JP2012199467A - Winding device and winding method of air-core coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、巻芯に線材を巻回して空芯コイルを製造する空芯コイルの巻線装置および巻線方法に関する。 The present invention relates to an air core coil winding apparatus and a winding method for manufacturing an air core coil by winding a wire around a winding core.
空芯(ボビンレス)コイルは、線材を円筒形状等に巻き、その中心部には何も入れないようにしたコイルである。この空芯コイルは、一般的に、コイルを形成する線材同士を接着剤で接着することにより、形態を保つようになっている。 An air-core (bobbinless) coil is a coil in which a wire is wound into a cylindrical shape or the like, and nothing is put in the center thereof. In general, the air-core coil maintains its form by adhering wires forming the coil with an adhesive.
従来、空芯コイルの製造は、予め接着剤を被覆した線材を専用の巻線装置が備える巻芯に巻回してコイルを形成し、形成したコイルを巻芯から取り外すことで行っている。そして、線材に被覆された接着剤は、巻回し中に熱風等によって加熱され、軟化することで接着力を発揮する(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an air-core coil is manufactured by winding a wire previously coated with an adhesive around a core provided in a dedicated winding device to form a coil, and removing the formed coil from the core. And the adhesive agent coat | covered with the wire is heated with hot air etc. during winding, and exhibits adhesive force by softening (for example, refer patent document 1).
空芯コイルの性能および品質を高めるためには、線材は整列状態で乱れなく巻回されることが好ましく、巻線に乱れが発生しないようにするためには、線材に被覆された接着剤を均一に加熱してムラなく軟化させると共に、巻線位置やコイルの寸法形状等を決定する巻芯および治具等の温度を一定に保つ必要がある。このため、従来の巻線装置では、熱風の吹出し口は、線材や治具等を局部的に加熱しないように、線材の巻線位置および治具からある程度遠ざけて設置されていた。 In order to improve the performance and quality of the air-core coil, it is preferable that the wire is wound without any disturbance in an aligned state, and in order to prevent the winding from being disturbed, an adhesive coated on the wire is used. It is necessary to heat uniformly and soften it without unevenness, and to keep the temperature of the winding core and the jig for determining the winding position, the dimensional shape of the coil, etc. constant. For this reason, in the conventional winding apparatus, the hot air outlet is disposed at a certain distance from the winding position of the wire and the jig so as not to locally heat the wire and the jig.
しかしながら、熱風の吹出し口を巻線位置および治具から遠ざけた場合、吹出された熱風が線材や治具等に到達する前に拡散してしまうため、熱効率が悪化するという問題があった。また、巻線装置周囲の雰囲気温度や湿度、空調設備等が生成する気流による影響を受けやすくなることから、線材や治具等の温度制御が困難となり、コイルの品質や歩留りの向上を妨げる要因ともなっていた。 However, when the hot air outlet is moved away from the winding position and the jig, the blown hot air diffuses before reaching the wire rod, the jig, etc., and there is a problem that the thermal efficiency deteriorates. In addition, because it is easily affected by the ambient temperature and humidity around the winding device, and airflow generated by air conditioning equipment, it becomes difficult to control the temperature of wires and jigs, and this hinders improvement in coil quality and yield. It was with me.
さらに、熱風が気流によって流された場合、巻線装置における想定外の部分が加熱されてしまうこともあり、例えば巻芯と共に回転するスピンドルの軸受部が加熱され、これにより軸受寿命が低下するといったトラブル等も発生していた。このようなトラブルは、特に高温設定条件のもとで多く見受けられた。 Furthermore, when hot air is blown by the airflow, an unexpected part of the winding device may be heated, for example, the spindle bearing that rotates together with the winding core is heated, thereby reducing the bearing life. Troubles occurred. Many such troubles were found especially under high temperature setting conditions.
また、最近では、空芯コイルが使用されるデバイス、例えばハードディスクドライブ等の物理的動作を伴うデバイスの性能向上により、コイルを形成する線材間の接着力をさらに高めた空芯コイルが求められるようになってきている。線材間の接着力を高めるには、線材や治具等をより高い温度まで加熱した状態で安定させることが必要となるが、従来の巻線装置では、線材や治具等をより高い温度、且つ均一な状態に加熱することが困難であった。 Also, recently, an improvement in the performance of a device using an air core coil, for example, a device with a physical operation such as a hard disk drive, there is a need for an air core coil that further enhances the adhesion between the wires forming the coil. It is becoming. In order to increase the adhesive force between the wires, it is necessary to stabilize the wires and jigs while being heated to a higher temperature. However, in the conventional winding device, the wires and jigs are heated to a higher temperature, In addition, it was difficult to heat to a uniform state.
本発明は、斯かる実情に鑑み、加熱を効率的に行うと共に、空芯コイルの性能および品質を従来以上に高めることが可能な空芯コイルの巻線装置および巻線方法を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide an air core coil winding device and a winding method capable of efficiently heating and improving the performance and quality of the air core coil more than ever. Is.
(1)本発明は、コイルとなる線材が巻回される巻芯と、前記線材が前記巻芯に巻回される巻線位置に向けて熱を供給する加熱装置と、前記巻線位置の外周領域の少なくとも一部を両側から挟むように配置される第1の遮蔽部材および第2の遮蔽部材と、を備えることを特徴とする、空芯コイルの巻線装置である。 (1) The present invention relates to a winding core around which a wire to be a coil is wound, a heating device that supplies heat toward a winding position where the wire is wound around the winding core, A winding device for an air-core coil, comprising: a first shielding member and a second shielding member arranged so as to sandwich at least a part of an outer peripheral region from both sides.
