コア巻線用治具およびコア巻線方法

【課題】小型化、省スペース化を図り、さらに部品点数の削減やコスト削減を実現するコア巻線用治具を得ることを目的とする。
【解決手段】コア巻線用治具１０は、Ｔ型部２１に導電線４０を巻回する際に用いる治具である。コア巻線用治具１０は、Ｔ型部２１を着脱自在に支持するコア挿入穴１１ａと、コア挿入穴１１ａの周囲に設けられ導電線４０の端が接続される端子ピンを着脱自在に支持する複数の端子挿入穴１１ｂとを有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスやチョークコイル等のインダクタンス素子のコアに導電線を巻回する際に用いるコア巻線用治具、およびこのコア巻線用治具を用いて行うコア巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランスやチョークコイル等のインダクタンス素子のコアに巻線する方法においては、例えば、端子台付ボビンを用いて行い、まず端子台付ボビンに導電線を巻回してボビン組立体を作製し、このボビン組立体をコアに装着するという方法にて行っていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３６６５５８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、上記トランスやチョークコイル等のインダクタンス素子においては、小型化、省スペース化が要求されるとともに、部品点数の削減やコスト削減の要求も高い。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化、省スペース化を図り、さらに部品点数の削減やコスト削減を実現するコア巻線用治具およびコア巻線方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のコア巻線用治具は、コアに導電線を巻回する際に用いるコア巻線用治具であって、コアを着脱自在に支持するコア支持部と、コア支持部の周囲に設けられ導電線の端が接続される端子ピンを着脱自在に支持する複数の端子支持部とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のコア巻線方法は、コアを着脱自在に支持するコア支持部と、コア支持部の周囲に設けられ導電線の端が接続される端子ピンを着脱自在に支持する複数の端子支持部とを有するコア巻線用治具を用いたコア巻線方法であって、コア支持部にコアを挿入するコア挿入工程と、端子支持部に端子ピンを挿入するピン挿入工程と、コアに導電線を巻回する巻回工程と、導電線の端を端子ピンに接続する端子接続工程と、導電線が巻装されたコアをコア巻線用治具から取り外す取外工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコア巻線用治具およびコア巻線方法によれば、ボビン等を使用することなく、導電線をコアに直接容易に巻回することができるので、小型化、省スペース化を図り、さらに部品点数の削減やコスト削減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるコア巻線用治具およびコア巻線方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態）
図１は本発明にかかるコア巻線用治具の実施の形態を示す斜視図である。図１において、概略矩形平板状のコア巻線用治具１０は、中央部に設けられたコア挿入穴（コア支持部）１１ａと、コア挿入穴１１ａの周囲に設けられた端子挿入穴（端子支持部）１１ｂとを有している。本実施の形態においては、コア挿入穴（コア支持部）１１ａは、平板状の治具本体１１の第一面（上面）に矩形凹部として形成されている。また、端子挿入穴（端子支持部）１１ｂは、治具本体１１の第一面のコア挿入穴１１ａの周囲に小穴として形成され、矩形のコア挿入穴１１ａの長辺沿って概略等間隔に整列している。
【００１１】
