(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯の両端に配置される第一、第二フランジを備え、前記巻芯に線材を多層状に巻回する巻線方法において、１層目の巻数より２層目以降の巻数を１回減らし、２層目以降で各層の巻数を同数とし、前記第二フランジには段差の無いガイド面を形成し、前記第一フランジには少なくとも１層目の巻線に対峙する内周ガイド面と少なくとも４層目の巻線に対峙する外周ガイド面とを所定の段差Ｓを持って形成し、第一、第二フランジが１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きくしたことを特徴とする巻線方法。
【請求項２】
巻芯の両端に配置される第一、第二フランジを備え、前記巻芯に線材を多層状に巻回する巻線治具において、１層目の巻数より２層目以降の巻数を１回減らし、２層目以降で各層の巻数を同数とし、前記第二フランジには段差の無いガイド面を形成し、前記第一フランジには少なくとも１層目の巻線に対峙する内周ガイド面と少なくとも４層目の巻線に対峙する外周ガイド面とを所定の段差Ｓを持って形成し、第一、第二フランジが１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きくしたことを特徴とする巻線治具。
【請求項３】
請求項２に記載の巻線治具を備え、前記巻線治具に線材を巻回する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】
本発明は、コイルの整列巻きを行う巻線方法と巻線治具および巻線装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図８に示すように、コイルの整列巻きを行うのに用いられる巻線治具１は、その外周に線材５を巻回する巻芯２と、巻芯２の両端にコイルを挟むように配置される第一、第二フランジ３，４とを備える。巻線治具１が線材５を繰り出すノズル（図示せず）に対して相対回転することにより、巻線治具１に対して線材５が多層に巻回され、コイルが形成される。
【０００３】
各層の巻数を同数にする整列巻きを行う場合、下層の巻線間に形成される螺旋溝状の窪みをガイドとして、その上層の巻線が配置されるため、１層目の巻数が２層目以降の巻数より１回多くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の巻線方法にあっては、１層目の巻線に合わせて第一、第二フランジ３，４の間隔を一定にしているため、３層目の巻線と第一フランジ３との間に大きな隙間が生じ、４層目の巻線が矢印で示すように落ちてしまう可能性があり、コイルの整列巻きが難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、線材の巻き崩れを防止して整列巻きが行える巻線方法と巻線治具および巻線装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、巻芯の両端に配置される第一、第二フランジを備え、巻芯に線材を多層状に巻回する巻線方法に適用する。
【０００７】
そして、１層目の巻数より２層目以降の巻数を１回減らし、２層目以降で各層の巻数を同数とし、前記第二フランジには段差の無いガイド面を形成し、前記第一フランジには少なくとも１層目の巻線に対峙する内周ガイド面と少なくとも４層目の巻線に対峙する外周ガイド面とを所定の段差Ｓを持って形成し、第一、第二フランジが１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きくして巻き崩れを防止することを特徴とするものとした。
【０００９】
第３の発明は、巻芯の両端に配置される第一、第二フランジを備え、巻芯に線材を多層状に巻回する巻線治具に適用する。
そして、１層目の巻数より２層目以降の巻数を１回減らし、２層目以降で各層の巻数を同数とし、前記第二フランジには段差の無いガイド面を形成し、前記第一フランジには少なくとも１層目の巻線に対峙する内周ガイド面と少なくとも４層目の巻線に対峙する外周ガイド面とを所定の段差Ｓを持って形成し、第一、第二フランジが１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きくして巻き崩れを防止することを特徴とするものとした。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明に記載の巻線治具を備え、巻線治具に線材を巻回する巻線装置を特徴とするものとした。
【００１４】
【発明の作用および効果】第１、第２の発明によると、第一、第二フランジが下層の巻線を挟む間隔を上層の巻線を挟む間隔より大きくして巻き崩れを防止することにより、コイルの整列巻きが確実に行われ、品質向上がはかれる。
【００１５】
第１、第２の発明によると、第一、第二フランジが１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きくして巻き崩れを防止することにより、コイルの同数整列巻きが確実に行われ、品質向上がはかれる。
【００１７】
第３の発明によると、線材の巻き崩れを防止して整列巻きが行える巻線装置を提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すボビンレスコイルの巻線装置１０は、線材５を所定の張力をもって供給するノズル６と、ノズル６に対して矢印で示すように回転する巻線治具１を備える。なお、フライヤー方式の巻線装置の場合、巻線治具に対してノズルが回動する。
【００２０】
図２に示すように、巻線治具１は、その外周に線材５を巻回する巻芯２と、巻芯２の両端にコイルを挟むように配置される第一、第二フランジ３，４とを備える。ノズル６に対して巻線治具１を回転させることにより、巻芯２の外周には第一、第二フランジ３，４の間に線材５が多層に巻回され、コイルが形成される。
【００２１】
軸芯２は第二フランジ４と一体形成される。軸芯２は第一フランジ３に対して軸方向に移動可能に設けられ、巻線が終了したコイルが軸芯２から抜き取られるようになっている。ボビンレスコイルは巻線が終了した後に熱風が吹き付けられ、その表面材が硬化することにより自立する。
