螺旋線圈的製造裝置及其製造方法
2024-01-29 17:31:15
專利名稱：螺旋線圈的製造裝置及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種製造螺旋線圈的螺旋線圈的製造裝置及其製造方法，該螺旋線圈是將金屬絲在鐵氧體、鐵芯等形成閉磁路的環形磁芯上沿其周向卷繞成螺旋狀而形成的線圈。
背景技術：
過去，噪聲過濾器等中所使用的環狀的螺旋線圈，是在與環形磁芯的內徑連接的梭形環上貯存一定量的金屬絲，將卷尾端固定在環形磁芯上，一邊使梭形環在環形磁芯的周圍轉圈，一邊進行繞線。但是，在這種繞線方法中，當金屬絲細而軟時沒有問題，而電流容量較大的粗硬金屬絲在繞線時需要較大的力矩，因此難以使梭形環從內徑較小的環形磁芯的中央孔中穿過而轉圈，從而難以將金屬絲卷繞在環形磁芯上，使得電流容量較大的螺旋線圈的小型化有一定的極限。為了消除這一點，提出了下述螺旋線圈的製造方法(例如，參照專利文獻1)在使用了規定的卷芯的繞線機上將金屬絲卷繞成螺旋狀而預先形成為螺線管，並將該螺線管一端的大約一匝纏在鐵氧體或鐵芯等環形磁芯上，使其一邊向纏繞方向旋轉一邊轉繞而形成螺旋線圈。在該製造方法中，預先在繞線機上進行繞線，因此即使是較粗的金屬絲，也能夠容易地形成螺線管，之後使該螺線管一邊旋轉一邊轉繞在環形磁芯上而形成螺旋線圈，因此即使是內徑很小的環形磁芯，也能夠容易地製造螺旋線圈。專利文獻1 特開2000-100643號公報但是，在將螺線管轉繞在環形磁芯上的上述現有螺旋線圈的製造方法中，預先將金屬絲卷繞成螺旋狀而形成由螺旋狀的金屬絲構成的螺線管的工序、和將該螺線管纏在環形磁芯上的工序是分開的，因此螺旋線圈的製造工序複雜，而存在其自動化難以實現的問題。另外，在形成螺線管的工序中，需要使用採用規定的卷芯的繞線機，例如，在製造使用截面形狀或其外徑等不同的另外的環形磁芯的螺旋線圈的情況下，必須改變螺線管的內徑等，為了使螺線管的內徑不同就必須準備外形不同的多種卷芯，因此存在增加其管理負擔的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種螺旋線圈的製造裝置及其製造方法，無需使用卷芯等即可進行製造，因此能夠簡化其製造工序。本發明的螺旋線圈的製造裝置包括保持件，其對環形磁芯進行保持；金屬絲輸送裝置，其將與環形磁芯的軸心平行的金屬絲導出到環形磁芯的外周附近；導向用第一輥， 其在環形磁芯的附近，且從環形磁芯的相反側與到達環形磁芯的外周之前的金屬絲接觸； 彎曲用第二輥，其使被導出並經過環形磁芯外周附近後的金屬絲朝向環形磁芯的中央彎曲；引導用第三輥，其對藉助彎曲用第二輥彎曲後的金屬絲進行引導，使該金屬絲插通於環形磁芯的中央孔。此時，優選包括第一致動器，其使彎曲用第二輥在工作位置和待機位置之間移動，其中工作位置是彎曲用第二輥使經過環形磁芯外周附近後的金屬絲彎曲的位置，待機位置是彎曲用第二輥遠離金屬絲的位置；第二致動器，其使引導用第三輥在將金屬絲向中央孔引導的工作位置和遠離金屬絲的待機位置之間移動。本發明的螺旋線圈的製造方法，是將金屬絲在環形磁芯上卷繞成螺旋狀而形成的螺旋線圈的製造方法。其特徵在於，將與環形磁芯的軸心平行的金屬絲導出到環形磁芯的外周附近，使被導出並經過環形磁芯外周附近後的金屬絲朝向環形磁芯的中央依次彎曲， 使彎曲後的金屬絲總是插通於環形磁芯的中央孔，由此使金屬絲在環形磁芯上卷繞成螺旋狀。在本發明的螺旋線圈的製造方法中，使被導出並經過環形磁芯外周附近後的金屬絲以沿著環形磁芯的截面外周的方式依次彎曲，並將由此旋繞成螺旋狀的金屬絲直接卷繞在環形磁芯上，因此不需要象以往那樣預先形成螺線管。另外，在本發明的螺旋線圈的製造裝置中，對由金屬絲輸送裝置導出的金屬絲通過第一 第三輥進行彎曲，因此不需要形成螺線管的現有技術所必須的卷芯。因此，能夠減少以往所必須的卷芯管理的負擔。另外，如果形成為通過第一和第二致動器來改變第二和第三輥的位置，則該金屬絲的彎曲程度也能夠改變，從而相對於外徑或其截面形狀不同的多種環形磁芯，能夠比較容易地與第二和第三輥的位置對應。因此螺旋線圈製造中的通用性、生產率也得以提高，螺旋線圈的製造工序能夠比以往簡化，從而能夠實現螺旋線圈製造的自動化。
