JPH09115761A - リング状コアに対する巻線方法及び巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はリング状コアにトロイダルコイルを
巻回する巻線方法とその装置に関し、出来るだけ人手を
掛けずに自動化処理を可能とし、なお寸法が正確で安価
に出来る巻線方法とその装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 リング状コア１の断面形状と同形状で所
定値のピッチを有して形成されたトロイダルコイル１１
の先端を、前記リング状コアの内側に挿入し、トロイダ
ルコイルがリング状コアを巻込むように前記トロイダル
コイルを回転させながら、リング状コアにトロイダルコ
イルを巻回する巻線方法である。又その方法を実現する
ためトロイダル形パイプと、導線駆動装置と、回転体と
を具備することで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリング状コアにトロ
イダルコイルを巻回した変成器を得るときのように、リ
ング状コアに対する巻線の方法と巻線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング状コアに導線を巻回し、変成器を
得るような場合、導線の外径が１〜２mm程度以上になる
と、その作業は殆ど人手に頼っている。即ち、コアの外
側に断面四角形のボビンを取付けボビン外側に比較的太
い導線を多数回、巻回する場合などである。

【０００３】図５はその状況を説明するリング状コアの
断面図である。図５において、１はリング状コア、２は
断面四角形のボビン、３は導線でボビンに巻回されたも
の、ｄはボビン２の内径、Ｄは同外径を示す。導線３を
ボビン２に１回巻回したとき使用する長さが計算で判る
から（ほぼ４（Ｄーｄ）となるから）、予め所定の特性
・所定の巻回数の変成器を得るため、全体の巻回数を乗
算して必要な導線の全体長を求め、切り出して置く。作
業員はその長い導線の一端をリング状コアの内側に挿入
してから、導線の他端側をリング状コア即ち、ボビンの
外側・内側を巻回するように出し入れすることを、何回
も繰り返す。

【０００４】以上の説明において使用するボビンは電気
的絶縁材料で製作されたものである。例えばリング状上
半部の箱体とリング状下半部箱体とに分けて製作したも
のを、コアを挟んだ後、その合わせ目を糊付けしてボビ
ンとする。従ってこのとき内蔵されるリング状コアの断
面積は四角形とすることが、円形とするより好適であ
る。 なおリング状コアの表面に合成樹脂などの絶縁材
料を薄くコーティングして使う場合もある。そのとき
は、巻線後のコアが全体として軽量となる。なお、この
ときはリング状コアの断面形として円形のものを使用す
ることが多い。以上、種々の場合において、巻線は絶縁
被覆されたものを使用していて、所謂裸線をリング上コ
アに直接巻き付けることは無い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】断面が角形のボビンと
リング状コアとを使用し、長尺の絶縁線を多数回巻き付
けることは容易では無く、特に線径が１mm以上のときは
自動巻線化が考慮されて無く人手によって、巻回作業を
行っていた。そのため、巻回数の特に多い場合は、当初
に準備する絶縁線が長くなって作業に長時間を要する欠
点があった。

【０００６】また線径が太くて手作業で巻いたのみで
は、ボビンの上で巻いた線が外方に膨らみを持つことが
多い。そのため、作業員に補助者が付いて巻線に対し引
っ張り力を与えたり、ボビンの方向に巻線を軽く叩い
て、ボビンに巻線を密着させる処理を必要とした。

【０００７】そのため、変成器としての製品を得るまで
に長時間を要し、その製品が非常に高価となる欠点があ
った。また作業員が全部手巻きで処理するとき、半分出
来上がった状態で外側から叩いたり、寄せたり、離した
りするため、完成品となるときその寸法に誤差の生じる
ことが起こった。本発明の目的は、前述の欠点を改善
し、出来るだけ人手を掛けず自動化処理を可能とし、な
お寸法が正確で安価に出来るリング状コアの巻線方法及
び巻線装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の構成は、リング状コアの断面
形状と同形状で所定値のピッチを有して形成されたトロ
イダルコイルの先端を、前記リング状コアの内側に挿入
し、トロイダルコイルがリング状コアを巻き込むように
前記トロイダルコイルを回転させながら、リング状コア
にトロイダルコイルを巻線することで構成する。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のリ
ング状コアは断面が円形であって、トロイダルコイルの
直径はコア断面の直径と同値とすることで構成する。請
求項３記載の発明は、断面が円形のリング状コアの直径
とほぼ等しい直径の円弧部と、リング状コアに巻回する
巻線の線径以上の内径とを有するトロイダル形パイプ
と、該パイプ内を挿通させる導線駆動装置と、前記リン
グ状コアを挟み込み前記導線の一端が挿通される孔部を
設けた回転体とで構成する巻線装置の発明である。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の巻
線装置として、リング状コア自身に対しそのリング方向
に回転させる回転駆動装置を追加具備することで構成す
る。請求項１記載の発明では、リング状コアの断面形状
と同形状で所定値のピッチを有して形成されたトロイダ
ルコイルの先端を、前記リング状コアの内側に挿入し、
トロイダルコイルがリング状コアを巻き込むように前記
トロイダルコイルを回転させながら、リング状コアにト
ロイダルコイルを巻線する。

