JP7158507B2 - ceramic nozzle and winding machine - Google Patents

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JP7158507B2 JP2020569644A JP2020569644A JP7158507B2 JP 7158507 B2 JP7158507 B2 JP 7158507B2 JP 2020569644 A JP2020569644 A JP 2020569644A JP 2020569644 A JP2020569644 A JP 2020569644A JP 7158507 B2 JP7158507 B2 JP 7158507B2
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Description

本開示は、セラミックノズルおよび巻線機に関する。 The present disclosure relates to ceramic nozzles and winders.

従来、高周波コイル等のインダクタに巻線を行う自動巻線機では、巻線用の線材を案内するためのセラミックノズルが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic winding machine for winding an inductor such as a high frequency coil uses a ceramic nozzle for guiding a wire for winding.

このようなセラミックノズルとして、特許文献1では、線材を案内するための貫通孔を備え、セラミック等の脆性材料からなるセラミックノズルが提案されている。 As such a ceramic nozzle, Patent Literature 1 proposes a ceramic nozzle made of a brittle material such as ceramic, which has a through hole for guiding a wire rod.

特開平9-63883号公報JP-A-9-63883

本開示のセラミックノズルは、軸方向に沿って、線材を案内するための貫通孔を備えてなり、前記貫通孔を形成する内周面の粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、前記粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)が1.6μm以下である。 The ceramic nozzle of the present disclosure is provided with a through hole for guiding a wire along the axial direction, and is cut at a load length rate of 25% in the roughness curve of the inner peripheral surface forming the through hole. A cut level difference (Rδc) on the roughness curve, which represents the difference between the level and the cut level at 75% load length rate on the roughness curve, is 1.6 µm or less.

本開示の巻線機は、上記セラミックノズルを用いてなる。 The winding machine of the present disclosure uses the above ceramic nozzle.

本開示のセラミックノズルを備えてなる巻線機の概略構成を示す、(a)は平面図であり、(b)は側面図である。1(a) is a plan view and (b) is a side view showing a schematic configuration of a winding machine provided with a ceramic nozzle of the present disclosure; FIG. 本開示のセラミックノズルを用いた巻線の状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of winding using the ceramic nozzle of the present disclosure; 本開示のセラミックノズルの一例を示す、(a)は斜視図であり、(b)は軸を含む断面図である。1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view including an axis, showing an example of a ceramic nozzle of the present disclosure; FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本明細書の全図において、混同を生じない限り、同一部分には同一符号を付し、その説明を適時省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in all the drawings of this specification, the same parts are denoted by the same reference numerals unless confusion occurs, and the description thereof will be omitted as appropriate.

以下、図面を参照して、本開示のセラミックノズルおよび巻線機について詳細に説明する。 The ceramic nozzle and winding machine of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本開示のセラミックノズルを備えてなる巻線機の概略構成を示す、(a)は平面図であり、(b)は側面図である。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a winding machine provided with a ceramic nozzle of the present disclosure, (a) is a plan view and (b) is a side view.

図2は、本開示のセラミックノズルを用いた巻線の状態を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of winding using the ceramic nozzle of the present disclosure.

図3は、本開示のセラミックノズルの一例を示す、(a)は斜視図であり、(b)は軸を含む断面図である。 FIG. 3 shows an example of the ceramic nozzle of the present disclosure, where (a) is a perspective view and (b) is a cross-sectional view including the shaft.

図1に示す巻線機30は、ドラム1から供給された線材2は、ガイドローラー3、4を経て円筒体からなるセラミックノズル5に案内され、セラミックノズル5に案内された線材2は、その先端部がチャック6により挟持される。 In a winding machine 30 shown in FIG. 1, a wire 2 supplied from a drum 1 is guided through guide rollers 3 and 4 to a ceramic nozzle 5 made of a cylindrical body, and the wire 2 guided by the ceramic nozzle 5 is The tip is clamped by chuck 6 .

セラミックノズル5は、図3(b)に示すように、軸方向に沿って、線材2を案内するための貫通孔5aを備えており、線材2の供給口側および排出口側の内周面がいずれも湾曲しながら拡径している。 As shown in FIG. 3B, the ceramic nozzle 5 is provided with through holes 5a for guiding the wire rod 2 along the axial direction. are both curved and expanding in diameter.

