自动卷线机、空芯线圈及其卷线方法
【专利摘要】制作具有内周长不同而外周长相同的单位卷部的空芯线圈。一种自动卷线机（10），具有：旋转驱动机构；往复移动机构，具有4根卷芯轴（31、32、33、34），使卷芯轴（31、32、33、34）在第1位置和第2位置之间往复移动，所述4根卷芯轴（31、32、33、34）从旋转驱动机构突出设置，与旋转驱动机构的旋转中心一体地旋转，轴心与上述旋转中心平行，在所述第1位置，卷芯轴的轴心为包围上述旋转中心的大致矩形的顶点位置，将卷芯轴（31、32、33、34）间连结的对置的两边为内周长及外周长，在所述第2位置，卷芯轴的轴心为外周长与该第1位置相同、内周长较长的大致梯形的顶点位置；至少1个推压辊（51），被从外周侧向接近卷芯轴（31、32、33、34）的旋转移行线路的方向施力；导线供给机构，将导线（70）向卷芯轴（31、32、33、34）与推压辊（51）之间连续供给。
【专利说明】自动卷线机、空芯线圈及其卷线方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制作空芯线圈的自动卷线机，所述空芯线圈能够插入到在各种交流设备的整流电路、噪声防止电路、共振电路等上装备的芯上。本发明还涉及由多个线圈层构成的空芯线圈及其卷线方法。
【背景技术】
[0002]在交流设备的整流电路、噪声防止电路、共振电路等上装备的线圈装置在芯的周围卷装线圈而形成。
[0003] 申请人:提出了将预先卷绕为螺旋状的空芯线圈从缝隙插入到在切线方向上开设有缝隙的芯上、来制作线圈装置的方法(例如，参照专利文献I)。
[0004]上述专利文献I的自动卷线机具备通过旋转驱动机构一体地旋转的截面大致矩形的一对卷芯部件，通过一边改变该卷芯部件彼此的间隔一边旋转、在卷线部件上直接卷绕导线，制作作为芯的内周侧的内周长及作为芯的外周侧的外周长不同的空芯线圈。
[0005]作为制作内周长及外周长不同的空芯线圈的方法，已知有使用与该空芯线圈的空洞形状对应的带有阶差的卷线夹具的方法(专利文献2)、及一边按照各单位卷部的卷线工序使卷芯部件的形态变化一边在该卷芯部件的周围卷绕导线的自动卷线机(专利文献3)。
[0006]当将由上述专利文献2或3的自动卷线机制作的空芯线圈安装到芯上时，能够将作为芯的内周侧的导线在半径方向上重叠一部分、将导线紧密地卷绕。
[0007]此外，如图15所示，能够得到将导线(22)卷绕为涡旋状而成的单位线圈部(23)在卷轴方向上反复排列的空芯线圈(200)。
[0008]作为这样的空芯线圈(200)的卷线方法，已知有以下的方法:如图16 (a)那样，在卷轴方向上连续形成通过将导线卷绕为涡旋状而具有相互不同的内周长的第I单位卷部(25)、第2单位卷部(26)及第3单位卷部(27)，并且将由这些多个单位卷部(25) (26)
(27)构成的单位线圈部在卷轴方向上连续形成，制作出空芯线圈的中间制品后，将该中间制品在卷轴方向上压缩，如图16 (b)那样，将第2单位卷部(26)的至少一部分推入到第3单位卷部(27 )的内侧，并且将第I单位卷部(25 )的至少一部分推入到该第2单位卷部(26 )的内侧，由此得到由多个线圈层(在图示的例子中是3层)构成的空芯线圈的成品(专利文献2)。
[0009]专利文献1:特开2000 - 277337号公报 专利文献2:特开2003 - 86438号公报
专利文献3:特开2006 - 339407号公报。
【发明内容】
[0010]构成空芯线圈的导线的起始端安装在卷芯部件的旋转驱动机构侧,卷线被向从旋转驱动机构离开的方向依次卷绕。因此，在制作出空芯线圈后，需要从卷线部件将空芯线圈拆下、再次将导线的起始端安装到卷芯部件上的作业。这些作业每当制作规定长度的空芯线圈时就被要求进行，此外需要将自动卷线机暂时停止，所以有对于能够实现作业效率的提高的自动卷线机的需求。
[0011]此外，由上述自动卷线机制作的空芯线圈不仅内周长不同，而且外周长也匹配于内周长而变化。因而，当卷绕到芯上时，线圈外周侧的导线有可能外周长较长的部分没有紧贴在线圈上而发生松弛。
[0012]本发明的第I目的是提供一种能够制作空芯线圈的自动卷线机，所述空芯线圈具有内周长不同而外周长相同的单位卷部。
[0013]此外，在以往的由多个线圈层构成的空芯线圈的卷线方法中，通过重复如图13所示那样利用卷芯片(30)的角部(30a)使导线弯曲变形约90度的工序，形成构成上述空芯线圈的多个单位卷部(25) (26) (27)的弯曲部(25c) (26c) (27c)，但由相同的卷芯片(30)的角部(30a)形成的多个弯曲部(25c) (26c) (27c)呈相同的曲率半径的圆弧状，所以在内周侧与外周侧的单位卷部的弯曲部间产生间隙G。
