JP5605800B2 - トロイダルコイルの製造方法 - Google Patents

Description

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製造方法に関するものである。

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から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から３．０ｍｍ程度の太い巻線が巻かれる。

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。

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。

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。

第４３図（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。
第４３図（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。

第４３図（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。

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。

特開平０９−１１５７６１号公報 特開２００２−２８９４５５号公報

手作業で環状コアに巻線を巻く製造方法では、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。

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。

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に強度があるので困難で実用性に乏しい。

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。

本発明のトロイダルコイルの製造方法は、環状コアと、前記環状コアに巻かれる巻線とを準備する工程と、前記巻線の一端付近を固定し、前記環状コアを一方側に貫通して突出する前記巻線の他端付近を第１クランプで固定し、前記環状コアをコアクランプ機構に固定する工程と、前記環状コアの一方側にて前記第１クランプで前記巻線を固定し、前記コアクランプ機構を前記第１クランプから離間する方向に移動させ、前記環状コアと前記第１クランプとを離間させて前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、前記環状コアと前記第１クランプとを接近させて前記巻線を緩め、前記第１クランプを回転させて前記巻線をループ状に曲げて前記巻線の他端を前記環状コアの他方側に貫通させる工程と、前記環状コアの他方側で、前記巻線の他端付近を第２クランプで固定し、前記コアクランプ機構を前記第２クランプから離間する方向に移動させ、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、前記環状コアの他方側で前記巻線を前記第１クランプで固定し、前記第２クランプによる前記巻線の固定を解除する工程と、前記第１クランプを、前記環状コアの下方を経由して、前記環状コアの他方側から一方側まで移動させ、前記第１クランプで前記巻線を固定し、前記コアクランプ機構を前記第１クランプから離間する方向に移動させ、前記環状コアと前記第１クランプとを離間させて前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、を備えることを特徴とする。

更に本発明は、前記巻線の前記他端側を前記環状コアに巻回した後、前記巻線の前記一端付近を前記第１クランプで固定し、前記巻線の前記一端側を同様に前記環状コアに巻回する工程と、を更に備えることを特徴とする。

本発明に依れば、環状コアと環状コアに巻かれる巻回部と残余部とで構成される太い巻線とを準備し、巻線の一方の残余部を固定し、巻線の他方の残余部から環状コイルを貫通して、巻線の他方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定したので、回転クランプで巻線の他方の残余部を回転させ、環状コアを回転クランプまたは固定クランプに近づけるように移動し、あるいは離れるように移動することにより巻線を環状コイルに機械的に巻くことが実現できる。

しかも、巻線の残余部の長さは回転クランプを回転させて巻線がループ状に曲げて巻線の他端の突出部を環状コアに貫通させる際に、巻線に変形を与えない長さに選んだので、巻線は緩やかに曲げられ巻線に不必要な曲げ癖が付かない。このために各巻線の形状が一定になり、一定の形状のトロイダルコイルを実現できる。

また、本発明に依れば、環状コアを回転クランプから離れるように移動させて巻線の巻回部を環状コアの端部に沿って曲折する際、及び環状コアを固定クランプあるいは回転クランプから離れるように移動させ、巻線の巻回部を前記環状コアの反対側の端部に沿って曲折する際に巻線を直線状に張ることにより一定のテンションを与えるので、環状コアの両端の巻線の巻回部の曲折形状を揃えることができる。従って、断面が四角状の環状コアであっても、太い巻線を環状コアに密着して巻くことができるので、各巻線の形状が一定になり、小さなケースに容易に収納できる。

更に、本発明に依れば、巻線の残余部は巻回の終了後に、不用部分を切断することにより、そのまま端子として利用できる。

本発明に依れば、巻線の中央部付近を環状コアに位置させて、中央部付近から巻線を環状コアに巻くことができる。従って、環状コアの移動距離が巻線の半分の長さで足りるので短くなり、巻く速度が速められると共に巻く装置を小型化できる。

また、本発明に依れば、巻線の巻回部の約半分を環状コアに巻回した後、巻線の一方の残余部の一部を突出させて回転クランプで固定し、巻線の残された約半分の巻回部を同様に環状コアに巻回するので、巻線を中央部から環状コアの円周の両方向に巻け、巻線を環状コアに広く配置できる。

更に、本発明に依れば、最初に前記環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分と次に環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分の巻回方向を逆方向にしたので、巻線の中央付近から環状コアに巻くことが可能となった。

更に、本発明に依れば、最初に環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分と次に環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分の送り方向を円周方向の逆にするので、巻線の端部を巻き始め位置から取出される。

