WO2021199494A1 - 巻線用ボビン - Google Patents

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WO2021199494A1
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winding
bobbin
wound
collar
flange
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PCT/JP2020/043849
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English (en)
French (fr)
Inventor
川嶋浩
森田淳司
Original Assignee
スミダコーポレーション株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/02Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers

Definitions

  • the present invention particularly relates to a bobbin for winding used in various reactors and the like effective for winding a winding by a conducting wire using an automatic winding machine.
  • a bobbin for winding has been known in which plate-shaped flange members are provided at both ends of a winding portion in which a winding is wound around the outer circumference.
  • the winding bobbin 70 as an example of this conventional technique has a conducting wire 3 (coil) wound around the outer circumference of a cylindrical winding portion 71.
  • Plate-shaped flange members 72, 73 are installed at both ends of the winding portion 71.
  • the lead wire 3 drawn from the winding lead-in portion 75 of one of the flange members 72 is spirally wound around the winding portion 71 from one end, and one layer from the one flange member 72 to the other flange member 73.
  • the winding layer of the eye is finished to be wound, it is folded back and wound on the winding layer of the first layer in the opposite direction from the other collar member 73 toward one collar member 72, and the second layer is wound.
  • a layer is formed.
  • a space portion M in which the conducting wire 3 is not wound is formed in the folded portion. (See FIG. 13B). That is, in the folded portion, the folded winding layer rides on the lower winding layer so that the winding angle intersects with that of the lower layer, and winds the third layer.
  • the formation of the same space portion M is likely to occur when the other flange member 73 switches from the third winding layer to the fourth winding layer, and the same problem occurs.
  • Patent Document 1 discloses a bobbin for winding, which is formed by forming a stepped protrusion at the base of a collar member.
  • the protrusion is not made in consideration of the shape of the space portion M as described above formed by the folded portion of the winding layer. Therefore, for example, the bifilar as described above is used. It is not possible to prevent the winding disorder of the winding, and it is difficult to sufficiently improve the processing efficiency.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and eliminates the occurrence of a space portion when the winding is folded back in the collar member, prevents the occurrence of a drop in the conducting wire during winding, and causes the subsequent winding appearance to be disturbed. It is an object of the present invention to provide a bobbin for winding, which eliminates the problem and enables good aligned winding to be performed by an automatic winding machine.
  • the winding bobbin of the present invention is used.
  • a tubular winding portion around which the winding is wound and a flange member provided at both ends of the winding portion are provided.
  • At least one inner surface of these flange members is provided as a regulatory surface on which the winding during winding is pressed, continuously or intermittently.
  • the feature is that the axial position of the winding portion on which the regulation surface is formed is gradually changed in a direction away from the end portion of the winding portion as the winding portion rotates. Is to be.
  • the above-mentioned “intermittently” means a mode in which "regulatory surfaces" are provided at a plurality of predetermined positions of the winding portion, for example, four winding portions.
  • the "regulatory surface" of the brim member is provided only at the position corresponding to the flat surface, or only at the position corresponding to the curved corners.
  • the shape of the collar portion piece of the collar member is not only a plate shape but also a column such as a columnar shape or a prismatic shape. Means to include those in shape.
  • the winding portion has a cylindrical shape
  • the case where a collar portion piece forming a "regulatory surface” is provided at a predetermined angle position is included, and the shape of the collar portion piece is not limited to a plate shape. It means that it includes a pillar-shaped object such as a cylinder or a prism.
  • the position of the regulation surface is gradually changed by changing the thickness of the collar member.
  • a winding retracting portion for drawing the winding into the winding portion may be formed on one of the collar members, and the inner surface of the one flange member may be configured as the regulation surface.
  • the winding portion has a substantially rectangular cross section, and the restricting surface of the collar member is formed at a portion corresponding to at least two facing surfaces of the winding portion.
  • the portion corresponding to the side of the rectangular cross section is the portion corresponding to the corner portion of the rectangular cross section so that the thickness in the winding axis direction gradually changes. It is preferably formed so that the thickness in the direction is constant.
  • the winding portion has a substantially rectangular cross section, and the restricting surface of the collar member is formed at a portion corresponding to at least two facing surfaces of the winding portion.
  • the flange member corresponding to the corner portion of the cross section of the wound portion may be configured such that the regulation surface is not formed.
  • the regulation surface of the collar member may be formed at a portion corresponding to the four surfaces of the winding portion.
  • winding portion may be formed in a cylindrical shape.
  • the inner surface of the flange member on which the winding is pressed at the position where the winding wound around the winding portion is folded back serves as a regulating surface for regulating the winding winding position. Since this regulation surface is configured to gradually change in the direction away from the end as the winding part rotates, the space part of the winding, which has conventionally caused the winding to fall and the winding shape to be disturbed, Formation is prevented. In particular, even when two or more conductors are wound in parallel, good alignment winding can be performed, so that it can be applied to an automatic winding machine and the processing efficiency can be improved.
  • FIG. 1A It is a front side perspective view of the bobbin for winding which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a back side perspective view of FIG. 1A. It is a front side perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on 1st Embodiment. It is a back side perspective view of FIG. 1A. It is a front side perspective view of the bobbin for winding which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a back side perspective view of FIG. 3A. It is a front side perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on 2nd Embodiment. It is a back side perspective view of FIG. 4A.
  • FIG. 5A It is a front side perspective view of the bobbin for winding which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a back side perspective view of FIG. 5A. It is a front side perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on 3rd Embodiment. It is a perspective view of the bobbin for winding which concerns on the modification 1 of the Embodiment of this invention. It is a perspective view of the bobbin for winding which concerns on the modification 2 of the Embodiment of this invention. It is a perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on the modification 2 of the Embodiment of this invention.
