JP2005019776A

JP2005019776A - Coil unit and its manufacturing process

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Publication number: JP2005019776A
Application number: JP2003183882A
Authority: JP
Inventors: Taira Yoshimori; 平吉森
Original assignee: SHT Corp Ltd
Current assignee: SHT Corp Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a coil unit of which manufacture and assembly are simplified, having no possibility of interfering with other components and a process for manufacturing the coil unit in the coil unit in which a pair of bobbins 8 and 8 are juxtaposed while arranging the winding shafts in parallel, coils 7 are applied to the outer circumferential surface of both bobbins 8 and 8, and an annular core 1 is arranged penetrating the inner spaces 80 and 80 of both bobbins 8 and 8. <P>SOLUTION: In the coil unit, two coils 7 and 7 wound around a pair of bobbins 8 and 8 are formed by winding a single wire across both bobbins 8 and 8. A transition wire 72 extending from one coil 7 to the other coil 7 is stopped at the end parts of both bobbins 8 and 8 and extending between them. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種交流機器においてリアクターや変圧器等を構成するコイル装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リアクターや変圧器等に用いられるコイル装置には、磁気特性に優れると共に量産性の高い巻きコアが広く採用されている。
又、リアクターに用いられる巻きコアにおいては、磁路中に磁気ギャップ部を設けて直流重畳特性を安定させることが行なわれており、更には、磁気ギャップ部を複数箇所に分散させることによって、直流重畳特性の更なる安定化、磁気ギャップ部からの漏れ磁束の抑制、漏れ磁束による渦電流損の低減などが図られている。
【０００３】
図１２は、従来のリアクター用のコイル装置を表わしている。該コイル装置においては、コア（１０）の磁路中に複数の磁気ギャップ層（４１）が介在し、該磁路を包囲して、ボビン（５５）にコイル（５６）を巻装してなるコイルアセンブリ（５７）が装着されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
図８〜図１１は、上記コイル装置の製造方法を表わしている。
図８の如く、金属製の帯板を巻回して環状の巻きコア部材（２２）を作製した後、該巻きコア部材（２２）を、図中に破線で示す複数の切断線Ｂ−Ｂに沿って分断することにより、図９に示す如く、一対のＣ字状の分割コア片（２３）（２３）と、複数のＩ字状（直方体状）の分割コア片（２４）（２４）（２４）とを得る。
【０００５】
次に、図１０に示す如く、Ｃ字状分割コア片（２３）とＩ字状分割コア片（２４）の対向面間、及びＩ字状分割コア片（２４）どうしの対向面間に、磁気ギャップ層（４１）を介在させて、一方のＣ字状分割コア片（２３）に複数のＩ字状分割コア片（２４）を接合して、Ｕ字状のコアブロックを得る。
その後、図１１に示す如く、前記Ｕ字状コアブロックに対し、ボビン（５５）にコイル（５６）を巻装してなる２つのコイルアセンブリ（５７）を装着した後、図１２に示す如く該Ｕ字状コアブロックに他方のＣ字状分割コア片（２３）を接合して、コイル装置を完成する。
