JP3413057B2 - 多重巻コイルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば変圧器，リ
アクトル等に用いられ、筒状の巻型に層間に絶縁層を介
在させた状態でコイル導体を多層に巻装してなる多重巻
コイルの製造方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】筒状の巻型に層間に絶
縁層を介在させた状態でコイル導体を多層に巻装した多
重巻コイルは、コイル導体の巻装作業が比較的容易であ
る等の利点を有し、近年では電力用などの大容量の変圧
器にも採用されるようになってきている。この種の多重
巻コイルは、層間の電位が高くなる事情があり、層間で
の短絡を防止するために、層間に多量の絶縁物を介在さ
せて必要厚みの絶縁層を形成する必要がある。

【０００３】このような絶縁層を形成する方法として、
従来では、幅広のシート状絶縁物を巻付けるように包む
方法と、テープ状の絶縁物を一部をラップさせながら螺
旋状（いわばゲートル状）に巻回する方法とがあった。
このうち前者のシート状絶縁物を用いる方法では、コイ
ルが大きくなるとシート状絶縁物も大きくなり、作業者
による巻付け作業が大変なものとなり、自動化が困難と
なる欠点があった。また、絶縁厚みを場所により自在に
変化させることは不可能であった。

【０００４】これに対し、後者のテープ状絶縁物を用い
る方法では、例えば本出願人の先の出願に係る特公昭５
６−３４０８５号公報に示されるように、テープ状絶縁
物の巻回作業つまり絶縁層の形成作業の一定の自動化を
図ることができる。また、やはり本出願人の出願に係る
特開平２−４７８１７号公報に示されるように、絶縁厚
みを場所により自在に変化させることも可能となる。

【０００５】しかしながら、上述のようなテープ状絶縁
物を用いた先願技術では、一層分のコイル導体を巻装し
た後、一旦コイル導体を切離し、その層の外周部にテー
プ状絶縁物を巻回し、前記切離されたコイル導体を再び
接合するといった作業を繰返すことになり、一層の巻装
作業毎にコイル導体を切離し，接合するといった面倒な
作業を行わなければならず、作業性の面で更なる改善の
余地が残されていた。従って、絶縁層の形成にテープ状
絶縁物を用いながらも、コイル導体を一層毎に切断せず
に連続的に巻装作業を行うことができれば、作業性の大
幅な改善を図ることができるのである。

【０００６】尚、これも本出願人の先の出願に係る特公
昭５９−３１９６９号公報では、テープ状絶縁物によっ
て、コイルの端部絶縁物をも一体に形成するようにした
技術が開示されている。ところが、この技術では、コイ
ルの種類（コイル導体の厚さ、幅、コイル長さ、巻回
数）に応じた端部絶縁物を形成するためには、コイルの
種類（端部絶縁物の大きさ等）毎にテープ状絶縁物の幅
や厚み等を変更しなければならず、種々のサイズのコイ
ルを製作するにあたっては、夫々に適合した多種類のテ
ープ状絶縁物が必要となる不具合があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、絶縁層の形成にテープ状絶縁物を用い
ながらも、コイル導体を切離し，接合せずに連続的に巻
装作業を行うことを可能とする多重巻コイルの製造方法
を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の多重
巻コイルの製造方法は、筒状の巻型に、層間に絶縁層を
介在させた状態でコイル導体を多層に巻装してなる多重
巻コイルを製造する方法にあって、前記巻型を一方向回
転させる回転駆動手段と、前記巻型の側方にてその軸方
向一端側と他端側との間を移動可能とされその巻型に対
して長尺なコイル導体を順次供給する導体供給部と、前
記巻型の側方にてその軸方向一端側と他端側との間を前
記導体供給部とは独立して移動可能とされ前記巻型に対
して長尺なテープ状絶縁物を順次供給するテープ供給部
とを具備し、前記導体供給部を、前記巻型の軸方向一端
側と他端側との間を往復移動させながら、前記巻型を回
転させることにより、その巻型の外周部に前記コイル導
体を一層ずつ連続的に巻取ると共に、前記コイル導体の
第ｎ層の巻取りと同時に、軸方向一端側あるいは他端側
における巻始め位置をそのコイル導体と同一としなが
ら、前記テープ供給部を前記導体供給部のコイル導体の
巻取り進行方向前方に先行させ且つ適宜軸方向に反転を
繰返すようにさせることにより、前記コイル導体の第ｎ
層の内周側に前記テープ状絶縁物の巻回厚みが軸方向に
変化する所定絶縁厚の絶縁層を形成するようにしたとこ
ろに特徴を有する。

【０００９】これによれば、テープ供給部から供給され
るテープ状絶縁物と、導体供給部から供給されるコイル
導体とが、巻型の外周部に、テープ状絶縁物を内周側に
して同時に重ね巻きされるように巻装される。このと
き、テープ供給部を、コイル導体の巻取り進行方向前方
に先行させて適宜軸方向に反転を繰返すようにさせるこ
とにより、テープ状絶縁物がコイル導体の巻装に干渉す
ることなく、コイル導体の一層分の巻回数内でテープ状
絶縁物が形成する絶縁層の絶縁厚みを軸方向位置により
自在に変化させることが可能となる。

