JPH097872A - コイルの製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気抵抗の少ない太い導線を密に巻回すること
ができ、また、導線を巻回する際の張力を増加してコイ
ルの導線占積率を向上させることが可能なコイルの製造
方法およびその装置を提供する。 【構成】第１側板２４と、突起部２６を有する第２側板
２８とを互いに対向配置し、前記突起部２６に絶縁部材
１４を巻装する。前記絶縁部材１４に導線７０を巻回
し、前記導線７０に熱可塑性樹脂からなる接着剤を塗布
して電極１８を接続し、導線７０を通電して発熱させ、
前記接着剤を溶融させて前記巻回された導線７０に浸透
させる。圧縮空気用ノズル２０ａ、２０ｂで圧縮空気を
前記導線７０に吐出して冷却し、前記接着剤を固化させ
る。第１側板２４を突起部２６から外して前記巻回され
た導線７０を取り出すと、コイル７２が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機等に使用される
コイルの製造方法およびその装置に関し、一層詳細に
は、巻線治具に板状の絶縁部材を巻装して該絶縁部材に
導線を巻回し、接着剤により前記巻回された導線を積層
固化してコイルを固定するコイルの製造方法およびその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機等に使用されるコイルは、
合成樹脂の如き材料で成形されたボビンに導線を巻回
し、該巻回された導線を接着剤で積層固化して製造さ
れ、このコイルはボビンと共に電動機等の鉄心に装着さ
れる。

【０００３】この場合、コイルと鉄心の間隔を狭く形成
すると、コイルに発生する磁力を効率よく鉄心に伝達で
きるため、前記ボビンの厚さは薄く形成されているのが
一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のコイルの製造方法では、電気抵抗を少なくするた
めに太く形成された導線をボビンに巻回する際に、該導
線に大きな張力をかけなければならず、前記のようにボ
ビンの厚さが薄いと破損する懸念があるため、可及的に
細い導線を巻回していた。しかしながら、細い導線では
電気抵抗が大になることは明らかである。

【０００５】また、このような細い導線を巻回する場合
でも、コイルの導線占積率を向上させるために、すなわ
ち、巻線数を大にすべく、密に該導線を巻回しようとす
ると、巻回するときに導線にかかる張力を増加させる必
要があるため、前記と同様に薄く形成されたボビンが破
損する懸念があり、所期の目的である占積率を向上させ
ることは困難であった。

【０００６】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、太い導線を巻回することができ、また、
導線を巻回する際の張力を増加してコイルの導線占積率
を向上させることが可能なコイルの製造方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のコイルの製造方法は、第１の側板と、内
方へと突出する突起部を有する第２の側板とを互いに対
向配置する工程と、前記突起部に絶縁部材を巻装する工
程と、前記第１と第２の側板によって規制しながら前記
絶縁部材に導線を巻回する工程と、前記導線に接着剤を
供給して該接着剤により巻回された導線を積層固化する
工程と、を有することを特徴とする。

【０００８】この場合、接着剤は熱可塑性樹脂からな
り、導線を積層固化する工程は、巻回された導線に電流
を通電させて該導線を発熱させ、熱可塑性樹脂からなる
接着剤を溶融させて前記巻回された導線に浸透させる工
程であると好適である。

【０００９】また、この場合、熱可塑性樹脂からなる接
着剤層を溶融させた後、該接着剤層を強制的に冷却させ
る工程を有すると好適である。

【００１０】さらに、この場合、導線を発熱させて熱可
塑性樹脂からなる接着剤を該導線に浸透させる前に、一
組の電極によって該導線の絶縁被膜の一部を剥離させる
と好適である。

【００１１】また、本発明は、コイルの製造装置であっ
て、第１の側板と、内方へと突出する突起部を有する第
２の側板と、前記突起部に装着される板状の絶縁部材
と、を有し、前記第１の側板と第２の側板のいずれか一
方、または双方に前記絶縁部材に巻回される導線の端部
を係止するフック部を形成したことを特徴とする。

【００１２】この場合、該製造装置は、さらに、巻線治
具に巻回された導線に熱可塑性樹脂からなる接着剤を塗
布する塗布手段と、導線に電流を通電させて該導線を発
熱させる電極と、を有し、電極は絶縁被膜を剥離する剥
離手段を有していると好適である。

【００１３】

【作用】本発明によれば、第１側板と第２側板とを対向
配置し、第２側板の突起部に絶縁部材を巻装する。該絶
縁部材に導線を巻回すると、前記第１側板と第２側板に
より巻回される導線の側部が規制される。前記巻回され
た導線に熱可塑性樹脂からなる接着剤を塗布する。巻回
工程終了後に導線の端部の絶縁被膜を電極に設けられた
剥離手段で剥離し、電源を導線の端部に接続して電流を
通電すると、前記導線が発熱して前記接着剤が溶融し、
巻回された導線間に浸透する。この巻回された導線を冷
却すると前記接着剤が固化して巻回された導線が互いに
積層固化されると共に、絶縁部材が巻回された導線の内
周に固着される。前記突起部から巻回された導線を取り
外すと、コイルが得られる。

