(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気絶縁樹脂製ボビン（１０、３０）をその各軸方向中空部にて回転軸（６０）に相対回転不能に同軸的に隣接して支持し、当該複数のボビンの各々にそれぞれコイル（２０、４０）を巻装して各コイル素子（Ｃａ、Ｃｂ）とするコイル巻装方法であって、
前記複数のボビンは、それぞれ、ボビン部（１０ａ、３０ａ）と、このボビン部の軸方向両端に形成した両抜け止め部（１０ｂ、１０ｃ、３０ｂ、３０ｃ）とを備え、
前記両抜け止め部は、それぞれ、その外周から前記回転軸に直交して同一方向に延出するターミナル（１１、１２、３１、３２）を備え、
前記複数のボビンのうち各両隣接ボビンの対向ターミナル間にそれぞれ所定の間隔を付与するように、前記ボビン毎に前記両抜け止め部の一方にその軸方向へ少なくとも一つの突起（１３、１４、３３、３４）が突出形成されており、
前記コイルの巻装に際して、前記両隣接ボビンの一方側に形成された前記突起の先端面を、前記両隣接ボビンの他方側に形成された前記抜け止め部の軸方向端面に当接させ、
前記コイルの巻装は、前記突起の当接状態にて前記ボビン毎に、両ターミナルの一方、ボビン部及び他方のターミナルにかけて行うことを特徴とする複数のコイル素子のコイル巻装方法。
【請求項２】
前記複数のボビンへの巻装は、当該複数のボビンに同時になされることを特徴とする請求項１に記載の複数のコイル素子のコイル巻装方法。
【請求項３】
前記複数のボビンへの巻装は、前記回転軸に支持したボビンの順序又は逆の順序にてなされることを特徴とする請求項１に記載の複数のコイル素子のコイル巻装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コイル素子のコイル巻装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコイル素子としては、例えば、特表平１１−５０１８００号公報にて示すような二相式ステップモータに用いる二つのコイル素子がある。これら各コイル素子は、それぞれ、電気絶縁樹脂製ボビンにコイルをソレノイド状に巻装して構成されている。ここで、ボビンはその軸方向両端部において接続用のピン状ターミナルを備えているものがある。これに伴い、コイルの両端子は、ボビンの軸方向両端部からの各ターミナルの延出先端部に巻装されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、上述のような構成のボビンを二つ準備してこれら各ボビンに連続して巻線機によりコイルを巻装する場合、当該巻線機の回転軸に両ボビンを同軸的に支持してコイルの巻装を行うことが考えられる。
【０００４】
しかし、上述のように当該巻線機の回転軸に両ボビンを同軸的に支持する場合、各ボビンを互いに隣接して同軸的に支持すると、両ボビンの各ターミナルは非常に接近して位置することになる。
【０００５】
このような状態にて、各ボビンにコイルを巻装しようとすると、ボビンのターミナルへのコイルの端子の巻装は、巻線機のノズルをターミナルの延出先端部の周囲に沿い移動させて行われるため、ノズルが、両隣接ターミナルの各延出先端部間に入り難く、コイルの端子を当該両隣接ターミナルの各延出先端部の双方に巻装してしまい、コイルにおけるボビンのターミナル毎の巻装が困難になるという不具合が生ずる。
【０００６】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、互いに隣接して同軸的に支持した複数のボビンの各々にコイルを巻装するにあたり、この巻装をコイル毎に確実に行えるようにした複数のコイル素子のコイル巻装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明に係る複数のコイル素子のコイル巻装方法は、複数の電気絶縁樹脂製ボビン（１０、３０）をその各軸方向中空部にて回転軸（６０）に相対回転不能に同軸的に隣接して支持し、当該複数のボビンの各々にそれぞれコイル（２０、４０）を巻装して各コイル素子（Ｃａ、Ｃｂ）とする。
【０００８】
当該コイル巻装方法において、複数のボビンは、それぞれ、ボビン部（１０ａ、３０ａ）と、このボビン部の軸方向両端に形成した両抜け止め部（１０ｂ、１０ｃ、３０ｂ、３０ｃ）とを備え、
両抜け止め部は、それぞれ、その外周から回転軸に直交して同一方向に延出するターミナル（１１、１２、３１、３２）を備え、