(2)本発明はまた、前記第1の遮蔽部材または前記第2の遮蔽部材の少なくともいずれか一方は、前記巻線位置から離隔する方向に移動可能に配置されることを特徴とする、上記(1)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (2) The present invention is also characterized in that at least one of the first shielding member and the second shielding member is arranged to be movable in a direction away from the winding position. The air core coil winding device according to (1).
(3)本発明はまた、前記第1の遮蔽部材は、前記巻芯の軸方向の一側に配置され、前記第2の遮蔽部材は、前記巻芯の軸方向の他側に配置されることを特徴とする、上記(1)または(2)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (3) In the present invention, the first shielding member is disposed on one side in the axial direction of the core, and the second shielding member is disposed on the other side in the axial direction of the core. The air-core coil winding device according to any one of (1) and (2) above.
(4)本発明はまた、前記巻芯の軸方向の一側に配置され、線材巻回し時のトラバース原点を決定する第1の治具と、前記巻芯の軸方向の他側において前記軸方向に往復移動可能に配置され、線材の巻幅を決定する第2の治具と、を備え、前記第2の遮蔽部材は、前記第2の治具と共に前記巻芯の軸方向に往復移動可能に配置されることを特徴とする、
上記(3)に記載の空芯コイルの巻線装置である。
(4) The present invention is also arranged on one side in the axial direction of the core, and a first jig for determining a traverse origin when winding the wire, and the axis on the other side in the axial direction of the core. And a second jig for determining the winding width of the wire, and the second shielding member reciprocates in the axial direction of the core together with the second jig. It is arranged to be possible,
It is a winding apparatus of the air-core coil as described in said (3).
(5)本発明はまた、前記第1の遮蔽部材は、第1の切欠部が形成されると共に、前記第1の治具の少なくとも一部が前記第1の切欠部内に位置するように配置され、前記第2の遮蔽部材は、第2の切欠部が形成されると共に、前記第2の治具の少なくとも一部が前記第2の切欠部内に位置するように配置されることを特徴とする、上記(4)に記載の空芯コイルの巻線装置である。 (5) In the present invention, the first shielding member is arranged such that a first notch is formed and at least a part of the first jig is located in the first notch. The second shielding member is formed such that a second notch is formed and at least a part of the second jig is positioned in the second notch. The air core coil winding device according to (4) above.
(6)本発明はまた、前記第1の遮蔽部材および前記第2の遮蔽部材は、前記線材の巻回し中に前記加熱装置の熱風吹出し口を両側から挟むように配置されることを特徴とする、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (6) The present invention is also characterized in that the first shielding member and the second shielding member are arranged so as to sandwich the hot air outlet of the heating device from both sides during winding of the wire. The air core coil winding device according to any one of (1) to (5) above.
(7)本発明はまた、前記第1の遮蔽部材および前記第2の遮蔽部材は、前記第1の遮蔽部材および前記第2の遮蔽部材に挟まれる領域の上方、下方または側方の少なくとも一部分が開放されるように構成されることを特徴とする、上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (7) In the present invention, the first shielding member and the second shielding member may be at least a part above, below, or on a side of a region sandwiched between the first shielding member and the second shielding member. The air core coil winding device according to any one of (1) to (6) above, wherein the winding device is configured to be opened.
(8)本発明はまた、前記線材の巻回し中における前記第1の遮蔽部材および前記第2の遮蔽部材の位置を調整可能な調整機構を備えることを特徴とする、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。 (8) The present invention also includes an adjusting mechanism capable of adjusting the positions of the first shielding member and the second shielding member during winding of the wire. 7) The air core coil winding device according to any one of 7).
(9)本発明はまた、コイルとなる線材が巻芯に巻回される巻線位置の外周領域の少なくとも一部を2つの遮蔽部材によって両側から挟んだ状態で、前記巻芯に巻回された前記線材を加熱することを特徴とする、空芯コイルの巻線方法である。 (9) The present invention is also wound around the winding core in a state where at least a part of the outer peripheral region of the winding position where the wire to be a coil is wound around the winding core is sandwiched from both sides by two shielding members. In addition, the air core coil winding method is characterized in that the wire is heated.
