CN102592794A - 线圈及形成线圈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线圈及形成线圈的方法。在本发明中，电抗器线圈由第一线圈元件和第二线圈元件构成，通过成矩形且立式地卷绕一个扁平型金属丝由此以矩形管的形状堆叠该扁平型金属丝来形成所述线圈元件。并且，在第一线圈元件的卷绕终端处，扁平型金属丝沿着与第一线圈元件的卷绕方向相反的方向被弯曲大致90度，并且被沿着与第一线圈元件的卷绕方向相反的方向成矩形并且立式地卷绕，从而扁平型金属丝沿着与第一线圈元件的堆叠方向相反的方向被堆叠，因此将所述线圈成形为如此的状态，即当第二线圈元件的卷绕结束时，第一线圈元件和第二线圈元件平行地连续布置。

Description

线圈及形成线圈的方法

分案申请说明

本申请是申请日是2007年5月11日、申请号是200780017113.0并且发明名称是“线圈及形成线圈的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用作电子部件的线圈，以及一种用于形成该线圈的方法，并且更具体地涉及适于用作电抗器线圈的线圈以及用于形成该线圈的方法。

背景技术

通常，电抗器具有例如绕组和由磁性物质制成的芯部，并且该绕组绕着芯部卷绕，以构成电抗器的线圈，这使得能够获得电感。传统上，电抗器被用于升压电路、非电路、有源滤波电路等中，并且，在很多情形中，这种电抗器具有如此结构，即芯部和绕着该芯部卷绕的线圈与其它绝缘构件等一起被容纳于由金属等制成的外壳中(参见，例如，专利参考1)。

对于在车载升压电路中使用的电抗器，使用了具有如此结构的线圈，即每一个均具有预定的卷绕直径以及能够在高电流区域中提供高电感数值的绕组数的两个单线圈元件彼此平行地形成并且彼此联结(连接)，从而通过该两个线圈流动的电流方向彼此相反。

这种线圈的第一传统实例具有如此结构，即上述两个单线圈元件中的每一个均由各个绕组形成，并且通过在绕组的经由连通端子的联结侧的端部上进行焊接，该两个单线圈元件被彼此连接(参见，例如，专利参考2)。

这种线圈的第二传统实例具有如此结构，即通过使用一段矩形线材立式卷绕来形成彼此平行放置并且被沿着相同方向卷绕的两个单线圈元件，并且，通过沿着与纵向方向正交的宽度方向将位于彼此连接的以上两个单线圈元件之间的矩形线材的联结部分对折，所形成的线圈被容纳在由两个线圈元件的端表面形成的外部形状中(参见上述专利参考2)。

专利参考1：日本专利申请特开No.2003-124039

专利参考2：日本专利No.3737461

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在上述第一传统线圈中，用于形成两个线圈元件的绕组经由连通端子联结，并且因此，如在以上专利参考2中所述，该连通端子和每一个绕组的联结侧上的端部从由两个线圈元件的端表面形成的外形突出出来，从而导致当将线圈容纳在上述外壳中时，由线圈占据的空间增加，具体地，外壳尺寸变得更大，因此导致整个电抗器的尺寸变大。

此外，在以上的线圈的第一传统实例中，需要进一步的过程，其中在每一个绕组上的以及在每一个绕组的联结侧的端部上的涂层被剥离，用于连接两个线圈元件和连通端子，并且，在这之后，在这些部分上进行焊接，结果，导致线圈的制造步骤非常复杂。进而，在以上第一传统实例中，每一个均由各个绕组制成的该两个线圈元件通过经由连通端子进行焊接而被彼此电连接，并且，因此，焊接部分中的可靠性不可避免地变成一个问题，并且还产生另一个问题，即电学特性根据如何进行焊接的而发生变化。

顺便提一句，因为例如大致环形的芯部被插入构成电抗器的两个线圈元件中，要求该两个线圈的高度准确布置。然而，在线圈的第一传统实例的情形中，经由连通端子将两个线圈元件的联结侧上的端部彼此联结，并且因此，该两个线圈元件的布置容易发生变化，这导致在一些情形中将芯部插入变得不可能。

在另一方面，在上述第二传统线圈中，通过使用相同绕组形成该两个线圈元件，并且因此，连通端子不是必要的，这使其易于将联结部分容纳在由两个线圈元件的端表面形成的外部形状中。然而，联结部分在两个线圈元件的端部上以如此方式形成，即联结部分被对折，并且结果，折叠部分不可避免地在该两个线圈元件的端部侧上突出，因此导致以对应于该折叠部分的方式由线圈占据的空间增加。在此情形中，担心如果使得折叠部分的厚度降低，则绕组的、即，线圈的电学特性受到已做得非常小的该折叠部分的曲率影响。此外，不能否认，存在如此可能性，即，电学特性根据联结部分被如何折叠的而发生变化。进而，尽管使得在两个线圈元件和连通端子之间进行焊接的过程成为不必要的，还要求用于折叠联结部分的上述另外的步骤，这提出另一个问题，即，制造过程变得复杂。

本发明的第一个目的在于提供能够尽可能地降低由用作电抗器的部件的线圈所占据的空间的技术，以实现电抗器的进一步小型化。

本发明的第二个目的在于提供用于由复杂线圈元件构成的线圈的技术，通过消除在线圈元件之间进行焊接并且折叠联结部分的过程的需要，该项技术能够消除线圈特性的变化并且提供高可靠性。

本发明的第三个目的在于提供用于由线圈元件构成的线圈的技术，通过消除在线圈元件之间进行焊接并且折叠联结部分的过程的需要，该项技术能够简化制造线圈的过程。

本发明的第四个目的在于提供用于由线圈元件构成的线圈的技术，通过使得多个线圈元件的布置的准确度变高，该项技术能够可靠地将芯部插入每一个线圈元件中。

用于解决问题的方法

本发明的发明人已经发现一种线圈和一种用于形成该线圈的方法，该线圈具有新的构造，其中形成多个线圈元件，从而该多个线圈元件被置于同一侧上，以便消除将联结部分折回的需要，并且从而通过该多个线圈流动的电流的方向是相反的。

