方向における幅の範囲で往復移動させる。即ち、図１１の一点鎖線で示すように、巻初めの状態でノズル２３を一方の鍔部１１ａに対向させておく。そして、チャック１２及び支持部材２４を一点鎖線矢印で示すように回転させ、それらが同期して１回転する毎に、ノズル２３を実線矢印で示すように他方の鍔部１１ｂに向けてＸ軸方向にその線材２２の線径に等しい量だけ移動させる。すると、図１１に示すように、ノズル２３から繰出される線材２２は巻胴部１１ｃに互いに密着した状態で整列に巻回されるいわゆる整列巻きがなされる。そして、移動するノズル２３が他方の鍔部１１ｂに対向する実線で示す状態で巻胴部１１ｃにその幅方向の全てに線材２２が整列巻きされることになる。
【００４８】
一方、ノズル２３が他方の鍔部１１ｂに対向した後には、そのノズル２３の移動方向を反対方向に変更し、先に巻回された線材２２の上に更に巻線を行う。このように移動するノズル２３が鍔部１１ａ，１１ｂに対向する毎にその移動方向を反対方向とすることにより線材２２を巻胴部１１ｃに複数層において整列に巻回することが可能になる。そして、図９（ａ）及び図１２に示すように、線材２２が所定数巻回された段階で、その巻回された線材２２からなるコイル９０が得られる。この巻終わりにあっては、ノズル２３が一方の鍔部１１ａに対向する位置で所定数の巻線が終了するように線材２２の線径及び巻数が調整されることが好ましい。
【００４９】
ここで、この線材巻回工程においては、チャック１２に対向して設けられた押圧機構７１により押圧ロッド７２をコア１１に押付け、チャック１２に把持されたコア１１をチャック１２に向けて押圧するので、この巻回時にコア１１がチャック１２に対してがたつくようなことは回避され、コア１１のがたつきに起因する巻線不良は防止されることから、線材２２の整列巻きを確実に行うことが可能となる。
【００５０】
＜線材引出し工程＞
この工程では、図１０に示すように、巻胴部１１ｃに巻取られた後にノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す。この実施の形態では、巻終わりの線材２２ｂ引出しの前に、図９に示すように、支持部材２４に絡げられて支持されている巻初めの線材２２ａを切断して支持部材２４からその線材２２を除去する場合を示す。従って、この実施の形態における線材引出し工程は、巻初めの線材離脱動作と、巻終わりの線材引出し動作がこの順序で行われることになる。
【００５１】
巻初めの線材離脱動作は、ニッパクランプ装置８１（図１）により行われる。そのため、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をコア１１から離間させてその支持部材２４とコア１１の間にニッパクランプ装置８１の切断レバー体８１ｂが進入可能な空間を作成する。具体的な手順としては、先ず、図３に示すように、押圧機構７１の押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａを押圧用スプリング７３の付勢力に抗して突出させ、図９（ｂ）の実線矢印で示すように押圧ロッド７２を後退させる。また、図４に示すように、支持部材移動制限機構５６によりフックロッド５７を前進させ、図９（ｂ）の破線矢印で示すようにその先端におけるフック５７ａを回転体４４の端縁から離間させて支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を許容させる。この状態で、図９（ｃ）に示すように、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をコア１１から離間させる。
【００５２】
ここで、支持部材２４をコア１１から離間させる際に、支持部材２４がコア１１から必要以上に離間すると、その巻初めの線材２２ａに過剰な張力が加えられるおそれがある。けれども、本発明の方法では、支持部材２４をコア１１から離間させる際に、支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動するので、その支持部材２４がコア１１から必要以上に離間するようなことは回避される。この結果、その巻初めの線材２２ａに過剰な張力が加えられるようなことを防止することができる。
【００５３】
支持部材２４がコア１１から離間すると、その支持部材２４は、支持部材用スプリング５１（図４）の付勢力によりコア１１から離間する方向に引っ張られることになり、その支持部材２４に端部が絡げられた巻初めの線材２２ａはコア１１と支持部材２４の間に張設されることになる。この状態で、ニッパクランプ移動手段８２（図１）により図９（ｃ）の実線矢印で示すようにニッパクランプ装置８１を移動させ、その支持部材２４とコア１１の間にニッパクランプ装置８１の切断レバー体８１ｂを進入させる。そして、その切断レバー体８１ｂにより巻初めの線材２２ａを切断する。それとともに、その挟持レバー体８１ｃにより支持部材２４に絡げられている線材２２を把持し、その状態でニッパクランプ装置８１をニッパクランプ移動手段８２により移動することにより支持部材２４に絡げられていた線材２２をその支持部材２４から取り去る。そして、図示しないが、挟持レバー体８１ｃにより挟持されて支持部材２４から取り去られた線材２２は、移動するニッパクランプ装置８１により図示しない端材ケースにまで運ばれて、その端材ケースに貯蔵される。
【００５４】
次に、巻終わりの線材２２ｂの引出し動作にあっては、図３に示すように、押圧ロッド７２は後退させた状態で行われるけれども、前進させていたフックロッド５７は再び後退させ、その先端におけるフック５７ａにより突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟んで支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を禁止させる。その状態で、図１０（ａ）に示すように、ノズル移動手段２６（図１）によりノズル２３を一方の鍔部１１ａ側に引出して、ノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す。そして支持部材２４の周囲にそのノズル２３を旋回させることにより、その巻終わりの線材２２ｂを支持部材２４に絡げる。その後、図１０（ｂ）に示すように、再びニッパクランプ装置８１を移動させ、その支持部材２４とコア１１の間にその切断レバー体８１ｂを進入させ、その切断レバー体８１ｂにより巻終わりの線材２２ｂを切断する。これにより、図１０（ｃ）及び図１３に示すように、一対の電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から、巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂの双方が引出されたコイル９０となる。
【００５５】
なお、図１０（ｃ）に示すように、ノズル２３から繰出されて、その端部が支持部材２４に絡げられた線材２２は、次のコア１１に巻線する場合の巻初めの線材２２ａとして用いられる。従って、上記線材引出し工程において、巻初めの線材離脱動作により巻初めの線材２２ａが離脱した支持部材２４に、巻終わりの線材引出し動作により巻終わりの線材２２ｂを支持させ、そのコア１１と支持部材２４の間の線材２２を切断する線材切断動作を行うことにより、次のコア１１に巻線する場合の支持部材２４に絡げられた巻初めの線材２２ａを得ることができる。よって、巻線が成されていないコア１１を把持するチャック１２が設けられた基台１８をレール１９に沿って移動させ、その巻線が成されていないコア１１を新たにこの支持部材２４に対向させることにより、連続した巻線作業が可能になる。
【００５６】
図１３に示すように、一対の電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂの双方が引出されたコイル９０を得た後には、図示しないが、そのコア１１を把持するチャック１２とともに基台１８がレール１９に沿って移動し、次の工程において、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂは一方の鍔部１１ａに形成された電極１１ｄにそれぞれ接合される。この接合にあっては、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂは、図１３の破線矢印で示すようにそれぞれ折曲げられて電極１１ｄに重合され、その状態でそれぞれの電極１１ｄに接合される。この場合、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂをそのまま電極１１ｄに接合しても良く、それらの線材２２ａ，２２ｂが比較的大径である場合には、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂを潰し、その潰された部分を電極１１ｄにそれぞれ接合するようにしても良い。このように線材２２ａ，２２ｂを潰して電極１１ｄに接合するようにすれば、接合面積が増加することから、それらの線材２２ａ，２２ｂが比較的大径であっても、それらの線材２２ａ，２２ｂと電極１１ｄとの接合状態を安定させることができる。なお、これらの線材２２ａ，２２ｂに電極１１ｄを越えてその電極１１ｄに接合されない余剰な部分がある場合には予め又は接合の後に切断される。そして、コア１１の巻胴部１１ｃに巻回された線材２２からなるコイル９０の外周には、その後に、磁性粉が混入された樹脂がコーティングされ、所定の電気的特性が得られる。
