(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状断面をなす巻線（２０）が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される巻線体（２）であって、
前記巻線体の内周部及び外周部のそれぞれには、
前記巻線体の中心軸を通る断面について前記中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、
前記複数の段差部のうち少なくとも一つについて前記高さが異なる部分間を繋げる前記巻線の部分であって、前記中心軸に対して斜めに延びる前記巻線の移行部（２４、２５、２６）と、
が設けられており、
前記複数の段差部のそれぞれは、前記巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする巻線体。
【請求項２】
筒状のボビン（１４０）と、
前記ボビンの外周部に矩形状断面をなす巻線（２０）を周方向に巻回して内周側から外周側に向けて積層することにより全体として環状に形成される巻線体（２）と、
を備え、
前記巻線体の内周部及び外周部のそれぞれには、
前記巻線体の中心軸を通る断面について前記中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、
前記複数の段差部のうち少なくとも一つについて前記高さが異なる部分間を繋げる前記巻線の部分であって、前記中心軸に対して斜めに延びる前記巻線の移行部（２４、２５、２６）と、
が設けられており、
前記複数の段差部のそれぞれは、前記巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする巻線構造体。
【請求項３】
筒状のボビン（１４０）と、
前記ボビンの外周部に矩形状断面をなす巻線（２０）を周方向に巻回して内周側から外周側に向けて積層することにより全体として環状に形成される巻線体（２、２０２）と、
を備え、
前記巻線体の内周部及び外周部のうち少なくとも前記内周部には、
前記巻線体の中心軸を通る断面について前記中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、
前記複数の段差部のうち少なくとも一つについて前記高さが異なる部分間を繋げる前記巻線の部分であって、前記中心軸に対して斜めに延びる前記巻線の移行部（２４、２５、２６）と、
が設けられており、
前記ボビンは、外周部に、前記移行部を構成する部分の前記巻線が嵌る案内溝（３２３ａ）を備え、
前記複数の段差部のそれぞれは、前記巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする巻線構造体。
【請求項４】
前記ボビンは、外周部に、前記移行部を構成する部分の前記巻線が嵌る案内溝（３２３ａ）を備えることを特徴とする請求項２に記載の巻線構造体。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の巻線構造体（２、１４０；２０２）と、
前記巻線構造体を収容するハウジング（１４）と、
駆動力源より伝達された回転力が与えられて回転するロータ（４）と、
従動側機器に連結され、前記巻線構造体の前記巻線体が発生する電磁力によって前記ロータに吸引されて前記ロータと一体に回転するアーマチャ（５、１０５）と、
を備えることを特徴とする電磁クラッチ。
【請求項６】
矩形状断面をなす巻線（２０）が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される巻線体（２、１０２、２０２）の製造方法であって、
前記巻線体の内周部に前記巻線の一段分の段差をなす段差部（２１０、２１１、２１２）を複数個形成するように、巻枠（３２０）の外周部に対して前記巻線を巻く内周部巻回工程と、
前記内周部巻回工程によってすでに巻回された前記巻線の上に乗り上げ、さらに前記巻線体の中心軸が延びる方向の一方側の端から他方側の端に向かう第１巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、前記他方側の端にまで巻き付けると前記他方側の端に位置する前記巻線の上に乗り上げ、前記第１巻付方向とは反対の第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付けていく工程を、所定の回数繰り返して、所定の段数の前記巻線を前記内周側から前記外周側に向けて積層する中間部巻回工程と、
前記中間部巻回工程によって巻回された前記巻線の上に、前記巻線体の外周部に前記巻線の一段分の段差をなす段差部（２２０、２２１、２２２）を複数個形成するように前記巻線を巻く外周部巻回工程と、
を有し、
前記内周部巻回工程においては、前記巻枠において周方向に形成され深さ方向に複数の階段状をなす段付部のうち、前記巻枠の前記他方側の端に位置して最も深さの深い第１段部（３２１）において、前記一方側の端から前記他方側の端に延びるように形成された第１移行溝（３２１ａ）に前記巻線を前記他方側の端から嵌めて前記一方側の端まで巻き始め、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って巻き付け、前記第１段部の前記他方側の端にまで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返して前記第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、さらに前記段付部のうち次に深い第２段部（３２２）における前記一方側の端にまで巻き付けると前記第２段部の次に深い第３段部（３２３）に前記巻線を一段巻き上げるとともに、前記第３段部において前記他方側の端から前記一方側の端に延びるように形成された第２移行溝（３２３ａ）に前記巻線を前記他方側の端から嵌めて前記一方側の端まで巻き付け、さらに折り返して前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返して前記第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、さらに前記段付部のうち前記第３段部の次に深い第４段部（３２４）における前記一方側の端にまで巻き付け、
前記外周部巻回工程においては、前記中間部巻回工程によって前記第４段部の前記一方側の端に対応する位置まで巻回された前記巻線に対して、第１外周部移行枠（３１０）を外側から嵌めて前記第１巻付方向に押し当てて、前記巻線を前記中心軸に対して斜めに延びるように前記第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返し、さらに前記第２巻付方向に沿って前記巻線を所定回数巻き付けると、当該巻線に対して、第２外周部移行枠（３００）を外側から嵌めて前記第１巻付方向に押し当てて、前記巻線を前記中心軸に対して斜めに延びるように前記第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けることを特徴とする巻線体の製造方法。
【請求項７】
前記外周部巻回工程の終了後に、環状に形成された前記巻線体から前記巻枠を取り外す巻枠脱離工程を行うことを特徴とする請求項６に記載の巻線体の製造方法。
【請求項８】
前記巻線体の形状を保持するための保持バンド（３３０）を展開した状態で、前記巻枠に形成された収納溝（３２０ａ）に前記内周部巻回工程を行う前に収容し、
前記外周部巻回工程の後に、前記保持バンドを閉じて前記巻線体を保持することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の巻線体の製造方法。
