JPH08306569A

JPH08306569A - 異形コイルの巻線方法および巻線装置

Info

Publication number: JPH08306569A
Application number: JP7107408A
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が巻き回される隙間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
を繰り出すフライヤ１と、フライヤ１を、組み合わされ
た凸型２および凹型３の周りで回転させるためのモータ
１４と、当該回転の回転軸と平行な面内でフライヤ１を
揺動し、隙間４に侵入する線材５の侵入角度を設定する
ためのモータ３５、４０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、異型コイルの巻線装置
において、線材が巻き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
繰り出すフライヤと、前記フライヤを前記組み合わされ
た凸型および凹型の周りで回転させるとともに、当該回
転の回転軸と平行な面内で前記フライヤを揺動し、前記
空間に侵入する線材の侵入角度を設定する機構とを備え
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
向に移動可能な案内部が設けられ、前記案内部は、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、前記線材が繰り出される供
給口を、前記凸型および凹型の周囲で回転させるととも
に、当該回転の回転軸と平行な面内で前記供給口を揺動
し、前記空間に侵入する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、図５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、フライヤ軸２１の中心に設けら
れた孔６を通り、回転自在のローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄ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によって
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。

【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、複数のピン（図示せず）
で回転方向の相互の動きを規制されている。これらのピ
ンはエアシリンダ（図示せず）でそれぞれ凹型３方向に
がた無く出し入れできるようになっている。

【００２３】フライヤ１は、軸２０を介して中空軸２３
に取り付けてあり、中空軸２３の軸線と平行な面で回動
することができる。中空軸２３は、前述したフライヤ軸
２１の一端に形成されたスプライン部２２に係合してい
る。

【００２４】さらに、フライヤ１には、ピン２４によっ
てリンク２５が回動可能に取り付けられている。リンク
２５の他端は、ピン２６によって溝カム２７に回動自在
に取り付けられている。

【００２５】溝カム２７には、カムフォロア２８が噛み
合っており、カムフォロア２８は、テーブル２９に固定
されている。テーブル２９は、リニアガイド（図示せ
ず）によってテーブル３０に摺動自在に取り付けられて
いる。さらに、テーブル２９には、ナット３１が設けら
れており、ナット３１は、ボールねじ３２と係合してい
る。ボールねじ３２の一端は、カップリング３３を介し
てモータ３５の軸に係合している。モータ３５には、例
えばサーボモータやステッピングモータを用いることが
できる。モータ３５は、ブラケット３４に取り付けられ
ており、ブラケット３４は、テーブル３０に固定されて
いる。

【００２６】そして、モータ３５は、フライヤ１の回転
に同期して回転し、溝カム２７を図中、左右方向にスラ
イドさせる。フライヤ１は、溝カム２７の動きにともな
って軸２０を中心に揺動し、隙間４に対する線材５の侵
入角を設定する。

【００２７】テーブル３０は、リニアガイド（図示せ
ず）によってベース９に摺動自在に取り付けられてお
り、さらに、テーブル３０には、ナット３６が設けられ
ている。ナット３６は、ボールねじ３７と係合してい
る。ボールねじ３７の一端は、カップリング３８を介し
てモータ４０の軸に係合している。モータ４０には、例
えばサーボモータやステッピングモータを用いることが
できる。モータ４０は、ブラケット３９に取り付けられ
ており、ブラケット３９は、ベース９に固定されてい
る。すなわち、モータ４０は、前述したフライヤ１をは
じめ、および、フライヤ１の角度を変化させる機構全体
を巻軸の方向（図中、左右方向）に移動させることがで
きる。

【００２８】また、上記した凹型３およびそれに設けた
機構は、全てブロック６０を介して支柱６１に支持され
ており、支柱６１は、テーブル６２に固定されたブロッ
ク６３によって支持されている。テーブル６２は、スラ
イダ６４によってベース９に摺動可能に取り付けられて
いる。スライダ６４は、図示しないエアシリンダによっ
て、凸型２側に押しつけられている。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】そこで、本実施例では、図２の１０１ａ
部、１０１ｂ部を巻線するときには、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３５、４０を制御している。な
お、サーボモータ３５、４０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。

