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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drossel-Spule als eine elektrische Komponente und ein Verfahren zum Bilden der Spule.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Im Allgemeinen hat eine Drossel beispielsweise eine Wicklung und einen Kern, der aus einer magnetischen Substanz hergestellt ist, und die Wicklung ist um den Kern gewickelt, um die Spule der Drossel herzustellen, wodurch eine Induktivität erhalten werden kann. Herkömmlicherweise wird die Drossel in einem Schaltkreis zur Spannungsüberhöhung, in einem Inverterschaltkreis, einem Aktivfilterschaltkreis oder dergleichen verwendet und in vielen Fällen hat eine derartige Drossel eine Struktur, bei welcher der Kern und die Spule, die um den Kern gewickelt ist, zusammen mit anderen isolierenden Elementen oder dergleichen in einem Gehäuse untergebracht sind, das aus Metall oder dergleichen hergestellt ist (siehe beispielsweise Patentreferenz 1).
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Ferner wird beispielsweise in einer Drossel, die in einem Schaltkreis zur Spannungsüberhöhung verwendet werden soll, der in einem Fahrzeug angebracht ist, eine Spule verwendet, die eine Struktur aufweist, bei welcher zwei Einzelspulenelemente jeweils einen vorgegebenen Wicklungsdurchmesser haben und die Anzahl der Wicklungen, die einen hohen Induktivitätswert in einem Hochstrombereich bereitstellen können, werden parallel zueinander gebildet und sind miteinander gekoppelt (verbunden), so dass die Richtungen der Ströme, die durch die beiden Spulen fließen, umgekehrt zueinander sind (siehe beispielsweise Patentreferenz 2).
- Patentreferenz 1: JP 2003 - 124 039 A
- Patentreferenz 2: JP 3 737 461 B2 .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WIRD
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Für eine Spule verwendete Wicklungsleitungen sind von Folien bedeckt, um eine Isolierung der Wicklungsdrähte untereinander und ihre Isolierung von der Spule zu erreichen. Jedoch sind Enden der Spule manchmal mit dem anderen Schaltkreis oder der anderen Spule verbunden. In einem derartigen Fall werden die Folien, die die Enden der Spule bedecken, entfernt. Jedoch ist in einem Fall einer Spule, die durch hochkantiges Wickeln eines Leitungsmaterials vom flachen Typ gebildet ist, das einen besonders guten Laminierungsfaktor aufweist, ein Spalt zwischen der Spule und einem Kern eng. Ein Isoliermaterial ist zwischen die Enden der Spule und dem Kern eingefügt, um eine Isolierung von dem Kern zu erhalten. Folglich wird die Anzahl von Teilen durch das Isoliermaterial vergrößert, während Montageprozesse durch den Montageprozess des Isoliermaterials auch umfänglicher werden. Dies verursacht daher das Problem, dass die Produktionskosten der Drossel erhöht werden.
WO 2006/016554 A1 offenbart eine Drosselspule, bei der sich vom Spulenkern ausbreitende Hitze abgestrahlt werden soll. Ein Flachdraht ist hochkant um die jeweilige Spule gewickelt. Zusätzlich ist ein thermisch leitendes Gehäuse vorgesehen, das die Drosselspulenelemente aufnimmt. Ferner sind Pressmittel vorgesehen, um die Kernelemente der Spulen zu fixieren und die Kerne mit wenigstens einer der inneren Oberflächen des Gehäuses zur Wärmeableitung in Kontakt zu bringen.
JP 2005-093 852 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von rechteckigen Spulen unter der Verwendung von rechteckig leitendem Material. Die Erfindung versucht insbesondere eine Druckbelastung auf die Drahtspulen beim Aufwickeln zu reduzieren, um Beschädigungen, insbesondere Spalten oder Risse, am rechteckigen Draht zu vermeiden. Dazu ist eine spezielle Biegevorrichtung vorgesehen. Schließlich offenbart
AT 202 220 B ein Verfahren zur Herstellung einer mit Flachdraht hochkantig bewickelten Spule. Hier soll eine Wärmeabstrahlung dadurch verbessert werden, dass die Windungen mit Abstand voneinander locker den Spulenkörper umlagern. Auch sind Doppelspulen vorgesehen, bei denen ein staufreies Winkelbiegen vorgesehen ist und eine Beschädigung von isolierten Flachdrähten vermieden werden kann. Um dies zu erreichen, wird der Flachdraht vordressiert.
