JP2000252149A - 変圧器巻線の口出し線加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２本の平角電線を重ねて巻回して形成する変
圧器巻線の巻き終わり側の口出し線の形成作業におい
て、切断及び曲げ後に巻回した２本の平角電線の口出し
位置のずれを防止する作業を不要とする。 【解決手段】 巻き始め側の口出し１間隔寸法を平角電
線３の厚みの２πＬ倍とし、巻枠に固定して巻き始め、
残りＬ回で巻回を中断し、巻枠から平角電線供給巻胴側
に、２レヤー目内側となる平角電線の長さと、口出し間
隔の半分と、口出し長さ寸法との合計の距離だけ移動し
た位置で２本の平角電線を切断し、切断位置より口出し
長さ寸法だけ巻枠側に移動した位置で２本の平角電線を
曲げることで口出しを形成し、巻枠から切断位置までの
平角電線を巻き取ることで巻き終わり側の口出し２を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器巻線の口出
し線加工方法及びその装置に係り、平角電線を２本重ね
た状態で巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠に巻回し、
その両端に口出しを設けることによって変圧器巻線を形
成する、巻線口出し加工方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すように変圧器は巻線３の末端
を外部の平角電線に接続するため、巻線の巻き始めの口
出し１と巻き終わりの口出し２の口出線を導出する。ま
た、変圧器の巻線には、導体として平角電線を使用する
場合が多く、その場合には平角電線の幅方向に曲げて上
記口出線を形成し、図４に示すように前記平角線の中心
より幅方向に曲げた長さＢを口出し寸法としている。

【０００３】変圧器の容量が大きくなるにつれて、電流
容量を大きくするため、平角電線の断面積を大きくする
ことが必要となるが、平角電線の被覆材の破れ防止や、
作業性向上のため、太い平角電線１本よりも、細い複数
本の平角電線で同じ断面積を確保する場合が多い。

【０００４】変圧器巻線の巻き終わり側の口出し線の切
断及び曲げ作業は、巻き作業が完了した状態では困難で
あるため、巻回作業の途中で巻回作業を中断し、巻枠か
ら離れた位置で行う必要がある。このため変圧器巻線の
切断及び曲げ作業の後に巻枠への巻き取り作業が必要に
なるが、複数本の平角電線を重ねて巻回する変圧器巻線
の巻線作業の場合には、巻回時の巻き取り径が前記複数
本の各平角電線毎に異なるため、複数本の平角電線の切
断及び曲げ作業を同一箇所で実施した場合、その巻き上
がり時には内外周の巻線の口出し位置が巻枠の周方向に
ずれることとなる。

【０００５】従来、複数本の平角電線を用いた変圧器巻
線の巻き作業は巻き上がりの口出しの位置を揃えるた
め、切断および曲げ作業を実施する際に、図３のように
外周側に位置する平角電線に対しては周長の差によって
発生するであろう口出し位置の差Ａを作業者が予め予測
した上で外周側の平角電線を長めに切断して、曲げ作業
を実施している。

【０００６】作業者が前述の通りの口出し線の切断及び
曲げ作業を平角電線に対して実施する場合、平角電線の
幅方向への曲げとなるので、多大な力が必要とされ、ま
た巻き上がりの口出し位置を揃えるために差を確保する
作業は習熟が必要とされる。

【０００７】これらに対して、口出し位置の周方向のず
れを抑制することを目的とした２本の平角電線の口出し
線の曲げ作業を個別に行なう方法と装置に関する発明
（特開平１０−９２６８１公報）や、機械により平角電
線の口出し曲げを２本同時に行うことで作業者の負担を
軽減する考案（実用新案登録２５１４８２４公報）がな
されている。

【０００８】前者は、主に作業者の負担軽減を目的とし
て発明され、その目的は達成されている。その構成は２
本の平角電線を個々に曲げる装置を巻線機に取り付け、
自動で口出しの曲げを行なうものであるが、周方向の差
を吸収するために２本の平角電線を個別に曲げる必要が
あり、電線の送り、切断、曲げなどの機構は２倍必要に
なり、装置の制御や動作手順が煩雑になるため、作業時
間も２本の平角電線を一度に曲げる場合に比較して長く
なる。