【００３２】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、調整時間を最
小にすることができる。

【００３３】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。

【００３４】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に示すような可動駒５０ａ，
５０ｂ，５０ｃを設けている。可動駒５０ａ，５０ｂ，
５０ｃは、凹型３に対して左右対象に、また、摺動可能
に取り付けられている。可動駒５０ａ，５０ｂ，５０ｃ
のそれぞれは、ねじ５１ａ，５１ｂ，５１ｃの回転に応
じて軸方向に移動する。ねじ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ
は、タイミングベルト５５ａ、５５ｂ、５５ｃを介し
て、モータ５６ａ，５６ｂで駆動することができる。こ
れにより、巻線の進行にしたがい、図６のような順序で
可動駒５０ａ，５０ｂ，５０ｃの位置を制御することが
できる。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、このとき可動駒５
０ａ，５０ｂ，５０ｃは、同図の位置に配置される。

【００３５】また、凹型３には、図１および図５に示す
ように、線材案内駒５７ａ，５７ｂが設けられており、
これらは、巻軸に直角な方向に摺動できるように凹型３
に取り付けられている。線材案内駒５７ａ，５７ｂは、
モータ５９によって駆動され、前述したフライヤ１の回
転位相角に同期して図中左右に移動する。線材案内駒５
７ａ，５７ｂのそれぞれには、案内溝が形成されてお
り、図２で示したフリンジ部１０２、１０３を巻線する
場合には、ここに線材５を掛けて案内する。なお、線材
案内駒５７ａ，５７ｂは、フリンジ部１０２、１０３に
対応して凹型３の上下に設けてある。

【００３６】図６は、コイルの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のコイルの１
０１ａ部、１０１ｂ部）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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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、可動駒５０
ａ，５０ｂ，５０ｃは、図６の（ａ）の位置に配置して
おく。また、線材５の隙間４への侵入角度はθ₁に設定
されるよう、図１のフライヤ１の角度、および、フライ
ヤユニット全体の位置をサーボモータ３５、４０で制御
する。これらの動作は全て、フライヤ１の回転位相角を
検出するロータリエンコーダのパルスをもとに制御装置
８００で制御する。

【００４０】つぎに、可動駒５０ａ，５０ｂ，５０ｃ
を、図６（ｂ）の状態まで移動させ、既に巻いた5、6、
7、8の巻線の上に9、10、11を巻線する。このとき、線
材５の侵入角はθ₁からθ₂に変更する。

【００４１】以上のような動作・制御を図６の（ｃ）〜
（ｆ）まで行う。侵入角についてはこれにともなって、
θ₃からθ₅まで変化する。また、巻線を行う際には、必
要に応じて仕切りピンを差し込んでいく。

【００４２】なお、図２のフリンジ部１０２、１０３の
巻線については、線材案内駒５７ａ，５７ｂを用いて行
う。具体的には、これらの線材案内駒で線材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。

【００４３】

【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
した通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
コイルの一部示した説明図。

【図４】図１の凹型に設けた複数の可動駒の構成図。

【図５】図１の巻線装置を上方から見た場合の構成図。

【図６】図４の可動駒の位置と、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…ベー
ス、１０…支持体、１１…歯車、１２…ピニオ
ン、１３、３９…ブラケット、１４、３５、４０、
５６ａ、５６ｂ、５９…モータ、１６、２０…軸、
２１…フライヤ軸、２２…スプライン部、２３…中
空軸、２４、２６…ピン、２５…リンク、２７…
溝カム、２８…カムフォロア、２９、３０、６２…
テーブル、３１、３６…ナット、３２、３７…ボー
ルねじ、３３、３８…カップリング、３４…ブラケッ
ト、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ…可動駒、５１ａ、５
１ｂ、５１ｃ…ねじ、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ…タイ
ミングベルト、５７ａ、５７ｂ…線材案内駒、６
０、６３…ブロック、６１…支柱、６４…スライ
ダ、８００…制御装置

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】異型コイルの巻線装置において、線材が巻き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すフライヤと、前記フライヤを前記組み合わされた凸型および凹型の周
りで回転させるとともに、当該回転の回転軸と平行な面
内で前記フライヤを揺動し、前記空間に侵入する線材の
侵入角度を設定する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案内部が設けられ、前記案内部は、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、前記線材が繰り出される供給口を、前記凸型および凹型
の周囲で回転させるとともに、当該回転の回転軸と平行
な面内で前記供給口を揺動し、前記空間に侵入する線材
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。