(57)【要約】【課題】被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くす。【解決手段】例えば断面角状の被巻回物Ｃ２の一端を、軸回りに回転自在に一の面の角状の凹部で固定する回転固定軸２２Ａと、被巻回物Ｃ２が填る孔を持ち、この孔に被巻回物Ｃ２の他端側を挿入してこれを軸回りに回転自在に保持する回転保持部材３１Ａと、これを回転固定軸２２Ａ側に向けて付勢するばね３２と、回転保持部材３１Ａの孔に挿入され、ばね３２によって付勢された回転保持部材３１Ａとともに被巻回物Ｃ２の他端側を軸回りに回転自在に支持する回転支持軸３３Ａと、回転固定軸２２Ａと回転保持部材３１Ａとを同期させて回転する同期回転機構部４とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の方向に伸びこの方向を軸とする半径方向の各寸法が異なる断面形状を持つ被巻回物に対して、その軸回りに巻線としての平角導線をエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造する高圧パルストランス製造装置であって、
前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に一の平面で固定する回転固定手段と、
前記被巻回物が填る孔を持ち、この孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持手段と
を備えることを特徴とする高圧パルストランス製造装置。
【請求項２】
前記回転保持手段を前記回転固定手段側に向けて、前記被巻回物の軸回りに前記平角導線が巻回されるにつれて前記回転保持手段が前記回転固定手段側から離隔する程度に付勢する付勢手段と、
前記回転保持手段の孔に挿入され、前記付勢手段によって付勢された前記回転保持手段とともに前記被巻回物の他端側をその軸回りに回転自在に支持する回転支持手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の高圧パルストランス製造装置。
【請求項３】
前記回転固定手段と前記回転保持手段とを同期させて回転する同期回転手段を備え、
前記回転固定手段は、前記一の平面に前記被巻回物の一端側が填る凹部を持つ
ことを特徴とする請求項１または２記載の高圧パルストランス製造装置。
【請求項４】
前記同期回転手段は、前記被巻回物の軸と平行に配置されるシャフトと、このシャフトを利用して前記回転固定手段および前記回転保持手段の回転を同期させる回転伝達部材とにより構成されることを特徴とする請求項３記載の高圧パルストランス製造装置。
【請求項５】
前記被巻回物は、楕円状または角状の断面形状を持つことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置で用いられる高圧パルストランス製造方法であって、
前記回転固定手段の一の平面で、前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に固定し、
前記回転保持手段の孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する
ことを特徴とする高圧パルストランス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフェライトコアなどの被巻回物に対して、その軸回りに巻線としての平角導線をエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造する高圧パルストランス製造装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高圧パルストランスは、種々提案され、例えば車載用イグナイタ（高電圧発生装置）などに使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、抵抗率が１０００Ω・ｍ以上の特性を有する磁気コアと、磁気コアの全周にわたって略当接して巻設される巻線とを備え、平角導線を磁気コアに直接エッジワイズ巻にすることで巻線を巻設した電磁装置、およびこれを用いた高電圧発生装置が開示されている。
【０００４】
また、上記特許文献１には、有底穴を持つ一対の治具で磁気コアの両端を狭持して、磁気コアに平角導線を巻回する方法において、平角導線を安定して巻回するべく、磁気コアの両端面に半球状の複数の凹部を形成し、平角導線を巻回する際に、回転用の上記治具が有する突起を上記凹部に嵌合することで、治具と磁気コアとをより強固に固定するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９３６３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５に高圧パルストランス製造装置の一例を示し、図６，図７に同高圧パルストランス製造装置の構成部品の一部を示す。