  • FIG. 13A It is a perspective view of the bobbin for winding which concerns on the modification 3 of the Embodiment of this invention. It is a perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on the modification 3 of the Embodiment of this invention. It is a perspective view of the bobbin for winding which concerns on a prior art. It is a front side perspective view of the bobbin for winding in the winding state which concerns on the prior art. It is a back side perspective view of FIG. 13A.
  • the winding bobbin 10 includes a cylindrical winding portion 11 around which the winding 3 is wound, and one and other flange members 12 and 13 provided at both ends of the winding portion 11, respectively. ..
  • the winding portion 11 has a substantially rectangular cross section, has a hollow portion 14 formed in the axial direction, and has four flat surfaces 11a and four curved corners on the outer peripheral surface around which the winding 3 is wound. It is composed of 11b.
  • One of the flange members 12 provided at one end (left in the figure) of the winding portion 11 has a winding (substantially circular cross section) 3 wound around the inner side surface thereof, and the winding portion 3 is pressed against the winding portion 11.
  • the continuous inner surface serves as a regulation surface S that regulates the winding position of the winding 3.
  • the thickness of the one flange member 12 gradually increases as it moves in the circumferential direction, whereby the axial position of the regulation surface S becomes the winding rotation of the winding portion 11. Along with this, it is formed so as to gradually change in the direction away from the end of the winding portion 11.
  • a wall-shaped member is formed over one circumference of the winding portion 11, and the thickness thereof gradually increases as it shifts in the circumferential direction.
  • a slit-shaped winding lead-in portion 15 is provided in the lateral direction at the starting end portion having the thinnest thickness, and as it rotates in the winding direction of the winding 3, the slit-shaped winding lead-in portion 15 is provided.
  • the thickness gradually increases, and the thickest end portion faces the start end portion.
  • the other flange member 13 is provided in a plate shape having flat side surfaces and a constant thickness.
  • the change in thickness in the winding direction is as described above, but from the viewpoint of ensuring the moldability (die-cutting property) of the winding bobbin 10, the flat surface portion of the winding portion 11.
  • the flat surface portion 12a of the collar member 12 corresponding to 11a is formed so that the thickness gradually changes, while the fan-shaped portion 12b of the collar member 12 corresponding to the curved surface corner portion 11b of the winding portion 11 changes in thickness. It is formed constantly without.
  • the winding of the winding 3 with respect to the winding bobbin 10 configured as described above will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the retracted winding 3 is bent by the winding retracting portion 15 along the regulation surface S on the inner surface of the flange member 12. Subsequently, while being pressed against the regulation surface S, it is wound around the outer circumference of the winding portion 11 up to the end portion of the flange member 12, and then the second winding is wound so as to be in contact with the winding 3 of the first rotation. It is rotated and sequentially wound toward the other flange member 13, so that the first winding layer is provided.
  • the regulation surface S is formed only on one of the flange members 12, the winding of the winding layers of the 1st to 3rd layers is not disturbed by the action of the regulation surface S. Suitable winding is performed, and the winding shape of the winding is also good. In this form, the winding 3 at the end of the winding layer of the third layer falls into the space portion M formed between the winding 3 and the inner side surface of the other flange member 13.
  • the winding bobbin 20 includes a cylindrical winding portion 21 around which the winding 3 is wound, and one and other flange members 22 and 23 provided at both ends of the winding portion 21, respectively. ..
  • the winding portion 21 has a substantially rectangular cross section, has a hollow portion 24 formed in the axial direction inside, and has four flat surface portions 21a and four curved surface corner portions on the outer peripheral surface around which the winding portion 3 is wound. It is formed of 21b.
  • inclined regulation surfaces S are formed on both one of both ends and the other flange members 22 and 23. That is, one brim member 22 has the same shape as the one brim member 12 in the first embodiment, and the winding 23 wound around the inner side surface thereof is pressed against the winding 23 member, and the continuous inner side surface is wound. It is a regulation surface S that regulates the winding position of the wire 3.
  • the one brim member 22 changes so as to gradually increase in thickness as it moves in the circumferential direction, similarly to the one brim member 12 in the first embodiment.
  • the axial position of S is formed so as to gradually change in a direction away from the end of the winding portion 21 as the winding portion 21 is rotated.
  • the other brim member 23 is provided in a shape corresponding to one brim member 22 (a shape in which the thickness increases in the winding direction opposite to that of the one brim member 22), but the other is one of the above. It is formed in the same shape as the collar member 22 of the above.
  • the start ends of both flange members 22 and 23 have winding lead-in portions 25 and 26, respectively, and as described above, in the direction away from the end of the winding shaft 21 with respect to the winding direction.
  • the regulating surfaces S and S are formed so that the inner surface gradually changes by the diameter of two windings in one turn. Therefore, the intervals between the regulation surfaces S and S of the flange members 22 and 23 are set to be parallel to the rotation of the winding portion 21 so as to be a constant value.
  • the shape of the regulation surface S of one of the collar members 22 prevents the generation of the space portion M when switching from the second layer to the third layer, and the like.
  • the shape of the regulation surface S of the other flange member 23 prevents the generation of the space portion M when switching from the third layer to the fourth layer.
  • the structure is such that parallel winding can be maintained and bifilar winding with a good winding shape can be executed.
  • the winding bobbin 30 of this embodiment also has one and the other flange members 32 and 33 at both ends of the winding portion 31, but the collar members 32 and 33 are intermittently formed, and the regulation surface S by the inner surface thereof is formed intermittently. Is also intermittent.
