JP4148115B2 - コイル巻線方法およびそれを用いたコイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、コイル巻線方法およびそれを用いたコイル部品に関する。

磁性体からなるコア部材のコア巻芯部に線材を巻回してなる巻線型コイル部品において、従来の２層巻の巻線方法は、最初に１層目を巻回した後、この１層目の線材の上に２層目の線材を巻回する方法であった（特許文献１参照）。
特開平６−３１８５２８号公報

しかしながら、従来の２層巻の巻線方法では、１層目を巻回し終わってから２層目を巻回するため、１層巻きと比較して２倍の巻回時間を必要とする。

そこで、本発明の目的は、巻回時間が短くてすむ多層巻のコイル巻線方法およびそれを用いたコイル部品を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るコイル巻線方法は、コア部材のコア巻芯部に第１線材と第２線材をそれぞれ巻回してなる巻線型コイル部品のコイル巻線方法であって、第１線材と第２線材を第１層目の位置に並列に巻回した後、コア巻芯部に巻回されている部分と接している第１線材を、第１層目に並列に巻回されている第１線材と第２線材の中間に乗り上げさせて第２層目を形成し、次に、第１層目を形成する第２線材を先にコア巻芯部に巻回しながら、第２層目を形成する第１線材を、先にコア巻芯部に巻回している第１層目の第２線材の中間に乗り上げさせて、第１線材と第２線材を略同時に巻回することを特徴とする。

また、本発明に係るコイル巻線方法は、コア部材のコア巻芯部に少なくとも第１線材と第２線材と第３線材をそれぞれ巻回してなる巻線型コイル部品のコイル巻線方法であって、第１線材と第２線材と第３線材を第１層目の位置に並列に巻回した後、コア巻芯部に巻回されている部分の側に位置している第１線材と第２線材を、第１層目に並列に巻回されている第１線材と第２線材の中間、並びに、第２線材と第３線材の中間にそれぞれ乗り上げさせ、次に、第１層目を形成する第３線材を先にコア巻芯部に巻回しながら、第２層目を形成する第２線材を、先にコア巻芯部に巻回している第１層目の第３線材同士の中間に乗り上げさせるとともに、第３層目を形成する第１線材を、先に巻回している第２層目の第２線材同士の中間に乗り上げさせて、第１線材と第２線材と第３線材を略同時に巻回することを特徴とする。

また、本発明に係るコイル部品は、前述の特徴を有するコイル巻線方法で、複数の線材をコア部材のコア巻芯部に巻回したことを特徴とする。

本発明によれば、複数の線材のうち一つの線材で第１層目を形成しながら、残りの線材を、先に形成した第１層目の上に乗り上げさせて第２層目以上の上層を形成する。従って、第１層目の形成を先行させつつ、同時に並列多層巻を実行できるコイル部品が得られる。この結果、従来のコイル巻線方法と比較して巻回時間を短くできる。

以下に、本発明に係るコイル巻線方法およびそれを用いたコイル部品の実施例について添付図面を参照して説明する。

［第１実施例、図１〜図１０］
図１は本発明に係るコイル部品１の一例を示す外観斜視図である。このコイル部品１は、磁性体からなるコア部材２と、第１線材５と、第２線材６とで構成されている。コア部材２は、第１線材５と第２線材６が２層並列巻されている板状のコア巻芯部３と、このコア巻芯部３の両端部にそれぞれ設けられている足部４ａ，４ｂとを有している。

足部４ａ，４ｂの底面側には、それぞれ電極８ａ，８ｂが形成されている。コア巻芯部３に巻回されている２本の線材５，６のそれぞれの一端は電極８ａに電気的に接続され、線材５，６のそれぞれの他端は電極８ｂに電気的に接続されている。第１線材５は主として第２層目に巻回され、第２線材６は主として第１層目に巻回されている。

コイル部品１の上面には、全面にわたって線材５，６を被覆するように、磁粉を含有した樹脂材１０が設けられている。

次に、このコイル部品１の巻線方法を詳説する。

図２および図３に示すように、樹脂材１０が設けられていないコア部材２を周知のスピンドル巻線機の把持機構（図示せず）に把持して、コア部材２の中心軸Ｃを支軸にして矢印Ｋ方向（時計方向）に回転可能にセットする。

次に、コア部材２の近傍に配置されているスピンドル巻線機の二つの線材供給ノズル１５，１６から、それぞれ線材５，６を供給する。そして、線材５，６のそれぞれの一端５ａ，６ａを、熱圧着などの方法により、コア部材２の足部４ａの電極８ａに固定し、かつ電気的に接続する。線材供給ノズル１５，１６は、コア部材２の回転に同期して、平行移動用モータによってコア部材２の中心軸Ｃに対して平行に移動する。

図４に示すように、コア部材２を中心軸Ｃを支軸にして矢印Ｋ方向に１８０度回転させると、線材５，６はコア巻芯部３の第１層目の位置に並列に略密着した状態で巻回される。図５に示すように、コア部材２をさらに１８０度回転させると、線材５，６はコア巻芯部３に並列に１巻巻回される。

