トロイダルコイルの巻線方法
【課題】太い巻線を環状コアに機械的に巻回する巻線方法を実現する。
【解決手段】環状コア４６をコアクランプ機構３０で固定し、巻線４５が略直線状になるように第１固定クランプ３、コアクランプ機構３０及び回転クランプ１６を縦方向に並べて位置させ、回転クランプ１６および第２固定クランプ２８は上下方向の移動を行い、コアクランプ機構３０と回転クランプ１６または第２固定クランプ２８が横方向に並んだときに、コアクランプ機構３０を横方向に動かし、回転クランプ１６または第２固定クランプ２８の近くに移動させたり、あるいは遠くに移動させることにより、巻線を環状コアに巻く。
【解決手段】環状コア４６をコアクランプ機構３０で固定し、巻線４５が略直線状になるように第１固定クランプ３、コアクランプ機構３０及び回転クランプ１６を縦方向に並べて位置させ、回転クランプ１６および第２固定クランプ２８は上下方向の移動を行い、コアクランプ機構３０と回転クランプ１６または第２固定クランプ２８が横方向に並んだときに、コアクランプ機構３０を横方向に動かし、回転クランプ１６または第２固定クランプ２８の近くに移動させたり、あるいは遠くに移動させることにより、巻線を環状コアに巻く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源回路等に用いるため、太い巻線が巻かれるトロイダルコイルの巻線方法に関するものである。
【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〜３ｍｍ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】
特開平９−１１５７６１号公報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】
図４２（Ａ）に示すように、巻線用の銅線５０を芯材５１の一方端から他端方向へ芯材５１を中心として巻いていく。
【０００７】
図４２（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。
【０００８】
図４２（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。
【０００９】
また、特開２００２−２８９４５５号公報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。
【特許文献１】特開平９−１１５７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
手作業で環状コアに巻線を巻く方法では、手巻きのために巻線の形状が一巻きごとに一定とならない。そのために巻線が環状コアに密着して巻けないのでトロイダルコイルの外形が大きく且つ不統一となり、ケースに収まらなくなる。そこで、機械的に巻く方法が強く要望されている。
【００１１】
既にある機械的に巻く方法としては、芯材を用いて予めトロイダルコイルを形成し、そのトロイダルコイルを環状コアに巻付けるので、環状コアに巻線を巻付けるためにトロイダルコイルを回転させなければならない。さらに、巻線を送り込むための装置を必要とし、その装置が完成しても断面が四角状の環状コアに密着して巻線を巻付けることはできない。
【００１２】
さらに、トロイダルコイルを巻くために、治具を用いることは巻線の太さ、大きさあるいは環状コアの大きさ等毎に多くの治具を用意する必要性がある。また、太い巻線を用いるトロイダルコイルでは治具に巻線を送り込むことは巻線自体が強度があるので困難で実用性に乏しい。
【００１３】
これらの理由で特に、太い巻線のトロイダルコイルは手作業での製造を余儀なくされているのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は環状コアを移動させることにより自動的に太い巻線を巻回できるようにしたトロイダルコイルの巻線方法を実現するものであり、
巻線の一端を第1固定クランプに固定し、前記巻線を貫通させ、前記巻線の他端を回転クランプで固定し、前記巻線を略直線状になるように前記第１固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプを縦方向に並べて位置させ、前記コアクランプ機構を横方向に移動させながら前記回転クランプを略９０度回転させて上方向に移動させ、前記環状コアと前記回転クランプ間の前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記コアクランプ機構と前記回転クランプを横方向に並べて位置させ、続いて、前記コアクランプ機構を前記回転クランプに近づけるように横方向に移動させ、同時に前記回転クランプを略１８０度回転をさせて前記巻線の他端を前記環状コアに対向させて貫通させて第２固定クランプで固定し、前記第２固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプが横方向に近接して並べて位置し、前記コアクランプ機構を前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプから横方向に遠ざけるように移動させて、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構間に前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構を横方向に並べて配置し、前記コアクランプ機構を横方向に移動して初期位置に戻し、前記回転クランプを略９０度回転させて前記コアクランプ機構の下側の初期位置に移動させて前記巻線を環状コアに巻回させるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１５】
本発明は前記コアクランプ機構が横方向に直線状に移動し、前記回転クランプは縦方向に直線状に移動し、前記回転クランプの移動する方向に対して前記コアクランプ機構は左右に略対称に移動するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１６】
本発明は前記コアクランプ機構に前記環状コアの横側面をクランプする横コアクランプを設け、前記横コアクランプを傾斜させることにより前記環状コアを傾斜させ、前記環状コアに巻回された巻線に適度のテンションを加え、前記巻線を前記環状コアに密着させて巻回させるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１７】
本発明は前記コアクランプ機構の前記横コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、前記サーボモータの電流値を検出し、前記横コアクランプの傾斜を制御して前記巻線に一定のテンションを加えるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１８】
本発明は前記コアクランプ機構が前記環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと前記環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、前記縦コアクランプは前記巻線を前記環状コアに巻回した後、前記環状コアを円周方向に回転して前記巻線のピッチ送りしてから前記横コアクランプで固定するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１９】
本発明は縦コアクランプに巻線が環状コアに巻かれる巻回部を通過させる切れ目を設け、前記切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のトロイダルコイルの巻線方法はコアクランプ機構を横方向に移動させることにより、環状コアと回転クランプまたは第２固定クランプ間に巻線を直線状になるまで張ってテンションを加えるようにしたので、巻線の環状コアに当たる部分が曲折され、巻線は環状コアに密着して巻かれる。
【００２１】
また、巻線を環状コアに巻くためには、コアクランプ機構は横方向に直線状に移動し、回転クランプは縦方向に直線状に移動するのみであるから、コアクランプ機構と回転クランプの動作は単純化され、構造が簡単となる。
【００２２】
しかも、回転クランプの移動する方向に対してコアクランプ機構は左右に略対称に移動するので、コアクランプ機構の移動範囲が短くされ、巻く速度が速められる。
【００２３】
コアクランプ機構を横方向に移動させながら回転クランプを略９０度回転させて上方向に移動させ、環状コアと回転クランプ間の巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加えたので、巻線の環状コアに巻かれる巻回部が環状コアの端部に当たり引っ張られ、巻線が環状コアの外周に沿って曲折され、環状コアに密着して巻かれる。
【００２４】
コアクランプ機構には環状コアの縦側面を固定する横コアクランプを設け、横コアクランプを傾斜させることにより環状コアを傾斜させ、環状コアに巻回された巻線にテンションを加えたので、巻線を環状コアに密着させて巻回させることができ、トロイダルコイルの外形を小型にされる。
【００２５】
本発明はコアクランプ機構の横コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、サーボモータの電流値を検出し、横コアクランプの傾斜を制御したので、巻線に一定のテンションを加えることができる。
【００２６】
本発明はコアクランプ機構が環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、縦コアクランプは巻線を環状コアに巻回した後、環状コアを円周方向に回転して巻線のピッチ送りするので、巻線は環状コアの円周方向に沿って均一に巻かれる。
【００２７】
縦コアクランプには巻線の巻回部を通過させる切れ目を設けてあるので、切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のトロイダルコイルの巻線方法を図面に従って以下に説明する。
【００２９】
図１（Ａ）は、本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いた環状コアと巻線の斜視図である。
【００３０】
巻線４５は環状コア４６に巻かれる。巻線４５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〜３ｍｍ程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。
【００３１】
環状コア４６は直径約２５ｍｍ〜４０ｍｍの磁性体で形成されており、図１（Ｂ）に示すように、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。
【００３２】
図２は本発明のトロイダルコイルの巻線方法で巻かれたトロイダルコイルの側面図である。巻線４５は環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２・・・と端部の４５Ａ、４５Ｂで構成される。巻線４５の一端４５Ａおよび他端４５Ｂは約２００ｍｍ以上の長さにしている。一端４５Ａおよび他端４５Ｂ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。
【００３３】
巻線４５は最初に環状コア４６の中央部から円周左側方向に１巻線分の間隔を空けて巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ３・・・４５Ｄ９まで４〜５回巻く。巻回部４５Ｄ９まで巻かれたら、前と逆に円周右方向に巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間に巻回部Ｄ８を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｄ６を巻き、巻回部Ｄ２まで巻いて他端４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００３４】
環状コア４６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４６の円周右側方向に前述と同様に１巻線分の間隔を空けて巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ３・・・４５Ｅ９まで４〜５回巻き、次に円周左方向に巻回部４５Ｅ９と巻回部４５Ｅ７間に巻回部Ｅ８を巻き、巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｅ６を巻き、巻回部４５Ｅ２まで巻いて一端４５Ａを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００３５】
次に、本発明のトロイダルコイルの巻線方法を図面に従って説明する。
【００３６】
図３〜図１６は本発明のトロイダルコイルの巻線方法を示す模型図である
なお、図番号は後述する具体的実施例の説明と分かり易くするために一致させた。
【００３７】
図３に示すように、巻線４５の一端４５Ａを第１固定クランプ機構１の第１クランプ３、３間に挿入し、第１クランプ３、３を閉じて固定する。
【００３８】
次に巻線４５を他端４５Ｂからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で固定されている環状コア４６の孔４６Ｃに貫通させる。
【００３９】
コアクランプ機構３０は全体が水平方向に直線移動すると共に、環状コア４６を固定している縦コアクランプ４３、４３により円周方向に回転させ、横コアクランプ３８、３８により傾斜させる。
【００４０】
環状コア４６を貫通させた巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ機構５に有する回転クランプ１６、１６間を通過させ、回転クランプ１６、１６より下方に突出させる。
【００４１】
回転クランプ機構５は上下方向に直線移動すると共に、回転クランプ１６、１６が回転される。
【００４２】
尚、以下の図において、図面から第１固定クランプ機構１、第２固定クランプ２０および回転クランプ機構５は省略する。
【００４３】
図４に示すように、回転クランプ１６、１６を閉じ、通過させた巻線４５の他端４５Ｂ側の一部を突出させて固定する。またコアクランプ機構３０の縦コアクランプ４３、４３を閉じて、環状コア４６を横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定し、巻線４５を初期状態にセットする。
【００４４】
この状態では巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００４５】
巻線４５の他端４５Ｂの長さは巻線がループ状に曲げて他方の巻線の他端４５Ｂを環状コイル４６に貫通させる際に、巻線に変形を与えない長さにしている。
【００４６】