【０００９】一方後者は、作業者の負担軽減の他に作業
時間の短縮を目的として考案されたもので、２本の平角
電線を一度に曲げるため、機構は簡略なものとなるが、
巻き上がり時の口出し位置のずれを曲げ作業の前に補正
するための補助作業が必要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２本
の平角電線を導体として使用する変圧器巻線の巻線作業
において、巻き終わり側の２本の口出し線の口出し位置
のずれ防止に関する作業や機構を不要とするための変圧
器巻線の口出し線の切断及び曲げ方法、その装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の原理を図１３を
用いて説明する。図１３は変圧器巻線を巻軸に対して垂
直な面で切断した断面図であり、巻き始め側の口出し１
から２本重ねて巻回した１レヤー目の平角電線は、４
ａ、４ｂで表し、口出しの反対側において折り返して１
レヤー目の平角電線の上に２レヤー目の平角電線４ｃ、
４ｄを巻回する状態を表している。

【００１２】巻枠の縦寸法をＪ、巻枠の横寸法をＫ、２
本の平角電線の巻き取り半径の差すなわち平角電線の厚
みをＧとすると、１レヤー目外側の平角電線４ｂの外周
長は、幾何学的に ２（Ｊ＋Ｋ）＋４πＧ で表される。同様に、２レヤー目内側の平角電線４ｃの
周長は、平角電線の厚みの１／２の位置で ２（Ｊ＋Ｋ）＋５πＧ となり、更に外側の平角電線４ｄの周長は、同じく平角
電線の厚みの１／２の位置で ２（Ｊ＋Ｋ）＋７πＧ となる。

【００１３】上記により、２レヤー目の平角電線４ｃ、
４ｄの周長の差は ２πＧ であることが明らかである。また、巻始め側の口出し間
隔寸法Ｃが２πＧのＬ倍（Ｌは正の整数又は正の実数を
表す）と等しく、かつ、巻き終わりまでの巻回数がＬ回
であれば、巻き終わりの口出しを形成する際に、切断位
置及び曲げ位置を２本の平角電線４ｃ、４ｄ毎に変える
必要が無いことが明らかである。

【００１４】したがって図１３で示す巻枠５から切断位
置までの距離Ｄは、Ｂを口出し曲げ加工の際に発生する
平角電線の延びを考慮した口出し寸法とすると、（図４
参照） Ｄ＝｛２（Ｊ＋Ｋ）＋５πＧ｝Ｌ＋Ｃ／２＋Ｂ ＝｛２（Ｊ＋Ｋ）＋６πＧ｝Ｌ＋Ｂ また、巻枠５から曲げ位置までの距離Ｅ（図７参照）
は、 Ｅ＝｛２（Ｊ＋Ｋ）＋６πＧ｝Ｌ で表される。

【００１５】本発明は、口出し間隔寸法Ｃが２πＧＬの
巻線形状とし、かつ、Ｌ回の巻回数を残した状態におい
て２本の平角電線を上記Ｄの位置で切断し、上記Ｅの位
置で曲げ、かつ、前記の切断及び曲げを行った電線を巻
き取ることで図１の形状の変圧器巻線が得られることを
利用するものである。

【００１６】請求項１の発明は、巻線機の巻軸に取り付
けられた巻枠に２本の平角線をその厚みの２π倍と、巻
き終わりの口出しを形成するために切断された時点から
巻き終わりまでの巻回の回数との積を、巻き始めの口出
しの間隔寸法としてずらして固定し、所定位置まで２本
重ねた平角電線を巻き付けたのち、予め設定された巻回
数で巻回を停止し、平角電線供給巻胴と前記巻枠との間
の所定の位置にて、前記２本の平角電線を同一点で切断
し、その切断点よりも前記巻枠寄りの位置で切断された
前記２本の平角電線を同時に且つ同一点で曲げ、その曲
げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を巻線機の巻
軸を回転させることによって前記巻枠にて巻き取り、２
本の平角電線の巻き取り半径の差に比例した口出し位置
の離隔量を巻き終わりの口出し位置の差とするものであ
る。