【０００７】
図５〜図７に示す高圧パルストランス製造装置は、断面円形の被巻回物Ｃ１に対して、被巻回物Ｃ１の軸回りに平角導線Ｌをエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造するものであり、板状の基台１と、この両端側にそれぞれ設けられた巻線機構部２および支持機構部３とを備えている。
【０００８】
被巻回物Ｃ１は、例えば、円柱形で高抵抗率のＮｉ−Ｚｎフェライトコアまたは円筒形のボビンなど（図ではコア）である。平角導線Ｌは、例えば、絶縁被膜付きの箔状銅線によりなり、高圧パルストランスの２次巻線として使用される。
【０００９】
巻線機構部２は、基台１の一端側に設けられ支持機構部３との対向面に孔の空いたハウジング２０と、これに収納された図略のモータと、ハウジング２０の孔からハウジング２０内のモータの軸側に取り付けられ、被巻回物Ｃ１の一端をその軸回りに回転自在に固定する回転固定軸２２とにより構成されている。
【００１０】
この回転固定軸２２は、上記モータの軸側に取り付けられる柱状の軸部２２０と、この軸部２２０の先端側に一体的に設けられる円盤状の固定部２２１とにより構成され、固定部２２１における上記支持機構部３側の面には、被巻回物Ｃ１の一端側が填る円形の凹部２２１ａが形成されている。
【００１１】
支持機構部３は、基台１の他端側に設けられた支持台３０と、被巻回物Ｃ１が填る円形の孔３１ａを持ち、この孔３１ａに被巻回物Ｃ１の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持部材３１と、これを回転固定軸２２側に向けて、被巻回物Ｃ１の軸回りに平角導線Ｌが巻回されるにつれて回転保持部材３１が回転固定軸２２から離隔する程度に付勢するばね３２と、支持台３０の先端側から回転固定軸２２側に向けて突出し、ばね３２および回転保持部材３１の孔３１ａに挿入される円柱形の支持軸３３とにより構成されている。
【００１２】
また、回転保持部材３１の先端外周側には、巻回される平角導線Ｌが当該回転保持部材３１を支持台３０側に押し退けて被巻回物Ｃ１の軸回りに巻き付きやすくするためのテーパ面３１１が形成されている。
【００１３】
このような高圧パルストランス製造装置によれば、断面円形の被巻回物Ｃ１に対して、被巻回物Ｃ１の軸回りに平角導線Ｌをエッジワイズ巻で巻回して、高圧パルストランスを製造することができる。
【００１４】
しかしながら、上記高圧パルストランス製造装置では、一の方向に伸びこの方向を軸とする半径方向の各寸法が異なる断面形状を持つ被巻回物に対して、平角導線Ｌをエッジワイズ巻で巻回する場合、全体の製造時間が勢い長くなるという課題がある。
【００１５】
例えば図８，図９に示すように、断面角状の被巻回物Ｃ２の場合、回転固定軸２２および回転保持部材３１に代えて、それぞれ、角状の凹部２２１ｂが形成された固定部２２１Ａを含む回転固定軸２２Ａ、および角状の孔３１ｂを持つ回転保持部材３１Ａを使用する必要がある。
【００１６】
ここで、図５〜図７に示した被巻回物Ｃ１の場合、回転固定軸２２および回転保持部材３１が互いに独立に回転しても、凹部２２１ａおよび孔３１ａが円形であるため、それらに被巻回物Ｃ１を挿入するのに手間を要しない。
【００１７】
これに対して、図８，図９に示す被巻回物Ｃ２の場合、凹部２２１ｂおよび孔３１ｂのうち、一方に被巻回物Ｃ２の片側を挿入した後、他方に別の片側を挿入するのに時間がかかる。つまり、回転固定軸２２Ａまたは回転保持部材３１Ａのいずれかの回転の向きを、相手側の回転の向きと合わさなければならないので、時間がかかるのである。この場合、製造費が高くなる。
【００１８】
また、回転の向き合わせが不完全で、被巻回物Ｃ２を凹部２２１ｂか孔３１ｂに無理に挿入しようとすると、被巻回物Ｃ２が破損するか、高圧パルストランス製造装置が破損することになる。被巻回物Ｃ２が破損した場合、部品コストが上がることになる。
【００１９】
さらに、回転固定軸の回転駆動が被巻回物を介して回転保持部材に伝えられるため、回転時に被巻回物に負荷がかかり、良品率の悪化および歩留まり低下の原因になっていた。