KR20180120224A - 권선 장치 및 권선 방법 - Google Patents

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Abstract

권선 장치는, 선재(線材)(16)를 권취하는 권심(卷芯)(36, 37)을 구비하고, 권심(36, 37)이, 회전부(25)에 의해 회전하는 내권심(內卷芯)(36)과, 내권심(36)을 포위하고 내권심(36)과 함께 회전하는 외권심(37)을 가진다.

Description

권선 장치 및 권선 방법
본 발명은, 발전기나 모터 등의 스테이터 코어의 슬롯에 삽입되는 코일을 제작하기 위한 권선 장치 및 권선 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이들 복수의 슬롯에 중첩되어 권취되는 코일을 제작하기에 적합한 권선 장치 및 권선 방법에 관한 것이다.
종래, 발전기나 모터의 고정자는, 방사상(放射狀)으로 배열되고 내경(內徑) 방향으로 돌출하는 복수의 티스(자극(磁極)) 및 그 사이에 개구하는 복수의 슬롯을 가지는 원통형의 스테이터 코어와, 그 슬롯에 코일 변부를 수용함으로써 그 코어에 조립된 스테이터 코일을 구비한다. 이 스테이터 코일의 조립에 대해서는, 스테이터 코일을 스테이터 코어와 별도로 사전에 제작하고, 그 후에, 이 코일을 코어의 각 슬롯에 수용하는 소위 인서터(inserter) 방법이 알려져 있다(JP2000-245120A 참조).
이 인서터 방법에 사용되는 코일에 있어서는, 선재(線材)를 환형(環形)으로 권취하여 트랙형으로 하고, 양측에 있어서의 직선 부분을 스테이터 코어의 슬롯에 수용하도록 하는 것이 알려져 있다. 그리고, 슬롯에 삽입된 스테이터 코일은, 슬롯에 수용된 부분이 코일 변부가 되고, 코일의 슬롯에 삽입되지 않고 스테이터 코어의 단면(端面)으로부터 돌출하는 나머지 부분이 코일 엔드부가 된다.
발전기나 모터의 고효율화나 소형화 등을 도모하기 위해서는, 권선의 점적율(占積率)을 향상시키는 것이 유효하다. 권선의 점적율의 향상을 목적으로 하여, 도 12 에 나타낸 바와 같이, 1개의 권선층을 형성하는 스테이터 코일(12)의 각 코일 변부(13a, 14a)를 각각 스테이터 코어(11)의 복수의 슬롯(11b)(도면에서는 2개의 슬롯(11b))에 삽통시키는 경우가 있다.
스테이터 코일(12)에 있어서의 양측의 코일 변부(13a, 14a)를 각각 복수의 슬롯(11b)에 수용하는 경우, 이 스테이터 코일(12)은, 내코일(13)과, 내코일(13)의 외측에 배치되는 외코일(14)에 의해 구성된다. 내코일(13)의 양측에 있어서의 코일 변부(13a)는, 서로 소정의 간격을 두고 설치되는 한쌍의 슬롯(11b)에 수용되고, 외코일(14)의 코일 변부(14a)는, 내코일(13)이 수용된 슬롯(11b)의 외측에 인접하는 슬롯(11b)에 수용된다.
내코일(13)에 있어서의 코일 변부(13a) 사이의 길이(L1)와, 외코일(14)에 있어서의 코일 변부(14a) 사이의 길이(L2)는, 상이하다. 이 때문에, 내코일(13)과 외코일(14)을 따로따로 제작하면, 코일 제작 시간이 2배가 되며, 또한 후공정에 있어서 내코일(13)과 외코일(14)을 전기적으로 접속시키는 공정도 필요하다. 그 결과, 재조 공정이 증가하고, 얻어진 고정자의 단가를 상승시키는 문제점이 있다.
제조 공정의 증가를 방지하기 위하여, 내코일(13)과 외코일(14)로서, 단일 형상으로 권취된 선재(線材)로 이루어지는 코일을 사용하고, 내코일과 외코일(14)에 있어서의 양측의 코일 변부(13a, 14a)를 각각 2개의 슬롯(11b)에 수용하는 것도 고려할 수 있다. 그러나, 도 15에 나타낸 바와 같이, 내코일(13)의 코일 변부(13a) 사이의 길이(L1)와, 외코일(14)의 코일 변부(14a) 사이의 길이(L2)가 상이하므로, 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)는, 외코일(14)의 코일 엔드부(14b)를 넘어서 코어(11)의 단면으로부터 돌출한다. 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)가 외코일(14)의 코일 엔드부(14b)와 직경 방향으로 중합하므로, 코일 엔드부(13b, 14b)의 성형이 곤란하게 되며, 또한 발전기나 모터의 외형이 대형화하여, 발전기나 모터의 효율이 악화되는 문제점을 생기게 한다.
본 발명의 목적은, 내코일과 외코일과 같이, 코일 엔드부가 되는 선재의 길이가 상이한 복수의 코일을 연속적으로 제작할 수 있는 권선 장치 및 권선 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 회전부에 의해 회전하는 권심(卷芯)에 선재를 권취하는 권선 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일형태에 의하면, 권심은, 회전부에 의해 회전하는 내권심과, 내권심을 포위하여 내권심과 함께 회전하는 외권심을 가진다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 권선 방법은, 회전부에 의해 내권심을 회전시키고, 선재 조출(操出) 부재로부터 풀어내어지는 선재를 내권심의 주위에 권취시켜 내코일을 제작하는 내권(內卷) 공정과, 내코일과 함께 내권심을 외권심에 의해 포위하는 포위 공정과, 내권심과 함께 외권심을 회전시키고, 선재 조출 부재로부터 풀어내어지는 선재를 외권심의 주위에 권취시켜 외코일을 제작하는 외권 공정을 포함한다.
도 1은, 본발명의 실시형태에 있어서의 권선 장치의 정면도이다.
도 2은, 도 1의 권심부의 확대도이다.
도 3은, 도 2에 있어서의 III으로부터 보았을 때의 도면이다.
도 4는, 도 2에 있어서의 IV로부터 보았을 때의 도면이다.
도 5는, 권선 장치의 외권 피스가 내권 피스를 포위한 상태를 나타낸 도 2에 대응하는 도면이다.
도 6은, 도 5에 있어서의 VI로부터 보았을 때의 도면이다.
도 7은, 그 선재의 단부를 선재 클립에 파지(把持)시킨 권취를 시작할 때의 상태를 나타낸 도 1에 대응하는 도면이다.
