CN1092550A - 导线截断方法及线圈元件 - Google Patents

Abstract

通过对要截断的导线加张力，并对目标截断处作 小范围加热，使之与其它部分之间具有20℃—300℃ 的温度差，从而截断处较其它部分抗拉强度降低，并 通过加张力使该截断处有集中应力，产生大应变而被 截断，能使截断处稳定。

Description

本发明涉及适合制造用于计算机、电视接收机、音响设备等电路的线圈元件的导线截断方法及线圈元件。

近年来，在家电产品和办公自动化（OA）设备等领域中，发展多功能趋势明显，而且生产设备工业，汽车工业等机电工业以外的领域也大量使用电子电路。随之，卷绕导线的线圈元件之使用也大幅度增加。

以往，对于卷绕导线的线圈元件，要使其导线截断处稳定比较困难，截断方法是一个重要课题。

以下，说明以往线圈元件的导线截断方法。图13为卷绕体（以下称线圈架）上卷绕导线的线圈绕线机一例。为了便于理解以往的导线截断方法，边参见图13边说明其原理和工作。

图13中，安装臂1将线圈架2如图示那样装在其前端。与安装臂1对置地设置锭子9，锭子9的前端，通过锭翼8设置导线引导出线口7，由该导线引导出线口7供给导线6。图13表示线圈架2上卷绕导线6结束后的状态。

现说明该绕线机的工作，装在转轴（图中未示出）上的安装臂1以转轴为中心沿箭号A的方向旋转变位，装上空线圈架2的下一个安装臂移至与锭子9对置的位置1a，原先与锭子9对置的安装臂1移至位置1b。此时，移至位置1b的安装臂1上所装线圈架2端子4b上所绕导线6，跨接在线圈架2端子4b与导线引导出线口7之间。此状态下，锭翼8向箭号X的方向移动，导线引导出线口7位于线圈架2端子4a的近旁，而线圈架2装在移到与锭子9对置的位置1a的安装臂1上。实际工作中，当安装臂1旋转变位时，锭翼8也同时移动，导线引导出线口7位于端子4a的近旁，所以不会发生上述移动中的导线松弛。

此状态下，锭翼8上的导线引导出线口7以端子4a为中心，在一定范围内依次重复沿箭号Y1方向、X1方向、Y2方向、X2方向、Z1方向移动，将导线6卷绕在端子4a的近底部处，形成卷绕线5a。此时，装在移向位置1b的安装臂1上的线圈架2，其端子4b与移至同锭子9对置处1a的安装臂1所装线圈架2的端子4a之间的跨接导线6a，如图13所示。

上述动作结束后，锭翼8为了准备向线圈架2卷绕导线，在锭子9与线圈架2中心对准的同时，导线引导出线口7移动到位于线圈架2凸缘的内侧。在此状态下锭翼8以线圈架2为中心向Q（或者Q′）方向一转动，就同时按一定的比例沿X′或者X方向往返动作，形成线圈3。当该动作结束时，为了在端子4b上形成卷绕线5b，重复上述动作。此动作结束后的状态如图13所示，以下依次重复相同的动作。

如此卷绕的线圈3，由于用连续导线圈绕，产生多余的跨接导线6a，它跨在卷绕这次线圈3的线圈架2上所设端子4a与卷绕上次线圈3的线圈架2的端子4b之间，必须截断去除。

以下，说明以往截断去除跨接导线6a的方法。图14将图13的一部分放大表示截断并去除跨接导线6a方法的一例。

图14中，安装臂1移至图13位置1b的状态。固定机构10做成具有用于固定跨接导线6a的卡盘爪11a、11b，在一定范围内沿箭号B方向及箭号B′方向移动，而且在卡盘爪11a向箭号C方向移位的同时，卡盘爪11b向箭号D方向移位，能固定跨接导线6a。

最初，固定机构10向箭号B方向移动，直至卡盘爪11a、11b能固定跨接导线6a。在该位置上，卡盘爪11a朝箭号C方向移，卡盘爪11b朝D方向移，牢牢固定跨接导线6a。图14表示固定跨接线6a的状态。

