JPH0646542B2 - 偏向ヨ−クの巻線機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、偏向ヨークの巻線機に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、前端及び後端に夫々導線の案内溝を有し、内
面にも導線の巻き溝が設けられたくら形のコイル巻枠に
直接導線を巻装するための偏向ヨークの巻線機におい
て、コイル巻枠をその対称軸を中心に旋回可能に支持
し、また導線を導出するノズル部を有したフライヤを、
上記対称軸と直交する軸を中心に旋回可能にすると共
に、対称軸の延長方向とこれに直交する上記軸の延長方
向に移動可能ならしめることによって、高い信頼性をも
って導線を巻装できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

陰極線管の偏向ヨークとして、水平偏向コイル（くら形
コイル）を、くら形のコイル巻枠（セパレータ）に対し
て直接巻き付けて成る偏向ヨークが提案されている。

これは、樹脂等の絶縁材によりくら形に形成されたセパ
レータの前端及び後端に夫々案内溝を形成すると共に、
このセパレータの内面にも巻き溝を形成し、導線を後端
案内溝−左側（又は右側）の巻き溝−前端案内溝−右側
（又は左側）の巻き溝を通じて巻回して水平偏向コイル
が形成される。この後、コアにトロイダル状に巻付けた
垂直偏向コイルを取付けて偏向ヨークが構成される。

一方、本出願人は上記の改良として、実願昭60-149325
号（実開昭62-57360号）において、くら形の水平偏向コ
イルの巻枠の内面に、導線を案内するための巻き溝を形
成すると共に、この巻き溝に、導線に流れる電流により
生ずる磁界の前後分布を緩和するように導線の延長方向
を変更する変曲点を設け、これによって画面の上下両端
に生じるミスコンバーゼンスを抑圧できるようにした偏
向ヨークを提案した。

従来、偏向ヨークの巻枠に直接コイルを巻装する巻線機
としては、例えば特公昭49-23050号公報で示されたもの
がある。これは、円筒形の巻枠がその中心軸を垂直方向
に向くように配され、この巻枠に対向して導線（線材）
を導出するノズルが垂直方向に往復動可能に設けられ
る。巻枠は中心軸を中心に回動可能に且つ水平方向に移
動可能に配される。ノズルが巻枠内を下降し導線を張力
を保ちながら巻枠内面に沿わしめ、巻枠下端を越えたと
き、巻枠が水平方向に変位し且つ所定角度だけ回転して
導線を巻枠下端に巻き付ける。次に再び巻枠が水平方向
に変位し、ノズルが上昇し導線を巻枠内面に沿わしめ、
巻枠上端を越えたときに、巻枠が水平方向に変化し且つ
所定角度だけ回転して導線を巻枠上端に巻き付ける。こ
れを繰り返すことによって巻枠に直接コイルが巻装され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来の巻線機では巻枠内面の巻き溝が対称軸に沿
う方向に形成されている場合には巻線が行えるが、巻き
溝が変曲点を有して「く」の字状又は「逆く」の字状に
形成される場合には巻線が出来ない。

また、上述の巻線機の場合には例えばノズルが下降した
とき、第13図に示すようにノズル(1)の部分で線材（導
線）(2)に折曲ぐせ(3)が付いてしまい、その結果、偏向
ヨークにおける磁界の発生分布の対称性を悪くするとい
う問題があった。

本発明は、上述の点に鑑み、巻き溝に変曲点があっても
巻線が可能であり、また線材に折曲ぐせを付けずに巻線
できるようにした偏向ヨークの巻線機を提供するもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前端及び後端に夫々導線(5)の案内溝(12)及
び(13)を有し、内面にも導線(5)の巻き溝(14)が設けら
れたくら形のコイル巻枠(11)（セパレータ）に直接導線
を巻回するための偏向ヨークの巻線機において、コイル
巻枠(11)をその対称軸(20)（偏向ヨークに構成したとき
の管軸方向に沿う中心軸）を中心に旋回可能に支持する
巻枠旋回部(23)と、導線(5)を導くフライヤ(30)の先端
にコイル巻枠(11)に対向して導線(5)を導出するノズル
部(29)を有し、対称軸(20)と直交する軸を中心に旋回す
るフライヤ旋回部(24)と、フライヤ旋回部を上記対称軸
(20)の方向（Ｘ方向）及びこれと直交する方向（Ｙ方
向）に移動可能にする移動手段(34)を備えて成る。

