JP2021054555A - 線状材の巻き取り方法及び整列巻きコイル - Google Patents

Abstract

【課題】線状材を容易に巻き取りできる線状材の巻き取り方法及び整列巻きコイルを提供することこと。【解決手段】ボビンを回転させながら線状材を巻胴部の幅方向に移動して整列巻きする線状材の巻き取り方法であって、ボビンにおける線状材の巻き取り開始端が配置される位置を巻胴部の周方向における０°位置とした場合において、ボビンの第１鍔部の端面に線状材の巻き取り開始端を当接させた状態で線状材を整列巻きし、該線状材の０°位置における最終巻き開始位置と第２鍔部の端面との間に線状材の外径の０．６５〜０．８５倍の隙間を空けた状態で線状材を巻き取り、０°位置において、１層目の上に形成される２層目の巻き取り開始位置を、第２鍔部の端面に当接させた状態で、線状材を１層目の外面の線状材間の凹部上に配置するように整列巻きして１層目と同じ巻き数の２層目を形成し、以後同様にそれ以降の層を積層することにより複数層を形成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、線材や管材等の線状材のボビン等への巻き取り方法及び巻き取った後の整列巻きコイルに関する。

従来、エアコンなどの空調用冷凍機の伝熱管等に用いられる銅又は銅合金管や、線状のアルミニウム又はアルミニウム合金材は、製造工程において、例えば、コイル状に巻き取られた状態で保管され、また搬送される。このようなボビン等に巻き取られた線材や管材等の線状材（整列巻線状材）として、例えば、特許文献１に記載のＬＷＣ（レベルワウンドコイル：Ｌｅｖｅｌ Ｗｏｕｎｄ Ｃｏｉｌ）が知られている。

この特許文献１には、銅又は銅合金管を整列巻きして１層目コイルを形成し、その後、この１層目コイルの上に２層目コイルを１層目コイルの外面の銅又は銅合金管間の凹部上に配置した状態で整列巻きし、以後同様にして、２層目コイルの上に３層目コイル、及びそれ以降のコイルを順次整列巻きして積層した複数層のコイルからなり、一層あたりの巻き数が多く設定されている。このように一層あたりの巻き数が多くなると、銅又は銅合金管が絡まりやすくなるため、その外周面にシリコン油含む油を塗布することで、銅又は銅合金管が絡まることを抑制している。

特許５２１３８２０号

ところで、特許文献１の構成では、奇数層の銅管（線状材）の巻き数をｎとした場合に、偶数層の線状材の巻き数をｎ，ｎ−１，ｎ＋１のいずれかにする例が示されているが、奇数層及び偶数層のいずれにおいても、巻き数を同じ（つまり、奇数層目及び偶数層目の巻き数がいずれもｎ）とすることが一般的である。このような複数層の巻き数を同じとする一般的な線状材の巻き取り方法について説明する。

図７は、ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における線状材２０の巻き取り開始端が配置される位置を０°とした場合において、０°位置におけるボビン１０に巻き取られた状態の線状材２０のボビン１０の軸方向に沿う断面図であり、図８は、ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に１／４巻き進めた９０°位置の断面図であり、図９は、ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に１／２巻き進めた１８０°位置の断面図であり、図１０は、ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に３／４巻き進めた２７０°位置の断面図である。つまり、図７〜図１０では、９０°ごとの断面が示されている。
なお、０°位置をｎ巻きそれぞれの巻き取り開始位置とし、最終巻きについては、最終巻き取り開始位置とする。

なお、図７〜１０は、説明をわかりやすくするため、各層４列巻きの図としており、図７〜１０の線状材２０の中央に付された数字は、位置の変化を番号の小さい順（昇順）で示したものである。また、図７〜１０に一点鎖線で示した隙間ｋ１は、１つの幅が線状材２０の外径の１／４の大きさに設定され、例えば、隙間ｋ１が２つ並んで配置されている場合には、その隙間の大きさは、線状材２０の外径の１／２であることを示している。

０°位置では、ボビン１０に巻き取られた状態の線状材２０は、図７に示すように、１層目においては、図７の右側から左側に整列巻きされ、線状材２０（Ｎｏ．１３）の端部とボビン１０の第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。また、２層目においては、図７の左側から右側に整列巻きされ、線状材２０（Ｎｏ．２９）の端部とボビン１０の第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。さらに、３層目においては、図７の右側から左側に整列巻きされ、線状材２０（Ｎｏ．４５）の端部とボビン１０の第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。