本発明に係る空芯コイルの巻線装置および巻線方法によれば、加熱を効率的に行うと共に、空芯コイルの性能および品質を従来以上に高めることが可能という優れた効果を奏し得る。 According to the air core coil winding device and the winding method of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that heating can be performed efficiently and the performance and quality of the air core coil can be improved more than before.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置1の概略正面図であり、図2は、空芯コイルの巻線装置1の概略平面図である。なお、図1および2では、一部の構成の記載を省略している部分がある。
FIG. 1 is a schematic front view of an air core
これらの図に示されるように、空芯コイルの巻線装置(以下、単に巻線装置と呼ぶ)1は、後述する各構成を支持するスピンドルブロック10と、コイルを形成する線材が巻回される巻芯20と、線材巻回し時のトラバース原点を決定する第1の治具30と、線材の巻幅を決定する第2の治具40と、巻線位置CPに線材を供給する線材供給装置50と、巻線位置CPに向けて熱を供給する加熱装置60と、巻線が完了したコイルの線材端部を捌くフォーミングピン70と、巻線が完了したコイルを取出す取出しブロック80と、巻芯20、第1の治具30および第2の治具40を回転駆動するメインモータ100と、線材の巻線位置CPの外周領域(外周空間)の一部を両側から挟むように配置された第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210と、を備えて構成されている。
As shown in these drawings, an air-core coil winding device (hereinafter simply referred to as a winding device) 1 is wound with a
スピンドルブロック10は、正面視が略U字状の部材であり、上方に向けて突出する固定側軸受部12および可動側軸受部14を備えている。固定側軸受部12は、第1の治具30が取付けられる固定側スピンドル32を回転自在に支持する部分であり、可動側軸受部14は、巻芯20および第2の治具40が取付けられる可動側スピンドル42を回転自在、且つ軸方向にスライド自在に支持する部分である。
The
固定側スピンドル32および可動側スピンドル42は、スピンドルブロック10に支持されることにより、互いに同軸的に配置されると共に、固定側軸受部12および可動側軸受部14からそれぞれ内側に向けて略水平に突出するように配置されている。従って、固定側スピンドル32および可動側スピンドル42は、第1の治具30および第2の治具40が取付けられる先端部が互いに対向するようになっており、第1の治具30および第2の治具40の間に線材が巻芯20に巻回される巻線位置CPが設定されている。
The fixed-
スピンドルブロック10の可動側軸受部14の側方外側には、テールプレート16が配置されている。このテールプレート16は、固定側スピンドル32および可動側スピンドル42と略平行にスピンドルブロック10から突設された2つのスライドシャフト15にスライド自在に配置されると共に、可動側スピンドル42の端部が回転自在に固定されている。さらに、テールプレート16には、テールプレート移動用モータ102によって駆動されるボールネジ伝導機構104が接続されている。
A
すなわち、テールプレート16は、テールプレート移動用モータ102に駆動されて、固定側スピンドル32および可動側スピンドル42の軸方向に往復移動可能に構成されている。そして、巻芯20、第2の治具40および可動側スピンドル42は、テールプレート16と共に往復移動することによって第1の治具30に対して軸方向に近接または離隔するように構成されている。
In other words, the
スピンドルブロック10の巻線位置CPの下方の部分には、搬出シュート18が設けられている。この搬出シュート18は、巻線位置CPの下方からスピンドルブロック10の前方(正面側)へと向かう傾斜通路であり、巻線が完了したコイルを滑らせて正面側に搬出するためのものである。
A carry-out
巻芯20は、回転することによってコイルを形成する線材が外周に巻回される部材である。従って、巻芯20の断面形状は、コイルの内側形状と略同一の形状に構成されている。巻芯20は、第2の治具40および可動側スピンドル42の内部に同軸的に配置されており、第2の治具40および可動側スピンドル42と共にメインモータ100に駆動されて回転するようになっている。
The winding
さらに、巻芯20は、第2の治具40および可動側スピンドル42に対して軸方向にスライド自在に配置されており、テールプレート16に配置された巻芯用シリンダ22に駆動されて、第2の治具40の端面から突出する突出位置と、第2の治具40の端面よりも内側に引込む引込位置の間を移動可能となっている。
Further, the
第1の治具30は、線材の巻回し時における線材供給装置50のトラバース原点、すなわち巻幅方向の基準位置(巻回しの開始位置)を決定するための部材であり、固定側スピンドル32の先端部に固定されている。従って、第1の治具30は、固定側スピンドル32と共にメインモータ100に駆動されて回転するようになっている。
The
また、第1の治具30と固定側軸受部側12の間には、線材供給装置50から供給された線材を切断して端部を固定する線材端部固定装置34が設けられている。詳細な説明は省略するが、この線材端部固定装置34は、専用のシリンダ36に駆動されて固定側スピンドル32の軸方向に移動することで、線材の切断および線材端部の固定を行うように構成されている。
A wire
第2の治具40は、線材の巻幅、すなわちコイルの幅方向(軸方向)寸法を決定するための部材であり、可動側スピンドル42の先端部に固定されている。従って、第2の治具40は、可動側スピンドル42と共にメインモータ100に駆動されて回転するようになっている。
The
また、第2の治具40は、上述のように、テールプレート移動用モータ102に駆動されて、可動側スピンドル42および巻芯20と共に軸方向に往復移動可能となっている。これにより、第2の治具40は、線材の巻回し時には第1の治具30に近接した近接位置に位置し、巻回しが完了した後には第1の治具30から離隔した退避位置に退避するようになっている。なお、図1および2では、第2の治具40が退避位置にある場合を示している。
Further, as described above, the
線材が巻回される巻線位置CPは、近接位置にある第2の治具40と第1の治具30の間となっている。具体的には、線材供給装置50から供給された線材は、巻芯20の、近接位置にある第2の治具40から突出して第1の治具30と第2の治具40の間に位置している部分に巻回されるようになっている。そして、第2の治具40の近接位置を調整することにより、線材の巻幅を調整または変更することが可能となっている。
The winding position CP around which the wire is wound is between the
線材供給装置50は、巻線位置CPに上方から線材を供給するものである。線材供給装置50は、図示を省略した供給源から供給される線材を巻き方向に合わせて引き回すためのガイドローラ52、および線材を所定の位置に案内する線材バサミ54を備えている。また、線材供給装置50は、トラバース用モータ56によって巻芯20の軸方向と平行に往復移動(トラバース)可能に構成されており、これにより、巻回し中に線材を適切な位置に案内すると共に、巻回しの開始時および終了時には線材を線材端部固定装置34に案内するようになっている。
The wire
