(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルコイル材料を成形し、この成形された前記ヘリカルコイルに対してターン絶縁を行い、この後に成形精度を高める組み立てを行って多条多層のヘリカルコイルを製作する大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法において、
前記ヘリカルコイルの成形後、複数の櫛状のガイドをヘリカル軌跡上に設けた巻き取りマンドレルに対して前記各櫛状のガイドのうち間隔をおいた前記各ガイド毎に前記成形後の一条の前記ヘリカルコイルを挿入する工程と、
次に、前記一条のヘリカルコイルを挿入した前記各ガイドの間の前記各ガイドに他の条の前記ヘリカルコイルを挿入して位置決めする工程と、
を有することを特徴とする大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項２】
前記成形後の前記ヘリカルコイルの前記巻き取りマンドレルに対する巻き取りは、前記コイル巻き取りマンドレルに対してコイル成形ラインをコイルのリード角と等しい角度で傾斜させ、左巻き・右巻きの前記ヘリカルコイル材料とも同じ回転方向で巻き取り、巻き取り開始の位置を上からと下からで区別して巻き取るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項３】
前記ヘリカルコイルの成形後に、この成形で発生した引張り応力をインラインでピーニング処理によって除去することを特徴とする請求項１に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項４】
前記ヘリカルコイルの成形後に、この成形後の前記ヘリカルコイルを前記巻き取りマンドレルに巻き取った後、このヘリカルコイルを１ターン毎に等配で剛性の高いプレートにて拘束することで前記ヘリカルコイルを一体化することを特徴とする請求項１に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項５】
前記ヘリカルコイルを一体化した後、前記成形後の前記ヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックを前記ヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々に前記ヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走式のノズルボックスを各条の各々に搭載して下側からブラスト処理を行なって酸化スケール除去と絶縁材の密着性を改善することを特徴とする請求項４に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項６】
前記ブラスト処理後の前記ヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックを前記ヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々に前記ヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走テーピング装置を各条の各々に搭載して下側から絶縁材を巻き、正規寸法より所定間隔だけ拡径し、各条をターン毎に拘束してその上のターンに固定し、これを繰り返してコイル１層の下から上まで拡径の状態で拘束することを特徴とする請求項５に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項７】
前記絶縁材を巻くことによるターン絶縁の後に拡径された前記ヘリカルコイルを各条をターン毎に解放することにより正規径に戻る現象を利用し、かつ前記ヘリカルコイルに対して押付けローラにより正規寸法を確保しながら層を組立てることを特徴とする請求項６に記載の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【請求項８】
ヘリカルコイル材料を成形し、この成形された前記ヘリカルコイルに対してターン絶縁を行い、この後に成形精度を高める組み立てを行って多条多層のヘリカルコイルを製作する大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法において、
前記ヘリカルコイルの成形後に、この成形で発生した引張り応力をインラインでピーニング処理によって除去する工程と、
次に、複数の櫛状のガイドをヘリカル軌跡上に設けた巻き取りマンドレルに対して前記成形後の一条の前記ヘリカルコイルを前記各櫛状のガイドのうち間隔をおいた前記各ガイド毎に挿入し、次に前記一条のヘリカルコイルを挿入した前記各ガイドの間の前記各ガイドに他の条の前記ヘリカルコイルを挿入して位置決めする工程と、
次に、前記成形後の前記ヘリカルコイルを前記巻き取りマンドレルに巻き取った後、このヘリカルコイルを１ターン毎に等配で剛性の高いプレートにて拘束することで前記ヘリカルコイルを一体化する工程と、
次に、前記成形後の前記ヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックを前記ヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々に前記ヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走式のノズルボックスを各条の各々に搭載して下側からブラスト処理を行なって酸化スケール除去と絶縁材の密着性を改善する工程と、
