JPH04251907A - ヘリカルコイルの製造装置 - Google Patents

ヘリカルコイルの製造装置

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Publication number
JPH04251907A
JPH04251907A JP3001230A JP123091A JPH04251907A JP H04251907 A JPH04251907 A JP H04251907A JP 3001230 A JP3001230 A JP 3001230A JP 123091 A JP123091 A JP 123091A JP H04251907 A JPH04251907 A JP H04251907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
wire rod
rollers
wire
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3001230A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenori Tsuruga
鶴 賀 重 徳
Katsusaburo Nakayama
中 山 勝三郎
Kazunari Nakamoto
中 本 一 成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3001230A priority Critical patent/JPH04251907A/ja
Publication of JPH04251907A publication Critical patent/JPH04251907A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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  • Wire Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合実験装置に組み
込まれるヘリカルコイルの製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】核融合によって発生するエネルギーを利
用するため、核融合実験装置を使っての研究開発が進展
している。この核融合実験装置では、炉心のプラズマを
封じ込めるのに、螺旋状に巻いたヘリカルコイルに通電
し、このヘリカルコイルの作る磁場によってプラズマを
封じ込めている。
【0003】そこで、一般的なヘリカルコイルの全体形
状を図7に示す。このヘリカルコイル1は、螺旋状に成
形した線材の輪が絡み合って、リング状のコイルをなし
ているものである。図8には、曲りに捩じれが加わった
ヘリカルコイル1の局所的な形状が示されている。すな
わち、図8において、ヘリカルコイル1の軸方向にZ軸
を、Z軸に垂直な面に互いに直交する軸としてX軸およ
びY軸をとり、ヘリカルコイル1の形状をこれら3軸と
の関係で記述すると、X−Z平面でZ軸と角度αをなす
X軸方向の曲りと、Y−Z平面でZ軸と角度βをなすY
軸方向の曲り、それにΦ軸回りの捩じれが加わったもの
になっている。特に、ヘリカルコイル1においては、X
軸方向の曲りには、図に示されるように、プラス方向と
マイナス方向の曲りがあり、それがヘリカルコイル1の
形状上の特徴になっている。
【0004】次に、こうしたヘリカルコイル1を製造す
るための従来技術に係る製造装置の概略構成を図9に示
す。この製造装置は、回転装置2と、巻き付け装置3と
から基本的に構成される。回転装置2は、図示しない回
転駆動源によって駆動されて矢印方向に回転する回転テ
ーブル4を備えている。この回転テーブル4には所要数
の支持棒5が立設されており、これら支持棒5を介して
ヘリカルコイルの素材である線材6が巻き付けられるコ
イル枠7が支持され、従って、このコイル枠7は回転テ
ーブル4とともに回転するようになっている。
【0005】巻き付け装置3は、図示しない基台上に固
定されているものであって、コイル枠7が貫通するよう
に、窓部8が大きく形成されているとともに、線材6を
供給する線材ドラム9が取り付けられている。線材ドラ
ム9は、支軸10を介して回転自在に支承され、コイル
枠7の回転とともに、この線材ドラム9から線材6が繰
り出されるようになっている。
【0006】以上のように構成される製造装置を使用し
てのヘリカルコイル1の成形は、従来、次のようにして
行っている。すなわち、コイル枠7の外周面には、ヘリ
カルコイルの螺旋形状に対応するスパイラル溝11が形
成されており、回転テーブル4とともにコイル枠7が回
