JP2002252134A - コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル支持体に絶縁導線を精度良く容易に巻
き付けることができるコイルの製造方法を提供する。 【解決手段】 軸線方向に沿って第１スリット２ａを周
壁に開口させた支持筒体２内に長尺のコイル支持体４を
挿入し、第１スリット２ａを介してコイル支持体４の外
周面と支持筒体２の内周面との間に絶縁導線５を供給し
つつ、コイル支持体４を支持筒体２に対して相対的に回
転させることにより、コイル支持体４の外周面に絶縁導
線５を巻き付けてコイル６を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】測定対象体に流れる電流を非接触で測定
する方法として、特開２０００−６５８６８号に開示さ
れたロゴスキーコイルを電流プローブとして用いた測定
方法が知られている。このロゴスキーコイルは、同公報
の図１０に示されるように、円環状のコイル支持体（１
０１）に絶縁導線を一様なピッチで巻いたコイル（１０
２）と、そのコイル（１０２）の終端の絶縁導線をコイ
ル（１０２）の中心を通して折り返した帰路線（１０
３）とを有し、巻始めの絶縁導線と折り返した絶縁導線
とを近接して引き出す構造を備えている。

【０００３】この電流プローブを用いて測定対象体の電
流を測定する際には、測定対象体（１０４）を取り巻く
ようにロゴスキーコイルを配置する。これにより、この
測定対象体（１０４）の長手方向に電流が流れた際に、
コイル（１０２）を貫通する磁界が変化してコイル（１
０２）に電圧が誘導されるため、この電圧に基づいて測
定対象体に流れる電流を測定することができる。ところ
で、この種のロゴスキーコイルとしては、一般的には、
まず、絶縁導線の一端を固定した棒状のコイル支持体
（１０１）を片手で回転させつつ他方の手で絶縁導線を
送り出して、コイル支持体（１０１）の外周面に絶縁導
線を巻き付ける。続いて、同公報の図１０に示すよう
に、棒状のコイル支持体（１０１）の両端同士を結合さ
せて環状に形成することによってロゴスキーコイルを製
造している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のロゴ
スキーコイルの製造方法には、以下の問題点がある。す
なわち、ロゴスキーコイルは、測定対象体を取り巻くよ
うに配置されるため、可撓性を有する材料でコイル支持
体を構成する必要がある。したがって、コイル支持体に
絶縁導線を手作業で巻き付ける際に、コイル支持体が撓
むため、絶縁導線を巻き付けにくく、その結果、巻付け
作業が非常に煩雑であると共にコストアップの要因にな
っているという問題点がある。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、コイル支持体に絶縁導線を精度良く容易に
巻き付けることができるコイルの製造方法を提供するこ
とを主目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載のコイルの製造方法は、軸線方向に沿って第
１スリットを周壁に開口させた支持筒体内に長尺のコイ
ル支持体を挿入し、前記第１スリットを介して当該コイ
ル支持体の外周面と当該支持筒体の内周面との間に絶縁
導線を供給しつつ、当該コイル支持体を前記支持筒体に
対して相対的に回転させることにより、当該コイル支持
体の外周面に前記絶縁導線を巻き付けてコイルを製造す
ることを特徴とする。なお、本発明において、「コイル
支持体を支持筒体に対して相対的に回転させる」との構
成要素には、支持筒体を固定した状態で支持筒体の軸線
を中心としてコイル支持体を回転させる手法と、コイル
支持体を固定した状態でコイル支持体の軸線を中心とし
て支持筒体および絶縁導線の供給リールを回転させる手
法との両者が含まれる。

【０００７】請求項２記載のコイルの製造方法は、請求
項１記載のコイルの製造方法において、前記支持筒体の
内壁と前記絶縁導線との接触を防止するためのスペーサ
を当該支持筒体内に配置することを特徴とする。

