JP2003332164A - 巻線装置および巻線方法 - Google Patents
巻線装置および巻線方法Info
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H55/00—Wound packages of filamentary material
- B65H55/04—Wound packages of filamentary material characterised by method of winding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
- H01F41/082—Devices for guiding or positioning the winding material on the former
- H01F41/086—Devices for guiding or positioning the winding material on the former in a special configuration on the former, e.g. orthocyclic coils or open mesh coils
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- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻線の折り返し位置のずれを防止し、巻線を
高速巻回し占積率を向上する巻線装置および巻線方法を
提供する。 【解決手段】 巻線装置１０は、スピンドル２０、巻線
供給装置３０、規定部材４０および移動装置５０を備え
ている。ボビン１００の巻回空間は、芯部１０２の中心
軸に沿い芯部１０２を含む断面において第２鍔部１０６
から第１鍔部１０４に向けて幅の狭まる台形状に形成さ
れている。規定部材４０は、第１鍔部１０４の高さまで
ボビン１００に巻線２００を巻回した後、第１鍔部１０
４の高さから第２鍔部１０６の高さまで巻線２００を巻
回するとき、第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に
折り返す巻線２００の折り返し位置を規定する。規定部
材４０は巻線２００を案内する案内面４２を有してい
る。案内面４２は、巻線２００の巻回層に沿うようにや
や凹んだ滑らかな凹曲面であり、巻線２００のずらし量
を規定する。
高速巻回し占積率を向上する巻線装置および巻線方法を
提供する。 【解決手段】 巻線装置１０は、スピンドル２０、巻線
供給装置３０、規定部材４０および移動装置５０を備え
ている。ボビン１００の巻回空間は、芯部１０２の中心
軸に沿い芯部１０２を含む断面において第２鍔部１０６
から第１鍔部１０４に向けて幅の狭まる台形状に形成さ
れている。規定部材４０は、第１鍔部１０４の高さまで
ボビン１００に巻線２００を巻回した後、第１鍔部１０
４の高さから第２鍔部１０６の高さまで巻線２００を巻
回するとき、第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に
折り返す巻線２００の折り返し位置を規定する。規定部
材４０は巻線２００を案内する案内面４２を有してい
る。案内面４２は、巻線２００の巻回層に沿うようにや
や凹んだ滑らかな凹曲面であり、巻線２００のずらし量
を規定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、断面形状が台形で
ある巻線空間に巻線を巻回する巻線装置および巻線方法
に関する。
ある巻線空間に巻線を巻回する巻線装置および巻線方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】断面形状が台形のボビンに巻線を巻回す
る従来の巻線装置を図１１に示す。ボビン１００は、中
空四角柱状の芯部１０２、芯部１０２の一端に第１鍔部
１０４、芯部１０２の他端に第２鍔部１０６を有してい
る。芯部１０２の外周面、第１鍔部１０４の内側面およ
び第２鍔部１０６の内側面で形成される巻線空間は、芯
部１０２の中心軸に沿い芯部１０２を含む断面におい
て、第２鍔部１０６から第１鍔部１０４に向け幅の狭ま
る台形状である。ボビン１００は図示しないスピンドル
等により回転する。巻線ノズル３６は移動部３４に固定
されている。巻線ノズル３６は移動部３４とともに芯部
１０２の中心軸と平行なシャフト３２に沿って往復移動
しながら、ボビン１００に巻回する巻線２００を供給す
る。
る従来の巻線装置を図１１に示す。ボビン１００は、中
空四角柱状の芯部１０２、芯部１０２の一端に第１鍔部
１０４、芯部１０２の他端に第２鍔部１０６を有してい
る。芯部１０２の外周面、第１鍔部１０４の内側面およ
び第２鍔部１０６の内側面で形成される巻線空間は、芯
部１０２の中心軸に沿い芯部１０２を含む断面におい
て、第２鍔部１０６から第１鍔部１０４に向け幅の狭ま
る台形状である。ボビン１００は図示しないスピンドル
等により回転する。巻線ノズル３６は移動部３４に固定
されている。巻線ノズル３６は移動部３４とともに芯部
１０２の中心軸と平行なシャフト３２に沿って往復移動
しながら、ボビン１００に巻回する巻線２００を供給す
る。
【０００３】第１鍔部１０４の高さまで巻線を巻回し、
次に第１鍔部１０４の高さから第２鍔部１０６の高さま