つまり、０°位置では、各層の最終巻き開始位置と、各鍔部１２，１３の端面１２０，１３０との間には、いずれも１／２の隙間が形成され、複数層のいずれにおいても、同じ巻き取り数（４巻き）となっている。これは、図９に示したボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における１８０°位置においても、同様である。

しかしながら、９０°位置では、ボビン１０に巻き取られた線状材２０は、図８に示すように、１層目及び３層目においては、巻き数が４巻きであるものの、２層目においては、巻き数が３巻きと１巻き少なく、また２層目を構成する線状材２０（Ｎｏ．１８）と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されるとともに、線状材２０（Ｎｏ．２６）と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されている。この図８において、線状材２０（Ｎｏ．３０）は、３層目の巻き取り開始位置に巻き取られているものの、その位置から１／４周巻き進めた１８０°位置では、図９の二点鎖線で示したように、２層目に生じる隙間が線状材２０の外径と同じ幅となるため、この隙間に線状材２０（Ｎｏ．３１）が落とし込まれて２層目の一部を構成している。

このように一層上の層から線状材２０の一部が落とし込まれる（段落ちする）と、線状材の巻き取りトルクが不安定となることから、線状材が座屈したり、再度巻き出す際に引っかかったりする問題が生じやすい。また、このような問題を回避するため、線状材の巻き取り時に複雑な制御をおこなうことも考えられるが、コストも高くなることから、導入は容易ではない。

また、９０°位置では、３層目の線状材２０（Ｎｏ．４２）と線状材２０（Ｎｏ．３８）との間及び線状材２０（Ｎｏ．３４）と線状材２０（Ｎｏ．３０）との間に線状材２０の外径の１／４の隙間が形成され、２７０°位置では、２層目の線状材２０（Ｎｏ．１６）と線状材２０（Ｎｏ．２０）との間及び線状材２０（Ｎｏ．２４）と線状材２０（Ｎｏ．２８）との間に線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されている。一方、０°位置及び１８０°位置では、各層の隙間は、第１鍔部及び第２鍔部のいずれかの端面との間に形成され、線状材２０間には形成されていない。このように、０°位置及び１８０°位置では、各層を構成する線状材２０間において隙間の分散が十分でないため、整列巻きコイルから線状材２０を取り出す際に、線状材２０の抵抗が高まり、引っかかったりする可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、線状材を容易に巻き取りできる線状材の巻き取り方法及び線状材を取り出す際に線状材が絡まることを抑制できる整列巻きコイルを提供することを目的とする。

本発明の線状材の巻き取り方法は、巻胴部の一方の端部に第１鍔部が設けられ、他方の端部に第２鍔部が設けられたボビンを回転させながら線状材を前記巻胴部の幅方向に移動して整列巻きする線状材の巻き取り方法であって、前記ボビンにおける前記線状材の巻き取り開始端が配置される位置を前記巻胴部の周方向における０°位置とした場合において、前記ボビンの前記第１鍔部の端面に前記線状材の巻き取り開始端を当接させた状態で前記線状材を整列巻きし、該線状材の前記０°位置における最終巻き開始位置と前記第２鍔部の端面との間に前記線状材の外径の０．６５〜０．８５倍の隙間を空けた状態で前記線状材を巻き取り、前記０°位置において、１層目の上に形成される２層目の巻き取り開始位置を、前記第２鍔部の端面に当接させた状態で、前記線状材を前記１層目の外面の前記線状材間の凹部上に配置するように整列巻きして、前記１層目と同じ巻き数の前記２層目を形成し、以後同様にそれ以降の層を積層することにより複数層を形成する。

