CN101582326A - 变压器用多级线圈、用于制作该线圈的绕线方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器用多级线圈、用于制作该线圈的绕线方法及装置，将分别单独或同时(两根以上重合)送来的至少两根以上的扁平电线(1a、1b)，在成形部(6)通过至少两对以上的辊在厚度方向上夹住进行一体化，通过同时压延成形而成形为两根以上的扁平电线。在卷取部(8)将成形的两根电线通过盘式卷绕并层叠而得到多级线圈。该线圈可以起到与将各电线单线的截面积增大的相同的作用。可以在平面构图上配置两台以上的到卷线装置的成形部(6)为止的设备，分别单独供给一根扁平电线，在卷取部(8)将电线重合并层叠。通过对线圈整体进行模制可以实现模制变压器的大容量化。

Description

变压器用多级线圈、用于制作该线圈的绕线方法及装置

技术领域

本发明涉及至少将两根以上的扁平电线多级绕线形成的、使用于模制变压器的变压器用多级线圈，还涉及用于制作该线圈的绕线方法及装置。

背景技术

目前，日本专利第3996005号公报中记载有如下的技术，即为了高效进行多级线圈的制作，而利用马达动力，利用成对的压延辊在板厚方向压延扁平电线后，缠绕成同心状而形成环状线圈的技术，特别是，记载了，成对的上述压延辊构成为可配合线圈的曲线部的曲率半径而改变向扁平电线板厚方向的推压角度。另外，日本专利公开2000-69721号公报中，作为使用带有绝缘覆盖的圆形导线制造扁平导线(扁电线)的绕线线圈的技术，记载有使带有绝缘覆盖的圆形导线通过压延辊之间，在变形为扁平导线后，以线圈的形态进行卷绕的技术。

发明内容

在日本专利第3996005号公报公开的技术中，由于通过改变压延辊对扁平电线的推压角度而配合线圈的曲线部(转弯部)的规定的曲率半径进行压延，在曲率半径小的情况下或是因压延辊导致板厚方向的压延变形量大的情况下，在压延时，容易导致卷绕在电线上的绝缘纸或绝缘薄膜等绝缘物破损，因此存在发生短路等的危险。进一步地，由于压延辊的倾斜或向电线的推压量、电线材料的尺寸偏差或延展性等材质特性的偏差等引起线圈形状的变化，很难对该线圈形状进行修正。另外，专利公开2000-69721号公报公开的技术中，只是公开了对压延带有绝缘覆盖的圆形导线而形成的扁平导线(扁平电线)进行卷绕，使其成为线圈状的技术，并没有解决容易在线圈的曲线部(转弯部)产生绝缘覆盖的破坏或导体占积率降低等问题。

因此，关于变压器等的环状线圈，特别是使导体线的截面形状变形并形成线圈的转弯部等曲线状部分的技术，对形成环状线圈的曲线状部分的线圈线部分进行处理，即，通过第一辊使线圈线截面内的靠近环状线圈的外周侧部分的变形量比线圈线截面内的靠近内周侧部分的变形量大并进行压延，使其在长度方向上弯曲变形后，进一步地，通过第二辊使上述截面变形的线部分在长度方向上弯曲变形。在利用于变压器等的环状线圈中，即使在环状线圈的转弯部等曲线状部分(曲线部)，也可以不产生绝缘覆盖的破坏或导体占积率下降等地避免绝缘覆盖的破坏并实现低损失化等。提案了环状线圈、线圈制造装置、线圈制造方法以及变压器(日本专利公开2006-196682)。

在日本专利第3996005号公报记载的技术中，通过成形辊在板厚方向上压延一根扁平线并形成转弯弧，通过解除压延进行直线输送形成直线部。即，作为变压器用线圈为一重卷绕的线圈。但是，为了增大变压器的容量，需要增大使用于线圈的扁平线电线尺寸即单线的截面积，在增大单线的尺寸上，存在有电线本身制作上的技术问题、成本以及绕线设备这样的设备装置本身的技术问题等，在制作上存在局限。

因此，在下述方面存在有需要解决的课题，即，在使用于线圈的各个扁平电线尺寸上无须对现有尺寸进行改变，但是通过对扁平电线进行组合可以对应变压器容量大容量化的变压器用多级线圈、用于制作该线圈的绕线方法以及装置。