で巻線２００を巻回するとき、第１鍔部１０４側から第
２鍔部１０６側に巻線２００を折り返す折り返し位置に
おいて、所定ピッチ、図１１では２ピッチ分第２鍔部１
０６側に巻線２００を移動し第２鍔部１０６に向けて巻
線２００を巻回する。
次に第１鍔部１０４の高さから第２鍔部１０６の高さま
で巻線２００を巻回するとき、第１鍔部１０４側から第
２鍔部１０６側に巻線２００を折り返す折り返し位置に
おいて、所定ピッチ、図１１では２ピッチ分第２鍔部１
０６側に巻線２００を移動し第２鍔部１０６に向けて巻
線２００を巻回する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１鍔部１０
４側から第２鍔部１０６側に巻線を折り返すとき、巻線
２００の折り返し位置がずれることがある。巻線２００
の折り返し位置がずれると巻線２００を規則正しく巻回
できないので、巻回空間に対する巻線２００の断面積の
比、つまり占積率が低くなるという問題がある。
４側から第２鍔部１０６側に巻線を折り返すとき、巻線
２００の折り返し位置がずれることがある。巻線２００
の折り返し位置がずれると巻線２００を規則正しく巻回
できないので、巻回空間に対する巻線２００の断面積の
比、つまり占積率が低くなるという問題がある。
【０００５】また、第１鍔部１０４側から第２鍔部側１
０６に巻線を折り返すと、下層の巻線２００に上層の巻
線２００が交差する箇所が生じる。ボビン１００に巻線
２００を巻回して形成されるコイル１１０の径は巻線２
００の交差箇所において大きくなる。巻線２００の折り
返し位置がずれると巻線２００を規則正しく巻回できな
い。さらに、巻線２００の交差箇所が周方向にばらつく
と、コイル１１０の径が全体として大きくなり、巻回空
間に対する巻線２００の断面積の比、つまり占積率が低
くなるという問題がある。
０６に巻線を折り返すと、下層の巻線２００に上層の巻
線２００が交差する箇所が生じる。ボビン１００に巻線
２００を巻回して形成されるコイル１１０の径は巻線２
００の交差箇所において大きくなる。巻線２００の折り
返し位置がずれると巻線２００を規則正しく巻回できな
い。さらに、巻線２００の交差箇所が周方向にばらつく
と、コイル１１０の径が全体として大きくなり、巻回空
間に対する巻線２００の断面積の比、つまり占積率が低
くなるという問題がある。
【０００６】第１鍔部１０４側から第２鍔部側１０６に
巻線を折り返すとき、ボビン１００の回転速度を減速す
るかボビン１００を停止すれば巻線２００の折り返し位
置がずれることを防止できる。しかし、ボビン１００に
巻線２００を巻回する時間が長くなる。
巻線を折り返すとき、ボビン１００の回転速度を減速す
るかボビン１００を停止すれば巻線２００の折り返し位
置がずれることを防止できる。しかし、ボビン１００に
巻線２００を巻回する時間が長くなる。
【０００７】本発明の目的は、巻線の折り返し位置のず
れを防止し、巻線を高速巻回し占積率を向上する巻線装
置および巻線方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、巻線の折り返し位置の周方向のずれを防止し、
巻線を高速巻回する巻線装置および巻線方法を提供する
ことにある。
れを防止し、巻線を高速巻回し占積率を向上する巻線装
置および巻線方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、巻線の折り返し位置の周方向のずれを防止し、
巻線を高速巻回する巻線装置および巻線方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
巻線装置、あるいは請求項９記載の巻線方法によると、
ボビンの第１鍔部の高さまで巻線を巻回した後、第１鍔
部の高さから第２鍔部の高さまでボビンの芯部の中心軸
方向に往復移動しながら巻線を巻回するとき、第１鍔部
側から第２鍔部側に向けて折り返す巻線の折り返し位置
を規定部材が規定する。巻線の巻回速度を減速すること
なく第１鍔部側から第２鍔部側に向けて折り返す巻線の
折り返し位置がずれることを防止する。したがって、巻
線を高速に整列して巻回できる。さらに、巻回空間に巻
回する巻線の占積率が高くなるので、同一巻数の巻線を
ボビンに巻回してコイルを形成する場合、コイルを小型
化できる。
巻線装置、あるいは請求項９記載の巻線方法によると、
ボビンの第１鍔部の高さまで巻線を巻回した後、第１鍔
部の高さから第２鍔部の高さまでボビンの芯部の中心軸
方向に往復移動しながら巻線を巻回するとき、第１鍔部
側から第２鍔部側に向けて折り返す巻線の折り返し位置
を規定部材が規定する。巻線の巻回速度を減速すること
なく第１鍔部側から第２鍔部側に向けて折り返す巻線の
折り返し位置がずれることを防止する。したがって、巻
線を高速に整列して巻回できる。さらに、巻回空間に巻
回する巻線の占積率が高くなるので、同一巻数の巻線を
ボビンに巻回してコイルを形成する場合、コイルを小型
化できる。
【０００９】本発明の請求項２または３記載の巻線装
置、あるいは請求項１０または１１記載の巻線方法によ
ると、規定部材により周方向の同一箇所で巻線を折り返
すので、巻線の折り返し位置が周方向にばらつかない。
したがって、巻線を折り返すときに生じる巻線の下層と
上層との交差箇所が周方向にばらつかず特定される。し
たがって、巻線を巻回して形成するコイルを小型化でき