JP 2004 - 55 920 A zeigt eine Spule mit zwei rechteckförmigen Spulenelementen, die aus einem Flachdraht hochkantig gewickelt sind. Ein Verbindungsbereich zwischen den zwei Spulenelementen ist durch ein Umbiegen des Drahtes um 180° gebildet. Anfangs- und Endstück des Windungsdrahtes steht am Umfang der Spulenelemente vor.
JP 2000 - 195 725 A zeigt ein Rauschunterdrückungsfilter mit einer Spule mit zwei kreisförmigen Spulenelementen, die aus zwei übereinandergelegten Flachdrähten hochkantig gewickelt sind. Ein Verbindungsbereich zwischen den zwei Spulenelementen ist s-förmig. Anfangs- und Endstücke der Windungsdrähte stehen tangential ab.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die fest eine Isolierung zwischen dem Kern und den Enden der Spule erreichen kann, die durch hochkantiges Wickeln eines Leitungsmaterials vom flachen Typ gebildet ist, ohne ein weiteres Element zum Erreichen der Isolierung zu benutzen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
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Die Aufgabe wird durch eine Drossel-Spule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Bilden der Spule mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine im Aufbau neue Spule erfunden, die durch Wickeln eines Leitungsmaterials vom flachen Typ gebildet ist, die fest eine Isolierung zwischen einem Kern und Enden der Spule erhalten kann, sowie ein Verfahren zum Bilden der Spule, ohne ein weiteres Element zu verwenden, um die Isolierung zu erhalten.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Enden der Spule durch vorgegebene Spalten vom in die Spule eingeführten Kern getrennt werden. Selbst wenn die Enden der Spule beispielweise mit dem anderen Schaltkreis verbunden sind, wobei die Folien, die die Enden bedecken, davon entfernt werden, kann eine Isolierung der Enden der Spule vom Kern erhalten werden, ohne ein weiteres Element zu verwenden, um die Isolierung zu erreichen. Demzufolge kann verhindert werden, dass nicht nur die Kosten von Teilen zum Vorbereiten des weiteren Elements, sondern auch Betriebskosten zur Montage des weiteren Elements zunehmen.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
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Es wird nun eine Spule des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Spule der vorliegenden Erfindung ist eine Spule einer Drossel (nachfolgend als eine Drosselspule bezeichnet). 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Spule als ein Beispiel, das die Drosselspule der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 1 gezeigten Drossel. Die Drossel 10 wird für einen elektrischen Schaltkreis in einer Vorrichtung verwendet, die zum Beispiel ein Zwangskühlmittel aufweist, und umfasst die Drosselspule 12, den Drosselkern 9, den Spulenkörper 4, das thermisch leitende Gehäuse 1, eine Isolierungs-/Ableitungsplatte 7 und dergleichen. Wie in 1 gezeigt ist, hat die Drossel 10 einen Aufbau, bei dem der Drosselkern 9 in die Drosselspule 12 eingesetzt ist, die Drosselspule 12 in dem thermisch leitenden Gehäuse 1 untergebracht ist, und eine Verfüllung 8 darin eingefüllt ist, um die Drosselspule 12 zu sichern. Die Drosselsicherungslöcher 13, die an vier Ecken des thermisch leitenden Gehäuses 1 gebildet sind, werden jeweils als ein Schraubenloch verwendet, um die Drosselspule 12 zum Beispiel an einem zwangsgekühlten Gehäuse oder dergleichen zu sichern.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die Drosselspule 12 das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 auf, die jeweils durch hochkantiges und rechteckiges Wickeln der einen Leitung vom flachen Typ 17 auf eine Art und Weise gebildet sind, bei welcher die gewickelte Leitung vom flachen Typ 17 rechteckförmig und zylindrisch (in rechteckiger Rohrform) gestapelt wird. Hier bedeutet der Begriff „hochkantiges Wickeln“ eine Wicklungsart, bei der die Leitung vom flachen Typ 17 „vertikal“ gewickelt wird. Auch bedeutet der Begriff „rechteckförmiges Wickeln“ eine Wicklungsart, bei der eine Spule rechteckförmig gewickelt wird, und die im Gegensatz zum Begriff „rundes Wickeln“ steht. Wie später im Detail beschrieben wird, ist die Drosselspule 