本発明では、線状材をボビンに整列巻きして巻き付ける際に、１層目の巻き取り開始端を第１鍔部に当接させた状態で整列巻きし、１層目の最終巻き開始位置と第２鍔部の端面との間に線状材の外径の０．６５〜０．８５倍の隙間を空けた状態で線状材を巻き取ると、上記０°位置においては、２層目の巻き取り開始位置が上記隙間上に位置し、その位置から１周巻き取られた後の線状材は、１層目の線状材間の凹部上に配置される。このため、この隙間上に配置される線状材とこれに隣接する線状材との間には、線状材の外径の１／４の隙間が形成される。この隙間ができることにより、これら線状材間の凹部上（隙間上）に巻き取られる３層目の線状材とこれに隣接する線状材との間にも線状材の外径の１／４の隙間が形成される。これは、３層目以上の層においても同様である。つまり、０°位置において上記隙間を空けて１層目を形成すると、複数層を構成する各層において、線状材間に隙間が生じる。また、各層において形成される隙間が線状材の外径の３／４を超えることがないため、一層下の段に線状材の一部が完全に落とし込まれることを抑制でき、巻き取りトルクを略一定にできる。このため、線状材が座屈したり、再度巻き出す際に引っかかったりすることを抑制できる。

本発明の整列巻きコイルは、線状材が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、前記複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じであり、前記線状材の外径をｄ（ｍｍ）、前記線状材の巻き数をｎとした場合に、整列方向の幅寸法（ｍｍ）は、ｄ×ｎ＋（０．６５〜０．８５）×ｄである。

本発明では、整列巻きコイルの線状材の整列方向の幅寸法（ｍｍ）は、線状材の外径ｄ（ｍｍ）×巻き数ｎ＋（０．６５〜０．８５）×線状材の外径ｄ（ｍｍ）であることから、各層において線状材間に隙間が形成されており、巻き取り時に一層上の層から線状材が落ちたりしていないので、整列巻きコイルを構成する線状材は、座屈したり、再度巻き出す際に引っかかった状態になったりしていない。このため、内側の層から線状材を巻き取りから解いて使用する際に、線状材が絡まることがなく、適切に線状材を使用できる。

本発明の整列巻きコイルは、線状材が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、前記複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じであり、前記線状材の整列方向に形成された側面側凹部の深さ寸法（ｍｍ）の最大値は、前記線状材の外径ｄ（ｍｍ）×（０．６５〜０．８５）である。

本発明では、整列巻きコイルの側面に形成された側面側凹部の深さ寸法（ｍｍ）の最大値が線状材の外径ｄ×（０．６５〜０．８５）であるため、巻き取った後の整列巻きコイルの外観を向上させることができる。

本発明によれば、線状材を容易に巻き取りでき、また、整列巻きコイルを適切に使用できる。

本発明の一実施形態のボビンに巻き取られた状態の線状材を示す図である。 図１の線状材が巻き取られたボビンを鍔部側から見た平面図である。 図２のＡ位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 図２のＢ位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 図２のＣ位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 図２のＤ位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 従来例におけるボビンの軸心を中心として巻胴部の周方向の０°位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 従来例におけるボビンの軸心を中心として巻胴部の周方向の９０°位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 従来例におけるボビンの軸心を中心として巻胴部の周方向の１８０°位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。 従来例におけるボビンの軸心を中心として巻胴部の周方向の２７０°位置におけるボビンに巻き取られた状態の線状材の断面図である。

以下、本発明に係る線状材の巻き取り方法及び整列巻きコイルの実施形態について、図面を用いて説明する。なお、図１は、実際には、線状材２０が複数層にわたってボビン１０に形成されているが、説明をわかりやすくするため、線状材２０の一層目のみが形成された状態を示しており、中央部分については、図示を省略している。また、図３〜６においては、線状材２０の巻き取り順をわかりやすくするため、各層４列ずつ巻き取る例を示しているが、実際には任意の巻き列数となる。

［線状材の構成］
本実施形態の線状材２０は、例えば、銅又は銅合金により構成される管材や、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成される線材からなる。なお、これら線材及び管材の組成は、銅やアルミニウムに限らず、ボビン１０に巻き付けが可能な材料であればよい。また、線状材２０の外径は、３ｍｍ以上１４ｍｍ以下とされている。例えば、線状材２０が銅又は銅合金からなる管材により構成されている場合には、後述する巻き取り方法によりボビン１０に巻き取られた後、加熱されることにより、レベルワウンドコイルとして用いられる。

