JP2009200387A

JP2009200387A - エッジワイズコイル製造装置

Info

Publication number: JP2009200387A
Application number: JP2008042600A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ko; 義雄高; Kazumasa Maruyama; 和正丸山; Junichi Fujioka; 潤一藤岡; Shuichi Oyamada; 周一小山田; Chisato Ikeda; 千里池田
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を用いてエッジワイズコイルを製造する。
【解決手段】扁平形状編組線送出機構（１０）から送り出された断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を、巻芯（７０）にソレノイド状に巻き取る。この時、巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）で編組線（Ｗ２）の扁平面を平面部（７１）に押し付けた状態にすると共に巻芯（７０）に巻き取られた扁平形状の編組線（Ｗ２）を巻芯（７０）の平面部（７１）と巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）の間に常に挟むことでエッジワイズコイルとしての形状を整える。
【効果】高周波での損失が少ないエッジワイズコイルを製造できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッジワイズコイル製造装置に関し、さらに詳しくは、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線を用いてエッジワイズコイルを製造するためのエッジワイズコイル製造装置に関する。

従来、複数本の丸線、箔又は平角線の線材を配列して板状線材群とし、その板状線材群をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
他方、編組線をボビンに巻回した電子部品が知られている（例えば、特許文献２参照。）。但し、これはエッジワイズコイルではない。
特開平４−７５３０３号公報特開２００２−１４１２３２号公報

エッジワイズコイルでは、板状線材群を構成する素線本数を増やすほど渦電流が細分化され高周波損失を低減させうるが、上記従来のエッジワイズコイルでは素線が平行である構造上、素線本数を増やすのに限界があり、高周波損失を十分に低減させるのにも限界がある。また、各素線が平行であると、外側から内側までの素線間で電流の不均一を生じる問題点がある。
これに対して、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が扁平形状の編組線を用いてエッジワイズコイルを製造すれば上記問題点を改善することが出来る。
しかし、従来、このようなエッジワイズコイルを製造するための装置は知られていない。
そこで、本発明の目的は、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線を用いてエッジワイズコイルを製造するためのエッジワイズコイル製造装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を送り出す扁平形状編組線送出手段と、前記扁平形状の編組線（Ｗ２）の扁平面を押し付けうる平面部（７１）を有し且つ軸回転しつつ前記扁平形状の編組線（Ｗ２）をソレノイド状に巻き取るための巻芯（７０）と、前記扁平形状の編組線（Ｗ２）が前記巻芯（７０）に巻き取られるのを軸回転しつつ補助し且つ前記巻芯（７０）に巻き取られた前記扁平形状の編組線（Ｗ２）のターン数に応じて前記巻芯（７０）の回転軸（７３）方向に前記巻芯（７０）に対して相対移動する巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）とを具備したことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）を提供する。
上記構成において、絶縁被覆自己融着電線を断面円形状または楕円状に編んだ編組線（Ｗ１）を圧縮して断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）としてもよいし、初めから板状に編んだ編組線（平編み電線）を用いてもよい。
また、上記構成において、巻芯（７０）に巻き取られた扁平形状の編組線（Ｗ２）のターン数に応じて巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）を移動してもよいし、巻芯（７０）を移動してもよい。
また、巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）は、コイル形状精度を安定にするために、巻芯（７０）の外周面に９０゜の角度間隔で４個を設けるのが実用的であるが、均等または不均等な角度間隔で５個以上設けてもよい。
上記第１の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）では、扁平形状編組線送出手段から送り出された断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を、巻芯（７０）にソレノイド状に巻き取るが、この時、巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）で編組線（Ｗ２）の扁平面を平面部（７１）に押し付けた状態にすると共に巻芯（７０）に巻き取られた扁平形状の編組線（Ｗ２）を巻芯（７０）の平面部（７１）と巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）の間に常に挟むことでエッジワイズコイルとしての形状を整える。これにより、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を用いてエッジワイズコイルを好適に製造することが出来る。
なお、所定のターン数だけソレノイド状に巻き終わると、編組線（Ｗ２）の巻き初め側の端部と巻き終わり側の端部の絶縁被覆を除去しそれら端部に通電加熱装置を接続し通電加熱するか、又は、温風発生装置で温風を吹き付けて加熱し、自己融着させた後、冷却する。これにより、巻芯（７０）から取り外しても、コイル形状を保つことが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記扁平形状編組線送出手段が、断面円形状または楕円状に絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線（Ｗ１）を圧縮して偏平形状として送り出す圧縮送りローラー（１１，１２）を含むことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）を提供する。
上記第２の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）では、圧縮送りローラー（１１，１２）により、絶縁被覆自己融着電線を断面円形状または楕円状に編んだ編組線（Ｗ１）を圧縮して断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）としうる。このため、入手が容易な、絶縁被覆自己融着電線を断面円形状または楕円状に編んだ編組線（Ｗ１）を用いることが出来る。

