Title:
SPULENWICKELVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SPULE
Kind Code:
T5


Abstract:

Eine Spulenwickelvorrichtung umfasst eine Walzdraht-Zuführungsmaschine, die konfiguriert ist zum Zuführen eines Walzdrahts durch eine Düse, eine Drahtspeicher-Spannvorrichtung, die konfiguriert ist zum Speichern des Walzdrahts, der von der Düse zugeführt wird, ein drahtgewickeltes Element, um das der Walzdraht gewickelt ist, einen Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus, der konfiguriert ist zum Rotieren des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Düse zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln, und einen Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus, der konfiguriert ist zum Drehen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung um eine Drehachse des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln. Die Drehachse des drahtgewickelten Elements und eine drahtspeichernde Zentralachse der Drahtspeicher-Spannvorrichtung sind zueinander orthogonal.




Inventors:
Kanno, Takashi (Fukushima-shi, JP)
Saito, Tatsuya (Fukushima-shi, JP)
Application Number:
DE112016001277T
Publication Date:
01/18/2018
Filing Date:
02/08/2016
Assignee:
NITTOKU ENGINEERING CO., LTD. (Saitama, Saitama-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
1. Spulenwickelvorrichtung, die umfasst:
eine Walzdraht-Zuführungsmaschine, die konfiguriert ist zum Zuführen eines Walzdrahtes durch eine Düse;
eine Drahtspeicher-Spannvorrichtung, die konfiguriert ist zum Lagern des von der Düse zugeführten Walzdrahtes;
ein drahtgewickeltes Element, um das der Walzdraht gewickelt ist;
einen Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das drahtgewickelte Element dreht, um den Walzdraht, der von der Düse zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln; und
einen Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus, der konfiguriert ist, um die Drahtspeicher-Spannvorrichtung um eine Drehachse des drahtgewickelten Elements zu drehen, um den Walzdraht, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln, wobei
die Drehachse des drahtgewickelten Elements und eine drahtspeichernde Zentralachse der Drahtspeicher-Spannvorrichtung gegenseitig orthogonal sind.

2. Spulenwickelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei:
der Walzdraht ein rechteckiger Walzdraht ist, dessen Querschnittsform rechteckig ist,
die Drahtspeicherung der Drahtspeicher-Spannvorrichtung derart durchgeführt wird, dass der rechteckige Walzdraht in einer Dickenrichtung gekrümmt ist oder der rechteckige Walzdraht in der Dickenrichtung gewickelt ist, und
das Wickeln des Walzdrahts um das drahtgewickelte Element so durchgeführt wird, dass der rechteckige Walzdraht in einer Breitenrichtung gewickelt wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer Spule, wobei das Verfahren umfasst:
Speichern eines Walzdrahts, der von einer Düse in einer Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird;
Rotieren eines drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Düse zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln; und
Drehen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung um eine Drehachse des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln, wobei
die Drehachse des drahtgewickelten Elements und eine drahtspeichernde Zentralachse der Drahtspeicher-Spannvorrichtung gegenseitig orthogonal sind.

4. Verfahren zur Herstellung der Spule nach Anspruch 3, wobei:
der Walzdraht ein rechteckiger Walzdraht ist, dessen Querschnittsform rechteckig ist,
die Drahtspeicherung der Drahtspeicher-Spannvorrichtung derart durchgeführt wird, dass der rechteckige Walzdraht in einer Dickenrichtung gekrümmt ist oder der rechteckige Walzdraht in der Dickenrichtung gewickelt ist, um gewickelt zu werden, und
das Wickeln des Walzdrahts um das drahtgewickelte Element so durchgeführt wird, dass der rechteckige Walzdraht in einer Breitenrichtung gewickelt wird.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spulenwickelvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Spule.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Herkömmlicherweise wurde, um eine Verkleinerung einer Spule zu erreichen, sogenannte Alpha-Wicklung (oder mit anderen Worten ”Außen-Außen-Wicklung”) verwendet, so dass ein Walzdraht eng gewickelt wird, um keinen unnötigen Spalt zwischen Wicklungsschichten zu bilden und ein Wicklungsstartende und ein Wicklungsabschlussende des Walzdrahtes werden an einer identischen Wicklungsschicht verdrahtet. Als diese Alpha-Wicklungsspule ist eine zweireihige Spiralspule bekannt. Die zweireihige Spiralspule umfasst erste und zweite Spulen, die durch Wickeln des Walzdrahts in einer Spirale hergestellt werden, und einen inneren Überkreuzungsdraht, der innere Umfangsendabschnitte dieser ersten und zweiten Spulen miteinander koppelt.

Als Herstellungsvorrichtung der zweireihigen Spiralspule schlägt JPH10-154626A eine Vorrichtung vor, die erste und zweite Räder, einen Wicklungsdrahtzufuhrabschnitt und einen Drahtspeicherabschnitt aufweist. Das erste und zweite Rad sind in einem Abstand von zwei Drahtstäben entgegengesetzt, um sich gegenseitig um einen Wickelkern in entgegengesetzten Richtungen zu drehen. Der Wicklungsdrahtzufuhrabschnitt liefert den Walzdraht zu einer Führungsnut oder einem Loch des ersten Rades. Der Drahtspeicherabschnitt speichert den Walzdraht in einem Wicklungszustand und führt diesen Walzdraht zu einer Führungsnut oder einem Loch des zweiten Rades.

Bei dieser Herstellungsvorrichtung startet die Wicklung an jeder Position der Drahtstangen in Bezug auf einen Außenumfang des Wickelkerns, wobei das erste und das zweite Rad in entgegengesetzten Richtungen gegenseitig gedreht werden. Angesichts dessen werden die sich von der Wickelstartposition beidseitig erstreckenden Drahtstäbe gleichzeitig um den Wickelkern gegenseitig in entgegengesetzte Richtungen gewickelt, um in einer axialen Richtung des Wickelkerns zweilagige Wickeldrahtabschnitte am Außenumfang des Wickelkerns zu bilden. Dann kann das Führen der Drahtstäbe von den äußeren Umfängen der jeweiligen Wickeldrahtabschnitte relativ einfach die zweireihige Spiralspule herstellen, wo die Wicklungsanfangsenden und die Wicklungsabschlußenden der Drahtstäbe von der identischen Wicklungsschicht an dem äußersten Umkreis abgezogen werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei der in JPH10-154626A offenbarten Spulenherstellungsvorrichtung werden die ersten und zweiten Räder gegenseitig in die entgegengesetzten Richtungen gedreht, um den Walzdraht, der von dem Drahtstangenzufuhrabschnitt geliefert wird, um den Wickelkern über Drehen des ersten Rades zu bewickeln. Somit besteht ein Problem, bei dem dieser von dem Drahtstangen-Zufuhrabschnitt abgegebene Walzdraht verdreht ist, um um den Wickelkern gewickelt zu werden.