複数のボビンのうち各両隣接ボビンの対向ターミナル間にそれぞれ所定の間隔を付与するように、ボビン毎に両抜け止め部の一方にその軸方向へ少なくとも一つの突起（１３、１４、３３、３４）が突出形成されており、
コイルの巻装に際して、両隣接ボビンの一方側に形成された前記突起の先端面を、両隣接ボビンの他方側に形成された抜け止め部の軸方向端面に当接させ、
コイルの巻装は、前記突起の当接状態にてボビン毎に、両ターミナルの一方、ボビン部及び他方のターミナルにかけて行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、回転軸に同軸的に支持する複数のボビンのうち各両隣接ボビンの対向ターミナル間にそれぞれ所定の間隔を付与するように、ボビン毎に両抜け止め部の一方にその軸方向へ少なくとも一つの突起を形成したので、コイル毎の巻装が隣接ボビンのターミナルに邪魔されることなく確実に行える。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、複数のボビンへの巻装は、当該複数のボビンに同時になされることを特徴とする。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を確保できる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、複数のボビンへの巻装は、回転軸に支持したボビンの順序又は逆の順序にてなされることを特徴とする。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を確保できる。
【００１２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１及び図２は、乗用車用計器の回動内機に採用される二相式ステップモータの両コイル素子Ｃａ、Ｃｂに本発明が適用された例を示している。
【００１４】
コイル素子Ｃａは、ボビン１０と、コイル２０とを備えている。ボビン１０は、電気絶縁樹脂により段付き筒状に形成されており、このボビン１０は、小径の筒状ボビン部１０ａの両軸方向端に大径の両環状抜け止め部１０ｂ、１０ｃを同軸的に形成して構成されている。
【００１５】
ボビン１０の一側抜け止め部１０ｂは、ピン状のターミナル１１を備えており、このターミナル１１は、抜け止め部１０ｂの図１（ｂ）の図示下縁部にて、図１（ａ）にて示すごとく貫通支持されている。一方、他側抜け止め部１０ｃは、ピン状のターミナル１２を備えており、このターミナル１２は、抜け止め部１０ｃの図１（ｂ）の図示下縁部に図１（ａ）にて示すごとく貫通支持されている。
【００１６】
ここで、他側抜け止め部１０ｃは、両突起１３、１４を備えており、これら各突起１３、１４は、他側抜け止め部１０ｃの端面の図１（ａ）にて図示下縁から、図１（ｂ）にて示すごとくボビン１０の軸に平行に突出している。なお、両突起１３、１４は、他側抜け止め部１０ｃの端面の下縁両端部から突出している。
【００１７】
コイル２０は、ボビン部１０ａに被覆銅線をソレノイド状に巻装してなるもので、このコイル２０は両抜け止め部１０ａ、１０ｂにより抜け止めされている。また、コイル２０は、その両接続端子２１、２２にて、両ターミナル１１、１２の各先端部１１ａ、１２ａに巻装されている。
【００１８】
一方、コイル素子Ｃｂは、コイル素子Ｃａと同様の構成を有するもので、このコイル素子Ｃｂは、ボビン３０と、コイル４０とを備えている。ボビン３０は、電気絶縁樹脂により段付き筒状に形成されており、このボビン３０は、小径の筒状ボビン部３０ａの両軸方向端に大径の両環状抜け止め部３０ｂ、３０ｃを同軸的に形成して構成されている。
【００１９】
ボビン３０の一側抜け止め部３０ｂは、ピン状のターミナル３１を備えており、このターミナル３１は、抜け止め部３０ｂの図２（ｂ）の図示下縁部にて、図２（ａ）にて示すごとく貫通支持されている。一方、他側抜け止め部３０ｃはピン状のターミナル３２を備えており、このターミナル３２は、抜け止め部３０ｃの図２（ｂ）の図示下縁部にて、図２（ａ）にて示すごとく貫通支持されている。
【００２０】
また、他側抜け止め部３０ｃは、両突起３３、３４を備えており、これら各突起３３、３４は、他側抜け止め部３０ｃの端面の図２（ａ）にて図示下縁から図２（ｂ）にて示すごとくボビン３０の軸に平行に突出している。ここで、両突起３３、３４は、他側抜け止め部３０ｃの端面の下縁両端部から突出している。
【００２１】