[0014]由此，有空芯线圈中的导线的占空系数下降的问题。
[0015]为了解决该问题，可以考虑如图14所示那样，在空芯线圈的各角部(23c)中，将第I单位卷部(25)、第2单位卷部(26)及第3单位卷部(27)的弯曲部(25c) (26c) (27c)形成为具有相同的曲率中心S、曲率半径从内周侧朝向外周侧增大导线的直径的圆弧状。
[0016]由此，内周侧与外周侧的单位卷部的弯曲部彼此紧贴，导线的占空系数增大。
[0017]但是，为了按照单位卷部改变角部的圆弧形状，在图13所示的使用卷芯片(30)的卷线工序中，需要准备角部(30a)的外周面的曲率半径不同的多个种类的卷芯片(30)、按照单位卷部更换卷芯片(30)，很难使这样的卷线工序自动化。
[0018]所以，本发明的第2目的是提供一种能够使导线的占空系数比以往增大的空芯线圈、以及容易地制造这样的空芯线圈的卷线方法。
[0019]为了解决上述第I课题，本发明的自动卷线机用来制作空芯线圈，所述空芯线圈在卷轴方向上反复排列有将至少I根导线卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部，各单位线圈部由内周长相互不同的多个单位卷部形成，当插入到具有缝隙的芯上时，内周长较小的单位卷部的至少一部分被推入到内周长较大的单位卷部的内侧，所述自动卷线机具有:旋转驱动机构；往复移动机构，具有4根卷芯轴，使卷芯轴在第I位置和第2位置之间往复移动，所述4根卷芯轴从该旋转驱动机构突出设置,与旋转驱动机构的旋转中心一体地旋转,轴心与上述旋转中心平行，在所述第I位置，该卷芯轴的轴心为包围上述旋转中心的大致矩形的顶点位置，将卷芯轴间连结的对置的两边为内周长及外周长，在所述第2位置，该卷芯轴的轴心为外周长与该第I位置相同、内周长较长的大致梯形的顶点位置；至少I个推压辊，被从外周侧向接近卷芯轴的旋转移行线路的方向施力；导线供给机构，将导线向卷芯轴与推压辊之间连续供给。
[0020]作为具体的实施方式，优选的是，具备推杆部件，所述推杆部件比被从导线供给机构供给的导线最初抵接在任一个卷芯轴上的位置更接近旋转方向跟前侧而配备，将卷绕在卷芯轴上的导线向卷芯轴的自由端侧推出。
[0021]进而，为了解决上述第2课题，本发明的空芯线圈，在卷轴方向上反复排列有将至少I根导线卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部，各单位线圈部由内周长相互不同的多个单位卷部形成，内周长较小的单位卷部的至少一部分被推入到内周长较大的单位卷部的内侧。
[0022]这里，形成各单位线圈部的多个单位卷部分别呈具有多个角部的多边形状，该多个角部分别由使导线弯曲为钝角的多个弯曲部、和将相邻的弯曲部彼此连接的I个或多个连络部构成。
[0023]在构成各单位线圈的多个单位卷部的角部，在相同的相位位置相互重叠的多个弯曲部排列在从单位线圈部的内侧朝向外侧延伸的I条直线上。
[0024]另外，在本发明中，所谓空芯线圈，并不限定于作为最终制品而在线圈中央部的空间不存在芯的线圈，是也包括作为最终制品而在线圈中央部的空间存在芯的结构(线圈装置)的线圈的概念。
[0025]具体而言，在各角部，形成在多个单位卷部上、在第I相位位置重叠的多个弯曲部排列的I条直线、和形成在多个单位卷部上、在第2相位位置重叠的多个弯曲部排列的I条直线在单位线圈部的内侧的I点交叉。
[0026]此外，本发明的空芯线圈的卷线方法，是上述本发明的空芯线圈的卷线方法，具有:第I工序，在作为上述卷轴的旋转轴的周围，能够以上述旋转轴为中心旋转驱动地配备与上述多边形状的角部的数量一致的多个卷芯机构，在各卷芯机构中，装备能够在与上述卷轴交叉的方向上往复驱动的多个卷芯片，将各卷芯机构的多个卷芯片设定在规定位置；第2工序，在上述多个卷芯片被设定在规定位置的状态下，通过使上述多个卷芯机构旋转，在构成这些卷芯机构的多个卷芯片的周围卷绕导线；通过一边使多个卷芯片的位置向远离上述旋转轴的方向或其反方向变更一边反复进行第I工序和第2工序，形成构成I个单位线圈部的多个单位卷部。
[0027]具体而言，在连续的第I及第2单位卷部的形成中，在第I单位卷部的形成后，一边将该单位卷部通过作为第2单位卷部的导线从多个卷芯片的外周面推出，一边将作为第2单位卷部的导线卷绕到多个卷芯片的外周面上，形成第2单位卷部。
[0028]更具体地讲，在通过反复进行上述第I工序和第2工序而形成多个单位线圈部后，通过将这些单位线圈部在卷轴方向上压缩，将内周长较小的单位卷部的至少一部分推入到内周长较大的单位卷部的内侧，完成由多个线圈层构成的空芯线圈。