尚、図１２に示すコイル装置においては、締結バンド（６）によってコア（１０）の一体化構造を補強している。
【０００６】
図１３〜図１５は、上記コイル装置を構成する一対のコイルアセンブリ（５７ａ）（５７ｂ）の巻線状態及び結線状態を表わしている。
図１３に示す一方のコイルアセンブリ（５７ａ）においては、２層からなるコイル（５６ａ）の巻き始め端部（５８ａ）及び巻き終わり端部（５９ａ）がそれぞれボビン（５５ａ）の鍔部に係止されている。図１４に示す他方のコイルアセンブリ（５７ｂ）においても同様に、２層からなるコイル（５６ｂ）の巻き始め端部（５８ｂ）及び巻き終わり端部（５９ｂ）がそれぞれボビン（５５ｂ）の鍔部に係止されている。
そして、両コイルアセンブリ（５７ａ）（５７ｂ）は図１５に示す如く互いに隣接して並べられ、一方のコイルアセンブリ（５７ａ）のコイル（５６ａ）の巻き終わり端部（５９ａ）と他方のコイルアセンブリ（５７ｂ）のコイル（５６ｂ）の巻き始め端部（５８ｂ）とが互いに結線され、結線部分（５０）には絶縁が施されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−６８３５２号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６７９４９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来のコイル装置においては、図１３に示す一方のコイル（５６ａ）の巻き始め端部（５８ａ）及び巻き終わり端部（５９ａ）は互いに交叉することなくボビン（５５ａ）に係止されているのに対し、図１４に示す他方のコイル（５６ｂ）の巻き始め端部（５８ｂ）及び巻き終わり端部（５９ｂ）は互いに交叉してボビン（５５ｂ）に係止されているので、巻回状態の異なる２種類のコイル（５６ａ）（５６ｂ）を作製しなければならず、これによって製造工程が煩雑となる問題があった。
又、図１５に示す如く、一方のコイル（５６ａ）の巻き終わり端部（５９ａ）と他方のコイル（５６ｂ）の巻き始め端部（５８ｂ）とを互いに結線して結線部分（５０）に半田付け等を施し、更にその表面に絶縁を施す必要があり、多くの工数が必要となる問題があった。
更に、結線部分（５０）がボビン（５５）から垂れ下がり、他の部材と干渉する虞もあった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、一対のボビン（８）（８）がそれぞれの巻き軸を互いに平行に並べて並置され、両ボビン（８）（８）の外周面にはそれぞれコイル（７）が巻装され、両ボビン（８）（８）の内部空間（８０）（８０）を貫通して環状のコア（１）が配備されているコイル装置であって、製造及び組立が簡易であり、他の部材と干渉する虞もないコイル装置の構造及び製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るコイル装置においては、一対のボビン（８）（８）がそれぞれの巻き軸を互いに平行に並べて並置され、両ボビン（８）（８）の外周面にはそれぞれコイル（７）が巻装され、両ボビン（８）（８）の内部空間（８０）（８０）を貫通して環状のコア（１）が配備されている。
前記一対のボビン（８）（８）に巻装された２つのコイル（７）（７）は、１本の導線を両ボビン（８）（８）に跨って巻回して形成され、一方のコイル（７）から他方のコイル（７）へ伸びる渡り線（７２）は、両ボビン（８）（８）の端部に係止されて、両ボビン（８）（８）の間を伸びている。
【００１１】
具体的構成において、各ボビン（８）は、コイル（７）が巻装されるべき胴部（８８）の両端部に鍔部（８１）（８２）を突設して構成され、互いに隣接する両ボビン（８）（８）の鍔部（８１）（８１）には、それぞれ２つの係止溝（８３）（８４）が凹設され、前記渡り線（７２）は、両ボビン（８）（８）に形成された４つの係止溝（８３）（８４）（８３）（８４）の内、内側の２つの係止溝（８３）（８４）に係止され、両コイル（７）（７）の巻き始め端部（７１）と巻き終わり端部（７３）とがそれぞれ外側の２つの係止溝（８３）（８４）に係止されており、前記渡り線（７２）は、前記内側の２つの係止溝（８３）（８４）の間を最短経路で伸びている。
【００１２】
上記本発明のコイル装置においては、一方のコイル（７）から他方のコイル（７）へ伸びる渡り線（７２）の長さを必要最小限に設定することによって、渡り線（７２）は、両ボビン（８）（８）の端部に係止された状態で両ボビン（８）（８）の間を最短経路で伸びることになるので、渡り線（７２）が他の隣接する部品の邪魔になることはない。又、両ボビン（８）（８）間に張設された渡り線（７２）によって両ボビン（８）（８）が互いに締結され、両ボビン（８）（８）の相対的な位置関係が規定されることとなる。
