JP2005327926A - Coil winding device and method for winding split type coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割型コイルの巻線技術に係り、特に、巻線作業時の単位コイル内の線崩れを防ぐ技術に関する。 The present invention relates to a winding technique for a split coil, and more particularly to a technique for preventing line breakage in a unit coil during winding work.
本発明に関連し、単位コイルの線崩れを防止するための従来技術としては、例えば、特公昭62−12648号公報(特許文献1)や、特開平6−61086号公報(特許文献2)や、登録実用新案第2500966号公報(特許文献3)に記載されたものがある。特公昭62−12648号公報には、導線として、自己融着層が表面に形成された絶縁電線を用い、単位コイルとして巻線を終了した後に、該単位コイルを加熱して上記自己融着層を溶かし、導線間を固着状態にするとした技術が記載され、特開平6−61086号公報には、モールドコイルを注型するときの樹脂と同一材で形成されたU字型絶縁スペーサを、巻枠の周囲に所定間隔で取付け、該U字型絶縁スペーサの内側に導線を収納する状態で巻線し、単位コイルを形成するとした技術が記載され、登録実用新案第2500966号公報には、両面に接着剤を塗布した非樹脂含浸性の層間絶縁物をコイル素線(導線)の巻回層の全域にわたって設けるとした構成が記載されている。 In relation to the present invention, conventional techniques for preventing the unit coil from breaking are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-12648 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61086 (Patent Document 2), and the like. And registered utility model No. 2500966 (patent document 3). In Japanese Patent Publication No. 62-12648, an insulated wire having a self-bonding layer formed on the surface is used as a conducting wire, and after the winding is completed as a unit coil, the unit coil is heated to produce the self-bonding layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61086 describes a U-shaped insulating spacer made of the same material as that used for casting a mold coil. A technique is described in which a unit coil is formed by attaching a conductor around a frame at a predetermined interval, winding the conductor inside the U-shaped insulating spacer, and forming a unit coil. A configuration in which a non-resin impregnated interlayer insulator coated with an adhesive is provided over the entire wound layer of a coil wire (conductive wire) is described.
上記従来技術のうち、特公昭62−12648号公報記載の技術は、単位コイルの巻線作業を終了する毎に加熱を行う必要があるため、装置構成が複雑化する上、加熱のための時間と冷却のための時間とが必要となる。また、自己融着層を設けた絶縁被覆電線は比較的高価で材料コストの増大につながる。特開平6−61086号公報記載の技術は、U字型絶縁スペーサを設ける作業の自動化が困難である。また、登録実用新案第2500966号公報記載の技術は、両面に接着剤を塗布した非樹脂含浸性の層間絶縁物をコイル素線の巻回層の全域にわたって設けるため、比較的高価な該層間絶縁物を多く消費することになる上、時間もかかる。 Among the above-mentioned conventional techniques, the technique described in Japanese Patent Publication No. 61-2648 requires heating every time the winding operation of the unit coil is completed, which complicates the apparatus configuration and increases the time for heating. And time for cooling is required. Insulated coated electric wires provided with a self-bonding layer are relatively expensive and lead to an increase in material costs. In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-61086, it is difficult to automate the operation of providing the U-shaped insulating spacer. In addition, the technique described in the registered utility model No. 2500966 discloses a relatively expensive interlayer insulation because a non-resin impregnated interlayer insulator coated with an adhesive on both sides is provided over the entire wound layer of the coil wire. It consumes a lot of things and takes time.
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、コイル巻線技術として、分割型コイルを、単位コイルの線崩れのない状態で、自動的な作業により短時間に低コストに製造できるようにすることである。
本発明の目的は、上記課題点を解決し、分割型コイルの量産に適した巻線技術を提供することにある。
The problem of the present invention is that, in view of the state of the prior art described above, as a coil winding technique, a split type coil can be manufactured in a short time and at low cost by an automatic operation in a state where the unit coil is not broken. Is to do.
An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a winding technique suitable for mass production of split-type coils.
