株式会社エス・エッチ・ティ (〒47 大阪府泉佐野市りんくう往来南5番6 Osaka, 5980047, JP)
| リング状のコア(1)にコイル(2)を巻装してなり、該コイル(2)は、前記コア(1)の周囲に導線(21)を巻回して形成される巻回部(22)と、該巻回部(22)の両端から突出する導線(21)によって形成される一対のリード部(4)(5)とを具え、導線(21)は、断面形状の高さ寸法Hが幅寸法Wよりも大きく、前記巻回部(22)を構成する導線(21)は、前記コア(1)の外周面に沿って導線(21)の幅方向に並べて繰り返し巻回されているコイル装置において、少なくとも何れか一方のリード部(4)と巻回部(22)との間には、導線(21)を90度若しくは略90度だけ捻った捻り部(3)が形成されていることを特徴とするコイル装置。 |
| 前記導線(21)は、互いに直交する向きの断面二次モーメントが異なる断面形状を有し、コイル(2)の巻回部(22)は、導線(21)を断面二次モーメントのより大きな向きに屈曲させて巻回されている請求項1に記載のコイル装置。 |
| 前記一対のリード部(4)(5)の内、一方のリード部(4)にのみ前記捻り部(3)が形成され、該捻り部(3)の形成によって、両リード部(4)(5)の向きが互いに90度若しくは略90度だけ異なっている請求項1又は請求項2に記載のコイル装置。 |
| リング状のコア(1)にコイル(2)を巻装してなり、該コイル(2)は、前記コア(1)の周囲に導線(21)を巻回して形成される巻回部(22)と、該巻回部(22)の両端から突出する導線(21)によって形成される一対のリード部(4)(5)とを具え、導線(21)は、断面形状の高さ寸法Hが幅寸法Wよりも大きく、前記巻回部(22)を構成する導線(21)は、前記コア(1)の外周面に沿って導線(21)の幅方向に並べて繰り返し巻回されているコイル装置の製造方法において、 導線(21)の先端部を該先端部から後に続く導線部分に対して90度若しくは略90度だけ捻って捻り部(3)を形成すると共に、導線(21)の先端部をコア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外周面に巻き付ける第1工程と、 前記捻り部(3)から後に続く導線(21)をコア(1)の外周面に立てた姿勢で該外周面に巻き付けて、前記巻回部(22)を形成する第2工程と、 前記捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の外周面から離間する方向に変形させて、略直線状に延びる一方のリード部(4)を形成すると共に、前記巻回部(22)から後に続く導線(21)によって他方のリード部(5)を形成する第3工程 とを有していることを特徴とするコイル装置の製造方法。 |
| 前記第1工程は、 導線(21)の先端部を、該先端部から後に続く導線(21)に対して90度若しくは略90度だけ捻って、導線(21)に捻り部(3)を形成する捻り部形成工程と、 その後、前記捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外周面に巻き付ける導線巻き付け工程 とから構成される請求項4に記載のコイル装置の製造方法。 |
| 前記捻り部形成工程では、導線(21)の先端部をコア(1)の外周面に立てた姿勢で巻き付けることの出来る方向と曲率で屈曲させた後、その屈曲した部分の先端側に前記捻り部(3)を形成し、前記導線巻き付け工程では、前記捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の外周面に沿わせるように設置する請求項5に記載のコイル装置の製造方法。 |
| 前記捻り部形成工程では、導線(21)の先端部に前記捻り部(3)を形成した後、該捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の外周面に沿わせる方向に屈曲させる請求項6に記載のコイル装置の製造方法。 |
| 前記第1工程は、 導線(21)の先端部をコア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外周面に巻き付ける導線巻き付け工程と、 その後、前記先端部から後に続く導線(21)を、前記先端部に対して90度若しくは略90度だけ捻って、導線(21)に捻り部(3)を形成する導線捻り工程 とから構成される請求項4に記載のコイル装置の製造方法。 |