【００１０】従って、一層の巻装作業が終了した後、コ
イル導体を切断せずとも、そのまま次の層の巻装作業に
進むことができる。また、このとき、コイルのサイズに
対して使用するテープ状絶縁物のサイズが厳密に限定さ
れるものではなく、１種類のテープ状絶縁物を多種類の
コイルに対して共用して使用することができ、汎用性を
向上させることができる。

【００１１】本発明の請求項２の多重巻コイルの製造方
法は、導体供給部と複数のテープ供給部とを有し、コイ
ル導体の第ｎ層の巻取りと同時に、少なくとも一つのテ
ープ供給部における軸方向一端側あるいは他端側におけ
る巻始め位置をそのコイル導体と同一としながら、前記
複数のテープ供給部を前記導体供給部のコイル導体の巻
取り進行方向前方にて適宜軸方向に反転を繰返すように
させることにより、前記コイル導体の第ｎ層の内周側に
前記テープ状絶縁物の巻回厚みが軸方向に変化する所定
絶縁厚の絶縁層を形成するようにしたところに特徴を有
する。

【００１２】これによれば、複数のテープ状絶縁物とコ
イル導体とを、巻型の外周部に、テープ状絶縁物を内周
側にして同時に重ね巻きされるように巻装することがで
きる。また、上記請求項１の発明と同様に、テープ状絶
縁物が形成する絶縁層の絶縁厚みを軸方向位置により自
在に変化させることが可能となるのであるが、このと
き、複数のテープ状絶縁物により一層大きな厚みの絶縁
層を形成することができる。さらに、一層の巻装作業が
終了した後、コイル導体を切断せずとも、そのまま次の
層の巻装作業に進むことができる。

【００１３】この場合、上記複数のテープ供給部におけ
る夫々のテープ状絶縁物を、互いに厚みや幅等の種類が
異なるものとすることができる（請求項３の発明）。こ
れにより、テープ状絶縁物が形成する絶縁層の絶縁厚み
をより一層緻密に調整することができ、最適な絶縁厚み
を得ることができる。

【００１４】本発明の請求項４の多重巻コイルの製造方
法は、導体供給部を巻型の軸方向一端側と他端側との間
を往復移動させながら、巻型を回転させることにより、
その巻型の外周部にコイル導体を一層ずつ連続的に巻取
ると共に、前記コイル導体の第（ｎ−１）層の巻取り時
に、テープ供給部を前記導体供給部のコイル導体の巻取
り進行方向後方に遅れて適宜軸方向に反転を繰返すよう
にさせることにより、コイル導体の第（ｎ−１）層の外
周側に第１絶縁層を形成し、前記テープ状絶縁物を一旦
切離した後、コイル導体の第ｎ層の巻取り時に、軸方向
一端側あるいは他端側における巻始め位置をそのコイル
導体と同一としながら、前記テープ供給部を前記導体供
給部のコイル導体の巻取り進行方向前方に先行させ且つ
適宜軸方向に反転を繰返すことにより、コイル導体の第
ｎ層の内周側に第２絶縁層を形成し、それら第１絶縁層
及び第２絶縁層からコイル導体の第ｎ層の内周側の所定
絶縁厚の絶縁層を構成するようにしたところに特徴を有
する。

【００１５】これによれば、コイル導体の第ｎ層の内周
側には、コイル導体の第（ｎ−１）層の巻取り時にその
外周部に巻回されたテープ状絶縁物からなる第１絶縁層
と、コイル導体の第ｎ層の巻取り時に、その内周側に巻
回されたテープ状絶縁物からなる第２絶縁層とから、絶
縁層が形成されることになる。このとき、第１絶縁層
は、コイル導体の第ｎ層の巻取り進行方向前方側に形成
されており、また、第２絶縁層もコイル導体の第ｎ層の
巻取り進行方向前方側に形成されるので、テープ状絶縁
物をコイル導体の巻装に干渉することなく巻回すること
ができ、そのテープ状絶縁物が形成する絶縁層の絶縁厚
みを軸方向位置により自在に変化させることが可能とな
る。この場合、第ｎ層の巻始め側においても、予め第１
絶縁層を形成しておくことにより、十分に厚い絶縁層を
形成することが可能となる。そして、テープ状絶縁物を
一旦切離すようにしているので、コイル導体の一層分の
巻回数に対して、テープ状絶縁物の絶縁層一層分の巻回
数を自在に調整することもでき、ひいてはテープ状絶縁
物のサイズの限定を緩和することができる。

【００１６】また、上記した各多重巻コイルの製造方法
において、テープ供給部を、同時に複数のテープ状絶縁
物を供給するように構成しても良く（請求項５の発
明）、これによれば、同一巻回数で形成できる絶縁層の
厚みをより大きくすることができる。さらには、テープ
状絶縁物を、テープ供給部の反転時に、該テープ状絶縁
物の巻回角度に合わせて折曲げて表裏反転させる構成と
することもでき（請求項６の発明）、これによれば、テ
ープ状絶縁物が反転した部分において、しわが発生する
ことを防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施例
について、図面を参照しながら説明する。◎ （１）第１，第２の実施例 初めに、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施
例（請求項１に対応）について述べる。