る。
置、あるいは請求項１０または１１記載の巻線方法によ
ると、規定部材により周方向の同一箇所で巻線を折り返
すので、巻線の折り返し位置が周方向にばらつかない。
したがって、巻線を折り返すときに生じる巻線の下層と
上層との交差箇所が周方向にばらつかず特定される。し
たがって、巻線を巻回して形成するコイルを小型化でき
る。
【００１０】本発明の請求項４記載の巻線装置または請
求項１２記載の巻線方法によると、第１鍔部の高さから
第２鍔部の高さまで巻線を巻回するとき、第１鍔部側か
ら第２鍔部側に向け巻線の各折り返し位置に一つの規制
部材を移動する。規定部材の移動を制御することによ
り、規定部材を変更することなく少ない部品点数で巻線
の折り返し位置を調整できる。
求項１２記載の巻線方法によると、第１鍔部の高さから
第２鍔部の高さまで巻線を巻回するとき、第１鍔部側か
ら第２鍔部側に向け巻線の各折り返し位置に一つの規制
部材を移動する。規定部材の移動を制御することによ
り、規定部材を変更することなく少ない部品点数で巻線
の折り返し位置を調整できる。
【００１１】本発明の請求項５記載の巻線装置または請
求項１３記載の巻線方法によると、規定部材は折り返し
位置毎に一つ設置されている。規定部材の移動を制御す
ることにより、規定部材を変更することなく巻線の折り
返し位置を調整できる。本発明の請求項６記載の巻線装
置または請求項１４記載の巻線方法によると、一つの規
定部材が巻線のすべての折り返し位置を規定するので、
規定部材の移動制御が容易である。
求項１３記載の巻線方法によると、規定部材は折り返し
位置毎に一つ設置されている。規定部材の移動を制御す
ることにより、規定部材を変更することなく巻線の折り
返し位置を調整できる。本発明の請求項６記載の巻線装
置または請求項１４記載の巻線方法によると、一つの規
定部材が巻線のすべての折り返し位置を規定するので、
規定部材の移動制御が容易である。
【００１２】本発明の請求項７記載の巻線装置による
と、規定部材は、ボビンの回転方向と反対側に向け第２
鍔部側に傾斜する案内面を有し、折り返し位置における
巻線のずれ量を案内面が規定する。折り返し位置におけ
る巻線のずれ量を均一にできる。請求項１から７のいず
れか一項記載の巻線装置はボビンに規則正しく巻線を巻
回しているので、本発明の請求項８記載の電機子のよう
に、第１鍔部を内周側に、第２鍔部を外周側に向け周方
向にボビンを配置して形成すると、電機子全体の体格を
小型化できる。
と、規定部材は、ボビンの回転方向と反対側に向け第２
鍔部側に傾斜する案内面を有し、折り返し位置における
巻線のずれ量を案内面が規定する。折り返し位置におけ
る巻線のずれ量を均一にできる。請求項１から７のいず
れか一項記載の巻線装置はボビンに規則正しく巻線を巻
回しているので、本発明の請求項８記載の電機子のよう
に、第１鍔部を内周側に、第２鍔部を外周側に向け周方
向にボビンを配置して形成すると、電機子全体の体格を
小型化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による巻線装置を図
１に示す。巻線装置１０は、回転装置としてのスピンド
ル２０、巻線供給装置３０、規定部材４０および移動装
置５０を備えている。ボビン１００の巻回空間は、従来
例で説明したように、芯部１０２の中心軸に沿い芯部１
０２を含む断面において第２鍔部１０６から第１鍔部１
０４に向けて幅の狭まる台形状に形成されている。ボビ
ン１００の芯部１０２は断面四長方形の中空柱状に形成
されている。第１鍔部１０４および第２鍔部１０６は長
方形の板状であり、芯部１０２の一端に第１鍔部１０
４、他端に第２鍔部１０６が互いに平行に設置されてい
る。芯部１０２は、スピンドル２０の軸２２に嵌め込ま
れている。スピンドル２０の軸２２は芯部１０２に嵌合
する四角柱である。
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による巻線装置を図
１に示す。巻線装置１０は、回転装置としてのスピンド
ル２０、巻線供給装置３０、規定部材４０および移動装
置５０を備えている。ボビン１００の巻回空間は、従来
例で説明したように、芯部１０２の中心軸に沿い芯部１
０２を含む断面において第２鍔部１０６から第１鍔部１
０４に向けて幅の狭まる台形状に形成されている。ボビ
ン１００の芯部１０２は断面四長方形の中空柱状に形成
されている。第１鍔部１０４および第２鍔部１０６は長
方形の板状であり、芯部１０２の一端に第１鍔部１０
４、他端に第２鍔部１０６が互いに平行に設置されてい
る。芯部１０２は、スピンドル２０の軸２２に嵌め込ま
れている。スピンドル２０の軸２２は芯部１０２に嵌合
する四角柱である。
【００１４】巻線供給装置３０は、シャフト３２、移動
部３４および巻線ノズル３６を有している。巻線ノズル
３６を固定している移動部３４は、シャフト３２に沿っ
て往復移動可能である。例えば、シャフト３２と移動部
３４とはシャフト３２に沿って移動部３４が往復移動す
る送りねじ機構を形成している。巻線２００の一端は、
スピンドル２０に固定されている。スピンドル２０が回
転することにより芯部の１２０の中心軸方向に往復移動
する巻線ノズル３６に案内された巻線２００が芯部１０
２の周囲に巻回される。
部３４および巻線ノズル３６を有している。巻線ノズル
３６を固定している移動部３４は、シャフト３２に沿っ
