专利名称：螺旋线圈的制造装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种制造螺旋线圈的螺旋线圈的制造装置及其制造方法，该螺旋线圈是将金属丝在铁氧体、铁芯等形成闭磁路的环形磁芯上沿其周向卷绕成螺旋状而形成的线圈。
背景技术：
过去，噪声过滤器等中所使用的环状的螺旋线圈，是在与环形磁芯的内径连接的梭形环上贮存一定量的金属丝，将卷尾端固定在环形磁芯上，一边使梭形环在环形磁芯的周围转圈，一边进行绕线。但是，在这种绕线方法中，当金属丝细而软时没有问题，而电流容量较大的粗硬金属丝在绕线时需要较大的力矩，因此难以使梭形环从内径较小的环形磁芯的中央孔中穿过而转圈，从而难以将金属丝卷绕在环形磁芯上，使得电流容量较大的螺旋线圈的小型化有一定的极限。为了消除这一点，提出了下述螺旋线圈的制造方法(例如，参照专利文献1)在使用了规定的卷芯的绕线机上将金属丝卷绕成螺旋状而预先形成为螺线管，并将该螺线管一端的大约一匝缠在铁氧体或铁芯等环形磁芯上，使其一边向缠绕方向旋转一边转绕而形成螺旋线圈。在该制造方法中，预先在绕线机上进行绕线，因此即使是较粗的金属丝，也能够容易地形成螺线管，之后使该螺线管一边旋转一边转绕在环形磁芯上而形成螺旋线圈，因此即使是内径很小的环形磁芯，也能够容易地制造螺旋线圈。专利文献1 特开2000-100643号公报但是，在将螺线管转绕在环形磁芯上的上述现有螺旋线圈的制造方法中，预先将金属丝卷绕成螺旋状而形成由螺旋状的金属丝构成的螺线管的工序、和将该螺线管缠在环形磁芯上的工序是分开的，因此螺旋线圈的制造工序复杂，而存在其自动化难以实现的问题。另外，在形成螺线管的工序中，需要使用采用规定的卷芯的绕线机，例如，在制造使用截面形状或其外径等不同的另外的环形磁芯的螺旋线圈的情况下，必须改变螺线管的内径等，为了使螺线管的内径不同就必须准备外形不同的多种卷芯，因此存在增加其管理负担的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺旋线圈的制造装置及其制造方法，无需使用卷芯等即可进行制造，因此能够简化其制造工序。本发明的螺旋线圈的制造装置包括保持件，其对环形磁芯进行保持；金属丝输送装置，其将与环形磁芯的轴心平行的金属丝导出到环形磁芯的外周附近；导向用第一辊， 其在环形磁芯的附近，且从环形磁芯的相反侧与到达环形磁芯的外周之前的金属丝接触； 弯曲用第二辊，其使被导出并经过环形磁芯外周附近后的金属丝朝向环形磁芯的中央弯曲；引导用第三辊，其对借助弯曲用第二辊弯曲后的金属丝进行引导，使该金属丝插通于环形磁芯的中央孔。此时，优选包括第一致动器，其使弯曲用第二辊在工作位置和待机位置之间移动，其中工作位置是弯曲用第二辊使经过环形磁芯外周附近后的金属丝弯曲的位置，待机位置是弯曲用第二辊远离金属丝的位置；第二致动器，其使引导用第三辊在将金属丝向中央孔引导的工作位置和远离金属丝的待机位置之间移动。本发明的螺旋线圈的制造方法，是将金属丝在环形磁芯上卷绕成螺旋状而形成的螺旋线圈的制造方法。其特征在于，将与环形磁芯的轴心平行的金属丝导出到环形磁芯的外周附近，使被导出并经过环形磁芯外周附近后的金属丝朝向环形磁芯的中央依次弯曲， 使弯曲后的金属丝总是插通于环形磁芯的中央孔，由此使金属丝在环形磁芯上卷绕成螺旋状。在本发明的螺旋线圈的制造方法中，使被导出并经过环形磁芯外周附近后的金属丝以沿着环形磁芯的截面外周的方式依次弯曲，并将由此旋绕成螺旋状的金属丝直接卷绕在环形磁芯上，因此不需要象以往那样预先形成螺线管。另外，在本发明的螺旋线圈的制造装置中，对由金属丝输送装置导出的金属丝通过第一 第三辊进行弯曲，因此不需要形成螺线管的现有技术所必须的卷芯。因此，能够减少以往所必须的卷芯管理的负担。另外，如果形成为通过第一和第二致动器来改变第二和第三辊的位置，则该金属丝的弯曲程度也能够改变，从而相对于外径或其截面形状不同的多种环形磁芯，能够比较容易地与第二和第三辊的位置对应。因此螺旋线圈制造中的通用性、生产率也得以提高，螺旋线圈的制造工序能够比以往简化，从而能够实现螺旋线圈制造的自动化。
