JPH0482163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばスタータのフイールドコイル
やオルタネータのロータコイルをなす巻線体に関
する。

〔従来の技術〕

社会のニーズとして、機器の小型軽量化の要求
が高まる中で、電磁器等を構成するコイルの高密
度化を計ろうとしている。

一方、通常のものでは、断面円形のコイルを利
用して、コイルを巻枠（ボビン）に巻装してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述した従来のものでは、第１３図で
示されるように、断面円形のコイル２０をボビン
２１上に層を重ねて巻いていく場合、隣り合う下
層２０ａと上層２０ｂのリード２０ｃ，２０ｄの
向きが、互いに逆方向である為に、上層２０ｂに
新たに巻かれる線を、逆方向の下層２０ａのリー
ド溝２０ｃ，２０ｄに倣わせるような力が作用す
る。その為、上層２０ｂのリード２０ｄが図に示
す如く、乱れてしまい、層を重ねるにしたがつ
て、そのリード２０ｄの乱れが大きくなつてしま
う。

また、巻線機の高精度を計つて、断面円形のコ
イルをリーダの乱れなく、整列度が限界まで向上
したとしても、隣り合う丸線材の間の空きスペー
スは詰めることが出来ない。

そこで、第１４図に示す如く、断面円形のコイ
ルを使う代わりに、断面多角のコイル２２を用い
るものもあるが、この図に示す如く、層端２２ａ
の折り返しで下層から上層へ移行する時に、断面
多角形のコイル２２のため、巻枠２３内に収まら
ず、コイル２３の姿勢がずれて、上層が巻きにく
くなるという問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は、 巻枠と、この巻枠の外周に、該巻枠端部で折り
返されて複数層巻装されるとコイルと、からなる
巻線体において、 前記コイルは、折り返し部において断面円形の
丸線であり、他の部分において平面部によつて側
面が形成される断面多角形の角線であり、隣接す
る前記角線は前記平面部同士で接していることを
特徴とする巻線体を提供するものである。

〔作用〕

折り返し部を断面円形のコイルとすることで、
下層から上層へ移行する時に、従来の如く、コイ
ルの姿勢がくずれず、断面多角形のコイルを巻く
ことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明においては、折り返
し部を断面円形の丸線とすることで、折り返し部
のコイルの姿勢がくずれることなく、残りの部分
を断面多角形の角線とし、この角線の平面部同士
が接するため、隣接するコイル間の〓間が減少し
て占積率を向上することができるという優れた効
果がある。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図は本発明巻線体を形成するコイル巻線
装置の一実施例の全体構成を示す一部断面斜視図
である。

１は巻枠回転用モータ、２は巻枠固定用治具で
あり、巻枠回転用モータ１に直結してあり、図中
では半断面にしてある。３は巻枠であり、巻枠固
定用治具２と円板２ａとの間に、挟持して固定さ
れている。４ａおよび４ｂは線材である。５はプ
レートで、このプレート５には成型ローラ６ａ，
６ｂ、線材４ａ，４ｂのガイドノズル７ａ，７
ｂ、成形ローラ回転用モータ８が配設されてい
る。これらは、線材成型部を構成している。９は
トラバースガイド用モータで、ボールネジ１１を
介してプレート５に連結されている。

そして、ガイドノズル７ａ，７ｂ、はプレート
５の腕部５ａに固定されており、ローラ６ａ、６
ｂ、間を通して、ほぼ１直線上に設けられてい
る。１２は、メカニカルバルブで、プレート５が
コイルの層端折り返し部を巻く位置へ移動した時
に、プレート５によつて押され作動するように、
プレート５の往復方向の両側に配設され、ローラ
スライド用シリンダー１４の動作方向を切り替え
る働きをする。

第２図は第１図における線材成型部の部分断面
図である。

１３はスライドフロツクで、プレート５のスラ
イド溝内に配設されており、かつ、ローラスライ
ド用シリンダ１４に結合されている。ローラ６ｂ
は、スライドブロツク１３に回転自由に取り付け
られ、ローラ６ａは成型ローラ６回転用モータ８
に直結され、プレート５に対して回転自在に保持
されている。

次に上記構成のコイル巻線装置の作動について
説明すると、まず、断面円形の丸線材４ｂの先端
を、ガイドノズル７ａ、ローラ６ａ，６ｂ間、ガ
イドノズル７ｂを通して、巻枠３の外周にからげ
て固定する。

