コイル製造装置およびコイルの製造方法
【課題】巻線をコアに巻回する装置の小型化および自動化を実現するコイル製造装置およびコイルの製造方法を提供する。
【解決手段】本形態のコイル製造装置３０は、巻線が巻回される環状コアを保持するコア保持機構３８と、巻線をクランプして環状コアに巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４とを主要に備えている。ここで、コア保持機構３８はコアクランプ機構４２と、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０とを備えており、これらは一体となって支持台４４の上面に設置されたレールをＸ方向に沿って移動する。また、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面をＸ方向に沿って移動可能に据え付けられている。
【解決手段】本形態のコイル製造装置３０は、巻線が巻回される環状コアを保持するコア保持機構３８と、巻線をクランプして環状コアに巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４とを主要に備えている。ここで、コア保持機構３８はコアクランプ機構４２と、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０とを備えており、これらは一体となって支持台４４の上面に設置されたレールをＸ方向に沿って移動する。また、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面をＸ方向に沿って移動可能に据え付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置およびそれを用いたコイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源回路等の昇圧や平滑あるいはノイズ除去等に用いられるトロイダルコイルは巻線の径が太い銅線またアルミ線が用いられる。例えば、１００Ａ〜２００Ａの電流が流れるトロイダルコイルでは巻線の外径が０．６ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の太い巻線が巻かれる。
【０００３】
従来のトロイダルコイルは環状コアを固定し、手巻きで巻線を動かして巻いていた。トロイダルコアはケースに入れるため、巻線を環状コアに密着させ巻いて外形を小さくする必要があるが、環状コアの断面が長方形等の四角状になっているため、手巻きでは環状コアに太い巻線を密着させ巻付けることができない。
【０００４】
そこで、環状コアに切れ目を入れ、その切れ目を通して機械で銅線を巻付け、巻付けた後に切れ目を閉塞し環状コアを形成することが考えられるが、環状コアに切れ目が入ると磁束が減少し十分な性能を有するトロイダルコイルが実現できない。
【０００５】
下記特許文献１に自動的にリング状コアにトロイダルコイルを装着する方法が記載されている。
【０００６】
具体的には、図１８（Ａ）に示すように、巻線用の銅線５０を芯材５１の一方端から他方の残余部方向へ芯材５１を中心として巻いていく。次に、図１８（Ｂ）に示すように、巻き終わったなら芯材５１を抜き去ると、トロイダルコイル５２が出来る。更に、図１８（Ｃ）に示すように、形成されたトロイダルコイル５２の先端をリング状コア５３の内側に挿入し、トロイダルコイル５２がリング状コア５３を巻き込むように、トロイダルコイル５２を回転させながらリング状コア５３にトロイダルコイル５２を巻付ける。
【０００７】
また、下記特許文献２にはリング状コアを収納し二つに分割される治具を用いて、リング状コアのまわりに延びる螺旋ガイド溝を設け、螺旋ガイド溝に巻線を押し込んでトロイダルコイルを製造する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、上記した文献に記載された発明では、例えば線径が１．０ｍｍ以上の太い巻線を自動で環状コアに巻回することは困難であった。
【０００９】
上記問題を解決するべく、ほぼ自動でトロイダルコイルに巻線を巻回する方法が下記特許文献３に記載されている。この特許文献の図３から図１６およびその説明箇所を参照すると、環状コア２０をコアクランプ機構３０で固定し、２つのクランプ機構（５、２０）で巻線１２を環状コア２０に巻線１２を巻回している。これにより、巻性１２が大電流対応で数ミリ程度に太い場合であっても、環状コア２０の周囲に隙間なく巻線１２をほぼ自動で巻回できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１１５７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９１２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０３４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献３に記載された巻線装置では、クランプ機構２、２０を、上下方向だけでなく、左右方向に移動させる必要があるので、この移動を可能とするレール等の機構を縦方向および横方向に配置する必要があり、このことが装置全体の大型化を招いていた。
【００１２】
更に、特許文献３の図３を参照すると、巻回される前の巻線１２を縦方向に手動で設置する必要があり、この作業を自動化することが困難である問題もあった。
【００１３】
本発明は上記した問題点を鑑みてなされたもので、巻線をコアに巻回する装置の小型化および自動化を実現するコイル製造装置およびコイルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のコイル製造装置は、環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置であり、前記環状コアを保持するコアクランプ機構と、前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線をクランプして反転させ、前記第１方向に対向する第２方向側まで移動して前記巻線にテンションを加えることで前記環状コアに前記巻線を巻回し、前記巻線の先端を再び反転させて前記環状コアを貫通して前記第１方向側に突出させる第１クランプ機構と、前記第１方向側に突出する前記巻線をクランプして前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する第２クランプ機構と、前記第１クランプ機構および前記第２クランプ機構を、前記第１方向および前記第２方向にスライドさせるスライド機構と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、環状コアに巻線を巻回するコイルの製造方法であり、前記環状コアに前記巻線を貫通させる工程と、前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線を第１クランプ機構でクランプして反転させた後に、前記第１方向に対向する第２方向側まで、前記軸方向に沿って移動して前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、前記第１クランプ機構を反転させて前記巻線の端部を前記環状コアに向けた後に、前記端部を前記環状コアに挿通して第１方向側に突出させる工程と、前記環状コアから突出する部分の前記巻線を第２クランプ機構でクランプした後に、前記巻線にテンションを加えることで、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、前記巻線の端部を前記第１クランプ機構でクランプした後に、前記第２クランプ機構を開放して、前記巻線をクランプした状態の前記第１クランプ機構を前記第２方向側まで前記軸方向に沿って移動させて、前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、環状コアに巻線を巻回させる２つのクランプ機構（第１クランプ機構および第２クランプ機構）を、スライド機構の上面で移動させるので、従来型の巻線装置と比較すると、装置全体の小型化が達成される。
【００１７】
更に、クランプ機構を回転させて巻線の先端部の方向を反転させる際に、クランプを支持するスライド機構を傾斜させることで、コア保持器機構とクランプとが離間する距離を、縦方向と横方向で略同一としている。これにより、巻線の曲率を軽減して局所的な変形が抑制され、巻線の先端部が常に一定方向を向くので、環状コアの孔部に確実に巻線の先端が挿入可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のコイル製造装置およびコイルの製造方法により製造されるトロイダルコイルを示す図であり、（Ａ）は環状コアを示し、（Ｂ）は環状コアの断面図であり、（Ｃ）は巻線が巻回されたトロイダルコイルを示す図である。
【図２】本発明のコイル製造装置を全体的に示す斜視図である。
【図３】本発明のコイル製造装置に備えられるコア保持機構を示す斜視図である。
【図４】本発明のコイル製造装置に備えられるクランプ機構を示す斜視図である。
【図５】本発明のコイル製造装置に備えられるコアクランプ機構を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は縦コアクランプを示す斜視図であり、（Ｃ）は横コアクランプを示す平面図である。
【図６】本発明のコイルの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、巻線の第２巻線部分を退避させる状態を示す図である。
【図８】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、第１クランプ機構で巻線をクランプする工程を示す図である。
【図９】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は巻線をクランプした第１クランプ機構を反転させる状態を示す図であり、（Ｂ）はその状態での支持台を示す図である。
【図１０】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第１クランプ機構で巻線を環状コアに巻回する工程を示す図であり、（Ｂ）は第１クランプ機構を反転させた工程を示す図であり、（Ｃ）はその状態の支持台を示す図である。
【図１１】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は巻線の先端部分を環状コアに挿通した後に、第２クランプ機構でクランプする工程を示す図であり、（Ｃ）は第２クランプ機構で巻線を巻回する工程を示す図である。
【図１２】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は一回分の巻回が終了した後に、第１クランプ機構で巻線を再びクランプする工程を示す図である。
【図１３】本発明のコイルの製造方法の中で環状コアを所定ピッチ回転させる工程を示すであり、（Ａ）、（Ｃ）および（Ｅ）は各段階の横コアクランプを示す平面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）および（Ｆ）は各段階の縦コアクランプおよび横コアクランプを示す断面図である。
【図１４】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は第２クランプで巻線をクランプして反転させる工程を示し、（Ｃ）はこの工程の支持台を示す図である。
【図１５】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第２クランプ機構で巻線を巻回する工程を示し、（Ｂ）および（Ｃ）は第２クランプ機構を反転させる工程を示す図である。
【図１６】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第２クランプ機構で巻線を環状コアに挿通する工程を示し、（Ｂ）は挿通された巻線を第１クランプ機構でクランプする工程を示し、（Ｃ）は第１クランプ機構で巻線を環状コアに巻回する工程を示す。
【図１７】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は巻線の端部を第２クランプ機構に持ち替える工程を示す図である。
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は背景技術の巻線方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、各図を参照して本形態にかかるコイル製造装置およびそれを用いたコイルの製造方法を説明する。
【００２０】
＜トロイダルコイルの構成＞
先ず、図１を参照して、本発明のコイル製造装置およびコイルの製造方法で製造されるコイルを説明する。図１（Ａ）はコイルに備えられる環状コア２０を示し、図１（Ｂ）は環状コア２０の断面を示し、図１（Ｃ）は巻線が巻かれた状態のトロイダルコイル１０を示す。ここでは、円筒状の環状コア２０の周囲に巻線が巻かれたトロイダルコイルを一例に説明するが、環状コア２０の形状は円筒状以外の形状でも良い。
【００２１】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、環状コア２０は直径約２５ｍｍ〜４０ｍｍの磁性体で形成されており、量産効果を高めるためにドーナツ状で、断面が四角形に形成されている。断面を有する環状コア２０の表面に隙間なく巻線を巻回することは容易でないが、本形態では後述するクランプ機構を用いることでこのことを実現している。
【００２２】