【００１１】請求項２記載の発明では、断面円形のリン
グ状コアを使用して、そのコア断面の直径と同値の直径
となるトロイダルコイルを巻回する。請求項３記載の発
明は、トロイダル形パイプと、導線駆動装置と回転体と
で構成する巻線装置である。トロイダル形パイプは断面
が円形でリング状コアの直径とほぼ等しい直径のパイプ
である。導線駆動装置は前記パイプ内の一端に導線を捜
入したとき、他端からトロイダル状になったコイルが出
て来るように導線を駆動する装置である。回転体は前記
リング状コアを挟み込み前記トロイダル形のコイルの一
端を孔部に挿入し、トロイダル形コイルがリング状コア
を巻回するように回転体を回転させながら、コイルをコ
アに巻付ける。コイルはほぼ自動的に巻回される。

【００１２】請求項４記載の発明は、前記リング状コア
をリングの方向に回転させる回転駆動装置を追加具備し
ている。そのため、コイルはコアに早く巻回される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は請求項１記載の発明の実施
の形態を示す図である。図１(a)において、３は巻線用
の導線、１０はトロイダルコイル作成用芯材（巻芯）を
示す。導線３を芯材１０の一方端から他端方向へ芯材を
中心にして捲いて行く。次に適宜な手段で芯材１０のみ
を抜き去ると、図１(b)に示すトロイダルコイル１１が
残る。このコイル１１の外径はそのコイル１１が巻回さ
れるリング状コア１の断面（この場合コア１の断面は円
形として説明する）の直径とほぼ等しく、ピッチはリン
グ状コア１に巻線を施したときのピッチとほぼ等しいよ
うに作成する。そのため芯材１０に対し適度の外力を加
えながら巻き付けられた状態となる。

【００１４】次に、図１(c)に示すようにリング状コア
１に対し、トロイダルコイル１１の一方端１２をリング
状コア１の内方に挿入の後、トロイダルの方向（矢印１
３）にコア１に対してコイル１１を巻き込むように回転
させる。一方端１２はリング状コア１に対し順次に巻回
され、それに従ってトロイダルコイル１１が順次コア１
に巻付けられて行く。

【００１５】以上の説明において、リング状コア１の断
面は円形であるとして説明して来たが、断面形状は円形
とは限らず、正方形であっても良い。そのとき、図１
(a)に示す芯材１０の断面形状を正方形とし、導線３を
巻付けた後に、適宜な手段でその芯材を抜き去ること
で、角形バネのようなコイルが残る。そのコイルの一方
端を断面正方形状のコアの内側に挿入し、次いでその一
方端をコアの外方に向け、次に再びコアの内側に挿入す
ることを繰り返す。そのため、コイル全体がコアの回り
を回転しながらコアに巻回される。

【００１６】図２は請求項３記載の発明の実施の形態を
示す図である。図２において、１はリング状コア（この
場合断面を円形とする）、３は導線、１４は導線ドラム
で、導線３を多量に巻き付けてあるもの、１５は導線３
の駆動装置としての送りローラ、１６はトロイダル形パ
イプとしての巻線成形パイプ、１７は回転体としてのガ
イドリング、１８は孔部でガイドリング１７の端部に設
けられ、導線３の一端が挿入される。

【００１７】図２において、トロイダル形パイプ１６は
断面が円形で導線３を一方端から挿入したとき、駆動装
置１５により送り出された導線３が他方端から排出さ
れ、そのとき導線３が図１(b)に示す形状のトロイダル
形コイルとなっている。そのため、トロイダル形パイプ
の円弧状部は、要求されるトロイダルコイルのピッチと
直径とを具備している。

【００１８】次にトロイダル形パイプの導線３を排出す
る側において、出て来た導線３の一端をガイドリング１
７の端部に設けた孔部１８に挿入して、そのガイドリン
グ１７をコア１に図示するように挟み込む。

【００１９】図３はガイドリング１７についての斜視図
を示す。ガイドリング１７は例えば合成樹脂のように僅
かに撓むことのできる材料で作成した開口部を有するリ
ング状物である。その開口部を広げてリング状コアを包
み込むように挿入する。リング１７がコア１の内側に在
るとき導線３を孔部１８に挿入する。次いで、ガイドリ
ング１７を矢印１９に示すようにリング状コア１の周辺
を回転させる。そのため、導線３がコア１に巻回されて
行く。駆動１５により導線３を順次にトロイダル形パイ
プ１６の中に送り込めば、トロイダルコイルが順次にコ
ア１に巻き回されて行く。

