WO2010050254A1 - トロイダルコイルの製造方法 - Google Patents

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WO2010050254A1
WO2010050254A1 PCT/JP2009/057005 JP2009057005W WO2010050254A1 WO 2010050254 A1 WO2010050254 A1 WO 2010050254A1 JP 2009057005 W JP2009057005 W JP 2009057005W WO 2010050254 A1 WO2010050254 A1 WO 2010050254A1
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winding
annular core
core
fixed
clamp
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PCT/JP2009/057005
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Inventor
修作 村田
Original Assignee
株式会社タイホープロダクト
大竹 正
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/08Winding conductors onto closed formers or cores, e.g. threading conductors through toroidal cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062Toroidal core with turns of coil around it
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/04Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a toroidal coil in which a thick winding is wound for use in a power supply circuit or the like.
  • a toroidal coil used for boosting, smoothing, or eliminating noise in a power supply circuit or the like uses a copper wire or an aluminum wire having a large winding diameter.
  • a thick winding having an outer diameter of about 0.6 mm to 3.0 mm is wound.
  • Conventional toroidal coils are wound by fixing the annular core and moving the winding by hand winding. Since the toroidal core is placed in the case, it is necessary to reduce the outer shape by closely winding the winding to the annular core.
  • the annular core has a rectangular shape such as a rectangular cross section, it is thicker by hand winding than the annular core. The winding cannot be wound tightly.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-115761 describes a method of automatically mounting a toroidal coil on a ring-shaped core.
  • the winding copper wire 50 is wound from one end of the core material 51 toward the other remaining portion with the core material 51 as the center.
  • the toroidal coil 52 is formed by removing the core material 51 when the winding is completed.
  • FIG. 43A the winding copper wire 50 is wound from one end of the core material 51 toward the other remaining portion with the core material 51 as the center.
  • the toroidal coil 52 is formed by removing the core material 51 when the winding is completed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289455 provides a spiral guide groove extending around the ring-shaped core using a jig that houses the ring-shaped core and is divided into two, and pushes the winding into the spiral guide groove. Describes a method for producing a toroidal coil.
  • a device for feeding the winding is required, and even when the device is completed, the winding cannot be wound in close contact with the annular core having a square cross section.
  • a toroidal coil it is necessary to prepare many jig
  • the toroidal coil manufacturing method of the present invention includes a step of preparing an annular core, a thick winding composed of a winding portion and a remaining portion wound around the annular core, and one remaining portion of the winding. Fixing, passing through the annular coil from the other remaining part of the winding, projecting a part of the other remaining part of the winding and fixing with a rotating clamp, and the annular core from the rotating clamp Moving the winding portion of the winding along the end of the annular core and moving the annular core closer to the rotating clamp to loosen the winding; Rotating the rotary clamp to bend the winding in a loop and passing the other remaining portion of the winding through the annular core; and fixing the other remaining portion of the winding with a fixed clamp or the rotating clamp And then the annular core Moving away from the fixed clamp or the rotary clamp, bending the winding portion of the winding along the opposite end of the annular core, and winding the winding around the annular coil; It is characterized by providing.
  • the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention includes a step of preparing an annular core, a thick winding composed of a winding portion and a remaining portion wound around the annular core, and one of the windings.
  • the remaining part of the winding is fixed by a first clamp, penetrates the annular core from the other end of the winding, protrudes a part of the other remaining part of the winding, and is fixed by a rotating clamp.
  • the winding is loosened by moving the annular core closer to the rotating clamp, and at the same time, the winding is bent in a loop shape while rotating the rotating clamp, and the other protrusion of the winding is connected to the annular core. And the other of the windings And then the annular core is moved away from the second fixed clamp or the rotary clamp, and the winding portion of the winding is the end opposite to the annular core.
  • the winding can be mechanically wound around the annular coil by moving toward or away from the fixed clamp.
  • the length of the remaining portion of the winding is such that the winding is not deformed when the rotating clamp is rotated so that the winding is bent into a loop and the projecting portion at the other end of the winding is passed through the annular core. The winding is gently bent so that the winding does not have unnecessary bending folds.
  • each winding becomes constant, and a toroidal coil having a constant shape can be realized.
  • the annular core is moved away from the rotary clamp and the winding portion of the winding is bent along the end of the annular core, and the annular core is removed from the fixed clamp or the rotary clamp.
  • the winding portion of the winding is bent along the opposite end portion of the annular core, a constant tension is applied by stretching the winding in a straight line.
  • the bent shape of the winding part of the winding can be made uniform.
  • the cross-section is a quadrangular annular core
  • a thick winding can be tightly wound around the annular core, so that the shape of each winding is constant and can be easily accommodated in a small case.
  • the remaining portion of the winding can be used as a terminal as it is by cutting the unnecessary portion after the winding is completed.
  • the vicinity of the center portion of the winding is positioned on the annular core, and the winding can be wound on the annular core from the vicinity of the center portion. Accordingly, the moving distance of the annular core is short because it is half the length of the winding, so that the winding speed is increased and the winding device can be miniaturized.
  • the winding after winding about half of the winding portion of the winding around the annular core, a part of one remaining portion of the winding is protruded and fixed with a rotary clamp, Since the remaining half of the winding portion is similarly wound around the annular core, the winding can be wound in both directions of the circumference of the annular core from the central portion, and the winding can be widely arranged on the annular core. Further, according to the present invention, about half of the winding portion of the winding wound first on the annular core and about the remaining half of the winding portion of the winding wound next on the annular core. Since the winding direction was reversed, it was possible to wind the annular core from around the center of the winding.
  • the feed of about half of the winding portion of the winding first wound on the annular core and the remaining half of the winding portion of the winding wound next on the annular core Since the direction is reversed in the circumferential direction, the end of the winding is taken out from the winding start position. Furthermore, according to the present invention, about half of the winding portion of the winding that is initially wound around the annular core starts to be wound from the upper end of the annular core and is fed in one circumferential direction at a predetermined pitch. Then, it is reversed and wound around the pitch to return to the initial position, and then the remaining half of the winding portion of the winding wound around the annular core starts to be wound from the upper end of the annular core.
  • the end portion to be formed can be taken out from the vicinity of the central portion of the winding portion of the winding and from both sides of the annular core.
  • FIG. 1 is an annular core used in the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 1 (A) is a perspective view
  • FIG. 1 (B) is a sectional view
  • FIG. 2 is the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing a state where the winding used in the toroidal coil manufacturing method of the present invention is wound around an annular core
  • FIG. 3 is a model diagram showing a state before setting the winding of the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a process for correcting the curvature of the end of the winding in the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIGS. 4 (A) and 4 (B) FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the windings of the toroidal coil manufacturing method of the present invention are set
  • FIG. 6 is the remaining remainder of the windings of the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state where the part is levitated
  • FIG. 7 shows the toroidal coil of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic view showing a state before the other remaining portion of the manufacturing method is levitated and penetrating the annular core
  • FIG. 8 is a diagram illustrating that the other remaining portion of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention is levitated
  • FIG. 9 is a model diagram showing a state in which the second fixed core is penetrated
  • FIG. 9 is a model diagram showing a state in which the other remaining portion of the toroidal coil manufacturing method of the present invention is penetrated through the fixed core;
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the other remaining portion of the method for manufacturing the toroidal coil of the present invention is clamped to the fixed core, and
  • FIG. 11 shows the annular core of the method for manufacturing the toroidal coil of the present invention in the original direction.
  • FIG. 12 is a model diagram showing a state where the winding is wound around the annular core, and
  • FIG. 12 is a model diagram showing a state where the winding of the toroidal coil manufacturing method of the present invention is wound around the annular core.
  • FIG. 13 shows the Trojan of the present invention.
  • FIG. 13 shows the Trojan of the present invention.
  • FIG. 14 is a model diagram showing a state in which the winding of the coil manufacturing method is wound around the annular core and returned, and FIG. 14 is similarly a state in which the winding of the toroidal coil manufacturing method of the present invention is wound around the annular core and returned.
  • FIG. 15 is a model diagram showing a state in which the winding is wound and returned by the toroidal coil manufacturing method of the present invention
  • FIG. 16 is the second time in the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 17 is a model diagram showing a state in which the winding is wound for the second time in the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view of a winding device used in the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention, and FIG. 19 shows the horizontal core clamp and the vertical core clamp of the core clamping mechanism used in the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention and the annular core.
  • FIG. 19A shows a state before clamping
  • FIG. 19B shows a fixed state
  • FIG. 19C shows a horizontal core clamp in a fixed state.
  • FIG. 20 is a view showing a state in which the vertical core clamp is inclined
  • FIG. 20 is a model view showing a state before setting a winding in a specific embodiment of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 19A shows a state before clamping
  • FIG. 19B shows a fixed state
  • FIG. 19C shows a horizontal core clamp in a fixed state.
  • FIG. 20 is a view showing a state in which the vertical core clamp is inclined
  • FIG. 20 is a model view showing a state before setting
  • FIG. 22 is a schematic view showing a state in which the winding is set in a specific embodiment of the toroidal coil manufacturing method of the present invention
  • FIG. 22 is a specific embodiment of the toroidal coil manufacturing method of the present invention in the other remainder of the winding.
  • FIG. 23 is a model diagram showing a state before the other remaining portion is levitated and penetrated through the annular core in a specific embodiment of the method for producing a toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 24 shows the toroidal of the present invention.
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing a state where the other remaining portion is levitated and penetrated through the annular core in a specific example of the manufacturing method of the coil, and FIG.
  • FIG. 25 is a specific example of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 26 is a schematic view showing a state in which the other remaining portion is levitated and the annular core and the second fixed core are penetrated, and FIG. 26 is a specific example of the manufacturing method of the toroidal coil according to the present invention.
  • FIG. 27 is a specific example of the method for manufacturing a toroidal coil according to the present invention, and the horizontal core clamp and the vertical core clamp of the core clamp mechanism are moved in the original direction.
  • FIG. 28 is a model diagram showing a state in which the center of the winding is wound around the annular core, and FIG.
  • FIG. 28 is a model diagram showing a state in which it is restored in a specific embodiment of the method for producing a toroidal coil of the present invention
  • FIG. 29 shows the present invention
  • FIG. 30 is a schematic diagram showing a state in which the toroidal coil manufacturing method is restored to the original state
  • FIG. 30 shows a state in which the second winding is set in the specific embodiment of the toroidal coil manufacturing method of the present invention
  • FIG. 31 is a model diagram showing a state in which the other remaining portion of the second winding is levitated in a specific example of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention
  • FIG. 33 is a schematic diagram showing a state before the second remaining portion is levitated and penetrated through the annular core in a specific example of the method for manufacturing the toroidal coil of the invention, and FIG. 33 shows the manufacturing of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 34 is a schematic diagram showing a state in which the other remaining portion of the second time is floated and penetrated through the annular core in a specific embodiment of the method, and FIG. 34 is a specific embodiment of the method for manufacturing the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 35 is a schematic view showing a state in which the annular core and the second fixed core are penetrated, and FIG.
  • FIG. 35 shows the second embodiment of the second remaining portion in the specific embodiment of the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 36 is a schematic diagram showing a state in which a rotary clamp is levitated in a specific embodiment of the method for manufacturing a toroidal coil of the present invention
  • FIG. 38 is a schematic diagram showing a state in which the toroidal coil manufacturing method of the present invention is restored in a specific embodiment
  • FIG. 38 is a diagram showing a specific example of the toroidal coil manufacturing method of the present invention wound on the right side of the annular core.
  • FIG. 39 is a schematic view showing a state in which the remainder is clamped to a fixed core for winding a wire
  • FIG. 39 is a specific example of a toroidal coil manufacturing method according to the present invention, in which a core clamp is used to wind a winding on the right side of an annular core Mechanism horizontal core clamp
  • FIG. 40 is a model diagram showing a state in which the center of the winding is wound around the annular core by moving the longitudinal core clamp in the original direction
  • FIG. 40 shows an annular embodiment of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 41 is a schematic diagram showing a state in which the horizontal core clamp and the vertical core clamp of the core clamp mechanism are moved in order to wind the winding on the right side of the core
  • FIG. 41 is a specific example of the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 42 is a model diagram showing a state in which the horizontal core clamp and the vertical core clamp of the core clamp mechanism are moved in order to wind the winding on the right side of the annular core
  • FIG. 42 is a specific example of the manufacturing method of the toroidal coil of the present invention.
  • FIG. 43 is a model diagram showing a state in which the winding is returned to the original winding end on the right side of the annular core in the embodiment
  • FIG. 43 is a conventional toroidal coil manufacturing method
  • FIG. 43 (A) is a winding on the core material. How to wind A perspective view illustrating
  • FIG. 43 (B) is a perspective view of a toroidal coil of wound windings
  • FIG. 43 (C) is a perspective view of a toroidal coil wound in a conventional manner.