【請求項９】
矩形状断面をなす巻線（２０）が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される巻線体（２、１０２、２０２）を有する巻線構造体の製造方法であって、
前記巻線体の内周部に前記巻線の一段分の段差をなす段差部（２１０、２１１、２１２）を複数個形成するように、ボビン（１４０）の外周部に対して前記巻線を巻く内周部巻回工程と、
前記内周部巻回工程によってすでに巻回された前記巻線の上に乗り上げ、さらに前記巻線体の中心軸が延びる方向の一方側の端から他方側の端に向かう第１巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、前記他方側の端にまで巻き付けると前記他方側の端に位置する前記巻線の上に乗り上げ、前記第１巻付方向とは反対の第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付けていく工程を、所定の回数繰り返して、所定の段数の前記巻線を前記内周側から前記外周側に向けて積層する中間部巻回工程と、
前記中間部巻回工程によって巻回された前記巻線の上に、前記巻線体の外周部に前記巻線の一段分の段差をなす段差部（２２０、２２１、２２２）を複数個形成するように前記巻線を巻く外周部巻回工程と、
を有し、
前記内周部巻回工程においては、前記ボビンにおいて周方向に形成され深さ方向に複数の階段状をなす段付部のうち、前記ボビンの前記他方側の端に位置して最も深さの深い第１段部（３２１）において、前記一方側の端から前記他方側の端に延びるように形成された第１移行溝（３２１ａ）に前記巻線を前記他方側の端から嵌めて前記一方側の端まで巻き始め、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って巻き付け、前記第１段部の前記他方側の端にまで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返して前記第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、さらに前記段付部のうち次に深い第２段部（３２２）における前記一方側の端にまで巻き付けると前記第２段部の次に深い第３段部（３２３）に前記巻線を一段巻き上げるとともに、前記第３段部において前記他方側の端から前記一方側の端に延びるように形成された第２移行溝（３２３ａ）に前記巻線を前記他方側の端から嵌めて前記一方側の端まで巻き付け、さらに折り返して前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返して前記第２巻付方向に沿って前記巻線を巻き付け、さらに前記段付部のうち前記第３段部の次に深い第４段部（３２４）における前記一方側の端にまで巻き付け、
前記外周部巻回工程においては、前記中間部巻回工程によって前記第４段部の前記一方側の端に対応する位置まで巻回された前記巻線に対して、第１外周部移行枠を外側から嵌めて前記第１巻付方向に押し当てて、前記巻線を前記中心軸に対して斜めに延びるように前記第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した前記巻線の上に乗り上げて折り返し、さらに前記第２巻付方向に沿って前記巻線を所定回数巻き付けると、当該巻線に対して、第２外周部移行枠を外側から嵌めて前記第１巻付方向に押し当てて、前記巻線を前記中心軸に対して斜めに延びるように前記第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに前記巻線を前記第１巻付方向に沿って前記第１段部の前記他方側の端に対応する位置まで巻き付けることを特徴とする巻線構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線体、巻線構造体、電磁クラッチ、巻線体の製造方法及び巻線構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、中心軸の周りに周方向に形成され、かつ深さ方向に複数の段部を有するボビンと、複数の段部に周方向に巻き付けられる巻線で構成される巻線部とを備える巻線構造体が開示されている。複数の段部は、中心軸が延びる方向の両側に位置する第１最浅段部及び第２最浅段部と、第１最浅段部に隣接する第１中間段部と、第２最浅段部に隣接する第２中間段部と、第１中間段部と第２中間段部の間に位置する最深段部と、から構成される。
【０００３】
巻線部は、次のような手順で巻線をボビンに巻きつけることにより形成される。巻線を第１最浅段部の外端から内端に向かう第１巻付方向に巻き始め、第１最浅段部の内端まで巻き終えたら、次に深い第１中間段部の外端に巻き下がり、第１中間段部の外端から第１巻付方向に巻き付ける。さらに巻線を第１中間段部の内端まで巻き終えたら、最も深い最深段部の外端に巻き下がり、最深段部の外端から第１巻付方向に反対側の外端まで巻き付ける。巻線を最深段部の反対側の外端まで巻き終えたら、折り返すように、すでに巻き付けられた巻線の上に一段乗り上げて、第１巻付方向とは反対方向の第２巻付方向に巻き付けていく。そして、第２巻付方向に巻き付ける巻線がすでに巻き付けられた巻線に干渉すると、干渉する巻線を一段巻き上げるとともに、折り返して逆向きの第１巻付方向に巻き付け、第２中間段部の外端まで巻き付ける。
【０００４】
さらに同様の手順の巻き付けを行い、巻線を第２最浅段部の外端まで巻き終えたら、折り返すように、すでに巻き付けられた巻線の上に一段乗り上げて、第２巻付方向に第１最浅段部の外端まで巻き付けると、巻き終わり部、すなわち巻線の取り出し部位に達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７１３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の巻線構造体では、例えば、ボビンの最深段部において巻線を二段分巻き付ける必要がある。この二段分の巻線が深さ方向に積層される構造は、最浅段部から最深段部にかけて形成される各段部についても同様である。したがって、特許文献１の巻線構造体においては、ボビンの各段部について二分の深さが必要になる。このため、特許文献１の図２に図示するように、巻線構造体は、ボビンの軸心を通る断面において、隣り合う段部間に巻線を巻回できない二段分のデッドスペースが生じてしまうという問題がある。したがって、特許文献１の巻線構造体では、単位容積あたりの巻線の占有率が十分でなく、改善の余地がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、単位体積あたりに巻線が占める占有率を向上できる巻線体を、巻線構造体、電磁クラッチ、巻線体の製造方法及び巻線構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
開示された発明のひとつは、矩形状断面をなす巻線（２０）が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される巻線体（２）に係る発明であって、