도 8은, 그 선재가 내권심에 권취되어 내코일이 제작된 상태를 나타낸 도 1에 대응하는 도면이다.
도 9는, 그 선재가 외권심에 권취되어 외코일이 제작된 상태를 나타낸 도 1에 대응하는 도면이다.
도 10은, 도 8에 있어서의 X으로부터 보았을 때의 도면이다.
도 11은, 도 9에 있어서의 XI로부터 보았을 때의 도면이다.
도 12는, 내코일과 외코일을 가지는 스테이터 코일의 코일 변부가 복수의 슬롯에 삽통된 코어를 내측으로부터 보았을 때의 도면이다.
도 13은, 내코일과 외코일을 가지는 단일 스테이터 코일이 슬롯에 삽입된 고정자의 확대 상면도이다.
도 14는, 스테이터 코어에 복수의 스테이터 코일이 장착된 고정자를 나타내는 상면도이다.
도 15는, 단일 크기의 스테이터 코일을 복수의 슬롯에 삽통한 도 12에 대응하는 도면이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에, 본 발명의 실시형태에 따른 권선 장치(20)를 나타낸다. 각 도면에 있어서는, 서로 직교하는 X, Y, Z의 3축을 설정하고, 권선 장치(20)에 대하여 설명한다. 이하에서는, X축을 수평 세로 방향으로 연장되는 축으로 하고, Y축을 수평 전후 방향으로 연장되는 축으로 하고, Z축을 수직 방향으로 연장되는 축으로 한다.
도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 발전기나 모터의 고정자(10)는, 원통형의 스테이터 코어(11)와, 스테이터 코어(11)에 조립된 스테이터 코일(12)을 구비한다. 스테이터 코어(11)는, 방사상으로 배열되고 내경 방향으로 돌출하는 복수의 티스(자극)(11a)와, 티스(11a) 사이에 개구하는 복수의 슬롯(11b)을 가진다.
본 실시형태에 있어서의 권선 장치(20)는, 3상 교류 발전기의 고정자(10)(도 14)에 사용되는 스테이터 코일(12)을 제작한다. 구체적으로는, 권선 장치(20)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 스테이터 코일(12)의 코일 변부(13a, 14a)를 2개의 슬롯(11b)에 각각 삽통시키는 경우에 유효한 스테이터 코일(12)을 제작하기에 적합하다.
스테이터 코일(12)은, 1개의 권선층을 형성하는 한편, 도 12에 나타낸 바와 같이, 대소 2개의 연속하는 트랙형의 코일(13, 14)로 이루어진다. 코일(13, 14)의 코일 변부(13a, 14a)는 인접하는 2개의 슬롯(11b)에 각각 삽통되므로, 코일 변부(13a) 사이의 간격(L1)은, 코일 변부(14a) 사이의 간격(L2)과 상이하다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 권선 장치(20)는, 연직 방향으로 연장되는 복수의 지주(支柱)(21)와, 복수의 지주(21)의 상부에 거의 수평으로 설치된 상부 테이블(22)과, 복수의 지주(21)의 중간부에 거의 수평으로 설치된 하부 테이블(23)을 구비한다. 또한, 권선 장치(20)는, 회전부(25)에 의해 회전하여, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 권취하는 권심(36, 37)을 구비한다.
본 실시형태에 있어서의 선재(16)는 피복 도선(導線)이다. 또한, 선재(16)는, 단면이 원형을 이루는 소위 환선(丸線)이다. 그리고, 이 선재(16)는 단면이 사각형을 이루는 소위 각선(角線)이라도 된다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 선재 조출 부재(31)는, 단일 선재(16)를 풀어내는 것으로서 설명하지만, 선재 조출 부재(31)는, 복수의 선재(16)를 병렬로 한 상태에서 풀어내도록 해도 된다.
도시하지 않지만, 선재(16)는 스풀(spool)에 권취되고 그 스풀에 저선(貯線)된다. 스풀로부터 인출된 선재(16)는 도시하지 않은 신장기(伸張機)에 의해 직선으로 되고, 그 후 선재 조출 부재(31)까지 안내된다. 선재 조출 부재(31)가 복수의 선재(16)를 풀어내도록 구성되는 경우, 복수의 선재(16)는 각각 다른 스풀에 권취되어 저선된다. 복수의 스풀로부터 따로따로 인출된 선재(16)는 신장기에 의해 각각 직선으로 되고, 이렇게 직선으로 된 복수의 선재(16)가 선재 조출 부재(31)까지 안내된다.
본 실시형태에 있어서의 선재 조출 부재(31)는, 단일 선재(16)를 통과시키는 단면 환공(丸孔)이 형성된 봉형(棒形) 부재이다. 선재 조출 부재(31)는, 이 선재 조출 부재(31)를 3축 방향으로 이동 가능한 선재 조출 부재 이동부(32)를 통하여 하부 테이블(23)에 장착된다.
여기서, 선재 조출 부재(31)가 복수의 선재(16)를 풀어내도록 구성되는 경우에는, 복수의 선재(16)를 병렬로 밀착시킨 상태에서 통과시키는 단면 장공(長孔)이 형성된 봉형 부재를 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서의 선재 조출 부재 이동부(32)는, X축, Y축 및 Z축 방향 신축 액추에이터(33∼35)의 조합에 의해 구성된다. 신축 액추에이터(33∼35)는, 각각, 서보 모터(33a∼35a)에 의해 회동 구동되는 볼 나사(33b∼35b)와, 볼 나사(33b∼35b)에 나사 결합되어 평행 이동하는 종동자(33c∼35c)를 구비한다.
Z축 방향 신축 액추에이터(35)의 하우징(35d)은, 종동자(35c)가 연직 방향으로 이동 가능하도록, X축 방향 신축 액추에이터(33)의 종동자(33c)에 장착된다. X축 방향 신축 액추에이터(33)의 하우징(33d)은, 종동자(33c)가 X축 방향으로 이동 가능하도록, Y축 방향 신축 액추에이터(34)의 종동자(34c)에 장착된다. 그리고, Y축 방향 신축 액추에이터(34)의 하우징(34d)은, 종동자(34c)가 Y축 방향으로 이동 가능하도록, Y축 방향으로 연장하여 하부 테이블(23)에 장착된다.
그리고, Z축 방향 신축 액추에이터(35)의 종동자(35c)에 선재 조출 부재(31)가 X축 방향으로 연장되어 장착된다.
그리고, 도시하지 않지만, 선재 조출 부재(31)에는, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어진 선재(16)를 교지(咬持)하는 교지 기구(機構)가 설치되어 있는 것으로 한다.