【００１８】まず、全体としての図示は省略するが、本
実施例に係る多重巻コイルの構成について簡単に述べて
おく。この多重巻コイルは、絶縁物からこの場合円筒状
に構成された巻型１の外周部に、コイル導体２を多層
（図１（ｅ）に２層のみ図示）に巻装して構成される。
前記コイル導体２は、例えば断面が矩形状とされ、各層
コイルは、このコイル導体２を、巻型１の外周の軸方向
一端側ａと他端側ｂとの間の領域（図１参照）に、一重
ずつ整列状態に密着巻きすることにより構成される。そ
して、図１（ｅ）に一層のみ示すように、前記コイル導
体２の各層間には、絶縁層３が設けられる。

【００１９】この絶縁層３は、後述するようにテープ状
絶縁物４をコイル導体２の層の外周部に巻回することに
より構成されるようになっており、層間電位傾度の高い
部位で絶縁厚が大となるように、その厚みが軸方向に変
化するように形成される。尚、本実施例では、図１に示
すように、テープ状絶縁物４の幅寸法は、コイル導体２
の５〜６倍（例えば数十mm）とされている。また、コイ
ル導体２の各層コイルの軸方向両端部には、リング状を
なす端部絶縁物５（図１に一部のみ図示）が設けられる
ようになっている。さらに、図示はしないが、この多重
巻コイルは、全体が樹脂モールドされてモールドコイル
とされ、その状態で例えば変圧器の鉄心に組付けられる
ようになっている。

【００２０】次に、これも詳しく図示はしないが、上記
した多重巻コイルを製造するための本実施例に係る製造
方法を実施するための装置（コイル巻装装置）の概略構
成について簡単に述べる。このコイル巻装装置は、大き
く分けて、前記巻型１への巻取作業が行われる巻取機構
部、その巻型１に対してコイル導体２を供給するための
導体供給部、巻型１に対してテープ状絶縁物４を供給す
るためのテープ供給部、全体を制御するためのマイコン
等からなる制御部を備えて構成されている。

【００２１】そのうち巻取機構部は、前記巻型１が固定
状態にセットされるスピンドルと、このスピンドルひい
ては巻型１を、図２に示す軸ｃを中心に矢印Ａ方向に一
方向回転させるモータ等の回転駆動手段たる回転駆動機
構等とを備えて構成されている。前記導体供給部は、前
記巻取機構部（巻型１）の側方に位置して設けられ、長
尺なコイル導体２を巻回したドラムが回転自在にセット
されるドラム収容部と、そのドラムから繰出されるコイ
ル導体２を巻型１の外周部に向けて案内するためのガイ
ドとを備えて構成され、導体用直線移動機構によって前
記軸ｃに沿う方向（図で矢印Ｂ及びＣ方向）に自在に移
動されるようになっている。

【００２２】また、前記テープ供給部は、前記巻取機構
部（巻型１）の側方であって例えば前記導体供給部より
も上方の干渉しない位置に設けられ、長尺なテープ状絶
縁物４を巻回したドラムが回転自在にセットされるドラ
ム収容部と、そのドラムから繰出されるテープ状絶縁物
４を巻型１の外周部に向けて案内するためのガイド６
（図２参照）とを備えて構成され、テープ用直線移動機
構により前記導体供給部とは独立して前記軸ｃに沿う方
向（図で矢印Ｂ及びＣ方向）に自在に移動されるように
なっている。

【００２３】そして、前記制御部は、予め記憶された制
御プログラム（テープ供給部の移動パターン）及び作業
者のスイッチ操作等に基づいて、前記回転駆動機構、導
体用直線移動機構及びテープ用直線移動機構等を制御し
て、巻型１に対するコイル導体２の巻装作業及びテープ
状絶縁物４の巻回作業（絶縁層３の形成作業）を実行す
るようになっている。

【００２４】このとき、詳しくは後述するように、制御
部は、回転駆動機構による巻型１の回転に同期して、導
体供給部を軸方向一端側ａと他端側ｂとの間を矢印Ｂ及
びＣ方向に往復移動させることにより、巻型２の外周部
にコイル導体２を内側の層から一層ずつ順に連続的に巻
取るようになっている。そして、これと共に、コイル導
体２の第ｎ層の巻取りと同時に、そのコイル導体２と巻
始め位置を同一としながら、テープ供給部を前記コイル
導体２の巻取り進行方向前方に先行させ且つ適宜軸方向
に反転を繰返すような所定の移動パターンで移動させる
ことにより、コイル導体２の第ｎ層の内周側（第（ｎ−
１）層の外周側）に、テープ状絶縁物４を巻回して所定
絶縁厚の絶縁層３を形成するようになっている。

【００２５】さて、上記したコイル巻装装置によりコイ
ルの巻装作業を行う手順について述べる。図１（ａ）〜
（ｅ）は、コイル導体２による第１層コイル７の巻装作
業が終わった後の、第２層コイル８の巻装作業の進行す
る様子を順に示している。図１（ｆ）は、その際のテー
プ供給部の移動パターンＰを模式的に示している。ま
た、図２は、コイル導体２による第１層コイル７の巻装
作業が終わった後の、第２層コイル８の巻始めの様子を
示している。