セラミックノズル5は、例えば、全長Lが20mm以上30mm以下、線材2の供給口側の外径Dが1.8mm以上2mm以下、線材2の排出口側の外径Dが1mm以上1.4mm以下、貫通孔5aの直径Dが0.05mm以上0.15mm以下である。The ceramic nozzle 5 has, for example, a total length L1 of 20 mm or more and 30 mm or less, an outer diameter D1 of 1.8 mm or more and 2 mm or less on the supply port side of the wire 2 , and an outer diameter D2 of 1 mm or more on the discharge port side of the wire 2. 4 mm or less, and the diameter D3 of the through hole 5a is 0.05 mm or more and 0.15 mm or less.

また、セラミックノズル5はプレート7およびクランク8を介してブロック9に支持されている。線材2を巻き付けるためのコイルボビン10は、コイルボビン10をその先端部で固定する回転軸11がセラミックノズル5の軸に対して垂直になるように設置されている。 Ceramic nozzle 5 is supported by block 9 via plate 7 and crank 8 . A coil bobbin 10 around which the wire 2 is wound is installed so that a rotating shaft 11 fixing the coil bobbin 10 at its tip is perpendicular to the axis of the ceramic nozzle 5 .

ここで、セラミックノズル5はエアシリンダ12のストロークによって回転する。 Here, the ceramic nozzle 5 is rotated by the stroke of the air cylinder 12 .

また、ブロック9は、以下のような機構により、三次元方向に自由に移動し、この移動に伴ってセラミックノズル5も移動する。 Moreover, the block 9 is freely moved in three-dimensional directions by the following mechanism, and the ceramic nozzle 5 is also moved along with this movement.

まず、ブロック9はパルスモーター13の駆動により、X軸方向に位置決めされる。具体的には、送りねじ14およびブロック15を介して、フレーム16に摺動自在に支持されたスライド軸17によりブロック9が押し動かされ、X軸方向に位置決めされる。 First, the block 9 is positioned in the X-axis direction by driving the pulse motor 13 . Specifically, the block 9 is pushed by a slide shaft 17 slidably supported by a frame 16 via a feed screw 14 and a block 15 to be positioned in the X-axis direction.

同様に、ブロック9は、パルスモーター18の駆動により、送りねじ19およびブロック20を介してY軸方向に、また、パルスモーター21の駆動により送りねじ22およびスライドブロック23を介してZ軸方向にそれぞれ位置決めされる。 Similarly, the block 9 is driven by the pulse motor 18 in the Y-axis direction via the feed screw 19 and the block 20, and is driven by the pulse motor 21 in the Z-axis direction via the feed screw 22 and the slide block 23. positioned respectively.

このように、コイルボビン10の周辺で、セラミックノズル5は三次元方向の位置が決められ、この位置決めによりコイルボビン10への線材2の巻線作業は以下のようにしてなされる。 In this way, the ceramic nozzle 5 is positioned three-dimensionally around the coil bobbin 10, and the wire 2 is wound on the coil bobbin 10 according to this positioning as follows.

まず、セラミックノズル5とチャック6との間で張力を与えられた線材2が、セラミックノズル5の貫通孔5aを挿通して、図2に示すように、コイルボビン10の第1端子24に固定される。 First, the wire 2, which is tensioned between the ceramic nozzle 5 and the chuck 6, is inserted through the through hole 5a of the ceramic nozzle 5 and fixed to the first terminal 24 of the coil bobbin 10 as shown in FIG. be.

その後、セラミックノズル5がX軸方向へ移動させられつつ、回転軸11がプーリー等を介してパルスモーター25によって回転駆動させられることにより、回転軸11の先端部に固定されたコイルボビン10は回転して、線材2はコイルボビン10に巻き付けられる。コイルボビン10への巻き付けが終了した後、線材2は第2端子26に固定される。 Thereafter, while the ceramic nozzle 5 is moved in the X-axis direction, the rotating shaft 11 is rotated by the pulse motor 25 via a pulley or the like, thereby rotating the coil bobbin 10 fixed to the tip of the rotating shaft 11. Then, the wire rod 2 is wound around the coil bobbin 10 . After the winding on the coil bobbin 10 is completed, the wire 2 is fixed to the second terminal 26 .

