JP4315277B2

JP4315277B2 - 分布巻線方法及び装置並びにコイル部品

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Publication number: JP4315277B2
Application number: JP2003200409A
Authority: JP
Inventors: 克美斉藤; 良一高橋; 鈴木　　寛; 玲佐藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP2005044846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラムコアに一対の巻線を分布巻（スペース巻）で設けるための分布巻線方法及び装置並びにコイル部品に係り、とくに、信号線等のコモンモードノイズを抑圧するためのコモンモードフィルタ等であって、デジタルビデオ・インターフェース、ＨＤＭＩ（ハイ・ディフィニション・マルチメディア・インターフェース）等の高速差動信号インターフェースに用いられる、小型のコモンモードフィルタ等の分布巻線方法及び装置並びにコイル部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のドラムコア（巻芯）への巻線方法の１例として、ペア線を用い密接した形で巻線する巻線方法があった（下記特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の従来のドラムコア（巻芯）への巻線方法の１例として、複数の線材を並列且つ密接した形で巻線する巻線方法があった（下記特許文献２，３参照）。
【０００４】
さらに、従来のドラムコア（巻芯）への巻線方法の１例として、複数の線材を並列且つ密接した形でペアとして巻線して行き、引出部分においても線材相互を近接状態として結合度を向上させた巻線方法があった（下記特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１０４２８号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３２２８号公報
【特許文献３】
特開２００２−８９３１号公報
【特許文献４】
特開２００３−７７７３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１〜４に示した従来例のコモンモードフィルタでは２本のワイヤーを使用するが、従来の巻線方法では２本のワイヤーを密接させて並べて、巻線を行い、継線からげ部は斜めもしくは水平引き出しを行う巻線方法であった。
【０００７】
この場合、巻線された一対又は１ラインと２ラインのワイヤーを、ドラムコアの鍔部に形成した溝を通して継線部（電極上）に引き出した場合、継線部付近において異ラインワイヤの接触部分が存在することになる。また、ワイヤーとコア側電極との継線処理を、はんだ付け、熱圧着、レーザーあるいはアーク溶接、超音波接合等の方法で行った場合、１ラインと２ラインの接触により絶縁被覆導線であるワイヤーの絶縁皮膜の劣化が発生する。
【０００８】
これらのことから、従来構造のように継線部付近において、異ラインワイヤの接触が存在した場合、ライン間での耐圧、及び絶縁抵抗の低下等の問題が発生する。
【０００９】
また、ドラムコアへのワイヤーの巻線方法として一般的な密着巻は、自動巻線が容易であるが、ワイヤー同士が密着状態であると、線間容量が増加するため、遮断周波数が低下する問題が発生する。とくに、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ等の高速差動信号インターフェースに使用する用途であると、遮断周波数を高くするためにスペース巻、つまり分布巻線することが要望されるが、線間距離を一定に保つように巻線作業を自動化するのは難しかった。
【００１０】
また、ライン間での耐圧及び絶縁抵抗の低下の問題を回避するために、一対のワイヤーの引き出しを、ドラムコアの鍔部に形成した異なる溝にそれぞれ通して行うことも、ワイヤー引き出し及び継線作業の自動化を難しくしていた。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、遮断周波数が高くて高速差動信号の伝送に好適であって、高耐圧、高信頼性を有するコモンモードフィルタ等の自動化された分布巻線方法及び装置並びに当該方法により得られるコイル部品を提供することを第１の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、スピンドルチャックの１回転毎にワイヤーの線間距離を巻線ノズル位置や角度補正をかけながら一定に制御してターン数を重ねていくことにより、一対のワイヤー間隔を一定に保って接触を防止し、絶縁低下やショートが発生せず、且つ電気特性面でのばらつきが少ない自動化された分布巻線方法及び装置並びに当該方法により得られるコイル部品を提供することを第２の目的とする。
【００１３】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係る分布巻線方法は、
先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、該左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有するスピンドルチャックを用いて、鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝を有するドラムコアを前記スピンドルチャックで保持しておき、
一対のワイヤーを一対の巻線ノズルにそれぞれ通し、前記一対のワイヤーを前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛ける第１工程と、
突出状態となった前記左右の位置矯正ピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛け、前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻始め側鍔部の一対のスリット溝に沈み込ませる第２工程と、