【００１３】
又、本発明に係るコイル装置の製造方法は、一対のボビン（８）（８）がそれぞれの巻き軸を互いに平行に並べて並置され、両ボビン（８）（８）の外周面にはそれぞれコイル（７）が巻装され、両ボビン（８）（８）の内部空間（８０）（８０）を貫通して環状のコア（１）が配備されているコイル装置の製造方法であって、
前記一対のボビン（８）（８）を直列の位置に配置し、１本の導線を用いて両ボビン（８）（８）にコイル（７）（７）を巻装し、一方のコイル（７）から他方のコイル（７）へ伸びる渡り線（７２）の両端部を両ボビン（８）（８）の端部に係止する工程と、
前記渡り線（７２）によって互いに連結された一対のボビン（８）（８）を直列の配置から並列の配置に移動させて、両ボビン（８）（８）の間に渡り線（７２）を張設する工程と、
並列に配置された両ボビン（８）（８）の両側から内部空間（８０）（８０）内へ一対のＣ字状コア片（２）（２）の両端部を挿入して、両ボビン（８）（８）の内部空間（８０）（８０）を貫通する環状のコア（１）を組み立てる工程
とを有している。
【００１４】
上記本発明のコイル装置の製造方法によれば、一対のボビン（８）（８）を直列の位置に配置し、１本の導線を用いて両ボビン（８）（８）にコイル（７）（７）を巻装する工程は、一連の巻線作業によって連続的に行なうことが出来る。これによって、一方のコイル（７）から他方のコイル（７）へ伸びる渡り線（７２）が形成されることになる。
その後、一対のボビン（８）（８）を直列の配置から並列の配置に移動させることによって、両ボビン（８）（８）に係止された渡り線（７２）に張力が与えられ、渡り線（７２）は、両ボビン（８）（８）の間に最短経路で張設されることになる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係るコイル装置においては、２つのコイル（７）（７）を繋ぐ渡り線（７２）は一対のボビン（８）（８）の間に張設されているので、周囲の他の部品と干渉する虞はない。又、本発明に係るコイル装置の製造方法によれば、１本の導線を連続的に巻回することによって２つのコイル（７）（７）が形成されるので、２種類のコイルを別々に巻回していた従来の製造方法に比べて製造が簡易である。然も２つのコイルの端部を互いに結線する必要がないので、従来は必要であった結線部分に対する半田付けや絶縁は不要であり、これによって組立の工数が大幅に削減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係るコイル装置は、図１に示す如く、環状のコア（１）に一対のコイルアセンブリ（５）（５）を装着して構成され、各コイルアセンブリ（５）は、角筒状のボビン（８）と、該ボビン（８）の外周面に巻装されたコイル（７）とから構成されている。コア（１）は、２つのボビン（８）（８）を貫通して環状に伸びている。
【００１７】
２つのコイルアセンブリ（５）（５）を構成する２つのコイル（７）（７）は、１本の導線を巻回して形成されており、両コイル（７）（７）は渡り線（７２）を介して互いに繋がっている。そして、両コイル（７）（７）からは、導線の巻き始め端部（７１）と巻き終わり端部（７３）が引き出されている。
【００１８】
コア（１）は、図２に示す如く、一対のＣ字状コア片（２）（２）と、両Ｃ字状コア片（２）（２）の間に介在する２つの直方体状コア片（３）（３）とから構成されている。尚、図２はコイル装置の一部破断平面図であるが、図中に示す断面は、便宜上、一方のコイルアセンブリ（５）を鉛直面で切断したものとして描いている。
【００１９】
一対のＣ字状コア片（２）（２）の製造においては、図４（ａ）に示す如く、ケイ素鋼板やアモルファス材料からなる帯板を巻回することによって、環状の巻きコア部材（２１）を作製した後、該巻きコア部材（２１）を、図中に破線で示す１本の切断線Ａ−Ａに沿って分断することにより、同図（ｂ）に示す如く左右一対のＣ字状分割コア片（２）（２）を得る。
又、直方体状コア片（３）は、図５に示す如くケイ素鋼板やアモルファス材料からなる矩形の鉄板片（３１）を複数枚積層し、これらを加圧して一体化したものである。
【００２０】
ボビン（８）は合成樹脂を材料とする一体成型品であって、図３に示す如く、角筒状の胴部（８８）と、該胴部（８８）の両端部に突設された額縁状の鍔部（８１）（８２）とを具え、該ボビン（８）の内部空間（８０）は、直方体状コア片（３）を収容すべき中央空間Ａと、該中央空間Ａの両側に形成されて前記一対のＣ字状コア片の端部を収容すべき２つの側方空間Ｂ、Ｂとを有している。