此状态下，固定机构10沿箭号B′方向在一定范围内移动。此时，跨接导线6a可借助端子4b和卡盘爪11a、11b施加张力而截断。

上述那样的方法不能获得稳定的截断位置，端子4b上还留下多余的导线，不能完全去除不要的导线，存在残留无用短导线的缺点。这种无用短导线会在线圈元件质量方面造成发生短路等重大影响。

本发明第1目的在于提供一种向导线加张力作截断时，使截断处确保稳定的截断法。

第2目的在于完全去除无用短导线，使线圈元件质量稳定。

为实现第1目的，本发明通过对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃温度差的状态下加张力进行截断。

本发明也可以通过对导线截断处加热，使之其它部分之间具有20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃温度差的状态下加弯曲应力和张力进行截断。

为了实现第二目的，用对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃温度差的状态下加张力截断的导线构成线圈元件。

也可以用对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃温度差的状态下加弯曲应力和张力截断的导线构成线圈元件。

如上所述，由于对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃温度差的状态下加张力进行截断，能利用温度差引起的张力变化，使受热截断处此其它部分抗拉强度降低，通过加张力使该处有集中应力，并产生大应变而截断。

构成线圈元件的导线，一般用尿烷树脂形成绝缘外膜，由于在小范围由对截断处进行加热的温度上限为300℃，而且最好是150℃，所以不会因加热而引起线圈部分的绝缘外膜绝缘性能降低。

又因为对导线截断处加热，使之与其他部分之间具有20℃-300℃温度差的状态下，加弯曲应力和张力进行截断，受热截断处比其它部分抗拉强度降低，通过加弯曲应力和张力，使该处有集中应力，并产生大应变而截断开。

再由于用对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃温度差的状态下加张力截断的导线构成线圈元件，所以导线截断处稳定，端子等不残留无用短导线，也不会发生因残留无用导线而引起的质量问题。

还因为用对导线截断开处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃温度差的状态下加弯曲应力和张力截断的导线构成线圈元件，导线在加有弯曲应力处截断，所以截断处稳定，端子等不残留无用短导线，也不会发生无用导线残留所引起的质量问题。

图1（a）-（c）表示本发明第1实施例导线截断方法的截断过程;

图2是表示本发明第2实施例导线截断方法一例的斜视图;

图3（a）、（b）是表示本发明第2实施例导线截断方法另一例的斜视图;

图4是表示本发明第3实施例导线截断方法的斜视图;

图5（a）、（b）是斜视图，表示用本发明导线截断方法的截断结果一例;

图6是特性图，表示用本发明导线截断方法的导线截断结果;

图7是用本发明第4实施例导线截断方法的绕线装置俯视图;

图8是图7绕线装置加热部的斜视图;

图9（a）-（c）是俯视图，表示图7绕线装置加热部的工作;

图10是用本发明第4实施例导线截断方法的绕线装置所制成的线圈元件斜视图;

图11（a）是本发明第5实施例线圈元件的斜视图、图11（b）是该线圈元件的纵向剖面图;

图12是本发明第6实施例线圈元件的剖面图;

图13是用以往绕线方法的绕线装置斜视图;

图14是斜视图，表示图13绕线装置的导线截断方法。

以下，参见图1（a）-（c）说明本发明第1实施例。

图1（a）-（c）表示本发明第1实施例导线截断方法的截断过程。

用图1说明导线21的截断过程。首先将红外线束光源23发出的红外线光束24照射在导线21的截断处22上。经红外线光束24照射的截断处22加热至比其它部分高20℃-300℃，而且最好是高20℃-150℃，比其它部分抗拉强度低。此状态下，如图1（a）所示，导线21的两端加张力分别沿箭号a和b的方向拉伸。当导线21上继续加张力时，被照射红外线光束24的截断处22中间变成蜂腰状，如图1（b）所示。再继续加张力时，导线21在蜂腰部分断开，如图1（c）所示。

