JPH03124668A - 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チのコイル、オ
ルタネータのロータコイル等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お
よび案内に関するものである。

（従来の技術） 従来の自動車用オルタネータのロータコイルは、例えば
第５図に示すように、巻線用のボビン３にコイル６を巻
装した後、このコイル巻装後のボビン３をコア４と５で
包み込むように保持される構成になっている。

（発明が解決しようとする課題） このような従来のコイル装置によると、各部品単体がそ
れぞれ小型化かつ薄肉化されるに伴い、コイル装置の強
度を確保しつつ小型化をはかるよう、コア４．５の外壁
にＲ付けを施したＲ状屈曲部４ａ、５ａが形成されてい
る。

そして、この従来のコイル装置では、コア４．５の円状
屈曲部４ａ、５ａの形状に対応し、この円状屈曲部４ａ
、５ａに嵌合するボビン３に逃し用のＲ状面取部３ｃを
形成する必要があるため、このボビン３の面取部３Ｃの
裏面側のボビン内壁になるフランジ３ａ、３ｂの付根部
３ｄ、３ｅにも円状の面が形成されている。

しかし、このような従来のコイル装置では、ボビン３の
付根部３ｄ、３ｅのＲ径がコイル６の線径ｄの１／２の
大きさのｄ／２よりも大きいので、コイル巻線の整列度
および占積率（巻装面積に対するコイル断面積の割合）
が低下するという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、コイル巻線の整列度および占積率を高めるとと
もに高強度を確保しかつ小型化、薄肉化、軽量化可能な
コイル装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために本発明のコイル装置は、筒部と、筒部軸線に
対しほぼ直交する方向に前記筒部の両端から張り出す第
１のフランジ部および第２のフランジ部と、前記筒部内
周から第１のフランジ部および第２のフランジ部の付根
部にかけて形成される円状面取部とを有するボビンと、
このボビンの前記筒部外周に巻装されるコイルとを備え
たコイル装置において、前記筒部外周に形成され、コイ
ルを案内する複数条の第１の溝部と、前記筒部外周から
前記第１のフランジ部または第２のフランジ部の少なく
とも一方のフランジ部にかけて階段状に形成され、コイ
ルを案内する第２の溝部とを有することをことを特徴と
する。

（作用） 本発明のコイル装置によれば、ボビンの筒部外周からフ
ランジ部の付根部にかけてのコイル巻装面に階段状の段
差をつけることにより、フランジ部の付根部の肉厚を所
定厚さ以上を確保し、付根部のＲ付けの大きさを極小に
して最大占積率になるコイルの俵積み状態を可能とし、
コイルの完全整列巻線を確保する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

本発明の第１の実施例のコイル装置におけるボビン１０
は、第１図および第２図に示すように、コイル２が巻装
されるべき横断面円状の筒部１０ａと、この筒部１０ａ
の両端にそれぞれ直角方向に張り出す第１のフランジ部
１０ｂおよび第２のフランジ部１０ｃとから構成される
。筒部１０ａの内周壁から第１のフランジ部１０ｂの上
端面１０　ｂ　＋および第２フランジ部１０ｃの下端面
１０Ｃ＋にかけては、Ｒ状面取部１０ｄが形成されてい
る。そしてボビン１０の筒部１０ａの外周からフランジ
部１０ｂ、１０ｃにかけての面には、第３図に示すよう
に、コイル２を巻き付けるための所定の凹凸をもつ巻装
面１３が形成されている。

ボビン１０の巻装面１３は、筒部１０ａの長平方向のほ
ぼ中央部の薄肉部に溝部１ｄが形成され、この中央部の
溝部１ｄから第１のフランジ部１０ｂ、第２のフランジ
部１０ｃに近づく方向にそれぞれ順次、溝部１ｅ、１ｆ
、１ｇ、ｌｈ、ｌｉが階段状に形成されている。これら
の溝部１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１１の位置は、
第４図に示すような展開図に示すとおりである。

第３図においてボビン１０の最小肉厚部となる溝部１ｄ
の最小肉厚を七〇とし、ボビン１０のＲ状面取部１０ｄ
の肉厚をｔ、とすると、これらｔ。とｔ、の関係は、 ｔ　＋　＞　ｔ　。

となり、Ｒ状面取部１０ｄの肉厚が相対的に厚（なって
強度が確保されている。

第４図に示すように、ボビン筒部１０ａの外周に形成さ
れる巻装面１３は、第４図にその溝部展開図が示される
ように、第１平行溝部とこれから隔離された位置にある
第２平行溝部と、これら第１平行溝部と第２平行溝部を
結ぶ第１リード溝部および第２１Ｊ−ド溝部とからなる
。第１平行溝部および第２平行溝部のそれぞれの途中に
は、溝のない平坦面で形成される第１分割情無部と第２
分割情無部が形成される。第１リード溝部と第２す−ド
溝部は、それぞれの始端と終端とでコイルの線径ｄ　（
＝Ｐ）の半分の１／２Ｐの溝中心線のズレをもたせであ
る。またコイル２の巻始め線２ａをボビン中央部の溝部
１ｄに１（１本の案内溝１２がボビン１０の第２のフラ
ンジ部１０ｃから筒部１０ａに形成されている。