この時に、プレート５はコイルの層端折り返し
部を巻く位置、すなわち往復動作の一方の端の位
置（巻枠３の一端）にあり、メカニカルバブル１
２を押している為、その時のメカニカルバブル１
２の切替え方向によつて、ローラースライド用シ
リンダ１４を作動させ、ローラ６ｂを保持してい
るスライドブロツク１３を下方向（矢印Ｂ方向）
に下げて、ローラ６ａ，６ｂ間の隙間を、丸線材
４ｂの線径よりも大きいものとしておく。

その後、巻枠回転用モータ１を作動させて、線
材４ｂを巻枠３の外周に巻きつけていく。同時に
トラバースガイド用モータ９も回転し、ボールネ
ジ１１上に、第２図に示される線材成型部全体
（プレート５）を、略断面四角形の平角線４ａの
線幅のピツチで、巻枠３の回転（巻枠回転用モー
タ１の回転）に同期させてトラバースさせてい
く。巻枠３が１回転したところで、プレート５は
メカニカルバブル１２から離れ、この時のバルブ
が切り替え、ローラスライド用シリンダー１４が
作動して、スライドブロツク１３を上昇させて、
ローラ６ａ，６ｂ間の隙間を、丸線材４ｂの所定
のつぶし量を得るように、ローラ６ｂを上方向
（矢印Ｃ方向）に移動させる。

また成型ローラ６ａは、成型ローラ回転用モー
タ８の作動によつて回転し、ローラ６ｂとの間に
丸線材４ｂを引き込みながら、連続的に丸線材４
ｂを押しつぶして、第３図に示す如く、平角線４
ａを成型する。この間、丸線材４ｂはガイドノズ
ル７ａを通つて、対の成型ローラ６ａ，６ｂの間
の所定の位置へ安定して導かれる。その後、平角
に成型されて、ガイドノズル７ｂを通つて巻枠３
へ導かれる。

このようにして、平角線４ａを巻ながらプレー
ト５が他方の端（巻枠３の他端）へ移動すると、
再びメカニカルバブル１２を押し、バブルが切り
替つて、平角線４ａから丸線４ｂに戻す。この動
作を巻線終了まで繰り返す、すなわち、層端折り
返し部分は丸線で巻き、その他の部分は、平角線
で巻き、これを連続的に繰り返していく。

なお、丸線材４ｂを平角線４ａにする場合に
は、平角線４ａの横幅をｌ、他の厚みをｔとした
時の圧廷比＝ｌ／ｔは、実験より、約1.5以下に
することで線材4b外周の絶縁被膜が、破壊され
ることはない。

従つて、上述した構成にすることで、線材４は
始め巻枠３にからげるまでは丸線材４ｂを用い
て、巻枠３に巻きつけるときには平角線４ａとす
ることで、平角線４ａの断面姿勢を一定にするこ
とも容易であり、線材４をドラム（線材４が巻い
てある）からねじれが生じないように巻きほどく
にも、丸線材４ｂであり、容易である。

また、始め巻枠４に線材４の先端をからげる時
には、丸線材４ｂで行い、先端をからげた後に、
平角線４ａを成型して、巻枠３に巻装するため、
線のひねりを生ずることなく、線材４の巻装が非
常に簡単にできる。

また、層端折り返し部は丸線材４ｂで巻線する
為、第１２図に示すように、層端折り返し部で、
巻線が下層から上層へ移行する時に、平角線４ａ
の姿勢がくずれるという問題がなくなる。

また、平角線４ａを巻枠３に巻きつけているの
で、平角線４ａ間のリード溝が少なくなり、これ
によつて下層リード４ｅに対する上層リード４ｄ
の影響をなくすことができ、高整列度の巻線が可
能になる。

なお、第４図に示す第２実施例においては、成
型ローラ回転用モータ８の軸８ａの先端には、第
１のローラ６ａが固定されている。なお、軸８ａ
上には、第１の傘歯歯車１５が固定され、この第
１の傘歯歯車１５に第２の傘歯歯車１６が噛みあ
つている。この傘歯歯車１６が固定されているシ
ヤフト１７には、第２のローラ６ｂが固定されて
いる。そして、第１、第２のローラ６ａ，６ｂ
は、直角に配置されている。

また、１４ａは第１のローラスライド用シリン
ダ、１３ａは第１のスライドブロツク、６ｃは第
１のスライドブロツク１３ａに回転自在に設けら
れた第３のローラであり、この第３のローラ６ｃ
は、第１ローラ６ａと直線状に配置され、矢印Ｄ
方向に、第１のローラスライド用シリンダ１４ａ
により、移動する。

さらに、１４ｂは第２のローラスライド用シリ
ンダ、１３ｂは第２のスライドブロツク、６ｄは
第２のスライドブロツク１３ｂに回転自在に設け
られた第４のローラでありこの第４のローラ６ｄ
は、第２のローラ６ｄと直線状に配置され、矢印
Ｅ方向に、第２のローラスライド用シリンダ１４
ｂにより、移動する。