[0029]根据本发明的自动卷线机,通过一边使卷芯轴往复移动一边一体地旋转,能够连续地制作线圈部，所述线圈部具有由内周长不同的单位卷部构成的单位线圈部。
[0030]由本发明的自动卷线机制作的线圈部由于能够形成使外周长与大致矩形的单位卷部相同而改变了内周长的大致梯形形状的单位卷部，所以当将得到的线圈部插入到有缝隙的芯上时，不仅在芯的内周面能够将导线的一部分重叠，而且由于外周长相同，所以能够在芯的外周比以往更密地卷绕导线。
[0031]由于制作出的单位卷部被推杆部件依次向卷芯轴的自由端侧推出，所以能够将如以往那样、在将自动卷线机停止而将线圈部拆下后、将导线再次向自动卷线机安装的作业省略。
[0032]进而，本发明的空芯线圈由于各角部相当于在将多个单位卷部的多个弯曲部形成为圆弧形状的理想的构造中将该圆弧形状用多边形状(折线)近似的结构，所以各角部处的弯曲部间的缝隙变得比以往小，导线的占空系数变得较大。【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是表示有关本发明的第I实施例的自动卷线机的主要部的立体图。
[0034]图2是表示在该自动卷线机中、从图1的状态使多个卷芯轴移动且旋转后的状态的立体图。
[0035]图3是表示该自动卷线机的主要部的主视图。
[0036]图4是沿着图3的A—A线的剖视图。
[0037]图5是表示使用该自动卷线机的卷线工序的一系列的主视图。
[0038]图6是通过该自动卷线机制作出的空芯线圈的主视图。
[0039]图7是沿着图6的线B — B的剖视图。
[0040]图8 Ca)?图8 (C)是分别沿着图7的线a — a、b — b、c — c的剖视图。
[0041]图9是表不在芯上插入了空芯线圈的状态的说明图。
[0042]图10是线圈装置的主要部放大图。
[0043]图11是有关本发明的第2实施例的空芯线圈的主视图。
[0044]图12是表示用来制造有关本发明的第2实施例的空芯线圈的自动卷线机的主要部构造和多个卷芯片的动作的主视图。
[0045]图13是表示在以往的空芯线圈中形成在多个单位卷部的弯曲部间的缝隙的图。
[0046]图14是表示将多个单位卷部的弯曲部形成为曲率半径不同的多个圆弧状的理想构造的紧贴状态的图。
[0047]图15是以往的空芯线圈的立体图。
[0048]图16是表不空芯线圈的压缩工序的图。
【具体实施方式】
[0049]以下，基于本发明的两个自动卷线机的实施例，沿着附图具体地说明。
[0050]第I实施例
图1及图2是将作为本发明的第I实施例的自动卷线机(10)的主要部放大表示的立体图，图3是自动卷线机(10)的俯视图，图4是沿着图3的线A — A的剖视图。
[0051]自动卷线机(10)具有在马达等旋转驱动机构(未图示)作用下如图1中箭头方向所示那样逆时针旋转的中心基轴(20)，在该中心基轴(20)的周围，配备有与中心基轴(20)一体旋转的4根卷芯轴(31) (32) (33) (34)。
[0052]卷芯轴(31) (32) (33) (34)安装在滑动块(41) (42) (43) (44)上，所述滑动块(41) (42) (43) (44)可与中心基轴(20)—体旋转地配备且相对于中心基轴(20)可接近远离地滑动。
[0053]更具体地讲，卷芯轴(31) (32) (33) (34)安装在滑动块(41) (42) (43) (44)的中心基轴(20)侧的角上，前端从滑动块(41) (42) (43) (44)伸出(臨出)。
[0054]卷芯轴(31) (32) (33) (34)能够做成中心基轴(20)侧缺口的方柱，如后述那样，通过使滑动块(41) (42) (43) (44)相对于中心基轴(20)平行地滑动，卷芯轴(31) (32)
(33)(34)能够相互接近、远离。
[0055]卷芯轴(31) (32) (33) (34)的前端从滑动块(41) (42) (43) (44)的前端面(45)比导线(70)的直径稍长地突出。卷芯轴(31) (32) (33) (34)的突出长度优选的是比导线(70)的直径长I?3mm，具体而言，突出长度优选的是设为2?5mm左右。
[0056]在卷芯轴(31) (32) (33) (34)的旋转移行线路的外周上，配备有I个或多个推压辊(51) (52) (53)。在本实施例中，如图3所示，推压辊(51) (52) (53)按照中心基轴
(20)的上下及左侧90°配备有3个，被从自动卷线机(10)的不旋转的壳体(未图示)通过弹簧等施力机构向接近卷芯轴(31) (32) (33) (34)的旋转移行线路的方向施力。
