(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線装置のスピンドルに保持されたコイル巻回部の巻軸に、巻線供給部から供給された巻線の途中の部分を接触させると共に、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーに巻線の端部を固定する第１の工程、固定状態にある該スピンドルに保持された該コイル巻回部の巻軸に、該フライヤーを回転させて、巻線を所定回数巻回した後、固定状態にある該スピンドルを回転自在な状態にし、該フライヤーを前回と同じ方向に回転させて、該巻線供給部から該コイル巻回部の巻軸に巻線を巻き取る第２の工程を備えたことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。
【請求項２】
所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーと、該巻数設定手段は、該フライヤーの軸に沿って移動可能に取り付けられた巻線の端部を保持するための線ホルダーを備え、該軸は該フライヤーと一体の該線ホルダーを止めるストッパーを備え、コイル巻回部が取り付けられ、回転を止めたり回転可能となるスピンドルを備え、該コイル巻回部に巻線を供給する巻線供給部を備えたことを特徴とする巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【技術分野】
本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路や、電源回路等に用いられるインダクタンス素子の製造方法及び、その製造方法に用いられる巻線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のインダクタンス素子の部分断面図、図６は従来のインダクタンス素子の製造方法を示す側面図である。従来のインダクタンス素子は、ドラム形コア５１の底面に金属板端子５７が固着される。ドラム形コア５１は、軸５２の両端に鍔５３、５４を設けて巻溝５５が形成される。この巻溝５５には、巻線５６が多層に巻回されてコイルが形成される。巻線５６の両端は、金属板端子５７にそれぞれ接続される。このインダクタンス素子は、次の方法によって製造されていた。まず、ドラム形コア５１が巻線装置（図示を省略）に取り付けられると共に、図６に示す様に、巻線５６の一端を金属板端子５７に接続した後、ドラム形コア５１の鍔５４に沿って軸５２まで導かれる。次に、巻線装置のフライヤー（図示を省略）を用いてこの巻線５６が巻溝５５内に多層に巻かれる。そして、巻線５６の他端が金属板端子５７に接続される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されたインダクタンス素子は、巻線５６の巻き始め側がドラム形コア５１の鍔５４に沿って軸５２まで導かれ、巻溝５５内に巻線５６が多層に巻回されるので、巻線５６の巻き始め側の１本分だけ２層目以降の巻回数が減少する。従って、従来のインダクタンス素子は、巻溝５５内の巻線占積率が低くなるので、インダクタンス値が減少し、直流抵抗値が増大するという問題があった。また、このインダクタンス素子は、巻線５６を巻溝５５内に巻回する際、この巻線５６の巻き始め側の上に巻線５６の２層目が巻かれるので、巻き乱れが発生する。従って、インダクタンス素子のインダクタンス値にバラツキが発生しやすくなるという問題があった。この種のインダクタンス素子は、近年小型化が強く望まれている。このような状況の中で、形状を小型化するためにドラム形コア５１の巻溝５５の幅すなわち鍔５３と鍔５４の間隔を狭くした場合や、形状を小型化し、かつ直流抵抗値を低減するために巻線５６の直径を太くしたり、巻線５６として平角線を用いたりした場合には、これらの問題が著しく、所定の特性が得られなかった。
【０００４】
本発明は、ドラム形コアの巻溝内の巻線占積率を高くすると共に、小型化した場合でも所定のインダクタンス値が得られ、直流抵抗値を低減することができるインダクタンス素子の製造方法及びその製造方法に用いられる巻線装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、巻き乱れによるインダクタンス素子のインダクタンス値のバラツキを解消できるインダクタンス素子の製造方法及びその製造方法に用いられる巻線装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のインダクタンス素子の製造方法は、巻線装置のスピンドルに保持されたコイル巻回部の巻軸に、巻線供給部から供給された巻線の途中の部分を接触させると共に、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーに巻線の端部を固定する第１の工程、固定状態にあるスピンドルに保持された該コイル巻回部の巻軸に、フライヤーを回転させて、巻線を所定回数巻回した後、固定状態にあるスピンドルを回転自在な状態にし、フライヤーを前回と同じ方向に回転させて、巻線供給部からコイル巻回部の巻軸に巻線を巻き取る第２の工程を備える。