次に、前記ブラスト処理後の前記ヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックを前記ヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々に前記ヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走テーピング装置を各条の各々に搭載して下側から絶縁材を巻き、正規寸法より所定間隔だけ拡径し、各条をターン毎に拘束してその上のターンに固定し、これを繰り返してコイル１層の下から上まで拡径の状態で拘束する工程と、
次に、前記絶縁の後に拡径された前記ヘリカルコイルを各条をターン毎に解放することにより正規径に戻る現象を利用し、かつ前記ヘリカルコイルに対して押付けローラにより正規寸法を確保しながら層を組立てる工程と、
を有することを特徴とする大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘリカルコイル材料に対して成形・絶縁・組立を行って大形多条多層ヘリカルコイルを作製する大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０及び図１１は１条１層のヘリカルコイルの製作方法を説明するための正面の断面図である。なお、このヘリカルコイルでは矩形状の導体が巻かれている。
【０００３】
ヘリカルコイルの製作は、成形・ターン絶縁・組み立ての各工程を有するものであり、先ず、成形は、ヘリカルコイル１の図示しない導体成形ラインの最終工程に成形ベンダーを置き、Ｒ状（曲率を持つように）に成形してドラムに巻き取る。
【０００４】
次に、ターン絶縁は、図１１に示すように成形されたヘリカルコイル１を配設し、このヘリカルコイル１の下側のコイルから開き、テーピング装置を上側に走行させてターン絶縁材２を巻いてターン絶縁を行う。
【０００５】
次に、組立は、図示しない底板・内筒等の固定治具にヘリカルコイル１を当て、成形精度を良くするために図示しない油圧ラム・ネジジャッキ等の押し付け治具を使用し、巻き方向に順繰りに押し付けて行なう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記製作方法は１条１層のヘリカルコイルであるが、図１２に示すように２条２層のヘリカルコイル３などの大形多条多層ヘリカルコイルであれば、そのヘリカルコイル断面は、数十ｍｍの矩形状、直径及び高さが数ｍ、１層数トンと大形の重量物であり以下に示すような製作上の課題がある。
【０００７】
(1) ヘリカルコイル３の１層は、図１２に示すように１層ａ条ヘリカルコイル１ａと１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂとの２条になっており、これら１条毎に成形して巻き付ける場合は、２条目が１条目の間に精度高く位置決めして挿入されない。
【０００８】
(2) ヘリカルコイルを２条同時に成形して巻き付ける場合は、２条のヘリカルコイルを導体メーカから入手することが困難である。
【０００９】
(3) １層は右巻き（右ネジと同じ巻き方向）、２層は左巻きであり交互に巻き方向が変わるため、レイアウトの変更を容易に行える必要がある。
【００１０】
(4) ヘリカルコイルを他工程に移動するときは、成形精度を悪化させないよう拘束する必要がある。
【００１１】
(5)ヘリカルコイルの成形後に熱処理工程が入り、成形と同時にターン絶縁材を巻くことができない。
【００１２】
(6) ヘリカルコイルの成形時の残留引張り応力が大きいと、熱処理時にヘリカルコイルが変形する。
【００１３】
(7)ヘリカルコイルの熱処理後に、酸化スケールを除去してターン絶縁材の密着性を改善しなければならないが、ヘリカルコイルの自重で上下面が接触しているため、その面を離さないとスケールを取ることができない。ターン絶縁材２のテーピングも同様である。
【００１４】
(8) ヘリカルコイルの径に対して絶縁の厚さが小さい（ターン絶縁数ｍｍ）ため、精度の高い成形が要求される。
【００１５】
(9)組立工程では、１層と２層の間には層間絶縁材４があり、２層を拡径して隙間を設けることが困難なために２層を仕上がり寸法のまま１層に挿入すると層間絶縁材４を擦り切ってしまう。
【００１６】
そこで本発明は、右巻き左巻きとも簡単なレイアウト変更で成形でき、成形後に熱処理を行なっても変形せず、コイル全面の酸化スケール除去が可能で、且つ絶縁を損傷させずに組立てが可能な成形精度の高い大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、ヘリカルコイル材料を成形し、この成形されたヘリカルコイルに対してターン絶縁を行い、この後に成形精度を高める組み立てを行って多条多層のヘリカルコイルを製作するもので、ヘリカルコイルの成形後、複数の櫛状のガイドをヘリカル軌跡上に設けた巻き取りマンドレルに対して各櫛状のガイドのうち間隔をおいた各ガイド毎に成形後の一条のヘリカルコイルを挿入し、次に、一条のヘリカルコイルを挿入した各ガイドの間の各ガイドに他の条のヘリカルコイルを挿入して位置決めすることを特徴としている。
【００１８】
成形後のヘリカルコイルの巻き取りマンドレルに対する巻き取りは、コイル巻き取りマンドレルに対してコイル成形ラインをコイルのリード角と等しい角度で傾斜させ、左巻き・右巻きのヘリカルコイル材料とも同じ回転方向で巻き取り、巻き取り開始の位置を上からと下からで区別して巻き取るようにしたことを特徴としている。
【００１９】
又、ヘリカルコイルの成形後に、この成形で発生した引張り応力をインラインでピーニング処理によって除去することを特徴としている。
【００２０】
