JPH02186606A - コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スタータのマグネットスイッヂのコイルや、
オルタネータのロータコイルなどに適用されるコイル装
置に関し、詳しくは、コイル装置のボビンに形成される
溝の形状に関する。

［従来の技術］ 従来、ボビンの筒状部の周囲に複数条の溝を設け、コイ
ル線を溝に案内させてコイル線を筒状部の周囲に巻くこ
とで、少なくとも第１段目を確実な整列巻としている。

また、ボビンは、一般に樹脂によつ°Ｃ形成される。そ
して、樹脂製のボビンは、鉄、ステンレスなどよりなる
樹脂型（鋳型）に樹脂を流し込み、流し込まれた樹脂が
固まってから樹脂型を外して形成される。

この樹脂型の一例を第２０図および第２１図に示す。

この例に示す樹脂型は、４分割されたもので、溝ととも
に筒状部の外周面を形成する第１、第２樹脂型１０１．
１０２と、筒状部の内周面を形成するとともに第１、第
２樹脂を１０１．１０２の側面との間に一方のフランジ
を形成する第３樹脂型１０３と、第１、第２樹脂型１０
１．１０２の側面との間に他方のフランジを形成する第
４樹脂型１０４とからなる。

そして、第１、第２、第３、第４樹脂型１０１．１０２
−１０３．１０４に囲まれて形成された隙間１０５に樹
脂を流し込む。そして、隙間１０５に流し込まれた樹脂
が固まってから各樹脂型を外し、ボビンが形成される。

［発明か解決しようとする課題］ 上述のようにボビンを樹脂によって形成すると、ボビン
を成形する樹脂型の制約から、筒状部の周囲の２カ所に
第１樹脂型１０１と第２樹脂型１０２どの分割面１０６
．１０７が位置する。

この分割面１０６．１０７に、講を形成するための凹凸
があると、隙間１０５に樹脂を流し込んだ際、樹脂の流
れが第２２図に示すように凹凸に沿って流れ、第１樹脂
型１０１と第２樹脂型１０２どの分割面１０６．１０７
の浸蝕が促進される。

第２３図に浸蝕が進んだ状態の第１樹脂型１０１と第２
樹脂型１０２どの分割面１０６（１０７）の拡大部分を
示す。この浸蝕が進んだ樹脂型を用い゛Ｃボビン１００
を形成すると、第２４図に示すように、浸蝕されノと分
割面’１０６（１０７）によって形成された部分（以下
、継ぎ目）は講がほとんど形成されない（図中２点鎖線
にＪＴ−規の講を示す）。つまり、分割面１０６．１０
７の浸蝕された樹脂型を用いて形成されたボビンは、第
２５図に示すように、筒状部１０８の周囲の２カ所の継
き目に軸方向にのびる突起１０９．１１０か形成されて
しまう。

このような、突起１０９．１１０の形成された筒状部１
０８の周囲にコイル線１１１か巻かれると、突起１０９
．１１０の部分でコイル線１１１が浮き土がっＣしまう
問題点を備えていた。また、突起１０９．１１０は講か
形成されていないため、第２６図に示すようにコイル線
１１１の横方向への支持がなされず、かつコイル線１１
１の巻き付は時にコイル線１１１がシャン２°するため
、第１段目の整列巻を確実に行うことかできなくなる問
題点を倫えＣいた。

ぞして、従来てはこれらの問題点を解決するために、樹
脂型の浸蝕度合いが大きくなる前に、新しい樹脂型に変
更していた。このため、樹脂型は寿命が短く、結果とし
てボビンのコスト、ひいＣはコイル装置のコスＩ〜が高
くなってしまう問題点を備えていた。また、樹脂型の寿
命が短かったため、樹脂型の浸蝕度合いに充分な注意を
払う必要があった。

また、自動車用のコイル装置など、耐熱性が要求される
コイル装置では、耐熱性を白土させる目的でボビンにガ
ラス繊維入りの樹脂か用いられる。

このガラス繊維入りの樹脂は、樹脂型を浸蝕する作用が
強い。このため、ガラス入り樹脂を流し込む樹脂型は、
特に寿命が短い問題点を備えていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、筒状部の周囲に位置する樹脂型の分割面における浸
蝕度合いを小さくし、樹脂型を長寿命化することのでき
るコイル装置の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のコイル装置は、
次の技術的手段を採用する。本発明のコイル装置は、周
囲にコイル線を案内するための複数条の講を備えた筒状
部、およびこの筒状部の両端でかつ前記筒状部に対しほ
ぼ直角に形成された２つのフランジを備えた樹脂製のボ
ビンと、前記筒状部の周囲にコイル線を巻いて形成され
たコイルとを備える。そして、前記ボビンの筒状部は、
樹脂型の分割面の位置する部分（継き目）の溝をなくし
、平滑化したことを技術的手段とする。