【００５７】
ここで、上述したコイル巻線装置１０及びコイル巻線方法では、図８に示すように、巻初めの線材２２ａを電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内するので、巻胴部１１ｃへの巻線の後にあっては、図１３に示すように、その巻初めの線材２２ａは、巻終わりの線材２２ｂとともに一方の鍔部１１ａ側から引出されることになる。このため、その後に、その巻初めの線材２２ａを他方の鍔部１１ｂから一方の鍔部１１ａにまで引き回すようなことはなく、本発明により得られたコイル９０では、その巻初めの線材２２ａが、他方の鍔部１１ｂから一方の鍔部１１ａにまでコイル９０の外周をその巻回方向に交差して這うようなことはない。よって、巻胴部１１ｃに線材２２を整列巻きして、その線材２２からなるコイル９０の外表面を比較的平坦とすることにより、その後におけるコイル９０の表面への均一な樹脂コーティングが可能になる。
【００５８】
また、コア１１における巻胴部１１ｃへの線材２２の巻線にあっては、コア１１を把持するチャック１２を回転させてノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させることにより行うので、単一の基台１８にＹ軸方向に並んで複数設けられるチャック１２のピッチを、そのチャック１２の外径を著しく越えて拡大させるようなことはない。
【００５９】
そして、上述したコイル巻線装置１０及びコイル巻線方法では、この巻線時にコア１１を把持するチャック１２と同期して巻初めの線材２２ａを支持する支持部材２４をそのチャック１２と同方向に同速度で回転させるので、その支持部材２４に支持された巻初めの線材２２ａとコア１１との相対的な位置関係は変化しない。よって、巻初めの線材２２ａを電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内しても、その巻初めの線材２２ａが巻胴部１１ｃへの線材２２の巻線に支障を来すようなことはない。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータの組み合わせにより構成されたノズル移動手段２６、支持部材移動手段３１及びニッパクランプ移動手段８２を説明したけれども、これらの移動手段２６，３１，８２はこの構造のものに限るものではなく、ノズル２３、支持部材２４及びニッパクランプ装置８１が台座１０ａに対して３軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、巻初めの線材離脱動作において、ニッパクランプ装置８１により巻初めの線材２２ａを切断した後、そのニッパクランプ装置８１を移動させて支持部材２４に絡げられている線材２２をその支持部材２４から取り去る場合を説明したが、この巻初めの線材離脱動作において、巻初めの線材２２ａを切断することなく、支持部材２４を支持部材移動手段３１により移動させて、支持部材２４に絡げられている巻初めの線材２２ａをその支持部材２４から解きほぐすことにより、その巻初めの線材２２ａを支持部材２４から離脱させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０ コイル巻線装置
１１ コア
１１ａ 一方の鍔部
１１ｂ 他方の鍔部
１１ｃ 巻胴部
１１ｄ 電極
１２ チャック
２２ 線材
２２ａ 巻初めの線材
２２ｂ 巻終わりの線材
２３ ノズル
２４ 支持部材
４１ 支持部材回転手段
４４ 回転体
４６ サーボモータ
５６ 支持部材移動制限機構
６１ チャック回転手段
７１ 押圧機構
ＣＣ コアの中心軸
ＲＣ 回転体の中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端部に鍔部が形成されたコアの巻胴部に線材を巻回するコイル巻線装置及びコイル巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型電子機器等に用いられるチップコイルとして、両端部に鍔部を有するコアの巻胴部に線材を巻回してコイルを得、そのコイルの端部における線材を鍔部に形成された電極に固定するものが知られている。そして、この電極がコアの一方の鍔部に一対形成され、この一対の電極に巻胴部に巻回された線材の両端部を接合するチップコイルの製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このチップコイルの製造装置では、図１４（ａ）に示すように、ノズル２から繰出された線材３の先端３ａを保持する線材保持部材４を有し、その線材３の巻線にあっては、その線材保持部材４に先端３ａが保持された線材３を最初にコア６における他方の鍔部６ｂの内壁に接触するように巻胴部に這わせ、その後、ノズル２を巻胴部の周囲に破線矢印で示すように旋回させるとしている。このノズル２の旋回によりコア６の巻胴部に線材３が所定数巻回されてコイルが得られ、その巻線が終了した後にノズル２の旋回を止めるとしている。
【０００３】
一方、図１４（ｂ）に示すように、このチップコイルの製造装置における線材の処理は、その巻線が終了した後にノズル２を電極７が形成された一方の鍔部６ａ側に引出して、その巻終わりの線材３ｂをその一方の鍔部６ａの電極７が形成された頂面に引出している。また、この巻終わりの線材３ｂの引出し動作と同時に、線材保持部材４を移動させて、他方の鍔部６ｂ側から引出されている巻始めの線材３ａを一方の鍔部６ａ側に移動させてその巻初めの線材３ａをその一方の鍔部６ａの電極７が形成された頂面にまで引き回している。
【０００４】
そして、小型電子機器等に用いられるチップコイルにあっては、このような線材３の巻線工程の後において、図１５に示すように、コア６の巻胴部６ｃに巻回された線材３からなるコイル５の外周に磁性粉が混入された樹脂８をコーティングすることが知られており、チップコイル１は、このような樹脂のコーティングにより所定の電気的特性を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６６５７８号公報（段落番号「００３５」，「００６３」〜「００６５」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１におけるチップコイルの製造装置では、線材保持部材４に先端３ａが保持された線材３を最初に電極７が形成されていない他方の鍔部６ｂの内壁に接触するように巻胴部６ｃに這わせ、線材３の巻回の後に線材保持部材４を移動させて、巻始めの線材３ａを他方の鍔部６ｂ側から電極７が形成されている一方の鍔部６ａ側に移動させている。このことから、その移動後の巻初めの線材３ａは、巻胴部６ｃに巻回された線材３からなるコイル５の外周をその巻回方向に交差して他方の鍔部６ｂから一方の鍔部６ａにまで案内されることになり、図１５の拡大図に示すように、その巻初めの線材３ａはコイル５の外周から突出する存在となる。
【０００７】
すると、その後の工程において、磁性粉が混入された樹脂８によりコイル５の周囲をコーティングすると、コイル５の外周面に均一の厚さで樹脂８をコーティングできたとしても、巻初めの線材３ａを覆うようにコーチングされた樹脂８は、その線材３ａがコイル５の外表面から突出することに起因して薄くなる不具合があった。また、この巻初めの線材３ａは、コイル５を構成する線材３と交差することから、コイル５外周における線材３と巻初めの線材３ａとの間に比較的高い粘度を有する樹脂８は浸入し難く、その間に空隙９が生じ易いという不具合もあった。このため、上記特許文献１におけるチップコイルの製造装置により得られたコイル５では、その後の樹脂８によるコーティングにおいてムラを生じさせ易いという未だ解決すべき課題が残存していた。そして、このようなコーティングのムラは、得られるチップコイル１の電気的特性に影響を与える不具合があった。
【０００８】
本発明の目的は、電極への接合のために、巻初めの線材を巻胴部に巻回されたコイルの外周に他方の鍔部から一方の鍔部にまで這わすことを省くことができるコイル巻線装置及びコイル巻線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコイル巻線装置は、コアを把持するチャックと、コアに向けて線材を繰出すノズルと、チャックに対向しノズルから繰出される線材の端部を支持する支持部材と、支持部材をコアの中心軸を中心として回転させる支持部材回転手段と、支持部材の回転と同期してチャックをコアの中心軸を中心としてコアとともに回転させノズルから繰出される線材をコアに巻回させるチャック回転手段とを備える。
【００１０】