Bei der Spulenherstellungsvorrichtung in JPH10-154626A, da der Walzdraht mit einer kreisförmigen Querschnittsfläche verwendet wird, auch wenn der Walzdraht verdreht ist, um um den Wickelkern gewickelt zu werden, beeinflusst dies nicht seine äußere Form. Seit kurzem jedoch, um einen Raumfaktor des Walzdrahtes zu verbessern, gibt es viele Anfragen, einen rechteckigen Walzdraht mit einer rechteckigen Querschnittsfläche zu verwenden. In Anbetracht dessen, wenn ein derartiger rechteckiger Walzdraht verdreht wird, um um den Wickelkern gewickelt zu werden, verringert dies einen Anteil, der von dem rechteckigen Walzdraht eingenommen wird, um ein Problem zu erzeugen, das die äußere Form der Spule deutlich vergrößert.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spulenwickelvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Spule zu schaffen, die eine Wicklung ohne Verdrehen des Walzdrahtes gewährleisten.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Spulenwickelvorrichtung eine Walzdraht-Zuführungsmaschine, die konfiguriert ist zum Zuführen eines Walzdrahts durch eine Düse, eine Drahtspeicher-Spannvorrichtung, die konfiguriert ist zum Speichern des Walzdrahts, der von der Düse zugeführt wird, ein drahtgewickeltes Element, um das der Walzdraht gewickelt ist, einen Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus, der konfiguriert ist zum Rotieren des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Düse zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln, und einen Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus, der konfiguriert ist zum Drehen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung um eine Drehachse des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln. Die Drehachse des drahtgewickelten Elements und eine drahtspeichernde Zentralachse der Drahtspeicher-Spannvorrichtung sind zueinander orthogonal.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Spule Speichern eines Walzdrahtes, der von einer Düse in einer Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, Rotieren des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Düse zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln, und Drehen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung um eine Drehachse des drahtgewickelten Elements, um den Walzdraht, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element zu wickeln. Die Drehachse des drahtgewickelten Elements und eine drahtspeichernde Zentralachse der Drahtspeicher-Spannvorrichtung sind zueinander orthogonal.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Draufsicht, die eine Wickelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

2 ist eine Pfeilansicht entlang der Linie A-A in 1

3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils B in 1, die einen Montagezustand eines drahtgewickelten Elements an einem Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus darstellt.

4 ist eine Explosionsansicht des Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus.

5 eine Pfeilansicht entlang der Linie C-C in 1, die einen Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus darstellt.

6 eine Ansicht aus einer Richtung D in 5, die einen Zustand darstellt, in dem ein Deckelkörper einer Drahtspeicher-Spannvorrichtung entfernt wird, um einen Walzdraht in einem plattenförmigen Hauptkörper zu lagern.

7 ist eine Draufsicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Walzdraht zwischen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung und einer Düse in das drahtgewickelte Element gelangt ist.

8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem der Walzdraht zwischen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung und der Düse in das drahtgewickelte Element gelangt ist.

9 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Walzdraht um das drahtgewickelte Element gewickelt ist, um eine Alpha-Wicklungsspule zu erhalten.

10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E in 9, die eine Querschnittsfläche der Alpha-Wicklungsspule darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt eine Spulenwickelvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind X, Y und Z drei Achsen, die zueinander orthogonal sind. Die X-Achse erstreckt sich in einer etwa horizontalen Richtung von vorne nach hinten. Die Y-Achse erstreckt sich in einer etwa horizontalen Querrichtung. Die Z-Achse erstreckt sich in einer etwa vertikalen Richtung. Unter Berücksichtigung derselben wird eine Konfiguration der Spulenwickelvorrichtung 20 beschrieben.

Die Spulenwickelvorrichtung 20 windet einen Walzdraht 11, so dass ein Wicklungsstartende und ein Wicklungsabschlussende an einer identischen Wicklungsschicht verdrahtet sind. Die Spulenwickelvorrichtung 20 umfasst eine Walzdraht-Zuführungsmaschine 50, die an einer Halterung 19 angeordnet ist. Die Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 liefert den Walzdraht 11 durch eine Düse 51. Die Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 umfasst die Düse 51, einen Düsenbewegungsmechanismus 52 und eine Zugvorrichtung 53. Der Walzdraht 11 wird durch die Düse 51 eingeführt. Der Düsenbewegungsmechanismus 52 bewegt die Düse 51 in die Drei-Achsen-Richtungen. Die Zugvorrichtung 53 fügt dem Walzdraht 11 Zugkraft hinzu. Die Düse 51 ist an einer Stützplatte 54 befestigt. Der Düsenbewegungsmechanismus 52 bewegt die Stützplatte 54 in die Drei-Achsen-Richtungen in Bezug auf die Halterung 19.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Düsenbewegungsmechanismus 52 durch eine Kombination von Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 56 bis 58 in der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung gebildet. Die jeweiligen Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 56 bis 58, die den Düsenbewegungsmechanismus 52 bilden, umfassen langgestreckte kastenförmige Gehäuse 56d bis 58d, Kugelrollspindeln 56b bis 58b und Kurvenrollen (”Followers”) 56c bis 58c. Die Kugelrollspindeln 56b bis 58b sind innerhalb der Gehäuse 56d bis 58d angeordnet, indem sie sich in Längsrichtungen erstrecken und werden durch Servomotoren 56a bis 58a angetrieben. Die Kurvenrollen 56c bis 58c sind mit den Kugelrollspindeln 56b bis 58b verschraubt, um sich parallel zu bewegen. Wenn die Servomotoren 56a bis 58a antreiben, um die Kugelrollspindeln 56b bis 58b zu drehen, bewegen sich die mit den Kugelrollspindeln 56b bis 58b verschraubten Kurvenrollen 56c bis 58c entlang den Längsrichtungen der Gehäuse 56d bis 58d.

Die Stützplatte 54, an der die Düse 51 angeordnet ist, ist an dem Gehäuse 56d des Expansions-/Kontraktionsaktuators 56 in der X-Achsenrichtung angebracht. Die Stützplatte 54 ist in X-Achsenrichtung bewegbar. Die Kurvenrolle 56c des Expansions-/Kontraktionsaktuators 56 in Richtung der X-Achse ist auf der Kurvenrolle 57c des Expansions-/Kontraktionsaktuators 57 in Z-Achsenrichtung montiert, so dass die Stützplatte 54 in Z-Achsenrichtung bewegbar mit dem Expansions-/Kontraktionsaktuator 56 in der X-Achsenrichtung ist. Das Gehäuse 57d des Expansions-/Kontraktionsaktuators 57 in der Z-Achsenrichtung ist an der Kurvenrolle 58c des Expansions-/Kontraktionsaktuators 58 in Y-Achsenrichtung angebracht, so dass die Stützplatte 54 in Y-Achsenrichtung bewegbar ist mit den Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 56, 57 in der X-Achsen- und Y-Achsenrichtung. Das Gehäuse 58d des Expansions-/Kontraktionsaktuators 58 in der Y-Achsenrichtung erstreckt sich in Y-Achsenrichtung, um an der Halterung 19 befestigt zu werden. Die jeweiligen Servomotoren 56a bis 58a an den jeweiligen Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 56 bis 58 sind mit einer (nicht dargestellten) Steuerung gekoppelt, die sie steuert.

Die Zugvorrichtung 53 liefert die Zugkraft an den zugeführten Walzdraht 11 und kann den Walzdraht 11 zurückziehen. Die Spannvorrichtung 53 umfasst ein Gehäuse 61 und eine Trommel 62 und eine Zugstange 63. Das Gehäuse 61 ist an der Halterung 19 über eine Stützsäule 61a (2) angeordnet. Die Trommel 62 und die Zugstange 63 sind auf einer Oberseite des Gehäuses 61 angeordnet.