12 derart gebildet, dass ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Rand 121A des ersten Spulenelements 121 darstellt, der einen Aderbereich 121L umfasst, der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des ersten Spulenelements 121 gebildet ist, und ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Rand 122A des zweiten Spulenelements 122 darstellt, das einen Aderbereich 122L umfasst, der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des zweiten Spulenelements 122 gebildet ist, vom Drosselkern 9 getrennt sein können durch Abstände, die Isolierungen vom Drosselkern 9 (hiernach als Isolierungsabstand bezeichnet) halten können. Dementsprechend können, selbst wenn die Aderbereiche 121L und 122L, die jeweils die Endbereiche des ersten und zweiten Spulenelements 121 und 122 bilden, elektrisch mit der anderen elektrischen Komponente oder dergleichen verbunden sein, wobei die Folienbeschichtungen abgezogen werden und die Leitungen vom flachen Typ 17 und Leiter in der Leitung vom flachen Typ 17 abisoliert werden und mit Druckverbindungsanschlüssen (nicht gezeigt) und dergleichen versehen werden, die Aderbereiche 121 L, 122L vom Drosselkern 9 isoliert gehalten werden, ohne Isolierungselemente zwischen die Aderbereiche 121L, 122L und den Drosselkern 9 zu stellen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Drosselkern 9 aus zwei Blockteilen 3a und sechs Blockteilen 3b hergestellt, die jeweils aus einer magnetischen Substanz und acht Plattenelementteilen 6 hergestellt sind, die jeweils als ein magnetischer Spalt zwischen die Blöcke 3b eingefügt werden. Die Blöcke 3a sind mit zwei geradlinigen Bereichen verbunden, die aus den Blöcken 3b und den Plattenelementen 6 bestehen, und die demzufolge den Drosselkern 9 bilden, der eine ungefähr ringartige Form hat. Der Spulenkörper 4 ist aus einem Aufteilungsbereich 4a und einem Wicklungsrahmenbereich 4b hergestellt, wie in 2 gezeigt ist, und ist so ausgelegt, dass der Aufteilungsbereich 4a vom Wicklungsrahmenbereich 4b hinsichtlich der Verbesserung der Arbeitseffizienz getrennt sein kann.
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Bei den Montageprozessen der derart aufgebauten Drossel 10 wird zunächst, nachdem die Drosselspule 12 gebildet ist, der Wicklungsrahmenbereich 4b in die Drosselspule 12 eingesetzt. Der Aufteilungsbereich 4a wird dann von beiden Enden des Wicklungsrahmenbereichs 4b her angepasst. Dann werden die Blöcke 3b und die Plattenelemente 6, die geradlinige Bereiche des Drosselkerns darstellen, in den Wicklungsrahmenbereich 4b eingefügt, danach werden die Blöcke 3a mit den Plattenelementen 6 verklebt. Der Drosselkern 9 hat daher zwei geradlinige Bereiche und die Drosselspule 12 wird in jedem der geradlinigen Bereichen mit dem Wicklungsrahmenbereich 4b dazwischen eingelegt gebildet, um eine spezifische elektrische Eigenschaft zu erhalten. Überdies werden die Blöcke 3a des Drosselkerns 9 mit jedem der geradlinigen Bereichen des Drosselkerns 21 durch die Plattenelemente 6 verklebt, und daher sind die Blöcke 3a derart ausgelegt, dass sie nicht getrennt werden können.
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Als nächstes werden, nachdem die Isolierungs-/Ableitungsplatte 7 auf der Bodenfläche des thermisch leitenden Gehäuses platziert ist, der Drosselkern 9 und die Drosselspule 12 in dem thermisch leitenden Gehäuse 1 untergebracht. Ferner wird die Verfüllung 8 in das thermisch leitende Gehäuse 1 eingefüllt, um die Drosselkerne 9 und die Drosselspule 12 in dem thermischen Gehäuse 1 zu sichern. Die Isolierungs-/Ableitungsplatte 7 wird zwischen der Drosselspule 12 und dem thermisch leitenden Gehäuse 1 platziert, um für beide eine Isolierung bereitzustellen. Ferner verwendet die Isolierungs-/Ableitungsplatte 7 des Ausführungsbeispiels die Platte, die eine thermisch höhere Leitfähigkeit als die der umgebenden Füllung 8 besitzt, und kann deshalb Wärme, die von der Drosselspule 12 erzeugt wird, effektiv von der Drosselspule 12 an das thermisch leitende Gehäuse 1 übertragen. Dadurch wird die von der Drosselspule 12 erzeugte Wärme effizient von dem zwangsgekühlten thermisch leitenden Gehäuse 1 abgeleitet.