さらに、又ヘリカルコイルの成形後に、この成形後のヘリカルコイルを巻き取りマンドレルに巻き取った後、このヘリカルコイルを１ターン毎に等配で剛性の高いプレートにて拘束することでヘリカルコイルを一体化することを特徴としている。
【００２１】
さらに、ヘリカルコイルを一体化した後、前記成形後の前記ヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックを前記ヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々に前記ヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走式のノズルボックスを各条の各々に搭載して下側からブラスト処理を行なって酸化スケール除去と絶縁材の密着性を改善することを特徴としている。
【００２２】
さらに、又ブラスト処理後のヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックをヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々にヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走テーピング装置を各条の各々に搭載して下側から絶縁材を巻き、正規寸法より所定間隔だけ拡径し、各条をターン毎に拘束してその上のターンに固定し、これを繰り返してコイル１層の下から上まで拡径の状態で拘束することを特徴としている。
【００２３】
さらに、絶縁材を巻くことによるターン絶縁の後に拡径されたヘリカルコイルを各条をターン毎に解放することにより正規径に戻る現象を利用し、かつヘリカルコイルに対して押付けローラにより正規寸法を確保しながら層を組立てることを特徴としている。
【００２４】
本発明の大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、ヘリカルコイル材料を成形し、この成形されたヘリカルコイルに対してターン絶縁を行い、この後に成形精度を高める組み立てを行って多条多層のヘリカルコイルを製作するもので、
ヘリカルコイルの成形後に、この成形で発生した引張り応力をインラインでピーニング処理によって除去する工程と、
次に、複数の櫛状のガイドをヘリカル軌跡上に設けた巻き取りマンドレルに対して成形後の一条のヘリカルコイルを各櫛状のガイドのうち間隔をおいた各ガイド毎に挿入し、次に一条のヘリカルコイルを挿入した各ガイドの間の各ガイドに他の条のヘリカルコイルを挿入して位置決めする工程と、
次に、成形後のヘリカルコイルを巻き取りマンドレルに巻き取った後、このヘリカルコイルを１ターン毎に等配で剛性の高いプレートにて拘束することでヘリカルコイルを一体化する工程と、
次に、成形後のヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックをヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々にヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走式のノズルボックスを各条の各々に搭載して下側からブラスト処理を行なって酸化スケール除去と絶縁材の密着性を改善する工程と、
次に、ブラスト処理後のヘリカルコイルを立てた状態で下側から等配のフックで受け、これらフックをヘリカルコイルの巻き方向に順次各条側を交互に開閉して徐々にヘリカルコイルを降ろして等間隔で開いた状態で保持し、この開いた空間に自走テーピング装置を各条の各々に搭載して下側から絶縁材を巻き、正規寸法より所定間隔だけ拡径し、各条をターン毎に拘束してその上のターンに固定し、これを繰り返してコイル１層の下から上まで拡径の状態で拘束する工程と、
次に、絶縁の後に拡径されたヘリカルコイルを各条をターン毎に解放することにより正規径に戻る現象を利用し、かつヘリカルコイルに対して押付けローラにより正規寸法を確保しながら層を組立てる工程と、
を有することを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法における成形ラインを示す構成図である。この大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、上記の如く成形・絶縁・組立の各工程からなる。
【００２７】
先ず、成形ラインにおいて、材料ヘリカルコイル１０は、アンコイラ１１に搭載され、この材料ヘリカルコイル１０から引き出されるヘリカルコイル１は、引出しローラ１２、延伸ベンダー１３、タークスローラ１４、成形ベンダー１５、ノズルボックス１６、複数のガイドローラ１７及び各押付けローラ１８と接している。
【００２８】
このうちタークスローラ１４は、２連の矯正機でコイル矩形形状を矯正するもので、４面に高硬度で高精度のローラが接し上下のローラで送り駆動を行なうものである。
【００２９】
成形ベンダー１５は、成形を高精度で行なうために成形ローラの押出しを一般に油圧シリンダー方式で行なうところをボールネジ方式とし、押出し量の位置決め精度を０．０１mmとしている。また、ローラのピッチを広げて精度の向上を図っている。
【００３０】
ピーニング加工のノズルボックス１６は、二つ割になっており、搭載・取り外しが容易にでき、かつ高圧のショットエア供給の厚肉ゴムホースと回収用ホースが配管され、その元を噴射装置２０に接続して循環方式となっている。この噴射装置２０には、脱脂清掃した７kg／cm2 程度の乾燥エアが供給され噴射源となり、回収は噴射空気量より多い送風量の送風機で吸引し、ピーニング加工で発生したダストは途中にフィルタを設けて除去するものとなっている。
【００３１】