図1に示す巻線機30に備えられた本開示のセラミックノズル5は、貫通孔5aを形成する内周面5bの粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、前記粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)が1.6μm以下である。 The ceramic nozzle 5 of the present disclosure provided in the winding machine 30 shown in FIG. The cut level difference (Rδc) on the roughness curve, which represents the difference from the cut level at 75% load length rate on the curve, is 1.6 µm or less.

負荷長さ率Rmrとは、以下の式(1)に示されるように、JIS B0601:2001で規定されている粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さLだけ抜き取り、この抜き取り部分の粗さ曲線を山頂線に平行な切断レベルで切断したときに得られる切断長さη1,η2,・・・、ηnの和(負荷長さηp)の、基準長さLに対する比を百分率で表した値であり、高さ方向およびこの高さ方向に垂直な方向の表面性状を示すものである。
Rmr=ηp/L×100・・・(1)
ηp:η1+η2+・・・・+ηn
このような負荷長さ率Rmrに対応する、2種類の負荷長さ率それぞれに対応する切断レベルC(Rrmr)およびこれら切断レベルC(Rrmr)同士の差を表す切断レベル差(Rδc)も、表面の高さ方向およびこの高さ方向に垂直な方向の表面性状に対応する。切断レベル差(Rδc)が大きい場合、測定の対象とする表面の凹凸は大きいが、小さい場合には、その表面の凹凸は小さく比較的平坦といえる。
As shown in the following formula (1), the load length ratio Rmr is obtained by extracting a reference length L in the direction of the average line from the roughness curve specified in JIS B0601: 2001, and The ratio of the sum of cut lengths η1, η2, ..., ηn (load length ηp) obtained by cutting the roughness curve at the cut level parallel to the crest line to the reference length L as a percentage It is a value expressed and shows the surface properties in the height direction and in the direction perpendicular to this height direction.
Rmr=ηp/L×100 (1)
ηp: η1 + η2 + … + ηn
Corresponding to such a load length ratio Rmr, the cutting level C (Rrmr) corresponding to each of the two types of load length ratios and the cutting level difference (Rδc) representing the difference between these cutting levels C (Rrmr) are also It corresponds to the surface texture in the height direction of the surface and in the direction perpendicular to this height direction. When the cutting level difference (Rδc) is large, the surface to be measured has large unevenness.

切断レベル差(Rδc)が1.6μm以下であると、内周面5bの凹凸が小さく、比較的平坦となるので、内周面5bからの脱粒が発生しにくくなる。その結果、貫通孔5aの直径が小さくなっても、脱粒によって生じる断線を抑制することができる。 When the cutting level difference (Rδc) is 1.6 μm or less, the unevenness of the inner peripheral surface 5b is small and the inner peripheral surface 5b becomes relatively flat, so that grains are less likely to come off from the inner peripheral surface 5b. As a result, even if the diameter of the through-hole 5a becomes small, disconnection caused by shedding of grains can be suppressed.

また、切断レベル差(Rδc)の変動係数が0.3以下であってもよい。 Also, the coefficient of variation of the cutting level difference (Rδc) may be 0.3 or less.

切断レベル差(Rδc)の変動係数は、切断レベル差(Rδc)の標準偏差を√V、切断レベル差(Rδc)の平均値をXとしたとき、√V/Xで表される値である。The coefficient of variation of the cleavage level difference (Rδc) is represented by √V 1 /X 1 , where √V 1 is the standard deviation of the cleavage level difference (Rδc) and X 1 is the average value of the cleavage level difference (Rδc). value.

切断レベル差(Rδc)の変動係数が上記範囲であると、内周面5bの凹凸のばらつきが小さくなるので、内周面5bからの脱粒がさらに発生しにくくなり、この脱粒によって生じる断線の抑制効果が高くなる。 When the coefficient of variation of the cutting level difference (Rδc) is within the above range, unevenness of the inner peripheral surface 5b is reduced, so that grain shedding from the inner peripheral surface 5b is more difficult to occur, and disconnection caused by this shedding is suppressed. more effective.