권심(36, 37)을 회전시키는 회전부(25)는, 구동부로서의 전동 모터(26)를 포함한다. 권심(36)은, 회전부(25)에 의해 회전하고, 권취되는 선재(16)에 의해 트랙형의 내코일(13)(도 10)을 얻는다. 권심(37)은, 권심(36)과 함께 회전하고, 권취되는 선재(16)에 의해 트랙형의 외코일(14)(도 11)을 얻는다. 권심(37)은, 권심(36)을 포위하도록 구성된다. 이하에 있어서, 권심(36, 37)을, 각각, 「내권심(36)」, 「외권심(37)」으로도 칭한다.
도 2에 상세하게 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 회전부(25)는, 전동 모터(26)의 회전축(26a)에 설치되고 수평면 내에서 회전하는 회전판(27)과, 그 회전판(27)에 회전 중심을 협지하도록 세워 설치(立設)된 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)을 구비한다. 즉, 한쪽의 둘러감기 기둥(28)은, 회전판(27)에 회전 중심으로부터 치우쳐서 하방을 향하여 세워 설치되고, 다른 쪽의 둘러감기 기둥(29)은, 둘러감기 기둥(28)과 함께 회전판(27)에 회전 중심을 협지하도록 회전판(27)에 하방을 향하여 세워져 설치된다.
본 실시형태에 있어서의 회전판(27)은 원판형을 이루고, 수평 상태의 중앙이 전동 모터(26)의 회전축(26a)에 장착된다. 둘러감기 기둥(29)은, 회전판(27)의 회전 중심을 통과하는 가상의 직선 상을 이동 가능하게 회전판(27)에 세워져 설치된다. 구체적으로는, 둘러감기 기둥(29)은, 레일(41) 및 이동 블록(42)을 통하여 회전판(27)에 세워져 설치된다. 레일(41)과 이동 블록(42)에 대해서는, 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이, 회전판(27)에는, 회전 중심으로부터 치우쳐서 둘러감기 기둥(28)이 세워져 설치된다. 레일(41)은, 회전판(27)에 있어서의 회전 중심을 협지하여 둘러감기 기둥(28)과는 반대측에, 둘러감기 기둥(28)과 회전 중심의 양쪽을 통과하는 가상의 직선 상, 즉 둘러감기 기둥(28)을 통과하는 직경 방향에 장착된다.
이동 블록(42)은, 둘러감기 기둥(29)의 상부에 장착되고, 레일(41)의 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 레일(41)에 걸어맞추어진다. 즉, 둘러감기 기둥(29)은, 이동 블록(42)을 통하여 레일(41)에 이동 가능하게 설치된다. 이와 같이, 둘러감기 기둥(29)은, 회전판(27)의 회전 중심을 통과하는 직선 상을 이동 가능하게 세워져 설치된다.
도 2 및 도 3 에 나타낸 바와 같이, 이 권선 장치(20)에는, 둘러감기 기둥(29)과 둘러감기 기둥(28)과 간격을 소정값으로 유지하는 유지부(43)가 구비된다. 본 실시형태에 있어서의 유지부(43)는, 둘러감기 기둥(29)에 설치된 판(板)캠(44)과, 둘러감기 기둥(28)에 상하 이동 가능하게 설치된 접촉자(46)와, 둘러감기 기둥(29)을 둘러감기 기둥(28)에 근접시키는 방향으로 가압하여 판캠(44)을 접촉자(46)에 접촉시키는 코일 스프링(45)과, 상부 테이블(22)에 설치되어 접촉자(46)를 상하 이동시키는 액추에이터로서의 유체압 실린더(47)를 구비한다. 접촉자(46)는, 예를 들면 롤러이다.
판캠(44)은, 둘러감기 기둥(29)에 있어서의 둘러감기 기둥(28)을 향한 연직 방향으로 연장되어 설치된다. 판캠(44)에 접촉하는 접촉자(46)는, 가동대(48)에 축지지된다. 둘러감기 기둥(28)에 있어서의 판캠(44)을 향한 면에는, 연직 방향으로 연장되는 레일(49)이 설치되고, 이 레일(49)에 가동대(48)가 상하 이동 가능하게 설치된다.
가동대(48)의 상단(上端)에는 회전판(27)의 직경 방향으로 연장되는 횡재(橫材)(50a)가 설치되고, 횡재(50a)의 양단에는 회전판(27)을 이동 가능하게 관통하는 종재(縱材)(50b)의 하단이 장착된다. 회전판(27)의 상방으로 돌출하는 종재(50b)의 상단(上端)에는, 회전축(26a)을 포위하는 도넛형의 제1 원판(51)이 회전축(26a)과 동축(同軸)으로 장착된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상부 테이블(22)의 상면에는 액추에이터로서의 유체압 실린더(47)가, 그 출몰(出沒) 로드(47a)를 하방으로 하여 설치된다. 출몰 로드(47a)의 하단에는, 제1 원판(51)의 주위에 걸어맞추어지는 걸어맞춤 부재(52)가 설치된다. 그리고, 유체압 실린더(47)가 출몰 로드(47a)를 출몰시키면, 그 하단에 설치된 걸어맞춤 부재(52)를 통하여 도넛형의 제1 원판(51)을 승강(昇降)시킨다. 이 때, 가동대(48) 및 접촉자(46)는 제1 원판(51)과 함께 승강하고, 접촉자(46)가 접촉하는 판캠(44)의 경사면에 따라 둘러감기 기둥(29)이 회전판(27)의 직경 방향으로 이동한다.
이와 같이, 유체압 실린더(47)가 출몰 로드(47a)를 출몰시키면, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)의 간격은 변화된다. 출몰 로드(47a)의 출몰을 정지시키면, 둘러감기 기둥(29)의 이동은 정지하고, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 간격은 소정값으로 유지된다.
또한, 걸어맞춤 부재(52)는 도넛형의 제1 원판(51)의 주위에 걸어맞추어져서, 이 제1 원판(51)의 독립된 승강을 금지하지만, 이 제1 원판(51)의 회전을 허용하도록 구성되며, 이 제1 원판(51)과 함께 회전판(27)이 회전하는 것을 허용하도록 구성된다.
내권심(36)은, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 선단의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권 피스(36a)를 가진다. 즉, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)의 각각의 하부에는, 선재(16)가 둘러감기는 내권 피스(36a)가 회전판(27)의 회전 반경 외측에 각각 장착된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 내권 피스(36a)에 있어서의 선재(16)가 둘러감기는 외면은, 둘러감기는 선재(16)를 완만하게 접어서, 거의 원호형을 형성하도록 회전 반경 외측으로 팽출되어 형성된다.
