JPH1197273A - 平角コイルの巻線装置と平角コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚みの薄い平角線を用いる場合においてもコイ
ルの製造が可能となる平角コイルの巻線装置と平角コイ
ルの製造方法を提供する。 【解決手段】巻線装置の回転軸に取付けるアタッチメン
ト２または巻軸１の巻始め側に、コイルの巻始め側端面
の１周分を当接させる案内面１１を設ける。アタッチメ
ント２または巻軸３に、案内面１１の巻始め側のコイル
受面から、平角線の厚みよりやや広い幅ｗを有し、かつ
巻始め側の折り曲げた先端部４ｃを挿入してセットする
溝１９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばノイズフィル
タ、ラインフィルタ、トランス等に使用される平角縦巻
コイルの巻線装置と製造方法に係り、特に薄い縦巻コイ
ルを製造する場合に好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】平角縦巻コイルは、平角線の断面の長辺
（縦辺）が巻心に対してほぼ垂直をなすように巻軸に巻
き付けて巻線するものであり、このような平角縦巻コイ
ルは、一般的な丸線コイルに比べて空スペースが少なく
なるので巻密度が高く、例えば同じＬ値特性の場合、小
型でより電流容量を大きく取れるコイル設計が可能とな
る。また、表面実装タイプのトランス等は特に小型でワ
ット数の大きいものが要求されてきているが、その場合
でも薄物の平角線を使用することで小型でハイパワーの
ものが実現可能となる。

【０００３】このような平角縦巻コイルを巻くために、
本発明者はすでに巻線装置と平角コイルの製造方法を開
発し、特願平８−１０３３００号において提案してい
る。

【０００４】この巻線装置は、図４ないし図６に示す構
成を有している。すなわち、図４、図６に示すように、
回転軸２９に取付け軸３０ａが嵌合されて回転されるア
タッチメント３０には、巻軸３１の取付け孔３２を有
し、該取付け孔３２に巻軸３１の先端嵌合部３１ａが回
り止め構造で着脱自在に嵌着される。アタッチメント３
０の巻軸取付け孔３２の周囲には、平角線４の巻始め側
の１周分の面を当接させる受面（案内面）３３を有する
案内部３４が一体に形成されている。

【０００５】この巻線装置を用いて巻線作業を行う場合
は、アタッチメント３０に設けた係止部３５に、図６の
平面図に示すように、平角線４の先端を折り曲げて係止
させて固定すると共に、平角線４の先端部近傍を前記案
内面３３の巻始め側受面ａに当て、図５（Ａ）に示すよ
うに、平角線４を前記案内面３３に向けてサイド押えロ
ーラ７により押し付け、図６に示すように、平角線４に
矢印ｅに示す張力を付与した状態で、アタッチメント３
０と共に巻軸３１を回転させ、かつコイルの巻き進み速
度に同調させてサイド押えローラ７を移動させて平角線
４を巻軸３１に巻き付けてコイルを製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような平角線４
による巻線を製造する場合、図５（Ｂ）に示すように、
平角線４の厚みｘが比較的小さくなり、幅ｙとの比ｙ／
ｘが大となる程小型で巻数の多いコイルを得ることがで
きる。しかし、前記比ｙ／ｘが大きくなると、大きな曲
げ力を必要とし、このため、平角線４に大きな張力を必
要とすることになる。しかし、平角線４に大きな張力を
付与すると、平角線４に捩れを生じたり、断線を生じ
る。

【０００７】このような問題点を解決するため、図５
（Ａ）の側面図と、図６の平面図に示すように、平角線
４の外周側から押えローラ５により平角線４を押えなが
ら巻線を行えば、張力を過大とすることなく、すなわち
張力過大により断線や捩れを生じることなく、また、コ
イルがふくらむことなく、設計通りの径のコイルを得や
すくなる。

【０００８】しかしながら、図６に示すように、コイル
のさらなる小型化に対応するため、厚みｘが０．３ｍｍ
未満となる薄い平角線４を使用して小型のコイルを製造
しようとすると、平角線４を外側から押える外周押えロ
ーラ５から平角線４が外れやすくなる。