ここで、以下の説明に用いる方向を定義する。Ｘ方向とは環状コア２０の中心を厚み方向（軸方向）に貫く方向であり、後述するクランプ機構はＸ方向に対して並行に移動する。また、Ｙ方向およびＺ方向を含む平面は環状コア２０の側面に対して平行である。これらの方向は互いに直行している。
【００２３】
図１（Ｃ）を参照して、巻線１２は環状コア２０に巻かれる。巻線１２は太い銅線またはアルミ線が使用され、具体的には１００Ａ〜２００Ａ程度の電流が流れるトロイダルコイルに用いる巻線の外径は０．６ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。尚、巻線１２の表面は樹脂材料からなる絶縁被膜により覆われている。
【００２４】
巻線１２はその中央部付近から、環状コア２０に巻かれる巻回部１２Ｄ１、１２Ｄ２・・・と、巻線１２の中央部１８付近から環状コア２０に巻かれ残り一方の残余部１４Ａ側半分の巻回部１２Ｅ１、１２Ｅ２・・と、残余部１４Ａ、他方の残余部１４Ｂで構成される。巻線１２の一方の残余部１４Ａおよび他方の残余部１４Ｂは約２００ｍｍ以上の長さにしている。これらの残余部はそのまま端子として使用され、不要な部分は巻線を環状コアに巻回した後に切断される。
【００２５】
巻線１２は最初に環状コア２０の中央部から円周左側方向（第１巻回部２２）に１巻線分の間隔を空け、巻線の他方の残余部１４Ｂ側から中央部１８付近の巻回部１２Ｄ１、１２Ｄ３・・・１２Ｄ９まで４〜５回巻く。巻回部１２Ｄ９まで巻かれたら、前と逆に円周右方向に巻回部１２Ｄ９と巻回部１２Ｄ７間に巻回部１２Ｄ２を巻き、巻回部１２Ｄ７と巻回部１２Ｄ５間に巻回部１２Ｄ４を巻き、巻回部１２Ｄ８まで巻いて他方の残余部１４Ｂを環状コア２０の中央部から取出す。
【００２６】
環状コア２０の円周左側に巻線が巻かれたら、今度は巻線の巻き方向を逆にして環状コア２０の円周右側方向（第２巻回部２４）に前述と同様に１巻線分の間隔を空けて、巻線１２の一方の残余部１４Ａ側を中央部１８付近から巻回部１２Ｅ１、１２Ｅ３・・・１２Ｅ９まで４〜５回巻き、次に円周左方向に巻回部１２Ｅ９と巻回部１２Ｅ７間に巻回部１２Ｅ２を巻き、巻回部１２Ｅ７と巻回部１２Ｅ５間に巻回部１２Ｅ４を巻き、巻回部１２Ｅ８まで巻いて一方の残余部１４Ａを環状コア２０の中央部から取出す。
【００２７】
＜トロイダルコイルの製造装置＞
図２から図５を参照して、上記したトロイダルコイル１０を製造するコイル製造像装置の構成を説明する。
【００２８】
図２を参照して、本形態のコイル製造装置３０は、巻線が巻回される環状コアを保持するコア保持機構３８と、巻線をクランプして環状コアに巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４とを主要に備えている。ここで、コア保持機構３８はコアクランプ機構４２と、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０とを備えており、これらは一体となって支持台４４の上面に設置されたレールをＸ方向に沿って移動する。また、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面をＸ方向に沿って移動可能に据え付けられている。ここで、コア保持機構３８と、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４が据え付けられる支持台４６とは機構的に分離しており、支持台４６のみをＸ−Ｚ方向に沿って回転するように傾斜させたり、Ｚ方向に昇降させたりすることが可能である。
【００２９】
図３を参照して、コア保持機構３８の構成を説明する。コア保持機構３８は、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０と、巻線が巻回される環状コア２０を保持するコアクランプ機構４２とを備えている。これらの機構は、厚みが数センチ程度のステンレス等の金属板を所定形状に組み合わせた支持台５６に据え付けられており、モーターの駆動力で一体的にＸ方向に沿って移動可能である。また、コア保持機構３８は、環状コア２０の巻線が巻かれる部分を中心に、Ｘ−Ｚ平面上で回転可能である。このように、コア保持機構３８自体が回転することで、図１０（Ａ）等を参照して説明するように、コアクランプ機構４２自体を傾斜させ、環状コア２０の表面に隙間なく巻線１２を巻回することが可能となる。
【００３０】
巻線保持機構４０は、支持台５６に一端が固定されてＸ方向に伸びる２本のシャフト４０Ａと、このシャフト４０Ａが貫通した板状の支持板に固定された巻線保持部４０Ｂとを有している。巻線保持部４０Ｂの先端部分にはＺ方向に巻線を挟むクランプ４１が設けられており、この部分が巻線をクランプすることにより、巻線工程において巻かれない残余の部分の巻線がコア保持機構３８に固定される。
【００３１】
コアクランプ機構４２は、支持台５６に固定されて環状コア２０の側面を両側から固定する２つの縦コアクランプ４２Ｂと、環状コア２０の外側側面を中心に向かって固定する横コアクランプ４２Ａとを備えている。環状コア２０が下方から供給されると、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプによりその位置が固定される。また、巻線の巻回に伴い、環状コア２０を回転させる時には、横コアクランプ４２Ａを所定角度回転させる。この事項は図１３を参照して後述する。
【００３２】
図４を参照して、巻線を巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面に配置され、モータの駆動力によりレール４８に沿ってＸ方向にスライド可能に配置されている（スライド機構）。即ち、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、巻線が巻回される環状コアの軸に沿って移動する。また、両クランプ機構が載置される支持台の下方には板状の回転支持部６２が配置されており、回転支持部６２と下部の支持座６６との間にはバネ５０が架設されている。
【００３３】
回転支持部６２および支持台４６を含む機構の上部部分は、回転部６４を介して、支持座６６に対してＺ−Ｘ平面上で回転可能なように設置されている。従って、支持台４６は、不図示の油圧制御機構やバネ５０等により、回転部６４を中心として回転して傾斜する。これにより、図１０（Ｃ）を参照して後述するように、巻線１２の湾曲を抑制する効果が得られる。
【００３４】
更に、回転支持部６２の下方には不図示の昇降手段が設けられており、この昇降手段により支持台４６がＺ方向に移動される。これにより、第１クランプ機構３２を、コアクランプ機構４２の下方を通過して＋Ｘ方向に移動させることが可能となる。
【００３５】
第１クランプ機構３２は、支持部３２Ａと、回転支持部３２Ｂと、クランプ部３２Ｃとを備えている。支持部３２Ａは不図示のモータの駆動力により、支持台４６に載置されたレール４８に沿ってＸ方向に移動可能に設置されており、回転支持部３２Ｂおよびクランプ部３２Ｃを支持する機能を有する。回転支持部３２Ｂは、支持部３２Ａに固定されており、Ｘ−Ｚ平面に沿って３６０度回転可能な状態で保持されており、Ｙ方向に沿っても移動可能である。クランプ部３２Ｃは、回転支持部３２Ｂの＋Ｙ方向の端部に固定されており、その先端には巻線を保持するクランプが設けられている。
【００３６】
この様な構成の第１クランプ機構３２は、巻線を巻回する際には回転支持部３２Ｂにより＋Ｙ方向に移動し、この巻回が終了したら−Ｙ方向に移動する。また、クランプ部３２Ｃでクランプした巻線の先端部の向きを反転させる際には、回転支持部３２Ｂによりクランプ部３２Ｃを１８０度回転させる。
【００３７】
第２クランプ機構３４の構成および動作は、上記した第１クランプ機構３２と同様であり、支持部３４Ａと、支持部３４Ａの上面に配置された回転支持部３４Ｂと、回転支持部３４Ｂの＋Ｙ方向の端部に固定されたクランプ部３４Ｃとを備えている。
【００３８】
上記したように、環状コアに巻回される巻線を操作する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６上のレール４８に沿ってＸ方向に移動する。従って、両クランプ機構の移動方向は基本的にはＸ方向のみであるので、これらの機構の移動が単純化される結果、両クランプ機構を移動させるための部品が少なくなり全体の構成が簡素化される。更には、両クランプ機構の移動そのものが単純化されるので、巻線の巻回に必要とされる時間が短縮化される。
【００３９】
図５を参照して、上記したコアクランプ機構４２が環状コア２０を保持する機構を説明する。図５（Ａ）はコアクランプ機構４２を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は縦コアクランプ４２Ｂを示す斜視図であり、図５（Ｃ）は横コアクランプ４２Ａを示す平面図である。
【００４０】
コアクランプ機構４２の役割は、巻線時に環状コア２０を保持すると共に、一回の巻線が終了した後に、所定の量だけ環状コア２０を回転させてピッチ送りすることにある。
【００４１】
図５（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２は、環状コア２０を周囲から保持する横コアクランプ４２Ａと、環状コア２０の側面を両側から挟む２つの縦コアクランプ４２Ｂとを備えている。この図では、各部位の構成を示すためにこれらをＸ方向に離間して示しているが、実際の使用状況下では、縦コアクランプ４２Ｂは、横コアクランプ４２Ａに接近して配置される。
【００４２】
図５（Ａ）および図５（Ｃ）を参照して、横コアクランプ４２Ａは、厚みが２ｃｍ〜４ｃｍ程度の金属板を所定形状に切断加工したものであり、環状コア２０を保持するためのクランプ領域４２Ｇが内部に設けられている。そして、円形状に切り欠き加工されたクランプ領域４２Ｇに、周囲から中央部に伸びる横クランプ部４２Ｄが配置されている。ここでは、クランプ領域４２Ｇの周辺部から中心部に向かって、４本の横クランプ部４２Ｄが配置されているが、横クランプ部４２Ｄの個数は４本以下でも良いし５本以上でも良い。尚、環状コア２０の外周面に当接する各横クランプ部４２Ｄの先端部分は、プラスチック或いはゴム等の樹脂材料から成る。これにより、横クランプ部４２Ｄが環状コア２０に接触しても、環状コア２０の外周面に傷が付くことは無い。
【００４３】
図５（Ｂ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂは、細長い直方体形状の金属材料からなり、−Ｚ方向の端部付近から上方にＵ字状のスリット４２Ｅが設けられている。スリット４２Ｅには、巻回される巻線が下方から挿通される。
【００４４】
縦コアクランプ４２Ｂの、環状コア２０に面する部分には縦クランプ部４２Ｃが固定されている。縦クランプ部４２Ｃは、扁平な円筒形状に成形された金属材料からなり、環状コア２０と接触する面は、プラスチック或いはゴム等の樹脂材料で被覆されている。これにより、環状コア２０や巻回される巻線へのダメージが軽減される。また、縦クランプ部４２Ｃの直径は、環状コア２０の外形と同様またはそれよりも若干長い程度に設定される。これにより、使用状況下では、環状コア２０の側面のほぼ全域に縦クランプ部４２Ｃが当接する。
【００４５】
更に、縦クランプ部４２Ｃの下端から中心部よりも若干上方に到るまで、スリット４２Ｆが設けられており、その幅は巻回される巻線よりも若干広い程度に設定されている。このスリット４２Ｆは、巻回される巻線を挿通させる為に設けられる。
【００４６】
＜コイルの製造方法＞
図６から図１７を参照して、上記した構成のコイル製造装置を用いてコイルを製造する方法を具体的に説明する。
【００４７】
図６のフローチャートを参照して、本形態のコイルの製造方法は、ステップＳ１１からステップＳ２８を備えている。これらのステップの中でも、ステップＳ１３からステップＳ２０は、この図の下部に示す第１巻回部２２に巻線１２を巻回する工程であり、ステップ２１からステップＳ２８は、第２巻回部２４に巻線１２を巻回する工程である。
【００４８】
Ｓ１１〜Ｓ１２（図７）：環状コアと巻線をセットする工程
予め用意された環状コア２０は、下方からコアクランプ機構４２の内部にセットされ、横コアクランプ４２Ｄで外周側面が押圧固定されると共に、両側の側面が縦コアクランプ４２Ｂで押圧固定される。
【００４９】
次に、巻線１２を環状コア２０に挿通させる。具合的には、巻かれて用意された巻線１２の一部をコアクランプ機構４２の側方に引き出した後に、図２に示す第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４で引き出して環状コア２０を挿通させ、更に巻線１２の端部を巻線保持部４０Ｂに移動する。その後、クランプ４１で巻線１２の端部をクランプした後に、巻線保持部４０Ｂはシャフト４０Ａにガイドされて＋Ｘ方向に移動した後に所定位置でストップする。これにより、図２を参照して、後の工程（ステップＳ２０以降の工程）で巻かれる長さが５０ｃｍ程度の第２巻線部１２Ｂは、巻線保持部４０Ｂでクランプされた状態で、＋Ｙ方向（紙面上で奥側の方向）に退避される。これにより、環状コア２０に巻線を巻回するために、第１クランプ機構３２や第２クランプ機構３４（図１参照）がＸ方向に沿って移動したとしても、これらのクランプ機構が巻線保持部４０Ｂに保持された第２巻線部分１２Ｂに接触することはない。また、第１巻線部１２Ａの巻回が行われている間は、第２巻線部１２Ｂは巻線保持部４０Ｂにて保持された状態であり、図２に示すコア保持機構３８と共に移動する。
【００５０】
Ｓ１３〜Ｓ１４（図８、図９）：第１クランプ機構３２で巻線１２を反転する工程