  • the winding portion 31 has a substantially rectangular cross section, has a hollow portion 34 formed in the axial direction, and has four flat surfaces 31a and four curved corners on the outer peripheral surface around which the winding 3 is wound. It is formed of 31b.
  • the flange members 32 and 33 are located at positions corresponding to four flat surfaces 31a in the rectangular cross section of the winding portion 31, and one end is divided into flat plate-shaped flange pieces. 32A to 32D, respectively, at the other end, the other flat plate-shaped brim pieces 33A to 33D (shape in which the thickness increases in the winding direction opposite to that of one brim piece 32A to 32D), respectively. It is erected. Further, no collar member is formed at the end portion of the winding portion 31 corresponding to the curved surface corner portion 31b.
  • each of the flange pieces 32A to 32D and 33A to 33D serves as a regulation surface S on which the wound winding 3 is pressed, and the axial position of its installation is the winding portion 31 with respect to the winding direction.
  • the regulating surfaces S and S are formed in a form in which the inner side surface gradually changes by the diameter of two windings in one turn in the direction away from the end portion of the above.
  • the positions of the regulation surfaces S and S are set by sequentially shifting the thicknesses of the flange pieces 32A to 32D and 33A to 33D. That is, these flange members 32 and 33 correspond to the shapes of the collar members 22 and 23 in the second embodiment described above, in which the corner portions corresponding to the four curved surface corner portions 21b are cut off.
  • flange pieces 32A to 32D and 33A to 33D are installed at both ends corresponding to the four flat surface portions 31a of the winding portion 31, but at least the facing surfaces are supported. It is preferable that at least two brim pieces are installed at the positions where the collar pieces are to be installed, and a tentative effect can be expected from this. That is, good parallel winding can be performed without forming a space in which the winding 3 falls.
  • the winding bobbin of the present invention is not limited to that of the above embodiment, and various other modified modes can be adopted.
  • the configuration in which the axial position of the regulation surface S is gradually changed is realized by changing the thickness of the collar member or the collar portion piece, but the present invention is not limited to this, and the collar member having the same thickness is realized.
  • the collar piece can be realized by changing the installation position or shape of the collar member or the collar piece so that the position of the regulation surface S becomes the same position as that of the above embodiment. ..
  • the thicknesses of the collar pieces 32A to 32D are the same as each other, and the thicknesses of the collar pieces 32A to 32D themselves are formed so as not to change. The same effect as that of the third embodiment can be obtained.
  • the installation positions and shapes of the collar members 12, 22 and 23 are changed instead of changing the thickness.
  • the regulation surface may be configured to gradually change in the direction away from the ends of the winding portions 11 and 21, and even with such a configuration, the first embodiment and the second embodiment may be configured. The same effect as that of the winding bobbin of the above embodiment can be obtained.
  • a modified example 1 according to an example of such a modified mode will be described later.
  • the inclination of the regulation surface S in the winding winding direction corresponds to the flat surface portions 12a, 22a and 23a.
  • the inclination of the regulation surface S in the winding winding direction is set at the curved corner portions 12b, 22b. Even if the bobbin is provided at a position corresponding to 23b and is not provided at a position corresponding to the flat surface portions 12a, 22a, 23a, the same action and effect as that of the winding bobbin of the above-described embodiment can be obtained. Even with such a configuration, good moldability (die-cutting property) at the time of molding the winding bobbins 10, 20 and 30 can be obtained.
  • the modified example 2 and the modified example 3 according to the two examples of such a modification mode will be described later.
  • the regulation surface S is inclined in the winding winding direction. Is provided on both the flat surface portions 12a, 22a, 23a and the curved surface corner portions 12b, 22b, 23b, that is, the inclined regulating surface is continuously provided over one circumference of the flange members 12, 22, 23. Can be.
  • the winding portions 11, 21, 31 are shown in an example of being formed in a rectangular cylinder shape having a substantially rectangular cross section, but may be formed in a cylindrical shape.
  • the winding bobbin according to the above-mentioned modified example 1 will be described with reference to FIG. 7.
  • the same members as the winding bobbin 10 according to the first embodiment are designated by adding 30 to the reference numerals of the members of FIG. 1A, and redundant description will be omitted. That is, one of the flange portions 42 of the winding bobbin 40 changes in thickness gradually as it moves in the circumferential direction, like the collar portion 12 of the first embodiment described above.
  • the collar portion 42 itself is spirally formed so as to enter the inside of the winding portion 41 as it moves in the circumferential direction.
  • the axial position of the regulation surface S is formed so as to gradually change in the direction away from the end portion of the winding portion 41 as the winding portion 41 is rotated.
  • the axial position change of the regulation surface S is one turn (1 turn) in the case of a bifilar winding in which two windings 3 are aligned and wound at the same time, for example, as shown in FIG. 2A. Since the winding 3 is wound at an angle that changes in the axial direction by the two wire diameters of the winding (lead wire) 3 due to rotation), the angle corresponding to this is set. By this angle setting, the space portion M generated by the folding back of the winding layer shown in FIG. 13B is not formed, and the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
  • the winding bobbin 50 of the modified example 2 also has one and the other flange members 52 and 53 at both ends of the winding portion 51, but the collar members 52 and 53 are intermittently formed and depend on the inner surface thereof.
  • the regulatory aspect S is also intermittent.
  • the outer peripheral surface around which the winding 3 is wound is formed by four flat surface portions 51a and four curved surface corner portions 51b.
  • the flange members 52 and 53 are located at positions corresponding to the four curved corner portions 51b of the rectangular cross section of the winding portion 51, and one end of the winding portion 51 is divided into flat plate-shaped collar portions.