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことが可能な高圧パルストランス製造装置およびその方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、一の方向に伸びこの方向を軸とする半径方向の各寸法が異なる断面形状を持つ被巻回物に対して、その軸回りに巻線としての平角導線をエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造する高圧パルストランス製造装置であって、前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に一の平面で固定する回転固定手段と、前記被巻回物が填る孔を持ち、この孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高圧パルストランス製造装置において、前記回転保持手段を前記回転固定手段側に向けて、前記被巻回物の軸回りに前記平角導線が巻回されるにつれて前記回転保持手段が前記回転固定手段側から離隔する程度に付勢する付勢手段と、前記回転保持手段の孔に挿入され、前記付勢手段によって付勢された前記回転保持手段とともに前記被巻回物の他端側をその軸回りに回転自在に支持する回転支持手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の高圧パルストランス製造装置において、前記回転固定手段と前記回転保持手段とを同期させて回転する同期回転手段を備え、前記回転固定手段は、前記一の平面に前記被巻回物の一端側が填る凹部を持つことを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の高圧パルストランス製造装置において、前記同期回転手段は、前記被巻回物の軸と平行に配置されるシャフトと、このシャフトを利用して前記回転固定手段および前記回転保持手段の回転を同期させる回転伝達部材とにより構成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置において、前記被巻回物は、楕円状または角状の断面形状を持つことを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置で用いられる高圧パルストランス製造方法であって、前記回転固定手段の一の平面で、前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に固定し、前記回転保持手段の孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は高圧パルストランス製造装置の外観図、図２は同高圧パルストランス製造装置の製造部品としての被巻回物を示す斜視図、図３は同高圧パルストランス製造装置の構成部品の一部を示す図であり、これらの図を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００２８】
本実施形態の高圧パルストランス製造装置は、図２に示す断面角状の被巻回物Ｃ２に対して、被巻回物Ｃ２の軸回りに平角導線Ｌをエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造するものであり、図１，図３に示すように、基台１と、この両端側にそれぞれ設けられた巻線機構部２Ａおよび支持機構部３Ａと、同期回転機構部４とを備えている。
【００２９】
被巻回物Ｃ２は、例えば、断面角状の柱状に形成された高抵抗率のＮｉ−Ｚｎフェライトコアまたは断面角状の筒状に形成されたボビンなど（図ではコア）である。
【００３０】
巻線機構部２Ａは、基台１の一端側に設けられ支持機構部３Ａとの対向面に例えば複数の孔の空いたハウジング２０Ａと、これに収納された図略のモータと、ハウジング２０Ａの一の孔からハウジング２０Ａ内のモータの軸側に取り付けられ、被巻回物Ｃ２の一端をその軸回りに回転自在に固定する回転固定軸２２Ａとにより構成されている。
【００３１】
この回転固定軸２２Ａは、上記モータの軸側に取り付けられる柱状の軸部２２０と、この軸部２２０の先端側に一体的に設けられる円盤状の固定部２２１Ａとにより構成され、固定部２２１Ａにおける上記支持機構部３Ａ側の面には、被巻回物Ｃ２の一端側が填る角状の凹部２２１ｂが形成されている。
【００３２】
支持機構部３Ａは、基台１の他端側に設けられ巻線機構部２Ａとの対向面に例えば複数の孔の空いた支持台３０Ａと、被巻回物Ｃ２が填る角状の孔３１ｂを持ち、この孔３１ｂに被巻回物Ｃ２の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持部材３１Ａと、これを回転固定軸２２Ａ側に向けて、被巻回物Ｃ２の軸回りに平角導線Ｌが巻回されるにつれて回転保持部材３１Ａが回転固定軸２２Ａから離隔する程度に付勢するばね３２と、支持台３０Ａ上部の一の孔位置で回転自在に軸支され、ばね３２および回転保持部材３１Ａの孔３１ｂに挿入される回転支持軸３３Ａとにより構成されている。
【００３３】
回転保持部材３１Ａの先端外周側には、図５〜図７に示した回転保持部材３１と同様にテーパ面３１１が形成されている。回転支持軸３３Ａは、基部側が図５〜図７に示した支持軸３３と同様に円柱形であるが、先端側は回転保持部材３１Ａの孔３１ｂに填り込む断面角状になっている。
