線圈制造裝置以及線圈的制造方法

線圈制造裝置以及線圈的制造方法
【專利摘要】一種線圈制造裝置以及線圈的制造方法，能夠進行卷繞加工，使粗繞線緊密貼合在芯體上。本發明的線圈制造裝置（30）主要包括：保持環狀芯的芯保持機構（38），繞線被卷繞在所述環狀芯上；第一夾持機構（32）以及第二夾持機構（34），夾持繞線而使繞線卷繞在環狀芯上；按壓部（42H），被配置在環狀芯（20）的下方。在本發明中，利用縱芯夾持件（42B）的縱夾持部（42C）的平坦面按壓剛被卷繞在環狀芯（20）上的繞線，使繞線緊密貼合在環狀芯（20）的側面。
【專利說明】線圈制造裝置以及線圈的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將繞線卷繞在環狀芯上的線圈制造裝置以及使用該線圈制造裝置的線圈的制造方法。
【背景技術】
[0002]用于電源電路等的升壓、平滑或者噪聲去除等的環形線圈，使用繞線直徑粗的銅線或者招線。例如，在流過100A?200A的電流的環形線圈中，卷繞直徑為0.6mm?3.0mm左右的粗繞線。
[0003]以往的環形線圈，固定環狀芯，通過手動卷繞移動繞線而進行卷繞。為了將環形線圈裝入殼體，需要使繞線緊密貼合環狀芯而進行卷繞，從而使外形變小，但由于環狀芯的剖面是長方形等四邊形，所以通過手動卷繞，無法將粗的繞線緊密貼合在環狀芯上進行卷繞。
[0004]因此，考慮了在環狀芯上施加切縫，通過該切縫，利用機械卷繞銅線，在卷繞之后閉塞切縫，形成環狀芯的技術方案，但如果在環狀芯上施加切縫，磁通將減少，不能實現具有足夠性能的環形線圈。
[0005]在下述專利文獻1，公開有自動地在環狀芯上安裝環形線圈的方法。
[0006]具體地說，如圖18 (A)所示，以芯部件151為中心，從芯部件151的一側端向另一側的剩余部方向卷繞繞線用銅線150。然后，如圖18(B)所示，卷繞完畢后拔去芯部件151，形成環形線圈152。進一步地，如圖18 (C)所示，將形成的環形線圈152的前端插入環狀芯153的內側，使環形線圈152旋轉，同時，在環狀芯153上卷繞環形線圈152，從而使環形線圈152卷進環狀芯153。
[0007]此外，下述專利文獻2公開有一種制造環形線圈的方法，使用能夠收容環狀芯且被分割為兩個的夾具，設置圍繞環狀芯而延伸的螺旋導向槽，向螺旋導向槽壓入繞線，制造環形線圈。
[0008]但是，在上述文獻所述的發明中，難以在環狀芯上自動地卷繞例如線徑在1.0mm以上的粗繞線。
[0009]為了解決上述問題，在下述專利文獻3公開有基本上自動地將繞線卷繞成環形線圈的方法。參照該專利文獻的圖3至圖16及其說明部分，利用芯夾持機構固定環狀芯，利用兩個夾持機構將繞線卷繞在環狀芯上。由此，即使在繞線是應對大電流的數毫米左右的粗線的情況下，也能夠基本上自動地將繞線卷繞在環狀芯的周圍。
[0010]現有技術文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開平9-115761號公報
[0013]專利文獻2:日本特開2002-289125號公報
[0014]專利文獻3:日本特開2010-103434號公報

【發明內容】
[0015]但是，在使用上述繞線裝置的線圈的制造方法中，由于僅是通過利用繞線裝置向繞線施加張力而進行繞線加工，所以在進行直徑1.0mm以上的粗繞線的卷繞的情況下，存在不容易緊密貼合環狀芯的側面地對繞線進行卷繞加工的問題。如果繞線以不緊密貼合芯而向外側膨出的狀態被卷繞加工，則線圈整體的外形尺寸變大，會產生安裝線圈所需面積擴大的問題。
[0016]本發明是鑒于上述技術問題而提出的，提供一種線圈制造裝置以及線圈的制造方法，能夠進行卷繞加工，使粗繞線緊密貼合在環狀芯上。
[0017]本發明涉及一種線圈制造裝置，其特征在于，將繞線卷繞在環狀芯上，所述環狀芯具有第一主面、與所述第一主面相對的第二主面、外周側面，所述線圈制造裝置包括:芯夾持機構，其保持所述環狀芯，具有與所述環狀芯的所述第一主面抵接的第一縱芯夾持件、與所述環狀芯的所述第二主面抵接的第二縱芯夾持件、與所述環狀芯的所述外周側面接觸的橫芯夾持件；第一夾持機構，夾持貫通所述環狀芯而向沿著所述環狀芯軸向的第一方向側突出的所述繞線并使其反轉，移動到與所述第一方向相對的第二方向側，將所述繞線卷繞在所述環狀芯上，再使所述繞線的前端反轉，使其貫通所述環狀芯并向所述第一方向側突出；第二夾持機構，夾持向所述第一方向側突出的所述繞線，利用所述第一縱芯夾持件或者所述第二縱芯夾持件，按壓利用所述第一夾持機構或者所述第二夾持機構剛卷繞在所述環狀芯上的所述繞線，由此使所述繞線緊密貼合在所述環狀芯的所述第一主面或者所述第二主面上。