図２は本実施の形態において対象とするコアの斜視図である。図２において、本実施の形態において対象とするコア２０は、分割された２つの部分である概略Ｔ字型を成すＴ型部２１と概略Ｃ型を成すＣ型部２２とから構成され、フェライトや圧粉磁芯等の磁性部材で形成されている。Ｔ型部２１は、巻線が巻回される被巻回部である円柱状の中脚部２１ａと、この中脚部２１ａを中央部に立設する長尺平板状の延長部２１ｂとから成る。Ｃ型部２２は、矩形状の一対の側脚部２２ａ，２２ａと、この２つの側脚部２２ａ，２２ａを繋ぐ連結部２２ｂとから成る。そしてこのＴ型部２１とＣ型部２２とを対向させて合わせることで、側脚部２２ａ，２２ａと延長部２１ｂと連結部２２ｂとで構成される矩形枠状部の内側に中脚部２１ａを有するコア２０が構成されている。つまり、コア２０は、中脚部（被巻回部）２１ａが、覆われるものがないように且つ外方に向かって突出するように、２つに分割されている。
【００１２】
図３はコア巻線用治具１０にコア２０のＴ型部２１および最初の２本の端子ピンを挿入しようとする様子を示す斜視である。図４はコア巻線用治具１０へのＴ型部２１および端子ピンの挿入が完了した様子を示す斜視である。コア巻線用治具１０のコア挿入穴１１ａに、分割されたコア２０のＴ型部２１が挿入される。また、端子挿入穴１１ｂには、巻線の両端部が絡げられる端子ピン３１，３２が挿入される。端子ピン３１，３２は、実装基板に実装される端子ピンが使用される。端子挿入穴１１ｂは、巻線の両端部を絡げやすいように、端子ピン３１，３２を中脚部２１ａの軸線と平行に支持する。コア巻線用治具１０の端子挿入穴１１ｂの設けられる位置は、コア２０が搭載される図示しない実装基板における端子ピンが配置される位置（端子ピン穴位置）と対応するようにされている。そして、端子挿入穴１１ｂは、種々のタイプの実装基板の端子ピン穴位置に対応可能なように、これら対象とする実装基板の端子ピン穴位置を網羅するよう多数個が形成されており、この中から任意の端子挿入穴１１ｂが選択されて端子ピン３１，３２が挿入される。
【００１３】
次ぎにコア巻線用治具１０を用いたコア巻線方法について説明する。図３および図４に示すように、まず、コア２０の分割された片方であるＴ型部２１を、コア巻線用治具１０のコア挿入穴１１ａに載置する（コア挿入工程）。同様して、所定の端子挿入穴１１ｂに最初の２本の端子ピン３１，３２を挿入する（端子挿入工程）。なお、コア挿入工程と端子挿入工程とはどちらが先でもよい。
【００１４】
図５はＴ型部２１の中脚部２１ａに第一コイルが巻回された様子を示す斜視図である。図６はＴ型部２１の中脚部２１ａに第二コイルが巻回された様子を示す斜視図である。次ぎに、図５に示されるように、導電線４０（４０ａ）の一方の端を端子ピン３１に電気的に接続するように絡げ（端子接続工程）、その後、図中矢印で示すようにコア巻線用治具１０を回転させて中脚部２１ａに導電線４０（４０ａ）を巻回することにより巻線を形成する（巻回工程）。そして、所定回数巻回した後に導電線４０（４０ａ）の反対側の端を端子ピン３２に絡げる（端子接続工程）。次いで、図６に示されるように、所定の端子挿入穴１１ｂに次の２本の端子ピン３３，３４を挿入して（端子挿入工程）、端子ピン３３に別の導電線４０（４０ｂ）の一方の端を絡げ（端子接続工程）、矢印で示すようにコア巻線用治具１０を回転させて中脚部２１ａに導電線４０（４０ｂ）を巻回して巻線を形成し（巻回工程）、所定回数巻回した後に、導電線４０（４０ｂ）の反対側の端を、端子ピン３４に絡げる（端子接続工程）。このように、端子挿入工程と端子接続工程と巻回工程とを繰り返して中脚部２１ａに所定数の巻線を形成する。
【００１５】
なお、上記コア巻線方法においては、導電線４０の端を端子ピンに絡げた後、導電線４０を中脚部２１ａに巻回しているが、この限りではなく、例えば、所定の固定位置に導電線４０の端を固定しておき、中脚部２１ａに巻回した後、固定位置から外して端子ピンに接続し直してもよいし、さらには、すべての巻線を中脚部２１ａに巻回した後、各導電線４０の端を端子ピンに接続するようにしてもよい。すなわち、端子挿入工程と端子接続工程と巻回工程とは、順序が互いに入れ替わってもよい。また、上記巻回工程においては、自動巻線機を用いて導電線４０を巻回してもよいし、手作業により巻回してもよい。
【００１６】
また、本実施の形態のコア巻線方法においては、中脚部２１ａに直接導電線４０を巻回しているが、各巻線間の絶縁は、導電線４０に被覆された例えばエナメル等の被覆材により確保している。
【００１７】
図７はＴ型部２１の中脚部２１ａに第三コイルが巻回された後、Ｃ型部２２が固着される様子を示す斜視図である。上記端子挿入工程と端子接続工程と巻回工程とを繰り返して中脚部２１ａに所定数の巻線を形成した後、接着剤等でＴ型部２１にＣ型部２２を固着する（コア合体工程）。このようにして、コア２０に巻線が巻装された中間組立体が作製される。