【０００９】すなわち、特に厚みの薄い平角線４は、コ
ーナー部の絶縁被覆を着き易くするために、図５（Ｃ）
に示すように、線の両端面を丸くしている。このため、
厚み０．３ｍｍ未満の薄い平角線では、その外周端にほ
とんど平坦部がなく、例えば図５（Ｄ）に示す厚みｘが
０．１ｍｍの平角線を巻線する場合、外周押えローラ５
の押え部の幅ｆは平角線４の厚みｘ＝０．１ｍｍより小
さくしなければならず、この場合、ｆ＝０．０７ｍｍ程
度にする必要があるが、実際には線材の端面がＲ形状の
ため、外周押えローラ５で押えることができる部分の厚
みｉは０．０２ｍｍ程度しかなく、ローラ送りの微小な
ずれや、線材の倒れ、ばらつき等により、すぐに外れて
しまい、巻線することが困難であった。

【００１０】図５（Ａ）、図６に２点鎖線で示すよう
に、平角線４を完全に覆うように外周押えローラ５が外
れないように、外周押えローラ５の中央部に平角線４の
外周を当てて押えローラ５をセットすると、アタッチメ
ント３０および巻軸３１の回転に伴い、押えローラ５に
平角線４の巻始め部分４ａが干渉してしまい、平角線４
が断線したり巻軸３１の回転が不能となる。このような
理由から、０．３ｍｍ未満程度の厚みの平角線を使用し
たコイルの製造は困難であった。

【００１１】本発明は、上記した問題点に鑑み、厚みの
薄い平角線を用いる場合においてもコイルの製造が可能
となる平角コイルの巻線装置と平角コイルの製造方法を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の平角コイルの
巻線装置は、スパイラル形状の平角縦巻コイルの巻線装
置において、巻線装置の回転軸に取付けるアタッチメン
トまたは巻軸の巻始め側に、コイルの巻始め側端面の１
周分を当接させる案内面を設け、前記案内面の巻始め側
のコイル受面に、平角線の厚みよりやや広い幅を有し、
かつ先端側の折り曲げた平角線を挿入してセットする溝
を設け、前記平角線が巻軸に供給されて曲成される部分
の外周を押さえる外周押えローラを備えたことを特徴と
する。

【００１３】また、請求項２の平角コイルの製造方法
は、巻線装置のアタッチメントまたは巻軸の巻始め側
に、コイルの巻始め側１周分の面を受ける案内面を形成
すると共に、前記アタッチメントまたは巻軸に、平角線
の厚みよりやや広い幅を有する溝を設けておき、平角線
の先端側の折り曲げた部分を前記溝に挿入してセットす
ると共に、平角線の折曲部近傍を前記案内面の巻始め側
受面に当て、平角線を前記案内面に向けて押し付け、か
つ平角線の外周側に外周押えローラを押し当てると共
に、前記巻線装置により巻軸を回転させながら巻軸に平
角線を巻き付けてコイルを形成することを特徴とする
（請求項２）。

【００１４】

【作用】本発明においては、平角線の折り曲げられた部
分が、アタッチメントまたは巻軸に設けた溝に嵌め込ま
れてセットされるので、折曲部が溝に収まり、コイルの
巻き始め部分が外側面に突出しない。このため、巻軸を
回転させながらコイルの外側から外周押えローラ中央で
平角線を押えても、外周押えローラに平角線の巻始め側
が干渉することはない。

【００１５】

【実施例】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明による
巻線装置の一実施例を示す平面図および側面図である。
図１において、アタッチメント２はその取付け軸８を巻
線装置の回転軸３に嵌合してボルト９によって固定する
ことにより着脱自在に取付けられる。該アタッチメント
２は、図２（Ａ）の斜視図、および図２（Ｂ）の正面図
に示すように、巻軸１の取付け部１０を突出させて設け
る。該取付け部１０は製造するコイルの外径とほぼ同じ
外径の筒状をなし、内部に巻軸１の先端嵌合部１ａが回
り止め構造で着脱自在に嵌着される。

【００１６】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平角線
４のガイドローラ６と、平角線４をコイルの前面側から
押えるサイド押えローラ７と、平角線４をコイルの外周
側（本実施例においては上側）から押える外周押えロー
ラ５は、共通の送り部材１４に取付けられる。

【００１７】１５は巻軸１に平行に設けられたスクリュ
ーロッドであり、該スクリューロッド１５には送り台１
６のねじ孔が螺合され、該送り台１６に前記送り部材１
４が固定されている。該送り部材１４はスクリューロッ
ド１５と平行に設置されるガイドロッド（図示せず）に
沿って移動するものであり、回転軸３に連動してスクリ
ューロッド１５を回転させることにより、送り部材１４
がガイドロッドに沿って後退する。送り部材１４の後退
速度は、該当するコイルの巻き進み速度に一致させる。