| 導線(21)は、互いに直交する向きの断面二次モーメントが異なる断面形状を有し、第1工程では、捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を断面二次モーメントのより小さな向きに屈曲させてコア(1)の外周面に巻き付け、第2工程では、捻り部(3)から後に続く導線(21)を断面二次モーメントのより大きな向きに屈曲させてコア(1)の外周面に巻き付ける請求項4乃至請求項8の何れかに記載のコイル装置の製造方法。 |
| 前記第2工程では、導線(21)を成形部材に向けて送り出しつつ、導線(21)の送り出し方向と交叉する面上に設置したコア(1)をその中心軸回りに回転させ、導線(21)を成形部材の成形面に押し付けることにより、導線(21)を屈曲させつつコア(1)の外周面に巻き付ける請求項4乃至請求項9の何れかに記載のコイル装置の製造方法。 |
本発明は、トロイダルコイル装置の如く ング状のコアにコイルを巻装してなるコイ 装置、並びにその製造方法に関するもので る。
従来、コイル導線として平角線を用いた ロイダルコイル装置の製造方法として、先 図26(a)に示す如く、導線Aを丸軸状の芯材Bに 巻き付けて、コイル状に成形した後、同図(b) の如く、芯材Bを抜き取って空芯コイルCとし 続いて、同図(c)の如く空芯コイルCの一端部 を変形させながら該空芯コイルCをリング状 アDに巻き付ける方法が提案されている。
しかしながら、図26に示す製造方法では 同図(c)に示す如く空芯コイルCをリング状コ Dに巻き付けるための回転駆動機構が複雑な ものとなるばかりでなく、空芯コイルCの一 部を変形させたときに弾性変形限度を越え と、その後の巻き付け工程が極めて困難と る。
そこで、図23及び図24に示す製造装置が提 案されている(日本国公開特許公報2004-327461号 )。該製造装置は、導線(21)が貫通するガイド 材(9)と、該ガイド部材(9)へ導線(21)を送り込 む一対の駆動ローラ(91)(91)と、ガイド部材(9) ら送り出される導線(21)を屈曲させるための 成形部材(7)とを具えており、ガイド部材(9)か ら導線(21)を送り出しつつ、該導線(21)を成形 材(7)の成形面(71)に押し付けることにより、 図25に鎖線で示す様に導線(21)を屈曲させ、該 導線(21)を図23及び図24の如くコア(1)の外周面 巻き付ける。
ところで、図23及び図24に示す製造装置を 用いたコイル装置の製造方法では、図23に示 如くコア(1)の外周面に導線(21)を巻き付けて 巻回部(22)を形成した後、基板との接続のた のリード部を形成するために、巻回部(22)の 端部(23)を、図23中に鎖線で示すように、コ (1)の外周面から離間する方向に塑性変形さ て略直線状に成形する必要がある。
しかしながら、巻回部(22)を構成する断面長
方形の導線(21)は、互いに直交する2軸回りの2
つの断面二次モーメントが大きく異なってお
り、該導線(21)はコア(1)の外周面上に立った
勢で巻き付けられているため、コア(1)の外
面から離間する方向の変形には、導線(21)の
きい方の断面二次モーメントが関与するこ
になる。従って、該導線(21)をコア(1)の外周
面から離間する方向に変形させるためには、
特別な工具が必要であると共に大きな力が必
要であり、リード部の形成が極めて困難であ
る。
このために、図23及び図24に示す製造装置は
実用化に至っていないのが現状である。
そこで本発明の目的は、断面形状の高さ 法が幅寸法よりも大きな導線を用いてコイ が形成されているコイル装置において、リ ド部を容易に形成することが出来るコイル 置の構造、並びにコイル装置の製造方法を 供することである。
本発明に係るコイル装置は、リング状の ア(1)にコイル(2)を巻装してなり、コイル(2) 、コア(1)の周囲に導線(21)を巻回して形成さ れる巻回部(22)と、該巻回部(22)の両端から突 する導線(21)によって形成される一対のリー ド部(4)(5)とを具え、導線(21)は、断面形状の さ寸法Hが幅寸法Wよりも大きく、前記巻回部 (22)を構成する導線(21)は、コア(1)の外周面に って導線(21)の幅方向に並べて繰り返し巻回 されており、少なくとも何れか一方のリード 部(4)と巻回部(22)との間には、導線(21)を90度 しくは略90度だけ捻った捻り部(3)が形成され ている。