巻線体の内周部及び外周部のそれぞれには、巻線体の中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線の部分であって、中心軸に対して斜めに延びる巻線の移行部（２４、２５、２６）と、が設けられており、複数の段差部のそれぞれは、巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、巻線体の中心軸を通る断面形状において、巻線体の内周部と外周部に巻線の一段分の高さが異なる段差部が形成されている。これにより、段差部が巻線二段分以上の高さの違いによって構成される場合に比べて、内周部と外周部に段差が小さい平面に近い巻線体の外形を構築できる。このため、巻線体が搭載可能なスペースに対して、巻線体が存在しないデッドスペースを抑制することができ、大きな断面積を有する巻線体を提供できる。したがって、この発明によれば、単位容積あたりに巻線が占める占有率の向上が図れる巻線体を提供できる。
【００１１】
また、開示された巻線構造体に係る発明のひとつは、筒状のボビン（１４０）と、ボビンの外周部に矩形状断面をなす巻線（２０）を周方向に巻回して内周側から外周側に向けて積層することにより全体として環状に形成される巻線体（２）と、を備え、
巻線体の内周部及び外周部のそれぞれには、巻線体の中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線の部分であって、中心軸に対して斜めに延びる巻線の移行部（２４、２５、２６）と、が設けられており、複数の段差部のそれぞれは、巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ボビンに巻回される巻線体の中心軸を通る断面形状において、巻線体の内周部と外周部に巻線の一段分の高さが異なる段差部が形成されている。この構成により、段差部が巻線二段分以上の高さの違いによって構成される場合に比べて、内周部と外周部に段差が小さい平面に近い巻線体の外形を構築できる。このため、巻線構造体が搭載可能なスペースに対して、巻線体が存在しないデッドスペースを抑制することができ、大きな断面積を有する巻線構造体を提供できる。したがって、この発明によれば、単位容積あたりに巻線が占める占有率の向上が図れる巻線構造体を提供できる。
また、開示された巻線構造体に係る発明のひとつは、筒状のボビン（１４０）と、ボビンの外周部に矩形状断面をなす巻線（２０）を周方向に巻回して内周側から外周側に向けて積層することにより全体として環状に形成される巻線体（２、２０２）と、を備え、
巻線体の内周部及び外周部のうち少なくとも内周部には、巻線体の中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部（２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２）と、複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線の部分であって、中心軸に対して斜めに延びる巻線の移行部（２４、２５、２６）と、が設けられており、ボビンは、外周部に、移行部を構成する部分の巻線が嵌る案内溝（３２３ａ）を備え、複数の段差部のそれぞれは、巻線の一段分の段差をなすことを特徴とする。
【００１３】
また、開示された発明のひとつは、他の発明に係る巻線構造体（２、１４０；１０２；２０２）と、巻線構造体を収容するハウジング（１４）と、駆動力源より伝達された回転力が与えられて回転するロータ（４）と、従動側機器に連結され、巻線構造体の巻線体が発生する電磁力によってロータに吸引されてロータと一体に回転するアーマチャ（５、１０５）と、を備えることを特徴とする電磁クラッチである。
【００１４】
この発明によれば、単位容積あたりの巻線占有率を向上することができるので、電磁クラッチの運転効率を改善でき、電磁クラッチの小型化にも寄与する。
【００１５】
また、開示された巻線体の製造方法に係る発明のひとつは、巻線体の内周部に巻線の一段分の段差をなす段差部（２１０、２１１、２１２）を複数個形成するように、巻枠（３２０）の外周部に対して巻線を巻く内周部巻回工程と、内周部巻回工程によってすでに巻回された巻線の上に乗り上げ、さらに巻線体の中心軸が延びる方向の一方側の端から他方側の端に向かう第１巻付方向に沿って巻線を巻き付け、他方側の端にまで巻き付けると他方側の端に位置する巻線の上に乗り上げ、第１巻付方向とは反対の第２巻付方向に沿って巻線を巻き付けていく工程を、所定の回数繰り返して、所定の段数の巻線を内周側から外周側に向けて積層する中間部巻回工程と、中間部巻回工程によって巻回された巻線の上に、巻線体の外周部に巻線の一段分の段差をなす段差部（２２０、２２１、２２２）を複数個形成するように巻線を巻く外周部巻回工程と、を有する。
【００１６】
内周部巻回工程においては、巻枠において周方向に形成され深さ方向に複数の階段状をなす段付部のうち、巻枠の他方側の端に位置して最も深さの深い第１段部（３２１）において、一方側の端から他方側の端に延びるように形成された第１移行溝（３２１ａ）に巻線を他方側の端から嵌めて一方側の端まで巻き始め、さらに巻線を第１巻付方向に沿って巻き付け、第１段部の他方側の端にまで巻き付けると、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて折り返して第２巻付方向に沿って巻線を巻き付け、さらに段付部のうち次に深い第２段部（３２２）における一方側の端にまで巻き付けると第２段部の次に深い第３段部（３２３）に巻線を一段巻き上げるとともに、第３段部において他方側の端から一方側の端に延びるように形成された第２移行溝（３２３ａ）に巻線を他方側の端から嵌めて一方側の端まで巻き付け、さらに折り返して巻線を第１巻付方向に沿って巻線を巻き付け、第１段部の他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて折り返して第２巻付方向に沿って巻線を巻き付け、さらに段付部のうち第３段部の次に深い第４段部（３２４）における一方側の端にまで巻き付ける。
【００１７】
外周部巻回工程においては、中間部巻回工程によって第４段部の一方側の端に対応する位置まで巻回された巻線に対して、第１外周部移行枠（３１０）を外側から嵌めて第１巻付方向に押し当てて、巻線を中心軸に対して斜めに延びるように第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに巻線を第１巻付方向に沿って第１段部の他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて折り返し、さらに第２巻付方向に沿って巻線を所定回数巻き付けると、当該巻線に対して、第２外周部移行枠（３００）を外側から嵌めて第１巻付方向に押し当てて、巻線を中心軸に対して斜めに延びるように第１巻付方向へ移行させて一段巻き上げ、さらに巻線を第１巻付方向に沿って第１段部の他方側の端に対応する位置まで巻き付けることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、内周部巻回工程と中間部巻回工程と外周部巻回工程とを実施することにより、巻線体の中心軸を通る断面形状において、巻線体の内周部及び外周部に巻線の一段分の高さが異なる段差部を形成することができる。これらの工程により、段差部が巻線二段分以上の高さの違いによって構成される場合に比べて、内周部や外周部に段差が小さく平面に近い巻線体の外形を構築できる。このため、巻線体が搭載可能なスペースに対して、巻線体が存在しないデッドスペースを抑制することができ、単位容積あたりに巻線が占める占有率の向上が図れる巻線体の製造方法を提供できる。
【００１９】