このような線状材２０は、ボビン１０にコイル状に巻き付けられ、最終的にはボビン１０から外されて出荷される。つまり、線状材２０は、ボビン１０に巻き取られた形状、すなわち、整列巻きコイル２０Ａ（図３〜６参照）として出荷される。この整列巻きコイル２０Ａは、線状材２０が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じとされ、線状材２０の外径をｄ（ｍｍ）、線状材２０の巻き数をｎとした場合に、整列巻きコイル２０Ａ（各層）の整列方向の隙間を含む幅寸法は、ｄ×ｎ＋（０．６５〜０．８５）×ｄに設定されている。換言すると、整列巻きコイル２０Ａの線状材２０の整列方向に形成された側面側凹部２１の深さ寸法（ｍｍ）の最大値は、線状材の外径ｄ（ｍｍ）×（０．６５〜０．８５）に設定される。この側面側凹部２１の深さ寸法の最大値は、例えば、図３における第２鍔部１３の端面１３０から線状材２０（Ｎｏ．１３）の外周端までの距離や、図４における第１鍔部１２の端面１２０から線状材２０（Ｎｏ．３０）の外周端までの距離をいう。
なお、整列巻きコイル２０Ａの整列方向の隙間を含む幅寸法は、ｄ×ｎ＋（０．６５〜０．８５）×ｄであることとしたが、この式における（０．６５〜０．８５）×ｄは、整列方向の隙間である。この整列巻きコイル２０Ａがボビン１０に巻き付けられている状態において、１層目における（０．６５〜０．８５）×ｄは、第２鍔部１３の端面と線状材２０の最終巻き開始位置との間における巻胴部１１の幅方向における隙間を意味する。また、上記式の（０．６５〜０．８５）を定数αという。

［ボビンの構成］
ボビン１０は、円柱状の巻胴部１１と、巻胴部１１の一方側の端部に形成される第１鍔部１２と、他方側の端部に形成される第２鍔部１３とを備えている。このボビン１０は、巻胴部１１の軸心を中心に回転可能に構成されており、巻胴部１１には、線状材２０が巻き付けられる。また、第１鍔部１２及び第２鍔部１３は、円盤状に形成され、それぞれが巻胴部１１を挟んで対向して配置される。これら第１鍔部１２及び第２鍔部１３の少なくとも一方は、巻胴部１１に着脱自在に構成されている。これにより、線状材２０が巻き付けられて、コイル状となった整列巻きコイル２０をボビン１０から取り外すことが可能となる。

［線状材の巻き取り方法］
本実施形態では、ボビン１０を回転させながら線状材２０を巻胴部１１の幅方向（軸方向）に移動して巻き付けることにより、線状材２０をボビン１０の巻胴部１１に軸方向に沿って整列させた状態に巻き取る。なお、以下では、この巻き取り方法を整列巻きとする。具体的には、図１に示すように、ボビン１０の一方側の鍔部１２の端面１２０に線状材２０の巻き取り開始端を当接させた状態で線状材２０を整列巻きして１層目を形成する。この場合、線状材２０は、ボビン１０の巻胴部１１を一周するごとに、線状材２０の外径と同じ距離幅方向に移動させながらボビン１０に巻き取られる。このため、線状材２０が半周巻き取られた部分におけるボビン１０の第１鍔部１２の端面１２０と線状材２０との間の距離ｗ１は、図１に示すように、線状材２０の外径の１／２となる。また、線状材２０の１層目における最終巻き開始位置と、第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径ｄの０．６５〜０．８５倍の隙間を空けた状態とされる。例えば線状材２０の外径ｄが７．００ｍｍの場合、端面１３０と最終巻き開始位置の線状材２０との距離ｗ２は、４．５５ｍｍ〜５．９５ｍｍとされる。この場合、最終巻き開始位置から半周巻き取られた部分における第２鍔部１３の端面１３０と線状材２０との距離ｗ３は、線状材２０の外径の１／４となる。

そして、１層目の上に２層目を形成する。この２層目を構成する線状材２０の巻き取り開始端は、第２鍔部１３の端面１３０に線状材２０を当接させた状態で、１層目の外面の線状材２０間の凹部上に配置するように線状材２０を整列巻きすることにより形成する。この２層目では、２層目を構成する線状材２０間に生じる整列方向（上記軸方向）の隙間の合計幅を、線状材２０の外径ｄの０．６５〜０．８５倍とする。そして、２層目の上に形成される３層目の形成を開始し、以後同様に３層目以上の層を積層することにより複数層を形成する。この場合、複数層のそれぞれの巻き数は、同じとされる。つまり、複数層のうち、奇数層及び偶数層のいずれにおいても巻き数が同じに設定されている。