て往復移動可能である。例えば、シャフト３２と移動部
３４とはシャフト３２に沿って移動部３４が往復移動す
る送りねじ機構を形成している。巻線２００の一端は、
スピンドル２０に固定されている。スピンドル２０が回
転することにより芯部の１２０の中心軸方向に往復移動
する巻線ノズル３６に案内された巻線２００が芯部１０
２の周囲に巻回される。
【００１５】規定部材４０は、支持部材４６に取り付け
られている。支持部材４６は、シャフト４８に固定され
ている。規定部材４０、支持部材４６およびシャフト４
８は、移動装置５０により図１に示すＸ軸方向およびＺ
軸方向に往復移動可能である。Ｘ軸方向はボビン１００
半径方向であり、Ｚ軸方向は芯部１０２の中心軸方向で
ある。Ｘ軸とＺ軸とは直交している。
られている。支持部材４６は、シャフト４８に固定され
ている。規定部材４０、支持部材４６およびシャフト４
８は、移動装置５０により図１に示すＸ軸方向およびＺ
軸方向に往復移動可能である。Ｘ軸方向はボビン１００
半径方向であり、Ｚ軸方向は芯部１０２の中心軸方向で
ある。Ｘ軸とＺ軸とは直交している。
【００１６】規定部材４０は、第１鍔部１０４の高さま
でボビン１００に巻線２００を巻回した後、第１鍔部１
０４の高さから第２鍔部１０６の高さまで巻線２００を
巻回するとき、第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側
に折り返す巻線２００の折り返し位置を規定するととも
に、折り返し位置における巻線２００のずれ量を規定す
る。規定部材４０は巻線２００を案内する案内面４２を
有している。案内面４２は、巻線２００の巻回層に沿う
ようにやや凹んだ滑らかな凹曲面である。また案内面４
２は、図３に示すように、ボビン１００の回転方向と反
対側に向け第２鍔部１０６側に傾斜し第２鍔部１０６側
に巻線２００を案内する。規定部材４０は、ボビン１０
０の短辺ａにおいて、第１鍔部１０４側から第２鍔部１
０６側に折り返す巻線２００の折り返し位置を規定し、
折り返し位置において２ピッチ巻線２００を第２鍔部１
０６側にずらす。
でボビン１００に巻線２００を巻回した後、第１鍔部１
０４の高さから第２鍔部１０６の高さまで巻線２００を
巻回するとき、第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側
に折り返す巻線２００の折り返し位置を規定するととも
に、折り返し位置における巻線２００のずれ量を規定す
る。規定部材４０は巻線２００を案内する案内面４２を
有している。案内面４２は、巻線２００の巻回層に沿う
ようにやや凹んだ滑らかな凹曲面である。また案内面４
２は、図３に示すように、ボビン１００の回転方向と反
対側に向け第２鍔部１０６側に傾斜し第２鍔部１０６側
に巻線２００を案内する。規定部材４０は、ボビン１０
０の短辺ａにおいて、第１鍔部１０４側から第２鍔部１
０６側に折り返す巻線２００の折り返し位置を規定し、
折り返し位置において２ピッチ巻線２００を第２鍔部１
０６側にずらす。
【００１７】移動装置５０は、移動部５２、シャフト５
４、５６を有している。移動部５２はシャフト４８を支
持している。移動部５２は、規定部材４０、支持部材４
６およびシャフト４８とともにシャフト５４に沿ってＸ
軸方向に往復移動可能である。また移動部５２は、規定
部材４０、支持部材４６およびシャフト４８とともにシ
ャフト５６に沿ってＺ軸方向に往復移動可能である。例
えば、移動部５２とシャフト５４、５６とはシャフト５
４、５６に沿って移動部５２が往復移動する送りねじ機
構を形成している。
４、５６を有している。移動部５２はシャフト４８を支
持している。移動部５２は、規定部材４０、支持部材４
６およびシャフト４８とともにシャフト５４に沿ってＸ
軸方向に往復移動可能である。また移動部５２は、規定
部材４０、支持部材４６およびシャフト４８とともにシ
ャフト５６に沿ってＺ軸方向に往復移動可能である。例
えば、移動部５２とシャフト５４、５６とはシャフト５
４、５６に沿って移動部５２が往復移動する送りねじ機
構を形成している。
【００１８】次に、巻線装置１０の巻線工程について、
図４に示すフローチャートに基づいて説明する。 （１）ステップ３００ 巻線ノズル３６を芯部１０２の中心軸に沿って往復移動
し、第１鍔部１０４の高さまでボビン１００に巻線２０
０を巻回する。 （２）ステップ３０２ 第１鍔部１０４の高さまで巻回された巻線２００が第２
鍔部１０６から第１鍔部１０４に戻ってくる前に、第１
鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて折り返す巻
線２００の最初の折り返し位置に規定部材４０を移動す
る。
図４に示すフローチャートに基づいて説明する。 （１）ステップ３００ 巻線ノズル３６を芯部１０２の中心軸に沿って往復移動
し、第１鍔部１０４の高さまでボビン１００に巻線２０
０を巻回する。 （２）ステップ３０２ 第１鍔部１０４の高さまで巻回された巻線２００が第２
鍔部１０６から第１鍔部１０４に戻ってくる前に、第１
鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて折り返す巻
線２００の最初の折り返し位置に規定部材４０を移動す
る。
【００１９】（３）ステップ３０４
第２鍔部１０６で折り返した巻線２００を第１鍔部１０