支持部材回転手段は、支持部材が先端に中心軸から偏倚して設けられた回転体と、中心軸を回転中心として回転体を回転させるサーボモータとを有し、支持部材は回転体の先端に中心軸方向に移動可能に設けられ、支持部材の回転体に対する移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構が備えられる。チャックに対向して設けられチャックに把持されたコアをチャックに向けて押圧する押圧機構を更に備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の方法は、巻胴部の両端部に鍔部が形成されたコアであって、一方の鍔部に電極が形成され他方の鍔部がチャックに把持されたコアの巻胴部にノズルから繰出された線材を巻回するコイル巻線方法である。
【００１２】
その特徴ある点は、コアの一方の鍔部に対向する支持部材に端部が支持された線材を巻初めの線材として一方の鍔部側から巻胴部に案内する線材導入工程と、支持部材とチャックを同期して同方向に回転させてノズルから繰出される線材をチャックとともに回転するコアの巻胴部に巻回させる線材巻回工程と、巻胴部に巻取られた後にノズルから繰出される線材を巻終わりの線材として巻胴部から一方の鍔部側に引出す線材引出し工程とを含むところにある。
【００１３】
この場合、線材引出し工程が、支持部材に支持された巻初めの線材を支持部材から離脱させる巻初めの線材離脱動作と、巻終わりの線材を一方の鍔部側に引出して巻初めの線材が離脱した支持部材に巻終わりの線材を支持させる巻終わりの線材引出し動作と、コアと支持部材の間の線材を切断する線材切断動作とを有することが好ましい。そして、少なくとも線材巻回工程において、チャックに対向して設けられた押圧機構によりチャックに把持されたコアをチャックに向けて押圧することが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のコイル巻線装置及びコイル巻線方法では、巻初めの線材を電極が形成された一方の鍔部側から巻胴部に案内することにより、巻胴部への巻線の後に、電極への接合のためにその巻初めの線材を他方の鍔部から一方の鍔部にまで引き回すようなことを省くことができる。このため、巻初めの線材が、他方の鍔部から一方の鍔部にまでコイルの外周をその巻回方向に交差して這うようなことはない。よって、巻胴部に線材を整列巻きすることによりその線材からなるコイルの外表面を比較的平坦とすることができる。すると、その後の工程において成されるそのコイル表面への樹脂コーチングを均一なものとすることができ、得られるチップコイルにおいて良好な電気特性を得ることができる。
【００１５】
一方、巻胴部への線材の巻線にあっては、コアを把持するチャックを回転させてノズルから繰出される線材をチャックとともに回転するコアの巻胴部に巻回させることにより行うので、巻初めの線材の位置が問題となるけれども、コアを把持するチャックと同期して巻初めの線材を支持する支持部材を同方向に回転させるので、支持部材に支持された巻初めの線材とコアとの相対的な位置関係は変化しない。よって、巻初めの線材を電極が形成された一方の鍔部側から巻胴部に案内しても、巻胴部への線材の巻線に支障を来すようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の巻線装置を示す側面図である。
【図２】その巻線装置の支持部材回転手段を示す側面図である。
【図３】その押圧機構における押圧ロッドが没入した状態を示す図２に対応する側面図である。
【図４】その支持部材移動制限機構におけるフックロッドが前進した状態を示す図２に対応する側面図である。
【図５】その支持部材の周囲を示す斜視図である。
【図６】そのチャックの構造を示す一部断面図である。
【図７】そのチャックにコアを把持させる状態を示す斜視図である。
【図８】その巻初めの線材を一方の鍔部側から巻胴部に案内する状態を示す斜視図である。
【図９】その線材の巻線から巻初めの線材の切断までを示す斜視図である。
【図１０】その後の巻終わりの線材の切断までを示す斜視図である。
【図１１】その巻線において線材が１層巻回されたコアの側面図である。
【図１２】線材が巻終わったコアの図１１に対応する側面図である。
【図１３】線材が巻終わったコアを含む図１０（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】従来の巻線方法を示す斜視図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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】
本発明の巻線装置を図１に示す。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明の巻線装置１０について説明する。本発明の巻線装置１０は、コア１１を把持するチャック１２を備える。図７に示すように、コア１１は巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたものであって、その一方の鍔部１１ａに一対の電極１１ｄが形成され、他方の鍔部１１ｂには電極１１ｄが形成されないものを巻線の対象とする。そして、チャック１２は、このようなコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持可能に構成されたものである。
【００１９】
図６に示すように、この実施の形態におけるチャック１２は、Ｘ軸方向に伸びて水平に配置された円柱部材１３と、その円柱部材１３の先端に基端が設けられその円柱部材１３と同軸のチャック本体１４とを備える。更に図７に示すように、チャック本体１４には、その中心軸に沿って先端から孔１４ａが形成され、その孔１４ａから放射状を成す３本のスリット１４ｂが先端から軸方向に伸びて形成される。この３本のスリット１４ｂによりチャック本体１４の先端は周方向に３分割され、それらの各分割片の外周には円柱部材１３に向かって外径が小さくなるテーパ面１４ｃがそれぞれ形成される。そして、チャック本体１４の先端縁には孔１４ａを中心としてコア１１の他方の鍔部１１ｂを収容する凹部１４ｄが形成され、この凹部１４ｄの周壁は他方の鍔部１１ｂの外形に相応して形成される。
【００２０】
図６に戻って、チャック本体１４の外周にはチャック用スプリング１６により軸方向に弾性支持されたチャック開閉部材１７が嵌合される。チャック開閉部材１７は筒状の部材であり、内周をチャック本体１４における各分割片のテーパ面１４ｃに摺接するように構成される。一方、チャック開閉部材１７の外周には、後述するチャック開閉機構２１（図７）が係合する凹溝１７ａが形成される。そして、チャック用スプリング１６により円柱部材１３から離間方向に付勢されたチャック開閉部材１７は、チャック本体１４のテーパ面１４ｃを同方向に押圧し、結果としてチャック本体１４のスリット１４ｂにより分断された先端における各分割片の互いの間隔を狭め、先端の凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持し、チャック１２の中心軸にコア１１の中心軸ＣＣを一致させた状態でそのコア１１を把持可能に構成される（図７（ｂ））。
【００２１】
図１に戻って、このチャック１２における円柱部材１３は基台１８にその中心軸を中心として回転可能に枢支される。図１には単一のチャック１２を示すけれども、チャック１２は基台１８にＹ軸方向に並んで複数設けられるものであり、複数のチャック１２におけるそれぞれの円柱部材１３は、単一の基台１８にＹ軸方向に所定にピッチで枢支される。そのような複数のチャック１２が設けられた基台１８は、台座１０ａにＹ軸方向に伸びて設けられたレール１９に沿ってＹ軸方向に移動可能に構成される。そして、レール１９が設けられた台座１０ａには、Ｙ軸方向にずれた位置にそれら複数のチャック１２を同時に操作するチャック開閉機構２１（図７）が設けられる（図１には図示せず）。
【００２２】
図７に示すように、このチャック開閉機構２１は、複数のチャック１２におけるチャック開閉部材１７の凹溝１７ａに同時に係合可能なチャック開閉バー２１ａと、そのチャック開閉バー２１ａを上下方向に駆動してチャック開閉バー２１ａをその凹溝１７ａに係合させ又は離脱させる上下方向アクチュエータ２１ｂと、チャック開閉バー２１ａを円柱部材１３の軸方向に駆動する軸方向アクチュエータ２１ｃとを備える。そして、このチャック開閉機構２１は、図７（ａ）に示すように、チャック開閉バー２１ａをチャック開閉部材１７の凹溝１７ａに係合させた状態で、チャック開閉部材１７をチャック用スプリング１６（図６）に抗して円柱部材１３（図６）方向に移動させて後退させることにより、チャック本体１４の先端における各分割片の互いの間隔を拡げ、先端の凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持を解消するように構成される。
【００２３】
