JP2013102040A - コイル製造装置およびコイルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本形態のコイル製造装置30は、巻線が巻回される環状コアを保持するコア保持機構38と、巻線をクランプして環状コアに巻回する第1クランプ機構32および第2クランプ機構34とを主要に備えている。ここで、コア保持機構38はコアクランプ機構42と、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構40とを備えており、これらは一体となって支持台44の上面に設置されたレールをX方向に沿って移動する。また、第1クランプ機構32および第2クランプ機構34は、支持台46の上面をX方向に沿って移動可能に据え付けられている。
【選択図】図2
Description
先ず、図1を参照して、本発明のコイル製造装置およびコイルの製造方法で製造されるコイルを説明する。図1(A)はコイルに備えられる環状コア20を示し、図1(B)は環状コア20の断面を示し、図1(C)は巻線が巻かれた状態のトロイダルコイル10を示す。ここでは、円筒状の環状コア20の周囲に巻線が巻かれたトロイダルコイルを一例に説明するが、環状コア20の形状は円筒状以外の形状でも良い。
図2から図5を参照して、上記したトロイダルコイル10を製造するコイル製造像装置の構成を説明する。
図6から図17を参照して、上記した構成のコイル製造装置を用いてコイルを製造する方法を具体的に説明する。
予め用意された環状コア20は、下方からコアクランプ機構42の内部にセットされ、横コアクランプ42Dで外周側面が押圧固定されると共に、両側の側面が縦コアクランプ42Bで押圧固定される。
図8を参照して、後から巻かれる部分の巻線12の退避が終了した後は、巻かれる部分(第1巻線部分)の巻線12の端部を第1クランプ機構32のクランプ32Dを閉じてクランプする。ここで、第1クランプ機構32は、第2クランプ機構34よりもコアクランプ機構42寄りに配置されており、ステップS13〜S20で環状コアの第1巻回部22に第1巻線部分12Aを巻回する際には、主に第1クランプ機構32が巻回に用いられる。
図10(A)を参照して、次に、巻線12をクランプした状態の第1クランプ機構32を+X方向に移動させることで巻線12にテンションを加え、コアクランプ機構42に保持された環状コア20に巻線12を巻回する。この工程では、第1クランプ機構32は環状コア20と同じ高さで側方に配置されている。
次に、図11(A)を参照して、コアクランプ機構42に保持された環状コア20に、巻線12の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線12をクランプした状態の第1クランプ機構32が、図4に示すレール48に沿って−X方向に移動することにより行われる。本形態では、図10等に示したように、支持台46を傾斜させて巻線12を折り返しているので、この折り返しにより巻線12が局所的に変形することが抑制されている。この結果、巻線12は直線状態を保っているので、その先端部を容易に環状コア20に挿通することが可能となる。仮に、図10に示したような対処を施さなかったとすると、巻線12が局所的に変形してしまい、巻線12の先端部を環状コア20の孔部に挿通するのが困難になると予測される。
第2クランプ機構34による巻線12の巻回が終了した後は、第1クランプ機構32をコアクランプ機構42よりも−X側に移動させる(図12(A))。そして、第1クランプ機構32のクランプ32Dで巻線12をクランプした後に、第2クランプ機構34のクランプ34Dのクランプは解除される(図12(B))。この様に巻線12を第1クランプ機構32に持ち替えることにより、上記したステップS13に戻って巻線を行うことができる。
上記したステップS13〜ステップS19により、図1(C)に示す一ピッチ分の巻回部12D1が形成される。本工程では、次の巻回分12D3を巻回するために、コアクランプ機構42で一ピッチ分、環状コア20を回転させる。図13(A)及び図13(B)はピッチ送りする前の状態の状態を示し、図13(C)及び図13(D)はピッチ送りを行っている状態を示し、図13(E)及び図13(F)はピッチ送りが終了した後の状態を示す図である。また、図13(A)、図13(C)及び図13(E)は横コアクランプ42Aの状態を示す図であり、図13(B)、図13(D)及び図13(F)は縦コアクランプ42B及び横クランプ部42Dの状態を示す図である。
上記したステップS13〜S20では、図2に示す巻線保持機構40に第2巻線部分12Bを退避して保持させた状態で、第1巻線部12Aの巻回を行っていた。以下の工程は、図2に示す巻線保持機構40を−Y方向に移動させて、第1クランプ機構32や第2クランプ機構34で第2巻線部分12Bを保持可能な状態で行われる。
図15(A)を参照して、次に、巻線12をクランプした状態の第1クランプ機構32を−X方向に移動させることで巻線12にテンションを加え、コアクランプ機構42に保持された環状コア20に巻線12を巻回する。
図16(A)を参照して、コアクランプ機構42に保持された環状コア20に、巻線12の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線12をクランプした状態の第2クランプ機構34が、図4に示すレール48に沿って+X方向に移動することにより行われる。
第1クランプ機構32による巻線12の巻回が終了した後は、第1クランプ機構32をコアクランプ機構42よりも+X側に移動させる(図17(A))。そして、第2クランプ機構34のクランプ34Dで巻線12をクランプした後に、第1クランプ機構32のクランプ32Dのクランプは解除される(図17(B))。
上記工程が終了した後は、上記したステップS20(図13参照)と同様に、コアクランプ機構42で環状コア20を所定ピッチ回転させる。
12 巻線
14,14A,14B 残余部
18 中央部
20 環状コア
22 第1巻回部
24 第2巻回部
30 コイル製造装置
32 第1クランプ機構
32A 支持部
32B 回転支持部
32C クランプ部
32D クランプ
34 第2クランプ機構
34A 支持部
34B 回転支持部
34C クランプ部
34D クランプ
38 コア保持機構
40 巻線保持機構
41 クランプ
40A シャフト
40B 巻線保持部
42 コアクランプ機構
