JPH07297063A - 計器用変圧器コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多層のレヤー巻線を有する計器用変圧器コイル
を容易に製造できる計器用変圧器コイルの製造方法を提
供する。 【構成】電線供給手段１２の左側の領域及び右側の領域
でそれぞれ第１の絶縁テープ３０Ａ及び第２の絶縁テー
プ３０Ｂを巻枠３０１に供給する第１及び第２の絶縁テ
ープ供給手段１３及び１４を設ける。第１の絶縁テープ
３０Ａ及び第２の絶縁テープ３０Ｂをそれぞれ電線４の
左側及び右側で主軸１０に沿って往復移動させながら巻
枠３０１の周囲に巻回することによりレヤー絶縁層３Ａ
1 ，３Ａ2を形成し、既に形成されたレヤー絶縁層３Ａ1
の上に電線４を巻回してレヤー巻線Ｃ1 を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計器用変圧器の１次コ
イルとして用いるのに好適な計器用変圧器コイルを製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】計器用変圧器は、図８に示したように、
鉄心１と、該鉄心に巻装された２次コイル（低圧コイ
ル）２と、２次コイル２の外側に巻装された１次コイル
（高圧コイル）３とからなっている。

【０００３】１次コイル３は、図９に示したように、絶
縁材料により円筒状に形成された巻枠３０１と、内側に
レヤー絶縁層３Ａ1 ´〜３Ａn ´を位置させて、巻枠３
０１の外周に重ね巻きされた多数のレヤー巻線Ｃ1 ，Ｃ
2 ，…Ｃn と、最外周の巻線Ｃn の外周に設けられた最
外周の絶縁層３Ｂ´とからなっている。絶縁層３Ａ1´
〜３Ａn ´及び３Ｂ´は、それぞれに隣接するレヤー巻
線の巻回幅よりも大きな幅寸法を有する絶縁シートを所
定の厚さが得られるまで巻回することにより形成され、
各レヤー巻線はその軸線方向の両端が、内側及び外側に
配置された絶縁層の両端よりも内側に位置するように巻
回されている。図示の例では、１次コイル３の縦断面が
ほぼ台形状を呈するように、レヤー巻線Ｃ1 〜Ｃn が、
径方向の外側に位置するもの程その巻回幅寸法（軸線方
向寸法）が小さくなるように巻回されている。

【０００４】従来の計器用変圧器コイルでは、レヤー巻
線の巻回幅よりも幅が広い絶縁シートを複数ターン巻回
することにより各絶縁層を形成していたため、絶縁シー
トを所定ターン数巻回した後切断する必要があり、絶縁
シートの切断の際に巻線機を停止させる必要があったた
め、巻線作業に手間がかかり、コストが高くなるのを避
けられなかった。

【０００５】特に、図９に示したように、径方向の外側
に位置するレヤー巻線の巻回幅を内側に位置するレヤー
巻線の巻回幅よりも小さくして、コイルの断面が台形状
を呈するように構成する場合には、種々の幅寸法を有す
る絶縁シートを予め用意しておいて、レヤー巻線の巻回
幅が変化するごとに絶縁シートを交換したり、レヤー巻
線の巻回幅が変化するごとに絶縁シートの余分な部分を
カットしたりする必要があるため、巻線作業が非常に面
倒になり、作業性が悪くなるのを避けられなかった。

【０００６】また計器用変圧器コイルのレヤー絶縁層の
必要厚さは、該レヤー絶縁層が負担するレヤー電圧によ
り決まり、絶縁層の幅方向の一端と他端とでは絶縁層に
必要とされる厚さが異なるが、従来はレヤー巻線の巻回
幅よりも大きな幅寸法を有する絶縁シートを巻回するこ
とにより各レヤー絶縁層を形成していたため、各レヤー
絶縁層の厚さは巻線の軸線方向に沿って均一にせざるを
得ず、厚さが薄くてもよい箇所でもレヤー絶縁層の厚さ
を厚くしなければならなくなって、コイルが大形化する
という問題があった。

【０００７】そこで、本発明者は先に、特願平４−２６
６３４３号において、レヤー巻線の巻回幅よりも幅が狭
い絶縁テープを一部ラップさせてスパイラル状に巻回す
ることにより、各レヤー絶縁層を形成するようにした計
器用変圧器コイルを提案した。

【０００８】

【本発明の前提技術】本発明は、本発明者が先にした出
願に開示された発明を前提として、その一部を改良する
ものであるので、本発明の理解を容易にするために、先
ず既提案の発明について説明する。

【０００９】図４は既提案の発明に係わる計器用変圧器
コイルの構成例を示したもので、同図において、３０１
は円筒状に形成された巻枠、Ｃ1 〜Ｃn は、それぞれの
内側にレヤー絶縁層３Ａ1 〜３Ａn を位置させて、巻枠
３０１の上に同心的に巻回されたｎ層のレヤー巻線、３
Ｂは最外周絶縁層である。既提案の発明においては、図
６に示したように、レヤー巻線の巻回幅よりも十分に小
さい幅寸法を有する絶縁テープ３０を、幅方向に９０％
から２０％程度ラップさせながらスパイラル状に巻回す
ることにより、レヤー絶縁層３Ａ1 〜３Ａn 及び最外周
絶縁層３Ｂを形成する。計器用変圧器の絶縁媒体として
ガスを用いる場合には、絶縁テープとしてポリエステル
系樹脂のテープを用いる。