ここで、図３〜６を用いて線状材２０の巻き取り方法について、詳しく説明する。図３は、図２に示すＡ位置（ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における０°位置であり、線状材２０の巻き取り開始端が配置される位置のボビン１０に巻き取られた状態の線状材２０のボビン１０の軸方向に沿う断面図であり、図４は、図２に示すＢ位置（ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における９０°位置であり、線状材２０の巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に１／４周巻き進めた位置）の断面図であり、図５は、図２に示すＣ位置（ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における１８０°位置であり、線状材２０の巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に１／２周巻き進めた位置）の断面図であり、図６は、図２に示すＤ位置（ボビン１０の軸心を中心として巻胴部１１の周方向における２７０°位置であり、線状材２０の巻き取り開始端からボビン１０の巻胴部１１に３／４周巻き進めた位置）の断面図である。つまり、図３〜図６では、９０°ごとの断面が示されている。

なお、上述したように図３〜６は、説明をわかりやすくするため、各層４列巻きの図としているが、実際には任意の巻き列数となる。また、複数層も３層としているがこれに限らない。また、図３〜６の線状材２０の中央に付された数字は、位置の変化を番号の小さい順（昇順）で示したものである。また、図３〜６に一点鎖線で示した隙間ｋ１は、１つの幅が線状材２０の外径の１／４の大きさに設定され、例えば、隙間ｋ１が３つ並んで配置されている場合には、その隙間の大きさは、線状材２０の外径の３／４であることを示している。

まず、図３に示すように、線状材２０の巻き取り開始端を第１鍔部１２の端面１２０に当接させた状態で整列巻きを開始する。この線状材２０の巻き取り開始端（Ｎｏ．１）を端面１２０に当接させた状態で、ボビン１０の巻胴部１１に１／４周巻き進めると、図４に示す状態となる。この図４における線状材２０（Ｎｏ．２）と、第１鍔部１２の端面１２０との隙間は、線状材２０の外径の１／４とされる。この図４に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図５に示す状態となる。この図５における線状材２０（Ｎｏ．３）と、第１鍔部１２の端面１２０との隙間は、線状材２０の外径の１／２とされる。

この図５に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図６に示す状態となる。この図６における線状材２０（Ｎｏ．４）と第１鍔部１２の端面１２０との隙間は、線状材２０の外径の３／４とされる。そして、図６に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図３に示す状態となる。すなわち、線状材２０を巻胴部１１に１周巻き取ると、線状材２０は、線状材２０の外径と同じだけ巻胴部１１の幅方向にずれて巻き取られることとなり、この線状材２０の位置は、Ｎｏ．５の位置となる。この動作を繰り返すことにより、ボビン１０を回転させながら、線状材２０を図３〜６の右側から左側に移動して巻き付けて線状材２０の１層目を形成する。なお、線状材２０の１層目における最終巻き開始位置（Ｎｏ．１３）と、第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の３／４倍の隙間が形成されている。

２層目は、図３に示すように、線状材２０（Ｎｏ．１７）の端部を第２鍔部１３の端面１３０に当接させた状態で、整列巻きを開始する。そして、図３に示す状態から、ボビン１０の巻胴部１１に１／４周巻き進めると図４に示す状態となる。この２層目においては、線状材２０の２層目の開始位置（Ｎｏ．１７）及び１／４周巻き進めた位置（Ｎｏ．１８）は同じ位置とされている。そして、図４に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図５に示す状態となる。この図５における線状材２０（Ｎｏ．１９）と、第２鍔部１３の端面１３０との隙間は、線状材２０の外径の３／４とされるとともに、１層目の線状材２０（Ｎｏ．１５及びＮｏ．１１）間の凹部の上側に位置している。

そして、図５に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図６に示す状態となる。図６における線状材２０（Ｎｏ．２０）と、第２鍔部１３の端面１３０との隙間は、線状材２０の外径の１／２とされている。そして、図６に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図３に示す状態となり、線状材２０はＮｏ．２１の位置に配置される。この動作を繰り返すことにより、ボビン１０を回転させながら、線状材２０を図３〜６の左側から右側に移動して巻き付けて２層目を形成する。なお、線状材２０の２層目における最終巻き開始位置（Ｎｏ．２９）と、第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２倍の隙間が形成されている。

