JPWO2016199893A1 - 空芯コイル巻線治具および空芯コイル製造方法 - Google Patents

Abstract

空芯コイルの製造においてコイルを空芯コイル巻線治具から容易に取り外すことができるようにする。空芯コイル巻線治具は、巻芯３が２分割され分割された個々の巻芯構成片４，５を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線１８の前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜１９が施されているものである。

Description

この発明は空芯コイルの製造に使用される空芯コイル巻線治具および空芯コイル製造方法に関するものである。

空芯コイルの製造において、自己融着線を巻芯に巻回した後、コイルを自己融着させて固め、自己融着により固められたコイルを巻芯から取り外す空芯コイル製造方法が提案されている。この空芯コイル製造方法を用いて巻線後にコイルを巻芯から取り外す方法として、巻芯と同形状の穴を持つ板でコイルを押し出す方法が提案されている（特許文献１参照）。しかし自己融着線の巻芯への巻回により自己融着線が巻芯を締め付ける力が巻芯に加わるため、コイルを巻芯から取り外すことが困難となる。コイルの取り外しを容易にするため、巻芯を3分割して中央の分割巻芯と中央の分割巻芯の左右両側の分割巻芯との接触面に傾斜をつけた構造の巻線治具が提案されており、巻線後に中央の分割巻芯を抜き更に左右両側の分割巻芯を中央に寄せることで巻芯径を収縮させる手法がある（特許文献２参照）。

特開平2−30107号公報 実開昭57-078630号公報

このように、自己融着線を巻芯に巻回した後にコイルを自己融着させて巻芯から取り外す空芯コイルの製造等において、巻芯へコイル線の巻回によりコイル線が巻芯を締め付ける力が巻芯に加わるため、コイルの巻芯からの取り外しが困難であり、また、巻線治具はコイルを取り外すために巻芯と巻幅抑制板を分割し巻芯を中央に移動させる動作が必要であり、作業に時間がかかり、コイルを巻芯から容易に取り外すための方策が課題となっている。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、空芯コイルの製造においてコイルを空芯コイル巻線治具から容易に取り外すことができるようにすることを目的としている。

この発明に係る空芯コイル巻線治具は、巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線の前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施されているものである。

この発明によれば、巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線の前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施されているので、コイル線の巻回による締付け力が前記傾斜によって巻線方向に対して垂直方向に変換され、２個の巻芯構成片を傾斜に沿って動かすことで巻芯とコイルの間に隙間ができ、空芯コイルの製造においてコイルを空芯コイル巻線治具から容易に取り外すことができる。