加熱装置60は、所定の圧力および流量(風量)に調整された圧縮空気を電熱線で加熱しながら吹出し口62から吹出すように構成されており、巻線位置CPに向けて熱風を供給することによって巻線位置CPに供給された線材を加熱すると共に、巻芯20、第1の治具30および第2の治具40を加熱するものである。加熱装置60は、加熱により線材に被覆されている接着剤を軟化させて、線材が巻芯20に巻回された状態で互いに接着可能にすると共に、巻芯20、第1の治具30および第2の治具40を所定の温度状態に保持するように機能する。
The
また、加熱装置60は、専用のシリンダ64によって吹出し口62を巻線位置CPに近接させる近接位置と、吹出し口62を巻線位置から離隔させる退避位置との間を往復移動可能に構成されている。すなわち、加熱装置60は、線材の巻回し時には近接位置に位置し、巻回し終了時には退避位置に位置するようになっている。また、加熱条件によっては、加熱装置60は往復移動することなく、所定の位置に固定された状態で使用される。
Further, the
フォーミングピン70は、専用のシリンダ72によって第1の治具30と線材端部固定装置34の間に向けて後方から突出するように構成されている。フォーミングピン70は、巻線完了後のコイルの線材端部(リード部)を跳ね上げる、または線材端部の中間部分を押すもしくは引く等の動作により、線材端部を第1の治具30から離脱させるように機能する。
The forming
コイル取出しブロック80は、専用のシリンダ82によって退避位置にある第2の治具40の端面に向けて後方から突出するように構成されている。コイル取出しブロック80は、巻線完了後に接着剤によって第2の治具40に貼り付いたままのコイルを押圧して、搬出シュート18に落下させるように機能する。
The
メインモータ100は、スピンドルブロック10の背面側に配置されている。メインモータ100は、プーリ112、114およびベルト116を介して固定側スピンドル32および第1の治具30を回転駆動する。メインモータ100はまた、プーリ122、124およびベルト126、スピンドルブロック10を貫通するように配置されたスプラインシャフト128、ならびにプーリ132、134およびベルト136を介して可動側スピンドル42、第2の治具40および巻芯20を回転駆動する。
The
巻線装置1は、この他に、図示を省略した制御装置を備えている。制御装置は、CPU、ROMおよびRAM等を備えて構成され、メインモータ100を始めとする巻線装置1の各部の動作を制御する。
In addition, the winding
第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、巻線位置CPの外周領域の一部を両側から挟んで遮蔽することにより、加熱装置60から吹出された熱風が周囲に拡散するのを抑制するための部材である。第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210はまた、巻線装置1の周囲の気流が巻線位置CPに流入するのを抑制するようにも機能し、加熱装置60からの熱風が巻線位置CP以外の領域に流されるのを防止する。
The
本実施形態では、この第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を設けることにより、加熱装置60による加熱の熱効率を向上させると共に、雰囲気温度や湿度、空調設備等が生成する気流による加熱への影響を少なくするようにしている。そして、これにより、本実施形態では、コイルを形成する線材を従来よりも高温、且つ安定した雰囲気の中で略均一な状態に加熱することができるため、線材間の接着力を高めながらも、安定した巻線が可能となっている。
In the present embodiment, by providing the
上述のように、巻線位置CPの周囲には、第1の治具30および第2の治具40以外にも、線材端部固定装置34、線材供給装置50、加熱装置60、フォーミングピン70、およびコイル取出しブロック80等、可動部を備える機器が多数配置されているため、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、これらの機器の動作を阻害しないように構成する必要がある。
As described above, in addition to the
このため、本実施形態では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を略平板状に構成すると共に、略直立状態、且つ巻芯20(ならびに固定側スピンドル30および可動側スピンドル40)の軸方向に対して略直交するように配置している。より具体的には、第1の遮蔽部材200は、第1の治具30の外周領域において固定側スピンドル32の軸方向に対して略直交するように配置され、第2の遮蔽部材210は、第2の治具40の外周領域において可動側スピンドル42の軸方向に対して略直交するように配置されている。従って、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、互いに平行な状態で、巻線位置CPに対して巻芯20の軸方向の一側および他側にそれぞれ配置されている。
For this reason, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、巻芯20の軸方向に対して、加熱装置60の吹出し口62からの熱風の吹出し方向、ならびにフォーミングピン70およびコイル取出しブロック80の動作方向が直交するように設定しているため、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、これらの方向に対してそれぞれ平行に配置されることとなる。この結果、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、加熱装置60からの熱風をスムーズに巻線位置CPに誘導すると共に、フォーミングピン70およびコイル取出しブロック80の動作を阻害しないようにすることが可能となっている。
In the present embodiment, the hot air blowing direction from the blowing
図3は、第1の治具30および第1の遮蔽部材200の周辺を第2の治具40側から見た概略図であり、図4は、第2の治具40および第2の遮蔽部材210の周辺を第1の治具30側から見た概略図である。なお、これらの図では、加熱装置60が近接位置にある場合を実線で示し、退避位置にある場合を二点鎖線で示している。また、これらの図では、巻芯20上に形成されたコイル300を二点差線で示している。
FIG. 3 is a schematic view of the periphery of the
図3に示されるように、第1の遮蔽部材200は、略矩形状の平板であり、中央部上側に略円弧状の第1の切欠部200aが形成されている。そして、第1の遮蔽部材200は、この第1の切欠部200a内に第1の治具30の一部が位置するように配置されると共に、搬出シュート18、線材端部固定装置34、線材供給装置50の線材バサミ54、加熱装置60の吹出し口62、およびフォーミングピン70等と干渉しないように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、図4に示されるように、第2の遮蔽部材210は、略矩形状の平板であり、中央部に略円形状の第2の切欠部210aが形成されている。そして、第2の遮蔽板210は、第2の切欠部210a内に第2の治具40の一部が位置するように配置されると共に、搬出シュート18、加熱装置60の吹出し口62、およびコイル取出しブロック80等と干渉しないように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210をこのように構成することで、巻線位置CPの外周領域を効果的に遮蔽しながらも、他の部材や動作機器と干渉することなく配置することを可能としている。特に、既存の巻線装置の構成を変更することなく、きわめて簡便に第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を配置することが可能となっている。
In the present embodiment, by configuring the