【０００６】
また、本発明の巻線装置は、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーと、巻数設定手段は、フライヤーの軸に沿って移動可能に取り付けられた巻線の端部を保持するための線ホルダーを備え、軸はフライヤーと一体の線ホルダーを止めるストッパーを備え、コイル巻回部が取り付けられ、回転を止めたり回転可能となるスピンドルを備え、コイル巻回部に巻線を供給する巻線供給部を備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるインダクタンス素子は、次の様に製造される。まず、巻線装置のスピンドルに保持されたコイル巻回部の巻軸に、巻線供給部から供給された巻線の途中の部分を接触させると共に、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーに巻線の端部が固定される。次に、固定状態にあるスピンドルに保持されたコイル巻回部の巻軸に、フライヤーを回転させて、巻線を所定回数巻回した後、回転自在な状態にしたスピンドルに固定したコイル巻回部を、前記回転方向と同じ方向にフライヤーを回転させて、巻線供給部からコイル巻回部の巻軸に巻線を所定回数巻回する。
【０００８】
本発明の巻線装置は、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーと、コイル巻回部が取り付けられてフライヤーが所定回数回転した後に回転可能となるスピンドル及び、コイル巻回部に巻線を供給する巻線供給部を備える。フライヤーの所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段は、フライヤーと一体のストッパーを備えた軸、軸に沿って移動可能に取り付けられた巻線の端部を保持するための線ホルダーを備える。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明のインダクタンス素子の製造方法及びその製造に用いられる巻線装置を図１乃至図４を参照して説明する。
【００１０】
本発明の製造方法により製造されたインダクタンス素子は、図１、図２に示す様にコイル巻回部１１と巻線１６を備える。コイル巻回部１１は、磁性粉を焼結して形成され、円柱状の巻軸１２の両端に円形板状の鍔１３と１４が設けられたいわゆるドラム形コアが用いられる。この鍔１３と鍔１４の間に巻溝１５が形成される。このコイル巻回部１１は、巻軸１２に巻線１６が巻回される。巻線１６は、いわゆる平角線が用いられ、例えば巻溝１５内に３層に巻回される場合、一端１６Ａと他端１６Ｂが巻溝１５内に３層に巻かれた巻線の３層目にくる様に巻回される。この巻線１６の一端１６Ａと他端１６Ｂは、コイル巻線部１１の端面に取り付けられた金属板端子１７にそれぞれ接続される。
【００１１】
図３は本発明のインダクタンス素子の製造方法に用いられる巻線装置の一実施例を示す側面図である。
巻線装置は、フライヤー３１、コイル巻回部１１が取り付けられるスピンドル３５及び、コイル巻回部１１に巻線を供給する巻線供給部（図示を省略）を備える。
フライヤー３１は、両端がフライヤーの枠体３２に取り付けられた軸３３と、軸３３に沿って移動可能に取り付けられ、巻線の端部を固定するための線ホルダー３４からなる巻数設定手段が設けられる。このフライヤー３１は、モータ等により枠体３２がスピンドル３５の回りを回転する。スピンドル３５は、フライヤー３１が一方の巻線の所定回数回転する間は固定され、他方の巻線を所定回数巻回するときは回転自在に解放される。フライヤー３１とスピンドル３５は、フライヤー３１の回転軸とスピンドル３５の回転軸が同軸になる様に配置される。
【００１２】
図４は、本発明のインダクタンス素子の製造方法の一実施例を示す上面図である。
図１、図２に示したインダクタンス素子は、この巻線装置を用いて次の様に製造される。
まず、コイル巻回部１１が、巻線装置のスピンドル３５に保持される。次に、コイル巻回部１１の巻軸１２に巻線供給部（図示を省略）から供給された巻線１６の途中の部分を接触させると共に、フライヤー３１の線ホルダー３４に巻線１６の端部が固定される。
このとき、フライヤー３１に設けた枠体３２の軸３３上をストッパー３２ａの起点から指定の巻数に相当する長さ分Ｌ、線ホルダー３４を移動させる。例えば、３回転分の長さはストッパーから距離Lの位置に線ホルダー３４を移動させる。すなわち、線ホルダーの距離Ｌによって例えば３回転分（すなわち３ターン分）の長さの巻線が巻数設定手段にストックされたことになる。
【００１３】
