JP2008027950A - コイルの巻線方法、コイル及びそのコイルを備えた揺動式ボイスコイルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの巻線作業を簡易かつ安価に行える巻線方法を提供する。
【解決手段】コイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされている巻枠３３に対し、巻線材２１を巻枠３３の一端側より巻き始めて中央まで巻き進め、その後巻枠３３の他端側より中央に向かって巻き進めて一層目を巻き終える。巻線材２１を巻枠３３の一端側より他端側に至るまで順番に巻き進める場合に発生する下り傾斜での巻線材２１の滑り落ちを、粘着材を使用したり、巻枠３３への溝加工を行うことなく、巻き方を変えることによって防止することができる。
【選択図】図１

Description

この発明はコイルの巻線方法及びその方法を用いて製作されたコイルに関し、さらにそのコイルを備えた揺動式ボイスコイルモータに関する。

図３Ａ，Ｂはコイル（空芯コイル）の一般的な外形形状を一部切り欠いて模式的に示したものであり、これらコイル１１，１２は断面形状が方形状をなすものとされ、即ち外形を構成する全ての線（全ての辺）が直線によって構成されている。

図４はこのようなコイル１１，１２を巻線治具を使用して製作する際の巻線方法を示したものであり、巻線治具は巻線材２１が巻回される巻枠３１と、その巻枠３１の両端にフランジ状をなすように取り付けられた一対の側板３２とによって構成されている。

巻枠３１に対する巻線材２１の巻回は、巻枠３１の一端側より巻き始めて図４Ａに矢印で示したように巻枠３１の他端に至るまで順番に巻き進めて一層目を巻き終え、次に二層目を一層目と逆方向に巻き進めるといった方法によって一般に行われ、以下、所定の層数（ターン数）巻き進められてコイルが完成する。

一方、コイルは図３Ａ，Ｂに示したような断面の外形線が直線となっているものに限らず、例えば図３Ｃに示したような断面形状を有するものもある。この図３Ｃに示したコイル１３は巻線材が枠状をなすように巻回され、その枠の互いに対向する一対の辺におけるコイル巻幅方向の断面形状（図中、破線で囲んで示す）が、その中央が互いに外側に向かって凸となるような円弧状とされているものであり、互いに対向する内面１３ａ，１３ｂは同心の円筒面とされている。

このような形状を有するコイル１３は例えば揺動式ボイスコイルモータに使用され、断面円弧状の永久磁石と、それと対向するヨークとによって構成される断面円弧状の磁気空隙内に位置されて、磁気空隙内で回動するものとされる。

図５は図３Ｃに示したコイル１３を巻線治具を使用して製作する際の様子を示したものであり、巻線治具の巻枠３３はこの例ではコイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状をなすものとされている。

この場合、巻線材２１を図４の場合と同様、巻枠３３の一端側より巻き始めて巻き進めると、中央を過ぎて下り傾斜になった所で巻線材２１が矢印ｆで示したように滑り落ちるといった状況が発生し、よって順番に巻いていくことができず、巻線作業が非常に困難となる。

このような不具合（巻き崩れ）を解消するための一解決方法として、巻枠３３に粘着材を付着させ、その粘着材に巻線材２１を貼り付けながら巻線作業を行うといった方法が従来提案されている。

また、他の方法として例えば特許文献１に記載されているコイルボビンの巻取部に溝を設ける構成のように、巻枠３３に巻線材２１の外形に応じた溝を設けるといったことも考えられる。

図６は巻枠３３に複数の溝３４を形成して、その巻枠３３に巻線材２１が巻き進められていく様子を示したものであり、このような溝３４を設けることによって図５に示したような巻線材２１の滑り落ちを防止することができる。
特開平９−２２３６３９号公報

しかるに、上述したような巻枠３３の表面に溝３４を形成する方法では、溝加工のための加工費がかかり、その分巻線治具が高価なものとなる。また、例えば巻線材２１の線径が細い場合には溝３４と溝３４の間の山の部分の先端が先鋭となって巻線材２１を傷つける要因となるため、これを回避するために先鋭としない高精度の加工を行う必要があり、さらに加工費がかかるものとなってしまう。

一方、粘着材を使用する方法では、使用する度に粘着材の粘着力が低下するため、常に同じ条件で巻線作業を行うためには巻線治具を使用する毎にメンテナンスを行うことが必要となり、作業の煩雑化は免れえない。

なお、コイルは最終的に巻線治具から取り外されるが、この際、溝３４があることによって、また粘着材があることによって、取り外し方法が難しくなるという欠点もある。

この発明の目的はこのような状況に鑑み、コイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされている巻枠に対するコイルの巻線において、従来より簡易かつ安価に、さらに高品質に巻線を行うことを可能とする巻線方法を提供することにあり、さらにその方法を用いて製作された安価なコイルを提供することにある。

この発明によるコイルの巻線方法によれば、コイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされている巻枠に対し、巻線材を巻枠の一端側より巻き始めて上記中央まで巻き進め、その後巻枠の他端側より上記中央に向かって巻き進めて、一層目を巻き終える。

この発明によるコイルは、巻線材が枠状をなすように巻回され、その枠の互いに対向する一対の辺におけるコイル巻幅方向の断面形状が、その中央が互いに外側に向かって凸となるような円弧状とされており、上記円弧状をなす部分の一層目は巻線材がコイル巻幅方向の一端より上記中央まで巻き進められた後、コイル巻幅方向の他端より上記中央に向かって巻き進められて形成されているものとされる。

