绕线装置的制作方法

专利名称：绕线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将矩形横截面线材巻绕成线圈状态的绕线技术。
背景技术：
一般， 一种用于通过巻绕在绕线筒等上而形成一个线圏的有涂层的铜线 往往在正交于纵向的方向上具有圆形的横截面。相反，近年来，已经研制出 称作规则正方形线材的一种线材。所述规则正方形线材指的是一种具有的横 截面水平与垂直比基本为1:1的线材，也就是说，具有形状几乎是正方形的
横截面。已知的是，可以通过巻绕这样一种规则正方形线材形成线圈而获得 一种具有极为优良特性的线圈。
这就是说，当常规使用的具有圆形;險截面的线材^L巻绕在一绕线筒的外 部周边上时，无论线材被巻绕如何紧密，都会由于其几何形状而不可避免地
中。因此，具有圆形横截面的线材的线圈空间因数最大约为90.6%(这就是说， 间隙是9.4%)。相反，对于规则正方形线材来说，可以达到几乎100%的线圈 空间因数(space factor)。因而，为了通过接通具有同样电流的电力而获得同 样的磁场，就有可能使线圈的体积小一些。
此外，在通过巻绕具有圆形横截面的线材而制成线圈的情况下，如从上 述空间因数中显然可见，由于绝热空气层占据了层叠线材的横截面积比之中 的大约10%,从线圈内部的热导率较低。因而，存在的问题是，可以供给的 最大电流因线圏生成的热值而受到限制。相反，在规则正方形线材的情况下， 相邻线材的各个侧表面在巻绕时彼此紧紧地贴附，而因此在巻绕线材之中的 空气层基本上不存在。因此有可能保持^[艮高的热导率，并因而具有的优点是，
可以增大所供给的电流。因而，成为可能的是，减小线圈的体积而获得同样 的;兹场。
顺便提一下，为了使具有诸如上述规则正方形线材这样的具有矩形横截 面的线材体现出特性，线材需要以其间无间隙地巻绕在绕线筒的外部周边表 面上。在常规的绕线装置中，巻绕线材已经可能不需要特别精确的引导，因 为装置所巻绕的是一种具有圆形横截面的线材。不过，在诸如规则正方形线 材这样的线材情况下，当利用常规的绕线装置以高速进行巻绕时，巻绕在绕 线筒外部周边上的线材的一个侧表面和邻近处巻绕的线材的相对侧表面在 绕线筒的轴向上分开，或者彼此绞扭。因而，绕线筒圓柱部分的全部长度都 制作得以高精度配合线材的宽度和巻绕的预定圈数，在完成一层的巻绕时可
能未达到预定的圈数。在这样一种情况下，空气层形成在巻绕线材的内部， 并因而丧失了采用规则正方形线材线圈的优点。
此外，在采用规则正方形线材制成线圈的情况下，怎样在线圈两端正确 地折回线材的一个很重要的问题。这就是说，当线材被连续地巻绕在许多层 之中时，为了构成稳定的线圈，巻绕是否以高精度可靠地进行而同时从一个 下层向一个上层转换时尽可能地消除间隙，是很重要的。为了实现这一点， 提高每层中绕线的精度和使每次折回的状况尽可能调节成相同的。
为了处理这样一种问题，专利文件(日本未审专利申请公开第
2000-114084)披露了一项技术，其中在线材被巻绕在绕线筒上的同时，而通 过将线材巻绕在设置在绕线筒外部周边上的薄膜上，而利用如此的一个倾斜 薄膜，线材被移动到绕线筒凸缘的一侧。
不过，根据这样一项常规的技术，在将薄膜设置在绕线筒外部周边上的 情况下，必须配置专门用于薄膜的诸如切断和保持机构这样的设备。这样会 促使成本提高和导致复杂的绕线装置。另外，存在的问题是，添加了薄膜的 成本，而且不必要的薄膜留在线圈中作为一个产品会使产品外观恶化。此外， 另外的问题是，如果在巻绕规则正方形线材开始时线材未被正确设置，则难 以对正地巻绕线材。

发明内容
本发明是鉴于这些常规技术中的各种问题而研制出来的，而本发明的目 的是提供一种绕线装置，能够在以高速将线材巻绕在绕线筒或无筒巻绕架的
巻绕部分的外部周边上的时候以较高精度巻绕线材。
为了实现以上目的，根据本发明第一方面，提供了一种绕线装置，用于 在绕线筒或无筒巻绕架上连续地巻绕线材，此装置包括
转动驱动部件，用于保持和转动所述绕线筒或无筒巻绕架；以及
无筒巻绕架的轴向上移动第一从动构件，并独立于所述第一从动构件三维地 移动第二从动构件，其中，所述第一从动构件和第二从动构件被带入与所述
线材相4妄触。
优选地，所述第二从动构件是引导构件，用于引导所述线材以巻绕在所 述绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周边上。
优选地，所述绕线装置还包括保持机构，用于保持和切断所述线材，并 且所述引导构件与所述保持机构成一体地移动。
根据本发明另一方面，提供了一种绕线装置，用于连续地将具有矩形横
截面的矩形横截面线材巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上，此装置包括 一驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒巻绕架；以及 一51导构件，用于引导矩形横截面线材的至少一个侧表面， 其中在进行巻绕的同时，引导构件调整矩形横截面线材的巻绕位置以致
已经巻绕在绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周边上的矩形横截面线
材侧表面紧紧地贴附于正好有待巻绕的矩形横截面线材的侧表面。