이 때문에, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)을 내권심(36)과 함께 회전시켜, 내권심(36)에 선재(16)를 권취시키면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 선재(16)는, 트랙형의 내코일(13)을 형성한다. 구체적으로는, 선재(16)의 일부는, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)에 있어서의 각각의 내권 피스(36a)에 둘러감아져서 원호형으로 만곡하고, 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)를 형성한다. 선재(16)의 다른 부분은, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)의 사이에 건너지르게 되어, 내코일(13)의 코일 변부(13a)를 형성한다.
한편, 트랙형의 외코일(14)(도 11 및 도12)을 얻는 외권심(37)은, 내권 피스(36a)를 소정의 간극을 두고 덮는 외권 피스(37a)를 가진다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 외권심(37)은, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)에 이동 가능하게 설치되는 경우를 나타내고, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)에 있어서의 내권 피스(36a)보다 상방에는, 회전판(27)의 회전축과 평행하게 연직 방향으로 연장하여 레일(53)이 각각 설치된다. 외권심(37)은, 레일(53)에 승강 가능하게 장착된 가동체(37b)를 구비하고, 외권 피스(37a)는, 가동체(37b)의 하부에 하방으로 돌출하여 설치된다.
가동체(37b)는 외권 피스(37a)과 함께 승강한다. 도 5 및 도 6 에 나타낸 바와 같이, 외권 피스(37a)는, 하강한 상태에서는, 내권심(36)의 내권 피스(36a)를 회전 반경 외측으로부터 소정의 간격을 두고 덮는 귄취 위치에 도달한다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 외권 피스(37a)는, 상승한 상태에서는, 내권 피스(36a)의 회전 반경 외측을 해방하는 대기 위치에 도달한다. 이와 같이, 외권 피스(37a)는, 권취 위치와 대기 위치의 사이를 왕복 이동 가능하게 구성된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 권선 장치(20)는, 외권심(37)을 권취하는 위치와 대기 위치의 사이를 왕복 이동시키는 권심 이동부(55)를 구비한다. 권심 이동부(55)는, 회전판(27)의 상방에 위치하고 외권심(37)에 연결된 도넛형의 제2 원판(56)과, 상부 테이블(22)의 상면에 출몰 로드(57a)를 하방으로 하여 설치된 액추에이터로서의 유체압 실린더(57)를 구비한다.
외권심(37)의 회전 반경 외측의 회전판(27)에는 연직 방향으로 연장되는 한쌍의 승강봉(58)이 관통하여 설치된다. 한쪽의 승강봉(58)의 하단은, 연결 횡봉(59)을 통하여 한쪽의 가동체(37b)에 장착된다.
도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 다른 쪽의 승강봉(58)의 하단에는, 다른 쪽의 가동체(37b)를 회전판(27)의 회전 방향으로부터 협지하는 한쌍의 협지판(60)이 장착된다. 한쌍의 협지판(60)에는 회전판(27)의 반경 방향으로 연장되는 장공(60a)(도 2)이 각각 형성되고, 다른 쪽의 가동체(37b)에는 장공(60a)에 진입 가능한 환(丸) 핀(37c)이 설치된다. 환 핀(37c)은, 장공(60a)에 진입한 상태에서는, 다른 쪽의 가동체(37b)를 포함하는 외권심(37)이 한쌍의 협지판(60)과는 별도로 독립된 승강을 금지하는 한편, 이 외권심(37)이 둘러감기 기둥(29)과 함께 회전판(27)의 회전 반경 방향으로의 이동을 허용한다.
한쌍의 승강봉(58)의 상단에는 회전축(26a) 및 도넛형의 제1 원판(51)을 동축으로 포위하는 도넛형의 제2 원판(56)이 장착된다. 유체압 실린더(57)의 출몰 로드(57a)의 하단에는, 제2 원판(56)의 주위에 걸어맞추어지는 걸어맞춤 부재(61)가 설치된다.
유체압 실린더(57)가 출몰 로드(57a)를 출몰시키면, 그 하단에 설치된 걸어맞춤 부재(61)를 통하여 제2 원판(56)을 외권심(37)과 함께 승강시킨다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 원판(56)이 강하한 상태에서는, 외권심(37)은 권취하는 위치에 도달한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 원판(56)이 상승한 상태에서는, 외권심(37)은 대기 위치에 도달한다. 이와 같이, 유체압 실린더(57)는, 외권심(37)을 궈취하는 위치와 대기 위치의 사이를 왕복 이동시키도록 구성된다.
또한, 걸어맞춤 부재(61)는 도넛형의 제2 원판(56)의 주위에 걸어맞추어져, 이 제2 원판(56)의 독립된 승강을 금지하지만, 이 제2 원판(56)의 회전을 허용하도록 구성되며, 이 제2 원판(56)과 함께 회전판(27)이 회전하는 것을 허용하도록 구성된다.
이에 따라, 도 9에 나타낸 바와 같이, 권취 위치에 있어서의 외권 피스(37a)는, 회전부(25)의 전동 모터(26)가 구동되어 회전판(27)이 회전하면, 이 회전판(27)에 세워 설치된 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)과 함께 회전한다. 그 결과, 내권 피스(36a)를 덮는 외권 피스(37a)에 선재(16)가 권취된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 외권 피스(37a)는, 그 내면이 내권 피스(36a)에 둘러감긴 선재(16)를 소정의 간격을 두고 덮도록 만곡되어 형성된다. 또한, 외권 피스(37a)에 있어서의 선재(16)가 둘러감기는 외면은, 둘러감기는 선재(16)를 완만하게 접어서, 거의 원호형을 형성하도록 회전 반경 외측으로 팽출되어 형성된다. 그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 둘러감기 기둥(29)에 있어서의 외권 피스(37a)에는, 내권 피스(36a)에 둘러감긴 선재(16)가 통과하는 절결(37d)이 형성된다.
이에 따라, 권취 위치에 있어서의 각각의 외권 피스(37a)에 선재(16)를 권취 시키면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 선재(16)는, 트랙형의 외코일(14)을 형성한다. 구체적으로는, 선재(16)의 일부는, 외권 피스(37a)에 둘러감아져서 원호형으로 만곡하고, 외코일(14)의 코일 엔드부(14b)를 형성한다. 선재(16)의 다른 부분은, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)의 사이에 건너지르게 되어, 외코일(14)의 코일 변부(14a)를 형성한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 테이블(23)은, 상부 테이블(22)과 함께 내권심(36) 및 외권심(37)을 상하로부터 협지하도록 지주(21)에 설치되고, 이 하부 테이블(23)에는, 출몰 축(71a)을 상방으로 향하게 한 유체압 실린더(71)가 설치된다. 유체압 실린더(71)의 출몰 축(71a)의 상단에는 기대(基臺)(72)가 장착되고, 이 기대(72)에는 회전축(77a)을 상방으로 향하게 한 전동 모터(77)가 설치된다.