【００１０】このように、絶縁テープを巻回することに
より各レヤー絶縁層を形成すると、幅が広い絶縁シート
を扱う必要がないため、巻線作業を能率よく進めること
ができる。一般に巻線機においては、巻線機の主軸（巻
枠３０１を保持して回転させる軸）と平行な方向に移動
しながら（トラバースしながら）絶縁被覆電線を巻枠側
に供給するトラバース機構付きの電線供給手段を備えて
いるが、この巻線機に同様のトラバース機構を有する絶
縁テープ供給手段を付加することにより、上記絶縁テー
プの巻回を容易に行わせることができる。

【００１１】絶縁テープの巻回は、電線の巻回と同様の
方法で行うことができるため、絶縁テープの巻回作業と
巻線の巻回工程とを並行させて行うことにより、コイル
の製造能率を高めることができる。

【００１２】各レヤー絶縁層を構成する絶縁テープは、
各レヤー絶縁層の厚さを、レヤー電圧が低い側の軸線方
向端部からレヤー電圧が高い側の軸線方向端部に向かっ
て次第に厚くするように巻回するのが好ましい。

【００１３】ここでレヤー電圧とは、レヤー絶縁層が負
担する電圧を意味する。最内周のレヤー絶縁層のレヤー
電圧は、最内周のレヤー巻線の各部の電位に相応してお
り、最内周のレヤー巻線の巻き始め端部から巻き終わり
端部に向かって次第に高くなっていく。

【００１４】またレヤー巻線の層間に介在するレヤー絶
縁層のレヤー電圧は、その内側及び外側に隣接するレヤ
ー巻線間の電位差に等しく、隣接するレヤー巻線の共通
接続点側の一端端から他端側に向かって次第に高くなっ
ていく。

【００１５】図４に示した例では、レヤー巻線Ｃ1 を図
の左端から右側に巻回して図の右端で折り返し、続いて
レヤー巻線Ｃ2 を右側から左側に巻回して左端で折り返
し、以下同じ方法でレヤー巻線Ｃ3 ，Ｃ4 ，…Ｃn を順
次巻回するものとする。この場合、隣接する２つのレヤ
ー巻線の各部の電位差を考えると、内側のレヤー巻線の
巻き終わり端部と外側のレヤー巻線の巻き始め端部との
共通接続点（折り返し部）では隣接する巻線間の電位差
が小さく、反対側の端部では隣接する巻線間の電位差が
高くなっている。例えば図４において、レヤー巻線Ｃ1
，Ｃ2 の左側の端部では両巻線間の電位差が高いが、
レヤー巻線Ｃ1 ，Ｃ2 の右側の端部では両巻線間の電位
差が低くなっている。従って、図４において、レヤー絶
縁層３Ａ2の厚さは、右端では薄くてよいが、左端では
厚くする必要がある。そのため、図４の例においては、
レヤー絶縁層３Ａ2 の厚さを右側から左側に向かって次
第に厚くするように絶縁テープを巻回している。他のレ
ヤー絶縁層についても同様である。

【００１６】また最内周のレヤー絶縁層３Ａ1 の各部
は、最内周のレヤー巻線Ｃ1 の各部の電位に耐える必要
がある。そのため、最内周のレヤー絶縁層３Ａ1 は、レ
ヤー巻線Ｃ1 の巻始め側を薄くし、レヤー巻線Ｃ1 の巻
終わり側を厚くするように、その厚さを左端から右端に
向かって徐々に変化させている。

【００１７】最外周の絶縁層３Ｂは最外周のレヤー巻線
Ｃn の外周に絶縁テープを巻回することにより形成され
るが、この絶縁層３Ｂは、巻線の巻回軸方向に沿ってほ
ぼ均一な厚さを有するように形成されている。

【００１８】図５は絶縁層を形成する方法の一例とし
て、左端から右端に向かって次第に厚さが厚くなる最内
周のレヤー絶縁層３Ａ1 を形成する場合の絶縁テープの
巻回の仕方を示している。この例では、絶縁テープを一
部ラップさせながら左端ａ1 から右端ａ2 に巻回して巻
回幅Ｌo の絶縁層３a1を形成した後折り返して絶縁テー
プを右端ａ2 から左端ａ3 に巻回することにより巻回幅
Ｌ1 （＜Ｌo ）の絶縁層３a2を形成する。絶縁層３a2を
形成したところで再び折り返して絶縁テープを左側ａ3
から右側に巻回していくことにより巻回幅Ｌ1 の絶縁層
３a3を形成する。以下、右端で折り返す毎に巻回幅を短
くして、巻回幅Ｌ2 ，Ｌ3 ，…の絶縁層３a4，３a5，…
３a9を順次巻回し、左側から右側に向かって次第に厚さ
が厚くなるレヤー絶縁層３Ａ1 を形成する。他のレヤー
絶縁層も同様の方法で形成することができる。

【００１９】上記のように、絶縁テープを巻回すること
により各絶縁層を形成するようにすると、レヤー巻線Ｃ
1 〜Ｃn の巻回数とレヤー絶縁層を形成する絶縁テープ
の巻回数とを等しく設定して、電線のトラバース速度よ
りも絶縁テープのトラバース速度を速くすることによ
り、各巻線とその内側の絶縁層とを巻線機の主軸の同じ
回転で並行して巻回することができる。