第３の観点では、本発明は、前記第１または前記第２の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）は、前記巻芯（７０）に巻き取られた前記扁平形状の編組線（Ｗ２）の外周面の位置を規制するための外周面規制部（３２，４２，５２，６２）を有することを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）を提供する。
上記第３の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）では、エッジワイズコイルの外周面に凹凸が生じるのを抑制することが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第１から前記第３のいずれかの観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）は、前記巻芯（７０）の断面形状に応じて前記巻芯（７０）の回転軸（７３）から放射方向に移動可能であることを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）を提供する。
上記第４の観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）では、巻芯（７０）の断面形状が円形であって且つその半径が変わる場合や巻芯（７０）の断面形状が非円形である場合にも対応できる。

第５の観点では、本発明は、前記第１から前記第４のいずれかの観点によるエッジワイズコイル製造装置（１００）と、前記エッジワイズコイル製造装置（１００）により製造した前記エッジワイズコイル（Ｅ）を分割金型（２１０）に挟み入れた状態で加熱加圧して整形する加熱加圧整形装置（２００）とを具備したことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置を提供する。
上記構成において、分割金型（２１０）に挟み入れたエッジワイズコイル（Ｅ）の加熱は、分割金型（２１０）を加熱して間接的にエッジワイズコイル（Ｅ）を加熱してもよいし、エッジワイズコイル（Ｅ）のリードを分割金型（２１０）から導出し、そのリードからエッジワイズコイル（Ｅ）に通電して直接的にエッジワイズコイル（Ｅ）を加熱してもよい。
上記第５の観点によるエッジワイズコイル製造装置では、所望の形状に精度高く整形したエッジワイズコイルを製造することが出来る。

本発明のエッジワイズコイル製造装置によれば、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線を用いてエッジワイズコイルを好適に製造することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係るエッジワイズコイル製造装置１００を示す模式的側面図である。また、図２は、同正面図である。
このエッジワイズコイル製造装置１００は、主要な駆動部を内蔵した駆動機構部１と、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線Ｗ２を送り出す扁平形状編組線送出機構１０と、編組線Ｗ２の扁平面を押し付けうる平面部７１を有し且つ軸回転しつつ編組線Ｗ２をソレノイド状に巻き取るための巻芯７０と、編組線Ｗ２が巻芯７０に巻き取られるのを軸回転しつつ補助し且つ巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２のターン数に応じて巻芯７０の回転軸７３の方向（以下、縦方向という）に移動する巻線ローラー３０，４０，５０，６０とを具備している。

扁平形状編組線送出機構１０は、絶縁被覆自己融着電線を断面円形状または楕円状に編んだ編組線Ｗ１を圧縮して偏平形状の編組線Ｗ２として送り出す圧縮送りローラー１１，１２と、圧縮送りローラー１２を回転駆動する送りモーター１３と、圧縮送りローラー１１，１２および送りモーター１３を支持し縦方向および水平面内で縦方向に直交する方向（以下、横方向という）に移動可能な可動フレーム１４と、可動フレーム１４を縦方向に移動させるための縦移動モーター１５と、可動フレーム１４を横方向に移動させるための横移動モーター１６とを含んでいる。