Der Walzdraht 11 ist ein rechteckiger Walzdraht, dessen Querschnittsform rechteckig ist. Das heißt, der rechteckige Walzdraht 11 hat die Querschnittsform mit einem parallelen Paar von langen Seiten und einem parallelen Paar von kurzen Seiten. Bei dem rechteckigen Walzdraht 11 ist die lange Seite mit einer großen Abmessung als eine Breite W definiert, und die kurze Seite mit einer kleinen Abmessung ist als eine Dicke t definiert (siehe 8). Somit ist an dem rechteckigen Walzdraht 11 die Breite W größer als die Dicke t.

Der Walzdraht 11 wird hergestellt, indem er um die Trommel 62 gewickelt wird, während er in einer Richtung der Dicke t gekrümmt ist. Ein Zuführsteuerungsmotor 64 ist innerhalb des Gehäuses 61 angeordnet. Der Zuführsteuerungsmotor 64 dreht die Trommel 62 worum der Walzdraht 11 gewickelt ist, um den Walzdraht 11 zu zuzuführen. Der von der Trommel 62 zugeführte Walzdraht 11 wird in eine Walzdrahtführung 63a eingeführt, die an einem distalen Ende der Zugstange 63 angeordnet ist. Der Walzdraht 11, der in die Walzdrahtführung 63a eingeführt wird, wird durch die Düse 51 von der Walzdrahtführung 63a eingeführt, um verdrahtet zu werden.

Die Zugstange 63 nimmt drehbar beweglich eine Drehwelle 63b an einem Basisende als Stützpunkt auf, die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt. Die Drehwelle 63b hat einen Drehwinkel, der von einem Potentiometer 65 als Drehwinkelerfassungsmittel erfasst wird, das in dem Gehäuse 61 untergebracht ist, um an der Drehwelle 63b angebracht zu sein. Das Potentiometer 65 hat einen Erfassungsausgang, der in die Steuerung (nicht dargestellt), eingegeben wird, und dann wird der Steuerausgang von der Steuerung mit dem Zuführsteuerungsmotor 64 gekoppelt.

In einer vorbestimmten Position zwischen der Drehwelle 63b und der Walzdrahtführung 63a der Zugstange 63 ist ein Ende einer Feder 66 über eine Montagehalterung 63c angebracht. Die Feder 66 ist ein elastisches Element als Vorspannmittel, das eine Vorspannkraft auf eine Drehrichtung der Zugstange 63 hinzufügt. Die Feder 66 fügt die elastische Kraft entsprechend dem Drehwinkel der Spannstange 63 hinzu. Das andere Ende der Feder 66 ist an einem beweglichen Element 67 befestigt. Das bewegliche Element 67 ist mit einem Außengewinde 68a einer Spannungseinstellschraube 68 verschraubt und so konfiguriert, dass es sich entsprechend der Drehung des Außengewindes 68a konfiguriert bewegen kann. Somit kann eine feste Position des anderen Endes der Feder 66 verschoben werden, und ist so konfiguriert, dass sie die Zugkraft des Walzdrahts 11 einstellt, die durch die Zugstange 63 hinzugefügt wird.

Die Steuerung (nicht dargestellt) steuert den Zuführsteuerungsmotor 64 derart, dass der durch das Potentiometer 65 erfasste Drehwinkel einen vorbestimmten Winkel annimmt. Daher fügt die Feder 66 an der Zugvorrichtung 53 die Zugkraft zu dem Walzdraht 11 über die Zugstange 63 hinzu, und die Trommel 62 dreht sich so, dass die Zugstange 63 den vorbestimmten Winkel hat, um eine vorbestimmte Menge des Walzdrahtes 11 zu liefern. Dementsprechend wird die Zugkraft des Walzdrahtes 11 auf einem vorbestimmten Wert gehalten.

Wie in 2 gezeigt ist, sind an der Stützplatte 54, an der die Düse 51 angeordnet ist, zusätzlich zu der Düse 51 eine bewegliche Haltevorrichtung 59 und eine gesicherte Haltevorrichtung 60 angeordnet. Die bewegliche Haltevorrichtung 59 und die gesicherte Haltevorrichtung 60 hemmen die Bewegung des Walzdrahtes 11, der durch die Düse 51 hindurchgeht, indem sie den Walzdraht 11 mit Halteteilen 59a, 60a halten und trennen die Halteteile 59a, 60a von dem Walzdraht 11, um die Bewegung des Walzdrahts 11 zu ermöglichen. Die gesicherte Haltevorrichtung 60 ist direkt auf der Stützplatte 54 montiert. Die bewegliche Haltevorrichtung 59 ist auf der Stützplatte 54 über einen Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 montiert, der das Halteteil 59a in Richtung der X-Achse in Bezug auf die Stützplatte 54 bewegt.

Der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 weist eine Struktur auf, die mit der des oben beschriebenen Expansions-/Kontraktionsaktuators 56 in der X-Achsenrichtung identisch ist. Die bewegliche Haltevorrichtung 59 ist auf einer in Längsrichtung eines Gehäuses 69d bewegten Kurvenrolle 69c durch eine Kugelrollspindel 69b entsprechend der Drehung eines Servomotors 69a montiert. Angesichts dessen, in einem Zustand in dem die gesicherte Haltevorrichtung das Halteteil 60a öffnet, um die Bewegung des Walzdrahts 11 zuzulassen, bewegt der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 die bewegliche Haltevorrichtung 59 wo das Halteteil 59a den Walzdraht 11 hält in Richtung der Düse 51 um eine vorbestimmte Länge, wodurch der Walzdraht 11 von der Düse 51 um die vorbestimmte Länge zugeführt wird. Die bewegliche Haltevorrichtung 59 und die gesicherte Haltevorrichtung 60 werden mit der Düse 51 durch den Düsenbewegungsmechanismus 52 bewegt, um so konfiguriert zu sein, dass sie durch die Steuerung (nicht dargestellt) steuerbar ist.

Zurück zu 1, enthält die Spulenwickelvorrichtung 20 eine Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30, die den Walzdraht 11 speichert, der von der Düse 51 der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführt wird. Der Walzdraht 11 wird gelagert, um gekrümmt zu werden, oder gelagert, um in einer Spirale gewickelt zu werden. Wie in 5 gezeigt ist, umfasst die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 einen dicken plattenförmigen Hauptkörper 31 und eine Abdeckplatte 32. Die Abdeckplatte 32 bedeckt eine Oberfläche des plattenförmigen Hauptkörpers 31, um sie abzudichten. in 6 gezeigt ist, sind auf der einen Oberfläche des mit der Abdeckplatte 32 bedeckten plattenförmigen Hauptkörpers 31 eine Umfangsnut 31a und eine Verbindungsnut 31b ausgebildet. Die Umfangsnut 31a ist in einer Umfangsrichtung kontinuierlich. Die Verbindungsnut 31b erstreckt sich sanft von einem Außenumfang der Umfangsnut 31a zu einer Seitenkante des plattenförmigen Hauptkörpers 31, um sich an dieser Seitenkante zu öffnen. Bezugszeichen 31c zeigen die Innengewindelöcher 31c zur Befestigung der Abdeckplatte 32 an dem plattenförmigen Hauptkörper 31 an.

Wenn der Walzdraht 11 von einem Öffnungsende der Verbindungsnut 31b, die an der Seitenkante des plattenförmigen Hauptkörpers 31 geöffnet ist, eingegangen ist, erreicht der Walzdraht 11 die Umfangsnut 31a von der Verbindungsnut 31b, um zu einem Außenumfang der Umfangsnut 31a geführt zu werden, wodurch sie gebogen wird. Das heißt, der Walzdraht 11 krümmt sich in die Richtung der Dicke t.