前記巻始め側鍔部に設けられた一対の電極に対して前記一対のワイヤーをワイヤー固着手段で固着する第３工程と、
前記一対の巻線ノズルを前記スピンドルチャックの回転中心軸に平行にトラバースさせながら前記スピンドルチャックを回転して前記一対のワイヤー間に所定線間距離を設けて分布巻を行う第４工程と、
前記一対の巻線ノズルを移動させて前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻終わり側鍔部の一対のスリット溝から引き出す第５工程と、
前記巻終わり側鍔部に設けられた一対の電極に対して前記一対のワイヤーをワイヤー固着手段で固着する第６工程とを順次行う分布巻線方法であり、
前記分離用凸部の幅は前記所定線間距離以上であり、前記スリット溝は前記ドラムコアの軸方向と平行に延びたものであり、
前記左右の位置矯正ピンは、前記ドラムコアの後方に前記スピンドルチャックの回転中心軸を挟んで左右に位置し、
前記ドラムコアは前記スリット溝の底部から前記電極に至る傾斜凹面を有し、前記第２工程後、前記第３工程を行う前に、線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記スリット溝から外れないように押さえた状態で前記左右の位置矯正ピンを引き込み状態として前記一対のワイヤーを前記左右の位置矯正ピンから外すことにより、前記一対のワイヤーが前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛けられて前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにし、さらに前記線押さえ部材で前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて押さえ付け、かつ、
前記第５工程後、線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記巻終わり側鍔部のスリット溝から外れないように押さえた状態で、前記スピンドルチャックとは別に前記巻終わり側鍔部の側方に設けられた巻き終わり側の左右の位置決めピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛けて前記一対のワイヤーが前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにして、前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて引き出した後、前記第６工程を行うことを特徴としている。
【００１５】
本願請求項２の発明に係る分布巻線方法は、請求項１において、前記一対の巻線ノズルを有する巻線ノズルブラケットは前記スピンドルチャックの回転中心軸に垂直な方向に回転中心軸を有し、前記第４工程において前記スピンドルチャックが１回転する毎に前記巻線ノズルブラケットは補正回転して前記線間距離を一定に維持することを特徴としている。
【００１８】
本願請求項３の発明に係る分布巻線方法は、請求項１又は２において、前記ワイヤー固着手段としてヒーターチップを用い、前記ワイヤーを前記電極に熱圧着することを特徴としている。
【００１９】
本願請求項４の発明に係る分布巻線装置は、
先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有し、ドラムコアを保持して回転するスピンドルチャックと、
一対のワイヤーをそれぞれ通した一対の巻線ノズルを有していて前記スピンドルチャックの回転中心軸に垂直な方向に回転中心軸を有する巻線ノズルブラケットと、
ワイヤーを前記ドラムコアの鍔部に設けられた電極に固着するワイヤー固着手段とを備え、
前記左右の位置決めピンは前記一対のワイヤーを引っ掛けることができ、かつ前記左右の位置矯正ピンは突出状態で前記一対のワイヤーを引っ掛けるとができるとともに前記ドラムコアの巻始め側鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝に、前記一対のワイヤーを前記一対の巻線ノズルの移動により沈み込ませることができ、
前記一対の巻線ノズルを前記スピンドルチャックの回転中心軸に平行にトラバースさせながら前記スピンドルチャックを回転させて、前記一対のワイヤー間に所定線間距離を設けて分布巻を行う分布巻線装置であり、
前記一対のワイヤーを前記スリット溝から外れないように押さえる線押さえ部材と、
前記スピンドルチャックとは別に設けられた巻き終わり側の左右の位置決めピンとをさらに備え、
前記分離用凸部の幅は前記所定線間距離以上であり、前記スリット溝は前記ドラムコアの軸方向と平行に延びたものであり、
前記左右の位置矯正ピンは、前記ドラムコアの保持位置の後方に前記スピンドルチャックの回転中心軸を挟んで左右に位置し、
前記線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記巻始め側鍔部のスリット溝から外れないように押さえた状態で前記左右の位置矯正ピンを引き込み状態として前記一対のワイヤーを前記左右の位置矯正ピンから外すことにより、前記一対のワイヤーを前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛けられて前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られる状態にでき、さらに前記ドラムコアの前記巻始め側鍔部のスリットの底部から前記電極に至る傾斜凹面に沿わせて前記ワイヤーを前記線押さえ部材で押さえ付けることができ、かつ、