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Wie oben ausgeführt wurde, weist die Drossel 10 die Drosselspule 12 auf, die das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 umfasst, die jeweils durch hochkantiges und rechteckförmiges Wickeln der Leitung vom flachen Typ 17 auf eine Art und Weise gebildet sind, bei welcher die gewickelte Leitung vom flachen Typ 17 rechteckförmig und zylindrisch gestapelt wird. Infolgedessen sind das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 so gebildet, dass die Bodenflächen eben sind und in Kontakt mit dem thermisch leitenden Gehäuse 1 mit der Isolierungs-/Ableitungsplatte 7 dazwischen eingefügt stehen und deshalb hat die Drosselspule 12 eine ausgezeichnete Ableitungseigenschaft verglichen mit dem Fall, bei welchem Spulenelemente in Schichten auf eine zylindrische Art und Weise gestapelt werden. Auf ähnliche Weise wird auch, wenn man es mit dem Fall vergleicht, bei welchem Spulenelemente in Schichten auf zylindrische Art und Weise gestapelt werden, der tote Raum in dem thermisch leitenden Gehäuse 1 verringert, wodurch es ermöglicht wird, die Drosselspule 12 in einem Gehäuse mit reduziertem Volumen unterzubringen, was dazu dient, die Gesamtgröße der Drossel mit einer kleineren Größe herzustellen. Ferner wird bei der Drosselspule 12 des Ausführungsbeispiels das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 durch hochkantiges (vertikales) Wickeln der Leitung vom flachen Typ 17 gebildet, und daher kann eine Spannung zwischen den Leitungen kleiner gemacht werden, verglichen mit dem Fall, bei welchem die Leitung vom flachen Typ 17 in horizontaler Art und Weise gewickelt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine hohe Zuverlässigkeit sogar dann bereitzustellen, wenn an die Drosselspule eine hohe Spannung von 1000 Volt angelegt wird.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 1 gezeigte Drosselspule 12 im Detail zeigt. Wie in 3 gezeigt, ist die Drosselspule 12 aus dem ersten Spulenelement 121 und dem zweiten Spulenelement 122 hergestellt, die jeweils durch hochkantiges und rechteckförmiges Wickeln eines Teils der Leitung vom flachen Typ 17 auf eine Art und Weise gebildet sind, bei welcher die gewickelte Leitung vom flachen Typ 17 rechteckförmig und zylindrisch gestapelt wird. Das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 sind derart gebildet, dass sie parallel zueinander auf eine kontinuierliche Art und Weise sind, und so, dass ihre Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind. In der Drosselspule 12 in einem Wicklungsanschlussendbereich 121 des ersten Spulenelements 121, das durch hochkantiges und rechteckförmiges Wickeln der Leitung vom flachen Typ 17 auf eine Art und Weise gebildet ist, bei welcher die gewickelte Leitung vom flachen Typ 17 rechteckförmig und zylindrisch gestapelt ist, wird die Leitung vom flachen Typ 17 nämlich vorstehend von dem ersten Spulenelement 121 um eine Spulenintervalllänge und um ungefähr 90° gebogen, so dass die Leitung vom flachen Typ 17 in einer Richtung gestapelt ist (gezeigt durch den Pfeil B in 3), die entgegengesetzt der Stapelrichtung (gezeigt durch den Pfeil A in 3) des ersten Spulenelements ist und hochkantig und rechteckförmig gewickelt ist in einer Richtung, die entgegengesetzt der Wicklungsrichtung des ersten Spulenelements 121 ist, und demzufolge in einem Wicklungsanschlussendbereich des zweiten Spulenelements 121, das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 parallel zueinander auf eine kontinuierliche Art und Weise angeordnet sind.
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Ferner ist die Drosselspule 12 dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Rand 121A des ersten Spulenelements 121 darstellt, der einen Aderbereich 121L umfasst, vorstehend von einem Außenumfang des ersten Spulenelements 121 gemacht ist, so dass der Aderbereich 121L, der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des ersten Spulenelements 121 gebildet ist, vom Drosselkern 9 durch den Isolierungsabstand getrennt sein kann. Zusätzlich ist die Drosselspule 12 auch dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Rand 122A des zweiten Spulenelements 122 darstellt, der einen Aderbereich 122L umfasst, vorstehend vom Außenumfang des zweiten Spulenelements 122 gemacht ist, so dass der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des zweiten Spulenelements 122 gebildete Aderbereich 122L von dem Drosselkern 9 durch den Isolierungsabstand getrennt sein kann.