上記課題点を解決するために、本発明では、分割型コイルの巻線技術として、第1の部材で幅規制した第1の領域に導体を巻回し第1の単位コイルを形成した後、該第1の単位コイルのコイル軸方向の両側面を第2の部材で保持し、該保持状態で上記第1の部材を、該第1の単位コイルの幅規制位置からコイル軸方向の所定位置まで移動させ、該第1の単位コイルの巻終り端側の導体を、該第1の部材で新たに幅規制した第2の領域内に渡らせ、該第2の領域内で該導体を巻き回して複数層に積層し第2の単位コイルを形成する構成とする。上記第2の部材は、巻線された単位コイルの両側面を保持することで該単位コイルの線崩れを防ぐ。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, as a winding technique for a split-type coil, after a conductor is wound around a first region whose width is restricted by a first member to form a first unit coil, Both side surfaces of the first unit coil in the coil axis direction are held by the second member, and in the held state, the first member is moved from the width regulating position of the first unit coil to a predetermined position in the coil axis direction. And moving the conductor on the winding end side of the first unit coil into the second region newly width-controlled by the first member, and winding the conductor in the second region. Thus, the second unit coil is formed by stacking in a plurality of layers. The second member holds both side surfaces of the wound unit coil to prevent the unit coil from being broken.
本発明によれば、分割型コイルを、単位コイルの線崩れをなくした状態で自動的な作業により低コストに製造することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to manufacture the split coil at a low cost by an automatic operation in a state where the unit coil is not broken.
以下、本発明の最良の実施形態につき、図面を用いて説明する。
図1〜図5は、本発明の実施形態の説明図である。図1は、本発明の実施形態としてのコイル巻線装置の全体構成例図、図2は、図1のコイル巻線装置におけるコイル巻線部の構成例図、図3は、図2のコイル巻線部における単位コイルの側面保持の説明図、図4は、巻線された分割型コイルの外観例図、図5は、分割型コイルの巻線作業の手順例を示す図である。図1〜図4で同じ構成要素には同じ符号を付す。
Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-5 is explanatory drawing of embodiment of this invention. 1 is an overall configuration diagram of a coil winding device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration example diagram of a coil winding portion in the coil winding device of FIG. 1, and FIG. 3 is a coil of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the appearance of a wound split-type coil, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for winding the split-type coil. 1 to 4, the same components are denoted by the same reference numerals.
図1において、1はコイル巻線装置、10はコイル用の導体、21は分割型コイルのボビン、14は、分割型コイルの単位コイルの巻線時に、上記導体10を案内するとともに該単位コイルのコイル軸方向の幅を規制する第1の部材としてのガイド、15は、導体10がボビン21に巻き回され複数層に積層されて成る単位コイルのコイル軸方向の両側面を保持する第2の部材としてのハンド、30は、導体10を上記ガイド14で幅規制されたボビン21表面の領域に供給する巻線用の最終ローラ、40は、ガイド14を移動駆動する駆動機構としてのガイド駆動部、41は、ハンドを移動駆動する駆動機構としてのハンド駆動部、50は、最終ローラの位置を分割型コイルのコイル軸方向に移動させるローラ移動駆動部、60は操作台である。操作台60では、コンピュータ制御により、ボビン21の回転駆動状態や、最終ローラ30から供給される導体10のテンション状態や、ガイド駆動部40の動作状態や、ハンド駆動部41の動作状態などを制御する。
In FIG. 1, 1 is a coil winding device, 10 is a conductor for a coil, 21 is a bobbin of a split coil, and 14 is a unit coil for guiding the
上記構成により、ボビン21がモータ等により所定速度で回転駆動され、最終ローラ30から供給される導体10が、ガイド14で所定値に幅規制されたボビン21表面の第1の領域内に整列状に巻回され、順次積層されて第1の単位コイルが形成される。形成された該第1の単位コイルのコイル軸方向の両側面は、ハンド駆動部41により移動駆動されるハンド15ではさまれて保持される。該保持状態で上記ガイド14は、ガイド駆動部40により現在の幅規制位置からコイル軸方向の所定位置まで移動される。このとき、最終ローラ30もローラ移動駆動部50により移動され、上記形成された単位コイルの巻終り端側の導体を、上記ガイド14により新たに幅規制されたボビン21表面の第2の領域内に渡らせる。該渡り動作が終えると、最終ローラ30から供給される導体10は、ガイド14で所定値に幅規制された状態の第2の領域内に整列状に巻回され、順次積層されて第2の単位コイルが形成される。該第2の単位コイルの両側面も、ハンド駆動部41により移動されたハンド15によって保持される。ハンド15は、巻線された単位コイルの両側面を順次保持することで該単位コイルの、特に、巻終り端側の導体の渡り動作時の線崩れを防ぐ。
With the above configuration, the
図2は、図1のコイル巻線装置におけるコイル巻線部の構成例図である。(a)は、第1の単位コイルを巻線しているとき、(b)は、第1の単位コイルの巻線を終了し、第2の単位コイルを巻線しているときの状態を示す。
図2において、20aは第1の単位コイル、20bは第2の単位コイル、14a、14bはガイド、15a、15bはハンド、40aはガイド14aを駆動するガイド駆動部、40bはガイド14bを駆動するガイド駆動部である。ハンド駆動部41は、ハンド15a、15bを駆動する。ガイド駆動部40a、40bはそれぞれ、ガイド14a、14bを矢印X及びYの方向に移動させる。また、ローラ移動駆動部50は最終ローラ30を、矢印a及びbの方向に移動させる。
FIG. 2 is a configuration example diagram of a coil winding portion in the coil winding apparatus of FIG. (A) is when winding the first unit coil, (b) is the state when the winding of the first unit coil is finished and the second unit coil is wound. Show.