即，为了实现以上的第一到第三个目的，本发明的线圈通过以一种方式对一段矩形线材进行立式和矩形卷绕，在所述方式中，被卷绕的矩形线材以如此方式成矩形和柱形地堆叠，即至少第一线圈元件和第二线圈元件在连续状态中彼此平行地布置并且矩形线材的卷绕方向彼此相反，其特征在于，在通过以其中被卷绕的矩形线材成矩形和柱形地堆叠的方式对矩形线材进行立式和矩形卷绕而形成的第一线圈元件的卷绕终结端点处，矩形线材沿着与第一线圈元件的卷绕方向相反的方向被弯曲大致90度，从而矩形线材沿着与第一线圈元件的堆叠方向相反的方向被堆叠，并且沿着与第一线圈元件的卷绕方向相反的方向立式地并且成矩形地卷绕，以形成第二线圈元件，并且，在第二线圈元件的卷绕终结端点处，第一线圈元件和第二线圈元件在连续状态中彼此平行地布置。

通过如上地进行构造，并不需要用于将线圈元件相互联结的焊接部分和折叠部分，并且因此，由作为部件的线圈所占据的空间被尽可能地降低，这使得能够实现电抗器等的进一步小型化。而且，并不需要用于将线圈元件彼此联结的焊接和/或折回用于将线圈元件平行布置的折回，并且因此，能够获得特性不发生变化并且具有高可靠性的线圈。另外，消除了对焊接工作和/或折回的需要，并且因此，能够简化制造工作。

为了实现以上第一到第三个目的，提供一种本发明的线圈形成方法，用于形成通过以一种方式对一段矩形线材进行立式和矩形卷绕而构造的线圈，在所述方式中，被卷绕的矩形线材成矩形和柱形地堆叠，并且，至少第一线圈元件和第二线圈元件在连续状态中彼此平行地布置并且矩形线材的卷绕方向彼此相反，并且用于使用第一卷绕头和以预定间隔从第一卷绕头隔开安装的第二卷绕头从一段矩形线材形成第一和第二线圈元件，该方法包括：

第一矩形线材进给过程，用于准备具有进行卷绕以形成第一线圈元件和第二线圈元件所需的长度的矩形线材，并且从第二卷绕头侧到第一卷绕头侧进给该矩形线材，以将矩形线材置于第一卷绕头，并且将矩形线材的端部设定为以预定长度从第一卷绕头突出的状态；

第一线圈元件卷绕过程，用于通过使用第一卷绕头卷绕矩形线材直至第一线圈元件的绕组数达到用于形成第一线圈元件的规定数值；

第二矩形线材进给过程，用于再次从第二卷绕头侧到第一卷绕头侧进给矩形线材，在所述矩形线材的终端处形成第一线圈元件；

第一线圈元件形成过程，用于通过将整个第一线圈元件弯曲大致90度而将第一线圈元件设定为具有规定姿态的状态；

第三矩形线材进给过程，用于将矩形线材从第二卷绕头侧进一步进给到第一卷绕头侧，以保证用于第二线圈元件的卷绕部分；和

第二线圈元件卷绕过程，用于通过使用第二卷绕头卷绕矩形线材直至第二线圈元件的绕组数达到用于形成第二线圈元件的规定数值。

通过如上进行构造，能够获得用于形成线圈的方法，由此消除了为了将线圈元件彼此联结而进行焊接以及折回的需要，并且因此，由作为部件的线圈所占据的空间被尽可能地降低，这使得电抗器等能够小型化并且不需要为了将线圈元件彼此联结而进行焊接和/或为了折回彼此平行地布置线圈元件而折回，并且因此，能够实现不存在特性变化并且具有高可靠性的线圈形成方法。另外，消除了对焊接工作和/或折回的需要，并且因此，能够简化制造工作。

而且，在第二矩形线材进给过程中，矩形线材以线圈间隔长度被过量地进给，以保证在第一线圈元件和第二线圈元件之间的间隔。

通过如上进行构造，易于预先保证在第一线圈元件和第二线圈元件之间的预定线圈间隔长度，并且因此，能够消除在第一线圈元件和第二线圈元件之间的线圈元件中的变化，这能够增强所形成的线圈的可靠性。而且，第三矩形线材进给过程可以包括切割矩形线材的过程，用于以预定长度将矩形线材推出以进行切割，从而通过切割形成的矩形线材的终端构成第二线圈元件的端部。

通过如上进行构造，使得第二线圈元件的卷绕容易进行，由此能够简化制造工作。

在另一方面，为了实现第一到第四个目的，提供一种线圈，该线圈至少具有第一线圈元件和第二线圈元件，通过以其中被卷绕的矩形线材成矩形和柱形地堆叠的方式对矩形线材进行立式和矩形卷绕来形成所述第一线圈元件，并且以其中在第一线圈元件的卷绕终结端点处沿着与第一线圈元件的堆叠方向相反的方向堆叠矩形线材的方式，沿着与第一线圈元件的堆叠方向相反的方向对矩形线材进行立式和矩形卷绕来形成所述第二线圈元件，其特征在于，通过基于一定偏移量使用矩形线材进行偏移卷绕而在第二线圈元件的卷绕终结点处以连续方式彼此平行地形成所述第一线圈元件和第二线圈元件，通过测量第二线圈元件和第一线圈元件之间的位置关系来获得所述偏移量。

通过如上进行构造，当在通过偏移卷绕的卷绕过程期间形成第二线圈元件的每一侧时产生的线材进给误差的积累能够被抵消，并且因此，能够使第一和第二线圈元件的布置高度准确，并且大致环形的芯部能够可靠地插入第一和第二线圈元件的每一个中。此外，不需要用于将线圈元件彼此联结的焊接部分和折叠部分，并且因此，能够获得不存在特性变化并且具有高可靠性的线圈。另外，消除了对焊接工作和/或折回的需要，并且因此，能够简化制造工作。

而且，为了实现第一到第四个目的，提供一种线圈形成方法，用于形成该线圈并且用于使用第一卷绕头和以预定间隔从第一卷绕头隔开安装的第二卷绕头从一段矩形线材形成第一和第二线圈元件，通过以一种方式对一段矩形线材进行立式和矩形卷绕来构造所述线圈，在所述方式中，被卷绕的矩形线材成矩形和柱形地堆叠，并且，至少第一线圈元件和第二线圈元件在连续状态中彼此平行地布置并且矩形线材的卷绕方向彼此相反，该方法包括：

