JPH07297069A - 巻線方法及び巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】閉磁路型コアの巻線工程において、巻線作業を
自動化することができる巻線方法及び巻線装置を提供す
ること。 【構成】線材３を螺旋状に曲げ加工し、この螺旋状に曲
げ加工した線材３及び又は被巻線材２を回転させ、螺旋
状に曲げ加工した線材３によって形成される円柱形状の
空間に、被巻線材２を進入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻線方法及び巻線装置
に係り、例えばトロイダルコア等に巻線してインダクタ
ーを形成する巻線方法及び巻線装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラインフィルタ等のインダクター
においては、所定の線材をトロイダルコアに巻線して形
成するようにしている。

【０００３】すなわち図１２に示すように、この種のイ
ンダクター１においては、円環状に形成されたトロイダ
ルコア２で磁気回路を形成し、この磁気回路に例えばマ
グネットワイヤ３を巻線して形成される。このため図１
３に示すように、インダクター１においては、マグネッ
トワイヤ３を巻回したリールからマグネットワイヤ３を
所定長さだけ引き出した後、トロイダルコア２にこのマ
グネットワイヤ３を挿通して１ターンづつ巻線すること
により形成されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの種の巻線
作業においては、結局、手作業に頼らざるを得ないとい
う問題がある。

【０００５】このため従来のインダクター１において
は、作業員が巻線数を間違えて形成する場合がある。ま
たマグネットワイヤの線径が太くなると、作業が困難に
なり、作業能率が低下するという欠点がある。さらに巻
線に時間を要し、インダクターの製造工程全体を自動化
できないという欠点もある。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みてされたもので、
閉磁路型コアの巻線工程において、巻線作業を自動化す
ることができる巻線方法及び巻線装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、被巻線材の巻線されるべき部分に線材を巻線す
る巻線装置であって、前記線材を螺旋状に曲げ加工する
曲げ加工部と、この曲げ加工部によって螺旋状に曲げ加
工された線材及び又は前記被巻線材を回転させることに
より、前記線材の一端から、この線材を前記被巻線材に
対して巻付ける巻付け部とを備えた巻線装置により、達
成される。

【０００８】前記曲げ加工部は、円柱形状の回転軸に前
記線材を巻付けることにより、前記線材を螺旋状に曲げ
加工する構成とすることができる。

【０００９】また、前記曲げ加工部は、円弧形状に曲面
を形成した治具に、前記線材を押し当てることにより、
前記線材を螺旋状に曲げ加工する構成としてもよい。

【００１０】また、上記目的は、本発明にあっては、線
材を螺旋状に曲げ加工し、この螺旋状に曲げ加工した線
材及び又は被巻線材を回転させることにより、前記線材
の一端から、この線材を前記被巻線材に対して巻き付け
る、巻線方法により、達成される。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、曲げ加工部において、線材
を螺旋状に巻線し、これと被巻線材の少なくとも一方を
回転させるだけで、被巻線材に対して線材を巻線するこ
とができる。これにより、熟練を要する面倒な手作業に
よらなくても、線材の巻線を行うことができる。

【００１２】さらに前記曲げ加工部において、円柱形状
の回転軸に前記線材を巻付けることにより、又は円弧形
状に曲面を形成した所定の治具に、前記線材を押し当て
ることにより、前記線材を螺旋状に簡単に曲げ加工する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様の限られるものではない。

【００１４】図２は、本発明の一実施例に係る巻線装置
を示す平面図である。図において、巻線装置１０では、
本実施例では例えば長方形形状にテーブル１１上に円環
形状のトロイダルコア２をセットした後、このトロイダ
ルコア２にマグネットワイヤ３を巻線するようになって
いる。

【００１５】具体的には、このテーブル１１の一端にリ
ール置台１２を形成し、巻線装置１０では、マグネット
ワイヤ３を巻回したリール１３をこのリール置台１２に
載置する。このリール置台１２は、糸巻状のリール１３
を回転自在に保持し、これにより巻線装置１０では、マ
グネットワイヤ３をリール１３から簡単に引き出すこと
ができるようになっている。