最初に回転クランプ機構５を上方に移動させると共に、回転クランプ１６、１６を反時計方向に回転させる。これと同時に、コアクランプ機構３０は左方向に直線移動される。
【００４７】
図５に示すように、回転クランプ機構５にある回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６の高さまで上向きに直線移動したときには、回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。回転クランプ１６、１６が回転されると、巻線４５は環状コア４６に端部に当たる巻回部４５Ｄ１部分から曲折される。
【００４８】
このとき、コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００４９】
図６に示すように、巻線が直線的に張られた後、コアクランプ機構３０が今までと逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の固定されている環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近される。環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転する。
【００５０】
回転クランプ１６、１６が回転すると、回転クランプ１６、１６に固定されている巻線４５の他端４５Ｂは回転する。このとき、コアクランプ機構３０が右方向に直線移動されることにより、環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られる巻線４５は緩むため、回転された巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の端部に当たる付近の中間部分４５Ｃ１と回転クランプ１６、１６に固定されている付近の中間部分４５Ｃ２の離れた二カ所でループ状に曲折され始められる。
【００５１】
巻線４５の他端４５Ｂの長さは回転クランプ機構５を回転させて、巻線がループ状に曲げても変形にされない長さにされており、巻線４５の曲げ始めの中間部分４５Ｃ１、４５Ｃ２は離間しているため緩やかに曲げられる。環状コア４６が右方向に直線移動され回転クランプ機構５に接近されるに従い、さらに巻線４５は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
【００５２】
回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。このときまだ、環状コア４６と回転クランプ１６、１６の間隔は巻線４５の回転クランプ１６、１６か突出されている他端４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。
【００５３】
図７に示すように、コアクランプ機構３０がさらに右方向に直線移動され、環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。また、第２固定クランプ機構２０の上方向の直線移動に伴い、第２クランプ２８、２８が環状コア４６の位置まで上昇する。
【００５４】
従って第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００５５】
図８に示すように、第２固定クランプ機構２０は右方向に少し直線移動するので、環状コア４６に貫通された巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８にも挿入される。
【００５６】
図９に示すように、第２固定クランプ２８、２８を閉じて挿入された巻線４５の他端４５Ｂを固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は開放し固定を解除するので、巻線４５の他端４５Ｂは第２固定クランプ２８、２８が回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に代って固定する。
【００５７】
図１０に示すように、第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂが固定された後、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動する。
【００５８】
このとき、環状コア４６が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ１６、１６を３６０度回転させながら下降させる。
【００５９】
コアクランプ機構３０を移動し、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ２８、２８から次第に離されるに従い、巻線４５の一端４５Ａは第１固定クランプ機構１の第１クランプ３、３で固定されているので、巻線４５の環状コア４６の端部に当たっている巻回部４５Ｄ１が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
【００６０】
図１１に示すように、環状コア４６が右側に移動することにより巻回部４５Ｄ１は環状コア４６に巻付けられる。
【００６１】
環状コア４６に巻線４５が巻付かれた後、回転クランプ機構５を上方向に移動させ、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【００６２】
図１２に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。
【００６３】
それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
【００６４】
図１３に示すように、モータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
図１４に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【００６５】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに傾斜させる。
【００６６】
前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他方部５４Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させることにより巻線４５の環状コア４６の側面と下部外側に接触する巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
図１５に示すように、巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させる。このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ初期状態に復帰させる。
【００６７】
この状態では再び巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００６８】
前述と同様にして２回目の巻線を開始する。
【００６９】
図１６に示すように、再び回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６をコアクランプ機構３０の高さまで上方向に移動すると共に、回転クランプ１６、１６を反時計方向に９０度回転させる。
【００７０】
コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られ、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００７１】
このとき、コアクランプ機構３０の縦コアクランプ４３、４３により環状コア４６は２巻線分左円周方向に回転しているので、環状コア４６の巻回部４６Ｄ１より２巻線分移動した位置に巻回部４６Ｄ３が圧着される。従って第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００７２】
その後は前述と同様にして巻回部４６Ｄ３が巻かれる。
【００７３】
係る動作を繰返し、巻線４５は環状コア４６の中央部から円周左側方向に間隔を置いて巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ３・・・４５Ｄ９まで巻かれたら、次に円周右方向に巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間に巻回部Ｄ８を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｄ６を巻き、巻回部Ｄ２まで巻いて他端４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００７４】
環状コア４６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円周右側方向に間隔を置いて巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ３・・・を巻く。
【００７５】
図１７は本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられるトロイダルコイルの巻線装置の斜視図である。
【００７６】
第１固定クランプ機構１は左右に開閉する第１固定クランプ３、３を備える。
【００７７】
回転クランプ機構５は螺溝が切られた軸６に螺溝が螺合する第１の支持台７を有する。支持台７には左右方向に直線移動する第２の支持台９が設けられており、第２の支持台９には前後方向に直線移動する第３の支持台１１が設けられている。
【００７８】
軸６はモータ８にて回転され第１の支持台７を上下方向に直線移動させる。第３の支持台１１の切起し片１２には軸１４を介して細長の回転クランプ１６、１６が取付けられている。回転クランプ１６、１６は左右に開閉し、軸１４はサーボモータ１５にて回転される。
【００７９】
第２固定クランプ機構２０はレール２１を左右に水平移動する第１の支持台２２と、第１の支持台２２に前後方向に移動する第２の支持台２３と、支持台２３の部材２５に上下方向に直線移動する第３の支持台２６と、第３の支持台２６に設けられた固定クランプ２８、２８を有する。
【００８０】
コアクランプ機構３０はレール３１、３１に第１の支持台３２が設けられている。第１の支持台３２はモータにて回転される軸３４の螺溝に螺合される螺溝（図示せず）が設けられ、レール３１、３１に沿って左右方向に直線移動される。第１の支持台３２にはモータ３６にて回転される第２の支持台３７が設けられ、第２の支持台３７に環状コア４６を
側面から固定する４つの横コアクランプ３８、３８が支持材３９、支持材４０を介して取付けられている。横コアクランプ３８、３８は支持材４０から内方に突出したり、引っ込んだりする。横コアクランプ３８、３８はモータ３６にて回転され、環状コア４６を傾斜させる。
【００８１】
第２の支持台３７には支持材４２を介して環状コア４６の縦面から固定する縦コアクランプ４３、４３が取付けられている。縦コアクランプ４３、４３はモータ３３にて支持材４２が回転することにより回転し、環状コア４６を円周方向に回転させる。
【００８２】
第１固定クランプ機構１はコアクランプ機構３０の左右方向の直線移動と共に直線移動される。
【００８３】
図１７において、第２の固定クランプ機構２０はコアクランプ機構３０より右方向に位置されているが、巻線を環状コアに巻回する箇所によって、第２固定クランプ機構２０はレール２１に沿って移動しコアクランプ機構３０より左方向に位置される。
図１８は本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられるコアクランプ機構に用いられる横コアクランプおよび縦コアクランプの関係を示す断面図で、図１８（Ａ）はコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で環状コア４６を固定している状態を示し、図１８（Ｂ）は横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の双方で環状コア４６を固定している状態を示し、図１８（Ｃ）は横コアクランプ３８、３８を開放し、縦コアクランプ４３、４３で環状コア４６を固定し、環状コア４６を円周方向に回転している状態を示している。
【００８４】
縦コアクランプ４３、４３には巻線４５が湾曲され環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２、・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２が通過される切れ目４３Ｃが設けられている。切れ目４３Ｃにより巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２、・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２が巻かれる環状コア４６の円周位置が定められる。
【００８５】
なお、図１８において縦コアクランプ４３、４３の上側のハッチング部分は側面部に相当し、下側のハッチングがない部分は切れ目４３Ｃ部に相当する。
図１９から図４１はこの巻線装置を用いた本発明のトロイダルコイルの巻線方法を示す具体的な実施例の模型図である。
【００８６】
図１９に示すように、巻線４５を巻回させる以前の初期状態では、第１固定クランプ機構１の第１固定クランプ３、３は図面の略上部中央に位置される。また第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８は巻き始める前はコアクランプ機構３０に対して図面の左下方に位置され、コアクランプ機構３０が直線方向に移動するのを妨害しないようにしている。
（１）巻線４５を初期状態にセットする。
【００８７】
図１８（Ａ）に示すように、横コアクランプ３８、３８を内方方向に移動し、横コアクランプ３８、３８で環状コア４６の外側横側面４６Ａの４箇所を固定する。このとき縦コアクランプ４３、４３はまだ開放されたままである。
【００８８】
図１９に示すように、巻線４５の一端４５Ａを第１固定クランプ機構１の第１固定クランプ３、３間に挿入し、第１固定クランプ３、３を閉じて固定する。一端４５Ａが固定された巻線４５をコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で固定されている環状コア４６の孔４６Ｃにそのとき開放されている側面から貫通させる。環状コア４６を貫通させた巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ機構５の回転クランプ１６を通過させ、回転クランプ１６、１６より下方に突出させる。
【００８９】
この状態では巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００９０】