  • the brim member 52 provided with the pieces 52A to 52D has a flat plate-shaped other brim piece 53A to 53D (thickness in the winding direction opposite to that of the one brim piece 52A to 52D) at the other end.
  • Each of the collar members 53 having a shape in which is increased) is erected. Further, no collar member is formed at the end portion of the winding portion 51 corresponding to the flat surface portion 51a.
  • the inner surface of each of the flange pieces 52A to 52D and 53A to 53D is a regulation surface S on which the wound winding 3 is pressed, and the axial position of the installation is the flange piece 52A of the winding portion 51.
  • the regulation surface S has a form in which the thicknesses of ⁇ 52D, 53A to 53D gradually change by the diameter of two windings in one winding in the direction away from the end of the winding portion 51 with respect to the winding direction.
  • Each S is formed intermittently.
  • the positions of the regulation surfaces S and S are set by sequentially shifting the thicknesses of the flange pieces 52A to 52D and 53A to 53D.
  • these flange members 52 and 53 correspond to the shapes obtained by cutting out the portions corresponding to the four flat surface portions 22a and 23a in the collar members 22 and 23 in the second embodiment described above.
  • the space portion M generated by the folding of the winding layer as shown in FIG. 13B is not formed, and the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
  • the winding bobbin 60 according to the modified example 3 is similar in configuration and action to the winding bobbin 50 according to the modified example 2 described above, but the collar member 52 of the winding bobbin 50 according to the modified example 2 , 53 of the collar pieces 52A to 52D and 53A to 53D are plate-shaped, respectively, whereas the collar pieces 62A to 62D and 63A of the collar members 62 and 63 of the winding bobbin 60 according to the modified example 3 are formed.
  • Each of ⁇ 63D has a substantially cylindrical shape
  • the other flange pieces 63A to 63D have a shape in which the circular diameter of the cylindrical cross section increases in the opposite winding direction to that of the one flange piece 62A to 62D. Has been done.
  • the inner side surfaces of the cylinders of the above-mentioned flange pieces 62A to 62D and 63A to 63D serve as the regulation surface S on which the wound winding 3 is pressed, and the axial position of the installation is the respective flange pieces of the winding portion 61.
  • the thicknesses of 62A to 62D and 63A to 63D (circular diameter of the cylindrical cross section) gradually move away from the end of the winding portion 61 with respect to the winding direction by the amount of two winding diameters in one winding on the inner surface.
  • Regulatory surfaces S and S are intermittently formed in the changing form.
