JP2015070229A

JP2015070229A - 巻線装置及び巻線方法

Info

Publication number: JP2015070229A
Application number: JP2013205797A
Authority: JP
Inventors: 洪クオ蘇; Hong-Kuo Su
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】巻枠の範囲やサイズに限定されることなく、導線を巻く巻線装置及び巻線方法を提供する。【解決手段】少なくとも第１〜第３の３辺が平面に形成された巻枠１００に導線を巻回する巻線装置において、前記巻枠から離間して設けられたベース２０と、このベースに設けられ、前記巻枠の第１辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む固定用車輪３２と、このベースに設けられ、前記巻枠の第２辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む駆動用車輪４２と、このベースに設けられ、前記巻枠の第３辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む巻線供給ローラ５６と、この巻線供給ローラを前記巻枠の第３辺側に付勢する弾性部材５１，５２と、前記巻線供給ローラに導線を供給するコイル供給リール５５と、前記駆動用車輪を回転駆動するモータ４３とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、巻線装置及び巻線方法に関する。

超伝導体、発電機及びモータ等のように電磁コイルによって磁場を発生させる装置が知られている。このような装置を製造する際には、巻線装置を用いて巻枠に導線を巻き付けるコイル巻線工程が行われる（例えば、特許文献１，２参照）。コイル巻線工程では、導線を高寸法精度で曲げ成形することで、所望の性能を有するコイルを製造する。

特開２００４−７１７６９号公報

導線を供給してコイル状に巻いていくためのヘッドが巻枠以外の装置に固定されているため、巻く範囲やサイズが制限されていた。このため、巻枠の範囲やサイズに限定されることなく、導線を巻く巻線装置及び巻線方法が必要とされている。

本発明の実施形態は、少なくとも第１〜第３の３辺が平面に形成された巻枠に導線を巻回する巻線装置において、前記巻枠から離間して設けられたベースと、このベースに設けられ、前記巻枠の第１辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む固定用車輪と、このベースに設けられ、前記巻枠の第２辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む駆動用車輪と、このベースに設けられ、前記巻枠の第３辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む巻線供給ローラと、この巻線供給ローラを前記巻枠の第３辺側に付勢する弾性部材と、前記巻線供給ローラに導線を供給するコイル供給リールと、前記駆動用車輪を回転駆動するモータとを備えている。

一実施の形態に係る巻線装置とこの巻線装置が適用される巻枠を示す斜視図。同巻線装置の要部を示す斜視図。同巻線装置の要部を異なる方向から見た斜視図。同巻線装置の固定用車輪・駆動用車輪・巻線供給ローラと、巻枠の位置関係を示す断面図。同巻線装置の固定用車輪・駆動用車輪・巻線供給ローラと、巻枠の位置関係の別の例を示す断面図。

図１は一実施の形態に係る巻線装置１０とこの巻線装置が適用される巻枠１００を示す斜視図、図２は巻線装置１０の要部を示す斜視図、図３は巻線装置１０の要部を異なる方向から見た斜視図、図４は巻線装置１０の固定用車輪３２・駆動用車輪４２・巻線供給ローラ５６と、巻枠１００の位置関係を示す断面図である。

巻枠１００は、電磁コイルによって磁場を発生させる装置に組み込まれるコイル装置を構成しており、この巻枠１００に所定の導線を巻き付けることでコイル装置を形成する。巻枠１００の断面は矩形状であり、側面１０１，１０２，１０３，１０４を有している。巻枠１００の断面は少なくとも三辺が平面状であることが必要となり、本実施の形態における三辺は、側面１０１が第１辺、側面１０２が第２辺、側面１０３が第３辺に相当する。なお、側面１０１と側面１０３、側面１０２と側面１０４は互いに対向する位置にある。巻枠１００はループ状であり、その延長方向をＸ方向とする。また、巻線は、テープ状の導線Ｄを複数回巻回することで形成される。導線Ｄには、両面テープや予め接着剤等が塗布されているため、重ねて押圧することで固定される。

巻線装置１０は、板状のベース２０と、このベース２０に取り付けられた固定用車輪部３０と、ベース２０に取り付けられた駆動用車輪部４０と、ベース２０に取り付けられた巻線供給部５０とを備えている。

固定用車輪部３０は、ベース２０に取り付けられた固定用車輪支持部３１と、この固定用車輪支持部３１に回転自在に設けられ、巻枠１００の側面１０１に当接する固定用車輪３２とを備えている。固定用車輪３２は回転することで、Ｘ方向に沿って進むように配置されている。

駆動用車輪部４０は、ベース２０に取り付けられた駆動用車輪支持部４１と、この駆動用車輪支持部４１に回転自在に設けられ、巻枠１００の側面１０２に当接する駆動用車輪４２と、この駆動用車輪４２を回転駆動するモータ４３とを備えている。駆動用車輪４２は回転することで、Ｘ方向に進むように配置されている。モータ４３には、予め決められたプログラムに沿って駆動する制御部、もしくは、外部からの指示信号によって駆動する制御部が組み込まれている。

