JPH061746B2 - トランス用バリアの製造方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、スイッチングレギュレータ等に用い
られる高周波用トランスのバリアの製造方法およびその
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、スイッチングレギュレータ用トランス等、高周
波用のトランスにおいては、複数層に積層巻回される各
層の銅線間、或いは、銅線とコア間の沿面距離、空間距
離を常に所定寸法分確保することが、安全規格の上から
強く望まれるものである。

従来のこの種トランスとして実開昭57−10704号公報の
ものが公知である。このトランスにおいては、安全規格
に適った沿面距離、空間距離を得るために、銅線をボビ
ンに巻回する際に、該ボビンの両鍔の内側筒部（巻胴
部）に所定幅の粘着テープを積層巻回してバリアを形成
し、このバリア間に第１層目の銅線をコイル巻きし、次
にその上に絶縁シートを巻き、同様にこの絶縁シートの
両側上端面に粘着テープを積層巻回してバリアを形成
し、このバリア間に第２層目の銅線を巻回している。こ
のように、コイル銅線上に絶縁シートを巻く作業、その
絶縁シートの両側に粘着テープを巻いてバリアを形成す
る作業、そのバリア巻の絶縁シート上にコイル銅線を巻
回する作業を順次繰り返すことにより、積層巻きのトラ
ンスを形成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のトランスの製造方法において
は、各層の絶縁シートの両側に粘着テープを何回も巻き
付けてバリアを形成しなければならず、しかも、その巻
き付けの高さは隣り側に巻かれるコイルの高さと同じく
しなければならないという制約があり、そのバリアの形
成作業は非常に面倒であり、作業性が悪く、コイル巻き
作業の自動化を図る上でも問題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的はコイル巻きに際してバリアの形成
を容易に行うことができ、併せてそのコイル巻き作業の
自動化にも十分応え得ることができるトランス用バリア
の製造方法およびその装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明の方法は、作業テーブル上に
送り出されてくる絶縁シートの端縁部表面上に該絶縁シ
ートの長さ方向に対してほぼ直角横方向から突出する固
定のガイドピンと軸方向に進退移動自在の可動ピンとを
シート長方向に所定の間隔を介して配置するとともに、
そのガイドピンと可動ピンとのほぼ中間位置には前記絶
縁シートに対して直角上下方向に進退移動可能な溶着ヘ
ッドを配置しておき、バリア素材シートをガイドピン側
から該ガイドピンと可動ピンとの上側に掛けて送り込ん
だ後に溶着ヘッドを下降しガイドピンと可動ピンとの間
のバリア素材シートを波形形状に変形させながら押し込
んでその波形形状の底部を前記絶縁シートに溶着し、こ
の溶着完了後に溶着ヘッドの上昇復帰移動と可動ピンの
波形形状部分からの抜き出し後退移動を行って絶縁シー
トとバリア素材シートを前記ガイドピンに対して送り方
向に相対的に１ピッチ移動し、その後に可動ピンを絶縁
シートとバリア素材シート間に再度突出させ、再び溶着
ヘッドを下降させてバリア素材シートを波形に形成して
その底部を絶縁シートに溶着する如く、絶縁シートとバ
リア素材シートとのガイドピンに対する送り方向への１
ピッチの相対的な移動とその移動完了時における可動ピ
ンの絶縁シートとバリア素材シート間への突出動作、溶
着ヘッドの下降によるバリア素材シートの波形形状の形
成とその波形底部の絶縁シート上への溶着、溶着ヘッド
の上昇復帰移動と可動ピンの抜き出し動作、とを順次繰
り返すことによって絶縁シートの両側に所望長さの波形
形状のバリアを形成することを特徴として構成されてお
り、また、本発明の装置は作業テーブルと、この作業テ
ーブル上に配置されたピン駆動手段と、同作業テーブル
上に配置され該作業テーブルに対して上下方向に進退移
動可能な溶着ヘッドとを有し、前記ピン駆動手段は、ピ
ン支持体と、前記作業テーブル上に送り出されてくる絶
縁シートの端縁部表面上に前記ピン支持体から該絶縁シ
ートの長さ方向に対してほぼ直角横方向に突出する固定
のガイドピンと、このガイドピンに対してシート長方向
に所定の間隔を介して前記ピン支持体に支持され進退駆
動気候によってピンの軸方向に進退駆動される可動ピン
とを含み、前記溶着ヘッドは前記ガイドピンと可動ピン
とのほぼ中間位置に配置されていることを特徴として構
成されている。