本发明的目的在于，提供对至少两根以上的扁平线(单线)进行组合、成形以及绕线从而可以对应大容量化的变压器用多级线圈、用于制作该线圈的绕线方法以及装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种变压器用多级线圈的绕线装置，特征在于，具有：对多根扁平电线在单独或重合的状态进行供给的供给部；压延成形在盘式卷绕上述扁平电线时成为曲线部的电线部分的成形部；和对通过该成形部成形的上述扁平电线进行盘式卷绕并层叠的卷取部，上述成形部单独或同时对同形状、同尺寸的多根上述扁平电线进行成形，上述卷取部对成形后的多根上述扁平电线以上下重合的状态进行盘式卷绕并层叠。

另外，本发明提供一种变压器用多级线圈的绕线方法，是对以单独或重叠状态被供给的多根扁平电线压延成形在盘式卷绕时成为曲线部的电线部分，对压延成形后的上述扁平电线进行盘式卷绕并层叠的变压器用多级线圈的绕线方法，其特征在于：单独或同时对同形状、同尺寸的多根上述扁平电线进行成形，对成形后的多根上述扁平电线在上下重合的状态下进行盘式卷绕并层叠。

另外，本发明提供一种变压器用多级线圈，其特征在于，上述线圈以上下重合的状态对多根扁平电线进行盘式卷绕并层叠而成，上述多根上述扁平电线被压延成形了在盘式卷绕时成为曲线部的电线部分。

根据本发明，在盘式卷绕中进行多级绕线时，使至少两根以上的扁平电线处于重合状态并进行多级绕线，可以起到与增大电线的截面积相同的作用。具体地，在绕线装置中，通过至少两对以上的辊在宽度方向和厚度方向上夹住扁平电线，对分别单独或同时(一根以上重合)送来的扁平电线进行一体化，通过以重合的状态同时成形可以实现两根以上的扁平电线的同时成形。然后可以在卷取部对成形的扁平电线进行盘式卷绕并层叠。另外，作为另一形态，分别单独供给一根扁平电线，在卷取部重合电线并层叠，由此可以对两根以上的扁平单线进行多级绕线。

另外，将绕线装置的成形部为止的设备在平面构图中两台以上地设置在左右或至少与一台绕线机不干涉的方向上，分别单独地供给一条扁平电线，通过卷取部分对扁平电线进行重合并层叠，由此可以将两根以上的扁平电线层叠为盘式卷并进行多级绕线。另外，还附加有将两根以上的电线从不是扁平电线的圆线改变为扁平电线的加工功能，由此，可以进行并列的至少两根以上的扁平电线的加工并且多级地对电线进行绕线。

通过本发明，可以使用至少两根以上的电线，盘式卷绕并层叠实现多级化的绕线，可以提高变压器用绕线线圈的容量，因此可以扩展到变压器的大型机种上。另外，可以发展两根以上的多线化，因此可以对应于更大型机种。另外，通过本发明，由于不是改变各个电线尺寸，而是增大组合电线的截面积，因此可以实现模制变压器大容量化。进一步地，在绕线装置中，可以实现改形加工等的加工工序的并列化。

通过与附图相关的以下本发明实施例的记载可以更加明了本发明的其他目的、特征以及优点。

附图说明

图1A～C是表示本发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例1的整体示意图。

图2是表示图1A～C所示的绕线装置的成形部的立体图。

图3A～B是表示本发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例2的整体示意图。

图4是表示图3A～B所示的绕线装置的成形部的立体图。

图5是表示图3A～B所示的电线加工装置的概要的说明图。

图6A～B是详细表示图5所示的电线加工装置的说明图。

图7A～B是表示该发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例3的整体示意图。

图8是本发明的变压器用线圈的鸟瞰图。

图9是本发明另一变压器用线圈的鸟瞰图。

图10A～B是本发明的另一变压器用线圈的鸟瞰图。

图11A～B是本发明的又一变压器用线圈的鸟瞰图。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例进行说明。

(实施例1)

图1A～C是表示本发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例1的整体示意图，图1A是平面图，图1B是主视图。如图1A～C所示，卷绕在单独的电线鼓轮3a、3b上的扁平电线1a、1b从电线鼓轮3a、3b陆续放出并立刻上下重合(重叠)，以该状态供给到卷取部8。卷取部8在平面内的位置可以调整并且设置为根据线圈的层叠可以通过如螺杆机构的机构升降。扁平电线1a、1b的供给部具有输送装置14和各种引导辊。扁平电线1a、1b通过输送装置14以规定量输送并输送到成形部(一体组合部)6。图1A～C所示的绕线装置，两根同形状、同尺寸的扁平电线1a、1b被分别收纳，对它们在途中进行重合，将重合后的电线同时成形并进行盘式卷绕，可以称为两根重合(重叠)方式。在此所述的盘式卷绕不限于圆形，还包含卷成矩形。另外，在此所述的同形状、同尺寸不必须为严密意义上的同形状、同尺寸。也就是说，在层叠的盘式卷绕的线圈中，在层叠状态下彼此或相邻的绕线之间可以多少存在富裕，因此，实质上为同形状、同尺寸的相近似的不同形状、不同尺寸也可以。