３層目は、図３に示すように、線状材２０（Ｎｏ．３３）の端部を第１鍔部１２の端面１２０に当接させた状態で、整列巻きを開始する。そして、図３に示す状態から、ボビン１０の巻胴部１１に１／４周巻き進めると図４に示す状態となる。この３層目においては、線状材２０の３層目の開始位置（Ｎｏ．３３）及び１／４周巻き進めた位置（Ｎｏ．３４）は同じ位置とされている。そして、図４に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図５に示す状態となる。この図５における線状材２０（Ｎｏ．３５）と、第１鍔部１２の端面１２０との隙間は、線状材２０の外径の１／２とされるとともに、２層目の線状材２０（Ｎｏ．２７及びＮｏ．３１）間の凹部の上側に位置している。

そして、図５に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図６に示す状態となる。図６における線状材２０（Ｎｏ．３６）と、第１鍔部１２の端面１２０との隙間は、線状材２０の外径の１／２とされている。そして、図６に示す状態から、線状材２０を巻胴部１１にさらに１／４周巻き進めると、図３に示す状態となり、線状材２０はＮｏ．３７の位置に配置される。この動作を繰り返すことにより、ボビン１０を回転させながら、線状材２０を図３〜６の右側から左側に移動して巻き付けて３層目を形成する。なお、線状材２０の３層目における最終巻き開始位置（Ｎｏ．４５）と、第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２倍の隙間が形成されている。

［Ａ位置における各層の状態］
１層目においては、図３に示すように、線状材２０（Ｎｏ．１３）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されるとともに、線状材２０の巻き数が「４」となっている。また、２層目においては、線状材２０（Ｎｏ．１７）と線状材２０（Ｎｏ．２１）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されるとともに、線状材２０（Ｎｏ．２９）の端部と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。また、２層目においても線状材２０の巻き数が「４」となっている。さらに、３層目においては、線状材２０（Ｎｏ．４５）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されているとともに、線状材２０（Ｎｏ．４５）と線状材２０（Ｎｏ．４１）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されている。また、３層目においても線状材２０の巻き数が「４」となっている。
つまり、Ａ位置では、各層に線状材２０の外径の３／４の隙間が形成され、複数層のいずれにおいても、同じ巻き取り数（４巻き）となっている。

［Ｂ位置における各層の状態］
１層目においては、図４に示すように、線状材２０（Ｎｏ．２）の端部と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されるとともに、線状材２０（Ｎｏ．１４）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。また、１層目における線状材２０の巻き数は、「４」となっている。また、２層目においては、線状材２０（Ｎｏ．３０）の端部と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されているとともに、線状材２０の巻き数が「４」となっている。さらに、３層目においては、線状材２０（Ｎｏ．４６）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されているとともに、線状材２０（Ｎｏ．３８）の端部と線状材２０（Ｎｏ．３４）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されている。また、３層目においても線状材２０の巻き数が「４」となっている。
つまり、Ｂ位置においても、各層に線状材２０の外径の３／４の隙間が形成され、複数層のいずれにおいても、同じ巻き取り数（４巻き）となっている。

［Ｃ位置における各層の状態］
１層目においては、図５に示すように、線状材２０（Ｎｏ．３）の端部と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されるとともに、線状材２０（Ｎｏ．１５）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されている。また、１層目における線状材２０の巻き数は、「４」となっている。また、２層目においては、線状材２０（Ｎｏ．１９）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されているとともに、線状材２０の巻き数が「４」となっている。さらに、３層目においては、線状材２０（Ｎｏ．４７）の端部と線状材２０（Ｎｏ．４３）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されているとともに、線状材２０（Ｎｏ．３５）と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。また、３層目においても線状材２０の巻き数が「４」となっている。
つまり、Ｃ位置においても、各層に線状材２０の外径の３／４の隙間が形成され、複数層のいずれにおいても、同じ巻き取り数（４巻き）となっている。