更に、本発明に依れば、最初に環状コアに巻回される巻線の巻回部の約半分は環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の一方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、次に、環状コアに巻回される巻線の巻回部の残りの約半分は環状コアの上端から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の逆方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて最初の位置に戻り、巻線の両側の残余部が環状コアの同じ位置から突出するので、端子となる端部を巻線の巻回部の中央部付近から、しかも環状コアの両側より取出されることができる。

第１図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられた環状コアで、第１図（Ａ）は斜面図であり、第１図（Ｂ）は断面図である。 第２図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用い４２巻線を環状コアに巻回させた状態を示す側面図である。 第３図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線をセットする前を示す模型図である。 第４図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に於いて、巻線の端部の湾曲を矯正する工程を示す図であり、第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）は斜視図である。 第５図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線をセットした状態を示す模型図である。 第６図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図である。 第７図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余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。 第８図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余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。 第９図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余部を固定コアに貫通させた状態を示す模型図である。 第１０図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の他方の残余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。 第１１図は本発明のトロイダルコイルの製造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。 第１２図は本発明のトロイダルコイルの製造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。 第１３図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線を環状コアに巻回させ復帰させる状態を示す模型図である。 第１４図は同じく本発明のトロイダルコイルの製造方法の巻線を環状コアに巻回させ復帰させる状態を示す模型図である。 第１５図は本発明のトロイダルコイルの製造方法で巻線が巻かれ復帰させる状態を示す模型図である。 第１６図は本発明のトロイダルコイルの製造方法で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。 第１７図は本発明のトロイダルコイルの製造方法で巻線が２回目に巻かれる状態を示す模型図である。 第１８図は本発明のトロイダルコイルの製造方法に用いられた巻線装置の斜視図である。 第１９図は本発明のトロイダルコイルの製造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、第１９図（Ａ）はクランプ前の状態を示し、第１９図（Ｂ）は固定した状態を示し、第１９図（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である。 第２０図は本発明のトロイダルコイルの製造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。 第２１図本発明のトロイダルコイルの製造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。 第２２図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図である。 第２３図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余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。 第２４図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余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。 第２５図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余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。 第２６図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で他方の残余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。 第２７図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で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。 第２８図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図である。 第２９図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図である。 第３０図は本発明のトロイダルコイルの製造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。 第３１図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で２回目の巻線の他方の残余部を浮上させた状態を示す模型図である。 第３２図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で２回目の他方の残余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。 第３３図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で２回目の他方の残余部を浮上させて環状コアを貫通させた状態を示す模型図である。 第３４図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で２回目の他方の残余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。 第３５図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で２回目の他方の残余部を第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。 第３６図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で回転クランプを浮上させた状態を示す模型図である。 第３７図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で元に戻す状態を示す模型図である。 第３８図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くため残余を固定コアにクランプさせた状態を示す模型図である。 第３９図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くため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。 第４０図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くため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を移動させた状態を示す模型図である。 第４１図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻くため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を移動させた状態を示す模型図である。 第４２図は本発明のトロイダルコイルの製造方法の具体的実施例で環状コアの右側に巻線を巻き終わりもとに戻す状態を示す模型図である。 第４３図は従来のトロイダルコイルの製造方法で、第４３図（Ａ）は芯材に巻線を巻く方法を示す斜視図で、第４３図（Ｂ）はトロイダルコイル状の巻かれた巻線の斜視図で、第４３図（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。

本発明のトロイダルコイルの製造方法を図面に従って以下に説明する。

第１図（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。

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から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から３．０ｍｍ程度の太い銅線またはアルミ線が使用される。

環状コア４６は直径約２５ｍｍから４０ｍｍの磁性体で形成されており、第１図（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。

第２図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は巻線４５の中央部４５Ｃ付近から環状コア４６に巻かれる巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側半分の巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ２・・・と、巻線４５の中央部４５Ｃ付近から環状コア４６に巻かれ残り一方の残余部４５Ａ側半分の巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ２・・と、残余部４５Ａ、他方の残余部４５Ｂで構成される。巻線４５の一方の残余部４５Ａおよび他方の残余部４５Ｂは約２００ｍｍ以上の長さにしている。一方の残余部４５Ａおよび他方の残余部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。

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、巻線の他方の残余部４５Ｂ側から中央部４５Ｃ付近の巻回部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４５Ｄ２を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部４５Ｄ４を巻き、巻回部４５Ｄ８まで巻いて他方の残余部４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。

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、巻線４５の一方の残余部４５Ａ側を中央部４５Ｃ付近から巻回部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４５Ｅ２を巻き、巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｅ５間に巻回部４５Ｅ４を巻き、巻回部４５Ｅ８まで巻いて一方の残余部４５Ａを環状コイル５６の中央部から取出す。