图2是表示图1A～C所示的绕线装置的成形部的立体图。如图2所示，成形部6具有：具有成形辊13、13的成形组件7；在成形前引导扁平电线1a、1b的送给的引导辊10、10；在成形后引导扁平电线1a、1b的送出的一组引导辊12。扁平电线1a、1b至少通过一对引导辊10、10引导电线的宽度方向并送给到成形辊13、13之间。

成形辊13、13对成为盘式卷绕的曲线部的部分进行压延加工，随着向曲线部的曲率径方向外侧更强地压延并延伸从而进行曲线化。因此，要使引导辊10、10在宽度方向的位置引导正确。在本例中，由于卷取部8以圆形状的线圈进行卷绕，因此将以直线状送来的扁平电线1a、1b总是通过成形辊13、13进行压延成形，形成为弯曲的组合电线1c。一组引导辊12至少由三个引导辊构成，将弯曲的组合电线1c向着卷取部8向下引导为盘式卷绕状并层叠。

在图1～图2所示的例子中，扁平电线1a、1b分别卷绕在电线鼓轮3a、3b上，但是如图1C所示，若设置具有预先重合卷绕两根以上的组合电线1c(但是在成形前)的鼓轮3c也可以达成同样的目标。若最初以重合两根的组合电线1c的状态收入，可以直接供给到绕线装置，无须重合组合工序。关于具体的绕线机构，可以援用日本专利第3996005号公报所示的盘式绕线机。

(实施例2)

图3A～B是表示本发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例2的整体示意图。图3A是平面图，图3B是主视图。在图3A～B所示的实施例2中，供给部为两个，它们分别具有将卷绕在单独的电线鼓轮3a、3b上的扁平电线1a、1b上下两根单独配置的路径(route)，通过供给部分别供给的扁平电线1a、1b分别通过不同的成形部6、6成形。作为装置的其他构造，除了电线加工装置之外与实施例1具有的构成相同，因此省略了再次说明。

图4是表示图3A～B所示的绕线装置的成形部的立体图。如图4所示，成形部6中的成形组件7具有成形扁平电线1a的成形辊13a和成形扁平电线1b的成形辊13b。成形辊13a、13b的成形方法以及引导辊的引导作用与图2所示的成形辊13、13以及引导辊10、12相同，因此省略了再次说明。实施例2的绕线装置，上下各自的扁平电线1a、1b被分别收纳，通过各自的成形辊13a、13b做出角度从而成形为圆弧状，在最后的阶段的卷取部8中将电线1a、1b组合重合并层叠为盘式卷，因此可以称为两阶段式。

对于实施例2的绕线装置，作为一例，可以附加电线加工装置2a、2b。图5是表示绕线装置中采用的电线加工装置的概要的说明图，图6A～B是详细表示图5所示的电线加工装置的说明图。图6A是加工辊的说明图，图6B是成形为扁平状的电线的截面图。如图5所示，例如通过输送装置4将截面圆形的电线11a、11b强制送给至加工辊5，可以将电线11a、11b从圆形加工成形为扁平形状11c。另外，电线1a、1b、11a、11b为通过将树脂等薄膜状物质螺旋状卷绕而覆盖的电线，或覆盖有漆层等层的电线。这些电线在上述覆盖状态下通过高压(吨级的力)进行压延成形。

(实施例3)

图7A～B是表示该发明的变压器用多级线圈的绕线装置的实施例3的整体示意图。图7A是平面图，图7B是主视图。在图7A～B所示的实施例3中，如上述日本专利第3996005号公报所示的盘式绕线机，其在平面布局中配置两台以上的从电线鼓轮3a经过输送装置14到达成形部6a的系统和从电线鼓轮3b经过输送装置14到达成形部6b的系统，在各系统中通过配置在中央附近的卷取部8将由成形部6a、6b分别成形的电线重合并层叠为盘式卷状。该绕线装置应该称为平面2台方式的装置。

在实施例3中，绕线装置如图7A～B所示，无须在相对方向上配置输送装置14、成形部6a、6b等，可以配置在箭头9的A方向、B方向的任何方向，例如，可以为90度相互正交，只要彼此没有干涉就可以。

(实施例4)