図８を参照して、後から巻かれる部分の巻線１２の退避が終了した後は、巻かれる部分（第１巻線部分）の巻線１２の端部を第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄを閉じてクランプする。ここで、第１クランプ機構３２は、第２クランプ機構３４よりもコアクランプ機構４２寄りに配置されており、ステップＳ１３〜Ｓ２０で環状コアの第１巻回部２２に第１巻線部分１２Ａを巻回する際には、主に第１クランプ機構３２が巻回に用いられる。
【００５１】
次に、図９（Ａ）を参照して、巻線１２の端部をクランプした状態の第１クランプ機構３２を反時計回りに１８０度回転させる。この回転は、図４に示す支持部３２Ａに固定された回転支持部３２Ｂを回転させることで行われる。これにより、巻線の先端部分が＋Ｘ方向に向くように折り返される。
【００５２】
図９（Ｂ）を参照して、本工程では、第１クランプ機構３２が載置される支持台４６を回転させて傾斜させた状態で、上記した折り返しを行っている。これにより、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との距離を長くして、巻線１２の先端付近変形が抑制され、巻線１２の先端部分をコアクランプ機構４２に保持される環状コア２０の孔に挿通させることが可能となる。
【００５３】
具体的には、第１クランプ機構３２が搭載される支持台４６は、回転部６４を介して支持座６６に固定されており、この回転部６４を支点として支持台４６が反時計回りに１０度〜２０度程度回転する。この回転は、バネ５０および不図示のコンプレッサ等の駆動力で行われる。
【００５４】
このようにすることで、支持台４６を傾斜させる分、第１クランプ機構３２が下方に移動され、この結果、第１クランプ機構３２で巻線１２の先端部を１８０度反転させたことに伴う、巻線１２の変形が小さくなる。換言すると、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との間で円弧を描く巻線１２の回転半径が大きくなる（曲率が小さくなる）。
【００５５】
巻線１２の先端部を折り返す本工程では、巻線１２の先端部の変形を抑制するために、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２とは可能な限り離間させたほうが良い。しかしながら、本形態の巻線装置は、装置全体の小型化のために支持台４６の幅を１．５ｍ程度に狭くしているので、Ｘ方向に対する移動のみで両者を所定以上離間させることは困難である。また、支持台４６を上下方向に移動させる不図示の昇降機構も設けられているが、この昇降機構は例えば２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度の昇降動作しかできない。
【００５６】
このため本形態では、支持台４６を回転して傾斜させることで第１クランプ機構３２を−Ｚ方向に配置し、コアクランプ機構４２から第１クランプ機構３２を離間させている。具体的には、Ｘ方向でコアクランプ機構４２に保持された環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとが離間する距離Ｌ１と、Ｚ方向で環状コア２０とクランプ３２Ｄとが離間する距離Ｌ２とを同程度の例えば７０ｃｍ程度にする。このようにすると、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との間で湾曲する巻線１２の曲率が小さくなり、巻線１２の先端部の変形が抑制される。巻線１２の先端部が変形すると、この先端部を環状コア２０の孔部に挿通させることが困難となるが、上記の対処で変形を抑制することで、巻線１２の先端部を問題なく環状コア２０の孔部に挿通できる。
【００５７】
ここで、巻線１２を環状コア２０に巻回することにより、剰余の部分の巻線１２が一定以下となった場合は、上記した支持台４６の傾斜運動は不要になる。この場合は、不図示の昇降機構を用いて、平行な支持台４６を下方に移動させることにより、Ｘ方向およびＹ方向の両方向に於いて、環状コア２０とクランプ３２Ｄとが離間する距離を同一にする。
【００５８】
更に本工程では、支持台４６の傾斜に伴い、コアクランプ機構４２も傾斜させている。具体的には、図２に示したコアクランプ機構４２を支持するコア保持機構３８に組み込まれたモーターで、コアクランプ機構４２を反時計回りに回転させる、この回転角は、支持台４６が回転する回転角と同様で良い。この場合、コアクランプ機構４２の中心軸（点線で点線で示される軸）は、支持台４６の上面と直交することに成る。これにより、コアクランプ機構４２（コア保持機構３８）で支持される巻線１２も傾斜するので、巻線１２が描く円弧の回転半径を大きくして変形を抑制する効果が更に大きくなる。
【００５９】
上記した第１クランプ機構３２の折り返しが終了した後は、第１クランプ機構３２を支持台４６の上面で、コアクランプ機構４２よりも＋Ｘ方向側に移動する。
【００６０】
Ｓ１５−Ｓ１６（図１０）：巻線１２の巻回および反転
図１０（Ａ）を参照して、次に、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２を＋Ｘ方向に移動させることで巻線１２にテンションを加え、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に巻線１２を巻回する。この工程では、第１クランプ機構３２は環状コア２０と同じ高さで側方に配置されている。
【００６１】
更に本工程では、コアクランプ機構４２を時計回りに１０度〜２０度程度回転させた状態で、第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回を行っている。コアクランプ機構４２を傾斜させることで、コアクランプ機構４２により保持される環状コア２０も傾斜することに成り、環状コア２０の表面に対して隙間なく巻線１２を巻回することが可能となる。
【００６２】
巻線１２が環状コア２０に巻回された後は、第１クランプ機構３２により巻線１２に与えているテンションを解除し、コアクランプ機構４２を逆方向に回転させ、コアクランプ機構４２の中心線が垂直になるようにする。
【００６３】
図１０（Ｂ）を参照して、次に、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２とを接近させ、第１クランプ機構３２を反時計回りに１８０度回転させる。これにより、巻線１２の先端は、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０の孔部を向く。
【００６４】
図１０（Ｃ）を参照して、本工程に於いても、巻線１２の残余部の過度の湾曲を抑制するために、時計回りに支持台４６を傾斜させている。このようにすることで、本工程に於いても、コアクランプ機構４２に保持される環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとの距離が適正化される。具体的には、環状コア２０とクランプ３２ＤとがＸ方向で離間する距離Ｌ１と、両者がＺ方向で離間する距離Ｌ２とが同程度となる。本工程でも、図９（Ｂ）の場合と同様に、巻線１２の残余部が長い場合は支持台４６を傾斜させることによりＬ１とＬ２の長さを同様にし、この残余部が短い場合は支持台４６を下方に移動させることにより、Ｌ１とＬ２とを同様の長さとする。
【００６５】
Ｓ１７−Ｓ１８（図１１）：第２クランプ機構３４で巻回
次に、図１１（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に、巻線１２の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２が、図４に示すレール４８に沿って−Ｘ方向に移動することにより行われる。本形態では、図１０等に示したように、支持台４６を傾斜させて巻線１２を折り返しているので、この折り返しにより巻線１２が局所的に変形することが抑制されている。この結果、巻線１２は直線状態を保っているので、その先端部を容易に環状コア２０に挿通することが可能となる。仮に、図１０に示したような対処を施さなかったとすると、巻線１２が局所的に変形してしまい、巻線１２の先端部を環状コア２０の孔部に挿通するのが困難になると予測される。
【００６６】
図１１（Ｂ）を参照して、環状コア２０から−Ｘ方向に導出する巻線１２の先端部付近を第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄでクランプする。このクランプが終了した後、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄによるクランプを解除した後に、コアクランプ機構４２との干渉を避けるために、−Ｙ方向（面上手前側）に退避する。
【００６７】
次に、図１１（Ｃ）を参照して、第２クランプ機構３４とコアクランプ機構４２とをＸ方向に沿って離間させて巻線１２にテンションを加えることにより、環状コア２０に巻線１２を巻回する。ここで、テンションは、第２クランプ機構３４を−Ｘ方向に移動させることで加えても良いし、コアクランプ機構４２を＋Ｘ方向に移動させることで加えても良いし、両者を互いが離間する方向に移動させることで加えても良い。また、本工程では、巻回される巻線１２と環状コア２０との間の間隙を小さくするために、コアクランプ機構４２を、時計回りに若干回転させている。
【００６８】
Ｓ１９（図１２）：巻線１２を第１クランプ機構３２で持ち替える
第２クランプ機構３４による巻線１２の巻回が終了した後は、第１クランプ機構３２をコアクランプ機構４２よりも−Ｘ側に移動させる（図１２（Ａ））。そして、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄで巻線１２をクランプした後に、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄのクランプは解除される（図１２（Ｂ））。この様に巻線１２を第１クランプ機構３２に持ち替えることにより、上記したステップＳ１３に戻って巻線を行うことができる。
【００６９】
Ｓ２０（図１３）：環状コア２０の回転
上記したステップＳ１３〜ステップＳ１９により、図１（Ｃ）に示す一ピッチ分の巻回部１２Ｄ１が形成される。本工程では、次の巻回分１２Ｄ３を巻回するために、コアクランプ機構４２で一ピッチ分、環状コア２０を回転させる。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）はピッチ送りする前の状態の状態を示し、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）はピッチ送りを行っている状態を示し、図１３（Ｅ）及び図１３（Ｆ）はピッチ送りが終了した後の状態を示す図である。また、図１３（Ａ）、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｅ）は横コアクランプ４２Ａの状態を示す図であり、図１３（Ｂ）、図１３（Ｄ）及び図１３（Ｆ）は縦コアクランプ４２Ｂ及び横クランプ部４２Ｄの状態を示す図である。
【００７０】
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）を参照して、上記したステップＳ１３〜ステップＳ１９では、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプ４２Ｂの両方で、環状コア２０を挟み込み固定している。具体的には、図１３（Ａ）を参照して、横コアクランプ４２Ａに設けた複数の横クランプ部４２Ｄで、環状コア２０の外周側面を押圧固定している。更に、図１３（Ｂ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂに設けた縦クランプ部４２Ｃで両側から、環状コア２０の両側面を押圧固定している。この様に、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプ４２Ｂの両クランプで環状コア２０をクランプすることにより、巻線を巻回する工程にて大きなテンションが作用した状態であっても、環状コア２０を脱落させること無く保持することが出来る。
【００７１】
図１３（Ｄ）を参照して、環状コア２０を回転させる工程では、先ず、縦コアクランプ４２Ｂを、夫々環状コア２０から離間するように左右方向に離間させる。これにより、環状コアは横コアクランプ４２Ａのみにより保持される。次に、図１３（Ｃ）に示すように、環状コア２０の中心を回転中心として、横コアクランプ４２Ａを、時計回りに一ピッチ分回転させる。これにより、横コアクランプ４２Ａのみに保持される環状コア２０も同時に回転する。
【００７２】
次に、図１３（Ｆ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂを環状コア２０に接近させることにより、縦クランプ部４２Ｃで、環状コア２０の両側面を保持して固定する。更に、横クランプ部４２Ｄを環状コア２０の外周面から離間させる。その後、図１３（Ｅ）を参照して、図１３（Ｃ）の場合と逆方向の反時計回りに、一ピッチ分回転させる。これにより、横コアクランプ４２Ａは、図１３（Ａ）に示す最初の状態となる。その後、横クランプ部４２Ｄにて環状コア２０の外周面を再びクランプする。
【００７３】
以上により、環状コア２０を回転させる本工程が終了する。
【００７４】
図６のフローチャートを参照して、ステップＳ２０で環状コアを回転させた後は、ステップＳ１３に戻り巻線の巻回を再び行う。そして、ステップＳ１３〜ステップＳ２０を繰り返すことにより、環状コア２０の左半分である第１巻回部２２の巻線を行う。これが終了した後は、以下に述べるステップＳ２１〜ステップＳ２８で、環状コア２０の右半分である第２巻回部２４に巻線を巻回する。