第一矩形线材进给过程，用于准备具有进行卷绕以形成第一线圈元件和第二线圈元件所需的长度的矩形线材，并且从第二卷绕头侧到第一卷绕头侧进给该矩形线材，以将矩形线材置于第一卷绕头，并且将矩形线材的端部设定为以预定长度从第一卷绕头突出的状态；

第一线圈元件卷绕过程，用于通过使用第一卷绕头卷绕矩形线材直至第一线圈元件的绕组数达到用于形成第一线圈元件的规定数值；

第二矩形线材进给过程，用于再次从第二卷绕头侧到第一卷绕头侧进给矩形线材，在该矩形线材的终端处形成第一线圈元件；

第一线圈元件形成过程，用于通过将整个第一线圈元件弯曲而将第一线圈元件设定为具有规定姿态的状态；

第三矩形线材进给过程，用于将矩形线材从卷绕头侧进一步进给到第一卷绕头侧，以保证用于第二线圈元件的卷绕部分；和

第二线圈元件卷绕过程，用于通过使用第二卷绕头卷绕矩形线材直至第二线圈元件的绕组数达到预定数值，并且在卷绕过程期间通过测量第二线圈元件和第一线圈元件之间的位置关系来计算偏移量，并且通过基于所获得的偏移量进行偏移卷绕来形成第二线圈元件。

通过如上进行构造，当在通过偏移卷绕的卷绕过程期间形成第二线圈元件的每一侧时产生的线材进给误差的积累能够被抵消，并且因此，能够使第一和第二线圈元件的布置高度准确，并且大致环形的芯部能够可靠地插入第一和第二线圈元件的每一个中。此外，不需要用于将线圈元件彼此联结的焊接部分和折叠部分，并且因此，能够获得不存在特性变化并且具有高可靠性的线圈。而且，消除了对焊接工作和/或折回的需要，并且因此，能够简化制造工作。

而且，在第二矩形线材进给过程中，矩形线材以线圈间隔长度被过量地进给，以保证在第一线圈元件和第二线圈元件之间的间隔。

通过如上进行构造，易于预先保证在第一线圈元件和第二线圈元件之间的预定线圈间隔长度，并且因此，能够消除在第一线圈元件和第二线圈元件之间的线圈元件中的变化，这能够增强所形成的线圈的可靠性。

在该线圈元件卷绕过程中，获得偏移量以保证在第一线圈元件的轴芯和第二线圈元件的轴芯之间的距离为规定的长度。

通过如上进行构造，能够消除第一线圈元件的轴芯和第二线圈元件的轴芯之间的距离变化，由此，例如，大致环形的芯部能够可靠地插入每一个线圈元件中，并且因此能够进一步增强可靠性。

本发明的效果

根据本发明，连通端子和每一个绕组的联结侧上的端部不从由两个线圈元件的端表面形成的外形突出，并且线圈所占据的空间并不增加。此外，不需要用于联结的折回部分，这能够防止构件等朝向两个线圈元件的端表面侧突出并且能够减少由线圈占据的空间，并且因此，当本发明的线圈被应用于电子部件等时，在该电子部件中线圈被容纳于外壳中，有可能使外壳具有小尺寸，因此实现整个电子部件的小型化。

另外，在可靠性方面，没有任何焊接部分引起问题，并且不存在根据如何将线圈折回而在线圈的电学特性中发生变化的可能性，由此能够形成在电学特性方面具有高可靠性和安全性的线圈。

并且，不需要在两个线圈元件和连通端子之间进行焊接以及折回的过程，由此简化线圈的制造工作。

进而，基于在卷绕过程期间通过测量第二线圈元件和第一线圈元件之间的位置关系而计算的偏移量进行偏移卷绕，并且因此，当在卷绕过程期间形成第二线圈元件的每一侧时发生的线材进给误差的积累能够被抵消，并且能够使第一线圈元件和第二线圈元件的布置高度准确。这使得例如大致环形的芯部能够可靠地插入每一个线圈元件中，由此提供在电学特性方面具有高可靠性和安全性的线圈。

附图说明

图1是具有根据本发明的一个实施例的线圈的电抗器的一个实例的透视图；

图2是图1的电抗器的分解透视图；

图3是根据本发明的第一实施例的电抗器线圈的透视图；

图4是说明根据本发明的第一实施例的形成电抗器线圈的方法的第一图；

图5是说明根据本发明的第一实施例的形成电抗器线圈的方法的第二图；

图6是说明根据本发明的第一实施例的形成电抗器线圈的方法的第三图；

图7是根据本发明的第二实施例的电抗器线圈的透视图；

图8是说明根据本发明的第二实施例的形成电抗器线圈的方法的第一图；

图9是说明根据本发明的第二实施例的形成电抗器线圈的方法的第二图；

图10是说明根据本发明的第二实施例的形成电抗器线圈的方法的第三图。

对字母或者数字的说明

1：热传导外壳

4：线架

7：绝缘/散热薄片

8：填料；

10：电抗器；

12：电抗器线圈；

13：电抗器固定孔；

17：矩形金属丝；

121L，122L：引线部分

121：第一线圈元件；

122：第二线圈元件；

123：偏移部分；

100：卷绕头

200：卷绕头

170：矩形线材

具体实施方式

通过参考附图详细描述本发明的第一实施例的线圈。根据第一实施例，本发明的线圈被应用于电抗器的线圈(在下文中，称作电抗器线圈)。图1是作为包括本发明的电抗器线圈的一个实例的电抗器的透视图。图1所示的电抗器10被用于一种设备中的电路，该设备例如具有强制冷却装置，并且被配置成使得在通过围绕电抗器芯部9卷绕一根矩形金属丝17而形成的电抗器线圈12被容纳于热传导外壳1中之后，将填料8注入其中从而固定电抗器线圈12，在矩形金属丝17和电抗器线圈12之间插有线架(bobbin)(图1未示出)。而且，如在稍后参考图3所描述的，第一实施例的电抗器线圈12包括第一线圈元件121和第二线圈元件122，第一线圈元件121和第二线圈元件122每一个均以这样的方式对矩形金属丝17进行立式和矩形卷绕来形成，即被卷绕的矩形金属丝17被成矩形和柱形地堆叠。此外，在分别形成第一线圈元件121和122的端部的引线部分121L和122L中，将涂层从矩形金属丝17剥离并且剥露出矩形金属丝17的导体，并且压力连接端子(未示出)被安装以电连接到其它电学构件。使用在热传导外壳1的四个角部处形成的电抗器固定孔13，其每一个均被用作用于将电抗器线圈12固定到例如强制冷却外壳等的螺丝孔。