［Ｄ位置における各層の状態］
１層目においては、図６に示すように、線状材２０（Ｎｏ．４）の端部と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の３／４の隙間が形成されるとともに、線状材２０の巻き数は、「４」となっている。また、２層目においては、線状材２０（Ｎｏ．２０）の端部と第２鍔部１３の端面１３０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されているとともに、線状材２０（Ｎｏ．２８）と線状材２０（Ｎｏ．３２）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されている。また、２層目においても、線状材２０の巻き数が「４」となっている。さらに、３層目においては、線状材２０（Ｎｏ．４０）と線状材２０（Ｎｏ．３６）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間が形成されているとともに、線状材２０（Ｎｏ．３６）と第１鍔部１２の端面１２０との間には、線状材２０の外径の１／２の隙間が形成されている。また、３層目においても線状材２０の巻き数が「４」となっている。
つまり、Ｄ位置においても、各層に線状材２０の外径の３／４の隙間が形成され、複数層のいずれにおいても、同じ巻き取り数（４巻き）となっている。

以上のことから、本実施形態では、Ａ位置、Ｂ位置、Ｃ位置及びＤ位置のいずれの位置においても、各層の隙間の合計値が線状材２０の外径の３／４であり、巻き取り数が同じに設定されている。この点、いずれの位置においても、ボビン１０の各鍔部１２，１３の端面１２０，１３０との間に、線状材の外径の３／４の隙間が形成されている位置では、その真上に巻き取られる線状材２０（Ｎｏ．１７，３４，４７，３２）とこれに隣接する線状材２０（Ｎｏ．２１，３８，４３，２８）との間には、線状材２０の外径の１／４の隙間ができる。この隙間ができることにより、これら線状材２０間の凹部の上に巻き取られる線状材２０（Ｎｏ．４５，３６）と、これに隣接する線状材２０（Ｎｏ．４１，４０）との間にも線状材２０の外径の１／４の隙間ができる。つまり、本実施形態では、Ａ〜Ｄ位置のいずれの位置においても、いずれかの層を構成する線状材２０間に隙間が形成されているため、線状材２０が密になりすぎることを抑制し、整列巻きコイル２０Ａから線状材２０を取り出す際に、線状材２０の抵抗が高まり、引っかかったりすることを抑制できる。
また、各層に形成される隙間が線状材２０の外径の３／４を超えることがないため、二層目以上の各層において一層下の段に線状材の一部が完全に落とし込まれて、落とし込まれた層の一部を構成することを抑制でき、巻き取りトルクを一定にできる。このため、線状材２０が座屈したり、再度巻き出す際に引っかかったりすることを抑制できる。

すなわち、本実施形態の整列巻きコイル２０Ａは、線状材２０が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じであり、線状材２０の外径をｄ、線状材の巻き数をｎとした場合に、整列巻きコイル２０Ａの整列方向の幅寸法（ｍｍ）は、ｄ×ｎ＋（０．６５〜０．８５）×ｄ（ｍｍ）となる。換言すると、整列巻きコイル２０Ａにおいて、線状材２０の整列方向に形成された側面側凹部２１の深さ寸法（ｍｍ）の最大値は、線状材の外径ｄ（ｍｍ）×（０．６５〜０．８５）となる。

本実施形態の整列巻きコイル２０Ａにおける線状材２０の整列方向の幅寸法（ｍｍ）は、線状材２０の外径ｄ×巻き数ｎ＋（０．６５〜０．８５）×線状材２０の外径ｄであることから、各層において線状材２０間に隙間が形成されており、巻き取り時に一層上の層から線状材が落とし込まれていないので、整列巻きコイル２０Ａを構成する線状材２０は、座屈したり、再度巻き出す際に引っかかった状態になったりしていない。このため、内側の層から線状材２０を巻き取りから解いて使用する際に、線状材２０が絡まることがなく、適切に線状材２０を使用できる。また、整列巻きコイル２０Ａの側面に形成された側面側凹部２１の深さ寸法（ｍｍ）の最大値が線状材２０の外径ｄ×（０．６５〜０．８５）であるため、整列巻きコイル２０Ａの外観を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第１層目及び第３層目（奇数層）を図３〜図６の左側から右側に線状材２０を移動させながら整列巻きし、第２層目（偶数層）を図３〜図６の右側から左側に線状材２０を移動させながら整列巻きすることとしたが、これに限らず、その整列巻き方向は、逆であってもよい。