【００７５】
尚、上記したステップＳ１３〜ステップ２０では、主に第１クランプ機構３２で巻線１２を操作していたが、下記するステップＳ２１〜ステップＳ２８では、主に第２クランプ機構３４で巻線１２を操作する。即ち、ステップＳ１３〜ステップ２０と、ステップＳ２１〜ステップＳ２８とでは、第１クランプ機構３２と第２クランプ機構３４との役割が入れ替わっている。
【００７６】
Ｓ２１〜Ｓ２２（図１４）：第２クランプ機構３４で巻線１２を反転する工程
上記したステップＳ１３〜Ｓ２０では、図２に示す巻線保持機構４０に第２巻線部分１２Ｂを退避して保持させた状態で、第１巻線部１２Ａの巻回を行っていた。以下の工程は、図２に示す巻線保持機構４０を−Ｙ方向に移動させて、第１クランプ機構３２や第２クランプ機構３４で第２巻線部分１２Ｂを保持可能な状態で行われる。
【００７７】
図１４（Ａ）を参照して、巻線１２の端部を第２クランプ機構３４でクランプし、クランプした状態の第２クランプ機構３４を時計回りに１８０度回転させる（図１４（Ｂ））。これにより、巻線の先端部分が−Ｘ方向に向くように折り返される。
【００７８】
図１４（Ｃ）を参照して、本工程でも、上記したステップＳ１４等と同様に、支持台４６を傾斜させることにより、Ｘ方向でコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離Ｌ１と、Ｚ方向でコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離Ｌ２とを略同一としている。具体的には、第２クランプ機構３４を反転させるのと同時に、或いは先行して、支持台４６を回転部６４で時計回りに回転させる。これにより、第２クランプ機構３４が−Ｚ方向に移動するので、上記したＬ１とＬ２とが同様の長さとなる。この結果、両者に端部が固定される巻線１２の湾曲形状が真円に近い形状となり、巻線１２が局所的に湾曲の度合いが大きくなることが抑制される。
【００７９】
ステップＳ１３でも上記したように、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とを離間させる方法は、巻線１２の残余部の長さにより異なる。具体的には、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４との間の巻線１２の長さが一定以上に長い場合（例えば５０ｃｍ以上）は、第２クランプ機構３４と＋Ｘ側の端部に配置すると共に、支持台４６を回転させる。一方、この巻線１２の長さが一定以下に短い場合（例えば５０ｃｍ未満）は、支持台４６自体を下方に移動させることにより、Ｘ方向およびＺ方向に於いてコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離を同一としている。
【００８０】
Ｓ２３−Ｓ２４（図１５）：巻線１２の巻回および反転
図１５（Ａ）を参照して、次に、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２を−Ｘ方向に移動させることで巻線１２にテンションを加え、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に巻線１２を巻回する。
【００８１】
更に本工程では、コアクランプ機構４２を反時計回りに１０度〜２０度程度回転させた状態で、第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回を行っている。コアクランプ機構４２を傾斜させることで、コアクランプ機構４２により保持される環状コア２０も傾斜し、環状コア２０の表面に対して隙間なく巻線１２が巻回される。
【００８２】
巻線１２が環状コア２０に巻回された後は、第２クランプ機構３４を＋Ｘ方向に移動させ、第１クランプ機構３２により巻線１２に与えているテンションを解除する。更に、コアクランプ機構４２を逆方向に回転させ、コアクランプ機構４２の中心線が垂直になるようにする。
【００８３】
図１５（Ｂ）を参照して、次に、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とを接近させ、第２クランプ機構３４を時計回りに１８０度回転させる。これにより、巻線１２の先端は、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０の孔部を向く。
【００８４】
図１５（Ｃ）を参照して、本工程に於いても、巻線１２の残余部の過度の湾曲を抑制するために、時計回りに支持台４６を反時計回りに傾斜させている。このようにすることで、コアクランプ機構４２に保持される環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとの距離が適正化される。具体的には、環状コア２０とクランプ３２ＤとがＸ方向で離間する距離Ｌ１と、両者がＺ方向で離間する距離Ｌ２とが同程度となる。上記したように、前ステップと同様に、巻線１２の残余部が長い場合は支持台４６を傾斜させることによりＬ１とＬ２とを略同様にし、この残余部が短い場合は支持台４６を下方に移動させることでＬ１とＬ２とを略同様にしている。
【００８５】
Ｓ２５−Ｓ２６（図１６）：第２クランプ機構３４で巻回
図１６（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に、巻線１２の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線１２をクランプした状態の第２クランプ機構３４が、図４に示すレール４８に沿って＋Ｘ方向に移動することにより行われる。
【００８６】
次に、図１６（Ｂ）を参照して、環状コア２０から＋Ｘ方向に導出する巻線１２の先端部付近を第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄでクランプする。このクランプが終了した後、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄによるクランプを解除した後に、コアクランプ機構４２との干渉を避けるために、−Ｙ方向（面上手前側）に退避する。
【００８７】
次に、図１６（Ｃ）を参照して、第１クランプ機構３２とコアクランプ機構４２とをＸ方向に沿って離間させて巻線１２にテンションを加えることにより、環状コア２０に巻線１２を巻回する。また、本工程では、巻回される巻線１２と環状コア２０との間の間隙を小さくするために、コアクランプ機構４２を、反時計回りに若干回転させている。テンションの付与が終了した後は、コアクランプ機構４２は逆方向に回転され垂直状態となる。
【００８８】
Ｓ２７（図１７）：巻線１２を第２クランプ機構３４に持ち替える
第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回が終了した後は、第１クランプ機構３２をコアクランプ機構４２よりも＋Ｘ側に移動させる（図１７（Ａ））。そして、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄで巻線１２をクランプした後に、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄのクランプは解除される（図１７（Ｂ））。
【００８９】
Ｓ２８（図１３）：環状コア２０の回転
上記工程が終了した後は、上記したステップＳ２０（図１３参照）と同様に、コアクランプ機構４２で環状コア２０を所定ピッチ回転させる。
【００９０】
上記したステップＳ２１からステップＳ２８を、図１（Ｃ）に示す環状コア２０の第２巻回部２４に巻線１２が巻回されるまで行う。
【００９１】
上記工程が終了した後は、図１（Ｃ）を参照して、巻線１２の残余部１４が所定の長さと成るように切断する。そして、図３を参照して、コアクランプ機構４２のクランプを全て解除することによりトロイダルコイル１０を下方で回収し、図１に示すトロイダルコイル１０が製造される。
【符号の説明】
【００９２】
１０ トロイダルコイル
１２ 巻線
１４，１４Ａ，１４Ｂ 残余部
１８ 中央部
２０ 環状コア
２２ 第１巻回部
２４ 第２巻回部
３０ コイル製造装置
３２ 第１クランプ機構
３２Ａ 支持部
３２Ｂ 回転支持部
３２Ｃ クランプ部
３２Ｄ クランプ
３４ 第２クランプ機構
３４Ａ 支持部
３４Ｂ 回転支持部
３４Ｃ クランプ部
３４Ｄ クランプ
３８ コア保持機構
４０ 巻線保持機構
４１ クランプ
４０Ａ シャフト
４０Ｂ 巻線保持部
４２ コアクランプ機構
４２Ａ 横コアクランプ
４２Ｂ 縦コアクランプ
４２Ｃ 縦クランプ部
４２Ｄ 横クランプ部
４２Ｅ スリット
４２Ｆ スリット
４４ 支持台
４６ 支持台
４８ レール
５０ バネ
５２ 支持材
５６ 支持台
６２ 回転支持部
６４ 回転部
６６ 支持座
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置およびそれを用いたコイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源回路等の昇圧や平滑あるいはノイズ除去等に用いられるトロイダルコイルは巻線の径が太い銅線またアルミ線が用いられる。例えば、１００Ａ〜２００Ａの電流が流れるトロイダルコイルでは巻線の外径が０．６ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の太い巻線が巻かれる。
【０００３】
従来のトロイダルコイルは環状コアを固定し、手巻きで巻線を動かして巻いていた。トロイダルコアはケースに入れるため、巻線を環状コアに密着させ巻いて外形を小さくする必要があるが、環状コアの断面が長方形等の四角状になっているため、手巻きでは環状コアに太い巻線を密着させ巻付けることができない。
【０００４】
そこで、環状コアに切れ目を入れ、その切れ目を通して機械で銅線を巻付け、巻付けた後に切れ目を閉塞し環状コアを形成することが考えられるが、環状コアに切れ目が入ると磁束が減少し十分な性能を有するトロイダルコイルが実現できない。
【０００５】
下記特許文献１に自動的にリング状コアにトロイダルコイルを装着する方法が記載されている。
【０００６】
具体的には、図１８（Ａ）に示すように、巻線用の銅線５０を芯材５１の一方端から他方の残余部方向へ芯材５１を中心として巻いていく。次に、図１８（Ｂ）に示すように、巻き終わったなら芯材５１を抜き去ると、トロイダルコイル５２が出来る。更に、図１８（Ｃ）に示すように、形成されたトロイダルコイル５２の先端をリング状コア５３の内側に挿入し、トロイダルコイル５２がリング状コア５３を巻き込むように、トロイダルコイル５２を回転させながらリング状コア５３にトロイダルコイル５２を巻付ける。
【０００７】
また、下記特許文献２にはリング状コアを収納し二つに分割される治具を用いて、リング状コアのまわりに延びる螺旋ガイド溝を設け、螺旋ガイド溝に巻線を押し込んでトロイダルコイルを製造する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、上記した文献に記載された発明では、例えば線径が１．０ｍｍ以上の太い巻線を自動で環状コアに巻回することは困難であった。
【０００９】
上記問題を解決するべく、ほぼ自動でトロイダルコイルに巻線を巻回する方法が下記特許文献３に記載されている。この特許文献の図３から図１６およびその説明箇所を参照すると、環状コア２０をコアクランプ機構３０で固定し、２つのクランプ機構（５、２０）で巻線１２を環状コア２０に巻線１２を巻回している。これにより、巻性１２が大電流対応で数ミリ程度に太い場合であっても、環状コア２０の周囲に隙間なく巻線１２をほぼ自動で巻回できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１１５７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９１２５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０３４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献３に記載された巻線装置では、クランプ機構２、２０を、上下方向だけでなく、左右方向に移動させる必要があるので、この移動を可能とするレール等の機構を縦方向および横方向に配置する必要があり、このことが装置全体の大型化を招いていた。
【００１２】
更に、特許文献３の図３を参照すると、巻回される前の巻線１２を縦方向に手動で設置する必要があり、この作業を自動化することが困難である問題もあった。
【００１３】