前記線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻終わり側鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝から外れないように押さえた状態で前記巻き終わり側の左右の位置決めピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛けることで、前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにして前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて引き出すことができることを特徴としている。
【００２０】
本願請求項５の発明に係る分布巻線装置は、請求項４において、前記スピンドルチャックが１回転する毎に前記巻線ノズルブラケットは補正回転して前記線間距離を一定に維持することができることを特徴としている。
【００２１】
本願請求項６の発明に係る分布巻線装置は、請求項４又は５において、前記ワイヤー固着手段がヒーターチップであることを特徴としている。
【００２２】
本願請求項７の発明に係るコイル部品は、請求項１，２又は３記載の分布巻線方法によりドラムコアに巻線を施したことを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る分布巻線方法及び装置並びにコイル部品の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２４】
図１乃至図１０は本発明に係る分布巻線方法及び装置の実施の形態であり、図１１乃至図１４はその分布巻線方法及び装置により作製するコイル部品としてのコモンモードフィルタを示す。但し、図１１乃至図１４は実装面側（底面側）を上向きとして示す。
【００２５】
図１乃至図１０で分布巻線方法及び装置の実施の形態を説明する前に、前記方法で作製すべきコモンモードフィルタのコア構造及び巻線構造について図１１乃至図１４で説明する。これらの図において、フェライト等の磁性体又はセラミック等の非磁性体で形成されたドラムコア５０は巻芯部５１の両側に方形鍔部５２を有している。このドラムコア５０の各方形鍔部５２には電極５３が金属ペーストの焼き付け、金属メッキ等でそれぞれ２箇所形成されている。前記電極５３は方形鍔部５２の四側面のうちの一面である下面（実装面）に位置する下面電極部（ユーザー電極部）５３ａ及び外側端面に位置する端面電極部５３ｂを少なくとも連続して有するように形成されている。なお、後述する分布巻線方法及び装置において、ヒーターチップでワイヤーと電極５３との継線処理を行う場合には、ワイヤーを電極５３に熱圧着可能なように電極５３の最上層には錫（Ｓｎ）めっき層（又ははんだめっき層）を比較的厚く設けておく。
【００２６】
前記電極５３の下面電極部５３ａが両側に位置する方形鍔部５２の下面５２ａにおいて、幅方向中間位置は分離用凸部５４となっており、その両側に分離用凸部５４で隔てられた２つのスリット溝（引出溝）５５がドラムコア軸方向に平行に形成されている。
【００２７】
ドラムコア５０の巻芯部５１には、一対のワイヤー、すなわち第１ワイヤー６０Ａ及び第２ワイヤー６０Ｂが巻線され、巻線後の一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂは分離用凸部５４で分離された２つのスリット溝（引出溝）５５にそれぞれ通され（分離状態を保って）、それらのワイヤー端末は電極５３の下面電極部５３ａに熱圧着で継線（図１１の継線位置Ｊにて電気的に接続）される。なお、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの端末の下面電極部５３ａへの導出を容易とするために、スリット溝５５の底面から下面電極部５３ａの平坦面に向かう傾斜凹面５６が方形鍔部端面に沿って形成されている。
【００２８】
前記一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂはコモンモードフィルタの遮断周波数を高くするために（好ましくは遮断周波数を６．５ＧＨｚ以上とするため）、密着巻とせず、図１４のようにワイヤー６０Ａ，６０Ｂ間に線間距離ａを設け、かつワイヤーの各ターン間に巻線間隔ｂを設けた分布巻（スペース巻）として線間容量を低減している。さらに、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの引出部分も、線間容量低減のために、前記線間距離ａ以上の距離を保ってスリット溝５５に通され下面電極部５３ａに継線されるように設定する。このため、分離用凸部５４の幅は前記線間距離ａ以上であることが望ましいと言える。この場合、各ワイヤー６０Ａ，６０Ｂは加熱融着性を有するセメントワイヤ等を用いて、ワイヤーの位置ずれを防ぐことが好ましい。
【００２９】
ここでの作製するコモンモードフィルタの製品形状は、２０１２タイプ（長さ２．０mm、幅１．２mm、高さ１．２mm）や２５２０タイプ（長さ２．５mm、幅２．０mm、高さ１．２mm）であり、この場合、使用するワイヤーの直径は０．０５mm以下である。また、２０１２、２５２０タイプの製品の場合、前記線間距離ａ、巻線間隔ｂはそれぞれ数１０μｍ程度に設定する。
【００３０】
図１７の従来のコモンモードフィルタでは、ドラムコア５０に巻かれたワイヤー６０Ａ，６０Ｂの端末の電極５３への継線処理部付近にて、異ラインワイヤが接触していたために、ワイヤー端末の継線処理をはんだ付け、熱圧着、レーザーあるいはアーク溶接、超音波接合等の方法で行った場合、ワイヤー絶縁皮膜の熱劣化が進んだ部分、特に巻き始めと巻き終わりのワイヤーが接触する個所において、ショートする等の問題があったが、これに対して、上記図１１乃至図１４に示したコモンモードフィルタでは、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの端末の継線処理部付近において、方形鍔部５２の中間位置に分離用凸部５４を形成したことにより、相互にワイヤーが分離され、異なるラインのワイヤが接触している部分は無いことから、異ライン間でのショートの危険性が全くなく、信頼性が向上する。
【００３１】
本実施の形態では、図１１乃至図１４のドラムコア構造及び巻線構造を有するコモンモードフィルタを作製する場合を例にとって分布巻線方法及び装置を以下に説明する。