上記コイル装置の製造方法は、
導線(21)の先端部を該先端部から後に続く導
線部分に対して90度若しくは略90度だけ捻っ
捻り部(3)を形成すると共に、導線(21)の先端
をコア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外周
に巻き付ける第1工程と、
前記捻り部(3)から後に続く導線(21)をコア(1)
の外周面に立てた姿勢で該外周面に巻き付け
て、前記巻回部(22)を形成する第2工程と、
前記捻り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コ
ア(1)の外周面から離間する方向に変形させて
、略直線状に延びる一方のリード部(4)を形成
すると共に、前記巻回部(22)から後に続く導
(21)によって他方のリード部(5)を形成する第3
工程
とを有している。
上記コイル装置の製造方法によれば、第3 工程にて、コア(1)の周囲に巻き付けられた捻 り部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の 周面から離間させて略直線状に成形する際 該先端側の導線(21)は、コア(1)の外周面に寝 せた姿勢で該外周面に巻き付けられている で、コア(1)の外周面から離間する方向の変 には、導線(21)の小さい方の断面二次モーメ ントが関与することになる。従って、該導線 (21)をコア(1)の外周面から離間する方向に変 させるために大きな力は不要であり、リー 部の成形が容易である。
具体的態様において、前記第1工程は、
導線(21)の先端部を、該先端部から後に続く
導線(21)に対して90度若しくは略90度だけ捻っ
、導線(21)に捻り部(3)を形成する捻り部形成
工程と、
その後、前記捻り部(3)よりも先端側の導線(
21)を、コア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外
周面に巻き付ける導線巻き付け工程
とから構成される。
更に具体的な態様において、前記捻り部 成工程では、導線(21)の先端部をコア(1)の外 周面に立てた姿勢で巻き付けることの出来る 方向と曲率で屈曲させた後、その屈曲した部 分の先端側に前記捻り部(3)を形成し、前記導 線巻き付け工程では、前記捻り部(3)よりも先 端側の導線(21)を、コア(1)の外周面に沿わせ ように設置する。
又、前記捻り部形成工程では、導線(21)の 先端部に前記捻り部(3)を形成した後、該捻り 部(3)よりも先端側の導線(21)を、コア(1)の外 面に沿わせる方向に屈曲させる。
尚、導線(21)は、互いに直交する向きの断 面二次モーメントが異なる断面形状を有し、 第1工程では、捻り部(3)よりも先端側の導線(2 1)を断面二次モーメントのより小さな向きに 曲させてコア(1)の外周面に巻き付け、第2工 程では、捻り部(3)から後に続く導線(21)を断 二次モーメントのより大きな向きに屈曲さ てコア(1)の外周面に巻き付ける。
更に具体的な態様において、前記第2工程 では、導線(21)を成形部材に向けて送り出し つ、導線(21)の送り出し方向と交叉する面上 設置したコア(1)をその中心軸回りに回転さ 、導線(21)を成形部材の成形面に押し付ける ことにより、導線(21)を屈曲させつつコア(1) 外周面に巻き付ける。
本発明によれば、断面形状の高さ寸法が 寸法よりも大きな導線を用いてコイルが形 されているコイル装置の製造方法において 一方のリード部となる導線の先端部を捻っ 状態で、該導線をコアの外周面に巻き付け だけの簡易な工程の採用により、その後の ード部の形成を容易なものとすることが出 る。
(1) コア
(11) リブ
(2) コイル
(21) 導線
(22) 巻回部
(3) 捻り部
(4) リード部
(5) リード部
(100) 導線送り出し装置
(110) 成形装置
(120) 先端部成形装置
(130) コア保持装置