In FIG. 2, 20a is a first unit coil, 20b is a second unit coil, 14a and 14b are guides, 15a and 15b are hands, 40a is a guide drive unit for driving the
図2(a)の状態では、ガイド14a、14bがボビン21の表面の所定位置を、コイル軸方向(X方向)に所定値で幅規制し第1の領域を形成する。最終ローラ30から供給される導体10は、ボビン21が回転駆動されかつ最終ローラ30がb方向に所定速度で移動されることで、該第1の領域内において、整列状に巻回され、順次積層されて所定の層数に達すると第1の単位コイル20aが形成される。第1の単位コイル20aが巻線状態にある(a)の場合は、ハンド15a、15bはY方向に移動した位置で第1の単位コイル20aからは離間した状態にある。
In the state of FIG. 2A, the
第1の単位コイル20aが形成されると、該第1の単位コイル20aは、そのコイル軸方向の両側面を、ハンド駆動部41により上記離間位置から移動されるハンド15a、15bによってはさまれ押された状態で保持される。該ハンド15a、15bによる保持状態のまま上記ガイド14a、14bは、ガイド駆動部40a、40bにより、現在の幅規制位置からコイル軸方向の所定位置すなわち第2の単位コイル20bを巻線する位置まで移動される。このとき、最終ローラ30もローラ移動駆動部50によりb方向に移動され、上記形成された第1の単位コイル20aの巻終り端側の導体を、上記ガイド14a、14bにより新たに幅規制されたボビン21表面の第2の領域内に渡らせる。
When the
上記渡り動作が終えると、最終ローラ30から供給される導体10は、上記ガイド14a、14bで所定値に幅規制された状態の第2の領域内に,ボビン21が回転駆動されかつ最終ローラ30がb方向に所定速度で移動されることで整列状に巻回され(図2(b))、順次積層されて第2の単位コイル20bが形成される。該第2の単位コイルの両側面も、ハンド駆動部41により移動されるハンド15a、15bによって保持される。該保持状態で、ガイド14a、14bは、ガイド駆動部40a、40bにより、現在の幅規制位置からさらに第3の単位コイル(図示なし)の巻線位置まで移動される。このとき、最終ローラ30もローラ移動駆動部50により、さらにb方向に移動され、上記形成された第2の単位コイル20bの巻終り端側の導体を、上記ガイド14a、14bにより新たに幅規制されたボビン21表面の第3の領域内に渡らせる。以降、巻線を行い第3の単位コイルを形成する。さらに、上記ハンド15a、15bによる保持、ガイド14a、14bの移動、巻終り端側導体の渡り動作、巻線を繰り返し、所定の複数個の単位コイルがボビン21上に形成された分割型コイルとして完成させる。
When the moving operation is finished, the
図3は、図2のコイル巻線部における単位コイルの側面保持の説明図である。
図3において、10aは、第1の単位コイル20aの巻終り端側導体の渡り部、100は、ガイド14a、14bにより幅規制され第1の単位コイル20aが巻線により形成される第1の領域、200は同じく第2の領域である。第1の単位コイル20aは、そのコイル軸方向の両側面をハンド15a、15bによって保持された状態で、ガイド14a、14bが該両側面を離れて第2の単位コイルの巻線位置に移動し、第2の領域を形成する。該状態で最終ローラ30により、第1の単位コイル20aの巻終り端側導体が第2の領域200内に渡り動作して渡り部10aを形成する。このとき、第1の単位コイル20aは、両側面をハンド15a、15bによって保持されているため、線崩れを起さない。
FIG. 3 is an explanatory view of side holding of the unit coil in the coil winding portion of FIG.