次に、本発明のトロイダルコイルの製造方法を図面に従って説明する。

第３図から第１７図は本発明のトロイダルコイルの製造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。

第３図に示すように、先ず、巻線４５の一方の残余部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。

次に巻線４５を他方の残余部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。

環状コア４６を貫通させた巻線４５の他方の残余部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。

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。

更に、回転クランプ機構５の直下には、巻線４５の残余部４５Ｂの湾曲を矯正する矯正機構６０が配置されている。

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固定クランプ機構２０および回転クランプ機構５は省略する。

次に、第４図を参照して、矯正機構６０を用いて巻線４５の端部を直線状に矯正する。第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）は本工程を示す斜視図である。これらの図では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を用いて説明する。Ｘ軸−Ｙ軸を含むＸ−Ｙ平面は当接板６１の上面に対して平行な面であり、Ｚ軸は巻線４５が延在する方向に対して平行な軸である。

第４図（Ａ）を参照して、矯正機構６０は巻線４５の下端を直線状に矯正するものであり、押圧部６２、６３と、当接板６１とから構成されている。押圧部６２、６３は、巻線４５を側面から押圧する働きを備え、当接板６１は巻線４５の端部が接触する部位である。

押圧部６２は、アルミニウムやステンレス等の金属を所定形状に成形したものであり、−Ｘ方向に細長に突出する押圧部位６２Ａを複数備えている。換言すると、押圧部位６２Ａは等間隔に櫛刃状に形成されている。各押圧部位６２Ａの先端部には、上方からの平面視でＶ字形状を呈する切欠き６２Ｂが設けられており、押圧部６２が巻線４５を押圧する際には、この切欠き６２Ｂの側面にて巻線４５が押圧される。

押圧部６３の形状は押圧部６２と同様であり、＋Ｘ方向に伸びる複数の押圧部位６３Ａが櫛刃状に形成されている。更に、各押圧部位６３Ａの端部には、Ｖ字形状の切欠き６３Ｂが設けられている。

上記した構成の押圧部６３と押圧部６２とは、Ｚ軸方向に対してずらして配置されている。従って、押圧部６２と押圧部６３とを噛み合わせると、押圧部６３が備える押圧部位６３Ａ同士の間隙の間に、押圧部６２が備える押圧部位６２Ａの先端部が入り込む。

巻線４５の下端は、当接板６１の上面に接触するように配置される。この様にすることで、巻線４５の他方の残余部４５Ｂ（第３図参照）の長さを一定に規制することができる。また、巻線４５は、押圧部６２と押圧部６３との間に配置される。

第４図（Ｂ）を参照して、次に、押圧部６２を−Ｘ方向に移動させると共に、押圧部６３を＋Ｘ方向に移動させることにより、巻線４５を押圧して直線状に矯正する。上記したように、押圧部６３が備える押圧部位６３Ａの端部には切欠き６３Ｂが設けられており、押圧部６２が備える押圧部位６２Ａには切欠き６２Ｂが設けられている。従って、押圧部６３の切欠き６３Ｂと押圧部６２の切欠き６２Ｂとで、巻線４５が交互に挟み込まれる。結果的に、巻線４５の湾曲が矯正されて直線状とされる。

供給される巻線４５は直線状ではなく、若干の湾曲が生じている。従って、このままの状態で環状コアに対する巻回を行うと、湾曲する巻線４５の端部が環状コアを通過することができずに巻回できない問題が生じる。本形態では、巻線の巻回を行う前に、巻線４５の端部の湾曲を矯正して直線状とすることにより、巻線４５の端部を確実に環状コイルに貫通させることが可能となる。

次に、第５図に示すように、巻線４５の中央部４５Ｃ付近の半分から他方の残余部４５Ｂ側を環状コア４６に巻く。 回転クランプ１６、１６を閉じ、通過させた巻線４５の他方の残余部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。

初期状態では第１固定クランプ３、３の固定された巻線４５の一方の残余部４５Ａから巻線４５の中央部４５Ｃの長さＨ１と巻線４５の他方の残余部４５Ｂから巻線４５の中央部４５Ｃとの長さＨ２が略等しくして、巻線４５の中央部４５Ｃ付近が環状コア４６のコア孔４６Ｃに位置されるようにしている。

巻線４５の他方の残余部４５Ｂを回転クランプ１６、１６より下方に突出させる長さは、巻線４５がループ状に曲げて他方の残余部４５Ｂを環状コア４６に貫通させる際に、巻線４５に変形を与えない長さにしている。

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。

第６図に示すように、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の中央部４５Ｃ付近は環状コア４６に端部に当たる。