本発明は上記した問題点を鑑みてなされたもので、巻線をコアに巻回する装置の小型化および自動化を実現するコイル製造装置およびコイルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のコイル製造装置は、環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置であり、前記環状コアを保持するコアクランプ機構と、前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線をクランプして反転させ、前記第１方向に対向する第２方向側まで移動して前記巻線にテンションを加えることで前記環状コアに前記巻線を巻回し、前記巻線の先端を再び反転させて前記環状コアを貫通して前記第１方向側に突出させる第１クランプ機構と、前記第１方向側に突出する前記巻線をクランプして前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する第２クランプ機構と、前記第１クランプ機構および前記第２クランプ機構を、前記第１方向および前記第２方向にスライドさせるスライド機構と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、環状コアに巻線を巻回するコイルの製造方法であり、前記環状コアに前記巻線を貫通させる工程と、前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線を第１クランプ機構でクランプして反転させた後に、前記第１方向に対向する第２方向側まで、前記軸方向に沿って移動して前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、前記第１クランプ機構を反転させて前記巻線の端部を前記環状コアに向けた後に、前記端部を前記環状コアに挿通して第１方向側に突出させる工程と、前記環状コアから突出する部分の前記巻線を第２クランプ機構でクランプした後に、前記巻線にテンションを加えることで、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、前記巻線の端部を前記第１クランプ機構でクランプした後に、前記第２クランプ機構を開放して、前記巻線をクランプした状態の前記第１クランプ機構を前記第２方向側まで前記軸方向に沿って移動させて、前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、環状コアに巻線を巻回させる２つのクランプ機構（第１クランプ機構および第２クランプ機構）を、スライド機構の上面で移動させるので、従来型の巻線装置と比較すると、装置全体の小型化が達成される。
【００１７】
更に、クランプ機構を回転させて巻線の先端部の方向を反転させる際に、クランプを支持するスライド機構を傾斜させることで、コア保持器機構とクランプとが離間する距離を、縦方向と横方向で略同一としている。これにより、巻線の曲率を軽減して局所的な変形が抑制され、巻線の先端部が常に一定方向を向くので、環状コアの孔部に確実に巻線の先端が挿入可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のコイル製造装置およびコイルの製造方法により製造されるトロイダルコイルを示す図であり、（Ａ）は環状コアを示し、（Ｂ）は環状コアの断面図であり、（Ｃ）は巻線が巻回されたトロイダルコイルを示す図である。
【図２】本発明のコイル製造装置を全体的に示す斜視図である。
【図３】本発明のコイル製造装置に備えられるコア保持機構を示す斜視図である。
【図４】本発明のコイル製造装置に備えられるクランプ機構を示す斜視図である。
【図５】本発明のコイル製造装置に備えられるコアクランプ機構を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は縦コアクランプを示す斜視図であり、（Ｃ）は横コアクランプを示す平面図である。
【図６】本発明のコイルの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、巻線の第２巻線部分を退避させる状態を示す図である。
【図８】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、第１クランプ機構で巻線をクランプする工程を示す図である。
【図９】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は巻線をクランプした第１クランプ機構を反転させる状態を示す図であり、（Ｂ）はその状態での支持台を示す図である。
【図１０】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第１クランプ機構で巻線を環状コアに巻回する工程を示す図であり、（Ｂ）は第１クランプ機構を反転させた工程を示す図であり、（Ｃ）はその状態の支持台を示す図である。
【図１１】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は巻線の先端部分を環状コアに挿通した後に、第２クランプ機構でクランプする工程を示す図であり、（Ｃ）は第２クランプ機構で巻線を巻回する工程を示す図である。
【図１２】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は一回分の巻回が終了した後に、第１クランプ機構で巻線を再びクランプする工程を示す図である。
【図１３】本発明のコイルの製造方法の中で環状コアを所定ピッチ回転させる工程を示すであり、（Ａ）、（Ｃ）および（Ｅ）は各段階の横コアクランプを示す平面図であり、（Ｂ）、（Ｄ）および（Ｆ）は各段階の縦コアクランプおよび横コアクランプを示す断面図である。
【図１４】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は第２クランプで巻線をクランプして反転させる工程を示し、（Ｃ）はこの工程の支持台を示す図である。
【図１５】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第２クランプ機構で巻線を巻回する工程を示し、（Ｂ）および（Ｃ）は第２クランプ機構を反転させる工程を示す図である。
【図１６】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）は第２クランプ機構で巻線を環状コアに挿通する工程を示し、（Ｂ）は挿通された巻線を第１クランプ機構でクランプする工程を示し、（Ｃ）は第１クランプ機構で巻線を環状コアに巻回する工程を示す。
【図１７】本発明のコイルの製造方法を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は巻線の端部を第２クランプ機構に持ち替える工程を示す図である。
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は背景技術の巻線方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、各図を参照して本形態にかかるコイル製造装置およびそれを用いたコイルの製造方法を説明する。
【００２０】
＜トロイダルコイルの構成＞
先ず、図１を参照して、本発明のコイル製造装置およびコイルの製造方法で製造されるコイルを説明する。図１（Ａ）はコイルに備えられる環状コア２０を示し、図１（Ｂ）は環状コア２０の断面を示し、図１（Ｃ）は巻線が巻かれた状態のトロイダルコイル１０を示す。ここでは、円筒状の環状コア２０の周囲に巻線が巻かれたトロイダルコイルを一例に説明するが、環状コア２０の形状は円筒状以外の形状でも良い。
【００２１】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、環状コア２０は直径約２５ｍｍ〜４０ｍｍの磁性体で形成されており、量産効果を高めるためにドーナツ状で、断面が四角形に形成されている。断面を有する環状コア２０の表面に隙間なく巻線を巻回することは容易でないが、本形態では後述するクランプ機構を用いることでこのことを実現している。
【００２２】
ここで、以下の説明に用いる方向を定義する。Ｘ方向とは環状コア２０の中心を厚み方向（軸方向）に貫く方向であり、後述するクランプ機構はＸ方向に対して並行に移動する。また、Ｙ方向およびＺ方向を含む平面は環状コア２０の側面に対して平行である。これらの方向は互いに直行している。
【００２３】
図１（Ｃ）を参照して、巻線１２は環状コア２０に巻かれる。巻線１２は太い銅線またはアルミ線が使用され、具体的には１００Ａ〜２００Ａ程度の電流が流れるトロイダルコイルに用いる巻線の外径は０．６ｍｍ〜３．０ｍｍ程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。尚、巻線１２の表面は樹脂材料からなる絶縁被膜により覆われている。
【００２４】
巻線１２はその中央部付近から、環状コア２０に巻かれる巻回部１２Ｄ１、１２Ｄ２・・・と、巻線１２の中央部１８付近から環状コア２０に巻かれ残り一方の残余部１４Ａ側半分の巻回部１２Ｅ１、１２Ｅ２・・と、残余部１４Ａ、他方の残余部１４Ｂで構成される。巻線１２の一方の残余部１４Ａおよび他方の残余部１４Ｂは約２００ｍｍ以上の長さにしている。これらの残余部はそのまま端子として使用され、不要な部分は巻線を環状コアに巻回した後に切断される。
【００２５】
巻線１２は最初に環状コア２０の中央部から円周左側方向（第１巻回部２２）に１巻線分の間隔を空け、巻線の他方の残余部１４Ｂ側から中央部１８付近の巻回部１２Ｄ１、１２Ｄ３・・・１２Ｄ９まで４〜５回巻く。巻回部１２Ｄ９まで巻かれたら、前と逆に円周右方向に巻回部１２Ｄ９と巻回部１２Ｄ７間に巻回部１２Ｄ２を巻き、巻回部１２Ｄ７と巻回部１２Ｄ５間に巻回部１２Ｄ４を巻き、巻回部１２Ｄ８まで巻いて他方の残余部１４Ｂを環状コア２０の中央部から取出す。
【００２６】
環状コア２０の円周左側に巻線が巻かれたら、今度は巻線の巻き方向を逆にして環状コア２０の円周右側方向（第２巻回部２４）に前述と同様に１巻線分の間隔を空けて、巻線１２の一方の残余部１４Ａ側を中央部１８付近から巻回部１２Ｅ１、１２Ｅ３・・・１２Ｅ９まで４〜５回巻き、次に円周左方向に巻回部１２Ｅ９と巻回部１２Ｅ７間に巻回部１２Ｅ２を巻き、巻回部１２Ｅ７と巻回部１２Ｅ５間に巻回部１２Ｅ４を巻き、巻回部１２Ｅ８まで巻いて一方の残余部１４Ａを環状コア２０の中央部から取出す。
【００２７】
＜トロイダルコイルの製造装置＞
図２から図５を参照して、上記したトロイダルコイル１０を製造するコイル製造像装置の構成を説明する。
【００２８】
図２を参照して、本形態のコイル製造装置３０は、巻線が巻回される環状コアを保持するコア保持機構３８と、巻線をクランプして環状コアに巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４とを主要に備えている。ここで、コア保持機構３８はコアクランプ機構４２と、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０とを備えており、これらは一体となって支持台４４の上面に設置されたレールをＸ方向に沿って移動する。また、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面をＸ方向に沿って移動可能に据え付けられている。ここで、コア保持機構３８と、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４が据え付けられる支持台４６とは機構的に分離しており、支持台４６のみをＸ−Ｚ方向に沿って回転するように傾斜させたり、Ｚ方向に昇降させたりすることが可能である。
【００２９】
図３を参照して、コア保持機構３８の構成を説明する。コア保持機構３８は、巻回される前の巻線を一時的に保持する巻線保持機構４０と、巻線が巻回される環状コア２０を保持するコアクランプ機構４２とを備えている。これらの機構は、厚みが数センチ程度のステンレス等の金属板を所定形状に組み合わせた支持台５６に据え付けられており、モーターの駆動力で一体的にＸ方向に沿って移動可能である。また、コア保持機構３８は、環状コア２０の巻線が巻かれる部分を中心に、Ｘ−Ｚ平面上で回転可能である。このように、コア保持機構３８自体が回転することで、図１０（Ａ）等を参照して説明するように、コアクランプ機構４２自体を傾斜させ、環状コア２０の表面に隙間なく巻線１２を巻回することが可能となる。
【００３０】
巻線保持機構４０は、支持台５６に一端が固定されてＸ方向に伸びる２本のシャフト４０Ａと、このシャフト４０Ａが貫通した板状の支持板に固定された巻線保持部４０Ｂとを有している。巻線保持部４０Ｂの先端部分にはＺ方向に巻線を挟むクランプ４１が設けられており、この部分が巻線をクランプすることにより、巻線工程において巻かれない残余の部分の巻線がコア保持機構３８に固定される。
【００３１】
コアクランプ機構４２は、支持台５６に固定されて環状コア２０の側面を両側から固定する２つの縦コアクランプ４２Ｂと、環状コア２０の外側側面を中心に向かって固定する横コアクランプ４２Ａとを備えている。環状コア２０が下方から供給されると、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプによりその位置が固定される。また、巻線の巻回に伴い、環状コア２０を回転させる時には、横コアクランプ４２Ａを所定角度回転させる。この事項は図１３を参照して後述する。
【００３２】
図４を参照して、巻線を巻回する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６の上面に配置され、モータの駆動力によりレール４８に沿ってＸ方向にスライド可能に配置されている（スライド機構）。即ち、第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、巻線が巻回される環状コアの軸に沿って移動する。また、両クランプ機構が載置される支持台の下方には板状の回転支持部６２が配置されており、回転支持部６２と下部の支持座６６との間にはバネ５０が架設されている。
【００３３】
回転支持部６２および支持台４６を含む機構の上部部分は、回転部６４を介して、支持座６６に対してＺ−Ｘ平面上で回転可能なように設置されている。従って、支持台４６は、不図示の油圧制御機構やバネ５０等により、回転部６４を中心として回転して傾斜する。これにより、図１０（Ｃ）を参照して後述するように、巻線１２の湾曲を抑制する効果が得られる。
【００３４】
更に、回転支持部６２の下方には不図示の昇降手段が設けられており、この昇降手段により支持台４６がＺ方向に移動される。これにより、第１クランプ機構３２を、コアクランプ機構４２の下方を通過して＋Ｘ方向に移動させることが可能となる。