〔作 用〕

上記のように構成されている本発明において、例えば、
絶縁シートと一対のバリア素材シートとをそれぞれにリ
ールに巻いて繰り出し側に配置しておき、この状態で、
絶縁シートを作業テーブル上に送りこみ、一対のバリア
素材シートをそれぞれ対応するガイドピンと可動ピンの
上側に送り込めば、絶縁シートの絶縁部表面とバリア素
材シートとは、ガイドピンと可動ピンを挟んだ格好で対
向する。

この状態で、溶着ヘッドを下降すれば、ガイドピンと可
動ピンの間のバリア素材シートは下方に押されて波形形
状に変形し、その波形の底部は絶縁シートに圧接され超
音波エネルギ等によって絶縁シートに溶着される。この
溶着完了後に、溶着ヘッドの上昇復帰移動と可動ピンの
波形形状部から抜き出し後退移動を行つて、絶縁シート
とバリア素材シートとを波形形状の１ピッチ分だけ送り
だし、可動ピンを進出移動すれば、バリア素材シートは
ガイドピンと可動ピンの上側に掛けられた格好となる。

この状態で溶着ヘッドを下降し、バリア素材シートを波
形形状に押し込んでその波形の底部を絶縁シート上に溶
着する如く、以下、同様の操作を繰り返すことにより、
所望長さのバリアが絶縁シートの両側に長さ方向に沿っ
て形成されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係るトランス用バリアの製造方法を
示す一実施例が示されている。

図において、作業テーブル１上には難燃性ポリエステル
フィルム、ポリマーボネートフィルム等の難燃性プラス
チックからなる絶縁シート２が送りこまれている。この
絶縁シート２の幅は、ボビン上にコイル巻きをするとき
は、そのボビンの巻幅と同幅に形成される。

前記絶縁シート２の両側位置には例えば、ピン支持体
３、４が作業テーブル１に固定状態で配置されている。
そして、このピン支持体３、４からは絶縁シート２の端
縁部表面の上側に該絶縁シート２に対してほぼ直角横方
向からガイドピン５、６が突設されている。このガイド
ピン５、６は軸方向の移動が不能に固定されるが、回転
動作は必ずしも不能に構成する必要はない。そして、こ
のガイドピン５、６には必要に応じ、後述のバリア素材
シート７、８の横ずれを防止するガイド溝10が形成され
る（第３図）。前記ピン支持体３、４にはさらに、ガイ
ドピン５、６と同一高さ位置であって、かつ同ガイドピ
ン５、６から絶縁シート２の送り方向に所定間隔離して
可動ピン11、12が前記ガイドピン５、６と同向きに配設
されている。可動ピン11、12は軸方向の進退移動が自在
となっており、この可動ピン11、12の進退移動はピン支
持体３、４の内部に構成されるエアシリンダ機構、油圧
シリンダ機構、電磁往復動機構等の所望の進退駆動機構
を動作することによって行われる。これら、進退駆動機
構と、ピン支持体３、４と、ガイドピン５、６と、可動
ピン11、12とはピン駆動手段を構成する。

また、ガイドピン５、６と可動ピン11、12との中間位置
には第２図に示すように、作業テーブル１に対して垂直
方向に上下移動する溶着ヘッド13が配設されている。こ
の溶着ヘッド１３は後述のバリア素材シート７、８を絶
縁シート２に溶着させるもので、この溶着エネルギを与
えることができるものであればどのようなものでもよ
く、例えば、超音波溶着ツール、高周波加熱ツール、ヒ
ータ加熱ツール等によって構成される。そして、この溶
着ヘッド13の上下動も前記可動ピンの進退移動と同様
に、シリンダ機構等の適宜の駆動手段によって行われ
る。