圖1是表示本發明實施方式的螺旋線圈的製造裝置的俯視圖。圖2是該製造裝置的第二和第三輥移動到待機位置的與圖1對應的俯視圖。圖3是圖2的A-A線剖視圖。圖4是圖2的B-B線剖視圖。圖5是圖6的C-C線剖視圖。圖6是該製造裝置的側視圖。圖7是表示從金屬絲被導出後到其端部插通於環形磁芯的中央孔為止的圖。圖8是表示金屬絲被卷繞在環形磁芯的規定範圍後，使該環形磁芯移動並且繼續導出金屬絲的狀態的圖。圖9是最初的一匝卷繞於環形磁芯後的圖3的D-D線剖視圖。圖10是被導出並彎曲的金屬絲卷繞多次後的環形磁芯的主視圖。圖11是在規定範圍內卷繞金屬絲後的環形磁芯的主視圖。圖12是通過本發明的實施方式得到的螺旋線圈的主視圖。圖13是圖12的E-E線剖視圖。附圖標號說明12...螺旋線圈；13...環形磁芯；13c...中央孔；14...金屬絲； 20...螺旋線圈的製造裝置；21...保持件；31...金屬絲輸送裝置；42...導向用第一輥； 43...彎曲用第二輥；44...引導用第三輥；47...第一致動器；49...第二致動器。
具體實施例方式下面，基於
用於實施本發明的最佳方式。圖1至圖6表示本發明的螺旋線圈的製造裝置20。如圖12所示，該製造裝置20 是自動製造將金屬絲14在環形磁芯13上卷繞成螺旋狀的螺旋線圈12的裝置。如表示其截面的圖13所示，本實施方式中的環形磁芯13例示的磁芯為由環狀的螺旋磁芯13a和容納該螺旋磁芯13a的樹脂殼1 構成，其中螺旋磁芯13a由卷繞後的坡莫合金、非晶體等磁性鋼帶、或鐵氧體的燒結體等構成，形成圓環狀的閉磁路；樹脂殼1 形成為在將所容納的螺旋磁芯13a的閉磁路橫切的截面形狀中，其外形畫圓。另一方面，卷繞在該環形磁芯13上的金屬絲14使用所謂的粗線，S卩不使用卷芯， 彎曲後也能夠保持其形狀。在本實施方式中，例示使用由在表面形成有絕緣皮膜的截面為矩形的平角線所組成的金屬絲14時的情況。將金屬絲14形成為平角線能夠期待提高金屬絲14在螺旋線圈12中的佔空係數，並提高金屬絲14的散熱性。但是，該金屬絲14不限於平角線，按照螺旋線圈12等的規格等，也可以使用截面為圓形的圓線。如圖6所示，金屬絲 14卷繞在捲軸17上，該捲軸17為金屬絲14的供給源。該捲軸17放置在製造裝置20之外的地方，例如裝置20後方的地面上等。其中，設定相互垂直的X、Y、Z三個軸，將X軸設為沿水平前後方向延伸的軸、Y軸設為沿水平橫方向延伸的軸，Z軸設為沿垂直方向延伸的軸，來說明本發明的螺旋線圈的製造裝置20。螺旋線圈的製造裝置20包括對環形磁芯13進行保持的保持件21。如圖1至圖3 所示，本實施方式中的保持件21具有三個保持片22，它們頂端將環形磁芯13從外周進行保持；安裝臺23，其將上述三個保持片22的基端以能夠拆卸的方式固定。該保持片22在頂端相互相對的內側形成供環形磁芯13的外周進入的凹部22a，它們的基端每隔120度(圖 5)被螺栓固定在安裝臺23的周圍。因此構成為通過將用於螺栓固定的陽螺紋M拆卸下來，由此能夠將保持片22從安裝臺23上拆下，使環形磁芯13的外周進入從安裝臺23上拆卸下來的保持片22的凹部22a，並在該狀態下重新將其用螺栓固定在安裝臺23上，由此該保持件21能夠保持環形磁芯13。另外，在凹部22a和安裝臺23之間的保持片22上安裝有用於引導金屬絲14的引導部件25。該引導部件25是沿著保持片22被螺栓固定的板狀物，從被保持件21保持的環形磁芯13的中央朝向其徑向的外側，形成使與該保持片22的厚度增加的傾斜部25a。如圖1和圖2所示，在製造裝置20的基臺20a(圖6)上沿X軸方向延伸而設置磁芯移動用致動器26。該磁芯移動用致動器沈的構成包括箱形主體，其固定在該基臺 20a上並沿X軸方向延伸；伺服電動機^b，其設置在該主體26a的端部；滾珠絲槓^c，其設置在主體的內部並被該伺服電動機26b旋轉驅動；從動件沈山其與該滾珠絲槓26c螺紋接合，沿著主體26a平行地移動。