  • FIG. 1 (A) is a perspective view of an annular core and a winding used in the toroidal coil winding method of the present invention.
  • the winding 45 is wound around the annular core 46.
  • the winding 45 is made of thick copper wire or aluminum wire.
  • the outer diameter of the winding used for the toroidal coil through which a current of about 100 A to 200 A flows is 0.6 mm to 3.0 mm.
  • a line is used.
  • the annular core 46 is formed of a magnetic material having a diameter of about 25 mm to 40 mm, and as shown in FIG. 1 (B), it has a donut shape and a rectangular cross section for enhancing mass production effects.
  • FIG. 1 (B) is a perspective view of an annular core and a winding used in the toroidal coil winding method of the present invention.
  • the winding 45 is wound around the annular core 46.
  • the winding 45 is made of thick copper wire or aluminum wire.
  • FIG 2 is a side view of a toroidal coil wound by the toroidal coil winding method of the present invention.
  • the winding 45 is wound from the vicinity of the central portion 45C of the winding 45 to the other remaining portion 45B side half of the winding 45 wound around the annular core 46, the winding portions 45D1, 45D2,.
  • One remaining portion 45A and the other remaining portion 45B of the winding 45 have a length of about 200 mm or more.
  • One remaining portion 45A and the other remaining portion 45B are used as terminals as they are, and unnecessary portions are cut after winding the winding around the annular core.
  • the winding 45 is spaced from the central portion of the annular core 46 by one winding in the circumferential left direction, and the winding portions 45D1, 45D3,... In the vicinity of the central portion 45C from the other remaining portion 45B side of the winding. ⁇ Wound 4-5 times until 45D9.
  • the winding part 45D2 is wound between the winding part 45D9 and the winding part 45D7 in the right direction of the circumference in reverse to the front, and the winding part is wound between the winding part 45D7 and the winding part 45D5.
  • 45D4 is wound and wound to the winding portion 45D8, and the other remaining portion 45B is taken out from the central portion of the annular coil 56.
  • the winding portion 45E2 is wound, the winding portion 45E4 is wound between the winding portion 45E7 and the winding portion 45E5, the winding portion 45E8 is wound, and one remaining portion 45A is taken out from the central portion of the annular coil 56.
  • drawing. 3 to 17 are model views showing a method for manufacturing a toroidal coil according to the present invention. The figure numbers are the same as those in the specific examples described later for the sake of clarity.
  • one remaining portion 45A of the winding 45 is inserted between the first fixed clamps 3 and 3 of the first fixed clamp mechanism 1, and the first fixed clamps 3 and 3 are closed and fixed. To do.
  • the winding 45 is passed through the hole 46C of the annular core 46 fixed by the horizontal core clamps 38, 38 of the core clamp mechanism 30 from the other remaining portion 45B.
  • the other remaining portion 45 ⁇ / b> B of the winding 45 passing through the annular core 46 passes between the rotary clamps 16, 16 included in the rotary clamp mechanism 5 and protrudes downward from the rotary clamps 16, 16.
  • the rotary clamp mechanism 5 linearly moves in the vertical direction, and the rotary clamps 16 and 16 are rotated.
  • a correction mechanism 60 that corrects the curvature of the remaining portion 45 ⁇ / b> B of the winding 45 is disposed immediately below the rotary clamp mechanism 5.
  • FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B) are perspective views showing this process.
  • description will be made using the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other.
  • the XY plane including the X axis and the Y axis is a plane parallel to the upper surface of the contact plate 61, and the Z axis is an axis parallel to the direction in which the winding 45 extends.
  • the correction mechanism 60 corrects the lower end of the winding 45 in a straight line, and includes pressing portions 62 and 63 and a contact plate 61.
  • the pressing portions 62 and 63 have a function of pressing the winding 45 from the side surface, and the contact plate 61 is a portion where the end of the winding 45 comes into contact.
  • the pressing portion 62 is formed by shaping a metal such as aluminum or stainless steel into a predetermined shape, and includes a plurality of pressing portions 62 ⁇ / b> A that are elongated in the ⁇ X direction. In other words, the pressing portions 62A are formed in a comb blade shape at equal intervals.
  • a notch 62B having a V shape in plan view from above is provided at the tip of each pressing portion 62A.
  • the shape of the pressing portion 63 is the same as that of the pressing portion 62, and a plurality of pressing portions 63A extending in the + X direction are formed in a comb blade shape.
  • a V-shaped notch 63B is provided at the end of each pressing portion 63A.
  • the pressing part 63 and the pressing part 62 having the above-described configuration are arranged so as to be shifted with respect to the Z-axis direction.
  • the distal end portion of the pressing portion 62A included in the pressing portion 62 enters the gap between the pressing portions 63A included in the pressing portion 63.
  • the lower end of the winding 45 is disposed so as to contact the upper surface of the contact plate 61.
  • the winding 45 is disposed between the pressing part 62 and the pressing part 63. Referring to FIG. 4B, next, the winding portion 45 is pressed and straightened by moving the pressing portion 62 in the ⁇ X direction and moving the pressing portion 63 in the + X direction. .
  • the notch 63B is provided at the end of the pressing part 63A provided in the pressing part 63, and the notch 62B is provided in the pressing part 62A provided in the pressing part 62. Accordingly, the windings 45 are alternately sandwiched between the notches 63B of the pressing portion 63 and the notches 62B of the pressing portion 62. As a result, the curvature of the winding 45 is corrected to be linear.
  • the supplied winding 45 is not linear but has a slight curvature. Therefore, if the winding is performed on the annular core in this state, the end portion of the curved winding 45 cannot pass through the annular core and cannot be wound.
  • the end of the winding 45 before the winding is wound, the end of the winding 45 can be surely passed through the annular coil by correcting the curvature of the end of the winding 45 to be a straight line. It becomes.
  • the other remaining portion 45 ⁇ / b> B side is wound around the annular core 46 from the half near the central portion 45 ⁇ / b> C of the winding 45.
  • the rotary clamps 16 and 16 are closed, and a part of the other remaining portion 45B side of the passed winding 45 is protruded and fixed.
  • the vertical core clamps 43 and 43 of the core clamp mechanism 30 are closed, the annular core 46 is fixed by the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43, and the winding 45 is set to an initial state.
  • the length H2 of the central portion 45C is substantially equal, and the vicinity of the central portion 45C of the winding 45 is positioned in the core hole 46C of the annular core 46.
  • the length of the other remaining portion 45B of the winding 45 protruding downward from the rotary clamps 16 and 16 is such that when the winding 45 is bent in a loop shape and the other remaining portion 45B passes through the annular core 46, the winding 45 The length 45 is not deformed.
  • the rotary clamp mechanism 5 is moved upward, and the rotary clamps 16 and 16 are rotated counterclockwise.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the left direction.
  • the rotary clamps 16 and 16 in the rotary clamp mechanism 5 linearly move upward to the height of the annular core 46 fixed to the core clamp mechanism 30, the rotary clamps 16 and 16 are counterclockwise. It is rotated 90 degrees in the direction.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved to the right in the opposite direction, and the horizontal core clamps 38, 38 and the vertical core clamps 43, 43 A fixed annular core 46 is brought close to the rotary clamps 16, 16.
  • the rotary clamps 16 and 16 further rotate counterclockwise.
  • the other remaining portion 45B of the winding 45 fixed to the rotary clamps 16 and 16 rotates.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the right direction, the winding 45 that is stretched linearly between the annular core 46 and the rotary clamps 16 and 16 is loosened.
  • the remaining portion 45B starts to be bent in a loop at two locations apart from an intermediate portion 45C1 near the end of the annular core 46 and an intermediate portion 45C2 near the rotation clamps 16 and 16.
  • the length of the other remaining portion 45B of the winding 45 is such that the rotating clamp mechanism 5 is rotated so that the winding is not deformed even if it is bent into a loop shape.
  • 45C2 are gently bent because they are separated.
  • the winding 45 is further greatly bent and is bent into a loop shape as a whole.
  • the portion 45B passes through the hole 43A of the vertical core clamp 43 and penetrates. Further, as the second fixed clamp mechanism 20 moves upward in a straight line, the second fixed clamps 28 and 28 rise to the position of the annular core 46. In the present embodiment, since the end portion of the other remaining portion 45B is straightened using the straightening mechanism 60 shown in FIG. 4, the remaining portion 45B smoothly connects the hole 43B and the annular core 46. To penetrate. As shown in FIG. 9, since the second fixed clamp mechanism 20 moves linearly in the right direction, the other remaining portion 45 ⁇ / b> B of the winding 45 penetrating the annular core 46 is the second fixed clamp mechanism 20. The clamps 28 and 28 are also inserted. As shown in FIG.
  • the other remaining portion 45B of the winding 45 inserted by closing the second fixing clamps 28, 28 is fixed. Since the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are released from being released and fixed, the other remaining portion 45B of the winding 45 has the second fixed clamps 28 and 28 as the rotary clamp 16 of the rotary clamp mechanism 5. Fix instead of 16. As shown in FIG. 11, after the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed by the second fixed clamps 28, 28 of the second fixed clamp mechanism 20, the core clamp mechanism 30 continues to move linearly in the right direction. . At this time, the rotary clamps 16 and 16 are lowered while rotating 360 degrees to a position that does not hinder the movement of the annular core 46.
  • the winding portion 45D1 in the vicinity of the central portion 45C hits the end portion on the opposite side of the annular core 46, and is closely wound along the end portion. Further, in order to ensure this winding, the core clamp mechanism 30 is slightly rotated (tilted) counterclockwise in a state in which the winding 45 is tensioned. After the winding 45 is wound around the annular core 46, the rotary clamp mechanism 5 is moved upward, and the other remaining portion 45B of the winding 45 is passed through the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5. As shown in FIG. 13, the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are closed, and the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed.
  • the second fixed clamps 28 and 28 of the second fixed clamp mechanism 20 that had previously fixed the other remaining portion 45B of the winding 45 are released, the clamp of the other remaining portion 45B of the winding 45 is released, and the second 2 Retract the fixed clamps 28, 28.
  • the annular core 46 After being wound around the annular core 46 from the other half portion 45B side from the vicinity of the central portion 45C of the winding 45, the annular core 46 is returned and the second fixed clamps 28, 28 are moved downward in a straight line, Return to position.
  • the winding 45 is wound around the annular core 46 from the vicinity of the central portion 45C, so that the linear movement of the core clamp mechanism 30 that fixes the annular core 46 starts winding from the end of the winding 45. And halved. As shown in FIG.
  • the rotary clamp mechanism 5 to which the other remaining portion 45B of the winding is fixed is lowered.
  • the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are lowered by 90 degrees and returned to the initial state.
  • the length from one remaining portion 45A of the winding 45 to the horizontal core clamps 38, 38 of the core clamp mechanism 30 and the annular core 46 fixed to the vertical core clamps 43, 43 and the other remaining portion 45B of the winding 45 to the core Since the lengths of the horizontal core clamps 38, 38 of the clamp mechanism 30 and the annular core 46 fixed to the vertical core clamps 43, 43 are equal, the winding portion 46D1 (see FIG.
  • the winding 45 is substantially in the middle of the winding 45, and the winding 45 is wound on the right side of the annular core 46 from the vicinity of the central portion 45C.
  • the second winding on the other remaining portion side is started from the vicinity of the central portion 45C.
  • the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are again moved upward to the height of the core clamp mechanism 30, and the rotary clamps 16 and 16 are rotated 90 degrees counterclockwise.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the left direction, and the horizontal core clamps 38 and 38 of the core clamp mechanism 30 and the annular core 46 fixed to the vertical core clamps 43 and 43 and the rotary clamps 16 and 16 are aligned in the horizontal direction.
  • the winding 45 is stretched linearly between the annular core 46 and the rotary clamps 16, 16. 46, the winding part 45D3 slightly deviated from the winding part 46D1 near the central part 45C to the other remaining part 45B hits the end of the annular core 46 and is bent.
  • the winding portion 46D3 is pressure-bonded at a position moved by two windings from the winding portion 46D1 of the annular core 46. Thereafter, the winding portion 46D3 is wound in the same manner as described above. This operation is repeated, and the other remaining portion 45B side of the winding 45 is spaced from the central portion of the annular core 46 in the left direction of the circumference, and the winding portions 45D1, 45D3,... 45D9 from the vicinity of the central portion 45C of the winding.
  • the annular core 46 is rotated to the right in the circumferential direction, the winding portion 45D2 is wound between the winding portion 45D9 and the winding portion 45D7, and the winding portion 45D7 is wound between the winding portion 45D5.