【００３２】
図１乃至図１０において、１はドラムコア５０を挟持（把持）するスピンドルチャックであり、固定側チャック部材２と可動側チャック部材３とを有している。このスピンドルチャック１は回転中心軸Ｃ１を中心にして回転する。可動側チャック部材３の先端部左端にはドラムコア５０に巻き付ける第１ワイヤー６０Ａの高さを規制する第１高さ位置決めピン４Ａが固定され、固定側チャック部材２の先端部右端にはドラムコア５０に巻き付ける第２ワイヤー６０Ｂの高さを規制する第２高さ位置決めピン４Ｂが固定されている。第１及び第２高さ位置決めピン４Ａ，４Ｂは側面拡大図のように外周面の一定高さ位置にワイヤーが係合するＶ溝５を形成したものである。
【００３３】
前記固定側チャック部材２の側面には第１ワイヤー位置決め用（位置矯正用）の位置矯正昇降ピン６Ａ及び第２ワイヤー位置決め用（位置矯正用）の位置矯正昇降ピン６Ｂが突出、引き込み自在に設けられている。位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂは引き込み状態では前記Ｖ溝５よりも低く、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂが引っかからない高さとなっている。図１乃至図９では位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂが突出状態のときのみ黒塗りで示す。
【００３４】
また、前記固定側チャック部材２の側面にはダミーピン７が一定位置に固定されており、第１及び第２高さ位置決めピン４Ａ，４Ｂ及びダミーピン７は、位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂを内側に囲む略正三角形の頂点に位置する。
【００３５】
巻線ノズルブラケット１０は、第１ワイヤー６０Ａを通して繰り出すための第１巻線ノズル１１Ａ及び第２ワイヤー６０Ｂを通して繰り出すための第２巻線ノズル１１Ｂを有し、スピンドルチャック１の回転中心軸Ｃ１に垂直な方向の回転中心軸Ｃ２を中心として回転できる。また、図１のＸ方向（横方向）、Ｙ（縦方向）及びＺ方向（紙面に垂直な方向）に移動できる。
【００３６】
第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの先端は捨て線ワイヤークランプ１２でクランプ（保持）され、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂ側のワイヤー６０Ａ，６０Ｂは図２乃至図９に示すワイヤークランプ１３でクランプされるようになっている。
【００３７】
まず、図１（Ａ）の巻線開始位置（ホームポジション）から巻線ノズルブラケット１０は同図（Ｂ）のようにダミーピン７の方向に動き、捨て線ワイヤークランプ１２で先端がクランプされた第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂをダミーピン７に引っかけ、さらに、同図（Ｃ）のように巻線ノズルブラケット１０はスピンドルチャック１の左端の第１高さ位置決めピン４Ａの方向に動き、９０°左回転することで、第１ワイヤー６０Ａを第１高さ位置決めピン４Ａに引っかける。
【００３８】
次に、図１（Ｄ）のように巻線ノズルブラケット１０はスピンドルチャック１の右端の第１高さ位置決めピン４Ｂの方向に動き、同図（Ｃ）から（Ｅ）に至るまでに１８０°右回転することで、第２ワイヤー６０Ｂを第２高さ位置決めピン４Ｂに引っかけ、図１（Ｅ）の状態とする。
【００３９】
図１（Ａ）〜（Ｅ）では位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂは引き込み状態であるが、同図（Ｆ）ではワイヤー６０Ａ，６０Ｂを引っかけ可能な高さにまで突出してワイヤー位置決めガイドとして機能するようになる。すなわち、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂが図１（Ｆ）の点線位置に移動するまでは位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂは引き込み状態であるが、その後、位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂは突出位置となり、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂの移動及び所定角度θの回転動作により第１ワイヤー６０Ａは位置矯正昇降ピン６Ａに、第２ワイヤー６０Ｂは位置矯正昇降ピン６Ｂにそれぞれ引っかける。
【００４０】
それから、図２（Ａ）のように、巻線ノズルブラケット１０をスピンドルチャック１の回転中心軸Ｃ１の延長線方向に移動させることにより、第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂをドラムコア５０の軸方向に沿って略平行に引き出すことができる。このとき、位置矯正昇降ピン６Ａと位置矯正昇降ピン６Ｂとはスピンドルチャック１の回転中心軸Ｃ１を挟んで左右に位置し、図１４のドラムコア５０のワイヤー引き出し用のスリット溝５５の配列ピッチＰと略一致する配列ピッチで第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂを引き出すことができる（換言すれば、スリット溝５５間の分離用凸部５４の幅よりも僅かに大きなワイヤー間隔で引き出すことができる）。従って、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂはドラムコア５０の方形鍔部５２中央に設けた分離用凸部５４に乗り上げることなく、またワイヤー６０Ａ，６０Ｂがスリット溝５５からはみ出さないよう引きまわし、一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂをスリット溝５５の正規の位置に沈めることによりワイヤー引き出しができる。
【００４１】
