JPH09240920A - 空芯線材コイル、有芯線材コイル及び有芯線材コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルキャリア等の芯部に装着した場合に隙
間等が生じにくく、ひいては運搬等の際に巻き姿が乱れ
にくい空芯線材コイルを提供する。 【解決手段】 空芯線材コイル１においては、複数の巻
線部２が、それらを貫いて設定されたコイル軸線Ｏの周
りにおいて互いにずれた状態で積層されるとともに、芯
部５の装着が予定された空隙３がそのコイル軸線Ｏの方
向に沿って形成され、該空隙３の内径が芯部５の外径に
対応した値に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空芯線材コイル、そ
の空芯コイルに芯部を装着した有芯線材コイル、及びそ
の有芯線材コイルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、線材コイルの一形態として、図６
（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の巻線部１０１
が、それらを貫いて設定されたコイル軸線Ｏの周りにお
いて互いにずれた状態で花弁状に積層されることによ
り、そのコイル軸線方向に沿って空隙１０４が形成され
た竪型のコイル１００が知られている。このようなコイ
ル１００は、同図（ａ）に示すように、空隙１０４にコ
イルキャリア１０２の芯部１０３が挿通されて該コイル
キャリア１０２に装着される。そして、その状態で所定
の使用場所まで運搬されて床等に置かれ、上側から巻線
部１０１を順に取り出しながら使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のコイル１００
は、その空隙１０４の内径が芯部１０３の外径よりも大
きく設定されており、該空隙１０４と芯部１０３との間
には隙間Ｇが形成されることとなる。このような状態で
コイル１００をキャリア１０２とともに運搬すると、運
搬中に巻線部１０１が隙間Ｇの分だけずり動き、図７
（ａ）に示すようにコイル１００の巻き姿が崩れたり、
同図（ｂ）に示すように、巻線部１０１がコイル１００
の内面側に突出したりすることがある。コイル１００の
巻き姿が崩れると、巻線部１０１同士の間にもつれ等が
生じ、線材のスムーズな取り出しができなくなる場合が
ある。一方、コイル１００はコイルキャリア１０２から
取り外した状態で使用されることもあるが、例えばスト
リッパクレーン等によりコイル１００を内側から保持し
て吊り上げる場合、図７（ｂ）に示すように巻線部１０
１が内面側に突出していると、該クレーンがその突出部
と干渉して線材を痛める等の問題が生じ得る。

【０００４】本発明の課題は、コイルキャリア等の芯部
に装着した場合に、コイルと芯部との間に隙間等が生じ
にくく、ひいては運搬等の際に巻き姿が乱れにくい空芯
線材コイルと、その空芯線材コイルに芯部を装着した有
芯線材コイル、及びその有芯線材コイルの製造方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために本発明の空芯線材コイルは、下記の
ように構成されることを特徴とする。すなわち、複数の
巻線部が、それらを貫いて設定されたコイル軸線の周り
において互いにずれた状態で積層されるとともに、芯部
の装着が予定された空隙がそのコイル軸線方向に沿って
形成され、該空隙の内径が芯部の外径に対応した値に設
定される。

【０００６】上記空芯線材コイルは、芯部の装着が予定
された空隙を有するとともに、その空隙の内径が該芯部
の外径に対応した値に設定されていることから、芯部に
装着された際に、空隙内面と芯部外面との間に形成され
る隙間が小さくなる。これにより、隙間形成に伴う巻線
部のずれ動きが生じにくくなり、運搬中等におけるコイ
ルの巻き姿の乱れ等を効果的に防止ないし抑制すること
ができる。ここで、空隙の内径は芯部の外径よりも若干
大きく、かつ該外径に可及的に近くなるように設定する
ことで、隙間はほとんど形成されなくなり、上述の効果
がさらに高められる。

【０００７】次に、コイル肉厚Ｔと各巻線部の直径Ｄと
の比Ｔ／Ｄは、０．２５以下に設定することが望まし
い。すなわち、図２（ｂ）に示すように、巻線部（２）
の直径Ｄは芯部（５）の直径Ｄ’よりもコイル肉厚Ｔだ
け大きく設定されていることから、コイルが芯部に対し
ほとんど隙間を生じない状態で装着されていても、該コ
イル肉厚Ｔに相当する分だけ横方向の移動が依然許容さ
れた状態となっている。この移動は、上下に積層された
巻線部との間の摩擦によりある程度抑制されているが、
コイルに対して横方向からの衝撃や振動が強く作用する
と、該巻線部の移動が少なからず生ずる場合がある。し
かしながら、コイル肉厚Ｔと巻線部の直径Ｄとの比Ｔ／
Ｄが０．２５以下に設定されていれば、仮にコイル肉厚
Ｔに相当する巻線部の横移動が生じても、直径Ｄに対す
る相対的な移動比率は小さくなり、巻き姿の大きな劣化
は回避されることとなる。なお、Ｔ／Ｄは望ましくは
０．２以下に設定するのがよい。