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Dementsprechend können, selbst wenn die Aderbereiche 121L und 122L, die jeweils die Endbereiche des ersten und zweiten Spulenelements 121 und 122 bilden, elektrisch mit der anderen elektrischen Komponente oder dergleichen verbunden sind, wobei die Folienbeschichtungen abgezogen werden und die Leitung vom flachen Typ 17 und Leiter in der Leitung vom flachen Typ 17 abisoliert werden und mit Druckverbindungsanschlüssen (nicht gezeigt) und dergleichen versehen werden, die Aderbereiche 121L, 122L vom Drosselkern 9 isoliert gehalten werden, ohne Isolierungselemente zwischen die Aderbereiche 121L, 122L und den Drosselkern zu stellen. Demzufolge kann verhindert werden, dass nicht nur Kosten von Teilen zum Vorbereiten der Isolierungselemente als weitere Elemente, sondern auch Betriebskosten für ein Dazwischenstellen der Isolierungselemente als weitere Elemente zunehmen. Ferner wird der Aderbereich 121L des ersten Spulenelements 121 und der Aderbereich 122L des zweiten Spulenelements 122 auf dieselbe Seite jedes der Spulenelemente 121, 122 platziert, und deshalb ist es möglich, selbst wenn nicht-veranschaulichte Anschlüsse an einem Randbereich jedes der Aderbereiche 121L, 122L angebracht sind, die Anschlüsse zueinander auszurichten.
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4, 5 und 6 sind Ansichten zum Erklären des Verfahrens zum Bilden der in 3 gezeigten Drosselspule 12. Bei dem Verfahren zum Bilden der Drosselspule 12 des Ausführungsbeispiels, wie in 4(a) bis 6(i) gezeigt ist, wird das Wickeln unter Verwendung eines Wicklungskopfes 100 für das erste Spulenelement 121 und eines Wicklungskopfes 200 für das zweite Spulenelement 122 ausgeführt. Jeder der Wicklungsköpfe 100 und 200 hat zwei Kopfelemente, die jeweils wie eine Rolle sind und jeweils auf eine Art und Weise angeordnet sind, dass sie sich in einem vorgegebenen Intervall gegenüberstehen.
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Zuerst wird, wie in 4(a) gezeigt ist, eine Leitung vom flachen Typ, die ein Leitungsmaterial (im Folgenden als ein Leitungsmaterial vom flachen Typ 170) ist, in eine spezifizierte Position zugeführt (erster Zuführprozess des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170). Das heißt, bei der für das erste Spulenelement 121 und das zweite Spulenelement 122 zu verwendende Wicklung, wird das ausreichend lange Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 vorbereitet, und das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 wird dann von der Wicklungskopf-200-Seite zu der Wicklungskopf-100-Seite zugeführt, d.h. in die Richtung, die durch den Pfeil A in 4(a) gezeigt ist, um das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 durch den Wicklungskopf 100 durchziehen zu lassen, um die Position für das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 so zu setzen, dass die Spitze 170f des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 aus dem Wicklungskopf 100 mit einer vorgegebenen Länge herausragt. Das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 wird durch Abdecken einer sogenannten rechteckförmigen leitfähigen Leitung mit einer Beschichtung gebildet. Ferner stellt die Spitze 170f des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170, wie später beschrieben wird, einen Wicklungsanfangs-Endbereich 121a des ersten Spulenelements 121 her.
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Dann wird, wie in 4(b) gezeigt ist, das Wickeln ausgeführt, um das erste Spulenelement 121 unter Verwendung des Wicklungskopfes 100 zu bilden (Wicklungsanfangsprozess und Wicklungsprozess des ersten Spulenelements). Jeder Prozess ist eines von bemerkenswerten Merkmalen des Verfahrens zum Bilden der Drosselspule 12 dieses Ausführungsbeispiels. Es wird nämlich ein Wickeln des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 derart durchgeführt, dass ein Teil des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170, der einen Rand 121A darstellt, der einen Wicklungsanfangs-Endbereich 121A des ersten Spulenelements 121 umfasst, von dem Außenumfang des ersten Spulenelements 121 vorstehen kann. Dann wird das Wickeln durchgeführt, um das erste Spulenelement 121 zu bilden, bis die vorgegebene Anzahl von Wicklungen erreicht ist.
