JP2009026939A

JP2009026939A - 空芯コイルの巻線方法

Info

Publication number: JP2009026939A
Application number: JP2007188273A
Authority: JP
Inventors: Takanori Kawakami; 貴紀川上; Tsuyoki Kitajima; 剛樹北島; Yoshihiko Watanabe; 義彦渡邊
Original assignee: JAE Shinshu Ltd
Current assignee: JAE Shinshu Ltd
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】２つに分岐した面をもつ空芯コイルを簡易かつ安価に、さらに高品質に製作することができるようにする。
【解決手段】巻枠３１の、空芯コイルを２つに分岐させる面にスペーサ３５を配置する工程と、そのスペーサ３５を配置した巻枠３１にスペーサ３５の上から巻線を行う工程と、巻線終了後、巻枠３１のスペーサ配置面以外の面に位置する巻線を押さえ治具３６で押さえる工程と、スペーサ３５を巻枠３１から取り外す工程と、スペーサ３５を取り外した面の巻線を２つに分岐する工程とよりなる。
【選択図】図１

Description

この発明は空芯コイルの巻線方法に関し、特に２つに分岐した面をもつ空芯コイルの巻線方法に関する。

図２Ａは空芯コイルの外形形状の一例を模式的に示したものであり、通常の空芯コイル１１は図２Ａに示したように外形を構成する全ての面がそれぞれ連続した一面によって構成されている。これに対し、図２Ｂは２つに分岐した面をもつ空芯コイルの外形形状の一例を模式的に示したものであり、この例では空芯コイル１２は巻線材が方形枠状をなすように巻回され、その方形枠の互いに対向する一対の辺（面）に位置する巻線がその辺の中間において空間１３を挟んで２つに分岐された構成となっている。

このように２つに分岐された面をもつ空芯コイルは例えば揺動式ボイスコイルモータにおいて使用される。揺動式ボイスコイルモータは永久磁石と、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、回転シャフトに取り付けられた空芯コイルが位置され、永久磁石によって作られる磁束と空芯コイルとの相互作用によって力を発生し、これにより空芯コイルと共に回転シャフトがその軸回りに一定の角度で左右に回転するように構成されているもので、回転シャフトに例えばアームを取り付ければそのアームを揺動運動させることができる。

図３Ａはこのような揺動式ボイスコイルモータにおいて、図２Ｂに示した空芯コイル１２と同様、２つに分岐された面をもつ空芯コイル２１が回転シャフト２２に取り付けられた状態を示したものであり、図３Ｂはその空芯コイル２１を示したものである。

空芯コイル２１は図３Ｂに示したように互いに対向する面がそれぞれ２つに分岐されているため、この分岐部分（分岐によって形成された開口部分）に回転シャフト２２を通すことができ、つまり空芯コイル２１の中心に１本の回転シャフト２２を貫通させることができ、よってこのように２つに分岐した面をもつ空芯コイル２１を揺動式ボイスコイルモータに使用すれば、空芯コイル２１と回転シャフト２２との同心度を高めることができ、また回転シャフト２２の十分な剛性を確保することが容易となる。

図４は上記のような２つに分岐した面をもつ空芯コイルの従来の巻線方法を示したものであり、図４中、３１は巻線材が巻回される巻枠を示し、３２はその巻枠３１の両端にそれぞれフランジ状をなすように取り付けられた側板を示す。この例ではこれら巻枠３１と側板３２とよりなる巻線治具に加え、シャフト治具３３を用いる。

巻線作業は巻枠３１の、空芯コイルを２つに分岐させる面に図４Ａに示したようにシャフト治具３３を取り付け、このシャフト治具３３によって巻線材４１を分岐させながら巻きつけることによって行われ、巻線終了後、図４Ｂに示したようにシャフト治具３３を取り外すことによって分岐部分を作製していた。なお、図４Ａでは隠れて見えないが、シャフト治具３３は巻枠３１の下面側にも取り付けられている。

しかるに、上述した巻線方法では巻線材４１が巻線時のテンション（引っ張り力）により直線になろうとするため、図５中、ａ部で示したように整列性を保つべき位置から巻線材４１がずれてしまい、整列性を確保するのが極めて困難になるという問題がある。

この問題を解決するための一方法として、巻枠３１に粘着材を付着させ、その粘着材に巻線材４１を貼り付けながら巻線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に記載されているように、巻枠３１に巻線材４１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３１に複数の溝３４が形成され、その巻枠３１に巻線材４１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巻線材４１のずれを防止することができ、整列性を確保することができる。
特開平９−２２３６３９号公報