また、開示された巻線構造体の製造方法に係る発明のひとつは、巻線体の内周部に巻線の一段分の段差をなす段差部（２１０、２１１、２１２）を複数個形成するように、ボビン（１４０）の外周部に対して巻線を巻く内周部巻回工程と、内周部巻回工程によってすでに巻回された巻線の上に乗り上げ、さらに巻線体の中心軸が延びる方向の一方側の端から他方側の端に向かう第１巻付方向に沿って巻線を巻き付け、他方側の端にまで巻き付けると他方側の端に位置する巻線の上に乗り上げ、第１巻付方向とは反対の第２巻付方向に沿って巻線を巻き付けていく工程を、所定の回数繰り返して、所定の段数の巻線を内周側から外周側に向けて積層する中間部巻回工程と、中間部巻回工程によって巻回された巻線の上に、巻線体の外周部に巻線の一段分の段差をなす段差部（２２０、２２１、２２２）を複数個形成するように巻線を巻く外周部巻回工程と、を有する。
【００２０】
内周部巻回工程においては、ボビンにおいて周方向に形成され深さ方向に複数の階段状をなす段付部のうち、ボビンの他方側の端に位置して最も深さの深い第１段部（３２１）において、一方側の端から他方側の端に延びるように形成された第１移行溝（３２１ａ）に巻線を他方側の端から嵌めて一方側の端まで巻き始め、さらに巻線を第１巻付方向に沿って巻き付け、第１段部の他方側の端にまで巻き付けると、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて折り返して第２巻付方向に沿って巻線を巻き付け、さらに段付部のうち次に深い第２段部（３２２）における一方側の端にまで巻き付けると第２段部の次に深い第３段部（３２３）に巻線を一段巻き上げるとともに、第３段部において他方側の端から一方側の端に延びるように形成された第２移行溝（３２３ａ）に巻線を他方側の端から嵌めて一方側の端まで巻き付け、さらに折り返して巻線を第１巻付方向に沿って巻線を巻き付け、第１段部の他方側の端に対応する位置まで巻き付けると、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて折り返して第２巻付方向に沿って巻線を巻き付け、さらに段付部のうち第３段部の次に深い第４段部（３２４）における一方側の端にまで巻き付ける。また、外周部巻回工程については、前述の巻線体の製造方法に係る発明の外周部巻回工程と同様である。
【００２１】
この発明によれば、内周部巻回工程と中間部巻回工程と外周部巻回工程とを実施することにより、巻線体の中心軸を通る断面形状において、巻線体の内周部及び外周部に巻線の一段分の高さが異なる段差部を有する巻線構造体を製造できる。これらの工程により、段差部が巻線二段分以上の高さの違いによって構成される場合に比べて、巻線体の内周部や外周部に段差が小さく平面に近い巻線構造体の外形を構築できる。このため、巻線構造体が搭載可能なスペースに対して、巻線が存在しないデッドスペースを抑制することができ、単位容積あたりに巻線が占める占有率の向上が図れる巻線構造体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の巻線体の外観を示す図面である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】第１実施形態の巻線体について、巻線の巻回順序を説明するために、巻線体の中心軸を通る断面の形状を示した説明図である。
【図４】第１実施形態の巻線体について、外周部を拡大して示した図面である。
【図５】第１実施形態の巻線体について、内周部を拡大して示した図面である。
【図６】第１実施形態の巻線体の製造工程で用いる、巻枠、第１の移行ガイド、第２の移行ガイドを示した斜視図である。
【図７】巻枠において、巻線が巻き付けられる外周部を示す斜視図である。
【図８】巻枠の外周部に形成された案内溝を示す拡大図である。
【図９】第１実施形態の巻線体の製造方法における、外周部巻回工程開始時の状態を示した側面図である。
【図１０】第１実施形態の巻線体の製造方法において、巻回済みの巻線に対して第１移行ガイドを外側から嵌めて第１巻付方向に押し当てた状態を示した側面図である。
【図１１】第１実施形態の巻線体の製造方法において、巻回済みの巻線に対して第２移行ガイドを外側から嵌めて第１巻付方向に押し当てた状態を示した側面図である。
【図１２】第２実施形態の巻線体の製造方法に用いる治具を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態の巻線体の製造方法に用いる保持バンドについて展開した状態を示す斜視図である。
【図１４】保持バンドについて閉じた状態を示す斜視図である。
【図１５】第２実施形態の巻線体の製造方法を実施することにより、保持バンドで保持された巻線体を示す斜視図である。
【図１６】第３実施形態に係る巻線体の構成を示す断面図である。
【図１７】第４実施形態に係る巻線体の構成を示す断面図である。
【図１８】第５実施形態について、巻線体を備える電磁クラッチの構成を示す部分断面図である。
【図１９】第６実施形態について、巻線体を備える電磁クラッチの構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
開示する発明に係る巻線体は、通電されることによって、電磁力を発生する部材であり、各種の電動機、電磁力発生機器、家庭用、業務用、車両用及び住宅用の各種機器等に適用可能である。
【００２５】
第１実施形態の巻線体について図１〜図１１を参照して説明する。図１に示すように、巻線体の一例である電磁コイル２は、巻線２０が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される。ここでいう電磁コイル２は、ボビン等の巻枠に巻回した後に、巻枠から分離した状態のものを示している。図２に図示するように、電磁コイル２を構成する巻線２０は、矩形状の断面を呈する。
【００２６】
電磁コイル２の断面形状は、図２に図示する形状である。電磁コイル２の内周部には、コイルの中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部２１０、２１１、２１２が形成されている。内周部における複数の段差部２１０、２１１、２１２のそれぞれは、巻線２０の一段分の段差を呈する。電磁コイル２の外周部には、当該断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部２２０、２２１、２２２が形成されている。外周部における複数の段差部２２０、２２１、２２２のそれぞれは、巻線２０の一段分の段差を呈する。
【００２７】
図３は、巻線２０の巻回順序を説明するために、巻線体の中心軸を通る断面の形状を示した説明図であり、実線の矢印は、周方向に巻回される巻線２０が中心軸方向に沿って進む方向を示している。図３において破線の矢印は、巻線２０が、すでに巻回された巻線２０の上に乗り上げて内周側から外周側に向かって積層されていく方向を示している。電磁コイル２の断面形状は、中心軸が延びる方向の一方側が他方側に比べて、中心軸に直交する方向の厚さが小さくなるように形成されている。すなわち、電磁コイル２の一方側は、他方側に比べて、内周側から外周側への巻線２０の積層段数が少なくなるように巻回される。
【００２８】
段差部２１０は、位置２０ａ１と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ａ３や位置２０ａ４と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。段差部２１１は、位置２０ａ３や位置２０ａ４と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ａ５や位置２０ａ６と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。段差部２１２は、位置２０ａ７や位置２０ａ８と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ａ５や位置２０ａ６と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。