【００１８】
図８は上記のようにして作製された中間組立体が実装基板に搭載される様子を示す斜視図である。Ｔ型部２１にＣ型部２２が固着されて完成した中間組立体５０は、各巻線の端を端子ピン３１〜３６に絡げたままの状態でコア巻線用治具１０から取り外され（取外工程）、その後、取り外されたときの状態を保ったまま実装基板６０のコア固定位置６０ａに搭載される（搭載工程）。このとき、端子ピン３１〜３６の各位置は、上記のように予め実装基板に固定される端子ピン立設位置６０ｂと対応付けされているので、引き出された導電線４０が短すぎたり弛んでしまったりすることなく、容易に中間組立体５０を実装基板６０に搭載することができる。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、対象としたコア２０が、Ｔ型部２１とＣ型部２２から構成されるものであったが、図９に示すような一対のＥ型部２１Ｂ，２２Ｂを突き合わせるようないわゆるＥＥ型のコア２０Ｂや、図１０に示すようなＥ型部２１ＣとＩ型部２２Ｃとを組み合わせるいわゆるＥＩ型のコア２０Ｃであっても適用することができる。
【００２０】
また、本実施の形態においては、コア支持部は、Ｔ型部２１が挿入される凹部として形成されたコア挿入穴１１ａであるが、コア支持部は、Ｔ型部２１を所定の位置に固定できるものであればよく、このような凹部に限定されず、例えば、Ｔ型部２１の四辺を拘束する突部等であってもよい。また、本実施の形態の端子支持部は、所定の深さの小穴として形成された端子挿入穴１１ｂであるが、端子支持部は、このような小穴に限らず、例えば、コア巻線用治具１０の側面に形成されて端子ピンが圧入される溝等であってもよい。
【００２１】
図１１は中脚部２１ａに嵌める筒状治具の様子を示す斜視図である。上記実施の形態においては、中脚部２１ａに直接導電線４０を巻回しているが、巻線構造の耐圧をさらに向上させたい場合には、例えば以下のようにする。すなわち、図１１に示すように、中脚部２１ａに円筒状の筒状治具４５を嵌め、上記と同じ方法にて筒状治具４５の周囲に導電線４０を巻回し、コア合体工程の前に筒状治具４５を引き抜くことにより、中脚部２１ａと巻線との間に空間を形成する。このように構成することにより、巻線構造の耐圧、ひいてはこの巻線構造を用いたトランス等の装置の耐圧を向上させることができる。
【００２２】
図９に示すＥＥ型コア２０Ｂや図１０に示すＥＩ型コア２０Ｃにおいては、被巻回部である中脚部の周囲に側脚部が突出しているので、自動巻線機を用いて導電線を巻回する場合、側脚部と導電線とが干渉して巻回しづらいことがある。このような場合には、図１１に示す筒状治具４５よりさらに長い（中脚部より所定量長い）筒状治具を用いて、これを中脚部に嵌め、側脚部より高さの高くなった部分に導電線を巻回し、その後、巻線を中脚部に移動（スライド）させるようにしながら筒状治具を引き抜くことにより、中脚部の周囲に側脚部が突出している場合であっても自動巻線機を用いて中脚部に容易に導電線を巻回することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明は、トランスやチョークコイル等のインダクタンス素子のコアに導電線を巻回する際に用いる治具、およびこの治具を用いて行うコア巻線方法に適用されて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかるコア巻線用治具の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態において対象とするコアの斜視図である。
【図３】コア巻線用治具にコアのＴ型部および最初の２本の端子ピンを挿入しようとする様子を示す斜視図である。
【図４】コア巻線用治具へのＴ型部および端子ピンの挿入が完了した様子を示す斜視図である。
【図５】Ｔ型部の中脚部に第一コイルが巻回された様子を示す斜視図である。
【図６】Ｔ型部の中脚部に第二コイルが巻回された様子を示す斜視図である。
【図７】Ｔ型部の中脚部に第三コイルが巻回された後、Ｃ型部が固着される様子を示す斜視図である。
【図８】中間組立体が実装基板に搭載される様子を示す斜視図である。
【図９】本実施の形態において対象とする他の形状のコアであるＥＥ型コアの斜視図である。
