線卷繞方法以及線卷繞裝置與流程
2023-05-13 11:28:01
本發明涉及線卷繞方法以及線卷繞裝置。
背景技術：
以往，作為在線圈部件的芯部(core)卷繞多個線的線卷繞方法(wire winding method)，存在日本特開2010-147132號公報(專利文獻1)所記載的技術。該線卷繞方法具有：使2條線依次經過引導件以及噴嘴，並將2條線的前端連接於芯部的第1工序；使噴嘴沿正方向自轉規定次數，在引導件與噴嘴之間以及噴嘴與線圈之間形成線的捻轉部的第2工序；使芯部旋轉，將噴嘴與線圈之間的線的捻轉部卷繞於芯部的第3工序；使噴嘴向相反方向自轉，將引導件與噴嘴之間的線的捻轉部的捻轉恢復的第4工序。
專利文獻1：日本特開2010-147132號公報
然而，在實際使用上述以往的線卷繞方法後，發現如下的問題。在將引導件與噴嘴之間的2條線進行一次捻轉並將該捻轉恢復時，擔心在引導件與噴嘴之間的2條線中，產生扭轉缺陷，或者線的覆膜摩擦受損。
技術實現要素：
因此，本發明的課題在於提供一種防止線的扭轉缺陷、損傷的線卷繞方法以及線卷繞裝置。
為了解決上述課題，本發明的線卷繞方法在線圈部件的芯部卷繞多個線，其中，具有：將上述多個線依次通過張力器以及噴嘴，並將上述多個線的前端固定於芯部側的第1工序；以及使上述噴嘴圍繞上述芯部公轉以使得上述多個線分別通過的噴嘴的多個線插通孔的相互的位置關係相對於上述張力器恆定，將上述多個線一邊扭轉一邊卷繞於上述芯部的第2工序。
根據本發明的線卷繞方法，使噴嘴圍繞芯部公轉以使得多個線分別通過的噴嘴的多個線插通孔的相互的位置關係相對於張力器恆定，將多個線一邊扭轉一邊卷繞於芯部。
因此，能夠不使張力器與噴嘴之間的多個線扭轉，僅使噴嘴與芯部之間的多個線扭轉。這樣，由於不將張力器與噴嘴之間的多個線扭轉，因此在張力器與噴嘴之間的多個線不產生扭轉缺陷，並且線的覆膜不會摩擦受損。
另外，在線卷繞方法的一實施方式中，在上述第2工序中，使上述噴嘴圍繞上述芯部公轉，同時使上述芯部沿與上述噴嘴的旋轉方向相同的方向自轉。
根據上述實施方式，使噴嘴圍繞芯部公轉，同時使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相同的方向自轉，因此能夠容易地變更多個線的單位匝數的扭轉間距。
另外，在線卷繞方法的一實施方式中，上述噴嘴的轉速比上述芯部的轉速啊。
根據上述實施方式，由於噴嘴的轉速比芯部的轉速大，因此能夠增加多個線的單位匝數的扭轉間距。由此，可預見模式變換特性的改善。
另外，在線卷繞方法的一實施方式中，在上述第2工序中，使上述噴嘴圍繞上述芯部公轉，同時使上述芯部沿與上述噴嘴的旋轉方向相反的方向自轉。
根據上述實施方式，由於使噴嘴圍繞芯部公轉，同時使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相反的方向自轉，因此能夠將多個線迅速地卷繞於芯部。
另外，一種線圈部件的製造方法，通過上述線卷繞方法在上述芯部卷繞上述線，從而製造上述線圈部件。
根據上述製造方法，通過線卷繞方法在芯部卷繞線，從而製造線圈部件，因此能夠製造防止線的扭轉缺陷、損傷的線圈部件。
本發明的線卷繞裝置在線圈部件的芯部卷繞多個線，其中，上述線卷繞裝置具備：張力器，該張力器用於對上述多個線施加張力；噴嘴，該噴嘴具有供由上述張力器施加了張力的上述多個線分別通過的多個線插通孔；以及噴嘴驅動部，該噴嘴驅動部使上述噴嘴圍繞上述芯部公轉以使得上述噴嘴的上述多個線插通孔的相互的位置關係相對於上述張力器恆定，將上述多個線一邊扭轉一邊卷繞於上述芯部。
根據本發明的線卷繞裝置，噴嘴具有供由張力器施加了張力的多個線分別通過的多個線插通孔。噴嘴驅動部使噴嘴圍繞芯部公轉以使得噴嘴的多個線插通孔的相互的位置關係相對於張力器恆定，將多個線一邊扭轉一邊卷繞於芯部。
因此，能夠不使張力器與噴嘴之間的多個線扭轉，而僅使噴嘴與芯部之間的多個線扭轉。這樣，由於不將張力器與噴嘴之間的多個線扭轉，因此在張力器與噴嘴之間的多個線中，不產生扭轉缺陷，並且線的覆膜不會摩擦受損。
另外，在線卷繞裝置的一實施方式中，具有芯部驅動部，該芯部驅動部使上述芯部沿與上述噴嘴的旋轉方向相同的方向自轉。