コイル巻枠(11)を支持する支持台(28)の近傍には、コイ
ル巻枠(11)の巻き溝(14)の前端側及び後端側に対向して
夫々線材がガイド部(38)及び(39)が、上記対称軸(20)に
沿う方向に移動可能に配される。この線材ガイド部(38)
及び(39)は巻線時に巻き溝(14)の前端及び後端に選択的
に入り込むようになされる。

〔作用〕

くら形に形成されたコイル巻枠(11)が支持台(28)上に、
その内面を上向きにし、且つその対称軸(20)の水平にし
て配される。フライヤ(30)は回転軸(31)を中心に旋回し
ながらＸ方向及びＹ方向に移動される。

そして、巻線時には、導線（線材）(5)を導出したノズ
ル部(29)がコイル巻枠上を例えば後端から前端側に旋回
することによって導線(5)が右側の巻き溝(14)に巻装さ
れ、次に巻枠(11)が所定角度だけ旋回することによって
導線(5)が前端案内溝(12)に巻装され、続いてノズル部
(29)が前端から後端側に旋回することによって導線(5)
が左側の巻き溝(14)に巻装され、次いで巻枠(11)が所定
角度だけ旋回することによって導線(5)が後端案内溝(1
3)に巻装され、これが繰り返されて水平偏向コイが巻装
される。

そして、ノズル部(29)の旋回時、そのフライヤの回動軸
(31)をＸ方向に移動することによって導線(5)は常に引
張られた状態で巻装される。また、内面の巻き溝(14)は
変曲点がある等、対称軸に平行でない場合も、ノズル部
(29)の旋回時にフライヤ(30)をＹ方向に移動することに
より、導線(5)は変曲した溝(14)に正確に巻装される。
線材が前端又は後端の案内溝(12)又は(13)に巻回された
後、内面巻き溝(14)に巻装する時点では、線材ガイド部
(38)又は(39)が導線(5)を巻装しようとする巻き溝の端
部に入り込み所定の巻き溝(14)への導線の巻装が確実に
なされる。

この巻線機では変曲点のある巻き溝に対して導線(5)の
巻線が可能であり、且つノズル部(29)よりの導線(5)の
引き出し方向角αは９０゜以下であるため、導線(5)に
折曲ぐせは付かない。

〔実施例〕

以下、本発明の偏向ヨークの巻線機の実施例を説明す
る。

先ず、第２図乃至第４図を用いて本発明の巻線機によっ
て巻線される偏向ヨークの例を述べる。但し、図は偏向
ヨークの上半部のみを示し、垂直偏向ヨークは省略す
る。

本例では、樹脂等の絶縁材よりくら形に形成された巻枠
(11)（セパレータ）の前端及び後端に夫々案内溝(12)及
び(13)が形成されると共に、巻枠内面に４つの巻き溝(1
4)〔(14a)〜(14d)〕が形成される。４つの巻き溝(14a)
〜(14d)は巻枠(11)の正面より見て共にほぼ水平方向に
延長されて形成され、しかも対称軸(20)（偏向ヨークの
中心軸）より見て最外側にある巻き溝(14d)に関し、こ
れが巻枠(11)の開口部付近（前端側）において、対称軸
(20)よりほぼ放射する方向に延長方向が変更され、即ち
変曲点(16)より変曲されると共に、この巻き溝(14d)の
開口部分が更に二又状に形成されて本溝(14e)と分溝(14
f)となされている。これらの溝について、後端案内溝(1
3)−右側の巻き溝(14d)−同分溝(14f)−前端案内溝(12)
−左側の分溝(14f)−同巻き溝(14d)−後端案内溝(13)−
右側の巻き溝(14d)−同本溝(14e)−前端案内溝(12)−左
側の本溝(14e)−同巻き溝(14d)−後端案内溝(13)−右側
の巻き溝(14c)−前端案内溝(12)−左側の巻き溝(14c)・
・・の如く連続して導線(5)が巻装される。

第１図及び第２図（要部の拡大図）は上記の如き巻枠(1
1)に導線(5)を巻装するための、本発明の巻線機(21)を
示す。

同図中、(22)は導線即ち線材(5)の供給部、(23)は巻枠
(11)を旋回可能に支持する巻枠旋回部、(24)は線材(5)
を導くためのフライヤ旋回部である。巻枠旋回部(23)及
びフライヤ旋回部(24)は夫々基台(25)上に設けられる。

