JP2004273518A

JP2004273518A - Coil element manufacturing device and method therefor

Info

Publication number: JP2004273518A
Application number: JP2003058349A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ebisawa; 満男海老澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil element manufacturing device which is kept simple in structure, reduced in working man-hours, and capable of easily winding a conductor especially on an annular core and a method therefor. <P>SOLUTION: The coil element manufacturing device is equipped with a conductor guiding member 4 for guiding a conductor 2 to an annular core 1 and a coil forming member 5 winding the conductor 2 guided by the conductor guiding member 4 on the core 1 by deforming the conductor 2. The coil forming member 5 is equipped with a deforming surface 51 which changes the direction of feed of the conductor 2 guided by the conductor guiding member 4 toward the core 1 and curves the conductor 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアにコイルが巻きつけられたコイル素子製造装置に関するものである。特に、リング状コアにコイルを巻きつけて形成されるトロイダルコイルの製造に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コイル素子の中でも、リング状コアにコイルを巻きつけて形成されるトロイダルコイルを製造する場合は、リング状コアに導線を巻きつけていく作業を有する。このリング状コアに導線を巻きつける作業は、従来は、人の手によって行われていた。
【０００３】
しかし、近年、リング状コアへの導線の巻きつけを自動化するトロイダルコイルの製造方法や製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
自動化されたトロイダルコイルの製造方法は、例えば図２２に示すように、まず、導線Ａを直線の芯材Ｂに巻きつけて導線Ａをコイル状に成形する。コイル状の導線Ａを芯材Ｂから抜き取り空芯コイルＣにする。次に、この空芯コイルＣを回転駆動装置（図示せず）に取り付ける。そして、空芯コイルＣの一端部を変形させてリング状コアＤに巻き込ませた後、回転させながらリング状コアＤに巻きつけてトロイダルコイルの製造が完了する。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４５４６４号公報（図１および図２）
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、以下の問題があった。まず、空芯コイルＣの端部を拡径させながらリング状コアＤに巻きつけていくため、コイル状にした導線Ａが弾性変形限度を超えている場合には加工が困難となる。
【０００６】
また、空芯コイルＣを成形するための装置や、空芯コイルＣを回転させながらリング状コアＤに供給するための回転駆動装置を必要とすることから、装置全体が大型化する問題がある。しかも、芯材Ｂから空芯コイルＣを抜き取る作業や、回転駆動装置に空芯コイルＣを取り付ける作業を必要として作業工数も多くなる。
【０００７】
また、棒状のコアに導線を巻き付けていく場合にも、まず導線をコイル状にして空芯コイルを成形し、棒状コアに空芯コイルを挿入するようにしていたため、心材かから空芯コイルを抜き取る作業や、空芯コイルを棒状コアに挿入する作業を必要として作業工数が多くなる。さらに、棒状コアの場合、コアの両端にフランジが形成されている場合には、空芯コイルをそのまま挿入することができず、リング状コイルと同様の作業が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、構成が複雑になることなく、作業工数も少なくでき、しかもコアに導線を簡単に巻きつけることができるコイル素子製造装置及びコイル素子製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、固定されたコアに導線を巻き付ける、コイル素子製造装置であって、以下の構成を具えた製造装置：
（１）前記コアの軸心に対して交差する方向から前記導線が案内される導線案内部を有し、
（２）前記導線案内部で案内され供給される前記導線の供給方向の先に、前記導線が圧接される変形面を具えているコイル形成部を有し、
（３）前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつけることが可能となるように、前記導線案内部と前記コイル形成部の前記変形面が配置されることを有する。
請求項１に記載の発明の、コイル素子製造装置は、特に、湾曲部を有するコアに導線を巻き付ける場合に適している。湾曲部を有するコアとしては、円形、小判形、楕円形、矩形のリング状コアや、Ｕ字状のコアなどがある。さらに、請求項１に記載の発明の、コイル素子製造装置は、棒状のコアにも適用できる。棒状のコアとしては、断面は円形、小判形、楕円形、矩形等、であって、単に直線状のものだけでなく、両端部にフランジが形成されているものも挙げられる。特にフランジ付きの棒状コアに導線を巻き付ける場合に請求項１に記載の発明の、コイル素子製造装置は適している。
コアに導線を案内するための導線案内部は、供給される導線をコイル形成部まで案内する構成のものであって、例えば、導線の線径よりも大きい内径を有する長尺な直線状のパイプを用いて構成し、このパイプに導線を挿通させるものが挙げられる。
なお、導線案内部であるパイプの孔形状は導線断面形状と相似形状が望ましい。具体的には、導線の断面形状が円状の場合はパイプ断面形状も円状にし、導線の断面形状が矩形の場合はパイプ断面形状も矩形にすることが望ましい。
【００１０】
さらに、コイル形成部は、導線案内部で案内される導線の供給方向をコア側に向きを変更させて導線を湾曲させる変形面を具えていることが好ましい。変形面を設けて、この変形面で導線をコイル状に成形させるだけで、コアに導線を簡単に巻きつけていくことができる。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、導線を連続的に変形させてコイル状に成形しながらコアに巻きつけていくことができるので、導線を空芯コイルの状態にしておく必要がなくなる。その結果、空芯コイル成形装置などの装置が不要となるばかりでなく、作業工数も少なくなる。
【００１２】
また、導線の材質、硬度と共に、導線供給方向とコイル形成部変形面との角度を調整することにより、所望のコイル径のものをコアに巻き付けることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載のコイル素子製造装置であって、前記変形面を具えている前記コイル形成部が、ブロックまたはローラーを具えてなるものである。
【００１４】
コイル形成部は、たとえば、導線案内部の導線送出部の近くに配設され、導線案内部で案内される導線の供給方向に対して非直交な傾斜面を有する傾斜ブロックにより構成することができる。傾斜ブロックを用いる場合は、傾斜面を変形面として、当該傾斜面に導線を接触させて導線を湾曲変形させながらコアに導線を巻きつける。なお、傾斜面には、傾斜方向に伸びる溝を形成することができる。この溝に導線を沿わすことにより、湾曲変形された導線をコアに向けて確実に案内することができる。
なお、導線の供給方向に対する傾斜ブロックの傾斜面の角度、または導線案内部の導線送出部からの距離を変えることにより、形成されるコイルの径のサイズを変えることができる。
さらに、傾斜ブロックの傾斜面を導線の供給方向と直交するように構成する場合には、導線案内部から供給される導線の先端をあらかじめコアの方向に曲げておくことにより、適切にコアに導線を巻きつけることができる。
【００１５】
また、コイル形成部を、傾斜面を有する傾斜ブロックではなく、ローラーで構成し、このローラーを導線案内部の導線送出部の近くに配設するようにしてもよい。コイル形成部をローラーにより構成する場合には、ローラー外周面を変形面とする。そして、ローラーの外周面に導線を周方向に向けて接触させることにより、導線を湾曲変形させながらコアに巻きつける。
【００１６】
また、ローラーを、駆動ローラーとし、この駆動ローラーは導線を導線案内部から導線を引き出す方向に回転してもよい。ローラーを駆動ローラーとすることにより、導線に対して、導線が導線案内部から引き出される方向に力が働くため、導線案内部の導線送出部とローラー間で導線に働く圧縮応力を無くすこと、又は小さくすることができる。特に座屈しやすい細い導線を導線案内部の導線送出部とローラー間で座屈させることなくコアに巻きつけることができる。
【００１７】
なお、ローラーの外周面には、環状の溝を形成することができる。この環状溝に導線を当てることにより湾曲変形された導線をコアに向けて確実に案内することができる。
【００１８】
また、傾斜ブロックおよびローラーに溝を設ける場合、溝が導線案内部による導線供給方向の軸線上から所定距離外れた位置に設けることにより、導線をコイル状に成形するときのピッチを調整できる。あるいは、溝付きの傾斜ブロックやローラーの溝付き斜面を導線の軸線を含む面内で旋回させることによっても、導線をコイル状に成形するときのピッチを調整できる。
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１から２のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置であって、前記導線が巻き付けられるべき前記コアが、リング状、棒状または湾曲状である。
湾曲部を有するコアとしては、円形、小判形、楕円形、矩形のリング状コアや、Ｕ字状のコアなどがある。さらに、請求項３に記載の発明は、棒状のコアにも適用できる。棒状のコアとしては、断面は円形、小判形、楕円形、矩形等、であって、単に直線状のものだけでなく、両端部にフランジが形成されているものも挙げられる。特にフランジ付きの棒状コアに導線を巻き付ける場合に請求項３に記載の発明は適している。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１から３のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置であって、前記コアに巻きついた前記導線を誘導し容易に巻取りをさせるために、前記コアに巻きついた前記導線の外周に接触するガイドローラーが付加されてなるものである。
コアに湾曲部が形成されている場合、強制回転させるガイドローラーをコアの湾曲部に巻かれている導線に接触させるように設けるようにしてもよい。