図１８（Ｂ）に示すように、環状コア４６に他端４５Ｂを貫通させた後の状態では環状コア４６は横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の双方で固定されている。
（２）巻線の左側巻回部の曲折の形成
回転クランプ機構５のモータ８を回転させると、軸６が回転し、その軸６の螺溝に螺合する第１の支持台７は上方方向に直線移動する。このときサーボモータ１５も回転し回転クランプ１６、１６は軸１４を中心として反時計方向に回転する。同時にコアクランプ機構３０はモータが回転することにより、軸３４に螺合する第１の支持台３２は左方向に直線移動する。
【００９１】
図２１に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６の高さまで直線移動しながら、モータ１５が回転し回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。回転クランプ１６、１６が回転されると、巻線４５の他端４５Ｂは回転され、環状コア４６の端部に当たる部分４５Ｄ１から巻線４５は曲げられる。
【００９２】
このとき、モータ３３が回転し、コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００９３】
（３）巻線の他端の反転
図２２に示すように、次にモータがそれまでとは逆回転させると、コアクランプ機構３０は今までと逆に右方向に直線移動されるので、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ機構４３、４３に固定されている環状コア４６も右方向に直線移動され、環状コア４６は回転クランプ１６、１６に接近してくる。
【００９４】
環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に、モータ１５をさらに回転することにより、回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転する。回転クランプ１６、１６が回転すると、回転クランプ１６、１６に固定されている巻線４５の他端４５Ｂは回転する。このときコアクランプ機構３０は右方向に直線移動されるので、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６も直線移動する。それにより環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られていた巻線４５が緩むため、巻線４５は環状コア４６に当たる付近の中間部分４５Ｃ１と回転クランプ１６、１６に固定されている付近の中間部分４５Ｃ２の離れている二カ所でループ状に曲げ始められる。
【００９５】
回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは反転して環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。このときまだ環状コア４６と回転クランプ１６、１６の間隔は巻線４５の回転クランプ１６、１６から突出されている他端４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。
【００９６】
最初に曲げられる巻線４５の中間部分４５Ｃ１、４５Ｃ２は離間しているので緩やかに曲げられる。環状コア４６が右方向に直線移動され回転クランプ１７に接近されに従い、さらに巻線４５は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
（４）巻線の他端の固定
図２３に示すように、モータ３３をさらに回転させると、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６はさらに右方向に直線移動され回転クランプ１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。このとき第２固定クランプ機構２０を上方へ直線移動させ、第２固定クランプ２８、２８を横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６のコア孔４６Ｃと対向する位置し、第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００９７】
コアクランプ機構３０をさらに右方向に直線移動し、環状コア４６を回転クランプ１６に接近させる。環状コア４６を回転クランプ１６、１６に接近させると、巻線４５の他端４５Ｂはさらに環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通される。
【００９８】
（５）巻線の右側巻回部の曲折の形成
図２４に示すように、第２固定クランプ２８、２８はレール２１に沿ってエアシンダーによりそれまで環状コア４６が位置していた所まで直線移動させると、環状コア４６に貫通された巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８にも挿入される。
【００９９】
図２５に示すように、第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を閉じて挿入された巻線４５の他端４５Ｂを固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は開放しクランプを解除するので、今度は巻線４５の他端４５Ｂは固定クランプ２０の第２固定クランプ２８、２８が回転クランプ１６、１６に代って固定する。
【０１００】
図２５に示すように、第３の支持台１１を後退させることにより回転クランプ１６、１６を後退させ、回転クランプ１６を巻線４５の後方へ移動する。そしてモータ８を逆転させて、コアクランプ機構３０が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ１６、１６を時計方向に３６０度回転させながら下降させる。
【０１０１】
第２固定クランプ機構２７の第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂが固定された後、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動する。
【０１０２】
コアクランプ機構の支持台３７を右方向に直線移動すると横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ２８、２８から次第に離されるに従い、巻線４５の一端４５Ａは第１クランプ３で固定されているので、巻線４５の環状コア４６に当たっている巻回部４５Ｄ１が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
【０１０３】
図２６に示すように、コアクランプ機構３０が回転クランプ１６、１６を通り越して、右方向に直線移動させると、巻線４５の湾曲部分は少なくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ機構４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６に巻付ける。
【０１０４】
図２７に示すように、環状コア４６に巻線４５が巻かれた後、モータ８を回転させ、回転クランプ機構５を上方向に移動させさらに支持台１１を前進させて、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【０１０５】
図２８に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。
【０１０６】
それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
（６）巻線の巻回部にテンション印加
図２９に示すように、モータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
【０１０７】
図３０に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【０１０８】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに右に傾斜させる。
【０１０９】
図３０に示すように、前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他方部５４Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させ、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
【０１１０】
（７）巻線を初期状態に復帰
図３１に示すように、巻線４５が環状コア４６に巻かれた後、環状コア４６を復帰させると共に、第２固定クランプ２８、２８を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。
【０１１１】
巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させる。このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ、初期状態に復帰させる。
（８）二回目の巻線の開始
図３１に示す状態で、前述と同様にモータ８を回転し第１の支持台７を上方向に移動させると共に、モータ１５を回転し軸１４を回転させる。
【０１１２】
（９）巻線の二回目の左側巻回部の曲折の形成。
【０１１３】
図３２に示すように、再び回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０の高さまで上方向に移動すると共に、モータ１５が回転し回転クランプ１６、１６の細長の回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。またコアクランプ機構３０は第２固定クランプ機構２０がある位置を通り越して左方向に水平移動しているので、環状コア４６に巻線４５が当たる。このときコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に直線状になるまで張って巻回部４６Ｄ３にテンションを加える。
図３３に示すように、モータ３６をそれまでと逆回転させると、コアクランプ機構３０は逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ３８、３８，と横コアクランプ３８、３８に固定されている環状コア４６も右方向に移動する。それと共に回転クランプ１６、１６の回転クランプ１６、１６はさらに反時計方向に回転する。回転クランプ１６、１６が回転されると、環状コア４６と回転クランプ１６、１６間にある巻線４５は曲げられる。
【０１１４】
図３４に示すように、環状コア４６の右方向への直線移動と共に、移動モータ１５もさらに回転することにより、回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転し、巻線４５の他端４５Ｂをさらに回転する。回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。
【０１１５】
図３５に示すように、モータ３６をさらに回転させると、コアクランプ機構３０は右方向に直線移動し、横コアクランプ３８、３８，と横コアクランプ３８、３８に固定されている環状コア４６は回転クランプ１６、１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。このとき第２固定クランプ機構２０も移動され、第２固定クランプ２８、２８が横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ機構４３、４３に固定されている環状コア４６の孔４６Ｃと同一高さに位置する。
（１０）二回目の巻線の環状コアへの位置決め
図４（Ｃ）に示すように、このとき横コアクランプ３８、３８は開放され、環状コア４６は縦コアクランプ４３、４３だけで固定される。そして縦コアクランプ４３、４３がモータ３３にて反時計方向に回転され、環状コア４６を２巻線分円周方向に回転させる。環状コア４６を回転させた後、横コアクランプ３８、３８で環状コア４６を固定し、縦コアクランプ４３、４３を元の位置に復帰させる。縦コアクランプ４３、４３を元の位置に復帰されたら、再び、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で環状コア４６を固定する。
【０１１６】
巻線４５の巻回部４５Ｄ３は環状コア４６が回転されているので、縦コアクランプ４３、４３に有する切れ目４６Ｃを通して前に巻かれた巻回部４５Ｄ１より２巻線分円周方向にずれた環状コア４６の部分に当たり、その位置に巻回される。
【０１１７】
図３６に示すように、コアクランプ機構３０をさらに右方向に直線移動し、固定クランプ２７も右方向に移動させると、環状コア４６の孔４６Ｃを貫通した巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８に挿入される。
【０１１８】
図３７に示すように、第２の固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を閉じ挿入された巻線４５の他端４５Ｂを回転クランプ１６、１６に代って固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を開放しクランプを解除し、回転クランプ１６、１６を後退させてから３６０度回転させて下降させる。
【０１１９】
図３８に示すように、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動すると、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は固定クランプ２８、２８から離間する方向に直線移動し、巻線４５の他端４５Ｂは固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８で固定されているので、巻線４５の環状コア４６の端部に当たっている巻回部４５Ｄ３が引っ張られ次第に巻かれる。
【０１２０】
環状コア４６に巻線４５が巻かれた後、モータ８を回転させ、回転クランプ機構５を上方向に移動させ、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【０１２１】
図３９に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
【０１２２】
図４０に示すように、巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ１６、１６で固定される。係る状態でモータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