【００１７】請求項２の発明は、平角電線供給巻胴と巻
線機の巻軸に取り付けられた巻枠との間に位置し、巻枠
に所定の位置まで２本重ねて巻回された平角電線を２本
同時に同一点で切断する手段と、前記切断する手段より
も巻枠寄りの位置に配された前記２本の平角電線を２本
同時に同一点で曲げる手段と、その曲げ位置から前記巻
枠までの距離の平角電線を巻線機に取り付けられた前記
巻枠にて再度巻き取る手段とを具備したことを特徴とす
る変圧器巻線の口出し線加工装置である。

【００１８】請求項３の発明は、前記した請求項２の発
明に、切断手段および曲げ手段から巻線機に取り付けら
れた巻枠までの距離を、予め設定された２本の平角電線
の口出しの離隔量と、平角電線の厚みと、巻枠寸法と、
停止巻回数とをを入力する設定部と、設定部に設定され
た数値から算出する計算手段と、巻回数の検出手段と、
検出した巻回数と設定した停止巻回数の比較手段と、前
記平角電線の切断および曲げを行うための巻枠の停止位
置で巻回を停止させる制御手段とを具備することを特徴
とする変圧器巻線の口出し線加工装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１による本発明の一実施の
形態例を図を用いて説明する。図４に示すように、２本
の平角電線４を先端を揃えて重ね、口出し長さ寸法Ｂを
確保して曲げる。前記曲げた平角電線の位置を図５に示
すように口出し間隔寸法Ｃを確保して巻線機の巻軸に取
り付けられた巻枠５に取り付ける。

【００２０】巻線機の巻軸に取り付けられた巻枠５を回
転させながら、平角電線４を巻き取っていく。図６に示
すように、残り巻回数がＬ巻となったところで巻回を中
断し、巻枠５からの距離が前述のＤとなる位置で平角電
線を切断する。次に、図７に示すように巻枠５からの距
離が前述のＥとなる場所で前記２本の平角電線４を曲げ
て巻き終わり側の口出し２を形成する。

【００２１】巻き終わり側の口出しの曲げ加工後、平角
電線４の巻回を再開する。再開した巻回の途中の状況を
図８に示す。図１は、このようにして巻回が完了した状
態を示すものである。

【００２２】請求項２による本発明の一実施の形態例を
図９及び図５を用いて説明する。図９においては、巻枠
５と口出し装置６と平角電線供給巻胴７を平面図で示し
ている。口出し装置６は、平角電線４の幅方向の蛇行を
防止する手段のガイドローラー８と、平角電線４を送り
出す手段の送りローラー９と、平角電線４を切断する手
段の平角電線カッター１０と、平角電線４を曲げる手段
の曲げローラ１２と、昇降手段を有して曲げ動作時の平
角電線からの反力を受ける手段のストッパー１１、１３
と、上下方向にスライドして切断された平角電線を保持
する押さえ１４と、口出しの長さを調整するための口出
し前部ベース１５で構成される。

【００２３】平角電線供給巻胴７に巻回されている平角
電線を各々の巻胴から引き出し２本まとめて平行に重ね
合わせる。重ね合わせた前記平角電線を、口出し装置６
のガイドローラー８側より、送りローラ９、平角電線カ
ッター１０、ストッパー１１、曲げローラー１２、スト
ッパー１３の順に通す。この時、曲げローラー１２から
突出する寸法Ｆ（図１０参照）は、曲げ完了後の口出し
寸法が図３に示すＢと等しくなるようにする。

【００２４】次に図１０のようにストッパー１３が平角
電線位置より垂直方向に下降し、曲げローラー１２が平
角電線４を幅方向に押し曲げ、巻き始め側の口出し１を
形成する。

【００２５】次に図５のように巻き始め側の口出し１
を、巻線機（図示せず）の巻軸に予めセットされた巻枠
５の所定の位置に口出しの間隔寸法Ｃを保って各々ずら
して粘着テープ等にて固定する。また、ストッパー１３
は元の位置まで上昇する。

【００２６】次に巻枠５を巻線機の巻軸とともに回転さ
せ平角電線供給巻胴７からの平角電線４を予め設定され
た所定の回数巻き付けて停止する。

【００２７】次に図１１のように平角電線は押さえ１４
の下降により固定され、平角電線カッター１０により切
断される。

【００２８】次にストッパー１１が平角電線位置より垂
直方向に下降し、曲げローラー１２が平角電線４を幅方
向に押し曲げ、巻き終わり側の口出し２を形成する。そ
の結果、図７に示す巻き終わり側の口出しの状態とな
る。押さえ１４を上昇させ、ストッパー１３を下降させ
ることで、口出し装置６から巻き終わり側の口出し２を
解放し、ストッパー１１を上昇させる。