この発明の実施の形態１を示す図で、空芯コイル巻線治具の一例の分解斜視図であり、巻線治具を組み立てる前の状態を示す図でもある。 この発明の実施の形態１を示す図で、空芯コイル巻線治具を組み立て完了後の状態においてコイル線を巻線治具に巻回してコイルを形成した状態の一例を示す断面図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図２の状態から成形後のコイルを巻線治具から取り外す一過程を例示する断面図であり、図２とは異なる断面で表示してある。 この発明の実施の形態１を示す図で、巻線機によりコイル線の巻線を終えた後に、出来上がった空芯のコイルを空芯コイル巻線治具から取り外す工程を斜視図で例示する図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、（Ａ）は空芯コイル巻線治具を組み立て完了後の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の状態から成形後のコイルを巻線治具から取り外す一過程を例示する断面図であって（Ａ）とは異なる断面で表示してある。 この発明の実施の形態５を示す図で、空芯コイル巻線治具の他の分解斜視図であり、巻線治具を組み立てる前の状態を示す図でもある。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。
巻幅抑制板１と巻幅抑制板２との間に、２分割した巻芯３が配置され、この巻芯３は巻幅抑制板１と巻幅抑制板２とによって、ねじ１０，１１，１２，１３，２６，２７を介して支承されている。
ねじ１０が巻幅抑制板１の貫通穴３１を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素５のねじ穴４１に螺着され、ねじ１１が巻幅抑制板１の貫通穴３３を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素５のねじ穴４２に螺着されることにより、巻幅抑制板１と巻芯構成要素５とが一体化されて巻線治具構成片４７が構成される。
ねじ１２が巻幅抑制板２の貫通穴３９を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素４のねじ穴４３に螺着され、ねじ１３が巻幅抑制板２の貫通穴４０を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素４のねじ穴４４に螺着されることにより、巻幅抑制板２と巻芯構成要素４とが一体化されて巻線治具構成片４８が構成される。
ボルト２６が巻幅抑制板１の貫通穴３２、巻芯構成要素５の貫通穴３５、および巻芯構成要素４の貫通穴３７を遊嵌状態で貫通して巻幅抑制板２のねじ穴４５に螺着され、ボルト２７が巻幅抑制板１の貫通穴３４、巻芯構成要素５の貫通穴３６、および巻芯構成要素４の貫通穴３８を遊嵌状態で貫通して巻幅抑制板２のねじ穴４６に螺着されることにより、巻線治具構成片４７と巻線治具構成片４８とが一体化されて空芯コイル巻線治具が完成される。
巻幅抑制板１と巻幅抑制板２とは、共働して、コイル線１８の巻芯３への巻回時にコイルの幅を所定長に抑制あるいは規制するものである。巻幅抑制板１と巻幅抑制板２との相対距離は、巻幅抑制板１，２を支承する巻芯３の長さによって決定される。なお、コイル線１８が巻芯３に所定数巻回されてコイル状に形成されたものがコイルであり、コイル線１８とは区別される。
巻芯３は巻芯構成片４，５に分割された構造であり、これら一対の巻芯構成片４，５で巻芯３が形成されている。巻芯構成片４，５は、相互に面接触しており各々の相対接触面１９は同じ傾斜角度で傾斜を付けられて傾斜面となっている。
巻芯３は、本実施の形態の例では、四角筒状のコイルを形成する場合を想定し、２つの巻芯構成片４、５を組み合わせることで四角柱となる形状としている。
巻芯３はコイルを巻付ける面すなわち巻芯３の外周面に、周方向に４か所のコーナー部分６，７，８，９を有している。各コーナー部６，７，８，９は、何れも曲率半径が数mm程度の円弧としてある。

また、巻幅抑制板１と巻芯構成片４とは、ねじ１０，１１で固定されて一体化され、巻幅抑制板２と巻芯構成片５とは、ねじ１２、１３で固定されて一体化されている。これら一体化された巻幅抑制板１と巻芯構成片４との一体化組体（巻線治具構成片４７）と、巻幅抑制板２と巻芯構成片５との一体化組体（巻線治具構成片４８）とは、巻幅抑制板１の貫通孔３２，３４から挿入され巻芯構成片４，５の貫通孔３５，３６，３７，３８を貫通して巻幅抑制板２の雌ねじ４５，４６に螺着したボルトからなるねじ２６，２７によって、図２に例示のように、空芯コイル巻線治具が、巻線機（図示省略）に取り付け可能な組立状態に組み立てられる。
巻幅抑制板1、２と巻芯構成片４、５の中央には各々にまたがって貫通する穴１４が設けられ、巻線機軸１５を穴１４に通し、ボビン固定治具１６で挟み込むことで本発明の対象の空芯コイル巻線治具は巻線機に固定される。
ねじ１０〜１３、２６、２７は巻線機軸１５を避け巻芯の中心軸から離れた位置に設ける必要があるが、ねじ２６、２７は二つの巻芯３を、巻幅抑制板１、２を介して挟み込み治具の形状を維持するものであるため、巻芯の中心軸から対称の位置に配置することが望ましい。また、巻回に依りコイル線が巻芯を押付ける力が働き二つの巻芯が傾斜に沿って動くのに対し十分な力で締結できるねじである必要がある。ねじ１０〜１３はねじ２６、２７および巻線機軸１５を避けた位置に配置する必要があるが、巻幅抑制板１、２と巻芯３を締結するためのものであり、それぞれ2箇所以上で固定することが望ましい。また、位置決め機構を設けると、治具の分解組立による位置ずれを防ぎ、コイルの巻乱れを防ぐ効果がある。