【０００８】請求項３記載のコイルの製造方法は、請求
項２記載のコイルの製造方法において、前記第１スリッ
トに対向して開口する第２スリットが周壁に形成された
筒状体を前記スペーサとして用いることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載のコイルの製造方法は、請求
項３記載のコイルの製造方法において、前記スペーサと
して紙管を用いることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るコイルの製造方法の好適な実施の形態について
説明する。

【００１１】最初に、このコイルの製造方法に使用する
コイル製造治具１の構成について、図１，２を参照して
説明する。

【００１２】コイル製造治具１は、両図に示すように、
支持筒体２およびスペーサ３を備え、図３に示すコイル
支持体４を支持筒体２内に挿入して、そのコイル支持体
４の外周面に絶縁導線５を巻き付けることによってロゴ
スキーコイルを製造可能に構成されている。

【００１３】支持筒体２は、剛性を有する材料（金属材
料や合成樹脂材料）を用いて形成され、その内周面が円
形の断面形状に構成されている。この場合、製造の容易
性を考慮して円筒体で支持筒体２を構成しているが、少
なくともその内周面の断面形状が円形であればよく、そ
の外周面の断面形状を楕円や多角形に形成してもよい。
外周面の断面形状を楕円や多角形に形成した場合、円筒
体で構成するのと比較して、ロゴスキーコイルの製造時
において、支持筒体２を回転させることなく確実に保持
することが可能となる。また、支持筒体２の周壁には、
絶縁導線５をコイル支持体４に供給するためのスリット
（第１スリット）２ａが形成されている。このスリット
２ａは、軸線Ｘ方向に沿って支持筒体２の一端側（図１
において左端）から他端（図１において右端）近傍に亘
り、一定の開口幅Ｗ１で形成されている。この場合、ス
リット２ａを支持筒体２の両端に亘って形成することも
可能であるが、支持筒体２の強度確保の面からは、少な
くとも支持筒体２の一方の端部側では、スリット２ａを
その端縁まで形成せずにその近傍で止めておく構成を採
用するのが好ましい。

【００１４】スペーサ３は、支持筒体２内に配置され、
支持筒体２の内壁とコイル支持体４の外周面に巻き付け
られる絶縁導線５との接触を防止することにより、支持
筒体２との接触による絶縁導線５の絶縁被覆の損傷を防
止すると共に絶縁導線５に加わる摩擦力を軽減する。ス
ペーサ３は、例えば、円筒状の紙管を用いて構成され、
支持筒体２の内壁に両面テープによって固定される。ま
た、スペーサ３の周壁には、スリット２ａに対向して開
口するスリット（第２スリット）３ａが形成されてい
る。このスリット３ａは、その開口幅Ｗ２がスリット２
ａの開口幅Ｗ１よりも幅狭に形成され、かつ、その両開
口縁がスリット２ａの両開口縁間に位置するように配置
され、絶縁導線５とスリット２ａの口縁との接触を確実
に防止する構成となっている。

【００１５】コイル支持体４は、図３に示すように、ロ
ゴスキーコイルにおける帰路線の形成を容易にするた
め、中心導体４ａが絶縁被覆４ｂで覆われて形成された
ケーブルが使用されている。

【００１６】次に、このコイル製造治具１を用いたロゴ
スキーコイルの製造方法について、図３，４を参照して
説明する。

【００１７】まず、図３に示すように、支持筒体２を回
転させないようにして例えば万力で固定する。次に、支
持筒体２の一端側（同図において右端側）から、支持筒
体２の内部に（具体的にはスペーサ３の内部に）にコイ
ル支持体４を挿入する。この状態では、可撓性を有する
コイル支持体４が支持筒体２によって撓むことなく保持
される。次いで、支持筒体２の他端側（同図において左
端側）から突出するコイル支持体４の端部を回転機構１
０のチャック部１１に固定する。続いて、リール（図示
を省略）から引き出した絶縁導線５の先端をコイル支持
体４の突出している端部に固定する。なお、図外のテン
ション付与機構が設けられており、絶縁導線５はテンシ
ョン付与機構によって常時テンションを加えられた状態
でリールから引き出される。