作業テーブル１上に前記各ピン５、６、11、12と溶着ヘ
ッド13とを配設した装置構成において、繰り出し側から
一対のバリア素材シート７、８が、例えば送り出しロー
ラ等を用いて各ピン５、６、11、12の上側に掛けた状態
で送り出されてくる。つまり、バリア素材シート７は第
１図でシートの送り方向に向かい、絶縁シート２の右側
端縁部に沿ってガイトピン５と可動ピン11の上側に掛け
た状態で送り出されてくる。同様に、バリア素材シート
８は絶縁シート２の左側端縁部に沿ってガイドピン６と
可動ピン12の上側に掛けた状態で送り出されてくる。こ
のように、各バリア素材シート７、８が対応するガイド
ピン５、６と可動ピン11、12との上側に掛けられた状態
で溶着ヘッド13を下降すれば、ガイドピン５、６と可動
ピン11、12との間のバリア素材シート７、８は波形形状
に変形しながら下方に押し込まれ、その波形の底部14は
絶縁シート２に圧接される。そして、この圧接状態で、
例えば超音波等の溶着エネルギが溶着ヘッド13からその
底部14に与えられ、各バリア素材シート７、８と絶縁シ
ート２との溶着接合が前記底部14において行われる（第
２図）。

次に溶着ヘッド13の上昇復帰移動と可動ピン11、12の波
形形状部分15からの抜き出し移動（ピン支持体３、４内
への引っ込み後退移動）とを行ってから絶縁シート２と
バリア素材シート７、８をガイドピン５、６側からシー
トの進行方向に向けて波形形状の１ピッチ分だけ送り込
む。次に、可動ピン11、12を再び進出移動すれば、バリ
ア素材シート７、８は対応するガイドピン５、６と可動
ピン11、12の上側に掛けられた状態となる。

この状態で再び溶着ヘッド13を下降すれば、ガイドピン
５、６と可動ピン11、12間のバリア素材シート７、８は
波形形状に変形しながら下方に押し込まれ、前述の場合
と同様に、その波形の底部14が絶縁シート２に溶着され
る。

このように、絶縁シート２とバリア素材シート７、８の
１ピッチ送り移動、可動ピンの進出移動、溶着ヘッド13
の下降移動によるバリア素材シート７、８の波形形状の
押し込み形成とその波形底部14の絶縁シート２上への溶
着、溶着ヘッド13の上昇復帰移動と可動ピン11、12の抜
き出し移動とを順に繰り返すことによって第４図に示す
ように、絶縁シート２の両側に所望長さのバリア16、17
を形成することが可能になる。なお、バリア16、17の形
成後にバリア素材シート７、８の残り部分はカットされ
る。

前記バリア素材シート７、８は絶縁シート２と同種の難
燃性ブラスチックからなり、このバリア素材シート７、
８の幅、つまり、このバリア16、17の幅ｌはコイル両側
の沿面距離が等しくなるように設定されるもので、必ず
しもバリア16の幅と同17の幅が同一になるとは限らな
い。本実施例では２〜７mmの範囲内で各バリア16、17の
幅を同一に定めている。また、同バリア16、17の波形の
高さｈはそのバリア16、17の間に巻かれるコイルの高さ
に等しいかあるいはそれより高目にしてあり、本実施例
では２〜４mmの範囲内でその高さｈを定めている。

ところで、前記絶縁シート２上にバリア16、17を形成す
る作業は、コイル巻き作業のオンライン上で行ってもよ
く、あるいは、コイル巻きを行う前に予めバリア付き絶
縁シートを作成するための準備作業として行ってもよ
い。

バリア16、17の形状をコイル巻き作業のオンラインで行
う場合は、銅線と、絶縁シート２と、一対のバリア素材
シート７、８とをそれぞれリールに巻いて繰り出し側に
配置して置く。そして第６図に示すように、コイルボビ
ン18に、まず、絶縁シート２を繰り出して必要な絶縁回
数（図では３回）巻き付け、その巻き付け終端位置で、
一対のバリア素材シート７、８を送り出して１ターン長
当たりのバリア16、17を絶縁シート２上に形成し、この
バリア部分を１ターン巻回して、その巻き終わり端を下
側のシート部分に接合すると同時に残りをカットし、次
に、このバリア16、17間に銅線20を巻回すれば、第１層
目のコイル21が形成されることになる。次に、この第１
層目のコイル21の上側に絶縁シート２を必要な絶縁回数
だけ巻き付け、その巻き終わり部分にバリア素材シート
７、８を繰り出してバリア16、17を形成し、このバリア
16、17の間に銅線20を巻けば第２層目のコイル22が形成
され、この第１層目から第２層目までの操作を繰り返す
ことによって、複数層のコイルが積層形成されることに
なる。