【００２０】例えば第１層目の巻線Ｃ1 を巻回する際に
は、絶縁テープのトラバース速度を電線のトラバース速
度よりも速くして、巻線機の主軸の同じ回転で図５に示
したパターンで絶縁層３Ａ1 を巻回しながらその上に絶
縁被覆電線を巻回していくことにより、レヤー絶縁層３
Ａ1 と巻線Ｃ1 とを並行して巻回することができる。こ
の場合、絶縁層３Ａ1 の巻回と巻線Ｃ1 の巻回とを同時
に開始させて、同時に終了させるように、電線及び絶縁
テープのトラバース速度と、絶縁テープの幅寸法とを適
宜に設定しておく。同様にして他のレヤー巻線とその内
側のレヤー絶縁層とを並行して巻回することができ、ま
た巻回幅の調整は絶縁被覆電線及び絶縁テープの巻回数
を調整することにより行うことができるため、図４に示
すように台形状の断面を有する計器用変圧器コイルを、
巻線機を停止させることなく連続的に巻回することがで
きる。

【００２１】ここで、レヤー巻線Ｃ1 とレヤー絶縁層３
Ａ1 とを巻回する過程を例にとって、レヤー巻線とレヤ
ー絶縁層とを並行して巻回する場合の、電線の送りピッ
チ、絶縁テープの送りピッチ及びレヤー絶縁層を巻回す
る間に絶縁テープが移動する距離との間の関係について
説明する。

【００２２】レヤー巻線Ｃ1 とレヤー絶縁層３Ａ1 とを
並行させて巻回する際の絶縁テープの移動の軌跡は、図
５において、ａ1 →ａ2 →ａ3 →…ａ9 →ａ10である。
この間に電線はａ1 からａ2 まで移動する。ここでａ1
〜ａ2 間の距離、ａ3 〜ａ4間の距離、ａ5 〜ａ6 間の
距離、ａ7 〜ａ8 間の距離及びａ9 〜ａ10間の距離をそ
れぞれＬo ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 及びＬ4 とし、電線の送
りピッチ（巻回ピッチ）をｄとすると、巻線Ｃ1 の巻回
数Ｎo は、次式で与えられる。

【００２３】 Ｎo ＝Ｌo ／ｄ［ターン］ …（１） 一方巻線Ｃ1 を巻回する間に絶縁テープが動く距離をＬ
とすると、 Ｌ＝Ｌo ＋（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 ）×２ …（２） コイルＣ1 と絶縁層３Ａ1 とを並行して巻回するために
は、コイルＣ1 の巻回数と絶縁層３Ａ1 を構成する絶縁
テープの巻回数とを等しくする必要がある。コイルＣ1
の巻回数と絶縁テープの巻回数とを等しくするために必
要な絶縁テープの送りピッチをＰｔとすると、 Ｐｔ＝Ｌ／Ｎo …（３） となる。従って、レヤー絶縁層を形成する際の絶縁テー
プの全移動距離Ｌを決めれば、絶縁テープの送りピッチ
を容易に決定することができる。

【００２４】また絶縁テープの送りピッチＰｔを一定と
すれば、絶縁テープの移動距離Ｌを増減させることによ
り、絶縁テープの巻終り位置と、巻線の巻終り位置とを
一致させたり、絶縁テープの巻終り位置と、巻線の巻終
り位置とを適宜に異ならせて、図４に示したようにレヤ
ー絶縁層の両端に電線が巻かれていない部分を形成した
りすることが自由にできる。

【００２５】上記の説明では、電線の送りピッチｄと絶
縁テープの移動距離Ｌとを先に決定したが、絶縁テープ
の移動距離Ｌ及び送りピッチＰｔを先に決め、電線の送
りピッチを後で決めるようにすることもできる。

【００２６】巻線機を途中で停止させることなく、レヤ
ー巻線とレヤー絶縁層とを並行して巻回する場合には、
絶縁テープのトラバース速度を電線のトラバース速度よ
りも速くする必要があるため、電線が各レヤー巻線の巻
終り位置に達する前に、絶縁テープが端で折り返して電
線と逆方向に移動する過程が必ず存在する。この過程で
絶縁テープが電線とすれ違う場合には、すれ違う位置で
電線と絶縁テープとを交差させる必要がある。

【００２７】また電線が１層のレヤー巻線の巻終り位置
に達した場合には、絶縁テープと電線とを一緒に巻回す
ることにより、電線を次の層の巻線の巻始め位置に移行
させる。図７はレヤー巻線の巻終り位置から次のレヤー
巻線の巻始め位置に電線を移行させた状態の一例を示し
たもので、同図において４はレヤー巻線Ｃ1 を構成する
絶縁被覆電線である。４ａはレヤー巻線の巻終り、４ｂ
は次のレヤー巻線Ｃ2の巻始めであり、巻線Ｃ1 の巻終
り４ａと巻線Ｃ2 の巻始め４ｂとは同電位である。また
５ａはレヤー絶縁層３Ａ1 の巻終り、５ｂはレヤー絶縁
層３Ａ2 の巻始めであり、電線がレヤー巻線Ｃ1 の巻終
り位置に達したところで、電線と絶縁テープとを一緒に
巻回することにより、電線を次のレヤー巻線Ｃ2 の巻始
め位置に移行させている。電線をレヤー巻線Ｃ2 の巻始
め位置に移行させた後、電線及び絶縁テープの送り方向
を逆転させて、レヤー巻線Ｃ2 と絶縁層３Ａ2 とを巻回
する。このようにして、一連のレヤー巻線とレヤー絶縁
層とを連続的に巻回していくことができる。