図１に示すように、本発明の巻線装置１０は、チャック１２に他方の鍔部１１ｂが把持されたコア１１に向けて線材２２を繰出すノズル２３と、そのノズル２３から繰出される線材２２の端部を支持する支持部材２４とを備える。このノズル２３と支持部材２４は、複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものである（図１ではそれぞれが単一のものからなる場合を示す。）。そして、このノズル２３と支持部材２４は、ノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１を介して台座１０ａにそれぞれ３軸方向に移動可能に取付けられる。
【００２４】
この実施の形態におけるノズル移動手段２６と支持部材移動手段３１は同一構造であり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ２７〜２９，３２〜３４の組み合わせによりそれぞれ構成される。支持部材移動手段３１を代表して説明すると、この支持部材移動手段３１を構成する各伸縮アクチュエータ３２〜３４は、細長い箱形ハウジング３２ｄ〜３４ｄと、そのハウジング３２ｄ〜３４ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ３２ａ〜３４ａによって回動駆動されるボールネジ３２ｂ〜３４ｂと、このボールネジ３２ｂ〜３４ｂに螺合して平行移動する従動子３２ｃ〜３４ｃ等によって構成される。そして、これらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４は、サーボモータ３２ａ〜３４ａが駆動してボールネジ３２ｂ〜３４ｂが回転すると、このボールネジ３２ｂ〜３４ｂに螺合する従動子３２ｃ〜３４ｃがハウジング３２ｄ〜３４ｄの長手方向に沿って移動可能に構成される。
【００２５】
この実施の形態では、支持部材２４が設けられる支持部材用移動台３６をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ３２の従動子３２ｃに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ３２とともにその支持部材用移動台３６をＹ軸方向に移動可能に、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ３２のハウジング３２ｄがＹ軸方向伸縮アクチュエータ３３の従動子３３ｃに取付けられる。また、そのＸ軸及びＹ軸方向伸縮アクチュエータ３２，３３とともにその支持部材用移動台３６をＺ軸方向に移動可能に、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ３３のハウジング３３ｄがＬ型ブラケット３７を介してＺ軸方向伸縮アクチュエータ３４の従動子３４ｃに取付けられる。そして、Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ３４が台座１０ａに立設される。それらの各伸縮アクチュエータ３２〜３４におけるＸ軸サーボモータ３２ａ、Ｙ軸サーボモータ３３ａ及びＺ軸サーボモータ３４ａは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。
【００２６】
ノズル２３は、ノズル移動手段２６におけるノズル用移動台３０にＬ型アングル３８を介して鉛直方向に伸びて取付けられる。図１には単一のノズル２３を示すけれども、ノズル２３はチャック１２の数に相応してＬ型アングル３８にＹ軸方向に並んで複数設けられるものであり、それらのノズル２３の上方には、図示しない線材供給源から供給される線材２２をそれらのノズル２３に案内するプーリ３９が枢支される。一方、支持部材２４は、ノズル２３から繰出される線材２２が絡げられることによりその線材２２を支持する柱状物であって、この柱状物から成る支持部材２４は、支持部材移動手段３１における支持部材用移動台３６に支持部材回転手段４１を介して取付けられる。図１には単一の支持部材２４と単一の支持部材回転手段４１を示すけれども、この支持部材２４と支持部材回転手段４１はチャック１２の数に相応して支持部材用移動台３６にＹ軸方向に並んで複数設けられる。このような構造により、ノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１はコントローラからの指令により、各伸縮アクチュエータ２７〜２９，３２〜３４が駆動して、各移動台３０，３６とともにノズル２３及び支持部材２４を台座１０ａに対して３軸方向に任意に移動可能に構成される。
【００２７】
図２に示すように、この実施の形態における支持部材回転手段４１は、支持部材用移動台３６に固定された固定台４２にベアリング４３を介してその中心軸ＲＣをＸ軸方向に延ばしかつその中心軸ＲＣを中心として回転可能に設けられた回転体４４と、Ｘ軸方向に伸びて設けられたその回転体４４をその中心軸ＲＣを中心として回転させる支持部材回転用サーボモータ４６とを有する。回転体４４は固定台４２にベアリング４３を介してＸ軸方向に伸びて設けられた筒状本体４４ａと、その筒状本体４４ａのチャック１２側における先端に設けられた蓋体４４ｂと、その蓋体４４ｂとともにベアリング４３を挟むように筒状本体４４ａの基端側に設けられた回転体用プーリ４４ｃとを備える。一方、支持部材回転用サーボモータ４６は固定台４２に取付けられ、その回転軸４６ａにはモータ用プーリ４６ｂが取付けられる。このモータ用プーリ４６ｂと回転体４４における回転体用プーリ４４ｃとの間にはベルト４７が架設され、サーボモータ４６が駆動してモータ用プーリ４６ｂが回転軸４６ａとともに回転すると、その回転はベルト４７を介して回転体４４に伝達され、その回転体４４を回転させるように構成される。
【００２８】
支持部材２４は、回転体４４のチャック１２に臨む先端にその中心軸ＲＣから偏倚して設けられる。具体的に、回転体４４の先端周囲には、その中心軸ＲＣから偏倚して軸方向に移動可能なスライダ４８が設けられ、回転体４４には係止ピン４９が設けられる。係止ピン４９はスライダ４８の後端近傍に設けられ、スライダ４８と係止ピン４９の間には、このスライダ４８をチャック１２から遠ざける方向に付勢する支持部材用スプリング５１が架設される（図５）。スライダ４８には、そのスライダ４８がチャック１２から遠ざかった状態で回転体４４の端縁に当接する突当てピン５２が設けられ、支持部材２４はこのスライダ４８の先端外側にそのスライダ４８と交差するように立設される。支持部材回転用サーボモータ４６は、図示しないコントローラの制御出力に接続され、コントローラからの指令により支持部材回転手段４１は、回転体４４の中心軸ＲＣから偏倚して設けられた支持部材２４とともにその回転体４４を回転させるように構成される。このため、支持部材移動手段３１により回転体４４の中心軸ＲＣをチャック１２に把持されたコア１１の中心軸ＣＣ（図６）に一致させることにより、支持部材回転手段４１は、そのコア１１の中心軸ＣＣを中心として支持部材２４を回転させるように構成される。そして、スライダ４８を介して支持部材２４を回転体４４に設けることにより、支持部材２４は回転体４４の先端にその軸方向に移動可能に設けられる。
【００２９】
一方、支持部材回転手段４１には、その支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構５６が備えられる。支持部材移動制限機構５６は、回転体４４に軸方向に伸びて移動可能に設けられ先端に突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟むフック５７ａが形成されたフックロッド５７と、回転体４４に移動可能に嵌入されそのフックロッド５７の基端に固定された操作環５８と、支持部材用移動台３６又は固定台４２に設けられその操作環５８を回転体４４の軸方向に移動させる操作環アクチュエータ５９とを備える。この実施の形態における操作環アクチュエータ５９は圧縮エアの吸排によりロッド５９ａを出没させるエアシリンダであって、そのロッド５９ａの突出端には操作環５８が係合する係合片５９ｂが設けられる。この操作環アクチュエータ５９は、複数の支持部材回転手段４１（図１ではその内の一つを示す。）を挟むようにＹ軸方向に離間して支持部材用移動台３６又は固定台４２に一対設けられ、その一対の操作環アクチュエータ５９に係合片５９ｂが架設される。そして、この係合片５９ｂは複数の支持部材移動制限機構５６におけるそれぞれの操作環５８が係合可能に構成される。
【００３０】
操作環アクチュエータ５９は図示しないコントローラの制御出力に接続され、ロッド５９ａを出没させることにより操作環５８を介してフックロッド５７を回転体４４に対して前進又は後退させるように構成される。そして、図２及び図３並びに図５の実線に示すように、フックロッド５７が後退すると、その先端におけるフック５７ａが突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟み、支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動することを禁止するように構成される。一方、図４の実線並びに図５の一点鎖線に示すように、フックロッド５７が前進すると、その先端におけるフック５７ａが回転体４４の端縁から離間して突当てピン５２の挟持を解消し、支持部材用スプリング５１の付勢力に抗して支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動することを許容するように構成される。