また、本実施形態では、図3および4に示されるように、加熱装置60の吹出し口62が、近接位置において第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210によって両側から挟まれた状態となるようにしているため、吹出し口62から吹出された熱風を確実に巻線位置CPに向けて誘導することが可能となっている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
図1および2に戻って、第1の遮蔽部材200は、2つの固定部材202を介してスピンドルブロック10の固定側軸受部12に固定されている。2つの固定部材202は、それぞれ巻芯20の軸方向と略平行に配置された棒状の部材であり、先端部に第1の遮蔽部材200が接続されると共に、基端側の一部が固定側軸受部12に形成された固定孔12a内に挿入され、固定ネジ204によって位置決め固定されるようになっている。
Returning to FIGS. 1 and 2, the
すなわち、第1の遮蔽部材200を固定する2つの固定部材202は、固定ネジ204を緩めて固定側軸受部12からの突出量を調整することにより、第1の遮蔽部材200の位置を、巻芯20の軸方向において調整可能に構成されている。
That is, the two fixing
同様に、第2の遮蔽部材210は、巻芯20の軸方向と略平行に配置された2つの棒状の固定部材212を介して、テールプレート16に固定されている。可動側軸受部14には、2つの貫通孔14aが巻芯20の軸方向と略平行に形成されており、この貫通孔14a内には、円筒状のブッシュ14bが挿入されている。そして、2つの固定部材212は、それぞれブッシュ14b内に挿通されて軸方向に滑動自在に支持された状態で配置されると共に、先端部に第2の遮蔽部材210が接続され、基端側の一部がテールプレート16に形成された固定孔16a内に挿入されて固定ネジ214によって位置決め固定されるようになっている。
Similarly, the
すなわち、第2の遮蔽部材210は、2つの固定部材212を介して、テールプレート16と共に巻芯20の軸方向に移動可能に配置されている。従って、第2の遮蔽部材210は、線材の巻回し時には第2の治具40と共に第1の遮蔽部材200に近接した近接位置にあり、巻回し完了後には第1の遮蔽部材200から離隔した退避位置に第2の治具40と共に退避するようになっている。
That is, the
また、第2の遮蔽部材210を固定する2つの固定部材212は、固定ネジ214を緩めてテールプレート16からの突出量を調整することにより、巻芯20および第2の治具40に対する第2の遮蔽部材210の相対的な位置を、巻芯20の軸方向において調整可能に構成されている。
In addition, the two fixing
このように、本実施形態では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を、簡便な方法でありながらも、それぞれ巻芯20の軸方向における位置を任意に調整可能な状態で配置している。すなわち、本実施形態では、線材の巻回し時における第1の遮蔽部材200と第2の遮蔽部材210の間の距離を適宜に設定することが可能となっており、これにより、巻回される線材ならびに巻芯20、第1の治具30および第2の治具40の加熱状態を適宜に調整することを可能としている。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第2の遮蔽部材210をテールプレート16に固定することで、既存の移動機構を活用して第2の遮蔽部材210を第2の治具40と共に退避させるようにしている。これにより、巻線装置1の構成を複雑にすることなく、巻線完了後のコイル取出しの容易性が阻害されないようにすると共に、コイル製造のタクトタイムを短縮することが可能となっている。
In the present embodiment, the
次に、巻線装置1の作動について説明する。
Next, the operation of the winding
図5(a)〜(d)は、巻線装置1の作動の一部を示した概略図である。まず、同図(a)は、線材の巻回しの開始前の状態を示している。この状態では、第2の治具40および巻芯20は、第1の治具30から離隔した退避位置にある。また、加熱装置60は退避位置にあり、コイル取出しブロック80は突出していない状態となっている。そして、第2の遮蔽部材210は、第2の治具40と共に第1の治具30から離隔した退避位置に位置している。
5A to 5D are schematic views showing a part of the operation of the winding
次に、同図(b)は、線材の巻回し時の状態を示している。この状態では、第2の治具40が第1の治具30から所定の距離だけ離れた近接位置にあり、突出した巻芯20の先端面が第1の治具30の端面に当接している。そして、巻芯20が第1の治具30、固定側スピンドル32、第2の治具40、および可動側スピンドル42と共に回転し、これに同期してトラバースする線材供給装置50から線材が供給されることにより、第1の治具30と第2の治具40の間(すなわち巻線位置CP)の巻芯20に線材が巻回されてコイルが形成される。
Next, FIG. 2B shows a state when the wire is wound. In this state, the
このとき、加熱装置60は近接位置にあり、巻線位置CPに向けて熱風を吹出すことにより巻線位置CPに熱を供給する。そして、第2の遮蔽部材210は、第2の治具40と共に第1の遮蔽部材200に近接した近接位置にあり、加熱装置60の吹出し口62は、第1の遮蔽部材200と第2の遮蔽部材210に挟まれた状態となっている。
At this time, the
従って、吹出し口62からの熱風は、第1の遮蔽部材200と第2の遮蔽部材210の間で適宜に分散しながら巻線位置CPへと誘導される。そして、巻芯20に巻回されている線材を適宜に加熱すると共に、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域(空間)において適度に滞留しながら巻芯20、第1の治具30および第2の治具40を適宜に加熱する。その後、熱風は、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域から、上下および前後の開放部分を通過して外部へと流出する。
Accordingly, the hot air from the
このように、線材供給装置50から供給される線材は、非常に安定した状態で加熱されるため、線材間の接着力を高めながらも巻乱れが生じることなく巻芯20に巻回されることとなる。また、巻回し中は巻芯20、第1の治具30および第2の治具40の加熱状態も安定的に保たれるため、これらの部材の寸法を略一定に保つことが可能となり、形成されるコイルの寸法精度や形状精度が高いレベルで維持されることとなる。
Thus, since the wire supplied from the
次に、同図(c)は、線材の巻回し完了後の状態を示している。線材の巻回しが完了した後は、まず線材端部固定装置34が線材を切断し、形成されたコイル300が線材供給装置50からの線材から切離される。その後、フォーミングピン70(図示省略)によってコイル300のリード部302を第1の治具30から離脱させた後に、同図(c)に示されるように、巻芯20および第2の治具40が退避位置に退避する。このとき、形成されたコイル300は、巻芯20および第2の治具40と共に退避位置に移動し、同様に第2の遮蔽部材210も退避位置に移動する。また、加熱装置60も退避位置に移動する。
Next, FIG. 10C shows a state after the winding of the wire rod is completed. After the winding of the wire is completed, the wire