このように、コアの湾曲部の近くにガイドローラーを設けることにより、コアに湾曲部が形成されていても、コアに巻きついた導線を誘導して均一な巻き取りを行うことができる。
ここで、コアに巻きついた導線の外周に接触するガイドローラーは、要するにコアに巻きついた導線を誘導し容易に巻取りをさせるためであり、ローラー以外のものでもよい。具体的には、回転ローラー、駆動ローラー以外に、棒状のもの、ピン状のもの、ブロック状のもの、板状のもの等、を使用することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項１から４のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置であって、前記導線が平角線であり、コアにエッジワイズ巻きされることからなる。
導線は、コイル形成部で湾曲変形できるものであれば、丸線、角線等、何でも良いが、例えば、コアにエッジワイズ巻きされる平角線が好ましい。
同じ断面積の丸線と平角線を同じコアに巻き付けた場合、丸線を用いた巻きコイルの線間ピッチは平角線を用いたエッジワイズ巻きコイルの線間ピッチよりも大きくなる。つまり、同じコアを用いた場合、平角線を用いたエッジワイズ巻きコイルの方が丸線を用いた巻きコイルよりもより多くの巻き数を得ることができる。また、同じ巻き数のコイルの場合、平角線を用いたエッジワイズ巻きコイルの方が丸線を用いた巻きコイルよりも、コアをより小型にできる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項５に記載のコイル素子製造装置であって、導線案内部の導線送出部とコイル形成部の間に、平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材で構成された平角線倒れ防止部を具えてなる。
【００２２】
ここで、平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材は、要するに平角線の倒れを防止できるものであればいかなるものでもよい。具体的には、例えば、板状のもの、ピン状のもの等、を使用することができる。また、断面凹状の溝加工が施されたブロックの溝に平角線を配設し、凹状の両壁面を平角線倒れ防止部としてもよい。
ここで、平角線の倒れとは、リング状コアに平角線をエッジワイズ巻きする際に、平角線の平面部が平角線巻き付け部であるコアの外周面に対して平角線倒れ防止部の意図する所望の角度以上に傾くことを言う。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、導線案内部の導線送出部とコイル形成部の間で、平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材で平角線の倒れを防止できるため、コアに平角線をエッジワイズ巻きすることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項５に記載のコイル素子製造装置であって、平角線倒れ防止部が、平角線案内部と一体に形成してなる
ここで、平角線倒れ防止部は平角線案内部と一体に平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材で構成される。平角線の倒れを防止できるものであればいかなるものでもよい。具体的には、例えば、平角線案内部先端、つまり平角線が送出される平角線案内部の出口である平角線送出部に、平角線の長手方向の面が両側から挟持されるように断面凹状の溝加工を施し、凹状の両壁面を平角線倒れ防止部とすることができる。また、平角線案内部先端に平角線の長手方向の面が両側から挟持されるように板状のもの、ピン状のもの等、を設け、平角線倒れ防止部としてもよい。
請求項７に記載の発明によれば、導線案内部の導線送出部とコイル形成部の間で、平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材で平角線の倒れを防止できるため、コアに平角線をエッジワイズ巻きすることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項５に記載のコイル素子製造装置であって、平角線倒れ防止部が、コイル形成部と一体に形成してなる。
【００２６】
ここで、平角線倒れ防止部はコイル形成部と一体に平角線を挟むように平角線の両側面に配置された部材で構成される。平角線の倒れを防止できるものであればいかなるものでもよい。具体的には、例えば、平角線が送出される平角線案内部の出口である平角線送出部から送出される平角線をコイル状に湾曲変形させながらコアに巻きつけるコイル形成部の変形面に、平角線の長手方向の面が両側から挟持されるように断面凹状の溝加工を施し、凹状の両壁面を平角線倒れ防止部とすることができる。また、コイル形成部の変形面に平角線の長手方向の面が両側から挟持されるように板状のもの、ピン状のもの等、を設け、平角線倒れ防止部としてもよい。
さらに、コイル形成部がローラーにより構成される場合、ローラーの外周面が平角線を湾曲変形させる変形面となる。このローラーの外周面に、平角線の長手方向の面が両側から挟持されるように断面凹状の溝加工を施し、凹状の両壁面を平角線倒れ防止部とすることができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、固定されたコアに導線を巻き付ける、コイル素子製造方法であって、以下の工程を具えた製造方法：
（１）固定された前記コアの軸心に対して交差する方向から前記導線が案内される導線案内部を介して前記導線を供給する第一工程と、
（２）前記導線案内部で案内され供給される前記導線の供給方向の先に、前記導線が圧接される変形面を具えているコイル形成部に前記導線を圧接する第２工程と、
（３）前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつけることが可能となるように、前記導線案内部と前記コイル形成部の前記変形面が配置され、前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつける第３工程を有する。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、導線を連続的に変形させてコイル状に成形しながらコアに巻きつけていくことができるので、導線を空芯コイルの状態にしておく必要がなくなる。その結果、空芯コイル成形装置などの装置が不要となるばかりでなく、作業工数も少なくなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコイル素子製造装置及びコイル素子製造方法についての実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す実施形態のコイル素子製造装置及びコイル素子製造方法は、トロイダルコイルを製造するための装置であるが、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３０】
各実施形態で製造するトロイダルコイルは、トロイダルコイル作製用の芯材となるリング状コアと導線から構成されている。そしてリング状コアに巻線用の導線が巻きつけられている。なお、導線は平角線である。
（第１実施形態）
図１から図３は本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態で製造するトロイダルコイルは、リング状コア１の断面形状が円形であり、導線２は平角線である。
第１実施形態のコイル素子製造装置は、導線２を送り出すための送出ローラー３を具える。送出ローラー３は図１から図２に示すように、導線２を挟むように２つのローラーで構成され、２つのローラーのうち少なくとも１つのローラーはモーター等の駆動装置により駆動されている。
【００３１】
送出ローラー３は、送出ローラー３により送り出された、導線２が後記する導線案内部４のパイプ４１に挿通されるようにパイプ４１の導線挿入部４３に近設されている。
【００３２】
また、第１実施形態のコイル素子製造装置は、導線２をリング状コア１に案内するための導線案内部４を具える。導線案内部４は図２に示すように、導線２の線径よりも大きい矩形孔を有する直線状のパイプ４１から構成されている。
【００３３】
導線案内部４のパイプ４１は、リング状コア１の断面中心を通る軸心に対して交差する方向、つまりリング中心を通る軸線と平行するように配設されている。そして、導線２が送出されるパイプ４１の導線送出部４２を、リング状コア１のリング外周近くに開口させている。なお、パイプ４１を直線状にするのは、導線２を後記するコイル形成部５の変形面５１に向けてまっすぐに送るためである。
【００３４】
さらに、第１実施形態では、導線送出部４２から送出される、導線２をコイル状に湾曲変形させながらリング状コア１に巻きつけるコイル形成部５を具えている。コイル形成部５は、傾斜面６１を有する傾斜ブロック６で構成されている。この傾斜ブロック６の傾斜面６１を、導線案内部４の案内で供給される、導線２の供給方向をコア側に向きを変更させながら、導線２を湾曲変形させる変形面５１としている。
【００３５】
変形面５１となる傾斜面６１は、図２に示すように、傾斜面６１を導線案内部４による、導線２の供給方向と非直交でパイプ４１の軸線上に位置させた状態で、導線送出部４２に対向させている。
【００３６】
なお、傾斜面６１が、導線２の供給方向と直交する場合には、導線２の先端部をリング状コア１のリング外周近くにおいて、導線送出部４２から出てくる、導線２の先端部をコアに向けて曲げておくことが望ましい。
【００３７】
第１実施形態のコイル素子製造装置を用いてトロイダルコイルを製造する製造方法について説明する。まず、導線２を送出ローラー３により導線挿入部４３から挿入し、パイプ４１に挿通させる。
【００３８】
つぎに、導線２を導線案内部４から連続的に送り出す。導線送出部４２から送出された、導線２の先端部は傾斜ブロック６の傾斜面６１に当たり、導線２は連続的に傾斜面６１で湾曲変形されながら、リング状コア１にエッジワイズの状態で巻きついていく。リング状コア１の断面形状が円形なので、リング状コア１の曲面に沿って、導線２はスムーズにリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつけられていく。このとき、導線２は、導線案内部４から供給され続けているので、導線２の先端部はリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつきながらリング周方向に進んでいく。
【００３９】
このように、第１実施形態では、導線送出部４２の近くに変形面５１となる傾斜面６１を有する傾斜ブロック６を設け、導線２を傾斜面６１に当てるだけで簡単に、導線２を湾曲変形させながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつけていくことができる。
（第２実施形態）
前記した第１実施形態では、リング状コアは断面円形のものを使用したが、図４に示す第２実施形態のように、断面矩形状のものを用いてもリング状コア１に、導線２を巻きつけていくことができる。また、リング状コアに巻きつける導線の断面は何であっても良く、多角形、円形、小判形、楕円形等、形状は問わない。
【００４０】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、パイプ４１からなる導線案内部４と変形面５１（傾斜面６１）を有する傾斜ブロック６とを具える。第２実施形態では、リング状コア１の断面が矩形状をしているので、傾斜面６１に当たってコイル状に変形された、導線２はリング状コア１のリング周方向に進みにくい。
【００４１】