【００２６】ここで、まず、第１層コイル７を形成する
にあたっては、巻型１を巻取機構部のスピンドルにセッ
トし、図２に示すように、その巻型１の軸方向片側（一
端側ａ）に端部絶縁物５を固定する。そして、導体供給
部から引出されるコイル導体２の先端側部分を、その端
部絶縁物５の内側に密着するように固定（仮止め）し、
その状態から、巻型１を矢印Ａ方向に回転させると共
に、それに同期して導体供給部を一端側ａから他端側ｂ
に向けて矢印Ｂ方向に移動させる。これにて、巻型１の
外周面に、コイル導体２が巻取られるようにして整列状
態に密着巻きされ、導体供給部が他端側ｂに至って所定
の巻回数（例えば３０ターン）となったところで、巻取
を停止する。他端側ｂにおける端部絶縁物５を取付ける
ことにより、コイル導体２による第１層コイル７が形成
される。

【００２７】続いて、第２層コイル８の形成に進むので
あるが、ここではまず、他端側ｂにおける２層目の端部
絶縁物５を取付けると共に、図１（ａ）及び図２に示す
ように、第１層コイル７の巻終わり位置の外周部（コイ
ル導体２の第２層コイル８の巻始め位置の内周部とな
る）に、テープ供給部から引出されるテープ状絶縁物４
の先端部を固定する。そして、この状態で、巻型１を矢
印Ａ方向に回転させ、それに同期して、導体供給部を今
度は他端側ｂから一端側ａに向けて矢印Ｃ方向に移動さ
せると共に、テープ供給部を所定の移動パターンＰで移
動させる。

【００２８】本実施例では、図１（ｆ）に示すように、
この移動パターンＰは、テープ供給部を、まず他端側ｂ
から一端側ａまで矢印Ｃ方向に移動させ、一端側ａに至
ったところで一旦停止して今度は矢印Ｂ方向に反転さ
せ、軸方向中間部（位置ｄ）にて再度矢印Ｃ方向に反転
させ、一端側ａに至ったところで再度矢印Ｂ方向に反転
させ、若干量進んだところ（位置ｅ）で矢印Ｃ方向に反
転させて一端側ａまで進めるというものとなっている。
また、このときのテープ供給部の移動速度は、巻型２の
１回転毎に巻取位置が軸方向に半ピッチずつずれる（幅
の半分ずつ重ね巻きしていく）速度に設定されるように
なっている。さらに、テープ状絶縁物４は、所定の巻回
数（コイル導体２の巻回数以下）に達したところで切断
されるようになっている。

【００２９】これにより、図１（ａ）〜（ｅ）に順に示
すように、巻型１の外周部（第１層コイル７の外周面）
に、テープ状絶縁物４とコイル導体２とがテープ状絶縁
物４を内周側にして同時に重ね巻きされていくようにな
り、絶縁層３の形成と第２層コイル８の形成とが一度に
行われるようになる。このとき、テープ供給部が、コイ
ル導体２の巻取り進行方向前方（矢印Ｃ方向）に先行し
て適宜軸方向に反転を繰返すことにより、テープ状絶縁
物４がコイル導体２の巻装に干渉することなく、巻始め
側である他端側ｂで厚みが小さく、層間電位傾度が高い
一端側ａにいくほど厚みの大きい所定絶縁厚の絶縁層３
が形成されるのである。

【００３０】また、コイル導体２の巻装作業が終了して
第２層コイル８が形成されると、その一端側ａの端部絶
縁物５が取付けられ、次の第３層へ進む。第３層では、
一端側ａおける３層目の端部絶縁物５を取付けると共
に、第２層コイル８の巻終わり位置の外周部（第３層の
巻始め位置の内周部となる）に、テープ供給部から引出
されるテープ状絶縁物４の先端部を固定し、今度は、導
体供給部を矢印Ｂ方向に移動させながら、テープ供給部
を所定の移動パターンＰで移動させ、もって、同様にし
て第３層のコイルとその内周側の絶縁層とが同時に形成
される。これを繰返すことにより、多重巻コイルが形成
されるのである。

【００３１】このような本実施例によれば、コイル導体
２とテープ状絶縁物４とが同時に重ね巻きされていくよ
うにして、第２層コイル８の形成とその内周側の絶縁層
３の形成とが一度に行われ、そのような作業が一層ずつ
連続的に行われることにより、多重巻コイルを形成する
ことができる。この場合、従来のものと異なり、絶縁層
３の形成にテープ状絶縁物２を用いながらも、コイル導
体２を各層の形成毎に切離し、接合する作業を行う必要
がなくなった。

【００３２】従って、コイル導体２の巻装作業と絶縁層
３の形成作業とを同時に行うことができて作業効率に優
れると共に、これと併せて、コイル導体２を一層毎に切
断せずに連続的に巻装作業を行うことができるので、作
業性の向上を図ることができたのである。しかも、絶縁
厚を必要に応じて軸方向に自在に変化させた絶縁層３を
容易に形成することができる。さらには、テープ状絶縁
物４と端部絶縁物５は別途に設けられるので、コイルの
サイズに対して使用するテープ状絶縁物４のサイズが厳
密に限定されるものではなく、１種類のテープ状絶縁物
４を多種類のコイルに対して共用して使用することがで
き、汎用性を高めることができるものである。