图1是表示本发明实施方式的螺旋线圈的制造装置的俯视图。图2是该制造装置的第二和第三辊移动到待机位置的与图1对应的俯视图。图3是图2的A-A线剖视图。图4是图2的B-B线剖视图。图5是图6的C-C线剖视图。图6是该制造装置的侧视图。图7是表示从金属丝被导出后到其端部插通于环形磁芯的中央孔为止的图。图8是表示金属丝被卷绕在环形磁芯的规定范围后，使该环形磁芯移动并且继续导出金属丝的状态的图。图9是最初的一匝卷绕于环形磁芯后的图3的D-D线剖视图。图10是被导出并弯曲的金属丝卷绕多次后的环形磁芯的主视图。图11是在规定范围内卷绕金属丝后的环形磁芯的主视图。图12是通过本发明的实施方式得到的螺旋线圈的主视图。图13是图12的E-E线剖视图。附图标号说明12...螺旋线圈；13...环形磁芯；13c...中央孔；14...金属丝； 20...螺旋线圈的制造装置；21...保持件；31...金属丝输送装置；42...导向用第一辊； 43...弯曲用第二辊；44...引导用第三辊；47...第一致动器；49...第二致动器。
具体实施例方式下面，基于
用于实施本发明的最佳方式。图1至图6表示本发明的螺旋线圈的制造装置20。如图12所示，该制造装置20 是自动制造将金属丝14在环形磁芯13上卷绕成螺旋状的螺旋线圈12的装置。如表示其截面的图13所示，本实施方式中的环形磁芯13例示的磁芯为由环状的螺旋磁芯13a和容纳该螺旋磁芯13a的树脂壳1 构成，其中螺旋磁芯13a由卷绕后的坡莫合金、非晶体等磁性钢带、或铁氧体的烧结体等构成，形成圆环状的闭磁路；树脂壳1 形成为在将所容纳的螺旋磁芯13a的闭磁路横切的截面形状中，其外形画圆。另一方面，卷绕在该环形磁芯13上的金属丝14使用所谓的粗线，S卩不使用卷芯， 弯曲后也能够保持其形状。在本实施方式中，例示使用由在表面形成有绝缘皮膜的截面为矩形的平角线所组成的金属丝14时的情况。将金属丝14形成为平角线能够期待提高金属丝14在螺旋线圈12中的占空系数，并提高金属丝14的散热性。但是，该金属丝14不限于平角线，按照螺旋线圈12等的规格等，也可以使用截面为圆形的圆线。如图6所示，金属丝 14卷绕在卷轴17上，该卷轴17为金属丝14的供给源。该卷轴17放置在制造装置20之外的地方，例如装置20后方的地面上等。其中，设定相互垂直的X、Y、Z三个轴，将X轴设为沿水平前后方向延伸的轴、Y轴设为沿水平横方向延伸的轴，Z轴设为沿垂直方向延伸的轴，来说明本发明的螺旋线圈的制造装置20。螺旋线圈的制造装置20包括对环形磁芯13进行保持的保持件21。如图1至图3 所示，本实施方式中的保持件21具有三个保持片22，它们顶端将环形磁芯13从外周进行保持；安装台23，其将上述三个保持片22的基端以能够拆卸的方式固定。该保持片22在顶端相互相对的内侧形成供环形磁芯13的外周进入的凹部22a，它们的基端每隔120度(图 5)被螺栓固定在安装台23的周围。因此构成为通过将用于螺栓固定的阳螺纹M拆卸下来，由此能够将保持片22从安装台23上拆下，使环形磁芯13的外周进入从安装台23上拆卸下来的保持片22的凹部22a，并在该状态下重新将其用螺栓固定在安装台23上，由此该保持件21能够保持环形磁芯13。另外，在凹部22a和安装台23之间的保持片22上安装有用于引导金属丝14的引导部件25。该引导部件25是沿着保持片22被螺栓固定的板状物，从被保持件21保持的环形磁芯13的中央朝向其径向的外侧，形成使与该保持片22的厚度增加的倾斜部25a。如图1和图2所示，在制造装置20的基台20a(图6)上沿X轴方向延伸而设置磁芯移动用致动器26。该磁芯移动用致动器沈的构成包括箱形主体，其固定在该基台 20a上并沿X轴方向延伸；伺服电动机^b，其设置在该主体26a的端部；滚珠丝杠^c，其设置在主体的内部并被该伺服电动机26b旋转驱动；从动件沈山其与该滚珠丝杠26c螺纹接合，沿着主体26a平行地移动。安装片27竖立设置在从动件26d上，保持件21的安装台23通过阳螺纹观而安装在该安装片27上，使环形磁芯13的中心轴朝向X轴方向。