【００３１】
図１に戻って、本発明の巻線装置１０は、支持部材２４の回転と同期してチャック１２をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）を中心としてコア１１とともに回転させるチャック回転手段６１を備える。このチャック回転手段６１は、チャック１２における円柱部材１３の後端に先端が係合可能な回転ロッド６２と、その回転ロッド６２を回転させるチャック回転用サーボモータ６３とを有する。台座１０ａには支柱１０ｂを介してＸ軸方向に伸びるチャック用エアシリンダ６４が設けられ、このチャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａにチャック回転用サーボモータ６３が設けられる。チャック用エアシリンダ６４は圧縮エアの供給の有無によりその可動スライダ６４ａをＸ軸方向に往復移動可能に構成され、チャック回転用サーボモータ６３が設けられた可動スライダ６４ａにはそのチャック回転用サーボモータ６３を挟むように一対の支持壁６５が立設される。回転ロッド６２はＸ軸方向に伸びてこの一対の支持壁６５に回転可能に架設される。この回転ロッド６２は複数のチャック１２に対応するようにチャック１２の数に相応して、一対の支持壁６５にＹ軸方向の所定のピッチで複数設けられる（図１では単一の回転ロッド６２を示す。）。
【００３２】
チャック回転用サーボモータ６３における回転軸６３ａにはチャック第１プーリ６３ｂが設けられ、その第１プーリ６３ｂに対向して回転ロッド６２にはチャック第２プーリ６２ａが設けられ、その第１プーリと６３ｂと第２プーリ６２ａの間にベルト６６が架設される。この場合、図示しないが、単一のチャック回転用サーボモータ６３におけるチャック第１プーリ６３ｂと複数の回転ロッド６２におけるそれぞれのチャック第２プーリ６２ａとは単一のベルト６６により連結される。そして、複数のチャック１２が設けられた単一の基台１８はレール１９に沿ってＹ軸方向に移動可能であるけれども、本発明の巻線装置１０には、図１に示すように、それらのチャック１２に把持されたコア１１がノズル２３と支持部材２４に対向し、かつ、それらのチャック１２おける円柱部材１３の後端に回転ロッド６２の先端が対向した位置で、その基台１８のＹ軸方向の移動を禁止する図示しない基台移動制限機構が設けられる。
【００３３】
このチャック回転手段６１では、図示しない基台移動制限機構により基台１８のＹ軸方向の移動が禁止された状態で、チャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａが回転ロッド６２とともにＸ軸方向に実線矢印で示すように移動して前進すると、その先端が円柱部材１３の後端に係合し、逆にその可動スライダ６４ａが回転ロッド６２とともに破線矢印で示すように後退すると回転ロッド６２は円柱部材１３から離間し、回転ロッド６２の先端と円柱部材１３の後端との係合が解消するように構成される。また、チャック回転用サーボモータ６３が駆動すると回転ロッド６２が回転し、その先端に円柱部材１３の後端が係合している場合には、その円柱部材１３も回転してチャック１２全体がその中心軸、即ちそのチャック１２に把持されたコア１１の中心軸ＣＣを回転中心として回転可能に構成される。このチャック回転用サーボモータ６３は、支持部材回転手段４１における支持部材回転用サーボモータ４６に接続された図示しないコントローラにおける制御出力が接続され、このコントローラは双方のサーボモータ４６，６３を駆動して、支持部材２４の回転と同期してチャック１２を回転させ、ノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２に把持されたコア１１に巻回させるように構成される。
【００３４】
また、本発明の巻線装置１０は、チャック１２に把持されたコア１１をチャック１２に向けて押圧する押圧機構７１がチャック１２に対向して設けられる。この押圧機構７１も複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものであって、図２では、支持部材回転手段４１に設けられた押圧機構７１を示す。
【００３５】
この図２に示す押圧機構７１を説明すると、この押圧機構７１は、回転体４４の中央に貫通して長手方向に移動可能に設けられた押圧ロッド７２と、その押圧ロッド７２をチャック１２側に突出させるように付勢する押圧用スプリング７３とを備える。押圧ロッド７２には、その中間に外径が拡大したストッパ部７２ａが形成される。押圧用スプリング７３はコイルスプリングであって、一端がそのストッパ部７２ａに当接するように押圧ロッド７２の基端側に嵌入される。押圧ロッド７２が貫通する回転体４４には、コア１１に臨む先端側に押圧ロッド７２が挿通される小径孔４４ｄが形成され、その小径孔４４ｄに連続して押圧用スプリング７３とともにストッパ部７２ａを収容する大径孔４４ｅが基端側に同軸に形成される。押圧用スプリング７３は圧縮された状態で大径孔４４ｅに収容され、その他端がその大径孔４４ｅを封止する封止蓋４４ｆに当接される。この押圧用スプリング７３は、伸長しようとする弾性力によりその封止蓋４４ｆとストッパ部７２ａとの間隔を拡げ、大径部４４ｅと小径部４４ｄの境の段部にストッパ部７２ａが当接するまで押圧ロッド７２を回転体４４に対して前進させ、それにより押圧ロッド７２をチャック１２側に突出させるように構成される。
【００３６】
また、押圧機構７１は、押圧ロッド７２の基端に設けられた操作ローラ７４と、支持部材用移動台３６又は固定台４２に設けられその操作ローラ７４を回転体４４の軸方向に移動させる押圧用アクチュエータ７５とを備える。この実施の形態では、操作ローラ７４は回転体４４の基端側から突出した押圧ロッド７２にその押圧ロッド７２を挟むように一対設けられる。この一対の操作ローラ７４は、その回転中心軸が押圧ロッド７２と直交して設けられる。
【００３７】
一方、押圧用アクチュエータ７５は圧縮エアの吸排によりロッド７５ａを出没させるエアシリンダであって、そのロッド７５ａの突出端には操作板７５ｂが設けられる。この押圧用アクチュエータ７５は、複数の支持部材回転手段４１（図２ではその内の一つを示す。）を挟むようにＹ軸方向に離間して支持部材用移動台３６又は固定台４２に一対設けられ、その一対の押圧用アクチュエータ７５に操作板７５ｂが架設される。そして、この操作板７５ｂは複数の支持部材回転手段４１に設けられた押圧機構７１におけるそれぞれの操作ローラ７４が当接可能に構成される。
【００３８】
具体的に、この操作板７５ｂには、押圧ロッド７２に対応する位置に当接板７６が設けられ、この当接板７６には、押圧ロッド７２の基端が挿通可能であって、その押圧ロッド７２に設けられた操作ローラ７４が挿通不能な孔７６ａが形成される。このため、この当接板７６は押圧ロッド７２に沿って操作ローラ７４に向かって移動するとその操作ローラ７４に当接し、逆方向に移動すると操作ローラ７４から離間するように構成される。押圧用アクチュエータ７５は図示しないコントローラの制御出力に接続され、図３に示すように、ロッド７５ａを突出させることにより操作板７５ｂにおける当接板７６が操作ローラ７４に接触し、その後も更にロッド７５ａを突出させるとその操作ローラ７４を介して押圧ロッド７２を押圧用スプリング７３の付勢力に抗して後退させ、チャック１２側に突出した押圧ロッド７２の先端を回転体４４に没入させるように構成される。
【００３９】
図１に戻って、更に、本発明の巻線装置１０は、ノズル２３より繰出された線材２２を切断し及び把持するニッパクランプ装置８１が設けられる（特願２０１０−８７６６８）。このニッパクランプ装置８１も複数のチャック１２に対向するようにチャック１２の数に相応して設けられるものである。このニッパクランプ装置８１は、ノズル２３の下方であって鉛直方向に伸びて設けられたボディ８１ａと、そのボディ８１ａの上端から上方に突出して設けられエア圧により開閉する一対の切断レバー体８１ｂと、その切断レバー体８１ｂに隣接するようにボディ８１ａの上端から上方に突出して設けられエア圧により開閉する一対の挟持レバー体８１ｃとを備える。一対の切断レバー体８１ｂは、開閉することにより線材２２を切断可能に構成される。また、一対の挟持レバー体８１ｃは、一対の切断レバー体８１ｂにより切断されて分断された一方の線材２２の端縁を把持可能に構成される。そして、このニッパクランプ装置８１は、ニッパクランプ移動手段８２を介して台座１０ａに３軸方向に移動可能に取付けられる。このニッパクランプ移動手段８２はＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ８３〜８５を備え、上述したノズル移動手段２６及び支持部材移動手段３１と同一構造であるので、繰り返しての説明は省略する。
【００４０】
次に、上記巻線装置を用いた本発明の巻線方法について説明する。