巻枠旋回部(23)は、水平方向の回転軸(26)の一端よりア
ーム(27)を介して巻枠(11)を支持する支持台(28)が一体
に設けられて成る。巻枠(11)はその内面を上向きとして
且つその対称軸(20)（偏向ヨークの中心軸）が回転軸(2
6)の延長線上に来るように支持台(28)上に配される。従
って、巻枠(11)は、回転軸(26)の回転駆動により支持台
(28)と共に対称軸(20)を中心に旋回運動され、後述のよ
うに線材(5)と対向する位置に線材(5)を巻装すべき巻き
溝(4)が来るようになされる。

フライヤ旋回部(24)は、先端にノズル部(29)を有したフ
ライヤ(30)が巻枠(11)の対称軸(20)と直交する回転軸(3
1)に取付けられて成る。線材(5)は回転軸(31)内を通
り、フライヤ(30)の側面に設けられたガイドローラ(32)
に導かれて、ノズル部(29)より外部に導出される。

ノズル部(29)は支持台(28)の巻枠(11)に対向するように
巻枠(11)の上方に位置し、駆動源(33)による回転軸(31)
の駆動で巻枠(11)を横切るように旋回するようになされ
る。このフライヤ旋回部(24)はＸ方向（巻枠の対称軸(2
0)の延長方向）及びこれと直交するＹ方向（回転軸(31)
の延長方向）に移動可能なＸ−Ｙテーブル(34)に支持さ
れ、Ｘ−Ｙ平面上に移動しながら回転軸(31)を中心に旋
回運動するようなされる。さらに、フライヤ旋回部(24)
は、Ｘ−Ｙテーブル(34)と共に旋回中心（回転軸(31)）
の高さが変えられるように昇降機構(35)に支持されてい
る。(36)は昇降機構(35)のハンドルである。

線材供給部(22)では例えば２本の線材(5)〔(5a)及び(5
b)〕が配され、夫々の線材(5a)及び(5b)がテンションレ
ギュレータ(37)を介して共通のフライヤ旋回部(24)に供
給される。従ってノズル部(29)よりは２本の線材(5a)(5
b)が一体となって導出される。

一方、巻枠旋回部(23)の支持台(28)においては、その下
方に１対の線材ガイド部(38)及び(39)を取付けたテーブ
ル(40)が配される。このテーブル(40)の巻枠(11)の対称
軸(20)の延長方向（Ｘ方向）に沿って移動可能に構成さ
れる。１対の線材ガイド部(38)及び(39)は支持台(28)上
の巻枠(11)の前端側と後端側に位置し、巻線時にテーブ
ル(40)の移動によって夫々巻枠(11)の巻き溝(14)の前端
部又は後端部に入り込むようになされた。

なお、(41)は制御部、(42)は操作ボックスである。

次に、上記巻線機(21)の動作を説明する。

コイル巻枠(11)がその内面を上向きにして巻枠旋回部(2
3)の支持台(28)上に載置される。又、昇降機構(35)によ
ってフライヤ旋回部(24)がＸ−Ｙテーブル(34)と共に垂
直方向に移動し、巻枠(11)の形状、大きさに応じてフラ
イヤ旋回中心の高さ位置を調整して固定される。なお、
巻枠旋回中心（回転軸(26)）の高さとフライヤ旋回中心
（回転軸(31)）の高さの相違は、フライヤ先端のノズル
部(29)の通るべき軌跡から決められる。この状態におい
て、巻枠旋回部(23)と、フライヤ旋回部(24)と、Ｘテー
ブル(34x)と、Ｙテーブル(34y)と、線材ガイドテーブル
(40)の所謂５軸の協調動作によって巻枠(11)に巻線が施
される。

第６図は巻線手順を示す。まず、巻枠旋回部(23)におい
て、巻枠(11)内面の巻き始めの巻き溝(4)がノズル部(2
9)に対応する位置に来るように巻枠(11)が旋回する。そ
して、第６図Ａ〜Ｃに示すようにフライヤ先端のノズル
部(29)がフライヤの回転軸(31)を中心に矢印ａ方向に旋
回し、後端案内溝(13)より右側の巻き溝(14)に線材(5)
が巻装される。ノズル部(29)は前端案内溝(12)に対向す
るように巻枠下方にまで旋回する。次に、第６図Ｄに示
すように巻枠旋回部(23)の回転軸(26)を中心に巻枠(11)
が矢印ｂ方向に旋回することによって線材(5)は前端案
内溝(12)に巻装される。次に、第６図Ｅ〜Ｇに示すよう
にノズル部(29)が前端より後端側に矢印ａ′方向に旋回
して左側の巻き溝(4)に線材(5)が巻装される。ここで線
材(5)を前端案内溝(12)から巻き溝(14)に入れるとき
に、第６図Ｅ及び第７図に示すように一方の線材ガイド
部(39)が巻装すべき巻き溝(14)の前端に入り込み、この
線材ガイド部(39)に案内されて線材(5)は確実に左側の
巻き溝(14)内に入り巻装される。そして、ノズル部(29)
が第６図Ｇに示すように後端案内溝(13)と対向する下方
位置まで旋回した後、第６図Ｈに示すように巻枠(11)が
矢印ｂ′方向に旋回し線材(5)が後端案内溝(13)に巻装
される。次に、第６図Ｉに示すように他方の線材ガイド
部(38)が右側の巻装すべき巻き溝(14)の後端に入り込
み、同時にノズル部(29)が矢印ａ方向に旋回して線材
(5)が右側の巻き溝(14)に巻装される（第６図Ｊ）。以
後、第６図Ｂ〜第６図Ｉを繰り返して線材(5)が巻装さ
れる。