次に、線材供給ノズル１５，１６をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ１方向に前進移動させながら、コア部材２をさらに回転させて線材５，６を巻回する。こうして２巻目をコア巻芯部３の第１層目の位置に、１巻目に密着させて巻始める。

図６に示すように、コア部材２を１８０度回転させたところで、線材供給ノズル１５，１６をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ２方向（前記矢印Ａ１とは逆方向）に、線材５の巻回ピッチの約０．５〜０．７５倍の距離だけ後退移動させる。これにより、図７に示すように、１巻目と接している側の第１線材５を、１巻目の第１線材５と第２線材６の中間に乗り上げさせて、コア巻芯部３の第２層目の位置に巻き始める。一方、２巻目の第２線材６は、コア巻芯部３の第１層目の位置において、１巻目の第２線材６の隣に密着した状態で巻回される。

この後は、図８に示すように、線材供給ノズル１５，１６をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ１方向に前進移動させながら、コア部材２をさらに所望の回数だけ回転させて線材５，６を巻回する。こうして、第２線材６はコア巻芯部３の第１層目の位置に密着巻きされ、第１線材５は先に密着巻きされている第１層目の線材６と６の中間に巻回されて、コア巻芯部３の第２層目の位置に密着巻きされる。線材５，６の巻回が終了すると、線材５，６の他端５ｂ，６ｂを熱圧着などの方法により、コア部材２の足部４ｂの電極８ｂに固定しかつ電気的に接続する。

図９はこうして得られた線材５，６の巻回状態を示す模式断面図である。図９において、符号５，６の添字は何巻目であるかを表示しており、例えば「５₁」は第１線材５の１巻目であることを表示している。図９からわかるように、コア巻芯部３に巻回された線材５，６の１巻目と最終巻目の構造は非対称である。

以上のコイル巻線方法によれば、２本の線材５，６を同時に使用し、第２線材６でコア巻芯部３上に第１層目を形成しながら、第１線材５を先に形成した第１層目の上に乗り上げさせて第２層目を形成する。従って、第１層目の形成を先行させつつ、同時に並列２層巻を実行できるコイル部品１が得られる。この結果、巻線作業時間は、従来のコイル巻線方法と比較して約半分の時間ですむ。図１０はコイル部品１の電気等価回路図である。

［第２実施例、図１１〜図１８］
第２実施例は、前記第１実施例のコア部材２に３本の線材を３層並列巻する巻線方法について説明する。

図１１に示すように、コア部材２の近傍に配置されているスピンドル巻線機の三つの線材供給ノズル１５，１６，１７から、それぞれ第１線材５、第２線材６および第３線材７を供給する。そして、線材５，６，７のそれぞれの一端５ａ，６ａ，７ａを、熱圧着などの方法により、コア部材２の足部４ａの電極８ａに固定し、かつ電気的に接続する。線材供給ノズル１５，１６，１７は、コア部材２の回転に同期して、平行移動用モータによってコア部材２の中心軸Ｃに対して平行に移動する。

図１２に示すように、コア部材２を中心軸Ｃを支軸にして矢印Ｋ方向に１８０度回転させると、線材５，６，７はコア巻芯部３の第１層目の位置に並列に略密着した状態で巻回される。図１３に示すように、コア部材２をさらに１８０度回転させると、線材５，６，７はコア巻芯部３に並列に１巻巻回される。

次に、線材供給ノズル１５，１６，１７をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ１方向に前進移動させながら、コア部材２をさらに回転させて線材５，６，７を巻回する。こうして２巻目をコア巻芯部３の第１層目の位置に、１巻目に密着させて巻始める。

図１４に示すように、コア部材２を１８０度回転させたところで、線材供給ノズル１５，１６，１７をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ２方向（前記矢印Ａ１とは逆方向）に、線材５の巻回ピッチの約５／６倍の距離だけ後退移動させる。これにより、図１５に示すように、３本の線材５，６，７のうち１巻目の側に位置している第１線材５と第２線材６を、それぞれ１巻目の第１線材５と第２線材６の中間、並びに、第２線材６と第３線材７の中間にそれぞれ乗り上げさせて、コア巻芯部３の第２層目の位置に巻き始める。一方、２巻目の第３線材７は、コア巻芯部３の第１層目の位置において、１巻目の第３線材７の隣に密着した状態で巻回される。

次に、図１６に示すように、線材供給ノズル１５，１６，１７をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ１方向に前進移動させながら、コア部材２をさらに１８０度回転させて線材５，６，７の２巻目を巻回する。

次に、図１７に示すように、線材供給ノズル１５，１６，１７をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ２方向（前記矢印Ａ１とは逆方向）に後退移動させながら、コア部材２をさらに１８０度回転させて線材５，６，７を巻回する。これにより、３巻目が開始される。３巻目の第１線材５は、２層目に位置している２巻目の第１線材５と第２線材６の中間に乗り上げて、コア巻芯部３の第３層目の位置に巻き始める。３巻目の第２線材６は、１層目に位置している１巻目の第３線材７と２巻目の第３線材７との中間に乗り上げて、第２層目の位置に先に巻回されている２巻目の第２線材６の隣に密着した状態で巻回される。３巻目の第３線材７は、コア巻芯部３の第１層目の位置において、２巻目の第３線材７の隣に密着した状態で巻回される。