【００１８】巻軸１は、筒状をなすスライドガイド１７
に摺動自在に貫挿されており、コイル取外し時には、巻
軸進退装置（図示せず）によって巻軸１を前記アタッチ
メント２の取付け部１０から離脱させる。

【００１９】図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アタッ
チメント２の巻軸取付け部１０の先端には、平角線４の
巻始め側の１周分の面を当接させる螺旋状の案内面１１
が一体に形成されている。

【００２０】図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、巻始め
側のコイル受面ａと、コイルの１周の終り部のコイル受
面ｂとの間で、巻軸１の軸線方向にほぼ平角線４の厚み
ｘ（図３（Ａ）の平面図参照）と同じ幅の差ｃを有す
る。

【００２１】前記アタッチメント２の巻軸取付け部１０
には、平角線４の厚みｘよりわずかに広い幅ｗを有する
平角線の溝１９を案内面１１の巻始め側受面ａから切り
込み状に設ける。該溝１９は、巻軸取付け部１０の筒の
一部の肉厚全体を半径方向に除去することにより形成さ
れる。図２（Ｃ）に示すように、本実施例においては、
該溝１９は、巻心に垂直な面に対して直角方向に形成し
ている（θ≒９０度）としているが、必ずしも９０度に
限る必要はなく、また、必ずしも直線状に形成する必要
はない。さらに、平角線が極めて薄い場合は、コイル受
面ａ、ｂとが同一平面で、差ｃが無くても、巻歪はほと
んど発生しない。

【００２２】図３（Ａ）の正面断面図に示すように、巻
軸１の半径と巻軸取付け部１０の半径との差ΔＲは、平
角線４の縦辺の幅ｙとほぼ等しく設定される。

【００２３】巻軸取付け部１０の根本部には、平角線の
先端側を押える押え爪２０を、軸２１を中心として回動
自在に取付けており、該押え爪２０は、押しばね２２に
より溝１９側に平角線４が押し込まれるように付勢され
る。

【００２４】該アタッチメント２は、製造すべきコイル
の形状や平角線４の厚みに応じて、案内面１１や差ｃさ
らには溝１９の寸法を種々に設定したものを用意してお
く。

【００２５】この巻線装置を用いて巻線作業を行う場合
は、製造すべきコイルおよびその材料となる平角線４の
形状、寸法に対応したアタッチメント２あるいは巻軸取
付け部１０を用意して回転軸３に取付け、図３（Ａ）お
よび図３（Ｂ）（平面図）に示すように、溝１９が上向
きとなるようにアタッチメント２の初期回転位置を設定
しておき、押え爪２０を押し開いて溝１９に平角線４の
先端側の折曲部４ｃを嵌め込み、押え爪２０を離すこと
により押え爪２０により平角線４の折曲部４ｃを溝１９
に収容し固定する。この時、巻軸１の外周に平角線４の
折曲部４ｃの内側端面が当たる。

【００２６】次に巻軸１を巻軸取付け部１０に挿入し、
かつ押えローラ５、７により平角線４の側面、コイル外
周面となる外面を押さえ、回転軸３の回転により、アタ
ッチメント２と共に巻軸１を回転させ、かつコイルの巻
き進み速度に同調させて送り部材１４を移動させながら
巻軸１に平角線４を巻き付けてコイルを形成する。

【００２７】予め決められた所定ピッチだけ巻き進んだ
後は、回転軸３の回転と送り部材１４の送りを停止さ
せ、コイルの端部を切断し、巻軸１をアタッチメント２
から抜き出してコイルを取出す。このような巻線作業は
手動操作によりあるいは自動化された製造装置により行
うことができる。

【００２８】このように、平角線４の先端側折曲部４ｃ
は溝１９に嵌め込まれているので、外周押えローラ５が
平角線４の巻始め側に干渉されることがなく、平角線４
を十分に押えてコイルを製造することができ、平角線４
の厚みｘが０．３ｍｍ未満であっても、平角線４をコイ
ルに巻くことができる。勿論本発明は、０．３ｍｍ以上
の厚みの平角線４によりコイルを製造する場合に適用す
ることができる。