【００３４】
同期回転機構部４は、一端側がハウジング２０Ａの他の孔位置で回転自在に軸支されるとともに他端側が支持台３０Ａ下部の他の孔位置で回転自在に軸支されたシャフト４０と、このシャフト４０の一端側にかけ回され回転固定軸２２Ａの回転をシャフト４０に伝達するタイミングベルト４１と、シャフト４０の他端側にかけ回されシャフト４０の回転を回転保持部材３１Ａに伝達するタイミングベルト４２とにより構成されている。
【００３５】
このように構成される高圧パルストランス製造装置では、モータにより回転固定軸２２Ａが回転すると、回転固定軸２２Ａの回転がタイミングベルト４１によりシャフト４０に伝達されるので、回転固定軸２２Ａの回転に応じてシャフト４０が回転することになる。
【００３６】
このようにシャフト４０が回転すると、シャフト４０の回転がタイミングベルト４２により回転保持部材３１Ａに伝達されるので、シャフト４０の回転に応じて回転保持部材３１Ａが回転することになる。
【００３７】
したがって、回転固定軸２２Ａの単位時間当たりの回転量と回転保持部材３１Ａの単位時間当たりの回転量とが等しくなるように設定すれば、回転固定軸２２Ａの凹部２２１ｂの向きと回転保持部材３１Ａの孔３１ｂの向きとが常に一致するように、回転固定軸２２Ａの回転と回転保持部材３１Ａの回転とを同期させることができるから、被巻回物Ｃ２が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことができる。
【００３８】
図１，図３の例では、上記同期により回転固定軸２２Ａの凹部２２１ｂの向きと回転保持部材３１Ａの孔３１ｂの向きとが常に一致するようにするためには、タイミングベルト４１と軸部２２０との間に介在するローラ５１と、タイミングベルト４１とシャフト４０との間に介在するローラ５２と、タイミングベルト４２とシャフト４０との間に介在するローラ５３と、回転保持部材３１Ａとの各寸法を調整する必要がある。なお、各ローラは、例えば、タイミングベルトに滑りを生じさせない樹脂などにより円筒状に形成され、対応する軸に固着される。
【００３９】
また、この場合、回転の向きを合わす必要がないので、高圧パルストランス製造装置を破損したり、被巻回物Ｃ２を破損したりすることが無くなるほか、回転時に被巻回物Ｃ２に負荷がかからないようにすることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、モータにより回転固定軸２２Ａが回転される構成になっているが、これに限らず、モータによりシャフト４０が回転され、シャフト４０の回転がタイミングベルト４１，４２を介して回転固定軸２２Ａおよび回転保持部材３１Ａにそれぞれ伝達される構成でもよい。また、タイミングベルトに代えて、チェーンでも歯車などでもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、回転固定軸２２Ａの凹部２２１ｂによって被巻回物Ｃ２の一端がその軸回りに回転自在に固定される構成になっているが、これに限らず、回転固定軸が凹部を有さず一の平面（回転保持部材の孔の向きと合わす必要のない程度の平面状を含む）で、被巻回物Ｃ２の一端をその軸回りに回転自在に固定する構成でもよい。この構成でも、回転の向きを合わす必要がないので、被巻回物Ｃ２が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、被巻回物は、断面角状のフェライトコアであるとしたが、これに限らず、例えば、断面楕円（長円）状の柱状に形成された高抵抗率のＮｉ−Ｚｎフェライトコアまたは断面楕円状の筒状に形成されたボビンなどでもよい。図４に断面楕円状の柱状に形成されたフェライトコアを示す。このような場合、上記実施形態において、被巻回物に関連する断面角状を断面楕円状に読み替えればよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明は、一の方向に伸びこの方向を軸とする半径方向の各寸法が異なる断面形状を持つ被巻回物に対して、その軸回りに巻線としての平角導線をエッジワイズ巻で巻回することにより、高圧パルストランスを製造する高圧パルストランス製造装置であって、前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に一の平面で固定する回転固定手段と、前記被巻回物が填る孔を持ち、この孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持手段とを備えるので、回転固定手段により一の平面で被巻回物の一端を固定することにより、回転固定手段と回転保持手段との回転の向きを合わす必要がないから、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことができる。また、回転の向きを合わす必要がないので、高圧パルストランス製造装置を破損したり、被巻回物を破損したりすることが無くなる。