  • the positions of the regulation surfaces S and S are set by sequentially displacing the thicknesses (circular diameters of the cylindrical cross sections) of the flange pieces 62A to 62D and 63A to 63D.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

【課題】 鍔部材での巻線の折り返し時における空間部の発生をなくし、巻線の落ち込みを未然に防止して巻姿乱れをなくし、良好な整列巻きを自動巻線機によって可能とした。 【解決手段】 巻線3が巻回される筒状の巻回部11と、巻回部11の両端に各々設けられた鍔部材12、13とを備え、これら鍔部材12、13の少なくとも一方の内側面が、連続的に、または断続的に、巻回中の巻線3が押し付けられる規制面Sとして設けられ、規制面Sが形成される巻回部11の軸方向位置が、巻回部11の回転に伴って巻回部11の端部から離れる方向に徐々に変化するように構成されている。

Description

巻線用ボビン
 本発明は、特に、自動巻線機を用いて導線による巻線を巻回するのに有効な各種リアクトル等に用いられる巻線用ボビンに関するものである。
 従来より、外周に巻線が巻回される巻回部の両端に板状の鍔部材を備えた巻線用ボビンが知られている。この従来技術の一例としての巻線用ボビン70は、図12,図13A,図13Bに示すように、筒状の巻回部71の外周に導線3(コイル)が巻回されるものであり、該巻回部71の両端には板状の鍔部材72,73が設置されている。
 そして、一方の鍔部材72の巻線引込部75から引き込まれた導線3は、巻回部71に一端から螺旋状に巻回され、この一方の鍔部材72から他方の鍔部材73まで1層目の巻回層を巻回し終わると折り返して、1層目の巻回層の上に、逆方向に他方の鍔部材73から一方の鍔部材72に向かって巻回され、2層目の巻回層が形成される。このような巻回操作が繰り返されることで、複数の巻回層が積層されることになる。
 上記一方の鍔部材72の部分において、2層目の巻回層から3層目の巻回層に切り換わるときに、この折り返し部分に導線3が巻回されていない空間部Mが形成されてしまう(図13B参照)。つまり、折り返し部分においては、下層の巻回層の上に、折り返しの巻回層が巻回角度を下層のものと交差させるように乗り上げて巻回することになり、その際、3層目の端部の巻線が鍔部材72の内側側面から離れて巻回され、上記空間部Mが形成され、後にこの部分に巻回される導線3が落ち込むことに起因する問題が生じる。同様の空間部Mの形成は、他方の鍔部材73での3層目の巻回層から4層目の巻回層に切り換わるときにも発生しやすく、同様の問題が生じることになる。
 特に、図示のように、この導線3を、例えば一度に2本ずつ平行に並列巻きするバイファイラ巻の場合、上記空間部Mに、そのうちの1本の導線が落ち込んでしまうことがあり、2本の導線3の高さが異なることにより、その後の巻線の整列巻きができなくなるため、巻姿が乱れることになる。これにより自動巻線機による巻線処理が難しくなり、手作業により行うことで処理効率の向上が図れなくなる問題を生じている。
 一方、下記特許文献1には、鍔部材の根元部に段状に突起を形成してなる巻線用ボビンが開示されている。
特開2018-186185号公報
 しかしながら、この特許文献1の巻線用ボビンでは、巻回層の折り返し部分で形成される上述したような空間部Mの形状を考慮した突起とはされていないので、例えば、上記のようなバイファイラ巻の巻線乱れを未然に防止することはできず、処理効率の向上を十分に達成することは困難である。
 本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、鍔部材での巻線の折り返し時における空間部の発生をなくし、巻回中の導線の落ち込みの発生を未然に防止してその後の巻姿乱れをなくし、良好な整列巻きを自動巻線機によって実施できるようにした巻線用ボビンを提供することを目的とするものである。
 上記課題を解決するために、本発明の巻線用ボビンは、
 巻線が巻回される筒状の巻回部と、該巻回部の両端に各々設けられた鍔部材とを備え、
これら鍔部材の少なくとも一方の内側面が、連続的にまたは断続的に、巻回中の前記巻線が押し付けられる規制面として設けられ、
 前記規制面が形成される前記巻回部の軸方向位置が、該巻回部の回転に伴って該巻回部の端部から離れる方向に徐々に変化するように構成されていることを特徴とするものである。
 ここで、上述した「断続的に」とは、広義に、巻回部の所定の複数の位置に「規制面」が設けられる態様を意味するものであり、例えば、巻回部が、4つの平面部と4つの曲面角部からなる断面略矩形状とされたときに、鍔部材の「規制面」が、平面部に対応した位置のみに設けられる場合や、曲面角部に対応した位置のみに設けられる場合をも含むことを意味し、さらに、この曲面角部のみに設けられる場合において、この鍔部材の鍔部片の形状として、板状のみならず、円柱状や角柱状等の柱形状のものを含むことを意味する。同様に、巻回部が円筒形とされたときも、所定の角度位置に「規制面」を形成する鍔部片を設ける場合を含み、この鍔部片の形状として、板状のみならず、円柱状や角柱状等の柱形状のものを含むことを意味する。
 また、前記鍔部材の厚みを変化させることにより、前記規制面の位置が徐々に変化するように構成されていることが好ましい。
 また、前記鍔部材のうち一方に、前記巻線を前記巻回部に引き込む巻線引込部が形成され、この一方の鍔部材の内側面が前記規制面に構成されていてもよい。
 また、前記巻回部が断面略矩形状とされ、前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の少なくとも対向する2面に相当する部位に形成され、
 前記鍔部材は、前記矩形状の断面の辺に対応する部位が、前記巻回軸方向の厚みが徐々に変化するように、前記矩形状断面の角部に対応する部位が、前記巻回軸方向の厚みが一定となるように形成されることが好ましい。
 前記巻回部が断面略矩形状とされ、前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の少なくとも対向する2面に相当する部位に形成されるとともに、
 前記巻回部断面の角部に対応する鍔部材には前記規制面が形成されていない構成としてもよい。
 また、前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の4面に相当する部位に形成されていてもよい。
 また、前記巻回部が円筒状に形成されていてもよい。