４側に向けて巻回する。 （４）ステップ３０６ 第１鍔部１０４側に戻ってきた巻線２００は、規定部材
４０により折り返し位置を規定されるとともに、案内面
４２により２ピッチ分第２鍔部１０６側にずらされる。 （５）ステップ３０８
４側に向けて巻回する。 （４）ステップ３０６ 第１鍔部１０４側に戻ってきた巻線２００は、規定部材
４０により折り返し位置を規定されるとともに、案内面
４２により２ピッチ分第２鍔部１０６側にずらされる。 （５）ステップ３０８
【００２０】移動装置５０により、ボビン１００の半径
方向外側であるＸ軸方向、ならびに第２鍔部１０６側で
あるＺ軸方向に規定部材４０を移動し、次の折り返し位
置まで規定部材４０を移動する。 （６）ステップ３１０ 巻線２００を巻回し終わるまでステップ３０４、３０
６、３０８を繰り返す。
方向外側であるＸ軸方向、ならびに第２鍔部１０６側で
あるＺ軸方向に規定部材４０を移動し、次の折り返し位
置まで規定部材４０を移動する。 （６）ステップ３１０ 巻線２００を巻回し終わるまでステップ３０４、３０
６、３０８を繰り返す。
【００２１】次に、第１実施例の変形例を図５および図
６に示す。図５の（Ａ）から（Ｂ）、（Ｃ）から（Ｄ）
は、ボビン１００を半回転して移行する巻線工程を示し
ている。第１実施例では、第１鍔部１０４側から第２鍔
部１０６側に向けて巻線２００を折り返すとき、短辺ａ
において２ピッチ巻線２００をずらした。変形例では、
第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて巻線２
００を折り返すとき、短辺ａおよび短辺ｃにおいて規定
部材６０の案内面６２がそれぞれ１ピッチずつ、合わせ
て２ピッチ巻線２００をずらしている。
６に示す。図５の（Ａ）から（Ｂ）、（Ｃ）から（Ｄ）
は、ボビン１００を半回転して移行する巻線工程を示し
ている。第１実施例では、第１鍔部１０４側から第２鍔
部１０６側に向けて巻線２００を折り返すとき、短辺ａ
において２ピッチ巻線２００をずらした。変形例では、
第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて巻線２
００を折り返すとき、短辺ａおよび短辺ｃにおいて規定
部材６０の案内面６２がそれぞれ１ピッチずつ、合わせ
て２ピッチ巻線２００をずらしている。
【００２２】図７に示すフローチャートで変形例の巻線
工程を説明する。 （１）ステップ３２０ 巻線ノズル３６を芯部１０２の中心軸に沿って往復移動
し、第１鍔部１０４の高さまでボビン１００に巻線２０
０を巻回する。 （２）ステップ３２２ 第１鍔部１０４の高さまで巻回された巻線２００が第２
鍔部１０６側から第１鍔部１０４側に戻ってくる前に、
第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて折り返
す巻線２００の最初の折り返し位置に規定部材６０を移
動する。
工程を説明する。 （１）ステップ３２０ 巻線ノズル３６を芯部１０２の中心軸に沿って往復移動
し、第１鍔部１０４の高さまでボビン１００に巻線２０
０を巻回する。 （２）ステップ３２２ 第１鍔部１０４の高さまで巻回された巻線２００が第２
鍔部１０６側から第１鍔部１０４側に戻ってくる前に、
第１鍔部１０４側から第２鍔部１０６側に向けて折り返
す巻線２００の最初の折り返し位置に規定部材６０を移
動する。
【００２３】（３）ステップ３２４
第２鍔部１０６で折り返した巻線２００を第１鍔部１０
４側に向けて巻回する。 （４）ステップ３２６ 第１鍔部１０４側に戻ってきた巻線２００は、規定部材
６０により短辺ａにおいて折り返し位置を規定されると
ともに、案内面６２により１ピッチ分第２鍔部１０６側
にずらされる。
４側に向けて巻回する。 （４）ステップ３２６ 第１鍔部１０４側に戻ってきた巻線２００は、規定部材
６０により短辺ａにおいて折り返し位置を規定されると
ともに、案内面６２により１ピッチ分第２鍔部１０６側
にずらされる。
【００２４】（５）ステップ３２８
第２鍔部１０６側であるＺ軸方向に規定部材６０を移動
し、規定部材６０を１ピッチ分第２鍔部１０６側に移動
する。 （６）ステップ３３０ 短辺ｃにおいて案内面６２により１ピッチ分第２鍔部１
０６側に巻線２００をずらす。
し、規定部材６０を１ピッチ分第２鍔部１０６側に移動
する。 （６）ステップ３３０ 短辺ｃにおいて案内面６２により１ピッチ分第２鍔部１
０６側に巻線２００をずらす。
【００２５】（７）ステップ３３２
ボビン１００の半径方向外側であるＸ軸方向、ならびに
第２鍔部１０６側であるＺ軸方向に規定部材６０を移動
し、次の短辺ａにおける折り返し位置に規定部材６０を
移動する。 （８）ステッピ３３４ 巻線２００を巻回し終わるまでステップ３２４からステ
ップ３３２を繰り返す
第２鍔部１０６側であるＺ軸方向に規定部材６０を移動
し、次の短辺ａにおける折り返し位置に規定部材６０を
移動する。 （８）ステッピ３３４ 巻線２００を巻回し終わるまでステップ３２４からステ
ップ３３２を繰り返す
【００２６】第１実施例または変形例の巻線装置により
ボビン１００に巻線２００を巻回して形成したコイル１
１０を用いた燃料ポンプの一例を図８に示す。燃料ポン
プ７０の電機子８０は、ボビン１００に巻線２００を巻
回しコイル１１０を形成した構造体を第１鍔部１０４を
内周側に、第２鍔部１０６を外周側に向け周方向に６個