次に、同図(d)は、コイル300の取出し時の状態を示している。巻芯20および第2の治具が退避位置に移動した後は、まず巻芯20が突出位置から第2の治具40の内部の引込位置に移動し、これにより、コイル300は第2の治具40に接着剤で貼り付いただけの状態となる。その後、同図(d)に示されるように、コイル取出しブロック80を突出させてコイル300を押圧することにより、コイル300を第2の治具40から離脱させて下方の搬出シュート18(図示省略)に落下させる。
Next, FIG. 4D shows a state when the
このとき、第2の遮蔽部材210は、第2の治具40と共に退避位置に位置しているため、コイル取出しブロック80の移動を阻害しないようになっている。また、第2の治具から脱落したコイル300は、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に邪魔されることなく下方の搬出シュート18内に落下することとなる。
At this time, since the
このように、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、巻線装置1におけるいずれの工程にも影響することなく、線材等の加熱状態を安定的に保つことが可能となっている。
Thus, the
次に、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210のその他の形態について説明する。
Next, other forms of the
図6(a)〜(d)は、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210のその他の形態の例を示した概略平面図である。上述の例では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を互いに平行な状態で配置した例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば同図(a)に示されるように、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、加熱装置60の反対側(正面側)が開いた状態で配置されるものであってもよい。
6A to 6D are schematic plan views showing examples of other forms of the
また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、同図(b)に示されるように、加熱装置60側(背面側)が開いた状態で配置されるものであってもよいし、図示は省略するがこの他にも、上側が開いた状態や下側が開いた状態で配置されるものであってもよい。さらに、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、同図(c)に示されるように、巻芯20の軸芯Aに対して傾いた状態、且つ互いに平行な状態で配置されるものであってもよい。なお、この場合傾きの方向は、いずれの方向であってもよい。
Moreover, the
また、上述の例では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を平板状に構成した例を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば同図(d)に示されるように、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、平板を曲折した形状に構成されるものであってもよい。
In the above-described example, the
また、図示は省略するがこの他にも、例えばS字状や波形状、階段状等、種々の形状を採用することができる。さらに、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、より厚みのある形状であってもよいし、各部に突起等を設けるようにしてもよい。また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210の側面視の形状が、上述の例で示した略矩形状に限定されるものではないことは言うまでもない。
Although not shown, various other shapes such as an S shape, a wave shape, and a step shape can be employed. Furthermore, the
図7(a)および(b)は、第2の遮蔽部材210に閉塞部220を設けた例を示した概略平面図である。なお、同図(a)は、第2の遮蔽部材210が退避位置にある場合を示しており、同図(b)は、第2の遮蔽部材210が近接位置にある場合を示している。この例では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域の正面側の開放部分OAを閉塞する閉塞部220を、第2の遮蔽部材210に設けた例を示している。
FIGS. 7A and 7B are schematic plan views showing an example in which a blocking
この閉塞部220は、第2の遮蔽部材210の正面側の端部をL字状に曲折して形成されており、第2の遮蔽部材210が近接位置にある場合に、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域の正面側の開放部分OAを閉塞するように構成されている。このように閉塞部220を設けることにより、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域からの熱風の流出量および流出方向を適宜に調節することが可能となる。また、外部の気流が第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれた領域に流入するのをより確実に防止することが可能となる。これにより、線材や巻芯20等の加熱状態を適度に調節することができる。
The closing
なお、閉塞部220は、第2の遮蔽部材210の上端部、下端部または背面側端部に設けられるものであってもよい。すなわち、閉塞部220は、上側、下側または背面側の開放部分を閉塞するものであってもよい。また、閉塞部220は、上端部、下端部、正面側端部または背面側端部に部分的に形成され、各開放部分を部分的に閉塞するものであってもよい。また、閉塞部220の形状が限定されないこと、および閉塞部220を第1の遮蔽部材200に設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
The
以上説明したように、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置1は、コイルとなる線材が巻回される巻芯20と、線材が巻芯20に巻回される巻線位置CPに向けて熱を供給する加熱装置60と、巻線位置CPの外周領域の少なくとも一部を両側から挟むように配置される第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210と、を備えている。
As described above, the air-core
また、本実施形態に係る空芯コイルの巻線方法は、コイルとなる線材が巻芯20に巻回される巻線位置CPの外周領域の少なくとも一部を2つの遮蔽部材(第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210)によって両側から挟んだ状態で、巻芯20に巻回された線材を加熱するものである。
Further, in the winding method of the air-core coil according to the present embodiment, at least a part of the outer peripheral region of the winding position CP where the wire to be a coil is wound around the winding
このような構成とすることで、加熱装置60から吹出された熱風が周囲に拡散するのを抑制すると共に、巻線装置1の周囲の気流が巻線位置CPに流入するのを抑制することが可能となる。これにより、加熱の熱効率を向上させるだけではなく、線材を従来よりも高温、且つ略均一な状態に加熱することができるため、線材間の接着力を高めながらも、巻乱れの発生を防止することが可能となる。