この発明によるコイルの巻線方法によれば、巻枠に粘着材を付着したり、溝加工を施すことなく、巻き方を変えるだけでよく、コイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状をなす巻枠に対する巻線作業を簡易かつ安価に、さらに高品質に行うことができる。

また、この発明によるコイルは上記のような巻線方法を用いて製作されているものであり、よって安価なコイルを提供することができる。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

図１はこの発明によるコイルの巻線方法の一実施例を工程順に示したものであり、図５と対応する部分には同一符号を付してある。

巻枠３３はコイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされ、この巻枠３３に以下、（１）〜（５）に示すような手順で巻線が行われる。

（１）巻線材２１を巻枠３３の一端側より巻き始め、矢印ａで示したように中央（円弧形状の頂点）に至るまで順番に巻き進める。

（２）中央まで巻いたら、中央から巻枠３３の他端側に、つまり巻き始めと反対側に矢印ｂで示したように巻線材２１を移動し、巻枠３３の他端側に巻線材２１を巻回する。巻線材２１の移動は図１Ｂの斜視図に示したように巻枠３３の側面で行われ、つまり平面とされた側面に巻線材２１の渡り部が位置される。

（３）巻線材２１を矢印ｃで示したように中央に向かって巻き進める。巻線材２１は中央まで順番に巻き上がることになり、巻き崩れが生じることなく、一層目の巻線作業が終了する。

（４）二層目は巻線材２１を矢印ｄで示したように巻枠３３の端（他端側）に移動し、この位置より巻き始める。

（５）そして、矢印ｅで示したように巻線材２１を巻枠３３の反対側（一端側）まで順番に巻き進め、二層目の巻線作業が終了する。二層目以降は従来と同様の巻き方であり、以下、所定の層数（ターン数）巻き進めて巻線作業が完了する。

巻線作業完了後、コイルの固着が行われ、コイルが完成する。コイルの固着は例えば巻線材２１として、その表面に薄く融着剤（接着剤）が塗布された巻線材を使用し、巻線作業完了後、加熱して融着剤を溶かし、固着することによって行われる。固着後、コイルは巻線治具から取り外される。

上述した巻線方法によれば、コイル巻幅方法の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされている巻枠に対する巻線作業を、巻枠に粘着材を付着させたり、また巻枠に溝を設けたりすることなく、簡易かつ高品質に行うことができる。

また、これにより、巻線材が枠状をなすように巻回され、その枠の互いに対向する一対の辺におけるコイル巻幅方向の断面形状が、その中央が互いに外側に向かって凸となるような円弧状とされているコイルを安価に提供することができる。

図２は上記のように巻線材が枠状をなすように巻回され、その枠の互いに対向する一対の辺におけるコイル巻幅方向の断面形状が、その中央が互いに外側に向かって凸となるような円弧状とされて、揺動式ボイスコイルモータに用いられるコイル４１を例示したものである。

揺動式ボイスコイルモータは断面円弧状をなす永久磁石と、それと対向するヨークとの間に構成される断面円弧状の磁気空隙内にコイル４１が位置され、永久磁石によって作られる磁束とコイル４１との相互作用によって力を発生し、コイル４１の回動により揺動運動を得るもので、このコイル４１を図１に示した巻線方法を用いて製作すれば、安価かつ高品質なコイル４１を得ることができ、その分揺動式ボイスコイルモータを安価に構成することができる。

この発明によるコイルの巻線方法の一実施例を説明するための図。 揺動式ボイスコイルモータに用いられるコイルの一例を示す斜視図。 各種コイル（空芯コイル）の形状を示す図。 コイルの一般的な巻線方法を説明するための図。 巻枠のコイル巻幅方向の形状が円弧状の場合のコイル巻線時の不具合を説明するための図。 巻枠に溝を設けた場合のコイル巻線の様子を示す図。

Claims (4)

1. コイル巻幅方向の形状が、その中央が凸となるような円弧状とされている巻枠に対するコイルの巻線方法であって、
   巻線材を、上記巻枠の一端側より巻き始めて上記中央まで巻き進め、その後上記巻枠の他端側より上記中央に向かって巻き進めて、一層目を巻き終えることを特徴とするコイルの巻線方法。
2. 請求項１記載のコイルの巻線方法において、
   二層目は上記巻枠の他端側もしくは一端側より巻き始めることを特徴とするコイルの巻線方法。
3. 巻線材が枠状をなすように巻回され、その枠の互いに対向する一対の辺におけるコイル巻幅方向の断面形状が、その中央が互いに外側に向かって凸となるような円弧状とされているコイルであって、
   上記円弧状をなす部分の一層目は、上記巻線材が上記コイル巻幅方向の一端より上記中央まで巻き進められた後、上記コイル巻幅方向の他端より上記中央に向かって巻き進められて形成されていることを特徴とするコイル。
4. 永久磁石とコイルを備え、永久磁石によって作られた磁束と、その磁束が通過する磁気空隙内に位置されたコイルとの相互作用によって力を発生する構造とされた揺動式ボイスコイルモータにおいて、
   上記コイルに請求項３記載のコイルが用いられていることを特徴とする揺動式ボイスコイルモータ。

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