42A 横コアクランプ
42B 縦コアクランプ
42C 縦クランプ部
42D 横クランプ部
42E スリット
42F スリット
44 支持台
46 支持台
48 レール
50 バネ
52 支持材
56 支持台
62 回転支持部
64 回転部
66 支持座
Claims (10)
- 環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置であり、
前記環状コアを保持するコアクランプ機構と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第1方向側に突出する前記巻線をクランプして反転させ、前記第1方向に対向する第2方向側まで移動して前記巻線にテンションを加えることで前記環状コアに前記巻線を巻回し、前記巻線の先端を再び反転させて前記環状コアを貫通して前記第1方向側に突出させる第1クランプ機構と、
前記第1方向側に突出する前記巻線をクランプして前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する第2クランプ機構と、
前記第1クランプ機構および前記第2クランプ機構を、前記第1方向および前記第2方向にスライドさせるスライド機構と、
を備えることを特徴とするコイル製造装置。 - 前記スライド機構を傾斜させる傾斜機構を更に備え、
前記第1クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記第1クランプ機構が前記コアクランプ機構から離間するように前記スライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項1に記載のコイル製造装置。 - 前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第1巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第2巻線部分と、を有し、
前記第1巻線部分を巻回する工程と、前記第2巻線部分を巻回する工程で、前記第1クランプ機構と前記第2クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコイル製造装置。 - 前記コアクランプ機構の側方で、前記環状コアに挿通された前記第2巻線部分を保持する巻線保持機構と、を更に備え、
前記第2巻線部分が前記巻線保持機構に保持された状態で、前記第1巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第2巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項3に記載のコイル製造装置。 - 前記コアクランプ機構は、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプと、前記環状コアを両側面から保持する2つの縦コアクランプとを有し、
前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、前記横コアクランプおよび前記縦コアクランプの両方で前記環状コアを固定することを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載のコイル製造装置。 - 環状コアに巻線を巻回するコイルの製造方法であり、
前記環状コアに前記巻線を貫通させる工程と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第1方向側に突出する前記巻線を第1クランプ機構でクランプして反転させた後に、前記第1方向に対向する第2方向側まで、前記軸方向に沿って移動して前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
前記第1クランプ機構を反転させて前記巻線の端部を前記環状コアに向けた後に、前記端部を前記環状コアに挿通して第1方向側に突出させる工程と、
前記環状コアから突出する部分の前記巻線を第2クランプ機構でクランプした後に、前記巻線にテンションを加えることで、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
前記巻線の端部を前記第1クランプ機構でクランプした後に、前記第2クランプ機構を開放して、前記巻線をクランプした状態の前記第1クランプ機構を前記第2方向側まで前記軸方向に沿って移動させて、前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
を備えることを特徴とするコイルの製造方法。 - 前記第1クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記環状コアを保持するコアクランプ機構から前記第1クランプ機構が離間するように、前記第1クランプ機構を支えるスライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項6に記載のコイルの製造方法。
- 前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第1巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第2巻線部分と、を有し、
前記第1巻線部分を巻回する工程と、前記第2巻線部分を巻回する工程で、前記第1クランプ機構と前記第2クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のコイルの製造方法。 - 前記第2巻線部分が巻線保持機構に保持されて退避した状態で、前記第1巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第2巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項8に記載のコイルの製造方法。 - 前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプおよび、前記環状コアを両側面から保持する2つの縦コアクランプで、前記環状コアを固定することを特徴とする請求項6から請求項9の何れかに記載のコイルの製造方法。
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