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Das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 wird zugeführt (geschickt), um das Wickeln durchzuführen, so dass eine Länge w (Abstand zwischen Mitten des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170) eines anderen Seitenrands 121B, der kontinuierlich von einem Seitenrand 121A des ersten, in 4(b) gezeigten Spulenelements 121 verlängert ist, bestimmt werden kann durch eine Summe einer Länge b (Abstand zwischen Mitten des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170) eines ursprünglichen anderen Seitenrands des ersten Spulenelements 121 und des Isolierungsabstands i. Danach wird das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 um das erste Spulenelement 121 in einer durch den Pfeil B in 4(b) gezeigten Richtung gewickelt, wodurch das erste Spulenelement 121 gebildet wird. Wie in 4(b) und folgenden weiteren Zeichnungen gezeigt ist, ist das erste Spulenelement 121 derart gebildet, dass es eine spezifizierte Abmessung in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene (in einer Richtung nach unten oder oben zur Zeichenebene) hat.
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Nach der Bildung des ersten Spulenelements 121 wird, wie in 4(c) gezeigt ist, das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 wieder zugeführt (zweiter Zuführprozess des Leitungsmaterials vom flachen Typ). Das heißt, die Spitze 170f des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 wird in einer Richtung zugeführt, die durch den Pfeil C in 4(c) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird, um einen Abstand zwischen dem ersten Spulenelement 121 und dem zweiten Spulenelement 122 sicherzustellen, das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 überschüssig durch eine vorgegebene Spulenintervalllänge T zugeführt.
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Wie in 4(d) gezeigt ist, wird das gesamte erste Spulenelement 121 um 90° gebildet (gebogen). Das heißt, durch Bilden (Biegen) des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 um 90° in eine Richtung, die durch den Pfeil D in 4(d) gezeigt wird, wird das erste Spulenelement 121 gezwungen, eine vorgegebene Haltung einzunehmen. In diesem Falle wird an der Position, an der das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 aus dem Wicklungskopf 100 mit der Spulenabstandslänge T herausragt, das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 um 90° unter Verwendung des Wicklungskopfes 100 gebogen. Das heißt, durch Biegen des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 an der Position, an der das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 um die spezifische Spulenabstandslänge T verschoben ist, unter Verwendung des Wicklungskopfes 100 um 90°, wird das gesamte erste Spulenelement 121 gebildet.
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Dann wird, wie in 5(e) gezeigt ist, das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 weiter zugeführt (dritter Zuführprozess des Leitungsmaterials vom flachen Typ). Die Spitze 170f des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 wird weiter in einer Richtung zugeführt, die durch den Pfeil E in 5(e) gezeigt ist. In diesem Fall wird, um die Länge des Leitungsmaterials sicherzustellen, die für das Wickeln des zweiten Spulenelements 122 benötigt wird, das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 solange zugeführt, bis das erste Spulenelement 121 und das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 aus dem Wicklungskopf 100 über eine beträchtliche Länge herausragen. Ferner wird in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 abgeschnitten, nachdem das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 aus seiner Versorgungsquelle in einer ausreichenden Länge herausgedrückt wurde, und das Ende 170b des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170, das durch das Abschneiden gebildet wurde, stellt die Spitze 122a des zweiten Spulenelements 122 her.
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Als Nächstes wird, wie in 5(f) gezeigt ist, das Wickeln ausgeführt, um das zweite Spulenelement 122 unter Verwendung des Wicklungskopfes 200 zu bilden (Wicklungsanfangsprozess und Wicklungsprozess des zweiten Spulenelements). Jeder Prozess ist eines von bemerkenswerten Merkmalen des Verfahrens zum Bilden der Drosselspule dieses Ausführungsbeispiels. Es wird nämlich ein Wickeln des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 ausgeführt, so dass ein Teil des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170, der einen Seitenrand 122A darstellt, der den Wicklungsanfangs-Endbereich 122a des zweiten Spulenelements 122 umfasst, vom Außenumfang des zweiten Spulenelements 122 vorstehen kann. Dann wird das Wickeln des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170 durchgeführt in einer umgekehrten Richtung zu der des ersten Spulenelements 121, um das zweite Spulenelement 122 zu bilden, bis die vorgegebene Anzahl von Wicklungen erreicht ist.