安裝片27豎立設置在從動件26d上，保持件21的安裝臺23通過陽螺紋觀而安裝在該安裝片27上，使環形磁芯13的中心軸朝向X軸方向。並且，該磁芯移動用致動器沈構成為當滾珠絲槓26c藉助伺服電動機26b而旋轉驅動時，能夠使該保持件21與從動件26d —起沿X軸方向移動。如圖6所示，該螺旋線圈的製造裝置20包括金屬絲輸送裝置31，該金屬絲輸送裝置31將與被保持件21保持的環形磁芯13的軸心平行的金屬絲14導出到該環形磁芯13 的外周附近。該金屬絲輸送裝置31包括筆直的噴嘴32，其安裝在基臺20a上，插通有從供給源17延伸的金屬絲14 ；多對金屬絲輸送輥33、34，它們與該噴嘴32相鄰，通過夾持金屬絲14進行旋轉，由此導出金屬絲14。噴嘴32為筆直的方筒狀噴嘴，能夠供由截面矩形的平角線構成的金屬絲14插通，如圖4的放大圖所示，本實施方式中的噴嘴32，表示通過下述方法做成的噴嘴通過螺栓32d將蓋住該凹槽32a的蓋板32c相對於長尺狀的棒狀部件 32b進行固定，該棒狀部件32b形成有能夠容納該金屬絲14的凹槽32a。如圖4和圖6所示，在基臺20a上豎立設置安裝板36，該安裝板36與磁芯移動用致動器26沿X軸方向排列，並沿X軸方向延伸。噴嘴32經由安裝件37而安裝於該安裝板 36。在安裝於該安裝板36上的狀態下，噴嘴32沿X軸方向延伸並固定在基臺20a的上方空間，使得插通於該噴嘴32的金屬絲14經過被保持件21保持的環形磁芯13的外周附近， 在本實施方式中，金屬絲14與環形磁芯13的中心軸平行，經過在Y軸方向偏離該中心軸的環形磁芯13的外周附近(圖5)。另一方面，多對金屬絲輸送輥33、34是在噴嘴32的附近從上下夾持插通在噴嘴32 中並沿X軸方向延伸的金屬絲14的輥，在本實施方式中表示設置有4對輥33、34時的情況。4對輥33、34分別為相同的結構，以最靠近保持件21的輥為代表進行說明。如圖4所示，在金屬絲14的下側，外周從下側接觸該金屬絲14的下部輥33軸支承於安裝板36。在 Z軸方向位於下部輥33上方的安裝板36上安裝金屬絲輸送用致動器38，該金屬絲輸送用致動器38的滑塊38a能夠沿Z軸方向移動，在該滑塊38a上安裝支承板39。與下部輥33 一起夾持金屬絲14的上部輥34軸支承於該支承板39的下部，使該上部輥34旋轉的輸送用伺服電動機41安裝在該支承板39上。本實施方式中的金屬絲輸送用致動器38，表示是流體壓汽缸的情況，該流體壓汽缸構成為通過供給排出壓縮空氣等流體能夠使滑塊38a移動。與該金屬絲輸送用致動器 38的上緣接觸的輔助板40固定在安裝板36上，下端能夠與支承板39的上緣接觸的螺栓 40a與輔助板40螺紋接合。並且構成為擰松螺栓40a使該螺栓40a遠離支承板39的上緣，在該狀態下藉助金屬絲輸送用致動器38使滑塊38a上升，由此上部輥34上升，從而金屬絲14能夠自由移動。另一方面，構成為藉助金屬絲輸送用致動器38使滑塊38a下降，由此上部輥34與下部輥33 —起夾持金屬絲14，當在該狀態下驅動輸送用伺服電動機41時， 上部輥34旋轉從而能夠將被上下金屬絲輸送輥33、34夾持的金屬絲14沿長邊方向依次導出ο其中，圖6中的標號20c是將從作為供給源的捲軸17導出的金屬絲14拉直的矯直裝置，其構成為通過多個小輥20d從周圍依次夾持該金屬絲14，將該金屬絲14拉直。另外，圖6中的標號35是導向部件，用對一對輥33、34和與之相鄰的一對輥33、34之間的金屬絲14進行支承，來防止該金屬絲14彎曲。此外，與輔助板40螺紋接合的螺栓40a為通過將其擰緊並使其下降，來使其下端壓接於支承板39的上緣，由此能夠增強上部輥34與下部輥33夾持金屬絲14的夾持力。但是，當通過金屬絲輸送用致動器38使滑塊38a下降所產生的上部輥34與下部輥33夾持金屬絲14的夾持力足夠時，並非一定需要該螺栓40a，也可以不設該螺栓40a。本發明的螺旋線圈的製造裝置20包括用於與金屬絲14接觸而使其彎曲等而設置在同一平面上的第一 第三輥42 44，在本實施方式中，表示設置於包括被保持件21保持的環形磁芯13的中心軸和從噴嘴32導出的金屬絲14雙方在內的水平面上的情況。