このような機構によれば、巻芯にコイル線１８を巻回した後、２つの巻芯構成片４、５を傾斜面１９に沿って動かすことができる。巻線時、コイル線１８にテンションをかけて引っ張りながら巻回する必要があるため、コイル線１８が巻芯を締め付ける力が加わるが、巻芯構成片４、５の傾斜面１９によって締付け力の一部は巻線方向に対して垂直方向の力に変換され、２つの巻芯を相対的に離れる方向に移動させやすくする。巻線方向に対して垂直方向に傾斜面１９に沿って巻芯構成片４、５を移動させることで、巻芯の寸法が収縮し、巻回後のコイル内側と巻芯の間に隙間２０を設けることができる。したがって、巻回後に締付け力が加わったコイル２１を容易に取り外すことができる。本治具は巻線機と独立した機構であり、コイル２１の取り外しを容易にするための機構が治具のみで実現できる構造となっているため、駆動力を要さないという利点がある。
巻線機で巻線治具にコイル線を巻回して巻線治具上にコイルを形成（図４（Ａ）参照）した後、図４（Ｂ）に示すようにボビン固定治具１６を取り外して、コイルが形成された巻線治具を巻線機軸１５から抜き（図４（Ｃ）参照）、その後、ねじ２６，２７を緩めると、巻線時にコイル線が巻芯３を締め付ける力により巻線治具構成片４７（巻幅抑制板１、巻芯構成片５、ねじ１０，１１からなる一体化組体）と巻線治具構成片４８（巻幅抑制板２、巻芯構成片４、ねじ１２，１３からなる一体化組体）が押され合い、傾斜面に対して垂直方向および傾斜面に沿った方向に内部応力が働く。このとき、傾斜面に対して垂直方向の内部応力は巻芯構成片４，５で打ち消し合うが、傾斜に沿った方向の内部応力は巻芯構成片４，５を傾斜に沿って移動させる力に変換される。巻線による締め付け力をF、傾斜の角度をθとすると、傾斜面に沿って巻芯構成片４，５が移動しようとする力はFsinθで表わされ、巻芯構成片４，５が傾斜に沿って移動することで自動的に巻芯３の径が小さくなる方向に相対的に移動（巻芯構成片４，５が穴１４の中心線に沿って互いに離れる方向に移動）して図３の状態（巻芯径収縮状態であり、しかも巻幅抑制板２および巻芯構成片５を取り外してコイルを取り外し可能な状態とするための前段階の状態）となり、コイル４９取り外しのための巻線治具から巻芯を抜く作業と巻芯径を収縮させる作業が同一作業動作中に行われる。
ねじ２６，２７を抜き取った後に、図４（Ｄ）に例示のように先ず巻線治具構成片４７を抜き取り、次いで、図４（Ｅ）に例示のように空芯のコイル４９を巻線治具構成片４８から取り外す。

また、本実施の形態の巻線治具の構造は、巻芯を取り外しやすくするために巻芯を収縮する機構を巻芯の形状のみで実現できるため、巻芯内部に巻芯を収縮するばねなどの機構を設ける必要がない。本実施の形態の巻線治具は、巻芯の体積が小さく巻芯を収縮する機構を巻芯内部に設けることのできない小径のコイルにも適用でき、巻芯の大きさや形状を選ばずコイルの取り外しを容易にする効果がある。
コイルを取り外す時にねじ１０，１１，１２，１３を取り外す必要がないため、ねじ１０，１１，１２，１３と巻幅抑制板１，２、巻芯構成片４，５を相対的に移動可能な構造にする必要がなく、一体物であっても巻芯径を収縮させることができる。巻芯径を収縮させる構造の多くは、巻芯構成要素と巻幅抑制板を相対的に移動させるためにねじの貫通穴を長穴にするなどの機構を設ける必要があるが、本発明の治具はねじを配置できない巻芯の断面積が小さいコイルにも適用できる。