并且，该磁芯移动用致动器沈构成为当滚珠丝杠26c借助伺服电动机26b而旋转驱动时，能够使该保持件21与从动件26d —起沿X轴方向移动。如图6所示，该螺旋线圈的制造装置20包括金属丝输送装置31，该金属丝输送装置31将与被保持件21保持的环形磁芯13的轴心平行的金属丝14导出到该环形磁芯13 的外周附近。该金属丝输送装置31包括笔直的喷嘴32，其安装在基台20a上，插通有从供给源17延伸的金属丝14 ；多对金属丝输送辊33、34，它们与该喷嘴32相邻，通过夹持金属丝14进行旋转，由此导出金属丝14。喷嘴32为笔直的方筒状喷嘴，能够供由截面矩形的平角线构成的金属丝14插通，如图4的放大图所示，本实施方式中的喷嘴32，表示通过下述方法做成的喷嘴通过螺栓32d将盖住该凹槽32a的盖板32c相对于长尺状的棒状部件 32b进行固定，该棒状部件32b形成有能够容纳该金属丝14的凹槽32a。如图4和图6所示，在基台20a上竖立设置安装板36，该安装板36与磁芯移动用致动器26沿X轴方向排列，并沿X轴方向延伸。喷嘴32经由安装件37而安装于该安装板 36。在安装于该安装板36上的状态下，喷嘴32沿X轴方向延伸并固定在基台20a的上方空间，使得插通于该喷嘴32的金属丝14经过被保持件21保持的环形磁芯13的外周附近， 在本实施方式中，金属丝14与环形磁芯13的中心轴平行，经过在Y轴方向偏离该中心轴的环形磁芯13的外周附近(图5)。另一方面，多对金属丝输送辊33、34是在喷嘴32的附近从上下夹持插通在喷嘴32 中并沿X轴方向延伸的金属丝14的辊，在本实施方式中表示设置有4对辊33、34时的情况。4对辊33、34分别为相同的结构，以最靠近保持件21的辊为代表进行说明。如图4所示，在金属丝14的下侧，外周从下侧接触该金属丝14的下部辊33轴支承于安装板36。在 Z轴方向位于下部辊33上方的安装板36上安装金属丝输送用致动器38，该金属丝输送用致动器38的滑块38a能够沿Z轴方向移动，在该滑块38a上安装支承板39。与下部辊33 一起夹持金属丝14的上部辊34轴支承于该支承板39的下部，使该上部辊34旋转的输送用伺服电动机41安装在该支承板39上。本实施方式中的金属丝输送用致动器38，表示是流体压汽缸的情况，该流体压汽缸构成为通过供给排出压缩空气等流体能够使滑块38a移动。与该金属丝输送用致动器 38的上缘接触的辅助板40固定在安装板36上，下端能够与支承板39的上缘接触的螺栓 40a与辅助板40螺纹接合。并且构成为拧松螺栓40a使该螺栓40a远离支承板39的上缘，在该状态下借助金属丝输送用致动器38使滑块38a上升，由此上部辊34上升，从而金属丝14能够自由移动。另一方面，构成为借助金属丝输送用致动器38使滑块38a下降，由此上部辊34与下部辊33 —起夹持金属丝14，当在该状态下驱动输送用伺服电动机41时， 上部辊34旋转从而能够将被上下金属丝输送辊33、34夹持的金属丝14沿长边方向依次导出ο其中，图6中的标号20c是将从作为供给源的卷轴17导出的金属丝14拉直的矫直装置，其构成为通过多个小辊20d从周围依次夹持该金属丝14，将该金属丝14拉直。另外，图6中的标号35是导向部件，用对一对辊33、34和与之相邻的一对辊33、34之间的金属丝14进行支承，来防止该金属丝14弯曲。此外，与辅助板40螺纹接合的螺栓40a为通过将其拧紧并使其下降，来使其下端压接于支承板39的上缘，由此能够增强上部辊34与下部辊33夹持金属丝14的夹持力。但是，当通过金属丝输送用致动器38使滑块38a下降所产生的上部辊34与下部辊33夹持金属丝14的夹持力足够时，并非一定需要该螺栓40a，也可以不设该螺栓40a。本发明的螺旋线圈的制造装置20包括用于与金属丝14接触而使其弯曲等而设置在同一平面上的第一 第三辊42 44，在本实施方式中，表示设置于包括被保持件21保持的环形磁芯13的中心轴和从喷嘴32导出的金属丝14双方在内的水平面上的情况。第一 第三辊42 44为相同结构，以第一辊42为代表进行说明。