【００２１】
ボビン（８）の内部空間（８０）に面する上下２つの壁面には、中央空間Ａと一方の側方空間Ｂとの間に、所定厚さを有する上下２条のリブ（８５）（８５）が突設されて、両空間が該リブ（８５）（８５）によって隔てられると共に、中央空間Ａと他方の側方空間Ｂとの間に、所定厚さを有する上下２条のリブ（８６）（８６）が突設されて、両空間が該リブ（８６）（８６）によって隔てられている。
【００２２】
又、ボビン（８）の胴部（８８）を構成する上方の側壁には、直方体状コア片（３）を中央空間Ａへ挿入するための矩形の開口（８７）が形成されている。
更に、ボビン（８）の一方の鍔部（８１）には、四角形の外形を形成する４つの端面の内、１つの端面に、後述の如くコイルの巻線を係止するための２つの係止溝（８３）（８４）が凹設されている。
【００２３】
図２に示す如く、各ボビン（８）には、直方体状コア片（３）が収容されると共に、該直方体状コア片（３）の両側に、一対のＣ字状コア片（２）（２）の端部が収容されており、直方体状コア片（３）の端面とＣ字状コア片（２）の端面の間には、リブ（８５）（８６）の厚さに応じた磁気ギャップＧが形成されている。これによって、コア（１）の磁路中には、４つの磁気ギャップ部が介在することとなる。
【００２４】
各ボビン（８）の２つの側方空間にはそれぞれ、Ｃ字状コア片（２）の端部を包囲して接着剤（９）が充填され、該接着剤（９）によってＣ字状コア片（２）がボビン（８）に固定されている。
又、接着剤（９）は、直方体状コア片（３）の端面とＣ字状コア片（２）の端面の間に形成された隙間にも充填されており、これによって直方体状コア片（３）とＣ字状コア片（２）とが互いに連結固定されている。
【００２５】
上記コイル装置の組立工程においては、図３に示す如く各ボビン（８）に直方体状コア片（３）を挿入した後、図６（ａ）の如く両ボビン（８ａ）（８ｂ）を直列の位置関係に配置し、両ボビン（８ａ）（８ｂ）の外周面に巻線を施す。
巻線工程においては、先ず、左側のボビン（８ａ）の一方の係止溝（８３ａ）に導線の巻き始め端部（７１）を係止した状態で、該ボビン（８ａ）に右側から左側へ順次巻線を施した後、折り返して、左側から右側へ順次巻線を施し、その導線を該ボビン（８ａ）の他方の係止溝（８４ａ）に係止する。
【００２６】
続いて、係止溝（８４ａ）を通過させた渡り線（７２）を右側のボビン（８ｂ）の一方の係止溝（８３ｂ）に係止し、その状態で、該ボビン（８ｂ）に左側から右側へ順次巻線を施した後、折り返して、右側から左側へ順次巻線を施し、その導線を該ボビン（８ｂ）の他方の係止溝（８４ｂ）に係止し、該係止溝（８４ｂ）から巻き終わり端部（７３）を引き出す。尚、渡り線（７２）の長さは必要最小限とする。
【００２７】
次に図６（ａ）中に矢印で示す様に、左側のボビン（８ａ）を右側のボビン（８ｂ）に対して１８０度回転させて、図６（ｂ）の如く両ボビン（８ａ）（８ｂ）を互いに鍔部どうしが接触する並列の位置関係に並べる。
これに伴って、一方のコイル（７ａ）から他方のコイル（７ｂ）へ伸びる渡り線（７２）が円弧状に屈曲して、両ボビン（８ａ）（８ｂ）の隣接する係止溝（８４ａ）（８３ｂ）の間に最短距離で張設されることとなる。従って、渡り線（７２）が他の隣接する部品の邪魔になることはない。
又、両ボビン（８ａ）（８ｂ）の並置に伴って、２つの係止溝（８４ａ）（８３ｂ）に係止された渡り線（７２）に張力が与えられ、該張力によって両ボビン（８ａ）（８ｂ）が互いに締結され、両ボビン（８ａ）（８ｂ）の相対的な位置関係が規定されることとなる。
【００２８】
両ボビン（８ａ）（８ｂ）に対するコイル（７ａ）（７ｂ）の巻線工程の後、図７に示す如く、両ボビン（８ａ）（８ｂ）へ一対のＣ字状コア片（２）（２）の先端部を挿入し、両ボビン（８ａ）（８ｂ）に一対のＣ字状コア片（２）（２）を固定する。
この際、Ｃ字状コア片（２）の挿入に先立って、ボビン（８）の側方空間に適量の接着剤を充填しておき、該接着剤によってＣ字状コア片（２）の端部をボビン（８）に固定する。ボビン（８）の側方空間に充填されている接着剤は、Ｃ字状コア片（２）の挿入に伴って、側方空間の奥部から開口側へ逆流し、図２に示す如くＣ字状コア片（２）の端部を広い面積で覆うこととなり、この結果、Ｃ字状コア片（２）とボビン（８）は大きな面積で接着され、より大きな接着力を得ることが出来る。
又、ボビン（８）の側方空間に充填された接着剤（９）は、Ｃ字状コア片（２）と直方体状コア片（３）の間の磁気ギャップ部となる領域にも充填され、この結果、Ｃ字状コア片（２）と直方体状コア片（３）とが互いに連結固定される。