そこで、第２実施形態では、図４に示すように、リング状コア１のリング外周側に２つのガイドローラー７１を、導線２に接触するように設けている。このガイドローラー７１は、リング状コア１のリング外周側における、導線２の巻きつけを助ける方向に回転する。
【００４２】
第２実施形態では、導線２は導線案内部４から送られて傾斜ブロック６の傾斜面６１に当たり、湾曲変形されながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きついていく。このとき、リング状コア１にエッジワイズの状態で巻きついた、導線２を、ガイドローラー７１でリング状コア１のリングに沿って周方向に強制的に送っていくことができる。
【００４３】
なお、第２実施形態では、２つのガイドローラー７１を設けたが、ガイドローラー７１は、１個だけ設けたり、複数個設けることもできる。
特に、リング状コアが矩形状の場合には、コアに直線部と湾曲部とが形成されるので、それぞれの湾曲部に対応させてガイドローラーを設けることが好ましい。
（第３実施形態）
リング状コア１の断面形状が矩形状の場合、第２実施形態では、円筒状のガイドローラー７１を設けた。しかし、図５に示す第３実施形態のように、ローラーの外周面を軸方向中央の外径が小さく、軸方向両端側の外径が大きくなる湾曲面を有するガイドローラー７２を用いてもよい。この場合、ガイドローラー７２の湾曲面の形状は、リング状コア１のリング外周側の形状に沿うように形成する。
【００４４】
第３実施形態では、リング状コア１の外周形状に合った湾曲面を有するガイドローラー７２を用いることにより、ガイドローラー７２に接触する導線の量が多くなるので、ガイドローラー７２による、導線２の送り動作をさらに良好に行える。
【００４５】
なお、第３実施形態で用いるガイドローラーの場合でも、リング状コアが矩形状の場合には、コアに直線部と湾曲部とが形成されるので、それぞれの湾曲部に対応させてガイドローラーを設けることが好ましい。
（第４実施形態）
さらに、ガイドローラーを設ける場合、図６に示す第４実施形態のように、ガイドローラー７３の外周面に螺旋溝７３ａを形成するようにしてもよい。第４実施形態の場合は、ガイドローラー７３の螺旋溝７３ａに、導線２が嵌め合わされ、ガイドローラー７３が回転すると、導線２が螺旋溝７３ａにより強制的にリング状コア１のリング周方向に送られる。
【００４６】
さらに、第４実施形態では、螺旋溝７３ａにより所定のピッチが保たれながら、導線２がリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつけられていく。なお、前記第２実施形態から第４実施形態で示したガイドローラーは、断面矩形状のリング状コアだけでなく、断面形状は何であってもよく、円形、多角形、小判形、楕円形等
のリング状コアにも用いることができる。
（第５実施形態）
前記した各実施形態では、コイル形成部５として傾斜面６１を有する傾斜ブロック６を用いたが、図７から図９に示す第５実施形態のように、導線案内部４を利用してコイル形成部５を構成してもよい。
【００４７】
第５実施形態は、パイプ４１により導線案内部４を形成するとともに、パイプ４１の導線送出部４２におけるパイプ４１内面の一部に、導線２が圧接される傾斜面４４を形成する。この傾斜面４４により、パイプ４１の導線送出部４２がパイプ４１の軸線に対して斜め方向に開口した状態となる。なお、パイプ４１の入口近くには１対の送出ローラー３が配設されている。
【００４８】
第５実施形態では、図７から図９に示すように、導線案内部４をリング状コア１のリング外周に沿わせた状態で配設するとともに、導線送出部４２をリング状コア１のリング外周部近くに開口させている。そして、第５実施形態では、この傾斜面４４をコイル形成部５の変形面５１としている。
【００４９】
第５実施形態によれば、導線案内部４に挿通された、導線２の先端部は、導線送出部４２に形成された傾斜面４４に当たって湾曲変形されて、パイプ４１の導線送出部４２から湾曲変形された状態で送出される。そして、導線２が送出ローラー３により導線案内部４に連続的に供給されると、パイプ４１の傾斜面４４で、導線２が連続的に湾曲変形され続けて、導線２がコイル状に成形される。導線２はコイル状に成形されながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつけられていく。
【００５０】
第５実施形態では、傾斜ブロックを用いることなく、導線案内部４を利用してコイル形成部を構成しているので、部品点数が増えることなく、導線２のコイル成形とリング状コア１への導線の巻きつけを同時に行える。
【００５１】
なお、前記した第１実施形態から第４実施形態では、コイル形成部として傾斜面を有する傾斜ブロックを用いたが、コイル形成部はローラーにより構成してもよい。ローラーを用いる場合は、ローラーの外周面が導線を湾曲変形させる変形面となる。
（第６実施形態）
図１０から図１２は本発明の第６実施形態を示す。第６実施形態で製造するトロイダルコイルは、リング状コア１の断面形状が円形であり、導線２は平角線である。
第６実施形態では、第１実施形態と構成が同じである送出ローラー３、導線案内部４の説明は省略する。
第６実施形態では、導線送出部４２から送出される、導線２をコイル状に湾曲変形させながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻きつけるコイル形成部５は、外周面８１を有するローラー８で構成されている。
このローラー８の外周面８１を、導線案内部４の案内で供給される、導線２の供給方向をコア側に向きを変更させながら、導線２を湾曲変形させる変形面５１としている。
【００５２】
変形面５１となる外周面８１は、外周面８１を導線案内部４による、導線２の供給方向と交わるようにパイプ４１の軸線上に位置させた状態で、導線送出部４２に対向させている。
導線２断面の、短辺と長辺の比が大きいものでは、導線２が湾曲変形されながらリング状コア１にエッジワイズ巻きされるとき、線案内部４の導線送出部４２とコイル形成部５の間で、導線２が倒れることがある。
そこで、第６実施形態では、導線案内部４の導線送出部４２とコイル形成部５の間に、導線２を挟むように、導線２の両側面に配置された部材で構成された平角線倒れ防止部９を具えている。この場合、平角線倒れ防止部９は、倒れ防止ブロック９１に断面凹状の溝加工を施し、この凹状溝９２としている。凹状溝９２の溝幅は、導線２の板厚よりも大きく、この凹状溝９２に、導線２を配設し、凹状溝９２の両壁面を平角線倒れ防止部材としている。
第６実施形態では、導線案内部４から連続的に送り出され、導線送出部４２から送出された、導線２は平角線倒れ防止部９である、凹状溝９２の間を通過し、ローラー８の外周面８１に当たり、湾曲変形されながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻き付いていく。このとき、導線案内部４の導線送出部４２とコイル形成部５の間に設けられた平角線倒れ防止部９である、凹状溝９２の両壁面で倒れが防止され、導線２の倒れを防止できるので、リング状コア１に、導線２をエッジワイズ巻きすることができる。
また、コイル形成部５を、ローラー８とし、ローラーで構成している。導線２がローラー８の外周面８１に当たり、湾曲変形されながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻き付いていくとき、ローラー８が回転するため、導線２を導線案内部４から容易に送り出すことができる。
なお、リング状コア１の断面形状は何であってもよく、多角形、小判形、楕円形等、形状は問わない。
（第７実施形態）
図１３から図１５は本発明の第７実施形態を示す。第６実施形態では、導線案内部４の導線送出部４２とコイル形成部５の間に、平角線倒れ防止部９を設けた。しかし、第７実施形態のように、平角線倒れ防止部９を導線案内部４と一体に形成するようにしてもよい。この場合、平角線倒れ防止部９は、導線案内部４と一体に導線送出部４２に断面凹状の溝加工を施し、この凹状溝４５としている。凹状溝４５の溝幅は、導線２の板厚よりも大きく、この凹状溝４５に、導線２を配設し、凹状溝４５の両壁面を平角線倒れ防止部材としている。
第７実施形態では、導線案内部４から連続的に送り出され、導線送出部４２から送出された、導線２は平角線倒れ防止部９である、凹状溝４５の間を通過し、ローラー８の外周面８１に当たり、湾曲変形されながらリング状コア１にエッジワイズの状態で巻き付いていく。このとき、導線案内部４と一体に設けられた平角線倒れ防止部９である、凹状溝４５の両壁面で倒れが防止され、導線２の倒れを防止できるので、リング状コア１に、導線２をエッジワイズ巻きすることができる。
第７実施形態では、倒れ防止ブロックを用いることなく、導線案内部４を利用して平角線倒れ防止部を構成しているので、部品点数が増えることなく、導線２の倒れを防止でき、リング状コア１に、導線２をエッジワイズ巻きすることができる。
なお、リング状コア１の断面形状は何であってもよく、多角形、小判形、楕円形等、形状は問わない。
（第８実施形態）
図１６から図１８は本発明の第８実施形態を示す。第７実施形態では、平角線倒れ防止部９を導線案内部４と一体に形成するようにして設けた。しかし、第８実施形態のように、傾斜ブロック６を用いてコイル形成部５とする方法において、平角線倒れ防止部９をコイル形成部５と一体に形成するようにしてもよい。この場合、平角線倒れ防止部９は、傾斜ブロック６と一体に断面凹状の溝加工を施し、この凹状溝６２としている。そして、凹状溝６２の底面を傾斜面６１（変形面５１）とし、凹状溝６２の両壁面を平角線倒れ防止部材としている。
第８実施形態では、導線案内部４から連続的に送り出され、導線送出部４２から送出された、導線２の先端部が、傾斜ブロック６に設けられた凹状溝６２の底面、つまり傾斜面６１（変形面５１）に当たり、導線２は、連続的に傾斜面６１で湾曲変形すると同時に、凹状溝６２の両壁面で倒れが防止されながら、リング状コア１にエッジワイズ巻きされていく。
第８実施形態では、倒れ防止ブロックを用いることなく、傾斜ブロック６を利用して平角線倒れ防止部を構成しているので、部品点数が増えることなく、導線２の倒れを防止でき、リング状コア１に、導線２をエッジワイズ巻きすることができる。
なお、リング状コア１の断面形状は何であってもよく、多角形、小判形、楕円形等、形状は問わない。
（第９実施形態）
図１９から図２１は本発明の第９実施形態を示す。第８実施形態では、傾斜ブロック６を用いてコイル形成部５とする方法において、平角線倒れ防止部９をコイル形成部５と一体に形成するようにして設けた。しかし、第９実施形態のように、ローラー８を用いてコイル形成部５とする方法において、平角線倒れ防止部９をローラー８と一体に形成するようにしてもよい。この場合、平角線倒れ防止部９は、ローラー８の外周面に断面凹状の溝加工を施し、この凹状溝８２としている。そして、凹状溝８２の底面を外周面８１（変形面５１）とし、凹状溝８２の両壁面を平角線倒れ防止部材としている。
第９実施形態では、導線案内部４から連続的に送り出され、導線送出部４２から送出された、導線２の先端部が、ローラー８に設けられた凹状溝８２の底面、つまり外周面８１（変形面５１）に当たり、導線２は連続的に傾斜面６１で湾曲変形すると同時に、凹状溝８２の両壁面で倒れが防止されながら、リング状コア１にエッジワイズ巻きされていく。
第９実施形態では、倒れ防止ブロックを用いることなく、ローラー８を利用して平角線倒れ防止部を構成しているので、部品点数が増えることなく、導線２の倒れを防止でき、リング状コア１に、導線２をエッジワイズ巻きすることができる。
なお、リング状コア１の断面形状は何であってもよく、多角形、小判形、楕円形等、形状は問わない。