在使用由所谓的平角线构成的金属丝14的本实施方式中，如图3所示，在与该平角线14的侧面接触的辊主体4 上， 在辊主体42a的两侧设置圆盘状凸缘42b、42c，该凸缘42b、42c从厚度方向按压该平角线 14，以防止金属丝14的厚度随着曲折、弯曲而增加。并且该第一辊42位于环形磁芯13附近从环形磁芯13的相反侧与到达环形磁芯13的外周之前的金属丝14接触，如图1 图3 所示，该导向用第一辊42设置在喷嘴32的靠环形磁芯13 —侧的端部。具体而言，在构成喷嘴32的棒状部件32b的靠环形磁芯13 —侧的端部，设置有轴支承台46。导向用第一辊 42以不能移动的方式轴支承于该轴支承台46，以使从环形磁芯13的相反侧与从该喷嘴32 导出到环形磁芯13 —侧的金属丝14接触。第二辊43是使被导出并经过环形磁芯13外周附近后的金属丝14朝向环形磁芯 13的中央弯曲的辊，该弯曲用第二辊43设置在基台20a上，借助第一致动器47能够在图1 所示的工作位置和图2所示的待机位置之间移动，该工作位置是该弯曲用第二辊43与经过环形磁芯13外周附近后的金属丝14接触并使该金属丝14弯曲的位置，在该待机位置是该弯曲用第二辊43远离该环形磁芯13和磁芯移动用致动器沈双方的位置。该第一致动器 47的构成包括细长箱形第一壳体47b，其一端固定有第一延长部件47a的基端，弯曲用第二辊43轴支承于该第一延长部件47a的顶端；第一伺服电动机47c，其设置在该第一壳体 47b的另一端；第一滚珠丝杠47d，其在第一壳体47b内部沿长边方向延伸设置，并被该第一伺服电动机47c旋转驱动；第一从动件47e，其与该第一滚珠丝杠47d螺纹接合，沿着第一壳体47b平行移动。另一方面，在磁芯移动用致动器沈的一方的侧方，具体而言，在相对于磁芯移动用致动器沈而设有喷嘴32的一侧的基台20a上竖立设置第一安装部件48，第一从动件47e 被固定在该第一安装部件48上，使得箱形第一壳体47b相对于X轴倾斜。并且该第一致动器47构成为当第一滚珠丝杠47d借助第一伺服电动机47c进行正转或反转时，第一壳体 47b相对于经由第一安装部件48而固定于基台20a的第一从动件47e，沿第一壳体47b的长边方向移动，从而使经由第一延长部件47a而轴支承于该第一壳体47b的弯曲用第二辊 43，能够在工作位置和待机位置之间往复移动。第三辊44为引导用辊，其进行引导，以使借助弯曲用第二辊43弯曲后的金属丝14 插通于由保持件21保持的环形磁芯13的中央孔13c，该引导用第三辊44设置在基台20a 上，借助第二致动器49能够在图1所示的工作位置和图2所示的待机位置之间移动，该工作位置是该引导用第三辊44将金属丝14向中央孔13c进行引导的位置，该待机位置是该引导用第三辊44远离该环形磁芯13和磁芯移动用致动器沈双方的位置。该第二致动器 49的构成包括细长箱形第二壳体49b，其一端固定有第二延长部件49a的基端，引导用第三辊44轴支承于该第二延长部件49a的顶端；第二伺服电动机49c，其设置在该第二壳体 49b的另一端；第二滚珠丝杠49d，其在第二壳体49b内部沿长边方向延伸设置，并被该第二伺服电动机49c旋转驱动；第二从动件49e，其与该第二滚珠丝杠49d螺纹接合而沿着第二壳体49b平行移动。另一方面，在磁芯移动用致动器沈的另一方的侧方，具体而言，在相对于磁芯移动用致动器26而设有第一安装部件48的相反侧的基台20a上，竖立设置第二安装部件51， 以便与第一安装部件48—起夹持该磁芯移动用致动器沈，第二从动件49e固定在该第二安装部件51上，使箱形第二壳体49b相对于X轴倾斜。于是，第二致动器49安装在基台20a 上，以使其延长线与第一致动器47在环形磁芯13的附近交叉。并且该第二致动器49构成为当第二滚珠丝杠49d借助第二伺服电动机49c进行正转或反转时，第二壳体49b相对于经由第二安装部件51被固定于基台20a的第二从动件49e，沿第二壳体49b的长边方向移动，从而能够使经由第二延长部件49a而轴支承于该第二壳体49b的引导用第三辊44，能够在工作位置和待机位置之间往复移动。