そして、第４図に示すように、第１ないし第４
のローラ６ａ〜６ｂにより、正方形状の隙間１８
を形成する。

そして、上述した第１実施例と同様に、丸線材
４ｂを、上記隙間１８内に挿入することで、丸線
材４ｂを正方形状の角線材４ｃとすることができ
る。また、巻枠に丸線材４ｂをからげる時には、
第１、第２のローラスライド用シリンダ１４ａ，
１４ｂにより、第３、第４のローラ６ｃ，６ｄを
移動させて、第１ないし第４のローラ６ａ〜６ｂ
により形成される隙間を丸線材４ｂの径よりも大
きいものとする。そして、丸線材４ｄの先端を巻
枠にからげた後に、丸線材４ｂを角線材４ｃと
し、第５図に示す如く、巻枠３に角線材４ｃを巻
装する。

また、丸線、平角線両方において、整列度が限
界まで向上した場合、第５図で示される角線巻き
コイルでは、第６図で示される丸線巻きコイルよ
りも線材間の隙間が小さくなるという効果があ
る。これを占積率で比較すると、平角線の断面形
状を矩形と仮定した場合、平角線巻きコイルは、
丸線巻きコイルに比べて、占積率が27.4％高くな
るという利点がある。下式は、その算出式であ
る。

ここで、占積率＝Σ（線材断面積）／（巻線可
能スペース断面積）である。

そして、第７図および第８図に示す斜線部分
（縦3a、横3aの正方形部分）の占積率を計算す
る。ここで、ａは丸線４ｂの線径である。

従来のコイルの占積率 ：｛９×（π／４）a²／（3a）²｝ ×100＝78.5％ 本発明によるコイルの占積率 ：（線材断面積合計）／（3a）² ×100＝100％ ｛（100％−78.5％）／78.5％｝ ×100＝27.4％ （本発明によるコイルでは、隣り合う線材間に空
きスペースがないので、理論的には占積率が100
％としてある。） 本発明なるコイルの巻線装置において製造され
るコイルは、線材が平角形であることから、コイ
ルの上層が下層のリードの影響を受けず、整列度
が向上し、これによつて、第９図に示す巻枠を持
たないコイル、第１０図に示す台形コイルなどの
巻線が容易となる。

なお、丸線材４ｂを平角線４ａに形成するの
に、第４図に示すように、第１から第４のローラ
６ａ〜６ｂを用いたが、以下に示す実施例の如
く、形成してもよい。

第１１図においては１対のローラ６ｅ，６ｆの
一端にそれぞれ対向する突出部６e′，６f′を形成
し、１対のローラ６ｅ，６ｆ間で、正方形状の隙
間を形成する。

第１２図のものでは、１対のローラ６ｇ，６ｈ
を対向させると共に、これぞれ１対のローラ６
ｇ，６ｈの外周に三角形状の溝６g′，６h′を形成
して、溝６g′，６h′の間で、正方形状の隙間を形
成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明巻線体を形成するコイル巻線装
置の第１実施例の全体構成を示す部分断面斜視
図、第２図は第１図図示の線材成型部の部分断面
図、第３図はローラと線材を示す斜視図、第４図
は本発明巻線体を形成するコイル巻線装置の第２
実施例を示す模式図、第５図から第８図は本発明
を従来と比較して説明する為のコイル模式図、第
９図および第１０図は本発明によるコイルの他の
実施例を示す模式図、第１１および第１２図はそ
れぞれローラの他の実施例を示す正面図、第１３
図は従来の丸線材における上層の線材が下層のリ
ード溝に倣う為に、上層のリードが乱れるという
状態を示す斜視図、第１４図は層端折り返し部分
で平角線の姿勢がずれた状態を示す断面図であ
る。 １……巻枠回転用モータ、２……巻枠固定治
具、３……巻枠、４ａ……平角線、４ｂ……丸
線、５……プレート、６ａ，６ｂ……成形ロー
ラ、７ａ，７ｂ……ノズル、８……成形ローラ回
転用モータ、９……トラバースガイド用モータ、
１１……ボールネジ、１２……メカニカルバブ
ル、１３……スライドブロツク、１４……ローラ
スライド用シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻枠と、この巻枠の外周に、該巻枠端部で折
   り返されて複数層巻装されるコイルと、からなる
   巻線体において、 前期コイルは、折り返し部において断面円形の
   丸線であり、他の部分において平面部によつて側
   面が形成される断面多角形の角線であり、隣接す
   る前記角線は前記平面部同士で接していることを
   特徴とする巻線体。