这样，由于对导线21的截断处22加热，使之在与其它部分之间具有20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃温度差的状态下，加张力进行截断，能利用温差引起的抗拉强度变化，使受热截断处22比其它部分抗拉强度低，所以通过加张力，使该处有集中应力，并产生大应变而截断。

接着，参见图2说明本发明第2实施例。

图2表示通过对导线截断处加热后再加弯曲力和张力使之截断的一例。用图2说明导线21的截断过程。

如图2所示，最初用固定卡盘27将导线21一端作固定。接着让截断处22搭在座块26所固定的卷绕棒（圆棒或者方棒）25上，再加弯曲力使导线21弯曲。对弯曲部分照射红外线束光源23发出的红外线光束24，进行加热。照过红外线光束的截断处22被加热至比其它部分高20℃-300℃，而且最好是20℃-150℃。

此状态下，对导线21的未固定一端沿箭号a方向加张力。截断处22因受红外线光束24加热而抗拉强度降低，加上弯曲力和张力，发挥复合效果，使应力集中于弯曲力所加处，较之第1实施例那样通过加热后加张力截断的情况，其截断处22能更稳定地被截断。

如此将导线21的断开处22折弯后加热，再加张力时，截断处22就更稳定。

第1实施例、第2实施例说明了以红外线光束24加热导线21截断处22的情况，但不只限于红外线光束。

图3（a）表示利用加热用热风喷嘴喷吹的热风29使导线21截断处加热的情况;图3（b）表示用加热用激光源30的激光31来加热导线21截断处22的情况。这样，能以热风29或者激光31对导线21截断处22加热后再加张力来截断导线21。另外，图3中，与图2相同部分上带相同标号。

上述各实施例是将导线21的截断处22加热到比外部，比其它部分高20℃-300℃，而且最好是高20℃-150℃后进行截断，当然也可以通过依靠卷绕在图2所示卷绕棒25本身的发热使导线21具有温度差。

以下，参见图4说明本发明第3实施例。

上述第1实施例和第2实施例都用热源直接加热导线21的截断处22来截断导线21。

图4则将导线21卷绕在卷绕棒25上后加弯曲力，再用加热用热风喷嘴28喷吹的热风29加热卷绕棒25，通过传递热量对导线21加热。

以下说明图4中的截断过程。首先，将导线21如图示那样卷绕在卷绕棒25上形成卷绕部32。此情况下，起绕导线21与卷绕棒25的最初接触的位置为截断处22。已卷导线21的一端用固定卡盘27牢牢固定。用加热用热风喷嘴28吹出的热风29加热卷绕棒25上未卷导线21的部分。此状态下，当沿箭号a方向拉导线21的未固定端，对导线21加张力时，可确保有导线21与卷绕棒25的最初接触的位置，即特定截断位置上截断。

图5（a）、（b）及图6表示由上述图4说明的截断实验结果一例。图5（a）表示导线21与卷绕棒25在最初接触的位置上截断，即表示在特定位置上截断。将如图5（a）所示，在特定位置上截断的线圈作为合格品。又将如图5（b）所示，在特定位置以外截断的作为不合格品。

将上述实验结果表示成曲线图上，则如图6所示。图6中，纵轴表示以图4说明的方法截断导线21的次数中，在图5所示位置截断的次数的比率，即表示合格率，而横轴表示截断时卷绕棒25的加热温度与室内温度之差。

本实验中，若卷绕棒25与室内的温度为20℃以上，则合格率为100%，加热卷绕棒25的装置极易制作。

如上所述，为了截断导线21，对截断处22加热，使之与其它部分之间具有温差的状态下进行截断，这种方法对稳定截断处22是很有效的，并对完全去除线圈端子上所绕导线21的无用导线极有效。