設置して形成されている。燃料ポンプ７０は、例えば図
示しない燃料タンク内に収容され、吸引した燃料をエン
ジン側に供給するインタンク式ポンプとして用いられ
る。
ボビン１００に巻線２００を巻回して形成したコイル１
１０を用いた燃料ポンプの一例を図８に示す。燃料ポン
プ７０の電機子８０は、ボビン１００に巻線２００を巻
回しコイル１１０を形成した構造体を第１鍔部１０４を
内周側に、第２鍔部１０６を外周側に向け周方向に６個
設置して形成されている。燃料ポンプ７０は、例えば図
示しない燃料タンク内に収容され、吸引した燃料をエン
ジン側に供給するインタンク式ポンプとして用いられ
る。
【００２７】燃料ポンプ７０は、円筒状のハウジング７
２の内周壁に４分の１の円弧状に形成された永久磁石７
４を４個周方向に設置し、交互に極の異なる４個の磁極
を形成している。電機子８０は永久磁石７４の内周側に
回転可能に収容されている。内周コア８２は各ボビン１
００の芯部１０２内に挿入されているコア部を有してい
る。外周コア８４はボビン１００の第２鍔部１０６の外
周を周方向に覆っている。ボビン１００に巻回されたコ
イル１１０に通電することにより電機子８０が回転する
と、電機子８０とともにインペラ８６が回転し、燃料タ
ンク内の燃料吸引してエンジン側に供給する。
２の内周壁に４分の１の円弧状に形成された永久磁石７
４を４個周方向に設置し、交互に極の異なる４個の磁極
を形成している。電機子８０は永久磁石７４の内周側に
回転可能に収容されている。内周コア８２は各ボビン１
００の芯部１０２内に挿入されているコア部を有してい
る。外周コア８４はボビン１００の第２鍔部１０６の外
周を周方向に覆っている。ボビン１００に巻回されたコ
イル１１０に通電することにより電機子８０が回転する
と、電機子８０とともにインペラ８６が回転し、燃料タ
ンク内の燃料吸引してエンジン側に供給する。
【００２８】周方向に隣接しているコイル１１０は、ボ
ビン１００の長辺ｂ、ｄに巻回されている部分である。
第１実施例および変形例の巻線装置により巻線２００を
巻回して形成された断面台形状のコイル１１０の折り返
し位置において、下層と上層の巻線２００が交差し半径
方向外側に膨らんでいるのは短辺ａ、あるいは短辺ａお
よび短辺ｃである。長辺ｂ、ｄでは巻線２００が交差せ
ず規則正しく巻回されている。したがって、ボビン１０
０の長辺ｂ、ｄに巻回されている箇所のコイル１１０を
周方向に隣接させても、電機子８０全体として外径が大
きくなることを防止できる。第１実施例で示した巻線装
置１０以外にも、巻線２００の折り返し位置を規定でき
るのであればどのような構成の巻線装置を用いてもよ
い。
ビン１００の長辺ｂ、ｄに巻回されている部分である。
第１実施例および変形例の巻線装置により巻線２００を
巻回して形成された断面台形状のコイル１１０の折り返
し位置において、下層と上層の巻線２００が交差し半径
方向外側に膨らんでいるのは短辺ａ、あるいは短辺ａお
よび短辺ｃである。長辺ｂ、ｄでは巻線２００が交差せ
ず規則正しく巻回されている。したがって、ボビン１０
０の長辺ｂ、ｄに巻回されている箇所のコイル１１０を
周方向に隣接させても、電機子８０全体として外径が大
きくなることを防止できる。第１実施例で示した巻線装
置１０以外にも、巻線２００の折り返し位置を規定でき
るのであればどのような構成の巻線装置を用いてもよ
い。
【００２９】（第２実施例、第３実施例）本発明の第２
実施例を図９に、第３実施例を図１０に示す。第１実施
例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。第２実施
例の規定部材９０は、巻線２００のすべての折り返し位
置を規定する折り返し部９２を有している。折り返し部
９２は階段状に形成されている。巻線２００が最初の折
り返し位置に達する前に規定部材９０の位置を設定し、
巻線２００を巻回し終わるまで規定部材の位置を移動し
ない。第３実施例では、巻線２００の各折り返し位置毎
に巻線２００の折り返し位置を規定する規定部材９６を
有している。各折り返し位置に巻線２００が達する前に
各規定部材９６の位置を設定する。
実施例を図９に、第３実施例を図１０に示す。第１実施
例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。第２実施
例の規定部材９０は、巻線２００のすべての折り返し位
置を規定する折り返し部９２を有している。折り返し部
９２は階段状に形成されている。巻線２００が最初の折
り返し位置に達する前に規定部材９０の位置を設定し、
巻線２００を巻回し終わるまで規定部材の位置を移動し
ない。第３実施例では、巻線２００の各折り返し位置毎
に巻線２００の折り返し位置を規定する規定部材９６を
有している。各折り返し位置に巻線２００が達する前に
各規定部材９６の位置を設定する。
【００３０】以上説明した本発明の上記複数の実施例で
は、第１鍔部１０４から第２鍔部１０６側に向けて折り
返す巻線２００の折り返し位置を規定部材が規定するの
で、折り返し位置において巻回速度を減速することなく
巻線２００の折り返し位置がずれることを防止する。し
たがって、巻線２００の巻回時間が短くなる。また、折
り返し位置における巻線２００の巻乱れを防止し巻線２
００を整列して巻回できるので、巻線２００の占積率が
上昇する。したがって、同じ巻数であれば巻線２００を