【００２９】次に再び巻線機の巻軸とともに巻枠５を回
転させ平角電線４を巻回してゆく。この時重ねて巻回さ
れている２本の平角電線は図８に示すように、巻枠が回
転するごとに内側と外側で、巻き取り半径の差に比例し
て長さが変わるため、内側と外側で巻き終わり口出し位
置に隙間が生じ、その隙間が最終巻回完了時に巻き始め
口出し位置の間隔である寸法Ｃと同間隔となる。

【００３０】請求項３による本発明の一実施の形態例を
図１２に示した制御手段のブロック図を用いて説明す
る。装置は、設定部２１と、計算手段２２と、検出手段
２３と、比較手段２４と制御手段２５で構成される。

【００３１】前記設定部２１は、図３に示す口出し長さ
寸法Ｂと、図５に示す口出し間隔寸法Ｃと、平角電線の
１本あたりの厚みＧと、巻枠５の縦寸法Ｊ及び横寸法Ｋ
と、平角電線の切断及び曲げを行うために停止する停止
巻回数Ｈを入力する手段及び前記停止巻回数Ｈを出力す
る手段を有する。

【００３２】前記計算部２２は、設定部２１で設定され
た値から、平角電線の切断を行う切断手段から巻線機に
取り付けられた巻枠までの距離Ｄと、平角電線の曲げを
行う曲げ手段から前記巻枠までの距離Ｅを前述の計算式
を用いて計算し、表示器で表示する。

【００３３】検出部２３は、巻線機の巻軸に取り付けら
れ、少なくとも１回転を判別可能な回転数検出手段と、
巻回の回数Ｉを計数するための機能と、計数された巻回
数Ｉをリセットする機能を有する計数手段、巻回数Ｉを
出力する手段で構成される。

【００３４】比較部２４は、設定部２１の停止巻回数Ｈ
及び検出部２３の巻回数Ｉの出力の大小を比較する手段
を有し、巻軸停止制御部２５は比較部２４での比較の結
果をもとに巻線機の停止指令を出力する手段で構成され
る。

【００３５】続いて、動作順に説明する。初めに、設定
部２１に、図３に示す口出し長さ寸法Ｂと、図５に示す
口出し間隔寸法Ｃと、平角電線４の１本あたりの厚みＧ
と巻枠５の縦横寸法Ｊ及びＫと、停止巻回数Ｈを入力す
る。前記入力は計算部２２において平角電線カッター１
０及び曲げローラー１２から巻軸までの間隔Ｄ及びＥが
計算され、表示器で表示される。前記表示結果をもと
に、平角電線カッター及び曲げローラーの位置を変えて
固定する。

【００３６】巻線機の巻軸を回転させ、口出し部の付く
面を上にして停止させ、検出部２３の巻回数Ｉをリセッ
トする。次に、請求項２発明の実施の形態例で説明した
ように巻き始め側の口出し１を形成し巻枠５に取り付け
て、巻き作業を行う。比較部２４は、検出部２３からの
出力である巻回数Ｉと、設定部２１の出力である停止巻
回数Ｈとを随時比較して、巻回数Ｉが停止巻回数Ｈを超
えたところで、巻軸停止制御部２５から停止指令が発せ
られ、巻線機の原動機が停止する。

【００３７】巻回作業を停止したのち、平角電線の平角
電線カッター１０及び曲げローラー１２により、巻き終
わり側の口出し２の形成作業を請求項２の発明の実施の
形態例と同様に行う。

【００３８】

【発明の効果】本発明の変圧器巻線の口出し方法及びそ
の装置によれば、２本の平角電線を導体として使用する
変圧器巻線の巻線作業において、巻き終わり側の２本の
口出し線の口出し位置のずれ防止に関する作業を不要と
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法にて製
作した変圧器巻線の完成状態の立体図である。

【図２】従来技術の一例を示す変圧器巻線の立体図であ
る。

【図３】従来の変圧器巻線の巻き終わり口出し線の加工
方法を示す立体図である。

【図４】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法に
より、巻き始めの口出し線を曲げた状態の立体図であ
る。