根據上述實施方式，芯部驅動部使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相同的方向自轉。因此，能使噴嘴圍繞芯部公轉，同時使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相同的方向自轉，能夠容易變更多個線的單位匝數的扭轉間距。
另外，在線卷繞裝置的一實施方式中，上述芯部驅動部使上述噴嘴的轉速比上述芯部的轉速大。
根據上述實施方式，由於芯部驅動部使噴嘴的轉速比芯部的轉速大，因此能夠增加多個線的單位匝數的扭轉間距。由此，可預見模式變換特性的改善。
另外，在線卷繞裝置的一實施方式中，具有芯部驅動部，該芯部驅動部使上述芯部沿與上述噴嘴的旋轉方向相反的方向自轉。
根據上述實施方式，芯部驅動部使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相反的方向自轉。因此，能使噴嘴圍繞芯部公轉，並且能使芯部沿與噴嘴的旋轉方向相反的方向自轉，能夠將多個線迅速地卷繞於芯部。
根據本發明的線卷繞方法以及線卷繞裝置，由於不將張力器與噴嘴之間的多個線扭轉，因此在張力器與噴嘴之間的多個線中，不會產生扭轉缺陷，並且，線的覆膜也不會摩擦受損。
附圖說明
圖1是示出本發明的線卷繞方法的第1實施方式的說明圖。
圖2是示出第1實施方式的俯視圖。
圖3是示出第1實施方式的說明圖。
圖4是示出線圈部件的俯視圖。
圖5是示出本發明的線卷繞裝置的第1實施方式的簡略立體圖。
圖6是示出本發明的線卷繞方法的第2實施方式的說明圖。
圖7是示出線的扭轉的說明圖。
圖8是示出本發明的線卷繞方法的第3實施方式的說明圖。
具體實施方式
以下，利用圖示的實施方式對本發明進行詳細說明。
(第1實施方式)
圖1是示出本發明的線卷繞方法的第1實施方式的說明圖。如圖1所示，線卷繞方法為在線圈部件的芯部10卷繞第1、第2線21、22的方法。將第1、第2線21、22卷繞於芯部10，製造線圈部件。線圈部件例如是共模扼流圈(common mode choke coil)。
芯部10具有卷芯部13、設置於卷芯部13的一端的第1凸緣部11、設置於卷芯部13的另一端的第2凸緣部12。作為芯部10的材料，例如使用氧化鋁(非磁性體)、Ni-Zn系鐵氧體(磁性體、絕緣體)、樹脂等材料。
卷芯部13的形狀例如為長方體。第1凸緣部11的形狀與第2凸緣部12的形狀例如為矩形的平板。在第1凸緣部11的底面以及第2凸緣部12的底面分別設置第1電極31以及第2電極32。第1、第2電極31、32的材料例如為Ag等。第1、第2電極31、32與未圖示的安裝基板的電極電連接。
第1、第2線21、22具有導線以及覆蓋導線的覆膜。將第1線21卷繞於芯部10，由此構成一次側線圈。將第2線22卷繞於芯部10，由此構成二次側線圈。
接下來，對於線卷繞方法進行說明。
首先，將第1、第2線21、22依次通過第1、第2張力器51、52以及噴嘴60，使第1、第2線21、22的前端固定於芯部10側。以下，將該工序稱為第1工序。
在第1工序中，第1、第2線21、22從未圖示的線圈筒管被拉出。第1張力器51對第1線21施加張力。第2張力器52對第2線22施加張力。
噴嘴60具有第1、第2線插通孔61、62。在第1線插通孔61穿過被第1張力器51施加了張力的第1線21。在第2線插通孔62穿過被第2張力器52施加了張力的第2線22。
第1線21的前端連接於芯部10的第1凸緣部11的第1電極31。第2線22的前端連接於芯部10的第1凸緣部11的第2電極32。此外，第1、第2線21、22在第1、第2張力器51、52與芯部10之間，通過第1、第2張力器51、52施加張力。芯部10被設置於XY面上，使得連結第1凸緣部11與第2凸緣部12的長軸L方向與Z方向一致。
在第1工序之後，如圖2的俯視圖所示，使噴嘴60圍繞芯部10公轉以使得噴嘴60的第1、第2線插通孔61、62的相互的位置關係相對於第1、第2張力器51、52恆定，將第1、第2線21、22一邊扭轉一邊卷繞於芯部10。以下，將該工序稱為第2工序。
在第2工序中，噴嘴60以Z軸為中心圍繞芯部10公轉。此時，第1、第2線插通孔61、62的左右的位置關係相對於第1、第2張力器51、52不變。