複数のガイドローラ１７は、成形後のヘリカルコイル１を軌跡に沿って受けるようになっており、少々の軌跡の変化は許容できる隙間を有するものとなっている。
【００３２】
又、これらガイドローラ１７の間には、ヘリカルコイル１から数mm離れて内外径に速度センサ１９が配設されている。さらに、ノズルボックス１６の近傍には、ピーニングの噴射源である上記噴射装置２０が配設されている。
【００３３】
そして、成形されたヘリカルコイル１は、巻き取りマンドレル２１のコイルガイド２２に巻き取られるようになっている。図２は巻き取りマンドレル２１のコイルガイド２２に巻き取られた例えば１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂを示す拡大図である。
【００３４】
次に、図３及び図４はヘリカルコイル１を巻き取りマンドレル２１に巻き取り後、成形精度を維持するための拘束方法を説明するための図であり、このうち図４は図３に示す拘束治具２３の具体的な構成図である。
【００３５】
先ず、図３(a)は拘束治具２３の上面図であり、同図(b)は側面図、同図(c)は正面図である。同図に示すように１層ａ条ヘリカルコイル１ａはａ条拘束治具２３ａにより拘束され、１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂはｂ条拘束治具２３ｂにより拘束されている。
【００３６】
具体的に１層ａ条ヘリカルコイル１ａは、図４に示すように３面をクリップ２４と接し、残りの１面にプレート２５が接し、このうちクリップ２４はプレート２５を貫通し、該穴にピン２６が挿入され、このピン２６の先端が同時にブロック２７にも挿入され、このブロック２７の中央にボルト２８が螺合している。そして、ａ条拘束治具２３ａとｂ条拘束治具２３ｂの各々のプレート２５は、隣接部が溶接により一体化されている。
【００３７】
次に、図５は熱処理後のヘリカルコイル１の表面改質手段を説明するための構成図である。
【００３８】
テーブルリフタ２８上には、ブラストの噴射源で回転自在な噴射装置２９が配設されている。この噴射装置２９は、後述するように徐々に降ろされるヘリカルコイル１ａ、１ｂの下端の中心部に配置されている。又、テーブルリフタ２８上には、ガイドポスト３０が設けられている。
【００３９】
一方、複数の柱３１が立設され、これら柱３１の上部に吊ビーム（Ｉビーム）３２が架けられて例えばネジにより締め付けられて固定されている。この吊ビーム３２には、コイル搭載ユニット３３の中心がベアリングを介して嵌合されている。
【００４０】
このコイル搭載ユニット３３は、成形後のヘリカルコイル１を立てた状態で下側から等配のフック３４で受け、これらフック３４をヘリカルコイル１の巻き方向に順次ａ条ｂ条側を交互に開閉して徐々にヘリカルコイル１を降ろすもので、コイルガイド３５がヘリカルコイル１の内径側に例えば６等配で接し、コイル下部には上記フック３４が例えば６等配で接している。これらフック３４は、リンク構造で反対側には電動シリンダー３６のロッド先端がピン節合されている。
【００４１】
又、コイルガイド３５のコイル外径側には、電動チェーンブロック３７が吊Ｉビーム３２より吊り下げられている。
【００４２】
上記フック３４の下方においては、拡間治具３８が例えば６等配で上下のヘリカルコイル１ａ、１ｂを順次連結し、かつこれらヘリカルコイル１ａ、１ｂには各々にブラスト用ノズルボックス３９が搭載されている。
【００４３】
これらヘリカルコイル１ａ、１ｂの下端は、上記ガイドポスト３０の間に入るものとなっている。
【００４４】
次に、図６はブラスト終了後のヘリカルコイル１ａ、１ｂを上記図５と同じ装置に再度搭載し、ターン絶縁を行ない拡径後拘束する方法を説明するための図であり、図７は該拘束治具の具体的な構成図であって、同図(a)は上方より見た図、同図(b)は正面図である。
【００４５】
ヘリカルコイル１は、コイル搭載ユニット３３に搭載され、フック３４の下方には、上記図５に示すのと同様に拡間治具３８が例えば６等配で上下のヘリカルコイル１を順次連結している。
【００４６】
ヘリカルコイル１ａ、１ｂには、各々に図示しない自走式のターン絶縁テーピング装置が搭載され、これらヘリカルコイル１ａ、１ｂの下端から拡径治具３９に支えられたガイドポスト３０の間に入るものとなっている。
【００４７】
このガイドポスト３０に入ったヘリカルコイル１ａ、１ｂは、ターン毎に例えば６等配で図７に示すような拘束治具４０が設けられる。
【００４８】
同図において各ヘリカルコイル１ａ、１ｂの間は隙間が設けられ、そこにスペーサ４１が挿入されている。
【００４９】
各ヘリカルコイル１ａ、１ｂの外径側には、コモンプレート４２が配置され、内径側には押さえ板４３が配置され、かつ外径側からボルト４４が押さえ板４３に螺合されている。
【００５０】
コモンプレート４２の上部には、キー４５がボルト４６によって固定され、このキー４５のもう一端は上側のコモンプレート４２の下部溝に挿入され、そして最上部にはシャックル４７が設けられる。
【００５１】
次に、図８は拡径したヘリカルコイル１ａ、１ｂを挿入し組立てる方法を説明するための図である。
【００５２】
ターンテーブル４８上には、架台を介して容器を構成する底板４９が設けられている。この底板４９上には、コイル構成部品であるスペーサ５０が配置されている。又、底板４９上には、ヘリカルコイル１の内径側となるところに含浸成形用の内筒５１がボルトにより一体に設けられている。
【００５３】
又、足場５２上には、ヘリカルコイル１の外径側となるところに半径方向と上下方向に移動可能な押付けローラ５３が固定されている。なお、５３ａはローラである。
【００５４】
一方、上記図７に示すように拡径拘束されたヘリカルコイル１ａ、１ｂは、半径方向に移動可能な電動チェーンブロック５４より吊り下げられるようになっている。