【０００８】一方、Ｔ／Ｄをあまり小さく設定し過ぎる
と、コイルの高さが一定の寸法に規定されている場合、
１コイル当りの線材量が少なくなって、線材使用時に頻
繁にコイルの補給を行わなければならなくなる問題が生
ずるので、このような問題が生じないよう、適切な肉厚
設定を行うことが望ましい。

【０００９】例えば、鋼線材等の場合、巻線径が９００
〜１１００mm前後のコイルが実操業において最も標準的
に使用されている。この場合、コイル肉厚の絶対値を２
２０mm以下、望ましくは２００mm以下に設定すること
で、これらコイルに対し上述の効果をより顕著に達成す
ることができる。

【００１０】次に、本発明の有芯線材コイルは、上記空
芯線材コイルの空隙に対し、該空隙の内径に対応する外
径を有した芯部を装着したものとして構成される。その
製造方法は、上記空芯線材コイルを製造する工程と、そ
の空芯線材コイルの空隙に対し、該空隙の内径に対応す
る外径を有した芯部を装着する工程とを含むものとな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施例た
る空芯線材コイル（以下、単に空芯コイルという）１を
模式的に示したものである。すなわち、空芯コイル１
は、鋼等の線材に対し、ほぼ同一の直径（例えば９００
〜１１００mm程度）を有する複数の円環状の巻線部２を
順次形成し、これを上下に順次積層することにより、コ
イル軸線Ｏに沿ってその中央に空隙部３を有するものと
して構成されている。各巻線部２は、同図（ｂ）に示す
ように、それらを貫いて設定されたコイル軸線Ｏの周り
において、おおむね等角度間隔で順次ずれた状態で、い
わゆる花弁状の配置形態をなすように積層されている。
この空隙部３には、コイルキャリア４の芯部５の装着が
予定されており、その内径は該芯部５の外径に対応した
値、具体的には芯部５の外径よりも若干大きく、かつ該
外径に可及的に近くなるように設定されている。

【００１２】図２には、上記空芯コイル１にコイルキャ
リア４を装着することによりに構成された有芯線材コイ
ル（以下、有芯コイルという）２０を模式的に示してい
る。コイルキャリア４は、前述の芯部５と、その芯部５
の底部から横方向に張り出してこれと一体的に設けられ
たコイル支持部６とを備えている。芯部５は、例えば逆
Ｕ字状に曲げられた２本の金属パイプ５ａを、そのＵ字
底部５ｂにおいて互いに交差させ、その交差部分におい
てそれらを互いに接合することにより構成されている。
そして空芯コイル１は、芯部５に対し空隙部３において
上方から挿入され、その下端面においてコイル支持部６
により支持されている。

【００１３】空芯コイル１は、空隙部３の内周面と芯部
５の外周面との間に隙間がほとんど形成されないため、
各巻線部２は芯部５との接触により横方向の移動が抑制
され、運搬中等におけるコイルの巻き姿の劣化が生じに
くい構造となっている。

【００１４】次に、図２（ａ）に示すように、空芯コイ
ル１のコイル肉厚Ｔと各巻線部２の直径Ｄとの比Ｔ／Ｄ
は、０．２５以下、望ましくは０．２以下に設定されて
いる。図２（ｂ）に示すように、巻線部２の直径Ｄは芯
部５の直径Ｄ’よりも、ほぼコイル肉厚Ｔだけ大きく設
定されていることから、図３に示すように、コイル肉厚
Ｔに相当する分だけ横方向の移動が許容されている。こ
の移動は、上下に積層された巻線部２との間の摩擦によ
りある程度抑制されているが、コイルに対して横方向か
らの衝撃や振動が強く作用すると、巻線部２の移動が少
なからず生ずる場合がある。ここで、コイル肉厚Ｔと巻
線部の直径Ｄとの比Ｔ／Ｄが０．２５以下に設定されて
いれば、仮にコイル肉厚Ｔに相当する巻線部の横移動２
が生じても、直径Ｄに対するその相対的な移動比率は小
さくなり、コイル１の巻き姿の大きな乱れが回避され
る。

【００１５】ここで、巻線部の直径が９００〜１１００
mmに設定されている場合、コイル肉厚Ｔの絶対値は例え
ば２２０mm以下、望ましくは２００mm以下に設定され
る。

【００１６】以下、空芯線材コイル１及び有芯線材コイ
ル２０の製造方法の一例について説明する。すなわち、
図４に示すように、圧延等により製造されてその長手方
向に搬送される線材Ｗを、モータＭ1により回転駆動さ
れる巻取ドラム３０の外周面に順次巻き付けて予備巻線
部２ａを順次形成する。予備巻線部２ａは巻取ドラム３
０の外周面上を滑って落下するとともに、巻取ドラム３
０の下側に配置され、モータＭ2により該巻取ドラム３
０と同一軸線周りにかつ同一方向に回転するアンコイラ
３１の支持面３１ａ上に落下し、該支持面３１ａの中心
部において上方に突出して設けられたコア３２に挿通さ
れる形で順次積み上げられていく。