전동 모터(77)는, 그 회전축(77a)이 회전부(25)를 구성하는 전동 모터(26)의 회전축(26a)과 동축이 되도록 기대(72)에 설치된다. 그 회전축(77a)에는, 회전 테이블(73)이 수평면 내에서 회전하도록 장착된다. 그리고, 회전 테이블(73)에는, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)의 단부를 파지하는 선재 클립(74)이 설치된다.
선재 클립(74)은, 회전 테이블(73)의 외주 근방의 상면에 장착된다. 선재 클립(74)에는, 선재(16)가 상방으로부터 진입 가능한 슬릿(slit)(74a)이 형성된다. 슬릿(74a)은, 선재 클립(74)의 상단에 개구하여 형성되고, 슬릿(74a)에 진입한 선재(16)를 구지(拘持)하는 도시하지 않은 구지 부재가 슬릿(74a)에 내장된다.
선재 클립(74)에는, 이 구지 부재를 조작하는 조작 레버(75)가 설치된다. 조작 레버(75)에 의해, 선재 클립(74)은, 슬릿(74a)에 침입한 선재(16)를 구지하는 구지 상태와, 슬릿(74a)에 침입한 선재(16)를 구지하지 않고 해방하는 해방 상태 중 어느 하나로 전환할 수 있다. 그리고, 하부 테이블(23)에는, 조작 레버(75)를 조작하는 액추에이터(76)가 설치된다.
유체압 실린더(71)는, 회전 테이블(73)을 Z축 방향으로 승강시키는 테이블 이동부로서 기능한다. 테이블 이동부로서의 유체압 실린더(71)는, 회전 테이블(73)을 근접 위치와 이격 위치의 사이에서 승강시키도록 구성된다. 근접 위치는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(73)이 상승한 상태에서 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 하단에 상면이 맞닿거나 또는 접근하는 근접 위치이다. 이격 위치는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(73)이 하강한 상태에서 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 하단과의 사이에 간극을 생기게 하는 이격 위치이다.
한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 하단면에는 하방으로 돌출하는 돌기(28a, 29a)가 형성된다. 회전 테이블(73)의 상면에는, 이들 돌기(28a, 29a)가 진입 가능한 구멍(73a)이 형성된다. 이에 따라, 회전 테이블(73)가 근접 위치이면, 이 돌기(28a, 29a)가 구멍(73a)에 진입하여, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)과는 별도로 독립된 회전 테이블(73)의 회전을 금지한다. 즉, 돌기(28a, 29a)는, 회전 테이블(73)이 근접 위치이면, 회전판(27)의 회전과 함께, 회전 테이블(73)을 회전시키도록 구성된다.
회전부(25)에 있어서의 전동 모터(26)는 내권심(36)이나 외권심(37)을 회전시키는 한편, 하부 테이블(23)에 있어서의 전동 모터(77)는, 내권심(36)이나 외권심(37)과 함께, 이와 같은 선재 클립(74)이 설치된 회전 테이블(73)을 동기하여 회전시킨다. 이로써 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)는, 내권심(36)이나 외권심(37)의 주위에 권취된다. 그리고, 선재 조출 부재 이동부(32)는, 내권심(36)이나 외권심(37)의 회전과 함께 선재 조출 부재(31)를 회전판(27)의 축 방향으로 이동시키고, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를, 내권심(36)이나 외권심(37)에 나선형으로 권취시키도록 구성된다.
다음으로, 본 발명의 권선 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 권선 방법은, 회전부(25)에 의해 내권심(36)을 회전시켜 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 내권심(36)의 주위에 권취시켜 내코일(13)을 제작하는 내권 공정과, 내코일(13)과 함께 내권심(36)을 외권심(37)에 의해 포위하는 포위 공정과, 내권심(36)과 함께 외권심(37)을 회전시켜 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 외권심(37)의 주위에 권취시켜 외코일(14)을 제작하는 외권 공정을 포함한다.
본 실시형태에서는, 상기 권선 장치(20)를 사용하고, 이 권선 장치(20)에 있어서의 동작은, 도시하지 않은 콘트롤러에 의해 자동 제어된다.
이하에서 각 공정을 상세하게 설명한다.
<내권 공정>
내권 공정에서는, 회전부(25)에 의해 내권심(36)을 회전시키고, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 내권심(36)의 주위에 권취시켜 내코일(13)을 제작한다. 이에 따라, 먼저, 선재(16)를 선재 조출 부재(31)로부터 풀어낸다.
구체적으로는, 스풀에 권취되어 저선된 선재(16)를 준비하고, 이 스풀로부터 선재(16)를 인출하고, 도시하지 않은 신장기에 의해 직선으로 한 선재(16)를 선재 조출 부재(31)에 삽통하고, 도시하지 않은 교지 기구에 의해 교지한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 하부 테이블(23)에 설치된 전동 모터(77)는, 회전 테이블(73)을 회전시켜, 그 외주 근방에 장착된 선재 클립(74)을 선재 조출 부재(31)와 대치(對峙)시킨다. 그리고, 선재 조출 부재 이동부(32)에 의해 선재 조출 부재(31)를 이동시키고, 거기로부터 돌출하는 선재(16)의 단부를 선재 클립(74)에 있어서의 슬릿(74a)(도 10)에 진입시키고, 거기에 내장된 도시하지 않은 구지 부재에 의해 구지한다.
또한, 유체압 실린더(71)는, 회전 테이블(73)을 상승시키고, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 하단면에 형성된 돌기(28a, 29a)를 회전 테이블(73)의 상면에 형성된 구멍(73a)에 진입시켜, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)과는 별도로 독립된 회전 테이블(73)의 회전을 금지한다.
유지부(43)에 있어서의 액추에이터로서의 유체압 실린더(47)는 출몰 로드(47a)를 출몰시켜, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(28)의 간격을 변화시킨다. 원하는 간격이 얻어진 상태에서 유체압 실린더(47)는 출몰 로드(47a)의 출몰을 정지하고, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 간격을 소정값으로 유지한다.