优选地，引导构件根据绕线筒或无筒巻绕架的转动在绕线筒或无筒巻绕
架的轴向上相对移动。
优选地，绕线筒或无筒巻绕架至少在巻绕部的一端处具有一凸纟彖部，并
且当巻绕在绕线筒或无筒巻绕架巻绕部分的外部周边上的矩形横截面线材
接近凸缘部时，所述引导构件暂停调整矩形横截面线材。
优选地，矩形横截面线材在绕线筒或无筒巻绕架巻绕部的外部周边上巻
绕许多层，在巻绕筒或无筒巻绕架的轴向上，在靠近绕线筒或无筒巻绕架中
面线材的一个侧表面，4皮此相反。
优选地，引导构件包括第一引导横杆，用于在巻绕所述下层时引导矩 形横截面线材，以及第二引导横杆，用于在巻绕所述上层时引导矩形横截面
线材。
优选地，引导构件可在两个位置之间移动， 一个是引导位置，用于引导 要被巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上矩形横截面线材的一个侧表面，以及一个 是收缩位置，沿径向在引导位置的外侧，以及引导构件在巻绕筒或无筒巻绕 架上线材的巻绕方向改变之前从引导位置移动到收缩位置。
优选地，引导构件由一挠性板件制成，其具有一接触矩形横截面线材的 引导部分，以及一以悬臂状态支承引导部分的支承部分，而引导构件由于 在引导位置处受到来自被引导的矩形横截面线材的作用力而发生弯曲。
优选地，引导构件由一挠性板件制成，其具有一接触矩形横截面线材的 引导部分，以及一以悬臂状态支承引导部分的支承部分，在矩形横截面线材 在一个方向上被巻绕的时候和在矩形横截面线材在另一方向上被巻绕的时 候，支承部分的支承角度发生变化。
优选地，当矩形横截面线材在一个方向上被巻绕时，矩形横截面线材由
引导构件两表面之一来引导；而当矩形横截面线材在另一方向上被巻绕时，
矩形横截面线材由引导构件两表面之中另 一表面来引导。
优选地，引导构件根据绕线筒或无筒巻绕架的转动在轴向上移动。 优选地，绕线筒或无筒巻绕架同步于其转动相对于引导构件在轴向上移
动。、、 a ;, 一 ,。、,；力。、、 、，,
的外径在径上移动。
优选地，绕线筒具有一端子并且当一端部附近被绑扎于所述端子的矩形 横截面线材绑扎在绕线筒外部周边表面上时，引导构件将矩形横截面线材压 紧到绕线筒的一个凸缘上。
根据本发明另一方面，提供了一种绕线装置，用于在绕线筒或无筒巻绕 架上连续地巻绕矩形横截面线材，此装置包括
一转动驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒巻绕架；以及
一轴向驱动部件，用于与驱动部件的转动同步地在绕线筒或无筒巻绕架 的轴向上独立地移动至少两个^v动构件。
优选地，各从动构件是各引导构件，用于引导矩形横截面线材以巻绕在 绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周边上。
优选地，所述绕线装置还包括一保持机构，用于保持和切断矩形横截面
线材，并且所述引导构件与保持机构成一体地移动。
根据本发明另一方面，提供了一种绕线装置，包括 第一保持装置，用于保持矩形横截面线材的线材源一侧；
第二保持装置，用于保持矩形横截面线材的端头一侧；
一转动驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒绕线架；以及
驱动装置，用于使第一保持装置和第二保持装置以及绕线筒或无筒巻绕 架彼此相对移动，而保持由第一保持装置保持的线材源一侧的矩形横截面线 材的方向以及由第二保持装置保持的端头一侧的矩形横截面线材的方向。
优选地，第二保持装置，在第一保持装置和第二保持装置以及绕线筒或 无筒巻绕架相对移动并且至少一个矩形横截面线材的侧表面接触于绕线筒 或无筒巻绕架之后，进行矩形横截面线材的绑扎作业。
优选地，驱动装置独立地移动第一保持装置和第二保持装置。
优选地，第二保持装置是一种切断和保持机构。
优选地，第一保持装置包含一滑轮。
根据本发明的一种绕线装置是一种绕线装置，用于连续地将具有矩形横 截面的矩形横截面线材巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上，此装置包括 一驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒巻绕架；以及 一引导构件，用于引导矩形横截面线材的至少一个侧表面， 其中在进行巻绕的同时，引导构件调整矩形横截面线材的巻绕位置以致 已经巻绕在绕线筒或无筒绕线架的巻绕部分的外部周边上的矩形横截面线 材侧表面紧紧地贴附于正好要被巻绕的矩形横截面线材的侧表面。
根据本发明的一种绕线装置还是一种绕线装置，用于连续地将具有矩形 横截面的矩形横截面线材巻绕在绕线筒或无筒绕线架上，此装置包括 一转动驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒巻绕架；以及
一轴向驱动部件，用于与驱动部件的转动同步地在绕线筒或无筒巻绕架 的轴向上独立地移动至少两个/人动构件。 根据本发明的一种绕线装置还包含 第一保持装置，用于保持矩形横截面线材的线材源； 第二保持装置，用于保持矩形横截面线材的线材端头； 一转动驱动部件，用于保持和转动绕线筒或无筒绕线架；以及 驱动装置，用于驱动第一保持装置和第二保持装置以及绕线筒或无筒巻
