(57)【要約】【課題】溶着作業及び通電加熱作業をそれぞれ行うことができるとともに、装置構成を簡素化しつつ通電加熱手段への電流の供給を常時適切に行うことができる自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置を提供する。【解決手段】溶着手段５と、通電加熱手段７とを有した自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置において、交流電力を定電圧及び定電流の直流電力に変換する直流安定化電源２を具備するとともに、当該通電加熱手段７に供給されるべき直流電力をオン、オフ可能なスイッチ回路６と、直流安定化電源２で生成された電力を交流に変換するためのインバータ回路３と、溶着手段５に供給されるべき交流電力の電圧を降下させる降圧手段４とを備え、スイッチ回路６のオン、オフにより、直流安定化電源２からの電力が溶着手段５及び通電加熱手段７に対して選択的に供給されるものである。【選択図】  図２
2005071644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己融着型複線コイルの両端に対し金属部材の溶着を行う溶着手段と、
該溶着手段で溶着された金属部材を介し、前記自己融着型複線コイルに通電して加熱することにより当該自己融着型複線コイルを形成する通電加熱手段と、
を有した自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置において、
外部の交流電源に接続されて、その交流電力を定電圧及び定電流の直流電力に変換する直流安定化電源を具備するとともに、
該直流安定化電源と前記通電加熱手段との間に接続され、当該通電加熱手段に供給されるべき直流電力をオン、オフ可能なスイッチ回路と、
前記直流安定化電源と接続されて、当該直流安定化電源で生成された直流の電力を交流に変換するための複数のトランジスタから成るインバータ回路と、
該インバータ回路と前記溶着手段との間に接続され、当該溶着手段に供給されるべき交流電力の電圧を降下させる降圧手段と、
を備え、前記スイッチ回路のオン、オフにより、前記直流安定化電源からの電力が前記溶着手段及び通電加熱手段に対して選択的に供給されることを特徴とする自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置。
【請求項２】
前記直流安定化電源は、外部からの交流電力を整流する整流手段と、トランジスタ及びそのコントローラから成るスイッチング素子とを有して構成されるとともに、前記通電加熱手段に供給される直流電力が所定のしきい値を越えた際に前記スイッチング素子をオフして当該通電加熱手段に対する通電を遮断することを特徴とする請求項１記載の自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自己融着型複線コイルの両端に対し金属部材の溶着を行う溶着手段と、該溶着手段で溶着された金属部材を介し自己融着型複線コイルに通電して加熱することにより当該自己融着型複線コイルを形成する通電加熱手段とを有することにより、自己融着型複線コイルの形成における溶着及び通電加熱の両作業を行うことができる自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自己融着型複線コイルと呼ばれるコイルは、被覆の外周面にポリウレタン等から成る自己融着層が形成された導線を所望形状に巻き取った後、当該導線に通電して加熱（通電加熱）することにより自己融着層を融着させ、隣接する導線同士を接着させて形成される。かかる通電加熱に先立ち、自己融着型複線コイル（自己融着層が融着する前のもの）の両端に対し金属部材を溶着することが行われており、この金属部材を介して上述の通電加熱が行われる。
【０００３】
然るに、自己融着型複線コイルを形成すべく、従来より、上記溶着作業と通電加熱作業とを一つの装置にて行うことができる自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置が、例えば特許文献１にて提案されている。かかる特許文献１には、図４に示すように、溶着作業を行う溶着手段１０７と通電加熱作業を行う通電加熱手段１０８との両方を具備したものが開示されている。
【０００４】
具体的に説明すると、特許文献１で開示された自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置は、外部の交流電源１０１からの交流電力を直流電力とする整流手段１０２と、該整流手段１０２でからの直流電力を交流電力に変換するためのインバータ１０３と、該インバータ１０３から並列に接続されたスイッチ回路１０４ａ及び１０４ｂと、スイッチ回路１０４ａに接続された降圧手段１０５と、該降圧手段１０５に接続された溶着手段１０７と、スイッチ回路１０４ｂに接続された昇圧手段１０６と、該昇圧手段１０６に接続された通電加熱手段１０８と、該通電加熱手段１０８とインバータ１０３との間に接続されたコントローラ１０９とから主に構成されていた。
【０００５】