・ 図４１に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【０１２３】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに傾斜させる。
【０１２４】
前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させることにより巻線４５の環状コア４６の端部に当たる巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
図４１に示すように、巻線４５が環状コア４６に巻かれた後、環状コア４６を復帰させると共に、回転クランプ１６、１６を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させるが、このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ、最初の状態に復帰させる。
（１１）巻線を複数回
図２に示すように、係る動作を繰返し巻線４５が環状コア４６に巻かれるごとに環状コア４６を横コアクランプ３８、３８にて反時計方向に回転させ、巻回部４５Ｄ３、４５Ｄ５、４５Ｄ７，４５Ｄ９まで環状コア４６の円周左方向に巻回する。巻回部４５Ｄ９まで巻かれたとき、横コアクランプ３８、３８を逆転し環状コア４６を反時計方向に回転させる。
【０１２５】
今度は以前に巻かれた巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間の環状コア４６に巻回部４５Ｄ２が巻かれる。
【０１２６】
係る動作を繰返し、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部４５Ｄ４、巻回部４５Ｄ５と巻回部４５Ｄ３間に巻回部４５Ｄ６と巻回し、巻回部４５Ｄ３と巻回部４５Ｄ１間に巻回部４５Ｄ８まで巻かれたとき、巻線４５の他端４５Ｂを最初に環状コア４６に巻かれた巻回部４５Ｄ１付近より取出し端子とする。
【０１２７】
図２に示す環状コア４６の円周左側部分が巻かれた後、環状コア４６の右側部分に巻線４５の一端４５Ａ側を巻回する。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられた環状コアで、図１（Ａ）は斜面図であり、図１（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用い巻線を環状コアに巻回させた状態を示す側面図である。
【図３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線をセットする前を示す模型図である。
【図４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線の他方の端部を上方向に移動させた状態を示す模型図である。
【図６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を上方向に移動させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を環状コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図８】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を固定クランプに貫通させた状態を示す模型図である。
【図９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を固定クランプに固定させた状態を示す模型図である。
【図１０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の環状コアを元の方向に移動させ、巻線を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図１１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図１２】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図１３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアを傾斜させた状態を示す模型図である。
【図１４】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアの傾斜を復帰させた状態を示す模型図である。
【図１５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法で２回目に巻線が巻かれる最初の状態を示す模型図である。
【図１６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法で巻線が２回目に巻かれる状態を示す模型図である。
【図１７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられた巻線装置の斜視図である。
【図１８】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられたコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアの関係を示す断面図で、図１８（Ａ）はクランプ前の状態を示し、図１８（Ｂ）は固定した状態を示し、図１８（Ｃ）は固定した状態で横コアクランプおよび縦コアクランプを傾斜させた状態を示す。
【図１９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線をセットする前を示す模型図である。
【図２０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図２１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図２２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアに貫通させた状態を示す模型図である。
【図２３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアと第２の固定コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図２４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図である。
【図２５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線の中央を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２７】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２８】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアを傾斜させた状態を示す模型図である。
【図３０】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアの傾斜を復帰させた状態を示す模型図である。
【図３１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図３２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線の他方の端部を浮上させた状態を示す模型図である。
【図３３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図３４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を浮上させて環状コアと第２の固定コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図３５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を第２の固定コアにクランプさせた状態を示す模型図である。
【図３６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図３７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアを元の方向に移動させ、同じく巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図３８】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図３９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図４０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアを巻回させる状態を示す模型図である。
【図４１】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で初期状態に復帰させた状態を示す模型図である。
【図４２】従来のトロイダルコイルの巻線方法で、図４２（Ａ）は芯材に巻線を巻く方法を示す斜視図で、図４２（Ｂ）はトロイダルコイル状の巻かれた巻線の斜視図で、図４２（Ｃ）は従来方法で巻かれたトロイダルコイルの斜視図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１ 第１固定クランプ機構
３ 第１固定クランプ
５ 回転クランプ機構
６ 軸
１６ 回転クランプ
２０ 第２固定クランプ機構
２８ 第２固定クランプ
３０ コアクランプ機構
３８ 横コアクランプ
４３ 縦コアクランプ
４５ 巻線
４５Ａ 一方の端部
４５Ｂ 他方の端部
４６ 環状コア
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源回路等に用いるため、太い巻線が巻かれるトロイダルコイルの巻線方法に関するものである。
【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〜３ｍｍ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】
特開平９−１１５７６１号公報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】
図４２（Ａ）に示すように、巻線用の銅線５０を芯材５１の一方端から他端方向へ芯材５１を中心として巻いていく。
【０００７】
図４２（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。
【０００８】
図４２（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。
【０００９】
また、特開２００２−２８９４５５号公報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。
【特許文献１】特開平９−１１５７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
手作業で環状コアに巻線を巻く方法では、手巻きのために巻線の形状が一巻きごとに一定とならない。そのために巻線が環状コアに密着して巻けないのでトロイダルコイルの外形が大きく且つ不統一となり、ケースに収まらなくなる。そこで、機械的に巻く方法が強く要望されている。
【００１１】
既にある機械的に巻く方法としては、芯材を用いて予めトロイダルコイルを形成し、そのトロイダルコイルを環状コアに巻付けるので、環状コアに巻線を巻付けるためにトロイダルコイルを回転させなければならない。さらに、巻線を送り込むための装置を必要とし、その装置が完成しても断面が四角状の環状コアに密着して巻線を巻付けることはできない。
【００１２】
さらに、トロイダルコイルを巻くために、治具を用いることは巻線の太さ、大きさあるいは環状コアの大きさ等毎に多くの治具を用意する必要性がある。また、太い巻線を用いるトロイダルコイルでは治具に巻線を送り込むことは巻線自体が強度があるので困難で実用性に乏しい。
【００１３】
これらの理由で特に、太い巻線のトロイダルコイルは手作業での製造を余儀なくされているのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は環状コアを移動させることにより自動的に太い巻線を巻回できるようにしたトロイダルコイルの巻線方法を実現するものであり、
巻線の一端を第1固定クランプに固定し、前記巻線を貫通させ、前記巻線の他端を回転クランプで固定し、前記巻線を略直線状になるように前記第１固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプを縦方向に並べて位置させ、前記コアクランプ機構を横方向に移動させながら前記回転クランプを略９０度回転させて上方向に移動させ、前記環状コアと前記回転クランプ間の前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記コアクランプ機構と前記回転クランプを横方向に並べて位置させ、続いて、前記コアクランプ機構を前記回転クランプに近づけるように横方向に移動させ、同時に前記回転クランプを略１８０度回転をさせて前記巻線の他端を前記環状コアに対向させて貫通させて第２固定クランプで固定し、前記第２固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプが横方向に近接して並べて位置し、前記コアクランプ機構を前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプから横方向に遠ざけるように移動させて、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構間に前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構を横方向に並べて配置し、前記コアクランプ機構を横方向に移動して初期位置に戻し、前記回転クランプを略９０度回転させて前記コアクランプ機構の下側の初期位置に移動させて前記巻線を環状コアに巻回させるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１５】
本発明は前記コアクランプ機構が横方向に直線状に移動し、前記回転クランプは縦方向に直線状に移動し、前記回転クランプの移動する方向に対して前記コアクランプ機構は左右に略対称に移動するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１６】
本発明は前記コアクランプ機構に前記環状コアの横側面をクランプする横コアクランプを設け、前記横コアクランプを傾斜させることにより前記環状コアを傾斜させ、前記環状コアに巻回された巻線に適度のテンションを加え、前記巻線を前記環状コアに密着させて巻回させるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１７】