图2是图1所示的电抗器10的分解透视图。电抗器10包括热传导外壳1、绝缘/散热薄片7、电抗器线圈12、线架4以及电抗器芯部9。通过围线架4卷绕矩形金属丝17来形成电抗器线圈12。线架4由分隔部分4a和卷绕框架部分4b构成并且被如此构造，即从提高工作效率的观点，分隔部分4a能够与卷绕框架部分4b分离。

接下来，在于卷绕部分4b中形成电抗器线圈12之后，从卷绕框架部分4b的两端装配分隔部分4a。然后，将电抗器芯部9插入卷绕框架部分4b中。电抗器芯部9由多个块体3a和3b以及薄片构件6构成，每一个块体均由磁性物质制成，薄片构件6作为磁隙被插入块体3b之间。在该实施例中，电抗器芯部9由两件块体3a、6件块体3b和8件薄片构件6构成。电抗器芯部9的每一个均具有大致环形的形状，并且每一个均由磁性物质制成的块体3b和薄片构件6被插入卷绕框架部分4b中，所有的块体3b和薄片6形成直线部分。电抗器芯部9具有两个直线部分并且电抗器线圈12在每一个直线部分中形成，这里，卷绕框架部分4b被插入其中以获得规定的电学特性。由磁性物质制成的块体3a被连接到每一个直线部分，因此，形成具有大致环形形状的电抗器芯部9。此外，在由磁性物质制成的块体3b和薄片构件4被插入线架4的卷绕框架部分4b之后，块体3a被结合到薄片构件6，并且因此，块体3a被配置成不被分离。

通过以上过程，形成电抗器芯部9和电抗器线圈12。之后，在将绝缘/散热薄片7置于热传导外壳1的底面上之后，电抗器芯部9和电抗器线圈12被容纳在热传导外壳1中。接下来，填料8被注入热传导外壳1中，以将电抗器芯部9和电抗器线圈12固定在热传导外壳1中。绝缘/散热薄片7被置于电抗器线圈12和热传导外壳1之间，以为二者提供绝缘。此外，该实施例的绝缘/散热薄片7使用具有比周围的填料8的导热性更高的导热性的薄片，并且因此，能够有效地将从电抗器线圈12产生的热量传递到热传导外壳1。由此，从强制冷却的热传导外壳1有效率地耗散掉从电抗器线圈12产生的热。

如上所述，该实施例的电抗器线圈12包括第一线圈元件121和第二线圈元件122，第一线圈元件121和第二线圈元件122每一个均以这样的方式对矩形金属丝17进行立式和矩形卷绕来形成，即被卷绕的矩形金属丝17被成矩形和柱形地堆叠。因此，第一线圈元件121和第二线圈元件122被如此形成，即底面是平面并且与热传导外壳1相接触，其中绝缘/散热薄片7被插入它们之间，并且因此，与其中线圈元件以柱形方式层叠的情形相比，电抗器线圈12的散热特性很好。同样，类似地，当与其中线圈元件以柱形方式层叠的情形相比，热传导外壳1中的无效空间被减少，因此使得电抗器线圈12能够被容纳于具有减小体积的外壳中，这用于使得整个电抗器具有小的尺寸。另外，该实施例的电抗器线圈12通过立式地(竖直地)弯曲矩形金属丝17来形成第一线圈元件121和第二线圈元件122，并且因此，与其中矩形金属丝17被以水平方式卷绕的情形相比，可以使线圈间的电压较小。因此地，即使在向其施加1000伏特大电压的电抗器线圈中，也有可能保证高可靠性。

图3是示出该实施例的电抗器线圈12的透视图。如图3所示，该实施例的电抗器线圈12由第一线圈元件121和和第二线圈元件122构成，其每一个均以这样的方式对一段矩形金属丝17进行立式和矩形卷绕而形成，即被卷绕的矩形金属丝17被成矩形和柱形地堆叠。第一线圈元件121和第二线圈元件122被如此形成，从而以连续的方式彼此平行并且从而其卷绕方向彼此相反。电抗器线圈12的特征在于，在以其中被卷绕的矩形金属丝17被成矩形和柱形地堆叠的方式对矩形金属丝17进行立式和矩形卷绕而形成的第一线圈元件121的卷绕终结端部121E中，矩形金属丝17沿着与第一线圈元件121的卷绕方向相反的方向被弯曲大致90度，从而矩形金属丝17被沿着与第一线圈元件的堆叠方向(图3中箭头A所示)相反的方向(图3中箭头B所示)堆叠，并且被沿着与第一线圈元件121的卷绕方向相反的方向进行立式和矩形卷绕，并且，结果，在第二线圈元件122的卷绕终结端点中，第一线圈元件121和第二线圈元件122以连续的方式彼此平行地布置。这里，术语“立式卷绕”指的是一种卷绕方式，通过此方式，矩形金属丝17被竖直地卷绕。同样，术语“矩形卷绕”指的是一种卷绕方式，通过此方式，线圈被成矩形地卷绕，该术语与“圆形卷绕”形成对比。此外，第一线圈元件121的引线部分121L和第二线圈元件122的引线部分122L被置于第一线圈元件121和第二线圈元件122的每一个的同一侧上，并且因此，即使当未示意的端子被安装到引线部分121L和引线部分122L的每一个边缘部分时，也有可能对准端子。

顺便提一句，通过参考图4、5和6描述了用于形成该实施例的电抗器线圈12的方法。在用于形成该实施例的电抗器线圈12的方法中，如图4(a)到图6(1)所示，通过使用用于第一线圈元件的卷绕头100和用于第二线圈元件的卷绕头200来进行卷绕。卷绕头100和200中的每一个均具有两个端头部件，每一个端头部件均以如此方式设置，即以预定的间隔彼此面对。首先，如图4(a)所示，作为一种线材的矩形金属丝(在下文中，被称作矩形线材170)被进给到规定的位置(进给矩形线材170的第一过程)。即，作为将被用于第一线圈元件121和第二线圈元件122的绕组，准备足够长的矩形线材170并且然后将矩形线材170从卷绕头200侧进给到卷绕头100侧，即，沿着图4(a)中的箭头A所示的方向，以将矩形线材170拉拽通过卷绕头100以设定矩形线材170的位置，从而矩形线材170的顶端170f从具有预定长度的卷绕头100突出。通过利用涂层覆盖所谓的矩形导线而形成矩形线材170。此外，如稍后描述的，矩形线材170的顶端170f构成第一线圈元件121的端部121a。