本実施形態では、各突起３３、３４の他側抜け止め部３０ｃの端面からの突出長さは、各突起１３、１４の他側抜け止め部１０ｃの端面からの突出長さと同一であって、両ボビン１０、３０を同軸的に隣接したとき両ターミナル１２、３１の間にノズル７２、７３（後述ずる）のいずれかが入り込めるように設定されている。なお、ボビン３０の軸方向中空部は、ボビン１０の軸方向中空部と共に、断面正方形状に形成されている。
【００２２】
コイル４０は、ボビン部３０ａに被覆銅線をソレノイド状に巻装してなるもので、このコイル４０は両抜け止め部３０ａ、３０ｂにより抜け止めされている。また、コイル４０は、その両接続端部４１、４２にて、両ターミナル３１、３２の各先端部３１ａ、３２ａに巻装されている。
【００２３】
以上のように構成した両コイル素子Ｃａ、Ｃｂの巻線機Ｍによるコイル巻装方法について説明する。巻線機Ｍは、本体５０と、回転軸６０と、ノズル機構７０とを備えている。本体５０は、図３にて示すごとく、連結部５０ａに両側部５０ｂ、５０ｃをコ字状に形成して構成されている。当該本体５０は、その一側部５０ｂ内に、両被覆銅線供給源５０ｄ、５０ｅを収容してなるもので、被覆銅線供給源５０ｄは、一側部５０ｂ内にて回転可能に支持した回転体５１にコイル用被覆銅線５２を巻装して構成されている。また、被覆銅線供給源５０ｅは、一側部５０ｂ内にて回転可能に支持した回転体５３にコイル用被覆銅線５４を巻装して構成されている。
【００２４】
回転軸６０は、本体５０の連結部５０ａから両側部５０ｂ、５０ｃ間にこれらに並行に回転可能に延出しており、当該回転軸６０は、その基端部にて、連結部５０ａ内の駆動源（図示しない）により回転されるようになっている。但し、回転軸６０は両ボビン１０、３０の各軸方向中空部に挿通されて両ボビン１０、３０を相対回転不能に支持し得るように、当該回転軸６０の断面形状は、両ボビン１０、３０の各軸方向中空部の断面形状よりも幾分小さな正方形状となっていいる。
【００２５】
ノズル機構７０は、図３にて示すごとく、本体５０の一側部５０ｂの内壁に設けられており、このノズル機構７０は、基板７１と、両ノズル７２、７３とにより構成されている。基板７１は、一側部５０ｂの内壁に沿い移動可能に支持されている。また、両ノズル７２、７３は、基板７１から他側部５０ｃの内壁に向け回転軸６０の軸に向けてこれに直角に延出している。但し、両ノズル７２、７３の各軸間隔は、両コイル素子Ｃａ、Ｃｂの各軸方向同一側ターミナルの軸間隔にほぼ等しい。また、被覆銅線供給源５０ｄの被覆銅線５２は、基板７１及びノズル７２を通り引っ張り出され、被覆銅線供給源５０ｅの被覆銅線５４は、基板７１及びノズル７３を通り引っ張り出されるようになっている。なお、基板７１の一側部５０ａの内壁に沿う移動は一側部５０ａ内の図示しない駆動源によりなされる。
【００２６】
このように構成した巻線機Ｍを用いて、両コイル素子Ｃａ、Ｃｂのコイル巻装を以下のようにして行う。まず、ボビン１０を巻線機Ｍの回転軸６０に同軸的に挿通した後、ボビン３０を当該回転軸６０に同軸的に挿通する（図３乃至図５参照）。このとき、ボビン１０は、その軸方向中空部にて、各突起１３、１４を図４及び図５の図示右方へ突出させるように回転軸６０に挿通されるとともに、ボビン３０は、その軸方向中空部にて、各突起３３、３４を図示右方へ突出させるように回転軸６０に挿通される。これにより、両ボビン１０、３０は回転軸６０により相対回転不能に支持される。このような状態においては、ボビン３０はその両突起３３、３４の各先端面にてボビン１０の一側抜け止め部１０ｂの軸方向端面に当接している。
【００２７】
このような状態において、各ノズル７２、７３を各ボビン１０、３０の左端側に位置させる。そして、ノズル７２からの被覆銅線５２の引き出し部をその先端部分にてターミナル３１の先端部３１ａに固定（図６参照）するとともに、ノズル７３からの被覆銅線５４の引き出し部をその先端部分にてターミナル１１の先端部１１ａに固定（図６参照）する。
【００２８】
然る後、ノズル７２を当該ターミナル３１の先端部３１ａの軸周りに沿い移動させて、被覆銅線５２の引き出し部をターミナル３１の先端部３１ａに巻装すると共に、ノズル７３を当該ターミナル１１の先端部１１ａの軸周りに沿い移動させて、被覆銅線５４の引き出し部をターミナル１１の先端部１１ａに巻装する。
【００２９】
ここで、上述のように、ボビン３０はその両突起３３、３４の各先端面にてボビン１０の一側抜け止め部１０ｂの軸方向端面に当接しているから、ボビン１０のターミナル１１とボビン３０のターミナル３２との間の間隔（図４にて符号Ｌ参照）は、ノズル７２、７３のいずれかが入り込める程度に確保されている。従って、ノズル７３によるターミナル１１の先端部１１ａの軸周りに沿う移動は、ターミナル３２の先端部３２ａにより邪魔されることなく円滑になされ得る。よって、コイル２０の接続端子２１としてのターミナル１１の先端部１１ａに対する被覆銅線５４の巻装は確実になされ得る。