[0057]更具体地讲，如图4所示，推压辊(51) (52) (53)能够做成下述结构:具有作为滑动块(41) (42) (43) (44)侧的薄壁圆柱状的推压体部(55)、和形成在该推压体部(55)的跟前侧、直径比推压体部(55)大的圆板状的推压板(56)。推压体部(55)的宽度优选的是与卷芯轴(31) (32) (33) (34)的突出长度大致一致。
[0058]推压体部(55 )和推压板(56 )可以一体地形成，在推压体部(55 )和推压板(56 )上，在中心贯通开设有轴孔(57)，在该轴孔(57)上，连接着向接近旋转移行线路的方向施力的施力机构。
[0059]在上侧的推压辊(51)与卷芯轴(32)的旋转移行线路之间，被从卷芯轴(31)的旋转方向上游侧供给形成空芯线圈的导线(70)。导线(70)能够由导线供给机构(未图示)供给，导线供给机构可以例示下述结构:将导线(70)经由多个导引辊(未图示)从前端在上侧的推压辊(51)与卷芯轴(31) (32) (33) (34)的旋转移行线路之间开口的筒状的导引部
(76)依次供给。
[0060]在比导引部(76)的开口靠下侧、即旋转方向上游侧，具备将卷绕在卷芯轴(31)(32) (33) (34)上的导线(70)向卷芯轴(31) (32) (33) (34)的自由端侧推出的推杆部件(77)。推杆部件(77)配置在自动卷线机(10)的不旋转的壳体(未图示)上，接近卷芯轴(31) (32) (33) (34)的旋转移行线路而配备。另外，与上述推压辊(51) (52) (53)同样，优选的是通过施力机构等向接近卷芯轴(31) (32) (33) (34)的旋转移行线路的方向施力。
[0061]在中心基轴(20)上，还如图4所示，可拆装地嵌装卷线辅助部件(21)，所述卷线辅助部件(21)在将由推杆部件(77)推出的单位卷部依次插通。卷线辅助部件(21)可以例示树脂制的结构，截面形状可以例示形成的单位卷部有富余地嵌装的程度的大致截面矩形形状。卷线辅助部件(21)可以使长度为约30cm左右。
[0062]上述结构的自动卷线机(10)具有由凸轮机构等构成的往复移动机构，能够将旋转的滑动块(41) (42) (43) (44)在与卷芯轴(31) (32) (33) (34)的轴心正交的面内向接近、远离方向滑动。
[0063]更具体地讲,往复移动机构能够一边在如图5 (a)所示那样卷芯轴(31) (32) (33)(34)位于长方形的顶点的状态和如图5 (f)所示那样卷芯轴(31) (32) (33) (34)位于梯形的顶点的状态之间绕中心基轴(20)—体旋转、一边使滑动块(41) (42) (43) (44)滑动。
[0064]以下，对本发明的自动卷线机(10)的导线(70)的卷绕行程进行说明。
[0065]首先，如图5 (a)所示，预先在卷芯轴(31) (32) (33) (34)位于长方形的顶点的状态下，由用户通过手动从导线供给机构(未图示)将导线(70)拉出，将导线(70)的前端弯曲为2字状，挂在卷芯轴(31) (32) (33) (34)的外周上。
[0066]此时,导线(70)如图4所示，通过卷芯轴(31) (32) (33) (34)和滑动块(41) (42)(43) (44)的前端面(45)、推压辊(51) (52) (53)的推压体部(55)及推压板(56)将周围包围，不会脱落。[0067]从该状态,使旋转驱动机构动作，并使往复移动机构动作，开始导线(70)的卷绕。
[0068]如果从图5 (a)所示的状态起、如图5 (b)所示那样使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转，则在卷芯轴(31) (32) (33) (34)上卷绕导线(70)。如果使卷芯轴(31) (32) (33)(34)进一步旋转，则导线(70)—边被推压辊(51) (52) (53)的推压体部(55)推压一边弯曲，形成作为卷芯轴(31) (32) (33) (34)的形状的长方形的单位卷部(80)。
[0069]如果从导线(70)的卷绕最初起，卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转约270°，则如图5 (b)所示，导线(70)碰抵在推杆部件(77)上，被向卷芯轴(31) (32) (33) (34)的自由端侧推出，被插入到卷线辅助部件(21)(参照图4)中。