然后，如图4(b)所示，通过使用卷绕头100进行卷绕以形成第一线圈元件121(第一线圈元件的卷绕过程)。在此情形中，进行卷绕以形成第一线圈元件121直至达到预定的绕组数(对于第二线圈元件122来说，同样如此)。朝向由图4(b)中的箭头B所示的方向围绕第二线圈元件122卷绕矩形线材170。如图4(b)及稍后的其它附图所示，第一线圈元件121(或者第二线圈元件122)被形成为沿着与附图纸面正交的方向(沿着附图纸面的上下方向)具有规定的尺寸。

在形成第一线圈元件121之后，如图4(c)所示，再次进给矩形线材170(矩形线材的第二进给过程)。即，沿着图4(c)中的箭头C所示方向进给矩形线材170的顶端170f。此时，为了保证在第一线圈元件121和第二线圈元件122之间的间隔，以预定的线圈间隔长度T过量地进给矩形线材170。

如图4(d)所示，以90度形成(弯曲)整个第一线圈元件121。即，通过沿着图4(d)中的箭头D所示方向以90度形成(弯曲)矩形线材170，第一线圈元件121被设定为采取预定姿态。在此情形中，在矩形线材170以线圈间隔长度T从卷绕头100突出的位置处，通过使用卷绕头100将矩形线材170弯曲90度。即，通过使用卷绕头100在矩形线材170以规定的线圈间隔长度T移位的位置处以90度弯曲矩形线材170，形成整个第一线圈元件121。

然后，如图5(e)所示，矩形线材170被进一步进给(矩形线材的第三进给过程)。矩形线材170的顶端170f沿着图5(e)中的箭头E所示的方向被进一步进给。该过程是形成该实施例的电抗器线圈12的方法的一个大的特征，并且，为了保证用于卷绕第二线圈元件122所需要的线材的长度，矩形线材170被进给直至第一线圈元件121和矩形线材170从卷绕头100突出超过相当长的长度。此外，根据该实施例，在矩形线材170被从其供应源推出足够的长度之后，矩形线材170被切割，并且通过切割形成的矩形线材170的终端170b构成第二线圈元件122的顶端122a。

接下来，如图5(f)所示，通过使用卷绕头200进行卷绕以形成第二线圈元件122(第二线圈元件的卷绕过程)。在此情形中，进行卷绕以形成第二线圈元件122直至达到预定的绕组数(对于第一线圈元件121来说，同样如此)。在此时间点上，如图5(f)所示，通过使用卷绕头200沿着与第一线圈元件121相反的方向形成矩形线材170，进行卷绕以形成第二线圈元件122。即，通过沿着图5(f)中的箭头F所示方向以90度形成(弯曲)矩形线材170，开始卷绕以形成第二线圈元件122。相应地，通过使用如图5(f)所示的在矩形线材170的卷绕头200和卷绕头100之间存在的部分以及如图5(e)所示的从卷绕头100推出的部分来进行用于形成第二线圈元件122的卷绕。即，当矩形线材170被形成(弯曲)90度时，矩形线材170的弯曲方向改变(弯曲方向被反向180度)。

因此，如图5(e)和5(f)所示，在完成用于形成第一线圈元件121的卷绕之后，将矩形线材170进给用于卷绕以形成第二线圈元件122所需要的长度并且然后矩形线材170沿着相反的方向被再次卷绕以进行用于形成第二线圈元件122的卷绕。形成电抗器线圈的这种方法是本实施例的一个大的特征。

这样，如图5(g)所示，由于用以形成第二线圈元件122的卷绕，第一线圈元件121被移动到卷绕头200侧，即，沿着图5(g)中的箭头G所示方向。即，这意味着线圈元件121和122开始彼此靠近。

另外，如图6(h)所示，用于形成第二线圈元件122的卷绕继续进行，并且结果，线圈元件121和122彼此更加靠近。此时，如图6(h)所示，第一线圈元件121与卷绕头100分离并且沿着图6(h)中的箭头H所示方向靠近第二线圈元件122。因此，期望电抗器线圈12具有提升第一线圈元件121从而第一线圈元件与卷绕头100向上分离的机构。

如图6(i)所示，从图6(h)所示第二线圈元件122的状态，卷绕继续进行至卷绕四分之一圆(90度)的状态，由此完成了第二线圈元件122的形成，并且因此使得两个线圈元件121和122的卷绕均被完成，这完成了电抗器线圈12的形成。在其中完成卷绕的这个状态中，第一线圈元件的端部121a(矩形线材170的顶端170f)和第二线圈元件的端部122a(矩形线材170的端部170b)沿着如图6(i)所示的同一方向以延伸的方式对准。此外，有必要将由第一线圈元件121和第二线圈元件122构成的电抗器线圈12与卷绕头200分离，并且因此，期望提供用于提升两个线圈元件121和122从而线圈元件121和122向上被移开的机构。