  • the winding portion 45D4 is wound, the winding portion 45D8 is wound, and the other remaining portion 45B is taken out from the central portion of the annular coil 56.
  • the other remaining portion 45B side is wound from the vicinity of the central portion 45C of the winding 45 to the left side of the circumference of the annular core 46, the winding direction of the winding 45 is reversed and the half on the one remaining portion 45A side is the same as described above. Then, wrap around the central portion 45C. As shown in FIG.
  • the second fixed clamp mechanism 20 that has been on the left side of the core clamp mechanism 30 until then is moved to the symmetrical position on the right side of the core clamp mechanism 30 by an air cylinder. Then, the first fixed clamp 3 is opened to open the remaining winding portion 45A of the winding, and the rotating clamp 16 of the rotating clamp mechanism 5 is opened to clamp the other remaining portion 45B of the winding 45. To release. Then, the remaining part 45 ⁇ / b> A of the winding 45 is fixed by the rotary clamp 16. Note that the other remaining portion 45B of the winding 45 on the wound side is free. From this state, the rotary clamps 16 and 16 are moved upward, and this time the rotary clamps 16 and 16 are rotated clockwise. As shown in FIG.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the right direction by the motor, and the annular core 46 fixed to the core clamp mechanism 30 is moved to the right position beyond the position where the second fixed clamp mechanism 20 is located, and the rotation clamp
  • the windings 16 and 16 are moved upward to the same height as the annular core 46, the winding 45 is stretched linearly between the annular core 46 and the rotary clamps 16 and 16.
  • the winding portions 45E1, 45E3,... 45E9 are wound at intervals on the right side of the circumference, and then wound between the winding portions 45E9 and 45E7 in the circumferential left direction.
  • Winding part 45E4 is wound between winding part 45E7 and winding part 45D5, winding to winding part 45E8 and one remaining part 45A is taken out from the central part of annular coil 56.
  • the winding E1 is wound on the lower right side of the annular core 46.
  • the vertical core clamps 43 and 43 of the core clamp mechanism are reversely rotated, and this time, between the winding part 45E7 and the winding part 45E5.
  • Winding portion 45E4 winding portion 45E6 is wound between winding portion 45E5 and winding portion 45E3, and winding portion 45E8 is wound between winding portion 45E3 and winding portion 45E1 to winding portion 45E8.
  • One remaining portion 45A is taken out as a terminal.
  • One remaining portion 45 ⁇ / b> A and the other remaining portion 45 ⁇ / b> B approach from the portion where the winding 45 is started to be wound around the annular core 46, and are taken out from both sides of the annular core 46. An excess portion of one remaining portion 45A and the other remaining portion 45B of the extracted winding 45 is cut.
  • the first fixed clamp mechanism 1 includes first fixed clamps 3 and 3 that open and close to the left and right.
  • the rotary clamp mechanism 5 has a first support base 7 in which the screw groove is screwed to the shaft 6 in which the screw groove is cut.
  • the support base 7 is provided with a second support base 9 that moves linearly in the left-right direction, and the second support base 9 is provided with a third support base 11 that moves linearly in the front-rear direction.
  • the shaft 6 is rotated by a motor 8 and linearly moves the first support 7 in the vertical direction.
  • Elongated rotary clamps 16 and 16 are attached to the cut and raised piece 12 of the third support base 11 via a shaft 14.
  • the rotary clamps 16, 16 open and close left and right, and the shaft 14 is rotated by a servo motor 15.
  • the second fixed clamp mechanism 20 includes a first support 22 that horizontally moves the rail 21 left and right, a second support 23 that is movable in the front-rear direction on the first support 22, and a member 25 of the support 23. It has the 3rd support stand 26 which moves linearly to an up-down direction, and the 2nd fixing clamps 28 and 28 provided in the 3rd support stand 26.
  • FIG. The second fixed clamps 28 and 28 open and close up and down.
  • the core clamp mechanism 30 is provided with a first support 32 on rails 31 and 31.
  • the first support base 32 is provided with a screw groove (not shown) that is screwed into the screw groove of the shaft 34 that is rotated by the motor 33, and is linearly moved along the rails 31, 31 in the left-right direction.
  • the first support base 32 is provided with a second support base 37 that is rotated by a motor 36, and four horizontal core clamps 38, 38 for fixing the annular core 46 to the second support base 37 from the outer lateral surface.
  • the horizontal core clamps 38, 38 protrude inwardly from the support member 40 and retract, and the annular core 46 is inclined by the rotation of the motor 36.
  • the first fixed clamp mechanism 1 is linearly moved together with the linear movement of the core clamp mechanism 30 in the left-right direction.
  • the correction mechanism 60 is located below the core clamp mechanism 30 and includes a pressing part 62, a pressing part 63, and a contact plate 61. The correction mechanism 60 is located immediately below the core clamp mechanism 30 when the winding is set in the core clamp mechanism 30.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing the relationship between the horizontal core clamp and the vertical core clamp used in the core clamp mechanism used in the toroidal coil manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 19 (A) is the horizontal core of the core clamp mechanism 30. The state where the annular core 46 is fixed by the clamps 38, 38 is shown, and FIG.
  • FIG. 19B shows the state where the annular core 46 is fixed by both the horizontal core clamps 38, 38 and the vertical core clamps 43, 43.
  • FIG. 19 (C) shows a state in which the horizontal core clamps 38 and 38 are opened, the annular core 46 is fixed by the longitudinal core clamps 43 and 43, and the annular core 46 is rotated in the circumferential direction.
  • the vertical core clamps 43, 43 are provided with cuts 43C through which winding portions 45D1, 45D2,... 45E1, 45E2 through which the winding 45 is bent and wound around the annular core 46 are passed.
  • the circumferential position of the annular core 46 around which the winding portions 45D1, 45D2,... 45E1, 45E2 are wound is determined by the cut 43C.
  • the upper hatched portion of the vertical core clamps 43, 43 corresponds to the side surface portion
  • the lower hatched portion corresponds to the cut 43C portion.
  • the first fixed clamps 3 and 3 of the first fixed clamp mechanism 1 are positioned at the substantially upper center of the drawing.
  • the second fixed clamps 28 and 28 of the second fixed clamp mechanism 20 are positioned at the lower left of the drawing with respect to the core clamp mechanism 30 before starting to wind so as not to obstruct the movement of the core clamp mechanism 30 in the linear direction. I have to.
  • a method of winding a wire using the toroidal coil winding device of the present invention will be described with reference to FIGS. (1) Winding set As shown in FIG.
  • the lateral core clamps 38, 38 fix the four locations on the outer lateral side surface 46A of the annular core 46.
  • the vertical core clamps 43 and 43 are still open.
  • One remaining portion 45A of the winding 45 is inserted between the first fixed clamps 3 and 3 of the first fixed clamp mechanism 1, and the first fixed clamps 3 and 3 are closed and fixed.
  • the winding 45 to which one of the remaining portions 45A is fixed is passed through the hole 46C of the annular core 46 fixed by the horizontal core clamps 38, 38 of the core clamp mechanism 30 from the side surface that is open at that time.
  • the other remaining portion 45B of the winding 45 passing through the annular core 46 passes through the rotary clamp 16 of the rotary clamp mechanism 5 and protrudes downward from the rotary clamps 16 and 16.
  • the other remaining portion 45B of the winding is straightened by correcting the curvature by the correction mechanism 60. Specifically, first, the lower end of the remaining portion 45 ⁇ / b> B is brought into contact with the upper surface of the contact plate 61 of the correction mechanism 60. Next, the pressing portion 63 and the pressing portion 62 are engaged with each other, and the other remaining portion 45B is sandwiched from the side surfaces on both sides, thereby correcting the curvature in the vicinity of the end portion of the remaining portion 45B and making it linear. After the pressing is finished, the pressing portion 63 and the pressing portion 62 are separated from each other, and the correction mechanism 60 is retracted downward. As shown in FIG.
  • a part of the other remaining portion 45B side of the winding 45 that has passed through the rotary clamps 16 and 16 is protruded and fixed.
  • the length of the other remaining portion 45B of the winding 45 projecting downward from the rotary clamps 16 and 16 is such that the winding is bent in a loop shape and the projecting portion of the winding of the other remaining portion 45B is passed through the annular core 46.
  • the winding 45 is set to a length that does not cause plastic deformation.
  • the length H2 up to the annular core 46 fixed in the step is substantially equal to the center hole 45C of the winding 45 passing through the core hole 46C of the annular core 46 fixed to the core clamp mechanism 30. 46C.
  • the annular core 46 is fixed by both the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43 of the core clamp mechanism 30.
  • the servo motor 15 also rotates, and the rotation clamps 16 and 16 rotate counterclockwise about the shaft 14.
  • the motor of the core clamp mechanism 30 rotates, the first support base 32 screwed to the shaft 34 linearly moves in the left direction.
  • the servo motor 15 rotates and the rotary clamps 16 and 16 are rotated. Is rotated 90 degrees counterclockwise.
  • the portion 45 ⁇ / b> D ⁇ b> 1 hits the left end portion of the annular core 46 and is bent along the outer periphery of the annular core 46.
  • (3) Inversion of the other remaining part of the winding As shown in FIG. 23, when the motor 33 is rotated in the reverse direction, the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the right direction in the opposite direction, so that the core clamp mechanism 30 annular core 46 is also moved to the right.
  • the annular core 46 approaches the rotary clamps 16, 16 as it is linearly moved in the direction. As the annular core 46 approaches the rotary clamps 16 and 16, and the servo motor 15 is further rotated, the rotary clamps 16 and 16 are further rotated 180 degrees counterclockwise.
  • the length of the other remaining portion 45B of the winding 45 is such that the rotating clamp mechanism 5 is rotated so that the winding is not deformed even if it is bent into a loop shape. Since the portions 45C1 and 45C2 are separated from each other, they are gently bent. As the annular core 46 is linearly moved in the right direction and approaches the rotary clamp 16, the winding 45 is further greatly bent and is bent into a loop shape as a whole. When the rotary clamps 16 and 16 rotate 180 degrees counterclockwise (270 degrees from the beginning), the other remaining portion 45B of the winding 45 is directed to the hole 46C of the annular core 46.
  • the core clamp mechanism 30 is continuously linearly moved rightward.
  • the support 37 of the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the right direction, the lateral core clamps 38 and 38 and the annular core 46 fixed to the vertical core clamps 43 and 43 are gradually separated from the second fixed clamps 28 and 28. Since one remaining portion 45A of the winding 45 is fixed by the first fixed clamp 3, the winding portion 45D1 that contacts the annular core 46 of the winding 45 is pulled, and the curve is gradually narrowed and wound. As shown in FIG.
  • the part 45B is passed through the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5.
  • the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are closed, and the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed by the rotary clamps 16 and 16 again.
  • the annular core 46 is returned, and the second fixed clamps 28 and 28 are linearly moved downward to return to the original positions.
  • the rotary clamp mechanism 5 to which the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed is lowered.
  • the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are lowered while being rotated by 90 degrees to return to the initial state. (6) Return the winding to the initial state In the state shown in FIG.
  • the motor 8 is rotated in the same manner as described above to move the first support 7 upward, and the servo motor 15 is rotated to rotate the shaft 14. (7) Formation of the bending of the second left side winding portion of the winding. As shown in FIG. 31, the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are again moved upward to the height of the core clamp mechanism 30, and the servo motor 15 is rotated and the elongated rotary clamps of the rotary clamps 16 and 16 are rotated. 16 and 16 are rotated 90 degrees counterclockwise. Further, since the core clamp mechanism 30 moves horizontally in the left direction past the position where the second fixed clamp mechanism 20 is located, the winding 45 hits the annular core 46.
  • the annular core 46 fixed to the core clamp mechanism 30 and the rotary clamps 16 and 16 are stretched until they become linear in the lateral direction, and tension is applied to the winding portion 45D3.
  • the core clamp mechanism 30 is linearly moved in the right direction and fixed to the horizontal core clamps 38 and 38 and the horizontal core clamps 38 and 38.
  • the annular core 46 also moves to the right.
  • the rotary clamps 16 and 16 further rotate counterclockwise. When the rotary clamps 16, 16 are rotated, the winding 45 between the annular core 46 and the rotary clamps 16, 16 is bent.
  • the servo motor 15 is further rotated, whereby the rotary clamps 16 and 16 are further rotated counterclockwise, and the other remaining portion 45B of the winding 45 is further rotated.
  • the rotary clamps 16 and 16 rotate 180 degrees counterclockwise (270 degrees from the beginning)
  • the other remaining portion 45B of the winding 45 is directed to the hole 46C of the annular core 46. As shown in FIG.