[0018]本發明還涉及一種線圈的制造方法，其特征在于，將繞線卷繞在環狀芯上，所述環狀芯具有第一主面、與所述第一主面相對的第二主面、外周側面，所述線圈的制造方法包括:利用第一縱芯夾持件以及第二縱芯夾持件按壓固定所述環狀芯的所述第一主面和所述第二主面，利用橫芯夾持件按壓固定所述環狀芯的所述外周側面；使所述繞線貫通所述環狀芯；利用第一夾持機構夾持貫通所述環狀芯而向沿著所述環狀芯軸向的第一方向側突出的所述繞線，使所述第一夾持機構沿著所述軸向移動到與所述第一方向相對的第二方向偵U，將所述繞線卷繞在所述環狀芯上；反轉所述第一夾持機構，在使所述繞線的端部朝向所述環狀芯之后，使所述端部穿過所述環狀芯并向第一方向側突出；利用第二夾持機構夾持所述繞線的從所述環狀芯突出的部分；利用所述第一縱芯夾持件或者所述第二縱芯夾持件，將剛卷繞在所述環狀芯上的所述繞線按壓在所述環狀芯的所述第一主面側或者所述第二主面側。
[0019]在本發明中，利用在厚度方向固定環狀芯的縱芯夾持件，將卷繞在環狀芯上的繞線按壓在環狀芯的主面。因此，即使被卷繞的繞線是1.0mm以上的粗繞線，也能夠將繞線緊密貼合在環狀芯的側面來進行卷繞，所以抑制繞線向外部的膨出，達到線圈整體的小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1表示通過本發明的線圈制造裝置以及線圈的制造方法制造的環形線圈，(A)表示環狀芯，(B)是環狀芯的剖視圖，(C)表示繞線卷繞的環形線圈。
[0021]圖2是整體地表示本發明的線圈制造裝置的立體圖。
[0022]圖3是表示本發明的線圈制造裝置具有的芯保持機構的立體圖。
[0023]圖4是表示本發明的線圈制造裝置具有的夾持機構的立體圖。[0024]圖5表示本發明的線圈制造裝置具有的芯夾持機構，(A)是立體圖，(B)是表示橫芯夾持件的俯視圖。
[0025]圖6表示本發明的線圈制造裝置，(A)以及(B)表示卷繞繞線時的橫芯夾持件，(C)以及(D)表示按壓繞線時的橫芯夾持件。
[0026]圖7表示本發明的線圈制造裝置，(A)以及(B)是表示處于按壓繞線的狀態的按壓部的側視圖。
[0027]圖8是表示本發明的線圈的制造方法的流程圖。
[0028]圖9表示本發明的線圈的制造方法，是表示使繞線的第二繞線部分退避的狀態的圖。
[0029]圖10表示本發明的線圈的制造方法，是表示利用第一夾持機構夾持繞線的工序的圖。
[0030]圖11表示本發明的線圈的制造方法，(A)是表示使夾持繞線的第一夾持機構反轉的狀態的圖，(B)是表示其芯夾持機構和第一夾持機構的動作的圖。
[0031]圖12表示本發明的線圈的制造方法，(A)是表示利用第一夾持機構將繞線卷繞在環狀芯上的工序的圖，(B)以及(C)是表示在環狀芯的側面按壓繞線的動作的圖，(D)是表示在環狀芯的外周側面按壓繞線的動作的圖。
[0032]圖13表示本發明的線圈的制造方法，是表示第一夾持機構反轉的動作的圖。
[0033]圖14表示本發明的線圈的制造方法，(A)以及(B)是表示將繞線從第一夾持機構替換到第二夾持機構的動作的圖，(O是利用第二夾持機構向繞線施加張力的工序的圖。
[0034]圖15表示本發明的線圈的制造方法，(A)以及(B)是表示在環狀芯的側面按壓繞線的動作的圖，(O是表示在環狀芯的外周側面按壓繞線的動作的圖。
[0035]圖16表示本發明的線圈的制造方法，(A)以及(B)是表示將繞線從第二芯夾持機構替換到第一芯夾持機構的動作的圖。
[0036]圖17表示在本發明的線圈的制造方法中，使環狀芯旋轉規定間距的工序，(A)、(C)以及(E)是表示各階段的橫芯夾持件的俯視圖，(B)、(D)以及(F)是表示各階段的縱芯保持件以及橫芯保持件的剖視圖。
[0037]圖18的(A)、(B)以及(C)是表示【背景技術】的繞線方法的圖。
[0038]附圖標記說明