なお、前記した第６実施形態から第９実施形態では、平角線倒れ防止部９としてそれぞれの実施形態で１個所設けたが、平角線倒れ防止部９は複数個所設けてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のコイル素子製造装置によれば、構成が複雑になることなく、作業工数も少なくできながらコアに導線を確実に巻きつけることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコイル素子製造装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】同第１実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同第１実施形態の部分斜視図である。
【図４】本発明のコイル素子製造装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明のコイル素子製造装置の第３実施形態を示す正面図である。
【図６】本発明のコイル素子製造装置の第４実施形態を示す正面図である。
【図７】本発明のコイル素子製造装置の第５実施形態を示す斜視図である。
【図８】同第５実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図９】同第５実施形態の部分斜視図である。
【図１０】本発明のコイル素子製造装置の第６実施形態を示す斜視図である。
【図１１】同第６実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】同第６実施形態の部分斜視図である。
【図１３】本発明のコイル素子製造装置の第７実施形態を示す斜視図である。
【図１４】同第７実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】同第７実施形態の部分斜視図である。
【図１６】本発明のコイル素子製造装置の第８実施形態を示す斜視図である。
【図１７】同第８実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】同第８実施形態の部分斜視図である。
【図１９】本発明のコイル素子製造装置の第９実施形態を示す斜視図である。
【図２０】同第９実施形態のＡ−Ａ断面図である。
【図２１】同第９実施形態の部分斜視図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）従来のトロイダルコイルの製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１リング状コア
２導線
４導線案内部
５コイル形成部
６傾斜ブロック
８ローラー
５１変形面
７１，７２，７３ガイドローラー
９平角線倒れ防止部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil element manufacturing apparatus in which a coil is wound around a core. In particular, it is suitable for manufacturing a toroidal coil formed by winding a coil around a ring-shaped core.
[0002]
[Prior art]
Among the coil elements, when manufacturing a toroidal coil formed by winding a coil around a ring-shaped core, there is an operation of winding a conductive wire around the ring-shaped core. Conventionally, the operation of winding a conductive wire around the ring-shaped core has been performed manually.
[0003]
However, in recent years, a method and an apparatus for manufacturing a toroidal coil that automates the winding of a conductive wire around a ring-shaped core have been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In the automated method for manufacturing a toroidal coil, for example, as shown in FIG. 22, first, a conductive wire A is wound around a straight core material B to form the conductive wire A into a coil shape. The coiled conductive wire A is extracted from the core material B to form an air core coil C. Next, the air-core coil C is attached to a rotation drive device (not shown). Then, one end of the air-core coil C is deformed and wound around the ring-shaped core D, and then wound around the ring-shaped core D while rotating, thereby completing the manufacture of the toroidal coil.
[0005]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-45464 (FIGS. 1 and 2)
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional technique has the following problems. First, since the end of the air-core coil C is wound around the ring-shaped core D while its diameter is enlarged, the processing becomes difficult when the coiled conductive wire A exceeds the elastic deformation limit.
[0006]
In addition, since a device for forming the air-core coil C and a rotation driving device for supplying the ring-shaped core D while rotating the air-core coil C are required, there is a problem that the entire device becomes large. . In addition, the work of extracting the air core coil C from the core material B and the work of attaching the air core coil C to the rotary drive device are required, and the number of work steps is increased.
[0007]
Also, when winding a conductor around a rod-shaped core, the conductor was first formed into a coil to form an air-core coil, and the air-core coil was inserted into the rod-shaped core. The number of man-hours is increased due to the necessity of the work of extracting and the work of inserting the air core coil into the rod-shaped core. Further, in the case of a rod-shaped core, if flanges are formed at both ends of the core, the air-core coil cannot be inserted as it is, and the same operation as that for the ring-shaped coil is required.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a coil element manufacturing apparatus and a coil element manufacturing method that can reduce the number of work steps without complicating the configuration and can easily wind a conductive wire around a core.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the invention according to claim 1 is a coil element manufacturing apparatus for winding a conductive wire around a fixed core, the manufacturing apparatus having the following configuration:
(1) a conductor guide portion for guiding the conductor from a direction intersecting with the axis of the core;
(2) a coil forming portion having a deformed surface on which the conductive wire is pressed against, in a supply direction of the conductive wire guided and supplied by the conductive wire guide portion,
(3) the conductor guide portion and the conductor so that the conductor is pressed against the deformed surface, and the conductor can be wound around the core while changing the direction of the conductor toward the core so that the conductor is curved. The deformation surface of the coil forming portion is arranged.