【００２９】
段差部２２２は、位置２０ｂ１と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ｂ２や位置２０ｂ３と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。段差部２２１は、位置２０ｂ２や位置２０ｂ３と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ｂ４や位置２０ｂ５と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。段差部２２０は、位置２０ｂ４や位置２０ｂ５と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分と、位置２０ｂ６や位置２０ｂ７と同じ高さに平行巻きされた巻線２０の部分とが形成する段差である。
【００３０】
図３及び図５に図示するように、さらに電磁コイル２の内周部には、複数の段差部２１１について、中心軸に直交する方向の高さが異なる部分間である位置２０ａ４と位置２０ａ５とを繋げ、中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２４が形成されている。図３及び図４に示すように、さらに電磁コイル２の外周部には、複数の段差部２２２について、中心軸に直交する方向の高さが異なる部分間である位置２０ｂ１と位置２０ｂ２とを繋げ、中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２５が形成されている。また複数の段差部２２０について、中心軸に直交する方向の高さが異なる部分間である位置２０ｂ５と位置２０ｂ６とを繋げ、中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２６が形成されている。
【００３１】
次に、電磁コイル２の製造方法について説明する。図６には、電磁コイル２の製造工程において使用する、巻枠３２０、第１外周部移行枠３１０、第２外周部移行枠３００を図示している。図７に示すように、巻枠３２０は、全体として円筒状であり、巻線２０が巻き付けられる外周部に、複数の階段状をなす段付部が形成されている。巻枠３２０は、巻線２０の巻回を完了した後、複数個の部品に分解することで巻線体から抜き取られる。また、巻線２０の巻回を完了した後、巻枠３２０及び巻線体を巻線構造体として用いるようにしてもよい。この場合、巻枠３２０は、筒状のボビンとして機能する。
【００３２】
段付部は、巻枠３２０において周方向の全周に形成されて、深さ方向に複数の階段状を構成する。段付部は、巻枠３２０の他方側の端に位置して最も深さの深い第１段部３２１と、次に深い第２段部３２２と、さらに次に深い第３段部３２３と、最も浅い第４段部３２４と、を含んで構成される。
【００３３】
第２段部３２２は、第１段部３２１に対して一方側に位置し、第２段部３２２の表面は、第１段部３２１の表面に対して巻線２０の一段分、外周側に位置する。第３段部３２３は、第２段部３２２に対して一方側に位置し、第３段部３２３の表面は、第２段部３２２の表面に対して巻線２０の一段分、外周側に位置する。第４段部３２４は、第３段部３２３に対して一方側に位置し、第４段部３２４の表面は、第３段部３２３の表面に対して巻線２０の一段分、外周側に位置する。したがって、巻枠３２０における巻線２０を巻き付ける外周部は、第１段部３２１、第２段部３２２、第３段部３２３、第４段部３２４の順に段々と外径が大きくなる。
【００３４】
図７及び図８に図示するように、第１段部３２１には、一方側の端から他方側の端に延びるように形成された第１移行溝３２１ａが設けられている。第１移行溝３２１ａは、巻線２０の移行部２３が嵌る深さ寸法、幅寸法を有している。第１移行溝３２１ａにおける他方側の端は、巻線２０が最初に巻枠３２０に巻き付けられる巻き始め部に相当する。したがって、巻線２０は、第１移行溝３２１ａにおける他方側の端から一方側の端に向けて移行部２３として巻き付けられ、その後、第１段部３２１を一方の端から他方の端に向けて第１巻付方向に沿って進行するように、周方向に巻回される。
【００３５】
図７及び図８に図示するように、第３段部３２３には、他方側の端から一方側の端に延びるように形成された第２移行溝３２３ａが設けられている。第２移行溝３２３ａは、第１移行溝３２１ａと同様に巻線２０が嵌る深さ寸法、幅寸法を有している。第２移行溝３２３ａにおける他方側の端は、位置２０ａ４に位置する巻線２０が一段分巻き上げられる起点に相当する。第２移行溝３２３ａにおける一方側の端は、一段分巻き上げられた巻線２０が位置２０ａ５に移行する巻き上がり部の終点に相当する。
【００３６】
また前述したように、巻枠３２０をボビンとして用いる場合には、ボビンは、外周部に、移行部を構成する部分の巻線２０が嵌る案内溝として第２移行溝３２３ａを備えることになる。また、ボビンは、外周部に案内溝として第１移行溝３２１ａを備えることにもなる。
【００３７】
第１外周部移行枠３１０は、全体としてリング状をなし、中心軸に沿うように突出する複数の突出片を備える。各突出片は、例えば円柱状体であり、製造工程で巻線２０が巻回された巻枠３２０に第１外周部移行枠３１０を組み合わす際に、巻枠３２０に形成された所定の凹部に挿入されて、巻枠３２０に対する第１外周部移行枠３１０の位置決めを行う。第１外周部移行枠３１０には、外周部に移行ガイド３１０ａが形成されている。
【００３８】
移行ガイド３１０ａは、第１外周部移行枠３１０の外周部における他方側の端面において中心軸に直交する面に対して交差するように傾斜している部分である。この傾斜角度は、位置２０ｂ１と位置２０ｂ２とを繋げて中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２５が巻枠３２０の中心軸に対して傾斜する角度と同等に設定されている。製造工程において移行部２５を形成するために、巻線２０が巻回された巻枠３２０に第１外周部移行枠３１０を組み合わせるときに、移行ガイド３１０ａは移行部２５となる巻線２０の部分に接触して中心軸に沿う方向に押す位置に設けられる。
【００３９】
第２外周部移行枠３００は、全体としてリング状をなし、中心軸に沿うように突出する複数の突出片を備える。各突出片は、例えば円柱状体であり、製造工程で第２外周部移行枠３００を第１外周部移行枠３１０に組み合わす際に第１外周部移行枠３１０に形成された所定の凹部に挿入されて、第１外周部移行枠３１０に対する第２外周部移行枠３００の位置決めを行う。第２外周部移行枠３００には、外周部に移行ガイド３００ａが形成されている。
【００４０】
移行ガイド３００ａは、第２外周部移行枠３００の外周部における他方側の端面において中心軸に直交する面に対して交差するように傾斜している部分である。この傾斜角度は、位置２０ｂ５と位置２０ｂ６とを繋げて中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２６が第２外周部移行枠３００の中心軸に対して傾斜する角度と同等に設定されている。製造工程において移行部２６を形成するために、巻線２０が巻回された巻枠３２０に第２外周部移行枠３００を組み合わせるときに、移行ガイド３００ａは移行部２６となる巻線２０の部分に接触して中心軸に沿う方向に押す位置に設けられる。
【００４１】