【００３３】図３は、本発明の第２の実施例（これも請
求項１に対応）を示している。この実施例が上記第１の
実施例と異なる点は、第２層コイル９の内周側に形成さ
れる絶縁層１０の形状にあり、この絶縁層１０は、その
絶縁厚が、他端側ｂから一端側ａに向けて軸方向に段階
的に厚くなるように形成される。この場合、導体供給部
が他端側ｂから一端側ａに向けて矢印Ｃ方向に移動され
る際のテープ供給部の移動パターンＰが、図３（ｆ）に
示すように設定されている。

【００３４】即ち、テープ供給部を、まず他端側ｂから
一端側ａに向けて矢印Ｃ方向に移動させ、全体の３分の
１程度まで達したところ（位置ｆ）で、今度は矢印Ｂ方
向に反転させ、若干量進んだところ（位置ｇ）で矢印Ｃ
方向に反転させる。そして、位置ｆよりも更に一端側ａ
に向けてある程度進んだところ（位置ｈ）で、再び矢印
Ｂ方向に反転させ、位置ｆを越えて他端側ｂへ向けて若
干量進んだところ（位置ｉ）で矢印Ｃ方向に反転させ
る。引き続き、位置ｊ及び位置ｋにて反転を繰返し、一
端側ａに至ったところで再度反転させ、若干量進んだと
ころ（位置ｌ）で反転させて一端側ａまで進めるもので
ある。

【００３５】かかる実施例においても、上記第１の実施
例と同様に、コイル導体２の巻装作業と絶縁層３の形成
作業とを同時に行うことができて作業効率に優れると共
に、これと併せて、コイル導体２を一層毎に切断せずに
連続的に巻装作業を行うことができるので、作業性の向
上を図ることができる。しかも、絶縁厚を必要に応じて
軸方向に自在に変化させた絶縁層３を容易に形成するこ
とができ、さらには、１種類のテープ状絶縁物４を多種
類のコイルに対して共用して使用することができて汎用
性を高めることができるものである。

【００３６】（２）第３の実施例 次に、本発明の第３の実施例（請求項２に対応）につい
て、図４及び図５を参照して述べる。尚、以下述べる実
施例については、説明の重複をさけるため、コイル巻装
装置の機械的構成など上記第１の実施例と同一部分につ
いての、新たな説明を省略すると共に、符号を共通して
使用し、異なる点を中心として述べることとする。

【００３７】この実施例では、巻型１に対してテープ状
絶縁物４を供給するためのテープ供給部が複数この場合
２個設けられており、それらは相互に独立して矢印Ｂ及
びＣ方向に自在に移動されるようになっている。そし
て、コイル導体２の第ｎ層の巻取りと同時に、一方（図
４，５で示す第２層の場合は右側）のテープ供給部にお
ける巻始め位置をそのコイル導体２と同一（他端側ｂ）
とし、他方のテープ供給部における巻始め位置を反対の
一端側ａとしながら、２個のテープ供給部をコイル導体
２の巻取り進行方向（矢印Ｃ方向）前方にて所定の移動
パターンＰ１，Ｐ２にて軸方向に反転を繰返すようにさ
せることにより、テープ状絶縁物４の巻回厚みが軸方向
に変化する所定絶縁厚の絶縁層１１を形成するようにし
ている。

【００３８】さて、図５（ａ）〜（ｅ）は、コイル導体
２による第１層コイル７の巻装作業が終わった後の、第
２層コイル１２の巻装作業の進行する様子を順に示して
いる。また、図５（ｆ）は、その際の２個のテープ供給
部の移動パターンＰ１，Ｐ２を模式的に示している。

【００３９】この場合、図４にも示すように、第１層コ
イル７が形成されると、第１層コイル７の外周部の他端
側ｂ部分に、一方のテープ供給部から引出されるテープ
状絶縁物４の先端部を固定すると共に、第１層コイル７
の外周部の一端側ａ部分に、他方のテープ供給部から引
出されるテープ状絶縁物４の先端部を固定する。そし
て、この状態で、巻型１を矢印Ａ方向に回転させ、それ
に同期して、導体供給部を他端側ｂから一端側ａに向け
て矢印Ｃ方向に移動させると共に、２個のテープ供給部
を夫々所定の移動パターンＰ１，Ｐ２で移動させる。

【００４０】図５（ｆ）に示すように、一方のテープ供
給部の移動パターンＰ１は、テープ供給部を、まず他端
側ｂから矢印Ｃ方向に移動させ、軸方向ほぼ中間の位置
ｍにて矢印Ｂ方向に反転させ、若干量進んだところ（位
置ｎ）で矢印Ｃ方向に反転させ、位置ｍを越えてある程
度進んだところ（位置ｏ）で再度反転させ、位置ｍにて
再び反転させる。そして、一端側ａに近い位置ｐにて再
び矢印Ｂ方向に反転させ、位置ｏを越えて他端側ｂへ向
けて若干量進んだところ（位置ｑ）で矢印Ｃ方向に反転
させて一端側ａまで進めるものである。これに対し、他
方のテープ供給部の移動パターンＰ２は、一端側ａから
出発して、位置ｍまで行って一端側ａに戻り、位置ｏま
で行って一端側ａに戻り、位置ｐまで行って一端側ａに
戻るといったパターンとされている。