巻線供給部５０は、ベース２０に一対のばね（弾性部材）５１，５２を介して取り付けられたガイドレール５３と、このガイドレール５３に沿って図３中矢印Ｐ方向に沿って往復動するスライダ５４と、このスライダ５４に設けられたコイル供給リール５５と、スライダ５４にブラケット５４ａを介して設けられ、巻枠１００の側面１０３に当接する巻線供給ローラ５６と、スライダ５４にブラケット５４ｂを介して設けられ、コイル供給リール５５と巻線供給ローラ５６との間に配置され、巻線Ｍの方向を変換する従動ローラ５７とを備えている。巻線供給ローラ５６は回転することで、Ｘ方向に進むように配置されている。なお、巻線供給ローラ５５は、ばね５１，５２により、側面１０３側に付勢される。

なお、巻枠１００の断面形状が変わる場合は、スライダ５４を適宜往復動させることで、適切な位置に巻線供給ローラ５６が当接するように調整する。

このように構成された巻線装置１０は、次のようにして導線Ｄを巻枠１００に巻き付ける。なお、予めコイル供給リール５５から導線Ｄが巻線供給ローラ５６に供給されている。すなわち、巻線装置１０が巻枠１００に跨がらせ、固定用車輪３２と駆動用車輪４２とが巻枠１００の側面１０１と側面１０２に当接させる。また、これに伴い巻線供給ローラ５６は、ばね５１，５２により側面１０３に当接される。導線Ｄの先端は側面１０３に貼り付けられる。

モータ４３を作動させると、駆動用車輪４２が回転し、側面１０２上を走行開始する。これに伴い、固定用車輪３２と巻線供給ローラ５６が回転する。巻線供給ローラ５６から導線Ｄが側面１０３上に供給され、貼り付けられていく。

なお、導線Ｄが弛んだり、引っ張り過ぎないようにするためには所定の張力が必要となるが、モータ４３で適宜調整する。

さらに駆動用車輪４２が回転することで、巻線装置１０が巻枠１００上を進み、一周する。この周回を繰り返すことで、導線Ｄが巻枠１００の上に巻回され、コイル装置（不図示）が形成される。

このように巻線装置１０及びこの巻線装置１０を用いた巻線方法によれば、巻線装置１０自体が巻枠１００の上を進行して巻線動作を行うため、巻枠１００の範囲や大きさに制限がなく、大型のコイル装置にも適用することが可能となる。また、回転軸が比較的少ないため、制御が簡便であり、製造コストを抑えることができる。

図５は、巻線装置１０の固定用車輪３２・駆動用車輪４２・巻線供給ローラ５６と、巻枠１００の位置関係の別の例を示す断面図である。すなわち、固定用車輪３２・駆動用車輪４２・巻線供給ローラ５６は、図４に示すようなものの他、固定用車輪３２と駆動用車輪４２とが対向する位置に設けてもよく、巻枠１００から脱落しない位置関係であれば、適宜変更してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、本発明では、表示装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置が一例として挙げられ、接着剤については、発明の要旨を逸脱しないものを使用することが可能である。

１０…巻線装置、２０…ベース、３０…固定用車輪部、３２…固定用車輪、４０…駆動用車輪部、４２…駆動用車輪、４３…モータ、５０…巻線供給部、５５…コイル供給リール、５６…巻線供給ローラ、１００…巻枠、１０１，１０２，１０３，１０４…側面、Ｄ…導線。

Claims

少なくとも第１〜第３の３辺が平面に形成された巻枠に導線を巻回する巻線装置において、
前記巻枠から離間して設けられたベースと、
このベースに設けられ、前記巻枠の第１辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む固定用車輪と、
このベースに設けられ、前記巻枠の第２辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む駆動用車輪と、
このベースに設けられ、前記巻枠の第３辺に当接し、回転することで前記巻枠の延伸方向に進む巻線供給ローラと、
この巻線供給ローラを前記巻枠の第３辺側に付勢する弾性部材と、
前記巻線供給ローラに導線を供給するコイル供給リールと、
前記駆動用車輪を回転駆動するモータとを備えていることを特徴とする巻線装置。
少なくとも第１〜第３の３辺が平面に形成された巻枠に導線を巻回する巻線方法において、
回転することで前記巻枠の延伸方向に進む固定用車輪を前記巻枠の第１辺に当接させ、
回転することで前記巻枠の延伸方向に進む駆動用車輪を前記巻枠の第２辺に当接させ、
回転することで前記巻枠の延伸方向に進む巻線供給ローラを前記巻枠の第３辺に弾性的に当接させ、
前記巻線供給ローラに導線を供給し、
前記駆動用車輪を回転駆動することを特徴とする巻線方法。