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の中央部４５Ｃ付近の巻回部４５Ｄ１が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。本工程では、この曲折を更に確実なものとして環状コア４６の側面に巻線４５を密着させるために、巻線４５にテンションが加えられた状態で、コアクランプ機構３０を時計方向に僅かに回転（傾斜）させている。

第７図に示すように、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。

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の他方の残余部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の他方の残余部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。

巻線４５の他方の残余部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。

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の他方の残余部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方の残余部４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他方の残余部４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。

第８図に示すように、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の他方の残余部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固定クランプ２８、２８が環状コア４６の位置まで上昇する。本実施の形態では、第４図に示した矯正機構６０を用いて、他方の残余部４５Ｂの端部を直線状に矯正しているので、残余部４５Ｂはスムーズに孔４３Ｂおよび環状コア４６を貫通する。

第９図に示すように、第２固定クランプ機構２０は右方向に直線移動するので、環状コア４６に貫通された巻線４５の他方の残余部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。

第１０図に示すように、第２固定クランプ２８、２８を閉じて挿入された巻線４５の他方の残余部４５Ｂを固定する。回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６は開放し固定しているのを解除するので、巻線４５の他方の残余部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。

第１１図に示すように、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の他方の残余部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。

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。

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の一方の残余部４５Ａは第１固定クランプ機構１の第１固定クランプ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。

第１２図に示すように、環状コア４６が十分に右側に移動したとき、巻線４５の他方の残余部４５Ｂが第２固定クランプ２８、２８と環状コア４６間に直線状に張られてテンションが加えられ、中央部４５Ｃ付近の巻回部４５Ｄ１は環状コア４６の前記とは反対側の端部に当たり、端部に沿って密着して巻かれる。更に、この巻回を確実にするために、巻線４５にテンションが与えられている状態で、コアクランプ機構３０を反時計回りに若干回転（傾斜）させている。

環状コア４６に巻線４５が巻かれた後、回転クランプ機構５を上方向に移動させ、巻線４５の他方の残余部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。

第１３図に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他方の残余部４５Ｂを固定する。

それまで巻線４５の他方の残余部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の他方の残余部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。

巻線４５の中央部４５Ｃ付近から他方の残余部４５Ｂ側半分から環状コア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。

本発明では巻線４５の中央部４５Ｃ付近から環状コア４６に巻かれるため、前述した環状コア４６を固定しているコアクランプ機構３０の直線移動が巻線４５の端部から巻き始めるのに比して半分になる。

第１４図に示すように、巻線の他方の残余部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。

巻線４５の一方の残余部４５Ａからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定された環状コア４６までの長さと巻線４５の他方の残余部４５Ｂからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定された環状コア４６までの長さとを等しくしているので、巻線４５の巻回部４６Ｄ１（第２図参照）は巻線４５の略真ん中となり、巻線４５は中央部４５Ｃ付近から環状コア４６の右側に巻かれることになる。

前述と同様にして中央部４５Ｃ付近から他方の残余部側の２回目の巻線を開始する。

第１５図に示すように、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。

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に中央部４５Ｃ付近の巻回部４６Ｄ１より他方の残余部４５Ｂに多少ずれた巻回部４５Ｄ３が環状コア４６の端部に当たり、曲折される。

このとき、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。

その後は前述と同様にして巻回部４６Ｄ３が巻かれる。

係る動作を繰返し、巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側は環状コア４６の中央部から円周左側方向に間隔を置いて巻線の中央部４５Ｃ付近から巻回部４５Ｄ１、４５Ｄ３・・・４５Ｄ９まで巻かれたら、次に環状コア４６を円周右方向に回転させて、巻回部４５Ｄ９と巻回部４５Ｄ７間に巻回部４５Ｄ２を巻き、巻回部４５Ｄ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部４５Ｄ４を巻き、巻回部４５Ｄ８まで巻いて他方の残余部４５Ｂを環状コイル５６の中央部から取出す。

環状コア４６の円周左側に巻線４５の中央部４５Ｃ付近から他方の残余部４５Ｂ側が巻かれたら、今度は巻線４５の巻き方向を逆に一方の残余部４５Ａ側の半分を前述と同様にして中央部４５Ｃ付近から巻く。

第１６図に示すように、それまでコアクランプ機構３０の左側にあった第２固定クランプ機構２０をコアクランプ機構３０の右側の対称位置までエアシリダーで移動させる。

そして、第１固定クランプ３を開放し固定されていた巻線の残余部４５Ａを開放すると共に、回転クランプ機構５の回転クランプ１６を開放して、巻線４５の他方の残余部４５Ｂのクランプを解除する。そして巻線４５の残余部４５Ａを回転クランプ１６で固定する。尚、巻かれた側の巻線４５の他方の残余部４５Ｂはフリーにされている。