【００１４】

【実施例】本発明に係るコイルの製造方法について、そ
れを実施する装置との関係において好適な実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１５】図１において、参照符号１０は、本実施例
に係るコイルの製造装置を示す。この製造装置１０は、
基本的には巻線治具１２と、該巻線治具１２に装着され
る絶縁部材１４と、前記巻線治具１２に接近、離間可能
に設けられ、熱可塑性樹脂からなる接着剤を塗布する接
着剤用ノズル１６と、巻回された導線に通電して発熱さ
せる電極１８と、発熱した導線を冷却する圧縮空気用ノ
ズル２０ａ、２０ｂとを備える。

【００１６】前記巻線治具１２は金属製材料で形成さ
れ、図２ａ〜図２ｄに示すように、長方形の孔部２２が
画成された第１の側板２４と、内方へと突出する突起部
２６を有する第２の側板２８とを備える。前記第１側板
２４と第２側板２８は、それぞれ一部に屈曲した傾斜部
３０ａ、３０ｂが設けられて第１側板２４、第２側板２
８の一端側が徐々に細くなるように形成され、前記傾斜
部３０ａ、３０ｂの端部近傍に導線の端部が係合するフ
ック部３２ａ、３２ｂが画成される。前記突起部２６の
端部３４の幅Ｗ₁ と高さＨ₁ は前記孔部２２の幅Ｗ₂ 、
高さＨ₂ と同じ寸法、もしくは若干小さく形成される。
前記端部３４から第２側板２８の本体側に指向する段部
３６を介して巻回部３８が形成される。図から諒解され
るように、巻回部３８は突起部２６よりもその幅、高さ
において大となるように形成され、この場合、前記端部
３４を第１側板２４の孔部２２に挿入すると、該孔部２
２を構成する縁部が前記段部３６に係合し、第１側板２
４は突起部２６に着脱自在に装着される（図３参照）。
前記突起部２６は回転駆動源に連結される図示しない治
具に装着され、該回転駆動源が付勢されると、突起部２
６を中心に該巻線治具１２が全体的に回転するように構
成される。

【００１７】前記絶縁部材１４は熱可塑性樹脂フィルム
４２とＰＥＴフィルム４４とが張り合わされ、実質的に
略長方形状の板状体である（図４ａ参照）。前記絶縁部
材１４の一端部には突出部４６が形成され、他端部には
該突出部４６を挿入するための孔部４８が画成される
（図４ｂ参照）。前記絶縁部材１４の長手方向と平行に
折曲線５０ａ、５０ｂが設けられ、さらに、該折曲線５
０ａ、５０ｂと直角に折曲線５２ａ〜５２ｃが設けられ
る。このとき、折曲線５０ａと折曲線５０ｂの間隔は前
記巻線治具１２の第１側板２４と第２側板２８の間隔と
同じ寸法に形成される。また、折曲線５２ａ〜５２ｃに
沿って絶縁部材１４の長手方向の縁から折曲線５０ａ、
５０ｂと折曲線５２ａ〜５２ｃの交点まで切断して切断
部５４ａ〜５４ｆが切欠形成される。

【００１８】このように形成される絶縁部材１４では、
前記熱可塑性樹脂フィルム４２の面が外側となるように
折曲線５２ａ〜５２ｃが折曲され、前記突出部４６は孔
部４８に挿入される（図４ｃ参照）。さらに、折曲線５
０ａ、５０ｂは熱可塑性樹脂フィルム４２の面が内側に
なるように直角に折曲され、フランジ部５６ａ、５６ｂ
が形成される。

【００１９】前記接着剤用ノズル１６は、図示しない接
着剤供給源に連通され、巻線治具１２に接近、離間可能
であり、さらに、前記巻線治具１２の突起部２６の長手
方向に移動可能に構成される（図１参照）。

【００２０】一方、前記電極１８には屈曲された金属板
６０ａ、６０ｂが所定間隔離間して配設され、該金属板
６０ａと金属板６０ｂの間に板状の絶縁板６２が挟持さ
れ（図５ａ参照）、前記金属板６０ａと金属板６０ｂと
の両者の電気的絶縁が達成される。前記金属板６０ａ、
６０ｂには図示しない電源装置が接続される。前記金属
板６０ａ、６０ｂの先端にはＶ字状に形成された刃部６
４ａ、６４ｂが設けられる（図５ｂ、図５ｃ参照）。