  • the core clamp mechanism 30 linearly moves in the right direction, and the horizontal core clamps 38 and 38 and the annular core 46 fixed to the horizontal core clamps 38 and 38 are Since the rotary clamps 16 and 16 are approached, the other residual portion 45B of the winding 45 passes through the hole 46C of the annular core 46 and passes through the hole 43A of the vertical core clamp 43.
  • the second fixed clamp mechanism 20 is also moved, and the second fixed clamps 28, 28 are positioned at the same height as the hole 46C of the annular core 46 fixed to the horizontal core clamps 38, 38 and the vertical core clamps 43, 43. To do. As shown in FIG.
  • the motor 8 is rotated, the rotary clamp mechanism 5 is moved upward, and the other remaining portion 45B side of the winding 45 is rotated. It passes through the rotary clamps 16 and 16 of the clamp mechanism 5.
  • the other remaining portion 45B of the winding 45 inserted by closing the second fixed clamps 28, 28 of the second fixed clamp mechanism 20 is fixed in place of the rotary clamps 16, 16.
  • the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are opened, the fixation is released, the rotary clamps 16 and 16 are retracted and then rotated 360 degrees to be lowered.
  • the vertical core clamps 43 and 43 are rotated counterclockwise by the motor 33 to rotate the annular core 46 in the circumferential direction by two windings. After rotating the annular core 46, the annular core 46 is fixed by the horizontal core clamps 38, 38, and the vertical core clamps 43, 43 are returned to their original positions. When the vertical core clamps 43 and 43 are returned to their original positions, the annular core 46 is fixed again by the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43. When the core clamp mechanism 30 is continuously linearly moved in the right direction, the annular core 46 fixed to the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43 is linearly moved away from the second fixed clamps 28 and 28.
  • the rotary clamp mechanism 5 to which the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed is lowered. At this time, the rotary clamps 16 and 16 of the rotary clamp mechanism 5 are lowered while rotating 90 degrees to return to the initial state.
  • the rotary clamp mechanism 5 to which the other remaining portion 45B of the winding 45 is fixed is moved downward. At this time, the rotary clamps 16 and 16 are lowered while being rotated by 90 degrees to return to the initial state.
  • the core clamp mechanism 30 also moves linearly in the second fixed clamp direction and returns to the initial state. (9) Winding multiple turns As shown in FIG.
  • the winding part 45D4 is wound between the winding part 45D7 and the winding part 45D5 and the winding part 45D5, the winding part 45D6 is wound between the winding part 45D5 and the winding part 45D3, and the winding part 45D3 is wound between the winding part 45D1.
  • the wire is wound up to the winding portion 45D8, it is first wound around the annular core 46 from the other half of the remaining portion 45B of the winding 45, and is taken out from the vicinity of the wound winding portion 45D1. (10) Winding of the other remaining part of the winding 2, the circumferential left side portion of the annular core 46 is wound from the vicinity of the central portion 45C on the other remaining portion 45B side of the winding 45 shown in FIG.
  • the one remaining portion 45A side of the winding 45 passing through the rotary clamps 16 and 16 is clamped.
  • the length of one of the remaining portions 45A of the winding 45 protruding from the rotary clamps 16 and 16 is the same as before when the winding is bent in a loop shape and the protruding portion of one winding passes through the annular core 46.
  • the winding 45 has a length that does not deform.
  • the horizontal core clamps 38 and 38 of the core clamp mechanism 30 are opened, the annular core 46 is fixed only by the vertical core clamps 43 and 43, and the motor 33 is rotated to rotate the vertical core clamp. 43 and 43 are rotated clockwise, and the annular core 46 is also rotated clockwise.
  • the annular core 46 After rotating the annular core 46, the annular core 46 is fixed by the horizontal core clamps 38, 38, the longitudinal core clamps 43, 43 are released, the longitudinal core clamps 43, 43 are returned to their original positions, and then again.
  • the annular core 46 is fixed again by the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43. From this state, the motor 8 is rotated, the rotary clamps 16 and 16 are moved upward, and the servo motor 15 is rotated. This time, the rotary clamps 16 and 16 are rotated clockwise. (12) Formation of bending of winding part of winding As shown in FIG.
  • the second fixed clamp mechanism 20 is linearly moved upward to a position facing the core hole 46 ⁇ / b> C of the annular core 46 fixed to the horizontal core clamps 38 and 38 and the vertical core clamps 43 and 43.
  • the core clamp mechanism 30 is further linearly moved in the left direction to bring the annular core 46 closer to the rotary clamp 16.
  • the annular core 46 is brought close to the rotary clamps 16, 16, one remaining portion 45 ⁇ / b> A of the winding 45 is further penetrated into the core hole 46 ⁇ / b> C of the annular core 46.
  • the winding portion 45E1 on the one remaining portion 45A side of the winding is wound on the lower right side of the annular core 46 in this way.
  • the vertical core clamps 43 and 43 of the core clamp mechanism are reversely rotated, and this time, the winding portion 45E9 and the winding portion 45E7 Winding portion 45E2 is wound between.
  • the winding portion 45E4 is wound between the winding portion 45E7 and the winding portion 45E5
  • the winding portion 45E6 is wound between the winding portion 45E5 and the winding portion 45E3
  • the winding portion 45E3 is wound between the winding portion 45E1.
  • one remaining part 45A of the winding 45 is taken out as a takeout terminal.
  • One remaining portion 45A and the other remaining portion 45B are taken out from a portion where the winding 45 is started to be wound around the annular core 46. An excess portion of one remaining portion 45A and the other remaining portion 45B of the extracted winding 45 is cut.

Abstract

太い巻線を環状コアに機械的に効率良く巻回する製造方法を実現する。一方の残余部45Aを固定した巻線45を環状コア46に貫通して、他方の残余部45Bを一部を突出させて回転クランプ16で固定し、巻線45の中央部45C付近を環状コア46に位置させ、コアクランプ機構30に固定された環状コア46と回転クランプ16または第2固定クランプ機構20が横方向に並んだときに、コアクランプ27を横方向に動かし、回転クランプ16または第2固定クランプ28の近くに移動させ、あるいは遠くに移動させることにより、申央部45C付近から巻線45を環状コア46に巻く。

Description

トロイダルコイルの製造方法
 本発明は電源回路等に用いるため、太い巻線が巻かれるトロイダルコイルの製造方法に関するものである。
 電源回路等の昇圧や平滑あるいはノイズ除去等に用いられるトロイダルコイルは巻線の径が太い銅線またアルミ線が用いられる。例えば、100Aから200Aの電流が流れるトロイダルコイルでは巻線の外径が0.6mmから3.0mm程度の太い巻線が巻かれる。
 従来のトロイダルコイルは環状コアを固定し、手巻きで巻線を動かして巻いていた。トロイダルコアはケースに入れるため、巻線を環状コアに密着させ巻いて外形を小さくする必要があるが、環状コアの断面が長方形等の四角状になっているため、手巻きでは環状コアに太い巻線を密着させ巻付けることができない。
 そこで、環状コアに切れ目を入れ、その切れ目を通して機械で銅線を巻付け、巻付けた後に切れ目を閉塞し環状コアを形成することが考えられるが、環状コアに切れ目が入ると磁束が減少し十分な性能を有するトロイダルコイルが実現できない。
 特開平9−115761号公報に自動的にリング状コアにトロイダルコイルを装着する方法が記載されている。
 第43図(A)に示すように、巻線用の銅線50を芯材51の一方端から他方の残余部方向へ芯材51を中心として巻いていく。
第43図(B)に示すように、巻き終わったなら芯材51を抜き去ると、トロイダルコイル52が出来る。
 第43図(C)に示すように、形成されたトロイダルコイル52の先端をリング状コア53の内側に挿入し、トロイダルコイル52がリング状コア53を巻き込むように、トロイダルコイル52を回転させながらリング状コア53にトロイダルコイル52を巻付ける。
 また、特開2002−289455号公報にはリング状コアを収納し二つに分割される治具を用いて、リング状コアのまわりに延びる螺旋ガイド溝を設け、螺旋ガイド溝に巻線を押し込んでトロイダルコイルを製造する方法が記載されている。
 手作業で環状コアに巻線を巻く製造方法では、手巻きのために巻線の形状が一巻きごとに一定とならない。そのために巻線が環状コアに密着して巻けないのでトロイダルコイルの外形が大きく且つ不統一となり、ケースに収まらなくなる。そこで、機械的に巻く方法が強く要望されている。
 既にある機械的に巻く方法としては、芯材を用いて予めトロイダルコイルを形成し、そのトロイダルコイルを環状コアに巻付けるので、環状コアに巻線を巻付けるためにトロイダルコイルを回転させなければならない。さらに、巻線を送り込むための装置を必要とし、その装置が完成しても断面が四角状の環状コアに密着して巻線を巻付けることはできない。
 さらに、トロイダルコイルを巻くために、治具を用いることは巻線の太さ、大きさあるいは環状コアの大きさ等毎に多くの治具を用意する必要性がある。また、太い巻線を用いるトロイダルコイルでは治具に巻線を送り込むことは巻線自体に強度があるので困難で実用性に乏しい。
 これらの理由で特に、太い巻線のトロイダルコイルは手作業での製造を余儀なくされているのが現状である。
 本発明のトロイダルコイルの製造方法は、環状コアと、前記環状コアに巻かれる巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備する工程と、前記巻線の一方の残余部を固定し、前記巻線の他方の残余部から環状コイルを貫通して、前記巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定する工程と、前記環状コアを前記回転クランプから離れるように移動させて前記巻線の巻回部を前記環状コアの端部に沿って曲折する工程と、前記環状コアを前記回転クランプに近づけるように移動させて前記巻線を緩め、同時に前記回転クランプを回転させ前記巻線をループ状に曲げて前記巻線の他方の残余部を前記環状コアに貫通させる工程と、前記巻線の他方の残余部を固定クランプあるいは前記回転クランプで固定し、その後前記環状コアを前記固定クランプあるいは前記回転クランプから離れるように移動させ、前記巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折し、前記巻線を環状コイルに巻回する工程と、を備えることを特徴とする。