【００４１】
本発明の巻線方法は、巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたコア１１であって、一方の鍔部１１ａに電極１１ｄが形成され他方の鍔部１１ｂがチャック１２に把持されたコア１１の巻胴部１１ｃにノズル２３から繰出された線材２２を巻回するコイル巻線方法である。即ち、本巻線方法による巻線の対象とするコア１１は、図７に示すように、巻胴部１１ｃの両端部に鍔部１１ａ，１１ｂが形成されたものであって、その一方の鍔部１１ａに一対の電極１１ｄが形成されたものである。上記装置１０におけるチャック１２において、このコア１１の他方の鍔部１１ｂは、チャック本体１４の先端縁に形成された凹部１４ｄに収容される。そして、図６に示すチャック用スプリング１６によりチャック開閉部材１７がチャック本体１４のテーパ面１４ｃを同方向に押圧し、その凹部１４ｄに収容されたコア１１の他方の鍔部１１ｂを把持する。このようにして、図７（ｂ）に示すように、コア１１はチャック１２に把持された状態で支持される。
【００４２】
そして、本発明の巻線方法の特徴ある点は、図８に示すように、コア１１の一方の鍔部１１ａに対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を巻初めの線材２２ａとして一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内する線材導入工程と、図９（ａ），図１１及び図１２に示すように、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させてノズル２３から繰出される線材２２を、チャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させる線材巻回工程と、図１０に示すように、巻胴部１１ｃに巻取られた後にノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す線材引出し工程とを含むところにある。以下に、各工程を詳説する。
【００４３】
＜線材導入工程＞
この工程では、コア１１の一方の鍔部１１ａに対向する支持部材２４に端部が支持された線材２２を巻初めの線材２２ａとして一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内する。即ち、図８（ａ）に示すように、ノズル２３から繰出された線材２２の端部は支持部材２４に絡げられてその支持部材２４に端部が支持された状態から始められる。この線材２２の絡げは、ノズル移動手段２６（図１）により支持部材２４の周囲にそのノズル２３を旋回させることにより行われる。このとき、その支持部材２４が移動することを防止して線材２２のからげを確実に行わせるために、図３に示すように、支持部材移動制限機構５６によりフックロッド５７を後退させておき、その先端におけるフック５７ａにより突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟んで支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を禁止させておく。また、押圧機構７１にあっては、押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａを突出させることにより、操作ローラ７４を介して押圧ロッド７２を押圧用スプリング７３の付勢力に抗して後退させ、チャック１２側における押圧ロッド７２の先端を回転体４４に没入させておく。
【００４４】
支持部材２４に端部が支持された線材２２は、先ず巻初めの線材２２ａとしてコア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内される。即ち、ノズル２３をコア１１の上方に位置させた状態で、図８（ｂ）に示すように、支持部材回転用サーボモータ４６（図１〜図４）を駆動して支持部材回転手段４１における回転体４４を半回転させ、更に支持部材移動手段３１（図１）によりコア１１の上方にあった支持部材２４をコア１１の下方にまで移動させる。すると、コア１１の上方から下方に円弧を描いて移動する支持部材２４によりノズル２３から線材２２が引出され、このノズル２３から繰出された線材２２は巻初めの線材２２ａとしてコア１１における巻胴部１１ｃに案内される。このときも、支持部材２４の移動を確実にするために、図３に示すように、支持部材移動制限機構５６により支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動は禁止され、押圧機構７１により押圧ロッド７２は後退させた状態で維持される。
【００４５】
その後、図８（ｃ）の破線矢印で示すように、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をチャック１２から離れる方向に移動させるとともに、支持部材２４の回転中心となる回転体４４の中心軸ＲＣ（図２〜図４）をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）、即ち、そのコア１１を把持するチャック１２の中心軸に一致させる。これにより、コア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａが引出され、これによりその巻初めの線材２２ａは一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内されることになる。そして、その後、実線矢印で示すように、押圧機構７１の押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａ（図２）を没入させ、押圧用スプリング７３（図２）の付勢力により押圧ロッド７２をコア１１に押付けて、そのコア１１がチャック１２から離脱するようなことを防止する。
【００４６】
＜線材巻回工程＞
この工程では、図８（ｃ）のコア１１における一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａが引出され、押圧ロッド７２がコア１１に押付けられた状態から、支持部材２４とチャック１２を同期して同方向に回転させ、それによりノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させる。即ち、図１に示すチャック回転手段６１におけるチャック用エアシリンダ６４の可動スライダ６４ａを前進させて回転ロッド６２の先端をチャック１２における円柱部材１３の後端に係合し、その状態で図示しないコントローラの指令によりチャック回転用サーボモータ６３を駆動してチャック１２全体をコア１１の中心軸ＣＣ（図６）を回転中心として回転させる。これと同時に、このコントローラは支持部材回転手段４１における支持部材回転用サーボモータ４６も同時に駆動して支持部材２４をコア１１の中心軸ＣＣを中心として回転させる（図１１）。このようにして、支持部材２４の回転と同期してチャック１２を回転させ、ノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２に把持されたコア１１の巻胴部１１ｃ（図８）に巻回させる。
【００４７】
このとき、ノズル移動手段２６によりそのノズル２３を巻胴部１１ｃのＸ軸方向における幅の範囲で往復移動させる。即ち、図１１の一点鎖線で示すように、巻初めの状態でノズル２３を一方の鍔部１１ａに対向させておく。そして、チャック１２及び支持部材２４を一点鎖線矢印で示すように回転させ、それらが同期して１回転する毎に、ノズル２３を実線矢印で示すように他方の鍔部１１ｂに向けてＸ軸方向にその線材２２の線径に等しい量だけ移動させる。すると、図１１に示すように、ノズル２３から繰出される線材２２は巻胴部１１ｃに互いに密着した状態で整列に巻回されるいわゆる整列巻きがなされる。そして、移動するノズル２３が他方の鍔部１１ｂに対向する実線で示す状態で巻胴部１１ｃにその幅方向の全てに線材２２が整列巻きされることになる。
【００４８】
一方、ノズル２３が他方の鍔部１１ｂに対向した後には、そのノズル２３の移動方向を反対方向に変更し、先に巻回された線材２２の上に更に巻線を行う。このように移動するノズル２３が鍔部１１ａ，１１ｂに対向する毎にその移動方向を反対方向とすることにより線材２２を巻胴部１１ｃに複数層において整列に巻回することが可能になる。そして、図９（ａ）及び図１２に示すように、線材２２が所定数巻回された段階で、その巻回された線材２２からなるコイル９０が得られる。この巻終わりにあっては、ノズル２３が一方の鍔部１１ａに対向する位置で所定数の巻線が終了するように線材２２の線径及び巻数が調整されることが好ましい。
【００４９】
ここで、この線材巻回工程においては、チャック１２に対向して設けられた押圧機構７１により押圧ロッド７２をコア１１に押付け、チャック１２に把持されたコア１１をチャック１２に向けて押圧するので、この巻回時にコア１１がチャック１２に対してがたつくようなことは回避され、コア１１のがたつきに起因する巻線不良は防止されることから、線材２２の整列巻きを確実に行うことが可能となる。