第一 第三輥42 44為相同結構，以第一輥42為代表進行說明。在使用由所謂的平角線構成的金屬絲14的本實施方式中，如圖3所示，在與該平角線14的側面接觸的輥主體4 上， 在輥主體42a的兩側設置圓盤狀凸緣42b、42c，該凸緣42b、42c從厚度方向按壓該平角線 14，以防止金屬絲14的厚度隨著曲折、彎曲而增加。並且該第一輥42位於環形磁芯13附近從環形磁芯13的相反側與到達環形磁芯13的外周之前的金屬絲14接觸，如圖1 圖3 所示，該導向用第一輥42設置在噴嘴32的靠環形磁芯13 —側的端部。具體而言，在構成噴嘴32的棒狀部件32b的靠環形磁芯13 —側的端部，設置有軸支承臺46。導向用第一輥 42以不能移動的方式軸支承於該軸支承臺46，以使從環形磁芯13的相反側與從該噴嘴32 導出到環形磁芯13 —側的金屬絲14接觸。第二輥43是使被導出並經過環形磁芯13外周附近後的金屬絲14朝向環形磁芯 13的中央彎曲的輥，該彎曲用第二輥43設置在基臺20a上，藉助第一致動器47能夠在圖1 所示的工作位置和圖2所示的待機位置之間移動，該工作位置是該彎曲用第二輥43與經過環形磁芯13外周附近後的金屬絲14接觸並使該金屬絲14彎曲的位置，在該待機位置是該彎曲用第二輥43遠離該環形磁芯13和磁芯移動用致動器沈雙方的位置。該第一致動器 47的構成包括細長箱形第一殼體47b，其一端固定有第一延長部件47a的基端，彎曲用第二輥43軸支承於該第一延長部件47a的頂端；第一伺服電動機47c，其設置在該第一殼體 47b的另一端；第一滾珠絲槓47d，其在第一殼體47b內部沿長邊方向延伸設置，並被該第一伺服電動機47c旋轉驅動；第一從動件47e，其與該第一滾珠絲槓47d螺紋接合，沿著第一殼體47b平行移動。另一方面，在磁芯移動用致動器沈的一方的側方，具體而言，在相對於磁芯移動用致動器沈而設有噴嘴32的一側的基臺20a上豎立設置第一安裝部件48，第一從動件47e 被固定在該第一安裝部件48上，使得箱形第一殼體47b相對於X軸傾斜。並且該第一致動器47構成為當第一滾珠絲槓47d藉助第一伺服電動機47c進行正轉或反轉時，第一殼體 47b相對於經由第一安裝部件48而固定於基臺20a的第一從動件47e，沿第一殼體47b的長邊方向移動，從而使經由第一延長部件47a而軸支承於該第一殼體47b的彎曲用第二輥 43，能夠在工作位置和待機位置之間往復移動。第三輥44為引導用輥，其進行引導，以使藉助彎曲用第二輥43彎曲後的金屬絲14 插通於由保持件21保持的環形磁芯13的中央孔13c，該引導用第三輥44設置在基臺20a 上，藉助第二致動器49能夠在圖1所示的工作位置和圖2所示的待機位置之間移動，該工作位置是該引導用第三輥44將金屬絲14向中央孔13c進行引導的位置，該待機位置是該引導用第三輥44遠離該環形磁芯13和磁芯移動用致動器沈雙方的位置。該第二致動器 49的構成包括細長箱形第二殼體49b，其一端固定有第二延長部件49a的基端，引導用第三輥44軸支承於該第二延長部件49a的頂端；第二伺服電動機49c，其設置在該第二殼體 49b的另一端；第二滾珠絲槓49d，其在第二殼體49b內部沿長邊方向延伸設置，並被該第二伺服電動機49c旋轉驅動；第二從動件49e，其與該第二滾珠絲槓49d螺紋接合而沿著第二殼體49b平行移動。另一方面，在磁芯移動用致動器沈的另一方的側方，具體而言，在相對於磁芯移動用致動器26而設有第一安裝部件48的相反側的基臺20a上，豎立設置第二安裝部件51， 以便與第一安裝部件48—起夾持該磁芯移動用致動器沈，第二從動件49e固定在該第二安裝部件51上，使箱形第二殼體49b相對於X軸傾斜。於是，第二致動器49安裝在基臺20a 上，以使其延長線與第一致動器47在環形磁芯13的附近交叉。並且該第二致動器49構成為當第二滾珠絲槓49d藉助第二伺服電動機49c進行正轉或反轉時，第二殼體49b相對於經由第二安裝部件51被固定於基臺20a的第二從動件49e，沿第二殼體49b的長邊方向移動，從而能夠使經由第二延長部件49a而軸支承於該第二殼體49b的引導用第三輥44，能夠在工作位置和待機位置之間往復移動。