また、巻幅抑制板１、２の巻芯構成片４、５と触れる面には巻芯３と同形状の凹部２２、２３を設ける。巻芯構成片４、５を傾斜面が触れ合うように組み合わせると、巻幅抑制板１、２の凹部２２、２３の壁面２１、２２との隙間が埋まり、巻芯構成片４、５が巻幅抑制板凹部２２、２３の壁面２４、２５に当たることで巻芯形状が抑制される。このような構造によれば、巻芯構成片４、５は凹部の壁面に当てることで位置が決まり、位置決めを容易にする。また、巻回後のコイルを取り外す際、ねじ２６、２７を取り外すことで巻芯３の径を収縮させることができ、組立作業を容易にする効果がある。また、組立によって巻芯構成片の位置が変わらず、同じ巻芯形状を形成できるため、巻回への影響を小さくし、巻回を安定させる効果がある。

また、傾斜を付けて２分割した巻芯３は、傾斜面を合わせて隙間なく組み合わせることができる。空芯コイルの製造において、自己融着線を巻芯に巻回した後、熱を加えて自己融着線の自己融着層を溶かしコイルを固める必要があるが、巻回したコイル線を密着させるため、外側から加圧することがある。傾斜を設けることなく巻芯を分割し、巻芯同士に隙間を設けて組み合わせると、外側からコイルを加圧した時に、コイルの内側のコイル線が巻芯の隙間に入り込み、コイルが変形してしまう。また、このとき巻芯のコイル線の損傷を招く。
巻芯３を分割する傾斜の開始と終了は巻芯３が巻幅抑制板１、２に触れ合う面に設ける必要がある。今回は例としてコイルの短辺に傾斜を付けた図としたが、用途に応じてコイル内側の絶縁を確保する必要がある面には傾斜を設けず、絶縁性が要求されない側に傾斜を付ける構造にすることが望ましい。

本実施の形態の巻線治具の構造によれば、２分割した巻芯の間に隙間ができないためコイル線を巻回した後、自己融着のために外側から加圧してもコイル線が巻芯の隙間に入り込むことがなく、変形のないコイルを製造できる。

本実施の形態１によれば、空芯コイルを製造するための巻線治具において、コイルの取り外しを容易にするため、巻芯を２分割し２個の巻芯が触れ合う面に傾斜をつけることで、コイル線が巻芯を締付ける力を、巻芯を抜く方向の力に変換する構造にしたので、巻回によって巻芯に加わる締付け力を、巻芯を収縮させる力に変換することができ、コイルの取り外しが容易になる。また、巻芯同士の間に隙間を設けず形成できるため、隙間にコイル線が入り込むことによるコイルの変形を防ぐことができる。
また、巻幅抑制板１，２に巻芯と同形状の彫り込みをもつ構造であるので、巻芯の位置決めが容易になり治具を組立てやすくなる。

前述のように、本実施の形態１による空芯コイル巻線治具は、巻芯３が２分割され分割された個々の巻芯構成片４，５を相互に接触させて前記巻芯３が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片４，５の相互に接触する面に、コイル線１８が前記巻芯３を締付ける力Ｆを前記各々の巻芯構成片４，５を抜く方向の力に変換する傾斜１９が施され、前記各々の巻芯構成片４，５を前記抜く方向の力と反対の方向に前記巻芯構成片４，５の各々を締め付けるねじ（締付子）２６，２７を備え、前記ねじ（締付子）２６，２７を緩めることにより、前記コイル線１８が前記巻芯３を締め付ける力によって、前記巻芯構成片２６，２７の各々が前記抜く方向（巻芯構成片４，５の各々が相対的に離れる方向）に移動することを特徴とするものである。

実施の形態２．
また、図１においては角型コイルの巻線を想定して四角形状の巻芯を示したが、巻芯の形状は四角形状でなくても良い。四角形以外の巻芯形状でも、傾斜をつけて巻芯を２分割し、傾斜面を触れ合うように巻芯を組み立てることで、巻回によって巻芯に加わる締付け力を巻線方向に対して垂直方向の力に変換でき、巻芯を傾斜に沿って移動させやすくする。
この構造によれば、巻芯を収縮する構造を多様な巻芯形状において適用できる利点がある。