[0039]10環形線圈 12繞線 12A第一繞線部分 12B第二繞線部分12D1、12D2、12D3、12D4、12D5、12D6、12D7、12D8、12D9 卷繞部 12E1、12E2、12E3、12E4、12E5、12E6、12E7、12E8、12E9卷繞部 14、14A、14B剩余部 18中央部 20環狀芯 20A外側橫側面22第一卷繞部24第二卷繞部30線圈制造裝置32第一夾持機構32A支撐部32B旋轉支撐部32C夾持部32D夾持件34第二夾持機構34A支撐部34B旋轉支撐部34C夾持部34D夾持件38芯保持機構39導軌40繞線保持機構40A導向板40B繞線保持部41夾持件42芯夾持機構42A橫芯夾持件42B縱芯夾持件42C縱夾持部42D橫夾持部42E狹縫42F狹縫42G夾持區域42H按壓部421支撐板42J支撐板44支撐臺45導軌46支撐臺48導軌52支撐件56支撐臺58A狹縫62旋轉支撐部64旋轉部66支撐座【具體實施方式】
[0040]下面，參照各圖，說明本實施方式的線圈制造裝置以及使用該線圈制造裝置的線圈的制造方法。
[0041]〈環形線圈的結構〉
[0042]首先，參照圖1，說明利用本發明的線圈制造裝置以及線圈制造方法制造的線圈。圖1 (A)表示線圈具有的環狀芯20，圖1 (B)表示環狀芯20的剖面，圖1 (C)表示處于繞線卷繞狀態的環形線圈10。在這里，是將在圓筒狀的環狀芯20的周圍卷繞繞線的環形線圈作為例子進行了說明，但環狀芯20的形狀可以是圓筒狀之外的形狀。
[0043]參照圖1 (A)以及圖1 (B)，環狀芯20由直徑約為25mm~40mm的磁性體形成，為了提高量產效果，形成為圓環狀，且剖面是四邊形。雖然在具有這樣剖面的環狀芯20的表面無間隙地卷繞繞線是不容易的，但是通過使用本實施方式的后述的夾持機構，就能夠實現。
[0044]在此，定義用于以下說明的方向。X方向是指在厚度方向(軸向)貫穿環狀芯20中心的方向，后述的線圈制造裝置的夾持機構相對X方向平行地移動。此外，包含Y方向以及Z方向的平面相對環狀芯20的側面平行。這些方向互相正交。
[0045]進一步地,參照圖1 (A)，環狀芯20具有兩個主面和外周側面，所述兩個主面在貫穿紙面的方向上相對。通過采用本實施方式，能夠使繞線緊密貼合這些面而進行卷繞加工。 [0046]參照圖1(C)，繞線12卷繞在環狀芯20上。作為繞線12使用粗的銅線或者鋁線，具體地說，用于流過100A~200A左右電流的環形線圈的繞線的直徑是0.6mm~3.0mm左右。此外，繞線12的表面被樹脂材料制成的絕緣覆膜覆蓋。
[0047]繞線12由下述部分構成:從繞線12的中央部附近繞在環狀芯20上的卷繞部12D1U2D2…；從繞線12的中央部18附近卷繞在環狀芯20上的繞線的剩余部分即一個剩余部14A側的一半卷繞部12E1U2E2…,;剩余部14A ;另一個剩余部14B。繞線12的一個剩余部14A以及另一個剩余部14B具有約200mm以上的長度。這些剩余部直接作為端子使用，在將繞線卷繞在環狀芯之后，不需要的部分被切斷。
[0048]繞線12最初從環狀芯20的中央部向圓周左側方向(第一卷繞部22)以彼此隔著相當于一根繞線間隔的方式，從繞線的另一個剩余部14B側到中央部18附近的卷繞部12D1、12D3、…、12D9，卷繞4~5圈。卷繞到卷繞部12D9之后，相反地，向圓周右側方向在卷繞部12D9和卷繞部12D7之間卷繞卷繞部12D2，在卷繞部12D7和卷繞部12D5之間卷繞卷繞部12D4，卷繞到卷繞部12D8，將另一個剩余部14B從環狀芯20的中央部取出。
[0049]在環狀芯20的圓周左側卷繞繞線之后，這次使繞線的卷繞方向相反，向環狀芯20的圓周右側方向(第二卷繞部24)與前述操作相同地以彼此隔著相當于一根繞線間隔的方式，從中央部18附近到卷繞部12E1U2E3、…、12E9，將繞線12的一個剩余部14A側卷繞4~5圈，接著向圓周左側方向在卷繞部12E9和卷繞部12E7之間卷繞卷繞部12E2，在卷繞部12E7和卷繞部12E5之間卷繞卷繞部12E4，卷繞到卷繞部12E8，將一個剩余部14A從環狀芯20的中央部取出。
[0050]<環形線圈的制造裝置>
[0051]參照圖2至圖7，說明制造上述環形線圈10的線圈制造裝置的結構。
[0052]參照圖2，本實施方式的線圈制造裝置30主要包括:保持卷繞繞線的環狀芯的芯保持機構38 ;夾持繞線并卷繞在環狀芯上的第一夾持機構32以及第二夾持機構34。線圈制造裝置30是通過在被提供的環狀芯上卷繞繞線而制造環形線圈的裝置，除了圖示的結構之外，還可以具有向芯保持機構38供給繞線和環狀芯的機構、回收被制造的環形線圈的機構等。