【００３０】
以上のような各巻装後、回転軸６０を図６にて図示矢印Ｒ方向に回転させながら両ノズル７２、７３を図６にて図示両矢印Ａ１、Ａ２の方向に同一速度で移動させる。これに伴い、両ボビン１０、３０が共に回転軸６０と同一速度で回転している状態において、両ノズル７２、７３は、各被覆銅線５２、５４を、それぞれ、両ボビン１０、３０の各ボビン部１０ａ、３０ａに巻装しながら各矢印Ａ１、Ａ２の方向に移動する。
【００３１】
このような各移動に伴い、各ノズル７２、７３が各ボビン部１０ａ、３０ａの図６にて図示右端までの巻装を終了すると、両ボビン１０、３０に対する回転軸６０の回転をそのまま維持した状態において両ノズル７２、７３を上述と同一の速度にて図６にて図示両矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に移動させる。これに伴い、両ボビン１０、３０が共に回転軸６０と同一速度で回転している状態において、両ノズル７２、７３は、各被覆銅線５２、５４を、それぞれ、両ボビン１０、３０の各ボビン部１０ａ、３０ａに既に巻装済み部分を介し巻装しながら各矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に移動する。以後、同様にして、各ボビン部１０ａ、３０ａに対する各被覆銅線５２、５４の巻装を必要なだけ繰り返す。
【００３２】
しかして、各ノズル７２、７３が各ボビン部１０ａ、３０ａの右端までの巻装を最終的に終了すると、ノズル７２を当該ターミナル３２の先端部３２ａの軸周りに沿い図７にて図示矢印Ｃ２にて示すごとく移動させて、被覆銅線５２の引き出し部をターミナル３２の先端部３２ａに巻装すると共に、ノズル７３を当該ターミナル１２の先端部１２ａの軸周りに沿い図７にて図示矢印Ｃ１にて示すごとく移動させて、被覆銅線５４の引き出し部をターミナル１２の先端部１２ａに巻装する。
【００３３】
ここで、上述のように、ボビン３０はその両突起３３、３４の各先端面にてボビン１０の一側抜け止め部１０ｂの軸方向端面に当接しているから、ボビン１０のターミナル１１とボビン３０のターミナル３４との間の間隔（図４にて符号Ｌ参照）は、ノズル７２、７３のいずれかが入り込める程度に確保されている。従って、ノズル７２によるターミナル３２の先端部３２ａの軸周りに沿う移動は、ターミナル１１の先端部１１ａにより邪魔されることなく円滑になされ得る。よって、コイル４０の接続端子４２としてのターミナル３２の先端部３２ａに対する被覆銅線５２の巻装は確実になされ得る。
【００３４】
なお、ノズル７２からの被覆銅線５２の引き出し部をターミナル３１の先端部３１ａに固定して切断するとともに、ノズル７３からの被覆銅線５４の引き出し部をターミナル１１の先端部１１ａに固定して切断する。
【００３５】
以上説明したように、ボビン１０の他側抜け止め部１０ｃに上述のように両突起１３、１４を形成し、かつボビン３０の他側抜け止め部３０ｃに上述のように両突起３３、３４を形成して、ボビン３０の両突起３３、３４をその各先端にてボビン１０の一側抜け止め部１０ｂの端面に当接させるように両ボビン１０、３０を巻線機Ｍの回転軸６０に同軸的に支持することで、両突起３３、３４により、両ターミナル３２、１１間に、ノズル７２の侵入を可能にする間隔を与えるようにした。
【００３６】
よって、コイル２０の接続端子２１としての被覆銅線５４のターミナル１１の先端部１１ａのみに対する巻装がターミナル３２の先端部３２ａに邪魔されることなく確実に行えると共に、コイル４０の接続端子４２としての被覆銅線５２のターミナル３２の先端部３２ａのみに対する巻装がターミナル１１の先端部１１ａに邪魔されることなく確実に行える。その結果、同一仕様の両コイル素子Ｃａ、Ｃｂにおいて、両ボビン１０、３０への各コイルの同時巻装が、コイルごとに容易にかつ確実に達成され得る。
【００３７】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態とは異なり、ボビン３０及びボビン１０の順で回転軸６０に同軸的に支持する場合には、両突起１３、１４により、両ターミナル１２、３１間に、ノズル７２或いは７３の侵入を可能にする間隔を与えることよって、上記実施形態と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【００３８】