接着，参见图7-图9说明截断线圈端子上所绕导线21的无用导线的实施例，并将其作为本发明的第4实施例。

图7是表示线圈元件绕线装置结构的俯视图。安装臂33四周对称地装在转轴34上。该安装臂33上装有线圈架35a、35b……，按线圈36、跨接线37、线圈38的顺序连续卷绕，并跨接具有尿烷树脂绝缘外膜的导线。另一方面，在线圈架35a的位置一侧，按图示位置关系设置热风发生装置39，在线圈架35b位置一侧边同样按图示位置关系设置热风发生装置40。而且，在线圈架35a和线圈架35b中间按图示位置关系设置能拉紧跨接线37的固定机构41。该固定机构做成能相对跨接线37进退，同时在前端设有用于夹持跨接线37的卡盘爪42a、42b，该卡盘爪42a、42b以销子43为中心作开启、闭合动作，来固定跨接线37。其动作未图示，可利用气缸、电磁阀及控制电磁阀的电路等进行。

以下参见图8详细说明热风发生装置40。

如图所示，发热体44加热压缩空气45，用固定管46作固定，并由导线47提供调整成所定电压的电流。利用此电流将发热体44加热至所定温度。

细螺线管48紧绕在固定管46上，该细螺线管48为中空，其一端供应由铜管49供给的压缩空气，不向外部泄漏，另一端与喷嘴50成一体。该喷嘴50将调整成所定压力的压缩空气喷成线状，安排在能喷吹到线圈架35b所设端子51前端部的位置上。定位板52用于定位固定管46和铜管49。

外部供给铜管49的压缩空气45，在通过细螺线管48过程中被发热体44加热，从喷嘴50出来变为热风53对端子51加热。受热端子51通过热传导对跨接导线37一端加热。

此状态下，固定机构41沿箭号B方向移至卡盘爪42a、42b能固定跨接线37的位置，而且卡爪盘42a、42b同时分别向箭号C方向、D方向移位，卡紧跨接线37。然后，固定机构41沿箭号B′方向移动一定距离，向跨接线37加张力进行截断。另一方面，绕在线圈架35a所设端子51a上的跨接线37的一端，由热风发生装置39以上述方法加热，再用固定机构41截断。

现参见图9（a）-（c）详细说明其动作，通常如图9（a）所示，热风发生装置39、40的位置占线圈架35a、35b有一定距离，固定机构41的位置与跨接线37有一定距离，而且所装位置不妨碍线圈卷绕、端子绕线等安装臂33的移位动作或者其它机构的动作。图9（a）表示完成线圈卷绕工序、端子绕线工序后，用热风发生装置39、40向端子51吹热风51的状态。此状态下，固定机构41向箭B号方向移动，用卡盘爪42a、42b固定跨接线37。图9（b）表示固定跨接线37a的状态。在固定机构41以卡盘爪42a、42b固定好跨接线37的状态下，如图9（c）所示，向箭号B′方向移动。由卡盘爪42a、42b固定的跨接线37随着固定机构41向箭号B′方向移动，对端子51a、端子51与卡盘爪42a、42b之间加张力，自端子51a和端子51的根底截断导线。卡盘爪42a、42b夹持并释放已截断的跨接线37，用图中未示出的机构排除后，便完成截断过程。

这样，本实施例的绕线装置在截断导线时，具有对卷绕导线端子加热的热风发生装置及能拉紧被截导线的固定机构，并时常对端子加热，截断时，通过使固定被截导线的固定机构移位能自端子截断导线。

结果如图10所示，线圈架35上所绕线圈38两端的引出线52卷绕在端子51上，而且引出线52的端部从端子51伸出，没有残留导线，从而能获得质量稳定的线圈元件。

接着，说明采用以上述导线截断方法截断的导线制成线圈元件的实施例。

图11所示实施例，是磁带录像机等设备中，旋转磁头与固定侧传递信号用的同轴型旋转变压器。

图11中，内侧线圈61装入外侧线圈62内，成同心圆。内侧线圈61，在圆筒形铁芯63的外周面上设置多个信号线圈用圆周槽64，该信号线圈用圆周槽64之间设有短路环用圆周槽65及高度方向上的几个纵向槽，信号线圈用圆周槽64上卷绕信号线圈66，短路环用圆周槽65上分别加上绕2圈以上导线的短路线圈67，信号线圈66的引出线通过纵向槽引出，接至与圆筒形铁芯63下端结合的端子板68的端子69。还有，短路环线圈67绕在各短路用圆周槽65上，该短路环线圈67的线圈始、末端绕在端子板68的一端子69上相互连接。