[0053]芯保持機構38包括夾持被卷繞的環狀芯的芯夾持機構42和暫時保持被卷繞之前的繞線的繞線保持機構40，這些機構成為一體，沿著設于支撐臺44上表面的導軌45在X方向上移動。此外，第一夾持機構32以及第二夾持機構34被安裝成能夠在支撐臺46的上表面沿著X方向移動。支撐兩個夾持機構的支撐臺46能夠相對上下方向(Z方向)移動。
[0054]芯保持機構38和安裝有第一夾持機構32以及第二夾持機構34的支撐臺46機械地分離。因此，能夠進行僅將支撐臺46在Z方向上升降等操作。
[0055]參照圖3，說明芯保持機構38的結構。芯保持機構38包括暫時保持卷繞前的繞線的繞線保持機構40和保持卷繞繞線的環狀芯20的芯夾持機構42。這些機構被安裝在將厚度為數厘米左右的不銹鋼等金屬板組合成規定形狀的支撐板421、42J，利用馬達的驅動力，能夠沿著導軌39在Z方向上移動。此外，芯保持機構38能夠以環狀芯20的繞線卷繞的部分為中心，在X-Z平面上順時針或者逆時針旋轉。由此,使芯保持機構38自身通過旋轉傾斜，能夠在環狀芯20的表面無縫隙地卷繞繞線12。
[0056]繞線保持機構40具有一端固定在支撐板42上而向X方向延伸的導向板40A和相對該導向板40A能夠向X方向移動的繞線保持部40B。在繞線保持部40B的前端部分設有在Z方向夾住繞線的夾持件41，通過該部分夾持繞線，在繞線工序的前半程未被卷繞的剩余部分的繞線被固定在芯保持機構38。
[0057]芯夾持機構42包括被固定在支撐板421上而從兩側固定環狀芯20的主面的兩個縱芯夾持件42B和朝向中心固定環狀芯20的外側側面的橫芯夾持件42A。如果從下方供給環狀芯20，會被橫芯夾持件42A以及縱芯夾持件固定其位置。
[0058]參照圖4，卷繞繞線的第一夾持機構32以及第二夾持機構34配置在支撐臺46的上表面，被配置成能夠通過馬達的驅動力沿著導軌48在X方向滑動。第一夾持機構32以及第二夾持機構34沿著繞線卷繞的環狀芯的軸向移動。此外，載置兩個夾持機構的支撐臺46被支撐座66支撐,通過設在支撐座66的液壓式升降機構,支撐臺46能夠在上下方向(Z方向)移動。
[0059]第一夾持機構32包括支撐部32A、旋轉支撐部32B、夾持部32C。支撐部32A被設置成通過未圖示的馬達的驅動力，能夠沿著載置于支撐臺46的導軌48在X方向移動，具有支撐旋轉支撐部32B以及夾持部32C的功能。旋轉支撐部32B被固定在支撐部32A，以能夠沿著X-Z平面360度旋轉的狀態被保持，還能夠沿著Y方向移動。夾持部32C被固定在旋轉支撐部32B的+Y方向的端部，其前端設有保持繞線的夾持件。
[0060]上述結構的第一夾持機構32在卷繞繞線時沿著X方向移動。此外，在將利用夾持部32C夾持的繞線前端部的朝向反轉時，通過旋轉支撐部32B使夾持部32C旋轉180度。
[0061]第二夾持機構34的結構以及動作與上述的第一夾持機構32相同，包括支撐部34A、配置在支撐部34A的上表面的旋轉支撐部34B、固定在旋轉支撐部34B的+Y方向端部的夾持部34C。
[0062]在環狀芯的左半部卷繞繞線的工序和在環狀芯的右半部卷繞繞線的工序中，第一夾持機構32以及第二夾持機構34的作用將會互換，后面會對此進行詳述。
[0063]參照圖5，說明上述的芯夾持機構42保持環狀芯20的機構。圖5 (A)是表示芯夾持機構42的立體圖，圖5 (B)是表示橫芯夾持件42A的俯視圖。
[0064]芯夾持機構42的作用是，在繞線時保持環狀芯20，并且，在一圈的繞線結束之后，使環狀芯20旋轉規定量而進行節距進給(C f送>9 )動作。
[0065]參照圖5(A)，芯夾持機構42包括從周圍保持環狀芯20的橫芯夾持件42A和從兩側夾住環狀芯20的側面的兩個縱芯夾持件42B。在該圖中，為了表示各部位的結構，使上述部件在X方向上分離而表示，而在實際的使用狀態下，縱芯夾持件42B接近橫芯夾持件42A而配置。
[0066]參照圖5 (A)以及圖5 (B)，橫芯夾持件42A是將厚度為2cm?4cm左右的金屬板以規定形狀進行切削加工而成的部件，在內部設有用于保持環狀芯20的夾持區域42G。并且，在以圓形狀進行了切口加工的夾持區域42G，配置有從周圍向中央部延伸的橫夾持部42D。在此，從夾持區域42G的周邊部朝向中心部配置有四根橫夾持部42D，但橫夾持部42D的個數可以是三根以下，也可以是五根以上。此外，與環狀芯20的外周面抵接的各橫夾持部42D的前端部分由塑料或者橡膠等樹脂材料形成。由此，即使橫夾持部42D與環狀芯20接觸，也不會損傷環狀芯20的外周面。