実施例１、２及び比較例１〜３の整列巻きコイルは、ＪＩＳ１０５０アルミニウム合金からなる外径６．０ｍｍの管材を、上記実施形態に記載の巻き取り方法を用いて巻き取ることにより製造した。この際、整列巻きコイルの１層目における第２鍔部の端面と管材の最終巻き開始位置との間における巻胴部の幅方向の隙間（ｍｍ）は、上述したように、管材の外径ｄ（ｍｍ）×定数αであり、この定数αは、表１に示す通りとした。つまり、実施例１、２及び比較例１〜３における上記隙間（ｍｍ）は、管材の外径ｄ（ｍｍ）に表１に示す定数αを乗じた値となる。
なお、ボビンの第１鍔部の端面と第２鍔部の端面との幅は、３００ｍｍとし、一層につき４８巻きした。また、複数層は、１７層まで形成した。

（複数層における隙間の評価）
複数層における隙間の評価は、隙間を変量した際の巻き姿にて評価した。この場合、４８巻きができている場合を良好「〇」と評価し、４８巻きから変動した場合を不良「×」と評価した。

（巻き取り性の評価）
巻き取り性の評価は、巻き姿確認による目視評価とした。この場合、所定の量を最後まで巻き取れた場合を良好「〇」と評価し、途中で乱巻きとなった場合を不良「×」と評価した。
これらボビン幅方向の空隙、複数層における隙間の評価及び巻き取り性の評価については、表１に示すとおりである。

表１に示すように、実施例１及び２は、整列巻きコイルの１層目の第２鍔部の端面と管材の最終巻き開始位置との間における巻胴部の幅方向の隙間がいずれも管材の外径ｄに定数α（０．７５）を乗じた値、つまり、管材の外径ｄの０．７５倍であるため、複数層での隙間の評価及び巻き取り性の評価が良好「〇」であった。
一方、比較例１〜３は、整列巻きコイルの１層目の第２鍔部の端面と管材の最終巻き開始位置との間における巻胴部の幅方向の隙間がいずれも管材の外径ｄに定数α（０．５）を乗じた値、つまり、管材の外径ｄの０．５倍と隙間が小さかったため、複数層での隙間の評価及び巻き取り性の評価のいずれも評価が不良「×」であった。

１０ ボビン
１１ 巻胴部
１２ 第１鍔部
１２０ 端面
１３ 第２鍔部
１３０ 端面
２０ 線状材
２０Ａ 整列巻きコイル
２１ 側面側凹部
ｋ１ 隙間

Claims (3)

1. 巻胴部の一方の端部に第１鍔部が設けられ、他方の端部に第２鍔部が設けられたボビンを回転させながら線状材を前記巻胴部の幅方向に移動して整列巻きする線状材の巻き取り方法であって、
   前記ボビンにおける前記線状材の巻き取り開始端が配置される位置を前記巻胴部の周方向における０°位置とした場合において、前記ボビンの前記第１鍔部の端面に前記線状材の巻き取り開始端を当接させた状態で前記線状材を整列巻きし、該線状材の前記０°位置における最終巻き開始位置と前記第２鍔部の端面との間に前記線状材の外径の０．６５〜０．８５倍の隙間を空けた状態で前記線状材を巻き取り、
   前記０°位置において、１層目の上に形成される２層目の巻き取り開始位置を、前記第２鍔部の端面に当接させた状態で、前記線状材を前記１層目の外面の前記線状材間の凹部上に配置するように整列巻きして前記１層目と同じ巻き数の前記２層目を形成し、以後同様にそれ以降の層を積層することにより複数層を形成することを特徴とする線状材の巻き取り方法。
2. 線状材が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、前記複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じであり、前記線状材の外径をｄ（ｍｍ）、前記線状材の巻き数をｎとした場合に、整列方向の幅寸法（ｍｍ）は、ｄ×ｎ＋（０．６５〜０．８５）×ｄであることを特徴とする整列巻きコイル。
3. 線状材が整列巻きにより巻き付けられた複数層からなり、前記複数層のそれぞれの巻き数は、各層において同じであり、前記線状材の整列方向に形成された側面側凹部の深さ寸法（ｍｍ）の最大値は、前記線状材の外径ｄ（ｍｍ）×（０．６５〜０．８５）であることを特徴とする整列巻きコイル。

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