【００４１】これにより、図５（ａ）〜（ｅ）に順に示
すように、巻型１の外周部（第１層コイル７の外周面）
に、２枚のテープ状絶縁物４とコイル導体２とがテープ
状絶縁物４を内周側にして同時に重ね巻きされていくよ
うになり、絶縁層１１の形成と第２層コイル１２の形成
とが一度に行われるようになる。かかる実施例において
も、上記第１の実施例と同様に、コイル導体２の巻装作
業と絶縁層１１の形成作業とを同時に行うことができて
作業効率に優れると共に、これと併せて、コイル導体２
を一層毎に切断せずに連続的に巻装作業を行うことがで
きるので、作業性の向上を図ることができる。

【００４２】そして、このとき、上記第１の実施例と同
様に、テープ状絶縁物４が形成する絶縁層１１の絶縁厚
みを軸方向位置により自在に変化させることが可能とな
り、巻始め側である他端側ｂで厚みが小さく、層間電位
傾度が高い一端側ａにいくほど厚みの大きい所定絶縁厚
の絶縁層１１が形成されるのであるが、このとき、２枚
のテープ状絶縁物４により一層大きな厚みの絶縁層１１
を形成することができるものである。

【００４３】尚、上記した第３の実施例では、２個のテ
ープ供給部から供給されるテープ状絶縁物４を同一種類
のものとしたが、この場合、図示はしないが、複数のテ
ープ供給部における夫々のテープ状絶縁物を、互いに厚
みや幅等の種類が異なるものとすることもできる（請求
項３に対応）。これにより、テープ状絶縁物が形成する
絶縁層の絶縁厚みをより一層緻密に調整することがで
き、より適切な絶縁厚みを得ることが可能となるもので
ある。

【００４４】（３）第４の実施例 次に、図６は、本発明の第４の実施例（請求項４に対
応）を示している。この実施例においても、コイル巻装
装置の機械的構成は上記第１の実施例と共通している。
そして、本実施例では、やはり、導体供給部を巻型１の
軸方向一端側ａと他端側ｂとの間を往復移動させなが
ら、巻型１を回転させることにより、その巻型１の外周
部にコイル導体２を一層ずつ連続的に巻取るのである
が、この際に、第１層コイル１３と第２層コイル１４と
の間に形成される絶縁層１５の形成方法が、上記した第
１の実施例等とは異なっている。

【００４５】即ち、コイル導体２の第１層の巻取り時
に、テープ供給部を導体供給部のコイル導体２の巻取り
進行方向（矢印Ｂ方向）後方に遅れて所定の移動パター
ンＰ３（図６（ｉ）参照）で反転を繰返すようにさせる
ことにより、テープ状絶縁物４により第１層コイル１３
の外周側にいわば階段状の第１絶縁層１６を形成し、前
記テープ状絶縁物４を一旦切離した後、コイル導体２の
第２層の巻取り時に、巻始め位置をそのコイル導体２と
同一（他端側ｂ）としながら、テープ供給部を導体供給
部のコイル導体２の巻取り進行方向（矢印Ｃ方向）前方
に先行させて所定の移動パターンＰ４にて反転を繰返す
ことにより、第２層コイル１４の内周側に第２絶縁層１
７を形成し、それら第１絶縁層１６及び第２絶縁層１７
から所定絶縁厚（階段状）の絶縁層１５を構成するよう
にしているのである。

【００４６】より具体的には、図６（ａ）〜（ｄ）は、
第１層コイル１３の巻装作業の進行する様子を順に示し
ている。ここで、まず、巻型１の一端側ａに端部絶縁物
５を配設してその一端側ａからコイル導体２の巻装作業
を開始するのであるが、（ａ）に示すように、矢印Ｂ方
向に少し巻装が進んだところで、一旦巻型１の回転（及
び導体供給部の矢印Ｂ方向への移動）を停止し、第１層
コイル１３の巻始め位置（一端側ａ）の外周部に、テー
プ供給部から引出されるテープ状絶縁物４の先端部を固
定する。

【００４７】その状態から、巻型１の回転及び導体供給
部の移動を再開してコイル導体２の巻装作業を続行し、
図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように第１層コイル１３を形
成するのであるが、その際に、テープ供給部を図６
（ｉ）に示す所定の移動パターンＰ３で移動させる。こ
の移動パターンＰ３は、一端側ａから出発して、位置ｒ
まで行って一端側ａに戻り、位置ｓまで行って一端側ａ
に戻り、位置ｔまで行って一端側ａに戻り、位置ｕまで
いって一端側ａに戻るといったパターンとされている。

【００４８】これにて、図６（ｄ）に示すように、第１
層コイル１３が形成されると共に、その外周部のうち一
端側ａに近い領域に、第１絶縁層１６が形成されるので
ある。テープ状絶縁物４は、所定の巻回数に達して第１
絶縁層１６が形成されたところで切断されるようになっ
ている。