【図５】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法の
一実施の形態例を示し、巻き始めの口出し線を巻枠にセ
ットした状態の立体図である。

【図６】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法によ
り、巻き終わり側の口出し線を切断した状態の立体図で
ある。

【図７】本発明の変圧器巻線の口出し線曲げ加工方法に
より、巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の立体図で
ある。

【図８】本発明の変圧器巻線の口出し線加工方法によ
り、巻き終わり側の口出し線んの切断及び曲げを行った
後、数回巻回した状態の立体図である。

【図９】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を配置
した変圧器巻線機の平面図である。

【図１０】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて
巻き始め側の口出し線を曲げた状態の平面図である。

【図１１】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置にて
巻き終わり側の口出し線を曲げた状態の平面図である。

【図１２】本発明の変圧器巻線の口出し線加工装置を巻
線機に適用した場合の制御手段のブロック図である。

【図１３】本発明の原理を示す、変圧器巻線を巻軸に対
して垂直な面で切断した場合の断面図である。

【符号の説明】

１ 巻き始め側の口出し ２ 巻き終わり側の口出し ３ 変圧器巻線 ４ 平角電線 ５ 巻枠 ６ 口出し装置 ７ 平角電線供給巻胴 ８ ガイドローラー ９ 送りローラー １０ 平角電線カッター １１ ストッパー １２ 曲げローラー １３ ストッパー １４ 押さえ １５ 口出し前部ベース １６ 口出し後部ベース ２１ 設定部 ２２ 計算部 ２３ 検出部 ２４ 比較部 ２５ 巻軸停止制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箕輪 美幸 栃木県小山市大字中久喜1440番地 株式会 社高岳製作所小山事業所内 Ｆターム(参考） 5E002 AA01 AA06 AA14 AA24 AD02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平角電線を２本重ねた状態で巻枠に巻回
   し、その両端部に口出しを設けることによって変圧器巻
   線を形成する巻作業において、巻線機の巻軸に取り付け
   られた巻枠に、２本の平角線をその厚みの２π倍と、巻
   き終わりの口出しを形成するために切断された時点から
   巻終わりまでの巻回の回数との積を、巻き始めの口出し
   の間隔寸法としてずらして固定し、所定位置まで前記平
   角電線を巻き付けたのち、巻回を停止し、平角電線供給
   巻胴と前記巻枠との間の所定の位置にて、前記２本の平
   角電線を同一点で切断し、その切断点よりも前記巻枠寄
   りの位置で切断された前記２本の平角電線を同時に曲
   げ、その曲げ位置から前記巻枠までの距離の平角電線を
   巻線機の巻軸を回転させることによって前記巻枠にて巻
   き取り、２本の平角電線の巻き取り半径の差に比例した
   口出し位置の離隔量を２本の平角電線の巻き終わり側の
   口出し位置の間隔とすることを特徴とする、変圧器巻線
   の口出し線加工方法。
2. 【請求項２】 平角電線を２本重ねた状態で巻枠に巻回
   し、その両端部に口出しを設けることによって変圧器巻
   線を形成する巻線機であって、平角電線供給巻胴と巻線
   機の巻軸に取り付けられた巻枠との間に位置し、２本の
   平角電線を同一点で切断する手段と、前記切断する手段
   よりも前記巻枠寄りの位置に配された前記２本の平角電
   線を同時に曲げる手段と、その曲げ位置から前記巻枠ま
   での距離の平角電線を巻線機に取り付けられた前記巻枠
   にて巻き取る手段とを具備したことを特徴とする変圧器
   巻線の口出し線加工装置。
3. 【請求項３】 切断手段および曲げ手段から巻線機に取
   り付けられた巻枠までの距離を、予め設定された２本の
   平角電線の口出しの離隔量と、平角電線の厚さと、巻枠
   寸法と、停止巻回数とを入力する設定部と、設定部に設
   定された数値から算出する計算手段と、巻回数の検出手
   段と、検出した巻回数と設定した停止巻回数の比較手段
   と、前記平角電線の切断および曲げを行うための巻枠の
   停止位置で巻回を停止させる制御手段とを具備する、請
   求項２に記載した変圧器巻線の口出し線加工装置。