【００２８】上記のように、幅が狭い絶縁テープを巻回
することにより各レヤー絶縁層を形成するようにする
と、以下に示すような利点が得られる。

【００２９】（ａ）幅が広い絶縁シートを扱う必要がな
く、しかもレヤー巻線の巻回と同時にレヤー絶縁層を形
成できるため、計器用変圧器コイルの製造能率を大幅に
向上させることができる。

【００３０】（ｂ）絶縁テープを巻回することによりレ
ヤー絶縁層を形成すると、絶縁テープの巻回と電線の巻
回とを並行させて行なうことにより、巻線機を停止させ
ることなく巻線を完成することができる。

【００３１】（ｃ）絶縁テープの巻回数により各絶縁層
の幅寸法を調整できるため、種々の巻回幅のレヤー巻線
を能率よく巻回することができ、径方向の外側に位置す
るレヤー巻線の巻回幅を内側に位置するレヤー巻線の巻
回幅よりも小さくして巻回するコイルをも容易に得るこ
とができる。この場合、絶縁シートの余分な部分をカッ
トしたり、幅が異なる多種類の絶縁シートを用意してお
いてコイルの巻回途中で絶縁シートを交換したりする必
要がないため、巻線作業能率を従来よりも大幅に向上さ
せることができる。

【００３２】（ｄ）各レヤー絶縁層の幅方向の各部で絶
縁テープの巻回数を異ならせることにより、レヤー絶縁
層の各部の厚み寸法を任意に調整できるため、レヤー絶
縁層の各部の厚み寸法を必要最小限の大きさとして、コ
イルの小形化を図ることができる上に、絶縁材料の節約
を図ることがてきる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】既提案の発明の計器用
変圧器コイルを巻回する場合、レヤー絶縁用の絶縁テー
プと電線とは同一の巻枠に同時に巻き付けられ、しかも
絶縁テープは電線よりも先行してコイルの巻回幅よりも
広い幅に亘って巻回されるため、絶縁テープを供給する
手段を１つだけ設けてレヤー絶縁層の巻回を行わせた場
合には、各レヤー巻線を巻回する毎に必ず電線と絶縁テ
ープとが交差する箇所が生じる。電線と絶縁テープとが
交差する際には、電線と絶縁テープの送り方向が異な
り、双方が干渉し合って、電線には絶縁テープより軸線
方向の力が加えられ、絶縁テープには電線より軸線方向
の力が加えられるため、巻回速度が高いと両者の送りを
正確に制御することが困難になる。

【００３４】そのため、絶縁テープを供給する手段を１
つだけ設けた場合には、電線と絶縁テープとが交差する
際に巻枠の回転速度を停止状態に近い速度まで極端に低
下させて絶縁テープと電線との干渉を和らげる必要があ
り、コイルの製作に時間がかかるという問題があった。

【００３５】本発明の目的は、巻枠の回転速度を極端に
低下させることなく、各レヤー巻線の巻回とレヤー絶縁
層の巻回とを並行して行わせて、能率よく計器用変圧器
コイルを製造することができるようにした計器用変圧器
コイルの製造方法を提供することにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明は、同心的に配置
された複数のレヤー巻線のそれぞれの内側にレヤー絶縁
層が配置された計器用変圧器コイルを巻回する計器用変
圧器コイルの製造方法に係わるものである。

【００３７】本発明においては、円筒状の巻枠を保持し
て回転駆動される主軸と、該主軸の軸線方向に沿って往
復移動しながら巻枠側に絶縁被覆電線を供給する電線供
給手段と、主軸側から電線供給手段を見た場合に該電線
供給手段の左側及び右側にそれぞれ位置する領域でそれ
ぞれ主軸の軸線方向に沿って往復移動しながら第１の絶
縁テープ及び第２の絶縁テープを巻枠側に供給する第１
及び第２の絶縁テープ供給手段とを設けて、第１及び第
２の絶縁テープをそれぞれ電線供給手段から巻枠側に延
びている電線の左側の領域及び右側の領域で巻枠の回り
に巻回することによりレヤー絶縁層を形成する過程と、
絶縁被覆電線を既に形成されているレヤー絶縁層の上に
巻回することによりレヤー巻線を形成する過程とを並行
して行わせる。

【００３８】上記レヤー絶縁層を形成する過程では、第
１及び第２の絶縁テープの内の一方の絶縁テープを巻枠
の回りに巻回することによりレヤー巻線の巻回よりも先
行して巻回中のレヤー巻線の内側に配置されることにな
るレヤー絶縁層を形成する過程と、他方の絶縁テープを
巻回中のレヤー巻線の外周に巻回することにより次に巻
回されるレヤー巻線の内側に配置されることになるレヤ
ー絶縁層を形成する過程とを並行して行わせるのが好ま
しい。

【００３９】また各レヤー絶縁層を形成する過程では、
各レヤー巻線の左側の軸線方向端部に隣接する位置に第
１の絶縁テープを所定の厚さが得られるまで巻回するこ
とにより各レヤー巻線の左側の軸線方向端部を押える巻
崩れ防止用の堰を形成する過程と、各レヤー巻線の右側
の軸線方向端部に隣接する位置に第２の絶縁テープを所
定の厚さが得られるまで巻回することにより各レヤー巻
線の右側の軸線方向端部を押える巻崩れ防止用堰を形成
する過程とを併せて行わせるのが好ましい。