このコイル巻きに際し、バリア16、17は波形をしている
から、各層のコイル21、22、…の高さよりも多少その波
形の高さｈが高くなっても、その上に絶縁シート２が巻
かれることで押圧変形され、隣りのコイル21、22、…の
高さに一致するようになり、バリア16、17の高さｈの調
整は必要ない。

次に、前記バリア16、17の形成をコイル巻きの準備作業
として行う場合は、第５図に示すように、絶縁シート２
の長さ方向に必要長さの絶縁シート部23ａを介して必要
長さ（例えば１ターン巻回長）のバリア部23bを間欠的
に形成し、このバリア付き絶縁シート23を予めリールに
巻き、これを、銅線20が巻かれたリールと共にコイル巻
きの繰り出し側に配置しておく。このコイル巻きでは、
まず、バリア付き絶縁シート23の絶縁シート部23aを必
要な絶縁回数だけ巻き付けた後にひき続きバリア部23b
を１ターンだけ巻き付けてその巻き終わり端部を下側の
シート部分に接合して残りをカットする。そしてバリア
16、17間に銅線20を巻きつけることによって第１層目の
コイル21が形成される。

次に、この第１層目のコイルの上側にバリア付きの絶縁
シート23の絶縁シート部23aを必要な絶縁回数だけ巻き
つけ、ひき続きバリア部23bを１ターン巻回してその巻
き終わり端部を下側のシートに接合して残りをカット
し、このバリア16、17間に銅線を巻けば、これが第２層
目のコイル22となる。このように第１層目のコイル21か
ら第２層目のコイル22までの巻回操作を繰り返せば、同
様に複数層のコイルが積層形成されることになる。

上記のように本実施例によれば、絶縁シート２とバリア
素材シート７、８とを１ピッチずつ送り出すごとに溶着
ヘッド13を下降させてバリア素材シート７、８を波形形
状に変形させ、その波形の底部14を絶縁シート２に溶着
することにより、波形形状のバリアを所望長さに渡って
形成するものであるから、そのバリア付き絶縁シート23
の形状をコイル巻きのオンライン上で、あるいはコイル
巻き作業の準備段階で容易に行うことができる。しか
も、バリア素材シート７、８の送りだし、溶着ヘッド13
の上下動、可動ピン11、12の進退移動の各動作は非常に
単純であり、またバリア素材シート７、８の波形形状の
底部14を絶縁シート２に接合する動作も溶着によって瞬
時のうちに行い得るから、絶縁シート２上にバリアを形
成する作業を自動化することが可能となる。そして、コ
イル巻き時には、バリア部23ｂをコイルボビン18に１タ
ーン巻回するだけでバリアが形成できるから、コイル巻
きの自動化を計る上でも有利である。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、様々
な実施の形態を採り得るものである。例えば、上記実施
例では、ピン支持体３、４を絶縁シート２の両側に配置
しているが、これを第７図に示すように絶縁シート２の
中央部に１個配置し、このピン支持体24の両側にガイド
ピン５、６を突設し、さらに可動ピン11、12も同支持体
24の両側に進退自在に設けるように構成してもよい。

また、波形形状のバリアの形成に際しては、既述の如
く、絶縁シート２とバリア素材シート７、８とをガイド
ピン５、６に対して相対的にシートの送り方向へ１ピッ
チずつ移動しながら、波形底部14の溶着を行っている。
上記実施例では、この場合、絶縁シート２とバリア素材
シート７、８をシート送り方向へ１ピッチずつ移動して
いるが、これと異なり、ピン支持体３、４をシートの送
り方向とは逆の方向、つまりシートの繰り出し側に１ピ
ッチずつ移動させてもよく。この場合も結果的にはシー
ト２、７、８をガイドピン５、６に対して相対的にシー
トの送り方向へ１ピッチずつ送らせたことになる。

さらに、本明細書の位置関係を示す「上方」、「上側」
等の用語は、添付図面を基準として用いており、したが
って、例えば、図面と天地を逆にして装置使用を行う場
合は、その使用状態に対応した位置関係を示す用語に置
き換えて解釈するものであることはいうまでもなく、前
記天地逆の場合は、本明細書の「上方」は実際の使用状
態では「下方」を意味することになる。

〔発明の効果〕 本発明は以上説明したように構成したものであるから、
トランス巻線（コイル巻線）に使用する絶縁シートの両
側に、必要な長さだけ連続して波形形状のバリアを形成
することが可能となるので、積層コイルの各層ごとに巻
かれるバリア長さの調整が容易であり、無駄のないバリ
アの形成を行うことができる。