 本発明に係る巻線用ボビンによれば、巻回部に巻回される巻線が折り返される位置に巻線が押し付けられる鍔部材の内側面が巻線巻回位置を規制する規制面となり、この規制面が巻回部の回転に伴って端部から離れる方向に徐々に変化するように構成したことにより、従来巻線が落ち込んで巻姿が乱れる原因となっていた巻線の空間部の形成が未然に防止される。特に、導線を2本以上並列巻とする場合においても、良好な整列巻きを実施することができるので、自動巻線機にも対応でき、処理効率の向上が図ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る巻線用ボビンの表側斜視図である。 図1Aの裏側斜視図である。 第1の実施形態に係る巻線状態の巻線用ボビンの表側斜視図である。 図1Aの裏側斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る巻線用ボビンの表側斜視図である。 図3Aの裏側斜視図である。 第2の実施形態に係る巻線状態の巻線用ボビンの表側斜視図である。 図4Aの裏側斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係る巻線用ボビンの表側斜視図である。 図5Aの裏側斜視図である。 第3の実施形態に係る巻線状態の巻線用ボビンの表側斜視図である。 本発明の実施形態の変型例1に係る巻線用ボビンの斜視図である。 本発明の実施形態の変型例2に係る巻線用ボビンの斜視図である。 本発明の実施形態の変型例2に係る巻線状態の巻線用ボビンの斜視図である。 本発明の実施形態の変型例3に係る巻線用ボビンの斜視図である。 本発明の実施形態の変型例3に係る巻線状態の巻線用ボビンの斜視図である。 従来技術に係る巻線用ボビンの斜視図である。 従来技術に係る巻線状態の巻線用ボビンの表側斜視図である。 図13Aの裏側斜視図である。
<第1の実施形態>
 以下、本発明の第1の実施形態に係る巻線用ボビン10の構成について、図1A,Bおよび図2A,Bに基づいて説明する。
 巻線用ボビン10は、外周に巻線3が巻回される筒状の巻回部11と、この巻回部11の両端に各々設けられた一方および他方の鍔部材12,13とを備える。前記巻回部11は、断面略矩形状で、内部に軸方向に形成された空洞部14を有し、巻線3が巻回される外周面は4つの平面部11aと4つの曲面角部11bとで構成されている。
 前記巻回部11の一方(図で左方)の端部に設けられた一方の鍔部材12は、その内側面に巻回される巻線(断面略円形)3が押し付けられるもので、この連続する内側面が巻線3の巻回位置を規制する規制面Sとなる。この一方の鍔部材12は、周方向に移動するのに伴って厚みが徐々に大きくなるように変化し、これにより上記規制面Sの軸方向位置が、該巻回部11の巻回回転に伴って巻回部11の端部から離れる方向に徐々に変化するように形成されている。
 なお、上記規制面Sの軸方向の位置変化、つまり、その傾きは、図のように巻線3を2本同時に整列巻回するバイファイラ巻の場合には、1巻回(1回転)で巻線(導線)3の2線径分だけ軸方向に変化する角度で、巻線3を巻回することになるので、これに相当した角度に設定される。この角度設定により、図13Bに示した巻回層の折り返しに伴って生じる空間部Mが形成されないことになる。つまり、図2Bの巻線状態に示すように、前記空間部Mを形成する巻線3に接して規制面Sが位置することで、空間部Mを埋めるような規制面Sが存在することになる。
 すなわち、前記一方の鍔部材12は壁状の部材が、巻回部11の一周に亘って形成され、その厚みは周方向に移行するに従って徐々に大きくなる。そして、該一方の鍔部材12は、厚みの一番薄い始端部には、スリット状の巻線引込部15が横方向に設けられ、ここから巻線3の巻回方向に回転するのに従って、徐々に厚みが大きくなり、最も厚い終端部が始端部に臨むように構成されている。他方の鍔部材13は、両側面が平坦で厚みが一定の板状に設けられている。
 前記一方の鍔部材12において、巻回方向の厚みの変化は上記の通りであるが、巻線用ボビン10の成型性(型抜き性)を確保する点から、前記巻回部11の平面部11aに対応する鍔部材12の平面部12aは上記厚みが徐々に変化するように形成され、一方、前記巻回部11の曲面角部11bに対応する鍔部材12の扇形部12bは厚みが変化せず一定に形成されている。
 上記のように構成された巻線用ボビン10に対する巻線3の巻回を、図2Aおよび図2Bを参照して説明すれば、一方の鍔部材12の始端部における前記巻線引込部15から引き込まれた巻線3は、この巻線引込部15で鍔部材12の内側面の規制面Sに沿うように折り曲げられる。続いて、この規制面Sに押し付けられながら鍔部材12の終端部まで、巻回部11の外周に巻回され、次には、1周目の巻線3に接するように2周目が巻回され、他方の鍔部材13に向けて順次巻回されて、1層目の巻回層が設けられる。他方の鍔部材13に至ると、折り返して、1層目の巻回層の上に乗り上げるとともに、巻回角度を1層目の巻回角度と交差するように変更して、元に戻るように一方の鍔部材12に向けて2層目の巻回層が巻回される。
 この第1の実施形態では、一方の鍔部材12にのみ規制面Sが形成されているので、1~3層の巻回層の巻回についてはこの規制面Sの作用によって巻乱れることなく、好適な巻回が実行され、巻線の巻姿も良好となる。なお、この形態では、3層目の巻回層の終わりの巻線3が、他方の鍔部材13の内側面との間に生じる空間部Mに落ち込むことになる。
<第2の実施形態>
 以下、本発明の第2の実施形態に係る巻線用ボビン20の構成について、図3A,Bおよび図4A,Bに基づいて説明する。
 巻線用ボビン20は、外周に巻線3が巻回される筒状の巻回部21と、この巻回部21の両端に各々設けられた一方および他方の鍔部材22,23とを備える。前記巻回部21は、断面略矩形状で、内部に軸方向に形成された空洞部24を有し、巻線3が巻回される外周面は4つの平面部21aと4つの曲面角部21bとで形成されている。
 この実施形態の巻線用ボビン20は、両端部の一方および他方の鍔部材22,23の両方に、傾斜した規制面Sが形成されている。
 つまり、一方の鍔部材22は、第1の実施形態における一方の鍔部材12と同形状であり、その内側面に巻回される巻線23が押し付けられるもので、この連続する内側面が巻線3の巻回位置を規制する規制面Sとなる。
 また、この一方の鍔部材22は、第1の実施形態における一方の鍔部材12と同様に、周方向に移動するのに伴って厚みが徐々に大きくなるように変化し、これにより上記規制面Sの軸方向位置が、該巻回部21の巻回回転に伴って巻回部21の端部から離れる方向に徐々に変化するように形成されている。
 また、他方の鍔部材23は、一方の鍔部材22と対応する形状(一方の鍔部材22とは逆の巻回方向に厚みが増加する形状)に設けられているが、その他は、上記一方の鍔部材22と同様の形状に形成されている。
 そして、両鍔部材22,23の始端部には、それぞれ巻線引込部25,26を有し、上述したように、そこから巻回方向に対して巻回軸21の端部から離れる方向に、内側面が1巻回で2巻線径分だけ徐々に変化する形態に規制面S,Sがそれぞれ形成される。