本発明は前記コアクランプ機構の前記横コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、前記サーボモータの電流値を検出し、前記横コアクランプの傾斜を制御して前記巻線に一定のテンションを加えるトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１８】
本発明は前記コアクランプ機構が前記環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと前記環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、前記縦コアクランプは前記巻線を前記環状コアに巻回した後、前記環状コアを円周方向に回転して前記巻線のピッチ送りしてから前記横コアクランプで固定するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【００１９】
本発明は縦コアクランプに巻線が環状コアに巻かれる巻回部を通過させる切れ目を設け、前記切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整するトロイダルコイル巻線方法を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のトロイダルコイルの巻線方法はコアクランプ機構を横方向に移動させることにより、環状コアと回転クランプまたは第２固定クランプ間に巻線を直線状になるまで張ってテンションを加えるようにしたので、巻線の環状コアに当たる部分が曲折され、巻線は環状コアに密着して巻かれる。
【００２１】
また、巻線を環状コアに巻くためには、コアクランプ機構は横方向に直線状に移動し、回転クランプは縦方向に直線状に移動するのみであるから、コアクランプ機構と回転クランプの動作は単純化され、構造が簡単となる。
【００２２】
しかも、回転クランプの移動する方向に対してコアクランプ機構は左右に略対称に移動するので、コアクランプ機構の移動範囲が短くされ、巻く速度が速められる。
【００２３】
コアクランプ機構を横方向に移動させながら回転クランプを略９０度回転させて上方向に移動させ、環状コアと回転クランプ間の巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加えたので、巻線の環状コアに巻かれる巻回部が環状コアの端部に当たり引っ張られ、巻線が環状コアの外周に沿って曲折され、環状コアに密着して巻かれる。
【００２４】
コアクランプ機構には環状コアの縦側面を固定する横コアクランプを設け、横コアクランプを傾斜させることにより環状コアを傾斜させ、環状コアに巻回された巻線にテンションを加えたので、巻線を環状コアに密着させて巻回させることができ、トロイダルコイルの外形を小型にされる。
【００２５】
本発明はコアクランプ機構の横コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、サーボモータの電流値を検出し、横コアクランプの傾斜を制御したので、巻線に一定のテンションを加えることができる。
【００２６】
本発明はコアクランプ機構が環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、縦コアクランプは巻線を環状コアに巻回した後、環状コアを円周方向に回転して巻線のピッチ送りするので、巻線は環状コアの円周方向に沿って均一に巻かれる。
【００２７】
縦コアクランプには巻線の巻回部を通過させる切れ目を設けてあるので、切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のトロイダルコイルの巻線方法を図面に従って以下に説明する。
【００２９】
図１（Ａ）は、本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いた環状コアと巻線の斜視図である。
【００３０】
巻線４５は環状コア４６に巻かれる。巻線４５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〜３ｍｍ程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。
【００３１】
環状コア４６は直径約２５ｍｍ〜４０ｍｍの磁性体で形成されており、図１（Ｂ）に示すように、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。
【００３２】
図２は本発明のトロイダルコイルの巻線方法で巻かれたトロイダルコイルの側面図である。巻線４５は環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２・・・と端部の４５Ａ、４５Ｂで構成される。巻線４５の一端４５Ａおよび他端４５Ｂは約２００ｍｍ以上の長さにしている。一端４５Ａおよび他端４５Ｂ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。
【００３３】
巻線４５は最初に環状コア４６の中央部から円周左側方向に１巻線分の間隔を空けて巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ３・・・４５Ｄ９まで４〜５回巻く。巻回部４５Ｄ９まで巻かれたら、前と逆に円周右方向に巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間に巻回部Ｄ８を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｄ６を巻き、巻回部Ｄ２まで巻いて他端４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００３４】
環状コア４６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４６の円周右側方向に前述と同様に１巻線分の間隔を空けて巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ３・・・４５Ｅ９まで４〜５回巻き、次に円周左方向に巻回部４５Ｅ９と巻回部４５Ｅ７間に巻回部Ｅ８を巻き、巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｅ６を巻き、巻回部４５Ｅ２まで巻いて一端４５Ａを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００３５】
次に、本発明のトロイダルコイルの巻線方法を図面に従って説明する。
【００３６】
図３〜図１６は本発明のトロイダルコイルの巻線方法を示す模型図である
なお、図番号は後述する具体的実施例の説明と分かり易くするために一致させた。
【００３７】
図３に示すように、巻線４５の一端４５Ａを第１固定クランプ機構１の第１クランプ３、３間に挿入し、第１クランプ３、３を閉じて固定する。
【００３８】
次に巻線４５を他端４５Ｂからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で固定されている環状コア４６の孔４６Ｃに貫通させる。
【００３９】
コアクランプ機構３０は全体が水平方向に直線移動すると共に、環状コア４６を固定している縦コアクランプ４３、４３により円周方向に回転させ、横コアクランプ３８、３８により傾斜させる。
【００４０】
環状コア４６を貫通させた巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ機構５に有する回転クランプ１６、１６間を通過させ、回転クランプ１６、１６より下方に突出させる。
【００４１】
回転クランプ機構５は上下方向に直線移動すると共に、回転クランプ１６、１６が回転される。
【００４２】
尚、以下の図において、図面から第１固定クランプ機構１、第２固定クランプ２０および回転クランプ機構５は省略する。
【００４３】
図４に示すように、回転クランプ１６、１６を閉じ、通過させた巻線４５の他端４５Ｂ側の一部を突出させて固定する。またコアクランプ機構３０の縦コアクランプ４３、４３を閉じて、環状コア４６を横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定し、巻線４５を初期状態にセットする。
【００４４】
この状態では巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００４５】
巻線４５の他端４５Ｂの長さは巻線がループ状に曲げて他方の巻線の他端４５Ｂを環状コイル４６に貫通させる際に、巻線に変形を与えない長さにしている。
【００４６】
最初に回転クランプ機構５を上方に移動させると共に、回転クランプ１６、１６を反時計方向に回転させる。これと同時に、コアクランプ機構３０は左方向に直線移動される。
【００４７】
図５に示すように、回転クランプ機構５にある回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６の高さまで上向きに直線移動したときには、回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。回転クランプ１６、１６が回転されると、巻線４５は環状コア４６に端部に当たる巻回部４５Ｄ１部分から曲折される。
【００４８】
このとき、コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００４９】
図６に示すように、巻線が直線的に張られた後、コアクランプ機構３０が今までと逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の固定されている環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近される。環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転する。
【００５０】
回転クランプ１６、１６が回転すると、回転クランプ１６、１６に固定されている巻線４５の他端４５Ｂは回転する。このとき、コアクランプ機構３０が右方向に直線移動されることにより、環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られる巻線４５は緩むため、回転された巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の端部に当たる付近の中間部分４５Ｃ１と回転クランプ１６、１６に固定されている付近の中間部分４５Ｃ２の離れた二カ所でループ状に曲折され始められる。
【００５１】
巻線４５の他端４５Ｂの長さは回転クランプ機構５を回転させて、巻線がループ状に曲げても変形にされない長さにされており、巻線４５の曲げ始めの中間部分４５Ｃ１、４５Ｃ２は離間しているため緩やかに曲げられる。環状コア４６が右方向に直線移動され回転クランプ機構５に接近されるに従い、さらに巻線４５は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
【００５２】
回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。このときまだ、環状コア４６と回転クランプ１６、１６の間隔は巻線４５の回転クランプ１６、１６か突出されている他端４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。
【００５３】
図７に示すように、コアクランプ機構３０がさらに右方向に直線移動され、環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。また、第２固定クランプ機構２０の上方向の直線移動に伴い、第２クランプ２８、２８が環状コア４６の位置まで上昇する。
【００５４】
従って第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００５５】
図８に示すように、第２固定クランプ機構２０は右方向に少し直線移動するので、環状コア４６に貫通された巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８にも挿入される。
【００５６】
図９に示すように、第２固定クランプ２８、２８を閉じて挿入された巻線４５の他端４５Ｂを固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は開放し固定を解除するので、巻線４５の他端４５Ｂは第２固定クランプ２８、２８が回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に代って固定する。
【００５７】
図１０に示すように、第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂが固定された後、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動する。
【００５８】
このとき、環状コア４６が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ１６、１６を３６０度回転させながら下降させる。
【００５９】
コアクランプ機構３０を移動し、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ２８、２８から次第に離されるに従い、巻線４５の一端４５Ａは第１固定クランプ機構１の第１クランプ３、３で固定されているので、巻線４５の環状コア４６の端部に当たっている巻回部４５Ｄ１が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
【００６０】
図１１に示すように、環状コア４６が右側に移動することにより巻回部４５Ｄ１は環状コア４６に巻付けられる。
【００６１】
環状コア４６に巻線４５が巻付かれた後、回転クランプ機構５を上方向に移動させ、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【００６２】
図１２に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。
【００６３】
それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
【００６４】
図１３に示すように、モータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
図１４に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【００６５】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに傾斜させる。
【００６６】