Wenn der Walzdraht 11 einen ganzen Umfang der Umfangsnut 31a erreicht hat, wird der Walzdraht 11 in der Umfangsnut 31a untergebracht, indem er eine zu lagernde Spirale zieht. Das heißt, durch Wickeln des Walzdrahts 11 in mehr als einer Windung wird der Walzdraht 11 in Richtung der Dicke t gewickelt, um in der Spirale gelagert zu werden. Angesichts dessen weist die Umfangsnut 31a eine Zentralachse C auf, die einer drahtspeichernden Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 entspricht.

Bei dieser Ausführungsform wird der rechteckige Walzdraht als Walzdraht 11 verwendet. Somit sind die Umfangsnut 31a und die Verbindungsnut 31b tiefer ausgebildet als die Breite W des Walzdrahts 11.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Spulenwickelvorrichtung 20 ein drahtgewickeltes Element 22 und einen Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21. Der von der Düse 51 zugeführte Walzdraht 11 wird um das drahtgewickelte Element 22 gewickelt. Der Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 ist ein Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmittel, das das drahtgewickelte Element 22 dreht, um den von der Düse 51 zugeführten Walzdraht 11 um das drahtgewickelte Element 22 zu wickeln. Wie in 4 und 10 gezeigt ist, umfasst das drahtgewickelte Element 22 einen rohrförmigen Wickelkörper 22a und drei kreisplattenförmige Flansche 22b, 22c und 22d, die an einem Umfangsbereich des Wickelkörpers 22a ausgebildet sind. Die drei kreisplattenförmige Flansche 22b, 22c und 22d sind mit Zwischenräumen ausgebildet, die der Dicke t des Walzdrahts 11 entsprechen. An dem Zwischenflansch 22c ist eine Ausnehmung 22e ausgebildet, mit der der Walzdraht 11 verbunden ist.

Zurück zu 1, umfasst der Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 einen Servomotor 23, einen Motorbewegungsmechanismus 33, einen ersten Rotator 24 und einen Halter 25. Der Motobewegungsmechanismus 33 bewegt den Servomotor 23 in die Drei-Achsen-Richtungen. Der erste Rotator 24 weist ein Basisende auf, das koaxial zu einer Drehwelle 23a des Servomotors 23 angeordnet ist, und ein distales Ende, an dem ein Verriegelungsmechanismus 26 angeordnet ist. Der Halter 25 ist abnehmbar an dem distalen Ende des ersten Rotators 24 angeordnet, um das drahtgewickelte Element 22, das den Walzdraht 11 wickelt, mit dem ersten Rotator 24 zu umschließen.

Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst der Halter 25 eine Kupplungswelle 25a und eine Halteplatte 25b. Die Kupplungswelle 25a hat ein distales Ende, das mit dem Verriegelungsmechanismus 26 verriegelt ist. Die Halteplatte 25b ist an einem Basisende der Kupplungswelle 25a angebracht, um einen Flansch 22b des drahtgewickelten Elements 22 von außen in einem Zustand zu drücken, der am distalen Ende des ersten Rotators 24 angebracht ist. Die Kupplungswelle 25a ist zu einer Säulenform geformt, mit einem Außendurchmesser, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser des Wickelkörpers 22a ist, der eine rohrförmige Gestalt des drahtgewickelten Elements 22 bildet. Diese Länge ist länger als eine ganze Länge des Wickelkörpers 22a ausgebildet. An einem Umfangsbereich eines distalen Endes der Kupplungswelle 25a ist eine Ringnut 25c ausgebildet. Die Halteplatte 25b ist mit einem Außendurchmesser ähnlich einem Außendurchmesser des einen Flansches 22b des drahtgewickelten Elements 22 ausgebildet.

Der Verriegelungsmechanismus 26, der an dem distalen Ende des ersten Rotators 24 angeordnet ist, umfasst ein Kopplungsloch 26a, ein horizontales Loch 26b, einen Kugelkörper 26c, ein Betätigungselement 26d und eine Feder 26e. Das Kopplungsloch 26a ist an dem distalen Ende des ersten Rotators 24 entlang einer axialen Mitte gebohrt. Die Kupplungswelle 25a des Halters 25 ist in das Kopplungsloch 26a einsetzbar. Das horizontale Loch 26b ist an dem distalen Ende des ersten Rotators 24 ausgebildet, indem es sich mit dem Kopplungsloch 26a kreuzt. Der Kugelkörper 26c wird in das horizontale Loch 26b eingeführt, um mit der Ringnut 25c in Eingriff zusammen gebracht zu werden, die an der Kupplungswelle 25a ausgebildet ist. Das Betätigungselement 26d wird in den ersten Rotator 24 eingepasst, um sich in der axialen Richtung zu bewegen, wodurch der Kugelkörper 26c in die Ringnut 25c eingeführt wird oder der Kugelkörper 26c von der Ringnut 25c entfernt wird. Die Feder 26e spannt das Betätigungselement 26d in einer Richtung vor, die den Kugelkörper 26c in die Ringnut 25c einführt.

An dem Wickelkörper 22a ist ein Schlitz 22f ausgebildet, der sich in axialer Richtung von einem Endabschnitt des Wickelkörpers 22a erstreckt. Ein Vorsprung 24a, der in den Schlitz 22f gelangen kann, ist an dem ersten Rotator 24 ausgebildet. In Anbetracht dessen, wenn das distale Ende der Kupplungswelle 25a, die durch den Wickelkörper 22a des drahtgewickelten Elements 22 in das Kopplungsloch 26a eingeführt wird, um den Halter 25 auf dem ersten Rotator 24 zu montieren, gelangt der Vorsprung 24a hinein den Schlitz 22f, um die Drehung des drahtgewickelten Elements 22 in Bezug auf den ersten Rotator 24 zu verhindern.

Wie in 1 dargestellt, ist der Servomotor 23 auf einer Halterung 27 montiert und der Motorbewegungsmechanismus 33 bewegt die Halterung 27 in die Drei-Achsen-Richtungen. Auf der Halterung 27 ist ein Betätigungszylinder 28 angebracht, der den Verriegelungsmechanismus 26 betätigt. Der Betätigungszylinder 28 weist eine Stange 28a auf, auf der ein Einklinkelement 28b montiert ist, das mit dem Betätigungselement 26d des Verriegelungsmechanismus 26 eingeklinkt ist.

Wenn die Stange 28a des Betätigungszylinder 28 versenkt wird, wie in 4 gezeigt, zieht sich das Betätigungselement 26d gegen die Vorspannkraft der Feder 26e zurück, wodurch das Einsetzen der Kupplungswelle 25a in das Kopplungsloch 26a gewährleistet wird. Wenn die Stange 28a des Betätigungszylinder 28 (1) in den Zustand projektiert wird, in dem die Kupplungswelle 25a in das Kupplungsloch 26a eingeführt worden ist, wie in 3 dargestellt, bewegt sich das Betätigungselement 26d wieder nach vorne, um den Kugelkörper 26c zu der Ringnut 25c zu drücken. Dies schließt den Austritt der Kupplungswelle 25a aus dem Kupplungsloch 26a aus.

Andererseits kann in dem Zustand, in dem die Kupplungswelle 25a in das Kupplungsloch 26a eingeführt worden ist, wenn die Stange 28a des Betätigungszylinders 28 wieder versenkt wird, die bereits eingesetzte Kupplungswelle 25a aus dem Kopplungsloch 26a herausgezogen werden.