その後、図２（Ｂ）及び図１０（Ａ）のように、線押さえ部材２０が下降し、その第１の押さえ部分２１にてドラムコア５０のワイヤー引き出しのためのスリット溝５５内のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを押さえる。そして、図２（Ｃ）のように線押さえ部材２０によるワイヤー押さえを継続した状態で位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂが下降する（スリット溝５５の正規の位置にワイヤー６０Ａ，６０Ｂを沈み入れる動作を兼ねる）ことで、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂが位置矯正昇降ピン６Ａ，６Ｂから外れ、第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂは第１及び第２高さ位置決めピン４Ａ，４Ｂにそれぞれ引っ掛けられて左右に開いた状態からドラムコア５０のスリット溝５５に導入されるように設定される（図１４に示すようにワイヤー６０Ａ，６０ＢをＬ型直角に曲げたワイヤー引出部分が形成される）。このとき、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂへのワイヤー供給経路にワイヤーにテンションを付与するテンション発生手段（テンションアーム等）が設けられているため、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂがたるまないように第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂから第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂを繰り戻す。そして、図２（Ｄ）のように第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂの手前側で、ワイヤークランプ１３により第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂをクランプする。
【００４２】
それから、図３（Ａ）のように線押さえ部材２０が矢印方向（−Ｙ方向）に前進する。この動作はワイヤー６０Ａ，６０Ｂが線押さえ部材２０と共に上昇してしまうのを防止するためであり、線押さえ部材２０は直ちに上昇しないでこの前進動作によりドラムコア５０から離れ、その後図３（Ｂ）で線押さえ部材２０は上昇し、同図（Ｃ）で後退位置（＋Ｙ方向）に戻ってから下降する（但し、図１０（Ｃ）,（Ｄ）の線押さえ部材２０の第２の押さえ部分２２が下降する）。これらの一連の動作により、線押さえ部材２０の第１の押さえ部分２１は図１０（Ａ）の状態から上昇して外れ、代わりに図１０（Ｃ）,（Ｄ）のように線押さえ部材２０の第２の押さえ部分２２が下降して、ドラムコア５０の傾斜凹面５６に沿わせてワイヤー６０Ａ，６０Ｂを押さえ付ける。その後は図３（Ｄ）のように線押さえ部材２０は上昇してから、後退する。
【００４３】
前記線押さえ部材２０が後退した後、図４（Ａ）のように、ヒーターチップ（ＨＴ）２５がドラムコア５０の巻始め側の電極５３上に移動してきて下降し、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂをドラムコア５０側の電極５３に押さえつけて加圧し、同図（Ｂ）においてヒーターチップ２５にてパルスヒートし（加熱温度４００〜５００℃）、ウレタン線等の絶縁被覆銅線であるワイヤー６０Ａ，６０Ｂの絶縁被覆を蒸発、除去し、さらに電極５３上に予め塗布した錫層を溶融させて銅線部分を溶着する（熱圧着で錫、銅の仮合金化により熱拡散接合する）。その後、図４（Ｃ）でワイヤークランプ１３のクランプを解除し、同図（Ｄ）でヒーターチップ２５が移動し、図示しないカッターでドラムコア５０から出た余分な端末部分のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを切断する。
【００４４】
ワイヤー切断後、図５（Ａ）のように線押さえ部材２０が図１０（Ａ）のように再度下降して巻始め（スタート）側のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを押さえる。これは、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂがドラムコア側のスリット溝から外れない（はみ出さない）ようにするためである。この状態で図５（Ｂ）のように第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂを有する巻線ノズルブラケット１０はドラムコア５０の側方（巻線開始位置）に移動する。その後、線押さえ部材２０はドラムコア５０から離れ（逃げ）、図５（Ｄ）の状態でスピンドルチャック１を回転させるとともに、巻線ノズルブラケット１０を−Ｙ方向にトラバースさせて第１及び第２ワイヤー６０Ａ，６０Ｂ間に、図１４のように、所定の線間距離ａを設けた分布巻（スペース巻）を行う。但し、１ターン毎に巻線ノズルブラケット１０の回転角度を補正し、図１４の線間距離ａが一定となるように設定する。ここでの回転角度の補正値は実験により求める。なお、巻線ノズルブラケット１０のトラバース量を適切値に設定することにより、図１４におけるワイヤーの各ターン間の巻線間隔ｂが等間隔となるように設けることができる。
【００４５】
図６（Ａ）は分布巻（スペース巻）による巻線終了状態であり、その後図６（Ｂ）、図１０（Ｂ）のように線押さえ部材２０が下降し、その第３の押さえ部分２３で巻き終わり側のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを押さえて位置規制し（正しい位置に矯正する作用もある）、その状態にて図６（Ｃ）のように第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂはスピンドルチャック１の回転中心軸Ｃ１の延長線上に移動する。
【００４６】