【００５０】
＜線材引出し工程＞
この工程では、図１０に示すように、巻胴部１１ｃに巻取られた後にノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す。この実施の形態では、巻終わりの線材２２ｂ引出しの前に、図９に示すように、支持部材２４に絡げられて支持されている巻初めの線材２２ａを切断して支持部材２４からその線材２２を除去する場合を示す。従って、この実施の形態における線材引出し工程は、巻初めの線材離脱動作と、巻終わりの線材引出し動作がこの順序で行われることになる。
【００５１】
巻初めの線材離脱動作は、ニッパクランプ装置８１（図１）により行われる。そのため、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をコア１１から離間させてその支持部材２４とコア１１の間にニッパクランプ装置８１の切断レバー体８１ｂが進入可能な空間を作成する。具体的な手順としては、先ず、図３に示すように、押圧機構７１の押圧用アクチュエータ７５におけるロッド７５ａを押圧用スプリング７３の付勢力に抗して突出させ、図９（ｂ）の実線矢印で示すように押圧ロッド７２を後退させる。また、図４に示すように、支持部材移動制限機構５６によりフックロッド５７を前進させ、図９（ｂ）の破線矢印で示すようにその先端におけるフック５７ａを回転体４４の端縁から離間させて支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を許容させる。この状態で、図９（ｃ）に示すように、支持部材移動手段３１（図１）によりその支持部材２４をコア１１から離間させる。
【００５２】
ここで、支持部材２４をコア１１から離間させる際に、支持部材２４がコア１１から必要以上に離間すると、その巻初めの線材２２ａに過剰な張力が加えられるおそれがある。けれども、本発明の方法では、支持部材２４をコア１１から離間させる際に、支持部材２４が回転体４４の軸方向に移動するので、その支持部材２４がコア１１から必要以上に離間するようなことは回避される。この結果、その巻初めの線材２２ａに過剰な張力が加えられるようなことを防止することができる。
【００５３】
支持部材２４がコア１１から離間すると、その支持部材２４は、支持部材用スプリング５１（図４）の付勢力によりコア１１から離間する方向に引っ張られることになり、その支持部材２４に端部が絡げられた巻初めの線材２２ａはコア１１と支持部材２４の間に張設されることになる。この状態で、ニッパクランプ移動手段８２（図１）により図９（ｃ）の実線矢印で示すようにニッパクランプ装置８１を移動させ、その支持部材２４とコア１１の間にニッパクランプ装置８１の切断レバー体８１ｂを進入させる。そして、その切断レバー体８１ｂにより巻初めの線材２２ａを切断する。それとともに、その挟持レバー体８１ｃにより支持部材２４に絡げられている線材２２を把持し、その状態でニッパクランプ装置８１をニッパクランプ移動手段８２により移動することにより支持部材２４に絡げられていた線材２２をその支持部材２４から取り去る。そして、図示しないが、挟持レバー体８１ｃにより挟持されて支持部材２４から取り去られた線材２２は、移動するニッパクランプ装置８１により図示しない端材ケースにまで運ばれて、その端材ケースに貯蔵される。
【００５４】
次に、巻終わりの線材２２ｂの引出し動作にあっては、図３に示すように、押圧ロッド７２は後退させた状態で行われるけれども、前進させていたフックロッド５７は再び後退させ、その先端におけるフック５７ａにより突当てピン５２を回転体４４の端縁とともに挟んで支持部材２４の回転体４４に対する軸方向の移動を禁止させる。その状態で、図１０（ａ）に示すように、ノズル移動手段２６（図１）によりノズル２３を一方の鍔部１１ａ側に引出して、ノズル２３から繰出される線材２２を巻終わりの線材２２ｂとして巻胴部１１ｃから一方の鍔部１１ａ側に引出す。そして支持部材２４の周囲にそのノズル２３を旋回させることにより、その巻終わりの線材２２ｂを支持部材２４に絡げる。その後、図１０（ｂ）に示すように、再びニッパクランプ装置８１を移動させ、その支持部材２４とコア１１の間にその切断レバー体８１ｂを進入させ、その切断レバー体８１ｂにより巻終わりの線材２２ｂを切断する。これにより、図１０（ｃ）及び図１３に示すように、一対の電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から、巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂの双方が引出されたコイル９０となる。
【００５５】
なお、図１０（ｃ）に示すように、ノズル２３から繰出されて、その端部が支持部材２４に絡げられた線材２２は、次のコア１１に巻線する場合の巻初めの線材２２ａとして用いられる。従って、上記線材引出し工程において、巻初めの線材離脱動作により巻初めの線材２２ａが離脱した支持部材２４に、巻終わりの線材引出し動作により巻終わりの線材２２ｂを支持させ、そのコア１１と支持部材２４の間の線材２２を切断する線材切断動作を行うことにより、次のコア１１に巻線する場合の支持部材２４に絡げられた巻初めの線材２２ａを得ることができる。よって、巻線が成されていないコア１１を把持するチャック１２が設けられた基台１８をレール１９に沿って移動させ、その巻線が成されていないコア１１を新たにこの支持部材２４に対向させることにより、連続した巻線作業が可能になる。
【００５６】
図１３に示すように、一対の電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂの双方が引出されたコイル９０を得た後には、図示しないが、そのコア１１を把持するチャック１２とともに基台１８がレール１９に沿って移動し、次の工程において、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂは一方の鍔部１１ａに形成された電極１１ｄにそれぞれ接合される。この接合にあっては、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂは、図１３の破線矢印で示すようにそれぞれ折曲げられて電極１１ｄに重合され、その状態でそれぞれの電極１１ｄに接合される。この場合、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂをそのまま電極１１ｄに接合しても良く、それらの線材２２ａ，２２ｂが比較的大径である場合には、その巻初めの線材２２ａと巻終わりの線材２２ｂを潰し、その潰された部分を電極１１ｄにそれぞれ接合するようにしても良い。このように線材２２ａ，２２ｂを潰して電極１１ｄに接合するようにすれば、接合面積が増加することから、それらの線材２２ａ，２２ｂが比較的大径であっても、それらの線材２２ａ，２２ｂと電極１１ｄとの接合状態を安定させることができる。なお、これらの線材２２ａ，２２ｂに電極１１ｄを越えてその電極１１ｄに接合されない余剰な部分がある場合には予め又は接合の後に切断される。そして、コア１１の巻胴部１１ｃに巻回された線材２２からなるコイル９０の外周には、その後に、磁性粉が混入された樹脂がコーティングされ、所定の電気的特性が得られる。
【００５７】
ここで、上述したコイル巻線装置１０及びコイル巻線方法では、図８に示すように、巻初めの線材２２ａを電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内するので、巻胴部１１ｃへの巻線の後にあっては、図１３に示すように、その巻初めの線材２２ａは、巻終わりの線材２２ｂとともに一方の鍔部１１ａ側から引出されることになる。このため、その後に、その巻初めの線材２２ａを他方の鍔部１１ｂから一方の鍔部１１ａにまで引き回すようなことはなく、本発明により得られたコイル９０では、その巻初めの線材２２ａが、他方の鍔部１１ｂから一方の鍔部１１ａにまでコイル９０の外周をその巻回方向に交差して這うようなことはない。よって、巻胴部１１ｃに線材２２を整列巻きして、その線材２２からなるコイル９０の外表面を比較的平坦とすることにより、その後におけるコイル９０の表面への均一な樹脂コーティングが可能になる。
【００５８】
また、コア１１における巻胴部１１ｃへの線材２２の巻線にあっては、コア１１を把持するチャック１２を回転させてノズル２３から繰出される線材２２をチャック１２とともに回転するコア１１の巻胴部１１ｃに巻回させることにより行うので、単一の基台１８にＹ軸方向に並んで複数設けられるチャック１２のピッチを、そのチャック１２の外径を著しく越えて拡大させるようなことはない。
【００５９】