外侧线圈62，在圆筒形铁芯70内周面上设置多个信号线圈用圆周槽71和几个纵向槽，该信号线圈用圆周槽71上卷装信号线圈72，让该信号线圈72的引出线通过纵向槽接至与圆筒形铁芯70上端结合的端子板73的端子74。

然后，将内侧线圈61与外侧线圈62各自的信号线圈66与72组合，使它们对置。

在如此构成的同轴型旋转变压器上，与上述第4实施例一样，信号线圈66的引出线卷绕在端子69上，并且通过将信号线圈72的引出线卷绕在端子74后，一边分别对端子69、74加热，一边加张力，能使端子69、74上不残留无用短导线，从而消除无用短导线残留所引起的质量问题。

图12（a）、（b）所示的实施例是电视接收机等中所使用的回扫变压器。

图12（a）为回扫变压器整体剖面图，图12（b）是高压线圈部的剖面图。低压线圈架75卷绕低压线圈76，该低压线圈架75上装着分割卷绕高压线圈77的高压线圈架78。该高压线圈架78的上、下部设有与高压线圈绕线起始端连接的整流二极管79。而且该高压线圈架78的上部压入阳极引线80的一端。在这种低压线圈架75和高压线圈架78的组合体内装入磁心81，再整体覆盖绝缘外壳82，作为回扫变压器。

绕在低压线圈架75上的低压线圈76的引出线绕在端子83上。绕在高压线圈架78上的高压线圈77的引出线绕在端子84上。

如此构成的回扫变压器，与上述第4实施例一样，让低压线圈76的引出线绕在端子83上，高压线圈77的引出线绕在端子84上，通过边加热端子83、84边加张力，能在端子83、84上不残留无用短导线，消除因无用短导线残留所引起的质量问题。

Claims (12)

1、一种导线截断方法，其特征在于：对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃温差的状态下加张力进行截断。

2、根据权利要求1所述的导线截断方法，其特征在于：对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-150℃温差的状态下加张力进行截断。

3、一种导线截断方法，其特征在于：对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-300℃温差的状态下加弯曲应力和张力进行截断。

4、根据权利要求3所述的导线截断方法，其特征在于：对导线截断处加热，使之与其它部分之间具有20℃-150℃温差的状态下加弯曲应力和张力进行截断。

5、根据权利要求1所述的导线截断方法，其特征在于：依靠导线塑性变形引起的自我发热，使导线截断处具有温差。

6、根据权利要求1所述的导线截断方法，其特征在于：依靠来自外部的强制性加热使导线截断处具有温差。

7、根据权利要求3所述的导线截断方法，其特征在于：通过对卷绕导线的卷绕体上所设端子加热，使导线截断处具有温差。

8、根据权利要求3所述的导线截断方法，其特征在于：让导线在导线卷绕体端子上后，对导线截断处加弯曲应力。

9、一种线圈元件，其特征在于：用对导线截断处加热使之与其它部分之间具有20℃-300℃温差的状态下加张力截断的导线构成。

10、根据权利要求9所述的线圈元件，其特征在于：用对导线截断处加热使之与其它部分之间具有20℃-150℃温差的状态下加张力截断的导线构成。

11、一种线圈元件，其特征在于：用对导线截断处加热使之与其它部分之间具有20℃-300℃温差的状态下加弯曲应力和张力截断的导线构成。

12、根据权利要求11所述的线圈元件，其特征在于：用对导线截断处加热使之与其它部分之间具有20℃-150℃温差的状态下加弯曲应力和张力截断的导线构成。

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