通過如此使噴嘴60公轉，如圖3所示，能夠不使第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22扭轉，而僅使噴嘴60與芯部10之間的第1、第2線21、22扭轉。另外，通過使噴嘴60沿Z方向從第1凸緣部11向第2凸緣部12移動，能夠將第1、第2線21、22從第1凸緣部11向第2凸緣部12卷繞。
因此，不會將第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22扭轉，因此在第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22中，不會產生扭轉缺陷，並且第1、第2線21、22的覆膜不會摩擦受損。重點是，通過僅使第1、第2線21、22的卷繞於芯部10的部分扭轉，從而防止第1、第2線21、22的損傷，降低了短路或斷線的風險，能夠抑制可靠性降低、設備故障。
另外，能夠將第1、第2線21、22扭轉而卷繞於卷芯部13(能夠加捻卷繞)，能夠使線圈特性穩定化。在該實施方式中，與卷芯部13的尺寸無關，能夠使第1、第2線21、22每匝進行兩次交結。
在第2工序中，在將第1、第2線21、22卷繞於卷芯部13後，如圖4所示，將第1線21的結束卷繞的端部連接於芯部10的第2凸緣部12的第1電極31，將第2線22的結束卷繞的端部連接於芯部10的第2凸緣部12的第2電極32。由此，製造線圈部件1。因此，通過上述線卷繞方法，在芯部10卷繞線21、22，製造線圈部件1，因此能夠製造出避免線21、22的扭轉缺陷、損傷的線圈部件1。
接下來，對線卷繞裝置進行說明。
如圖5所示，線卷繞裝置具有上述第1、上述第2張力器51、52、上述噴嘴60、卡住芯部10的卡盤70、驅動噴嘴60的噴嘴驅動部65。第1、第2張力器51、52以及噴嘴60如上所述。在第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間配置帶輪75，引導第1、第2線21、22。
卡盤70卡住芯部10的第1凸緣部11從而將芯部10固定。此時，芯部10被設置為芯部10的長軸L方向朝向噴嘴60側。
噴嘴驅動部65以使噴嘴60的第1、第2線插通孔61、62的相互的位置關係相對於第1、第2張力器51、52恆定的方式使噴嘴60圍繞芯部10公轉，將第1、第2線21、22一邊扭轉一邊卷繞於芯部10。換句話說，噴嘴驅動部65使噴嘴60以芯部10的長軸L為中心進行公轉，並且沿芯部10的長軸L方向移動。
根據線卷繞裝置，利用噴嘴驅動部65，以使噴嘴60的第1、第2線插通孔61、62的相互的位置關係相對於第1、第2張力器51、52恆定的方式使噴嘴60圍繞芯部10公轉，將第1、第2線21、22一邊扭轉一邊卷繞於芯部10。
因此，能夠不使第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22扭轉，而僅使噴嘴60與芯部10之間的第1、第2線21、22扭轉。這樣，不將第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22扭轉，因此在第1、第2張力器51、52與噴嘴60之間的第1、第2線21、22不會產生扭轉缺陷，並且第1、第2線21、22的覆膜不會摩擦受損。
(第2實施方式)
圖6是示出本發明的線卷繞方法的第2實施方式的說明圖。第2實施方式與第1實施方式之間只有第2工序不同。以下僅對該不同的部分進行說明。
如圖6所示，在第2實施方式的第2工序中，除了第1實施方式的第2工序之外，進而使噴嘴60圍繞芯部10公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向(箭頭A方向)相同的方向(箭頭B方向)自轉。換句話說，使噴嘴60以芯部10的長軸L為中心公轉，同時使芯部10以芯部10的長軸L為中心自轉。
因此，使噴嘴60圍繞芯部10公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相同的方向自轉，因此能夠容易變更第1、第2線21、22的單位匝數的扭轉間距。例如，如圖7所示，通過第1、第2線21、22的扭轉形成腹部41以及節部42。此外，在相鄰匝中，能使一方的匝的腹部41與另一方的匝的腹部41一致。這樣，通過使腹部41以及節部42的位置一致，能夠抑制特性的波動。