電磁コイル２の製造方法は、巻枠３２０の外周部に対して巻線２０を巻く内周部巻回工程と、内周部巻回工程の後に所定の段数の巻線２０を外周側に向けて積層する中間部巻回工程と、中間部巻回工程の後に巻線体の外周部を形成する外周部巻回工程とを有する。内周部巻回工程は、巻線体の内周部に巻線２０の一段分の段差をなす段差部を複数個形成する工程である。外周部巻回工程は、中間部巻回工程によって巻回された巻線２０の上に、巻線体の外周部に巻線２０の一段分の段差をなす段差部を複数個形成する工程である。
【００４２】
中間部巻回工程では、まず、内周部巻回工程によってすでに巻回された巻線２０の上に巻線２０を乗り上げ、巻線体の中心軸が延びる方向の一方側の端から他方側の端に向かう第１巻付方向に沿って巻線２０を巻き付ける。そして、巻線２０を他方側の端にまで巻き付けると、この他方側の端に位置する巻線２０の上に乗り上げ、第１巻付方向とは反対の第２巻付方向に沿って巻線２０を巻き付けていく。中間部巻回工程では、ここまでの巻き付けの工程を所定の回数繰り返して、所定の段数の巻線２０を巻線体の内周側から外周側に向けて積層する。
【００４３】
内周部巻回工程について、図３を参照しながら説明する。まず、巻線２０を、巻枠３２０の第１移行溝３２１ａにおける他方側の端から、第１移行溝３２１ａに嵌めこむように巻き付ける。ここが巻線２０の巻き始め部となる。さらに巻線２０を第１移行溝３２１ａにおける一方側の端まで巻き付け、第１段部３２１の一方の端に対応する位置２０ａ１から他方の端まで第１巻付方向に沿って進行するように、周方向に巻回する。ここまでが巻線２０を第１段部３２１に巻き付ける工程である。
【００４４】
巻線２０を第１段部３２１の他方側の端に対応する位置２０ａ２まで巻き付けると、ここまで巻回した巻線２０の上に乗り上げて折り返して第２巻付方向に沿って巻線２０を巻き付けていく。そして、第２段部３２２における一方側の端に対応する位置２０ａ４まで巻線２０を巻き付けると、第３段部３２３に巻線２０を一段巻き上げるとともに、第３段部３２３において第２移行溝３２３ａに嵌めこむように巻き付ける。さらに巻線２０を第２移行溝３２３ａにおける一方側の端まで巻き付け、第３段部３２３の一方の端に対応する位置２０ａ５から折り返して第１巻付方向に沿って進行するように、周方向に巻回していく。巻線２０を第３段部３２３の他方側の端を過ぎると、さらにすでに巻回した巻線２０の上に、第１段部３２１の他方側の端に対応する位置２０ａ６まで巻き付ける。
【００４５】
巻線２０を位置２０ａ６まで巻き付けると、すでに巻回した巻線２０の上に乗り上げた位置２０ａ７から折り返し第２巻付方向に進行するように巻線２０を巻き付け、さらに第４段部３２４における一方側の端に対応する位置２０ａ８まで巻線２０を巻き付ける。ここまでが内周部巻回工程である。
【００４６】
中間部巻回工程では、位置２０ａ８から、すでに巻回した巻線２０の上に乗り上げて折り返し、第１巻付方向に進行するように巻線２０を巻き付け、すでに巻回した巻線２０における他方側の端の上まで周方向に巻回していく。そして、この他方側の端に位置する巻線２０の上に乗り上げ、第２巻付方向に進行するようにすでに巻回した巻線２０の上の一方側の端まで巻線２０を巻き付ける。この工程を所定の回数繰り返して、所定の段数の巻線２０を外周側に向けて積層する。
【００４７】
外周部巻回工程について、図３、図９〜図１１を参照しながら説明する。図９は、外周部巻回工程開始時の状態を示している。なお、図９〜図１１は、外周部巻回工程開始時の外観を示す程度のものであり、巻線２０の巻線数を図３に図示する巻線数と一致するように図示していない。外周部巻回工程では、中間部巻回工程によって第４段部３２４の一方側の端の外周側に対応する位置２０ｂ１まで巻回した巻線２０に対して、第１外周部移行枠３１０を外側から嵌める。そして、図１０に図示するように、移行ガイド３１０ａを巻線２０に接触させて中心軸に沿う方向に押し当てて巻線２０を一段巻き上げ、中心軸に対して斜めに位置２０ｂ２まで延びる移行部２５を形成する。
【００４８】
さらに巻線２０を位置２０ｂ２から第１巻付方向に沿って第１段部３２１の他方側の端の外周側に対応する位置２０ｂ３まで巻き付けると、すでに巻回した巻線２０の上に対応する位置２０ｂ４に乗り上げて折り返す。そして、第２巻付方向に沿って巻線２０を所定回数巻き付けて位置２０ｂ５まで到達すると、この巻線２０に対して、第２外周部移行枠３００を外側から嵌める。
【００４９】
そして、図１１に図示するように、移行ガイド３００ａを巻線２０に接触させて中心軸に沿う方向に押し当てて巻線２０を一段巻き上げ、中心軸に対して斜めに位置２０ｂ６まで延びる移行部２６を形成する。さらに巻線２０を第１巻付方向に沿って第１段部３２１の他方側の端の外周側に対応する位置２０ｂ７まで巻き付ける。ここが、巻線２０の巻き終わり部に相当する。したがって、巻き終わり部と巻き始め部は、巻線体の中心軸の方向について、同じ側に設定するようになっている。この構成によれば、巻き始め部と巻き終わり部とが同じ側に位置するので、巻線体に電気的に接続するコネクタ部の設置に要するスペースを抑制することができる。
【００５０】
巻枠３２０をボビンとして機器に組み込む場合には、以上の製造方法により、ボビンを有する巻線構造体を製造することができる。また、巻枠３２０をボビンとして機器に組み込まない場合には、外周部巻回工程の後に、巻線体から巻枠３２０を取り外す巻枠脱離工程を行う。巻枠３２０は、例えば、ねじ締めや嵌合構造によって複数の部品を組み合わせることで構成されている。巻枠脱離工程では、ねじ締めや嵌合構造による結合を解除し、各部品を取り出して巻枠３２０を分解し、取り外すことができる。この工程によれば、巻枠３２０と巻線体とを分離できるので、ボビンを有しない巻線体のみを製品として機器に搭載することができる。
【００５１】
次に、第１実施形態の電磁コイル２がもたらす作用効果について説明する。電磁コイル２は、矩形状断面をなす巻線２０が周方向に巻回されて内周側から外周側に向けて積層されることにより全体として環状に形成される巻線体である。電磁コイル２は、その内周部及び外周部の少なくとも一方には、中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２が設けられる。また電磁コイル２は、この複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線２０の部分であって、中心軸に対して斜めに延びる巻線２０の移行部２４、２５、２６が設けられる。複数の段差部２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２のそれぞれは、巻線２０の一段分の段差をなす。
【００５２】
この電磁コイル２によれば、中心軸を通る断面形状において、その内周部や外周部に巻線の一段分の高さが異なる段差部２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２が形成されている。この構成により、段差部が巻線二段分以上の高さの違いによって構成される場合に比べて、内周部や外周部に段差が小さく平面に近い外形形状を有する電磁コイル２を提供できる。このため、電磁コイル２が搭載可能なスペースに対して、巻線２０が存在しないデッドスペースを小さくでき、より大きな断面積を有する電磁コイル２が得られる。したがって、単位容積あたりに巻線２０が占める占有率の向上が図れる電磁コイル２を提供できる。
【００５３】