次に、ボビン１ｏの巻装面１３にコイル２を巻き付ける
ときの巻装状態について説明する。

コイル２の線径ｄは、第１平行溝部になる溝部１ｄ、Ｉ
ｇ、ｌｈおよび第２の平行溝部になる溝部１ｅ、１ｆ、
１１の幅Ｐとほぼ同じである。

まず図示しないクランプジグに固定されたコイル２の巻
始め線２ａを案内溝１２に案内し、ボビン１０の中央部
の第１段第１周の溝部１ｄに導き、最も第２のフランジ
部１０ｃに近い第１平行溝部の溝部１ｄに巻始める。こ
のとき、ボビン１０には第１図示矢印方向に回転動力が
与えられている。そして第１周の第１平行溝部の溝部１
ｄに巻装されたコイル２ｂは、第１リード溝部から第２
平行溝部を通りさらに第２リード溝部を経て第１周を巻
終える。このようにしてコイル２が第１のフランジ部１
０ｂに向かって巻装され、第１図示矢印方向に向かって
第１段第４周のコイル２ｃまで巻終えると、次に第２段
第１周コイル２ｄに移る。

次いで、コイル２ｄが図示矢印に示すように第２のフラ
ンジ部１０ｃの側に向かって巻装され、第２段第４周の
コイル２ｅが巻終λられると第３段第１周のコイル２ｆ
に移り、今度は第１のフランジ部ｆｏｂの側に向かって
巻装され、前記と同様に巻装が繰り返される。各段位の
コイル２の巻付は終了と巻始めのコイル２を以下に順に
示すと、第１図に示すように、矢印方向に向かって２ｇ
、２ｈ、２１．２ｊ、２ｋ、２ｆ２．２ｍ、２ｎ、２０
．２ｐ、２ｑとなり、コイル２の巻終り線２ｒへと進み
、コイルの巻装が終了する。第１図は、このコイル巻装
を終了したコイル巻装状態を示している。

以上のように構成されたコイル装置は、ボビン１０の筒
部１０ａから第１のフランジ部１０ｂおよび第２のフラ
ンジ部１０ｃにかけてＲ状面取部１０ｄを有することに
より、ボビンの強度を確保しつつボビンの小型化が図れ
るとともに、筒部ｌＯａを薄肉化しかつＲ状面取部１０
ｄでの肉厚ｔを最小肉厚上〇よりも大きく確保してボビ
ンの高強度を保持する。また第１のフランジ部１０ｂお
よび第２のフランジ部１０ｃの付根部１ｓのＲ付けの大
きさをコイル２の線径ｄの１／２以下にすることが可能
となる。また第１図に示すように、この実施例では、コ
イル２の第１段から第６段の巻装時に巻数の調整を行う
ことができ、最終段の巻装を密着して行なえることから
、コイルの弛みがな（なり、巻終り線２ｒなどの端末処
理を安定させることができる。さらに、巻装面１３が階
段状になっていることから、ボビン巻幅Ｂの長さに左右
されることな（、巻数、コイル抵抗値等を任意に設定可
能となる。これにより、コイル装置の小型化、軽量化、
高出力化の設計が容易に行なえる。

次に、本発明のコイル装置が後述する比較例１．２．３
と対比してどのように優れているかについて第６〜第９
図を用いて説明することにする。

第６図は本発明のコイル装置の第１図に示す実施例とは
異なる実施例を示すもので、第７図、第８図および第９
図はそれぞれ比較例１、比較例２および比較例３を示し
ている。

第６図に示す本発明の実施例は、第１図に示す実施例よ
りも巻線数を少な（構造を簡素化したものである。第６
図のものは、ボビン２０の第１のフランジ部２０ｂ、第
２のフランジ部２０ｃが筒部２０ａに接続されるＲ状面
取部２０ｄの肉厚を厚くし、点線２２ａ、２２ｂで示す
ように、Ｒ状面取部２０ｄの裏面側の面にコイル２２が
来るのを廃止し、この廃止コイル２２ａ、２２ｂによっ
てコイル２２の占積率の最も大きくなる俵積み状態を確
保している。したがって、ボビン２０の最小肉厚ｔ２よ
りも大きな肉厚ｔ、をもつＲ状面取部２０ｄに構成され
ている。