巻回して形成するコイルを小型化できる。
は、第１鍔部１０４から第２鍔部１０６側に向けて折り
返す巻線２００の折り返し位置を規定部材が規定するの
で、折り返し位置において巻回速度を減速することなく
巻線２００の折り返し位置がずれることを防止する。し
たがって、巻線２００の巻回時間が短くなる。また、折
り返し位置における巻線２００の巻乱れを防止し巻線２
００を整列して巻回できるので、巻線２００の占積率が
上昇する。したがって、同じ巻数であれば巻線２００を
巻回して形成するコイルを小型化できる。
【００３１】また、巻線２００の折り返し位置をボビン
１００の周方向の１箇所または２箇所の同一箇所に特定
している。巻線２００の折り返し位置がばらつかないの
で、コイル１１０全体の体格を小型化できる。上記複数
の実施例では、規定部材は巻線２００の折り返し位置を
規定するとともに、折り返し位置における巻線２００の
ずれ量を規定している。規定部材は巻線のずれ量を規定
せず折り返し位置だけを規定する構成でもよい。
１００の周方向の１箇所または２箇所の同一箇所に特定
している。巻線２００の折り返し位置がばらつかないの
で、コイル１１０全体の体格を小型化できる。上記複数
の実施例では、規定部材は巻線２００の折り返し位置を
規定するとともに、折り返し位置における巻線２００の
ずれ量を規定している。規定部材は巻線のずれ量を規定
せず折り返し位置だけを規定する構成でもよい。
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施例による巻線装置を
示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図であ
り、（Ｃ）は（Ａ）のＣ方向矢視図である。
示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図であ
り、（Ｃ）は（Ａ）のＣ方向矢視図である。
【図２】第１実施例による巻線工程を示す説明図であ
る。
る。
【図３】第１実施例における巻線のずらし工程を示す説
明図である。
明図である。
【図４】第１実施例の巻線工程を制御するフローチャー
トである。
トである。
【図５】変形例による巻線工程を示す説明図である。
【図６】変形例における巻線のずらし工程を示す説明図
である。
である。
【図７】変形例の巻線工程を制御するフローチャートで
ある。
ある。
【図８】（Ａ）は第１実施例または変形例において巻線
を巻回したボビンを用いた燃料ポンプを示す断面図であ
り、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
を巻回したボビンを用いた燃料ポンプを示す断面図であ
り、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】第２実施例による巻線工程を示す説明図であ
る。
る。
【図１０】第３実施例による巻線工程を示す説明図であ
る。
る。
【図１１】従来例による巻線工程を示す説明図である。
２０ スピンドル（回転装置）
３０ 巻線供給装置
４０、６０、９０、９６ 規定部材
４２、６２ 案内面
５０ 移動装置
７０ 燃料ポンプ
８０ 電機子
１００ ボビン
１０２ 芯部
１０４ 第１鍔部
１０６ 第２鍔部
１１０ コイル
２００ 巻線
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 元也
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 山本 博之
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 5E002 AA01 AA06
5H615 AA01 BB01 BB04 PP02 PP14
QQ02 QQ19
Claims (14)
- 【請求項１】 柱状の芯部の一端に第１鍔部、他端に第
２鍔部を設置し、前記芯部の外周面と前記第１鍔部およ
び前記第２鍔部の内側面とで形成される巻線空間の前記
芯部を含む断面形状が、前記第２鍔部から前記第１鍔部
に向けて幅の狭まる台形状であるボビンに前記台形状に
巻線を巻回する巻線装置であって、 前記芯部の中心軸を回転中心として前記ボビンを回転す
る回転装置と、 前記芯部の中心軸方向に往復移動しながら前記ボビンに
巻回する巻線を供給する巻線供給装置と、 前記第１鍔部の高さまで巻線を巻回した後、前記芯部の
中心軸方向に往復移動しながら前記第１鍔部の高さから
前記第２鍔部の高さまで巻線を巻回するとき、前記第１
鍔部側から前記第２鍔部側に向けて折り返す巻線の折り
返し位置を規定する規定部材と、を備えることを特徴と
する巻線装置。 - 【請求項２】 前記第１鍔部の高さから前記第２鍔部の
高さまで巻線を巻回するとき、前記規定部材は周方向の
同一箇所で前記折り返し位置を規定することを特徴とす
る請求項１記載の巻線装置。 - 【請求項３】 前記第１鍔部の高さから前記第２鍔部の
高さまで巻線を巻回するとき、前記規定部材は周方向の
一箇所で前記折り返し位置を規定することを特徴とする
請求項２記載の巻線装置。 - 【請求項４】 前記規定部材は一つであり、前記第１鍔
部の高さから前記第２鍔部の高さまで巻線を巻回すると
き、前記第１鍔部側から前記第２鍔部側に向け巻線の各
折り返し位置に前記規制部材を移動する移動装置を備え
ることを特徴とする請求項１、２または３記載の巻線装