The coil element manufacturing apparatus according to the first aspect of the invention is particularly suitable for winding a conductive wire around a core having a curved portion. Examples of the core having a curved portion include a circular, oval, elliptical, and rectangular ring-shaped core, and a U-shaped core. Further, the coil element manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention can be applied to a rod-shaped core. The rod-shaped core has a cross section of a circle, an oval, an ellipse, a rectangle, or the like, and includes not only a straight line but also ones having flanges formed at both ends. In particular, the coil device manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention is suitable for winding a conductive wire around a rod core having a flange.
The wire guide portion for guiding the wire to the core is configured to guide the supplied wire to the coil forming portion, for example, a long straight pipe having an inner diameter larger than the wire diameter of the wire. And a pipe through which a conducting wire is inserted.
It is desirable that the shape of the hole of the pipe serving as the conductor guide is similar to the cross-sectional shape of the conductor. Specifically, when the cross section of the conductor is circular, the cross section of the pipe is preferably circular, and when the cross section of the conductor is rectangular, the cross section of the pipe is preferably rectangular.
[0010]
Further, it is preferable that the coil forming section has a deformed surface that changes the supply direction of the conductor guided by the conductor guide to the core side and curves the conductor. By simply providing a deformed surface and forming the conductor in a coil shape on the deformed surface, the conductor can be easily wound around the core.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, since the conductor can be continuously deformed and formed into a coil shape and wound around the core, it is not necessary to keep the conductor in an air-core coil state. As a result, not only is an apparatus such as an air-core coil forming apparatus unnecessary, but also the number of working steps is reduced.
[0012]
In addition, by adjusting the angle between the conducting wire supply direction and the deformed surface of the coil forming portion together with the material and hardness of the conducting wire, it is possible to wind a coil having a desired coil diameter around the core.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in particular, the coil element manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the coil forming portion having the deformed surface includes a block or a roller.
[0014]
The coil forming portion can be configured by, for example, an inclined block that is disposed near the wire sending portion of the wire guiding portion and has an inclined surface that is non-perpendicular to the supply direction of the wire guided by the wire guiding portion. . When the inclined block is used, the conductor is wound around the core while the conductor is brought into contact with the inclined surface as a deformed surface to bend and deform the conductor. In addition, a groove extending in the inclined direction can be formed on the inclined surface. By arranging the conductor along this groove, the curved conductor can be reliably guided toward the core.
The size of the diameter of the formed coil can be changed by changing the angle of the inclined surface of the inclined block with respect to the supply direction of the conductor or the distance of the conductor guide from the conductor delivery unit.
Furthermore, when the inclined surface of the inclined block is configured to be orthogonal to the supply direction of the conductor, the tip of the conductor supplied from the conductor guide is bent in the direction of the core in advance, so that the conductor is appropriately connected to the core. Can be wound.
[0015]
Further, the coil forming portion may be configured by a roller instead of an inclined block having an inclined surface, and the roller may be disposed near the conductor sending portion of the conductor guiding portion. When the coil forming section is configured by a roller, the outer peripheral surface of the roller is used as a deformation surface. Then, the conductor is brought into contact with the outer peripheral surface of the roller in the circumferential direction, so that the conductor is wound around the core while being curved and deformed.
[0016]
Further, the roller may be a driving roller, and the driving roller may rotate the conductor in a direction in which the conductor is drawn from the conductor guide. By using a roller as a drive roller, a force acts on the conductive wire in a direction in which the conductive wire is pulled out from the conductive wire guide portion, thereby eliminating a compressive stress acting on the conductive wire between the conductive wire sending portion of the conductive wire guide portion and the roller, or Can be smaller. In particular, a thin conductive wire that is easily buckled can be wound around the core without buckling between the conductive wire sending portion of the conductive wire guide portion and the roller.
[0017]
In addition, an annular groove can be formed on the outer peripheral surface of the roller. By applying a conducting wire to the annular groove, the curved conducting wire can be reliably guided toward the core.
[0018]
In the case where grooves are provided in the inclined block and the roller, the pitch at the time of forming the conductor into a coil shape can be adjusted by providing the groove at a position deviated by a predetermined distance from the axis in the conductor supply direction by the conductor guide. Alternatively, the pitch when the conductor is formed into a coil shape can also be adjusted by turning a grooved inclined block or a grooved slope of a roller in a plane including the axis of the conductor.
The invention according to claim 3 is the coil element manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 2, wherein the core around which the conductive wire is to be wound has a ring shape, a rod shape, or a curved shape. is there.
Examples of the core having a curved portion include a circular, oval, elliptical, and rectangular ring-shaped core, and a U-shaped core. Further, the invention described in claim 3 can be applied to a rod-shaped core. The rod-shaped core has a cross section of a circle, an oval, an ellipse, a rectangle, or the like, and includes not only a straight line but also ones having flanges formed at both ends. In particular, the invention according to claim 3 is suitable for winding a conductive wire around a rod core having a flange.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the coil element manufacturing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the conductive wire wound around the core is guided and easily wound. And a guide roller that contacts the outer periphery of the conductive wire wound around the core.
When a curved portion is formed in the core, a guide roller for forcibly rotating may be provided so as to come into contact with a conductive wire wound around the curved portion of the core.
As described above, by providing the guide roller near the curved portion of the core, even if the curved portion is formed in the core, the conductive wire wound around the core can be guided to perform uniform winding.
Here, the guide roller that comes into contact with the outer periphery of the conductor wound around the core is for guiding the conductor wound around the core to easily wind the conductor, and may be other than a roller. Specifically, a rod-shaped member, a pin-shaped member, a block-shaped member, a plate-shaped member, or the like can be used in addition to the rotating roller and the driving roller.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in particular, the coil element manufacturing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the conductive wire is a flat wire and is wound edgewise around a core. .
The conductor may be any wire, such as a round wire or a square wire, as long as it can be bent and deformed in the coil forming portion. For example, a rectangular wire edgewise wound around a core is preferable.
When a round wire and a flat wire with the same cross-sectional area are wound around the same core, the wire pitch of the wound coil using the round wire is larger than the wire pitch of the edgewise wound coil using the flat wire. That is, when the same core is used, an edgewise wound coil using a flat wire can obtain a larger number of turns than a wound coil using a round wire. In the case of coils having the same number of turns, an edgewise wound coil using a flat wire can make the core smaller than a wound coil using a round wire.
[0021]
The invention according to claim 6 is, in particular, the coil element manufacturing apparatus according to claim 5, wherein both sides of the flat wire are sandwiched between the wire sending portion of the wire guide portion and the coil forming portion so as to sandwich the flat wire. It has a flat wire fall prevention part composed of members arranged on the surface.
[0022]
Here, the members arranged on both sides of the rectangular wire so as to sandwich the rectangular wire may be any members as long as they can prevent the rectangular wire from falling down. Specifically, for example, a plate-like thing, a pin-like thing, etc. can be used. Further, a rectangular wire may be provided in the groove of the block having the groove processed to have a concave cross section, and both concave wall surfaces may be used as a rectangular wire fall prevention portion.
Here, the inclination of the flat wire means that when the flat wire is edgewise wound around the ring-shaped core, the flat portion of the flat wire is intended to be the flat wire fall prevention portion with respect to the outer peripheral surface of the core, which is the flat wire winding portion. To tilt more than the desired angle.
[0023]
According to the invention as set forth in claim 6, between the wire sending portion of the wire guide portion and the coil forming portion, the members arranged on both side surfaces of the flat wire so as to sandwich the flat wire can prevent the flat wire from falling down. Therefore, the flat wire can be wound edgewise around the core.
[0024]
The invention according to claim 7 is, in particular, the coil element manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the flat wire fall prevention portion is formed integrally with the flat wire guide portion.
Here, the flat wire fall prevention portion is configured by members arranged on both side surfaces of the flat wire so as to sandwich the flat wire integrally with the flat wire guide portion. Any material that can prevent the flat wire from falling down may be used. Specifically, for example, the cross section of the flat wire guide section tip, that is, the flat wire sending section which is the exit of the flat wire guide section from which the flat wire is sent out, such that the surface in the longitudinal direction of the flat wire is sandwiched from both sides. By forming a concave groove, both concave wall surfaces can be used as a flat wire fall prevention portion. Further, a plate-shaped member, a pin-shaped member, or the like may be provided at the tip of the rectangular wire guide so that the surface in the longitudinal direction of the rectangular wire is sandwiched from both sides, and the rectangular wire may be prevented from falling.