此外，在該螺旋線圈的製造裝置20中設置將從噴嘴32導出的金屬絲14切斷的刀具裝置52。該刀具裝置52設置在基臺20a上，藉助刀具用致動器53能夠在工作位置和圖 1所示的待機位置之間移動，該工作位置是該刀具裝置52將從噴嘴32導出的金屬絲14在該噴嘴32的附近切斷的位置，該待機位置是該刀具裝置52沿Y軸方向遠離該金屬絲14的位置。該刀具用致動器53的構成包括細長箱形殼體53b，其沿Y軸方向延伸地固定在基臺20a上，使其一端面向保持件21 ；刀具移動用伺服電動機53c，其設置在該殼體53b的另一端；滾珠絲槓53d，其在殼體53b的內部沿長邊方向延伸設置，並被該刀具移動用伺服電動機53c旋轉驅動；刀具用從動件53e，其與該滾珠絲槓53d螺紋接合而沿著殼體5 在Y 軸方向上移動。如圖5所示，刀具裝置52包括主體部52a，其經由安裝支架M而安裝在刀具用致動器53中的刀具用從動件5 上；切斷刃52b、52c，其設置在該主體部52a的下部。切斷刃52b、52c以上下重合的狀態沿Y軸方向延伸，其基端軸支承於主體部52a的下部，以使其頂端面向金屬絲14。該切斷刃52b、52c構成為如點劃線所示能夠分別搖動，通過對主體部5 供給空氣，該切斷刃52b、52c如實線箭頭所示相互抵接，在它們之間有金屬絲14存在的情況下，將該金屬絲14切斷，通過將供給的空氣從主體部5 中排出，上述切斷刃52b、 52c如點劃線所示相互遠離。並且刀具用致動器53構成為當滾珠絲槓53d藉助該伺服電動機53c進行正轉或反轉時，從動件5 移動，能夠在工作位置和待機位置之間往復移動， 該工作位置是刀具裝置52中的切斷刃52b、52c夾持金屬絲14的位置，該待機位置是該切斷刃52b、52c遠離金屬絲14的位置。下面，說明使用這種線圈製造裝置20製造螺旋線圈12的本發明的螺旋線圈12的製造方法。如圖12所示，要通過本發明的方法得到的螺旋線圈12，是將金屬絲14在環形磁芯 13上卷繞成螺旋狀而形成的線圈，在本實施方式中，表示由在一個環形磁芯13上卷繞成螺旋狀的三個金屬絲14所構成的線圈。其中，圖12中的三個金屬絲14之間的分隔部件16 是在卷繞金屬絲14之後安裝的部件，在卷繞金屬絲14時，該分隔部件16還未被安裝。如圖5所示，在卷繞金屬絲14時，環形磁芯13被每隔120度設置的三個保持片22把持，在被上述保持片22把持的環形磁芯13的保持片22與保持片22之間，分別將金屬絲14卷繞成螺旋狀。環形磁芯13被保持件21保持，使得其軸心沿X軸方向延伸，然後將與該環形磁芯 13的軸心平行的金屬絲14筆直地導出到環形磁芯13的外周附近。金屬絲14卷繞在環形磁芯13的保持片22和保持片22之間，因此如圖5所示，將保持件21安裝於磁芯移動用致動器26中的安裝片27上，並使該金屬絲14從其附近通過的保持片22中的導向部件25，位於環形磁芯13的中心軸和該被導出的金屬絲14之間，以使該金屬絲14當初就被導出到該保持片22附近。另外，如圖7(a)所示，通過磁芯移動用致動器沈使保持件21與安裝片27 一起位於金屬絲輸送裝置31側。此時，通過第一和第二致動器47、49使第二和第三輥43、 44位於該磁芯移動用致動器沈外側的待機位置，並藉助刀具用致動器53使刀具裝置52也位於待機位置。如圖4所示，金屬絲14的輸送，通過驅動金屬絲輸送裝置31中的輸送用伺服電動機41而使與下部輥33 —起夾持金屬絲14的上部輥34旋轉來進行，將被上下部輥33、34夾持的金屬絲14導出規定的長度。此時，當金屬絲輸送用致動器38使滑塊38a下降的力不充分，而導致上部輥34與下部輥33夾持金屬絲14的夾持力不足時，通過擰緊與輔助板40 螺紋接合的螺栓40a而使其下降，並使其下端壓接於支承板39的上緣，從而增強上部輥34 與下部輥33夾持金屬絲14的夾持力。並且，如圖7(a)所示，當金屬絲輸送裝置31導出規定量長度的金屬絲14後，暫時停止該金屬絲14的導出。接下來，如圖7(b)所示，使被導出並經過環形磁芯13外周附近後的金屬絲14朝向環形磁芯13的中央彎曲。