【００２９】
この様にして作製されたコイル装置によれば、直方体状コア片（３）に余計な外力が加わらないので、所期のインダクタンス特性が得られる。又、Ｃ字状コア片（２）と直方体状コア片（３）をボビン（８）に組み込むことによって、これらのコア片が一体化されると共に、コア片間に磁気ギャップ部が形成されるので、従来の如く複数のコア片を磁気ギャップ層を介して互いに接合する工程は不要であり、これによって従来よりも組立工程が簡易となる。
【００３０】
又、直方体状コア片（３）とＣ字状コア片（２）とを異なる特性の材料（例えばケイ素鋼板やアモルファス材料等）を用いて作製することが出来るので、複数の材料の組み合わせによる合成特性を得ることが出来る。
【００３１】
又、上記コイル装置においては、一対のコイルアセンブリ（５）（５）を構成する２つのコイル（７）（７）が１本の導線を巻回して形成され、両コイル（７）（７）が渡り線（７２）を介して繋がっており、該渡り線（７２）は、２つのボビン（８）（８）の間に最短距離で張設されているので、図１５に示す従来のコイル装置の如く一方のコイル（５６ａ）の巻き終わり端部（５９ａ）と他方のコイル（５６ｂ）の巻き始め端部（５８ｂ）とを互いに結線する作業は不要であり、然も結線のために余計な長さをとる必要がないので、周囲に配置されるべき他の部品の邪魔になることはない。
【００３２】
更に又、本発明に係るコイル装置の製造方法によれば、１本の導線を連続的に巻回することによって２つのコイル（７）（７）が形成されるので、２種類のコイルを別々に巻回していた従来の製造方法に比べて製造が簡易である。然も２つのコイル（７）（７）の端部を互いに結線する必要がないので、従来は必要であった結線部分に対する半田付けや絶縁は不要であり、これによって組立の工数が大幅に削減される。
【００３３】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、コア（１）としては、一対のＣ字状コア片（２）（２）及び直方体状コア片（３）から構成される分割構造に限らず、一体構造を採用することも可能ある。又、コイル（７）（７）は、１本の導線を巻回したものに限らず、複数本の導線を束ねたものを巻回して作製することも可能である。更に、コイル（７）（７）は、ボビン（８）（８）に直接に巻回して作製することも可能であるが、巻線治具を用いて作製した後にボビン（８）（８）に装着することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコイル装置の斜視図である。
【図２】該コイル装置の一部破断平面図である。
【図３】ボビンの斜視図である。
【図４】Ｃ字状コア片の製造工程を表わす図である。
【図５】直方体状コア片の製造工程を表わす図である。
【図６】２つのボビンに対する巻線方法を説明する平面図である。
【図７】ボビンにＣ字状コア片を挿入する工程を示す平面図である。
【図８】従来のコイル装置の製造に用いられている巻きコア部材の平面図である。
【図９】該巻きコア部材を分断する工程を示す図である。
【図１０】一方のＣ字状分割コア片に複数のＩ字状分割コア片を接合する工程を示す図である。
【図１１】コイルアセンブリの装着工程を示す図である。
【図１２】従来のコイル装置の一部破断平面図である。
【図１３】従来のコイル装置を構成する一方のコイルアセンブリの斜視図である。
【図１４】従来のコイル装置を構成する他方のコイルアセンブリの斜視図である。
【図１５】２つのコイルアセンブリを互いに連結した状態の平面図である。
【符号の説明】
（１）コア
（２）Ｃ字状コア片
（３）直方体状コア片
（５）コイルアセンブリ
（７）コイル
（７１）巻き始め端部
（７２）渡り線
（７３）巻き終わり端部
（８）ボビン
（８１）鍔部
（８２）鍔部
（８３）係止溝
（８４）係止溝
（８５）リブ
（８６）リブ
（８７）開口
（９）接着剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil device that constitutes a reactor, a transformer, and the like in various AC devices, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a coil core used for a reactor, a transformer, or the like has widely adopted a winding core that has excellent magnetic characteristics and high mass productivity.