In FIG. 3,
図4は、巻線された分割型コイルの外観例図である。本構成では、ボビン21上に第1の単位コイル20a、第2の単位コイル20b、第3の単位コイル20c、第4の単位コイル20d及び第5の単位コイル20eが形成された場合の例である。該分割型コイルは、さらに、例えば樹脂等でモールドされ、変圧器用のモールドコイルとされる。
FIG. 4 is an external view of a wound divided coil. In this configuration, the
図5は、分割型コイルの巻線作業の手順例を示す図である。
図5において、
(1)ボビン21を所定位置にセットする(ステップS501)。
(2)導体10によるボビン21への巻線を案内するガイド14a、14bをガイド駆動部40a、40bにより移動させ、所定状態にセットする(ステップS502)。
(3)導体10を最終ローラ30等により所定位置にセットする(ステップS503)。
(4)第1の単位コイル20aの巻線を開始し、ボビン21上に1層目の巻線を行う(ステップS504)。
(5)2層目の巻線を行う(ステップS505)。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for winding a split coil.
In FIG.
(1) The
(2) The
(3) The
(4) The winding of the
(5) Winding the second layer is performed (step S505).
(6)さらに、3層目以降の巻線を、上記ステップS503、ステップS504を繰返すことにより行う。
(7)層数が所定値に達したか否かすなわち第1の単位コイル20aの巻線が終了したか否かを判別する(ステップS506)。
(8)上記ステップS506における判別の結果、第1の単位コイル20aの巻線が終了している場合は、該第1の単位コイル20aをハンド15a、15bで保持する(ステップS507)。上記ステップS506における判別の結果、第1の単位コイル20aの巻線が終了していない場合は、ステップS505に戻ってさらに巻線を行う。
(9)ステップS507で第1の単位コイル20aをハンド15a、15bで保持した後、ガイド14a、14bを、コイル軸方向に沿って、次の第2の単位コイル20bの位置まで移動させ、第2の領域200を形成する(ステップS508)。
(10)巻線が終了した第1の単位コイル20aの巻き終わりの端末の渡り部10aを第2の領域200側に渡らせる(ステップS509)。該渡り部10aは、第2の単位コイル20bの巻き始めの端末とされる。
(6) Further, the third and subsequent windings are performed by repeating the above steps S503 and S504.
(7) It is determined whether or not the number of layers has reached a predetermined value, that is, whether or not the winding of the
(8) If the result of determination in step S506 is that the winding of the
(9) After holding the
(10) The
(11)第2の単位コイル20bについても、上記第1の単位コイル20aの場合と同様、上記ステップS504〜上記ステップS507までの一連の手順(これをAとする)の動作を行い、該第2の単位コイル20bの巻線を行う(ステップS510)。
(12)さらに、ハンド15a、15bによるコイル側面の保持、ガイド14a、14bの移動、巻き終わりの端末の渡り動作、一連の手順Aを繰り返すことで、第3の単位コイル20c、第4の単位コイル20d、第5の単位コイル20e、…の巻線を行う。
(13)所定の単位コイル数となったか否かを判別する(ステップS511)。
(14)ステップS511における判別の結果、単位コイル数が所定値に達している場合は、巻線作業を完了し、例えばモールドコイルの場合は、コイルを樹脂でモールドする(ステップS512)。ステップS511における判別の結果、単位コイル数がまだ所定値に達していない場合は、ステップS508に戻り、巻線を行う。
(11) Similarly to the case of the
(12) Furthermore, the
(13) It is determined whether or not the predetermined number of unit coils has been reached (step S511).
(14) If the number of unit coils has reached a predetermined value as a result of the determination in step S511, the winding operation is completed. For example, in the case of a molded coil, the coil is molded with resin (step S512). If the result of determination in step S511 is that the number of unit coils has not yet reached the predetermined value, processing returns to step S508 and winding is performed.
