JPH08306568A

JPH08306568A - 異形コイルの巻線方法および巻線装置

Info

Publication number: JPH08306568A
Application number: JP7107407A
Authority: JP
Inventors: Koki Taneda; 幸記種田; Yuji Enomoto; 裕治榎本; Takashi Ota; 隆司太田; Tatsuo Horiuchi; 立夫堀内; Naoki Hosoya; 直樹細谷; 真也 ▲吉▼田; Shinya Yoshida; Mitsugi Ura; 貢浦
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1995-05-01
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】線材を目的の位置に巻線することができる異形
コイルの巻線方法および巻線装置を提供する。【構成】線材５が巻回される隙間４を形成するために組
み合わされた凸型２および凹型３と、隙間４に線材５を
繰り出しながら、組み合わされた凸型２および凹型３の
周囲を回転するフライヤ１と、球部２０を中心に、組み
合わされた凸型２および凹型３をフライヤ１の回転に応
じて揺動させ、隙間４に侵入する線材５の侵入角度を設
定するサーボモータ３２、３９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、偏向ヨークのコイルな
どに代表される異形コイルの巻線方法および巻線装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管の電子ビームを偏向し、これ
を螢光体に当てて画像を映し出す偏向ヨークが知られて
いるが、この偏向ヨークには、鞍型コイルのような異形
コイルが用いられる。鞍型コイルをはじめ、通常の円筒
形、角柱形以外の形状を有する異形コイルの製造では、
普通、コイル形状に即した凸型および凹型を用意し、こ
れらを突き合わせて巻線が巻回される空間をつくり、こ
の空間に線材を供給してコイルを製造する。図７には、
代表的な従来の巻線装置の構成が示されている。この巻
線装置は、凸型に相当する成形型９０１と、凹型に相当
する成形型９０２とを有している。そして、ノズル９０
３から線材を供給し、この線材を、適当な曲率を持たせ
た案内ブロック上を滑らせて落としこみ巻回していく。
線材を巻回すときには、案内ブロックが当該線材と接触
するため、これらの間に摩擦力が生じている。

【０００３】つまり、この従来例では、線材に付与され
ている張力と比較して、その摩擦力が小さくなっとき
に、線材が案内ブロック上を滑り落ち、前記空間内に巻
回されていく仕組みになっている。このような方式は、
例えば、特開平４−４７６３５号公報に記載されてい
る。

【０００４】一方、ブラウン管を用いた表示器では、パ
ーソナルコンピュータ、ＣＡＤ表示器、ハイデフィニッ
ションテレビジョン等に対応した高品質画像への要求が
強くなってきており、その表示画素のピッチも、より小
さくなってきている。また、近年では、表示画面も大型
化している。

【０００５】このような状況になると、正しい位置に電
子ビームを偏向させるための、偏向ヨークの磁界調整が
困難になり、従来のテレビジョン用ブラウン管に比べて
調整時間が格段に長くなる。

【０００６】この磁界調整は、磁界分布のばらつきを校
正するためのものであるが、このばらつきを左右する大
きな要因として、偏向ヨークを構成するコイルの巻線状
態が挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来例では、案内ブロックに沿って線材が落下する際
に、前述の摩擦力が働くため、例えば、三角形の二辺を
なしていた線材が短時間に三角形の一辺になるような現
象が絶えず発生する。つまり、この現象が発生した瞬間
には、線材の張力が、ゼロまたはマイナスとなった状態
（すなわち、張力無しまたは弛んだ状態）になる。この
ような状況で巻回しを行っていくと、巻回された線材の
位置がコイルごとに一定にならず、これにともなって、
磁界分布もばらついてしまう。

【０００８】このようなばらつきのもとでは、カラーブ
ラウン管のＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の電子ビー
ムが設計通りの軌道を通らなくなり色ずれが発生する。
色ずれが発生すれば、所望の表示性能を得ることができ
なくなる。

【０００９】なお、前述の磁界調整は、コイルの内面に
フエライトシートや小さな電磁軟鉄を貼付て磁界を部分
的に修正する方法が一般的であるが、この作業は、ブラ
ウン管のサイズが大形化するほど、また、画素ピッチが
小さくなるほど調整時間が増加する。さらに、この作業
は、いろいろなケースに対処する必要があるので、その
手法はノウハウに属し、熟練作業が必要となる。