【００１８】続いて、回転機構１０のモータ１２を作動
させ、チャック部１１を支持筒体２の軸線Ｘを中心とし
て回転させることにより、軸線Ｘを中心としてコイル支
持体４を回転させる。この際に、コイル支持体４が回転
することによって、コイル支持体４の外周面に絶縁導線
５が自動的に巻き付けられる。この場合、コイル支持体
４は、支持筒体２によって保持され、支持筒体２の軸線
Ｘを中心として撓むことなく回転する。このため、その
外周面に安定して精度良く一定のピッチで絶縁導線５が
巻き付けられる。また、絶縁導線５のコイル支持体４へ
の巻き付け作業が進むに従い、コイル支持体４に対する
絶縁導線５の供給位置（絶縁導線５とコイル支持体４と
が接する位置）Ｃが、コイル支持体４の突出側端部から
挿入側端部方向に次第に移動する。この後、支持筒体２
の一端側（図３において左端側）に達した際には、図
３，４に示すように、支持筒体２とスペーサ３のそれぞ
れに形成されたスリット２ａ，３ａを介して、コイル支
持体４の外周面と支持筒体２の内周面（具体的にはスペ
ーサ３の内周面）との間に絶縁導線５が供給される。し
たがって、絶縁導線５は、支持筒体２との干渉を回避し
つつ、連続してコイル支持体４の外周面に巻き付けられ
る。また、紙管のスペーサ３を用いているため、大きな
力が加わった際に紙管３が変形して絶縁導線５に対する
負荷が軽減されると共に、スペーサ３（紙管）がある程
度の剛性を備えているため、その内壁でコイル支持体４
に巻き付けられた絶縁導線５を押さえ付けることによっ
て緩みが防止される。

【００１９】その後、コイル支持体４の外周面に巻き付
けられた絶縁導線５によって形成されるコイル６が所望
の長さに達し際には、回転機構１０によるコイル支持体
４の回転を停止させて、同時に絶縁導線５の供給も停止
させる。次いで、リールから引き出した絶縁導線５を切
断した後に端末処理を行う。この端末処理では、コイル
６の巻き終わり端部と、コイル支持体４として使用した
ケーブルの中心導体４ａの端末とを電気的に接続する。
以上の処理により、図５に示すように、その帰路線が、
コイル支持体４としてのケーブルの中心導体４ａで構成
されたロゴスキーコイル７が製造される。

【００２０】このように、このロゴスキーコイル７の製
造方法によれば、支持筒体２内にコイル支持体４を挿入
し、スリット２ａ，３ａを介してコイル支持体４の外周
面と支持筒体２の内周面（正確にはスペーサ３の内周
面）との間に絶縁導線５を供給しつつ、コイル支持体４
を支持筒体２の軸線を中心として回転させてコイル支持
体４の外周面に絶縁導線５を巻き付けることにより、支
持筒体２によってコイル支持体４を回転可能に保持した
状態で絶縁導線５を巻き付けてロゴスキーコイル７を製
造することができる。このため、絶縁導線５を介して加
わるテンションによって可撓性を有するコイル支持体４
を屈曲させることなく、安定して精度良く一定のピッチ
で絶縁導線５を巻き付けることができる結果、高精度で
巻き回されたロゴスキーコイル７を容易に製造すること
ができる。