可動フレーム１４を縦方向に移動させることにより、編組線Ｗ２の中心線が巻線ローラー３０の回転軸および巻芯７０の回転軸７３を含む平面に対して成す角度θ（以下、入線角度という）を調整することが出来る。この入線角度θを９０度よりも小さくすれば、入線した編組線Ｗ２と既に巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２とが擦れるのを抑制することが出来る。

また、可動フレーム１４を横方向に移動させることにより、巻芯７０の断面形状が円形であって且つその半径が変わる場合や巻芯７０の断面形状が非円形である場合に対応することが出来る。

巻芯７０は、巻取りモーター７２により、回転軸７３で軸回転する。
巻芯７０の平面部７１は、製造するエッジワイズコイルの外周形状と同一の外周形状を持つ鍔状部材であり、編組線Ｗ２の巻き初めの端部である巻端末Ｗ３を通すスリットとそれを留める巻端末止め具７４と最初の半ターンが嵌る傾斜状窪みを有している。

巻線ローラー４０は、編組線Ｗ２との摩擦により軸回転可能である。また、巻芯７０の回転軸７３から放射方向に移動可能であり、巻芯７０の外周面に当接するように線幅バネ４１によって付勢されている。
また、巻線ローラー４０は、巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２の外周面の位置を規制するための外周面規制部４２を有している。この外周面規制部４２は、巻線ローラー４０と一体であるが、巻線ローラー４０に対して位置調整可能であり、巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２の最大外周面に当接するように位置調整されている。

さらに、巻線ローラー４０は、縦移動アーム４４のスリット４７に嵌合して支持されているが、縦移動アーム４４を固定した状態でもスリット４７の長さだけ縦方向に移動可能であり、巻芯７０の平面部７１に向かって巻線押えバネ４５によって付勢されている。
縦移動モーター４６は、巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２のターン数に応じて縦方向に縦移動アーム４４を移動する。

巻芯７０に巻き取られた編組線Ｗ２を、巻芯７０の平面部７１に、巻線ローラー４０で押える力は、巻線押えバネ４５および縦移動アーム４４の位置により調整することが出来る。

巻線ローラー３０，５０，６０も、巻線ローラー４０と同じ構成である。

図３は、断面形状が非円形の巻芯７０を用いて、断面形状が非円形のエッジワイズコイルを製造する状態を示す正面図である。
巻芯７０の回転に同期して可動フレーム１４を横方向に往復移動させ、巻線ローラー３０に入線する編組線Ｗ２に有害なストレスがかからないようにする。

図４に示すように、所定のターン数だけソレノイド状に巻き終わると、巻端末Ｗ３と編組線Ｗ２の巻き終わり側の端部の絶縁被覆を除去し、それら端部に通電加熱装置８０を接続し、通電加熱し、自己融着させた後、冷却する。これにより、巻芯７０から取り外しても、コイル形状を保つことが出来る。

実施例１のエッジワイズコイル製造装置１００によれば、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線Ｗ２を用いてエッジワイズコイルを好適に製造することが出来る。また、巻線ローラー３０，４０，５０，６０の外周面規制部３２，４２，５２，６２が編組線Ｗ２を巻芯７０に押し付けているので、直線部分がある断面形状のエッジワイズでも好適に製造することが出来る。

実施例２に係るエッジワイズコイル製造装置は、実施例１のエッジワイズコイル製造装置１００と図５に示す加圧整形装置２００の組合せにより構成される。

図５に示すように、加圧整形装置２００は、分割金型２１０と、通電加熱装置２２０とを具備してなる。

分割金型２１０は、エッジワイズコイルＥの空芯に嵌る芯体およびエッジワイズコイルＥの底面を押さえる壁面を有する底金型２１１と、エッジワイズコイルＥの外周面を押さえる壁面を有する右金型２１２および左金型２１３と、エッジワイズコイルＥの上面を押さえる壁面を有する上金型２１４とからなる。