According to the invention as set forth in claim 7, the flat wire can be prevented from falling down by the members arranged on both sides of the flat wire so as to sandwich the flat wire between the wire sending portion of the wire guide portion and the coil forming portion. Therefore, the flat wire can be wound edgewise around the core.
[0025]
The invention according to claim 8 is, in particular, the coil element manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the flat wire fall prevention portion is formed integrally with the coil forming portion.
[0026]
Here, the flat wire fall prevention portion is formed of members arranged on both side surfaces of the flat wire so as to sandwich the flat wire integrally with the coil forming portion. Any material that can prevent the flat wire from falling down may be used. Specifically, for example, a flat wire sent from a flat wire sending unit, which is an exit of a flat wire guide unit from which a flat wire is sent, is bent into a coil shape while being deformed into a coil shape. A groove having a concave section can be formed so that the surface in the longitudinal direction of the rectangular wire is sandwiched from both sides, and both concave wall surfaces can be used as a rectangular wire fall prevention portion. Further, a plate-shaped member, a pin-shaped member, or the like may be provided on the deformed surface of the coil forming portion so that the surface in the longitudinal direction of the rectangular wire is sandwiched from both sides, and the rectangular wire may be prevented from falling.
Further, when the coil forming portion is formed by a roller, the outer peripheral surface of the roller becomes a deformed surface that bends and deforms a flat wire. The outer peripheral surface of this roller is subjected to groove processing with a concave cross section so that the surface in the longitudinal direction of the rectangular wire is sandwiched from both sides, and both concave wall surfaces can be used as the rectangular wire fall prevention portion.
[0027]
The invention according to claim 9 is a method for manufacturing a coil element, in which a conductive wire is wound around a fixed core, the manufacturing method including the following steps:
(1) a first step of supplying the conducting wire via a conducting wire guide portion in which the conducting wire is guided from a direction intersecting with the axis of the fixed core;
(2) a second step of pressing the conductive wire against a coil forming portion having a deformed surface to which the conductive wire is pressed, ahead of the supply direction of the conductive wire guided and supplied by the conductive wire guide;
(3) the conductor guide portion and the conductor so that the conductor is pressed against the deformed surface, and the conductor can be wound around the core while changing the direction of the conductor toward the core so that the conductor is curved. A third step of arranging the deformed surface of the coil forming portion, pressing the conductive wire on the deformed surface, changing the direction of the conductive wire toward the core, and winding the conductive wire around the core while bending the conductive wire.
[0028]
According to the ninth aspect of the present invention, since the conductor can be continuously deformed and formed into a coil shape and wound around the core, it is not necessary to keep the conductor in an air-core coil state. As a result, not only is an apparatus such as an air-core coil forming apparatus unnecessary, but also the number of working steps is reduced.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a coil element manufacturing apparatus and a coil element manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although the coil element manufacturing apparatus and the coil element manufacturing method of the following embodiment are apparatuses for manufacturing a toroidal coil, the present invention is not necessarily limited to this.
[0030]
The toroidal coil manufactured in each embodiment includes a ring-shaped core serving as a core material for manufacturing the toroidal coil and a conductive wire. Then, a wire for winding is wound around the ring-shaped core. The conductor is a flat wire.
(1st Embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. In the toroidal coil manufactured in the first embodiment, the cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 is circular, and the conductor 2 is a rectangular wire.
The coil device manufacturing apparatus according to the first embodiment includes a delivery roller 3 for delivering the conductive wire 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the delivery roller 3 is configured by two rollers so as to sandwich the conducting wire 2, and at least one of the two rollers is driven by a driving device such as a motor.
[0031]
The delivery roller 3 is provided near the conductor insertion part 43 of the pipe 41 such that the conductor 2 sent out by the delivery roller 3 is inserted into the pipe 41 of the conductor guide part 4 described later.
[0032]
In addition, the coil element manufacturing apparatus according to the first embodiment includes a conductor guide 4 for guiding the conductor 2 to the ring-shaped core 1. As shown in FIG. 2, the wire guide 4 is formed of a straight pipe 41 having a rectangular hole larger than the wire diameter of the wire 2.
[0033]
The pipe 41 of the conductor guide 4 is disposed in a direction intersecting with the axis passing through the center of the cross section of the ring-shaped core 1, that is, in parallel with the axis passing through the center of the ring. Then, the conductor sending part 42 of the pipe 41 to which the conductor 2 is sent is opened near the outer periphery of the ring of the ring-shaped core 1. The reason why the pipe 41 is formed in a straight line is to feed the conducting wire 2 straight toward a deformed surface 51 of the coil forming portion 5 described later.
[0034]
Further, the first embodiment includes a coil forming unit 5 that is wound around the ring-shaped core 1 while bending and deforming the conducting wire 2 from the conducting wire sending unit 42 into a coil shape. The coil forming section 5 is constituted by an inclined block 6 having an inclined surface 61. The inclined surface 61 of the inclined block 6 is a deformed surface 51 that bends and deforms the conductive wire 2 while changing the supply direction of the conductive wire 2 supplied by the guide of the conductive wire guide 4 toward the core.
[0035]
As shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the inclined surface 61 serving as the deformed surface 51 is supplied with a conductive wire in a state where the inclined surface 61 is positioned on the axis of the pipe 41 in a direction orthogonal to the supply direction of the conductive wire 2 by the conductive wire guide 4. It faces the part 42.
[0036]
When the inclined surface 61 is perpendicular to the supply direction of the conductive wire 2, the leading end of the conductive wire 2 is moved near the outer periphery of the ring of the ring-shaped core 1 from the conductive wire sending portion 42. It is desirable to bend toward the core.
[0037]
A manufacturing method for manufacturing a toroidal coil using the coil element manufacturing apparatus according to the first embodiment will be described. First, the conducting wire 2 is inserted from the conducting wire insertion portion 43 by the sending roller 3 and inserted through the pipe 41.
[0038]
Next, the conductor 2 is continuously sent out from the conductor guide 4. The leading end of the conductor 2 delivered from the conductor delivery unit 42 hits the inclined surface 61 of the inclined block 6, and the conductor 2 is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while being continuously curved and deformed by the inclined surface 61. Follow. Since the cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 is circular, the conducting wire 2 is smoothly wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state along the curved surface of the ring-shaped core 1. At this time, since the conductive wire 2 is continuously supplied from the conductive wire guide portion 4, the leading end of the conductive wire 2 advances in the ring circumferential direction while winding around the ring-shaped core 1 in an edgewise state.
[0039]
As described above, in the first embodiment, the inclined block 6 having the inclined surface 61 serving as the deformable surface 51 is provided near the conducting wire sending portion 42, and the conducting wire 2 can be easily bent simply by applying the conducting wire 2 to the inclined surface 61. It can be wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while being deformed.
(2nd Embodiment)
In the first embodiment described above, the ring-shaped core has a circular cross section. However, even if a ring-shaped core having a rectangular cross section is used as in the second embodiment shown in FIG. Can be wound around. Also, the cross section of the conductive wire wound around the ring-shaped core may be any shape, and may be any shape such as polygonal, circular, oval, and elliptical.
[0040]
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, a conductive wire guide 4 composed of a pipe 41 and an inclined block 6 having a deformed surface 51 (inclined surface 61) are provided. In the second embodiment, since the cross section of the ring-shaped core 1 is rectangular, the conductor 2, which has hit the inclined surface 61 and is deformed into a coil shape, does not easily travel in the ring circumferential direction of the ring-shaped core 1.
[0041]
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, two guide rollers 71 are provided on the outer peripheral side of the ring of the ring-shaped core 1 so as to be in contact with the conductive wire 2. The guide roller 71 rotates in a direction to assist the winding of the conductive wire 2 on the outer peripheral side of the ring of the ring-shaped core 1.
[0042]
In the second embodiment, the conductor 2 is sent from the conductor guide 4 and hits the inclined surface 61 of the inclined block 6, and is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise manner while being curved and deformed. At this time, the conductive wire 2 wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state can be forcibly sent in the circumferential direction along the ring of the ring-shaped core 1 by the guide roller 71.
[0043]
In the second embodiment, two guide rollers 71 are provided. However, only one guide roller 71 may be provided, or a plurality of guide rollers 71 may be provided.
In particular, when the ring-shaped core has a rectangular shape, a straight portion and a curved portion are formed in the core. Therefore, it is preferable to provide a guide roller corresponding to each curved portion.