【００５５】
この電動チェーンブロック５４はＩビームから吊り下げられており、このＩビームには旋回装置５５が設けられている。そして、その軌道は円形のＩビームで該Ｉビームは吊ビーム５６と一体になっており図示しない柱の上に固定されている。
【００５６】
次に、大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法について説明する。
【００５７】
先ず、図１に示す大形多条多層ヘリカルコイル製作の成形ラインにおいて、所定の径で入荷された材料ヘリカルコイル１０がアンコイラ１１に搭載される。その後、この材料ヘリカルコイル１０からヘリカルコイル１として繰り出され、その先端部は、図示しない簡易ベンダーにより伸ばし引出しローラ１２に挿入され、さらに延伸ベンダー１３のローラに噛ませられて曲がり（Ｒ）がストレートにされる。
【００５８】
この場合、右巻きヘリカルコイル１は、コイル材も右巻きとなっており、コイル材下部にローラがコイルリード角にあわせた高さで取り付き、下側から繰り出される。又、左巻きヘリカルコイル１は、コイル材を上から繰り出される。そして、下部のローラは、同一高さでコイル材が回転するときに末端の段差でガタガタしないよう当該ローラの上にリングを置き、その上にコイルリードと同じ角度のスペーサを置いてコイル材を載せる。
【００５９】
次に、ヘリカルコイル１は、タークスローラ１４の２連の矯正機によりコイル矩形形状が矯正され、次の成形ベンダー１５により成形を高精度で行なうために成形ローラの押出しを行うとともに、ローラのピッチを広げて精度の向上が図られる。
【００６０】
次に、成形後のヘリカルコイル１は、ノズルボックス１６を通ることにより高圧のショットエアが供給されてピーニング加工が行われる。このときそのエアの回収は、噴射空気量より多い送風量の送風機で吸引し、ピーニング加工で発生したダストは途中にフィルタによって除去される。
【００６１】
次に、成形後のヘリカルコイル１は、複数のガイドローラ１７によって軌跡に沿って受け取られる。この場合、少々の軌跡の変化は許容できる隙間を有している。
【００６２】
そして、成形後のヘリカルコイル１は、その先端が図２に示すコイルガイド２２に挿入され、図示しない固定具で固定され、巻き取りマンドレル２１に沿って押付けローラ１８により半径方向の寸法が確保される。
【００６３】
このとき、ヘリカルコイル１の送りは、延伸ベンダー１３、タークスローラ１４、成形ベンダー１５のそれぞれのローラを同一の周速で回転して行ない、巻き取りマンドレル２１の周速はローラの周速の上と下の二速とする。
【００６４】
又、速度センサ１９の内径側が働いた場合は巻き取りマンドレル２１のスピードを下側の周速に変更し、外径側が働いた場合は巻き取りマンドレル２１のスピードを上側の周速に変更する制御を行い、ヘリカルコイル１が軌跡から外れないようにしている。
【００６５】
巻き取りマンドレル２１は、図示しない昇降回転装置で前記のように回転を制御するとともに１回転で１リード昇降するように制御される。右巻きヘリカルコイル１では下降、左巻きヘリカルコイル１では上昇となる。
【００６６】
この巻き取りマンドレル２１の昇降回転はヘリカルコイル１の軌跡と合っているので、図２に示すコイルガイド２２の溝に成形後のヘリカルコイル１が上手く挿入され、初めに１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂが飛び飛びで、次に１層ａ条ヘリカルコイル１ａが間に挿入される。
【００６７】
次に、巻き取りマンドレル２１に成形後のヘリカルコイル１が全て巻き取られると、この後に、ヘリカルコイル１は、図３及び図４に示すように拘束治具２３により巻き取りマンドレル５の分割隙間において拘束される。
【００６８】
具体的に図４を参照して説明すると、クリップ２４を１層ａ条ヘリカルコイル１ａに被せ、プレート２５のスリットにクリップ２４を差し込み、このクリップ２４の穴部にブロック２７を合わせ、ピン２６を挿入してブロック２７に螺合したボルト２８を締めてプレート２５と１層ａ条ヘリカルコイル１ａが一体になる。
【００６９】
この場合、拘束治具２３は、図３に示すようにａ条用拘束治具２３ａとｂ条用拘束治具２３ｂとに分かれているので、各々拘束後、プレート２５の隣接部を溶接して１層を一体としている。
【００７０】
巻き取りマンドレル２１上でヘリカルコイル（１層ａ条ヘリカルコイル１ａ及び１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂ）１が拘束されたら、該巻き取りマンドレル２１の５分割（全８分割）を内径側に移動し、ヘリカルコイル１を取り出す。
【００７１】
次に、取り出されたヘリカルコイル１に対する熱処理が行われる。この場合、ボルト２８の締め終了後、クリップ２４とプレート２５が溶接され、ピン２６、ブロック２７、ボルト２８を外して熱処理を行う。これによってヘリカルコイル１は、熱処理時にも拘束されているため加熱時の熱挙動による変形が押さえられる。
【００７２】
次に、熱処理後のヘリカルコイル１は、図３及び図４に示す拘束治具２３が取り外されてブラスト加工が行われる。
【００７３】
このヘリカルコイル１は、図５に示すコイル搭載ユニット３３のコイル搭載部下部の６個の全フック３４をそれぞれ電動シリンダ３６により開き、この状態でコイルガイド３５に沿って挿入され、全フック３４を閉じることにより搭載される。
【００７４】
この搭載は、他の場所でヘリカルコイル１を静置し、吊ビーム３２をクレーン等で吊りアプローチして行ない、その後、柱３１の上に固定する。
【００７５】