【００１０】このような問題点を考慮し、本発明の目的
は、線材を目的の位置に巻線することができる異形コイ
ルの巻線方法および巻線装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の態様によれば、異形コイルの巻線装置
において、線材が巻回される空間を形成するために組み
合わされた凸型および凹型と、前記空間に前記線材を繰
り出しながら前記組み合わされた凸型および凹型の周囲
を回転するフライヤと、予め定めた支持点を中心に前記
組み合わされた凸型および凹型を前記フライヤの回転に
応じて揺動させ、前記空間に侵入する線材の侵入角度を
設定する揺動機構とを備えることを特徴とする異形コイ
ルの巻線装置が提供される。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第２の
態様によれば、第１の態様において、前記空間の形状を
設定するための複数の可動駒と、これらの可動駒の位置
を制御し、前記異形コイルの線材の分布を設定する機構
とをさらに備えることを特徴とする異形コイルの巻線装
置が提供される。

【００１３】上記目的を達成するための本発明の第３の
態様によれば、第１または第２の態様において、前記凸
型および前記凹型の少なくとも一方には、予め定めた方
向に移動可能なガイド部が設けられ、前記ガイド部は、
繰り出された線材を前記予め定めた方向に案内すること
を特徴とする異形コイルの巻線装置が提供される。

【００１４】上記目的を達成するための本発明の第４の
態様によれば、第１、第２または第３の態様において、
前記異形コイルは、２つのフリンジ部を有する鞍型コイ
ルであることを特徴とする異形コイルの巻線装置が提供
される。

【００１５】上記目的を達成するための本発明の第５の
態様によれば、凸型および凹型によって形成された、異
形コイルを成形するための空間に線材を巻すための異型
コイルの巻線方法において、前記凸型および前記凹型を
予め定めた支持点を中心に揺動させ、前記空間への前記
線材の侵入角度を設定することを特徴とする異形コイル
の巻線方法が提供される。

【００１６】

【作用】本発明によれば、凸型および凹型によって形成
された空間への線材の侵入角度を設定することができる
ため、これらの型に前記線材を接触させることなく、線
材の巻き回しを進行させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１８】図１に示すように、本実施例の巻線装置
は、フライヤ１の軸線の延長上に凸型２および凹型３が
組み合わされており、コイルを成形するための隙間４を
形成している。

【００１９】線材５は、フライヤ１の軸中心に設けられ
た孔６を通り、回転自在のローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄで案内され、上記隙間４に巻回される。フライヤ１
は、ベアリング８ａ，８ｂにより、支持体１０に回転自
在に支持されている。支持体１０は、ベース９に固定さ
れている。

【００２０】フライヤ１の一端には、歯車１１が固定さ
れている。歯車１１には、ピニオン１２が噛み合ってい
る。ピニオン１２は、サーボモータ１４の軸に固定され
ている。サーボモータ１４は、ブラケット１３で支持体
１０に取り付けられている。サーボモータ１４には、ロ
ータリエンコーダ（図示せず）が設けられている。ロー
タリエンコーダは、フライヤ１の回転位相を検出する。

【００２１】フライヤ１の回転軸の他端には、ベアリン
グ１５ａ，１５ｂが設けられている。軸１６は、これら
に支持されており、フライヤ１の回転にかかわらず静止
することができる。さらに、軸１６にはテーパ部１７が
設けてあり、テーパ部１７には、テーパ軸１８が保持さ
れている。テーパ軸１８の他端には球面座１９が形成さ
れており、凹型３の他端部に設けた球部２０を把持して
いる。エアシリンダ２３は、こま２２を外側に押出すこ
とができる。すなわち、凸型２を後退させてコイル２１
を取り出す場合に、前もって、エアシリンダ２３を用い
てこま２２を球面座１９に押し当てれば、自重による凹
型３の回転を抑制することができる。

【００２２】前述した凸型２と凹型３は、フライヤ１の
軸線の延長上で突き合わされ、ピン２４ａ，２４ｂで回
転方向の相互の動きを規制されている。ピン２４ａ，２
４ｂは、エアシリンダ２５ａ，２５ｂでそれぞれ凹型方
向にがた無く出し入れできるように構成されている。

【００２３】凸型２には、円弧状のレール３０が取り付
けられており、その内側には内周歯車の歯が形成されて
いる。この歯には、ピニオン３１が噛み合っている。レ
ール３０は、スライダ３３と摺動自在に係合している。
ピニオン３１は、スライダ３３に固定されているサーボ
モータ３２によって回動し、レール３０を長手方向に移
動させる。これにより、凸型２および凹型３は、一体化
された状態で垂直方向に揺動する。

【００２４】スライダ３３は、レール３０と直角方向に
円軌道を持った、円弧状のレール３４に固定されてい
る。レール３４は、支持体３６に固定されたスライダ３
５に摺動可能に保持されている。また、レール３４に
は、当該レール３４と同じ曲率を有する円弧状のラック
３７が固定されている。ラック３７には、ピニオン３８
が噛み合っている。ピニオン３８は、サーボモータ３９
の軸に固定されており、前述した凸型２および凹型３
は、サーボモータ３９の回転にともなって水平方向に揺
動する。