その後、図７（Ａ）のように、ドラムコア５０に対してスピンドルチャック１側の第１及び第２高さ位置決めピン４Ａ，４Ｂと対称位置に第３及び第４高さ位置決めピン４Ｃ，４Ｄが現れる（装置側に設けられたものが突出してくる）。第３及び第４高さ位置決めピン４Ｃ，４Ｄも外周面の一定高さ位置（ピン４Ａ，４Ｂと同じ高さ位置）にワイヤーが係合するＶ溝を形成してある。なお、第３及び第４高さ位置決めピン４Ｃ，４Ｄは、必ずしも第１及び第２高さ位置決めピン４Ａ，４Ｂと対称位置にある必要はなく、ドラムコア５０の巻き終わり側方形鍔部５２の側方位置にあればよい。
【００４７】
そして、図７（Ａ）,（Ｂ）の順に第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂを移動、回転させる（左側に移動後中央に戻る）ことにより、第１ワイヤー６０Ａを第３高さ位置決めピン４Ｃに引っ掛ける。次いで、図７（Ｃ）,（Ｄ）,（Ｅ）の順に第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂを移動、回転させる（右側に移動後中央に戻る）ことにより、第２ワイヤー６０Ｂを第４高さ位置決めピン４Ｄに引っ掛ける。
【００４８】
その後、図８（Ａ）のように、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂはスピンドルチャック１の回転中心軸Ｃ１の延長線上に移動し、同図（Ｂ）のようにワイヤークランプ１３でワイヤー６０Ａ，６０Ｂをクランプし、このワイヤークランプ状態で同図（Ｃ）のように線押さえ部材２０が移動、上昇し、さらに同図（Ｄ）のように後退位置となる。なお、図８（Ｃ）,（Ｄ）間においても、図１０（Ｃ）,（Ｄ）のように、線押さえ部材２０の第２の押さえ部分２２が下降して、ドラムコア５０の傾斜凹面５６に沿わせてワイヤー６０Ａ，６０Ｂを押さえ付ける動作を行うことが好ましい。
【００４９】
そして、図８（Ｅ）のように、ヒーターチップ（ＨＴ）２５がドラムコア５０の巻終わり側の電極５３上に移動してきて下降し、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂをドラムコア５０側の電極５３に押さえつけて加圧し、図９（Ａ）においてヒーターチップ２５にてパルスヒートし、加熱融着性を有するウレタン線（セメントワイヤー）等の絶縁被覆銅線であるワイヤー６０Ａ，６０Ｂの絶縁被覆を蒸発、除去し、さらに電極５３上に予め塗布した錫層を溶融させて銅線部分を溶着する（熱圧着で錫、銅の仮合金化により熱拡散接合する）。その後、図９（Ｂ）でヒーターチップ２５が移動し、図示しないカッターでドラムコア５０から出た余分な端末部分のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを切断する。
【００５０】
以後、第１及び第２巻線ノズル１１Ａ，１１Ｂを有する巻線ノズルブラケット１０は図９（Ｃ）,（Ｄ）の順に動き、ホームポジションに復帰する。また、図示しないが、スピンドルチャック１の固定側チャック部材２に対して可動側チャック部材３が開き、ワイヤー巻線及び端末処理の完了した図１１に示すドラムコア５０を専用のパレットに整列収納する。
【００５１】
このようにして得られたコモンモードフィルタでは、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの端末の継線処理部付近において、方形鍔部５２の中間位置に分離用凸部５４を形成したことにより、図１１乃至図１４のように相互にワイヤー６０Ａ，６０Ｂが分離され、異ラインワイヤーが接触している部分は無いことから、異ライン間でのショートの危険性が全くなく、信頼性が向上する。図１５に、従来のコモンモードフィルタ（図１７のワイヤー間を隔てる凸部無し品）と、本実施の形態（凸部あり品）のコモンモードフィルタのライン間の破壊電圧測定結果を示す。この測定結果からわかるように、本実施形態により作製されたコモンモードフィルタの方が、ライン間耐圧が５０％増加することが特性面で確認された。
【００５２】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００５３】
(1) 先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有し、ドラムコアを保持して回転するスピンドルチャックと、一対のワイヤーをそれぞれ通した一対の巻線ノズルを有していて前記スピンドルチャックの回転中心軸に垂直な方向に回転中心軸を有する巻線ノズルブラケットと、ワイヤーを前記ドラムコアの鍔部に設けられた電極に固着するワイヤー固着手段としてのヒーターチップとを備えた分布巻線装置を用いることで、ドラムコア５０の巻芯部５１に対する一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂの分布巻処理を自動化するとともに、分布巻前後のワイヤー端末の引き出し及び継線処理を自動化することができる。
【００５４】
(2) スピンドルチャックが１回転する毎に巻線ノズルブラケットは補正回転して一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂの線間距離ａを一定に維持することができる。これにより、ドラムコア５０に巻かれたワイヤー線間距離ａのばらつきを最小限に抑えて、電気特性ばらつきの低減を図った表面実装型のコモンモードフィルタ等のコイル部品を実現できる。
【００５５】