ヘリカルコイル１は、フック３４から徐々に下方へ降ろされ、６等配で配置している各フック３４でヘリカルコイル１の最下端を支持しているものを単独で開ける。そして、フック３４の下に垂れたらそのフック３４を閉じ、今垂れたヘリカルコイル１をａ条とすれば、ｂ条の最下端を支持しているフック３４の対向するフック３４まで一つずつａ条側のフック３４を開閉して、ａ条のヘリカルコイル１ａを垂らし、その後はａ条側、ｂ条側の対向する最下部のフック３４を交互に開閉する。該フック３４の開閉順序は、自ずとコイル巻き方向になる。
【００７６】
フック３４の下部にヘリカルコイル１が数ターン溜まったら、拡間治具３８でヘリカルコイル１を開いてノズルボックス３９が走行できる間隔に整理し、１層ａ条ヘリカルコイル１ａと１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂの各々にノズルボックス３９を搭載し、噴射装置２９よりグリットエアを供給噴射してブラスト加工を行なう。
【００７７】
両ノズルボックス３９は、自走式で下側から上側に走行し、走行の邪魔になる拡間治具３８はその都度取り外され、過ぎたらもう一度取り付ける。そのような時にヘリカルコイル１の位置決めを補助するのは、吊ビーム３２の下部Ｉビームに吊り下がる電動チェーンブロック３７である。
【００７８】
このようにブラスト加工が終了したコイルターン（ヘリカルコイル１）は、ガイドポスト３０の間に収納され、溜まったらガイドポスト３０を接続延長してテーブルリフタ２８の上面を下降し、ブラスト加工領域を一定に保つ。
【００７９】
次に、図６に示すようにブラスト加工後のヘリカルコイル１にターン絶縁を行ない拡径を行う段取りに移る。このターン絶縁は、上記図５に示すブラスト加工の段取りと同じ構成のものを使用する。
【００８０】
このターン絶縁の場合は、上記ノズルボックス３９に替わって図示しない自走式のターン絶縁テーピング装置が１層ａ条ヘリカルコイル１ａと１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂの各々に搭載される。そして、これらターン絶縁テーピング装置が１層ａ条ヘリカルコイル１ａと１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂに自走することによりターン絶縁が施される。
【００８１】
このターン絶縁が終了したコイルターンは、正規寸法より２０〜３０mm拡径してセットしたガイドポスト３０の間に収納され、同時に下部より図７に示す拘束治具４０が組立てられる。拡径では内径方向に反力が発生し、ガイドポスト３０のみでは傾いて寸法精度が悪くなるため、コイル中心部に拡径治具３９を配して突っ張り精度を確保する。
【００８２】
拘束治具４０は、１層ａ条ヘリカルコイル１ａと１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂとの間にスペーサ４１が配置され、内径側に押さえ板４３が当てられ、外径側にコモンプレート４２が当てられる。そして、外径側よりボルト４４が通されて押さえ板４３に螺合して同じターンの１層ａ条ヘリカルコイル１ａ及び１層ｂ条ヘリカルコイル１ｂを拘束し、同時にその上のターンの１層ａ条ヘリカルコイル１ａに連結する。
【００８３】
これにより、図７に示すように１層ａ条ヘリカルコイル１ａは、コモンプレート４２の上側と下側で拘束される。キー４５は、コモンプレート４２の溝に嵌合して上から下まで全てのコモンプレート４２を連結する。この構造は、下のコイル重量を上のコイルで支持することはなく、ターン絶縁に大きな力が作用しないように配慮している。拘束治具４０は、ほぼ等配で６ヶ所に設け最上部のシャックル４７を使用して搬送される。
【００８４】
次に、図８に示す拡径したヘリカルコイル１を挿入して組立てる段取りに移る。
【００８５】
上記シャックル４７を６台の電動チェーンブロック５４で吊り、連動操作でヘリカルコイル１をスペーサ面まで下降してヘリカルコイル下端ａ条とｂ条とを固定し、同じターンのａ条とｂ条の拘束を下側から徐々に解放し、その外周面を押付けローラ５３で押し正規寸法を確保する。
【００８６】
そして、ターンテーブル４８を回転すると、コイル吊り下げの旋回装置５５も同期して回転し、押付けローラ５３はヘリカルコイル１のリードに沿って上昇する。この押付けローラ５３は、外周に３台設けコイル径の精度向上を図っている。この押付けローラ５３の先端には、図１２に示すような層間絶縁４の図示しない定テンションヘッドを取り付けて、テーピングを行なうことができる。
【００８７】
以上のような実施の形態に示された構成および作用効果をまとめると次の通りである。
【００８８】
(1) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、ａ条・ｂ条の成形巻き取りにおいて、巻き取りマンドレル２１にヘリカルコイル１の軌跡に合わせてコイルガイド２２を設け、巻き取りマンドレル２１の昇降回転はヘリカルコイル１のリードに合っている。巻き取りマンドレル２１の周速は、成形ラインのコイル送り速度を一定にして成形ベンダー１５の下流側でコイル送り速度と巻き取り周速の差がコイルの半径方向の移動になるので、少しでも移動したら速度センサ１９で検出して軌跡から外れないように制御している。押付けローラ１８は、ヘリカルコイル１が弛んで巻かれないよう外径側からヘリカルコイル１を押して正規コイル径にするものである。
【００８９】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、２条のヘリカルコイル１を１条毎にコイルガイド２２にコイル軌跡通り挿入され、容易に高精度な２条のヘリカルコイル１を１層巻き取ることができる。
【００９０】