また、粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra)が1μm以下であってもよい。 Moreover, the arithmetic mean roughness (Ra) in the roughness curve may be 1 μm or less.

算術平均粗さ(Ra)が1μm以下であると、内周面5bの凹凸がより小さくなるので、内周面5bからの脱粒がさらに発生しにくくなり、この脱粒によって生じる断線を抑制することができる。 When the arithmetic mean roughness (Ra) is 1 μm or less, the unevenness of the inner peripheral surface 5b becomes smaller, so that grain shedding from the inner peripheral surface 5b is more difficult to occur, and wire breakage caused by this shedding can be suppressed. can.

また、算術平均粗さ(Ra)の変動係数が0.2以下であってもよい。 Also, the coefficient of variation of the arithmetic mean roughness (Ra) may be 0.2 or less.

算術平均粗さ(Ra)の変動係数が内周面5bの凹凸のばらつきが小さくなるので、内周面5bからの脱粒がさらに発生しにくくなり、この脱粒によって生じる断線の抑制効果が高くなる。 Since the coefficient of variation of the arithmetic mean roughness (Ra) reduces unevenness of the inner peripheral surface 5b, shedding of grains from the inner peripheral surface 5b becomes more difficult, and the effect of suppressing disconnection caused by this shedding is enhanced.

ここで、算術平均粗さ(Ra)の変動係数は、算術平均粗さ(Ra)の標準偏差を√V、算術平均粗さ(Ra)の平均値をXとしたとき、√V/Xで表される値である。Here, the coefficient of variation of the arithmetic mean roughness (Ra) is √V 2 where the standard deviation of the arithmetic mean roughness (Ra) is √V 2 and the average value of the arithmetic mean roughness (Ra) is X 2 . /X is a value represented by 2 .

本開示では、粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)および算術平均粗さ(Ra)は、いずれもJIS B 0601:2001に準拠した測定モードを有するレーザー顕微鏡装置(例えば、(株)キーエンス社製(VK-9510))を用いて求めればよい。レーザー顕微鏡VK-9510を用いる場合、例えば、測定モードをカラー超深度、ゲインを953、測定倍率を400倍、1箇所当りの測定範囲を680μm~730μm(軸方向)×15μm~250μm(円周方向)、測定ピッチを0.05μm、輪郭曲線フィルタλsを2.5μm、輪郭曲線フィルタλcを0.08mmとして測定範囲毎に上記各表面性状を示す値を求めればよい。測定範囲の個数は、線材の供給口側および排出口側が拡径している部分を除く内周面5bのうち、等間隔に少なくとも8個とし、円周方向の長さは、貫通孔5aの直径に応じて測定範囲が広くなるように設定すればよい。 In the present disclosure, the cutting level difference (Rδc) and the arithmetic mean roughness (Ra) in the roughness curve are both measured using a laser microscope device (e.g., manufactured by Keyence Corporation (VK-9510)). When using a laser microscope VK-9510, for example, the measurement mode is color ultra-depth, the gain is 953, the measurement magnification is 400, and the measurement range per point is 680 μm to 730 μm (axial direction) × 15 μm to 250 μm (circumferential direction). ), the measurement pitch is 0.05 μm, the profile filter λs is 2.5 μm, and the profile filter λc is 0.08 mm. The number of measurement ranges is at least 8 at equal intervals on the inner peripheral surface 5b excluding the portions where the wire rod supply port side and discharge port side are enlarged, and the length in the circumferential direction is the length of the through hole 5a. It may be set so that the measurement range becomes wider according to the diameter.

また、内周面5bの軸方向に沿う粗さ曲線におけるスキューネス(RSK1)は、外周面の円周方向の粗さ曲線におけるスキューネス(RSK2)よりも小さくてもよい。The skewness (R SK1 ) of the roughness curve along the axial direction of the inner peripheral surface 5b may be smaller than the skewness (R SK2 ) of the roughness curve of the outer peripheral surface in the circumferential direction.

ここで、スキューネス(RSK)とは、JIS B 0601:2001に規定されており、粗さ曲線における平均高さを中心線とした際における山部と谷部との比率を示す指標である。The skewness (R SK ) is defined in JIS B 0601:2001, and is an index indicating the ratio of peaks to valleys when the average height of the roughness curve is taken as the center line.