これに対し、第７図に示す比較例１は、Ｒ状面取部３０
ｄをもつボビン３０におけるコイルの俵積みを可能にす
るためにフランジ部３０ｂ、３０Ｃを薄肉化したもので
ある。この場合、ボビン内径Ａとコイル巻内径りを一定
にすると、フランジ５３０ｂ、３０ｃの付根部３０ｅ、
３０ｆの肉厚が大変薄（なる。このため、フランジ部３
０ｂ、３０ｃの強度低下が生じることはもちろん、（肘
脂製のボビンでは、製造時の成形渦流れが悪（製造上の
欠陥が生じやすいという欠点がある。

また、第８図に示す比較例２は、ボビン３０の筒部３０
ａからフランジ部３０ｂ、３０ｃにかけてのＲ状面取部
３０ｄの反対側の面に該Ｒ状面取部と相似のＲ付けを形
成した付根部３０ｄ、３０ｅにした例である。この例で
は付根部３０ｅ、３０ｆがＲ状面取部３０ｄの相似の形
状であるから、コイルの線径ｄとの関係で、 Ｒ＞ｄ／２ になるので、第８図に示す如（コイル６の整列巻線は不
可能になるという欠点がある。このような相似のＲ状の
付根部３０ｅ、３０ｆを有するボビンにすると、コイル
巻外径が以上に大となり大型化してしまう。

さらに、第９図に示す比較例３は、比較例２を改善した
もので、付根部３０ｅ、３０ｆのＲ径をＲ≦ｄ／２ にした例である。この例は、巻装されたコイル６が俵積
み状態となり、最大占積率を有することになるが、この
場合は付根部３０ｅ、３０ｆの肉厚が極端に薄くなるの
で、フランジ部３０ｂ、３゜Ｃ強度が確保できな（なる
という欠点がある。

これらの比較例１．２．３に対し、前記第６図に示す本
発明の実施例は、コイル２２の俵積み状態を確保すると
ともに、付根部２０ｅ、２Ｏｆに面するコイルを点線で
示す廃止コイル２２ａ、２２ｂとしてこの付根部２０ｅ
、２Ｏｆを厚肉とし、この付根部分の強度を確保したも
のである。したがって、第６図に示す本発明の実施例で
は、比較例１．２．３の欠点をすべて解消した小型化、
薄肉化、軽量化、整列巻線可能による高出力化等を満足
するものである。したがって、本発明の実施例のコイル
装置では、完全整列巻線を可能とじた小型化、薄肉化、
強度の確保を有するコイル装置であるものといえる。

なお、本発明のコイル装置は、ボビン筒部に形成する溝
部を階段状にしたが、この筒部に対し一方のフランジ部
側に向かってい（一方向昇段形状にしてもよいことはも
とるんであり、舵述の如く２方向への昇段形状であって
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のコイル装置によれば、ボ
ビンの筒部からフランジ部にかけての部分にＲ状面取部
を設けるとともにこのＲ状面取部と反対側のコイル巻装
面に階段状のコイル案内する溝を形成したので、コイル
の俵積み状態に伴う最大占積率を確保しつつ、コイル装
置の小型化、薄肉化、強度確保を同時に図ることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のコイル装置を表わす縦
断面図、第２図はそのボビンを表わす平面図、第３図は
そのボビンを表わす縦断面図、第４図は第３図に示すボ
ビンの溝部展開図、第５図はコアに組込んだコイル装置
を表わす従来例の縦断面図、第６図は本発明の他の実施
例のコイル装置の要部を表わす断面図、第７図は比較例
１のボビンの要部を表わす断面図、第８図は比較例２の
コイル装置の要部を表わす断面図、第９図は比較例３の
コイル装置の要部を表わす断面図である。 １　ｄ、　１　ｅ、　ｉｆ、　　Ｉｇ、　　ｌｈ、　１
１・・・溝部、 ・・・コイル、 ・・・ボビン、 ・・・筒部、 ・・・第１のフランジ部、 ・・・第２のフランジ部、 ・・・Ｒ状面取部。 ０ ０ａ ０ｂ ０ｃ ０ｄ 第１図 第３図 第２図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒部と、筒部軸線に対しほぼ直交する方向に前記
   筒部の両端から張り出す第１のフランジ部および第２の
   フランジ部と、前記筒部内周から第１のフランジ部およ
   び第２のフランジ部の付根部にかけて形成されるＲ状面
   取部とを有するボビンと、このボビンの前記筒部外周に
   巻装されるコイルとを備えたコイル装置において、 前記筒部外周に形成され、コイルを案内する複数条の第
   １の溝部と、 前記筒部外周から前記第１のフランジ部または第２のフ
   ランジ部の少なくとも一方のフランジ部にかけて階段状
   に形成され、コイルを案内する第２の溝部とを有するこ
   とをことを特徴とするコイル装置。