該操作藉助第一致動器47使位於待機位置的彎曲用第二輥43 移動到工作位置而進行。具體而言，通過圖2所示的第一致動器47中的第一伺服電動機 47c使第一滾珠絲槓47d正轉，使第一殼體47b相對於固定在基臺20a上的第一從動件47e 而沿其長邊方向移動，使經由第一延長部件47a而軸支承於該第一殼體47b的彎曲用第二輥43從待機位置移動到圖1所示的工作位置。如圖7(b)所示，如實線箭頭所示從待機位置移動到工作位置的彎曲用第二輥43，在移動的過程中與經過環形磁芯13的外周附近並伸直後的金屬絲14接觸，在使該金屬絲14與環形磁芯13接觸的同時使該金屬絲14沿著該磁芯的截面形狀彎曲，在到達工作位置後的狀態下，使該金屬絲14朝向環形磁芯13的中央彎曲。此時，金屬絲14產生以與環形磁芯13接觸的部分為支點旋轉的力，到達環形磁芯 13之前的金屬絲14試圖向遠離該環形磁芯13的方向移動，但由於導向用第一輥42位於該環形磁芯13的附近且從環形磁芯13的相反側與到達環形磁芯13外周之前的金屬絲14接觸，因此不會出現到達環形磁芯13之前的金屬絲14向遠離該環形磁芯13的方向彎曲的情況。然後，如圖7(c)所示，使藉助彎曲用第二輥43而彎曲後的金屬絲14插通於環形磁芯13的中央孔13c。該操作由第二致動器49使位於待機位置的引導用第三輥44移動到工作位置而進行。具體而言，通過圖2所示的第二致動器49中的第二伺服電動機49c使第二滾珠絲槓正轉，使第二殼體49b相對於固定在基臺20a上的第二從動件49e沿其長邊方向移動，使經由第二延長部件軸支承於該第二殼體49b的引導用第三輥44從待機位置移動到圖1所示的工作位置。如圖7(c)所示，如實線箭頭所示從待機位置移動到工作位置的引導用第三輥44，在移動的過程中，與被彎曲用第二輥43彎曲後的金屬絲14接觸，使該金屬絲14與環形磁芯13接觸，在到達工作位置後的狀態下，使金屬絲14的端部插通於磁芯的中央。在金屬絲14的端部插通於磁芯的中央後的如圖7(c)所示的狀態下，重新開始由金屬絲輸送裝置31進行的金屬絲14的到處。即，再次驅動金屬絲輸送裝置31中的輸送用伺服電動機41，使上部輥34旋轉，依次到處被上下部輥33、34夾持的金屬絲14。從而金屬絲14筆直且連續地導出到環形磁芯13的外周附近，被導出並經過環形磁芯13外周附近後的金屬絲14由位於工作位置的彎曲用第二輥43引導，而朝向環形磁芯13的中央，並與該環形磁芯13接觸，從而以沿著該磁芯的截面形狀的方式依次彎曲。此時，雖然到達環形磁芯13之前的金屬絲14試圖向遠離該環形磁芯13的方向移動，但是通過與到達環形磁芯13 外周之前的金屬絲14接觸的導向用第一輥42，就能夠防止到達環形磁芯13之前的金屬絲 14向遠離該環形磁芯13的方向彎曲。被導出並經過彎曲用第二輥43而朝向環形磁芯13的中央依次彎曲的金屬絲14， 之後藉助位於工作位置的引導用第三輥44，能夠總是插通於環形磁芯13的中央孔13c。其中，第一至第三輥42至44位於包括環形磁芯13的中心軸和被到處的金屬絲14雙方在內的水平面上，因此藉助引導用第三輥44插通於環形磁芯13的中央孔13c後的金屬絲14的端部，進行卷繞後會接近被金屬絲輸送裝置31導出的金屬絲14。但是，如圖9所示，在位於被導出的金屬絲14附近的保持片22上設有引導部件25，在該引導部件25上，從環形磁芯13的中央朝向共徑向的外側，形成與該保持片22的厚度增加的傾斜部25a。因此該金屬絲14的端部被該引導部件25上的傾斜部25a引導而偏向遠離該保持片22的方向。由此可避免卷繞在環形磁芯13上的金屬絲14與被金屬絲輸送裝置31導出的筆直的金屬絲14 幹擾，該金屬絲14的端部沿環形磁芯13的周向被引導。並且，當繼續由金屬絲輸送裝置31進行金屬絲14的導出時，繼續被導出的金屬絲 14在經過環形磁芯13的外周附近後，藉助彎曲用第二輥43而朝向環形磁芯13的中央依次彎曲。該彎曲後的金屬絲14藉助引導用第三輥44而插通於環形磁芯13的中央孔13c。 