スキューネス(RSK1)がスキューネス(RSK2)よりも小さいと、内周面5bにおける山の部分の平坦性が外周面5cにおける山の部分の平坦性よりも高くなるので、線材2に対する内周面5bの攻撃性が抑制される。一方、外周面5cにおける山の部分の急峻性は内周面5bにおける山の部分の急峻性よりも高くなるので、外周面5cをエポキシ系の接着剤によってブロック9に接着する場合、アンカー効果が得られやすく、セラミックノズル5が振動しても信頼性を維持することができる。When the skewness (R SK1 ) is smaller than the skewness (R SK2 ), the flatness of the ridges on the inner peripheral surface 5b is higher than the flatness of the ridges on the outer peripheral surface 5c. Aggressiveness of 5b is suppressed. On the other hand, the steepness of the ridges on the outer peripheral surface 5c is higher than the steepness of the ridges on the inner peripheral surface 5b. It is easy to obtain, and reliability can be maintained even if the ceramic nozzle 5 vibrates.

この効果は、内周面5bの軸方向に沿う粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra1)と外周面の円周方向に沿う粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra2)とがほぼ同等、例えば、0.05μm以上0.20μm以下である場合についても生じる。This effect is such that the arithmetic mean roughness (R a1 ) in the roughness curve along the axial direction of the inner peripheral surface 5b and the arithmetic mean roughness (R a2 ) in the roughness curve along the circumferential direction of the outer peripheral face are substantially equivalent. For example, it also occurs when the thickness is 0.05 μm or more and 0.20 μm or less.

例えば、スキューネス(RSK1)は-0.8以上0.8以下であり、スキューネス(RSK2)は1以上2以下である。For example, the skewness (R SK1 ) is −0.8 or more and 0.8 or less, and the skewness (R SK2 ) is 1 or more and 2 or less.

特に、スキューネス(RSK1)は0または負の値を示し、スキューネス(RSK2)は正の値を示すとよい。このような場合、線材2に対する内周面5bの攻撃性がさらに抑制されるとともに、信頼性が向上する。

本開示では、粗さ曲線におけるスキューネス(RSK1、RSK2)および算術平均粗さ(Ra1、Ra2)は、いずれもJIS B 0601:2001に準拠した測定モードを有するレーザー顕微鏡((株)キーエンス製、VK-X1100またはその後継機種)を用いて測定することができる。測定条件としては、まず、倍率を480倍、カットオフ値λsを無し、カットオフ値λcを0.08mm、カットオフ値λfを無し、測定対象とする内周面5bおよび外周面5cから1か所当たりの測定範囲をそれぞれ705μm×530μmに設定する。
In particular, the skewness (R SK1 ) should indicate 0 or a negative value, and the skewness (R SK2 ) should indicate a positive value. In such a case, the aggressiveness of the inner peripheral surface 5b to the wire rod 2 is further suppressed, and the reliability is improved.

In the present disclosure, the skewness (R SK1 , R SK2 ) and the arithmetic mean roughness (R a1 , R a2 ) in the roughness curve are both measured using a laser microscope (Co., Ltd.) having a measurement mode conforming to JIS B 0601:2001 VK-X1100 (manufactured by Keyence, or its successor model) can be used for measurement. As the measurement conditions, first, the magnification is 480 times, the cutoff value λs is absent, the cutoff value λc is 0.08 mm, the cutoff value λf is absent, and the inner peripheral surface 5b and the outer peripheral surface 5c to be measured are 1 to 1. The measurement range per location is set to 705 μm×530 μm, respectively.