【００２１】なお、本発明は、上記した発明の実施の形
態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述
した実施の形態におけるスペーサ３として、紙管に代え
て、樹脂製の筒体または樹脂シートを用いることができ
る。また、コイル支持体を固定した状態でコイル支持体
の軸線を中心として支持筒体および絶縁導線の供給リー
ルを回転させることもでき、支持筒体を固定した状態で
支持筒体の軸線を中心としてコイル支持体を回転させる
手法と同様の効果を得ることができる。さらに、摩擦係
数の小さい材料を用いて支持筒体２を構成し、絶縁導線
５の絶縁皮膜に接触したとしてもその絶縁被覆を損傷す
るおそれがない場合、スペーサ３の配設を省いて構成す
ることもでき、かかる場合には、治具の構成の簡略化す
ることができる。また、本発明におけるコイルは、ロゴ
スキーコイル７に限定されず、空芯コイルの製造方法に
も適用することができるのは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載のコイルの
製造方法によれば、支持筒体内にコイル支持体を挿入
し、第１のスリットを介してコイル支持体の外周面と支
持筒体の内周面との間に絶縁導線を供給しつつ、コイル
支持体を支持筒体に対して相対的に回転させてコイル支
持体の外周面に絶縁導線を巻き付けることにより、支持
筒体によってコイル支持体を回転可能に保持した状態で
絶縁導線を巻き付けてコイルを製造することができる。
したがって、絶縁導線を介して加わるテンションによっ
てコイル支持体を屈曲させることなく、安定して精度良
く一定のピッチで絶縁導線を巻き付けることができる結
果、高精度で巻き回されたコイルを容易に製造すること
ができる。

【００２３】また、請求項２記載のコイルの製造方法に
よれば、スペーサを支持筒体内に配置したことにより、
そのスペーサによって支持筒体の内壁と絶縁導体との接
触を回避できる結果、支持筒体による絶縁導体の損傷を
回避することができる。また、剛性の高い材料を支持筒
体に使用し、かつ、低摩擦係数の材料をスペーサに使用
することにより、それぞれに最適な材料を使用すること
ができるため、コイル支持体を支持筒体で確実に保持し
つつ、スペーサによって絶縁導線に加わる摩擦力を軽減
することができる。したがって、より一層高精度で、か
つ絶縁導線に損傷のない高品質のコイルを製造すること
ができる。

【００２４】さらに、請求項３記載のコイルの製造方法
によれば、第１スリットに対向して開口する第２スリッ
トが周壁に形成された筒状体をスペーサとして用いるこ
とにより、例えばシート状体を巻いてスペーサを形成す
る構成と比較して、支持筒体内にスペーサを容易に装着
および固定することができる結果、作業時間の短縮、ひ
いては、コイルの製造コストを低減することができる。

【００２５】また、請求項４記載のコイルの製造方法に
よれば、スペーサとして紙管を用いることにより、大き
な力が加わった際に紙管が変形して絶縁導線に対する負
荷を軽減させることができると共に、紙管がある程度の
剛性を備えているため、その内壁でコイル支持体に巻き
付けられた絶縁導線を押さえ付けて絶縁導線の緩みを防
止することができ、一層高品質のコイルを製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るロゴスキーコイル７
の製造方法に使用するコイル製造治具１の構成を示す正
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】ロゴスキーコイル７の製造方法を説明するため
の説明図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】ロゴスキーコイル７の外観図である。

【符号の説明】

１ コイル製造治具 ２ 支持筒体 ２ａ，３ａ スリット ３ スペーサ ４ コイル支持体 ５ 絶縁導線 ６ コイル ７ ロゴスキーコイル Ｘ 軸線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向に沿って第１スリットを周壁に
   開口させた支持筒体内に長尺のコイル支持体を挿入し、
   前記第１スリットを介して当該コイル支持体の外周面と
   当該支持筒体の内周面との間に絶縁導線を供給しつつ、
   当該コイル支持体を前記支持筒体に対して相対的に回転
   させることにより、当該コイル支持体の外周面に前記絶
   縁導線を巻き付けてコイルを製造することを特徴とする
   コイルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記支持筒体の内壁と前記絶縁導線との
   接触を防止するためのスペーサを当該支持筒体内に配置
   することを特徴とする請求項１記載のコイルの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記第１スリットに対向して開口する第
   ２スリットが周壁に形成された筒状体を前記スペーサと
   して用いることを特徴とする請求項２記載のコイルの製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記スペーサとして紙管を用いることを
   特徴とする請求項３記載のコイルの製造方法。