通过使用以上形成方法，如图3所示，能够获得不具有重绕部分的电抗器线圈12。即，根据该实施例的用于形成电抗器线圈的方法，所完成的线圈元件121和122的每一个的姿态均处于如图3所示的状态中，并且因此，能够省去焊接(联结)两个线圈元件121和122以及重绕矩形线材170的过程。不像在线圈的传统的第一实例的情形中那样，其中分别地进行卷绕以形成每一个线圈元件，并且通过焊接来联结两个线圈元件，在本实施例中，在两侧上连续地通过矩形线材170卷绕两个线圈元件121和122，由此不需要用于联结的构件和多个工时。在线圈的传统第二实例中，不需要用于联结的部件和工时数，然而，在传统第二实例的情形中，需要进行重绕，这导致所完成的线圈具有重绕部分并且这要求重绕过程。根据本实施例的电抗器线圈及其形成方法，如在卷绕(矩形卷绕)普通电抗器线圈的情形中那样，仅仅要求以大致90度进行弯曲，并且所完成的线圈不具有重绕部分，由此使得重绕过程成为不必要的。即，术语“重绕”指的是如在传统的第二情形中那样以大约180度整体地卷曲矩形线材，而术语“弯曲”指的是如在卷绕(矩形卷绕)普通电抗器线圈的情形中那样以大约90度卷曲矩形线材。换言之，在线圈的传统第二实例中，位于彼此连接的线圈元件之间的矩形线材的联结部分沿着与矩形线材的纵向方向正交的宽度方向被对折，然而，根据本实施例，沿着与第一线圈元件的卷绕方向相反的方向，在从第一线圈元件121到第二线圈元件122的移位部分中，矩形线材170被弯曲大约90度。即，矩形线材170的从第一线圈元件121到第二线圈元件122的移位部分沿着矩形线材170的厚度方向被弯曲大约90度。

这样，本实施例的电抗器线圈以及用于形成该电抗器线圈的方法的特征在于在两个线圈元件121和122之间进行联结的方式。在线圈的传统第一实例中，有必要提供构件和区域，例如连通端子和并不用作线圈的缠绕部分的焊接部分，它们仅被用于在两个线圈元件之间进行联结。而且，在线圈的第二传统实例中，有必要提供用于重绕的区域，该区域仅用于在两个线圈元件之间进行联结，而不用作绕组部分。不像第一和第二传统实例，根据本实施例的电抗器和用于形成线圈的方法，如图3所示，第一线圈元件121的卷绕部分实际上被弯曲90度从而被联结到第二线圈元件122的卷绕部分，并且因此，无需准备仅被用于联结的任何构件或者区域，这能够提供划时代的不浪费的线圈结构。换言之，除了弯曲部分，矩形线材170的所有部分均用作第一线圈元件121的部分或者第二线圈元件122的部分(作为用作产生电感的线圈的部分)。

如上所述，该实施例和本发明的线圈和形成线圈的方法特征在于，仅仅通过直接地弯曲矩形线材170而不使用不必要的部分例如用于焊接的端子或者用于联结的折回部分，便有可能实现两个线圈元件之间的联结。因此，不像第一传统实例，在包括连通端子的联结侧上的端部并不从由两个线圈元件的端表面形成的外形突出到外部，这并不导致线圈所占据的空间增加。此外，不像线圈的传统第二实例，不需要用于联结的折回部分，并且因此，如从图3清楚可见，不存在在两个线圈元件的端表面上突出的构件等。结果，当与线圈的传统第二实例的情形相比时，由于折回部分，由线圈占据的空间被减小，并且因此，当线圈被容纳于上述热传导外壳中时，特别地，能够使外壳具有小的尺寸，并且电抗器整体能够被小型化。

此外，不像线圈的传统第一实例，在本实施例中，在焊接部分的可靠性方面不产生问题。不像线圈的传统第二实例，不存在电学特性根据如何折回线圈而发生变化的可能性。相应地，能够形成具有高可靠性和稳定电学特性的线圈。此外，存在很大优点，即，不需要在两个线圈元件和连通端子之间进行焊接或者将线圈折回的过程，由此简化制造工作。

接下，参考附图详细描述本发明的第二实施例的线圈。图7是本发明的第二实施例的电抗器线圈12的透视图。如图7所示，如在第一实施例的情形中那样，第二实施例的电抗器线圈包括第一线圈元件121和第二线圈元件122，其每一个均通过以其中被卷绕的矩形线材170被成矩形和柱形地堆叠的方式对一段矩形线材170进行立式和矩形卷绕而形成。第一线圈元件121和第二线圈元件122被如此形成，从而以连续的方式彼此平行并且从而其卷绕方向彼此相反。电抗器线圈12的特征在于，在以其中被卷绕的矩形线材170被成矩形和柱形地堆叠的方式使用矩形线材170进行立式和矩形卷绕而形成的第一线圈元件121的卷绕终结端点121E中，矩形线材170沿着与第一线圈元件121的卷绕方向相反的方向被弯曲大致90度，从而矩形线材170被沿着与第一线圈元件的堆叠方向(图7中箭头B所示)相反的方向(图7中箭头A所示)堆叠，并且被沿着与第一线圈元件121的卷绕方向相反的方向进行立式和矩形卷绕，并且，结果，在第二线圈元件122的卷绕终结端点中，第一线圈元件121和第二线圈元件122以连续的方式彼此平行地布置。

因此，第二实施例的电抗器线圈12是如此形成的双联连接的线圈，即，在用于形成第一线圈元件121的矩形卷绕结束之后，预先进给具有用以进行卷绕以形成第二线圈元件122所需的长度的矩形线材170，并且在第一线圈元件121不存在的一侧上使用线材进行矩形卷绕以形成第二线圈元件122。结果，担心的是，当在用于形成第二线圈元件122的矩形卷绕过程期间形成每一侧时产生的线材进给误差的积累作为第一线圈元件121的轴芯和第二线圈元件122的轴芯之间的距离变化而出现。如上所述，构成环形电抗器芯部9的两个直线部分被插入第一线圈元件121和第二线圈元件122中，并且因此，在第一线圈元件121的轴芯和第二线圈元件122的轴芯之间的距离方面，需要高的尺寸准确度。根据第二实施例，为了抵消线材进给误差的积累，在靠近第一线圈元件121和第二线圈元件122之间的联结部分存在的第二线圈元件122上的、作为过量长度部分的偏移部分123上进行偏移卷绕。

因为通过偏移卷绕，当在用于形成第二线圈元件122的卷绕过程期间形成每一侧时产生的线材进给误差的积累能够被抵消，有可能高度准确地布置第一线圈元件121和第二线圈元件122，并且构成大致环形的电抗器芯部9的两个直线部能够可靠地插入第一和第二线圈元件121和122的每一个中。另外，不需要用于将线圈元件121和122彼此联结的焊接以及用于将第一和第二线圈元件121和122彼此平行地对准的折回，并且因此，能够获得具有无变化的特性并且提供高可靠性的线圈。此外，不需要焊接工作和/或折回工作，由此简化制造过程。