[0067]在縱芯夾持件42B的下端，設有朝向環狀芯20突出的縱夾持部42C。在縱芯夾持件42B保持環狀芯20時，該縱夾持部42C的環狀芯20側的側面與環狀芯20或者被卷繞的繞線抵接。縱夾持部42C可以與縱芯夾持件42B的其他部位一體設置，也可以作為另外的部件而設置。
[0068]在縱夾持部42C，從-Z側設有狹縫42E，卷繞在環狀芯20的繞線穿過該狹縫42E。狹縫42E的寬度比所穿過的繞線寬一些。
[0069]在本實施方式中，縱芯夾持件42B不僅保持被卷繞的環狀芯20，還具有將卷繞在環狀芯20上的繞線向環狀芯20的側面按壓的功能。因此，縱夾持部42C不僅在X方向移動，還能夠在Y方向移動。由此，在縱芯夾持件42B向Y方向移動之后，通過接近環狀芯20，按壓穿過狹縫42E而剛剛卷繞在環狀芯20上的繞線，能夠使繞線緊密貼合在環狀芯20的側面上。
[0070]參照圖5 (A)，配置在環狀芯20正下方的按壓部42H，從下方按壓剛剛卷繞在環狀芯20上的繞線，起到使繞線緊密貼合在環狀芯20的外周側面的作用。
[0071]接著，參照圖6，對利用縱芯夾持件42B按壓繞線的動作進行說明。圖6 (A)以及圖6 (B)表示在環狀芯20上卷繞繞線12的動作，圖6 (C)以及圖6 (D)表示按壓剛剛卷繞之后的繞線12的動作。
[0072]參照圖6 (A)以及圖6 (B)，在進行卷繞處理時，利用橫芯夾持件42A的橫夾持部42D按壓固定環狀芯20的外周側面，利用縱芯夾持件42B的縱夾持部42C按壓固定環狀芯20的兩側面。此外，被卷繞的繞線12在穿過設于縱芯夾持件42B的狹縫42E之后，卷繞在環狀芯20上。如圖6 (B)所示，繞線12被夾持件施加張力，被卷繞在環狀芯20上，但粗繞線12有可能不會緊密貼合在環狀芯20上而向外側膨出。如果保持這種狀態，將阻礙被制造的環形線圈的小型化。
[0073]因此，在本實施方式下，如圖6 (C)以及圖6 (D)所示，利用縱芯夾持件42B向剛被卷繞之后的繞線12施加按壓力。具體地說，如圖6 (C)所示，在卷繞處理結束之后解除按壓，向Y方向(在這里是-Y方向)移動縱芯夾持件42B，之后，如圖6 (D)所示，向-X方向移動縱芯夾持件42B。由此，卷繞在環狀芯20上的繞線12的膨出部分被設于縱夾持部42C端部的平坦面按壓，緊密貼合在環狀芯20的側面上。在本工序的按壓動作結束之后，縱芯夾持件42B返回圖6 (A)所示的位置，按壓保持環狀芯20。
[0074]參照圖7，說明利用按壓部42H按壓被卷繞的繞線12的動作。如上所述，通過施加張力，剛被卷繞后的繞線12從環狀芯20的外周側面分離。在本實施方式中，通過按壓部42H向上方(+Z方向)移動，剛被卷繞后的繞線12被形成于按壓部42H上端的平坦面按壓，緊密貼合在環狀芯20的外周側面上。在按壓結束之后，按壓部42H下降到如圖7 (A)所示的位置。
[0075]〈線圈的制造方法〉
[0076]參照圖8至圖17，具體說明使用上述結構的線圈制造裝置制造線圈的方法。
[0077]參照圖8的流程圖，本實施方式的線圈制造方法包括步驟Sll至步驟S28。在這些步驟中，步驟S13至步驟S20是在該圖的下部表示的、在第一卷繞部22卷繞繞線12的工序，步驟S21至步驟S28是在第二卷繞部24卷繞繞線12的工序。
[0078]Sll?S12 (圖9):設置環狀芯和繞線的工序
[0079]預先準備的環狀芯20從下方設置在芯夾持機構42的內部，利用橫夾持部42D按壓固定其外周側面，并且，利用縱芯夾持件42B按壓固定其兩側的側面。具體地說，縱芯夾持件42B的縱夾持部42C按壓固定環狀芯20的兩個主面。
[0080]接著，使繞線12穿過環狀芯20。具體地說，在將準備好的繞線12的一部分向芯夾持機構42的側面引出之后，利用圖2所示的第一夾持機構32以及第二夾持機構34將其引出而使其穿過環狀芯20，進一步使繞線12的端部移動到繞線保持機構40。然后，在利用圖9所不的夾持件41夾持繞線12的端部之后，繞線保持部40B在向+X方向移動后停止在規定位置。由此，參照圖9，在隨后的工序(步驟S20之后的工序)中被卷繞的長度例如是50cm左右的第二繞線部分12B，在被夾持在繞線保持部40B的狀態下，向+Y方向(朝向紙面內側的方向)退避。由此，即使第一夾持機構32、第二夾持機構34 (參照圖2)為了在環狀芯20上卷繞繞線而沿著X方向移動，這些夾持機構不會與被保持在繞線保持部40B的第二繞線部分12B接觸。此外，在進行第一繞線部分12A的卷繞期間，第二繞線部分12B處于在繞線保持部40B被保持的狀態,與圖2所示的芯保持機構38 —起移動。