然後，彎曲並經過中央孔13c後的金屬絲14被引導部件25中的傾斜部2 沿環形磁芯13 的周向引導，因此如圖10所示，該金屬絲14繞成螺旋狀，且該金屬絲14卷繞在環形磁芯13 上。於是金屬絲14在環形磁芯13上繞成螺旋狀，如圖8 (a)和圖11所示，卷繞在該環形磁芯13上的金屬絲14在被夾持在保持片22和保持片22期間，在卷繞規定圈數後的狀態下停止金屬絲14的導出。然後，通過第一和第二致動器47、49使第二和第三輥43、44移動到待機位置。並且，如圖8(b)所示，通過磁芯移動用致動器沈使保持件21向遠離金屬絲輸送裝置31的方向移動，並且以與該移動速度相同的速度通過金屬絲輸送裝置31導出金屬絲14。然後，在導出規定長度的金屬絲14後，如圖8(b)中點劃線箭頭所示，通過刀具用致動器53使刀具裝置52從待機位置移動到工作位置，通過該刀具裝置52將存在於金屬絲輸送裝置31和環形磁芯13之間的金屬絲14切斷。由此結束在環形磁芯13上被保持片22和保持片22夾持的部分卷繞金屬絲14的所謂的繞線操作。在環形磁芯13上每個被保持片22和保持片22夾持的部分重複進行這種金屬絲 14的繞線，從而得到由在一個環形磁芯13上卷繞成螺旋狀的三個金屬絲14構成的圖11所示的螺旋線圈12。因此，在本發明的螺旋線圈的製造裝置20及其製造方法中，能夠使被導出並經過環形磁芯13外周附近後的金屬絲14沿著環形磁芯13的截面外周依次彎曲，從而將以螺旋狀旋繞的金屬絲14直接卷繞在環形磁芯13上。因此不需要象過去那樣預先形成螺線管。 另外，通過第一至第三輥42至44對被金屬絲輸送裝置31導出的金屬絲14進行彎曲，因此不需要形成螺線管的現有技術所必須的卷芯。因此也不會產生卷芯管理的負擔。特別是形成為能夠通過第一和第二致動器47、49使彎曲用第二輥43和引導用第三輥44移動，因此通過改變它們的位置就能夠改變金屬絲14彎曲的程度。因此即使是外徑或其截面形狀不同的多種環形磁芯13，也能夠容易地與第二和第三輥43、44的位置對應。由此通過改變第二和第三輥43、44的位置，就能夠使金屬絲14根據環形磁芯13的截面形狀彎曲，即使是外徑或其截面形狀不同的環形磁芯13，也能夠使金屬絲14在磁芯上卷繞成螺旋狀。由此也提高了螺旋線圈製造中的通用性和生產率，使螺旋線圈的製造工序比以往簡化，從而能夠實現螺旋線圈製造中的自動化。其中，在上述實施方式中說明了以下情況，S卩使用具有由頂端從外周把持環形磁芯13的三個保持片22的保持件21，分別使金屬絲14卷繞在保持片22與保持片22之間， 從而得到由在一個環形磁芯13上卷繞成螺旋狀的三個金屬絲14構成的螺旋線圈12，但是只要保持件21能夠對環形磁芯13進行保持，則保持片22的數量可以是任意數量。例如， 在得到由以螺旋狀卷繞在一個環形磁芯13上的兩個金屬絲14構成的螺旋線圈12時，可考慮使用具有兩個保持片22的保持件21，分別使金屬絲14卷繞在保持片22和保持片22之間。另外，在卷繞在環形磁芯13上的金屬絲超過保持片22的那種線圈的情況下，也可以使用具有4個以上保持片22的保持件21。另外，在上述實施方式中，說明了以下構成的保持件21 將多個保持片22的基端螺栓固定在安裝臺23的周圍，能夠通過多個保持片22經由其陽螺紋M的裝卸來保持環形磁芯13，但是該保持件21也可以是構成為多個保持片能夠以其保持的環形磁芯13為中心成放射狀移動的所謂機械卡盤類的部件。使用這種機械卡盤類的保持件，如果形成為使把持環形磁芯的多個保持片同時開閉，則與分別拆卸多個保持片22的情況相比，能夠使環形磁芯13的保持操作容易地進行。另外，在上述實施方式中，說明了具有4對輸送金屬絲14的金屬絲輸送輥33、34， 且輸送用伺服電動機41使其中的上部輥34旋轉的金屬絲輸送裝置31，但是金屬絲輸送輥 33,34不限於4對，也可以是1對或2對，嗨可以是3對、5對、6對或7對以上。另外，還可以構成為輸送用伺服電動機41使下部輥33旋轉來代替上部輥34，也可以構成為該輸送用伺服電動機41使上部輥34和下部輥33雙方旋轉。另外，在上述實施方式中，例示了使金屬絲輸送裝置31中的上部輥34上下移動的金屬絲輸送用致動器38是流體壓汽缸時的情況，但該金屬絲輸送用致動器38不限於流體壓汽缸。