実施の形態３．
また、本巻線治具の巻芯は金属材料を素材として作製しても良い。空芯コイルは巻芯に自己融着線を巻回した後、加熱して自己融着層を溶かしてコイル線同士を接着する必要がある。このときコイルと巻芯は熱膨張するが、コイル線の材料よりも熱膨張径数の小さい材料を巻芯の素材として用いれば、巻芯よりもコイルの熱膨張が大きく、コイルと巻芯の間に隙間ができ、巻回後のコイルの取り外しを容易にする効果がある。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、図５に基づいて説明する。
本実施の形態４の空芯コイル巻線治具は、巻芯の外周にコイル線を嵌める溝が形成されており、当該溝の側壁の少なくとも一方の側壁が、巻芯構成片の相互に接触する面の傾斜の傾斜角より緩い傾斜角で傾斜していることを特徴とするものである。また、巻芯にコイル線を嵌めるための溝をつけ、２辺の傾斜により溝を構成したとき、少なくともその片側の傾斜角を巻芯の傾斜角よりも緩やかにすることで、溝に嵌められたコイルを巻線後に取り外せる構造としたことを特徴とするコイル巻線治具である。
巻芯構成片４、５の側面５０、５１あるいはコーナー部分６、７、８、９（図１参照）にコイル線をはめ込むための溝を付けても良い。このとき巻線後のコイルを取り外せるようにするため、溝は巻芯構成片の傾斜面１９よりも緩やかな傾斜である必要がある。例えば図５（Ａ）（Ｂ）において、相隣る２辺の傾斜５２、５３の間にコイル線を挟む形状の溝５２３を想定したとき、少なくとも傾斜５３は巻芯構成片の傾斜面１９の傾斜角と同じあるいはそれよりも緩やかな傾斜角の直線である必要がある。しかし反対側の傾斜５２の傾斜角は巻芯構成片１９の傾斜角より急こう配の傾斜角でも良い。すなわち溝５２３の側壁の形状は左右非対称でも良い。
この構造によれば、コイル線を巻芯の溝５２３に嵌めることでコイルの位置がずれにくくなり巻乱れを抑制することができ、さらに巻回後のコイル４９を巻芯３から外すことができる。
コイル線を嵌めるための巻芯構成片４，５の溝５２３は、左右の巻芯構成片４，５を組み合わせた後、溝５２３のピッチが同じ位置になる構造であるとき、傾斜のない面にクロスポイントを設けたコイルを巻回することができる。巻芯構成片４，５を組み合わせた後、溝５２３のピッチが1ピッチ分ずれた位置になる構造であるとき、傾斜のある面にクロスポイントを設けたコイルを巻回することができる。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、図６に基づいて説明する。
本実施の形態４の空芯コイル巻線治具は、複数の巻芯構成片の一方の巻芯構成片が複数個に分割されており、複数の巻芯構成片の他方の巻芯構成片が、前記一方の複数個の芯構成片の相互間に挿入される楔であり、当該楔の傾斜に対応した傾斜が、前記一方の複数個の前記巻芯構成片の各々に設けられていることを特徴とするものである。
実施の形態１では２分割構造の巻線治具としたが、同様の構造で巻芯を４分割しても良い。例えば図６に示すように、巻芯３を長辺方向と短辺方向の両方に傾斜が付くように４分割し巻芯３が４個の巻枠５５から構成される構造とし、中央に巻枠５５と逆の傾斜を付けたくさび５４を設けることで、くさび５４を押し込むと四隅の巻枠５５が押し広げる構造とする。つまり、巻芯に２方向の傾斜をつけて4分割し、巻回時はコイル内径と同じ寸法で形状を保ち、コイル巻回後に巻芯の中央のくさびを抜くことで四隅の巻芯が中央に移動され、コイル内側の絶縁被膜を傷つけることなくコイルを取り外せる構造のコイル巻線治具である。
この構造の巻線治具によれば短辺と長辺の両方に巻芯３の巻枠５５が移動し巻芯３とコイル４９との間に隙間ができるため、短辺、長辺ともコイル４９内側の面の絶縁性を損ねることなくコイル４９を取り外すことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、組み合わせ、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