(140) 導線折曲げ機構
以下、本発明の実施の形態につき、図面に
って具体的に説明する。
本発明に係るコイル装置は、図1に示す如く
リング状のコア(1)に3つのコイル(2)(2)(2)を巻
して構成され、3つのコイル(2)(2)(2)には3相の
交流電流が供給されるものである。
具体的には、コア(1)は、リング状の磁性芯
を合成樹脂製の被覆層で覆ったものであっ
、該コア(1)の外周面には、120度の位相差で3
つのリブ(11)(11)(11)が突設されており、これに
よって3つの巻線領域が形成され、各巻線領
にコイル(2)が巻装されている。
各コイル(2)は、コア(1)の周囲に導線(21)を巻
回して形成される巻回部(22)と、該巻回部(22)
両端から突出する導線(21)によって形成され
る一対のリード部(4)(5)とを具えている。
図1に示すコイル装置は、図2に示す如く、
コイル(2)の両リード部(4)(5)の先端部が基板(1
0)を貫通して、基板(10)上に実装される。
ここで、各コイル(2)を形成している導線(21)
は、図22(a)に示す如く断面長方形の平角線で
って、その高さ寸法Hは幅寸法Wよりも大き
、互いに直交する方向の2つの断面二次モー
ントの間に大きな差を有している。
各コイル(2)を形成している導線(21)は、図1
如く、コア(1)の外周面に沿って導線(21)の幅
向に並べて繰り返し巻回されている。
図1に示す如く、各コイル(2)には、一方の リード部(4)と巻回部(22)との間に、導線(21)を9 0度だけ捻った捻り部(3)が形成されており、 リード部(4)(5)は、互いに90度だけ向きが異な っている。
図3は、上記コイル装置の製造装置を表わ している。該製造装置は、導線(21)を送り出 導線送り出し装置(100)と、該導線送り出し装 置(100)から送り出された導線(21)の先端部を所 定形状に成形する先端部成形装置(120)と、コ (1)を保持しつつ該コア(1)をその中心軸回り 回転させることが可能なコア保持装置(130) 、導線送り出し装置(100)から送り出される導 線(21)を屈曲させて螺旋状に塑性変形させつ 、コア(1)の外周面に巻き付けるための成形 置(110)とを具えている。
導線送り出し装置(100)は、導線(21)が貫通 る入口導線ガイド(103)と出口導線ガイド(104) を具え、両導線ガイド(103)(104)間を延びる導 (21)を把持すべき複数の導線チャック機構(102 )と、これらの導線チャック機構(102)を駆動し て導線(21)を一方向へ移動させる原動機構(101) とを具えている。
先端部成形装置(120)は、図4に示す如く、出
導線ガイド(104)の出口側に配備された治具(1
23)と、出口導線ガイド(104)から送り出される
線(21)を治具(123)の外周面に沿って屈曲させ
ためのローラ(122)を具えた回動レバー(121)と
を具えている。
治具(123)には、導線(21)を収容すべき溝(126)
凹設されており、図4に示す如く、出口導線
イド(104)から所定量だけ送り出された導線(2
1)の先端部を溝(126)に係合させた状態で、回
レバー(121)を矢印の如く約90度だけ反時計方
に回転させることによって、導線(21)を断面
二次モーメントの大きな向きに約90度だけ屈
させることが出来る。
又、先端部成形装置(120)には、図6に示す く導線(21)の先端部(21a)を挟持することが可 な導線挟持部(125)を具えた捻りレバー(124)が 配備され、導線挟持部(125)によって導線(21)の 先端部(21a)を挟持した状態で、該捻りレバー( 124)を図5の如く軸Aを中心として90度だけ回動 せることによって、図7に示す如く、導線の 先端部(21a)を該先端部(21a)から後に続く導線 分に対して90度だけ捻って、捻り部(3)を形成 することが可能である。
更に、捻りレバー(124)の側部には、図8に す導線折曲げ機構(140)が配備されている。 導線折曲げ機構(140)は、図8及び図9の如く導 の先端部(21a)を把持した状態で、軸Bを中心 して100度~110度だけ回転することによって、 導線の先端部(21a)を途中で、断面二次モーメ トの小さな向きに折り曲げることが可能で る。