係る状態から回転クランプ１６、１６を上方に移動させると共に今度は回転クランプ１６、１６を時計方向に回転させる。

第１７図に示すように、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たときには、回転クランプ１６、１６は時計方向に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の一方の残余部４５Ａは回転され、環状コア４６の端部に当たる巻線４５の中央部４５Ｃ付近の部分４５Ｅ１から巻線４５は曲げられる。

このとき、モータによりコアクランプ機構３０は右方向に直線移動され、コアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ機構２０がある位置を通り越した右側位置まで移動し、回転クランプ１６、１６が環状コア４６と同じ高さまで上方向に移動されたとき、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る。

後は前述と同様にして、円周右側方向に間隔を置いて巻回部４５Ｅ１、４５Ｅ３・・・４５Ｅ９まで巻き、次に円周左方向に巻回部４５Ｅ９と巻回部４５Ｅ７間に巻回部４５Ｅ２を巻き、巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｄ５間に巻回部４５Ｅ４を巻き、巻回部４５Ｅ８まで巻いて一方の残余部４５Ａを環状コイル５６の中央部から取出す。

かくして、巻線の巻回部Ｅ１は環状コア４６の下部右側に巻かれる。前述同様に、係る動作を繰返し環状コア４６の右側に巻回４６Ｅ９まで巻かれたとき、コアクランプ機構の縦コアクランプ４３、４３を逆回転し、今度は巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｅ５間に巻回部４５Ｅ４、巻回部４５Ｅ５と巻回部４５Ｅ３間に巻回部４５Ｅ６と巻回し、巻回部４５Ｅ３と巻回部４５Ｅ１間に巻回部４５Ｅ８まで巻かれたとき、巻線４５の一方の残余部４５Ａを取出し端子とする。

一方の残余部４５Ａと他方の残余部４５Ｂは巻線４５が環状コア４６に巻回開始された部分から接近して、しかも環状コア４６の両側より取出される。取出された巻線４５の一方の残余部４５Ａと他方の残余部４５Ｂの余分な部分は切断される。

第１８図の斜視図を参照して、実際にトロイダルコイルの巻線装置を用いて、巻線を巻く製造方法を具体的説明する。

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。

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。

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。

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に前後方向に可動する第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に設けられた第２固定クランプ２８、２８とを有する。第２固定クランプ２８、２８は上下に開閉する。

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３３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を外側横面から固定する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、引っ込んだりし、またモータ３６の回転により環状コア４６を傾斜させる。

第２の支持台３７には支持材４２を介して環状コア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、環状コアを円周方向に回転させる。

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。

矯正機構６０は、コアクランプ機構３０の下方に位置し、押圧部６２、押圧部６３および当接板６１から構成されている。矯正機構６０は、コアクランプ機構３０に巻線がセットされるときは、コアクランプ機構３０の直下に位置している。そして、巻線を巻回する際には、他の部位との干渉を防止するために、図示されている箇所よりも更に下方に矯正機構６０は退避する。

第１８図において、第２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。

第１９図は本発明のトロイダルコイルの製造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、第１９図（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、第１９図（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、第１９図（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。

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。

なお、第１９図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。

第１８図に示すように、巻線４５を巻回させる前の初期状態では、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。

第２０図から第４２図に従って本発明のトロイダルコイルの巻線装置を用いて巻線を巻く方法を説明する。

（１）巻線のセット
第２０図に示すように、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。

巻線４５の一方の残余部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。一方の残余部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の他方の残余部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。

更に、巻線の他方の残余部４５Ｂは、矯正機構６０により湾曲が矯正されて直線状とされる。具体的には、先ず、残余部４５Ｂの下端を矯正機構６０の当接板６１の上面に接触させる。次に、押圧部６３と押圧部６２とを噛み合わせて、他方の残余部４５Ｂを両側の側面から挟み込むことにより、残余部４５Ｂの端部付近の湾曲を矯正して直線状にする。押圧が終了した後は、押圧部６３と押圧部６２とを離間させて、矯正機構６０を下方に退避させる。

第２１図に示すように、回転クランプ１６、１６を閉じ通過させた巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側の一部を突出させて固定する。巻線４５の他方の残余部４５Ｂを回転クランプ１６、１６より下方に突出させる長さは、巻線がループ状に曲げて他方の残余部４５Ｂの巻線の突出部を環状コア４６に貫通させる際に、巻線４５に塑性変形を与えない長さにしている。