【図１０】本実施の形態において対象とする他の形状のコアであるＥＩ型コアの斜視図である。
【図１１】中脚部と巻線との間に空間を形成する目的で中脚部に筒状治具を嵌める様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０コア巻線用治具
１１治具本体
１１ａコア挿入穴（コア支持部）
１１ｂ端子挿入穴（端子支持部）
２０コア
２１Ｔ型部
２１ａ中脚部（被巻回部）
２１ｂ延長部
２２Ｃ型部
２２ａ側脚部
２２ｂ連結部
３１〜３６端子ピン
４０導電線
４５筒状治具
５０中間組立体
６０実装基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアに導電線を巻回する際に用いるコア巻線用治具であって、
前記コアを着脱自在に支持するコア支持部と、
前記コア支持部の周囲に設けられ前記導電線の端が接続される端子ピンを着脱自在に支持する複数の端子支持部と
を有することを特徴とするコア巻線用治具。
【請求項２】
前記コアは、被巻回部が突出するように少なくとも２つに分割されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載のコア巻線用治具。
【請求項３】
前記コア支持部は、前記コアが挿入される凹部であり、前記端子支持部は、前記端子ピンが挿入される小穴である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のコア巻線用治具。
【請求項４】
前記端子支持部は、前記端子ピンを前記コアの軸線と平行に支持する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコア巻線用治具。
【請求項５】
前記端子ピンは、前記複数の端子支持部の中から選択された端子支持部に支持される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコア巻線用治具。
【請求項６】
前記端子支持部の設けられる位置は、前記コアが搭載される実装基板における端子ピンの配置される位置と同様となるようにされている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコア巻線用治具。
【請求項７】
前記コアに着脱自在に嵌められ前記導電線の巻回の後に外されて、前記コアと前記導電線との間に空間を形成する筒状治具をさらに含む
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のコア巻線用治具。
【請求項８】
コアを着脱自在に支持するコア支持部と、コア支持部の周囲に設けられ導電線の端が接続される端子ピンを着脱自在に支持する複数の端子支持部とを有するコア巻線用治具を用いたコア巻線方法であって、
前記コア支持部に前記コアを挿入するコア挿入工程と、
前記端子支持部に前記端子ピンを挿入するピン挿入工程と、
前記コアに前記導電線を巻回する巻回工程と、
前記導電線の端を前記端子ピンに接続する端子接続工程と、
前記導電線が巻装された前記コアを前記コア巻線用治具から取り外す取外工程と
を有することを特徴とするコア巻線方法。
【請求項９】
前記コア挿入工程にて、前記コア支持部に挿入される前記コアは、被巻回部が突出するように少なくとも２つに分割されたものである
ことを特徴とする請求項８に記載のコア巻線方法。
【請求項１０】
前記導電線が巻装された前記コアを実装基板に搭載する搭載工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項８または９に記載のコア巻線方法。
【請求項１１】
前記巻回工程においては、前記コア巻線用治具を回転させることにより、前記コアに前記導電線を巻回する
ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のコア巻線方法。
【請求項１２】
前記コアに着脱自在に嵌められる筒状治具をさらに用いて、
前記巻回工程においては、前記コアに前記筒状治具を嵌めて該筒状治具の周囲に前記導電線を巻回した後、当該筒状治具を外して、前記コアと前記導電線を巻回する
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載のコア巻線方法。

【図１】