(3) 先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有するスピンドルチャックと共に線押さえ部材２０を用いており、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂの端末の継線からげ部は信頼性向上のためにＬ型直角ワイヤー引き出し（溝から傾斜凹部に沿わせて直角に曲げる処理）を実現している。すなわち、ドラムコア５０がスリット溝５５の底部から電極５３に至る傾斜凹面を有し、線押さえ部材２０で一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂをスリット溝から外れないように押さえた状態で前記左右の位置矯正ピンを引き込み状態として一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛けて一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂがドラムコア５０の軸方向に直交する向きに引っ張られるようにし、さらに前記線押さえ部材２０で前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて押さえ付ける動作を行う。これにより、ワイヤー６０Ａ，６０Ｂとドラムコア側電極５３との継線部分の信頼性向上を図ることができる。
【００５６】
(4) ワイヤー６０Ａ，６０Ｂと電極５３との接合部分は、パルスヒート方式の熱圧着で電極面の錫めっき層とワイヤー芯線（銅線）とを仮合金化させて、機械的及び電気的に確実に接続できる。このため、巻線処理の後に、はんだ付けや溶接等の継線処理は不要であり、製造工程の簡素化が可能である。
【００５７】
(5) 本実施の形態で説明した分布巻線方法及び装置によって、磁性又は非磁性ドラムコア５０の巻芯部５１に、一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを、各ワイヤー間に線間距離ａを設けかつワイヤーの各ターン間に巻線間隔ｂを設けた分布巻として巻回し、かつ前記分離用凸部５４により各ワイヤーを１本ずつ分離状態としてスリット溝に通して引き出し、前記ワイヤー端末を前記電極に継線した構成とすることにより、遮断周波数が高く（好ましくは６．５ＧＨｚ以上）、デジタルビデオ・インターフェース、ＨＤＭＩ等の高速差動信号の伝送に適し、高耐圧、高信頼性を有する表面実装型のコモンモードフィルタを実現できる。
【００５８】
図１６は本実施の形態で使用可能なドラムコアの変形例であって、ドラムコアの方形鍔部の中央位置での縦断面を示す。この場合、一対のワイヤー６０Ａ，６０Ｂを位置決めするための凹部として凹溝６１，６２が形成されており、ワイヤー６０Ａは凹溝６１で、ワイヤー６０Ｂは凹溝６２で位置決めされ巻芯部５１に分布巻されるように設定する。これにより、ワイヤー間の線間距離ａ及びワイヤーの各ターン間における巻線間隔ｂが凹溝６１，６２で正確に規定されるため、製品毎の電気特性のばらつきの低減を図ることができる。
【００５９】
なお、その他の構成は図１１乃至図１４のコモンモードフィルタと同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る分布巻線方法及び装置によれば、ドラムコアに分布巻を施す処理及び継線処理を自動化でき、遮断周波数が高くて高速差動信号の伝送に好適であって、高耐圧、高信頼性を有するコモンモードフィルタ等のコイル部品を効率的に生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分布巻線方法及び装置並びにコイル部品の実施の形態を示す第１の説明図である。
【図２】実施の形態の第２の説明図である。
【図３】実施の形態の第３の説明図である。
【図４】実施の形態の第４の説明図である。
【図５】実施の形態の第５の説明図である。
【図６】実施の形態の第６の説明図である。
【図７】実施の形態の第７の説明図である。
【図８】実施の形態の第８の説明図である。
【図９】実施の形態の第９の説明図である。
【図１０】実施の形態で用いる線押さえ部材の構成及び動作の説明図である。
【図１１】上記分布巻線方法及び装置により作製するコイル部品としてのコモンモードフィルタの底面図である。
【図１２】前記コモンモードフィルタの底面側（実装面側）を上向きとした側面図である。
【図１３】前記コモンモードフィルタの底面側（実装面側）を上向きとした斜視図である。
【図１４】前記コモンモードフィルタのワイヤー端末の引き出し及び継線部分を拡大して示す部分底面図である。
【図１５】ドラムコアの鍔部に分離用凸部の無いコモンモードフィルタの従来品と本実施の形態により得られたコモンモードフィルタの場合のライン間耐圧を対比して示すグラフである。
【図１６】本発明の実施の形態で使用可能なドラムコアの変形例であって、方形鍔部の中央位置での縦断面を示す正断面図である。
【図１７】従来のコモンモードフィルタの斜視図である。
【符号の説明】
１スピンドルチャック
２固定側チャック部材
３可動側チャック部材
４Ａ，４Ｂ高さ位置決めピン
５Ｖ溝
６Ａ，６Ｂ位置矯正昇降ピン
７ダミーピン
１０巻線ノズルブラケット
１１Ａ，１１Ｂ巻線ノズル
１２捨て線ワイヤークランプ
１３ワイヤークランプ
２０線押さえ部材
２１第１の押さえ部分
２２第２の押さえ部分
２３第３の押さえ部分
２５ヒーターチップ
５０ドラムコア
５１巻芯部
５２方形鍔部
５３電極
５４分離用凸部
５５スリット溝
５６傾斜凹面
６０Ａ，６０Ｂワイヤー

Claims

先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、該左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有するスピンドルチャックを用いて、鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝を有するドラムコアを前記スピンドルチャックで保持しておき、
一対のワイヤーを一対の巻線ノズルにそれぞれ通し、前記一対のワイヤーを前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛ける第１工程と、
突出状態となった前記左右の位置矯正ピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛け、前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻始め側鍔部の一対のスリット溝に沈み込ませる第２工程と、
前記巻始め側鍔部に設けられた一対の電極に対して前記一対のワイヤーをワイヤー固着手段で固着する第３工程と、