【００２２】
図３に示すように、巻芯２に対して線材５を螺旋状に巻回し、巻線間に構成される螺旋溝状の窪みをガイドとして、その上層の巻線を配置する整列巻きが行われる。そして、１層目の巻数を２層目の巻数より１回多くし、２層目以降で各層の巻数を同数にする同数巻きが行われる。
【００２３】
本発明の要旨とするところであるが、第一、第二フランジ３，４が１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きく形成し、４層目の巻き崩れを防止する。
【００２４】
第二フランジ４の端面には段差の無いガイド面４０が形成される。一方、第一フランジ３の端面には少なくとも１層目の巻線に対峙する内周ガイド面３１と、少なくとも４層目の巻線に対峙する外周ガイド面３２とが所定の段差Ｓを持って形成される。各ガイド面３１，３２，４０はそれぞれ巻芯２の回転軸と略直交する平面状に形成される。
【００２５】
ガイド面４０と内周ガイド面３１の間で１層目の巻線を挟む間隔は、ガイド面４０と外周ガイド面３２の間で４層目の巻線を挟む間隔より段差Ｓだけ大きく形成される。前述したように、１層目の巻数を２層目の巻数より１回多くし、２層目以降で各層の巻数を同数にする同数巻きが行われるため、段差Ｓは線材５の線径ｄの略半分に設定される。
【００２６】
巻芯２の断面は略三角形に形成される。内周ガイド面３１の外形は巻芯２の断面と同じく略三角形に形成され、巻芯２の外周面と内周ガイド面３１および段差部３３によって略一定の開口幅Ｌを持つ環状溝３４が形成される。この開口幅Ｌは、線径ｄの略１倍以上かつ略３．５倍以下の範囲に形成され、１層目の巻線端部が内周ガイド面３１に当接し、４層目の巻線端部が外周ガイド面３２に当接するように構成する。本実施の形態では、開口幅Ｌを線径ｄの略２倍とする。
【００２７】
外周ガイド面３２には線材５を環状溝３４に導くガイド溝３５が形成される。ガイド溝３５は環状溝３４から半径方向に延び、部分的に線径ｄより深く形成され、ガイド溝３５に収まった線材５が外周ガイド面３２から突出して４層目の巻線端部に当たらないようにする。環状溝３４とガイド溝３５は、掘り込み加工により形成される。
【００２８】
ガイド面に対する段差の形成は、巻線方向によって第一、第二フランジ３，４のいずれかに異なる。すなわち、第１層と第３層の巻線端面が軸方向について同一位置となる側のフランジは段差の無いガイド面とし、異なる側のフランジは段差のあるガイド面とする。
【００２９】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００３０】
巻線作業にあたっては、線材５の端部をガイド溝３５に係合させて、ノズル６に対して治具１を相対回転させる。これにより、巻芯２の外周には第一、第二フランジ３，４の間に線材５が多層に巻回され、コイルが形成される。
【００３１】
１層目の巻線は巻芯２の外周に螺旋状に巻回され、内周ガイド面３１とガイド面４０の間に隙間無く配置される。２層目以降の巻線は下層の巻線間に形成される螺旋溝状の窪みに配置される。このため、１層目の巻数が２層目以降の巻数より１回多くなっている。
【００３２】
第一、第二フランジ３，４が１層目の巻線を挟む間隔を４層目の巻線を挟む間隔より大きく形成していることにより、巻き崩れを防止する。すなわち、４層目の巻線端部は外周ガイド面３２に当接することにより３層目の巻線上から崩れることが防止され、コイルの整列巻きが確実に行われる。
【００３３】
なお、環状溝３４の開口幅Ｌは線径ｄの略１倍以上かつ略３．５倍以下の範囲で任意に設定されるが、実験により開口幅Ｌを線径ｄの略１．５倍に設定すると、安定した巻回が行われることがわかっている。
【００３４】
次に図４、図５に示す他の実施の形態は、軸芯２の先端面２１から例えば矩形断面を持つ凸部２２を突出させる一方、第一フランジ３の内周ガイド面３１に凸部２２を受け入れる凹部３６を形成するものである。
【００３５】
この場合、凸部２２が凹部３６に嵌合することにより、第一、第二フランジ３，４が一体となって回転する。
【００３６】
次に図６に示す他の実施の形態は、第一、第二フランジ３，４が巻線を挟む間隔を部分的に可変にするものである。
【００３７】
内周ガイド面３１を有する可動部材３７を備え、第一フランジ３には可動部材３７を軸方向に摺動可能に嵌合させる穴３８が形成される。穴３８の底面と可動部材３７の間にはスプリング３９が介装される。
【００３８】
１層目から３層目の巻線が行われる場合、図６に示すように、内周ガイド面３１が外周ガイド面３２と同一面上にあり、段差Ｓを零とする。４層目の巻線が行われる場合、図７に矢印で示すように、第二フランジ４を軸方向に所定量だけ移動させ、巻芯２によって可動部材３７を穴３８に押し込み、段差Ｓを線径ｄの略半分の寸法にする。これにより、４層目の巻線端部が外周ガイド面３２に当接し、３層目の巻線上から崩れることが防止される。
【００３９】
この場合、線径ｄに応じて第一、第二フランジ３，４間の段差Ｓを調節することができ、一つの巻線治具１によって幅広い太さの線材に対応できる。
【００４０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す巻線治具等の斜視図。
【図２】同じく巻線治具の分解斜視図。
【図３】同じく巻線治具等の側面図。
【図４】他の実施の形態を示す巻線治具の分解斜視図。
【図５】同じく巻線治具等の側面図。
【図６】さらに他の実施の形態を示す巻線治具等の側面図。
【図７】同じく巻線治具の動きを示す側面図。
【図８】従来例を示す巻線治具等の側面図。
【符号の説明】
１  巻線装置
２  巻芯
３  第一フランジ
４  第二フランジ
５  線材
３１  内周ガイド面
３２  外周ガイド面
３３  段差部
３４  環状溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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