Somit montiert der Verriegelungsmechanismus 26 den Halter 25 befestigbar/lösbar an dem ersten Rotator 24, der an dem Servomotor 23 angebracht ist, der eine Antriebsquelle ist. Der mit dem ersten Rotator 24 gekoppelte Halter 25 ist so konfiguriert, dass er durch den Servomotor 23 sowohl normal als auch umgekehrt um die Y-Achse gedreht werden kann.

In dem Zustand, in dem der Halter 25 auf dem ersten Rotator 24 montiert worden ist, wenn der Servomotor 23 sich dreht, um den ersten Rotator 24 zu drehen, drehen sich auch der Halter 25 und das drahtgewickelte Element 22 mit dem ersten Rotator 24. Wenn der Servomotor 23 anhält, stoppt der erste Rotator 24 und die Drehung des Halters 25 und des drahtgewickelten Elements 22 stoppt ebenfalls.

Das drahtgewickelte Element 22, das an dem distalen Ende des ersten Rotators 24 durch den Halter 25 angebracht ist, ist konfiguriert, um den Walzdraht 11, der von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführt wird, durch normales Drehen zu wickeln.

Zurück zu 1, ist die Halterung 27, auf der der Servomotor 23 montiert ist, an der Halterung 19 über den Motorbewegungsmechanismus 33 beweglich in den Drei-Achsen-Richtungen angebracht. Der Motorbewegungsmechanismus 33 ist durch eine Kombination von Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 34 bis 36 in der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung gebildet. Der Motorbewegungsmechanismus 33, der aus den Expansions-/Kontraktionsaktuatoren 34 bis 36 in der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung gebildet ist, hat eine Struktur, die mit der des oben beschriebenen Düsenbewegungsmechanismus 52 identisch ist. Somit wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.

Die Spulenwickelvorrichtung 20 umfasst des Weiteren einen Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 als Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehungsmittel, der die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 dreht, um den Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführten wird, um das drahtgewickelte Element 22 zu wickeln. Diese Ausführungsform veranschaulicht einen Fall, bei dem die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 an der Halterung 19 über einen zweiten Rotator 41 angeordnet ist.

Wie in 1 und 5 dargestellt, ist an der Halterung 19 eine Stützwand 42 aufrecht angeordnet. Der zweite Rotator 41 erstreckt sich in der Y-Achsenrichtung, um drehbar an der Stützwand 42 angeordnet zu sein. Auf der Stützwand 42 ist ein Servomotor 43 angebracht, der den zweiten Rotator 41 dreht. Bei dem zweiten Rotator 41 und einer Drehwelle 43a des Servomotors 43 sind jeweils Riemenscheiben 44a, 44b angeordnet. Zwischen den Riemenscheiben 44a, 44b ist ein Riemen 44c überbrückt.

Es ist so konfiguriert, dass, wenn der Servomotor 43 antreibt, um die Drehwelle 43a zu drehen, die Drehung auf den zweiten Rotator 41 über den Riemen 44c übertragen wird, um den zweiten Rotator 41 mit der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zu drehen. An einem distalen Ende des zweiten Rotators 41 ist ein Stützelement 46 senkrecht zu dem zweiten Rotator 41 angeordnet. An dem Stützelement 46 ist ein Basisende eines tragenden parallelen Stabs 47 parallel zu einer drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 angeordnet, indem er von der drehbaren Zentralachse M vorgespannt wird.

Wie in 6 und 7 gezeigt ist, ist an dem tragenden parallelen Stab 47 eine Schiene 47a parallel zur drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 angeordnet. Auf der Schiene 47a ist der plattenförmige Hauptkörper 31 der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 beweglich angebracht. Das heißt, die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 ist auf dem tragenden parallelen Stab 47 montiert, indem sie von der drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 vorgespannt wird, und beweglich in der Y-Achsenrichtung an einer Außenseite in einer Rotationsradialrichtung des tragenden parallelen Stabs 47 ist.

Die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 ist so montiert, dass ihre drahtspeichernde Zentralachse C senkrecht zu der drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 ist. Das heißt, die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 ist so montiert, dass an einer virtuellen Ebene, die senkrecht zu der drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 ist und die drahtspeichernde Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 umfasst, die drahtspeichernde Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 eine Tangentenlinie eines virtuellen Kreises bildet, dessen Mitte die drehbare Zentralachse M des zweiten Rotators 41 ist. Mit anderen Worten ist die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 an dem tragenden parallelen Stab 47 angebracht, so dass die drahtspeichernde Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 senkrecht zu einer virtuellen Ebene ist, die die drehbare Zentralachse M des zweiten Rotators 41 enthält.

Die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 ist auf der Schiene 47a beweglich parallel zu der drehbaren Zentralachse M angebracht, so dass ein offenes Ende der Verbindungsnut 31b einem Einführloch 47b und der drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 zugewandt ist. An dem Stützelement 46 ist eine Spulenfeder 48 angeordnet. Die Spulenfeder 48 zieht die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 auf die Seite des Stützelements 46, um das offene Ende der Verbindungsnut 31b vorzuspannen, um von dem Einführloch 47b verschoben zu sein. Andererseits ist an der Halterung 19 ein Fluiddruckzylinder 49 angeordnet. Der Fluiddruckzylinder 49 trennt die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 von dem Stützelement 46 gegen die Vorspannkraft der Spulenfeder 48, um das offene Ende der Verbindungsnut 31b als passend zum Einführungsloch 47b zu bewegen.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Spule unter Verwendung der Spulenwickelvorrichtung 20 beschrieben.

Das Verfahren zur Herstellung der Spule gemäß der Ausführungsform umfasst einen Drahtspeicherprozess, der den Walzdraht 11 speichert, und einen Spulenbildungsprozess, der eine Spule 17 bildet. Bei dem Drahtspeicherprozess wird der von der Düse 51 zugeführte Walzdraht 11 in der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 gespeichert. In dem Spulenbildungsprozess wird das drahtgewickelte Element 22 gedreht, um den von der Düse 51 zugeführten Walzdraht 11 um das drahtgewickelte Element 22 zu wickeln, und die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 wird um eine Drehachse N des drahtgewickelten Elements 22 gedreht, um den Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element 22 zu winden, wodurch die Spule 17 gebildet wird. Im Folgenden werden die jeweiligen Prozesse im Detail beschrieben.

<Drahtspeicherprozess>

Das Drahtspeichern an der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 wird durchgeführt durch Zufuhren des rechteckigen Walzdrahts 11, dessen Querschnittsform rechteckig ist, durch die Düse 51, und dann Krummen des rechteckigen Walzdraht 11 in Richtung der Dicke t oder Wickeln des rechteckigen Walzdrahts 11 in Richtung der Dicke t in der Spirale.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, wird der Walzdraht 11 hergestellt, indem er um die Trommel 62 gewickelt wird, wenn er in der Richtung der Dicke t gekrümmt wird, und dann wird die Trommel 62 an der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 angeordnet. Der von der Trommel 62 zugeführte Walzdraht 11 wird in die Walzdrahtführung 63a eingeführt, die an dem distalen Ende der Zugstange 63 angeordnet ist, um verdrahtet zu werden, wenn er durch die Düse 51 von der Walzdrahtführung 63a eingeführt wird.