此外，在该螺旋线圈的制造装置20中设置将从喷嘴32导出的金属丝14切断的刀具装置52。该刀具装置52设置在基台20a上，借助刀具用致动器53能够在工作位置和图 1所示的待机位置之间移动，该工作位置是该刀具装置52将从喷嘴32导出的金属丝14在该喷嘴32的附近切断的位置，该待机位置是该刀具装置52沿Y轴方向远离该金属丝14的位置。该刀具用致动器53的构成包括细长箱形壳体53b，其沿Y轴方向延伸地固定在基台20a上，使其一端面向保持件21 ；刀具移动用伺服电动机53c，其设置在该壳体53b的另一端；滚珠丝杠53d，其在壳体53b的内部沿长边方向延伸设置，并被该刀具移动用伺服电动机53c旋转驱动；刀具用从动件53e，其与该滚珠丝杠53d螺纹接合而沿着壳体5 在Y 轴方向上移动。如图5所示，刀具装置52包括主体部52a，其经由安装支架M而安装在刀具用致动器53中的刀具用从动件5 上；切断刃52b、52c，其设置在该主体部52a的下部。切断刃52b、52c以上下重合的状态沿Y轴方向延伸，其基端轴支承于主体部52a的下部，以使其顶端面向金属丝14。该切断刃52b、52c构成为如点划线所示能够分别摇动，通过对主体部5 供给空气，该切断刃52b、52c如实线箭头所示相互抵接，在它们之间有金属丝14存在的情况下，将该金属丝14切断，通过将供给的空气从主体部5 中排出，上述切断刃52b、 52c如点划线所示相互远离。并且刀具用致动器53构成为当滚珠丝杠53d借助该伺服电动机53c进行正转或反转时，从动件5 移动，能够在工作位置和待机位置之间往复移动， 该工作位置是刀具装置52中的切断刃52b、52c夹持金属丝14的位置，该待机位置是该切断刃52b、52c远离金属丝14的位置。下面，说明使用这种线圈制造装置20制造螺旋线圈12的本发明的螺旋线圈12的制造方法。如图12所示，要通过本发明的方法得到的螺旋线圈12，是将金属丝14在环形磁芯 13上卷绕成螺旋状而形成的线圈，在本实施方式中，表示由在一个环形磁芯13上卷绕成螺旋状的三个金属丝14所构成的线圈。其中，图12中的三个金属丝14之间的分隔部件16 是在卷绕金属丝14之后安装的部件，在卷绕金属丝14时，该分隔部件16还未被安装。如图5所示，在卷绕金属丝14时，环形磁芯13被每隔120度设置的三个保持片22把持，在被上述保持片22把持的环形磁芯13的保持片22与保持片22之间，分别将金属丝14卷绕成螺旋状。环形磁芯13被保持件21保持，使得其轴心沿X轴方向延伸，然后将与该环形磁芯 13的轴心平行的金属丝14笔直地导出到环形磁芯13的外周附近。金属丝14卷绕在环形磁芯13的保持片22和保持片22之间，因此如图5所示，将保持件21安装于磁芯移动用致动器26中的安装片27上，并使该金属丝14从其附近通过的保持片22中的导向部件25，位于环形磁芯13的中心轴和该被导出的金属丝14之间，以使该金属丝14当初就被导出到该保持片22附近。另外，如图7(a)所示，通过磁芯移动用致动器沈使保持件21与安装片27 一起位于金属丝输送装置31侧。此时，通过第一和第二致动器47、49使第二和第三辊43、 44位于该磁芯移动用致动器沈外侧的待机位置，并借助刀具用致动器53使刀具装置52也位于待机位置。如图4所示，金属丝14的输送，通过驱动金属丝输送装置31中的输送用伺服电动机41而使与下部辊33 —起夹持金属丝14的上部辊34旋转来进行，将被上下部辊33、34夹持的金属丝14导出规定的长度。此时，当金属丝输送用致动器38使滑块38a下降的力不充分，而导致上部辊34与下部辊33夹持金属丝14的夹持力不足时，通过拧紧与辅助板40 螺纹接合的螺栓40a而使其下降，并使其下端压接于支承板39的上缘，从而增强上部辊34 与下部辊33夹持金属丝14的夹持力。并且，如图7(a)所示，当金属丝输送装置31导出规定量长度的金属丝14后，暂时停止该金属丝14的导出。接下来，如图7(b)所示，使被导出并经过环形磁芯13外周附近后的金属丝14朝向环形磁芯13的中央弯曲。