(Third embodiment)
When the cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 is rectangular, a cylindrical guide roller 71 is provided in the second embodiment. However, as in the third embodiment shown in FIG. 5, a guide roller 72 having a curved surface in which the outer diameter of the outer peripheral surface of the roller is small at the center in the axial direction and the outer diameter at both ends in the axial direction is large may be used. . In this case, the shape of the curved surface of the guide roller 72 is formed so as to conform to the shape of the ring-shaped core 1 on the outer peripheral side of the ring.
[0044]
In the third embodiment, by using the guide roller 72 having a curved surface that matches the outer peripheral shape of the ring-shaped core 1, the amount of the conductive wire that contacts the guide roller 72 increases. The feeding operation can be performed more favorably.
[0045]
Note that, even in the case of the guide roller used in the third embodiment, when the ring-shaped core has a rectangular shape, a linear portion and a curved portion are formed in the core. It is preferable to provide them.
(Fourth embodiment)
Further, when a guide roller is provided, a spiral groove 73a may be formed on the outer peripheral surface of the guide roller 73 as in the fourth embodiment shown in FIG. In the case of the fourth embodiment, the conductor 2 is fitted into the spiral groove 73a of the guide roller 73, and when the guide roller 73 rotates, the conductor 2 is forcibly fed in the ring circumferential direction of the ring-shaped core 1 by the spiral groove 73a. Can be
[0046]
Further, in the fourth embodiment, the conductive wire 2 is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise manner while a predetermined pitch is maintained by the spiral groove 73a. The guide rollers shown in the second to fourth embodiments are not limited to ring-shaped cores having a rectangular cross section, but may have any cross section, such as circular, polygonal, oval, and elliptical shapes.
Can also be used for the ring-shaped core.
(Fifth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the inclined block 6 having the inclined surface 61 is used as the coil forming unit 5. However, as in the fifth embodiment shown in FIGS. The unit 5 may be configured.
[0047]
In the fifth embodiment, the conductor 41 is formed by the pipe 41, and an inclined surface 44 to which the conductor 2 is pressed is formed on a part of the inner surface of the pipe 41 in the conductor delivery part 42 of the pipe 41. Due to the inclined surface 44, the wire sending portion 42 of the pipe 41 is opened in a direction oblique to the axis of the pipe 41. Note that a pair of delivery rollers 3 are provided near the entrance of the pipe 41.
[0048]
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 7 to 9, the wire guide 4 is arranged along the outer periphery of the ring of the ring-shaped core 1, and the wire feeder 42 is connected to the ring of the ring-shaped core 1. It is open near the outer periphery. In the fifth embodiment, the inclined surface 44 is used as the deformed surface 51 of the coil forming section 5.
[0049]
According to the fifth embodiment, the distal end portion of the conductive wire 2 inserted into the conductive wire guide portion 4 is bent and deformed by hitting the inclined surface 44 formed on the conductive wire sending portion 42 and bent from the conductive wire sending portion 42 of the pipe 41. Sent in a deformed state. When the wire 2 is continuously supplied to the wire guide 4 by the feed roller 3, the wire 2 is continuously curved and deformed on the inclined surface 44 of the pipe 41, and the wire 2 is formed into a coil shape. You. The conductive wire 2 is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while being formed into a coil shape.
[0050]
In the fifth embodiment, the coil forming portion is configured by using the conductive wire guide portion 4 without using the inclined block. The conductor can be wound simultaneously.
[0051]
In the first to fourth embodiments described above, the inclined block having the inclined surface is used as the coil forming unit, but the coil forming unit may be configured by a roller. When a roller is used, the outer peripheral surface of the roller serves as a deformed surface that bends and deforms the conductive wire.
(Sixth embodiment)
10 to 12 show a sixth embodiment of the present invention. In the toroidal coil manufactured in the sixth embodiment, the cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 is circular, and the conductor 2 is a rectangular wire.
In the sixth embodiment, the description of the delivery roller 3 and the conductor guide unit 4 having the same configuration as the first embodiment will be omitted.
In the sixth embodiment, the coil forming portion 5 that is wound from the wire sending portion 42 and is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while bending the wire 2 into a coil shape is a roller 8 having an outer peripheral surface 81. It is composed of
The outer peripheral surface 81 of the roller 8 is a deformed surface 51 that bends and deforms the conductive wire 2 while changing the supply direction of the conductive wire 2 supplied by the guide of the conductive wire guide 4 toward the core.
[0052]
The outer peripheral surface 81 serving as the deformed surface 51 is opposed to the conductor sending section 42 in a state where the outer peripheral surface 81 is positioned on the axis of the pipe 41 so as to intersect with the supply direction of the conductor 2 by the conductor guiding section 4. .
In the case where the ratio of the short side to the long side of the cross section of the conductor 2 is large, when the conductor 2 is edge-wise wound around the ring-shaped core 1 while being bent and deformed, the conductor sending part 42 of the wire guide part 4 and the coil forming part 5 In some cases, the conductor 2 may fall.
Therefore, in the sixth embodiment, a flat wire falling down composed of members arranged on both side surfaces of the conducting wire 2 so as to sandwich the conducting wire 2 between the conducting wire sending portion 42 of the conducting wire guiding portion 4 and the coil forming portion 5. A prevention unit 9 is provided. In this case, the rectangular wire fall prevention section 9 forms a groove having a concave cross section on the fall prevention block 91 to form a concave groove 92. The groove width of the concave groove 92 is larger than the plate thickness of the conductive wire 2. The conductive wire 2 is disposed in the concave groove 92, and both wall surfaces of the concave groove 92 serve as a flat wire fall prevention member.
In the sixth embodiment, the conductive wire 2 continuously fed from the conductive wire guide portion 4 and sent out from the conductive wire sending portion 42 passes between the concave grooves 92, which are the flat wire fall prevention portions 9. It hits the outer peripheral surface 81 and is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while being curved and deformed. At this time, the flat wire is prevented from falling on both wall surfaces of the concave groove 92, which is the flat wire fall prevention portion 9 provided between the wire sending portion 42 of the wire guide portion 4 and the coil forming portion 5, and the wire 2 is prevented from falling. Therefore, the conductor 2 can be wound edgewise around the ring-shaped core 1.
Further, the coil forming section 5 is a roller 8 and is configured by a roller. When the conductive wire 2 hits the outer peripheral surface 81 of the roller 8 and is wound around the ring-shaped core 1 while being bent and deformed in an edgewise manner, the roller 8 rotates, so that the conductive wire 2 can be easily sent out from the conductive wire guide portion 4. it can.
The cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 may be any shape, and may be any shape such as a polygon, an oval, and an ellipse.
(Seventh embodiment)
13 to 15 show a seventh embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the flat wire fall prevention unit 9 is provided between the wire sending unit 42 of the wire guide unit 4 and the coil forming unit 5. However, as in the seventh embodiment, the flat wire fall prevention portion 9 may be formed integrally with the conductor guide portion 4. In this case, the flat wire fall prevention unit 9 forms the concave groove 45 by forming a groove having a concave cross section in the conductive wire sending unit 42 integrally with the conductive wire guide unit 4. The groove width of the concave groove 45 is larger than the thickness of the conductive wire 2, and the conductive wire 2 is disposed in the concave groove 45, and both wall surfaces of the concave groove 45 serve as a flat wire fall prevention member.
In the seventh embodiment, the conductive wire 2 continuously sent out from the wire guide portion 4 and sent out from the wire sending portion 42 passes between the concave grooves 45, which are the flat wire fall prevention portions 9. It hits the outer peripheral surface 81 and is wound around the ring-shaped core 1 in an edgewise state while being curved and deformed. At this time, the flat wire is prevented from falling down on both wall surfaces of the concave groove 45, which is the flat wire fall prevention portion 9 provided integrally with the wire guide portion 4, so that the wire 2 can be prevented from falling. 2 can be edgewise wound.
In the seventh embodiment, since the flat wire fall prevention unit is configured using the conductor guide unit 4 without using the fall prevention block, the fall of the conductor 2 can be prevented without increasing the number of parts. The conductor 2 can be wound edgewise around the core 1.
The cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 may be any shape, and may be any shape such as a polygon, an oval, and an ellipse.
(Eighth embodiment)
16 to 18 show an eighth embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, the flat wire fall prevention portion 9 is provided so as to be formed integrally with the conductor guide portion 4. However, in the method of forming the coil forming unit 5 using the inclined block 6 as in the eighth embodiment, the flat wire fall prevention unit 9 may be formed integrally with the coil forming unit 5. In this case, the flat wire fall prevention portion 9 is formed into a concave groove 62 by forming a groove having a concave cross section integrally with the inclined block 6. In addition, the bottom surface of the concave groove 62 is an inclined surface 61 (deformed surface 51), and both wall surfaces of the concave groove 62 are a flat wire fall prevention member.