【００２９】また、巻始め側に案内面１１を設けてお
り、本実施例においては、巻始め側受面ａと１周の終り
部の受面ｂとの間にほぼ平角線４の厚みｘ分の差ｃを有
するように案内面１１を形成し、その案内面１１に平角
線４を当接させることにより、平角線４の案内面１１の
反対側の面と、案内面１１の１周分の終わりの部分の受
面ｂはほぼ同面をなし、平角線４の１周の終わりの部分
が受面ｂにより支持されるので、図５（Ｂ）に示したよ
うに、平角線４の巻始め部分４ａと１周の終わり部４ｂ
の重なり部においても、歪み変形を生じない。このた
め、巻線に巻乱れを生じることがなく、各層を均一に巻
くことが可能となり、寸法精度を出し易くなる。また、
巻乱れがないので、巻線の損傷のおそれがなく、電気絶
縁性が損なわれない。また、巻乱れに注意を払う必要が
ないため、巻線作業の作業性が向上し、作業能率を向上
させることができる。

【００３０】また、本発明を実施するに当たり、上記実
施例と異なり、アタッチメント２と巻軸１とを一体に構
成してもよい。また、アタッチメント２に対して巻軸取
付け部１０を着脱自在とし、該巻軸取付け部１０とし
て、製造すべきコイルの形状や平角線４の厚みに応じ
て、溝１９の寸法を種々に設定したものを用意してもよ
い。また、折曲部４ｃの形状も種々に変更できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、アタッチメントまたは
巻軸に、平角線の先端側の折曲部を嵌め込んでセットす
る溝を設けたので、平角線の先端側が溝に収まり、巻始
め側が外周押えローラに干渉しないため、平角線が外周
押えローラから外れない位置に設定して作業を行うこと
ができ、厚みが小さい平角線であってもコイルを巻くこ
とが可能となり、小型の縦巻コイルを製造することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明による巻線装
置の一実施例を示す平面図および側面図である。

【図２】（Ａ）は本実施例のアタッチメントと巻軸を示
す斜視図、（Ｂ）は本実施例の巻軸取付け部の正面図、
（ｃ）は（Ｂ）の平面図である。

【図３】（Ａ）は本実施例のアタッチメントの案内面に
平角線を当てた状態を示す側面図、（Ｂ）は本実施例に
よる巻線の製造途中の状態を示す斜視図である。

【図４】従来のアタッチメントと巻軸を示す斜視図であ
る。

【図５】（Ａ）は従来の巻線装置を示す側面図、（Ｂ）
は（Ａ）の巻線装置による巻線の製造途中の状態を示す
斜視図、（Ｃ）は巻かれたコイルの断面図、（Ｄ）は平
角線の厚みが小さい場合の外周押えローラと平角線との
寸法関係図である。

【図６】図５（Ａ）の巻線装置による巻き始め状態を示
す平面図である。

【符号の説明】

１：巻軸、２：アタッチメント、３：回転軸、４：平角
線、４ｃ：折曲部、５：外周押えローラ、６：ガイドロ
ーラ、７：サイド押えローラ、８：取付け軸、１０：巻
軸取付け部、１１：案内面、１４：送り部材、１５：ス
クリューロッド、１６：送り台、１７：スライドガイ
ド、１９：溝、２０：押え爪ａ：巻始め側のコイル受
面、ｂ：コイルの１周終り部のコイル受面、ｃ：差、
ｘ：厚み、ｙ：縦幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スパイラル形状の平角縦巻コイルの巻線装
   置において、 巻線装置の回転軸に取付けるアタッチメントまたは巻軸
   の巻始め側に、コイルの巻始め側端面の１周分を当接さ
   せる案内面を設け、 前記案内面の巻始め側のコイル受面に、平角線の厚みよ
   りやや広い幅を有し、かつ先端側の折り曲げた平角線を
   挿入してセットする溝を設け、 前記平角線が巻軸に供給されて曲成される部分の外周を
   押さえる外周押えローラを備えたことを特徴とする平角
   コイルの巻線装置。
2. 【請求項２】巻線装置のアタッチメントまたは巻軸の巻
   始め側に、コイルの巻始め側１周分の面を受ける案内面
   を形成すると共に、 前記アタッチメントまたは巻軸に、平角線の厚みよりや
   や広い幅を有する溝を設けておき、 平角線の先端側の折り曲げた部分を前記溝に挿入してセ
   ットすると共に、平角線の折曲部近傍を前記案内面の巻
   始め側受面に当て、 平角線を前記案内面に向けて押し付け、かつ平角線の外
   周側に外周押えローラを押し当てると共に、前記巻線装
   置により巻軸を回転させながら巻軸に平角線を巻き付け
   てコイルを形成することを特徴とする平角コイルの製造
   方法。