 したがって、両鍔部材22,23の規制面S,Sの間隔は、巻回部21の回転に対して一定値となるように平行に設定されている。
 この第2の実施形態の構成とされたことにより、一方の鍔部材22の規制面Sの形状によって第2層目から第3層目に切り替わる際等における空間部Mの発生が阻止され、また、他方の鍔部材23の規制面Sの形状によって第3層目から第4層目に切り替わる際等における空間部Mの発生が阻止される。これにより、4層目以上の多数巻回層においても、両方の鍔部材22,23の近傍に空間部Mが形成されるのを防止して、巻線の落ち込みが発生することなく、良好な並列巻を維持し、図のように、巻姿の良いバイファイラ巻を実行できる構造となっている。
<第3の実施形態>
 以下、本発明の第3の実施形態に係る巻線用ボビン30の構成について、図5A,Bおよび図6に基づいて説明する。
 この実施形態の巻線用ボビン30も巻回部31の両端に一方および他方の鍔部材32,33を備えるが、この鍔部材32,33が断続的に形成され、その内側面による規制面Sも断続的である。前記巻回部31は、断面略矩形状で、内部に軸方向に形成された空洞部34を有し、巻線3が巻回される外周面は4つの平面部31aと4つの曲面角部31bとで形成されている。
 鍔部材32,33は、具体的には、巻回部31の矩形断面の4か所の平面部31aに対応する位置に、一方の端部には各々分割した平板状の一方の鍔部片32A~32Dが、他方の端部には各々分割した平板状の他方の鍔部片33A~33D(一方の鍔部片32A~32Dとは逆の巻回方向に厚みが増加する形状)がそれぞれ立設されてなる。また、巻回部31の曲面角部31bに相当する端部には、鍔部材は形成されていない。
 上記各鍔部片32A~32D,33A~33Dの内側面が、巻回される巻線3が押し付けられる規制面Sとなり、その設置の軸方向位置は、巻回方向に対して巻回部31の端部から離れる方向に、内側面が1巻回で2巻線径分だけ徐々に変化する形態に規制面S,Sがそれぞれ形成されている。上記規制面S,Sの位置は、各鍔部片32A~32D,33A~33Dの厚みが順に変位されることで、設定されている。
 すなわち、これらの鍔部材32,33は、前述した第2の実施形態における鍔部材22,23において、4つの曲面角部21bに対応する角部を切り取った形状に対応する。
 なお、この実施形態においては、巻回部31の4つの平面部31aに対応して、両端にそれぞれ4つの鍔部片32A~32D,33A~33Dを設置しているが、少なくとも対向面の対応する位置に少なくとも2つの鍔部片が設置されることが好ましく、これにより一応の効果が期待できるものである。つまり、巻線3が落ち込む空間が形成されずに、良好な並列巻が実施できることになる。
 なお、本発明の巻線用ボビンとしては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の変更態様を採用することができる。
 例えば、上記実施形態においては、規制面Sの軸方向位置を徐々に変更する構成を鍔部材または鍔部片の厚みを変更することで実現しているが、それに限られず、同じ厚みの鍔部材または鍔部片をその規制面Sとなる位置が上記実施形態のものと同様の位置となるように、鍔部材または鍔部片の設置位置または形状を変更することによって実現することも可能である。
 例えば、上記第3の実施形態における一方の鍔部材32において、各鍔部片32A~32Dの厚みが互いに同じで、各鍔部片32A~32D自体も厚みが変化しないように形成することによって、上記第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 また、上記第1の実施形態における鍔部材12および上記第2の実施形態における鍔部材22,23においても、厚みを変化させるのではなく、鍔部材12,22,23の設置位置や形状を変化させて、規制面が巻回部11,21の端部から離れる方向に徐々に変化するように構成してもよく、このように構成することによっても、上記第1の実施形態や上記第2の実施形態の巻線用ボビンと同様の効果を得ることができる。このような変更態様の一例に係る変型例1については後述する。
 また、上記第1の実施形態の鍔部材12および上記第2の実施形態の鍔部材22,23においては、規制面Sの巻線巻回方向への傾斜が平面部12a,22a,23aに対応する位置に設けられ、曲面角部12b,22b,23bに対応する位置には設けられていないが、逆に、規制面Sの巻線巻回方向への傾斜を、曲面角部12b,22b,23bに対応する位置に設け、平面部12a,22a,23aに対応する位置に設けないようにしても上述した実施形態の巻線用ボビンと同様の作用効果を得ることができ、また、このような構成としても、巻線用ボビン10,20,30の成型時における良好な成型性(型抜き性)を奏することができる。このような変更態様の2つの例に係る変型例2および変型例3については後述する。
 なお、巻線用ボビン10,20,30の形状によって、成型時における良好な成型性(型抜き性)を得ることが特に要求されない場合には、規制面Sの巻線巻回方向への傾斜を、平面部12a,22a,23a、および曲面角部12b,22b,23bの両方に設けるように、すなわち、傾斜する規制面を鍔部材12,22,23の1周に亘り連続的に設けるようにすることができる。
 また、上記各実施形態においては、巻線3が巻回部11,21,31に2本並列にバイファイラ巻とされている様子を示しているが、巻回部11,21,31に単線あるいは3本以上の複数本を並列巻(例えばトリファイラ巻等)としても、本発明の巻線用ボビンの効果を奏することができる。
 また、上記各実施形態においては、巻回部11,21,31は、断面略矩形状の角筒状に形成された例を示しているが、円筒状に形成されたものでもよい。
<変型例1>
 ここで、上述した変型例1に係る巻線用ボビンについて図7を用いて説明を行う。
 図7に示す部材においては、第1の実施形態に係る巻線用ボビン10と同様の部材について、図1Aの部材の符号に30を加えた符号を付し、重複する説明は省略する。
 すなわち、この巻線用ボビン40の一方の鍔部42は、上述した第1の実施形態の鍔部12のように、周方向に移動するのに伴って厚みが徐々に大きくなるように変化するものではなく、周方向に移動するのに伴って、鍔部42自体が巻回部41の内側に入り込むように螺旋状に形成されている。これにより、規制面Sの軸方向位置が、該巻回部41の巻回回転に伴って巻回部41の端部から離れる方向に徐々に変化するように形成されている。
 なお、上記規制面Sの軸方向の位置変化、つまり、その傾きは、例えば図2Aに示すように、巻線3を2本同時に整列巻回するバイファイラ巻の場合には、1巻回(1回転)で巻線(導線)3の2線径分だけ軸方向に変化する角度で、巻線3を巻回することになるので、これに相当した角度に設定される。この角度設定により、図13Bに示した巻回層の折り返しに伴って生じる空間部Mが形成されないことになり、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