【００２５】支持体３６を支持するベース４０には、ス
ライダ４１ａ，４１ｂが取り付けられており、支持体３
６は、これらのスライダを介してガイド４２に沿って案
内される。また、ベース４０には、ねじ４４に噛み合う
ナット４３が設けられている。巻線が終了した異型コイ
ル２１を凸型２、凹型３から取り出す場合には、ねじ４
４を所定の方向に回転させ、凸型２と凹型３とを分離す
る。

【００２６】図２は、異型コイルの代表的なものであ
る、偏向ヨーク用コイルの斜視図である。このコイル
は、ブラウン管を構成するガラスの外部から、電子ビー
ムが飛ぶ内部に向けて磁場を発生させるとともに、その
磁場を変化させ、電子ビームによる走査を実現する。

【００２７】このとき、磁界に大きく寄与するのは、フ
リンジ部１０２、１０３をつなぐ１０１ａ、１０１ｂの
部分であり、従来のコイル生産では「従来技術」で述べ
たような現象が発生する。すなわち、線材５を巻回すと
きには、線材５と案内部材との間に摩擦力が発生し、線
材５がテンション０または甚だしい場合は弛んだ状態で
巻線が行われる。このような状況のもとでは、発生磁界
がコイルごとに異なってしまう。すなわち、設計通りの
性能を引き出すためには、多くの時間をかけて磁界をフ
エライト片などにより修正し、画質を所定のレベルにす
る必要がある。

【００２８】そこで、本実施例では、図２の１０１ａ
部、１０１ｂ部の巻線を行うときには、回転するフライ
ヤ１から繰り出される線材５が凸型２、凹型３に接触し
ないよう、サーボモータ３２、３９を制御している。な
お、サーボモータ３２、３９は、前述したサーボモータ
１４のロータリエンコーダが発生するパルスを基準とし
て、所定のプログラムに従って駆動される。このプログ
ラムは、制御装置８００で実行される。

【００２９】すなわち、本実施例のようにコイルの１０
１ａ部、１０１ｂ部を整列に巻線すれば、磁界の調整時
間を最小にすることができる。

【００３０】図３は、２つの上記コイルを対向させてブ
ラウン管１０４に組み込んだときの一断面を示す図であ
る。コイルの１０１ａ部、１０１ｂ部は、同図に示すよ
うに、中心部分の巻線が少なく、相手コイルに近い部分
の巻線が多くなるように設計するのが一般的である。

【００３１】したがって本実施例では、このような線分
布に対応できるよう、図４に示すようなメ型i２０１、
メ型ii２０３、メ型iii２０５を設けている。メ型i２０
１、メ型ii２０３、メ型iii２０５は、凹型３に摺動可
能に取り付けられており、これらはそれぞれ、駆動源２
０２、２０４、２０６で駆動される。各駆動源は、モー
ターの回転運動を直線運動として取り出すために、内蔵
されたボールリューで運動変換を行っているユニットで
ある。なお、図４には、線材が順に1、2、3、…11まで
巻き回された状態が示されており、このときメ型i２０
１、メ型ii２０３、メ型iii２０５は、同図の位置に配
置される。メ型i２０１、メ型ii２０３、メ型iii２０５
は、巻線の進行にともない、隙間４の所定の位置に線材
５が必ず来るようにコントロールされる。

【００３２】また、本巻線装置には、図１および図５に
示すように、線材５を案内するためのガイドＡ２１０
ａ、ガイドＢ２１０ｂと、それらをフライヤ１の軸心と
平行な方向に駆動するためのラックＡ２１１ａ、ラック
Ｂ２１１ｂと、ラックＡ２１１ａ、ラックＢ２１１ｂに
噛み合うピニオンＡ２１２ａ、ピニオンＢ２１２ｂと、
これらを駆動するサーボモータＡ２１３ａ、サーボモー
タＢ２１３ｂが設けられている。ガイドＡ２１０ａ、ガ
イドＢ２１０ｂは、図２のフリンジ部を整列に巻くため
のものであり、図２の１０２、１０３の両方のフリンジ
部に対応して凸型２、凹型３の上下に設けられている。

【００３３】図６は、磁界形成に最も重要な働きをす
る、ブラウン管に添った部分（図２の１０１ａ、１０１
ｂ）の整列巻線のプロセスの説明図である。図６に示す
各構成部品は、図４で説明した通りである。

【００３４】以下、これらの図を用いて本発明に係る整
列巻線の方法を説明する。

【００３５】まず、フライヤ１から供給された線材５の
端部を凹型３の一部に仮止めして巻線の準備をする。こ
の際、隙間４の一方には、スペーサ２０８を挿入する。
スペーサ２０８は、駆動源２０９によって移動させるこ
とができる。