Wie in 2 gezeigt ist, wird der verdrahtete Walzdraht 11 zwischen der Walzdrahtführung 63a und der Düse 51 zuerst durch die bewegliche Haltevorrichtung 59 und die gesicherte Haltevorrichtung 60 in der Nähe der Düse 51 gehalten. Somit wird die Bewegung des Walzdrahts 11 verhindert. Zu diesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 die bewegliche Haltevorrichtung 59 von der gesicherten Haltevorrichtung 60 getrennt hat, wie dies mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist.

In diesem Zustand bewegt der Düsenbewegungsmechanismus 52 die Düse 51 mit der beweglichen Haltevorrichtung 59 und der gesicherten Haltevorrichtung 60 und dann, wie in 6 gezeigt ist, ist ein distales Ende der Düse 51 dem Öffnungsende der Verbindungsnut 31b der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 gegenüberliegend. Eine Stange 49a des Fluiddruckzylinder 49 wird projektiert, um die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zu bewegen, wenn sie von dem Stützelement 46 gegen die Vorspannkraft der Spulenfeder 48 getrennt ist, wodurch das offene Ende der Verbindungsnut 31b mit dem Einführungsloch 47b zusammenpasst.

Danach, in einem Zustand, in dem das Halteteil 60a der gesicherten Haltevorrichtung 60, das in 2 gezeigt ist, geöffnet ist, um die Bewegung des Walzdrahtes 11 zu ermöglichen, bewegt zu werden, bewegt der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 die bewegliche Haltevorrichtung 59, die den Walzdraht 11 durch das Halteteil 59a hält, in Richtung der Düse 51 um die vorbestimmte Länge, wie mit einem durchgehenden Pfeil angedeutet. Dann wird der von der beweglichen Haltevorrichtung 59 gehaltene Walzdraht 11 von der Düse 51 um die vorbestimmte Länge zugeführt.

Wie in 6 gezeigt ist, gelangt der von der Düse 51 zugeführte Walzdraht 11 in das Öffnungsende der Verbindungsnut 31b an der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30. Der Walzdraht 11 erreicht die Umfangsnut 31a von der Verbindungsnut 31b, um zu dem Außenumfang der Umfangsnut 31a geführt zu werden, wodurch er gekrümmt wird. Da der rechteckige Walzdraht als Walzdraht 11 verwendet wird, wird der Walzdraht 11 zum Außenumfang der Umfangsnut 31a geführt, um in Richtung der Dicke t gekrümmt zu werden und wird dann in der Spirale in der Umfangsnut 31a gewickelt, um gespeichert zu werden. Der Walzdraht 11 wird mit einer Länge gespeichert, die zum Bilden einer ersten Spule 17a (10) erforderlich ist, die eine Alpha-Wicklungsspule 17 bildet, die erhalten wird.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der Spule in dieser Ausführungsform ist der gespeicherte Walzdraht 11 nicht verdreht, da der von der Düse 51 zugeführte Walzdraht 11 gelagert wird, um gekrümmt zu werden oder wird gelagert, um in der Spirale gewickelt zu werden.

Wenn die Länge des Walzdrahts 11 nicht die erforderliche Länge erreicht, indem einfach die in 2 dargestellte bewegliche Haltevorrichtung 59 zu der Düse 51 einmal bewegt wird, wird die bewegliche Haltevorrichtung 59 zurück und nach vorne bewegt, um sequentiell den Walzdraht 11 von der Düse 51 zuzuführen. Wenn sich die bewegliche Haltevorrichtung 59 bewegt, um die Nähe der Düse 51 zu erreichen, wird ihre Bewegung gestoppt. Dann hält die gesicherte Haltevorrichtung 60 den Walzdraht 11, um einmal die Bewegung des Walzdrahts 11 zu hemmen. In diesem Zustand wird das Halteteil 59a der beweglichen Haltevorrichtung 59 geöffnet, um die Bewegung des Walzdrahts 11 zu ermöglichen. In diesem Zustand trennt der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 die bewegliche Haltevorrichtung 59 von der Düse 51, wie mit dem einen Punktkettenlinienpfeil angedeutet ist.

Danach wird wieder das Halteteil 59a der beweglichen Haltevorrichtung 59 geschlossen, um den Walzdraht 11 zu halten, und dann wird das Halteteil 60a der gesicherten Haltevorrichtung 60 wieder geöffnet, um die Bewegung des Walzdrahtes 11 zu ermöglichen. In diesem Zustand bewegt der Expansions-/Kontraktionsaktuator 69 die bewegliche Haltevorrichtung 59, die mit der einen Strichpunktiertlinie bezeichnet ist, die den Walzdraht 11 durch das Halteteil 59a in Richtung der Düse 51 um die vorbestimmte Länge hält. Dadurch wird der von der beweglichen Haltevorrichtung 59 gehaltene Walzdraht 11 wieder von der Düse 51 gehalten. Indem die bewegliche Haltevorrichtung 59 vor und zurück bewegt wird, wird der Walzdraht 11 sequentiell von der Düse 51 zugeführt, wodurch der Walzdraht 11 mit der erforderlichen Länge in der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 gespeichert wird.

<Spulenbildungsprozess>

Bei dem Spulenbildungsprozess wird der rechteckige Walzdraht 11, der von der Düse 51 zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element 22 in einer Richtung der Breite W des rechteckigen Walzdrahtes 11 gewickelt, um die Spule 17 zu bilden.

Um das drahtgewickelte Element 22 auf dem Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 zu montieren, wird die Stange 28a des Betätigungszylinder 28 (1) versenkt, und dann wird das Betätigungselement 26d rückwärts gegen die Vorspannkraft der Feder 26e verschoben, wie in 4 gezeigt. Die Kupplungswelle 25a des Halters 25 wird in den Wickelkörper 22a des drahtgewickelten Elements 22 eingesetzt und dann wird das distale Ende der Kupplungswelle 25a, das von dem Wickelkörper 22a vorsteht, in das Kopplungsloch 26a eingeführt.

Somit steht die Stange 28a des Arbeitszylinders 28 in dem Zustand vor, in dem die Kupplungswelle 25a in das Kupplungsloch 26a eingeführt worden ist, und dann, wie in 3 gezeigt, wird das Betätigungselement 26d wieder nach vorne bewegt, um den Kugelkörper 26c zu der Ringnut 25c zu drücken. Dies verhindert, dass die Kupplungswelle 25a aus dem Kupplungsloch 26a austritt. Somit ist das drahtgewickelte Element 22 am distalen Ende des ersten Rotators 24 angebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Vorsprung 24a des ersten Rotators 24 in den Schlitz 22f des Wickelkörpers 22a eingelassen, um die Drehung des drahtgewickelten Elements 22 in Bezug auf den ersten Rotator 24 zu beschränken.

Danach, in dem Zustand, in dem der Walzdraht 11 von der Düse 51 projiziert worden ist, bewegt der Düsenbewegungsmechanismus 52 die Düse 51, um die Düse 51 von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zu trennen. In diesem Zustand bewegt der Motorbewegungsmechanismus 33 das drahtgewickelte Element 22 mit dem Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 und dann, wie in 8 gezeigt ist, wird der Walzdraht 11 zwischen der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 und der Düse 51 in die Ausnehmung 22e eingeführt, die an dem Zwischenflansch 22c des drahtgewickelten Elements 22 ausgebildet ist, um den Walzdraht 11 in Kontakt mit dem Wickelkörper 22a zu bringen. Das heißt, der Walzdraht 11, der sich von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 erstreckt, wird in einen Zwischenraum zwischen dem distal-endseitigen Flansch 22b und dem Zwischenflansch 22c des drahtgewickelten Elements 22 gebracht, und dann wird der Walzdraht 11, der sich von der Düse 51 erstreckt, in einen Zwischenraum zwischen dem basis-endseitigen Flansch 22d und dem Zwischenflansch 22c des drahtgewickelten Elements 22 gebracht.