また、このバリアの形成動作が単純化されており、しか
も、バリア素材シートと絶縁シートとの溶着は瞬時のう
ちに行い得るから、バリア形成の自動化が容易となり、
コイル巻線のオンライン上でバリアの形成を行うことが
でき、このことはコイル巻きの自動化を図る上で有利で
ある。

さらに本発明によれば、絶縁シートの長さ方向に必要な
長さの絶縁シート部分を介して必要な長さのバリア部分
を間欠的に形成できるから、コイル巻き時には絶縁シー
ト部分にひき続いてバリア部分を巻けばコイルボビン上
にバリアが形成されることとなり、これに伴いコイル巻
き作業の作業能率を大幅に高めるとが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は第１図の要部側
断面図、第３図はガイドピンの形態例を示す側面図、第
４図は絶縁シート上にバリアを形成した状態を示す斜視
図、第５図はバリア付き絶縁シートの外観斜視図、第６
図は本発明の方法により形成したバリアを用いてコイル
巻きした状態を示すトランスコイルの半部断面図、第７
図はピン支持体の他の構成例を示す説明図である。 １…作業テーブル、２…絶縁シート、３、４…ピン支持
体、５、６…ガイドピン、７、８…バリア素材シート、
10…ガイド溝、11、12…可動ピン、13…溶着ヘッド、14
…底部、15…波形形状部分、16、17…バリア、18…コイ
ルボビン、20…銅線、21…第１層目のコイル、22…第２
層目のコイル、23…バリア付き絶縁シート、23a…絶縁
シート部、23b バリア部、24…ピン支持体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業テーブル上に送り出されてくる絶縁シ
   ートの端縁部表面上に該絶縁シートの長さ方向に対して
   ほぼ直角横方向から突出する固定のガイドピンと軸方向
   に進退移動自在の可動ピンとをシート長方向に所定の間
   隔を介して配置するとともに、そのガイドピンと可動ピ
   ンとのほぼ中間位置には前記絶縁シートに対して直角上
   下方向に進退移動可能な溶着ヘッドを配置しておき、バ
   リア素材シートをガイドピン側から該ガイドピンと可動
   ピンとの上側に掛けて送り込んだ後に溶着ヘッドを下降
   しガイドピンと可動ピンとの間のバリア素材シートを波
   形形状に変形させながら押し込んでその波形形状の底部
   を前記絶縁シートに溶着し、この溶着完了後に溶着ヘッ
   ドの上昇復帰移動と可動ピンの波形形状部分からの抜き
   出し後退移動を行って絶縁シートとバリア素材シートを
   前記ガイドピンに対して送り方向に相対的に１ピッチ移
   動し、その後に可動ピンを絶縁シートとバリア素材シー
   ト間に再度突出させ、再び溶着ヘッドを下降させてバリ
   ア素材シートを波形に形成してその底部を絶縁シートに
   溶着する如く、絶縁シートとバリア素材シートとのガイ
   ドピンに対する送り方向への１ピッチの相対的な移動と
   その移動完了時における可動ピンの絶縁シートとバリア
   素材シート間への突出動作、溶着ヘッドの下降によるバ
   リア素材シートの波形形状の形成とその波形底部の絶縁
   シート上への溶着、溶着ヘッドの上昇復帰移動と可動ピ
   ンの抜き出し動作、とを順次繰り返すことによって絶縁
   シートの両側に所望長さの波形形状のバリアを形成する
   ことを特徴とするトランス用バリアの製造方法。
2. 【請求項２】作業テーブルと、この作業テーブル上に配
   置されたピン駆動手段と、同作業テーブル上に配置され
   該作業テーブルに対して上下方向に進退移動可能な溶着
   ヘッドとを有し、前記ピン駆動手段は、ピン支持体と、
   前記作業テーブル上に送り出されてくる絶縁シートの端
   縁部表面上に前記ピン支持体から該絶縁シートの長さ方
   向に対してほぼ直角横方向に突出する固定のガイドピン
   と、このガイドピンに対してシート長方向に所定の間隔
   を介して前記ピン支持体に支持され進退駆動機構によっ
   てピンの軸方向に進退駆動される可動ピンとを含み、前
   記溶着ヘッドは前記ガイドピンと可動ピンとのほぼ中間
   位置に配置されていることを特徴とするトランス用バリ
   アの製造装置。