绕架彼此相对移动，同时保持由第一保持装置保持的线材源的矩形横截面线 材的方向以及由第二保持装置保持的所述端头的矩形横截面线材的方向。
根据本发明的绕线装置，提供一种绕线装置，用于将矩形横截面线材连 续地巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上，此装置包括一驱动部件，用于保持和转 动绕线筒或无筒巻绕架；以及一引导构件，用于引导矩形横截面线材的至少
一个侧表面；其中在进行巻绕的同时，引导构件调整矩形横截面线材的巻绕 位置以致已经巻绕在绕线筒或无筒巻绕架巻绕部分的外部周边(注意，在第 二层和以后的情况下，已经巻绕的矩形横截面线材的外部周边)上的矩形横 截面线材的一个侧表面紧紧地贴附于即将被巻绕的矩形横截面线材的一个 侧表面。因而，比如，有可能通过不形成间隙地将诸如具有矩形横截面的规 则正方形线形这样的矩形横截面线材巻绕在绕线筒或无筒巻绕架而构成具 有优良特性的线圈。不过，本发明的绕线装置在圓形线材的情况下，特别是 在巻绕第一层线材时，也是有效的。在这方面，矩形横截面(这指的是正交 于线材轴向的横截面是矩形的)不一定指的是正方形截面，而是指的是具有 任意的水平对垂直比并包含带有圓形倒角形状的横截面。同样，"无筒巻绕
线材脱离，以便形成一个无筒巻的绕线。
此外，当引导构件才艮据绕线筒或无筒巻绕架的转动在绕线筒或无筒巻绕 架的轴向上相对移动时，有可能以高精度调整矩形横截面线材的巻绕位置。
此外，绕线筒或无筒巻绕架至少在巻绕部的一端处具有凸缘部，而当巻 绕在绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周边上的矩形横截面线材靠近 凸缘部时，引导装置暂停调整(换句话说，引导)矩形横截面线材。因而，有 可能防止引导构件沖撞凸缘部等的问题。在这样一种情况下，在引导构件暂 停调整矩形横截面线材之后，要被巻绕的矩形横截面线材的巻绕位置可能变 成不稳定。不过，由于调整是在圆柱部分的余留巻绕区间尽可能小的位置处 暂停的，而余留的巻绕区间总是一样的，所以可以相对很少的圈数(取决于 线材的横截面尺寸)达到某一折回点，并在同样条件下可能稳定地向另一外 层折回。
另外，矩形横截面线材被多层地巻绕在巻绕筒或无筒巻绕架的巻绕部分 的外部周边上，在绕线筒或无筒巻绕架的轴向上，在靠近绕线筒或无筒绕线 架中心轴线的下层中由引导构件引导的被巻绕的矩形截面线材的一个侧表
线材的一个侧表面彼此相反(这就是说，引导构件与下一层矩形横截面线材 的接触表面在轴向上对置于引导构件与上一层矩形横截面线材的接触表 面)。因而，当从所述下层到所述上层连续地进行巻绕时，能够以高精度巻 绕两层线材。
此外，引导构件包含 一第一引导横杆，用于在巻绕所述下层时引导矩
形横截面线材；以及一第二引导横杆，用于在巻绕所述上层时引导矩形横截 面线材。因而，当从所述下层到所述上层连续地进行线材巻绕时，通过彼此 协同地使矩形横截面线材从第 一 引导横杆到第二引导横杆传送，能够顺利地 完成巻绕作业。
另外，引导构件可在两个位置之间移动， 一个是引导位置，用于引导要 被巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上矩形横截面线材的一个侧表面，以及一个是 收缩位置，沿径向在引导位置外侧，并且引导构件在绕线筒或无筒巻绕架上 线材的巻绕方向改变之前从引导位置移动到收缩位置。因而，保证了矩形横 截面线材被巻绕到线材接触绕线筒凸缘的一个侧表面的位置。
此外，引导构件由一挠性板件制成，具有一引导部分，接触矩形横截面 线材，以及一支承部分，在悬臂状态之下支承引导部分，并且引导部分由于 受到来自在引导位置被引导的矩形横截面线材的作用力而发生弯曲。因而， 比如，通过使用一块板件作为引导构件，在一个方向上巻绕矩形横截面线材 的时候，引导构件可以由于引导矩形横截面线材的时候的阻力而被弯曲。另 外，通过利用当引导构件被移动到收缩位置在引导暂停的时候时弯曲被消除 这一事实，引导构件从该位置被移动到引导位置，并因而通常有可能在最佳 时机折回并在另 一方向上抓住正在被巻绕的矩形横截面线材而继续引导线材。
另外，引导构件是一挠性板件制成，具有一引导部分，接触矩形横截面 线材，以及一支承件，在悬臂状态之下支承引导部分，而在矩形横截面线材 在一个方向上被巻绕的时候和在矩形横截面线材在另一方向上被巻绕的时
候，支承部分的支承角度发生变化。因而，通过采用一块板件作为引导构件， 在一个方向上巻绕矩形横截面线材的时候倾斜引导构件到对来自被引导的 矩形横截面线材的阻力的阻抗方向上，而在另一方向上巻绕矩形横截面线材 的时候倾斜引导构件到对来自矩形横截面线材的阻力的阻抗方向上，通常能
够改变支承构件的支承角度以适当地引导线材。
此外，矩形橫截面线材当矩形横截面线材在一个方向上被巻绕时由引导
构件的两表面之中一个表面进行引导，而矩形横截面线材当矩形横截面线材
在另一方向上被巻绕时，由引导构件的两表面的另一表面进行引导。因而，
一块板件就足够了，从而能够简化结构。
另外，优选地，引导构件根据绕线筒或无筒巻绕架的转动在轴向上移动。 此外，优选地，绕线筒或无筒巻绕架与其转动同步地相对引导构件在轴
向上移动。
另外，引导构件根据巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上的矩形横截面线材的 外径在径向上移动。因而，优选地，能够与线材宽度无关地进行适当的引导。