【００１６】ここで巻線装置１０は、このリール１３か
らマグネットワイヤ３をテーブル１１の長手方向に引き
出して処理するように、リール置台１２から順にテーブ
ル１１の長手方向にストレーナー部１４、送り部１５、
ガイドパイプ１６、カッタ１８、巻取り部１９が設けら
れている。このうちストレーナー部１４は、マグネット
ワイヤ３の引き出し方向に、４つのローラ２０を千鳥状
に配置して形成され、これによりリール１３から引き出
して湾曲するマグネットワイヤ３を、直線状に矯正する
ようになっている。

【００１７】送り部１５は、ストレーナー部１４から延
長するマグネットワイヤ３を両側から挟み込むように２
つのピンチローラ２１を配置して形成され、巻線装置１
０では、所定のタイミングでこのピンチローラ２１を駆
動してマグネットワイヤ３を巻取り部１９に送り出すよ
うになっている。ピンチローラ２１は回転自在に配置さ
れ、これにより巻線装置１０では、巻取り部１９にマグ
ネットワイヤ３の一端を固定した後、この巻取り部１９
でマグネットワイヤ３を巻取ることができるようになっ
ている。

【００１８】ガイドパイプ１６は、送り部１５から送り
出されるマグネットワイヤ３を巻取り部１９の所定位置
にガイドし、カッタ１８は、所定量だけマグネットワイ
ヤ３が巻取り部１９に巻取られると、ガイドパイプ１６
及び巻取り部１９間に延長するマグネットワイヤ３を切
断するようになっている。

【００１９】図３に示すように、曲げ加工部としての巻
取り部１９は、円柱形状の巻軸２２を交換可能に保持
し、この巻軸２２は、巻軸２２の中心軸に沿ってマグネ
ットワイヤ３の線径に対応した溝２３が形成されてい
る。巻線装置１０においては、巻線開始時、ガイドパイ
プ１６でガイドされるマグネットワイヤ３にこの溝２３
が対向するように、巻軸２２を所定の回転位置に保持し
た後、巻線を開始すると、ピンチローラ２１を駆動して
マグネットワイヤ３を送り出すことにより、矢印Ａで示
すようにこのマグネットワイヤ３の先端を溝２３に進入
させるようになっている。

【００２０】そして、マグネットワイヤ３の先端を溝２
３に進入させた状態で、この巻軸２２を所定角度だけ回
転させ、これによりマグネットワイヤ３の先端を溝２３
に引っ掛けてマグネットワイヤ３の先端を巻軸２２に固
定するようになっている。

【００２１】続いてピンチローラ２１を回転自在とする
と共に、図４において矢印Ｂで示すように、巻軸２２を
所定回数だけ回転駆動し、これにより巻軸２２にマグネ
ットワイヤ３を巻付ける。そして、トロイダルコア２の
巻線に必要な長さだけ、予め巻軸２２にマグネットワイ
ヤ３を巻取った後、この巻取ったマグネットワイヤ３を
トロイダルコア２に巻線する。

【００２２】具体的には、矢印Ｃで示すように、巻軸２
２を所定の送り速度で軸方向根元側に移動させ、これに
よりマグネットワイヤ３を巻軸２２に整列巻線する。こ
れにより巻線装置１０においては、巻軸２２にマグネッ
トワイヤ３を巻付けてマグネットワイヤ３を螺旋状に曲
げ加工する。即ち、巻軸２２の回転軸方向に、巻軸２２
からマグネットワイヤ３を抜き取った場合でも、マグネ
ットワイヤ３が円筒形状を保持したコイルとなるように
曲げ加工する。

【００２３】このようにして巻軸２２にマグネットワイ
ヤ３を所定長さだけ巻付けると、巻線装置１０において
は、カッタ１８を駆動してマグネットワイヤ３を切断す
る。ここで巻線装置１０においては、巻取り部１９に近
接して巻付け部２４を配置し、この巻付け部２４で巻軸
２２に巻取ったマグネットワイヤ３をトロイダルコア２
に巻線する。尚、この実施例では、巻付け部２４は、巻
軸２２と後述のジョイント２６等の治具を含んでいる。