【００２０】図４は請求項３・請求項４記載の発明の実
施の形態を示す図である。図４において、２０はガイド
歯車、２１，２２，２３はモータ、２４は送りローラ、
２５は回転歯車を示す。符号１３，１４，１５，１６と
示す要素は図２と同様のものを示す。ガイド歯車２０は
図２におけるガイドリング１７と同様の動作をするため
孔部１８を具備し、外周面に歯車となるための溝が刻ま
れている。送りローラ２４はリング状コア１を矢印の方
向に回転させるため使用する。モータ２１，２２，２３
はそれぞれ送りローラ１５，２４と回転歯車２５を回転
させるため使用する。導線３が導線ドラム１４から送り
ローラ１５により繰り出されて、巻き線成形パイプ１６
においてトロイダルコイルに成形される。次にガイド歯
車２０の孔部１８にトロイダルコイルの一端を挿入し、
モータ２３により回転歯車２５を回転させると、ガイド
歯車２０がコイルの一端を挿入したまま、リング状コア
１の周囲を回転するようになる。従って送りローラ２４
によりリング状コア１を回動させながら、トロイダル形
パイプから出て来たコイルをリング状コア１へ送り込む
と、リング状コアへの自動巻線が為される。

【００２１】以上の説明はリング状コア１に導線３を、
巻回した場合について説明して来たが、本発明はその形
態に限ること無く、リング状コアに断面が円形または四
角形のボビンを外挿し、ボビンの外側に導線３を巻回す
ることであっても良い。

【００２２】

【発明の効果】このようにして請求項１・請求項２記載
の発明によると、トロイダルコイルを予め作成してお
き、コイルの湾曲方向をリング状コアの内側から外側方
向へと一致させるのみでコイルを回転させることでコア
に巻線が為される。従ってコアに適合した形状のトロイ
ダルコイルを予め作成しておけば、作業員の手作業に頼
ることは殆ど無く、短時間で巻線作業を終了させること
が出来、しかも巻線後のコイル・コアについてその形状
・寸法が予定通り正確に得られる。

【００２３】請求項３・請求項４記載の発明によると、
リング状コアに適合した形状のトロイダルコイルが得ら
れるようなトロイダル形パイプと、該パイプ内を挿通さ
せるように導線を駆動させる駆動装置と、回転体とを具
備しているので、巻線作業を短時間で終了させることが
出来、殆ど自動化処理される。なお、回転体を自動回転
させる回転駆動装置を更に具備することにより、自動化
が完成するので作業員の直接作業が殆ど無くなり、変成
器などが安価に製造出来る。巻線の種類例えば間隔巻・
密着巻などに対応するときは、トロイダル形パイプを適
した物に変更することで良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施の形態を示す図であ
る。

【図２】請求項３記載の発明の実施の形態を示す図であ
る。

【図３】図２におけるガイドリング１７についての斜視
図である。

【図４】請求項３・請求項４記載の発明の実施の形態を
示す図である。

【図５】従来のリング状コアの断面図である。

【符号の説明】

１ リング状コア ３ 導線 １０ トロイダルコイル作成用芯材 １１ トロイダルコイル １５ 導線駆動装置 １６ トロイダル形パイプ １７ 回転体 １８ 孔部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状コアの断面形状と同形状で所定値
   のピッチを有して形成されたトロイダルコイルの先端
   を、前記リング状コアの内側に挿入し、トロイダルコイ
   ルがリング状コアを巻き込むように前記トロイダルコイ
   ルを回転させながら、リング状コアにトロイダルコイル
   を巻回するリング状コアに対する巻線方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のリング状コアは断面が円形
   であって、トロイダルコイルの直径はコア断面の直径と
   ほぼ同値とすることを特徴とするリング状コアに対する
   巻線方法。
3. 【請求項３】断面が円形のリング状コアの直径とほぼ等
   しい直径の円弧部と、リング状コアに巻回する巻線の線
   径以上の内径とを有するトロイダル形パイプと、 該パ
   イプ内を挿通させる導線駆動装置と、 前記リング状コアを挟み込み前記導線の一端が挿通され
   る孔部を設けた回転体とで構成すること、を特徴とする
   リング状コアに対する巻線装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の巻線装置として、リング状
   コア自身に対しそのリング方向に回転させる回転駆動装
   置を追加具備することを特徴とするリング状コアに対す
   る巻線装置。