图8、9和10是示出用于形成电抗器线圈12的方法的图。在形成电抗器线圈12的方法中，如图8(a)到10(i)所示，通过使用形成第一线圈元件121的卷绕头100和形成第二线圈元件122的卷绕头200进行卷绕。卷绕头100和卷绕头200中的每一个均包括以规定间隔彼此面对的方式设置的两个滑轮状端头构件。

首先，如图8(a)所示，用作线材的矩形线材170被进给到预定位置(进给矩形线材的第一过程)。即，作为用于形成第一线圈元件121和第二线圈元件122的卷绕操作，准备足够长的矩形线材170，并且然后矩形线材170被从卷绕头200侧进给到卷绕头100侧，即，沿着图8(a)中的箭头A所示的方向，以使矩形线材170被拉拽通过卷绕头100以设定矩形线材170的位置，从而矩形线材170的顶端170f从具有预定长度的卷绕头100突出。通过利用涂层覆盖所谓的矩形导线来形成矩形线材170。此外，如稍后描述的，矩形线材170的顶端170f构成第一线圈元件121的端部121a。

然后，如图8(b)所示，通过使用卷绕头100进行卷绕以形成第一线圈元件121(第一线圈元件的卷绕过程)。在此情形中，连续地进行卷绕以形成第一线圈元件121直至达到预定的绕组数。朝着由图8(b)中的箭头B所示的方向围绕第二线圈元件122卷绕矩形线材170。如图8(b)及稍后的其它附图所示，第一线圈元件121被形成为沿着与附图纸面正交的方向(沿着附图纸面的上下方向)具有规定的尺寸。

在形成第一线圈元件121之后，如图8(c)所示，再次进给矩形线材170(矩形线材的第二进给过程)。即，沿着图8(c)中的箭头C所示方向进给矩形线材170的顶端170f。此时，为了保证在第一线圈元件121和第二线圈元件122之间的间隔，以预定的线圈间隔长度T过量地进给矩形线材170，如稍后描述的图8(d)所示。

如图8(d)所示，以90度形成(弯曲)整个第一线圈元件121。即，通过沿着图8(d)中的箭头D所示方向以90度形成(弯曲)矩形线材170，第一线圈元件121被设定为采取预定姿态。在此情形中，在矩形线材170以线圈间隔长度T从卷绕头100突出的位置处，通过使用卷绕头100将矩形线材170弯曲90度。即，通过使用卷绕头100在矩形线材170以规定的线圈间隔长度T移位的位置处以90度弯曲矩形线材170，形成整个第一线圈元件121。

然后，如图9(e)所示，矩形线材170被进一步进给(矩形线材的第三进给过程)。矩形线材170的顶端170f沿着图9(e)中的箭头E所示的方向被进一步进给。该过程是形成该实施例的电抗器线圈12的方法的一个大的特征，并且，为了保证用于进行卷绕以形成第二线圈元件122所需要的线材的长度，矩形线材170被进给直至第一线圈元件121和矩形线材170从卷绕头100突出超过相当长的长度。此外，根据该实施例，在矩形线材170被从其供应源推出足够的长度之后，矩形线材170被切割，并且通过切割过程形成的矩形线材170的终端170b构成第二线圈元件122的顶端122a。

接下来，如图9(f)所示，通过使用卷绕头200进行卷绕以形成第二线圈元件122(用于形成第二线圈元件的卷绕过程)。此时，如图9(f)所示，通过使用卷绕头200沿着与第一线圈元件121相反的方向卷绕矩形线材170，进行卷绕以形成第二线圈元件122。即，通过沿着图9(f)中的箭头F所示方向以90度卷绕矩形线材170，开始卷绕以形成第二线圈元件122。相应地，通过使用如图9(f)所示的在矩形线材170的卷绕头200和卷绕头100之间存在的部分以及如图9(e)所示的被从卷绕头100推出的部分来进行用于形成第二线圈元件122的卷绕。

因此，如图9(e)和9(f)所示，在完成用于形成第一线圈元件121的卷绕之后，将矩形线材170进给用于卷绕以形成第二线圈元件122所需要的长度，并且然后矩形线材170沿着相反方向被再次卷绕以进行用于形成第二线圈元件122的卷绕。形成电抗器线圈的这种方法是本实施例的一个大的特征。这样，如图9(g)所示，由于用以形成第二线圈元件122的卷绕，第一线圈元件121被移动到卷绕头200侧，即，沿着图9(g)中的箭头G所示方向。这意味着线圈元件121和122开始彼此靠近。

然后，如图10(f)所示，当用于形成第二线圈元件的卷绕继续进行并且第一线圈元件121和第二线圈元件122进一步彼此靠近时，例如，当在完成卷绕之前，绕组被设定为具有2回(两次卷绕)的状态中时，利用传感器测量第一和第二线圈元件121和122之间的距离并且测得的数据被存储在控制部分的存储器中。两个线圈元件121和122之间的距离可以是两个线圈元件121和122之间的可限定距离，如图10(h)所示，包括例如在彼此面对的第一线圈元件121的一侧121h的中心和第二线圈元件122的一侧122h的中心之间的距离L1、第一线圈元件121的轴芯和第二线圈元件122的轴芯之间的距离等。此外，作为在以上测量中使用的传感器，可以使用任何传感器，只要它能够测量距离，包括现有的传感器，例如光学传感器、机械传感器等，而且，进一步，在视觉测量之后，测得的数值可以输入到卷绕机等的控制部分中。

然后，基于两个线圈元件121和122之间的测得距离，计算偏移量F，从而在具有它的图10(i)所示的最终结构的电抗器线圈12的第一线圈元件121的轴芯W1和第二线圈元件122的轴芯W2之间的距离L1成为以线材进给量进给矩形线材170的预定长度，通过将计算出的偏移量加算到通常的线材进给量来获得所述线材进给量。因此，通过将第一线圈元件121的轴芯W1和第二线圈元件122的轴芯W2之间的距离L1设定成具有预定长度，使得将大致环形的电抗器芯部9的两个直线部分插入成为可能。用于形成第二线圈元件122的卷绕继续进行直至由于进一步卷绕四分之一圆(90度)，它的图10(h)所示的状态被改变为它的图10(f)所示的状态。能够从等式(1)计算偏移量F：

F＝(L1-a)/2+(b+r)…(1)