上記巻線中において、巻枠内面の変曲された巻溝(14d)
即ち本溝(14e)及び分溝(14f)の巻装時には、その変曲に
応じてフライヤ(30)がその旋回と共にＹテーブル(34g)
によってＹ方向に移動することによって線材(5)は本溝
(14e)又は分溝(14f)に確実に沿わされる。

一方、フライヤ先端のノズル部(29)の軌跡（フライヤ(3
0)の回転軸(31)と直交する平面上の軌跡）は第９図の太
線で示す軌跡(50)となる。この軌跡の条件は、（ｉ）線
材(5)が弛んで溝から外れないように、常に線材(5)を引
張る方向に移動すること、（ii）線材(5)に折曲ぐせを
付けないように、線材(5)の引き出し方向角α（第10図
参照）が常に90゜以下（できるだけ小さい角度）とする
ことである。

線材(5)を引張る方向に移動するための基本的な考え方
を第11図に示す。同図に示すようにフライヤの旋回中心
０と、線材(5)が巻枠(11)の端部を中心として回転する
ときの線材(5)の回転中心Ｐを夫々異なる点に取り、点
Ｐと点０を結ぶ線を引き、点０を中心としてフライヤの
旋回半径Ｒで半円を描く、この半円周上をＡ−Ｂ−Ｃに
向かってフライヤ先端のノズル部(29)が移動するとき、
線材の引き出される長さｌ（点Ｐと円周上の各点間の距
離）は徐々に長くなる。この方法を組合せることにより
フライヤの軌跡を決定出来る。

フライヤ先端のノズル部(29)の軌跡を決定する一例を第
８図に示す。

第８図において、巻枠(11)の巻き溝(14)の前端における
線材(5)の回転中心（ア）と巻枠上で（ア）の延長上の
点Ｐ₀₁を結ぶ線を引き、回転半径 で円弧 を描く。次に巻枠(11)の巻き溝(14)の後端における線材
(5)の回転中心（イ）と点Ａ_１を結ぶ線を引き、その直
線の延長線上に任意の点Ｐ₁₂をとり、回転半径 で円弧 を描く。次に点Ａ_２を通り巻枠(11)の対称軸(20)に平行
な線を引き、その直線の延長線上に点Ａ_３をとる。次に
線材(5)の回転中心（イ）と点Ａ_３を結ぶ線を引き、そ
の直線の延長線上に任意の点Ｐ₃₄をとり、回転半径 で円弧 を描く。これに準じて、回転半径 で円弧 を描き、回転半径 で円弧 を描き、直線 を描き、回転半径 で円弧 を描く。又、フライヤ旋回中心の移動軸（Ｘ軸）上の点
０を中心に円弧 を描く。円弧 と円弧 の交点をＡ_４、円弧 と円弧 の交点をＡ_９とする。これによってノズル部(29)のとる
べき平面上の軌跡（太線）が決められる。

ノズル部(29)はＡ_０−Ａ_１−Ａ_２−Ａ_３−Ａ_４−Ａ_５−
Ａ_６−Ａ_７−Ａ_８−Ａ_９−Ａ_４・・・を繞る軌跡上を移
動する。

このようなノズル部(29)の通るべき軌跡を実際になぞる
ためには、フライヤの旋回半径Ｒを０Ａ_４に等しくと
り、点０を通り巻枠の対称軸(20)に平行な線（Ｘ軸）を
引き、旋回半径Ｒで旋回運動しながら旋回中心をＸ軸上
に移動すればよい。従って本巻線機(21)ではフライヤ(3
0)の旋回と同時にＸテーブル(34x)が移動して上記軌跡
に沿ってノズル部(29)が移動される。ノズル部(29)が上
記軌跡上を移動することにより、第９図に示すように線
材(5)は引き出される長さｌが徐々に長くなり常に引っ
張られた状態で導出され、線材(5)を弛ませることがな
い。