前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他方部５４Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させることにより巻線４５の環状コア４６の側面と下部外側に接触する巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
図１５に示すように、巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させる。このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ初期状態に復帰させる。
【００６７】
この状態では再び巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００６８】
前述と同様にして２回目の巻線を開始する。
【００６９】
図１６に示すように、再び回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６をコアクランプ機構３０の高さまで上方向に移動すると共に、回転クランプ１６、１６を反時計方向に９０度回転させる。
【００７０】
コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られ、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００７１】
このとき、コアクランプ機構３０の縦コアクランプ４３、４３により環状コア４６は２巻線分左円周方向に回転しているので、環状コア４６の巻回部４６Ｄ１より２巻線分移動した位置に巻回部４６Ｄ３が圧着される。従って第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００７２】
その後は前述と同様にして巻回部４６Ｄ３が巻かれる。
【００７３】
係る動作を繰返し、巻線４５は環状コア４６の中央部から円周左側方向に間隔を置いて巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ３・・・４５Ｄ９まで巻かれたら、次に円周右方向に巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間に巻回部Ｄ８を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部Ｄ６を巻き、巻回部Ｄ２まで巻いて他端４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。
【００７４】
環状コア４６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円周右側方向に間隔を置いて巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ３・・・を巻く。
【００７５】
図１７は本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられるトロイダルコイルの巻線装置の斜視図である。
【００７６】
第１固定クランプ機構１は左右に開閉する第１固定クランプ３、３を備える。
【００７７】
回転クランプ機構５は螺溝が切られた軸６に螺溝が螺合する第１の支持台７を有する。支持台７には左右方向に直線移動する第２の支持台９が設けられており、第２の支持台９には前後方向に直線移動する第３の支持台１１が設けられている。
【００７８】
軸６はモータ８にて回転され第１の支持台７を上下方向に直線移動させる。第３の支持台１１の切起し片１２には軸１４を介して細長の回転クランプ１６、１６が取付けられている。回転クランプ１６、１６は左右に開閉し、軸１４はサーボモータ１５にて回転される。
【００７９】
第２固定クランプ機構２０はレール２１を左右に水平移動する第１の支持台２２と、第１の支持台２２に前後方向に移動する第２の支持台２３と、支持台２３の部材２５に上下方向に直線移動する第３の支持台２６と、第３の支持台２６に設けられた固定クランプ２８、２８を有する。
【００８０】
コアクランプ機構３０はレール３１、３１に第１の支持台３２が設けられている。第１の支持台３２はモータにて回転される軸３４の螺溝に螺合される螺溝（図示せず）が設けられ、レール３１、３１に沿って左右方向に直線移動される。第１の支持台３２にはモータ３６にて回転される第２の支持台３７が設けられ、第２の支持台３７に環状コア４６を
側面から固定する４つの横コアクランプ３８、３８が支持材３９、支持材４０を介して取付けられている。横コアクランプ３８、３８は支持材４０から内方に突出したり、引っ込んだりする。横コアクランプ３８、３８はモータ３６にて回転され、環状コア４６を傾斜させる。
【００８１】
第２の支持台３７には支持材４２を介して環状コア４６の縦面から固定する縦コアクランプ４３、４３が取付けられている。縦コアクランプ４３、４３はモータ３３にて支持材４２が回転することにより回転し、環状コア４６を円周方向に回転させる。
【００８２】
第１固定クランプ機構１はコアクランプ機構３０の左右方向の直線移動と共に直線移動される。
【００８３】
図１７において、第２の固定クランプ機構２０はコアクランプ機構３０より右方向に位置されているが、巻線を環状コアに巻回する箇所によって、第２固定クランプ機構２０はレール２１に沿って移動しコアクランプ機構３０より左方向に位置される。
図１８は本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられるコアクランプ機構に用いられる横コアクランプおよび縦コアクランプの関係を示す断面図で、図１８（Ａ）はコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で環状コア４６を固定している状態を示し、図１８（Ｂ）は横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の双方で環状コア４６を固定している状態を示し、図１８（Ｃ）は横コアクランプ３８、３８を開放し、縦コアクランプ４３、４３で環状コア４６を固定し、環状コア４６を円周方向に回転している状態を示している。
【００８４】
縦コアクランプ４３、４３には巻線４５が湾曲され環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２、・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２が通過される切れ目４３Ｃが設けられている。切れ目４３Ｃにより巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２、・・・４５Ｅ１、４５Ｅ２が巻かれる環状コア４６の円周位置が定められる。
【００８５】
なお、図１８において縦コアクランプ４３、４３の上側のハッチング部分は側面部に相当し、下側のハッチングがない部分は切れ目４３Ｃ部に相当する。
図１９から図４１はこの巻線装置を用いた本発明のトロイダルコイルの巻線方法を示す具体的な実施例の模型図である。
【００８６】
図１９に示すように、巻線４５を巻回させる以前の初期状態では、第１固定クランプ機構１の第１固定クランプ３、３は図面の略上部中央に位置される。また第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８は巻き始める前はコアクランプ機構３０に対して図面の左下方に位置され、コアクランプ機構３０が直線方向に移動するのを妨害しないようにしている。
（１）巻線４５を初期状態にセットする。
【００８７】
図１８（Ａ）に示すように、横コアクランプ３８、３８を内方方向に移動し、横コアクランプ３８、３８で環状コア４６の外側横側面４６Ａの４箇所を固定する。このとき縦コアクランプ４３、４３はまだ開放されたままである。
【００８８】
図１９に示すように、巻線４５の一端４５Ａを第１固定クランプ機構１の第１固定クランプ３、３間に挿入し、第１固定クランプ３、３を閉じて固定する。一端４５Ａが固定された巻線４５をコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８で固定されている環状コア４６の孔４６Ｃにそのとき開放されている側面から貫通させる。環状コア４６を貫通させた巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ機構５の回転クランプ１６を通過させ、回転クランプ１６、１６より下方に突出させる。
【００８９】
この状態では巻線４５が略直線状になるように、第１固定クランプ３、３と横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で固定した環状コア４６および回転クランプ１６、１６が縦方向に並べて位置される。
【００９０】
図１８（Ｂ）に示すように、環状コア４６に他端４５Ｂを貫通させた後の状態では環状コア４６は横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の双方で固定されている。
（２）巻線の左側巻回部の曲折の形成
回転クランプ機構５のモータ８を回転させると、軸６が回転し、その軸６の螺溝に螺合する第１の支持台７は上方方向に直線移動する。このときサーボモータ１５も回転し回転クランプ１６、１６は軸１４を中心として反時計方向に回転する。同時にコアクランプ機構３０はモータが回転することにより、軸３４に螺合する第１の支持台３２は左方向に直線移動する。
【００９１】
図２１に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６の高さまで直線移動しながら、モータ１５が回転し回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。回転クランプ１６、１６が回転されると、巻線４５の他端４５Ｂは回転され、環状コア４６の端部に当たる部分４５Ｄ１から巻線４５は曲げられる。
【００９２】
このとき、モータ３３が回転し、コアクランプ機構３０が左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に並び、環状コア４６が第２固定クランプ２８、２８がある位置を通り越した左側位置まで移動すると、巻線４５は環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られてテンションが加えられるので、巻線４５の環状コア４６に巻かれる巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。
【００９３】
（３）巻線の他端の反転
図２２に示すように、次にモータがそれまでとは逆回転させると、コアクランプ機構３０は今までと逆に右方向に直線移動されるので、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ機構４３、４３に固定されている環状コア４６も右方向に直線移動され、環状コア４６は回転クランプ１６、１６に接近してくる。
【００９４】
環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に、モータ１５をさらに回転することにより、回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転する。回転クランプ１６、１６が回転すると、回転クランプ１６、１６に固定されている巻線４５の他端４５Ｂは回転する。このときコアクランプ機構３０は右方向に直線移動されるので、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６も直線移動する。それにより環状コア４６と回転クランプ１６、１６間に直線状に張られていた巻線４５が緩むため、巻線４５は環状コア４６に当たる付近の中間部分４５Ｃ１と回転クランプ１６、１６に固定されている付近の中間部分４５Ｃ２の離れている二カ所でループ状に曲げ始められる。
【００９５】
回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは反転して環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。このときまだ環状コア４６と回転クランプ１６、１６の間隔は巻線４５の回転クランプ１６、１６から突出されている他端４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。
【００９６】
最初に曲げられる巻線４５の中間部分４５Ｃ１、４５Ｃ２は離間しているので緩やかに曲げられる。環状コア４６が右方向に直線移動され回転クランプ１７に接近されに従い、さらに巻線４５は大きく湾曲され、全体的に丸くループ状に曲げられる。
（４）巻線の他端の固定
図２３に示すように、モータ３３をさらに回転させると、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６はさらに右方向に直線移動され回転クランプ１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。このとき第２固定クランプ機構２０を上方へ直線移動させ、第２固定クランプ２８、２８を横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６のコア孔４６Ｃと対向する位置し、第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６および回転クランプ１６、１６は横方向に並べられる。
【００９７】
コアクランプ機構３０をさらに右方向に直線移動し、環状コア４６を回転クランプ１６に接近させる。環状コア４６を回転クランプ１６、１６に接近させると、巻線４５の他端４５Ｂはさらに環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通される。
【００９８】
（５）巻線の右側巻回部の曲折の形成
図２４に示すように、第２固定クランプ２８、２８はレール２１に沿ってエアシンダーによりそれまで環状コア４６が位置していた所まで直線移動させると、環状コア４６に貫通された巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８にも挿入される。
【００９９】
図２５に示すように、第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を閉じて挿入された巻線４５の他端４５Ｂを固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は開放しクランプを解除するので、今度は巻線４５の他端４５Ｂは固定クランプ２０の第２固定クランプ２８、２８が回転クランプ１６、１６に代って固定する。
【０１００】
図２５に示すように、第３の支持台１１を後退させることにより回転クランプ１６、１６を後退させ、回転クランプ１６を巻線４５の後方へ移動する。そしてモータ８を逆転させて、コアクランプ機構３０が移動するのを邪魔しない位置まで回転クランプ１６、１６を時計方向に３６０度回転させながら下降させる。