By adopting such a configuration, it is possible to suppress the hot air blown from the
また、第1の遮蔽部材200または第2の遮蔽部材210の少なくともいずれか一方は、巻線位置CPから離隔する方向に移動可能に配置されている。このようにすることで、線材等を従来よりも効率的且つ安定的に加熱しながらも、スムーズな線材の供給やコイルの取出しを可能にすると共に、巻芯20周囲のメンテナンス性を向上させることができる。
In addition, at least one of the
また、第1の遮蔽部材200は、巻芯20の軸方向の一側に配置され、第2の遮蔽部材210は、巻芯20の軸方向の他側に配置されている。このようにすることで、周囲の各種部材や可動物等と干渉することなく、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を効率的に配置することができる。これにより、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれる領域を適宜に設定し、線材等の効率的且つ安定的な加熱状態を得ることができる。また、固定側スピンドル32および可動側スピンドル42の軸受に向けて熱風が流れていくのを効果的に防止し、これらの軸受が加熱されることによるトラブルを未然に防ぐことができる。
Further, the
また、巻線装置1は、巻芯20の軸方向の一側に配置され、線材巻回し時のトラバース原点を決定する第1の治具30と、巻芯20の軸方向の他側において軸方向に往復移動可能に配置され、線材の巻幅を決定する第2の治具40と、を備え、第2の遮蔽部材210は、第2の治具40と共に巻芯20の軸方向に往復移動可能に配置されている。このようにすることで、第2の遮蔽部材210と他の部材等の干渉を避けて巻線装置1のスペース効率を向上させると共に、コイル製造のタクトタイムを短縮し、生産効率を向上させることができる。
In addition, the winding
また、第1の遮蔽部材200は、第1の切欠部200aが形成されると共に、第1の治具30の少なくとも一部が第1の切欠部200a内に位置するように配置され、第2の遮蔽部材210は、第2の切欠部210aが形成されると共に、第2の治具40の少なくとも一部が第2の切欠部210a内に位置するように配置されている。このようにすることで、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210の間の距離を適宜に縮めながらも、巻線位置CPの外周領域をできるだけ広範囲に亘って遮蔽することが可能となる。
The
また、第1の治具30および第2の治具40が本来ある程度有していた遮蔽機能を、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210によってさらに外側に拡張することができるため、効率的な遮蔽を行うことができる。さらに、加熱装置60からの熱風を適度に分散させた状態で、第1の治具30および第2の治具40に接触させることができるため、第1の治具30および第2の治具40の温度制御を高精度に行うことが可能となる。
In addition, the shielding function that the
また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、線材の巻回し中に加熱装置60の熱風吹出し口62を両側から挟むように配置されている。このようにすることで、熱風を巻線位置CPに向けて確実に誘導し、線材等を効率的に加熱すると共に、加熱すべきでない部分が加熱されるのを防止することができる。
Moreover, the
また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれる領域の上方、下方または側方の少なくとも一部分が開放されるように構成されている。このようにすることで、熱風を第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210に挟まれる領域において適度に滞留させた後に、適切な方向に適度に分散させた状態で流出させることができる。特に、閉塞部220を設けて、熱風が流出する開放部分の位置および面積を調節することで、線材等の加熱状態を適宜に調整することができる。
Further, the
また、巻線装置1は、線材の巻回し中における第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210の位置を調整可能な調整機構(固定孔12a、16aおよび固定ネジ204、214)を備えている。このようにすることで、線材の巻回し時における第1の遮蔽部材200と第2の遮蔽部材210の間の距離を適宜に設定することが可能となるため、線材の巻幅に応じて第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210の位置を調整すると共に、線材等の加熱状態を適宜に調整することができる。
The winding
なお、本実施形態では、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を、正面視の左右方向から巻線位置CPを挟むように配置した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上下方向や前後方向から巻線位置CP挟むように第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210を配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which the
また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210によって挟まれる領域の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば加熱装置60の吹出し口62近傍のみを遮蔽する等、他の部材の構成やコイルの製造条件等に応じて適宜に設定することができる。また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210は、それぞれ複数の部材から構成されるものであってもよく、この場合、複数の部材の位置を個別に調整できるようにしてもよい。
In addition, the size of the region sandwiched between the
また、本実施形態では、第2の治具40および第2の遮蔽部材210を共にテールプレート移動モータ102によって移動させる例を示したが、第2の遮蔽部材210専用の移動装置を設けるようにしてもよい。さらにこの場合、第2の治具40とは異なる方向に第2の遮蔽部材210を退避させるようにしてもよい。また、第1の遮蔽部材200および第2の遮蔽部材210のいずれか一方または両方を、加熱装置60と共に退避させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which the
また、本実施形態では、1つの吹出し口62から熱風を吹出す加熱装置60の例を示したが、加熱装置60は複数の吹出し口62を備えるものであってもよいし、また、複数の加熱装置60を巻線装置1に備えるようにしてもよい。さらに、加熱装置60は、セラミックヒータや赤外線ヒータ等のその他の形式のものであってもよい。
Moreover, although the example of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the winding device and winding method for the air-core coil of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and do not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made.