 更に、本発明のトロイダルコイルの製造方法は、環状コアと、前記環状コアに巻回される巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備する工程と、前記巻線の一方の残余部を第1固定クランプで固定し、前記巻線の他方から環状コアを貫通して、前記巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定し、前記巻線の中央部付近を前記環状コアに位置させる工程と、前記環状コアを前記回転クランプから離れるように移動させて、前記巻線の巻回部を前記環状コアの端部に沿って曲折する工程と、前記環状コアを前記回転クランプに近づけるように移動させて前記巻線を緩め、同時に前記回転クランプを回転させながら前記巻線がループ状に曲げられて前記巻線の他方の突出部を前記環状コアに貫通させる工程と、前記巻線の他方の残余部を第2固定クランプで固定し、その後前記環状コアを前記第2固定クランプあるいは前記回転クランプから離れるように移動させ、前記巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折し、前記巻線を環状コイルに巻回する工程と、前記巻線の前記巻回部の約半分を前記環状コアに巻回した後、前記巻線の一方の残余部の一部を突出させて前記回転クランプで固定し、前記巻線の残された約半分の前記巻回部を同様に前記環状コアに巻回する工程と、を備えることを特徴とする。
 本発明に依れば、環状コアと環状コアに巻かれる巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備し、巻線の一方の残余部を固定し、巻線の他方の残余部から環状コイルを貫通して、巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定したので、回転クランプで巻線の他方の残余部を回転させ、環状コアを回転クランプまたは固定クランプに近づけるように移動し、あるいは離れるように移動することにより巻線を環状コイルに機械的に巻くことが実現できる。
 しかも、巻線の残余部の長さは回転クランプを回転させて巻線がループ状に曲げて巻線の他端の突出部を環状コアに貫通させる際に、巻線に変形を与えない長さに選んだので、巻線は緩やかに曲げられ巻線に不必要な曲げ癖が付かない。このために各巻線の形状が一定になり、一定の形状のトロイダルコイルを実現できる。
 また、本発明に依れば、環状コアを回転クランプから離れるように移動させて巻線の巻回部を環状コアの端部に沿って曲折する際、及び環状コアを固定クランプあるいは回転クランプから離れるように移動させ、巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折する際に巻線を直線状に張ることにより一定のテンションを与えるので、環状コアの両端の巻線の巻回部の曲折形状を揃えることができる。従って、断面が四角状の環状コアであっても、太い巻線を環状コアに密着して巻くことができるので、各巻線の形状が一定になり、小さなケースに容易に収納できる。
 更に、本発明に依れば、巻線の残余部は巻回の終了後に、不用部分を切断することにより、そのまま端子として利用できる。
 本発明に依れば、巻線の中央部付近を環状コアに位置させて、中央部付近から巻線を環状コアに巻くことができる。従って、環状コアの移動距離が巻線の半分の長さで足りるので短くなり、巻く速度が速められると共に巻く装置を小型化できる。
 また、本発明に依れば、巻線の巻回部の約半分を環状コアに巻回した後、巻線の一方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定し、巻線の残された約半分の巻回部を同様に環状コアに巻回するので、巻線を中央部から環状コアの円周の両方向に巻け、巻線を環状コアに広く配置できる。
 更に、本発明に依れば、最初に前記環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分と次に環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分の巻回方向を逆方向にしたので、巻線の中央付近から環状コアに巻くことが可能となった。
 更に、本発明に依れば、最初に環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分と次に環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分の送り方向を円周方向の逆にするので、巻線の端部を巻き始め位置から取出される。
 更に、本発明に依れば、最初に環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分は環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の一方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、次に、環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分は環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の逆方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、巻線の両側の残余部が環状コアの同じ位置から突出するので、端子となる端部を巻線の巻回部の中央部付近から、しかも環状コアの両側より取出されることができる。
 第1図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられた環状コアで、第1図(A)は斜面図であり、第1図(B)は断面図であり、第2図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いた巻線を環状コアに巻回させた状態を示す側面図であり、第3図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線をセットする前を示す模型図であり、第4図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に於いて、巻線の端部の湾曲を矯正する工程を示す図であり、第4図(A)および第4図(B)は斜視図であり、第5図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線をセットした状態を示す模型図であり、第6図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図であり、第7図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図であり、第8図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余部を浮上させて環状コアと第2の固定コアを貫通させた状態を示す模型図であり、第9図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余部を固定コアに貫通させた状態を示す模型図であり、第10図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余部を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図であり、第11図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の環状コアを元の方向に移動させ、巻線を環状コアに巻回させる状態を示す模型図であり、第12図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図であり、第13図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線を環状コアに巻回させ復帰させる状態を示す模型図であり、第14図は同じく本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線を環状コアに巻回させ復帰させる状態を示す模型図であり、第15図は本発明のトロイダルコイルの製造方法て巻線が巻かれ復帰させる状態を示す模型図であり、第16図は本発明のトロイダルコイルの製造方法で2回目に巻線が巻かれる最初の状態を示す模型図であり、第17図は本発明のトロイダルコイルの製造方法で巻線が2回目に巻かれる状態を示す模型図であり、第18図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられた巻線装置の斜視図であり、第19図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられたコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアの関係を示す断面図で、第19図(A)はクランプ前の状態を示し、第19図(B)は固定した状態を示し、第19図(C)は固定した状態で横コアクランプおよび縦コアクランプを傾斜させた状態を示す図であり、第20図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で巻線をセットする前を示す模型図であり、第21図本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で巻線をセットした状態を示す模型図であり、第22図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図であり、第23図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図であり、第24図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余部を浮上させて環状コアに貫通させた状態を示す模型図であり、第25図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余部を浮上させて環状コアと第2の固定コアを貫通させた状態を示す模型図であり、第26図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余部を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図であり、第27図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例でコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図であり、第28図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図であり、第29図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図であり、第30図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の巻線をセットした状態を示す模型図であり、第31図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図であり、第32図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の他方の残余部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図であり、第33図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の他方の残余部を浮上させて環状コアを貫通させた状態を示す模型図であり、第34図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の他方の残余部を浮上させて環状コアと第2の固定コアを貫通させた状態を示す模型図であり、第35図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で2回目の他方の残余部を第2の固定コアにクランプさせた状態を示す模型図であり、第36図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で回転クランプを浮上させた状態を示す模型図であり、第37図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図であり、第38図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くため残余を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図であり、第39図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くためコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図であり、第40図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くためコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプとを移動させた状態を示す模型図であり、第41図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くためコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプとを移動させた状態を示す模型図であり、第42図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻き終わりもとに戻す状態を示す模型図であり、第43図は従来のトロイダルコイルの製造方法で、第43図(A)は芯材に巻線を巻く方法を示す斜視図で、第43図(B)はトロイダルコイル状の巻かれた巻線の斜視図で、第43図(C)は従来方法で巻かれたトロイダルコイルの斜視図である。
1   第1固定クランプ機構
3   第1固定クランプ
5   回転クランプ機構
8   モータ
15  サーボモータ
16  回転クランプ
20  第2固定クランプ機構
28  第2固定クランプ
30  コアクランプ機構
33  モータ
36  モータ
38  横コアクランプ
43  縦コアクランプ
45  巻線
45A 残余部
45B 残余部
45C 中央部
46  環状コア
60  矯正機構
61  当接板
62  押圧部
62A  押圧部位
62B  切欠き
63  押圧部
63A  押圧部位
63B  切欠き
 本発明のトロイダルコイルの製造方法を図面に従って以下に説明する。
 第1図(A)は、本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いた環状コアと巻線の斜視図である。
 巻線45は環状コア46に巻かれる。巻線45は太い銅線またはアルミ線が使用され、具体的には100Aから200A程度の電流が流れるトロイダルコイルに用いる巻線の外径は0.6mmから3.0mm程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。
 環状コア46は直径約25mmから40mmの磁性体で形成されており、第1図(B)に示すように、量産効果を高めるためにドーナツ状で、断面が四角形に形成されている。
 第2図は本発明のトロイダルコイルの巻線方法で巻かれたトロイダルコイルの側面図である。巻線45は巻線45の中央部45C付近から環状コア46に巻かれる巻線45の他方の残余部45B側半分の巻回部45D1、45D2・・・と、巻線45の中央部45C付近から環状コア46に巻かれ残り一方の残余部45A側半分の巻回部45E1、45E2・・と、残余部45A、他方の残余部45Bで構成される。巻線45の一方の残余部45Aおよび他方の残余部45Bは約200mm以上の長さにしている。一方の残余部45Aおよび他方の残余部45Bはそのまま端子として使用され、不要な部分は巻線を環状コアに巻回した後に切断される。
 巻線45は最初に環状コア46の中央部から円周左側方向に1巻線分の間隔を空け、巻線の他方の残余部45B側から中央部45C付近の巻回部45D1、45D3・・・45D9まで4~5回巻く。巻回部45D9まで巻かれたら、前と逆に円周右方向に巻回部45D9と巻回部45D7間に巻回部45D2を巻き、巻回部45D7と巻回部45D5間に巻回部45D4を巻き、巻回部45D8まで巻いて他方の残余部45Bを環状コイル56の中央部から取出す。
 環状コア46の円周左側に巻線が巻かれたら、今度は巻線の巻き方向を逆にして環状コア46の円周右側方向に前述と同様に1巻線分の間隔を空けて、巻線45の一方の残余部45A側を中央部45C付近から巻回部45E1、45E3・・・45E9まで4~5回巻き、次に円周左方向に巻回部45E9と巻回部45E7間に巻回部45E2を巻き、巻回部45E7と巻回部45E5間に巻回部45E4を巻き、巻回部45E8まで巻いて一方の残余部45Aを環状コイル56の中央部から取出す。
 次に、本発明のトロイダルコイルの製造方法を図面に従って説明する。
 第3図から第17図は本発明のトロイダルコイルの製造方法を示す模型図である
 なお、図番号は後述する具体的実施例の説明と分かり易くするために一致させた。
 第3図に示すように、先ず、巻線45の一方の残余部45Aを第1固定クランプ機構1の第1固定クランプ3、3間に挿入し、第1固定クランプ3、3を閉じて固定する。
 次に巻線45を他方の残余部45Bからコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38で固定されている環状コア46の孔46Cに貫通させる。
 環状コア46を貫通させた巻線45の他方の残余部45Bは、回転クランプ機構5に有する回転クランプ16、16間を通過させ、回転クランプ16、16より下方に突出させる。
 回転クランプ機構5は上下方向に直線移動すると共に、回転クランプ16、16が回転される。
 更に、回転クランプ機構5の直下には、巻線45の残余部45Bの湾曲を矯正する矯正機構60が配置されている。
 尚、以下の図において、図面から第1固定クランプ機構1、第2固定クランプ機構20および回転クランプ機構5は省略する。
 次に、第4図を参照して、矯正機構60を用いて巻線45の端部を直線状に矯正する。第4図(A)および第4図(B)は本工程を示す斜視図である。これらの図では、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を用いて説明する。X軸−Y軸を含むX−Y平面は当接板61の上面に対して平行な面であり、Z軸は巻線45が延在する方向に対して平行な軸である。