【０１０１】
第２固定クランプ機構２７の第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂが固定された後、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動する。
【０１０２】
コアクランプ機構の支持台３７を右方向に直線移動すると横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ２８、２８から次第に離されるに従い、巻線４５の一端４５Ａは第１クランプ３で固定されているので、巻線４５の環状コア４６に当たっている巻回部４５Ｄ１が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。
【０１０３】
図２６に示すように、コアクランプ機構３０が回転クランプ１６、１６を通り越して、右方向に直線移動させると、巻線４５の湾曲部分は少なくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ機構４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６に巻付ける。
【０１０４】
図２７に示すように、環状コア４６に巻線４５が巻かれた後、モータ８を回転させ、回転クランプ機構５を上方向に移動させさらに支持台１１を前進させて、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【０１０５】
図２８に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。
【０１０６】
それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
（６）巻線の巻回部にテンション印加
図２９に示すように、モータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
【０１０７】
図３０に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【０１０８】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに右に傾斜させる。
【０１０９】
図３０に示すように、前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他方部５４Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させ、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
【０１１０】
（７）巻線を初期状態に復帰
図３１に示すように、巻線４５が環状コア４６に巻かれた後、環状コア４６を復帰させると共に、第２固定クランプ２８、２８を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。
【０１１１】
巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させる。このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ、初期状態に復帰させる。
（８）二回目の巻線の開始
図３１に示す状態で、前述と同様にモータ８を回転し第１の支持台７を上方向に移動させると共に、モータ１５を回転し軸１４を回転させる。
【０１１２】
（９）巻線の二回目の左側巻回部の曲折の形成。
【０１１３】
図３２に示すように、再び回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６がコアクランプ機構３０の高さまで上方向に移動すると共に、モータ１５が回転し回転クランプ１６、１６の細長の回転クランプ１６、１６は反時計方向に９０度回転される。またコアクランプ機構３０は第２固定クランプ機構２０がある位置を通り越して左方向に水平移動しているので、環状コア４６に巻線４５が当たる。このときコアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６と回転クランプ１６、１６は横方向に直線状になるまで張って巻回部４６Ｄ３にテンションを加える。
図３３に示すように、モータ３６をそれまでと逆回転させると、コアクランプ機構３０は逆に右方向に直線移動され、横コアクランプ３８、３８，と横コアクランプ３８、３８に固定されている環状コア４６も右方向に移動する。それと共に回転クランプ１６、１６の回転クランプ１６、１６はさらに反時計方向に回転する。回転クランプ１６、１６が回転されると、環状コア４６と回転クランプ１６、１６間にある巻線４５は曲げられる。
【０１１４】
図３４に示すように、環状コア４６の右方向への直線移動と共に、移動モータ１５もさらに回転することにより、回転クランプ１６、１６もさらに反時計方向に回転し、巻線４５の他端４５Ｂをさらに回転する。回転クランプ１６、１６が反時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他端４５Ｂは環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。
【０１１５】
図３５に示すように、モータ３６をさらに回転させると、コアクランプ機構３０は右方向に直線移動し、横コアクランプ３８、３８，と横コアクランプ３８、３８に固定されている環状コア４６は回転クランプ１６、１６に接近されるので、環状コア４６の孔４６Ｃに巻線４５の他端４５Ｂが縦コアクランプ４３の孔４３Ａを通過し貫通する。このとき第２固定クランプ機構２０も移動され、第２固定クランプ２８、２８が横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ機構４３、４３に固定されている環状コア４６の孔４６Ｃと同一高さに位置する。
（１０）二回目の巻線の環状コアへの位置決め
図４（Ｃ）に示すように、このとき横コアクランプ３８、３８は開放され、環状コア４６は縦コアクランプ４３、４３だけで固定される。そして縦コアクランプ４３、４３がモータ３３にて反時計方向に回転され、環状コア４６を２巻線分円周方向に回転させる。環状コア４６を回転させた後、横コアクランプ３８、３８で環状コア４６を固定し、縦コアクランプ４３、４３を元の位置に復帰させる。縦コアクランプ４３、４３を元の位置に復帰されたら、再び、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３で環状コア４６を固定する。
【０１１６】
巻線４５の巻回部４５Ｄ３は環状コア４６が回転されているので、縦コアクランプ４３、４３に有する切れ目４６Ｃを通して前に巻かれた巻回部４５Ｄ１より２巻線分円周方向にずれた環状コア４６の部分に当たり、その位置に巻回される。
【０１１７】
図３６に示すように、コアクランプ機構３０をさらに右方向に直線移動し、固定クランプ２７も右方向に移動させると、環状コア４６の孔４６Ｃを貫通した巻線４５の他端４５Ｂが第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８に挿入される。
【０１１８】
図３７に示すように、第２の固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を閉じ挿入された巻線４５の他端４５Ｂを回転クランプ１６、１６に代って固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を開放しクランプを解除し、回転クランプ１６、１６を後退させてから３６０度回転させて下降させる。
【０１１９】
図３８に示すように、コアクランプ機構３０を引き続き右方向に直線移動すると、横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定されている環状コア４６は固定クランプ２８、２８から離間する方向に直線移動し、巻線４５の他端４５Ｂは固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８で固定されているので、巻線４５の環状コア４６の端部に当たっている巻回部４５Ｄ３が引っ張られ次第に巻かれる。
【０１２０】
環状コア４６に巻線４５が巻かれた後、モータ８を回転させ、回転クランプ機構５を上方向に移動させ、巻線４５の他方の端部側４５Ｂを回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６に通過させる。
【０１２１】
図３９に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他端４５Ｂを固定する。それまで巻線４５の他端４５Ｂを固定していた第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を開放し、巻線４５の他端４５Ｂのクランプを解除し、第２固定クランプ２８、２８を後退させる。
【０１２２】
図４０に示すように、巻線４５の他端４５Ｂは回転クランプ１６、１６で固定される。係る状態でモータ３６を回転させ、支持台３９と共に縦コアクランプ４３、４３を傾け、環状コア４６を右方向に傾斜させる。環状コア４６を傾斜させながら右方向に移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｄ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（図４（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線の巻回部４５Ｄ１を環状コイル４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の所定の円周位置に巻付けられる。
・ 図４１に示すように、環状コア４６の傾斜を復帰させると、巻線４５の環状コア４６の端部に接触する巻回部４５Ｄ１に更にテンションが加わり、巻線４５が断面の四角形の環状コア４６であっても、環状コア４６のコアに沿って曲げられ、巻線４５は環状コア４６により密着して環状コア４６の左側に巻かれることになる。
【０１２３】
このとき、モータ３６に流れる電流値を検出し、環状コア４６の傾斜復帰角度を制御し、モータ３６に流れる電流値が規定値に達し、巻回部４５Ｄ１が十分に環状コア４６へ密着されたときモータに流れる電流を停止する。なお、密着のされ方がまだ不足のときには、環状コア４６を元の状態よりさらに傾斜させる。
【０１２４】
前述において、第２固定クランプ２８、２８を巻線４５の他方部４５Ｂから解放し、代って回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方部４５Ｂを固定してから環状コア４６を傾斜させたが、第２固定クランプ２８、２８で巻線４５の他端４５Ｂを固定しているときに、環状コア４６を左方向に傾斜させることにより巻線４５の環状コア４６の端部に当たる巻回部４５Ｄ１にテンションを加え、巻線４５を環状コア４６のコアに沿って曲げ、環状コア４６に密着して中央部付近から環状コア４６の左側に巻かれるようにしてもよい。
図４１に示すように、巻線４５が環状コア４６に巻かれた後、環状コア４６を復帰させると共に、回転クランプ１６、１６を下方の直線移動し、元の位置に復帰させる。巻線４５の他端４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を降下させるが、このとき回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は９０度回転させながら降下させ、最初の状態に復帰させる。
（１１）巻線を複数回
図２に示すように、係る動作を繰返し巻線４５が環状コア４６に巻かれるごとに環状コア４６を横コアクランプ３８、３８にて反時計方向に回転させ、巻回部４５Ｄ３、４５Ｄ５、４５Ｄ７，４５Ｄ９まで環状コア４６の円周左方向に巻回する。巻回部４５Ｄ９まで巻かれたとき、横コアクランプ３８、３８を逆転し環状コア４６を反時計方向に回転させる。
【０１２５】
今度は以前に巻かれた巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間の環状コア４６に巻回部４５Ｄ２が巻かれる。
【０１２６】
係る動作を繰返し、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部４５Ｄ４、巻回部４５Ｄ５と巻回部４５Ｄ３間に巻回部４５Ｄ６と巻回し、巻回部４５Ｄ３と巻回部４５Ｄ１間に巻回部４５Ｄ８まで巻かれたとき、巻線４５の他端４５Ｂを最初に環状コア４６に巻かれた巻回部４５Ｄ１付近より取出し端子とする。
【０１２７】
図２に示す環状コア４６の円周左側部分が巻かれた後、環状コア４６の右側部分に巻線４５の一端４５Ａ側を巻回する。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられた環状コアで、図１（Ａ）は斜面図であり、図１（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用い巻線を環状コアに巻回させた状態を示す側面図である。
【図３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線をセットする前を示す模型図である。
【図４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線の他方の端部を上方向に移動させた状態を示す模型図である。
【図６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を上方向に移動させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を環状コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図８】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を固定クランプに貫通させた状態を示す模型図である。
【図９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の他方の端部を固定クランプに固定させた状態を示す模型図である。
【図１０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の環状コアを元の方向に移動させ、巻線を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図１１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図１２】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図１３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアを傾斜させた状態を示す模型図である。