１ 巻幅抑制板、２ 巻幅抑制板、３ 巻芯、４，５ 巻芯構成片、６，７，８，９ 巻芯コーナー部分、１０，１１，１２，１３ ねじ、１４ 穴、１５ 巻線機軸、１６ ボビン固定治具、１８ コイル線、１９ 巻芯構成片傾斜面、２０ コイルと巻芯の隙間、２１ コイル、２２，２３ 巻幅抑制板凹部、２４，２５ 凹部壁面、２６，２７ ねじ（締付子）、２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０ 貫通穴、４１，４２，４３，４４，４５，４６ ねじ穴、４７，４８ 巻線治具構成片、４９ コイル、５０，５１ 巻芯側面、５２，５３ 溝の傾斜、 ５２３ 溝、５４ くさび、５５ 巻枠。

この発明に係る空芯コイル巻線治具は、巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、
前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線が前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施されており、
２分割された前記巻芯の一方の前記巻芯構成片と、この一方の巻芯構成片に対応しコイル幅を所定長に調整する一方の巻幅抑制板とが、固定子で固定されて一体化され、
２分割された前記巻芯の他方の前記巻芯構成片と、この他方の巻芯構成片に対応しコイル幅を所定長に調整する他方の巻幅抑制板とが、前記固定子とは別の固定子で固定されて一体化され、
前記巻芯構成片の各々および前記巻幅抑制板の各々に前記巻芯構成片の各々および前記巻幅抑制板の各々にまたがる一連の穴が設けられており、前記一連の穴を貫く締付子で締め付けられて巻線治具の形状を維持しているものである。

この発明によれば、巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線が前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施されており、２分割された前記巻芯の一方の前記巻芯構成片と、この一方の巻芯構成片に対応しコイル幅を所定長に調整する一方の巻幅抑制板とが、固定子で固定されて一体化され、２分割された前記巻芯の他方の前記巻芯構成片と、この他方の巻芯構成片に対応しコイル幅を所定長に調整する他方の巻幅抑制板とが、前記固定子とは別の固定子で固定されて一体化され、前記巻芯構成片の各々および前記巻幅抑制板の各々に前記巻芯構成片の各々および前記巻幅抑制板の各々にまたがる一連の穴が設けられており、前記一連の穴を貫く締付子で締め付けられて巻線治具の形状を維持しているので、コイル線の巻回による締付け力が前記傾斜によって巻線方向に対して垂直方向に変換され、２個の巻芯構成片を傾斜に沿って動かすことで巻芯とコイルの間に隙間ができ、空芯コイルの製造においてコイルを空芯コイル巻線治具から容易に取り外すことができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。
巻幅抑制板１と巻幅抑制板２との間に、２分割した巻芯３が配置され、この巻芯３は巻幅抑制板１と巻幅抑制板２とによって、ねじ１０，１１，１２，１３，２６，２７を介して支承されている。
ねじ１０が巻幅抑制板１の貫通穴３１を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素５のねじ穴４１に螺着され、ねじ１１が巻幅抑制板１の貫通穴３３を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素５のねじ穴４２に螺着されることにより、巻幅抑制板１と巻芯構成要素５とが一体化されて巻線治具構成片４７が構成される。
ねじ１２が巻幅抑制板２の貫通穴３９を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素４のねじ穴４３に螺着され、ねじ１３が巻幅抑制板２の貫通穴４０を遊嵌状態で貫通して巻芯構成要素４のねじ穴４４に螺着されることにより、巻幅抑制板２と巻芯構成要素４とが一体化されて巻線治具構成片４８が構成される。
締付子であるボルト２６が巻幅抑制板１の貫通穴３２、巻芯構成片５の貫通穴３５、および巻芯構成片４の貫通穴３７を遊嵌状態で貫通して巻幅抑制板２のねじ穴４５に螺着され、締付子であるボルト２７が巻幅抑制板１の貫通穴３４、巻芯構成片５の貫通穴３６、および巻芯構成片４の貫通穴３８を遊嵌状態で貫通して巻幅抑制板２のねじ穴４６に螺着されることにより、巻線治具構成片４７と巻線治具構成片４８とが一体化されて空芯コイル巻線治具が完成される。
つまり、このように、空芯コイル巻線治具が完成された状態においては、穴３２，３５，３７，４５は、巻幅抑制板１、巻芯構成片４、巻芯構成片５、および巻幅抑制板２にまたがる一連の穴であり、この一連の穴３２，３５，３７，４５を貫く締付子２６で、巻幅抑制板１、巻芯構成片４、巻芯構成片５、および巻幅抑制板２が締め付けられ、同様に、穴３４，３６，３８，４６は、巻幅抑制板１、巻芯構成片４、巻芯構成片５、および巻幅抑制板２にまたがる一連の穴であり、この一連の穴３４，３６，３８，４６を貫く締付子２７で、巻幅抑制板１、巻芯構成片４、巻芯構成片５、および巻幅抑制板２が締め付けられ、巻線治具構成片４７と巻線治具構成片４８とが一体化された空芯コイル巻線治具となっている。
巻幅抑制板１と巻幅抑制板２とは、共働して、コイル線１８の巻芯３への巻回時にコイルの幅を所定長に抑制あるいは規制するものである。巻幅抑制板１と巻幅抑制板２との相対距離は、巻幅抑制板１，２を支承する巻芯３の長さによって決定される。なお、コイル線１８が巻芯３に所定数巻回されてコイル状に形成されたものがコイルであり、コイル線１８とは区別される。
巻芯３は巻芯構成片４，５に分割された構造であり、これら一対の巻芯構成片４，５で巻芯３が形成されている。巻芯構成片４，５は、相互に面接触しており各々の相対接触面１９は同じ傾斜角度で傾斜を付けられて傾斜面となっている。
巻芯３は、本実施の形態の例では、四角筒状のコイルを形成する場合を想定し、２つの巻芯構成片４、５を組み合わせることで四角柱となる形状としている。
巻芯３はコイルを巻付ける面すなわち巻芯３の外周面に、周方向に４か所のコーナー部分６，７，８，９を有している。各コーナー部６，７，８，９は、何れも曲率半径が数mm程度の円弧としてある。