ここで、測定範囲の設定にあたっては、倍率を480倍として観察した表面のうち、その表面の特徴を示す代表的な部分を選択すればよい。そして、各測定範囲毎に内周面5bは長手方向に、また、外周面5cは短手方向に沿って、略等間隔となるように測定対象とする線を3本引く。それぞれの線に対して線粗さ計測を行い、9通りの組み合わせでスキューネス(RSK1)とスキューネス(RSK2)とを比べればよい。なお、外周面5cにおける測定長は380μmであり、内周面5bにおける測定長は550μmである。Here, in setting the measurement range, a representative portion showing the characteristics of the surface may be selected from the surface observed at a magnification of 480 times. Three lines to be measured are drawn in the longitudinal direction on the inner peripheral surface 5b and along the lateral direction on the outer peripheral surface 5c so as to be substantially evenly spaced for each measurement range. Line roughness is measured for each line, and skewness (R SK1 ) and skewness (R SK2 ) are compared in nine combinations. The measured length on the outer peripheral surface 5c is 380 μm, and the measured length on the inner peripheral surface 5b is 550 μm.

本開示のセラミックノズルは、例えば、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭化珪素または窒化珪素を主成分とするセラミックスからなるノズルである。 The ceramic nozzle of the present disclosure is, for example, a nozzle made of ceramics whose main component is zirconium oxide, aluminum oxide, silicon carbide or silicon nitride.

セラミックスにおける主成分とは、セラミックスを構成する成分の合計100質量%のうち70質量%以上を占める成分をいう。セラミックスを構成する成分は、X線回折装置(XRD)を用いて同定すればよい。各成分の含有量は、成分を同定した後、蛍光X線分析装置(XRF)またはICP発光分光分析装置を用いて、成分を構成する元素の含有量を求め、同定された成分に換算すればよい。 The main component in ceramics refers to a component that accounts for 70% by mass or more of the total 100% by mass of the components constituting the ceramics. The components that make up the ceramics can be identified using an X-ray diffractometer (XRD). After identifying the component, the content of each component is determined using an X-ray fluorescence spectrometer (XRF) or an ICP emission spectrometer, and the content of the elements that make up the component is determined, and converted to the identified component. good.

酸化ジルコニウムが主成分である場合、酸化イットリウム(Y)、酸化セリウム(CeO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ネオジム(Nd)および酸化カルシウム(CaO)から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。When zirconium oxide is the main component, at least one selected from yttrium oxide (Y 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), magnesium oxide (MgO), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) and calcium oxide (CaO) May contain seeds.

酸化アルミニウムが主成分である場合、酸化珪素(SiO)、酸化マグネシウム(MgO)および酸化カルシウム(CaO)から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。When aluminum oxide is the main component, it may contain at least one selected from silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO).

次に、本開示のセラミックノズルの製造方法の一例について説明する。 Next, an example of the manufacturing method of the ceramic nozzle of the present disclosure will be described.

まず、酸化ジルコニウムを主成分として、イットリウムを酸化物に換算して2mol%以上4mol%以下含むセラミックノズルを得るには、酸化ジルコニウムの粉末および酸化イットリウムの粉末の合計100mol%中、酸化イットリウムの粉末が2mol%以上4mol%以下となるように調合する。 First, in order to obtain a ceramic nozzle containing zirconium oxide as a main component and containing 2 mol % or more and 4 mol % or less of yttrium in terms of oxide, yttrium oxide powder should be added to a total of 100 mol % of zirconium oxide powder and yttrium oxide powder. is blended so as to be 2 mol % or more and 4 mol % or less.

また、酸化ジルコニウムを主成分として、マグネシウムおよびカルシウムの少なくともいずれかを酸化物に換算して8mol%以上12mol%以下含むセラミックノズルを得るには、上記セラミック原料の粉末および上記第2族元素の酸化物の粉末の合計100mol%中、第2族元素の酸化物の粉末が8mol%以上12mol%以下となるように調合する。 In addition, in order to obtain a ceramic nozzle containing zirconium oxide as a main component and at least one of magnesium and calcium in an amount of 8 mol % or more and 12 mol % or less in terms of oxide, the powder of the ceramic raw material and oxidation of the group 2 element are required. It is blended so that the powder of the oxide of the group 2 element is 8 mol % or more and 12 mol % or less in the total 100 mol % of the powder of the substance.