［作用１ ボビンの筒状部は、樹脂型の分割面が位置する部分（ｗ
き目）における渚をなくし、平滑化していることにより
、樹脂型の分割面付近における筒状部の形成面が平滑化
される。

樹脂型は、分割面における筒状部の形成面が平滑に設け
られると、樹脂型に樹脂を流し込む際、樹脂が平滑面に
沿って流れ、樹脂がスムーズに流れる。この結果として
、樹脂型の分割面を浸蝕する樹脂の作用が小さくなり、
樹脂型の分割面における浸蝕を遅らせることができる。

［発明の効果］ 本発明は、以上の作用で説明したように、樹脂型の分割
面における浸蝕を遅らせることができるため、樹脂型を
長期に使用しても、ボビンの筒状部の周囲の分割面に、
樹脂型の分割面の浸蝕による突起の形成を抑えることが
できる。

結果として、コイル装置におけるコイルの外周の凹凸を
無くすことができるとともに、コイル線の巻き付は時に
おりるコイル線のジャンプを防き、第１段目の整列巻を
確実に行うことができる。

［実施例］ 次に、本発明のコイル装置を図に示す一実施例に基づき
説明する。

第１図はボビンの断面図、第２図はボビンの平面図を示
す。

本実施例のコイル装置のボビン１は、例えば自動車に搭
載されるもので、耐熱性を向上させる目的でガラス繊維
が混入された樹脂によって形成されている。

このボビン１は、円筒形状の筒状部２と、この筒状部２
の一端で前記筒状部２に対しほぼ直角に形成された２つ
のフランジ（第１フランジ３、第２フランジ４）とから
構成される。なお、本実施例の筒状部２の長さ（第１フ
ランジ３と第２フランジ４との間の距離）は、ボビン１
に巻かれる断面円形のコイル線５（第４図参照）の直径
寸法の５．５倍に設けられている。

筒状部２の周囲は、コイル線５の第１段目が巻かれる巻
装面６とされ、その展開図を第３図に示す。この巻装面
６、つまり筒状部２の周囲は、第１図に示すように、筒
状部２で対向した２つの平行溝部（第１平行溝部７、第
２平行溝部８）と、対向した２つの変更領域（第１変更
領域９、第２変更領域１０〉とから構成される。

第１平行溝部７は、コイル線５を第１、第２フランジ３
．４に平行に案内するもので、第１フランジ３側より一
例として５本の第１平行溝１１が形成されている。この
第１平行溝１１の幅は、コイル線５の径とほぼ同じで、
第１平行溝１１の深さは、コイル線５の径の１７３〜１
／２程とされる。そし°Ｃ１第２フランジ４と、第２フ
ランジ４側の第１平行溝１１との間の幅（コイル線５の
径の１７２）は、第１凸部１２として形成され、この第
１凸部１２はコイル線５の径の１７３〜・１／２程の高
さとされる。

第２平行溝部８は、第１平行涌部７同様、コイル線５を
第１、第２フランジ４に平行に案内するもので、第２フ
ランジ４側より５本の第２平行溝１３が形成されている
。この第２平行講１３の幅は、コイル線５の径とほぼ同
じで、第２平行溝１３の深さは、コイル線５の径の１７
３〜・１／２程とされる。

そして、第１フランジ３と、第１フランジ３側の第２平
行渭１３との間の幅（コイル線５の径の１／２）は、第
２凸部１４として形成され、この第２凸部１４はコイル
線５の径の１７３〜１／２程の高さとされる。

つまり、第１平行溝部７の第１平行溝１１と第２平行溝
部８の第２平行？ｌ１１３とは、第２図および第３図に
示すように、溝の幅の約１／２ずれる。

第１変更領域９は、第１平行溝１１と第２平行講１３と
のずれを修止する領域で、第１平行溝１１から第２平行
講１３ヘコイル線５を案内する５本の第１変更溝１５を
備える。