【００２４】ここで図５に示すように、巻付け部２４
は、テーブル１１から垂直に立ち上がるように３つのコ
ア抑え２５を配置し、矢印Ｄで示すように、これらの３
つのコア抑え２５で挟持してトロイダルコア２を保持す
る。これにより巻線装置１０においては、これらのコア
抑え２５を緩めてトロイダルコア２を装着できるように
され、巻線が完了すると、再びこれらのコア抑え２５を
緩めてトロイダルコア２を取り外できるようになってい
る。

【００２５】ここで、図６に示すように、巻付け部２４
において、トロイダルコア２を配置した際に、巻軸２２
の回転軸の延長線が、このトロイダルコア２の断面中心
をほぼ横切るように、コア抑え２５を配置する。さら
に、これらの３つのコア抑え２５をテーブル１１から立
ち上がる断面三角形形状の棒状部材で形成すると共に、
これらの３つのコア抑え２５をほぼ120 度の角間隔で配
置し、そのうちの１つのコア抑え２５を巻軸２２の回転
軸の略延長線上に配置する。これにより巻線装置１０に
おいては、巻軸２２に巻取ったマグネットワイヤ３をト
ロイダルコア２に容易に巻付け得るようにされ、さらに
これらのコア抑え２５が巻付けの妨げとならないように
なっている。

【００２６】さらに巻付け部２４においては、トロイダ
ルコア２を囲むように、コイルジョイント２６を配置す
る。このコイルジョイント２６は、例えば表面をラバー
コートした長い可撓性部材で形成されている。この長尺
の可撓性部材は、本実施例にあっては、図１に示されて
いるように、トロコダイルコア２を囲むようにして、所
定の保持部材２６Ａ，２６Ｂにより、開口部２６Ｄ（図
６参照）を有する丸い鍵状もしくはアルファベットの疑
問符のような形状を呈するように保持される。

【００２７】しかも、この長尺の可撓性部材は、それ自
体が延びる方向に沿う中心軸の回りに回動し得るように
保持されている。そして、コイルジョイント２６の一端
部は、図１及び図６において斜めに傾けたステッピング
モータ２７の回転軸に接続されている。

【００２８】これにより巻線装置１０では、矢印Ｅで示
すように、ステッピングモータ２７を駆動してコイルジ
ョイント２６を回転することにより、上方から見て、コ
イルジョイント２６の外側面がトロイダルコア２の中心
に向かって移動するようになっている。

【００２９】これによって、巻軸２２の先端部分が図６
の開口部２６Ｄに臨む状態で、この巻軸２２に巻取った
マグネットワイヤ３をトロイダルコア２に巻付ける際
に、この巻付けの妨げとならないようになっている。

【００３０】したがって、前述のように、巻軸２２にマ
グネットワイヤ３を巻取って切断すると、矢印Ｆで示す
ように（図６）、巻軸２２をトロイダルコア２側に移動
させ、トロイダルコア２の直前で巻軸２２の移動を停止
する。この状態で巻線装置１０においては、再起動の操
作子が押圧操作されると、図１に矢印Ｇで示すように、
巻取り時とは逆方向に巻軸２２を回転駆動し、同時にス
テッピングモータ２７を回転駆動する。

【００３１】具体的には、巻軸２２がトロイダルコア２
の直前まで可動して停止した状態で、巻軸２２に巻取っ
たマグネットワイヤ３の先端がトロイダルコア２に巻付
くように、作業員が、例えばピンセット等を操作してト
ロイダルコア２の中央空心部分にこの先端を挿通する。
そして、上記再起動の操作子が押圧操作されると、巻軸
２２に巻取ったマグネットワイヤ３をトロイダルコア２
に巻線する。