【００３５】
第１クランプ機構３２は、支持部３２Ａと、回転支持部３２Ｂと、クランプ部３２Ｃとを備えている。支持部３２Ａは不図示のモータの駆動力により、支持台４６に載置されたレール４８に沿ってＸ方向に移動可能に設置されており、回転支持部３２Ｂおよびクランプ部３２Ｃを支持する機能を有する。回転支持部３２Ｂは、支持部３２Ａに固定されており、Ｘ−Ｚ平面に沿って３６０度回転可能な状態で保持されており、Ｙ方向に沿っても移動可能である。クランプ部３２Ｃは、回転支持部３２Ｂの＋Ｙ方向の端部に固定されており、その先端には巻線を保持するクランプが設けられている。
【００３６】
この様な構成の第１クランプ機構３２は、巻線を巻回する際には回転支持部３２Ｂにより＋Ｙ方向に移動し、この巻回が終了したら−Ｙ方向に移動する。また、クランプ部３２Ｃでクランプした巻線の先端部の向きを反転させる際には、回転支持部３２Ｂによりクランプ部３２Ｃを１８０度回転させる。
【００３７】
第２クランプ機構３４の構成および動作は、上記した第１クランプ機構３２と同様であり、支持部３４Ａと、支持部３４Ａの上面に配置された回転支持部３４Ｂと、回転支持部３４Ｂの＋Ｙ方向の端部に固定されたクランプ部３４Ｃとを備えている。
【００３８】
上記したように、環状コアに巻回される巻線を操作する第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４は、支持台４６上のレール４８に沿ってＸ方向に移動する。従って、両クランプ機構の移動方向は基本的にはＸ方向のみであるので、これらの機構の移動が単純化される結果、両クランプ機構を移動させるための部品が少なくなり全体の構成が簡素化される。更には、両クランプ機構の移動そのものが単純化されるので、巻線の巻回に必要とされる時間が短縮化される。
【００３９】
図５を参照して、上記したコアクランプ機構４２が環状コア２０を保持する機構を説明する。図５（Ａ）はコアクランプ機構４２を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は縦コアクランプ４２Ｂを示す斜視図であり、図５（Ｃ）は横コアクランプ４２Ａを示す平面図である。
【００４０】
コアクランプ機構４２の役割は、巻線時に環状コア２０を保持すると共に、一回の巻線が終了した後に、所定の量だけ環状コア２０を回転させてピッチ送りすることにある。
【００４１】
図５（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２は、環状コア２０を周囲から保持する横コアクランプ４２Ａと、環状コア２０の側面を両側から挟む２つの縦コアクランプ４２Ｂとを備えている。この図では、各部位の構成を示すためにこれらをＸ方向に離間して示しているが、実際の使用状況下では、縦コアクランプ４２Ｂは、横コアクランプ４２Ａに接近して配置される。
【００４２】
図５（Ａ）および図５（Ｃ）を参照して、横コアクランプ４２Ａは、厚みが２ｃｍ〜４ｃｍ程度の金属板を所定形状に切断加工したものであり、環状コア２０を保持するためのクランプ領域４２Ｇが内部に設けられている。そして、円形状に切り欠き加工されたクランプ領域４２Ｇに、周囲から中央部に伸びる横クランプ部４２Ｄが配置されている。ここでは、クランプ領域４２Ｇの周辺部から中心部に向かって、４本の横クランプ部４２Ｄが配置されているが、横クランプ部４２Ｄの個数は４本以下でも良いし５本以上でも良い。尚、環状コア２０の外周面に当接する各横クランプ部４２Ｄの先端部分は、プラスチック或いはゴム等の樹脂材料から成る。これにより、横クランプ部４２Ｄが環状コア２０に接触しても、環状コア２０の外周面に傷が付くことは無い。
【００４３】
図５（Ｂ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂは、細長い直方体形状の金属材料からなり、−Ｚ方向の端部付近から上方にＵ字状のスリット４２Ｅが設けられている。スリット４２Ｅには、巻回される巻線が下方から挿通される。
【００４４】
縦コアクランプ４２Ｂの、環状コア２０に面する部分には縦クランプ部４２Ｃが固定されている。縦クランプ部４２Ｃは、扁平な円筒形状に成形された金属材料からなり、環状コア２０と接触する面は、プラスチック或いはゴム等の樹脂材料で被覆されている。これにより、環状コア２０や巻回される巻線へのダメージが軽減される。また、縦クランプ部４２Ｃの直径は、環状コア２０の外形と同様またはそれよりも若干長い程度に設定される。これにより、使用状況下では、環状コア２０の側面のほぼ全域に縦クランプ部４２Ｃが当接する。
【００４５】
更に、縦クランプ部４２Ｃの下端から中心部よりも若干上方に到るまで、スリット４２Ｆが設けられており、その幅は巻回される巻線よりも若干広い程度に設定されている。このスリット４２Ｆは、巻回される巻線を挿通させる為に設けられる。
【００４６】
＜コイルの製造方法＞
図６から図１７を参照して、上記した構成のコイル製造装置を用いてコイルを製造する方法を具体的に説明する。
【００４７】
図６のフローチャートを参照して、本形態のコイルの製造方法は、ステップＳ１１からステップＳ２８を備えている。これらのステップの中でも、ステップＳ１３からステップＳ２０は、この図の下部に示す第１巻回部２２に巻線１２を巻回する工程であり、ステップ２１からステップＳ２８は、第２巻回部２４に巻線１２を巻回する工程である。
【００４８】
Ｓ１１〜Ｓ１２（図７）：環状コアと巻線をセットする工程
予め用意された環状コア２０は、下方からコアクランプ機構４２の内部にセットされ、横コアクランプ４２Ｄで外周側面が押圧固定されると共に、両側の側面が縦コアクランプ４２Ｂで押圧固定される。
【００４９】
次に、巻線１２を環状コア２０に挿通させる。具合的には、巻かれて用意された巻線１２の一部をコアクランプ機構４２の側方に引き出した後に、図２に示す第１クランプ機構３２および第２クランプ機構３４で引き出して環状コア２０を挿通させ、更に巻線１２の端部を巻線保持部４０Ｂに移動する。その後、クランプ４１で巻線１２の端部をクランプした後に、巻線保持部４０Ｂはシャフト４０Ａにガイドされて＋Ｘ方向に移動した後に所定位置でストップする。これにより、図２を参照して、後の工程（ステップＳ２０以降の工程）で巻かれる長さが５０ｃｍ程度の第２巻線部１２Ｂは、巻線保持部４０Ｂでクランプされた状態で、＋Ｙ方向（紙面上で奥側の方向）に退避される。これにより、環状コア２０に巻線を巻回するために、第１クランプ機構３２や第２クランプ機構３４（図１参照）がＸ方向に沿って移動したとしても、これらのクランプ機構が巻線保持部４０Ｂに保持された第２巻線部分１２Ｂに接触することはない。また、第１巻線部１２Ａの巻回が行われている間は、第２巻線部１２Ｂは巻線保持部４０Ｂにて保持された状態であり、図２に示すコア保持機構３８と共に移動する。
【００５０】
Ｓ１３〜Ｓ１４（図８、図９）：第１クランプ機構３２で巻線１２を反転する工程
図８を参照して、後から巻かれる部分の巻線１２の退避が終了した後は、巻かれる部分（第１巻線部分）の巻線１２の端部を第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄを閉じてクランプする。ここで、第１クランプ機構３２は、第２クランプ機構３４よりもコアクランプ機構４２寄りに配置されており、ステップＳ１３〜Ｓ２０で環状コアの第１巻回部２２に第１巻線部分１２Ａを巻回する際には、主に第１クランプ機構３２が巻回に用いられる。
【００５１】
次に、図９（Ａ）を参照して、巻線１２の端部をクランプした状態の第１クランプ機構３２を反時計回りに１８０度回転させる。この回転は、図４に示す支持部３２Ａに固定された回転支持部３２Ｂを回転させることで行われる。これにより、巻線の先端部分が＋Ｘ方向に向くように折り返される。
【００５２】
図９（Ｂ）を参照して、本工程では、第１クランプ機構３２が載置される支持台４６を回転させて傾斜させた状態で、上記した折り返しを行っている。これにより、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との距離を長くして、巻線１２の先端付近変形が抑制され、巻線１２の先端部分をコアクランプ機構４２に保持される環状コア２０の孔に挿通させることが可能となる。
【００５３】
具体的には、第１クランプ機構３２が搭載される支持台４６は、回転部６４を介して支持座６６に固定されており、この回転部６４を支点として支持台４６が反時計回りに１０度〜２０度程度回転する。この回転は、バネ５０および不図示のコンプレッサ等の駆動力で行われる。
【００５４】
このようにすることで、支持台４６を傾斜させる分、第１クランプ機構３２が下方に移動され、この結果、第１クランプ機構３２で巻線１２の先端部を１８０度反転させたことに伴う、巻線１２の変形が小さくなる。換言すると、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との間で円弧を描く巻線１２の回転半径が大きくなる（曲率が小さくなる）。
【００５５】
巻線１２の先端部を折り返す本工程では、巻線１２の先端部の変形を抑制するために、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２とは可能な限り離間させたほうが良い。しかしながら、本形態の巻線装置は、装置全体の小型化のために支持台４６の幅を１．５ｍ程度に狭くしているので、Ｘ方向に対する移動のみで両者を所定以上離間させることは困難である。また、支持台４６を上下方向に移動させる不図示の昇降機構も設けられているが、この昇降機構は例えば２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度の昇降動作しかできない。
【００５６】
このため本形態では、支持台４６を回転して傾斜させることで第１クランプ機構３２を−Ｚ方向に配置し、コアクランプ機構４２から第１クランプ機構３２を離間させている。具体的には、Ｘ方向でコアクランプ機構４２に保持された環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとが離間する距離Ｌ１と、Ｚ方向で環状コア２０とクランプ３２Ｄとが離間する距離Ｌ２とを同程度の例えば７０ｃｍ程度にする。このようにすると、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２との間で湾曲する巻線１２の曲率が小さくなり、巻線１２の先端部の変形が抑制される。巻線１２の先端部が変形すると、この先端部を環状コア２０の孔部に挿通させることが困難となるが、上記の対処で変形を抑制することで、巻線１２の先端部を問題なく環状コア２０の孔部に挿通できる。
【００５７】
ここで、巻線１２を環状コア２０に巻回することにより、剰余の部分の巻線１２が一定以下となった場合は、上記した支持台４６の傾斜運動は不要になる。この場合は、不図示の昇降機構を用いて、平行な支持台４６を下方に移動させることにより、Ｘ方向およびＹ方向の両方向に於いて、環状コア２０とクランプ３２Ｄとが離間する距離を同一にする。
【００５８】
更に本工程では、支持台４６の傾斜に伴い、コアクランプ機構４２も傾斜させている。具体的には、図２に示したコアクランプ機構４２を支持するコア保持機構３８に組み込まれたモーターで、コアクランプ機構４２を反時計回りに回転させる、この回転角は、支持台４６が回転する回転角と同様で良い。この場合、コアクランプ機構４２の中心軸（点線で点線で示される軸）は、支持台４６の上面と直交することに成る。これにより、コアクランプ機構４２（コア保持機構３８）で支持される巻線１２も傾斜するので、巻線１２が描く円弧の回転半径を大きくして変形を抑制する効果が更に大きくなる。
【００５９】
上記した第１クランプ機構３２の折り返しが終了した後は、第１クランプ機構３２を支持台４６の上面で、コアクランプ機構４２よりも＋Ｘ方向側に移動する。
【００６０】
Ｓ１５−Ｓ１６（図１０）：巻線１２の巻回および反転
図１０（Ａ）を参照して、次に、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２を＋Ｘ方向に移動させることで巻線１２にテンションを加え、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に巻線１２を巻回する。この工程では、第１クランプ機構３２は環状コア２０と同じ高さで側方に配置されている。
【００６１】
更に本工程では、コアクランプ機構４２を時計回りに１０度〜２０度程度回転させた状態で、第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回を行っている。コアクランプ機構４２を傾斜させることで、コアクランプ機構４２により保持される環状コア２０も傾斜することに成り、環状コア２０の表面に対して隙間なく巻線１２を巻回することが可能となる。
【００６２】
巻線１２が環状コア２０に巻回された後は、第１クランプ機構３２により巻線１２に与えているテンションを解除し、コアクランプ機構４２を逆方向に回転させ、コアクランプ機構４２の中心線が垂直になるようにする。
【００６３】
図１０（Ｂ）を参照して、次に、コアクランプ機構４２と第１クランプ機構３２とを接近させ、第１クランプ機構３２を反時計回りに１８０度回転させる。これにより、巻線１２の先端は、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０の孔部を向く。
【００６４】