[0081]S13?S14 (圖10-圖12):利用第一夾持機構32反轉、卷繞繞線12的工序
[0082]參照圖10，在之后被卷繞的部分的繞線12的退避動作結束之后，閉合第一夾持機構32的夾持件32D而夾持被卷繞部分(第一繞線部分)的繞線12的端部。在這里，第一夾持機構32配置在比第二夾持機構34更靠近芯夾持機構42的位置。在步驟S13?S20中，在環狀芯的第一卷繞部22卷繞第一繞線部分12A時，主要是第一夾持機構32被用于卷繞。
[0083]下面，參照圖11 (A)，將處于夾持著繞線12端部狀態的第一夾持機構32逆時針旋轉180度。該旋轉通過旋轉圖4所示的固定于支撐部32A的旋轉支撐部32B而進行。由此，繞線的前端部分被折返，以朝向+X方向。
[0084]參照圖11(B)，上述的第一夾持機構32的反轉，是在將芯夾持機構42和第一夾持機構32向上下方向分離的狀態下進行的。即，使芯夾持機構42上升，并且，使支撐臺46下降的狀態下，進行所述反轉。由此，在芯夾持機構42和第一夾持機構32之間的繞線12的彎曲程度變小，防止繞線12產生卷曲傾向，能夠使繞線12的前端容易地穿過環狀芯20。
[0085]在本工序中芯夾持機構42以及第一夾持機構32移動的軌跡，在該圖中用粗線的箭頭表不。即，芯夾持機構42在紙面上向上方、左方、下方移動。另一方面,第一夾持機構32在紙面上向下方、右方、上方移動。
[0086]參照圖12 (A)，接著，通過使第一夾持機構32向+X方向移動，向繞線12施加張力，將繞線12卷繞在環狀芯20上。
[0087]此外，在本工序中，可以在將芯夾持機構42順時針旋轉10度?20度左右的狀態下，進行利用第一夾持機構32的繞線12的卷繞。通過使芯夾持機構42傾斜，被芯夾持機構42保持的環狀芯20也傾斜，能夠對環狀芯20的表面無間隙地卷繞繞線12。
[0088]S15 (圖12 (B)等):按壓被卷繞的繞線的工序
[0089]如上所述，通過第一夾持機構32施加的張力，繞線12被卷繞在環狀芯20上。但是，在繞線12是直徑1.0mm以上的粗線的情況下，由于繞線12的剛性大，所以僅通過張力進行卷繞處理，有時難以使繞線12緊密貼合在環狀芯20的側面、外周側面。
[0090]因此，在本實施方式中，利用縱芯夾持件42B按壓剛卷繞后的繞線12，使其緊密貼合在環狀芯20的側面上。圖12 (B)以及圖12 (C)是表示本工序的圖。
[0091]參照圖12 (B)，在本工序中，首先，在解除縱芯夾持件42B的按壓之后(在紙面上，使縱芯夾持件42B向紙面外側移動之后)，使縱芯夾持件42B在紙面上向左方進行一些滑動。由此，縱芯夾持件42B的縱夾持部42C的平坦面將面向剛被卷繞后的繞線12。之后，參照圖12 (C)，利用縱芯夾持件42B的縱夾持部42C的平坦面將卷繞在環狀芯20上的繞線12向環狀芯20側按壓。由此，被卷繞部分的繞線12緊密貼合在環狀芯20的側面，向外的膨出被抑制。
[0092]接著，參照圖12 (D)，使配置在芯夾持機構下方的按壓部42H上升，利用其前端部按壓繞線12。由此，剛卷繞之后的繞線12被緊密貼合在環狀芯20的外周側面。也可以在下一工序中連續進行利用按壓部42H對繞線12的按壓，直至利用第二夾持機構34的按壓結束為止。
[0093]S16 (圖13):繞線12的反轉
[0094]在繞線12被卷繞在環狀芯20上之后，解除通過第一夾持機構32向繞線12施加的張力，使芯夾持機構42向逆時針方向旋轉180度。由此，繞線12的前端部朝向環狀芯20的方向。此外，在本工序中，在之前工序中按壓繞線12的縱芯夾持件42B返回原來的位置，按壓保持環狀芯20。
[0095]S17 (圖14):利用第二夾持件34卷繞
[0096]參照圖14 (A)，繞線12的前端部穿過被芯夾持機構42保持的環狀芯20。通過使處于夾持了繞線12的狀態的第一夾持機構32如圖4所示地沿著導軌48向-X方向移動來進行該穿過作業。