另外，绕线筒具有一端子并当其一端附近被绑扎于端子的矩形横截面线 材被绑扎在绕线筒的外部周边表面上时，所述引导构件将所述矩形横截面线 材压紧于绕线筒的一个凸缘上。因而，最好当巻绕具有高刚性的线材时能够 限制隆起和突出。
根据本发明的绕线装置，提供一种绕线装置，用于将矩形横截面线材连
续地巻绕在绕线筒或无筒巻绕架上，此装置包含 一转动驱动部件，用于保 持和转动绕线筒或无筒巻绕架；以及一轴向驱动部件，用于同步于驱动部件 的转动在绕线筒或无筒巻绕架的轴向上独立地移动至少两个从动构件。因 而，比如， 一个轴向驱动部件驱动用于供给矩形横截面线材的管嘴作为从动 构件，而另一轴向驱动部件驱动用于引导绕线筒或无筒巻绕架巻绕部分的外 部周边上的矩形横截面线材的引导构件作为从动构件。这样就使得易于巻绕 时^f皮打乱的矩形横截面线材被适当地巻绕。
因而，各从动构件最好是各引导构件，用于引导矩形横截面线材以巻绕 在绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周边上。轴向驱动部件可以独立地 驱动各管嘴用于供给两种或更多种不同类型的矩形横截面线材。更为具体地 说，比如，在将具有不同线材宽度的第一矩形横截面线材和第二矩形横截面 线材巻绕在一个绕线筒上的情况下， 一用于供给第一矩形横截面线材的第一 管嘴针对绕线筒的每一转动被移动一个对应于第一矩形横截面线材的线材 宽度的第一节距，而一用于供给第二矩形横截面线材的第二管嘴针对绕线筒 的每一转动被移动一个对应于第二矩形横截面线材的线材宽度的第二节距。 因而，能够适当地巻绕不同类型的矩形横截面线材。此外，绕线装置最好是还包含一保持装置用于保持和切断矩形横截面线 材，并且所述引导构件与所述保持装置成一体地移动。
根据本发明的巻绕装置包含第一保持装置，用于保持矩形横截面线材
的线材源一侧；第二保持装置，用于保持矩形横截面线材的端头一侧； 一转 动驱动部件，用于保持绕线筒或无筒巻绕架；以及驱动装置，用于在使第一 保持装置和第二保持装置与绕线筒或无筒巻绕架彼此相对移动的同时，保持 由第 一保持装置保持线材源 一侧的矩形横截面线材的方向和由第二保持装 置保持端头一侧的矩形横截面线材的方向。因而，通过保持线材源矩形横截 面线材的方向与端部矩形横截面线材的方向之间的关系，线材可以在矩形横 截面线材的一个侧表面总是不被扭曲地在一个预定方向上的状态下设置在 绕线筒或无筒巻绕架的一个预定位置上。从而，能够制止矩形横截面线材被 打乱以实现正规的巻绕。在这方面，"保持线材源一侧矩形横截面线材的方 向与端部一侧矩形横截面线材的方向之间的关系"指的是，例如保持线材源
矩形横截面线材的方向与端头矩形横截面线材的方向之间的相对角度。如果 这样一个相对角度是，比如，在±45°的范围之内，就没有什么可能来导致 矩形横截面线材的巻绕被打乱，而在此状态下这种"关系"被认为应当保持 下来。
此外，第二保持装置，在第一保持装置和第二保持装置与绕线筒或无筒 巻绕架被相对移动并且至少一个矩形横截面线材的侧表面与绕线筒或无筒 巻绕架接触之后，进行矩形横截面线材的绑扎作业。因而，有可能防止矩形 横截面线材在巻绕时的绞扭。
此外，驱动装置可以独立地移动第一保持装置和第二保持装置或可以一 体地移动二者。
此外，第二保持装置最好是一切断和保持机构。
此外，第一保持装置最好是包含一只滑轮。


图1是根据第一实施例的绕线装置的顶视图； 图2是根据该第一实施例的绕线装置的顶视图； 图3是根据该第一实施例的绕线装置的顶视图4A至4K是示意图，表示与规则正方形线材一起显示的绕线筒的上
半剖面视图5是根据第二实施例的绕线装置110的前视图； 图6A至6D是示意图，表示绕线筒B的上半剖面视图，显示出绕线作 业随着时间的变化；
图7A至7B是表示本实施例的一种改型的示意图8是示意图，显示根据第三实施例的绕线装置120的一部分；
图9是示意图，用于解释引导构件125的功能；
图IO是示意图，显示根据第四实施例的绕线装置的一部分。
具体实施例方式
以下，将参照附图对本发明的各实施例进行说明。图1至3是顶视图， 图示根据本发明一项实施例的绕线装置。在各图中，马达2固定于第一支架 1。保持部分3安装到马达2的转轴2a上，马达用作驱动部分。保持部分3 与转轴2a同心地保持绕线筒4。绕线筒4具有作为巻绕部分的圆筒部分4a, 以及轴向上形成在两端处的凸缘部4b、 4b。在这方面，在本发明中，绕线筒 4圆筒部分4a的长度大约是规则正方形线材宽度的六倍(参见图4A至4K)。
同时，与第一支架相反，通过一未图示的驱动源，使第二支架5可移动 地设置。张紧轮6由第一支架5予以支承，用于引导规则正方形线材W，即 从一未图示出来的线材元件源连续伸出的矩形截面线材元件。另外，引导件 7安装在第二支架5上，包含两根引导横杆7a和7b。引导构件7的引导横 杆7a和7b通过一个未显示的激励器相对于所述第二支架5可枢转。通过所 述枢转运动，引导构件7的引导横杆7a和7b在用于引导规则正方形线材W 的引导位置(图1中引导横杆7a的位置和图3引导横杆7b的位置)与用于暂 停引导装置的收缩位置(图3中引导横杆7a的位置和图1引导横杆7b的位置) 之间是可以移动的。