【００１７】アンコイラ３１上に落下した予備巻線部２
ａは、下側の巻線部２と間の摩擦力によりアンコイラ３
１に対する相対的な滑りが少なくとも部分的に止めら
れ、さらにアンコイラ３１との回転に伴う遠心力により
径が拡がる向きの力を受ける。そして、予備巻線部２ａ
は、アンコイラ３１と巻取ドラム３０との回転速度差に
よって定まる最終的な直径まで拡がって巻線部２とな
り、さらに図４（ｂ）に示すように、アンコイラ３１の
回転の遠心力により、内周側がコア３２に当たって止め
られる位置（以下、積層位置という）まで移動する。な
お、アンコイラ３１の支持面３１ａを傾斜させることに
より、重力を利用して巻線部２を積層位置まで移動させ
るようにしてもよい。また、アンコイラ３１の回転軸線
を巻取ドラム３０の回転軸線からずらせることにより、
巻線部２を積層位置に位置決めするようにしてもよい。

【００１８】ここで、後続の巻線部２は、アンコイラ３
１の回転により前の巻線部２に対しその回転方向にずれ
て積層され、図４（ｃ）に示すようにその配置態様が花
弁状のものとなる。ここで、本実施例においてはコア３
２は、アンコイラ３１の回転軸線周りに等角度間隔で配
置され、全体としてその外周面が円筒面を形成する４つ
のコア形成部材３２ａを組み合わせることで構成されて
いる。そして、順次形成される各巻線部２のコア３２に
対する当接位置は、アンコイラ３１と巻取ドラム３０と
の回転速度差に応じて定まる所定の角度ずつ変化し、こ
れによって各巻線部２は、アンコイラ３１の回転方向に
おいてほぼ等角度間隔でずれながら積層されることとな
る。

【００１９】このようにして巻線部２の積層が終了すれ
ば、次にコア３２と干渉しない位置において、具体的に
は隣接するコア形成部材３２ａ同士の隙間に対し、形成
されたコイル１ａの内側にストリッパクレーンのアーム
３３ａを上方から挿入し、これを内側から保持しながら
吊り上げてコア３２から取り外すことにより、図１に示
す空芯コイル１が得られることとなる。

【００２０】例えば図５に示すように、ストリッパクレ
ーン３３は、下端側にコイル支持部３３ｂが横方向外側
に張り出す形で形成されたアーム３３ａを複数備えて構
成されており、図示しないリンク機構により、コイル１
の半径方向において互いに連動して開閉するようになっ
ている。そして、アーム３３ａを閉状態としてコイル１
の内側にこれを上方から挿入し、その後これを開状態と
することによりコイル支持部３３ｂをコイル１の下面に
係合させ、さらに図５（ａ）に示すようにアーム３３ａ
を上昇させれば、コイル１がコア３２から抜き取られ
る。そして、その状態で、該コイル１をコイルキャリア
４の芯部５の直上位置まで搬送し、さらに図５（ｂ）に
示すように、その金属パイプ５ａ同士の隙間にアーム３
３を進入させながらコイル１を芯部５に対して上方から
挿入し、その後アーム３３ａを閉状態として上方へ退避
させれば、コイル１がキャリア４に装着されて有芯コイ
ル２０が得られることとなる。なお、バンド状の結束部
材３４を巻き付けてコイル１の巻線部２を互いに結束し
てからキャリア４に装着するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空芯線材コイルの一例を示す模式図。

【図２】本発明の有芯線材コイルの一例を示す模式図。

【図３】巻線部が横方向へずれる様子を示す説明図。

【図４】空芯線材コイルの製造工程説明図。

【図５】有芯線材コイルの製造工程説明図。

【図６】従来の線材コイルを示す模式図。

【図７】従来の線材コイルの問題点を説明する図。

【符号の説明】

１ 空芯線材コイル ２ 巻線部 ３ 空隙部 ５ 芯部 Ｏ コイル軸線 ２０ 有芯線材コイル Ｔ コイル肉厚 Ｄ 巻線部直径

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の巻線部が、それらを貫いて設定さ
   れたコイル軸線の周りにおいて互いにずれた状態で積層
   されるとともに、芯部の装着が予定された空隙がそのコ
   イル軸線方向に沿って形成され、該空隙の内径が前記芯
   部の外径に対応した値に設定されたことを特徴とする空
   芯線材コイル。
2. 【請求項２】 コイル肉厚Ｔと前記各巻線部の直径Ｄと
   の比Ｔ／Ｄが０．２５以下に設定されている請求項１記
   載の空芯線材コイル。
3. 【請求項３】 前記コイル肉厚が２２０mm以下に設定さ
   れている請求項２記載の空芯線材コイル。
4. 【請求項４】 前記請求項１ないし３のいずれかに記載
   の空芯線材コイルの前記空隙に対し、該空隙の内径に対
   応する外径を有した芯部が装着されたことを特徴とする
   有芯線材コイル。
5. 【請求項５】 前記請求項１ないし３のいずれかに記載
   の空芯線材コイルを製造する工程と、 その空芯線材コイルの前記空隙に対し、該空隙の内径に
   対応する外径を有した芯部を装着する工程と、 を有することを特徴とする有芯線材コイルの製造方法。