[0097]接著，參照圖14 (B)，利用第二夾持機構34的夾持件34D夾持從環狀芯20向-X方向導出的繞線12的前端部附近。在完成以第二夾持機構34的夾持動作之后，且在解除了利用第一夾持機構32的夾持件32D的夾持之后，為了避免與芯夾持機構42的干涉，第一夾持機構32向-Y方向(紙面外側)退避。[0098]接著，參照圖14 (C)，使第二夾持機構34和芯夾持機構42沿著X方向分離，向繞線12施加張力，由此，在環狀芯20上卷繞繞線12。此外，在本工序中，為了減小被卷繞的繞線12和環狀芯20之間的間隙，使芯夾持機構42順時針進行一些旋轉。
[0099]在這里，也可以在上述交換夾持動作結束之后，利用向芯夾持機構42的左側移動的第一夾持機構32進行本工序的卷繞。
[0100]S18 (圖15):按壓被卷繞的繞線的工序
[0101]在本實施方式中，與上述的S15相同地，利用另一側(從紙面上右方側)的縱芯夾持件42B按壓剛被卷繞之后的繞線12，使其緊密貼合在環狀芯20的側面。圖15 (A)以及圖15 (B)是表示本工序的圖。
[0102]參照圖15 (A)，在本工序中，首先，在解除縱芯夾持件42B的按壓之后(在紙面上，使縱芯夾持件42B向紙面外側移動之后)，使縱芯夾持件42B在紙面上向左方少許滑動。由此，使縱芯夾持件42B的縱夾持部42C的平坦面面向剛被卷繞后的繞線12。之后，參照圖15 (B)，利用縱芯夾持件42B的縱夾持部42C的平坦面將卷繞在環狀芯20上的繞線12向環狀芯20側按壓。由此，被卷繞的部分的繞線12緊密貼合在環狀芯20的側面，向外的膨出被抑制。在按壓結束之后，縱芯夾持件42B返回原來的位置，再次按壓保持環狀芯20。
[0103]接著，參照圖15 (C)，使配置在芯夾持機構下方的按壓部42H上升，利用其前端部按壓繞線12。由此，使剛被卷繞后的繞線12緊密貼合在環狀芯20的外周側面。
[0104]S19 (圖16):利用第一夾持機構32交換夾持繞線12
[0105]在利用第二夾持機構34卷繞繞線12的動作結束之后，使第一夾持機構32移動到比芯夾持機構42更靠-X側的位置(圖16 (A))。然后，在利用第一夾持機構32的夾持件32D夾持繞線12之后，解除第二夾持機構34的夾持件34D的夾持(圖16 (B))。通過這樣將繞線12交換夾持到第一夾持機構32，能夠返回上述的步驟S14而進行繞線。
[0106]S20 (圖17):環狀芯20的旋轉
[0107]通過上述步驟S13?步驟S19，形成相當于圖1(C)所示的一個節距的卷繞部12D1。在本工序中，為了卷繞下一卷繞部12D3，利用芯夾持機構42使環狀芯20旋轉一個節距。圖17 (A)以及圖17 (B)表示進行節距進給之前的狀態，圖17 (C)以及圖17 (D)表示正在進行節距進給的狀態，圖17 (E)以及圖17 (F)表示節距進給結束之后的狀態。此外，圖17(A)、圖17 (C)以及圖17 (E)是表示橫芯夾持件42A的狀態的圖，圖17 (B)、圖17 (D)以及圖17 (F)是表示縱芯夾持件42B以及橫夾持部42D的狀態的圖。
[0108]參照圖17 (A)以及圖17 (B)，在上述步驟S13?步驟S19中，利用橫芯夾持件42A以及縱芯夾持件42B雙方夾住環狀芯20進行固定。具體地說，參照圖17(A)，利用設在橫芯夾持件42A的多個橫夾持部42D按壓固定環狀芯20的外周側面。進一步，參照圖17 (B)，利用設在縱芯夾持件42B的縱夾持部42C從兩側按壓固定環狀芯20的兩側面。這樣，利用橫芯夾持件42A以及縱芯夾持件42B這兩個夾持件夾持環狀芯20，由此，在卷繞繞線的工序中，即使在作用大張力的狀態下，也能夠保持環狀芯20而不使其脫落。
[0109]參照圖17(D)，在旋轉環狀芯20的工序中，首先，使縱芯夾持件42B向左右方向分離，使其各自從環狀芯20分離。由此，環狀芯僅被橫芯夾持件42A保持。然后，如圖17(C)所示，以環狀芯20的中心作為旋轉中心，使橫芯夾持件42A順時針旋轉一個節距。由此，使僅被橫芯夾持件42A保持的環狀芯20也同時旋轉。[0110]接著，參照圖17 (F)，通過使縱芯夾持件42B接近環狀芯20，利用縱夾持部42C保持固定環狀芯20的兩側面。進一步，使橫夾持部42D從環狀芯20的外周面分離。之后，參照圖17 (E)，向與圖17 (C)的情況反方向的逆時針方向旋轉一個節距。由此，橫芯夾持件42A成為圖17 (A)所示的最初狀態。之后，利用橫夾持部42D再次夾持環狀芯20的外周面。