권심 이동부(55)에 있어서의 유체압 실린더(57)는 출몰 로드(57a)를 몰입시켜, 외권심(37)을 상승시키고, 내권 피스(36a)의 회전 반경 외측을 해방하는 대기 위치에 유지시킨다.
그 후, 선재 조출 부재(31)의 교지 기구에 의해 선재(16)의 교지를 해소하고, 회전부(25)에 있어서의 전동 모터(26)를 구동하여, 회전판(27)과 함께 내권심(36)을 소정 횟수 회전시킨다. 이와 함께, 하부 테이블(23)에 설치된 전동 모터(77)를 구동하여, 선재(16)의 단부를 구지하는 선재 클립(74)이 설치된 회전 테이블(73)도 동기하여 동일 방향으로 동일한 속도로 소정 횟수 회전시킨다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 이로써 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 내권심(36)의 주위에 소정 횟수 권취한다. 그리고, 선재 조출 부재 이동부(32)는, 내권심(36)의 회전과 함께 선재 조출 부재(31)를 회전판(27)의 축 방향으로 이동시키고, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를, 내권심(36)에 나선형으로 권취시킨다.
이와 같이 하여, 도 10에 나타낸 바와 같이, 이 내권 공정에 있어서, 내권 피스(36a)에 둘러감기는 선재(16)로 이루어지는 코일 엔드부(13b)와, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 사이에 건너지르게 되는 선재(16)로 이루어지는 코일 변부(13a)를 가지는 트랙형의 내코일(13)을 제작한다.
<포위 공정>
포위 공정에서는, 내코일(13)과 함께 내권심(36)을 외권심(37)에 의해 포위한다. 외권심(37)이 이동 가능하게 구성된 권선 장치(20)를 사용하는 본 실시형태에서는, 권심 이동부(55)에 있어서의 유체압 실린더(57)의 출몰 로드(57a)를 돌출시켜, 외권심(37)을 도 2에 나타내는 대기 위치로부터 하방으로 이동시키고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 내코일(13)을 포위하는 포위 위치까지 이동시킨다. 그리고, 이 외권 피스(37a)에 의해 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)를 덮는다.
이 때, 도 6에 나타낸 바와 같이, 내코일(13)으로부터 선재 조출 부재(31)로 연장되는 선재(16)가, 둘러감기 기둥(29)에 있어서의 외권 피스(37a)에 형성된 절결(27d)에 진입하도록, 선재 조출 부재(31)의 위치를 선재 조출 부재 이동부(32)에 의해 조정한다. 이와 같이 하여, 선재(16)를 내코일(13)로부터 외권 피스(37a)의 외면까지 안내한다.
<외권 공정>
외권 공정에 있어서는, 내권심(36)과 함께 외권심(37)을 회전시켜, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 외권심(37)의 주위에 권취시켜 외코일(14)을 제작한다.
즉, 도 9에 나타낸 바와 같이, 회전부(25)에 있어서의 전동 모터(26)를 다시 구동하여, 회전판(27)과 함께 외권심(37)을 소정 횟수 더욱 회전시킨다. 이와 함께, 하부 테이블(23)에 설치된 전동 모터(77)를 구동하여, 선재(16)의 단부를 구지하는 선재 클립(74)이 설치된 회전 테이블(73)도 동기하여 동일 방향으로 동일한 속도로 소정 횟수 회전시킨다. 이로써, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를 외권심(37)에 있어서의 외권 피스(37a)의 주위에 소정 횟수에 있어서 권취한다.
그리고, 선재 조출 부재 이동부(32)는, 외권심(37)의 회전과 함께 선재 조출 부재(31)를 회전판(27)의 축 방향으로 이동시키고, 선재 조출 부재(31)로부터 풀어내어지는 선재(16)를, 외권심(37)에 나선형으로 권취시킨다.
이와 같이 하여, 도 11에 나타낸 바와 같이, 이 외권 공정에 있어서, 외권 피스(37a)에 둘러감기는 선재(16)로 이루어지는 코일 엔드부(14b)와, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 사이에 건너지르게 되는 선재(16)로 이루어지는 코일 변부(14a)를 가지는 트랙형의 외코일(14)을 제작한다.
여기서, 외권심(37)에 있어서의 외권 피스(37a)는, 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)를 외측으로부터 덮도록 구성되어 있으므로, 이 외권 피스(37a)에 둘러감긴 선재(16)로 이루어지는 외코일(14)은, 소정의 간극을 두고 내코일(13)을 외측으로부터 포위하도록 형성된다. 이 때문에, 내코일(13)과 외코일(14)의 크기는 상이하다. 따라서, 본 발명의 권선 장치(20) 및 권선 방법에서는, 코일 엔드부(13b, 14b)가 되는 선재(16)의 길이가 상이한 2개의 트랙형의 내코일 및 외코일(13 및 14)을 연속적으로 제작할 수 있다.
그리고, 내코일(13)과 외코일(14)을 제작한 후에는, 이들을 내권심(36) 및 외권심(37)으로부터 이탈시켜 반송한다. 그 후의 공정에 있어서, 종래부터 사용되고 있는 인서터 방법을 사용하여, 이들의 코일 변부(13a, 14a)를 코어(11)(도 13 및 도 14)의 슬롯(11b)에 삽입한다.
본 발명에 있어서의 외코일(14)은, 소정의 간극을 두고 내코일(13)을 외측으로부터 포위하도록 형성되므로, 이들이 정렬 권선되어 있으면, 그 상태인 채로 코일(12)을 전달하는 것에 의해, 정렬 상태의 코일 변부(13a, 14a)를 코어(11)(도 13 및 도 14)의 슬롯(11b)에 삽입하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서 얻어진 내코일(13)과 외코일(14)은, 이들의 코일 변부(13a, 14a) 사이의 길이(L1, L2)가 상이하다. 이 때문에, 도 12에 나타낸 바와 같이, 이들의 코일 변부(13a, 14a)를 별개의 슬롯(11b)에 삽입하여도, 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)가 외코일(14)의 코일 엔드부(14b)를 넘어서 코어(11)의 단면으로부터 돌출하지 않는다. 따라서, 내코일(13)의 코일 엔드부(13b)가 외코일(14)의 코일 엔드부(14b)와 중합되어 코일 엔드부(13b, 14b)의 성형이 곤란하게 되는 것과 같은 사태를 회피할 수 있다. 그 결과, 얻어지는 발전기나 모터의 고효율화나 소형화 등을 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는, 내코일(13)과 외코일(14)을 연속적으로 제작하므로, 내코일(13)과 외코일(14)을 따로따로 제작한 경우에 필요하게 되는 공정, 즉, 내코일(13)과 외코일(14)을 전기적으로 접속시키는 공정도 불필요하게 되며, 제조 공정이 증가하는 것과 같은 사태를 회피하는 것도 가능하다.