该操作借助第一致动器47使位于待机位置的弯曲用第二辊43 移动到工作位置而进行。具体而言，通过图2所示的第一致动器47中的第一伺服电动机 47c使第一滚珠丝杠47d正转，使第一壳体47b相对于固定在基台20a上的第一从动件47e 而沿其长边方向移动，使经由第一延长部件47a而轴支承于该第一壳体47b的弯曲用第二辊43从待机位置移动到图1所示的工作位置。如图7(b)所示，如实线箭头所示从待机位置移动到工作位置的弯曲用第二辊43，在移动的过程中与经过环形磁芯13的外周附近并伸直后的金属丝14接触，在使该金属丝14与环形磁芯13接触的同时使该金属丝14沿着该磁芯的截面形状弯曲，在到达工作位置后的状态下，使该金属丝14朝向环形磁芯13的中央弯曲。此时，金属丝14产生以与环形磁芯13接触的部分为支点旋转的力，到达环形磁芯 13之前的金属丝14试图向远离该环形磁芯13的方向移动，但由于导向用第一辊42位于该环形磁芯13的附近且从环形磁芯13的相反侧与到达环形磁芯13外周之前的金属丝14接触，因此不会出现到达环形磁芯13之前的金属丝14向远离该环形磁芯13的方向弯曲的情况。然后，如图7(c)所示，使借助弯曲用第二辊43而弯曲后的金属丝14插通于环形磁芯13的中央孔13c。该操作由第二致动器49使位于待机位置的引导用第三辊44移动到工作位置而进行。具体而言，通过图2所示的第二致动器49中的第二伺服电动机49c使第二滚珠丝杠正转，使第二壳体49b相对于固定在基台20a上的第二从动件49e沿其长边方向移动，使经由第二延长部件轴支承于该第二壳体49b的引导用第三辊44从待机位置移动到图1所示的工作位置。如图7(c)所示，如实线箭头所示从待机位置移动到工作位置的引导用第三辊44，在移动的过程中，与被弯曲用第二辊43弯曲后的金属丝14接触，使该金属丝14与环形磁芯13接触，在到达工作位置后的状态下，使金属丝14的端部插通于磁芯的中央。在金属丝14的端部插通于磁芯的中央后的如图7(c)所示的状态下，重新开始由金属丝输送装置31进行的金属丝14的到处。即，再次驱动金属丝输送装置31中的输送用伺服电动机41，使上部辊34旋转，依次到处被上下部辊33、34夹持的金属丝14。从而金属丝14笔直且连续地导出到环形磁芯13的外周附近，被导出并经过环形磁芯13外周附近后的金属丝14由位于工作位置的弯曲用第二辊43引导，而朝向环形磁芯13的中央，并与该环形磁芯13接触，从而以沿着该磁芯的截面形状的方式依次弯曲。此时，虽然到达环形磁芯13之前的金属丝14试图向远离该环形磁芯13的方向移动，但是通过与到达环形磁芯13 外周之前的金属丝14接触的导向用第一辊42，就能够防止到达环形磁芯13之前的金属丝 14向远离该环形磁芯13的方向弯曲。被导出并经过弯曲用第二辊43而朝向环形磁芯13的中央依次弯曲的金属丝14， 之后借助位于工作位置的引导用第三辊44，能够总是插通于环形磁芯13的中央孔13c。其中，第一至第三辊42至44位于包括环形磁芯13的中心轴和被到处的金属丝14双方在内的水平面上，因此借助引导用第三辊44插通于环形磁芯13的中央孔13c后的金属丝14的端部，进行卷绕后会接近被金属丝输送装置31导出的金属丝14。但是，如图9所示，在位于被导出的金属丝14附近的保持片22上设有引导部件25，在该引导部件25上，从环形磁芯13的中央朝向共径向的外侧，形成与该保持片22的厚度增加的倾斜部25a。因此该金属丝14的端部被该引导部件25上的倾斜部25a引导而偏向远离该保持片22的方向。由此可避免卷绕在环形磁芯13上的金属丝14与被金属丝输送装置31导出的笔直的金属丝14 干扰，该金属丝14的端部沿环形磁芯13的周向被引导。并且，当继续由金属丝输送装置31进行金属丝14的导出时，继续被导出的金属丝 14在经过环形磁芯13的外周附近后，借助弯曲用第二辊43而朝向环形磁芯13的中央依次弯曲。该弯曲后的金属丝14借助引导用第三辊44而插通于环形磁芯13的中央孔13c。 