上記装置によれば、スイッチ回路１０４ａと１０４ｂとを選択的に切り換えることにより、溶着作業及び通電加熱作業をそれぞれ行わせることができるとともに、インバータ１０３からの電流のデューティ比をコントローラ１０９にてフィードバックすることにより、通電加熱手段１０８に印加される電圧又は電流を目標値まで精度よく収束制御することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１２３５８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置においては、実際に通電加熱手段１０８に印加された電圧値又は電流値をインバータ１０３にフィードバックさせて制御する構成となっていたため、装置構成が複雑になってしまうとともに、目標値までの収束制御を迅速に行い得ないという問題があった。
【０００８】
例えば、装置の末端側の検出値（電圧又は電流値）を上流側のインバータまでフィードバックさせるべく長い配線が必要となり、装置構成が複雑化するとともに、通電加熱手段１０８の検出値が目標値からずれたことを検知して、インバータ１０３側で出力調整するまでの間にタイムロスが生じ、迅速な制御が行えないのである。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、溶着作業及び通電加熱作業をそれぞれ行うことができるとともに、装置構成を簡素化しつつ通電加熱手段への電力の供給を常時適切に行うことができる自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、自己融着型複線コイルの両端に対し金属部材の溶着を行う溶着手段と、該溶着手段で溶着された金属部材を介し、前記自己融着型複線コイルに通電して加熱することにより当該自己融着型複線コイルを形成する通電加熱手段とを有した自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置において、外部の交流電源に接続されて、その交流電力を定電圧及び定電流の直流電力に変換する直流安定化電源を具備するとともに、該直流安定化電源と前記通電加熱手段との間に接続され、当該通電加熱手段に供給されるべき直流電力をオン、オフ可能なスイッチ回路と、前記直流安定化電源と接続されて、当該直流安定化電源で生成された直流の電力を交流に変換するための複数のトランジスタから成るインバータ回路と、該インバータ回路と前記溶着手段との間に接続され、当該溶着手段に供給されるべき交流電力の電圧を降下させる降圧手段とを備え、前記スイッチ回路のオン、オフにより、前記直流安定化電源からの電力が前記溶着手段及び通電加熱手段に対して選択的に供給されることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置において、前記直流安定化電源は、外部からの交流電力を整流する整流手段と、トランジスタ及びそのコントローラから成るスイッチング素子とを有して構成されるとともに、前記通電加熱手段に供給される直流電力が所定のしきい値を越えた際に前記スイッチング素子をオフして当該通電加熱手段に対する通電を遮断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置は、溶着作業及び通電加熱作業をそれぞれ行い得るものであって、図１及び図２に示すように、直流安定化電源２と、インバータ回路３と、降圧手段４と、溶着手段５と、スイッチ回路６と、通電加熱手段７とから主に構成されている。
【００１３】
溶着手段５は、偏向コイル、モータコイル又はボビンレスコイルなどの自己融着型複線コイルの両端に対し板状の金属部材の溶着（ヒュージング）を行うもので、具体的には、自己融着型複線コイルの両端をそれぞれ金属部材に挟み込ませた後、該金属部材に電極５ａ、５ｂを圧接するとともに、該電極に対し低電圧、大電流を短時間流すことにより、コイル両端の絶縁被膜を除去して当該コイル両端のそれぞれと金属部材とを導通させるものである。
【００１４】
通電加熱手段７は、溶着手段５で溶着された金属部材を介し、自己融着型複線コイルに通電して加熱することにより当該自己融着型複線コイルの自己融着層を融着させ、隣接する導線同士を接着させて形成するものである。尚、かかる通電加熱においては、後述するように、直流安定化電源２で生成された直流の電力が供給されることとなる。
【００１５】
直流安定化電源２は、外部の交流電源１と接続されて、その交流電力を定電圧及び定電流の直流電力に変換するものであり、図２に示すように、整流手段８と、トランジスタ１０、１０及びそのコントローラ１１から成るスイッチング素子とを有した定電圧・定電流回路９とで構成されている。具体的には、トランジスタ１０、１０より下流側には電流を検知する電流計１８が接続されており、かかる電流計１８とコントローラ１１とが電気的に接続されて、当該電流値に基づいて各トランジスタ１０、１０が動作して定電圧及び定電流の直流電圧とするよう構成されている。
【００１６】
即ち、かかる直流安定化電源２により、それより下流側に接続された各素子又は構成要素への供給電力（電流又は電圧）を常時一定にすることができ、従来の如く通電加熱手段７に対する供給電力（電流又は電圧）を検知してフィードバックさせることが不要となる。従って、装置構成を簡素化することができるとともに、通電加熱手段７への電力の供給を常時適切に行うことができる。
【００１７】
かかる直流安定化電源２には、インバータ回路３及びスイッチ回路６が並列に接続されており、このうちスイッチ回路３は降圧手段４を介して溶着手段５と接続される一方、スイッチ回路６には通電加熱手段７が接続されている。スイッチ回路６は、図２に示すように、トランジスタ１６及びそのコントローラ１７を有したスイッチング素子とで構成されており、通電加熱手段７に供給されるべき直流電力をオン、オフ可能としている。