本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、空芯コイル以外にも各種コイルの巻線の分野において利用することができる。 The winding device and winding method of the air-core coil of the present invention can be used in the field of winding various coils other than the air-core coil.
1 空芯コイルの巻線装置
12a 固定側軸受部の固定孔
16a テールプレートの固定孔
20 巻芯
30 第1の治具
40 第2の治具
60 加熱装置
62 吹出し口
200 第1の遮蔽部材
200a 第1の切欠部
204 第1の遮蔽部材の固定ネジ
210 第2の遮蔽部材
210a 第2の切欠部
214 第2の遮蔽部材の固定ネジ
CP 巻線位置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記線材が前記巻芯に巻回される巻線位置に向けて熱を供給する加熱装置と、
前記巻線位置の外周領域の少なくとも一部を両側から挟むように配置される第1の遮蔽部材および第2の遮蔽部材と、を備えることを特徴とする、
空芯コイルの巻線装置。 A core around which a wire to be a coil is wound;
A heating device for supplying heat toward a winding position where the wire is wound around the core;
A first shielding member and a second shielding member arranged so as to sandwich at least a part of the outer peripheral region of the winding position from both sides,
Air core coil winding device.
請求項1に記載の空芯コイルの巻線装置。 At least one of the first shielding member and the second shielding member is arranged to be movable in a direction away from the winding position.
The winding device for an air-core coil according to claim 1.
前記第2の遮蔽部材は、前記巻芯の軸方向の他側に配置されることを特徴とする、
請求項1または2のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The first shielding member is disposed on one side in the axial direction of the core,
The second shielding member is disposed on the other side in the axial direction of the core,
The winding device for an air-core coil according to claim 1 or 2.
前記巻芯の軸方向の他側において前記軸方向に往復移動可能に配置され、線材の巻幅を決定する第2の治具と、を備え、
前記第2の遮蔽部材は、前記第2の治具と共に前記巻芯の軸方向に往復移動可能に配置されることを特徴とする、
請求項3に記載の空芯コイルの巻線装置。 A first jig which is arranged on one side in the axial direction of the winding core and determines a traverse origin when winding the wire;
A second jig that is arranged so as to be reciprocally movable in the axial direction on the other side in the axial direction of the winding core, and determines a winding width of the wire,
The second shielding member is disposed so as to be capable of reciprocating in the axial direction of the core together with the second jig,
The winding device of the air-core coil according to claim 3.
前記第2の遮蔽部材は、第2の切欠部が形成されると共に、前記第2の治具の少なくとも一部が前記第2の切欠部内に位置するように配置されることを特徴とする、
請求項4に記載の空芯コイルの巻線装置。 The first shielding member is arranged such that a first notch is formed, and at least a part of the first jig is located in the first notch,
The second shielding member is formed such that a second notch is formed and at least a part of the second jig is positioned in the second notch.
The winding device for an air-core coil according to claim 4.
請求項1乃至5のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The first shielding member and the second shielding member are arranged so as to sandwich the hot air outlet of the heating device from both sides during winding of the wire.
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至6のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 The first shielding member and the second shielding member are configured such that at least a part of the upper, lower, or side of the region sandwiched between the first shielding member and the second shielding member is opened. It is characterized by
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至7のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。 An adjustment mechanism capable of adjusting the positions of the first shielding member and the second shielding member during winding of the wire is provided,
The winding device for an air-core coil according to any one of claims 1 to 7.
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