여기서, 내코일(13)과 외코일(14)을 내권심(36) 및 외권심(37)으로부터 이탈시키는 수순을 설명한다. 먼저, 선재 조출 부재(31)에 있어서의 도시하지 않은 교지 기구에 의해 선재(16)를 교지하고, 선재 조출 부재(31)로부터 새롭게 선재(16)가 풀어내어지는 것을 금지한다.
내권심(36) 및 외권심(37)에 형성된 내코일(13)과 외코일(14)을 도시하지 않은 형상 유지구에 의해 파지하고, 이들의 형상을 유지한 상태에서, 선재 조출 부재(31)로부터 외코일(14)로 연장되는 선재(16)를 절단 장치 등에 의해 절단한다. 이로써 내코일(13)과 외코일(14)을 선재 조출 부재(31)로부터 독립시킨다.
유체압 실린더(71)를 사용하여 회전 테이블(73)을 하강시켜, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 하단으로부터 하방을 해방한다. 그리고, 도시하지 않은 형상 유지구에 의해 파지되고 형상이 유지된 내코일(13)과 외코일(14)을, 그 형상 유지구와 함께 하방으로 이동시켜, 한쌍의 둘러감기 기둥(28, 29)의 해방된 하단면으로부터 하방으로 뽑아낸다.
이와 같이, 내코일(13)과 외코일(14)을 내권심(36) 및 외권심(37)으로부터 이탈시키지만, 이 때, 유지부(43)에 있어서의 액추에이터로서의 유체압 실린더(47)의 출몰 로드(47a)를 출몰시키고, 둘러감기 기둥(28)과 둘러감기 기둥(29)과의 간격을 감소시켜, 이들에 설치된 내권 피스(36a)과 외권 피스(37a)간의 간격을 감소시킨다. 이로써, 내권 피스(36a)과 외권 피스(37a)에 둘러감긴 선재(16)로 이루어지는 내코일(13)과 외코일(14)은 느슨하게 되어, 내권심(36) 및 외권심(37)으로부터 내코일(13)과 외코일(14)을 이탈시키는 것이 용이하게 된다.
또한, 내코일(13)과 외코일(14)을 내권심(36) 및 외권심(37)으로부터 이탈시킨 후에는, 전술한 내권 공정을 재개할 수 있다. 이로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 전술한 실시형태에서는, 선재 조출 부재(31)가 단일 선재(16)를 통과시키는 경우를 설명했지만, 이 선재 조출 부재(31)는, 복수의 선재(16)를 병렬로 밀착시킨 상태에서 통과시키는 것이라도 된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 둘러감기 기둥(29)에 있어서의 외권 피스(37a)에, 내권 피스(36a)에 둘러감긴 선재(16)가 통과하는 절결(37d)이 형성되는 경우를 설명했지만, 둘러감기 기둥(28)에 있어서의 외권 피스(37a)에, 내권 피스(36a)에 둘러감긴 선재(16)가 통과하는 절결(37d)을 형성할 수도 있고, 내권 피스(36a)에 둘러감긴 선재(16)를 외권 피스(37a)의 외면으로 안내할 수 있는 경우에는, 이러한 절결(37d)을 형성하는 것을 필요로 하지 않는다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 회전 테이블(73)을 Z축 방향으로 승강시키는 테이블 이동부가 유체압 실린더(71)인 경우를 설명하였지만, 근접 위치와 이격 위치의 사이에 회전 테이블(73)을 이동시킬 수 있는 한, 테이블 이동부는 유체압 실린더로 한정되지 않고, 예를 들면, 서보 모터에 의해 회전 테이블(73)을 이동시키도록 할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 정리하여 설명한다.
본 실시형태는, 회전부에 의해 회전하는 권심에 선재를 권취하는 권선 장치에 관한 것이다.
본 권선 장치에서는, 권심이, 회전부에 의해 회전하는 내권심과, 내권심을 포위하여 내권심과 함께 회전하는 외권심을 가진다.
회전부가, 구동부에 의해 회전하는 회전판과, 회전판에 회전 중심을 협지하도록 세워 설치된 한쌍의 둘러감기 기둥을 구비하는 경우, 내권심이, 한쌍의 둘러감기 기둥의 선단의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권 피스를 가지고, 외권심이, 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 설치되고 내권 피스를 소정의 간극을 두고 덮는 외권 피스를 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 외권 피스를 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 이동 가능하게 설치하고, 내권 피스를 덮는 권취 위치와 내권 피스로부터 회전판 회전축 방향으로 어긋난 대기 위치의 사이에 외권 피스를 각각 왕복 이동시키는 권심 이동부를 구비할 수 있고, 한쌍의 둘러감기 기둥의 어느 한쪽 또는 양쪽을 회전판의 회전 중심을 통과하는 직선 상에 이동 가능하게 세워 설치하고, 한쌍의 둘러감기 기둥의 간격을 소정값으로 유지하는 유지부를 구비하는 것도 가능하다.
또한, 권선 장치는, 회전판과 동축으로 회전판과 함께 회전 가능하게 설치되고 선재의 단부를 파지하는 선재 클립이 설치된 회전 테이블과, 회전 테이블을 이동시키는 테이블 이동부를 구비하는 것도 가능하다. 테이블 이동부는, 회전 테이블이 한쌍의 둘러감기 기둥의 단부에 맞닿음 또는 접근하는 근접 위치와, 한쌍의 둘러감기 기둥의 단부로부터 이격된 이격 위치의 사이에 회전 테이블을 이동시킨다.
다른 실시형태는, 권선 방법에 관한 것이다. 권선 방법은, 회전부에 의해 내권심을 회전시켜, 선재 조출 부재로부터 풀어내어지는 선재를 내권심의 주위에 권취시켜 내코일을 제작하는 내권 공정과, 내코일과 함께 내권심을 외권심에 의해 포위하는 포위 공정과, 내권심과 함께 외권심을 회전시켜, 선재 조출 부재로부터 풀어내어지는 선재를 외권심의 주위에 권취시켜 외코일을 제작하는 외권 공정을 포함한다.