【００３２】これにより、巻取り時とは逆方向に巻軸２
２が回転駆動されることにより、マグネットワイヤ３に
おいては、トロイダルコア２の周囲を辿って巻付くよう
にトロイダルコア２を周回する。ここで、マグネットワ
イヤ３がトロイダルコア２を周回する際、マグネットワ
イヤ３が巻軸２２により円柱形状に曲げ加工されている
ことにより、マグネットワイヤ３においては、巻軸２２
の軸方向に直進するようにトロイダルコア２を周回し、
トロイダルコア２を数ターン周回すると、コイルの線材
の先端等がトロイダルコア２の周囲に配置したコイルジ
ョイント２６に突き当たる。

【００３３】このコイルジョイント２６においては、ス
テッピングモータ２７により図５に矢印Ｅで示すように
回転駆動されていることにより、この突き当たったマグ
ネットワイヤ３の向きをトロイダルコア２の中心方向に
補正する。これにより、巻軸２２により曲げ加工されて
形成されたマグネットワイヤ３の先端部を先ず環状のト
ロコダイルコア２にひっかけ、このワイヤ先端部はトロ
コダイルコア２の輪の中に挿通される。ここで、マグネ
ットワイヤ３は予め巻軸２２により螺旋状に巻きクセが
付与されているから、マグネットワイヤ３の先端部はト
ロコダイルコア２の輪の中を通って外側へ向かう。

【００３４】外側へ向かったワイヤ３の先端は、上述の
コイルジョイント２６の側面に突き当たり、回転するコ
イルジョイント２６によってその進行方向を内側に補正
されて、ふたたびトロコダイルコア２の輪の中へ進む。

【００３５】かくして、マグネットワイヤ３は、従来図
である図１２に示す状態と同様に輪状のトロコダイルコ
ア２の延びる方向に沿ってその周囲に巻き付けられる。
ここで、マグネットワイヤ３をトロイダルコア２に沿っ
て周回させる際、巻線装置１０においては、巻軸２２の
根元部分に形成したフランジ部２８を矢印Ｈで示すよう
に巻軸２２の先端方向に可動し、これにより巻軸２２に
巻付けたマグネットワイヤ３を押し出す。これにより巻
線装置では、マグネットワイヤ３をトロイダルコア２に
スムーズに周回させることができる。さらにこのマグネ
ットワイヤ３を押し出す際、溝２３を用いてマグネット
ワイヤ３の一端を巻軸２２に保持したことにより、フラ
ンジ部２８を可動させるだけの簡易な構成でマグネット
ワイヤ３を押し出すことができる。

【００３６】かくして巻線装置１０においては、半自動
により巻線できることにより、巻線時間を短縮すること
ができ、また巻線数の誤りも有効に回避することができ
る。さらに線径が0.5 〔ｍｍ〕以上の太い線材を用いる
場合でも、簡単に巻線でき、さらにトロイダルコア２の
装着等を機械化して、インダクター製造工程全体を簡単
に自動化することができる。

【００３７】なお上述の実施例においては、線材として
マグネットワイヤを用いる場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、塩化ビニール等で被覆された線材を
用いる場合にも広く適用することができる。

【００３８】さらに上述の実施例においては、予めマグ
ネットワイヤを円柱形状に曲げ加工する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、図７に示すように、曲
げ加工の工程と巻付け工程とを同時に実行してもよい。
すなわち図７では、マグネットワイヤ３を巻軸２２に送
りながら、矢印Ｉで示すようにこの巻軸２２を回転す
る。さらにトロイダルコア２の先端にマグネットワイヤ
３の一端を巻付け、この状態で巻軸２２からマグネット
ワイヤ３を押し出し、矢印Ｊで示すようにマグネットワ
イヤ３をトロイダルコア２に周回させるようになってい
る。

【００３９】さらに上述の実施例においては、円柱形状
の巻軸２２にマグネットワイヤを巻付けてマグネットワ
イヤを螺旋状に形成する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、種々の曲げ加工手段を用いてマグネッ
トワイヤを螺旋状に形成する場合に広く適用することが
できる。例えば図８及び図９に示すように、断面を円弧
形状に形成した治具，例えばヘッドチップにマグネット
ワイヤ３を押し当て、これによりマグネットワイヤを螺
旋状に形成してもよい。この場合連続的にマグネットワ
イヤを螺旋状に形成でき、曲げ加工の工程と巻付け工程
とを同時に実行することができる。