転するにしたがって、線材ドラム9から線材6が繰り出
され、繰り出された線材6は、テンションが作用した状
態下にスパイラル溝11に沿って当該コイル枠7に巻き
付けられることで、図8に示したX軸方向とY軸方向の
曲り、およびΘ軸回りの捩じれが賦形される。
【0007】このようして曲げおよび捩じれ加工が施さ
れる状態が図10乃至図12に示されている。このうち
、X軸方向とY軸方向の曲りについては、図10に示さ
れるように、線材6はテンションTの作用によってスパ
イラル溝11の側壁に押し付けられ、その湾曲形状に倣
うようにX軸方向並びにY軸方向の曲りが加工される。
【0008】一方、Θ軸回りの捩じれについては、図1
1に示されるように、線材6にテンションTを加えただ
けでは加工することができない。このため、図12に示
す所要数の押え治具12を取り付け、この押え治具12
によって、曲りにさらに捩じれの加わったスパイラル溝
11の側面の形状に強制的に倣わせて、捩じれを施すよ
うにしていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によるときは、上記した製造装置を使用した工程
だけで、ヘリカルコイルを完全に加工精度良好に成形す
ることができず、成形された形状がテンションにより元
の形状に戻らないように、常に押さえ治具12で押さえ
ていなければならず、また、場合によっては、さらに次
段のプレスや、叩きによる鍛造工程によって仕上げ成形
をする必要があった。しかし、このようなプレスや叩き
による加工が加わると、断面形状の変形が大きく、十分
な寸法精度を得ることができない不都合がある。
【0010】そこで、本発明は上記従来技術が有する問
題点を解決し、線材に曲げ、捩じれを加える成形をする
に際して、断面形状の変形がなく、高い寸法精度を得る
ことができるようにしたヘリカルコイルの製造装置を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、互いに直交する第1の軸および第2の軸
方向の曲りと、第3の軸回りの捩じりを線材に加え、こ
の線材を螺旋状に成形するヘリカルコイルの製造装置に
おいて、線材コイルから繰り出される線材を挟持しかつ
位置が固定された入口ローラ対およびその下流側に配設
される中間ローラ対と、最下流側に配設されて線材を挟
持する出口ローラ対を有し、上記出口ローラ対を2軸に
ついて回動可能な自在継手を介して支承し、かつ上記第
3の軸回りに回転自在な回転ヘッドを第1軸、第2軸方
向に直線移動可能なX−Yテーブルに連結してなる成形
装置を備えたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】入口ローラ対および中間ローラ対が線材ドラム
から繰り出された線材を保持した状態で、X−Yテーブ
ルの移動とともに出口ローラ対が移動し線材に第1軸、
第2軸方向の曲りが形成される。この出口ローラ対は自
在継手によって支承されているので、曲りに対応する姿
勢に回動するので、線材に無理な力を与えないですむ。 また、線材に対する第3の軸回りの捩じれは、回転ヘッ
ドとともに出口ローラが回転することによって加えられ
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明によるヘリカルコイルの製造装
置の一実施例について、添付の図面を参照して説明する
【0014】図2は本実施例によるヘリカルコイルの製
造装置の全体構成を表した図である。この製造装置にお
いて、上述した図9の製造装置と共通する構成要素には
、同一の符号が付されている。この実施例のヘリカルコ
イルの製造装置は、コイル枠7を回転するための回転装
置2と、線材ドラム9および後述する成形装置15とを
備える巻き付け装置3から構成されている。
【0015】回転装置2は、図示しない回転駆動源によ
って駆動されて矢印方向に回転する回転テーブル4を備
えている。この回転テーブル4には所要数の支持棒5が
立設されており、これら支持棒5を介してヘリカルコイ
ルの素材である線材6が巻き付けられるコイル枠7が支
持され、このコイル枠7は上記回転テーブル4とともに
回転するようになっている。
【0016】これに対して、巻き付け装置3は、図示し
ない基台上に固定され、コイル枠7が貫通するように、
窓部8が大きく形成されているとともに、線材6を供給
する線材ドラム9が取り付けられている。この線材ドラ
ム9は、支軸10を介して回転自在に支承され、繰り出
された線材6は、成形装置15によって曲げ、捩じれが
加えられた後、回転するコイル枠7に巻き付けられるよ
うになっている。
【0017】次に、成形装置15の詳細を図1に示す。 符号16は成形装置15の本体を示す。この図で線材6