只要能夠使上部輥34上下移動，則該金屬絲輸送用致動器38例如也可以是構成為藉助伺服電動機使滑塊38a能夠沿Z軸方向移動的裝置。另外，只要能夠導出金屬絲14， 該金屬絲輸送裝置31也可以是不使用金屬絲輸送輥33、34的結構。另外，在上述實施方式中，例示了安裝片27豎立設置於磁芯移動用致動器26的從動件26d，保持件21中的安裝臺幻通過陽螺紋觀而安裝在該安裝片27上的情況，但也可以替代陽螺紋觀而形成為經由分度機構將保持件21安裝於安裝片27，該分度機構以規定的角度使保持件21旋轉。例如，在得到由在一個環形磁芯13上卷繞成螺旋狀的三個金屬絲14構成的圖12表示的螺旋線圈12時，如上所述，需要反覆在環形磁芯13上每個被保持片22和保持片22夾持的部分進行金屬絲14的繞線。S卩，在環形磁芯13上被保持片22和保持片22 夾持的範圍內完成金屬絲14的繞線後，需要使環形磁芯13在周向旋轉120度，並在另外的被保持片22和保持片22夾持的範圍內重新開始金屬絲14的繞線。但是，如果此時經由分度機構來安裝保持件21，則能夠通過該分度機構使保持件21和環形磁芯13 —起以該環形磁芯13 的軸心為中心而切實地旋轉120度，從而能夠期待使該旋轉操作切實可靠而且容易地進行。
權利要求
1.一種螺旋線圈的製造裝置，其特徵在於，包括 保持件(21)，其對環形磁芯(1 進行保持；金屬絲輸送裝置(31)，其將與所述環形磁芯(13)的軸心平行的金屬絲(14)導出到所述環形磁芯(13)的外周附近；導向用第一輥(42)，其在所述環形磁芯(13)的附近，且從所述環形磁芯(13)的相反側與到達所述環形磁芯(13)的外周之前的所述金屬絲(14)接觸；彎曲用第二輥(43)，其使被導出並經過所述環形磁芯(13)的外周附近後的所述金屬絲(14)，朝向所述環形磁芯(13)的中央彎曲；引導用第三輥(44)，其對藉助所述彎曲用第二輥彎曲後的所述金屬絲(14)進行引導，使該金屬絲(14)插通於所述環形磁芯(13)的中央孔(13c)。
2.根據權利要求1所述的螺旋線圈的製造裝置，其特徵在於，包括第一致動器(47)，其使彎曲用第二輥在工作位置和待機位置之間移動，其中工作位置是彎曲用第二輥^幻使經過環形磁芯(1 外周附近後的金屬絲(14)彎曲的位置，待機位置是彎曲用第二輥^幻遠離所述金屬絲(14)的位置。第二致動器(49)，其使引導用第三輥04)在將所述金屬絲(14)向中央孔(13c)引導的工作位置和遠離所述金屬絲(14)的待機位置之間移動。
3.一種螺旋線圈的製造方法，是將金屬絲(14)在環形磁芯(1 上卷繞成螺旋狀而形成的螺旋線圈(12)的製造方法，其特徵在於，將與所述環形磁芯(13)的軸心平行的金屬絲(14)導出到所述環形磁芯(13)的外周附近，使被導出並經過所述環形磁芯(1 的外周附近後的所述金屬絲(14)朝向所述環形磁芯(13)的中央依次彎曲，使彎曲後的所述金屬絲(14)總是插通於所述環形磁芯(1 的中央孔(13c)，由此使所述金屬絲(14)在所述環形磁芯(1 上卷繞成螺旋狀。
全文摘要
本發明提供一種螺旋線圈的製造裝置及其製造方法。該螺旋線圈的製造裝置包括保持件，其對環形磁芯進行保持；金屬絲輸送裝置，其將與環形磁芯的軸心平行的金屬絲導出到環形磁芯的外周附近；導向用第一輥，其在環形磁芯的附近且從環形磁芯的相反側與到達環形磁芯的外周之前的金屬絲接觸；彎曲用第二輥，其使被導出並經過環形磁芯外周附近後的金屬絲朝向環形磁芯的中央彎曲；引導用第三輥，其對藉助彎曲用第二輥彎曲後的金屬絲進行引導，使該金屬絲插通於環形磁芯的中央孔。並且，使被導出並經過環形磁芯外周附近後的金屬絲朝向環形磁芯的中央依次彎曲，並使彎曲後的金屬絲總是插通於環形磁芯的中央孔中，由此使金屬絲在環形磁芯上卷繞成螺旋狀。
文檔編號H01F17/06GK102385969SQ20111019104
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月1日 優先權日2010年9月3日
發明者菅野隆 申請人:日特機械工程株式會社