【００４０】さらに上述の実施例においては、円環形状
のトロイダルコアにマグネットワイヤを巻線する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１０
に示すように矩形形状に磁路を形成した閉磁路型コア３
０にマグネットワイヤを巻線するようにしてもよい。さ
らに、図１１に示すようにＥＩ型のコアで形成される磁
路を閉磁路型コア３１で一体に形成し、この閉磁路型コ
ア３１にマグネットワイヤを巻線する場合、等、種々の
被巻線材に巻線する場合に広く適用することができる。

【００４１】さらに上述の実施例においては、円環形状
のトロイダルコアに巻線して１個のインダクターを形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例
えば巻線を２回繰り返して、又は２本のマグネットワイ
ヤを平行に保持して巻線して、１個のトロイダルコアで
２個のインダクターを形成する場合等に広く適用するこ
とができる。なお図１０及び図１１に示すように、直線
的に巻線する場合、曲げ加工して形成したマグネットワ
イヤ３の円柱形状の空間を断面円形の環状空間に変形さ
せるコイルジョイント２６の構成を省略することができ
る。

【００４２】さらに上述の実施例においては、一部手作
業によりトロイダルコアにマグネットワイヤを巻線する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、全体を
自動化する場合にも広く適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る巻線方
法及び巻線装置によれば、閉磁路型コア等の被巻線材に
巻線する際に、巻線作業を機械化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る巻線装置の動作を説明
するための平面図である。

【図２】図１の巻線装置の全体構成を示す平面図であ
る。

【図３】図１の巻線装置の巻取り部を示す斜視図であ
る。

【図４】図１の巻線装置の動作を説明するための斜視図
である。

【図５】図１の巻線装置のコアの保持方法を説明するた
めの断面図である。

【図６】図１の巻線装置の巻付け部を示す平面図であ
る。

【図７】他の実施例による巻線装置の巻取り部及び巻付
け部を示す平面図である。

【図８】他の実施例による巻線装置の曲げ加工を説明す
るための斜視図である。

【図９】図８の巻線装置の動作を説明するための平面図
である。

【図１０】他の実施例によるインダクターを示す平面図
である。

【図１１】その他の実施例を示す平面図である。

【図１２】リングコアに巻線して形成したインダクター
を示す平面図である。

【図１３】従来の巻線作業を説明するための平面図であ
る。

【符号の説明】

１ インダクター ２，３０，３１ コア ３ マグネットワイヤ １０ 巻線装置 １１ テーブル １４ ストレーナー部 １５ 送り部 １９ 巻取り部 ２２ 巻軸 ２３ 溝 ２４ 巻付け部 ２５ コア抑え ２６ コイルジョイント ２７ ステッピングモータ ２８ フランジ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被巻線材の巻線されるべき部分に線材を
   巻線する巻線装置であって、 前記線材を螺旋状に曲げ加工する曲げ加工部と、 この曲げ加工部によって螺旋状に曲げ加工された線材及
   び又は前記被巻線材を回転させることにより、前記線材
   の一端から、この線材を前記被巻線材に対して巻付ける
   巻付け部とを備えたことを特徴とする巻線装置。
2. 【請求項２】 前記曲げ加工部は、円柱形状の回転軸に
   前記線材を巻付けることにより、前記線材を螺旋状に曲
   げ加工する構成としたことを特徴とする請求項１に記載
   の巻線装置。
3. 【請求項３】 前記曲げ加工部は、円弧形状に曲面を形
   成した治具に、前記線材を押し当てることにより、前記
   線材を螺旋状に曲げ加工する構成としたことを特徴とす
   る請求項１に記載の巻線装置。
4. 【請求項４】 線材を螺旋状に曲げ加工し、 この螺旋状に曲げ加工した線材及び又は被巻線材を回転
   させることにより、前記線材の一端から、この線材を前
   記被巻線材に対して巻き付けることを特徴とする巻線方
   法。