[发明专利]绕线装置

说明书

本申请是一项分案申请，相应母案的申请号为03823634.6，申请日为2003年7月22日，发明名称为“矩形横截面线材的绕线装置”，申请人为田中精机株式会社。

技术领域

本发明涉及一种用于将矩形横截面线材卷绕成线圈状态的绕线技术。

背景技术

一般，一种用于通过卷绕在绕线筒等上而形成一个线圈的有涂层的铜线往往在正交于纵向的方向上具有圆形的横截面。相反，近年来，已经研制出称作规则正方形线材的一种线材。所述规则正方形线材指的是一种具有的横截面水平与垂直比基本为1∶1的线材，也就是说，具有形状几乎是正方形的横截面。已知的是，可以通过卷绕这样一种规则正方形线材形成线圈而获得一种具有极为优良特性的线圈。

这就是说，当常规使用的具有圆形横截面的线材被卷绕在一绕线筒的外部周边上时，无论线材被卷绕如何紧密，都会由于其几何形状而不可避免地出现间隙。相反，规则正方形线材可以实际上无间隙地多层卷绕在一绕线筒中。因此，具有圆形横截面的线材的线圈空间因数最大约为90.6％(这就是说，间隙是9.4％)。相反，对于规则正方形线材来说，可以达到几乎100％的线圈空间因数(space factor)。因而，为了通过接通具有同样电流的电力而获得同样的磁场，就有可能使线圈的体积小一些。

此外，在通过卷绕具有圆形横截面的线材而制成线圈的情况下，如从上述空间因数中显然可见，由于绝热空气层占据了层叠线材的横截面积比之中的大约10％，从线圈内部的热导率较低。因而，存在的问题是，可以供给的最大电流因线圈生成的热值而受到限制。相反，在规则正方形线材的情况下，相邻线材的各个侧表面在卷绕时彼此紧紧地贴附，而因此在卷绕线材之中的空气层基本上不存在。因此有可能保持很高的热导率，并因而具有的优点是，可以增大所供给的电流。因而，成为可能的是，减小线圈的体积而获得同样的磁场。

顺便提一下，为了使具有诸如上述规则正方形线材这样的具有矩形横截面的线材体现出特性，线材需要以其间无间隙地卷绕在绕线筒的外部周边表面上。在常规的绕线装置中，卷绕线材已经可能不需要特别精确的引导，因为装置所卷绕的是一种具有圆形横截面的线材。不过，在诸如规则正方形线材这样的线材情况下，当利用常规的绕线装置以高速进行卷绕时，卷绕在绕线筒外部周边上的线材的一个侧表面和邻近处卷绕的线材的相对侧表面在绕线筒的轴向上分开，或者彼此绞扭。因而，绕线筒圆柱部分的全部长度都制作得以高精度配合线材的宽度和卷绕的预定圈数，在完成一层的卷绕时可能未达到预定的圈数。在这样一种情况下，空气层形成在卷绕线材的内部，并因而丧失了采用规则正方形线材线圈的优点。

此外，在采用规则正方形线材制成线圈的情况下，怎样在线圈两端正确地折回线材的一个很重要的问题。这就是说，当线材被连续地卷绕在许多层之中时，为了构成稳定的线圈，卷绕是否以高精度可靠地进行而同时从一个下层向一个上层转换时尽可能地消除间隙，是很重要的。为了实现这一点，提高每层中绕线的精度和使每次折回的状况尽可能调节成相同的。

为了处理这样一种问题，专利文件(日本未审专利申请公开第2000-114084)披露了一项技术，其中在线材被卷绕在绕线筒上的同时，而通过将线材卷绕在设置在绕线筒外部周边上的薄膜上，而利用如此的一个倾斜薄膜，线材被移动到绕线筒凸缘的一侧。

不过，根据这样一项常规的技术，在将薄膜设置在绕线筒外部周边上的情况下，必须配置专门用于薄膜的诸如切断和保持机构这样的设备。这样会促使成本提高和导致复杂的绕线装置。另外，存在的问题是，添加了薄膜的成本，而且不必要的薄膜留在线圈中作为一个产品会使产品外观恶化。此外，另外的问题是，如果在卷绕规则正方形线材开始时线材未被正确设置，则难以对正地卷绕线材。

发明内容

本发明是鉴于这些常规技术中的各种问题而研制出来的，而本发明的目的是提供一种绕线装置，能够在以高速将线材卷绕在绕线筒或无筒卷绕架的卷绕部分的外部周边上的时候以较高精度卷绕线材。

为了实现以上目的，根据本发明第一方面，提供了一种绕线装置，用于在绕线筒或无筒卷绕架上连续地卷绕线材，此装置包括：

转动驱动部件，用于保持和转动所述绕线筒或无筒卷绕架；以及

轴向驱动部件，用于与所述转动驱动部件的转动同步地在所述绕线筒或无筒卷绕架的轴向上移动第一从动构件，并独立于所述第一从动构件三维地移动第二从动构件，其中，所述第一从动构件和第二从动构件被带入与所述线材相接触。