Danach wird, in 7 gezeigt, bewegt der Motorbewegungsmechanismus 33 das drahtgewickelte Element 22, um die Drehachse N des drahtgewickelten Elements 22 mit der drehbaren Zentralachse M des zweiten Rotators 41 anzupassen. In diesem Zustand wird die Stange 49a des Fluiddruckzylinders 49 versenkt, und dann zieht die Spulenfeder 48 die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 auf die Seite des Stützelements 46, um das offene Ende der Verbindungsnut 31b vorzuspannen, dass sie von dem Einführloch 47b verschoben ist, wodurch der Walzdraht 11, der durch die Verbindungsnut 31b und das Einführloch 47b hindurchgeht, sandwichartig angeordnet ist, um dem Walzdraht 11 eine konstante Spannung hinzuzufügen.

Dann, wie in 9 gezeigt ist, dreht der Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 das drahtgewickelte Element 22, wie mit einem gestrichelten Pfeil angedeutet, und der Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 dreht die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 um das drahtgewickelte Element 22 herum, wie angedeutet mit einem festen Pfeil, bei einer doppelten Geschwindigkeit einer Drehzahl des drahtgewickelten Elements 22.

Das heißt, die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 wird um das drahtgewickelte Element 22 mit der doppelten Geschwindigkeit der Drehzahl des drahtgewickelten Elements 22 gedreht, um den in der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 gespeicherten Walzdraht 11 aus dem Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zuzuführen, wodurch der Walzdraht 11 um den Zwischenraum zwischen dem distal-endseitigen Flansch 22b und dem Zwischenflansch 22c an dem Wickelkörper 22a gewickelt wird. Dies bildet die erste Spule 17a, die aus dem Walzdraht 11 besteht, der um den Zwischenraum zwischen dem distal-endseitigen Flansch 22b und dem Zwischenflansch 22c an dem Wickelkörper 22a (10) gewickelt ist.

Hierbei sind die drehbare Zentralachse M des Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 und die drahtspeichernde Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zueinander orthogonal, und der rechteckige Walzdraht 11 krümmt sich in der Richtung des Dicke t, um aufbewahrt zu werden, oder wird in Richtung der Dicke t gewickelt, um aufbewahrt zu werden. In Anbetracht dessen, selbst wenn der Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 dreht, um den Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 um das drahtgewickelte Element 22 zugeführt wird, wird der Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird, nicht verdreht. Der Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 dreht die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30, um den Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element 22 zu wickeln. Dies sichert, wie in 10 gezeigt, Wickeln des Walzdrahts 11 um den Wickelkörper 22a des Wickelkörpers 22, indem er in einer Breitenrichtung gekrümmt ist.

Da in der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 der Walzdraht 11 mit der Länge, die zum Bilden der ersten Spule 17a erforderlich ist, aufbewahrt wird, wird die erste Spule 17a aus dem gesamten Walzdraht 11 gebildet, der aus der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 herausgezogen wird. In Anbetracht dessen, wenn die erste Spule 17a gebildet wird, tritt ein Endabschnitt des Walzdrahts 11 aus der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 heraus, um einen Walzdraht 11a zu Beginn der Wicklung zu bilden (siehe 9).

Zu diesem Zeitpunkt wird die Zugspannung zu dem Walzdraht 11 hinzugefügt, von einer Kraft, die den Walzdraht 11, der sowohl durch die Verbindungsnut 31b als auch durch das Einführloch 47b durch die Spulenfeder 48 hindurchgeht, sandwichartig aufnimmt. Dementsprechend wird bei der Bildung der ersten Spule 17a die Zugkraft des Walzdrahts 11 auf dem vorbestimmten Wert gehalten, wodurch die Erzeugung einer Differenz eines Kontaktgrades zwischen Schichten des Walzdrahts 11 an der ersten Spule 17a verhindert wird.

In Übereinstimmung mit der Bildung der ersten Spule 17a wird das drahtgewickelte Element 22 gedreht, um den Walzdraht 11, der neu von der Düse 51 zugeführt wird, um den Zwischenraum zwischen dem bodenseitigen Flansch 22d und dem Zwischenflansch 22c an dem Wickelkörper 22a zu wickeln. Dies bildet die andere zweite Spule 17b, die aus dem Walzdraht 11 besteht, der neu aus der Düse 51 herausgezogen wird, um um den Zwischenraum zwischen dem Zwischenflansch 22c und dem basis-endseitigen Flansch 22d an dem Wickelkörper 22a (10) gewickelt zu werden.

Bei der Ausbildung der zweiten Spule 17b addiert die Zugvorrichtung 53 die konstante Spannung zu dem von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführten Walzdraht 11. Wie in 1 gezeigt ist, fügt die Feder 66 an der Zugvorrichtung 53 die Zugkraft dem Walzdraht 11 über die Zugstange 63 hinzu. Dementsprechend wird bei der Bildung der zweiten Spule 17b die Zugkraft des Walzdrahts 11 auf dem vorbestimmten Wert gehalten. Dies verhindert die Erzeugung einer Differenz eines Kontaktgrades zwischen den Schichten des Walzdrahtes 11 an der zweiten Spule 17b.

Wenn die zweite Spule 17b gebildet wird, wird der von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführte Walzdraht 11 um das von dem Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 gedrehte drahtgewickelte Element 22 gewickelt. Somit wird der von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführte Walzdraht 11 nicht verdreht. Dann wird die Wicklung um das drahtgewickelte Element 22 durch den Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 sichergestellt, wie in 9 gezeigt, durch Wickeln um den Wickelkörper 22a des drahtgewickelten Elements 22, während er in Richtung der Breite W des Walzdrahts 11 gekrümmt ist.

Somit wird das drahtgewickelte Element 22 gedreht, und die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 wird um das drahtgewickelte Element 22 mit der zweifachen Geschwindigkeit gedreht, wodurch die in 10 dargestellte Spule 17 gebildet wird, so dass die erste Spule 17a und die zweite Spule 17b, die aus dem in der Spirale gewickelten Walzdraht 11 bestehen, durch einen inneren Überkreuzungsdraht 17c gekoppelt sind.

Als die erste Spule 17a und die zweite Spule 17b, die in 10 dargestellt sind, von denen der rechteckige Walzdraht 11 in der Breitenrichtung gekrümmt ist und umwickelt wird, um um den Wickelkörper 22a in drei Windungen gewickelt zu werden, wird jeweils beispielhaft dargestellt. Dann wird die Spule 17, die an dem drahtgewickelten Element 22 gebildet ist, die Alpha-Wicklungsspule 17 sein, bei der sowohl der Walzdraht 11a am Beginn der Wicklung, die aus der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 und ein Walzdraht 11b (9) an einem Ende der Wicklung extrahiert wurde, die von der Düse 51 zugeführt wird, um um das drahtgewickelte Element 22 gewickelt zu werden, an einem äußersten Umkreis angeordnet.