また、本発明の実施にあたり、コイル素子Ｃａ、Ｃｂは、ステップモータの両コイル素子に限ることなく、例えば、ソレノイド弁の開閉用アクチュエータの両コイル素子として適用してもよい。
【００３９】
また、本発明の実施にあたり、二相式ステップモータに限ることなく、四相式或いは六相式のステップモータに本発明を適用してもよい。この場合には、四相式ステップモータにあっては四つのコイル素子を、二つずつ上記実施形態と同様に連続してコイル巻装すればよく、また、六相式ステップモータにあっては六つのコイル素子を、二つずつ上記実施形態と同様に連続してコイル巻装すればよい。また、巻線機Ｍの被覆銅線供給源及びノズルの数をそれぞれ四つ或いは六つに変更して、四つ或いは六つのコイル素子のコイル巻装を上記実施形態と実質的に同様に連続して行ってもよい。
【００４０】
また、本発明の実施にあたり、回転軸６０に両ボビン１０、３０を上記実施形態と同様に支持し、ボビン３０にコイル４０を巻装した後にボビン１０に巻装するようにしてもよい。この場合には、上述のように両突起３３、３４により両ターミナル３２、１１の間に間隔Ｌを付与しているので、ターミナル３２の先端部３２ａに対する被覆銅線のコイル４０の他側端子４２としての巻装及びターミナル１１の先端部１１ａに対する被覆銅線のコイル２０の他側端子２１としての巻装が上記実施形態と同様になされ得る。その結果、上記実施形態とは異なり各ボビン３０、１０に、順次、連続的にコイル４０、２０を巻装するにあたっても、上記実施形態と同様の作用効果を達成できる。なお、この場合には、巻線機Ｍの被覆銅線供給源及びノズルは、上記実施形態とは異なり、それぞれ、一つにすればよい。
【００４１】
また、本発明の実施にあたり、上記実施形態とは異なり、ボビン１０を、その軸方向中空部にて、各突起１３、１４を図４及び図５の図示左方へ突出させるように回転軸６０に挿通するとともに、ボビン３０を、その軸方向中空部にて、各突起３３、３４を図４及び図５の図示右方へ突出させるように回転軸６０に挿通すれば、ボビン３０はその両突起３３、３４の各先端面にてボビン１０の両突起１３、１４の各先端面にそれぞれ当接する。このため、ボビン１０のターミナル１２とボビン３０のターミナル３２との間の間隔は、ボビン１０のターミナル１１とボビン３０のターミナル３２との間の間隔Ｌの２倍となる。これにより、ノズル７２、７３のいずれかが入り込める間隔がより一層広く確保される。従って、各ターミナル１２、３２への巻装を行うにあたり、上記実施形にて述べた作用効果をより一層向上できる。
【００４２】
また、本発明の実施にあたり、各ボビン１０、３０を巻線機Ｍの回転軸６０に相対回転不能に支持するために、各ボビン１０、３０の軸方向中空部及び回転軸６０の各断面形状を共に正方形状にした例について説明したが、これに限らず、各ボビン１０、３０を回転軸６０に相対回転不能に支持できる断面形状であれば、各ボビン１０、３０の軸方向中空部及び回転軸６０の各断面形状はどのような断面形状であってもよい。
【００４３】
また、本発明の実施にあたり、乗用車用計器に限ることなく、バス、トラックや自動二輪車等の各種車両用計器その他各種の計器に本発明を適用して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る乗用車用計器の回動内機に採用されるステップモータの一コイル素子の部分破断側面図であり、（ｂ）は当該コイル素子の平面図である。
【図２】（ａ）は上記ステップモータの他のコイル素子の部分破断側面図であり、（ｂ）は当該他のコイル素子の平面図である。
【図３】両コイル素子を支持した巻線機の平面図である。
【図４】両コイル素子を巻線機の回転軸に同軸的に支持した状態を示す平面図である。
【図５】両コイル素子を巻線機の回転軸に同軸的に支持した状態を示す側面図である。
【図６】両コイル素子の各コイルを巻く過程を示す平面図である。
【図７】両コイル素子の各コイルの接続端子として各被覆銅線を各ターミナルに巻装する過程を示す平面図である。
【符号の説明】
１０、３０…ボビン、１０ａ、３０ａ…ボビン部、
１０ｂ、１０ｃ、３０ｂ、３０ｃ…抜け止め部、
１１、１２、３１、３２…ターミナル、
１３、１４、３３、３４…突起、２０、４０…ボビン、６０…回転軸、
Ｃａ、Ｃｂ…コイル素子。
【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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