[0070]通过使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转规定次数、例如两圈，导线(70)成为大致长方形的两圈的单位卷部(80) (81)。
[0071]接着,通过一边使旋转驱动机构动作、一边使往复移动机构动作,如图5 (C)所示，一边使与长方形的一个长边的顶点对应的卷芯轴(31)向远离中心基轴(20)的方向移动，一边使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转。
[0072]另外，关于卷芯轴(31) (32) (33) (34)，使处于与供给导线(70)的导引部(76)对置的位置的卷芯轴移动。其理由是因为，如果使已经卷绕了导线(70)的卷芯轴移动，则有导线(70)被牵拉而切断等的情况。
[0073]在上述之后，通过使旋转驱动机构旋转，关于处于另一个长边的卷芯轴(34)，也如图5 (d)所示，将导线(70)通过推杆部件(77)推出，使其向远离中心基轴(20)的方向移动。处于长方形的另一边的长边的顶点的卷芯轴(32) (33)也同样，如图5 (e)所示，一边使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转，一边向远离中心基轴(20)的方向移动比上述卷芯轴(31) (34)短的距离。另外，将此时的卷芯轴(31) (32) (33) (34)的位置称作中间位置。
[0074]在此状态下，通过使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转，形成内周长、外周长比上述长方形稍长的单位卷部(82)。
[0075]进而，一边使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转，一边从中间位置进一步使卷芯轴(31) (32) (33) (34)向远离中心基轴(20)的方向依次移动，使卷芯轴(31) (32) (33)
(34)移动到作为大致梯形形状的顶点的位置，同时使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转，由此导线(70)如图5 (f)所示，形成外周长、内周长比中间位置长的大致梯形形状的单位卷部(83) (84)。通过使卷芯轴(31) (32) (33) (34)旋转规定次数、例如两圈，导线(70)成为大致梯形形状的两圈的单位卷部(83) (84)。
[0076]接着，一边使卷芯轴(31) (32) (33) (34)依次回到上述中间位置一边旋转，再如上述那样使卷芯轴(31) (32) (33) (34)回到卷芯轴(31) (32) (33) (34)为大致长方形的顶点的位置，通过反复进行旋转规定次数的动作，将图6至图7所示那样的单位卷部(80)
(81)(82) (83) (84)连续的单位线圈部(79)卷绕到卷线辅助部件(21)上，成为空芯线圈。
[0077]如果形成规定长度的空芯线圈，则先将自动卷线机(10 )停止，将导线(70 )在卷线辅助部件(21)上切断，能够得到空芯线圈。通过再次使自动卷线机(10)动作，继续空芯线圈的制作。
[0078]图6至图8表示制作出的空芯线圈。如图所示，空芯线圈具有位于芯(87)的内周侧的内周长与位于芯(87)的外周侧的外周长不同的3个单位卷部(80) (82) (83)，为大致长方形的单位卷部(80) (81)是两圈、大致梯形形状的单位卷部(83) (84)是两圈、在中间位置形成的单位卷部(82)在两单位卷部的(81) (83)间、(82) (80)间分别各卷绕了 I圈的形状。
[0079]将制作出的空芯线圈从上述缝隙(86)如图9所示那样插入到在连接方向上开设有缝隙(86)的芯(87)上。
[0080]空芯线圈由于由内周长不同的单位卷部(80) (82) (83)形成，所以如图10所示，内周长较长的单位卷部(83) (84)被内周长较短的单位卷部(80) (81)的内周侧覆盖，能够得到比以往更密地卷绕在芯(87)上的线圈装置(88)。
[0081]第2实施例
接着，沿着附图对作为本发明的第2实施例的自动卷线机(I)具体地说明。图11表示有关本发明的空芯线圈(2)。
[0082]有关本发明的空芯线圈(2)具有与图15所示的空芯线圈(200)基本上相同的卷线构造，如图15那样将I根导线(22)沿着与卷轴正交的面卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部(23)在卷轴方向上连续形成，由此构成由3层的线圈层形成的空芯线圈。