(2) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、左巻き・右巻きコイルの巻き取りレイアウトにおいて、巻き取りマンドレル２１の回転は左巻き・右巻きとも上から見て右回転で、右巻きコイルのときアンコイラ１１で材料ヘリカルコイル１０の繰り出しは下側で、巻き取りマンドレル２１の巻き取り開始は下側からであり、成形ラインはコイルリード角と等しい角度だけアンコイラ１１側が高い傾斜となっている。左巻きコイルのときアンコイラ１１で材料ヘリカルコイル１０の繰り出しは上側で、巻き取りマンドレル２１の巻き取り開始は上側からであり、成形ラインはコイルリード角と等しい角度だけアンコイラ７側が低い傾斜となっている。
【００９１】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、左巻き・右巻きコイルの巻き取りレイアウトが、一般ではコイル断面が大きいことから巻き取りが左巻き・右巻きコイルとも下側からとなって成形ラインが左右に分かれ変更が大変になるところを、巻き取りマンドレル２１に上から巻けるコイルガイド２２を設けたことで、傾斜を変える等の少ない作業でレイアウトが変更できる。
【００９２】
(3) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、成形ベンダー１５の成形でヘリカルコイル１に発生した引張り応力の除去において、コンパクトで周りに干渉等の支障の無い二つ割りのノズルボックス１６をヘリカルコイル１に搭載し、その近傍に噴射装置２０を置き、そこから高圧のショットエアをノズルボックス１６に送り、ヘリカルコイル全面に当たって引張り応力が除去される。
【００９３】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、コイル成形後熱処理を行なってもヘリカルコイル１が変形せず寸法精度が確保される。
【００９４】
(4) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、成形巻き取り後のコイル拘束において、巻き取りマンドレル２１に高精度でａ条・ｂ条のヘリカルコイル１ａ、１ｂを巻いた後、各条毎に８ヶ所でプレート２５に各コイルターンを引き寄せるとバラバラのターンが連結され、さらにプレート２５の隣接部を溶接して拘束治具２３の上部のアイボルトで垂直吊りを行なえば、搬送でコイル自体が変形することはない。この拘束ボルト締めは、熱処理時有効でないためボルト締め終了後、クリップ２４とプレート２５を溶接し、ピン２６、ブロック２６、ボルト２７を外して熱処理する。
【００９５】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、変形させずに高精度な状態で他工程に移動でき、熱処理時も拘束されているため加熱時の熱挙動による変形を押さえることができる。
【００９６】
(5) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、熱処理後のブラスト加工において、熱処理が済んだヘリカルコイル１から拘束治具を外し、コイル搭載ユニット３３のフック３４を開き挿入して搭載後、一つずつフック３４を開閉して徐々にコイル端を垂らし、ａ条・ｂ条の各ヘリカルコイル１ａ、１ｂに自走式のノズルボックス３９を搭載し、それがヘリカルコイル１に当たらない間隔で拡間治具３８によりヘリカルコイル１を固定している。ヘリカルコイル１の中心にはスチールグリットの入った噴射装置２９があり、ノズルボックス３９の走行方向に合わせて回転でき、両方のノズルボックス３９に高圧エアグリットを送り、全面の酸化スケールの除去と表面荒らしを行なっている。噴射装置２９はスチールグリットとダストを一緒に回収し、スチールグリットは続けて使用しダストはフィルタで除去する自動循環方式である。ブラスト加工が終了したコイルターンはガイドポスト３０の間に収納整理される。
【００９７】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、コイル重量で接触したコイルの上下面にもブラスト加工を行なうことができ、コンパクトなノズルボックス１２で局部的に行なうため、本コイル全体が入るような大きな密室を必要としない。
【００９８】
(6) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、ターン絶縁のテーピングと拡径拘束において、ブラスト加工終了後のヘリカルコイル１をブラスト前と同様コイル搭載ユニット３３のフック３４上に搭載し、一つずつフック３４を開閉しヘリカルコイル１の下端を徐々に垂らし、ａ条・ｂ条のヘリカルコイル１ａ、１ｂの下端の各々に自走式のターン絶縁テーピング装置を搭載し、テーピング装置が当たらない間隔でコイルを開いて拡間治具３８で固定する。テーピングを行ない終了したターンは、人力や引張り具で拡径してガイドポスト３０内に収納整理し、同時に拡径の拘束治具４０で下のターンから拘束する。拘束の目的は拡径したヘリカルコイル１が元の径に縮むのを防止するもので上下のターンを内外径からプレートでサンドイッチすれば達成されることが基本原理である。
【００９９】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、拡径時の反力に打ち勝って１層の下から上まで全ターンをきれいに拡径することができる。又、どのターンにおいてもヘリカルコイル１は、拘束治具４０にそのターンのみ吊られる構造になっており、ヘリカルコイル１の一部に大きな重量が作用することはない。
【０１００】