[0111]通過上述過程，使環狀芯20旋轉的本工序結束。
[0112]參照圖8的流程圖，在步驟S20使環狀芯20旋轉之后，返回步驟S13，再次進行繞線的卷繞。然后，通過重復步驟S13?步驟S20，進行作為環狀芯20左半部的第一卷繞部22的繞線。該繞線結束之后，在下述的步驟S21?步驟S28中，在作為環狀芯20右半部的第二卷繞部24卷繞繞線。
[0113]此外，在上述步驟S13?步驟S20中，主要是利用第一夾持機構32操作繞線12，但在步驟S21?步驟S28中，主要是利用第二夾持機構34操作繞線12。S卩，在步驟S13?步驟S20和步驟S21?步驟S28中，第一夾持機構32和第二夾持機構34的作用被交換。此夕卜，利用縱芯夾持件42B以及按壓部42H按壓繞線的動作也以交換左右位置關系的狀態相同地進行。在從步驟S21至步驟S28中，進行至在如圖1 (C)所示的環狀芯20的第二卷繞部24卷繞繞線12。
[0114]在上述工序結束后，參照圖1(C)，切斷繞線12的剩余部14，使其成為規定的長度。然后，參照圖3，通過將芯夾持機構42的夾持全部解除，在下方回收環形線圈，制造出圖1所示的環形線圈。
【權利要求】
1.一種線圈制造裝置，其特征在于，將繞線卷繞在環狀芯上，所述環狀芯具有第一主面、與所述第一主面相對的第二主面、外周側面，所述線圈制造裝置包括: 芯夾持機構，其保持所述環狀芯，具有與所述環狀芯的所述第一主面抵接的第一縱芯夾持件、與所述環狀芯的所述第二主面抵接的第二縱芯夾持件、與所述環狀芯的所述外周側面接觸的橫芯夾持件； 第一夾持機構，夾持貫通所述環狀芯而向沿著所述環狀芯軸向的第一方向側突出的所述繞線并使其反轉，移動到與所述第一方向相對的第二方向側，將所述繞線卷繞在所述環狀芯上，再使所述繞線的前端反轉，使其貫通所述環狀芯并向所述第一方向側突出； 第二夾持機構，夾持向所述第一方向側突出的所述繞線； 利用所述第一縱芯夾持件或者所述第二縱芯夾持件，按壓利用所述第一夾持機構或者所述第二夾持機構剛卷繞在所述環狀芯上的所述繞線，由此使所述繞線緊密貼合在所述環狀芯的所述第一主面或者所述第二主面上。
2.根據權利要求1所述的線圈制造裝置，其特征在于，在所述第一縱芯夾持件以及所述第二縱芯夾持件上設有用于使所述繞線通過的狹縫， 使在所述繞線通過所述狹縫之后的所述第一縱芯夾持件或者所述第二縱芯夾持件向所述環狀芯的徑向移動之后，按壓所述繞線。
3.根據權利要求1或者2所述的線圈制造裝置，其特征在于，進一步具有按壓機構，所述按壓機構按壓被卷繞在所述環狀芯的所述外周側面的所述繞線部分。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的線圈制造裝置，其特征在于，所述芯夾持機構具有傾斜機構，在所述第一夾持機構或者所述第二夾持機構使所述繞線貫通所述環狀芯時，所述傾斜機構使所述環狀芯傾斜。
5.一種線圈的制造方法，其特征在于，將繞線卷繞在環狀芯上，所述環狀芯具有第一主面、與所述第一主面相對的第二主面、外周側面，所述線圈的制造方法包括: 利用第一縱芯夾持件以及第二縱芯夾持件按壓固定所述環狀芯的所述第一主面和所述第二主面，利用橫芯夾持件按壓固定所述環狀芯的所述外周側面； 使所述繞線貫通所述環狀芯； 利用第一夾持機構夾持貫通所述環狀芯而向沿著所述環狀芯軸向的第一方向側突出的所述繞線，使所述第一夾持機構沿著所述軸向移動到與所述第一方向相對的第二方向側，將所述繞線卷繞在所述環狀芯上； 反轉所述第一夾持機構，在使所述繞線的端部朝向所述環狀芯之后，使所述端部穿過所述環狀芯并向第一方向側突出； 利用第二夾持機構夾持所述繞線的從所述環狀芯突出的部分； 利用所述第一縱芯夾持件或者所述第二縱芯夾持件，將剛卷繞在所述環狀芯上的所述繞線按壓在所述環狀芯的所述第一主面側或者所述第二主面側。
6.根據權利要求5所述的線圈制造方法，其特征在于，將剛卷繞在所述環狀芯上的所述繞線按壓在所述環狀芯的所述外周側面側。
【文檔編號】H01F41/08GK104008876SQ201410064747
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月25日 優先權日:2013年2月25日
【發明者】村田修作 申請人:模擬芯片設計有限公司