【００１８】
一方、インバータ回路３は、図２に示すように、上記スイッチ回路６の一部であるトランジスタ１２、１２及びそのコントローラ１３を有したスイッチング素子と、トランジスタ１４、１４及びそのコントローラ１５を有したスイッチング素子とで構成されており、直流安定化電源２で生成された直流の電力を交流に変換するためのものである。
【００１９】
降圧手段４は、図２に示す如く高周波絶縁トランスから成り、溶着手段５に供給されるべき交流電力の電圧を降下させるためのものである。本実施形態においては、例えばインバータ回路３からの電力の電圧が２００Ｖである場合、５０Ｖの低圧に降圧された後に溶着手段５へ供給される。
【００２０】
上記構成により、スイッチ回路６のコントローラ１７、１３及び１５を制御してトランジスタ１６、１２及び１４をオン、オフさせることにより、直流安定化電源２からの電力を溶着手段５及び通電加熱手段７に対して選択的に供給することができる。従って、一つの装置にて溶着作業及び通電加熱作業の双方を行わせることができる。
【００２１】
ここで、本実施形態においては、スイッチ回路６のトランジスタ１６から通電加熱手段７までの間に電流計１９が接続されており、該通電加熱手段７に供給される直流電力が所定のしきい値を越えた際にコントローラ１７がトランジスタ１６（スイッチング素子）をオフして当該通電加熱手段７に対する通電を遮断するよう構成されている。
【００２２】
従って、通電加熱手段７と自己融着型複線コイルとの間に短絡が生じても、早期に電力供給を停止でき、当該通電加熱手段７が破壊してしまうのを防止することができる。即ち、通電加熱手段７には直流電力が供給されているので、例えば横軸に時間、縦軸に電流計１９にて検出される電流値をモニタリングして波形を監視した場合、通電加熱手段７と自己融着型複線コイルとの間に短絡が生じると、波形が直ぐに上昇して、当該短絡を早期に検知することができるのに対し、交流電力を通電加熱手段７に供給する場合、波形の上昇を早期に検出するのが困難となってしまい、短絡による通電加熱手段７の破壊が生じてしまう虞がある。
【００２３】
尚、図２中符号２０は、通電加熱手段７に供給される電力の電圧を検出してモニタリングするものであって、当該通電加熱手段７に対する供給電流値及び電圧値を制御するものではない。また、同図中符号Ｃ１及びＣ２はコンデンサを示しており、特に本実施形態においては、定電圧・定電流回路９のトランジスタ１０がコンデンサＣ２と電気的に接続された状態とされているため、当該コンデンサＣ２の放電を急速に行うことができるため、装置の再起動を素早く行うことができるよう構成されている。
【００２４】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図３に示すように、スイッチ回路６を、トランジスタ１６及びそのコントローラ１７を有したスイッチング素子に加え、トランジスタ１２、１２及びそのコントローラ１３を有したスイッチング素子で構成するようにし、通電加熱手段７に供給されるべき直流電力をオン、オフ可能としてもよい。即ち、トランジスタ１２、１２及びそのコントローラ１３を有したスイッチング素子は、スイッチ回路６とインバータ回路３とで共用して機能するよう構成されている。
【００２５】
更に、外部の交流電源に接続されて、その交流電力を定電圧及び定電流に変換する直流安定化電源を具備するとともに、溶着手段及び通電加熱手段の双方を備え、これらに対しスイッチ回路にて選択的に電力を供給し得るものであれば、他の構成のものとしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、直流安定化電源からの電力が溶着手段及び通電加熱手段に対して選択的に供給されるので、溶着作業及び通電加熱作業をそれぞれ行うことができるとともに、従来の如き別途のフィードバック手段を不要とし、装置構成を簡素化しつつ通電加熱手段への電力の供給を常時適切に行うことができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、通電加熱手段に供給される直流電力が所定のしきい値を越えた際にスイッチング素子をオフして当該通電加熱手段に対する通電を遮断するので、通電加熱手段と自己融着型複線コイルとの間に短絡が生じても、早期に電力供給を停止でき、当該通電加熱手段が破壊してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置を示すブロック図
【図２】同配線図
【図３】本発明の他の実施形態に係る自己有着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置を示す配線図
【図４】従来の自己融着型複線コイルの溶着及び通電加熱装置を示すブロック図
【符号の説明】
１…直流電源
２…直流安定化電源
３…インバータ回路
４…降圧手段
５…溶着手段
６…スイッチ回路
７…通電加熱手段
８…整流手段
９…定電圧・定電流回路
１０…トランジスタ
１１…コントローラ
１２…トランジスタ
１３…コントローラ
１４…トランジスタ
１５…コントローラ
１６…トランジスタ
１７…コントローラ
１８、１９…電流計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005071644.tif 000006