其中“L1”指的是存储在卷绕机的控制部分的存储器中的在彼此面对的第一线圈元件121的一侧121h和第二线圈元件122的一侧122h之间的距离，“a”指的是预先存储在卷绕机的控制部分的存储器中的第一线圈元件121的一侧121h的长度(矩形线材170的中心之间的距离)，“b”指的是矩形线材170的宽度，并且“r”指的是卷绕头200的直径。此外，如图10(h)所示，第一线圈元件121与卷绕头100分离并且沿着图10(h)中的箭头H所示方向靠近直至第二线圈元件122。因此，期望提供一种提升第一线圈元件121从而第一线圈元件121与卷绕头100向上分离的机构。

然后，如图10(i)所示，通过以通常的线材进给量进给矩形线材170并且进行用于形成第二线圈元件122的卷绕直至由于进一步卷绕四分之一圆(90度)，它的图10(i)所示的状态被改变为图10(j)所示的状态，完成了第二线圈元件122的形成，并且用于形成两个线圈元件121和122的卷绕操作完成，因此导致形成该实施例的电抗器线圈12。在靠近第一线圈元件121和第二线圈元件122之间的联结部分存在的第二线圈元件122侧上的、作为过量长度部分的偏移部分123上进行偏移卷绕，并且因此，线材进给误差的积累能够被抵消。此外，在线材进给误差积累方面，虽然能够在靠近第一线圈元件121和第二线圈元件122之间的联结部分存在的第二线圈元件122侧上的偏移部分中期望得到最佳效果，其中进行偏移卷绕的部分不限于以上部分，并且可以选择任何部分来形成第一线圈元件121或者第二线圈元件122。

另外，在其中已经完成卷绕的状态中，第一线圈元件121的端部121a(矩形线材170的顶端170f)和第二线圈元件122的端部122a(矩形线材170的端部170b)沿着如图10(i)所示的相同方向以延伸方式对准。要求将由两个线圈元件121和122构成的电抗器线圈12与卷绕头220分离，并且因此，期望提供一种将两个线圈元件121和122与卷绕头200向上分离的机构。

根据以上形成方法，如图7所示，能够获得消除了线材进给误差的积累并且不具有折回部分的电抗器线圈12。即，在用于形成该实施例的电抗器线圈12的方法中，所形成的线圈元件121和122的每一个的姿态处于图7所示的状态中，并且因此，大致环形的电抗器芯部9的两个直线部分能够插入线圈元件121和122中，由此允许省去焊接(联结)两个线圈元件121和122的过程以及折回过程。

因此，该形成方法的特征在于使得能够对两个线圈元件121和122进行高度准确布置的联结方式。在线圈的传统第一实例中，需要并不用作线圈卷绕部分的仅用于联结的构件或者区域，例如连通端子和/或焊接部分。而且，在线圈的第二传统实例中，需要并不用于线圈的卷绕的仅用于联结的区域，例如折回部分。不像传统实例，在该实施例的电抗器线圈和用于形成电抗器线圈的方法中，如图7所示，第一线圈元件121的卷绕部分实际上被弯曲90度以联结到第二线圈元件122的卷绕部分，并且因此，无需准备仅用于联结的任何构件或者区域，这能够提供划时代的不浪费的线圈结构。换言之，除了弯曲部分，矩形线材170的所有部分均用作第一线圈元件121的部分或者第二线圈元件122的部分(作为用作产生电感的线圈的部分)。

显然，本发明不限于以上实施例，而是在不偏离本发明的范围和精神的情况下，可以改变和修改。

工业适用性

本发明能够广泛地不仅应用于电抗器的线圈，而且还用于其它电子诸如变压器等的电子部件的线圈，只要至少通过以一种方式使用矩形线材立式地并且成矩形地进行卷绕以形成线圈元件来形成所述线圈，在所述方式中，被卷绕的矩形线材被堆叠并且线圈元件彼此平行地布置并且线圈元件的卷绕方向彼此相反。

Claims (3)

1.一种线圈形成方法，该方法用于形成所述线圈，并且用于使用第一卷绕头和与所述第一卷绕头隔开预定间隔安装的第二卷绕头从一段矩形线材形成第一线圈元件和第二线圈元件，通过以如下方式对一段矩形线材进行立式和矩形卷绕来构造所述线圈，即被卷绕的矩形线材被成矩形和柱形地堆叠，并且至少第一线圈元件和第二线圈元件在连续状态中彼此平行地布置且所述矩形线材的卷绕方向彼此相反，所述方法包括：

第一矩形线材进给过程，提供具有进行卷绕以形成所述第一线圈元件和第二线圈元件所需的长度的矩形线材，并且从所述第二卷绕头侧到所述第一卷绕头侧进给所述矩形线材，以将所述矩形线材置于所述第一卷绕头，并且将所述矩形线材的端部设定为以预定长度从所述第一卷绕头突出的状态；

第一线圈元件卷绕过程，通过使用所述第一卷绕头卷绕所述矩形线材，直至所述第一线圈元件的绕组数达到用于形成所述第一线圈元件的规定数值；

第二矩形线材进给过程，再从所述第二卷绕头侧到所述第一卷绕头侧进给所述矩形线材，在所述矩形线材的一端处形成第一线圈元件；

第一线圈元件形成过程，通过将整个第一线圈元件弯曲大致90度，而将所述第一线圈元件设定为具有规定姿态的状态；

第三矩形线材进给过程，将所述矩形线材从所述第二卷绕头侧进一步进给到所述第一卷绕头，以确保用于所述第二线圈元件的卷绕部分；和

第二线圈元件卷绕过程，通过使用所述第二卷绕头卷绕所述矩形线材，直至所述第二线圈元件的绕组数达到用于形成所述第二线圈元件的规定数值。

2.根据权利要求1的线圈形成方法，其中，在所述第二矩形线材进给过程中，所述矩形线材以线圈间隔长度被过量地进给，以便确保在所述第一线圈元件和所述第二线圈元件之间的间隔。

3.根据权利要求1或者权利要求2的线圈形成方法，其中，所述第三矩形线材进给过程包括切割所述矩形线材的过程，用于以预定长度将所述矩形线材推出以进行切割，从而通过切割形成的所述矩形线材的一端构成所述第二线圈元件的端部。

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