図１０（Ｃ）を参照して、本工程に於いても、巻線１２の残余部の過度の湾曲を抑制するために、時計回りに支持台４６を傾斜させている。このようにすることで、本工程に於いても、コアクランプ機構４２に保持される環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとの距離が適正化される。具体的には、環状コア２０とクランプ３２ＤとがＸ方向で離間する距離Ｌ１と、両者がＺ方向で離間する距離Ｌ２とが同程度となる。本工程でも、図９（Ｂ）の場合と同様に、巻線１２の残余部が長い場合は支持台４６を傾斜させることによりＬ１とＬ２の長さを同様にし、この残余部が短い場合は支持台４６を下方に移動させることにより、Ｌ１とＬ２とを同様の長さとする。
【００６５】
Ｓ１７−Ｓ１８（図１１）：第２クランプ機構３４で巻回
次に、図１１（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に、巻線１２の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２が、図４に示すレール４８に沿って−Ｘ方向に移動することにより行われる。本形態では、図１０等に示したように、支持台４６を傾斜させて巻線１２を折り返しているので、この折り返しにより巻線１２が局所的に変形することが抑制されている。この結果、巻線１２は直線状態を保っているので、その先端部を容易に環状コア２０に挿通することが可能となる。仮に、図１０に示したような対処を施さなかったとすると、巻線１２が局所的に変形してしまい、巻線１２の先端部を環状コア２０の孔部に挿通するのが困難になると予測される。
【００６６】
図１１（Ｂ）を参照して、環状コア２０から−Ｘ方向に導出する巻線１２の先端部付近を第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄでクランプする。このクランプが終了した後、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄによるクランプを解除した後に、コアクランプ機構４２との干渉を避けるために、−Ｙ方向（面上手前側）に退避する。
【００６７】
次に、図１１（Ｃ）を参照して、第２クランプ機構３４とコアクランプ機構４２とをＸ方向に沿って離間させて巻線１２にテンションを加えることにより、環状コア２０に巻線１２を巻回する。ここで、テンションは、第２クランプ機構３４を−Ｘ方向に移動させることで加えても良いし、コアクランプ機構４２を＋Ｘ方向に移動させることで加えても良いし、両者を互いが離間する方向に移動させることで加えても良い。また、本工程では、巻回される巻線１２と環状コア２０との間の間隙を小さくするために、コアクランプ機構４２を、時計回りに若干回転させている。
【００６８】
Ｓ１９（図１２）：巻線１２を第１クランプ機構３２で持ち替える
第２クランプ機構３４による巻線１２の巻回が終了した後は、第１クランプ機構３２をコアクランプ機構４２よりも−Ｘ側に移動させる（図１２（Ａ））。そして、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄで巻線１２をクランプした後に、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄのクランプは解除される（図１２（Ｂ））。この様に巻線１２を第１クランプ機構３２に持ち替えることにより、上記したステップＳ１３に戻って巻線を行うことができる。
【００６９】
Ｓ２０（図１３）：環状コア２０の回転
上記したステップＳ１３〜ステップＳ１９により、図１（Ｃ）に示す一ピッチ分の巻回部１２Ｄ１が形成される。本工程では、次の巻回分１２Ｄ３を巻回するために、コアクランプ機構４２で一ピッチ分、環状コア２０を回転させる。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）はピッチ送りする前の状態の状態を示し、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）はピッチ送りを行っている状態を示し、図１３（Ｅ）及び図１３（Ｆ）はピッチ送りが終了した後の状態を示す図である。また、図１３（Ａ）、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｅ）は横コアクランプ４２Ａの状態を示す図であり、図１３（Ｂ）、図１３（Ｄ）及び図１３（Ｆ）は縦コアクランプ４２Ｂ及び横クランプ部４２Ｄの状態を示す図である。
【００７０】
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）を参照して、上記したステップＳ１３〜ステップＳ１９では、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプ４２Ｂの両方で、環状コア２０を挟み込み固定している。具体的には、図１３（Ａ）を参照して、横コアクランプ４２Ａに設けた複数の横クランプ部４２Ｄで、環状コア２０の外周側面を押圧固定している。更に、図１３（Ｂ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂに設けた縦クランプ部４２Ｃで両側から、環状コア２０の両側面を押圧固定している。この様に、横コアクランプ４２Ａおよび縦コアクランプ４２Ｂの両クランプで環状コア２０をクランプすることにより、巻線を巻回する工程にて大きなテンションが作用した状態であっても、環状コア２０を脱落させること無く保持することが出来る。
【００７１】
図１３（Ｄ）を参照して、環状コア２０を回転させる工程では、先ず、縦コアクランプ４２Ｂを、夫々環状コア２０から離間するように左右方向に離間させる。これにより、環状コアは横コアクランプ４２Ａのみにより保持される。次に、図１３（Ｃ）に示すように、環状コア２０の中心を回転中心として、横コアクランプ４２Ａを、時計回りに一ピッチ分回転させる。これにより、横コアクランプ４２Ａのみに保持される環状コア２０も同時に回転する。
【００７２】
次に、図１３（Ｆ）を参照して、縦コアクランプ４２Ｂを環状コア２０に接近させることにより、縦クランプ部４２Ｃで、環状コア２０の両側面を保持して固定する。更に、横クランプ部４２Ｄを環状コア２０の外周面から離間させる。その後、図１３（Ｅ）を参照して、図１３（Ｃ）の場合と逆方向の反時計回りに、一ピッチ分回転させる。これにより、横コアクランプ４２Ａは、図１３（Ａ）に示す最初の状態となる。その後、横クランプ部４２Ｄにて環状コア２０の外周面を再びクランプする。
【００７３】
以上により、環状コア２０を回転させる本工程が終了する。
【００７４】
図６のフローチャートを参照して、ステップＳ２０で環状コアを回転させた後は、ステップＳ１３に戻り巻線の巻回を再び行う。そして、ステップＳ１３〜ステップＳ２０を繰り返すことにより、環状コア２０の左半分である第１巻回部２２の巻線を行う。これが終了した後は、以下に述べるステップＳ２１〜ステップＳ２８で、環状コア２０の右半分である第２巻回部２４に巻線を巻回する。
【００７５】
尚、上記したステップＳ１３〜ステップ２０では、主に第１クランプ機構３２で巻線１２を操作していたが、下記するステップＳ２１〜ステップＳ２８では、主に第２クランプ機構３４で巻線１２を操作する。即ち、ステップＳ１３〜ステップ２０と、ステップＳ２１〜ステップＳ２８とでは、第１クランプ機構３２と第２クランプ機構３４との役割が入れ替わっている。
【００７６】
Ｓ２１〜Ｓ２２（図１４）：第２クランプ機構３４で巻線１２を反転する工程
上記したステップＳ１３〜Ｓ２０では、図２に示す巻線保持機構４０に第２巻線部分１２Ｂを退避して保持させた状態で、第１巻線部１２Ａの巻回を行っていた。以下の工程は、図２に示す巻線保持機構４０を−Ｙ方向に移動させて、第１クランプ機構３２や第２クランプ機構３４で第２巻線部分１２Ｂを保持可能な状態で行われる。
【００７７】
図１４（Ａ）を参照して、巻線１２の端部を第２クランプ機構３４でクランプし、クランプした状態の第２クランプ機構３４を時計回りに１８０度回転させる（図１４（Ｂ））。これにより、巻線の先端部分が−Ｘ方向に向くように折り返される。
【００７８】
図１４（Ｃ）を参照して、本工程でも、上記したステップＳ１４等と同様に、支持台４６を傾斜させることにより、Ｘ方向でコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離Ｌ１と、Ｚ方向でコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離Ｌ２とを略同一としている。具体的には、第２クランプ機構３４を反転させるのと同時に、或いは先行して、支持台４６を回転部６４で時計回りに回転させる。これにより、第２クランプ機構３４が−Ｚ方向に移動するので、上記したＬ１とＬ２とが同様の長さとなる。この結果、両者に端部が固定される巻線１２の湾曲形状が真円に近い形状となり、巻線１２が局所的に湾曲の度合いが大きくなることが抑制される。
【００７９】
ステップＳ１３でも上記したように、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とを離間させる方法は、巻線１２の残余部の長さにより異なる。具体的には、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４との間の巻線１２の長さが一定以上に長い場合（例えば５０ｃｍ以上）は、第２クランプ機構３４と＋Ｘ側の端部に配置すると共に、支持台４６を回転させる。一方、この巻線１２の長さが一定以下に短い場合（例えば５０ｃｍ未満）は、支持台４６自体を下方に移動させることにより、Ｘ方向およびＺ方向に於いてコアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とが離間する距離を同一としている。
【００８０】
Ｓ２３−Ｓ２４（図１５）：巻線１２の巻回および反転
図１５（Ａ）を参照して、次に、巻線１２をクランプした状態の第１クランプ機構３２を−Ｘ方向に移動させることで巻線１２にテンションを加え、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に巻線１２を巻回する。
【００８１】
更に本工程では、コアクランプ機構４２を反時計回りに１０度〜２０度程度回転させた状態で、第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回を行っている。コアクランプ機構４２を傾斜させることで、コアクランプ機構４２により保持される環状コア２０も傾斜し、環状コア２０の表面に対して隙間なく巻線１２が巻回される。
【００８２】
巻線１２が環状コア２０に巻回された後は、第２クランプ機構３４を＋Ｘ方向に移動させ、第１クランプ機構３２により巻線１２に与えているテンションを解除する。更に、コアクランプ機構４２を逆方向に回転させ、コアクランプ機構４２の中心線が垂直になるようにする。
【００８３】
図１５（Ｂ）を参照して、次に、コアクランプ機構４２と第２クランプ機構３４とを接近させ、第２クランプ機構３４を時計回りに１８０度回転させる。これにより、巻線１２の先端は、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０の孔部を向く。
【００８４】
図１５（Ｃ）を参照して、本工程に於いても、巻線１２の残余部の過度の湾曲を抑制するために、時計回りに支持台４６を反時計回りに傾斜させている。このようにすることで、コアクランプ機構４２に保持される環状コア２０と、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄとの距離が適正化される。具体的には、環状コア２０とクランプ３２ＤとがＸ方向で離間する距離Ｌ１と、両者がＺ方向で離間する距離Ｌ２とが同程度となる。上記したように、前ステップと同様に、巻線１２の残余部が長い場合は支持台４６を傾斜させることによりＬ１とＬ２とを略同様にし、この残余部が短い場合は支持台４６を下方に移動させることでＬ１とＬ２とを略同様にしている。
【００８５】
Ｓ２５−Ｓ２６（図１６）：第２クランプ機構３４で巻回
図１６（Ａ）を参照して、コアクランプ機構４２に保持された環状コア２０に、巻線１２の先端部を挿通する。この挿通作業は、巻線１２をクランプした状態の第２クランプ機構３４が、図４に示すレール４８に沿って＋Ｘ方向に移動することにより行われる。
【００８６】
次に、図１６（Ｂ）を参照して、環状コア２０から＋Ｘ方向に導出する巻線１２の先端部付近を第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄでクランプする。このクランプが終了した後、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄによるクランプを解除した後に、コアクランプ機構４２との干渉を避けるために、−Ｙ方向（面上手前側）に退避する。
【００８７】
次に、図１６（Ｃ）を参照して、第１クランプ機構３２とコアクランプ機構４２とをＸ方向に沿って離間させて巻線１２にテンションを加えることにより、環状コア２０に巻線１２を巻回する。また、本工程では、巻回される巻線１２と環状コア２０との間の間隙を小さくするために、コアクランプ機構４２を、反時計回りに若干回転させている。テンションの付与が終了した後は、コアクランプ機構４２は逆方向に回転され垂直状態となる。
【００８８】
Ｓ２７（図１７）：巻線１２を第２クランプ機構３４に持ち替える
第１クランプ機構３２による巻線１２の巻回が終了した後は、第１クランプ機構３２をコアクランプ機構４２よりも＋Ｘ側に移動させる（図１７（Ａ））。そして、第２クランプ機構３４のクランプ３４Ｄで巻線１２をクランプした後に、第１クランプ機構３２のクランプ３２Ｄのクランプは解除される（図１７（Ｂ））。
【００８９】