そして、上述したコイル巻線装置１０及びコイル巻線方法では、この巻線時にコア１１を把持するチャック１２と同期して巻初めの線材２２ａを支持する支持部材２４をそのチャック１２と同方向に同速度で回転させるので、その支持部材２４に支持された巻初めの線材２２ａとコア１１との相対的な位置関係は変化しない。よって、巻初めの線材２２ａを電極１１ｄが形成された一方の鍔部１１ａ側から巻胴部１１ｃに案内しても、その巻初めの線材２２ａが巻胴部１１ｃへの線材２２の巻線に支障を来すようなことはない。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータの組み合わせにより構成されたノズル移動手段２６、支持部材移動手段３１及びニッパクランプ移動手段８２を説明したけれども、これらの移動手段２６，３１，８２はこの構造のものに限るものではなく、ノズル２３、支持部材２４及びニッパクランプ装置８１が台座１０ａに対して３軸方向に移動可能である限り、他の形式のものであっても良い。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、巻初めの線材離脱動作において、ニッパクランプ装置８１により巻初めの線材２２ａを切断した後、そのニッパクランプ装置８１を移動させて支持部材２４に絡げられている線材２２をその支持部材２４から取り去る場合を説明したが、この巻初めの線材離脱動作において、巻初めの線材２２ａを切断することなく、支持部材２４を支持部材移動手段３１により移動させて、支持部材２４に絡げられている巻初めの線材２２ａをその支持部材２４から解きほぐすことにより、その巻初めの線材２２ａを支持部材２４から離脱させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０ コイル巻線装置
１１ コア
１１ａ 一方の鍔部
１１ｂ 他方の鍔部
１１ｃ 巻胴部
１１ｄ 電極
１２ チャック
２２ 線材
２２ａ 巻初めの線材
２２ｂ 巻終わりの線材
２３ ノズル
２４ 支持部材
４１ 支持部材回転手段
４４ 回転体
４６ サーボモータ
５６ 支持部材移動制限機構
６１ チャック回転手段
７１ 押圧機構
ＣＣ コアの中心軸
ＲＣ 回転体の中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア(11)を把持するチャック(12)と、
前記コア(11)に向けて線材(22)を繰出すノズル(23)と、
前記チャック(12)に対向し前記ノズル(23)から繰出される線材(22)の端部を支持する支持部材(24)と、
前記支持部材(24)を前記コア(11)の中心軸(CC)を中心として回転させる支持部材回転手段(41)と、
前記支持部材(24)の回転と同期して前記チャック(12)を前記コア(11)の中心軸(CC)を中心として前記コア(11)とともに回転させ前記ノズル(23)から繰出される前記線材(22)を前記コア(11)に巻回させるチャック回転手段(61)と
を備えたコイル巻線装置。
【請求項２】
支持部材回転手段(41)は、支持部材(24)が先端に中心軸(RC)から偏倚して設けられた回転体(44)と、前記中心軸(RC)を回転中心として前記回転体(44)を回転させるサーボモータ(46)とを有し、
前記支持部材(24)は前記回転体(44)の先端に中心軸(RC)方向に移動可能に設けられ、
前記支持部材(24)の前記回転体(44)に対する移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構(56)が備えられた請求項１記載のコイル巻線装置。
【請求項３】
チャック(12)に対向して設けられ前記チャック(12)に把持されたコア(11)を前記チャック(12)に向けて押圧する押圧機構(71)を更に備えた請求項１又は２記載のコイル巻線装置。
【請求項４】
巻胴部(11c)の両端部に鍔部が形成されたコア(11)であって、一方の鍔部(11a)に電極(11d)が形成され他方の鍔部(11b)がチャック(12)に把持された前記コア(11)の前記巻胴部(11c)にノズル(23)から繰出された線材(22)を巻回するコイル巻線方法において、
前記コア(11)の前記一方の鍔部(11a)に対向する支持部材(24)に端部が支持された前記線材(22)を巻初めの線材(22a)として前記一方の鍔部(11a)側から前記巻胴部(11c)に案内する線材導入工程と、
前記支持部材(24)と前記チャック(12)を同期して同方向に回転させて前記ノズル(23)から繰出される前記線材(22)を前記チャック(12)とともに回転する前記コア(11)の前記巻胴部(11c)に巻回させる線材巻回工程と、
前記巻胴部(11c)に巻取られた後に前記ノズル(23)から繰出される線材(22)を巻終わりの線材(22b)として前記巻胴部(11c)から一方の鍔部(11a)側に引出す線材引出し工程と
を含むことを特徴とするコイル巻線方法。
【請求項５】
線材引出し工程が、
支持部材(24)に支持された巻初めの線材(22a)を前記支持部材(24)から離脱させる巻初めの線材離脱動作と、
巻終わりの線材(22b)を一方の鍔部(11a)側に引出して前記巻初めの線材(22a)が離脱した前記支持部材(24)に前記巻終わりの線材(22b)を支持させる巻終わりの線材引出し動作と、
コア(11)と前記支持部材(24)の間の線材(22)を切断する線材切断動作とを有する請求項４記載のコイル巻線方法。
【請求項６】
少なくとも線材巻回工程において、チャック(12)に対向して設けられた押圧機構(71)により前記チャック(12)に把持されたコア(11)を前記チャック(12)に向けて押圧する請求項４又は５記載のコイル巻線方法。
【請求項１】
コア(11)を把持するチャック(12)と、
前記コア(11)に向けて線材(22)を繰出すノズル(23)と、
前記チャック(12)に対向し前記ノズル(23)から繰出される線材(22)の端部を支持する支持部材(24)と、
前記支持部材(24)を前記コア(11)の中心軸(CC)を中心として回転させる支持部材回転手段(41)と、
前記支持部材(24)の回転と同期して前記チャック(12)を前記コア(11)の中心軸(CC)を中心として前記コア(11)とともに回転させ前記ノズル(23)から繰出される前記線材(22)を前記コア(11)に巻回させるチャック回転手段(61)と
を備えたコイル巻線装置。
【請求項２】
支持部材回転手段(41)は、支持部材(24)が先端に中心軸(RC)から偏倚して設けられた回転体(44)と、前記中心軸(RC)を回転中心として前記回転体(44)を回転させるサーボモータ(46)とを有し、
前記支持部材(24)は前記回転体(44)の先端に中心軸(RC)方向に移動可能に設けられ、
前記支持部材(24)の前記回転体(44)に対する移動を許容可能に禁止する支持部材移動制限機構(56)が備えられた請求項１記載のコイル巻線装置。
【請求項３】
チャック(12)に対向して設けられ前記チャック(12)に把持されたコア(11)を前記チャック(12)に向けて押圧する押圧機構(71)を更に備えた請求項１又は２記載のコイル巻線装置。
【請求項４】
巻胴部(11c)の両端部に鍔部が形成されたコア(11)であって、一方の鍔部(11a)に電極(11d)が形成され他方の鍔部(11b)がチャック(12)に把持された前記コア(11)の前記巻胴部(11c)にノズル(23)から繰出された線材(22)を巻回するコイル巻線方法において、
前記コア(11)の前記一方の鍔部(11a)に対向する支持部材(24)に端部が支持された前記線材(22)を巻初めの線材(22a)として前記一方の鍔部(11a)側から前記巻胴部(11c)に案内する線材導入工程と、
前記支持部材(24)と前記チャック(12)を同期して同方向に回転させて前記ノズル(23)から繰出される前記線材(22)を前記チャック(12)とともに回転する前記コア(11)の前記巻胴部(11c)に巻回させる線材巻回工程と、
前記巻胴部(11c)に巻取られた後に前記ノズル(23)から繰出される線材(22)を巻終わりの線材(22b)として前記巻胴部(11c)から一方の鍔部(11a)側に引出す線材引出し工程と
を含むことを特徴とするコイル巻線方法。
【請求項５】
線材引出し工程が、
支持部材(24)に支持された巻初めの線材(22a)を前記支持部材(24)から離脱させる巻初めの線材離脱動作と、
巻終わりの線材(22b)を一方の鍔部(11a)側に引出して前記巻初めの線材(22a)が離脱した前記支持部材(24)に前記巻終わりの線材(22b)を支持させる巻終わりの線材引出し動作と、
コア(11)と前記支持部材(24)の間の線材(22)を切断する線材切断動作とを有する請求項４記載のコイル巻線方法。
【請求項６】
少なくとも線材巻回工程において、チャック(12)に対向して設けられた押圧機構(71)により前記チャック(12)に把持されたコア(11)を前記チャック(12)に向けて押圧する請求項４又は５記載のコイル巻線方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−８００３７（Ｐ２０１２−８００３７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６５６３（Ｐ２０１０−２２６５６３）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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