巻線４５がセットした状態では、巻線４５の一方の残余部４５Ａからコアクランプ機構３０で固定された環状コア４６までの長さＨ１と巻線４５の他方の残余部４５Ｂからコアクランプ機構３０で固定された環状コア４６までの長さＨ２とを略等しく、コアクランプ機構３０に固定された環状コア４６のコア孔４６Ｃを貫通する巻線４５の中央部４５Ｃ付近が環状コア４６のコア孔４６Ｃに位置されるようにしている。

環状コア４６に他方の残余部４５Ｂを貫通させた後の状態では環状コア４６はコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３の双方で固定されている。
（２）巻線の巻回部の曲折の形成
第２１図の巻線４５をセットした状態から、第１８図に示す回転クランプ機構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。

第２２図に示すように、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、サーボモータ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の他方の残余部４５Ｂは回転され、環状コア４６の端部に当たる巻線４５の中央部４５Ｃ付近、即ち巻回部４５Ｄ１から巻線４５は曲げられる。

このとき、第１８図に示すモータ３３が回転しコアクランプ機構３０は左方向に直線移動され、コアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ機構２０がある位置を通り越した左側位置まで移動する。回転クランプ１６、１６が環状コア４６と同じ高さまで上方向に移動されたとき、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、巻回部４５Ｄ１は環状コア４６の左側端部に当たり、環状コア４６の外周に沿って曲折される。

（３）巻線の他方の残余部の反転
第２３図に示すように、次にモータ３３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。

環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に、サーボモータ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１８０度回転する。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の他方の残余部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曲げ始められる。

巻線４５の他方の残余部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、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１６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。

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の他方の残余部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から突出されている他方の残余部４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の他方の残余部４５Ｂは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。

第２０図を参照して説明したように、本形態では矯正機構６０を用いて巻線４５の端部を直線状に矯正している。従って、コアクランプの孔４３Ａおよび環状コア４６に対して、巻線４５を確実に貫通させることが可能となる。

（４）巻線の他方の残余部の固定
第２４図に示すように、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の他方の残余部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、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と対向する位置にする。

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の他方の残余部４５Ｂはさらに環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通される。

第２５図に示すように、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直線移動させると、環状コア４６に貫通された巻線４５の他方の残余部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。

第２６図に示すように、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の他方の残余部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の他方の残余部４５Ｂは第２固定クランプ機構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。

（５）巻線の残余部の巻回部の曲折の形成
第２７図に示すように、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３６０度回転させながら下降させる。

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の他方の残余部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。

コアクランプ機構３０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の一方の残余部４５Ａは第１固定クランプ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。

第２８図に示すように、コアクランプ機構３０が回転クランプ１６、１６を通り越して、十分に右方向に直線移動させると、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（第１９図（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線４５の中央部４５Ｃ付近の巻回部４５Ｄ１を環状コア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。

環状コア４６に巻線４５の中央部４５Ｃ付近が巻かれた後、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の他方の残余部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。

第２９図に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ、再び回転クランプ１６、１６で巻線４５の他方の残余部４５Ｂを固定する。

第３０図に示すように、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。

巻線４５の他方の残余部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。

（６）巻線を初期状態に復帰
第３０図に示す状態で、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、サーボモータ１５を回転し軸１４を回転させる。

（７）巻線の二回目の左側巻回部の曲折の形成。

第３１図に示すように、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、サーボモータ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４５Ｄ３にテンションを加える。

第３２図に示すように、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。

環状コア４６の右方向への直線移動と共に、サーボモータ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の他方の残余部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の他方の残余部４５Ｂは環状コア４６の孔４６Ｃに向けられる。

第３３図に示すように、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の他方の残余部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。

第３４図に示すように、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、巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側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。

第３５図に示すように、第２固定クランプ機構２０の第２固定クランプ２８、２８を閉じ挿入された巻線４５の他方の残余部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、固定を解除し、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。

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は第２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の他方の残余部４５Ｂは第２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。
（８）二回目の巻線の環状コアへの位置決め
第１９図（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。

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は第２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の他方の残余部４５Ｂは第２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。この状態で、環状コア４６がさらに移動することにより巻線４５は中央部付近から環状コア４６に巻かれる。

第３６図に示すように、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、巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側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。

第３７図に示すように、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の他方の残余部４５Ｂを固定する。それまで巻線４５の他方の残余部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の他方の残余部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。この状態で、環状コア４６がさらに移動することにより巻線４５は中央部付近から環状コア４６に巻かれる。

巻線４５の中央部付近から環状コア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の他方の残余部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。

巻線４５が環状コア４６に巻かれたら、巻線４５の他方の残余部４５Ｂを固定した回転クランプ機構５を下方向に移動させる。このとき回転クランプ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。コアクランプ機構３０も第２の固定クランプ方向に直線移動し初期状態に復帰させる。