また、巻幅抑制板１と巻芯構成片４とは、固定子であるねじ１０，１１で固定されて一体化され、巻幅抑制板２と巻芯構成片５とは、固定子であるねじ１２、１３で固定されて一体化されている。これら一体化された巻幅抑制板１と巻芯構成片４との一体化組体（巻線治具構成片４７）と、巻幅抑制板２と巻芯構成片５との一体化組体（巻線治具構成片４８）とは、巻幅抑制板１の貫通孔３２，３４から挿入され巻芯構成片４，５の貫通孔３５，３６，３７，３８を貫通して巻幅抑制板２の雌ねじ４５，４６に螺着したボルトからなるねじ２６，２７によって、図２に例示のように、空芯コイル巻線治具が、巻線機（図示省略）に取り付け可能な組立状態に組み立てられる。
巻幅抑制板1、２と巻芯構成片４、５の中央には各々にまたがって貫通する穴１４が設けられ、巻線機軸１５を穴１４に通し、ボビン固定治具１６で挟み込むことで本発明の対象の空芯コイル巻線治具は巻線機に固定される。
ねじ１０〜１３、２６、２７は巻線機軸１５を避け巻芯の中心軸から離れた位置に設ける必要があるが、ねじ２６、２７は二つの巻芯３を、巻幅抑制板１、２を介して挟み込み治具の形状を維持するものであるため、巻芯の中心軸から対称の位置に配置することが望ましい。また、巻回に依りコイル線が巻芯を押付ける力が働き二つの巻芯が傾斜に沿って動くのに対し十分な力で締結できるねじである必要がある。ねじ１０〜１３はねじ２６、２７および巻線機軸１５を避けた位置に配置する必要があるが、巻幅抑制板１、２と巻芯３を締結するためのものであり、それぞれ2箇所以上で固定することが望ましい。また、位置決め機構を設けると、治具の分解組立による位置ずれを防ぎ、コイルの巻乱れを防ぐ効果がある。