【００４９】次いで、図６（ｅ）〜（ｈ）に示すよう
に、第２層コイル１４のコイル導体２の巻装作業が行わ
れる。このときには、上記第１の実施例のように、第１
層コイル１３の巻終わり位置（他端側ｂ）の外周部に、
テープ供給部から引出されるテープ状絶縁物４の先端部
を固定し、巻型１を回転させると共に導体供給部を矢印
Ｃ方向に移動させる。そして、その際に、図６（ｉ）に
示すように、テープ供給部を所定の移動パターンＰ４で
移動させる。

【００５０】この移動パターンＰ４は、他端側ｂから矢
印Ｃ方向に位置ｓまで進み、そこで矢印Ｂ方向に反転し
て位置ｖまで戻ったところで反転し、位置ｔまで進んだ
ところで反転して位置ｒまで戻り、更に反転して位置ｕ
まで進んだところで反転して位置ｓまで戻り、更に反転
して一端側ａまで進んだところで反転して位置ｔまで戻
り、反転して一端側ａまで進むものである。これによ
り、第２層コイル１４の形成と同時に、前記第１絶縁層
１６と一部が重なるようにして第２絶縁層１７が形成さ
れ、もって、他端側ｂで厚みが小さく、層間電位傾度が
高い一端側ａにいくほど厚みの大きい所定絶縁厚の絶縁
層１５が形成されるのである。

【００５１】このような本実施例によれば、やはり上記
第１の実施例などと同様に、コイル導体２の巻装作業と
絶縁層１５の形成作業とを同時に行うことができて作業
効率に優れると共に、これと併せて、コイル導体２を一
層毎に切断せずに連続的に巻装作業を行うことができる
ので、作業性の向上を図ることができる。また、テープ
状絶縁物４が形成する絶縁層１５の絶縁厚みを軸方向位
置により自在に変化させることが可能となることに加
え、第２層コイル１４の形成前に予め形成される第１絶
縁層１６と、その五形成される第２絶縁層１７とから、
十分な厚さを有する所望の絶縁層１５を形成することが
可能となる。

【００５２】（４）第５，第６の実施例 最後に、図７は本発明の第５の実施例（請求項５に対
応）を示し、図８は本発明の第６の実施例（請求項６に
対応）を示している。このうち、図７に示す第５の実施
例では、テープ供給部を、同時に複数（この場合２枚）
のテープ状絶縁物１８，１９を、一部あるいは全部を重
ねるようにして供給する構成としている。これによれ
ば、同一巻回数で形成できる絶縁層の厚みをより大きく
することができる。また、図示はしないが、幅狭のテー
プ状絶縁物を２枚並べて供給するといった構成とするこ
ともでき、これにより反転作業をより容易とすることも
可能となる。

【００５３】また、図８に示す第６の実施例では、テー
プ状絶縁物２０を、テープ供給部の反転時に、該テープ
状絶縁物２０の巻回角度θ（軸ｃに直交する面（線ｗ）
に対する傾斜角度）に合わせて折曲げ（折曲げしろを線
ｗに一致させる）て表裏反転させる構成としている。こ
れによれば、テープ状絶縁物２０が反転した部分におい
て、しわが発生することを防止することができるもので
ある。

【００５４】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
各実施例に限定されるものではなく、例えば巻型は角筒
状のものを用いても良く、またコイル導体としては断面
円形のものを用いても良く、さらには第３層以降のコイ
ルについても同様にして絶縁層を形成することができる
など、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得
るものである。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の多重巻コイルの製造方法によれば、絶縁層の形成にテ
ープ状絶縁物を用いながらも、コイル導体を切離し，接
合せずに連続的に巻装作業を行うことを可能し、ひいて
は作業性の大幅な向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、コイル導
体及びテープ状絶縁物の巻装手順（ａ〜ｅ）を、テープ
供給部の移動パターン（ｆ）と併せて示す図