然后，弯曲并经过中央孔13c后的金属丝14被引导部件25中的倾斜部2 沿环形磁芯13 的周向引导，因此如图10所示，该金属丝14绕成螺旋状，且该金属丝14卷绕在环形磁芯13 上。于是金属丝14在环形磁芯13上绕成螺旋状，如图8 (a)和图11所示，卷绕在该环形磁芯13上的金属丝14在被夹持在保持片22和保持片22期间，在卷绕规定圈数后的状态下停止金属丝14的导出。然后，通过第一和第二致动器47、49使第二和第三辊43、44移动到待机位置。并且，如图8(b)所示，通过磁芯移动用致动器沈使保持件21向远离金属丝输送装置31的方向移动，并且以与该移动速度相同的速度通过金属丝输送装置31导出金属丝14。然后，在导出规定长度的金属丝14后，如图8(b)中点划线箭头所示，通过刀具用致动器53使刀具装置52从待机位置移动到工作位置，通过该刀具装置52将存在于金属丝输送装置31和环形磁芯13之间的金属丝14切断。由此结束在环形磁芯13上被保持片22和保持片22夹持的部分卷绕金属丝14的所谓的绕线操作。在环形磁芯13上每个被保持片22和保持片22夹持的部分重复进行这种金属丝 14的绕线，从而得到由在一个环形磁芯13上卷绕成螺旋状的三个金属丝14构成的图11所示的螺旋线圈12。因此，在本发明的螺旋线圈的制造装置20及其制造方法中，能够使被导出并经过环形磁芯13外周附近后的金属丝14沿着环形磁芯13的截面外周依次弯曲，从而将以螺旋状旋绕的金属丝14直接卷绕在环形磁芯13上。因此不需要象过去那样预先形成螺线管。 另外，通过第一至第三辊42至44对被金属丝输送装置31导出的金属丝14进行弯曲，因此不需要形成螺线管的现有技术所必须的卷芯。因此也不会产生卷芯管理的负担。特别是形成为能够通过第一和第二致动器47、49使弯曲用第二辊43和引导用第三辊44移动，因此通过改变它们的位置就能够改变金属丝14弯曲的程度。因此即使是外径或其截面形状不同的多种环形磁芯13，也能够容易地与第二和第三辊43、44的位置对应。由此通过改变第二和第三辊43、44的位置，就能够使金属丝14根据环形磁芯13的截面形状弯曲，即使是外径或其截面形状不同的环形磁芯13，也能够使金属丝14在磁芯上卷绕成螺旋状。由此也提高了螺旋线圈制造中的通用性和生产率，使螺旋线圈的制造工序比以往简化，从而能够实现螺旋线圈制造中的自动化。其中，在上述实施方式中说明了以下情况，S卩使用具有由顶端从外周把持环形磁芯13的三个保持片22的保持件21，分别使金属丝14卷绕在保持片22与保持片22之间， 从而得到由在一个环形磁芯13上卷绕成螺旋状的三个金属丝14构成的螺旋线圈12，但是只要保持件21能够对环形磁芯13进行保持，则保持片22的数量可以是任意数量。例如， 在得到由以螺旋状卷绕在一个环形磁芯13上的两个金属丝14构成的螺旋线圈12时，可考虑使用具有两个保持片22的保持件21，分别使金属丝14卷绕在保持片22和保持片22之间。另外，在卷绕在环形磁芯13上的金属丝超过保持片22的那种线圈的情况下，也可以使用具有4个以上保持片22的保持件21。另外，在上述实施方式中，说明了以下构成的保持件21 将多个保持片22的基端螺栓固定在安装台23的周围，能够通过多个保持片22经由其阳螺纹M的装卸来保持环形磁芯13，但是该保持件21也可以是构成为多个保持片能够以其保持的环形磁芯13为中心成放射状移动的所谓机械卡盘类的部件。使用这种机械卡盘类的保持件，如果形成为使把持环形磁芯的多个保持片同时开闭，则与分别拆卸多个保持片22的情况相比，能够使环形磁芯13的保持操作容易地进行。另外，在上述实施方式中，说明了具有4对输送金属丝14的金属丝输送辊33、34， 且输送用伺服电动机41使其中的上部辊34旋转的金属丝输送装置31，但是金属丝输送辊 33,34不限于4对，也可以是1对或2对，嗨可以是3对、5对、6对或7对以上。另外，还可以构成为输送用伺服电动机41使下部辊33旋转来代替上部辊34，也可以构成为该输送用伺服电动机41使上部辊34和下部辊33双方旋转。另外，在上述实施方式中，例示了使金属丝输送装置31中的上部辊34上下移动的金属丝输送用致动器38是流体压汽缸时的情况，但该金属丝输送用致动器38不限于流体压汽缸。