１ 巻幅抑制板、２ 巻幅抑制板、３ 巻芯、４，５ 巻芯構成片、６，７，８，９ 巻芯コーナー部分、１０，１１，１２，１３ ねじ（固定子）、１４ 穴、１５ 巻線機軸、１６ ボビン固定治具、１８ コイル線、１９ 巻芯構成片傾斜面、２０ コイルと巻芯の隙間、２１ コイル、２２，２３ 巻幅抑制板凹部、２４，２５ 凹部壁面、２６，２７ ねじ（締付子）、２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０ 貫通穴、４１，４２，４３，４４，４５，４６ ねじ穴、４７，４８ 巻線治具構成片、４９ コイル、５０，５１ 巻芯側面、５２，５３ 溝の傾斜、 ５２３ 溝、５４ くさび、５５ 巻枠。

Claims (9)

1. 巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線が前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施されていることを特徴とする空芯コイル巻線治具。
2. 巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成される空芯コイル巻線治具であって、前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線が前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施され、前記各々の巻芯構成片を前記抜く方向の力と反対の方向に前記巻芯構成片の各々を締め付ける締付子を備え、前記締付子の弛緩状態化下では、前記巻芯構成片の各々が前記抜く方向に移動可能であることを特徴とする空芯コイル巻線治具。
3. 請求項１または請求項２に記載の空芯コイル巻線治具において、前記巻芯の両端に設けられコイル幅を所定長に制限する巻幅抑制板の各々に、前記巻芯の端部が嵌入する前記巻芯と同形状の彫り込みが設けられていることを特徴とする空芯コイル巻線治具。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の空芯コイル巻線治具において、前記コイル線が自己融着線であり、前記巻芯の線膨張係数が、前記コイル線の線膨張係数より小さいことを特徴とする空芯コイル巻線治具。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の空芯コイル巻線治具において、前記巻芯の外周にコイル線を嵌める溝が形成されており、前記溝の側壁の少なくとも一方の側壁が、前記傾斜の傾斜角より緩い傾斜角で傾斜していることを特徴とする空芯コイル巻線治具。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の空芯コイル巻線治具において、前記巻芯構成片の一方の巻芯構成片が複数個に分割されており、前記巻芯構成片の他方の巻芯構成片が、複数個の前記巻芯構成片の相互間に挿入される楔であり、前記楔の傾斜に対応した傾斜が、複数個の前記巻芯構成片の各々に設けられていることを特徴とする空芯コイル巻線治具。
7. 巻芯が２分割され分割された個々の巻芯構成片を相互に接触させて前記巻芯が構成され前記巻芯構成片の相互に接触する面に、コイル線が前記巻芯を締付ける力を前記各々の巻芯構成片を抜く方向の力に変換する傾斜が施され、前記各々の巻芯構成片を前記抜く方向の力と反対の方向に前記巻芯構成片の各々を締め付ける締付子を備え前記締付子の弛緩状態化下では前記巻芯構成片の各々が前記抜く方向に移動可能である空芯コイル巻線治具を使用して空芯コイルを製造する空芯コイル製造方法であって、
   前記抜く方向の力と反対の方向に前記巻芯構成片の各々が前記締付子によって締め付けられた状態下で、前記巻芯に前記コイル線を巻回して空芯コイルを形成し、
   前記空芯コイルを形成した後に前記締付子を緩めて前記巻芯の前記巻芯構成片の各々が前記抜く方向に移動した後に、前記空芯コイルを前記巻芯から取り外す
   ことを特徴とする空芯コイル製造方法。
8. 請求項７に記載の空芯コイル製造方法において、前記締付子を緩めた場合、前記コイル線が前記巻芯を締め付ける力によって、前記巻芯構成片の各々が前記抜く方向に移動することを特徴とする空芯コイル製造方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の空芯コイル製造方法において、前記コイル線が自己融着線であり、前記空芯コイルを自己融着した後に前記巻芯から取り外すことを特徴とする空芯コイル製造方法。

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