【００４０】上記電線供給手段は、従来から広く用いら
れている巻線機に設けられていたものと同様のもので、
例えば、巻枠の軸線方向に往復移動するように設けられ
た可動フレームに支持された電線供給用のリールと、該
リールとともに可動フレームに支持されてリールから繰
り出された電線を巻枠側に案内するガイド手段と、可動
フレームを巻枠の軸線方向に往復移動させるように駆動
する駆動機構とにより構成される。

【００４１】また各絶縁テープ供給手段は電線供給手段
と同様のもので、例えば、巻枠の軸線方向に往復移動す
るように設けられた可動フレームに支持された絶縁テー
プ供給用のリールと、該リールとともに可動フレームに
支持されてリールから繰り出された絶縁テープを巻枠側
に案内するガイド手段と、可動フレームを巻枠の軸線方
向に往復移動させるように駆動する駆動機構とにより構
成される。

【００４２】

【作用】上記のように、電線供給手段の左側の領域及び
右側の領域でそれぞれ第１及び第２の絶縁テープを巻枠
側に供給する第１及び第２の絶縁テープ供給手段を設け
て、電線供給手段の左側及び右側でそれぞれ第１の絶縁
テープ及び第２の絶縁テープを巻枠に巻回することによ
りレヤー絶縁層を形成するようにすると、電線と絶縁テ
ープとを交差させることなくレヤー絶縁層と、各レヤー
巻線層とを巻回することができる。そのため、巻線の途
中で絶縁テープより電線に軸方向の力が加わることがな
くなり、また電線より絶縁テープに軸線方向の力が加わ
ることがなくなるため、電線及び絶縁テープの移動の制
御を容易に行わせることができ、巻回途中で巻枠の回転
速度を極端に低下させる必要がなくなり、巻線作業を能
率よく行わせることができる。

【００４３】

【実施例】図１は本発明の方法により巻回する計器用変
圧器コイルの一例を示したもので、このコイルは計器用
変圧器の１次コイルとして用いられるものである。図１
において３０１は円筒状に形成された巻枠で、巻枠３０
１の外周には、下部電極３０２が１ターンを形成しない
ように巻き付けられている。３は下部電極３０１の上に
巻回された計器用変圧器の１次コイルで、このコイル
は、レヤー絶縁層３Ａ1 〜３Ａn と、これらのレヤー絶
縁層の上にそれぞれ巻回されたｎ層のレヤー巻線Ｃ1 〜
Ｃn からなっている。コイル３の最外層のレヤー巻線Ｃ
n の外周には最外周絶縁層３Ｂが形成され、最外周絶縁
層３Ｂの外周には、上部電極３０３が１ターンを形成し
ないように巻き付けられている。またこの例では、各レ
ヤー絶縁層の軸線方向の両端に隣接する位置に絶縁テー
プが所定の厚さが得られるまで巻回されて、コイルの巻
崩れを防止するための堰３Ｄo 〜３Ｄn が形成されてい
る。

【００４４】最内層のレヤー巻線Ｃ1 の巻始め側の端末
部は下部電極３０２に電気的に接続され、下部電極３０
２を通してコイル３の巻始めにつながる端子が外部に引
き出される。また最外層のレヤー巻線Ｃn の巻終り側の
端末部が上部電極３０３に電気的に接続され、該上部電
極３０３を介してコイル３の巻終り側の端末部につなが
る端子が外部に引き出される。尚上部電極３０３は、１
次コイルの外側に配置される２次コイル（高圧コイル）
をシールドする電極の取り付け部を兼ねている。

【００４５】図３は本発明を実施するために用いる巻線
機の構成を概略的に示したもので、同図において１０は
巻線機の主軸、１１は主軸１０に取り付けられた巻枠保
持具であり、巻枠保持具１１により、絶縁材料からなる
巻枠３０１が主軸１０と同心的に位置決めされて保持さ
れている。巻枠３０１の外周には下部電極３０２が１タ
ーンを形成しないように巻き付けられている。

【００４６】主軸１０の側方には、主軸１０の軸線方向
に沿って往復移動しながら絶縁被覆電線４を巻枠側に供
給する電線供給手段１２と、主軸１０側から電線供給手
段１２を見た場合に該電線供給手段の左側及び右側にそ
れぞれ位置する領域で主軸１０の軸線方向に沿って往復
移動しながら巻枠側に第１の絶縁テープ３０Ａ及び第２
の絶縁テープ３０Ｂをそれぞれ供給する第１及び第２の
絶縁テープ供給手段１３及び１４とが配置されている。

【００４７】電線供給手段１２は、主軸１０と平行な方
向に往復直線移動し得るように図示しない手段によりガ
イドされた可動フレーム１２ａと、主軸１０と平行に配
置されて可動フレーム１２ａに設けられた雌ネジに螺合
されたネジ棒１２ｂと、可動フレーム１２ａに支持され
た電線供給用のリール１２ｃと、リール１２ｃから繰り
出された絶縁被覆電線４を保持して巻枠３０１側に案内
するガイド手段１２ｄとからなっている。図示してない
が、ネジ棒１２ｂを回転させる駆動機構が設けられ、該
駆動機構によりネジ棒１２ｂが回転駆動されて、可動フ
レーム１２ａが主軸１０と並行な方向に往復駆動される
ようになっている。この例では、可動フレームとネジ棒
と図示しない駆動機構とにより電線供給手段のトラバー
ス機構が構成されている。