また、第１実施形態の巻線構造体は、巻枠３２０としての筒状のボビンと、ボビンの外周部に矩形状断面をなす巻線２０を周方向に巻回して内周側から外周側に向けて積層することにより全体として環状に形成される電磁コイル２と、を備える。この巻線構造体によれば、ボビンに巻回される巻線体の中心軸を通る断面形状において、巻線体の内周部や外周部に巻線２０の一段分の高さが異なる段差部を形成できる。この構成により、内周部や外周部に段差が小さく平面に近い外形形状を有する巻線体を提供できる。このため、巻線構造体が搭載可能なスペースに対して、巻線２０が存在しないデッドスペースを小さくでき、より大きな断面積の巻線体を有する巻線構造体が得られる。したがって、単位容積あたりに巻線２０が占める占有率の向上が図れる巻線構造体を提供できる。
【００５４】
また、電磁コイル２の内周部及び外周部のそれぞれには、複数の段差部と移行部とが設けられている。この構成によれば、この構成により、内周部と外周部の両方において、段差が小さく平面に近い外形形状を有する電磁コイル２または巻線構造体を提供できる。したがって、電磁コイル２の片面だけでなく内周部と外周部の両面において、巻線２０が存在しないデッドスペースを小さくすることができるので、さらに大きな断面積を有する電磁コイル２または巻線構造体が得られる。
【００５５】
また、ボビンは、外周部に、移行部２４を構成する部分の巻線２０が嵌る第２移行溝３２３ａを備える。これによれば、段差部と段差部とを繋げる移行部２４を所定の位置に、確実かつ正確に設定した上で巻線２０を巻回することができる。
【００５６】
また、第１実施形態の巻線体の製造方法によれば、内周部巻回工程と中間部巻回工程と外周部巻回工程とを実施することにより、電磁コイル２の中心軸を通る断面形状において、その内周部及び外周部に巻線２０の一段分の高さが異なる段差部を確実に形成できる。これらの工程により、内周部や外周部に段差が小さく平面に近い外形形状を有する電磁コイル２を製作できる。さらに、第１外周部移行枠３１０や第２外周部移行枠３００を用いることで、電磁コイル２の外周部において、段巻する巻線２０の位置決めを容易に設定できる。このため、巻線２０のターン数を変更できる製造が可能となり、所定のターン数に設定することを容易に実施できる。
【００５７】
また、第１実施形態の巻線構造体の製造方法によれば、巻線体の中心軸を通る断面形状において、ボビンに巻回された巻線体の内周部及び外周部に巻線２０の一段分の高さが異なる段差部を有する巻線構造体を確実に製造することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
第２実施形態について図１２〜図１５を参照して説明する。第２実施形態において、第１実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００５９】
第２実施形態は、第１実施形態で説明した巻線体の製造方法に対する他の製造方法を示す。第２実施形態で開示する巻線体の製造方法によれば、図１２に示すように、保持バンド３３０を展開した状態で、巻枠３２０に形成された収納溝３２０ａに内周部巻回工程を行う前に収容する。収納溝３２０ａは、巻枠３２０の巻線２０が巻回される外周部、すなわち段付部が形成される外周部において、周方向に所定の間隔をあけて複数個設けられている。そして、外周部巻回工程の後に、保持バンド３３０を閉じて巻線体を保持する。これによって、巻線体はばらけることなく、形状を保持できる。図１５は、巻線体である電磁コイル２を複数個の保持バンド３３０によって保持した状態を示している。また、保持バンド３３０は絶縁性を有する素材で構成されている。
【００６０】
また、保持バンド３３０を閉じて巻線体を保持した後、前述の巻枠脱離工程を実施する。これにより、巻枠３２０を分解し、保持バンド３３０で保持された、図１５に示す電磁コイル２を取り外すことができる。
【００６１】
図１３及び図１４に図示するように、保持バンド３３０は、巻線体の形状を保持するために展開状態と、閉鎖状態とに切り換え可能な構成を有する。保持バンド３３０は、巻枠３２０の外周部の表面に対して突出しないように面一に設置される、第１底部３３１、第２底部３３２、第３底部３３３及び第４底部３３４が設けられた埋設部３３０ｄを備える。埋設部３３０ｄを収納溝３２０ａに収納した状態で、第１底部３３１、第２底部３３２、第３底部３３３、第４底部３３４は、それぞれ、巻枠３２０の第１段部３２１、第２段部３２２、第３段部３２３、第４段部３２４と面一になる。
【００６２】
保持バンド３３０は、ヒンジ部３３０ｃを介して埋設部３３０ｄに連結される開閉部３３０ｅを備える。保持バンド３３０は、開閉部３３０ｅと埋設部３３０ｄとが互いに係り合うことで、保持バンド３３０を閉鎖状態にする係合手段を備える。例えば、係合手段は、開閉部３３０ｅの端部に設けられた爪部３３０ｂと、爪部３３０ｂが嵌って係合する係合凹部３３０ａとを備えて構成される。係合凹部３３０ａは、埋設部３３０ｄの端部に設けられる。
【００６３】
開閉部３３０ｅには、図１４に示すように、保持バンド３３０を閉鎖したときに、巻線体の外周部の形状に一致する複数の段差を形成する面が設けられている。これにより、保持バンド３３０を閉鎖したときに、保持バンド３３０は巻線体の外周部との隙間を小さくして巻線体を包みこむことができる。
【００６４】
（第３実施形態）
第３実施形態について図１６を参照して説明する。第３実施形態の電磁コイル１０２は、その断面形状のみが前述の実施形態のものと異なる。開示発明に含まれる巻線体には、電磁コイル１０２のように、その外周部に段差部と巻線の移行部とを有し、内周部には段差部や移行部を有さないものも含む。第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００６５】
電磁コイル１０２の外周部には、巻線体の中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部が設けられている。さらに電磁コイル２０２の外周部には、複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線の部分であり、中心軸に対して斜めに延びる巻線の移行部が設けられている。複数の段差部のそれぞれは巻線の一段分の段差を構成する。
【００６６】
この電磁コイル１０２の場合には、外周部巻回工程については前述の実施形態と同様の方法を実施するが、内周部巻回工程については前述の実施形態とは異なる方法を実施する。内周部巻回工程においては、段付部が形成されていないフラットな高さをもつ巻枠の外周面に対して、他方側の端に対応する位置２０ａ７を巻き始め部として巻き付けを開始する。そして、第１巻付方向に沿って巻線を一方側の端に対応する位置２０ａ８まで巻き付けることで、巻き終わり部まで段差のない内周部をもつ巻線体を製造することができる。
【００６７】
（第４実施形態）
第４実施形態について図１７を参照して説明する。第４実施形態の電磁コイル２０２は、その断面形状のみが前述の実施形態のものと異なる。開示発明に含まれる巻線体には、電磁コイル２０２のように、その内周部に段差部と巻線の移行部とを有し、外周部には段差部や移行部を有さないものも含む。第４実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００６８】
電磁コイル２０２の内周部には、巻線体の中心軸を通る断面について中心軸に直交する方向の高さがそれぞれ異なる複数の段差部が設けられている。さらに電磁コイル２０２の内周部には、複数の段差部のうち少なくとも一つについて高さが異なる部分間を繋げる巻線の部分であり、中心軸に対して斜めに延びる巻線の移行部が設けられている。複数の段差部のそれぞれは、巻線の一段分の段差を構成する。
【００６９】