图8、图9是本发明的变压器用线圈的鸟瞰图。电线以重合的状态1c成形，制作为变压器用线圈15、16，使高容量化成为可能。图8中是绕线状态为矩形的线圈，图9中是绕线状态为圆形的线圈。这些变压器用线圈最后进行整体的模制，制作为变压器用模制线圈。

(实施例5)

图10A～B、图11A～B是本发明的变压器用线圈的鸟瞰图。图10A～B是表示绕线状态为矩形的线圈17的例子，图10A是表示线圈17的图，图10B是将实施在线圈17整体上的模以透明状态表示的图。图11A～B是表示绕线状态为圆形的线圈21的例子，图11A是表示线圈21的图，图11B是将实施在线圈21整体上的模以透明状态表示的图。在图10A～B表示的例子中，为了选择取出电压，成形出从对应于取出位置的中途的线圈部分向外侧突出的伸出部分17a～17c(具有长边的四角形)，并在此以连接的状态引出作为端子的抽头19a～19c。在图11A～B所示的例子中，为了选择取出电压，成形出从对应于取出位置的中途的线圈部分向外侧突出的伸出部分21a～21c(椭圆)，并在此以连接的状态引出作为端子的抽头23a～23c。这些变压器用线圈17、21分别在最后整体被加上模18、22，制作成变压器用模制线圈。抽头19a～19c、23a～23c引出到模18、22的外侧，具有与各电线的两根份的截面积相同的截面积，例如，通过银焊剂焊接在线圈上。

本发明涉及多线多级线圈制作装置以及变压器，所述多线多级线圈制作装置以及变压器，在模制变压器中，由于至少将两根以上的电线组合成形并多级状对线圈绕线，增加了线圈的电线截面积，提高了容量。

上述记载就实施例展开，但是本发明不局限于此，本领域技术人员能够在本发明的要旨和权利要求的范围内进行各种变更和修改。

Claims (12)

1.一种变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，具有：

对多根扁平电线在单独或重合的状态进行供给的供给部；

压延成形在盘式卷绕所述扁平电线时成为曲线部的电线部分的成形部；和

对通过该成形部成形的所述扁平电线进行盘式卷绕并层叠的卷取部，

所述成形部单独或同时对同形状、同尺寸的多根所述扁平电线进行成形，

所述卷取部对成形后的多根所述扁平电线以上下重合的状态进行盘式卷绕并层叠。

2.如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于：

所述成形部对所述扁平电线在单独或重合的状态下进行压延成形，

所述卷取部对所述扁平电线在上下两根重合的状态下同时进行盘式卷绕。

3.如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，

所述成形部对两根所述扁平电线单独地进行压延成形，

所述卷取部分别对单独成形后的两根所述扁平电线单独进行盘式卷绕，使它们成为上下两根重合的状态。

4.如权利要求3所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，

所述供给部和所述成形部以相对所述卷取部在平面布局中从同方向或不同方向连接的方式配置两个系统。

5.如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，

所述成形部为了使通过所述供给部单独输送的两根以上的所述扁平电线成为一体，用至少两对以上的辊夹住所述扁平电线。

6.如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，

所述成形部具有将两根以上的所述扁平电线加工成呈扁平和压扁的圆线等形状的功能。

7.如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置，其特征在于，

所述卷取部具有在对从所述成形部送出的所述扁平电线进行盘式卷绕时减少由落差引起的变形的机构。

8.一种变压器用多级线圈的绕线方法，是对以单独或重叠状态被供给的多根扁平电线压延成形在盘式卷绕时成为曲线部的电线部分，对压延成形后的所述扁平电线进行盘式卷绕并层叠的变压器用多级线圈的绕线方法，其特征在于：

单独或同时对同形状、同尺寸的多根所述扁平电线进行成形，

对成形后的多根所述扁平电线在上下重合的状态下进行盘式卷绕并层叠。

9.一种变压器用多级线圈，其特征在于，所述线圈以上下重合的状态对多根扁平电线进行盘式卷绕并层叠而成，所述多根所述扁平电线被压延成形了在盘式卷绕时成为曲线部的电线部分。

10.如权利要求9所述的变压器用多级线圈，其特征在于，

从所述多根所述扁平电线单独且以电连接的状态引出取出规定电压用的抽头。

11.一种变压器用多级线圈，其特征在于，

是利用如权利要求1所述的变压器用多级线圈的绕线装置卷绕而成的。

12.一种变压器用多级线圈，其特征在于，

是利用如权利要求8所述的变压器用多级线圈的绕线方法卷绕而成的。

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