下面，将对使用根据本发明的绕线装置的操作做出说明。图4A至4K 是示意图，图示绕线筒4的上半剖面视图，表明绕线作业随着时间的变化。 注意，为了易于了解，示于图4A至4K中的规则正方形线材W的外形都是 夸大了的。首先，在进行第一层巻绕时，引导横杆7a枢转到引导位置以致 规则正方形线材W定位在绕线筒4的圓筒部分4a上并在一端部固定于未显 示的一个保持装置的情况下与图4A至4K中左面凸缘部4b的侧表面接触。
在这些引导位置上，引导横杆7a位于凸缘部4b、 4b的径向之内并保持在其 左侧表面与规则正方形线材W的右侧表面接触的状态。在这方面，引导横 杆7a的下部边缘可以接触绕线筒4圓筒部分4a外部周边表面或可以离开外 部周边表面。
在此状态下，驱动马达2，且第二支架5根据绕线筒4的转动在图1中 进一步向右移动。因而，进行绕线作业，而引导横杆7a同时不断地调整规 则正方形线材W的位置，亦即，同时引导线材以致已经巻绕在绕线筒4圓 筒部分4a外部周边上的规则正方形线材W的侧表面紧紧地贴附于即将被巻 绕的规则正方形线材W的侧表面(参照图4A)。
这里，如图4B之中所示，在规则正方形线材W巻绕在绕线筒4圓筒部 分4a外部周边上五次之后，起到第 一引导横杆作用的引导横杆7a从引导位 置枢转到收缩位置而暂停引导(参照图2)，以便避免接触左面凸缘部4b。在 这样一种情况下，结束了引导横杆7a引导规则正方形线材，因而绕线位置 可能变成不稳定。不过，当引导横杆7a在圆筒部分4a余留的绕线区间很小 的情况下被收缩时，规则正方形线材是以一定的精确程度被引导在已经巻绕 在绕线筒4圆筒部分4a外部周边上的规则正方形线材W的右侧表面与右面 凸缘部4b之间。因而，第一层(这里，下层)中的线绕端部保持在具有很小间 隙并且朝向外部第二层(这里，上层)的折回能够稳定进行的状态下。
接下去，为了在第二层中巻绕线材，定位在收缩位置处的引导横杆7b 枢转到引导位置作为第二引导横杆(参照图4C)。在这样一种情况下，如图 4D之中所示，引导横杆7b位于凸缘部4b、 4b径向之内，并保持在其右侧 表面接触规则正方形线材W左侧表面的状态下(参照图3)。这就是说，在靠 近绕线筒4的轴线圈绕在第一层中而由引导横杆7a予以引导的规则正方形 线材W的侧表面(图4A至4K中右面)与巻绕在第一层巻绕线材外部周边上 的第二层中而由引导横杆7b在绕线筒4轴向上同时予以引导的规则正方形 线材W的侧表面(图4A至4K中左面)相反。在这方面，引导横杆7b的下部 边缘可以接触第一层巻绕线材的外部周边表面或可以离开外部周边表面。
在此状态下，第二支架5根据绕线筒4的转动在图3中向左移动。因而， 进行绕线作业而引导横杆7b同时不断地调整规则正方形线材W的位置，亦 即，同时引导线材以致已经巻绕在第二层中的规则正方形线材W的侧表面 紧紧地贴附于即将被巻绕的规则正方形线材W的侧表面(参照图4D至4G)。
此外，如图4H之中所示，在规则正方形线材W巻绕在绕线筒4圆筒部 分4a外部周边上五次之后，起到第二引导横杆作用的引导横杆7b从引导位 置枢转到收缩位置而暂停引导，以便避免接触左面凸缘部4b。同样，结束了 引导横杆7b引导MJ']正方形线材，因而绕线位置可能变成不稳定。不过， 当引导横杆7b在第二层余留的绕线区间很小的情况下收缩时，规则正方形 线材W是以一定的精确程度被引导在已经巻绕在第一层巻绕线材外部周边 上的规则正方形线材W的左侧表面与左面凸缘部4b之间。因而，第二层(这 里，下层)中的线绕端部保持在具有4艮小间隙并且朝向外部第三层(这里，上 层)的折回可以稳定进行(参照图41)的状态下。
接下去，为了在第三层中巻绕线材，定位在收缩位置处的引导横杆7a 枢转到引导位置作为第一引导横杆(参照图41)。在这样一种情况下，如图4J 所示，引导横杆7a在凸缘部4b、 4b径向之内保持在其左侧表面接触规则正 方形线材W的右侧表面的状态下，这就是说，在绕线筒4轴向上，在靠近 绕线筒的轴线而巻绕在第二层中由引导横杆7b引导的规则正方形线材W的 侧表面(图4A至4K中左面)与巻绕在第二层巻绕线材外部周边上第三层中由 引导横杆7a引导的规则正方形线材W的侧表面(图4A至4K中右面)相反。 在这方面，引导横杆7a的下部边缘可以接触第二层巻绕线材的外部周边表 面或可以离开外部周边表面。
在此状态下，第二支架5根据绕线筒4的转动在图1中向右移动。因而， 进行绕线作业而引导横杆7a同时不断地调整规则正方形线材W的位置，亦 即，同时引导线材以致已经巻绕在第三层中的规则正方形线材W的侧表面 紧紧地贴附于即将被巻绕的规则正方形线材W的侧表面(参照图4J至4K)。 接着，以同样方式进行线材巻绕。在线材巻绕进行直到预定的层数之后，规 则正方形线材W被固定于一未显示的保持装置以便被切断，从而形成一个 线圈。
在这方面，在当在绕线筒端部上进行线材巻绕时凸缘部在轴向上被收缩 的情况下，将引导横杆移向收缩位置当然就成为不必要的了 。
图5是前视图，图示根据第二实施例的绕线装置110。在此图中，装设 在一未显示的台架上的马达112安装在支架111上。马达112具有转轴112a， 在垂直于纸面的方向上延伸。对于每一安装台架，马达112通过一激励器在 转轴112a轴向上可移动；此激励器是未显示的移动装置。