[0083]如图11所示，在有关本发明的空芯线圈(2)中，各单位线圈部(23)形成为其整体具有4个角部(23a) (23a) (23a) (23a)的大致四边形，第I单位卷部(25)的大致全长被推入到第2单位卷部(26)的内侧，并且第2单位卷部(26)的大致全长被推入到第3单位卷部(27)的内侧。
[0084]在空芯线圈(2)的各角部(23a)，第I单位卷部(25)具有两个弯曲部(25a) (25a)，第2单位卷部(26)具有两个弯曲部(26a) (26a)，第3单位卷部(27)具有两个弯曲部(27a)(27a)，各弯曲部的弯曲角度设定为45度。
[0085]在各角部(23a)中，第I单位卷部(25)的两个弯曲部(25a) (25a)被直线状的连络部(25b)相互连接，第2单位卷部(26)的两个弯曲部(26a) (26a)通过直线状的连络部(26b)相互连接，第3单位卷部(27)的两个弯曲部(27a) (27a)通过直线状的连络部(27b)相互连接。
[0086]并且，在各角部(23a)，3个单位卷部(25) (26) (27)的对应的位置关系、即相同的相位位置的3个弯曲部(25a) (26a) (27a)以一列排列在从一点P延伸的直线上。
[0087]结果，在各角部(23a)，第I单位卷部(25)的导线和第2单位卷部(26)的导线遍及大致全长相互接触，并且第2单位卷部(26)的导线和第3单位卷部(27)的导线遍及大致全长相互接触。
[0088]换言之，有关本发明的空芯线圈(2)的角部(23a)相当于将图14所示的第I单位卷部(25)、第2单位卷部(26)及第3单位卷部(27)的3个弯曲部(25c) (26c) (27c)的圆弧形状通过2以上的多边形状(折线)近似的形状。由此，有关本发明的空芯线圈(2)具有图13所示的以往的空芯线圈(200)和图14所示的理想的空芯线圈的中间的结构，各角部的弯曲部间的缝隙变得比以往小。
[0089]结果，有关本发明的空芯线圈(2)与图15所示的以往的空芯线圈(200)相比，导线的占空系数变大。
[0090]有关本发明的空芯线圈(2)能够使用将图1?图4所示的之前的第I实施例中使用的自动卷线机(10)改造后的装置容易地制造。
[0091]使用第I实施例的自动卷线机(10)制造的空芯线圈如图13所示，在第I单位卷部(25)、第2单位卷部(26)及第3单位卷部(27)的弯曲部间发生间隙G。
[0092]所以，在本实施例中，代替图1所示的具备卷芯轴(31) (32) (33) (34)的自动卷线机(10)而采用图12所示的自动卷线机(I)。
[0093]该自动卷线机(I)被图示省略的马达如图中的箭头所示那样向逆时针方向旋转驱动，在其四角上配备有4个卷芯机构(11) (12) (13) (14)。
[0094]这4个卷芯机构(11) (12) (13) (14)与图1所示的4个卷芯轴(31) (32) (33)
(34)同样，能够向远离中心基轴(20)的方向和向中心基轴(20)接近的方向往复移动。
[0095]如图12 (a)、图12 (b)所示，第I卷芯机构(11)具备:第I卷芯片(61 )，沿着从中心基轴(20)侧的一点SI朝外延伸的直线Al被往复驱动，和第2卷芯片(62)，沿着从该一点SI朝外延伸的直线A2被往复驱动；第I卷芯片(61)和第2卷芯片(62)发挥与第I实施例的第I卷芯轴(31)对应的功能。
[0096]第2卷芯机构(12)具备--第I卷芯片(63)，沿着从中心基轴(20)侧的一点S2朝外延伸的直线A3被往复驱动；和第2卷芯片(64)，沿着从该一点S2朝外延伸的直线A4被往复驱动?’第I卷芯片(63)和第2卷芯片(64)发挥与第I实施例的第2卷芯轴(32)对应的功能。
[0097]第3卷芯机构(13)具备--第I卷芯片(65)，沿着从中心基轴(20)侧的一点S3朝外延伸的直线A5被往复驱动；和第2卷芯片(66)，沿着从该一点S3朝外延伸的直线A6被往复驱动?’第I卷芯片(65)和第2卷芯片(66)发挥与第I实施例的第3卷芯轴(33)对应的功能。
[0098]第4卷芯机构(14)具.备:第I卷芯片(67)，沿着从中心基轴(20)侧的一点S4朝外延伸的直线A7被往复驱动；和第2卷芯片(68)，沿着从该一点S3朝外延伸的直线A8被往复驱动；第I卷芯片(67)和第2卷芯片(68)发挥与第I实施例的第4卷芯轴(34)对应的功能。
[0099]上述8个卷芯片(61)?(68)的往复驱动例如可以通过对各卷芯机构按照卷芯片装备螺线管等往复驱动机构来进行。