酸化ジルコニウムの平均粒径(D50)は、例えば、0.1μm以上1μm以下である。
次に、調合した原料に、メタクリル酸イソブチル(iBMA)、メタクリル酸イソブチル(iBMA)、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂およびパラフィンワックス、マイクロワックス等をバインダとして添加し、混練装置を用いて混練して可塑化混合物を得る。ここで、混練装置は、例えば、加圧式ニーダーであり、140~160℃程度の温度で混練すればよい。
The average particle size (D 50 ) of zirconium oxide is, for example, 0.1 μm or more and 1 μm or less.
Next, thermoplastic resins such as isobutyl methacrylate (iBMA), isobutyl methacrylate (iBMA), polystyrene, etc., paraffin wax, microwax, etc., are added as binders to the prepared raw materials, and kneaded using a kneading device to be plasticized. to obtain a chemical mixture. Here, the kneading device is, for example, a pressurized kneader, and may be kneaded at a temperature of about 140 to 160°C.

混練終了後、可塑化混合物が軟化する温度に加熱された押出成形機に可塑化混合物を投入して、筒状の成形体を得る。 After the kneading is completed, the plasticized mixture is put into an extruder heated to a temperature at which the plasticized mixture softens to obtain a cylindrical molded body.

なお、セラミックノズルの貫通孔を形成する内周面は成形体を得るために押出成形機内に設置されるマンドレル(芯金)の外周面を略転写する。 The inner peripheral surface forming the through-hole of the ceramic nozzle is approximately copied from the outer peripheral surface of a mandrel (core bar) installed in an extruder to obtain a molded product.

従って、本開示のセラミックノズルを得るには、粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)が1.6μm以下である外周面を有するマンドレル(芯金)を用いる。 Therefore, to obtain the ceramic nozzle of the present disclosure, the difference between the cut level at 25% load length factor on the roughness curve and the cut level at 75% load length factor on the roughness curve is: A mandrel (core bar) having an outer peripheral surface with a cutting level difference (Rδc) in the roughness curve of 1.6 μm or less is used.

同様に、切断レベル差(Rδc)の変動係数が0.3以下であるセラミックノズルを得るには、マンドレル(芯金)の外周面の粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)の変動係数を0.3以下とすればよい。 Similarly, in order to obtain a ceramic nozzle having a cutting level difference (Rδc) variation coefficient of 0.3 or less, the variation coefficient of the cutting level difference (Rδc) in the roughness curve of the outer peripheral surface of the mandrel (core metal) should be set to 0. .3 or less.

また、粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra)が1μm以下であるセラミックノズルを得るには、マンドレル(芯金)の外周面の粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra)を1μm以下とすればよい。 In order to obtain a ceramic nozzle whose roughness curve has an arithmetic average roughness (Ra) of 1 μm or less, the arithmetic average roughness (Ra) of the roughness curve of the outer peripheral surface of the mandrel (core metal) should be 1 μm or less. Just do it.

また、算術平均粗さ(Ra)の変動係数が0.2以下であるセラミックノズルを得るには、マンドレル(芯金)の外周面の粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra)の変動係数を0.2以下とすればよい。 In addition, in order to obtain a ceramic nozzle having a coefficient of variation of arithmetic mean roughness (Ra) of 0.2 or less, the coefficient of variation of arithmetic mean roughness (Ra) in the roughness curve of the outer peripheral surface of the mandrel (core metal) is It should be 0.2 or less.

得られた成形体を順次、脱脂、焼成することで、円筒状の焼結体を得ることができる。ここで、焼成雰囲気は大気雰囲気、焼成温度は1300℃以上1700℃以下とし、保持時間は2時間以上4時間以下とすればよい。得られた焼結体の両端面に研削加工を施すことにより、本開示のセラミックノズルを得ることができる。 A cylindrical sintered body can be obtained by sequentially degreasing and sintering the obtained molded body. Here, the sintering atmosphere should be an air atmosphere, the sintering temperature should be 1300° C. or more and 1700° C. or less, and the holding time should be 2 hours or more and 4 hours or less. The ceramic nozzle of the present disclosure can be obtained by subjecting both end surfaces of the obtained sintered body to grinding.