図10に示す如く、成形装置(110)は成形ローラ
(111)を具えている。該成形ローラ(111)は図23及
び図24に示す従来の成形部材(7)に相当し、該
形ローラ(111)に導線(21)を押し付けることに
って導線(21)を屈曲させつつコア(1)の外周面
に巻き付けるものである。
図15及び図16に示す如く様に、成形ローラ(11
1)の外周面には、導線(21)を収容することが可
能な溝(112)が凹設されており、該溝(112)の底
が成形面を構成する(図14参照)。
上記製造装置を用いたコイル装置の製造 おいては、先ず、図4に示す如く出口導線ガ イド(104)から一定量だけ導線(21)が繰り出され た状態で、導線(21)の先端部(21a)を、先端部成 形装置(120)の治具(123)とローラ(122)との間に挟 み込んで、回動レバー(121)を矢印の如く約90 だけ反時計方向に回転させる。これによっ 、導線(21)の先端部(21a)を断面二次モーメン の大きな向きに約90度だけ屈曲させ、屈曲部 (21b)を形成する。
次に、図5の如く回動レバー(121)を元の位 に戻すと共に、導線挟持部(125)を前進させ 、図6及び図7に示す如く、導線挟持部(125)に って導線(21)の先端部(21a)を挟持し、捻りレ ー(124)を図7に示す軸Aを中心として90度だけ 動させる。これによって、導線の先端部(21a )を、該先端部(21a)から後に続く導線部分に対 して90度だけ捻って、捻り部(3)を形成する。
続いて、図8及び図9の如く導線折曲げ機 (140)によって導線の先端部(21a)を把持し、軸B を中心として100度~110度だけ回転することに って、導線の先端部(21a)を途中で、断面二次 モーメントの小さな向きに折り曲げる。これ によって、導線(21)の先端部(21a)には、捻り部 (3)よりも先端側に、折り曲げ部(21c)が形成さ ることになる。
尚、捻りレバー(124)の導線挟持部(125)によ って導線の先端部(21a)に捻り部(3)を形成した 、導線挟持部(125)によって該導線の先端部(2 1a)を把持したまま、該導線挟持部(125)を図8に 示す軸B回りに回転させることによって、折 曲げ部(21c)を形成することも可能である。
その後、図10に示す様に、先端部成形装置(1
20)を後退させる。これによって、導線(21)の
端部(21a)から先端部成形装置(120)が離脱する
とになる。
又、コア保持装置(130)にコア(1)を装着する
これによって、コア(1)は、図15に示す如く各
リブ(11)がコア保持装置(130)によって保持され
ることになる。
そして、図11に示す様に、コア保持装置(1 30)を巻線位置まで前進させ、図12の如くコア( 1)の外周面に導線(21)の先端部(21a)を引っ掛け 。これによって、導線(21)の先端部(21a)を形 する屈曲部(21b)が、コア(1)の外側からコア(1 )の外周面に沿って約90度の角度範囲に巻き付 けられ、更に捻り部(3)がコア(1)の外周面に沿 って配置され、該捻り部(3)から先端側へ延び る折り曲げ部(21c)が、コア(1)の中央孔を貫通 て、屈曲部(21b)、捻り部(3)及び折り曲げ部(2 1c)から構成される先端部(21a)が、コア(1)の外 面に略180度の範囲に亘って巻き付けられる とになる。
その後、図13の如く成形装置(110)を巻線位 置まで前進させる。これによって、図14の如 成形ローラ(111)の回転中心Cがコア(1)の断面 中心Dと略同じ高さ位置に揃うことになる。 又、成形ローラ(111)の溝(112)に、図12に示す導 線(21)の屈曲部(21b)が収容されることになる。
この状態で、図13に示す様に、導線送り出
装置(100)を動作させて、該導線送り出し装置
(100)から一定速度で導線(21)を送り出すと共に
、コア保持装置(130)によってコア(1)をその中
軸回りに一定速度で回転させる。
これによって、図14に示す如く出口導線ガ
ド(104)から送り出される導線(21)が成形ロー
(111)の外周面(溝(112)の底面)に押し付けられ
屈曲し、コア(1)の外周面に巻き付けられる