另外，可以使噴嘴60的轉速N1比芯部10的轉速N2大，增加第1、第2線21、22的單位匝數的扭轉間距，可預見模式變換特性的改善。具體地說，單位匝數的扭轉量為N1/N2。另外，可以同時進行第1、第2線21、22的對於芯部10的卷繞工序和第1、第2線21、22的扭轉工序。
此外，也可以使噴嘴60的轉速N1與芯部10的轉速N2相同，此時，第1、第2線21、22不向芯部10卷繞，僅進行扭轉。因此，能夠分別進行第1、第2線21、22的對於芯部10的卷繞工序與第1、第2線21、22的扭轉工序。例如，可以在使第1、第2線21、22先扭轉後，再將扭轉的第1、第2線21、22卷繞於芯部10。
接下來，對於線卷繞裝置的第2實施方式進行說明。
線卷繞裝置的第2實施方式參照圖5，除了線卷繞裝置的第1實施方式之外，進而具有驅動芯部10的第1芯部驅動部71。第1芯部驅動部71使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相同的方向自轉。由此，能夠使噴嘴60圍繞芯部10公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相同的方向自轉，能夠容易地變更第1、第2線21、22的單位匝數的扭轉間距。
另外，第1芯部驅動部71可以使噴嘴60的轉速比芯部10的轉速大，可以增加第1、第2線21、22的單位匝數的扭轉間距。
(第3實施方式)
圖8是示出本發明的線卷繞方法的第3實施方式的說明圖。第3實施方式與第1實施方式間只有第2工序不同。以下，僅對該不同的部分進行說明。
如圖8所示，在第3實施方式的第2工序中，除了第1實施方式的第2工序之外，進而使噴嘴60圍繞芯部10公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向(箭頭A方向)相反的方向(箭頭C方向)自轉。換句話說，使噴嘴60以芯部10的長軸L為中心公轉，同時使芯部10以芯部10的長軸L為中心自轉。
因此，使噴嘴60以芯部10的周圍公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相反的方向自轉，因此能夠使第1、第2線21、22迅速地卷繞於芯部10。
另外，通過調整噴嘴60的轉速N1與芯部10的轉速N2，能夠調整單位匝數的扭轉量。具體地說，單位匝數的扭轉量為1/(N1+N2)。
接下來，對於線卷繞裝置的第3實施方式進行說明。
線卷繞裝置的第3實施方式參照圖5，除了線卷繞裝置的第1實施方式之外，進而具有驅動芯部10的第2芯部驅動部72。第2芯部驅動部72使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相反的方向自轉。由此，能夠使噴嘴60圍繞芯部10公轉，同時使芯部10沿與噴嘴60的旋轉方向相反的方向自轉，能夠將第1、第2線21、22迅速地卷繞於芯部10。
此外，本發明並不局限於上述的實施方式，可以在不脫離本發明的主旨的範圍內進行設計變更。例如，可以將第1～第3實施方式各自的特徵點進行各種組合。
在上述實施方式中，雖然將2條線卷繞於芯部，不過也可以將3條以上的線卷繞於芯部。此時，噴嘴具有3個以上的線插通孔。
在上述實施方式中，在將線的前端與芯部的電極連接後，使噴嘴圍繞芯部公轉，不過也可以將線的前端預固定於芯部或者固定於卡住芯部的卡盤後，再使噴嘴圍繞芯部公轉，然後，將線的前端與芯部的電極連接。
在上述實施方式中，使噴嘴沿芯部的長軸方向移動，不過也可以使芯部相對於噴嘴沿芯部的長軸方向移動。
在上述實施方式中，分別設置第1、第2芯部驅動部，不過也可以設置第1、第2芯部驅動部雙方而進行選擇。
其中，附圖標記說明如下：
1：線圈部件；10：芯部；11：第1凸緣部；12：第2凸緣部；13：卷芯部；21：第1線；22：第2線；31：第1電極；32：第2電極；51：第1張力器；52：第2張力器；60：噴嘴；61：第1線插通孔；62：第2線插通孔；65：噴嘴驅動部；70：卡盤；71：第1芯部驅動部；72：第2芯部驅動部；L：芯部的長軸。