【００４８】第１の絶縁テープ供給手段１３は、主軸１
０と平行な方向に往復直線移動し得るように支持された
可動フレーム１３ａと、主軸１０と平行に配置されて可
動フレーム１３ａに設けられた雌ネジに螺合されたネジ
棒１３ｂと、可動フレーム１３ａに支持された第１の絶
縁テープ供給用リール１３ｃと、第１の絶縁テープ供給
用リール１３ｃから繰り出された第１の絶縁テープ３０
Ａを巻枠３０２側に案内するガイド手段１３ｄとにより
構成されている。

【００４９】同様に、第２の絶縁テープ供給手段１４
は、主軸１０と平行な方向に往復直線移動し得るように
支持された可動フレーム１４ａと、主軸１０と平行に配
置されて可動フレーム１４ａに設けられた雌ネジに螺合
されたネジ棒１４ｂと、可動フレーム１４ａに支持され
た第１の絶縁テープ供給用リール１４ｃと、第１の絶縁
テープ供給用リール１４ｃから繰り出された第２の絶縁
テープ３０Ｂを巻枠３０２側に案内するガイド手段１４
ｄとにより構成されている。

【００５０】図示してないが、ネジ棒１３ｂ及び１４ｂ
をそれぞれ回転駆動する駆動機構が設けられ、ネジ棒１
３ｂ及び１４ｂが回転駆動されることにより、可動フレ
ーム１３ａ及び１４ａが主軸１０の軸線方向に往復駆動
されるようになっている。

【００５１】この例では、可動フレーム１３ａとネジ棒
１３ｂと図示しない駆動機構とにより第２の絶縁テープ
供給手段のトラバース機構が構成され、可動フレーム１
４ａとネジ棒１４ｂと図示しない駆動機構とにより、第
２の絶縁テープ供給手段のトラバース機構が構成されて
いる。

【００５２】図３の巻線機においては、電線供給手段１
２と第１の絶縁テープ供給手段１３と第３の絶縁テープ
供給手段１４とが互いに干渉することなく独立に巻枠３
０１の一端と他端との間を往復移動し得るように、ネジ
棒１２ｂ，１３ｂ及び１４ｂがそれぞれの位置をずらし
て配置されている。

【００５３】第１の絶縁テープ３０Ａ及び第２の絶縁テ
ープ３０Ｂは、厚み寸法、幅寸法及び材質が同一のもの
であり、これらのテープの幅寸法はレヤー巻線の巻回幅
寸法よりも十分に小さく、かつ電線の径寸法よりは大き
く設定されている。

【００５４】本発明の方法においては、第１及び第２の
絶縁テープ供給手段１３及び１４をそれぞれ電線供給手
段の左側の領域及び右側の領域で主軸１０の軸線方向に
沿って往復移動させながら、電線供給手段１２から巻枠
側に延びている電線４の左側の領域及び右側の領域でそ
れぞれ第１の絶縁テープ３０Ａ及び第２の絶縁テープ３
０Ｂを巻枠側に供給することにより、巻枠の回りに第１
及び第２の絶縁テープ３０Ａ及び３０Ｂを巻回してレヤ
ー絶縁層３Ａ1 〜３Ａn を形成する過程と、電線供給手
段１２を主軸１０の軸線方向に沿って往復移動させなが
ら絶縁被覆電線４を、回転している巻枠３０１側に供給
して、該絶縁被覆電線４を既に形成されているレヤー絶
縁層の上に巻回することによりレヤー巻線Ｃ1 〜Ｃn を
形成する過程とを並行して行わせる。

【００５５】レヤー絶縁層を形成する過程では、第１及
び第２の絶縁テープ３０Ａ及び３０Ｂの内の一方の絶縁
テープを巻枠３０１の回りに巻回することによりレヤー
巻線の巻回よりも先行して、巻回中のレヤー巻線の内側
に配置されることになるレヤー絶縁層を形成する過程
と、他方の絶縁テープを巻回中のレヤー巻線の外周に巻
回することにより次のレヤー絶縁層を形成する過程とを
並行して行わせる。