绕线筒B装接于转轴112a的端部，转轴是一驱动部件。为规则正方形 线材的线材W，从图5中的左面经由滑轮113不断地朝向绕线筒B伸出。 线材W在紧挨绕线筒B前面的小滑轮114下面通过，从而以与水平形成稍 微偏上的角度达到绕线筒B的外部周边。在这方面，线材W可以在小滑轮 114上面通过，从而以与水平形成稍微偏下的角度达到线筒B的外部周边。
引导构件115设置在小滑轮114上方。引导构件115是由一种金属或陶 瓷为材料的挠性板材制成的。引导构件115具有支承部分115a,安装成相对 于支架111可摆转的关系；以及引导部分115b，用于引导线材。另外，引导 构件115装有侧向伸出而形成的随动横杆116。随动杆116接触空气气缸117 的驱动杆117a。引导构件115由螺旋弹簧118在图中顺时针地予以推压，这 就是说，当空气气缸117的驱动杆117a缩进时，引导构件115由螺旋弹簧 118的推压力推压到图中实线所示的引导位置。当空气气缸117的驱动杆 117a伸出时，引导构件115由被推动的随动横杆116移动到图中虚线所示的 收缩位置。
接着，将要说明采用根据本发明的绕线装置时的操作状况。图6A至6D 是示意图，图示绕线筒B的上半剖面，表明随着时间推移绕线作业的变化。 绕线筒B具有圆柱形外部周边表面Ba和一对制成在两端处的凸缘Bb。绕线 筒B可以只在一端处具有凸缘Bb。
首先，在进行第一层中的线材巻绕时，引导构件115通过启动空气气缸 117的驱动杆117a而枢转到引导位置(图5)，以致线材W在一端被固定于一 未显示的装置的状态下被定位在绕线筒B的外部周边表面上并接触在图6A 至6D中左面凸缘B6的侧表面。在这些引导位置上，引导构件115的引导 部分115b位于凸缘Bb、 Bb的径向之内，并保持在其左侧表面接触规则正方 形线材W右侧表面的状态之下。在引导位置处，由螺旋弹簧118的推动力 引导构件115的下部边缘接触绕线筒B的外部周边表面Ba。
在此状态下，马达112起动(图5)以使转轴112a连同绕线筒B —起转动， 并在同时，马达112的台架同步于转轴112a的转动而被移动(一次转动期间 移动一个轴向上线材W的宽度)，并因而绕线筒B在图6A中箭头方向相对 于引导构件115作相对移动。此时，进行绕线作业，同时引导构件115的引 导部分115b不断地调整线材W的巻绕位置，亦即，同时导致线材以致已径 巻绕在绕线筒B外部周边表面Ba上的规则正方形线材W的侧表面紧紧地贴
附于即将被绕线的规则正方形线材W的侧表面(参照图6A)。由于引导构件 115的引导部分115b受到来自被引导线材W的阻力，如图中所示，引导构 件115发生弯曲，从而导致引导部分115b与支承部分115a之间的轴向位移。
这里，如图6B之中所示，在线材W巻绕在绕线筒B外部周边表面上达 到预定次数(图中为五次)之后，空气气缸117的驱动杆117a被驱动，并从而 引导构件115从引导位置移动到收缩位置而暂停引导装置以便避免接触右面 凸缘Bb。在这样一种情况下，结束了引导构件115引导线材W,并因而巻 绕位置可能变成不稳定。不过，由于引导构件115是一窄的板件，引导构件 115可以在余留的外部周边表面Ba的巻绕区间为很小的状态下收缩。因此， 线材W是在已经巻绕在绕线筒B外部周边表面Ba上的线材W的右侧表面 与右面凸缘Bb之间以一定精确程度受到引导的。因而，第一层(这里，下层) 中的绕线端保持在具有很小间隙并且向外部第二层(这里，上层)折回可以稳 定进行(参照图6C)的状态下。在这方面，如图6C之中所示，由于引导构 件115，已经收缩到收缩位置，不再受到来自受引导线材W的任何阻力，从 而导致引导部分115b与支承部分115a之间没有任何轴向位移。
随后，为了巻绕第二层中的线材，空气气缸117的驱动杆117a被启动， 并从而定位在收缩位置处的引导构件115被移动到引导位置(参照图6C)。在 收缩位置处，引导构件115成为不弯曲的，因而引导部分115b的轴向吻合 支承部分115a的轴向。因此，引导构件115的右侧表面有可能只是通过直 接将引导构件115移动到引导位置而捉住折回在第二层中的线材W。
这就是说，如图6D之中所示，引导构件115位于凸缘Bb、 Bb的径向 之内，并保持在其右侧表面接触线材W左侧表面的状态之下。这里，巻绕 在靠近绕线筒B轴线的第一层之中并由引导构件115引导的线材W的侧表 面(图6A至6D中右面)与巻绕在第一层巻绕线材外部周边上的第二层之中并 由引导构件115在绕线筒B轴向上引导的线材W的侧表面(图6A至6D左 面)相反，并因而一个引导构件可以实现在两个巻绕方向上的引导。在引导 位置处，引导构件115的下部边缘由于螺旋弹簧118的推力而接触第一层绕 线圈的外部周边表面。这就是说，第二层的引导位置从第一层引导位置起在 径向上移动线一个材W直径的距离。
在此状态下，马达112的台架根据绕线筒B的转动在图6A至6D中被 向右移动。因而，在进行绕线作业的同时，引导构件115不断地调整线材W 的巻绕位置，亦即，同时引导线材以致已经巻绕在第二层中的线材W的侧 表面紧紧地贴附于即将被巻绕的线材W的侧表面。在第二和第三层中，线 材巻绕以同样方式进行。在线材巻绕进行达到预定层数之后，线材W被固 定于一未显示的保持装置以便被割断，从而构成一个线圈。
根据本发明，通过采用引导构件115，有可能使用一种便宜的绕线筒B,
具有简单圓筒和不带各周边槽沟的外部周边的形状。因此，不带任何间隙和
不必要采用薄膜地在绕线筒B上巻绕和调准线材W成为可能，以便制成具 有优质外观和优良特性的一线圈。