只要能够使上部辊34上下移动，则该金属丝输送用致动器38例如也可以是构成为借助伺服电动机使滑块38a能够沿Z轴方向移动的装置。另外，只要能够导出金属丝14， 该金属丝输送装置31也可以是不使用金属丝输送辊33、34的结构。另外，在上述实施方式中，例示了安装片27竖立设置于磁芯移动用致动器26的从动件26d，保持件21中的安装台幻通过阳螺纹观而安装在该安装片27上的情况，但也可以替代阳螺纹观而形成为经由分度机构将保持件21安装于安装片27，该分度机构以规定的角度使保持件21旋转。例如，在得到由在一个环形磁芯13上卷绕成螺旋状的三个金属丝14构成的图12表示的螺旋线圈12时，如上所述，需要反复在环形磁芯13上每个被保持片22和保持片22夹持的部分进行金属丝14的绕线。S卩，在环形磁芯13上被保持片22和保持片22 夹持的范围内完成金属丝14的绕线后，需要使环形磁芯13在周向旋转120度，并在另外的被保持片22和保持片22夹持的范围内重新开始金属丝14的绕线。但是，如果此时经由分度机构来安装保持件21，则能够通过该分度机构使保持件21和环形磁芯13 —起以该环形磁芯13 的轴心为中心而切实地旋转120度，从而能够期待使该旋转操作切实可靠而且容易地进行。
权利要求
1.一种螺旋线圈的制造装置，其特征在于，包括 保持件(21)，其对环形磁芯(1 进行保持；金属丝输送装置(31)，其将与所述环形磁芯(13)的轴心平行的金属丝(14)导出到所述环形磁芯(13)的外周附近；导向用第一辊(42)，其在所述环形磁芯(13)的附近，且从所述环形磁芯(13)的相反侧与到达所述环形磁芯(13)的外周之前的所述金属丝(14)接触；弯曲用第二辊(43)，其使被导出并经过所述环形磁芯(13)的外周附近后的所述金属丝(14)，朝向所述环形磁芯(13)的中央弯曲；引导用第三辊(44)，其对借助所述弯曲用第二辊弯曲后的所述金属丝(14)进行引导，使该金属丝(14)插通于所述环形磁芯(13)的中央孔(13c)。
2.根据权利要求1所述的螺旋线圈的制造装置，其特征在于，包括第一致动器(47)，其使弯曲用第二辊在工作位置和待机位置之间移动，其中工作位置是弯曲用第二辊^幻使经过环形磁芯(1 外周附近后的金属丝(14)弯曲的位置，待机位置是弯曲用第二辊^幻远离所述金属丝(14)的位置。第二致动器(49)，其使引导用第三辊04)在将所述金属丝(14)向中央孔(13c)引导的工作位置和远离所述金属丝(14)的待机位置之间移动。
3.一种螺旋线圈的制造方法，是将金属丝(14)在环形磁芯(1 上卷绕成螺旋状而形成的螺旋线圈(12)的制造方法，其特征在于，将与所述环形磁芯(13)的轴心平行的金属丝(14)导出到所述环形磁芯(13)的外周附近，使被导出并经过所述环形磁芯(1 的外周附近后的所述金属丝(14)朝向所述环形磁芯(13)的中央依次弯曲，使弯曲后的所述金属丝(14)总是插通于所述环形磁芯(1 的中央孔(13c)，由此使所述金属丝(14)在所述环形磁芯(1 上卷绕成螺旋状。
全文摘要
本发明提供一种螺旋线圈的制造装置及其制造方法。该螺旋线圈的制造装置包括保持件，其对环形磁芯进行保持；金属丝输送装置，其将与环形磁芯的轴心平行的金属丝导出到环形磁芯的外周附近；导向用第一辊，其在环形磁芯的附近且从环形磁芯的相反侧与到达环形磁芯的外周之前的金属丝接触；弯曲用第二辊，其使被导出并经过环形磁芯外周附近后的金属丝朝向环形磁芯的中央弯曲；引导用第三辊，其对借助弯曲用第二辊弯曲后的金属丝进行引导，使该金属丝插通于环形磁芯的中央孔。并且，使被导出并经过环形磁芯外周附近后的金属丝朝向环形磁芯的中央依次弯曲，并使弯曲后的金属丝总是插通于环形磁芯的中央孔中，由此使金属丝在环形磁芯上卷绕成螺旋状。
文档编号H01F17/06GK102385969SQ20111019104
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年9月3日
发明者菅野隆 申请人:日特机械工程株式会社