【００２１】前記圧縮空気用ノズル２０ａ、２０ｂは前
記巻線治具１２に接近、離間可能に構成され、図示しな
い圧縮空気供給源に連通する（図１参照）。

【００２２】本実施例に係るコイルの製造装置１０は基
本的には以上のように構成されるものであり、次にその
動作について本実施例に係る製造方法との関連で以下に
説明する。

【００２３】先ず、第１側板２４の孔部２２に第２側板
２８の突起部２６の端部３４を挿入すると、前記孔部２
２を構成する縁部は段部３６に係合して第１側板２４が
装着され、該第１側板２４と第２側板２８は互いに所定
間隔離間し且つ対向して配置される（図２ａ〜図２ｄ、
図３参照）。

【００２４】次に、絶縁部材１４を折曲して前記突起部
２６の巻回部３８を囲繞し、該絶縁部材１４の突出部４
６を孔部４８に挿入して前記絶縁部材１４を巻線治具１
２に巻装する。この場合、折曲線５０ａと折曲線５０ｂ
の間隔は第１側板２４と第２側板２８の離間間隔と略同
じ寸法に形成されているため、前記絶縁部材１４のフラ
ンジ部５６ａ、５６ｂは第１側板２４、第２側板２８に
接することになる。

【００２５】次に、導線７０の一端部を前記巻線治具１
２の第２側板２８のフック部３２ｂに係合させる（図６
参照）。突起部２６を図示しない回転装置を付勢するこ
とによって回転させると、巻線治具１２が矢印Ａ方向に
回転し、突起部２６に巻装された絶縁部材１４に導線７
０が巻回される。このとき、巻線治具１２は金属製材料
で形成されているため、導線７０にかかる張力を大きく
することが可能である。また、導線７０の巻回は前記第
１側板２４と第２側板２８により規制されているため
に、絶縁部材１４のフランジ部５６ａ、５６ｂの内側に
導線７０が巻回積層されることになる。

【００２６】巻線治具１２が所定回数回転した後、前記
回転装置を停止し、導線７０の他端部側をフック部３２
ａに係合させ、該導線７０の他端部側を前記フック部３
２ａから若干外方に突出するように切断する（図７参
照）。

【００２７】次いで、接着剤用ノズル１６を巻線治具１
２に接近させ、図示しない回転装置を作動させて接着剤
用ノズル１６の先端を前記巻回された導線７０の隅角部
近傍に接近させる（図８参照）。前記接着剤用ノズル１
６を突起部２６の長手方向に移動させながら図示しない
接着剤供給源を付勢し、巻回された導線７０の幅方向
に、好ましくは、突起部２６の四つの隅角部に熱可塑性
樹脂からなる接着剤を塗布する。

【００２８】次に、巻線治具１２のフック部３２ａ、３
２ｂが電極１８を向くように図示しない回転装置を若干
作動させ、電極１８を巻線治具１２に接近させる（図９
参照）。すると、フック部３２ａ、３２ｂから外方に突
出した導線７０の両端に電極１８の刃部６４ａ、６４ｂ
が係合し、導線７０の絶縁被膜７１が該刃部６４ａ、６
４ｂにより剥離されて金属板６０ａ、６０ｂと導線７０
とが電気的に導通可能な状態になる（図５ｂ、図５ｃ参
照）。

【００２９】そこで、該電極１８に接続された図示しな
い電源装置が付勢されると、巻回された導線７０に電流
が通電されて該導線７０は発熱するに至る。この熱によ
り前記熱可塑性樹脂からなる接着剤が溶融して巻回され
た導線７０の隙間に浸透する。同時に絶縁部材１４の熱
可塑性樹脂フィルム４２が溶融して絶縁部材１４と巻回
された導線７０とが接着される。このとき、巻回された
導線７０と巻線治具１２とは絶縁部材１４によって隔て
られているため、導線７０と巻線治具１２が接着される
懸念が払拭される。

【００３０】電源装置を停止し、圧縮空気用ノズル２０
ａ、２０ｂを巻線治具１２に接近させ、図示しない圧縮
空気供給源を付勢すると、発熱した導線７０に圧縮空気
が吐出され、導線７０が冷却されて熱可塑性樹脂からな
る接着剤が固化する（図１０参照）。従って、巻回され
た導線７０は前記接着剤により固定されることになる。

【００３１】第１側板２４を第２側板２８の突起部２６
から外して、絶縁部材１４に巻回された導線７０を取り
出すと、コイル７２が得られる（図１１参照）。

【００３２】このようにして製造されたコイル７２は、
電動機等の鉄心７４に装着される（図１２参照）。この
とき、鉄心７４はＰＥＴフィルム４４と接触し、鉄心７
４をコイル７２に容易且つ円滑に挿入できる。また、導
線７０と鉄心７４は絶縁部材１４で隔てられているた
め、鉄心７４をコイル７２に挿入するときに導線７０の
絶縁被膜７１が損傷して導体が露出することが防止され
る。