<変型例2>
 ここで、上述した変型例2に係る巻線用ボビン50について図8,9を用いて説明を行う。
 図8に示す部材においては、第3の実施形態に係る巻線用ボビン30と同様の部材について、図5Aの部材の符号に20を加えた符号を付し、重複する説明は省略する。
 すなわち、この変型例2の巻線用ボビン50も巻回部51の両端に一方および他方の鍔部材52,53を備えるが、この鍔部材52,53が断続的に形成され、その内側面による規制面Sも断続的である。巻線3が巻回される外周面は4つの平面部51aと4つの曲面角部51bとで形成されている。
 鍔部材52,53は、具体的には、巻回部51の矩形断面の4か所の曲面角部51bに対応する位置に、一方の端部には各々分割した平板状の一方の鍔部片52A~52Dを備えた鍔部材52が、他方の端部には各々分割した平板状の他方の鍔部片53A~53D(一方の鍔部片52A~52Dとは逆の巻回方向に厚みが増加する形状)を備えた鍔部材53が、それぞれ立設されてなる。また、巻回部51の平面部51aに相当する端部には、鍔部材は形成されていない。
 上記各鍔部片52A~52D,53A~53Dの内側面が、巻回される巻線3が押し付けられる規制面Sとなり、その設置の軸方向位置は、巻回部51の各鍔部片52A~52D,53A~53Dの厚みが巻回方向に対して巻回部51の端部から離れる方向に、内側面が1巻回で2巻線径分だけ徐々に変化する形態に規制面S,Sがそれぞれ断続的に形成されている。上記規制面S,Sの位置は、各鍔部片52A~52D,53A~53Dの厚みが順に変位されることで、設定されている。
 すなわち、これらの鍔部材52,53は、前述した第2の実施形態における鍔部材22,23において、4つの平面部22a,23aに対応する部分を切り取った形状に対応する。
 これにより、図9に示すように、図13Bに示したような巻回層の折り返しに伴って生じる空間部Mが形成されないことになり、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
<変型例3>
 次に、上述した変型例3に係る巻線用ボビン60について図10,11を用いて説明を行う。
 図10に示す部材においては、上述した変型例2に係る巻線用ボビン50と類似した構成とされているので、同様の部材について、図8の部材の符号に10を加えた符号を付し、重複する説明は省略する。
 変型例3に係る巻線用ボビン60は、上述した変型例2に係る巻線用ボビン50と構成および作用効果が類似しているが、変型例2に係る巻線用ボビン50の鍔部材52,53の鍔部片52A~52D、53A~53Dが各々板状とされているのに対し、変型例3に係る巻線用ボビン60の鍔部材62,63の鍔部片62A~62D、63A~63Dは各々略円柱形状をなしており、また、他方の鍔部片63A~63Dは一方の鍔部片62A~62Dとは、逆の巻回方向に円柱断面の円径が増加する形状とされている。
 上記各鍔部片62A~62D,63A~63Dの円柱内側面が、巻回される巻線3が押し付けられる規制面Sとなり、その設置の軸方向位置は、巻回部61の各鍔部片62A~62D,63A~63Dの厚み(円柱断面の円径)が巻回方向に対して巻回部61の端部から離れる方向に、内側面が1巻回で2巻線径分だけ徐々に変化する形態に規制面S,Sが断続的に形成されている。上記規制面S,Sの位置は、各鍔部片62A~62D,63A~63Dの厚み(円柱断面の円径)が順に変位されることで、設定されている。
 3 巻線
 10,20,30,40,50,60,70 巻線用ボビン
 11,21,31,41,51,61,71 巻回部
 11a,21a,31a,41a,51a,61a 平面部
 11b,21b,31b,41b,51b,61b 曲面角部
 12,22,32,42,52,62,72 一方の鍔部材
 13,23,33,43,53,63,73 他方の鍔部材
 14,24,34,44,54,64,74 空洞部
 15,25,26,45,75,76 巻線引込部
 32A~32D,33A~33D,52A~52D、53A~53D,62A~62D,63A~63D 鍔部片
 S 規制面

Claims (7)

  1.  巻線が巻回される筒状の巻回部と、該巻回部の両端に各々設けられた鍔部材とを備え、
    これら鍔部材の少なくとも一方の内側面が、連続的にまたは断続的に、巻回中の前記巻線が押し付けられる規制面として設けられ、
     前記規制面が形成される前記巻回部の軸方向位置が、該巻回部の回転に伴って該巻回部の端部から離れる方向に徐々に変化するように構成されていることを特徴とする巻線用ボビン。
  2.  前記鍔部材の厚みを変化させることにより、前記規制面の位置が徐々に変化するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の巻線用ボビン。
  3.  前記鍔部材のうち一方に、前記巻線を前記巻回部に引き込む巻線引込部が形成され、この一方の鍔部材の内側面が前記規制面として構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の巻線用ボビン。
  4.  前記巻回部が断面略矩形状とされ、前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の少なくとも対向する2面に相当する部位に形成され、
     前記鍔部材は、前記矩形状の断面の辺に対応する部位が、前記巻回軸方向の厚みが徐々に変化するように、前記矩形状断面の角部に対応する部位が、前記巻回軸方向の厚みが一定となるように形成されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の巻線用ボビン。
  5.  前記巻回部が断面略矩形状とされ、前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の少なくとも対向する2面に相当する部位に形成されるとともに、
     前記巻回部断面の角部に対応する鍔部材には前記規制面が形成されないことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の巻線用ボビン。
  6.  前記鍔部材の前記規制面が該巻回部の4面に相当する部位に形成されてなることを特徴とする請求項4または5に記載の巻線用ボビン。
  7.  前記巻回部が円筒状からなることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の巻線用ボビン。
     
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