置。 - 【請求項５】 前記規定部材は各折り返し位置に一つ設
置されていることを特徴とする請求項１、２または３記
載の巻線装置。 - 【請求項６】 前記規定部材は一つであり、前記規定部
材は前記折り返し位置のすべてを規定する規定部を有し
ていることを特徴とする請求項１、２または３記載の巻
線装置。 - 【請求項７】 前記規定部材は、前記ボビンの回転方向
と反対側に向け前記第２鍔部側に傾斜し前記第２鍔部側
に巻線を案内する案内面を有し、前記案内面により前記
折り返し位置における巻線のずれ量を規定することを特
徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の巻線装
置。 - 【請求項８】 前記芯部は四角柱状であり、請求項１か
ら７のいずれか一項記載の巻線装置で巻線を巻回された
前記ボビンの前記第１鍔部を内周側に、前記第２鍔部を
外周側に向け、前記芯部の４面の巻回面のうち前記折り
返し位置を含まない面同士を隣接して周方向に前記ボビ
ンを配置して形成されていることを特徴とする電機子。 - 【請求項９】 柱状の芯部の一端に第１鍔部、他端に第
２鍔部を設置し、前記芯部の外周面と前記第１鍔部およ
び前記第２鍔部の内側面とで形成される巻線空間の前記
芯部を含む断面形状が、前記第２鍔部から前記第１鍔部
に向けて幅の狭まる台形状であるボビンに前記芯部の中
心軸方向に往復移動しながら前記台形状に巻線を巻回す
る巻線方法であって、 前記第１鍔部の高さまで巻線を巻回した後、前記第１鍔
部の高さから前記第２鍔部の高さまで巻線を巻回すると
き、前記第１鍔部側から前記第２鍔部側に向けて折り返
す巻線の折り返し位置を規定部材で規定することを特徴
とする巻線方法。 - 【請求項１０】 前記第１鍔部の高さから前記第２鍔部
の高さまで巻線を巻回するとき、前記規定部材により周
方向の同一箇所で前記折り返し位置を規定することを特
徴とする請求項９記載の巻線方法。 - 【請求項１１】 記第１鍔部の高さから前記第２鍔部の
高さまで巻線を巻回するとき、前記規定部材により周方
向の一箇所で前記折り返し位置を規定することを特徴と
する請求項１０記載の巻線方法。 - 【請求項１２】 前記規定部材は一つであり、前記第１
鍔部の高さから前記第２鍔部の高さまで巻線を巻回する
とき、各折り返し位置に巻線が達する前に前記規定部材
を各折り返し位置に移動することを特徴とする請求項
９、１０または１１記載の巻線方法。 - 【請求項１３】 前記規定部材は前記折り返し位置毎に
一つ設置されており、各折り返し位置に巻線が達する前
に各折り返し位置に各規定部材を移動することを特徴と
する請求項９、１０または１１記載の巻線方法。 - 【請求項１４】 前記規定部材は一つであり、前記規定
部材は前記第１鍔部側から前記第２鍔部側に向けて折り
返す巻線のすべての折り返し位置を規定する規定部を有
していることを特徴とする請求項９、１０または１１記
載の巻線方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002135460A JP3666748B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 巻線装置および巻線方法 |
| US10/412,287 US6910654B2 (en) | 2002-05-10 | 2003-04-14 | Apparatus and method for winding multi-layer coil in trapezoidal winding space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002135460A JP3666748B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 巻線装置および巻線方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003332164A true JP2003332164A (ja) | 2003-11-21 |
| JP3666748B2 JP3666748B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=29397495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002135460A Expired - Fee Related JP3666748B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 巻線装置および巻線方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6910654B2 (ja) |
| JP (1) | JP3666748B2 (ja) |
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| KR101090810B1 (ko) * | 2009-12-02 | 2011-12-08 | 현대자동차주식회사 | 물체에 코일을 감는 방법 및 이 코일이 구비된 클러치식 워터펌프 |
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