点Ａ_２から点Ａ_３に又は点Ａ_７から点Ａ_８に移動する場
合も第12図に示すように線材(5)は少しづつ引き出され
る。

また、第９図で示すように巻線中の線材(5)の引き出し
方向角αは90゜以下にすることができる。このため、線
材(5)に折曲ぐせは付かず、線材の張力のバラツキはな
く、偏向ヨークを構成したときの磁界分布の対称性は向
上する。

本巻線機(21)ではノズル部(29)の軌跡は巻装する巻枠(1
1)の断面形状に応じて予め計算で求め、それに基づくフ
ライヤ旋回部(24)及びＸテーブル(34x)の動作を制御部
(41)に記憶させて置く。そして、他の巻線旋回部(23)、
Ｙテーブル(34g)及び線材ガイドテーブル(40)の動作は
第１回の巻装操作を確認して制御部(41)に記憶させる。
これによって、以後は自動的に巻線が可能となる。

このようにフライヤの旋回とＸ方向の移動に予め計算で
求めて記憶させることにより、実際のティーチングはＹ
テーブル(34g)、巻枠旋回部(23)及び線材ガイド部のテ
ーブル(40)の３軸について行えばよく、ティーチング時
間を大幅に短縮することができる。

尚、上例では巻き溝の一部が変曲した巻枠の巻線に適用
したが、巻き溝が変曲していない巻枠の巻線にも本発明
は適用できること勿論である。

〔発明の効果〕 本発明によれば、信頼性の高い巻線の自動化が可能にな
る。そして、線材を導出するノズル部が巻枠対称軸に直
交する方向にも移動できるために、巻枠内面の巻き溝形
状が一部変曲されて例えば「く」の字状又は「逆く」の
字状であっても良好な巻線が可能となる。

又、ノズル部が旋回と対称軸に沿う方向（Ｘ方向）移動
の組合せによって予め設定された軌跡上を移動すること
によって、導線は常に引っ張られた状態で導出され、弛
まずに巻装でき、且つ巻線中の導線の引き出す方向角が
90゜以下に抑えることができるので、導線に折曲ぐせが
付かないで巻線ができる。この結果偏向ヨークを構成し
たときに磁界発生分布の対称性が向上する。さらに、ノ
ズル部の旋回とＸ方向の移動による軌跡は巻枠の断面形
状で予め求めることができるため、実質的に巻枠旋回
部、Ｙテーブル、線材ガイド部のテーブルの所謂３軸の
ティーチングで済み、ティーチング時間の大幅な短縮が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による偏向ヨークの巻線機の実施例を示
す構成図、第２図はその要部の拡大図、第３図及び第４
図は巻枠の例を示す正面図及びそのＡ−Ａ線上の断面
図、第５図は偏向ヨークの斜視図、第６図Ａ〜Ｊは本発
明の巻線手順を示す動作説明図、第７図は線材ガイド部
の動作状態を示す斜視図、第８図はノズル部のとるべき
軌跡を示す線図、第９図はノズル部の軌跡及び線材の引
き出し方向角の変化を示す線図、第10図は線材の引き出
し方向角の説明に供する断面図、第11図及び第12図はノ
ズル部の軌跡の説明に供する線図、第13図は従来のノズ
ル部から導出された導線の状態を示す断面図である。 (5)は導線、(11)はコイル巻枠、(22)は導線（線材）の
供給部、(23)は巻枠旋回部、(24)はフライヤ旋回部、(2
8)は支持台、(29)はノズル、(34)はＸ−Ｙテーブル、(3
8)，(39)は線材ガイド部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ．前端及び後端に夫々導線の案内溝を有
   し、内面にも導線の巻き溝が設けられたくら形のコイル
   巻枠に直接導線を巻回するための偏向ヨークの巻線機に
   おいて、 ｂ．上記コイル巻枠をその対称軸を中心に旋回可能に支
   持する巻枠旋回部と、 ｃ．フライヤの先端に上記コイル巻枠に対向して上記導
   線を導出するノズル部を有し、上記対称軸と直交する軸
   を中心に旋回するフライヤ旋回部と、 ｄ．上記フライヤ旋回部を上記対称軸の方向及びこれと
   直交する方向に移動可能にする移動手段を備えて成る偏
   向ヨークの巻線機。