(7) 上記実施の形態に示された大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法は、拡径したヘリカルコイル１の挿入組立てにおいて、拡径拘束したヘリカルコイル１は６台の電動チェーンブロック５４に吊られ、連動で下降してスペーサ上まで挿入される。組立ては、コイル下部の同ターンのａ条・ｂ条の２条ずつ行ない、６等配に設けた拘束治具４０を一つずつ徐々に解放するとその部分は元の径に戻って内径側が密着し、それを更に精度良くするために押付けローラ５３で押す。組立てた側のヘリカルコイル１はターンテーブル４８で回され、吊られているヘリカルコイル１は旋回装置５５で回され、押付けローラ５３はその回転とコイルリードにより軌跡通り昇降するように制御される。また押付けローラ５３は先端を交換して層間絶縁４も巻くことができる。
【０１０１】
これによって上記大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法においては、拡径の状態で挿入するため層間絶縁を擦り切ることはなく、押付けローラ５３を使用して正規寸法で巻き、組立てることができる。層間絶縁も同じ装置で行なうことができる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
【０１０３】
例えば、上記実施の形態では、拡間治具３８はシャフトの両端にヘリカルコイル１をクランプするものがついているが、これを図９のようにエンドレスタイプのナイロンスリング６０の両端にカラビナ６１を通して代用してもよい。基本的にヘリカルコイル１は、自重でナイロンスリング６０を引張る方向にのみ力が作用するのでこれで良い。この場合、カラビナ６１のフック６１ａを開くだけで簡単に取り付けたり外すことができる。また上記実施の形態より少ないコストで同じ機能を達成できる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘリカルコイル材料を成形し、この成形されたヘリカルコイルに対してターン絶縁を行い、この後に成形精度を高める組み立てを行って多条多層のヘリカルコイルを製作する場合、ヘリカルコイルの成形後、複数の櫛状のガイドをヘリカル軌跡上に設けた巻き取りマンドレルに対して各櫛状のガイドのうち間隔をおいた各ガイド毎に成形後の一条のヘリカルコイルを挿入し、次に、一条のヘリカルコイルを挿入した各ガイドの間の各ガイドに他の条のヘリカルコイルを挿入して位置決めするので、右巻き左巻きとも簡単なレイアウト変更で成形でき、成形後熱処理を行なっても変形せず、コイル全面の酸化スケール除去が可能で、絶縁を損傷させずに組立てが可能な成形精度の高い大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる大形多条多層ヘリカルコイルの製作方法の一実施の形態を示す成形ラインの構成図。
【図２】巻き取りマンドレルのコイルガイドに巻き取られた１層ｂ条ヘリカルコイルを示す拡大図。
【図３】ヘリカルコイルを巻き取り後に成形精度を維持するための拘束方法を説明するための図。
【図４】同拘束方法に用いる拘束治具の具体的な構成図。
【図５】熱処理後のヘリカルコイルの表面改質手段を説明するための構成図。
【図６】ブラスト終了後のヘリカルコイルに対してターン絶縁を行ない拡径後拘束する方法を説明するための図。
【図７】同拘束方法に用いる拘束治具の具体的な構成図。
【図８】拡径したヘリカルコイルを挿入し組立てる方法を説明するための図。
【図９】変形例を説明するための図。
【図１０】従来の１条１層のヘリカルコイルの製作方法を説明するための図。
【図１１】従来の１条１層のヘリカルコイルの製作方法を説明するための図。
【図１２】従来の課題を説明するための２条２層のヘリカルコイルの正面の断面図。
【符号の説明】
１：ヘリカルコイル、
１ａ：１層ａ条ヘリカルコイル、
１ｂ：１層ｂ条ヘリカルコイル、
１０：材料ヘリカルコイル、
１１：アンコイラ、
１２：引出しローラ、
１３：延伸ベンダー、
１４：タークスローラ、
１５：成形ベンダー、
１６：ノズルボックス、
１７：ガイドローラ、
１８：押付けローラ、
１９：速度センサ、
２０：噴射装置、
２１：巻き取りマンドレル、
２２：コイルガイド、
２３：拘束治具、
２３ａ：ａ条拘束治具、
２３ｂ：ｂ条拘束治具、
２４：クリップ、
２５：プレート、
２６：ピン、
２７：ボルト、
２８：テーブルリフタ、
２９：噴射装置、
３０：ガイドポスト、
３１：柱、
３２：吊ビーム、
３３：コイル搭載ユニット、
３４：フック、
３５：コイルガイド、
３６：電動シリンダー、
３７：電動チェーンブロック、
３８：拡間治具、
３９：ブラスト用ノズルボックス、
４０：拘束治具、
４１：スペーサ、
４２：コモンプレート、
４３：押さえ板、
４４：ボルト、
４５：キー、
４６：ボルト、
４７：シャックル、
４８：ターンテーブル、
４９：底板、
５０：スペーサ、
５１：内筒、
５２：足場、
５３：押付けローラ、
５４：電動チェーンブロック、
５５：旋回装置、
５６：吊ビーム。
【図１】
0004460675.tif 000002
【図２】
0004460675.tif 000003
【図３】
0004460675.tif 000004
【図４】
0004460675.tif 000005
【図５】
0004460675.tif 000006
【図６】
0004460675.tif 000007
【図７】
0004460675.tif 000008
【図８】
0004460675.tif 000009
【図９】
0004460675.tif 000010
【図１０】
0004460675.tif 000011
【図１１】
0004460675.tif 000012
【図１２】
0004460675.tif 000013