は、ローラ対の間を矢印A方向に向かって移動するよう
になっている。すなわち、本体16の内部に入口ローラ
対17と中間ローラ対18が配設されており、これらに
よって線材6が挟持されている。入口ローラ対17は図
示しない回転駆動源に連結した駆動軸19に軸着され、
独立して回転し線材6を矢印A方向に送り出す。また、
線材6は、最下流側に配置された出口ローラ対20の間
にあって挟持され、この出口ローラ対20は、その位置
が変位し、また、姿勢が回転することで、線材6に曲げ
、捩じれを加わえられるように構成されている。なお、
入口ローラ対17、中間ローラ対18、出口ローラ対2
0は、図3、図5および図6に示されるように、それぞ
れ断面矩形状の線材6の各側面に当接する4つのローラ
でローラ対を構成しているものである。
【0018】図1において、出口ローラ対20は、線材
6に曲げが加わった状態におけるその軸方向であるΦ軸
と、このΦ軸に直交するΘ軸回りを回転自在な自在継手
21を介して支承され、さらにこの自在継手21は、回
転ヘッド22によって支持されている。この回転ヘッド
22は、Φ軸回りに回転するように支持部23によって
支持されている。
【0019】また、回転ヘッド22は、支持部23を介
し、互いに直交する2軸、X軸(第1図ではその紙面に
垂直な方向)、Y軸に沿って図示しない駆動手段によっ
て直線移動可能なX−Yテーブル24に連結されている
。この場合、X−Yテーブル24は、本体16側に螺合
したボール捩子25の螺回によってY軸方向に移動する
移動テーブル26と、この移動テーブル26においてX
軸方向に延びるように形成された案内溝27に係合する
スライダ28とから構成されている。支持部23は、ス
ライダ28に対して連結されている。
【0020】本実施例によるヘリカルコイルの製造装置
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
に、その作用について説明する。図2において、巻き付
け装置3の線材ドラム9から繰り出された線材6は、成
形装置15を通過する間に曲げ、捩じれが加えられヘリ
カル形状に成形された後、回転する回転テーブル4上の
コイル枠7へテンションなしで巻き付けられる。上記成
形装置15による曲げ、捩じり加工は、図3、図5およ
び図6に示されるように以下のとおり遂行される。
【0021】このうち図3は、線材6にY軸方向の曲げ
を加えるときの出口ローラ対20の作用を模式的に示し
た図である。X−Yテーブル24を構成する移動テーブ
ル26がボール捩子25の回転によってY軸方向へ移動
することによって、出口ローラ対20は同方向へ移動し
、その結果、線材6にY軸方向の曲りが形成される。 この過程で入口ローラ対17および中間ローラ対18の
2つのローラは、線材6を挟持する。そして、出口ロー
ラ対20は、自在継手21によって支承されていること
から、その姿勢がY−Z平面上を符号θ1 で示す角度
だけ曲りに対応して傾くことができる。このため、図4
に示されるように、出口ローラ対20においては、線材
6の図における上下面に当接するローラの間隔と線材6
の厚さとの関係が曲げが加えられる前と変わらないので
、曲げに際して線材6に断面変形を生じるような力が加
えられることがない。従って、無理無く加工精度よく曲
げることができる。
【0022】また、線材6にX軸方向の曲げを加えると
きには、X−Yテーブル24を構成するスライダ28が
この場合停止している移動テーブル26の案内溝28に
案内されてX軸方向へ移動することによって、出口ロー
ラ対20は図5の矢印のようにX軸方向へ移動し、その
結果、線材6にX軸方向の曲りが形成される。このとき
、自在継手21を介して支承される出口ローラ対20は
、Y−Z平面上を符号θ2 で示す角度だけ曲りに対応
して傾くので、線材6に無理な力が加わるのを防止する
ことができる。
【0023】さらに、線材6に捩じれを加えるときには
、回転ヘッド22が回転することによって、第6図に示
されるように、出口ローラ対20は同方向へ回転し、線
材6に捩じれを与えることができる。
【0024】このように、位置が固定された入口ローラ
対17および中間ローラ対18の2つのローラで線材6
を支持し、自在継手21で支承された出口ローラ対20
を移動、回転させることにより、線材6に曲げ、捩じれ
の加工を施して断面変形を防止し、プレス等の仕上げ工
程を経ずに所定のヘリカル形状に精度良く成形すること
ができる。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、入口ローラ対およびその下流側に配設される
中間ローラ対と、最下流側に配設されて線材を挟持する
出口ローラ対を設け、この出口ローラ対をX−Yテーブ