图7A至7B是示意图，图示本实施例的一项改型。另外，在此改型中， 引导构件115'和绕线筒B相对绕线筒B的转动同步移动。假定箭头的方向是 图7A中的巻绕方向，引导构件115'的支承部分115b'在图中反时针方向上的 倾斜位置绕枢转点115c'受到支承。此时，图中引导构件115'引导部分115a' 的左侧表面接触线材W的右侧表面，从而实现了所述引导。
此后，当巻绕的线材W接近绕线筒B的右面凸缘时，引导构件115'从 引导位置移动到收缩位置(从纸面向上)以便避免接触于凸缘，从而暂停所述 引导。此外，如图7B之中所示，位于收缩位置处的引导构件115'支承部分 115b'在轴向移动，也移向引导位置(向下到纸面)，并进一步移向通过利用时 间差在图中绕枢转点115c'在顺时针方向上移向倾斜位置，同时线材W被巻 绕到左面凸缘和随后被折回。从而，图中引导构件115'引导部件115a'的右侧 表面接触在箭头方向巻绕的线材W的左侧表面，并因而可以进行随后的引 导。
图8是示意图，图示根据第三实施例的绕线装置120。在图8中，绕线 筒B装接于一未显示的马达转轴122的端部。不过，转轴122，为一(转动) 驱动部件，在轴向上不可移动。XYZ运动机构123设置得靠近转轴122。 XYZ 运动机构123，为在各轴向上的驱动部件之一，具有台架123z,由马达123a 使之能够在Z方向上移动；台架123y,装在台架123z上由马达123b使之 能够在Y方向上移动；以及台架123x，装在台架123y上由马达123c 4吏之 能够在X方向上移动。在这方面，XYZ运动机构123不限于图中的所示的 结构。
切断和保持机构124和引导构件125设置在台架123x上。切断和保持 才几构124，为一保持才几构，具有一对夹持部124a、 124a，能够;波此接近和分
离，以及一未显示的切刀；还具有保持和切断线材W的功能。引导构件125 是由金属或陶瓷制成的刀状板件，而具有的刚度高于第二实施例。引导构件 125独立于XYZ运动机构123,并由一未显示的空气气缸的驱动而可在Z方 向上移动。
同时， 一个XYZ运动机构133,为轴向上的另一驱动部件，具有台架 133z,由马达133a使之能够在Z方向上移动；台架133y,装在台架133z 上由马达133b使之能够在Y方向上移动；以及细长台架133x，装在台架133y 上由马达133c使之能够在X方向上移动。 一个管嘴N安装在所述台架133X 的端部。在这方面，XYZ运动^L构也不限于示于图中的结构。
现在根据本发明说明操作状况。这里，假定线材W是通过由XYZ运动 机构133在三维上予以驱动的空心管嘴N予以提供的。首先，引导构件125 被推向收缩位置，而从管嘴N供给的线材W端部由切断和保持机构124予 以夹持。这之后，管嘴N围绕制成在绕线筒B凸缘上的各端子T中的任何 一个(这里，中心的)运动，从而实现线材W巻绕在，即绑扎在端子T上。
此后，切断和保持机构124释放线材W，以及线材W通过转动转轴122 被巻绕在绕线筒外部周边表面上。此时，管嘴N和引导构件125移向示于图 8之中的引导位置(凸缘外部周边直径以内)。更为具体地说，管嘴N在轴向 上根据绕线筒B的转动次数利用XYZ运动机构133移动，并在同时，XYZ 运动机构123受到控制而与转轴122的转动同步(在一次转动期间在轴向上 被移动达到线材W的宽度)，而由引导构件125的右侧表面靠持线材W的左 侧表面。从而，进行巻绕以致已经巻绕在绕线筒B外部周边表面上的线材W 的侧表面紧紧地贴附于即将被巻绕的线材W的侧表面。
此外，当巻绕在绕线筒B上的线材W靠近左面凸缘时，引导构件125 从引导位置在径向上更加向外地被移动到收缩位置(未显示)，以便避免接 触凸缘。此后，折回的线材W由已经从收缩位置移动到引导位置的引导构 件125挡住，而随后以同样方式进行引导。在这方面，由于下层的外径与上 层的外径是不同的，所以希望做出调整以使引导构件125随着线材W被巻 绕在上层而加大离开绕线筒B外部周边表面的距离，从而制止线材W受损。
当线材的巻绕完全完成时，管嘴N绕一个端子T(例如，最端部的)移 动以完成一个绑扎操作。此后，从所述管嘴来的线材W被切断和保持机构 124切断>^人而完成所述线圈的生产。
在这方面，引导构件125的功能不限于引导线材W。比如，在巻绕具有 高刚性的线材W的情况下，在完成绑扎作业之后，线材W可能由于其刚度 而鼓起，突出在绕线筒B中间，从而打乱第一次巻绕。在这样一种情况下， 如图9之中所示，通过在轴向上移动位于引导位置处的引导构件125以将鼓 起的线材W推压在绕线筒B凸缘的侧表面上，使线材W的初始位置受到压 力，从而可能适当地进行后续的巻绕过程。
图IO是示意图，图示第四实施例绕线装置的一部分。在规则正方形线 材W被巻绕在绕线筒B上等等之后，线材的端部被扎住切断，而后在另一 绕线筒上进行巻绕。如果夹持端部而不作任何调整，则可能导致线材下一次 的巻绕被打乱。本实施例可以杜绝这样一种问题。
在图IO中，绕线筒B装接于构成一转动驱动部件的一未显示的马达转 轴222的端部。不过，转轴222不在轴向上移动。此外，设置了XYZ运动 机构223以便安装切断和保持机构224并在三维上予以驱动。XYZ运动机 构223具有台架223z,由马达223a使之能够在Z方向上移动；台架223y， 装在台架223z上并由马达223b使之能够在Y方向上移动；以及台架223x, 装在台架223y上并由马达223c 4吏之在X方向上移动。在这方面，XYZ运 动机构223不限于图中所示的结构。另外， 一引导构件在本实施例中省略了。