[0100]上述8个卷芯片(61)?(68)分别卷绕导线(22)的表面呈顶角135度的山形。因而，通过在作为一对的两个卷芯片上卷绕导线(22)，形成图11所示的应形成空芯线圈(2)的各角部的第I单位卷部(25)的两个弯曲部(25a) (25a)、第2单位卷部(26)的两个弯曲部(26a) (26a)、和第3单位卷部(27)的两个弯曲部(27a) (27a)。
[0101]结果，由8个卷芯片(61)?(68)的表面限定的环形状对应于图11所示的空芯线圈(2)的各单位卷部(25) (26) (27)的环形状。
[0102]有关第2实施例的空芯线圈(2)的自动卷线机(I)的上述以外的结构与图1?图4所示的第I实施例的自动卷线机(10)相同。
[0103]在由图12所示的自动卷线机(I)进行的空芯线圈的卷线工序，当在各单位线圈部(23)的卷绕工序中将第I单位卷部(25)卷绕时，通过如图12 Ca)所示那样将全部的卷芯片(61)?(68)固定在最内周位置、使自动卷线机(I)旋转，将导线(22)卷绕到这些卷芯片(61)?(68)的周围。
[0104]通过在8个卷芯片(61)?(68)的各表面上依次卷绕导线(22)，依次形成第2单位卷部(26)的8个弯曲部(26a)?(26a)，各弯曲部的弯曲角度被限定为45度。[0105]接着，在将第2单位卷部(26)卷绕时，通过如图12(b)那样使全部的卷芯片(61)?(68)向外周侧移动导线(22)的线径量、在此状态下使自动卷线机(I)旋转，在这些卷芯片
(61)?(68)的周围上卷绕导线(22)。
[0106]通过在8个卷芯片(61)?(68)的各表面上依次卷绕导线(22)，依次形成第2单位卷部(26)的8个弯曲部(26a)?(26a)，各弯曲部的弯曲角度被限定为45度。
[0107]然后，当将第3单位卷部(27)卷绕时,通过使全部的卷芯片(61)?(68)进一步向外周侧移动导线(22)的线径量、在此状态下使自动卷线机(I)旋转，在这些卷芯片(61)?(68)的周围卷绕导线(22)。
[0108]通过在8个卷芯片(61)?(68)的各表面上依次卷绕导线(22)，依次形成第3单位卷部(27)的8个弯曲部(27a)?(27a)，各弯曲部的弯曲角度被限定为45度。
[0109]在接着的单位线圈部(23)的卷绕工序中，通过一边使全部的卷芯片(61)?(68)向内周侧逐渐移动导线(22)的线径量、一边使自动卷线机(I)旋转，在这些卷芯片(61)?
(68)的周围卷绕导线(22)。
[0110]另外，在连续的两个单位卷部的形成中，在第I个单位卷部的形成后，一边将该单位卷部的导线(22)通过作为第2个单位卷部的导线(22)从8个卷芯片(61)?(68)的外周面推出，一边将作为第2个单位卷部的导线(22)卷绕到8个卷芯片(61)?(68)的外周面上，形成第2个单位卷部。
[0111]通过反复进行以上的动作，得到图11所示的空芯线圈的中间制品。然后，通过如图16 (a)、图16 (b)那样将该中间制品在卷轴方向上压缩，将第2单位卷部(26)推入到第3单位卷部(27)的内侧、并将第I单位卷部(25)推入到该第2单位卷部(26)的内侧，得到图11所示的空芯线圈(2)的成品。
[0112]这样得到的空芯线圈(2)如图11所示，在各角部(23a)，第I单位卷部(25)的导线和第2单位卷部(26)的导线遍及大致全长相互接触，并且第2单位卷部(26)的导线和第3单位卷部(27)的导线遍及大致全长相互接触。
[0113]因而，该空芯线圈(2)与图15所示的以往的空芯线圈(200)相比，导线的占空系数变大。
[0114]另外，本发明的各部结构并不限定于上述实施方式，在权利要求书所记载的技术范围内能够进行各种变形。例如，单位卷部的种类、卷绕次数当然并不限定于上述。此外，应理解的是，单位卷部能够做成上述大致长方形和大致梯形形状的两种、或使卷绕次数为各I圈、各两圈、各3圈等，进行各种设定。此外，空芯线圈的各角部的各单位卷部的弯曲部并不限定于两个，也可以是3个以上的多个。
[0115]此外，导线(22)并不限定于截面圆形的圆线，也可以是截面矩形的方线。
[0116]附图标记说明
(1)(10)自动卷线机
(2)(60)空芯线圈 (11) 一 (14)卷芯机构
(20)中心基轴
(21)卷线辅助部件
(23)单位线圈部(31)- (34)卷芯轴(41) - (44)滑动块
(51)— (53)推压辊
(55)推压体部
(56)推压板
(57)轴孔
(61)(63) (65) (67)第 I 卷芯片
(62)(64) (66) (68)第 2 卷芯片(70)导线
(76)导引部
(77)推杆部件
(80)— (84)单位卷部。
【权利要求】