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Das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 wird nämlich zugeführt (geschickt), um die Wicklung durchzuführen, so dass eine Länge w (Abstand zwischen Mitten des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170) eines anderen Seitenrands 122B, der kontinuierlich von einem Seitenrand 122A des zweiten, in 5(f) gezeigten Spulenelements 122 verlängert ist, bestimmt werden kann durch eine Summe einer Länge b (Abstand zwischen Mitten des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170) des ursprünglichen anderen Seitenrands des zweiten Spulenelements 122 und des Isolierabstands i. Danach wird das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 in einer, durch den Pfeil F in 5(f) gezeigte Richtung gewickelt, wodurch das zweite Spulenelement 122 gebildet wird. Dementsprechend wird das Wickeln zum Bilden des zweiten Spulenelements 122 ausgeführt, unter Verwendung eines Bereichs, der zwischen dem Wicklungskopf 200 und dem Wicklungskopf 100 des Leitungsmaterials vom flachen Typ 170, wie in 5(f) gezeigt ist, existiert, und einem Bereich, der aus dem Wicklungskopf 100 zum ersten Spulenelement 121 kontinuierlich herausgedrückt wird, wie in 5(e) gezeigt ist.
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Folglich wird, wie in 5(e) und 5(f) gezeigt ist, nach der Vervollständigung des Wickelns zum Bilden des ersten Spulenelements 121 das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 mit der Länge zugeführt, die für das Wickeln zum Bilden des zweiten Spulenelements 122 benötigt wird, und dann wird das Leitungsmaterial vom flachen Typ 170 erneut in einer umgekehrten Richtung gewickelt, um das Wickeln zum Bilden des zweiten Spulenelements 122 auszuführen. Dieses Verfahren zum Bilden der Drosselspule ist ein wichtiges Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Folglich wird, wie in 5(g) gezeigt ist, aufgrund des Wickelns zum Bilden des zweiten Spulenelements 122 das erste Spulenelement 121 zu der Wicklungskopf-200-Seite bewegt, das heißt in einer Richtung, die durch den Pfeil G in 5(g) gezeigt ist. Das heißt, dies bedeutet, dass die Spulenelemente 121 und 122 beginnen, sich näherzukommen.
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Ferner schreitet, wie in 6(h) gezeigt ist, das Wickeln zum Bilden des zweiten Spulenelements 122 voran, und demzufolge kommen sich die Spulenelemente 121 und 122 einander näher. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 6(h) gezeigt ist, ist das erste Spulenelement 121 von dem Wicklungskopf 100 getrennt und kommt dem zweiten Spulenelement 122 in einer Richtung näher, die durch den Pfeil H in 6(h) gezeigt ist. Daher ist es wünschenswert, dass die Drosselspule 12 einen Mechanismus zum Heben des ersten Spulenelements 121 aufweist, so dass das erste Spulenelement von dem Wicklungskopf 100 in Aufwärtsrichtung getrennt ist.
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Wie in 6(i) gezeigt ist, schreitet das Wickeln von dem Zustand des zweiten Spulenelements 122, wie in 6(h) gezeigt, weiter zu dem Zustand des Wickelns um eine Vierteldrehung (90°), wodurch die Bildung des zweiten Spulenelements 122 vervollständigt wird, und folglich das Wickeln der beiden Spulenelemente 121 und 122 vervollständigt, was die Bildung der Drosselspule 12 beendet. In diesem Zustand, in dem die Wicklung vervollständigt ist, sind der Endbereich 121a des ersten Spulenelements 121 und der Endbereich 122a des zweiten Spulenelements in ausgestreckter Art und Weise in dieselbe Richtung zueinander ausgerichtet, wie in 6(i) gezeigt ist. Deshalb sind, wie in 3 gezeigt ist, der Endbereich 121a des ersten Spulenelements 121 und der Endbereich 122a des zweiten Spulenelements 122 in einer axialen Richtung der Spule gebogen, um den Aderbereich 121L und den Aderbereich 122L zu bilden. Es ist ferner notwendig, dass die vervollständigte Drosselspule 12, die aus den beiden Spulenelemente 121 und 122 hergestellt ist, von dem Wicklungskopf 200 getrennt wird und deshalb ist es wünschenswert, dass der Mechanismus zum Heben der beiden Spulenelemente 121 und 122 bereitgestellt wird, so dass die Spulenelemente 121 und 122 in Aufwärtsrichtung entfernt werden.