図15は、導線(21)の先端部(21a)がコア(1)の 周面に引っ掛けられている状態を示し、こ 状態から導線(21)を成形ローラ(111)へ向けて り出すと共に、コア(1)を時計方向に回転さ ると、図16の如く導線(21)はコア(1)の外周面 螺旋状に巻き付けられることになる。この 程で、導線(21)の捻り部(3)及び折り曲げ部(21b )は、コア(1)の外周面に沿っているので、図14 に示す様に、コア(1)の外周面と干渉すること なくコア(1)の周囲を回転することになる。
導線(21)がコア(1)の外周面に所定の回数だけ
巻回されて、所定巻数の巻回部が形成される
と、導線(21)の送り出しとコア(1)の回転を停
させ、該巻回部から後に続く導線(21)を所定
位置で切断する。
これによって、図17に示す如くコア(1)には
コイル(2)を構成する巻回部(22)が形成される
共に、該巻回部(22)の両端から突出する先端
部(21a)と終端部(21d)が形成されることになる
ここで、先端部(21a)は、屈曲部(21b)、捻り部(
3)及び折り曲げ部(21c)とから構成されて、コ
(1)の外周面に巻き付けられている。
引き続いて、コア(1)の他の2つの巻線領域に
も同様の巻線工程を実施し、コア(1)に3つの
イル(2)(2)(2)を巻装する。
最後に、各コイル(2)について、図17に示す
端部(21a)の形状を、折り曲げ部(21c)の向きが
端部(21d)と平行となる様に矯正する。これ
よって、図18の如く、捻り部(3)よりも先端側
に一方のリード部(4)が形成されると共に、前
記終端部(21d)によって他方のリード部(5)が形
されることになる。
この結果、図1に示すコイル装置が完成する
。
上記コイル装置の製造方法によれば、図1 7及び図18に示す如く、コア(1)の外周面に巻き 付けられた導線の折り曲げ部(21c)を、コア(1) 外周面から離間する方向に塑性変形させて 先端部(21a)を略直線状に成形する工程で、 折り曲げ部(21c)は、コア(1)の外周面に寝かせ た姿勢で該外周面に巻き付けられているので 、該折り曲げ部(21c)の変形には、導線の小さ 方の断面二次モーメントが関与することに る。従って、該導線をコア(1)の外周面から 間する方向に変形させるために大きな力は 要であり、リード部(4)の成形が極めて容易 ある。
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲
で種々の変形が可能である。
例えば、コア(1)の外周面に導線(21)の先端部
を巻き付ける工程は、捻り部(3)を形成した後
に限らず、捻り部(3)を形成する前に実施する
ことも可能である。この場合、導線(21)の先
部をコア(1)の外周面に寝かせた姿勢で該外
面に巻き付けた後、前記先端部から後に続
導線(21)を、前記先端部に対して90度若しく
略90度だけ捻って、導線(21)に捻り部(3)を形
する。
又、図8及び図9に示す導線折曲げ機構(140)に
よって導線の先端部(21a)を折り曲げる工程に
えて、導線の先端部(21a)をコア(1)の外周面
沿うこととなる曲率で円弧状に屈曲させる
程を採用することも可能である。
この場合、巻回部(22)を形成するための巻線
工程の実施によって、導線の先端部(21a)は図1
9(a)の如くコア(1)の外周面に沿って巻き付け
れることになる。この導線の先端部(21a)を略
直線状のリード部(4)に成形する工程では、例
えば図19(a)(b)に示す様に、コア(1)の外周面に
き付けられた先端部(21a)とコア(1)の外周面
の間に、へら(6)を差し込むと共に、コア(1)
矢印の方向に回動させることによって、先
部(21a)をコア(1)の外周面から離間させて、略
直線状に変形させることが可能である。
又、図20に示す如く、一方のリード部(4) みならず、他方のリード部(5)にも捻り部(31) 形成することにより、両リード部(4)(5)の向 を揃えることが出来る。更に必要に応じて 図21に示す如く基板(10)から突出する一対の ード部(4)(5)の先端部にも、捻り部(40)(50)を 成することが可能である。
コイル(2)を形成する導線(21)としては、図 22(b)に示す如く断面形状が台形の台形線や、 22(c)に示す如く断面形状が楕円状の楕円線 、種々の断面形状を有する導線(21)を用いる とが可能である。