この後は、線材供給ノズル１５，１６，１７をコア部材２の中心軸Ｃに対して矢印Ａ１方向に前進移動させながら、コア部材２をさらに所望の回数だけ回転させて線材５，６，７を巻回する。こうして、第３線材７は、コア巻芯部３の第１層目の位置に密着巻きされる。第２線材６は、先に密着巻きされている第１層目の第３線材７と７の中間に巻回されて、コア巻芯部３の第２層目の位置に密着巻きされる。第１線材５は、先に密着巻きされている第２層目の第２線材６と６の中間に巻回されて、コア巻芯部３の第３層目の位置に密着巻きされる。

線材５，６，７の巻回が終了すると、線材５，６，７の他端５ｂ，６ｂ，７ｂを熱圧着などの方法により、コア部材２の足部４ｂの電極８ｂに固定しかつ電気的に接続する。

図１８はこうして得られた線材５，６，７の巻回状態を示す模式断面図である。図１８からわかるように、コア巻芯部３に巻回された線材５，６，７の１巻目と最終巻目の構造は非対称である。

以上のコイル巻線方法によれば、３本の線材５，６，７を同時に使用し、第３線材７でコア巻芯部３上に第１層目を形成しながら、第２線材６を、先に形成した第１層目の上に乗り上げさせて第２層目を形成するとともに、第１線材５を、先に形成した第２層目の上に乗り上げさせて第３層目を形成する。従って、第１層目の形成を先行させつつ、同時に並列３層巻を実行できるコイル部品が得られる。この結果、巻線作業時間は、従来のコイル巻線方法と比較して約１／３の時間ですむ。

［他の実施例］
なお、本発明は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、コイル部品は４層以上の多層並列巻コイル、あるいは、バイファイラ巻コイルやトリファイラ巻コイルなどであってもよい。

本発明に係るコイル部品の一実施例を示す外観斜視図。 本発明に係るコイル巻線方法の一実施例の手順を示す平面図。 図２の正面図。 図２に続く手順を示す平面図。 図４に続く手順を示す平面図。 図５に続く手順を示す平面図。 図６に続く手順を示す平面図。 図７に続く手順を示す平面図。 線材の巻回状態を示す模式断面図。 図１に示したコイル部品の電気等価回路図。 本発明に係るコイル巻線方法の別の実施例の手順を示す平面図。 図１１に続く手順を示す平面図。 図１２に続く手順を示す平面図。 図１３に続く手順を示す平面図。 図１４に続く手順を示す平面図。 図１５に続く手順を示す平面図。 図１６に続く手順を示す平面図。 線材の巻回状態を示す模式断面図。

符号の説明

１…コイル部品
２…コア部材
３…コア巻芯部
５…第１線材
６…第２線材
７…第３線材

Claims (4)

1. コア部材のコア巻芯部に第１線材と第２線材をそれぞれ巻回してなる巻線型コイル部品のコイル巻線方法において、
   前記第１線材と前記第２線材を第１層目の位置に並列に巻回した後、前記コア巻芯部に巻回されている部分と接している前記第１線材を、第１層目に並列に巻回されている前記第１線材と前記第２線材の中間に乗り上げさせて第２層目を形成し、次に、第１層目を形成する前記第２線材を先に前記コア巻芯部に巻回しながら、第２層目を形成する前記第１線材を、先に前記コア巻芯部に巻回している第１層目の前記第２線材の中間に乗り上げさせて、前記第１線材と前記第２線材を略同時に巻回することを特徴とするコイル巻線方法。
2. コア部材のコア巻芯部に少なくとも第１線材と第２線材と第３線材をそれぞれ巻回してなる巻線型コイル部品のコイル巻線方法において、
   前記第１線材と前記第２線材と前記第３線材を第１層目の位置に並列に巻回した後、前記コア巻芯部に巻回されている部分の側に位置している前記第１線材と前記第２線材を、第１層目に並列に巻回されている前記第１線材と前記第２線材の中間、並びに、前記第２線材と前記第３線材の中間にそれぞれ乗り上げさせ、次に、第１層目を形成する前記第３線材を先に前記コア巻芯部に巻回しながら、第２層目を形成する前記第２線材を、先に前記コア巻芯部に巻回している第１層目の前記第３線材同士の中間に乗り上げさせるとともに、第３層目を形成する前記第１線材を、先に巻回している第２層目の第２線材同士の中間に乗り上げさせて、前記第１線材と前記第２線材と前記第３線材を略同時に巻回することを特徴とするコイル巻線方法。
3. 前記巻線型コイル部品が並列多層巻の巻線型コイル部品であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル巻線方法。
4. コア部材のコア巻芯部に、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のコイル巻線方法で、複数の線材が巻回されていることを特徴とするコイル部品。

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