内周面の軸方向に沿う粗さ曲線におけるスキューネス(RSK1)が、円筒体の外周面の径方向に沿う粗さ曲線におけるスキューネス(RSK2)よりも小さくするには、内周面を焼成面とし、外周面を径方向に沿ってセンタレス加工を施せばよい。In order to make the skewness (R SK1 ) of the roughness curve along the axial direction of the inner peripheral surface smaller than the skewness (R SK2 ) of the roughness curve along the radial direction of the outer peripheral surface of the cylindrical body, the inner peripheral surface is sintered. The outer peripheral surface may be subjected to centerless processing along the radial direction.

また、スキューネス(RSK1)が0または負の値を示し、スキューネス(RSK2)が正の値を示すようにするには、外周面を径方向に沿ってセンタレス加工を施し、JIS R 6001-2:2017で規定する粒度が#240以下の研削材を用いればよい。In addition, in order to make the skewness (R SK1 ) 0 or a negative value and the skewness (R SK2 ) a positive value, the outer peripheral surface is subjected to centerless processing along the radial direction, and JIS R 6001- 2:2017, an abrasive having a grain size of #240 or less may be used.

なお、本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, etc. are possible without departing from the gist of the present disclosure.

1 :ドラム
2 :線材
3、4:ガイドローラー
5 :セラミックノズル
6 :チャック
7 :プレート
8 :クランク
9 :ブロック
10 :コイルボビン
11 :回転軸
12 :エアシリンダ
13 :パルスモーター
14 :送りねじ
15 :ブロック
16 :フレーム
17 :スライド軸
18 :パルスモーター
19 :送りねじ
20 :ブロック
21 :パルスモーター
22 :送りねじ
23 :スライドブロック
24 :第1端子
25 :パルスモーター
26 :第2端子
30 :巻線機

1: Drum 2: Wire rod 3, 4: Guide roller 5: Ceramic nozzle 6: Chuck 7: Plate 8: Crank 9: Block 10: Coil bobbin 11: Rotary shaft 12: Air cylinder 13: Pulse motor 14: Feed screw 15: Block 16: Frame 17: Slide shaft 18: Pulse motor 19: Feed screw 20: Block 21: Step motor 22: Feed screw 23: Slide block 24: First terminal 25: Step motor 26: Second terminal 30: Winding machine

Claims (4)

軸方向に沿って、線材を案内するための貫通孔を備えてなる円筒体からなるセラミックノズルであって、前記貫通孔を形成する内周面の粗さ曲線における25%の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における75%の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、前記粗さ曲線における切断レベル差(Rδc)が1.6μm以下であり、
前記粗さ曲線における算術平均粗さ(Ra)が1μm以下であり、
前記算術平均粗さ(Ra)の変動係数が0.2以下であり、
前記内周面の前記軸方向に沿う粗さ曲線におけるスキューネス(R SK1 )は、前記円筒体の外周面の円周方向に沿う粗さ曲線におけるスキューネス(R SK2 )よりも小さい、セラミックノズル。
A ceramic nozzle consisting of a cylindrical body provided with a through hole for guiding a wire along the axial direction, at a load length ratio of 25% in the roughness curve of the inner peripheral surface forming the through hole and the cut level at a load length rate of 75% on the roughness curve (Rδc) is 1.6 μm or less ,
The arithmetic mean roughness (Ra) in the roughness curve is 1 μm or less,
The coefficient of variation of the arithmetic mean roughness (Ra) is 0.2 or less,
A ceramic nozzle, wherein the skewness (R SK1 ) of the roughness curve along the axial direction of the inner peripheral surface is smaller than the skewness (R SK2 ) of the roughness curve along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the cylindrical body .
前記切断レベル差(Rδc)の変動係数が0.3以下である、請求項1に記載のセラミックノズル。 2. The ceramic nozzle according to claim 1, wherein the cutting level difference (R[delta]c) has a coefficient of variation of 0.3 or less. 前記スキューネス(RSK1)は0または負の値を示し、前記スキューネス(RSK2)は正の値を示す、請求項1または2に記載のセラミックノズル。 3. Ceramic nozzle according to claim 1 or 2 , wherein the skewness (R SK1 ) exhibits a zero or negative value and the skewness (R SK2 ) exhibits a positive value. 請求項1乃至請求項のいずれかに記載のセラミックノズルを用いてなる、巻線機。

A winding machine using the ceramic nozzle according to any one of claims 1 to 3 .

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