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Unter Verwendung des obigen Bildungsverfahrens, wie in 3 gezeigt, kann die Drosselspule 12 erhalten werden, wobei ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Seitenrand 121A des ersten Spulenelements 121 darstellt, der den Aderbereich 121L umfasst, und ein Teil der Leitung vom flachen Typ 17, der einen Seitenrand 122A des zweiten Spulenelements 122 darstellt, der den Aderbereich 122L umfasst, gemacht sind, um von Außenumfängen des ersten Spulenelements 121 bzw. des zweiten Spulenelements 122 vorzustehen, so dass der Aderbereich 121L, der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des ersten Spulenelements 121 gebildet ist, und der Aderbereich 122L, der in einem Wicklungsanfangs-Endbereich des zweiten Spulenelements 122 gebildet ist, jeweils durch die Isolierungsabstände vom Drosselkern 9 getrennt sein können.
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In der Spule des oben erwähnten herkömmlichen Beispiels wird ein Isolierungselement zwischen Enden der Spule und den Kern gestellt, um eine Isolierung zu erhalten, damit die Enden der Spule elektrisch mit der anderen elektrischen Komponente oder dergleichen verbunden werden können durch Versehen der Enden der Spule mit Druckverbindungsanschlüssen und dergleichen. In der Drosselspule 12 dieses Ausführungsbeispiels können die Aderbereiche 121L, 122L, selbst wenn die Folienbeschichtungen von Teilen der Leitung vom flachen Typ 17, die die Aderbereiche 121L und 122L darstellen, abgezogen werden und die Leiter in der Leitung vom flachen Typ 17 abisoliert werden, vom Drosselkern isoliert gehalten werden, ohne Isolierungselemente zwischen die Aderbereiche 121L, 122L und den Drosselkern 9 zu stellen. Demzufolge kann verhindert werden, dass nicht nur Kosten von Teilen zum Vorbereiten der Isolierungselemente als weitere Elemente, sondern auch Kosten zum Dazwischenlegen der Isolierungselemente als weitere Elemente zunehmen.
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Außerdem wurde in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel die Drosselspule 12 beschrieben, die zwei kontinuierliche Spulenelemente 121, 122 aufweist. Die vorliegende Erfindung kann auf ähnliche Weise auf eine Drosselspule angewendet werden, bei der zwei einzelne Spulen kombiniert werden, oder eine Drosselspule, die hauptsächlich aus einer einzelnen Spule besteht. In einem derartigen Fall ist die Drosselspule derart gebildet, dass eine Leitung vom flachen Typ, die einen Seitenrand der Spule darstellt, der einen Wicklungsanfangs-Endbereich der Spule umfasst, sowie eine Leitung vom flachen Typ, die einen weiteren Seitenrand der Spule darstellt, die einen Wicklungsabschluss-Endbereich der Spule umfasst, von einem Außenumfang der Spule vorstehen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung kann weitgehend und nicht nur auf eine Spule für eine Drossel angewendet werden, sondern auch auf Spulen anderer elektronischer Komponenten, wie beispielsweise einen Umwandler und dergleichen, solange die Spule gebildet wird durch hochkantiges und rechteckförmiges Wickeln auf eine Art und Weise, bei welcher die gewickelte Leitung vom flachen Typ in einer rechteckigen Röhrenform gestapelt wird und die Enden der Spule von einem Außenumfang der Spule vorstehen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Drossel mit einer Spule in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Drossel von 1;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht der Drosselspule des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist das erste Schaubild, das ein Verfahren zum Bilden der Drosselspule in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt;
- 5 ist das zweite Schaubild, das ein Verfahren zum Bilden der Drosselspule in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt;
- 6 ist das dritte Schaubild, das ein Verfahren zum Bilden der Drosselspule in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt;
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Thermisch leitendes Gehäuse;
- 4
- Spulenkörper;
- 7
- Isolations-/Ableitungsplatte;
- 8
- Verfüllung;
- 10
- Drossel;
- 12
- Drosselspule;
- 13
- Drosselsicherungsloch;
- 17
- Leitung vom flachen Typ;
- 121L, 122L
- Aderbereich;
- 121
- erstes Spulenelement;
- 122
- zweites Spulenelement;
- 100
- Wicklungskopf;
- 200
- Wicklungskopf;
- 170
- Leitungsmaterial vom flachen Typ