従って、スピンドル３５が回転しない様に固定された状態で、このフライヤー３１を所定回数回転させることにより、フライヤー３１の巻数設定手段にストックされた巻線１６がコイル巻回部１１の巻溝１５内の一方の鍔側に所定巻数（例えば３ターン）巻回される。すなわち、フライヤー３１の線ホルダー３４がストッパー３２ａに当たることによって一方の巻線を終了する。そして、固定されたスピンドル３５を回転自在に解放することにより、他方の巻線は、前回の回転方向と同じ方向にフライヤー３１を所定回数回転させることによって、フライヤー３１の回転（線ホルダー３４は固定された状態、すなわち、ストッパー３２ａに当った状態）が巻線１６を介してスピンドル３５を回転させる。スピンドル３５を回転させることによって、他方の巻線１６である巻線供給部（図示を省略）から巻線１６を引き込み、コイル巻回部１１の巻溝１５内の他方の鍔側に所定巻数巻回される。
【００１４】
従って、このフライヤー３１を所定回数回転させることによってコイル巻回部１１の巻溝１５内の他方の鍔側に、巻線供給部から供給された巻線１６（例えば、３ターン）が巻回される。
この様にしてコイル巻回部１１にコイルが形成される。そして、コイルの外周（例えば３層目）に位置する巻線１６の両端は、コイル巻回部１１の巻溝１５から引き出されて金属板端子１７にそれぞれ接続される。なお、４１は巻線供給部から供給される巻線１６をコイル巻回部１１に導くための滑車を示している。
このように本発明のインダクタンス素子の製造方法は、巻数設定手段とスピンドル３５の固定及び固定解除させることによって、フライヤー３１の回転方向を変えることなく、コイル巻回部の巻線方向を変えることができる。よって、作業者またはモーターの回転を複雑な回転方法を取らずとも、単純な一方方向にのみの回転で両方向の巻線を行うことができる。
上記に説明したように簡易の巻線装置により簡単に製造できる。特に、巻数の少ない大電流に用いられるインダクタンスやＤＣ−ＤＣコンバータ用チョークコイル等に適した製造方法及び巻線装置である。
【００１５】
以上、本発明のインダクタンス素子の製造方法及びその製造方法に用いられる巻線装置の実施例を述べたが、これらの実施例に限られるものではない。例えば、巻線装置のフライヤーは、枠体又はフライヤーの回転軸に所定の長さ分の巻線をストックするためのボビンを設けて巻数設定手段を形成してもよい。インダクタンス素子の端子は、巻線を巻回した後にコイル巻回部に取り付けられたり、予めコイル巻回部に取り付けたりしてもよい。さらに、巻線は、横断面が丸い線材が用いられてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のインダクタンス素子の製造方法は、コイル巻回部の巻溝内に多層に巻回された巻線の最外周に巻線の両端を位置させることができるので、コイル巻回部の巻溝内の巻線占積率を従来のものより略５０％改善できる。従って、本発明に係わるインダクタンス素子は、直流抵抗値を減少させるために直径が太い巻線や平角線を用いた場合でも、巻線占積率が改善された分インダクタンス値を従来よりも大きくできるので、コイル巻回部の巻溝の幅を狭くして従来よりも小型化することができる。
【００１７】
また、本発明のインダクタンス素子の製造方法によれば、コイル巻回部の巻軸に巻線の途中を接触させ、巻線の両端を多層に巻かれた巻線の最外周に位置させられるので、巻線を巻溝内に巻回する際の巻き乱れを防止できる。従って、巻線の巻き乱れによるインダクタンス素子のインダクタンス値のバラツキを解消できる。
【００１８】
本発明の巻線装置は、スピンドルに取り付けられたコイル巻回部に、所定の巻数分の巻線をストックする巻数設定手段を備えたフライヤーと巻線供給部から巻線を供給できるので、巻線の途中をコイル巻回部に接触させることにより巻線の両端をコイル巻回部の巻溝内に多層に巻回された巻線の最外周に位置させることができる。
また、本発明の巻線装置は、フライヤーの巻線設定手段にストックされる巻線の長さと、フライヤーの回転数を設定するだけで、コイル巻回部の巻溝内の一方の鍔側に巻かれる巻線の巻数と他方の鍔側に巻かれる巻線の巻数を同じにしたり、異ならせたりできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により製造されたインダクタンス素子の側面図である。
【図２】図１の部分断面図である。
【図３】本発明のインダクタンス素子の製造方法に用いられる巻線装置の一実施例を示す側面図である。
【図４】本発明のインダクタンス素子の製造方法の一実施例を示す上面図である。
【図５】従来のインダクタンス素子の部分断面図である。
【図６】従来のインダクタンス素子の製造方法の側面図である。
【符号の説明】
１１ コイル巻回部
１３、１４ 鍔
１５ 巻溝
１６ 巻線
【図１】
0003614642.tif 000002
【図２】
0003614642.tif 000003
【図３】
0003614642.tif 000004
【図４】
0003614642.tif 000005
【図５】
0003614642.tif 000006
【図６】
0003614642.tif 000007