第２変更領域１０も、第１変更領域９と同様、第１平行
溝１１と第２平行溝１３とのずれを修正する領域で、第
２千行Ｗ１１３から第１平行溝１１／＼コイル線５を案
内する４本の第２変史講１６を備える。なお、第２変更
領域１０の第１フランジ３側は、コイル線５の侵入位置
とされ、第１図に示すように、第１フランジ３に形成さ
れた巻始案内溝１７より巻装面６に導かれたコイル線５
を第１フランジ３側の第１平行溝１１へ導くものである
。

本実施例では、第１平行溝部７と第２平行溝部８との各
中間位置に、ボビン１を形成する樹脂型の分割面１８．
１９（第１２図参照）が位置するように設けられている
。

第１平行溝部７における樹脂型の分割面１８が位置する
部分（以干、第１継ぎ目２０）は、第１図に示すように
、その第１継ぎ目２０を中心に、所定幅に亘って平滑な
第１平滑部２１が形成されている。

つまり、この第１平滑部２１分には、第１平行溝１１は
形成されておらず、第１千行Ｗｉ１１の底部の高さと同
じ高さで平滑に設けられている。

第２平行講部８におりる樹脂型の分割面１９が位置する
部分（以下、第２継ぎ目２２）は、第１図に示すように
、その第２継ぎ目２２を中心に、所定幅に亘って平滑な
第２平滑部２３が形成されている。

つまり、この第２平滑部２３には、第２平行溝１３は形
成されておらず、第２平行溝１３の底部の高さと同じ高
さで平滑に設けられＣいる。

次に、上述のように形成されたボビン１の周囲へのコイ
ル線５の巻き付けについて、第４図ないし第１１図を用
いて説明する。

コイル線５は」ユ述のように断面円形の丸線で、その径
は、第１平行１１１、第２平行清１３、第１変更溝１５
、第２変更溝１６の幅とほぼ同じである。そして、クラ
ンプ治具２４によって保持されたコイル線５が巻始案内
溝１７を通り、第１フランジ３側の第１平行溝１１へ案
内される。

ボビン１には、第４図の矢印方向に回転する回転動力が
与えられる。すると、巻始案内溝１７から第１フランジ
３側の第１平行溝１１へ導かれたコイル線５は、第１平
行溝１１、第１変更講１５、第２平行講１３、第２変更
講１６、第１平行講１１・・に順次案内され、第１凸部
１２１−に案内される。そして、第１段目の整列巻きか
完了するく第４図の状態）。

この第１段目の巻き終わりから、第２段目の巻き始めへ
変化する過程を第５図ないし第７１λＩに示す。コイル
線５が第２変更講１６の最終位置に案内された状態を第
５図に示す。そして、コイル線５か第２平行溝１３を巻
き終わると、第６図に示すように、第１段目の最終巻線
５ａと第２フランジ４との間が狭くなる。結果として、
巻回中のコイル線５ｂが、第１段目の最終巻線５ａと第
２フランジ４に挟まれて、徐々に外径方向に導かれる。

さらに、ボビン１の回転が進むと、第１段目の最終巻線
５ａと第２フランジ４との間が、さらに狭くなり、第７
図に示すように、巻回中のコイル線５ｂが第２段目の巻
き始めの位置に案内される。

その後、第８図に示すように、ボビン１が回転し、第１
平行溝部７」の第２段目を巻く。最初の第２段目の第１
平行溝部７上の巻回が終わると、巻回中のコイル＠　５
　ｂは、第９図に示すように、第１変更領域９上におい
て、第１段目の第３巻線５Ｃと最終巻線５ａとの間の周
囲に形成された谷部へ導かれる。そして、第２段目にお
ける第２平行溝部８十での整列巻きが開始される。

このように、本実施例では、第１段目の最終巻線から第
２段目の巻回を行う過程で、第５図ないし第７図に示す
ように、−旦、巻回中のコイル線５を、第１段目から第
２段目の高さへ導き、次いで第８図および第９図に示す
ように、第２フランジ４側から第１段目の第３巻線５Ｃ
と最終巻線５ａとの間の谷部へ導く。つまり、第１段目
の巻き終わりから第２段目の巻き始めへ移行する過程に
おいて、まず、第１０図に示すように、始点１１１（第
１段目の径）から終点Ｈ２（第２段目の径）へ向けた外
径方向への力がかかる。次いで、第１１図に示すように
、始点−１（第１段目の最終巻線と第２フランジ４との
間）から終点Ｗ２（第２段目の巻き始め位置、つまり第
１段目の第３巻線と最終巻線の間）へ向けた横方向（正
確には円弧方向）への力がかかる。