【００３６】つぎに、フライヤ１を回転させ、凸型２、
凹型３で構成される隙間４に線材５を1〜8の順に巻線す
る。なお、巻線量が図６（ａ）の状態では、メ型i２０
１、メ型ii２０３、メ型iii２０５は、駆動源２０２、
２０４、２０６を用いて、図６（ａ）の位置に停止させ
ておく。また、線材５の隙間４への侵入角度がθ₁にな
るよう、図１のサーボモータ３２、３９を制御する。こ
れらの動作は全て、前述のロータリエンコーダから出力
されたパルスをもとに制御装置８００で制御する。

【００３７】つぎに、メ型ii２０３、メ型iii２０５
を、図６の（ｂ）の状態まで移動させ、既に巻いた巻線
5、6、7、8の上に、9、10、11を巻線する。このとき、
フライヤ１の角度を変化させ、線材５の隙間４への侵入
角をθ₁からθ₂に変更する。

【００３８】このような動作・制御を図６の（ｃ）〜
（ｆ）についても行う。侵入角については、θ₃からθ₅
まで変化させる。また、巻線の途中では、必要に応じて
仕切りピンを差し込んでいく。

【００３９】なお、図２のフリンジ部１０２、１０３の
巻線については、図５のガイドＡ２１０ａ、ガイドＢ２
１０ｂを用いて行う。具体的には、これらのガイドで線
材５を挟持し、これを、フライヤ１の回転運動と協調し
ながら水平移動させ、線材５を所定の位置に整列させて
いく。これらの動作は全て、フライヤ１の回転角に同期
したプログラム制御によって行われる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
型コイルの巻線を行う際に、磁界を形成する部分の線材
を所定の位置に整列させることができので、設計で計画
したとおりのコイルを生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻線装置の一実施例の構成図。

【図２】本発明に係る巻線装置が対象とする異型コイル
の一例である偏向ヨーク用コイルの斜視図。

【図３】ブラウン管に取り付けた状態にある図２の異型
コイルの一部を示した説明図。

【図４】図１の凹型に設けた複数のメ型の構成図。

【図５】図１の凸型、凹型の上下に設けたガイドの構成
図。

【図６】図４のメ型の位置と、巻線との関係を示した説
明図。

【図７】従来の巻線装置の一例を示した斜視図。

【符号の説明】

１…フライヤ、２…凸型、３…凹型、４…隙間、
５…線材、６…孔、７ａ〜７ｄ…ローラ、８
ａ、８ｂ、１５ａ、１５ｂ…ベアリング、９、４０…
ベース、１０、３６…支持体、１１…歯車、１
２、３１、３８…ピニオン、１３…ブラケット、１
４、３２、３９…サーボモータ、１６…軸、１７…
テーパ部、１８…テーパ軸、１９…球面座、２０
…球部、２１…コイル、２２…こま、２３、２５
ａ、２５ｂ…エアシリンダ、２４ａ、２４ｂ…ピン、
３０、３４…レール、３３、３５、４１ａ、４１ｂ
…スライダ、３７…ラック、４２…ガイド、４３
…ナット、４４…ねじ、１０４…ブラウン管、８
００…制御装置、９０１、９０２…成形型、９０３
…ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田隆司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者堀内立夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者細谷直樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 ▲吉▼田真也千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者浦貢岩手県水沢市真城字北野１番地株式会社日立水沢エレクトロニクス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異形コイルの巻線装置において、線材が巻回される空間を形成するために組み合わされた
凸型および凹型と、前記空間に前記線材を繰り出しながら前記組み合わされ
た凸型および凹型の周囲を回転するフライヤと、予め定めた支持点を中心に前記組み合わされた凸型およ
び凹型を前記フライヤの回転に応じて揺動させ、前記空
間に侵入する線材の侵入角度を設定する揺動機構とを備
えることを特徴とする異形コイルの巻線装置。
【請求項２】請求項１において、前記空間の形状を設定するための複数の可動駒と、これらの可動駒の位置を制御し、前記異形コイルの線材
の分布を設定する機構とをさらに備えることを特徴とす
る異形コイルの巻線装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記凸型および前記凹型の少なくとも一方には、予め定
めた方向に移動可能なガイド部が設けられ、前記ガイド部は、繰り出された線材を前記予め定めた方
向に案内することを特徴とする異形コイルの巻線装置。
【請求項４】請求項１、２または３において、前記異形コイルは、２つのフリンジ部を有する鞍型コイ
ルであることを特徴とする異形コイルの巻線装置。
【請求項５】凸型および凹型によって形成された、異形
コイルを成形するための空間に線材を巻すための異型コ
イルの巻線方法において、前記凸型および前記凹型を予め定めた支持点を中心に揺
動させ、前記空間への前記線材の侵入角度を設定するこ
とを特徴とする異形コイルの巻線方法。