In the eighth embodiment, the distal end of the conductor 2, which is continuously fed from the wire guide 4 and sent from the wire feeder 42, is positioned at the bottom surface of the concave groove 62 provided in the inclined block 6, that is, the inclined surface 61. At the time of (the deformed surface 51), the conductive wire 2 is continuously curved and deformed on the inclined surface 61, and is also edgewise wound around the ring-shaped core 1 while preventing falling on both wall surfaces of the concave groove 62.
In the eighth embodiment, the flat wire fall prevention unit is formed by using the inclined block 6 without using the fall prevention block. Therefore, the fall of the conductive wire 2 can be prevented without increasing the number of parts, and the ring shape can be prevented. The conductor 2 can be edgewise wound around the core 1.
The cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 may be any shape, and may be any shape such as a polygon, an oval, and an ellipse.
(Ninth embodiment)
19 to 21 show a ninth embodiment of the present invention. In the eighth embodiment, in the method of forming the coil forming portion 5 using the inclined block 6, the flat wire fall prevention portion 9 is provided so as to be formed integrally with the coil forming portion 5. However, in the method of forming the coil forming unit 5 using the roller 8 as in the ninth embodiment, the flat wire fall prevention unit 9 may be formed integrally with the roller 8. In this case, the rectangular wire fall prevention portion 9 forms a groove having a concave cross section on the outer peripheral surface of the roller 8 to form the concave groove 82. The bottom surface of the concave groove 82 is the outer peripheral surface 81 (the deformed surface 51), and both wall surfaces of the concave groove 82 are the flattened wire fall prevention members.
In the ninth embodiment, the leading end of the conductive wire 2 continuously fed from the conductive wire guide 4 and sent from the conductive wire sending portion 42 is attached to the bottom surface of the concave groove 82 provided in the roller 8, that is, the outer peripheral surface 81 ( At the same time as the deformed surface 51), the conductive wire 2 is continuously curved and deformed on the inclined surface 61, and is also edgewise wound around the ring-shaped core 1 while preventing falling on both wall surfaces of the concave groove 82.
In the ninth embodiment, the flat wire fall prevention unit is configured by using the roller 8 without using the fall prevention block, so that the conductor 2 can be prevented from falling without increasing the number of parts, and the ring-shaped core can be prevented. 1, the conductor 2 can be wound edgewise.
The cross-sectional shape of the ring-shaped core 1 may be any shape, and may be any shape such as a polygon, an oval, and an ellipse.
In the above-described sixth to ninth embodiments, one rectangular wire fall prevention unit 9 is provided in each embodiment, but a plurality of rectangular wire fall prevention units 9 may be provided.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the coil element manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that the conductor can be securely wound around the core without complicating the configuration and reducing the number of working steps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an AA sectional view of the first embodiment.
FIG. 3 is a partial perspective view of the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a third embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a fourth embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a fifth embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 8 is an AA sectional view of the fifth embodiment.
FIG. 9 is a partial perspective view of the fifth embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing a sixth embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of the sixth embodiment.
FIG. 12 is a partial perspective view of the sixth embodiment.
FIG. 13 is a perspective view showing a seventh embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view taken along line AA of the seventh embodiment.
FIG. 15 is a partial perspective view of the seventh embodiment.
FIG. 16 is a perspective view showing an eighth embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view taken along line AA of the eighth embodiment.
FIG. 18 is a partial perspective view of the eighth embodiment.
FIG. 19 is a perspective view showing a ninth embodiment of the coil element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 20 is a sectional view taken along line AA of the ninth embodiment.
FIG. 21 is a partial perspective view of the ninth embodiment.
FIGS. 22A to 22C are explanatory views showing a conventional method for manufacturing a toroidal coil.
[Explanation of symbols]
1 ring-shaped core
2 conductor
4 Conductor guide
5 Coil forming part
6 Inclined block
8 rollers
51 Deformation surface
71, 72, 73 Guide roller
9 Flat wire fall prevention part

Claims

固定されたコアに導線を巻き付ける、コイル素子製造装置であって、以下の構成を具えた製造装置：
（１）前記コアの軸心に対して交差する方向から前記導線が案内される導線案内部を有し、
（２）前記導線案内部で案内され供給される前記導線の供給方向の先に、前記導線が圧接される変形面を具えているコイル形成部を有し、
（３）前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつけることが可能となるように、前記導線案内部と前記コイル形成部の前記変形面が配置されることを有する。A coil device manufacturing apparatus for winding a conductive wire around a fixed core, the manufacturing apparatus having the following configuration:
(1) a conductor guide portion for guiding the conductor from a direction intersecting with the axis of the core;
(2) a coil forming portion having a deformed surface on which the conductive wire is pressed against, in a supply direction of the conductive wire guided and supplied by the conductive wire guide portion,
(3) the conductor guide portion and the conductor so that the conductor is pressed against the deformed surface, and the conductor can be wound around the core while changing the direction of the conductor toward the core so that the conductor is curved. The deformation surface of the coil forming portion is arranged.

前記変形面を具えている前記コイル形成部が、ブロックまたはローラーを具えてなる請求項１に記載のコイル素子製造装置。2. The coil element manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the coil forming section having the deformed surface includes a block or a roller.

前記導線が巻き付けられるべき前記コアが、リング状、棒状または湾曲状である請求項１から２のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置。The coil element manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the core around which the conductive wire is to be wound has a ring shape, a bar shape, or a curved shape.

前記コアに巻きついた前記導線を誘導し容易に巻取りをさせるために、前記コアに巻きついた前記導線の外周に接触するガイドローラーが付加されてなる請求項１から３のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置。4. A guide roller for contacting an outer periphery of the conductive wire wound on the core is added to guide the conductive wire wound on the core and facilitate winding the conductive wire. 3. The coil element manufacturing apparatus according to claim 1.

前記導線が平角線であり、前記コアにエッジワイズ巻きされることからなる請求項１から４のいずれか１項に記載のコイル素子製造装置。The coil element manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive wire is a flat wire, and is wound edgewise around the core.

前記導線案内部の導線送出部と前記コイル形成部の間に、前記平角線を挟むように前記平角線の両側面に配置された部材で構成された平角線倒れ防止部を具えてなる請求項５に記載のコイル素子製造装置。A flat wire fall prevention portion comprising members arranged on both sides of the flat wire so as to sandwich the flat wire between the wire sending portion of the wire guide portion and the coil forming portion. 6. The coil element manufacturing apparatus according to 5.

前記平角線倒れ防止部が、前記平角線案内部と一体に形成してなる請求項５に記載のコイル素子製造装置。The coil element manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the flat wire fall prevention portion is formed integrally with the flat wire guide portion.

前記平角線倒れ防止部が、前記コイル形成部と一体に形成してなる請求項５に記載のコイル素子製造装置。The coil element manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the flat wire fall prevention unit is formed integrally with the coil forming unit.

固定された前記コアに前記導線を巻き付ける、コイル素子製造方法であって、以下の工程を具えた製造方法：
（１）固定された前記コアの軸心に対して交差する方向から前記導線が案内される導線案内部を介して前記導線を供給する第一工程と、
（２）前記導線案内部で案内され供給される前記導線の供給方向の先に、前記導線が圧接される変形面を具えているコイル形成部に前記導線を圧接する第２工程と、
（３）前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつけることが可能となるように、前記導線案内部と前記コイル形成部の前記変形面が配置され、前記変形面で前記導線が圧接され、前記導線の方向を前記コア側に変更させて前記導線を湾曲させながら前記コアに巻きつける第３工程を有する。A method for manufacturing a coil element, comprising winding the conductive wire around the fixed core, the manufacturing method including the following steps:
(1) a first step of supplying the conducting wire via a conducting wire guide portion in which the conducting wire is guided from a direction intersecting with the axis of the fixed core;
(2) a second step of pressing the conductive wire against a coil forming portion having a deformed surface to which the conductive wire is pressed, ahead of the supply direction of the conductive wire guided and supplied by the conductive wire guide;
(3) the conductor guide portion and the conductor so that the conductor is pressed against the deformed surface, and the conductor can be wound around the core while changing the direction of the conductor toward the core so that the conductor is curved. A third step of arranging the deformed surface of the coil forming portion, pressing the conductive wire on the deformed surface, changing the direction of the conductive wire toward the core, and winding the conductive wire around the core while bending the conductive wire.