つまり、巻回中のコイル線５が、第１段目から第２段目
へ移る過程において、外径方向への力と、横方向への力
とが別々にかかる。これは、第２段目から第３段目、第
３段目から第４段目・・・と同様に作用する。このため
、高速でコイル線５をボビン１に巻いても、確実に各段
にて整列巻を実施することが可能となる。また、第１変
更領域つと第２変更領域１０とがボビン１の対向する位
置に形成されるとともに、第１フランジ３と第２フラン
ジ４との間の長さが、コイル線５の直径寸法の奇数倍プ
ラス１／２（本実施例では５５倍）に設けられている。

このため、第１段目から第２段目、第２段目から第３段
目・・・ヘコイル線５の巻段が変化する位置が対称関係
となる（第１５図参照）。コイル線５の巻き終えたコイ
ル装置は、回転バランスがとれ、コイル線５を巻き終え
た後にバランス修正を行う必要が無くなる効果も備える
。

なお、第１段目の巻回における、第１平行溝部７と第２
平行溝部８の各間に形成された第１平滑部２１および第
２平滑部２３におけるコイル線５の巻き状態について説
明する。

第１平滑部２１は、第１平行溝１１の中間に形成されて
いる。このため、第１平滑部２１に案内される前の第１
平行溝１１と、第１平滑部２１を案内された後の第１平
行溝１１とが同一直線１に位置する。これによって、第
１平行講１１から第１平滑部２１に案内されたコイル線
５は、第１平滑部２１を通過した後、再び第１平滑部２
１に導かれる前の第１平行溝１１と同列の第１平行漠１
１に案内される。

第２平滑部２３は、第１平滑部２１同様、第２平行溝１
３の中間に形成されている。このため、第２平滑部２３
に案内される前の第２甲行溝１３と、第２平滑部２３を
案内された後の第２平行溝１３とが同−直線士、に位置
する。これによって、第２平行溝１３から第２平滑部２
３に案内されたコイル線５は、第２平滑部２３を通過し
た後、再び第２平滑部２３に導かれる前の第２平行ｆ１
１１３と同列の第２平行湯１３に案内される。

つまり、第１平滑部２１および第２平滑部２３は、第１
平行溝部７および第２平行溝部８の中間に形成されるた
め、ボビン１に巻回されるコイル線５の巻き状態を乱す
ことがない。

この結果、第１平滑部２１および第２平滑部２３を筒状
部２の周囲の巻装面６に形成しても、第１段目、および
２段目以降の巻段におりる整列巻きを達成することがで
きる。

次に、ボビン１を形成する樹脂型について説明する。

ボビン］は、樹脂によっ゛Ｃ形成されるため、第１２図
および第１３図に示す樹脂型によって形成される。樹脂
型は、鉄やステンレスなどの硬質な材質よりなるもので
、本実施例の樹脂型は、４つに分割された樹脂型２５．
２６．２７．２８を組み合わせたものである。この４つ
に分割された樹脂型の内訳は、筒状部２の外周面を形成
する第１、第２の樹脂型２５．２６と、筒状部２の内周
面を形成するとともに第１、第２樹脂型２５．２６の側
面との間に第１フランジ３を形成する第３ｆｆｌ脂型２
７と、第１、第２樹脂型２５．２６の他方の側面との間
に第２フランジ４を形成する第４樹脂型２８とからなる
。そして、第１、第２、第３、第４樹脂型２５．２６．
２７．２８に囲まれて形成された隙間２９に樹脂を流し
込み、流し込まれた樹脂が固まってから各樹脂型２５．
２６．２７．２８を外し、ボビン１を形成するものであ
る。

ボビン１の筒状部２の周囲には、樹脂型の制約から、２
カ所に第１樹脂型２５と第２樹脂型２６との分割面１８
．１９が位置する。そして、本発明のボビン１は、分割
面１８．１９の位置する第１継ぎ目２０、第２継ぎ目２
２を中心に所定幅に亘って平滑な第１平滑部２１および
第２平滑部２３が形成される（第１図参照）。このため
、第１樹脂型？５と第２樹脂型２６とが合わさる周辺の
、第１樹脂型２５および第２樹脂型２６の巻装面６を形
成する面が、平滑に形成される。

第１４図に第１樹脂型２５と第２樹脂型２６との分割面
１８．１９に、樹脂が流し込まれる状態を示す。この図
に示すように、第１樹脂型２５と第２樹脂型２６との分
割面１８．１９を流れる樹脂は、平滑な面に沿って流れ
るため、樹脂の流れがスムーズとなる。