 第4図(A)を参照して、矯正機構60は巻線45の下端を直線状に矯正するものであり、押圧部62、63と、当接板61とから構成されている。押圧部62、63は、巻線45を側面から押圧する働きを備え、当接板61は巻線45の端部が接触する部位である。
 押圧部62は、アルミニウムやステンレス等の金属を所定形状に成形したものであり、−X方向に細長に突出する押圧部位62Aを複数備えている。換言すると、押圧部位62Aは等間隔に櫛刃状に形成されている。各押圧部位62Aの先端部には、上方からの平面視でV字形状を呈する切欠き62Bが設けられており、押圧部62が巻線45を押圧する際には、この切欠き62Bの側面にて巻線45が押圧される。
 押圧部63の形状は押圧部62と同様であり、+X方向に伸びる複数の押圧部位63Aが櫛刃状に形成されている。更に、各押圧部位63Aの端部には、V字形状の切欠き63Bが設けられている。
 上記した構成の押圧部63と押圧部62とは、Z軸方向に対してずらして配置されている。従って、押圧部62と押圧部63とを噛み合わせると、押圧部63が備える押圧部位63A同士の間隙の間に、押圧部62が備える押圧部位62Aの先端部が入り込む。
 巻線45の下端は、当接板61の上面に接触するように配置される。この様にすることで、巻線45の他方の残余部45B(第3図参照)の長さを一定に規制することができる。また、巻線45は、押圧部62と押圧部63との間に配置される。
 第4図(B)を参照して、次に、押圧部62を−X方向に移動させると共に、押圧部63を+X方向に移動させることにより、巻線45を押圧して直線状に矯正する。上記したように、押圧部63が備える押圧部位63Aの端部には切欠き63Bが設けられており、押圧部62が備える押圧部位62Aには切欠き62Bが設けられている。従って、押圧部63の切欠き63Bと押圧部62の切欠き62Bとで、巻線45が交互に挟み込まれる。結果的に、巻線45の湾曲が矯正されて直線状とされる。
 供給される巻線45は直線状ではなく、若干の湾曲が生じている。従って、このままの状態で環状コアに対する巻回を行うと、湾曲する巻線45の端部が環状コアを通過することができずに巻回できない問題が生じる。本形態では、巻線の巻回を行う前に、巻線45の端部の湾曲を矯正して直線状とすることにより、巻線45の端部を確実に環状コイルに貫通させることが可能となる。
 次に、第5図に示すように、巻線45の中央部45C付近の半分から他方の残余部45B側を環状コア46に巻く。 回転クランプ16、16を閉じ、通過させた巻線45の他方の残余部45B側の一部を突出させて固定する。またコアクランプ機構30の縦コアクランプ43、43を閉じて、環状コア46を横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43で固定し、巻線45を初期状態にセットする。
 初期状態では第1固定クランプ3、3の固定された巻線45の一方の残余部45Aから巻線45の中央部45Cの長さH1と巻線45の他方の残余部45Bから巻線45の中央部45Cとの長さH2が略等しくして、巻線45の中央部45C付近が環状コア46のコア孔46Cに位置されるようにしている。
 巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ16、16より下方に突出させる長さは、巻線45がループ状に曲げて他方の残余部45Bを環状コア46に貫通させる際に、巻線45に変形を与えない長さにしている。
 最初に回転クランプ機構5を上方に移動させると共に、回転クランプ16、16を反時計方向に回転させる。これと同時に、コアクランプ機構30は左方向に直線移動される。
 第6図に示すように、回転クランプ機構5にある回転クランプ16、16がコアクランプ機構30に固定されている環状コア46の高さまで上向きに直線移動したときには、回転クランプ16、16は反時計方向に90度回転される。回転クランプ16、16が回転されると、巻線45の中央部45C付近は環状コア46に端部に当たる。
 環状コア46が第2固定クランプ28、28がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線45は環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻線45の中央部45C付近の巻回部45D1が環状コア46の端部に当たり、曲折される。本工程では、この曲折を更に確実なものとして環状コア46の側面に巻線45を密着させるために、巻線45にテンションが加えられた状態で、コアクランプ機構30を時計方向に僅かに回転(傾斜)させている。
 第7図に示すように、巻線が直線的に張られた後、コアクランプ機構30が今までと逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43の固定されている環状コア46が回転クランプ16、16に接近される。環状コア46が回転クランプ16、16に接近すると共に回転クランプ16、16もさらに反時計方向に回転する。
 回転クランプ16、16が回転すると、回転クランプ16、16に固定されている巻線45の他方の残余部45Bは回転する。このとき、コアクランプ機構30が右方向に直線移動されることにより、環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られる巻線45は緩むため、回転された巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46の端部に当たる付近の中間部分45C1と回転クランプ16、16に固定されている付近の中間部分45C2の離れた二カ所でループ状に曲折され始められる。
 巻線45の他方の残余部45Bの長さは回転クランプ機構5を回転させて、巻線がループ状に曲げても変形されない長さにされており、巻線45の曲げ始めの中間部分45C1、45C2は離間しているため緩やかに曲げられる。環状コア46が右方向に直線移動され回転クランプ機構5に接近されるに従い、さらに巻線45は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
 回転クランプ機構5の回転クランプ16、16が反時計方向に180度(最初から270度)回転すると、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46の孔46Cに向けられる。このときまだ、環状コア46と回転クランプ16、16の間隔は巻線45の回転クランプ16、16か突出されている他方の残余部45Bの長さより長いので、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46のコア孔46Cに貫通していない。
 第8図に示すように、コアクランプ機構30がさらに右方向に直線移動され、環状コア46が回転クランプ16、16に接近されるので、環状コア46の孔46Cに巻線45の他方の残余部45Bが縦コアクランプ43の孔43Aを通過し貫通する。また、第2固定クランプ機構20の上方向の直線移動に伴い、第2固定クランプ28、28が環状コア46の位置まで上昇する。本実施の形態では、第4図に示した矯正機構60を用いて、他方の残余部45Bの端部を直線状に矯正しているので、残余部45Bはスムーズに孔43Bおよび環状コア46を貫通する。
 第9図に示すように、第2固定クランプ機構20は右方向に直線移動するので、環状コア46に貫通された巻線45の他方の残余部45Bが第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28にも挿入される。
 第10図に示すように、第2固定クランプ28、28を閉じて挿入された巻線45の他方の残余部45Bを固定する。回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は開放し固定しているのを解除するので、巻線45の他方の残余部45Bは第2固定クランプ28、28が回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に代って固定する。
 第11図に示すように、第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28で巻線45の他方の残余部45Bが固定された後、コアクランプ機構30を引き続き右方向に直線移動する。
 このとき、環状コア46が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ16、16を360度回転させながら下降させる。
 コアクランプ機構30を移動し、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46は第2固定クランプ28、28から次第に離されるに従い、巻線45の一方の残余部45Aは第1固定クランプ機構1の第1固定クランプ3、3で固定されているので、巻線45の環状コア46の端部に当たっている巻回部45D1が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
 第12図に示すように、環状コア46が十分に右側に移動したとき、巻線45の他方の残余部45Bが第2固定クランプ28、28と環状コア46間に直線状に張られてテンションが加えられ、中央部45C付近の巻回部45D1は環状コア46の前記とは反対側の端部に当たり、端部に沿って密着して巻かれる。更に、この巻回を確実にするために、巻線45にテンションが与えられている状態で、コアクランプ機構30を反時計回りに若干回転(傾斜)させている。
 環状コア46に巻線45が巻かれた後、回転クランプ機構5を上方向に移動させ、巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に通過させる。
 第13図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を閉じ巻線45の他方の残余部45Bを固定する。
 それまで巻線45の他方の残余部45Bを固定していた第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を開放し、巻線45の他方の残余部45Bのクランプを解除し、第2固定クランプ28、28を後退させる。
 巻線45の中央部45C付近から他方の残余部45B側半分から環状コア46に巻かれた後、環状コア46を復帰させると共に、第2固定クランプ28、28を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。
 本発明では巻線45の中央部45C付近から環状コア46に巻かれるため、前述した環状コア46を固定しているコアクランプ機構30の直線移動が巻線45の端部から巻き始めるのに比して半分になる。
 第14図に示すように、巻線の他方の残余部45Bを固定した回転クランプ機構5を降下させる。このとき回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は90度回転させながら降下させ初期状態に復帰させる。
 巻線45の一方の残余部45Aからコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定された環状コア46までの長さと巻線45の他方の残余部45Bからコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定された環状コア46までの長さとを等しくしているので、巻線45の巻回部46D1(第2図参照)は巻線45の略真ん中となり、巻線45は中央部45C付近から環状コア46の右側に巻かれることになる。
 前述と同様にして中央部45C付近から他方の残余部側の2回目の巻線を開始する。
 第15図に示すように、再び回転クランプ機構5の回転クランプ16、16をコアクランプ機構30の高さまで上方向に移動すると共に、回転クランプ16、16を反時計方向に90度回転させる。
 コアクランプ機構30が左方向に直線移動され、コアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46と回転クランプ16、16は横方向に並び、環状コア46が第2固定クランプ28、28がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線45は環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られ、巻線45の環状コア46に中央部45C付近の巻回部46D1より他方の残余部45Bに多少ずれた巻回部45D3が環状コア46の端部に当たり、曲折される。
 このとき、環状コア46は2巻線分左円周方向に回転しているので、環状コア46の巻回部46D1より2巻線分移動した位置に巻回部46D3が圧着される。
 その後は前述と同様にして巻回部46D3が巻かれる。
 係る動作を繰返し、巻線45の他方の残余部45B側は環状コア46の中央部から円周左側方向に間隔を置いて巻線の中央部45C付近から巻回部45D1、45D3・・・45D9まで巻かれたら、次に環状コア46を円周右方向に回転させて、巻回部45D9と巻回部45D7間に巻回部45D2を巻き、巻回部45D7と巻回部45D5間に巻回部45D4を巻き、巻回部45D8まで巻いて他方の残余部45Bを環状コイル56の中央部から取出す。
 環状コア46の円周左側に巻線45の中央部45C付近から他方の残余部45B側が巻かれたら、今度は巻線45の巻き方向を逆に一方の残余部45A側の半分を前述と同様にして中央部45C付近から巻く。
 第16図に示すように、それまでコアクランプ機構30の左側にあった第2固定クランプ機構20をコアクランプ機構30の右側の対称位置までエアシリダーで移動させる。
 そして、第1固定クランプ3を開放し固定されていた巻線の残余部45Aを開放すると共に、回転クランプ機構5の回転クランプ16を開放して、巻線45の他方の残余部45Bのクランプを解除する。そして巻線45の残余部45Aを回転クランプ16で固定する。尚、巻かれた側の巻線45の他方の残余部45Bはフリーにされている。
 係る状態から回転クランプ16、16を上方に移動させると共に今度は回転クランプ16、16を時計方向に回転させる。
 第17図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16がコアクランプ機構30に固定されている環状コア46の高さまで直線移動したときには、回転クランプ16、16は時計方向に90度回転される。回転クランプ16、16が回転されると、巻線45の一方の残余部45Aは回転され、環状コア46の端部に当たる巻線45の中央部45C付近の部分45E1から巻線45は曲げられる。
 このとき、モータによりコアクランプ機構30は右方向に直線移動され、コアクランプ機構30に固定されている環状コア46は第2固定クランプ機構20がある位置を通り越した右側位置まで移動し、回転クランプ16、16が環状コア46と同じ高さまで上方向に移動されたとき、巻線45は環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られる。
 後は前述と同様にして、円周右側方向に間隔を置いて巻回部45E1、45E3・・・45E9まで巻き、次に円周左方向に巻回部45E9と巻回部45E7間に巻回部45E2を巻き、巻回部45E7と巻回部45D5間に巻回部45E4を巻き、巻回部45E8まで巻いて一方の残余部45Aを環状コイル56の中央部から取出す。
 かくして、巻線の巻回部E1は環状コア46の下部右側に巻かれる。前述同様に、係る動作を繰返し環状コア46の右側に巻回46E9まで巻かれたとき、コアクランプ機構の縦コアクランプ43、43を逆回転し、今度は巻回部45E7と巻回部45E5間に巻回部45E4、巻回部45E5と巻回部45E3間に巻回部45E6と巻回し、巻回部45E3と巻回部45E1間に巻回部45E8まで巻かれたとき、巻線45の一方の残余部45Aを取出し端子とする。
 一方の残余部45Aと他方の残余部45Bは巻線45が環状コア46に巻回開始された部分から接近して、しかも環状コア46の両側より取出される。取出された巻線45の一方の残余部45Aと他方の残余部45Bの余分な部分は切断される。
 第18図の斜視図を参照して、実際にトロイダルコイルの巻線装置を用いて、巻線を巻く製造方法を具体的説明する。
 第1固定クランプ機構1は左右に開閉する第1固定クランプ3、3を備える。
 回転クランプ機構5は螺溝が切られた軸6に螺溝が螺合する第1の支持台7を有する。支持台7には左右方向に直線移動する第2の支持台9が設けられており、第2の支持台9には前後方向に直線移動する第3の支持台11が設けられている。
 軸6はモータ8にて回転され、第1の支持台7を上下方向に直線移動させる。第3の支持台11の切起し片12には軸14を介して細長の回転クランプ16、16が取付けられている。回転クランプ16、16は左右に開閉し、軸14はサーボモータ15にて回転される。
 第2固定クランプ機構20はレール21を左右に水平移動する第1の支持台22と、第1の支持台22に前後方向に可動する第2の支持台23と、支持台23の部材25に上下方向に直線移動する第3の支持台26と、第3の支持台26に設けられた第2固定クランプ28、28とを有する。第2固定クランプ28、28は上下に開閉する。
 コアクランプ機構30はレール31、31に第1の支持台32が設けられている。第1の支持台32はモータ33にて回転される軸34の螺溝に螺合される螺溝(図示せず)が設けられ、レール31、31に沿って左右方向に直線移動される。第1の支持台32にはモータ36にて回転される第2の支持台37が設けられ、第2の支持台37に環状コア46を外側横面から固定する4つの横コアクランプ38、38が支持材39、支持材40を介して取付けられている。横コアクランプ38、38は支持材40から内方に突出したり、引っ込んだりし、またモータ36の回転により環状コア46を傾斜させる。
 第2の支持台37には支持材42を介して環状コアの縦面から固定する縦コアクランプ43、43が取付けられている。縦コアクランプ43、43はモータ33にて支持材42が回転することにより回転し、環状コアを円周方向に回転させる。
 第1固定クランプ機構1はコアクランプ機構30の左右方向の直線移動と共に直線移動される。
 矯正機構60は、コアクランプ機構30の下方に位置し、押圧部62、押圧部63および当接板61から構成されている。矯正機構60は、コアクランプ機構30に巻線がセットされるときは、コアクランプ機構30の直下に位置している。そして、巻線を巻回する際には、他の部位との干渉を防止するために、図示されている箇所よりも更に下方に矯正機構60は退避する。
 第18図において、第2固定クランプ機構20はコアクランプ機構30より右方向に位置されているが、巻線を環状コアに巻回する箇所によって、第2固定クランプ機構20はレール21に沿って移動しコアクランプ機構30より左方向に位置される。