이 권선 방법에서는, 내권 공정에 있어서 외권심을 내권심으로부터 회전축 방향으로 어긋난 대기 위치에 위치시키고, 포위 공정에 있어서 외권심을 대기 위치로부터 이동시켜 내코일을 포위하는 포위 위치까지 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 회전 중심을 협지하여 이격되는 한쌍의 둘러감기 기둥을 가지는 회전부와, 한쌍의 둘러감기 기둥의 각각의 선단의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권 피스를 가지는 내권심과, 내권 피스를 소정의 간극을 두고 덮도록 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 설치된 외권 피스를 가지는 외권심을 사용하는 경우, 내권 공정에 있어서, 내권 피스에 둘러감기는 선재로 이루어지는 코일 엔드부와, 한쌍의 둘러감기 기둥과의 사이에 건너지르게 되는 선재로 이루어지는 코일 변부를 가지는 트랙형의 내코일을 제작하고, 포위 공정에 있어서, 내코일의 코일 엔드부를 덮도록 외권 피스를 설치하고, 외권 공정에 있어서, 외권 피스에 둘러감기는 선재로 이루어지는 코일 엔드부와, 한쌍의 둘러감기 기둥과의 사이에 건너지르게 되는 선재로 이루어지는 코일 변부를 가지는 트랙형의 외코일을 제작하는 것이 더욱 바람직하다.
본 실시형태의 권선 장치에서는 권심이 내권심과 외권심을 가진다. 또한, 권선 방법은, 내권심에 선재를 권취시켜 내코일을 제작하는 내권 공정과, 그 선재를 외권심의 주위에 권취시켜 외코일을 제작하는 외권 공정을 포함한다. 이에 따라, 코일 엔드부가 되는 선재의 길이가 상이한 복수의 코일을 연속적으로 제작할 수 있다.
그리고, 내권심이, 한쌍의 둘러감기 기둥의 선단의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권 피스를 가지고, 외권심이, 그 내권 피스를 소정의 간극을 두고 덮는 외권 피스를 가지는 것이라면, 트랙 형상의 내코일과 외코일을 용이하게 얻을 수 있다.
이 경우, 외권 피스를 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 이동 가능하게 설치하고 권취 위치와 대기 위치의 사이에 왕복 이동시킴으로써, 권선 방법에 있어서의 포위 공정이 용이하게 된다. 또한, 한쌍의 둘러감기 기둥의 어느 한쪽 또는 양쪽을 회전판의 회전 중심을 통과하는 직선 상에 이동 가능하게 세워 설치함으로써, 얻어지는 트랙 형상의 내코일과 외코일에 있어서의 코일 변부의 길이를 용이하게 변경할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였으나, 상기 실시형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.
본원은 2016년 10월14일에 일본특허청에 출원된 특원 2016-202226에 기초한 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에서 원용된다.

Claims (8)

  1. 회전부에 의해 회전하는 권심(卷芯)에 선재(線材)를 권취하는 권선 장치로서,
    상기 권심은, 상기 회전부에 의해 회전하는 내권심과, 상기 내권심을 포위하여 상기 내권심과 함께 회전하는 외권심을 포함하는, 권선 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는, 구동부에 의해 회전하는 회전판과, 상기 회전판에 회전 중심을 협지하도록 세워 설치(立設)된 한쌍의 둘러감기(掛回) 기둥을 구비하고,
    상기 내권심은, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 선단(先端)의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권(內卷) 피스를 가지고,
    상기 외권심은, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 설치되고 상기 내권 피스를 소정의 간극을 두고 덮는 외권 피스를 가지는, 권선 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외권 피스는, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 이동 가능하게 설치되고,
    상기 권선 장치는, 상기 내권 피스를 덮는 권취 위치와 상기 내권 피스로부터 상기 회전판의 회전축 방향으로 벗어난 대기 위치의 사이에서 상기 외권 피스를 각각 왕복 이동시키는 권심 이동부를 더 포함하는, 권선 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 어느 한쪽 또는 양쪽이 상기 회전판의 회전 중심을 통과하는 직선 상에 이동 가능하게 입설되고,
    상기 권선 장치는, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 간격을 소정값으로 유지하는 유지부를 더 포함하는, 권선 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 회전판과 동축(同軸)으로 또한 상기 회전판과 함께 회전 가능하게 설치되고 상기 선재의 단부(端部)를 파지(把持)하는 선재 클립이 설치된 회전 테이블; 및
    상기 회전 테이블이 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 단부에 맞닿거나 또는 접근하는 근접 위치와, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 단부로부터 이격된 이격 위치의 사이에서 상기 회전 테이블을 이동시키는 테이블 이동부;
    를 더 포함하는, 권선 장치.
  6. 권선 방법으로서,
    회전부에 의해 내권심을 회전시키고, 선재 조출(操出) 부재로부터 풀어내어지는 선재를 상기 내권심의 주위에 권회(卷回)시켜 내코일을 제작하는 내권 공정;
    상기 내코일과 함께 상기 내권심을 외권심에 의해 포위하는 포위 공정; 및
    상기 내권심과 함께 상기 외권심을 회전시키고, 상기 선재 조출 부재로부터 풀어내어지는 선재를 상기 외권심의 주위에 권회시켜 외코일을 제작하는 외권 공정;
    을 포함하는 권선 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내권 공정에 있어서 상기 외권심을 상기 내권심으로부터 회전축 방향으로 벗어난 대기 위치에 위치시키고, 상기 포위 공정에 있어서 상기 외권심을 상기 대기 위치로부터 이동시켜 상기 내코일을 포위하는 포위 위치까지 이동시키는, 권선 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    회전 중심을 협지하여 이격되는 한쌍의 둘러감기 기둥을 가지는 상기 회전부와, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 각각의 선단의 회전 반경 외측에 각각 장착된 내권 피스를 가지는 상기 내권심과, 상기 내권 피스를 소정의 간극을 두고 덮도록 상기 한쌍의 둘러감기 기둥에 각각 설치된 외권 피스를 가지는 상기 외권심을 사용하고,
    상기 내권 공정에 있어서, 상기 내권 피스에 둘러감기는 상기 선재로 이루어지는 코일 엔드부와, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 사이에 건너질러지는 상기 선재로 이루어지는 코일 변부(邊部)를 가지는 트랙형의 상기 내코일을 제작하고,
    상기 포위 공정에 있어서, 상기 내코일의 상기 코일 엔드부를 덮도록 상기 외권 피스를 설치하고,
    상기 외권 공정에 있어서, 상기 외권 피스에 둘러감기는 상기 선재로 이루어지는 코일 엔드부와, 상기 한쌍의 둘러감기 기둥의 사이에 건너질러지는 상기 선재로 이루어지는 코일 변부를 가지는 트랙형의 상기 외코일을 제작하는, 권선 방법.
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