【００４４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高圧パルストランス製造装置において、前記回転保持手段を前記回転固定手段側に向けて、前記被巻回物の軸回りに前記平角導線が巻回されるにつれて前記回転保持手段が前記回転固定手段側から離隔する程度に付勢する付勢手段と、前記回転保持手段の孔に挿入され、前記付勢手段によって付勢された前記回転保持手段とともに前記被巻回物の他端側をその軸回りに回転自在に支持する回転支持手段とを備えるので、付勢手段により被巻回物の軸回りに平角導線を好適にエッジワイズ巻で巻回することができる。
【００４５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の高圧パルストランス製造装置において、前記回転固定手段と前記回転保持手段とを同期させて回転する同期回転手段を備え、前記回転固定手段は、前記一の平面に前記被巻回物の一端側が填る凹部を持つので、回転固定手段の単位時間当たりの回転量と回転保持手段の単位時間当たりの回転量とが等しくなるように設定すれば、回転固定手段の凹部の向きと回転保持手段の孔の向きとが常に一致するように、回転固定手段の回転と回転保持手段の回転とを同期させることができるから、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことが可能となる。
【００４６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の高圧パルストランス製造装置において、前記同期回転手段は、前記被巻回物の軸と平行に配置されるシャフトと、このシャフトを利用して前記回転固定手段および前記回転保持手段の回転を同期させる回転伝達部材とにより構成されるのであり、この構成でも、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことが可能となる。
【００４７】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置において、前記被巻回物は、楕円状または角状の断面形状を持つのであり、この構成でも、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことが可能となる。
【００４８】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の高圧パルストランス製造装置で用いられる高圧パルストランス製造方法であって、前記回転固定手段の一の平面で、前記被巻回物の一端をその軸回りに回転自在に固定し、前記回転保持手段の孔に前記被巻回物の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持するので、被巻回物が断面円形でなくても、回転の向きを合わせるための時間を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による高圧パルストランス製造装置の外観図である。
【図２】同高圧パルストランス製造装置の製造部品としての被巻回物を示す斜視図である。
【図３】同高圧パルストランス製造装置の構成部品の一部を示す図である。
【図４】断面楕円状の柱状に形成されたフェライトコアを示す図である。
【図５】高圧パルストランス製造装置の一例を示ず図である。
【図６】同高圧パルストランス製造装置の構成部品の一部を示す図である。
【図７】同高圧パルストランス製造装置の構成部品の一部を示す図である。
【図８】同高圧パルストランス製造装置の課題の説明図である。
【図９】同高圧パルストランス製造装置の課題の説明図である。
【図１０】同高圧パルストランス製造装置の課題の説明図である。
【符号の説明】
１  基台
２Ａ  巻線機構部
２０Ａ  ハウジング
２２Ａ  回転固定軸
３Ａ  支持機構部
３０Ａ  支持台
３１Ａ  回転保持部材
３２  ばね
３３Ａ  回転支持軸
４  同期回転機構部
４０  シャフト
４１，４２  タイミングベルト
Ｃ２  被巻回物
【図１】
2004296715.tif 000003
【図２】
2004296715.tif 000004
【図３】
2004296715.tif 000005
【図４】
2004296715.tif 000006
【図５】
2004296715.tif 000007
【図６】
2004296715.tif 000008
【図７】
2004296715.tif 000009
【図８】
2004296715.tif 000010
【図９】
2004296715.tif 000011
【図１０】
2004296715.tif 000012