Moreover, in the winding core used for the reactor, a magnetic gap portion is provided in the magnetic path to stabilize the DC superposition characteristics, and further, the direct current is dispersed by dispersing the magnetic gap portion in a plurality of locations. Further stabilization of superimposition characteristics, suppression of leakage magnetic flux from the magnetic gap, reduction of eddy current loss due to leakage magnetic flux, and the like are achieved.
[0003]
FIG. 12 shows a conventional coil device for a reactor. In the coil device, a plurality of magnetic gap layers (41) are interposed in the magnetic path of the core (10), the coil (56) is wound around a bobbin (55), surrounding the magnetic path. A coil assembly (57) is mounted (see Patent Documents 1 and 2).
[0004]
8 to 11 show a method for manufacturing the coil device.
As shown in FIG. 8, after a metal strip is wound to produce an annular wound core member (22), the wound core member (22) is cut into a plurality of cutting lines BB indicated by broken lines in the figure. By dividing along a pair, as shown in FIG. 9, a pair of C-shaped split core pieces (23) (23) and a plurality of I-shaped (cuboid) split core pieces (24) (24) ( 24).
[0005]
Next, as shown in FIG. 10, between the opposing surfaces of the C-shaped divided core piece (23) and the I-shaped divided core piece (24) and between the opposing surfaces of the I-shaped divided core pieces (24), A plurality of I-shaped divided core pieces (24) are joined to one C-shaped divided core piece (23) with a magnetic gap layer (41) interposed therebetween to obtain a U-shaped core block.
Thereafter, as shown in FIG. 11, two coil assemblies (57) each having a coil (56) wound around a bobbin (55) are mounted on the U-shaped core block, and then the U-shaped core block is moved as shown in FIG. The other C-shaped split core piece (23) is joined to the U-shaped core block to complete the coil device.