【図２】第２層コイルの巻始めの様子を示す斜視図

【図３】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図４】本発明の第３の実施例を示す図２相当図

【図５】図１相当図

【図６】本発明の第４の実施例を示すもので、コイル導
体及びテープ状絶縁物の巻装手順（ａ〜ｈ）を、テープ
供給部の移動パターン（ｉ）と併せて示す図

【図７】本発明の第５の実施例を示すもので、テープ供
給部部分の斜視図

【図８】本発明の第６の実施例を示すもので、テープ状
絶縁物を折曲げた様子を示す図

【符号の説明】

図面中、１は巻型、２はコイル導体、３，１０，１１，
１５は絶縁層、４，１８，１９，２０はテープ状絶縁
物、５は端部絶縁物、７，１３は第１層コイル、８，
９，１４は第２層コイル、１６は第１絶縁層、１７は第
２絶縁層を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 三義 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (72)発明者 南谷 昌志 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (72)発明者 安田 寿親 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (72)発明者 真屋 岳良 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (72)発明者 加藤 雅一 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東芝エフエーシステムエンジニアリング 株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−47817（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−157510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−90461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−48915（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−34085（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 41/12 H01F 27/32 H01F 5/06 H01F 30/00 H01F 37/00 H01F 38/00 H01F 41/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の巻型に、層間に絶縁層を介在させ
   た状態でコイル導体を多層に巻装してなる多重巻コイル
   を製造する方法において、 前記巻型を一方向回転させる回転駆動手段と、前記巻型
   の側方にてその軸方向一端側と他端側との間を移動可能
   とされその巻型に対して長尺なコイル導体を順次供給す
   る導体供給部と、前記巻型の側方にてその軸方向一端側
   と他端側との間を前記導体供給部とは独立して移動可能
   とされ前記巻型に対して長尺なテープ状絶縁物を順次供
   給するテープ供給部とを具備し、 前記導体供給部を、前記巻型の軸方向一端側と他端側と
   の間を往復移動させながら、前記巻型を回転させること
   により、その巻型の外周部に前記コイル導体を一層ずつ
   連続的に巻取ると共に、 前記コイル導体の第ｎ層の巻取りと同時に、軸方向一端
   側あるいは他端側における巻始め位置をそのコイル導体
   と同一としながら、前記テープ供給部を前記導体供給部
   のコイル導体の巻取り進行方向前方に先行させ且つ適宜
   軸方向に反転を繰返すようにさせることにより、前記コ
   イル導体の第ｎ層の内周側に前記テープ状絶縁物の巻回
   厚みが軸方向に変化する所定絶縁厚の絶縁層を形成する
   ことを特徴とする多重巻コイルの製造方法。
2. 【請求項２】 筒状の巻型に、層間に絶縁層を介在させ
   た状態でコイル導体を多層に巻装してなる多重巻コイル
   を製造する方法において、 前記巻型を一方向回転させる回転駆動手段と、前記巻型
   の側方にてその軸方向一端側と他端側との間を移動可能
   とされその巻型に対して長尺なコイル導体を順次供給す
   る導体供給部と、前記巻型の側方にてその軸方向一端側
   と他端側との間を相互に独立して移動可能とされ前記巻
   型に対して長尺なテープ状絶縁物を順次供給する複数の
   テープ供給部とを具備し、 前記導体供給部を、前記巻型の軸方向一端側と他端側と
   の間を往復移動させながら、前記巻型を回転させること
   により、その巻型の外周部に前記コイル導体を一層ずつ
   連続的に巻取ると共に、 前記コイル導体の第ｎ層の巻取りと同時に、少なくとも
   一つのテープ供給部における軸方向一端側あるいは他端
   側における巻始め位置をそのコイル導体と同一としなが
   ら、前記複数のテープ供給部を前記導体供給部のコイル
   導体の巻取り進行方向前方にて適宜軸方向に反転を繰返
   すようにさせることにより、前記コイル導体の第ｎ層の
   内周側に前記テープ状絶縁物の巻回厚みが軸方向に変化
   する所定絶縁厚の絶縁層を形成することを特徴とする多
   重巻コイルの製造方法。
3. 【請求項３】 複数のテープ供給部における夫々のテー
   プ状絶縁物は、互いに厚みや幅等の種類が異なるものと
   されることを特徴とする請求項２記載の多重巻コイルの
   製造方法。
4. 【請求項４】 筒状の巻型に、層間に絶縁層を介在させ
   た状態でコイル導体を多層に巻装してなる多重巻コイル
   を製造する方法において、 前記巻型を一方向回転させる回転駆動手段と、前記巻型
   の側方にてその軸方向一端側と他端側との間を移動可能
   とされその巻型に対して長尺なコイル導体を順次供給す
   る導体供給部と、前記巻型の側方にてその軸方向一端側
   と他端側との間を前記導体供給部とは独立して移動可能
   とされ前記巻型に対して長尺なテープ状絶縁物を順次供
   給するテープ供給部とを具備し、 前記導体供給部を、前記巻型の軸方向一端側と他端側と
   の間を往復移動させながら、前記巻型を回転させること
   により、その巻型の外周部に前記コイル導体を一層ずつ
   連続的に巻取ると共に、 前記コイル導体の第（ｎ−１）層の巻取り時に、前記テ
   ープ供給部を前記導体供給部のコイル導体の巻取り進行
   方向後方に遅れて適宜軸方向に反転を繰返すようにさせ
   ることにより、前記コイル導体の第（ｎ−１）層の外周
   側に第１絶縁層を形成し、前記テープ状絶縁物を一旦切
   離した後、前記コイル導体の第ｎ層の巻取り時に、軸方
   向一端側あるいは他端側における巻始め位置をそのコイ
   ル導体と同一としながら、前記テープ供給部を前記導体
   供給部のコイル導体の巻取り進行方向前方に先行させ且
   つ適宜軸方向に反転を繰返すことにより、前記コイル導
   体の第ｎ層の内周側に第２絶縁層を形成し、それら第１
   絶縁層及び第２絶縁層から前記コイル導体の第ｎ層の内
   周側の所定絶縁厚の絶縁層を構成することを特徴とする
   多重巻コイルの製造方法。
5. 【請求項５】 テープ供給部は、同時に複数のテープ状
   絶縁物を供給するようになっていることを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の多重巻コイルの製造
   方法。
6. 【請求項６】 テープ状絶縁物は、テープ供給部の反転
   時に、該テープ状絶縁物の巻回角度に合わせて折曲げら
   れて表裏反転されることを特徴とする請求項１ないし５
   記載のいずれかに記載の多重巻コイルの製造方法。