ルを介して移動し、また、回転ヘッドとともに回動する
ことにより、線材に曲げ、捩じれを加え、このとき自在
継手を介して支承される出口ローラ対の姿勢が変わるよ
うになっている。このため、加工の際に出口ローラ対が
線材に無理な力を加えないので、断面形状の変形も無く
、十分な加工精度が得られるため、正確な寸法のヘリカ
ルコイルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるヘリカルコイルの製造
装置の備える成形装置の縦断面図。
【図2】上記ヘリカルコイルの製造装置の全体の構成を
示す概略図である。
【図3】上記成形装置において、線材にY軸方向の曲げ
を加えるときの作用を示す模式図。
【図4】上記成形装置において、出口ローラ対の動きを
示した模式図。
【図5】上記成形装置において、線材にX軸方向の曲げ
を加えるときの作用を示す模式図。
【図6】上記成形装置において、線材にΦ軸回りの捩じ
れを加えるときの作用を示す模式図。
【図7】ヘリカルコイルの全体形状を表した図。
【図8】ヘリカルコイルの局所的な形状の説明図。
【図9】従来技術によるヘリカルコイルの製造装置の全
体構成を示した概略図。
【図10】図9におけるヘリカルコイルの製造装置にお
いて、線材に曲げを加えるときの説明図。
【図11】図9におけるヘリカルコイルの製造装置にお
いて、線材に捩じれを加えるときの説明図。
【図12】図11における捩じれ加工において、線材を
押さえる治具を示した斜視図。
【符号の説明】
1  ヘリカルコイル 2  回転装置 3  巻き付け装置 4  回転テーブル 5  支持棒 6  線材 7  コイル枠 12  押え治具 15  成形装置 17  入口ローラ対 18  中間ローラ対 20  出口ローラ対 21  自在継手 22  回転ヘッド 24  X−Yテーブル 25  ボールねじ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに直交する第1の軸および第2の軸方
    向の曲りと、第3の軸回りの捩じりを線材に加え、この
    線材を螺旋状に成形するヘリカルコイルの製造装置にお
    いて、線材コイルから繰り出される線材を挟持しかつ位
    置が固定された入口ローラ対およびその下流側に配設さ
    れる中間ローラ対と、最下流側に配設されて線材を挟持
    する出口ローラ対を有し、上記出口ローラ対を2軸につ
    いて回動可能な自在継手を介して支承し、かつ上記第3
    の軸回りに回転自在な回転ヘッドを第1軸、第2軸方向
    に直線移動可能なX−Yテーブルに連結してなる成形装
    置を備えることを特徴とするヘリカルコイルの製造装置
JP3001230A 1991-01-09 1991-01-09 ヘリカルコイルの製造装置 Pending JPH04251907A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3001230A JPH04251907A (ja) 1991-01-09 1991-01-09 ヘリカルコイルの製造装置

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JP3001230A JPH04251907A (ja) 1991-01-09 1991-01-09 ヘリカルコイルの製造装置

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JPH04251907A true JPH04251907A (ja) 1992-09-08

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JP (1) JPH04251907A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079689A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Nsk Ltd ボールねじの製造方法及びボールねじ用ナット
JP2019081292A (ja) * 2017-10-30 2019-05-30 株式会社Ihi 三次元造形物製造装置及び三次元造形物製造方法

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JP2013079689A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Nsk Ltd ボールねじの製造方法及びボールねじ用ナット
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