1.一种自动卷线机，用来制作空芯线圈，所述空芯线圈在卷轴方向上反复排列有将至少I根导线卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部，各单位线圈部由内周长相互不同的多个单位卷部形成，当插入到具有缝隙的芯上时，内周长较小的单位卷部的至少一部分被推入到内周长较大的单位卷部的内侧，所述自动卷线机的特征在于，具有: 旋转驱动机构； 往复移动机构，具有4根卷芯轴，使卷芯轴在第I位置和第2位置之间往复移动，所述4根卷芯轴从该旋转驱动机构突出设置,与旋转驱动机构的旋转中心一体地旋转,轴心与上述旋转中心平行，在所述第I位置，该卷芯轴的轴心为包围上述旋转中心的大致矩形的顶点位置，将卷芯轴间连结的对置的两边为内周长及外周长，在所述第2位置，该卷芯轴的轴心为外周长与该第I位置相同、内周长较长的大致梯形的顶点位置； 至少I个推压辊，被从外周侧向接近卷芯轴的旋转移行线路的方向施力； 导线供给机构，将导线向卷芯轴与推压辊之间连续供给。
2.如权利要求1所述的自动卷线机，其特征在于， 具备推杆部件，所述推杆部件比被从导线供给机构供给的导线最初抵接在任一个卷芯轴上的位置更接近旋转方向跟前侧而配备，将卷绕在卷芯轴上的导线向卷芯轴的自由端侧推出。
3.如权利要求1或2所述的自动卷线机，其特征在于， 在旋转驱动机构的旋转中心，比卷芯轴突出而形成中心基轴，该中心基轴能够拆装地嵌装截面大致矩形的卷线辅助部件。
4.一种空芯线圈，在卷轴方向上反复排列有将至少I根导线卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部，各单位线圈部 由内周长相互不同的多个单位卷部形成，内周长较小的单位卷部的至少一部分被推入到内周长较大的单位卷部的内侧，其特征在于， 形成各单位线圈部的多个单位卷部分别呈具有多个角部的多边形状，该多个角部分别由使导线弯曲为钝角的多个弯曲部、和将相邻的弯曲部彼此连接的I个或多个连络部构成； 在构成各单位线圈的多个单位卷部的角部，在相同的相位位置相互重叠的多个弯曲部排列在从单位线圈部的内侧朝向外侧延伸的I条直线上。
5.如权利要求4所述的空芯线圈，其特征在于， 在各角部，形成在多个单位卷部上、在第I相位位置重叠的多个弯曲部排列的I条直线、和形成在多个单位卷部上、在第2相位位置重叠的多个弯曲部排列的I条直线在单位线圈部的内侧的I点交叉。
6.如权利要求5所述的空芯线圈，其特征在于， 在各角部，多个单位卷部分别沿着下述路径延伸，所述路径是将以上述I点为中心的圆弧用2以上的多边形状近似而成。
7.如权利要求4?6中任一项所述的空芯线圈，其特征在于， 上述连络部形成为直线状或圆弧状。
8.—种空芯线圈的卷线方法，所述空芯线圈在卷轴方向上反复排列有将至少I根导线卷绕为涡旋状而形成的单位线圈部，各单位线圈部由内周长相互不同的多个单位卷部形成，内周长较小的单位卷部的至少一部分被推入到内周长较大的单位卷部的内侧，形成各单位线圈部的多个单位卷部分别呈具有多个角部的多边形状，所述空芯线圈的卷线方法的特征在于， 具有: 第I工序，在作为上述卷轴的旋转轴的周围，能够以上述旋转轴为中心旋转驱动地配备与上述多边形状的角部的数量一致的多个卷芯机构，在各卷芯机构中，装备能够在与上述卷轴交叉的方向上往复驱动的多个卷芯片，将各卷芯机构的多个卷芯片设定在规定位置； 第2工序，在上述多个卷芯片被设定在规定位置的状态下，通过使上述多个卷芯机构旋转，在构成这些卷芯机构的多个卷芯片的周围卷绕导线； 通过一边使多个卷芯片的位置向远离上述旋转轴的方向或其反方向变更一边反复进行第I工序和第2工序，形成构成I个单位线圈部的多个单位卷部。
9.如权利要求8所述的空芯线圈的卷线方法，其特征在于， 在连续的第I及第2单位卷部的形成中，在第I单位卷部的形成后，一边将该单位卷部通过作为第2单位卷部的导线从多个卷芯片的外周面推出，一边将作为第2单位卷部的导线卷绕到多个卷芯片的外周面上，形成第2单位卷部。
10.如权利要求8或9所述的空芯线圈的卷线方法，其特征在于， 在通过反复进行上述第I工序和第2工序而形成多个单位线圈部后，通过将这些单位线圈部在卷轴方向上压缩，将内周长较小的单位卷部的至少一部分推入到内周长较大的单位卷部的内侧，完成由多个线圈层构成的空芯线圈。
11.如权利要求8?10中任一项所述的空芯线圈的卷线方法，其特征在于， 各卷芯片的应卷绕导线的表面形成为具有钝角的顶角的山形。
【文档编号】H01F27/28GK103430259SQ201280014015
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年3月13日 优先权日:2011年3月18日
【发明者】吉森平 申请人:Sht有限公司