Nachdem die zweite Spule 17b erhalten worden ist, wie in 2 gezeigt ist, hält das Halteteil 60a der gesicherten Haltevorrichtung 60 den Walzdraht 11, um zu verhindern, dass der Walzdraht 11 von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführt wird. Dann schneidet eine Schneidvorrichtung (nicht dargestellt) den Walzdraht 11, der sich von der zweiten Spule 17b zu der Düse 51 erstreckt. Dies kann die Alpha-Wicklungsspule 17 trennen, die an dem drahtgewickelten Element 22 gebildet wird.

Wie in 10 dargestellt, da die Halteplatte 25b des Halters 25 das drahtgewickelte Element 22 mit dem ersten Rotator 24 sandwichartig aufnimmt, auch wenn das drahtgewickelte Element 22 aus Harz mit einer Flexibilität hergestellt ist, und selbst wenn der Walzdraht 11, der sich in der Breitenrichtung krümmt, um um den Wickelkörper 22a gewickelt zu werden, versucht sich in einer axialen Richtung des drahtgewickelten Elements 22 zu verschieben, verformen sich die Flansche 22b, 22c und 22d des drahtgewickelten Elements 22 nicht mit der Kraft, die der Walzdraht 11 zur Verschiebung aufbringt.

Bilden der Spule 17 durch Wickeln des rechteckigen Walzdrahts 11 in der zu wickelnden Breitenrichtung kann die Spule 17 erbringen, deren Wicklungsstartende 11a und Wicklungsabschlussende 11b an der identischen Wicklungsschicht verdrahtet sind, und deren Wicklungsbreite klein und relativ dünn ist. Dies kann auch eine Rate verbessern, die von dem Walzdraht 11 in der erhaltenen Spule 17 eingenommen wird.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat den Düsenbewegungsmechanismus 52 und den Motorbewegungsmechanismus 33 beschrieben, die durch die Kombination der Expansions-/Kontraktionsaktuatoren in der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung gebildet werden. Diese Bewegungsmechanismen sind jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt und können ein anderes Format aufweisen, sofern die Düse 51 und die Halterung 27 in der Drei-Achsen-Richtung in Bezug auf die Halterung 19 bewegbar sind.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat den Fall beschrieben, bei dem das drahtgewickelte Element 22 gedreht wird und die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 um das drahtgewickelte Element 22 mit der zweifachen Geschwindigkeit gedreht wird. Jedoch kann die zweite Spule so gebildet sein, dass das drahtgewickelte Element 22 und die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 mit einer identischen Geschwindigkeit gedreht werden, um den von der Düse 51 in der Spirale zugeführten Walzdraht 11 zu wickeln. Vor und danach kann die erste Spule so geformt werden, dass nur die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 um das drahtgewickelte Element 22 gedreht wird, dessen Drehung zum Wickeln des Walzdraht 11 gestoppt worden ist, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 in der Spirale zugeführt wird. Auch dieser Fall kann die in 10 dargestellte Spule 17 erhalten, so dass die erste Spule 17a und die zweite Spule 17b, die aus dem in der Spirale gewickelten Walzdraht 11 bestehen, durch den inneren Überkreuzungsdraht 17c gekoppelt sind.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat die Konfiguration beschrieben, dass die drei kreisplattenförmigen Flansche 22b, 22c und 22d am Umfangsbereich des Wickelkörpers 22a des Drahtwickelelements 22 ausgebildet sind. Jedoch kann, soweit die Alpha-Wicklungsspule 17 erhalten werden kann, das drahtgewickelte Element 22 den Zwischenflansch 22c weglassen. Obwohl nicht dargestellt, kann das drahtgewickelte Element eine Stangenform sein. Nachdem die Alpha-Wicklungsspule 17 erhalten worden ist, kann dieses stangenförmige drahtgewickelte Element aus der Spule 17 herausgezogen werden, um eine sogenannte Luftkern-Alpha-Wicklungsspule 17 zu erhalten.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat den Fall beschrieben, bei dem die Spannvorrichtung 53 an der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 die konstante Zugspannung zu dem von der Düse 51 durch die Feder 66 zugeführten Walzdraht 11 hinzufügt, das offene Ende der Verbindungsnut 31b von dem Einführloch 47b verschiebt, um den Walzdraht 11 durch die Spulenfeder 48 sandwichartig zu umschließen, und fügt dann die konstante Spannung zu dem Walzdraht 11 hinzu, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird. Jedoch ist, soweit die vorbestimmte Zugspannung dem Walzdraht 11 hinzugefügt werden kann, die Zugvorrichtung 53 nicht auf diese Strukturen beschränkt.

Beispielsweise kann die Zugvorrichtung 53, obwohl sie nicht dargestellt ist, eine solche sein, die einen Fluiddruckzylinder und eine Spulenfeder umfasst, die die Trommel 62 direkt bewegen, um die konstante Zugspannung zu dem Walzdraht 11 hinzuzufügen.

Des Weiteren hat die oben beschriebene Ausführungsform den Fall beschrieben, bei dem der Walzdraht 11 der rechteckige Walzdraht ist, dessen Querschnittsform rechteckig ist. Jedoch kann der Walzdraht 11 eine Querschnittsform aufweisen, die quadratisch ist, was als quadratischer Draht bezeichnet wird, oder eine Querschnittsform, die kreisförmig ist, was als Runddraht bezeichnet wird.

Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform wird der folgende Effekt bereitgestellt.

In der Spulenwickelvorrichtung 20 und dem Verfahren zur Herstellung der Spule gemäß der Ausführungsform wird, da der von der Düse 51 zugeführte Walzdraht 11 in Richtung der Dicke t gekrümmt gelagert ist oder gelagert wird, um in die Richtung der Dicke t gewickelt zu werden, wird der Walzdraht 11 bei der Lagerung nicht verdreht. In der Drahtwicklung, da der von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführte Walzdraht 11 um das von dem Drahtgewickeltes-Element-Rotationsmechanismus 21 gedrehte drahtgewickelte Element 22 gewickelt wird, ist der Walzdraht 11, der von der Walzdraht-Zuführungsmaschine 50 zugeführt wird, nicht verdreht. Da der Drahtspeicher-Spannvorrichtungs-Drehmechanismus 40 die Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 dreht, um den Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird, um das drahtgewickelte Element 22 zu wickeln, wird auch der Walzdraht 11, der von der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zugeführt wird, nicht verdreht. Somit wird der Walzdraht 11 um das drahtgewickelte Element 22 gewickelt, ohne verdreht zu werden.

Da die Drehachse N des drahtgewickelten Elements 22 und die drahtspeichernde Zentralachse C der Drahtspeicher-Spannvorrichtung 30 zueinander orthogonal sind, kann der rechteckige Walzdraht 11, dessen Querschnittsform rechteckig ist, in der Breitenrichtung W gewickelt werden. Somit kann Bilden der Spule 17 die Spule 17 erhalten, deren Wicklungsstartende und Wicklungsabschlussende an der identischen Wicklungsschicht verdrahtet sind und deren Wicklungsbreite klein und relativ dünn ist. Dementsprechend kann dies die von dem Walzdraht 11 in der Spule 17 eingenommene Rate verbessern.

Ausführungsformen dieser Erfindung wurden oben beschrieben, aber die obigen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele für Anwendungen dieser Erfindung, und der technische Umfang dieser Erfindung ist nicht auf die spezifischen Zusammensetzungen der obigen Ausführungsformen beschränkt.

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-055755, eingereicht am japanischen Patentamt am 19. März 2015, deren gesamter Inhalt in diese Spezifikation aufgenommen wird.