JP3169314B2 - 多層コイルおよびその巻線方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層コイルおよびその巻
線方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】巻線用治具であるボビンに整列巻線を行
う場合には、導線間を隙間なく巻線する必要があり、１
回転あたり導線の径に等しい量だけボビンの軸方向に沿
って導線に送りをかける。そして、一の層の巻線が終わ
りボビン端部で折り返した後も同様に反対方向に１回転
あたり導線の径に等しい量だけボビンの軸方向に沿って
送りをかける。

【０００３】ところで、ボビン端部で一の層からその上
側の層に導線を巻くときは、下層の導線間の溝に上層の
導線が案内されるように巻線する。こうすることによっ
て、次層も１回転あたり導線の径に等しい送りをかけて
巻線することにより下層の導線間の溝に上層の導線が巻
かれて整列巻が行える。

【０００４】一般に、１回転あたり導線の径に等しい送
りをかける方法としては、連続的に送りをかける方法
（連続送り）と、１回転中のある範囲で送りをかけ、そ
れ以外では送りをかけないという方法（間欠送り）があ
る。

【０００５】連続送りは、送りは容易でるが導線間に隙
間ができやすいという欠点があって、数層までは整列巻
ができるが、最終巻に近い数層で整列が乱れるという場
合がしばしば起こる。これを防ぐため、ボビン外周に導
線を案内する溝を設ける場合もあるが（実開昭５３ー４
６５３８号公報参照）、ボビンのコストが上がること
と、並びに線径の変更や細線の場合に対応できないとい
う不具合がある。

【０００６】これに対し、間欠送りは、上記欠点がない
点において有利であるが、送り速度を早くしなければな
らない必要性がある。したがって、従来、間欠送りを行
う場合には、比較的高速送りが可能なカム機構を利用
し、ボビンの回転と送りに遅れが生じない機械的機構を
採用していた。しかし、このような機構でも、近年要求
されているより一層の高速化に対処できない問題があっ
た。このため、最近では高速応答のサーボ制御が出現し
ており、これを使用することにより、高速の間欠送り整
列巻が可能となった。

【０００７】従来の間欠送り整列巻線方法は、例えば４
角形のボビンに巻線する場合、４面の内の１面で線径分
の送りをかけるのが通例であった。この場合、あとの３
面では送りをかけない。こうすることによって導線間に
隙間が生じることなく巻線され、整列巻が可能となる。
なお、２層目は前記したように１層目の導線間に形成さ
れる溝に導線が案内されて巻線される。すなわち、導線
間の溝が、上側の層の導線の案内の役目を果たすことに
なる。したがって、１層目を完全に隙間なく、整列巻線
することが完全整列巻線の前提条件になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した整列巻線で
は、下側の層から上側の層へ導線が移行する場合、必ず
導線が下層の導線の上部に乗り上げる部分、いわゆるク
ロス部が発生する。そして、導線は下層の導線の上部に
乗り上げた後、下層の導線間に形成される溝に導かれて
巻線されながら上側の層を形成する。

【０００９】ところが、上記したような従来の整列巻線
方法による多層コイルでは、導線乗り上げ部（クロス
部）がコイルの１周上に必ず１箇所でき、この部分が他
のコイル巻線部分に比べて、外部に膨らんでしまう。

【００１０】この膨らみがコイルの特性に影響を及ぼす
場合などは、このクロス部をどこに持っていくかが問題
になる。例えば実公昭６３ー２２６４５号公報では、ク
ロス部を、ボビンレスのモータコイルのトルクに寄与す
る部分を避け、コイルの特性に影響を及ぼさない箇所に
設ける技術が開示されているが、このような技術でも、
コイル外周の１箇所で導線が下層から上層に乗り上がる
ため、そこの部分だけ導線が太り、コイルとしては非対
称形状になるのを回避できない。

【００１１】コイルによっては、特性上、組立作業上、
並びに外観上の面から対称形状とされるのが望まれてい
るものもあるが、上記した従来の技術では、コイルを対
称形状に形成することはできない。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、コイルのクロス部をコイルの外周部に１対設けてコ
イル形状を左右あるいは上下方向にほぼ対称となる多層
コイルおよびその巻線方法を提供することを目的とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では係る目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、導線が整列巻
で、かつ少なくとも対向する２面を有する多層コイルに
おいて、前記対向する２面は、前記導線が該導線の線径
の１／２ピッチの送りで巻回されて、クロス部が形成さ
れるとともに、他の面は導線が送りをかけられず平行に
巻回されていることを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明では、少なくとも対向
する２面を有する巻軸と該巻軸の左右に設けられた鍔部
からなる巻線用治具に導線を巻き付ける多層コイルの巻
線方法において、前記対向する２面に導線を巻回する際
に前記導線の線径の１／２ピッチの送りをかけるととも
に、他の面に導線を巻回する際に送りをかけずに整列巻
することを特徴とする。

【００１５】

【００１６】

【作用】本発明によれば、互いに対向する面にクロス部
を１対設けているため、多層コイルが左右あるいは上下
方向にほぼ対称な形状となり、コイル特性上良い。ま
た、本願の方法発明によれば、巻線用治具の回転速度を
より高速にすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜３図を参照しながら本発明の実
施例について説明する。図１は本発明にかかる多層コイ
ルがボビンに巻かれた状態を示したものであり、（ａ）
は正断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図、
（ｄ）は右側面図、（ｅ）は底面図をそれぞれ示す。図
中符号１は巻線用治具であるボビン、２はボビン１に巻
き付けられた多層コイルである。前記ボビン１は、導線
３が巻き付けられる断面４角形状の巻軸４と、該巻軸４
の左右に巻軸４と同芯状に設けられた左右の鍔部５，５
からなっている。