In the coil device shown in FIG. 12, the integrated structure of the core (10) is reinforced by the fastening band (6).
[0006]
13 to 15 show a winding state and a connection state of a pair of coil assemblies (57a) and (57b) constituting the coil device.
In one coil assembly (57a) shown in FIG. 13, the winding start end portion (58a) and the winding end end portion (59a) of the coil (56a) having two layers are respectively locked to the flange portions of the bobbin (55a). Has been. Similarly, in the other coil assembly (57b) shown in FIG. 14, the winding start end (58b) and the winding end end (59b) of the two-layer coil (56b) are respectively located on the flanges of the bobbin (55b). It is locked.
The two coil assemblies (57a) and (57b) are arranged adjacent to each other as shown in FIG. 15, and the winding end (59a) of the coil (56a) of one coil assembly (57a) and the other coil assembly ( The winding start end portion (58b) of the coil (56b) of 57b) is connected to each other, and the connection portion (50) is insulated.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-68352 [Patent Document 2]
JP 2001-167949 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional coil device described above, the winding start end portion (58a) and winding end end portion (59a) of one coil (56a) shown in FIG. 13 are locked to the bobbin (55a) without crossing each other. On the other hand, the winding start end portion (58b) and the winding end end portion (59b) of the other coil (56b) shown in FIG. 14 cross each other and are locked to the bobbin (55b). Two types of coils (56a) and (56b) having different winding states have to be manufactured, which causes a problem that the manufacturing process becomes complicated.
Further, as shown in FIG. 15, the winding end portion (59a) of one coil (56a) and the winding start end portion (58b) of the other coil (56b) are connected to each other and soldered to the connection portion (50). There is a problem that a large number of man-hours are required because it is necessary to apply an attachment or the like and further insulate the surface.
Furthermore, there is a possibility that the connection part (50) hangs down from the bobbin (55) and interferes with other members.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to arrange a pair of bobbins (8) and (8) with their winding axes arranged in parallel with each other, and coils (7) wound around the outer peripheral surfaces of both bobbins (8) and (8). A coil device in which the annular core (1) is disposed through the internal spaces (80) and (80) of both bobbins (8) and (8), and is easy to manufacture and assemble. It is an object of the present invention to provide a structure of a coil device and a manufacturing method that do not interfere with members.
[0010]
[Means for solving the problems]
In the coil device according to the present invention, a pair of bobbins (8) and (8) are juxtaposed with their winding axes arranged in parallel with each other, and coils (7) are arranged on the outer peripheral surfaces of both bobbins (8) and (8). The annular core (1) is provided so as to pass through the internal spaces (80) and (80) of both bobbins (8) and (8).
The two coils (7) and (7) wound around the pair of bobbins (8) and (8) are formed by winding one conductive wire across both bobbins (8) and (8). The connecting wire (72) extending from the coil (7) to the other coil (7) is locked to the ends of both bobbins (8) and (8) and extends between both bobbins (8) and (8). Yes.
[0011]
In a specific configuration, each bobbin (8) is configured by protruding flanges (81) and (82) at both ends of a body (88) around which the coil (7) is to be wound, and is adjacent to each other. Two locking grooves (83) and (84) are respectively provided in the flanges (81) and (81) of both bobbins (8) and (8), and the connecting wire (72) is connected to both bobbins (8). Of the four locking grooves (83), (84), (83), and (84) formed in (8), the two locking grooves (83) and (84) are locked into the two coils (7). The winding start end portion (71) and the winding end end portion (73) of (7) are locked in the two outer locking grooves (83) and (84), respectively, and the connecting wire (72) It extends in the shortest path between the two inner locking grooves (83) (84).
[0012]
In the coil device of the present invention, by setting the length of the connecting wire (72) extending from one coil (7) to the other coil (7) to the minimum necessary, the connecting wire (72) Since the bobbin (8) (8) extends in the shortest path while being locked to the ends of the bobbins (8) and (8), the crossover (72) obstructs other adjacent parts. Never become. Further, the bobbins (8) and (8) are fastened to each other by the connecting wire (72) stretched between the bobbins (8) and (8), and the relative positional relationship between the bobbins (8) and (8) is determined. It will be specified.