【００５６】今図２において、巻枠３０１を矢印Ｈ方向
に回転させるものとし、図１及び図２において、巻枠３
０１の左端側から第１層のレヤー巻線Ｃ1 の巻回を始め
るものとする。この場合、先ず第１の絶縁テープ供給手
段１３と電線供給手段１２と第２の絶縁テープ供給手段
１４とを左側に寄せておき、巻枠３０１を停止させた状
態で、下部電極３０２の左端部附近に第１の絶縁テープ
３０Ａの始端部及び第２の絶縁テープ３０Ｂの始端部を
左右に並べて固定するとともに、第２の絶縁テープの始
端部の上に絶縁被覆電線４の始端部を固定する。この状
態で巻枠３０１を回転させるとともに、電線供給手段１
２及び第２の絶縁テープ供給手段１４を主軸１０の軸線
方向に沿って右側にトラバースさせて、第２の絶縁テー
プ３０Ｂを一部ラップさせながらスパイラル状に巻回し
てレヤー絶縁層３Ａ1 を形成するとともに、既に形成さ
れたレヤー絶縁層３Ａ1 の上に電線４を巻回してレヤー
巻線Ｃ1 を形成していく。この場合、第２の絶縁テープ
供給手段１４のトラバース速度を電線供給手段１２のト
ラバース速度よりも速くしてレヤー絶縁層３Ａ1 の形成
を先行させ、第２の絶縁テープ３０Ｂが下部電極３０２
の右端附近に達したときに絶縁テープ供給手段１４のト
ラバース方向を反転させて絶縁テープ３０Ｂを右側から
左側に巻回していき、該絶縁テープ３０Ｂが右側にトラ
バースしている電線４に近付いたときに再び絶縁テープ
供給手段１４のトラバース方向を反転させて絶縁テープ
３０Ｂを右側にトラバースさせる。このようにして、第
２の絶縁テープ供給手段１４を主軸１０の軸線方向に沿
って往復移動させることにより、左側から右側に向かっ
て次第に厚さが厚くなるレヤー絶縁層３Ａ1 を形成して
いき、このレヤー絶縁層Ｃ1 の形成と並行して、既に形
成されたレヤー絶縁層３Ａ1 の上にレヤー巻線Ｃ1 を巻
回していく。レヤー絶縁層３Ａ1 の形成が終了したとこ
ろで第２の絶縁テープ３０Ｂを下部電極の右端附近で停
止させてその同じ位置に絶縁テープ３０Ｂを巻回するこ
とにより、レヤー巻線Ｃ1 の巻崩れを防止するための堰
３Ｄ1 を形成する。

【００５７】一方第１の絶縁テープ供給手段１３は、最
初巻枠３０１の左端附近に停止させておき、下部電極３
０２の左端附近の同じ位置（第１の絶縁テープ３０Ａの
始端部を固定した位置）に第１の絶縁テープ３０Ａを所
定の厚さが得られるまで巻回することにより、レヤー巻
線Ｃ1 の左端部の巻崩れを防止するための堰３Ｄo を形
成する。堰３Ｄo の形成が終了したときに、第１の絶縁
テープ供給手段１３の右側へのトラバースを開始させ
る。以後第１の絶縁テープ供給手段１３を電線供給手段
１２に追従させて右側にトラバースさせることにより、
巻回中のレヤー巻線Ｃ1 の既に巻回されている部分の外
周に第１の絶縁テープ３０Ａを巻き付けて次に巻回され
るレヤー巻線Ｃ2 の内側に配置されることになるレヤー
絶縁層３Ａ2 の最下層を形成していく。レヤー巻線Ｃ1
の巻回が終了する時点で第１の絶縁テープ３０Ａが該レ
ヤー巻線Ｃ1 の右端の上に達するようにしておき、レヤ
ー巻線Ｃ1 の巻回が終了したときに、第１の絶縁テープ
供給手段１３及び電線供給手段１２のトラバース方向を
反転させる。トラバース方向を反転させた後は、第１の
絶縁テープ供給手段１３のトラバース速度を電線供給手
段１２のトラバース速度よりも速くして、該絶縁テープ
供給手段１３の往復移動により、右端から左端に向って
次第に厚さが厚くなるレヤー絶縁層３Ａ2 を形成し、該
レヤー絶縁層３Ａ2 の既に形成された部分の上に電線４
を巻回してレヤー巻線Ｃ2 を形成していく。また堰３Ｄ
1 の形成が終了した後、巻枠３０１の右端側で停止して
いた第２の絶縁テープ供給手段１４を左側にトラバース
させて、第２の絶縁テープ３０Ｂを巻回中のレヤー巻線
Ｃ2 の既に巻回された部分の外周に巻き付けることによ
り、次に巻回されるレヤー巻線Ｃ3 の内側に配置される
ことになるレヤー絶縁層３Ａ3 を形成していく。

【００５８】以下同様の動作を繰り返すことにより、レ
ヤー絶縁層３Ａ3 〜３Ａn とレヤー巻線Ｃ3 〜Ｃn とを
並行して形成し、最後のレヤー巻線Ｃn を巻回する際
に、第２の絶縁テープ３０Ｂを該レヤー巻線Ｃn の外周
に往復巻回することにより、左端から右端に向って次第
に厚さが厚くなる最外層の絶縁層３Ｂを形成してコイル
３の巻回を終了する。コイル３の巻回が終了したところ
で主軸１０と電線供給手段１２と第１及び第２の絶縁テ
ープ供給手段１３及び１４とを停止させる。その後最外
層の絶縁層３Ｂの外周に上部電極３０３を巻き付け、該
上部電極３０３にレヤー巻線Ｃn の巻終り端部を接続し
てコイルを完成する。

【００５９】本発明において、絶縁テープ３０Ａ，３０
Ｂの材質や幅寸法、及び絶縁テープのラップ代の範囲、
並びに、レヤー巻線とレヤー絶縁層とを並行して巻回す
る場合の、電線の送りピッチ、絶縁テープの送りピッチ
及びレヤー絶縁層を巻回する間に絶縁テープが移動する
距離との間の関係は、既に説明した既提案の発明におけ
るそれとほぼ同様である。