 第19図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられるコアクランプ機構に用いられる横コアクランプおよび縦コアクランプの関係を示す断面図で、第19図(A)はコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38で環状コア46を固定している状態を示し、第19図(B)は横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43の双方で環状コア46を固定している状態を示し、第19図(C)は横コアクランプ38、38を開放し、縦コアクランプ43、43で環状コア46を固定し、環状コア46を円周方向に回転している状態を示している。
 縦コアクランプ43、43には巻線45が湾曲され環状コア46に巻かれる巻回部45D1、45D2、・・・45E1、45E2が通過される切れ目43Cが設けられている。切れ目43Cにより巻回部45D1、45D2、・・・45E1、45E2が巻かれる環状コア46の円周位置が定められる。
 なお、第19図において縦コアクランプ43、43の上側のハッチング部分は側面部に相当し、下側のハッチングがない部分は切れ目43C部に相当する。
 第18図に示すように、巻線45を巻回させる前の初期状態では、第1固定クランプ機構1の第1固定クランプ3、3は図面の略上部中央に位置される。また第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28は巻き始める前はコアクランプ機構30に対して図面の左下方に位置され、コアクランプ機構30が直線方向に移動するのを妨害しないようにしている。
 第20図から第42図に従って本発明のトロイダルコイルの巻線装置を用いて巻線を巻く方法を説明する。
 (1)巻線のセット
 第20図に示すように、横コアクランプ38、38で環状コア46の外側横側面46Aの4箇所を固定する。このとき縦コアクランプ43、43はまだ開放されたままである。
 巻線45の一方の残余部45Aを第1固定クランプ機構1の第1固定クランプ3、3間に挿入し、第1固定クランプ3、3を閉じて固定する。一方の残余部45Aが固定された巻線45をコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38で固定されている環状コア46の孔46Cにそのとき開放されている側面から貫通させる。環状コア46を貫通させた巻線45の他方の残余部45Bは回転クランプ機構5の回転クランプ16を通過させ、回転クランプ16、16より下方に突出させる。
 更に、巻線の他方の残余部45Bは、矯正機構60により湾曲が矯正されて直線状とされる。具体的には、先ず、残余部45Bの下端を矯正機構60の当接板61の上面に接触させる。次に、押圧部63と押圧部62とを噛み合わせて、他方の残余部45Bを両側の側面から挟み込むことにより、残余部45Bの端部付近の湾曲を矯正して直線状にする。押圧が終了した後は、押圧部63と押圧部62とを離間させて、矯正機構60を下方に退避させる。
 第21図に示すように、回転クランプ16、16を閉じ通過させた巻線45の他方の残余部45B側の一部を突出させて固定する。巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ16、16より下方に突出させる長さは、巻線がループ状に曲げて他方の残余部45Bの巻線の突出部を環状コア46に貫通させる際に、巻線45に塑性変形を与えない長さにしている。
 巻線45がセットした状態では、巻線45の一方の残余部45Aからコアクランプ機構30で固定された環状コア46までの長さH1と巻線45の他方の残余部45Bからコアクランプ機構30で固定された環状コア46までの長さH2とを略等しく、コアクランプ機構30に固定された環状コア46のコア孔46Cを貫通する巻線45の中央部45C付近が環状コア46のコア孔46Cに位置されるようにしている。
 環状コア46に他方の残余部45Bを貫通させた後の状態では環状コア46はコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43の双方で固定されている。
(2)巻線の巻回部の曲折の形成
 第21図の巻線45をセットした状態から、第18図に示す回転クランプ機構5のモータ8を回転させると、軸6が回転し、その軸6の螺溝に螺合する第1の支持台7は上方方向に直線移動する。このときサーボモータ15も回転し回転クランプ16、16は軸14を中心として反時計方向に回転する。同時にコアクランプ機構30はモータが回転することにより、軸34に螺合する第1の支持台32は左方向に直線移動する。
 第22図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16がコアクランプ機構30に固定されている環状コア46の高さまで直線移動しながら、サーボモータ15が回転し回転クランプ16、16は反時計方向に90度回転される。回転クランプ16、16が回転されると、巻線45の他方の残余部45Bは回転され、環状コア46の端部に当たる巻線45の中央部45C付近、即ち巻回部45D1から巻線45は曲げられる。
 このとき、第18図に示すモータ33が回転しコアクランプ機構30は左方向に直線移動され、コアクランプ機構30に固定されている環状コア46は第2固定クランプ機構20がある位置を通り越した左側位置まで移動する。回転クランプ16、16が環状コア46と同じ高さまで上方向に移動されたとき、巻線45は環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻回部45D1は環状コア46の左側端部に当たり、環状コア46の外周に沿って曲折される。
 (3)巻線の他方の残余部の反転
 第23図に示すように、次にモータ33がそれまでとは逆回転させると、コアクランプ機構30は今までと逆に右方向に直線移動されるので、コアクランプ機構30環状コア46も右方向に直線移動され、環状コア46は回転クランプ16、16に接近してくる。
 環状コア46が回転クランプ16、16に接近すると共に、サーボモータ15をさらに回転することにより、回転クランプ16、16もさらに反時計方向に180度回転する。回転クランプ16、16が回転すると、回転クランプ16、16に固定されている巻線45の他方の残余部45Bは回転する。このときコアクランプ機構30は右方向に直線移動されるので、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46も直線移動する。それにより環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られていた巻線45が緩むため、巻線45は環状コア46に当たる付近の中間部分45C1と回転クランプ16、16に固定されている付近の中間部分45C2の離れている二カ所で曲げ始められる。
 巻線45の他方の残余部45Bの長さは回転クランプ機構5を回転させて、巻線がループ状に曲げても変形にされない長さにされており、最初に曲げられる巻線45の中間部分45C1、45C2は離間しているので緩やかに曲げられる。環状コア46が右方向に直線移動され回転クランプ16に接近されるに従い、さらに巻線45は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
 回転クランプ16、16が反時計方向に180度(最初から270度)回転すると、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46の孔46Cに向けられる。このときまだ環状コア46と回転クランプ16、16の間隔は巻線45の回転クランプ16、16から突出されている他方の残余部45Bの長さより長いので、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46のコア孔46Cに貫通していない。
 第20図を参照して説明したように、本形態では矯正機構60を用いて巻線45の端部を直線状に矯正している。従って、コアクランプの孔43Aおよび環状コア46に対して、巻線45を確実に貫通させることが可能となる。
 (4)巻線の他方の残余部の固定
 第24図に示すように、モータ33をさらに回転させると、コアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46はさらに右方向に直線移動され回転クランプ16に接近されるので、環状コア46の孔46Cに巻線45の他方の残余部45Bが縦コアクランプ43の孔43Aを通過し貫通する。このとき第2固定クランプ機構20を上方へ直線移動させ、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46のコア孔46Cと対向する位置にする。
 コアクランプ機構30をさらに右方向に直線移動し、環状コア46を回転クランプ16に接近させる。環状コア46を回転クランプ16、16に接近させると、巻線45の他方の残余部45Bはさらに環状コア46のコア孔46Cに貫通される。
 第25図に示すように、第2固定クランプ28、28はレール21に沿ってエアシンダーにより直線移動させると、環状コア46に貫通された巻線45の他方の残余部45Bが第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28にも挿入される。
 第26図に示すように、第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を閉じて挿入された巻線45の他方の残余部45Bを固定する。回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は開放しクランプを解除するので、今度は巻線45の他方の残余部45Bは第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28が回転クランプ16、16に代って固定する。
 (5)巻線の残余部の巻回部の曲折の形成
 第27図に示すように、第3の支持台11を後退させることにより回転クランプ16、16を後退させ、回転クランプ16を巻線45の後方へ移動する。そしてモータ8を逆転させて、コアクランプ機構30が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ16、16を360度回転させながら下降させる。
 第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28で巻線45の他方の残余部45Bが固定された後、コアクランプ機構30を引き続き右方向に直線移動する。
 コアクランプ機構30の支持台37を右方向に直線移動すると横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46は第2固定クランプ28、28から次第に離されるに従い、巻線45の一方の残余部45Aは第1固定クランプ3で固定されているので、巻線45の環状コア46に当たっている巻回部45D1が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
 第28図に示すように、コアクランプ機構30が回転クランプ16、16を通り越して、十分に右方向に直線移動させると、巻線45の湾曲部分はなくなり、巻線45の巻回部45D1が縦コアクランプ43、43に設けられている切れ目43C(第19図(C))を通過し、直線的に張られ、巻線45の中央部45C付近の巻回部45D1を環状コア46の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア46の所定の円周位置に巻付けられる。
 環状コア46に巻線45の中央部45C付近が巻かれた後、モータ8を回転させ、回転クランプ機構5を上方向に移動させさらに支持台11を前進させて、巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に通過させる。
 第29図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を閉じ、再び回転クランプ16、16で巻線45の他方の残余部45Bを固定する。
 第30図に示すように、環状コア46を復帰させると共に、第2固定クランプ28、28を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。
 巻線45の他方の残余部45Bを固定した回転クランプ機構5を降下させる。このとき回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は90度回転させながら降下させ、初期状態に復帰させる。
 (6)巻線を初期状態に復帰
 第30図に示す状態で、前述と同様にモータ8を回転し第1の支持台7を上方向に移動させると共に、サーボモータ15を回転し軸14を回転させる。
 (7)巻線の二回目の左側巻回部の曲折の形成。
 第31図に示すように、再び回転クランプ機構5の回転クランプ16、16がコアクランプ機構30の高さまで上方向に移動すると共に、サーボモータ15が回転し回転クランプ16、16の細長の回転クランプ16、16は反時計方向に90度回転される。またコアクランプ機構30は第2固定クランプ機構20がある位置を通り越して左方向に水平移動しているので、環状コア46に巻線45が当たる。このときコアクランプ機構30に固定されている環状コア46と回転クランプ16、16は横方向に直線状になるまで張って巻回部45D3にテンションを加える。
 第32図に示すように、モータ36をそれまでと逆回転させると、コアクランプ機構30は逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ38、38と横コアクランプ38、38に固定されている環状コア46も右方向に移動する。それと共に回転クランプ16、16はさらに反時計方向に回転する。回転クランプ16、16が回転されると、環状コア46と回転クランプ16、16間にある巻線45は曲げられる。
 環状コア46の右方向への直線移動と共に、サーボモータ15もさらに回転することにより、回転クランプ16、16もさらに反時計方向に回転し、巻線45の他方の残余部45Bをさらに回転する。回転クランプ16、16が反時計方向に180度(最初から270度)回転すると、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46の孔46Cに向けられる。
 第33図に示すように、モータ36をさらに回転させると、コアクランプ機構30は右方向に直線移動し、横コアクランプ38、38と横コアクランプ38、38に固定されている環状コア46は回転クランプ16、16に接近されるので、環状コア46の孔46Cに巻線45の他方の残余部45Bが縦コアクランプ43の孔43Aを通過し貫通する。このとき第2固定クランプ機構20も移動され、第2固定クランプ28、28が横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46の孔46Cと同一高さに位置する。
 第34図に示すように、環状コア46に巻線45が巻かれた後、モータ8を回転させ、回転クランプ機構5を上方向に移動させ、巻線45の他方の残余部45B側を回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に通過させる。
 第35図に示すように、第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を閉じ挿入された巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ16、16に代って固定する。回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を開放し、固定を解除し、回転クランプ16、16を後退させてから360度回転させて下降させる。
 コアクランプ機構30を引き続き右方向に直線移動すると、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46は第2固定クランプ28、28から離間する方向に直線移動し、巻線45の他方の残余部45Bは第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28で固定されているので、巻線45の環状コア46の端部に当たっている巻回部45D3が引っ張られ次第に巻かれる。
(8)二回目の巻線の環状コアへの位置決め
 第19図(C)に示すように、このとき横コアクランプ38、38は開放され、環状コア46は縦コアクランプ43、43だけで固定される。そして縦コアクランプ43、43がモータ33にて反時計方向に回転され、環状コア46を2巻線分円周方向に回転させる。環状コア46を回転させた後、横コアクランプ38、38で環状コア46を固定し、縦コアクランプ43、43を元の位置に復帰させる。縦コアクランプ43、43を元の位置に復帰されたら、再び、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43で環状コア46を固定する。
 コアクランプ機構30を引き続き右方向に直線移動すると、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46は第2固定クランプ28、28から離間する方向に直線移動し、巻線45の他方の残余部45Bは第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28で固定されているので、巻線45の環状コア46の端部に当たっている巻回部45D3が引っ張られ次第に巻かれる。この状態で、環状コア46がさらに移動することにより巻線45は中央部付近から環状コア46に巻かれる。
 第36図に示すように、環状コア46に巻線45が巻かれた後、モータ8を回転させ、回転クランプ機構5を上方向に移動させ、巻線45の他方の残余部45B側を回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に通過させる。
 第37図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を閉じ巻線45の他方の残余部45Bを固定する。それまで巻線45の他方の残余部45Bを固定していた第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を開放し、巻線45の他方の残余部45Bのクランプを解除し、第2固定クランプ28、28を後退させる。この状態で、環状コア46がさらに移動することにより巻線45は中央部付近から環状コア46に巻かれる。
 巻線45の中央部付近から環状コア46に巻かれた後、環状コア46を復帰させると共に、回転クランプ16、16を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。
 巻線45の他方の残余部45Bを固定した回転クランプ機構5を降下させるが、このとき回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は90度回転させながら降下させ、最初の状態に復帰させる。