Ｓ２８（図１３）：環状コア２０の回転
上記工程が終了した後は、上記したステップＳ２０（図１３参照）と同様に、コアクランプ機構４２で環状コア２０を所定ピッチ回転させる。
【００９０】
上記したステップＳ２１からステップＳ２８を、図１（Ｃ）に示す環状コア２０の第２巻回部２４に巻線１２が巻回されるまで行う。
【００９１】
上記工程が終了した後は、図１（Ｃ）を参照して、巻線１２の残余部１４が所定の長さと成るように切断する。そして、図３を参照して、コアクランプ機構４２のクランプを全て解除することによりトロイダルコイル１０を下方で回収し、図１に示すトロイダルコイル１０が製造される。
【符号の説明】
【００９２】
１０ トロイダルコイル
１２ 巻線
１４，１４Ａ，１４Ｂ 残余部
１８ 中央部
２０ 環状コア
２２ 第１巻回部
２４ 第２巻回部
３０ コイル製造装置
３２ 第１クランプ機構
３２Ａ 支持部
３２Ｂ 回転支持部
３２Ｃ クランプ部
３２Ｄ クランプ
３４ 第２クランプ機構
３４Ａ 支持部
３４Ｂ 回転支持部
３４Ｃ クランプ部
３４Ｄ クランプ
３８ コア保持機構
４０ 巻線保持機構
４１ クランプ
４０Ａ シャフト
４０Ｂ 巻線保持部
４２ コアクランプ機構
４２Ａ 横コアクランプ
４２Ｂ 縦コアクランプ
４２Ｃ 縦クランプ部
４２Ｄ 横クランプ部
４２Ｅ スリット
４２Ｆ スリット
４４ 支持台
４６ 支持台
４８ レール
５０ バネ
５２ 支持材
５６ 支持台
６２ 回転支持部
６４ 回転部
６６ 支持座
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置であり、
前記環状コアを保持するコアクランプ機構と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線をクランプして反転させ、前記第１方向に対向する第２方向側まで移動して前記巻線にテンションを加えることで前記環状コアに前記巻線を巻回し、前記巻線の先端を再び反転させて前記環状コアを貫通して前記第１方向側に突出させる第１クランプ機構と、
前記第１方向側に突出する前記巻線をクランプして前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する第２クランプ機構と、
前記第１クランプ機構および前記第２クランプ機構を、前記第１方向および前記第２方向にスライドさせるスライド機構と、
を備えることを特徴とするコイル製造装置。
【請求項２】
前記スライド機構を傾斜させる傾斜機構を更に備え、
前記第１クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記第１クランプ機構が前記コアクランプ機構から離間するように前記スライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項１に記載のコイル製造装置。
【請求項３】
前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第１巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第２巻線部分と、を有し、
前記第１巻線部分を巻回する工程と、前記第２巻線部分を巻回する工程で、前記第１クランプ機構と前記第２クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル製造装置。
【請求項４】
前記コアクランプ機構の側方で、前記環状コアに挿通された前記第２巻線部分を保持する巻線保持機構と、を更に備え、
前記第２巻線部分が前記巻線保持機構に保持された状態で、前記第１巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第２巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項３に記載のコイル製造装置。
【請求項５】
前記コアクランプ機構は、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプと、前記環状コアを両側面から保持する２つの縦コアクランプとを有し、
前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、前記横コアクランプおよび前記縦コアクランプの両方で前記環状コアを固定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のコイル製造装置。
【請求項６】
環状コアに巻線を巻回するコイルの製造方法であり、
前記環状コアに前記巻線を貫通させる工程と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線を第１クランプ機構でクランプして反転させた後に、前記第１方向に対向する第２方向側まで、前記軸方向に沿って移動して前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
前記第１クランプ機構を反転させて前記巻線の端部を前記環状コアに向けた後に、前記端部を前記環状コアに挿通して第１方向側に突出させる工程と、
前記環状コアから突出する部分の前記巻線を第２クランプ機構でクランプした後に、前記巻線にテンションを加えることで、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
前記巻線の端部を前記第１クランプ機構でクランプした後に、前記第２クランプ機構を開放して、前記巻線をクランプした状態の前記第１クランプ機構を前記第２方向側まで前記軸方向に沿って移動させて、前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
を備えることを特徴とするコイルの製造方法。
【請求項７】
前記第１クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記環状コアを保持するコアクランプ機構から前記第１クランプ機構が離間するように、前記第１クランプ機構を支えるスライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項６に記載のコイルの製造方法。
【請求項８】
前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第１巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第２巻線部分と、を有し、
前記第１巻線部分を巻回する工程と、前記第２巻線部分を巻回する工程で、前記第１クランプ機構と前記第２クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のコイルの製造方法。
【請求項９】
前記第２巻線部分が巻線保持機構に保持されて退避した状態で、前記第１巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第２巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項８に記載のコイルの製造方法。
【請求項１０】
前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプおよび、前記環状コアを両側面から保持する２つの縦コアクランプで、前記環状コアを固定することを特徴とする請求項６から請求項９の何れかに記載のコイルの製造方法。
【請求項１】
環状コアに巻線を巻回するコイル製造装置であり、
前記環状コアを保持するコアクランプ機構と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線をクランプして反転させ、前記第１方向に対向する第２方向側まで移動して前記巻線にテンションを加えることで前記環状コアに前記巻線を巻回し、前記巻線の先端を再び反転させて前記環状コアを貫通して前記第１方向側に突出させる第１クランプ機構と、
前記第１方向側に突出する前記巻線をクランプして前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する第２クランプ機構と、
前記第１クランプ機構および前記第２クランプ機構を、前記第１方向および前記第２方向にスライドさせるスライド機構と、
を備えることを特徴とするコイル製造装置。
【請求項２】
前記スライド機構を傾斜させる傾斜機構を更に備え、
前記第１クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記第１クランプ機構が前記コアクランプ機構から離間するように前記スライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項１に記載のコイル製造装置。
【請求項３】
前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第１巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第２巻線部分と、を有し、
前記第１巻線部分を巻回する工程と、前記第２巻線部分を巻回する工程で、前記第１クランプ機構と前記第２クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル製造装置。
【請求項４】
前記コアクランプ機構の側方で、前記環状コアに挿通された前記第２巻線部分を保持する巻線保持機構と、を更に備え、
前記第２巻線部分が前記巻線保持機構に保持された状態で、前記第１巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第２巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項３に記載のコイル製造装置。
【請求項５】
前記コアクランプ機構は、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプと、前記環状コアを両側面から保持する２つの縦コアクランプとを有し、
前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、前記横コアクランプおよび前記縦コアクランプの両方で前記環状コアを固定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のコイル製造装置。
【請求項６】
環状コアに巻線を巻回するコイルの製造方法であり、
前記環状コアに前記巻線を貫通させる工程と、
前記環状コアを貫通して前記環状コアの軸方向に沿う第１方向側に突出する前記巻線を第１クランプ機構でクランプして反転させた後に、前記第１方向に対向する第２方向側まで、前記軸方向に沿って移動して前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
前記第１クランプ機構を反転させて前記巻線の端部を前記環状コアに向けた後に、前記端部を前記環状コアに挿通して第１方向側に突出させる工程と、
前記環状コアから突出する部分の前記巻線を第２クランプ機構でクランプした後に、前記巻線にテンションを加えることで、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
前記巻線の端部を前記第１クランプ機構でクランプした後に、前記第２クランプ機構を開放して、前記巻線をクランプした状態の前記第１クランプ機構を前記第２方向側まで前記軸方向に沿って移動させて、前記巻線にテンションを加えることで、前記環状コアに前記巻線を巻回する工程と、
を備えることを特徴とするコイルの製造方法。
【請求項７】
前記第１クランプ機構が前記巻線を反転させる際には、前記環状コアを保持するコアクランプ機構から前記第１クランプ機構が離間するように、前記第１クランプ機構を支えるスライド機構を傾斜させることを特徴とする請求項６に記載のコイルの製造方法。
【請求項８】
前記巻線は、前記環状コアの一方部分に巻回される第１巻線部分と、前記環状コアの他方部分に巻回される第２巻線部分と、を有し、
前記第１巻線部分を巻回する工程と、前記第２巻線部分を巻回する工程で、前記第１クランプ機構と前記第２クランプ機構との役割を入れ替えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のコイルの製造方法。
【請求項９】
前記第２巻線部分が巻線保持機構に保持されて退避した状態で、前記第１巻線部分が前記環状コアの前記一方部分に巻回され、
前記巻線保持機構から解放された前記第２巻線部分が、前記環状コアの前記他方部分に巻回される、ことを特徴とする請求項８に記載のコイルの製造方法。
【請求項１０】
前記巻線を前記環状コアに巻回する際には、
前記環状コアを外周側面から保持する横コアクランプおよび、前記環状コアを両側面から保持する２つの縦コアクランプで、前記環状コアを固定することを特徴とする請求項６から請求項９の何れかに記載のコイルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１０２０４０（Ｐ２０１３−１０２０４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４５２５（Ｐ２０１１−２４４５２５）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（５１１２７０９９６）ムラタテクノ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（５１１２７０９９６）ムラタテクノ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]