上記実施形態によれば、分割型コイルを、単位コイルに線崩れのない状態で自動的に短時間で製造することが可能となる。 According to the embodiment, the split coil can be automatically manufactured in a short time in a state where the unit coil is not broken.
なお、巻線した単位コイルは、両側面をハンド15a、15bにより保持することに加え、さらに、コイル周の一部に、粘着性テープ片を設けたり、接着剤を塗布したりする構成としてもよい。また、上記実施形態では、ボビン21を用いて巻線を行う構成としたが、金型等を用いて巻線を行ってもよい。
In addition to holding both side surfaces with the
1…コイル巻線装置、
10…導体、
10a…渡り部、
21…ボビン、
14、14a、14b…ガイド、
15、15a、15b…ハンド、
30…最終ローラ、
40、40a、40b…ガイド駆動部、
41…ハンド駆動部、
50…ローラ移動駆動部、
60…操作台。
1 ... Coil winding device,
10 ... conductor,
10a ... Crossover part,
21 ... Bobbin,
14, 14a, 14b ... guide,
15, 15a, 15b ... hand,
30 ... last roller,
40, 40a, 40b ... guide drive unit,
41 ... hand drive unit,
50. Roller movement drive unit,
60: Operation console.
Claims (3)
上記単位コイルの巻線時に、上記導体を案内するとともに該単位コイルのコイル軸方向の幅を規制する第1の部材と、
上記導体が巻き回され複数層に積層された単位コイルのコイル軸方向の両側面を保持する第2の部材と、
上記第1、第2の部材を駆動する駆動機構と、
を備え、上記第1の部材で幅規制し巻線した第1の単位コイルの両側面を上記第2の部材で保持し、該保持後、上記第1の部材を、第1の単位コイルの幅規制位置からコイル軸方向の所定位置に移動させ、上記第1の単位コイルの巻終り端側の導体を、該第1の部材で新たに幅規制された領域内に渡らせ、該領域内で該導体を巻き回して複数層に積層して第2の単位コイルの巻線を行う構成としたことを特徴とするコイル巻線装置。 A coil winding device for winding a split type coil in which a plurality of unit coils in which conductors are laminated in a plurality of layers are coaxially arranged,
A first member that guides the conductor and regulates the width of the unit coil in the coil axis direction when winding the unit coil;
A second member that holds both side surfaces in the coil axis direction of a unit coil wound around the conductor and laminated in a plurality of layers;
A drive mechanism for driving the first and second members;
And holding the both side surfaces of the first unit coil, the width of which is restricted and wound by the first member, with the second member, and after the holding, the first member is attached to the first unit coil. The coil is moved from the width regulation position to a predetermined position in the coil axis direction, and the conductor on the winding end end side of the first unit coil is moved into the area where the width is newly regulated by the first member. A coil winding apparatus characterized in that the conductor is wound and laminated in a plurality of layers to wind the second unit coil.
導体を第1の部材により巻幅を規制して整列状に巻き、複数層積層して第1の単位コイルを形成するステップと、
上記第1の単位コイルをその位置で、第2の部材によりコイル軸方向の両側面を保持するステップと、
上記第2の部材による保持状態で、上記第1の部材を、上記第1の単位コイルの幅規制位置からコイル軸方向の所定位置に移動させるステップと、
上記第1の単位コイルの巻終り端側の導体を上記第1の部材で規制される領域内に渡らせるステップと、
上記領域内で導体を、上記第1の部材により巻幅を規制して整列状に巻き、複数層積層して第2の単位コイルを形成するステップと、
を経て、分割型コイルの巻線を行うことを特徴とする分割型コイルの巻線方法。
A winding method for a split coil comprising a plurality of unit coils arranged coaxially,
Winding the conductor in an aligned manner by regulating the winding width by the first member, and laminating a plurality of layers to form the first unit coil;
Holding both side surfaces of the first unit coil in the coil axial direction at the position by the second member;
Moving the first member from a width regulating position of the first unit coil to a predetermined position in the coil axis direction while being held by the second member;
Passing the conductor on the winding end side of the first unit coil into a region regulated by the first member;
Winding the conductor in the region with the first member to regulate the winding width in an aligned manner, and laminating a plurality of layers to form a second unit coil;
And then splitting the split coil by winding the split coil.
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