この電磁コイル２０２の場合には、内周部巻回工程については前述の実施形態と同様の方法を実施するが、外周部巻回工程については前述の実施形態とは異なる方法を実施する。外周部巻回工程においては、中間部巻回工程によって第４段部３２４の一方側の端に対応する位置２０ｂ１まで巻回された巻線を一段巻き上げ、すでに巻回した巻線の上に乗り上げて第２巻付方向に折り返す。さらに第２巻付方向に沿って巻線を第１段部３２１の他方側の端に対応する位置２０ｂ７まで巻き付けることで、巻き終わり部まで巻回することができる。
【００７０】
（第５実施形態）
第５実施形態について図１８を参照して説明する。第５実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。第５実施形態では、前述の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００７１】
第５実施形態では、前述の実施形態で説明した巻線体を備える機器の一例である電磁クラッチ１について図１８を参照して説明する。電磁クラッチ１の巻線体である電磁コイル２は、ボビンに巻回されるものではない。図１８に示すように、電磁クラッチ１は、従動側機器、例えば、自動車用空調装置の圧縮機に装着されて、エンジンの回転動力の圧縮機への伝達を断続する。電磁クラッチ１は、通電により電磁力を発生する電磁コイル２と、電磁コイル２を収容するステータハウジング３と、エンジンより伝達された回転力を受けて回転するロータ４と、アーマチャ５と、を備える。アーマチャ５は、電磁コイル２の発生する電磁力によってロータ４に吸引されてロータ４と一体に回転する。
【００７２】
電磁コイル２は、絶縁被膜を施した銅線等の導電線を巻回したものであり、通電されることにより磁力を発生し、通電が停止されることによって消磁する励磁コイルである。ステータハウジング３は、断面Ｕ字形状の円筒状を呈するように環状溝３０を有する。環状溝３０には、環状溝３０の底壁３１が電磁コイル２の軸方向の端部側を覆うように、電磁コイル２が収容され、モールド樹脂３２により固定されている。また、ステータハウジング３は、例えば、熱間圧延鋼板であるＳＰＨＥ、ＳＰＨＤを材質とし、ロータ４及びアーマチャ５とともに電磁コイル２の磁気回路を形成する。
【００７３】
ロータ４は、鉄や低炭素鋼等の磁性材料から構成され、ステータハウジング３に支持された電磁コイル２を覆う断面Ｕ字状の円筒状に形成される。ロータ４は、内周側に設けられたボールベアリング７を介して圧縮機のハウジングに回転自在に支持されている。ロータ４の外周には、プーリ４０が設けられ、プーリ４０に掛け渡されるベルトを介してエンジンの回転動力がロータ４へと伝達される。
【００７４】
アーマチャ５は、円環状に形成されて、ロータ４と対向して設けられている。アーマチャ５には、圧縮機のシャフトに連結するハブ９が弾性部材８を介して連結されている。電磁コイル２の通電により生じる電磁力により、アーマチャ５がロータ４側へ吸引され、ロータ４の回転動力がアーマチャ５へと伝達され、ハブ９を介して圧縮機へと伝達される。
【００７５】
第５実施形態の電磁クラッチ１によれば、前述の実施形態に係る電磁コイル２、１０２、２０２を搭載するため、単位容積あたりの巻線占有率を向上することができる。これにより、電磁クラッチ１の運転効率を改善でき、電磁クラッチ１の小型化にも貢献できる。
【００７６】
（第６実施形態）
第６実施形態について図１９を参照して説明する。第６実施形態において、前述の実施形態に係る図面と同一符号を付した構成部品及び説明しない構成は、前述の実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。第６実施形態では、前述の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００７７】
第６実施形態では、前述の実施形態で説明した巻線構造体を備える機器の一例である電磁クラッチ１０１について図１９を参照して説明する。電磁クラッチ１０１の巻線体である電磁コイル２は、ボビンに巻回されるものである。図１９に示すように、電磁クラッチ１０１は、従動側機器、例えば、自動車用空調装置の圧縮機１５に装着されて、エンジンの回転動力の圧縮機１５に対する伝達を断続する。
【００７８】
図１９に示すように、電磁クラッチ１０１は、ロータ４と、電磁コイル２と、電磁コイル２を支持するステータ１４と、電磁コイル２への通電によって発生した電磁力により、ロータ４の摩擦面に吸着されるアーマチャ１０５と、を備える。さらに電磁クラッチ１０１は、圧縮機１５に回転動力を伝えるハブ１０を備える。
【００７９】
ロータ４は、中心軸を中心とした円環形状である。ロータ４の径方向断面は、後端側が開放されたＵ字形状を呈し、内部に円筒空間を有する。この円筒空間には、ステータ１４がロータ４から隙間を空けて収容され、ステータ１４の周囲をロータ４が回転可能となっている。ロータ４の内周部にはボールベアリング７が設けられ、ロータ４は、ボールベアリング７によって圧縮機１５のフロントハウジングに回転可能に支持されている。ロータ４の外周面には、円筒形状のプーリ４０が溶接などによって接合され、プーリ４０の外周面には、多重のＶ溝が形成されている。Ｖ溝には、多段式のＶベルトが掛け渡され、Ｖベルトを介して伝達されたエンジンの回転動力により、ロータ４が回転する。
【００８０】
ステータ１４は、電磁コイル２を支持するボビン１４０と、ボビン１４０が収納されるハウジング１４１とを有する。ボビン１４０は、電気絶縁性を有する樹脂を構成材として樹脂成形により形成される。ハウジング１４１は、鉄等の磁性材により構成されている。ハブ１０は、アーマチャ１０５と、インナーハブ１１と、板ばね１２と、ダンパ１３とを一体に有する。アーマチャ１０５は、中心軸を中心とした円環状の厚肉板状部材であり、鉄等の磁性体により構成されている。アーマチャ１０５の後端面には、ロータ４の摩擦面に対向する摩擦面が形成されている。アーマチャ１０５は、板ばね１２に、リベットによって固定されている。
【００８１】
インナーハブ１１は、プレート部１１ａと、プレート部１１ａの中心から後方に延在する円筒部１１ｂとを有し、円筒部１１ｂが圧縮機１５の回転軸１５０に嵌合され、ボルトにより固定されている。プレート部１１ａは、リベットにより板ばね１２に固定されている。ダンパ１３は、ゴム等の弾性体によって構成され、板ばね１２との一体成形により板ばね１２の内周部に固定されている。ダンパ１３は、板ばね１２によりプレート部１１ａの後端面に付勢され、電磁クラッチ１０１の作動音を低減する。
【００８２】
第６実施形態の電磁クラッチ１０１によれば、前述の実施形態に係る電磁コイル２、１０２、２０２を搭載するため、単位容積あたりの巻線占有率を向上することができる。これにより、電磁クラッチ１０１の運転効率を改善でき、電磁クラッチ１０１の小型化にも貢献できる。
【００８３】
（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００８４】
前述の実施形態で説明した巻線体の製造方法において、巻線２０の巻回は、機械のみによる自動巻きで実施するようにしてもよいし、機械と人の作業とを組み合わせた半自動巻きによって実施するようにしてもよい。
【００８５】
開示発明に係る巻線体は、その断面形状、巻数、積層段数に関して、前述の実施形態で開示した例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８６】
２、１０２、２０２…電磁コイル（巻線体）
２０…巻線
２４、２５、２６…移行部
２１０、２１１、２１２、２２０、２２１、２２２…段差部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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