（９）巻線の複数回巻回
第２図に示すように、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を縦コアクランプ４３、４３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、縦コアクランプ４３、４３を逆転し環状コア４６を反時計方向に回転させる。

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。

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の他方の残余部４５Ｂの半分から最初に環状コア４６に巻き、巻かれた巻回部４５Ｄ１付近より取出し端子とする。

（１０）巻線の他方の残余部の巻回
第２図に示す巻線４５の他方の残余部４５Ｂ側の中央部４５Ｃ付近から環状コア４６の円周左側部分が巻かれた後、巻線４５の一方の残余部４５Ａ側の中央部４５Ｃ付近から環状コア４６の右側部分に巻回する。

（１１）巻線の一方の残余部を初期状態にセット
第３８図に示すように、それまでコアクランプ機構３０の左側にあった第２固定クランプ機構２０をレール２１に沿ってコアクランプ機構３０の右側の対称位置までエアシリダーで移動させる。

そして、回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を開放して、巻線４５の他方の残余部４５Ｂのクランプを解除する。

巻線４５の巻かれていない一方の残余部４５Ａ側を回転クランプ１６、１６を通過させ突出させる。その後回転クランプ１６、１６を閉じ通過させた巻線４５の一方の残余部４５Ａ側をクランプさせる。巻線４５の一方の残余部４５Ａを回転クランプ１６、１６より突出させる長さは前と同様に、巻線がループ状に曲げて一方の巻線の突出部を環状コア４６に貫通させる際に、巻線４５に変形を与えない長さにしている。

第１９図（Ｃ）に示すように、コアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８を開放し、縦コアクランプ４３、４３のみで環状コア４６を固定し、モータ３３を回転して縦コアクランプ４３、４３を時計方向に回転させ、環状コア４６も時計方向に回転させる。

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を解放し、縦コアクランプ４３、４３を元の位置に復帰させた後、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を再び固定する。

係る状態からモータ８を回転させ、回転クランプ１６、１６を上方に移動させると共に、サーボモータ１５を回転させ、今度は回転クランプ１６、１６時計方向に回転させる。

（１２）巻線の巻回部の曲折の形成
第３９図に示すように、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、回転クランプ１６、１６はサーボモータ１５の回転により時計方向に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の一方の残余部４５Ａは回転され、環状コア４６の端部に当たる巻線４５の中央部４５Ｃ付近４５Ｅ１から巻線４５は曲げられる。

このとき、モータによりコアクランプ機構３０は右方向に直線移動され、コアクランプ機構３０に固定されている環状コア４６は第２固定クランプ機構２０がある位置を通り越した左側位置まで移動し、回転クランプ１６、１６が環状コア４６と同じ高さまで上方向に移動されたとき、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る。

（１３）一方の残余部の反転
第４０図に示すように、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は今までと逆に左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４３、４３に固定されている環状コア４６も左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。

環状コア４６が回転クランプ１６、１６に接近すると共に、サーボモータ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の一方の残余部４５Ａは回転する。このときコアクランプ機構３０は左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４５Ｃ５と回転クランプ１６、１６に固定されている付近の中間部分４５Ｃ６の離れている二カ所で曲げ始められる。

回転クランプ１６、１６が時計方向に１８０度（最初から２７０度）回転すると、巻線４５の他方の残余部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から突出されている他方の残余部４５Ｂの長さより長いので、巻線４５の一方の残余部４５Ａは環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通していない。

最初に曲げられる巻線４５の中間部分４５Ｃ５、４５Ｃ６は離間しているので緩やかに曲げられる。環状コア４６が左方向に直線移動され回転クランプ１６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。

（１４）巻線の一方の残余部の固定
第４１図に示すように、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はさらに左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の一方の残余部４５Ａ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、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と対向する位置にする。

コアクランプ機構３０をさらに左方向に直線移動し、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の一方の残余部４５Ａはさらに環状コア４６のコア孔４６Ｃに貫通される。

前述と同様に、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の一方の残余部４５Ａ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。

第４２図に示すように、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の残余部４５Ａ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の一方の残余部４５Ａは第２固定クランプ機構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。

（１５）巻線の巻回部の曲折の形成
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を下降させる。

前述と同様に、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の一方の残余部４５Ａが固定された後、コアクランプ機構３０を引き続き左方向に直線移動する。

コアクランプ機構の支持台３７を左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の環状コア４６に当たっている巻回部４５Ｅ１が引っ張られ、次第に湾曲が狭められ巻かれる。