【００１８】多層コイル１は導線３が整列巻で多層に巻
回されたものである。多層コイル１を構成する各層２
ａ，２ｂ，…のうち互いに対向する平行な左右側面部分
の略中央には、それぞれ下層の導線３が上部に乗り上げ
る部分いわゆるクロス部Ｃが設けられている。また、前
記した各層２ａ，２ｂ，…のうちの上下面を構成する部
分にはクロス部は設けられておらず、導線３は互いに平
行にストレートに延びている。

【００１９】また、各層２ａ，２ｂ，…のうちの上下面
を構成する対向部分の導線３は、ボビン１の軸方向に導
線３の線径の１／２だけずれている。すなわち、図１
（ｃ），（ｅ）を比較したらわかるように、例えば多層
コイル２の最内層の上面部は導線が５本設けられている
のに対し、多層コイル２の最内層の下面部は４本とされ
ている。

【００２０】次に、図１に示す多層コイル２の巻線方法
について説明する。まず、図２に示すようにボビン１の
巻軸４の外周に導線３を巻き付けて第１層２ａを形成す
る。このとき、図１および図２に示すようにボビン１の
巻軸４の左右の両側面部に導線３を巻き付ける際に、そ
れぞれ該導線３にボビン１の軸方向に導線３の線径の１
／２ピッチだけ送りをかける、いわゆる間欠送りとす
る。つまり、ボビン１の巻軸４の左右の両側面部の他の
部分に導線３を巻き付ける際には、それぞれ該導線３に
ボビン１の軸方向の送りはかけない。

【００２１】第１層目が巻終わった時点で、ボビン端部
において１層目から２層目に導線３が上がる場合は、導
線の送りを反対方向に導線の１／２ピッチだけ送りをか
ける。この場合にも、ボビン１の巻軸４の左右の両側面
部においてのみ送りをかける。こうすることにより１層
目の上下の対向部分の導線３間の溝に２層目の最初の導
線３が案内される。その後は、１層目と同様に、１回転
中の対向する左右の両側面部において線径分の半分を送
りをかける。これにより、図３に示すように１層目の導
線３間の溝に導線３が巻線されて第２層２ｂを得る。以
下、これを繰り返すことによって図１に示すような多層
コイル２を得る。

【００２２】しかして、上記構成の多層コイル２では、
互いに対向する両側面にクロス部Ｃを設けているため、
同多層コイル２は左右対称な形状となる。したがって、
特性上優れたものとなり、かつ、モータ等に部品として
組み込む際の組立作業が容易になる。加えて、外観上の
面からも好ましいものとなる。また、トランスや電子レ
ンジコイル等に用いられる場合も、左右．上下のバラン
スが取れるため組立スペース上も有利であり、特性も向
上する。

【００２３】なお、本発明は、前記実施例に限られるこ
となく、各部材の形状、材質、寸法や施工手順などの具
体的な構成要素は、実施に当たり適宜変更可能である。
例えば、前記実施例では、ブラシレスの直流モータのス
テータコイルを製作する場合を例にとって説明したが、
これに限られることなく、他の用途に使われるコイルを
製造する場合にも本発明は勿論適用可能である。また、
コイル形状も４角形に限られることなく、円状あるいは
扇状に形成する場合にも適用可能であり、要は対向する
２面があって、左右あるいは上下方向に略対称となり得
る形状であれば足りる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の多
層コイルによれば、互いに対向する２面にクロス部を設
けているため、多層コイルは左右対称な形状となる。し
たがって、特性上優れたものとなり、かつ、モータ等に
部品として組み込む際の組立作業が容易になり、加え
て、外観上の面からも好ましいものとなる。

【００２５】

【００２６】請求項２記載の多層コイルの巻線方法によ
れば、対向する２面にのみ導線の線径の１／２ピッチの
送りをかけながら整列巻する方法であるから、左右ある
いは上下対称の多層コイルを容易に得ることができる。
また、従来の導線の線径の１ピッチの送りをかける間欠
送りを行う場合に比べて送りが容易になり、より一層の
高速化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す多層コイルの説明図で
ある。

【図２】上記多層コイルの巻線方法の工程を示す斜視図
である。

【図３】上記多層コイルの巻線方法の工程を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 巻線用治具（ボビン） ２ 多層コイル ３ 導線 ４ 巻軸 ５ 鍔部 Ｃ クロス部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線が整列巻で、かつ少なくとも対向す
   る２面を有する多層コイルにおいて、 前記対向する２面は、前記導線が該導線の線径の１／２
   ピッチの送りで巻回されて、クロス部が形成されるとと
   もに、他の面は導線が送りをかけられず平行に巻回され
   ていることを特徴とする多層コイル。
2. 【請求項２】 少なくとも対向する２面を有する巻軸と
   該巻軸の左右に設けられた鍔部からなる巻線用治具に導
   線を巻き付ける多層コイルの巻線方法において、 前記対向する２面に導線を巻回する際に前記導線の線径
   の１／２ピッチの送りをかけるとともに、他の面に導線
   を巻回する際に送りをかけずに整列巻することを特徴と
   する多層コイルの巻線方法。