【００３３】この実施例では、第１側板２４を第２側板
２８の突起部２６に装着してから絶縁部材１４を突起部
２６の巻回部３８に巻装したが、図４ｃに示すように、
絶縁部材１４を折曲しておき、第２側板２８の巻回部３
８に装着してから第１側板２４を突起部２６に係合して
もよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るコイルの製造方法およびそ
の装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得ら
れる。

【００３５】導線は金属の如き比較的硬質の材料で形成
された巻線治具に巻装されるため、当該導線を強い張力
で巻装することができる。その際、電気抵抗が少ない太
い導線を採用してコイルを形成し、あるいはコイルの導
線占積率を向上させることが可能となる。また、鉄心に
コイルを装着する際、コイルの内周は絶縁部材で覆わ
れ、さらに熱可塑性樹脂で固化されているため、鉄心に
容易に挿入でき、また挿入時に鉄心によって損傷して導
線の絶縁被膜が剥離する等の懸念もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る製造装置を示す斜視図で
ある。

【図２】図２ａは、図１に示す製造装置を構成する第１
側板の側面図、図２ｂは、製造装置を構成する第２側板
の側面図、図２ｃは、製造装置を構成する第２側板の平
面図、図２ｄは、製造装置を構成する第２側板の正面図
である。

【図３】製造装置を構成する巻線治具の平面図である。

【図４】図４ａは、製造装置を構成する絶縁部材の断面
図、図４ｂは、製造装置を構成する絶縁部材の平面図、
図４ｃは、製造装置を構成する絶縁部材の使用方法を示
す斜視図である。

【図５】図５ａは、製造装置を構成する電極の斜視図、
図５ｂは、電極を構成する金属板の側面図、図５ｃは、
電極を構成する金属板の断面図である。

【図６】製造装置の使用方法を示す一部斜視図である。

【図７】製造装置の使用方法を示す一部斜視図である。

【図８】製造装置の使用方法を示す一部斜視図である。

【図９】製造装置の使用方法を示す一部斜視図である。

【図１０】製造装置の使用方法を示す一部斜視図であ
る。

【図１１】本発明の実施例に係る製造方法により製造さ
れたコイルを示す斜視図である。

【図１２】図１１に示すコイルの使用方法を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１０…製造装置 １２…巻線治具 １４…絶縁部材 １６…接着剤用ノズ
ル １８…電極 ２０ａ、２０ｂ…圧
縮空気用ノズル ２４、２８…側板 ２６…突起部 ３２ａ、３２ｂ…フック部 ６４ａ、６４ｂ…刃
部 ７０…導線 ７２…コイル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の側板と、内方へと突出する突起部を
   有する第２の側板とを互いに対向配置する工程と、 前記突起部に絶縁部材を巻装する工程と、 前記第１と第２の側板によって規制しながら前記絶縁部
   材に導線を巻回する工程と、 前記導線に接着剤を供給して該接着剤により巻回された
   導線を積層固化する工程と、 を有することを特徴とするコイルの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のコイルの製造方法におい
   て、 前記接着剤は熱可塑性樹脂からなり、 前記導線を積層固化する工程は、前記巻回された導線に
   電流を通電させて該導線を発熱させ、前記熱可塑性樹脂
   からなる接着剤を溶融させて前記巻回された導線に浸透
   させる工程であることを特徴とするコイルの製造方法。
3. 【請求項３】請求項２記載のコイルの製造方法におい
   て、 熱可塑性樹脂からなる接着剤層を溶融させた後、該接着
   剤層を強制的に冷却させる工程を有することを特徴とす
   るコイルの製造方法。
4. 【請求項４】請求項２または３記載のコイルの製造方法
   において、 導線を発熱させて熱可塑性樹脂からなる接着剤を該導線
   に浸透させる工程の前に、一組の電極によって該導線の
   絶縁被膜の一部を剥離させることを特徴とするコイルの
   製造方法。
5. 【請求項５】コイルの製造装置であって、 第１の側板と、 内方へと突出する突起部を有する第２の側板と前記突起
   部に装着される板状の絶縁部材と、 を有し、前記第１の側板と第２の側板のいずれか一方、
   または双方に前記絶縁部材に巻回される導線の端部を係
   止するフック部を形成したことを特徴とするコイルの製
   造装置。
6. 【請求項６】請求項５記載のコイルの製造装置におい
   て、 該製造装置は、さらに、巻線治具に巻回された導線に熱
   可塑性樹脂からなる接着剤を塗布する塗布手段と、 前記導線に電流を通電させて該導線を発熱させる電極
   と、 を有し、前記電極は絶縁被膜を剥離する剥離手段を有し
   ていることを特徴とするコイルの製造装置。