このため、樹脂の流れによる第１樹脂型２５と第２樹脂
型２５どの分割面１８．１９への浸蝕作用が小さくなる
。この結果、第１樹脂型２５および第２樹脂型２６を長
期に使用しても、第１継ぎ目２０、第２継ぎ目２２に、
第１樹脂型２５および第２樹脂型２６の分割面１８．１
９の浸蝕による突起の形成を抑えることができる。

つまり、筒状部２の外周に樹脂型の分割面１８．１９の
浸蝕により形成される突起の発生を防ぐことができるた
め、コイル装置におけるコイルの外周の凹凸を無くすこ
とができる。また、コイル線５の巻きイ１け時における
コイル線５のジャンプを防ぎ、各巻段にける整列巻を確
実に行うことができる。

（変形例） 本実施例では第１フランジ３と第２フランジ４との間の
長さを、線径の奇数倍プラス１７２とし、第１凸部１２
と第２凸部１４とを１８０°対向させて第１５図に示す
ようにボビン１にコイル線５を巻回したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、線径の奇数倍、線径の偶
数倍、線径の偶数倍プラス１７２など種種変更可能なも
のである。なお、第１６図に第１フランジ３と第２フラ
ンジ４との間の長さがコイル線５の偶数倍に設けられた
ボビン１のコイル線５の巻回例を示す。

断面が円形な丸線をコイル線５に用いたが、第１７図に
示すように断面方形のコイル線５を用いたり、第１８図
に示すように、断面六角形のコイル線５を用い、コイル
線５の占積率を向１させても良い。

第１９図に示すように角型のコイル装置３０のボビンに
本発明を適用しても良い。

樹脂型の分割面１８．１９の位置する部分（第１、第２
継ぎ目２０．２２）が第１、第２’Ｐ行講部７．８に位
置するように設けたが、第１、第２継ぎ目２０．２２を
第１、第２変更領域９．１０に位置させ、第１、第２変
更領域９．１０の一部または全部の第１、第２変史講１
５．１Ｇを無くしても良い。

対向する２か所に変更領域を備えるボビン１を例に示し
たが、変更領域か１つのボビン１に本発明を適用して良
いことは言うまでもなく、本発明は、筒状部２の周囲に
コイル線５を案内する講を備えた全てのボビンＪに適用
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第１４図は本発明の実施例を示すもので、
第１図はボビンの断面図、第２図はボビンの平面図、第
３図は巻装面の展開図、第４図ないし第１１図は：１イ
ル線の巻き状態を説明するための説明図、第１２図はボ
ビンの樹脂型の断面図、第１３図は第１２１ｉｌの１−
■線に沿う断面図、第１４図は本発明の分割面における
樹脂の流れを説明するための説明１２１である。 第１５図ないし第１テ）図は各変形例を説明するもので
、第１５図ないし第１８図はコイル装置の断面図、第１
９図はコイル装置の斜視図である。 第２０図ないし第２６図は従来技術を説明するためのも
ので、第２０図は従来のボビンの樹脂型の断面図、第２
１図は第２０図の■−■線に沿う断面図、第２２図は従
来の分割面における樹脂の流れを表明するための説明図
、第２３図は樹脂型の分割面の浸蝕状態を示す樹脂型の
分割面の拡大断面図、第２４図は継ぎ目に形成された突
起部分の断面図、第２５図は突起が形成されたボビンの
断面図、第２６図は突起部分におけるコイル線の状態を
示す説明図である。 図中　１・・・ボビン　　　　２・・・筒状部３・・第
１フランジ　４・・・第２フランジ５・・・コイル線 １１・・第１ｓＰ行溝　　１３・・・第２平行講１５・
・第１変更溝　　１６・・第２変更講２０・・・第１継
ぎ目（分割面の位置する部分）２１・・・第１平滑部 ２２・・・第２１１＃ぎ目（分割面の位置する部分）２
３・・第２平滑部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）周囲にコイル線を案内するための複数条の溝を備え
   た筒状部、およびこの筒状部の両端でかつ前記筒状部に
   対しほぼ直角に形成された２つのフランジを備えた樹脂
   製のボビンと、前記筒状部の周囲にコイル線を巻いて形
   成されたコイルとを備えたコイル装置において、 前記ボビンの筒状部は、樹脂型の分割面の位置する部分
   の溝をなくしたことを特徴とするコイル装置。