 巻線45が環状コア46に巻かれたら、巻線45の他方の残余部45Bを固定した回転クランプ機構5を下方向に移動させる。このとき回転クランプ16、16は90度回転させながら降下させ初期状態に復帰させる。コアクランプ機構30も第2の固定クランプ方向に直線移動し初期状態に復帰させる。
 (9)巻線の複数回巻回
 第2図に示すように、係る動作を繰返し巻線45が環状コア46に巻かれるごとに環状コア46を縦コアクランプ43、43にて反時計方向に回転させ、巻回部45D3、45D5、45D7,45D9まで環状コア46の円周左方向に巻回する。巻回部45D9まで巻かれたとき、縦コアクランプ43、43を逆転し環状コア46を反時計方向に回転させる。
 今度は以前に巻かれた巻回部45D9と巻回部45D7間の環状コア46に巻回部45D2が巻かれる。
 係る動作を繰返し、巻回部45D7と巻回部45D5間に巻回部45D4、巻回部45D5と巻回部45D3間に巻回部45D6と巻回し、巻回部45D3と巻回部45D1間に巻回部45D8まで巻かれたとき、巻線45の他方の残余部45Bの半分から最初に環状コア46に巻き、巻かれた巻回部45D1付近より取出し端子とする。
 (10)巻線の他方の残余部の巻回
 第2図に示す巻線45の他方の残余部45B側の中央部45C付近から環状コア46の円周左側部分が巻かれた後、巻線45の一方の残余部45A側の中央部45C付近から環状コア46の右側部分に巻回する。
 (11)巻線の一方の残余部を初期状態にセット
 第38図に示すように、それまでコアクランプ機構30の左側にあった第2固定クランプ機構20をレール21に沿ってコアクランプ機構30の右側の対称位置までエアシリダーで移動させる。
 そして、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を開放して、巻線45の他方の残余部45Bのクランプを解除する。
 巻線45の巻かれていない一方の残余部45A側を回転クランプ16、16を通過させ突出させる。その後回転クランプ16、16を閉じ通過させた巻線45の一方の残余部45A側をクランプさせる。巻線45の一方の残余部45Aを回転クランプ16、16より突出させる長さは前と同様に、巻線がループ状に曲げて一方の巻線の突出部を環状コア46に貫通させる際に、巻線45に変形を与えない長さにしている。
 第19図(C)に示すように、コアクランプ機構30の横コアクランプ38、38を開放し、縦コアクランプ43、43のみで環状コア46を固定し、モータ33を回転して縦コアクランプ43、43を時計方向に回転させ、環状コア46も時計方向に回転させる。
 環状コア46を回転させた後、横コアクランプ38、38で環状コア46を固定し、縦コアクランプ43、43を解放し、縦コアクランプ43、43を元の位置に復帰させた後、再び横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43で環状コア46を再び固定する。
 係る状態からモータ8を回転させ、回転クランプ16、16を上方に移動させると共に、サーボモータ15を回転させ、今度は回転クランプ16、16時計方向に回転させる。
 (12)巻線の巻回部の曲折の形成
 第39図に示すように、回転クランプ機構5の回転クランプ16、16がコアクランプ機構30に固定されている環状コア46の高さまで直線移動しながら、回転クランプ16、16はサーボモータ15の回転により時計方向に90度回転される。回転クランプ16、16が回転されると、巻線45の一方の残余部45Aは回転され、環状コア46の端部に当たる巻線45の中央部45C付近45E1から巻線45は曲げられる。
 このとき、モータによりコアクランプ機構30は右方向に直線移動され、コアクランプ機構30に固定されている環状コア46は第2固定クランプ機構20がある位置を通り越した左側位置まで移動し、回転クランプ16、16が環状コア46と同じ高さまで上方向に移動されたとき、巻線45は環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られる。
 (13)一方の残余部の反転
 第40図に示すように、次にモータがそれまでとは逆回転させると、コアクランプ機構30は今までと逆に左方向に直線移動されるので、コアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46も左方向に直線移動され、環状コア46は回転クランプ16、16に接近してくる。
 環状コア46が回転クランプ16、16に接近すると共に、サーボモータ15をさらに回転することにより、回転クランプ16、16もさらに時計方向に回転する。回転クランプ16、16が回転すると、回転クランプ16、16に固定されている巻線45の一方の残余部45Aは回転する。このときコアクランプ機構30は左方向に直線移動されるので、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46も直線移動する。それにより環状コア46と回転クランプ16、16間に直線状に張られていた巻線45が緩むため、巻線45は環状コア46に当たる付近の中間部分45C5と回転クランプ16、16に固定されている付近の中間部分45C6の離れている二カ所で曲げ始められる。
 回転クランプ16、16が時計方向に180度(最初から270度)回転すると、巻線45の他方の残余部45Bは環状コア46の孔46Cに向けられる。このときまだ環状コア46と回転クランプ16、16の間隔は巻線45の回転クランプ16、16から突出されている他方の残余部45Bの長さより長いので、巻線45の一方の残余部45Aは環状コア46のコア孔46Cに貫通していない。
 最初に曲げられる巻線45の中間部分45C5、45C6は離間しているので緩やかに曲げられる。環状コア46が左方向に直線移動され回転クランプ16に接近されるに従い、さらに巻線45は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
 (14)巻線の一方の残余部の固定
 第41図に示すように、モータ33をさらに回転させると、コアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46はさらに左方向に直線移動され回転クランプ16に接近されるので、環状コア46の孔46Cに巻線45の一方の残余部45Aが縦コアクランプ43の孔43Aを通過し貫通する。このとき第2固定クランプ機構20を上方へ直線移動させ、横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46のコア孔46Cと対向する位置にする。
 コアクランプ機構30をさらに左方向に直線移動し、環状コア46を回転クランプ16に接近させる。環状コア46を回転クランプ16、16に接近させると、巻線45の一方の残余部45Aはさらに環状コア46のコア孔46Cに貫通される。
 前述と同様に、第2固定クランプ28、28はレール21に沿ってエアシンダーによりそれまで環状コア46が位置していた所まで直線移動させると、環状コア46に貫通された巻線45の一方の残余部45Aが第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28にも挿入される。
 第42図に示すように、第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を閉じて挿入された巻線45の残余部45Aを固定する。回転クランプ機構5の回転クランプ16、16は開放しクランプを解除するので、今度は巻線45の一方の残余部45Aは第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28が回転クランプ16、16に代って固定する。
 (15)巻線の巻回部の曲折の形成
 第3の支持台11を後退させることにより回転クランプ16、16を後退させ、回転クランプ16を巻線45の後方へ移動する。そしてモータ8を逆転させて、コアクランプ機構30が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ16、16を下降させる。
 前述と同様に、第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28で巻線45の一方の残余部45Aが固定された後、コアクランプ機構30を引き続き左方向に直線移動する。
 コアクランプ機構の支持台37を左方向に直線移動すると横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定されている環状コア46は第2固定クランプ28、28から次第に離されるに従い、巻線45の環状コア46に当たっている巻回部45E1が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
 コアクランプ機構30が回転クランプ16、16を通り越して、十分に右方向に直線移動させると、巻線45の湾曲部分はなくなり、巻線45の巻回部45E1が縦コアクランプ43、43に設けられている切れ目43C(第19(C))を通過し、直線的に張られ、巻線に巻回部45E1を環状コア46の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア46の右側の円周位置に巻付けられる。
 環状コア46に巻線45が巻かれた後、モータ8を回転させ、回転クランプ機構5を上方向に移動させさらに支持台11を前進させて、巻線45の他方の残余部45Bを回転クランプ機構5の回転クランプ16、16に通過させる。
 回転クランプ機構5の回転クランプ16、16を閉じ巻線45の一方の残余部45Aを固定する。
 それまで巻線45の一方の残余部45Aを固定していた第2固定クランプ機構20の第2固定クランプ28、28を開放し、巻線45の他方の残余部45Bのクランプを解除し、第2固定クランプ28、28を後退させる。
 巻線45の一方の残余部45Aからコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定された環状コア46までの距離H1と、巻線の他方の残余部45Bからコアクランプ機構30の横コアクランプ38、38と縦コアクランプ43、43に固定された環状コア46までの距離H2とをほぼ等しくしているので、巻線45の巻回部46E1は巻線45の略真ん中となり、巻線45は中央部45C付近から環状コア46の右側に巻かれることになる。
 以下に上述した動作を同様に繰り返して右側巻線の巻回を行う。
 第2図に示すように、このようにして巻線の一方の残余部45A側の巻回部45E1は環状コア46の下部右側に巻かれる。前述同様に、係る動作を繰返し環状コア46の右側を巻回46E9まで巻かれたとき、コアクランプ機構の縦コアクランプ43、43を逆回転し、今度は巻回部45E9と巻回部45E7との間に巻回部45E2を巻き回す。更に、巻回部45E7と巻回部45E5間に巻回部45E4、巻回部45E5と巻回部45E3間に巻回部45E6と巻回し、巻回部45E3と巻回部45E1間に巻回部45E8まで巻かれたとき、巻線45の一方の残余部45Aを取出し端子とする。
 一方の残余部45Aと他方の残余部45Bは巻線45が環状コア46に巻回開始された部分から接近して取出される。取出された巻線45の一方の残余部45Aと他方の残余部45Bの余分な部分は切断される。

Claims (15)

  1.  環状コアと、前記環状コアに巻かれる巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備する工程と、
     前記巻線の一方の残余部を固定し、前記巻線の他方の残余部から環状コイルを貫通して、前記巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定する工程と、
     前記環状コアを前記回転クランプから離れるように移動させて前記巻線の巻回部を前記環状コアの端部に沿って曲折する工程と、
     前記環状コアを前記回転クランプに近づけるように移動させて前記巻線を緩め、同時に前記回転クランプを回転させ前記巻線をループ状に曲げて前記巻線の他方の残余部を前記環状コアに貫通させる工程と、
     前記巻線の他方の残余部を固定クランプあるいは前記回転クランプで固定し、その後前記環状コアを前記固定クランプあるいは前記回転クランプから離れるように移動させ、前記巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折し、前記巻線を環状コイルに巻回する工程と、
     を備えることを特徴とするトロイダルコイルの製造方法。
  2.  前記巻線は直径0.6mm~3.0mmの範囲で選択されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  3.  前記環状コアを前記回転クランプから離れるように移動させて前記巻線の巻回部を前記環状コアの端部に沿って曲折する際、及び前記環状コアを前記固定クランプあるいは前記回転クランプから離れるように移動させ、前記巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折する際に前記巻線を直線状に張ることにより、前記環状コアの両端の前記巻線の巻回部の曲折形状を揃えることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  4.  前記巻線の残余部の長さは前記回転クランプを回転させて前記巻線がループ状に曲げて前記巻線の他方の突出部を前記環状コアに貫通させる際に、前記巻線に変形を与えない長さに選ぶことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  5.  前記巻線の残余部は200mm以上に設定することを特徴とする請求の範囲第4項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  6.  前記巻線の残余部は巻回の終了後に、不用部分を切断することを特徴とする請求の範囲第1項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  7.  前記巻線の他方の残余部を側方から矯正機構で押圧することにより前記残余部の湾曲を直線状に矯正し、直線状に矯正された前記他方の残余部を前記環状コアに貫通させることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  8.  前記矯正機構に設けた当接板に、前記他方の残余部の端部を当接させることで、前記他方の残余部を所定の長さにすることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の製造方法。
  9.  環状コアと、前記環状コアに巻回される巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備する工程と、
     前記巻線の一方の残余部を第1固定クランプで固定し、前記巻線の他方から環状コアを貫通して、前記巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定し、前記巻線の中央部付近を前記環状コアに位置させる工程と、
     前記環状コアを前記回転クランプから離れるように移動させて、前記巻線の巻回部を前記環状コアの端部に沿って曲折する工程と、
     前記環状コアを前記回転クランプに近づけるように移動させて前記巻線を緩め、同時に前記回転クランプを回転させながら前記巻線がループ状に曲げられて前記巻線の他方の突出部を前記環状コアに貫通させる工程と、
     前記巻線の他方の残余部を第2固定クランプで固定し、その後前記環状コアを前記第2固定クランプあるいは前記回転クランプから離れるように移動させ、前記巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折し、前記巻線を環状コイルに巻回する工程と、
     前記巻線の前記巻回部の約半分を前記環状コアに巻回した後、前記巻線の一方の残余部の一部を突出させて前記回転クランプで固定し、前記巻線の残された約半分の前記巻回部を同様に前記環状コアに巻回する工程と、
     を備えることを特徴とするトロイダルコイルの製造方法。
  10.  最初に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の約半分と、次に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の残りの約半分の巻回方向を、逆方向にすることを特徴とする請求の範囲第9項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  11.  最初に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の約半分と、次に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の残りの約半分の送り方向を、円周方向の逆にすることを特徴とする請求の範囲第9項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  12.  最初に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の約半分は前記環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の一方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、次に前記環状コアに巻回される前記巻線の巻回部の残りの約半分は前記環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の逆方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、前記巻線の両側の残余部が前記環状コアの同じ位置から突出することを特徴とする請求の範囲第10項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  13.  最初に前記環状コアに前記巻線の巻回部の約半分巻回された後に、前記環状コアは固定された状態で、前記第1固定クランプに固定された前記巻線の一方の残余部を前記第1固定クランプから解除して前記回転クランプに再固定されることを特徴とする請求の範囲第9項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  14.  前記巻線の他方の残余部を側方から矯正機構で押圧することにより前記残余部の湾曲を直線状に矯正し、直線状に矯正された前記他方の残余部を前記環状コアに貫通させることを特徴とする請求の範囲第9項に記載のトロイダルコイルの製造方法。
  15.  前記矯正機構に設けた当接板に、前記他方の残余部の端部を当接させることで、前記他方の残余部を所定の長さにすることを特徴とする請求の範囲第14項記載のトロイダルコイルの製造方法。
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