【００６０】上記のように、本発明の方法では、電線供
給手段の左側及び右側にそれぞれ第１及び第２の絶縁テ
ープ供給手段を設けて、第１及び第２の絶縁テープをそ
れぞれ電線供給手段の左側及び右側でのみ移動させなが
らレヤー絶縁層を形成しつつレヤー巻線を巻回するの
で、各レヤー巻線の巻回途中で絶縁テープと電線とを交
差させることなく、巻線作業を進めることができる。従
って巻線作業の途中で主軸の回転速度を極端に低下させ
る必要がなく、巻線作業の能率を向上させることができ
る。

【００６１】上記の実施例では、巻崩れ防止用の堰３Ｄ
o 〜３Ｄn をレヤー絶縁層の形成と並行して行わせるよ
うにしたが、堰の厚さとの関係で、堰をレヤー絶縁層と
並行して形成することができない場合には、巻線の途中
で一旦主軸を停止させて、堰を形成するための絶縁テー
プの巻回を別途行うようにしてもよい。

【００６２】上記の実施例では、巻枠３０１の外周に下
部電極３０２を配置して、該下部電極の上にコイルを巻
回するようにしたが、巻枠の上に直接コイルを巻回する
場合にも本発明の方法を適用できるのはもちろんであ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電線供
給手段の左側の領域及び右側の領域でそれぞれ第１及び
第２の絶縁テープを巻枠側に供給する第１及び第２の絶
縁テープ供給手段を設けて、電線供給手段の左側及び右
側でそれぞれ第１の絶縁テープ及び第２の絶縁テープを
巻枠に巻回することによりレヤー絶縁層を形成するよう
にしたので、電線と絶縁テープとを交差させることなく
レヤー絶縁層と、各レヤー巻線層とを巻回することがで
きる。従って、巻回途中で巻枠の回転速度を極端に低下
させる必要がなくなり、巻線作業を能率よく行わせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により製造する計器用変圧器コイ
ルの一例を示した半部の断面図である。

【図２】図１のコイルの巻線構造を示した要部の斜視図
である。

【図３】本発明の方法を実施するために用いる巻線機の
構成例を示した構成図である。

【図４】既提案の発明で巻回される計器用変圧器コイル
の一例を示した半部の断面図である。

【図５】既提案の発明による場合のレヤー絶縁層の形成
の仕方を説明する説明図である。

【図６】既提案の発明による場合の巻線構造を示した要
部の斜視図である。

【図７】既提案の発明に係わるコイルにおいて各層のレ
ヤー巻線の最終ターンの電線を次の層のコイルの１ター
ン目に移行させる方法を説明する説明図である。

【図８】変圧器の一例を示した断面図である。

【図９】従来の方法により製造された計器用変圧器コイ
ルの半部の断面図である。

【符号の説明】

３ 計器用変圧器１次コイル ３０１ 巻枠 ３Ａ1 〜３Ａn レヤー絶縁層 Ｃ1 〜Ｃn レヤー巻線 ４ 絶縁被覆電線 １２ 電線供給手段 １３ 第１の絶縁テープ供給手段 １４ 第２の絶縁テープ供給手段 ３０Ａ 第１の絶縁テープ ３０Ｂ 第２の絶縁テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心的に配置された複数のレヤー巻線の
   それぞれの内側にレヤー絶縁層が配置された計器用変圧
   器コイルを巻回する計器用変圧器コイルの製造方法にお
   いて、 円筒状の巻枠を保持して回転駆動される主軸と、前記主
   軸の軸線方向に沿って往復移動しながら巻枠側に絶縁被
   覆電線を供給する電線供給手段と、前記主軸側から電線
   供給手段を見た場合に該電線供給手段の左側及び右側に
   それぞれ位置する領域でそれぞれ主軸の軸線方向に沿っ
   て往復移動しながら第１の絶縁テープ及び第２の絶縁テ
   ープを巻枠側に供給する第１及び第２の絶縁テープ供給
   手段とを設け、 前記第１及び第２の絶縁テープをそれぞれ電線供給手段
   から巻枠側に延びている絶縁被覆電線の左側の領域及び
   右側の領域で巻枠の回りに巻回することによりレヤー絶
   縁層を形成する過程と、前記絶縁被覆電線を既に形成さ
   れているレヤー絶縁層の上に巻回することによりレヤー
   巻線を形成する過程とを並行して行わせることを特徴と
   する計器用変圧器コイルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記レヤー絶縁層を形成する過程では、
   前記第１及び第２の絶縁テープの内の一方の絶縁テープ
   を巻枠の回りに巻回することによりレヤー巻線の巻回よ
   りも先行して巻回中のレヤー巻線の内側に配置されるこ
   とになるレヤー絶縁層を形成する過程と、他方の絶縁テ
   ープを巻回中のレヤー巻線の外周に巻回することにより
   次のレヤー絶縁層を形成する過程とを並行して行わせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の計器用変圧器コイル
   の製造方法。
3. 【請求項３】 各レヤー絶縁層を形成する過程では、各
   レヤー巻線の左側の軸線方向端部に隣接する位置に第１
   の絶縁テープを所定の厚さが得られるまで巻回すること
   により各レヤー巻線の左側の軸線方向端部を押える巻崩
   れ防止用の堰を形成する過程と、各レヤー巻線の右側の
   軸線方向端部に隣接する位置に第２の絶縁テープを所定
   の厚さが得られるまで巻回することにより各レヤー巻線
   の右側の軸線方向端部を押える巻崩れ防止用堰を形成す
   る過程とを併せて行わせることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の計器用変圧器コイルの製造方法。