しかるに、上述したような巻枠３１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４１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４１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、空芯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、２つに分岐された面をもつ空芯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る。

この発明によれば、２つに分岐した面をもつ空芯コイルの巻線は、巻枠の、空芯コイルを２つに分岐させる面にスペーサを配置する工程と、そのスペーサを配置した巻枠にスペーサの上から巻線を行う工程と、巻線終了後、巻枠のスペーサ配置面以外の面に位置する巻線を押さえ治具で押さえる工程と、スペーサを巻枠から取り外す工程と、そのスペーサを取り外した面の巻線を２つに分岐する工程とを有する。

この発明による巻線方法によれば、分岐させることなく巻線を行い、巻線終了後に分岐させるものであるため、整列性を容易に確保することができ、また従来のように巻枠に粘着剤を付着させたり、巻枠に溝を設けたりする必要はないため、簡易かつ安価に、さらに高品質に２つに分岐した面をもつ空芯コイルを製作することができる。

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２つに分岐した面をもつ空芯コイルのこの発明による巻線方法の一実施例を工程順に示したものであり、図４と対応する部分には同一符号を付してある。この例では巻枠３１と側板３２とよりなる巻線治具に加え、スペーサ３５と押さえ治具３６とを用いる。以下、各工程（１）〜（５）について説明する。

（１）巻枠３１の、空芯コイルを２つに分岐させる面にスペーサ３５を配置する。スペーサ３５はこの例では半円柱状をなすものとされ、コイル巻幅方向の全長に渡るように巻枠３１の上面３１ａの中央に配置され、図では隠れて見えないが巻枠３１の下面３１ｂにも同様に配置される。

（２）スペーサ３５を配置した巻枠３１にスペーサ３５の上から巻線を行う。巻線は図に示したように整列巻きとされ、全ての面がそれぞれ連続した一面によって構成されるように巻線材４１を巻きつける。

（３）巻線が終了したら、巻枠３１のスペーサ３５配置面以外の面に位置する巻線を押さえ治具３６で押さえ、整列性が乱れないようにする。この例では押さえ治具３６は巻枠３１の両側面に配置される。

（４）スペーサ３５を巻枠３１から取り外す。スペーサ３５を取り外した部分には図に示したように空間３７ができ、つまりこの部分において巻線材４１は余裕を持って巻かれている状態となる。

（５）この巻線材４１の余裕部分を矢印で示したように左右に広げ、分岐させる。これにより、２つに分岐した面をもつ空芯コイルの巻線作業が完了する。なお、巻枠３１の両側面に位置している巻線は押さえ治具３６によって押さえられているため、巻線材４１の余裕部分を左右に広げる際に、その力によって整列性が乱されることはない。

巻線作業完了後、巻線の固着が行われ、空芯コイルが完成する。巻線の固着は例えば巻線材４１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、空芯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、分岐させるための余裕分をもたせて巻線を行い、巻線終了後に余裕分を広げて分岐させるものであるため、巻線時には分岐した面を有さない通常の空芯コイルと同様に巻線を行うことができ、よって巻き易く、整列性も容易に確保することができる。なお、従来のように整列性の確保のために、巻枠に粘着材を付着させたり、あるいは巻枠に溝を設けたりする必要はないため、その点で簡易かつ安価に、さらに高品質に２つに分岐した面をもつ空芯コイルを製作することができる。

この発明による空芯コイルの巻線方法の一実施例を説明するための図。Ａは通常の空芯コイルの外形形状の一例を示す斜視図、Ｂは２つに分岐した面をもつ空芯コイルの外形形状の一例を示す斜視図。Ａは揺動式ボイスコイルモータにおいて回転シャフトに空芯コイルが取り付けられた状態を示す斜視図、Ｂはその空芯コイルの斜視図。２つに分岐した面をもつ空芯コイルの従来の巻線方法を説明するための図。図４に示した巻線方法において生じる不具合を説明するための図。巻枠に溝を設けた場合の巻線の様子を示す図。

Claims

２つに分岐した面をもつ空芯コイルの巻線方法であって、
巻枠の、空芯コイルを２つに分岐させる面にスペーサを配置する工程と、
そのスペーサを配置した巻枠にスペーサの上から巻線を行う工程と、
巻線終了後、前記巻枠の前記スペーサ配置面以外の面に位置する巻線を押さえ治具で押さえる工程と、
前記スペーサを前記巻枠から取り外す工程と、
そのスペーサを取り外した面の巻線を２つに分岐する工程とを有することを特徴とする空芯コイルの巻線方法。