【図１４】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の巻線を環状コアの傾斜を復帰させた状態を示す模型図である。
【図１５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法で２回目に巻線が巻かれる最初の状態を示す模型図である。
【図１６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法で巻線が２回目に巻かれる状態を示す模型図である。
【図１７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられた巻線装置の斜視図である。
【図１８】本発明のトロイダルコイルの巻線方法に用いられたコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアの関係を示す断面図で、図１８（Ａ）はクランプ前の状態を示し、図１８（Ｂ）は固定した状態を示し、図１８（Ｃ）は固定した状態で横コアクランプおよび縦コアクランプを傾斜させた状態を示す。
【図１９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線をセットする前を示す模型図である。
【図２０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図２１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図２２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアに貫通させた状態を示す模型図である。
【図２３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を浮上させて環状コアと第２の固定コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図２４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で他方の端部を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図である。
【図２５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線の中央を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２７】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２８】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図２９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアを傾斜させた状態を示す模型図である。
【図３０】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で巻線を環状コアの傾斜を復帰させた状態を示す模型図である。
【図３１】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線をセットした状態を示す模型図である。
【図３２】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線の他方の端部を浮上させた状態を示す模型図である。
【図３３】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を浮上させて環状コアを貫通させる前の状態を示す模型図である。
【図３４】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を浮上させて環状コアと第２の固定コアを貫通させた状態を示す模型図である。
【図３５】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の他方の端部を第２の固定コアにクランプさせた状態を示す模型図である。
【図３６】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図３７】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアを元の方向に移動させ、同じく巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図３８】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目の巻線を環状コアに巻回させた状態を示す模型図である。
【図３９】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプを元の方向に移動させ、巻線の中央を環状コアに巻回させる状態を示す模型図である。
【図４０】本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で２回目のコアクランプ機構の横コアクランプおよび縦コアクランプと環状コアを巻回させる状態を示す模型図である。
【図４１】同じく本発明のトロイダルコイルの巻線方法の具体的実施例で初期状態に復帰させた状態を示す模型図である。
【図４２】従来のトロイダルコイルの巻線方法で、図４２（Ａ）は芯材に巻線を巻く方法を示す斜視図で、図４２（Ｂ）はトロイダルコイル状の巻かれた巻線の斜視図で、図４２（Ｃ）は従来方法で巻かれたトロイダルコイルの斜視図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１ 第１固定クランプ機構
３ 第１固定クランプ
５ 回転クランプ機構
６ 軸
１６ 回転クランプ
２０ 第２固定クランプ機構
２８ 第２固定クランプ
３０ コアクランプ機構
３８ 横コアクランプ
４３ 縦コアクランプ
４５ 巻線
４５Ａ 一方の端部
４５Ｂ 他方の端部
４６ 環状コア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線の一端を第1固定クランプに固定し、前記巻線をコアクランプ機構に固定された環状コアを貫通させ、前記巻線の他端を回転クランプで固定し、前記巻線を略直線状になるように前記第１固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプを縦方向に並べて位置させ、
前記コアクランプ機構を横方向に移動させながら前記回転クランプを略９０度回転させながら上方向に移動させ、前記環状コアと前記回転クランプ間の前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記コアクランプ機構と前記回転クランプを横方向に並べて位置させ、
続いて、前記コアクランプ機構を前記回転クランプに近づけるように横方向に移動させ、同時に前記回転クランプを略１８０度回転させて前記巻線の他端を前記環状コアに対向させて貫通させて第２固定クランプで固定し、前記第２固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプが横方向に近接して並べて位置し、
前記コアクランプ機構を前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプから横方向に遠ざけるように移動させて、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構間に前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構を横方向に並べて配置し、
前記コアクランプ機構を横方向に移動して初期位置に戻し、前記回転クランプを略９０度回転させて前記コアクランプ機構の下側の初期位置に移動させて前記巻線を環状コアに巻回させることを特徴とするトロイダルコイル巻線方法。
【請求項２】
前記コアクランプ機構は横方向に直線状に移動し、前記回転クランプは縦方向に直線状に移動し、前記回転クランプの移動する方向に対して前記コアクランプ機構は左右に略対称に移動することを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項３】
前記コアクランプ機構には前記環状コアの縦側面をクランプする縦コアクランプを設け、前記縦コアクランプを傾斜させることにより前記環状コアを傾斜させ、前記環状コアに巻回された巻線に適度のテンションを加え、前記巻線を前記環状コアに密着させて巻回させることを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項４】
前記コアクランプ機構の前記縦コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、前記サーボモータの電流値を検出し、前記縦コアクランプの傾斜を制御して前記巻線に一定のテンションを加えることを特徴とする請求項３に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項５】
前記コアクランプ機構は前記環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと前記環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、前記縦コアクランプは前記巻線を前記環状コアに巻回した後、前記環状コアを円周方向に回転して前記巻線のピッチ送りしてから前記横コアクランプで固定することを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項６】
前記縦コアクランプに巻線が環状コアに巻かれる巻回部を通過させる切れ目を設け、前記切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整することを特徴とする請求項５に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項１】
巻線の一端を第1固定クランプに固定し、前記巻線をコアクランプ機構に固定された環状コアを貫通させ、前記巻線の他端を回転クランプで固定し、前記巻線を略直線状になるように前記第１固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプを縦方向に並べて位置させ、
前記コアクランプ機構を横方向に移動させながら前記回転クランプを略９０度回転させながら上方向に移動させ、前記環状コアと前記回転クランプ間の前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記コアクランプ機構と前記回転クランプを横方向に並べて位置させ、
続いて、前記コアクランプ機構を前記回転クランプに近づけるように横方向に移動させ、同時に前記回転クランプを略１８０度回転させて前記巻線の他端を前記環状コアに対向させて貫通させて第２固定クランプで固定し、前記第２固定クランプ、前記コアクランプ機構及び前記回転クランプが横方向に近接して並べて位置し、
前記コアクランプ機構を前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプから横方向に遠ざけるように移動させて、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構間に前記巻線を横方向に直線状になるまで張ってテンションを加え、前記第２固定クランプあるいは前記回転クランプと前記コアクランプ機構を横方向に並べて配置し、
前記コアクランプ機構を横方向に移動して初期位置に戻し、前記回転クランプを略９０度回転させて前記コアクランプ機構の下側の初期位置に移動させて前記巻線を環状コアに巻回させることを特徴とするトロイダルコイル巻線方法。
【請求項２】
前記コアクランプ機構は横方向に直線状に移動し、前記回転クランプは縦方向に直線状に移動し、前記回転クランプの移動する方向に対して前記コアクランプ機構は左右に略対称に移動することを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項３】
前記コアクランプ機構には前記環状コアの縦側面をクランプする縦コアクランプを設け、前記縦コアクランプを傾斜させることにより前記環状コアを傾斜させ、前記環状コアに巻回された巻線に適度のテンションを加え、前記巻線を前記環状コアに密着させて巻回させることを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項４】
前記コアクランプ機構の前記縦コアクランプは、サーボモータにて傾斜させ、前記サーボモータの電流値を検出し、前記縦コアクランプの傾斜を制御して前記巻線に一定のテンションを加えることを特徴とする請求項３に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項５】
前記コアクランプ機構は前記環状コアの縦側面を固定する縦コアクランプと前記環状コアの横外周から固定する横コアクランプを備え、前記縦コアクランプは前記巻線を前記環状コアに巻回した後、前記環状コアを円周方向に回転して前記巻線のピッチ送りしてから前記横コアクランプで固定することを特徴とする請求項１に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【請求項６】
前記縦コアクランプに巻線が環状コアに巻かれる巻回部を通過させる切れ目を設け、前記切れ目により巻線が環状コアに巻かれる位置を調整することを特徴とする請求項５に記載のトロイダルコイル巻線方法。
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【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１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【公開番号】特開２０１０−１０３４３４（Ｐ２０１０−１０３４３４Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５８７４（Ｐ２００８−２７５８７４）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５９６１３３６３６）株式会社タイホープロダクト (1)
【出願人】（５０８３２２０５９）
【出願人】（５０８３２２０６０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５９６１３３６３６）株式会社タイホープロダクト (1)
【出願人】（５０８３２２０５９）
【出願人】（５０８３２２０６０）
【Ｆターム（参考）】
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