通電加熱装置２２０は、分割金型２１０に挟み入れた状態でエッジワイズコイルＥに通電加熱する電源である。

エッジワイズコイルＥは、絶縁被覆自己融着電線による編組線Ｗ２を用いてエッジワイズコイル製造装置１００により製造した物である。

図６に示すように、エッジワイズコイルＥを分割金型２１０に挟み入れた状態で加圧用アクチュエータ（図示省略）で各金型２１１〜２１４を加圧し、且つ、分割金型２１０から導出したエッジワイズコイルＥのリードから通電加熱装置２２０により通電してエッジワイズコイルＥを加熱する。

実施例２の観点によるエッジワイズコイル製造装置では、所望の形状に精度高く整形したエッジワイズコイルを製造することが出来る。

本発明のエッジワイズコイル製造装置は、高周波での損失が少ないエッジワイズコイルの製造に利用できる。

実施例１に係るエッジワイズコイル製造装置（断面形状が円形の巻芯を用いた場合）を示す模式的側面図である。実施例１に係るエッジワイズコイル製造装置（断面形状が円形の巻芯を用いた場合）を示す模式的正面図である。実施例１に係るエッジワイズコイル製造装置（断面形状が非円形の巻芯を用いた場合）を示す模式的正面図である。実施例１に係るエッジワイズコイル製造装置で製造されたエッジワイズコイルに通電加熱する状態を示す模式的側面図である。実施例２に係る加圧整形装置（分解時）を示す斜視図である。実施例２に係る加圧整形装置（加圧整形時）を示す斜視図である。

符号の説明

１駆動機構部
１０扁平形状編組線送出機構
１１，１２圧縮送りローラー
３０，４０，５０，６０巻線ローラー
７０巻芯
１００エッジワイズコイル製造装置
２００加圧整形装置
２１０分割金型
２２０通電加熱装置

Claims

絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線（Ｗ２）を送り出す扁平形状編組線送出手段と、
前記扁平形状の編組線（Ｗ２）の扁平面を押し付けうる平面部（７１）を有し且つ軸回転しつつ前記扁平形状の編組線（Ｗ２）をソレノイド状に巻き取るための巻芯（７０）と、
前記扁平形状の編組線（Ｗ２）が前記巻芯（７０）に巻き取られるのを軸回転しつつ補助し且つ前記巻芯（７０）に巻き取られた前記扁平形状の編組線（Ｗ２）のターン数に応じて前記巻芯（７０）の回転軸（７３）方向に前記巻芯（７０）に対して相対移動する巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）と
を具備したことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）。
請求項１に記載のエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記扁平形状編組線送出手段が、断面円形状または楕円状に絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線（Ｗ１）を圧縮して偏平形状として送り出す圧縮送りローラー（１１，１２）を含むことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）。
請求項１または請求項２に記載のエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）は、前記巻芯（７０）に巻き取られた前記扁平形状の編組線（Ｗ２）の外周面の位置を規制するための外周面規制部（３２，４２，５２，６２）を有することを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のエッジワイズコイル製造装置（１００）において、前記巻線ローラー（３０，４０，５０，６０）は、前記巻芯（７０）の断面形状に応じて前記巻芯（７０）の回転軸（７３）から放射方向に移動可能であることを特徴とするエッジワイズコイル製造装置（１００）。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のエッジワイズコイル製造装置（１００）と、前記エッジワイズコイル製造装置（１００）により製造した前記エッジワイズコイル（Ｅ）を分割金型（２１０）に挟み入れた状態で加熱加圧して整形する加熱加圧整形装置（２００）とを具備したことを特徴とするエッジワイズコイル製造装置。