コアクランプ機構３０が回転クランプ１６、１６を通り越して、十分に右方向に直線移動させると、巻線４５の湾曲部分はなくなり、巻線４５の巻回部４５Ｅ１が縦コアクランプ４３、４３に設けられている切れ目４３Ｃ（第１９（Ｃ））を通過し、直線的に張られ、巻線に巻回部４５Ｅ１を環状コア４６の前述とは反対側の端部に沿って曲折し、環状コア４６の右側の円周位置に巻付けられる。

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の他方の残余部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。

回転クランプ機構５の回転クランプ１６、１６を閉じ巻線４５の一方の残余部４５Ａを固定する。

それまで巻線４５の一方の残余部４５Ａ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の他方の残余部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。

巻線４５の一方の残余部４５Ａからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定された環状コア４６までの距離Ｈ１と、巻線の他方の残余部４５Ｂからコアクランプ機構３０の横コアクランプ３８、３８と縦コアクランプ４３、４３に固定された環状コア４６までの距離Ｈ２とをほぼ等しくしているので、巻線４５の巻回部４６Ｅ１は巻線４５の略真ん中となり、巻線４５は中央部４５Ｃ付近から環状コア４６の右側に巻かれることになる。

以下に上述した動作を同様に繰り返して右側巻線の巻回を行う。

第２図に示すように、このようにして巻線の一方の残余部４５Ａ側の巻回部４５Ｅ１は環状コア４６の下部右側に巻かれる。前述同様に、係る動作を繰返し環状コア４６の右側を巻回４６Ｅ９まで巻かれたとき、コアクランプ機構の縦コアクランプ４３、４３を逆回転し、今度は巻回部４５Ｅ９と巻回部４５Ｅ７との間に巻回部４５Ｅ２を巻き回す。更に、巻回部４５Ｅ７と巻回部４５Ｅ５間に巻回部４５Ｅ４、巻回部４５Ｅ５と巻回部４５Ｅ３間に巻回部４５Ｅ６と巻回し、巻回部４５Ｅ３と巻回部４５Ｅ１間に巻回部４５Ｅ８まで巻かれたとき、巻線４５の一方の残余部４５Ａを取出し端子とする。

一方の残余部４５Ａと他方の残余部４５Ｂは巻線４５が環状コア４６に巻回開始された部分から接近して取出される。取出された巻線４５の一方の残余部４５Ａと他方の残余部４５Ｂの余分な部分は切断される。

Claims (4)

1. 環状コアと、前記環状コアに巻かれる巻線とを準備する工程と、
   前記巻線の一端付近を固定し、前記環状コアを一方側に貫通して突出する前記巻線の他端付近を第１クランプで固定し、前記環状コアをコアクランプ機構に固定する工程と、
   前記環状コアの一方側にて前記第１クランプで前記巻線を固定し、前記コアクランプ機構を前記第１クランプから離間する方向に移動させ、前記環状コアと前記第１クランプとを離間させて前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
   前記環状コアと前記第１クランプとを接近させて前記巻線を緩め、前記第１クランプを回転させて前記巻線をループ状に曲げて前記巻線の他端を前記環状コアの他方側に貫通させる工程と、
   前記環状コアの他方側で、前記巻線の他端付近を第２クランプで固定し、前記コアクランプ機構を前記第２クランプから離間する方向に移動させ、前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
   前記環状コアの他方側で前記巻線を前記第１クランプで固定し、前記第２クランプによる前記巻線の固定を解除する工程と、
   前記第１クランプを、前記環状コアの下方を経由して、前記環状コアの他方側から一方側まで移動させ、前記第１クランプで前記巻線を固定し、前記コアクランプ機構を前記第１クランプから離間する方向に移動させ、前記環状コアと前記第１クランプとを離間させて前記巻線を前記環状コアに巻回する工程と、
   を備えることを特徴とするトロイダルコイルの製造方法。
2. 前記巻線の前記他端側を前記環状コアに巻回した後、前記巻線の前記一端付近を前記第１クランプで固定し、前記巻線の前記一端側を同様に前記環状コアに巻回する工程と、
   を更に備え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の製造方法。
3. 前記巻線の前記他端側の巻線方向と、前記巻線の前記一端側の巻回方向とを、逆方向にすることを特徴とする請求項２に記載のトロイダルコイルの製造方法。
4. 前記巻線の前記他端側は前記環状コアの初期位置から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の一方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて前記初期位置に戻り、
   次に前記環状コアに巻回される前記巻線の前記一端側は前記環状コアの前記初期位置から巻回が開始されて所定ピッチで円周方向の逆方向に送られて反転してピッチ間に巻回されて前記初期位置に戻り、
   前記巻線の両側の残余部が前記初期位置の近傍から導出することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のトロイダルコイルの製造方法。
   

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