同时，另一XYZ运动机构233具有台架233z,由马达233a使之在Z 方向上移动；台架233y,装在台架233z上并由马达233b使之在Y方向上 移动；以及轴233x，装在台架233y上并由马达233c使 之在X方向上移动。 一个滑4仑250安装在所述台架233X的端部。在这方面，XYZ运动^/L构233， 也不限于图中所示的结构。XYZ运动机构223和233构成驱动装置。
切断和保持机构224，其为第二保持机构，具有一对板状夹持部分224a、 224a，能够通过操作一未显示的空气气缸而彼此接近和分离；以及一未显示 的切刀。切断和保持机构224通过夹持部分224a、 224a来保持失见则正方形 线材W的两侧并具有切断线材W的功能。
滑轮250，其为第一保持装置，具有比线材W的线材宽度稍大的宽度并 被定位使得在线材W被巻绕的状态下线材W的 一个表面与外侧直径面对。 这就是说，从一未显示的线材源供出的线材W的侧表面的方向通过经过滑 轮250而受到调节(控制)，并且其中的侧表面的方向通过由切断和保持机构 224予以保持而受到调节。因此，当线材W被保持得以致在被巻绕在滑轮 250上的时候正交于滑轮轴线的线材W两侧端部分别以面对面的关系与夹
持部分224a、 224a接触时，即4吏此后XYZ运动机构223和233独立地移动， 线材W的侧表面的方向也被保持下来。因而，当线材W被巻绕在绕线筒B 的外部周边表面上，线材W将不被打乱。
对于切断和保持机构224的操作将做出更为具体的说明。在线材W正 在被巻绕时，切断和保持机构124不保持线材W。在巻绕完成之后，在张力 存在于绕线筒B与滑轮250之间的状态下，线材W被夹持在夹持部分224a、 224a之间。此时，在被巻绕在滑轮250上的时候正交于滑轮轴线的线材W 的两侧端部分别以面对面的关系接触夹持部分224a、 224a。在这样一种状态 下，XYZ运动机构223和233被操作以确定线材W与绕线筒B的底部表面 及凸缘内侧表面的角部接触(至少处在线材W侧表面接触凸缘内侧表面的状 态之下)。在这样一种状态下，线材W的方向保持不变。此后，XYZ运动机 构223独立地被操作，而夹持部分224a、 224a绕着绕线筒的一个突起以一 箭头所示被转动和移动(如果在凸缘上形成一槽，线材W可以放入该槽中)。 通过以上作业，线材被巻绕在该突起上，因而绕线筒一侧B的线材由一未显 示的切刀切断。
即使夹持部分224a、 224a以此方式独立地运动，线材W也保持在被确 定与绕线筒B的底部表面与凸缘内侧表面的角部接触的状态之下。因而，被 巻绕的滑轮250上的时候正交于滑轮轴线的线材W的两侧表面位置关系是 不变的。因此，在巻绕时能够防止线材W的乱绕，即使从这种状态起进行 绑扎作业。
在这方面，滑轮250和切断和保持机构234不一定需要被整体移动，而 可以被分别移动。另外，绕线筒B可以趋近滑4仑250和切断和保持机构224。 此外，第一保持装置采取一只滑轮。不过， 一夹持构件，诸如一切断和保持 装置，可以夹持线材。
如上所述，已经参照各实施例对本发明进行了说明。不过，本发明不应 当认为是局限于上述的各实施例。本发明当然可以适当地予以修改或改进。 本发明可以用于具有圓形横截面的线材，亦即圓线材的情况下。注意，在规 则正方形线材的情况下，如图4A至4K之中所示，已巻绕线材的外部周边 几乎成为一圆柱表面，因而对于第二层和以后来说，引导成为必需。不过在 圓线材的情况下，在排列第一层线材时，有可能在利用下面一层线材作为引 导之后有规则地巻绕第二层线材。因而，引导第一层线材变得特别重要。此 夕卜，本发明可以用于一种所谓的多心轴绕线装置，后者同时在许多绕线筒上 进行线材巻绕。
权利要求
1.一种绕线装置，用于在绕线筒或无筒卷绕架上连续地卷绕线材，此装置包括转动驱动部件，用于保持和转动所述绕线筒或无筒卷绕架；以及轴向驱动部件，用于与所述转动驱动部件的转动同步地在所述绕线筒或无筒卷绕架的轴向上移动第一从动构件，并独立于所述第一从动构件三维地移动第二从动构件，其中，所述第一从动构件和第二从动构件被带入与所述线材相接触。
2. 如权利要求1所述的绕线装置，其中所述第二从动构件是引导构件， 用于引导所述线材以巻绕在所述绕线筒或无筒巻绕架的巻绕部分的外部周 边上。
3. 如权利要求2所述的绕线装置，其中还包括保持机构，用于保持和切 断所述线材，并且所述^ 1导构件与所述保持机构成一体地移动。
全文摘要
本发明公开了一种绕线装置，用于在绕线筒或无筒卷绕架上连续地卷绕线材，此装置包括转动驱动部件，用于保持和转动所述绕线筒或无筒卷绕架；以及轴向驱动部件，用于与所述转动驱动部件的转动同步地在所述绕线筒或无筒卷绕架的轴向上移动第一从动构件，并独立于所述第一从动构件三维地移动第二从动构件，其中，所述第一从动构件和第二从动构件被带入与所述线材相接触。
文档编号H01F41/06GK101174505SQ20071015477
公开日2008年5月7日 申请日期2003年7月22日 优先权日2002年8月28日
发明者后藤芳英, 竹田享司 申请人:田中精机株式会社;后藤电子株式会社