前記一対の巻線ノズルを前記スピンドルチャックの回転中心軸に平行にトラバースさせながら前記スピンドルチャックを回転して前記一対のワイヤー間に所定線間距離を設けて分布巻を行う第４工程と、
前記一対の巻線ノズルを移動させて前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻終わり側鍔部の一対のスリット溝から引き出す第５工程と、
前記巻終わり側鍔部に設けられた一対の電極に対して前記一対のワイヤーをワイヤー固着手段で固着する第６工程とを順次行う分布巻線方法であり、
前記分離用凸部の幅は前記所定線間距離以上であり、前記スリット溝は前記ドラムコアの軸方向と平行に延びたものであり、
前記左右の位置矯正ピンは、前記ドラムコアの後方に前記スピンドルチャックの回転中心軸を挟んで左右に位置し、
前記ドラムコアは前記スリット溝の底部から前記電極に至る傾斜凹面を有し、前記第２工程後、前記第３工程を行う前に、線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記スリット溝から外れないように押さえた状態で前記左右の位置矯正ピンを引き込み状態として前記一対のワイヤーを前記左右の位置矯正ピンから外すことにより、前記一対のワイヤーが前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛けられて前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにし、さらに前記線押さえ部材で前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて押さえ付け、かつ、
前記第５工程後、線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記巻終わり側鍔部のスリット溝から外れないように押さえた状態で、前記スピンドルチャックとは別に前記巻終わり側鍔部の側方に設けられた巻き終わり側の左右の位置決めピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛けて前記一対のワイヤーが前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにして、前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて引き出した後、前記第６工程を行うことを特徴とする分布巻線方法。
前記一対の巻線ノズルを有する巻線ノズルブラケットは前記スピンドルチャックの回転中心軸に垂直な方向に回転中心軸を有し、前記第４工程において前記スピンドルチャックが１回転する毎に前記巻線ノズルブラケットは補正回転して前記線間距離を一定に維持する請求項１記載の分布巻線方法。
前記ワイヤー固着手段としてヒーターチップを用い、前記ワイヤーを前記電極に熱圧着する請求項１又は２記載の分布巻線方法。
先端部の左右に位置決めピンを有するとともに、左右の位置決めピン間に突出、引き込み自在な左右の位置矯正ピンを有し、ドラムコアを保持して回転するスピンドルチャックと、
一対のワイヤーをそれぞれ通した一対の巻線ノズルを有していて前記スピンドルチャックの回転中心軸に垂直な方向に回転中心軸を有する巻線ノズルブラケットと、
ワイヤーを前記ドラムコアの鍔部に設けられた電極に固着するワイヤー固着手段とを備え、
前記左右の位置決めピンは前記一対のワイヤーを引っ掛けることができ、かつ前記左右の位置矯正ピンは突出状態で前記一対のワイヤーを引っ掛けるとができるとともに前記ドラムコアの巻始め側鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝に、前記一対のワイヤーを前記一対の巻線ノズルの移動により沈み込ませることができ、
前記一対の巻線ノズルを前記スピンドルチャックの回転中心軸に平行にトラバースさせながら前記スピンドルチャックを回転させて、前記一対のワイヤー間に所定線間距離を設けて分布巻を行う分布巻線装置であり、
前記一対のワイヤーを前記スリット溝から外れないように押さえる線押さえ部材と、
前記スピンドルチャックとは別に設けられた巻き終わり側の左右の位置決めピンとをさらに備え、
前記分離用凸部の幅は前記所定線間距離以上であり、前記スリット溝は前記ドラムコアの軸方向と平行に延びたものであり、
前記左右の位置矯正ピンは、前記ドラムコアの保持位置の後方に前記スピンドルチャックの回転中心軸を挟んで左右に位置し、
前記線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記巻始め側鍔部のスリット溝から外れないように押さえた状態で前記左右の位置矯正ピンを引き込み状態として前記一対のワイヤーを前記左右の位置矯正ピンから外すことにより、前記一対のワイヤーを前記左右の位置決めピンにそれぞれ引っ掛けられて前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られる状態にでき、さらに前記ドラムコアの前記巻始め側鍔部のスリットの底部から前記電極に至る傾斜凹面に沿わせて前記ワイヤーを前記線押さえ部材で押さえ付けることができ、かつ、
前記線押さえ部材で前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの巻終わり側鍔部の一側面に分離用凸部で隔てられた一対のスリット溝から外れないように押さえた状態で前記巻き終わり側の左右の位置決めピンに前記一対のワイヤーをそれぞれ引っ掛けることで、前記一対のワイヤーを前記ドラムコアの軸方向に直交かつ互いに離間する方向に引っ張られるようにして前記ワイヤーを前記傾斜凹面に沿わせて引き出すことができることを特徴とする分布巻線装置。
前記スピンドルチャックが１回転する毎に前記巻線ノズルブラケットは補正回転して前記線間距離を一定に維持することができる請求項４記載の分布巻線装置。
前記ワイヤー固着手段がヒーターチップである請求項４又は５記載の分布巻線装置。
請求項１，２又は３記載の分布巻線方法によりドラムコアに巻線を施したコイル部品。