[0013]
In the coil device manufacturing method according to the present invention, a pair of bobbins (8) and (8) are juxtaposed with their winding shafts arranged in parallel with each other, and the coils on the outer peripheral surfaces of both bobbins (8) and (8), respectively. (7) is a method of manufacturing a coil device in which an annular core (1) is disposed through winding of internal spaces (80) and (80) of both bobbins (8) and (8),
The pair of bobbins (8) and (8) are arranged in series, and the coils (7) and (7) are wound around both bobbins (8) and (8) using one conductive wire. 7) locking both ends of the crossover (72) extending from the other coil (7) to the ends of both bobbins (8) and (8);
The pair of bobbins (8) and (8) connected to each other by the crossover (72) are moved from the series arrangement to the parallel arrangement, and the crossover (72) is placed between the bobbins (8) and (8). Stretching process;
Insert both ends of a pair of C-shaped core pieces (2) and (2) from both sides of both bobbins (8) and (8) arranged in parallel into the internal spaces (80) and (80). And 8) assembling an annular core (1) penetrating the internal spaces (80) and (80) of (8).
[0014]
According to the method for manufacturing a coil device of the present invention, a pair of bobbins (8) and (8) are arranged in series, and a coil (7) is attached to both bobbins (8) and (8) using a single conducting wire. The step of winding (7) can be performed continuously by a series of winding operations. As a result, a crossover (72) extending from one coil (7) to the other coil (7) is formed.
After that, by moving the pair of bobbins (8) and (8) from the serial arrangement to the parallel arrangement, tension is applied to the crossover wires (72) locked to both bobbins (8) and (8). The line (72) is stretched between the bobbins (8) and (8) by the shortest path.
[0015]
【The invention's effect】
In the coil device according to the present invention, the connecting wire (72) connecting the two coils (7) and (7) is stretched between the pair of bobbins (8) and (8). There is no risk of interference. Moreover, according to the manufacturing method of the coil apparatus which concerns on this invention, since two coils (7) (7) are formed by winding one conducting wire continuously, two types of coils are separately formed. Manufacture is simple compared with the conventional manufacturing method which was wound. However, since it is not necessary to connect the ends of the two coils to each other, it is not necessary to solder or insulate the connected portions, which is necessary in the prior art, and this greatly reduces the number of assembly steps.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the coil device according to the present invention is configured by mounting a pair of coil assemblies (5) and (5) on an annular core (1), and each coil assembly (5) has a rectangular tube shape. It is comprised from the bobbin (8) and the coil (7) wound by the outer peripheral surface of this bobbin (8). The core (1) extends annularly through the two bobbins (8) and (8).
[0017]
The two coils (7) and (7) constituting the two coil assemblies (5) and (5) are formed by winding one conductive wire, and both the coils (7) and (7) are connected to the connecting wire (72). ) Are connected to each other. And from both coils (7) and (7), the winding start end part (71) and winding end part (73) of conducting wire are pulled out.
[0018]
As shown in FIG. 2, the core (1) includes a pair of C-shaped core pieces (2) (2) and two rectangular parallelepiped core pieces interposed between the C-shaped core pieces (2) (2). (3) and (3). Note that FIG. 2 is a partially broken plan view of the coil device, but the cross section shown in the drawing is drawn as one of the coil assemblies (5) cut along a vertical plane for convenience.
[0019]
In the production of the pair of C-shaped core pieces (2) and (2), as shown in FIG. 4 (a), an annular wound core member (21) is obtained by winding a strip made of a silicon steel plate or an amorphous material. ) Is cut, and the wound core member (21) is divided along one cutting line AA indicated by a broken line in the drawing, thereby forming a pair of left and right C-shaped pieces as shown in FIG. The segmented core pieces (2) and (2) are obtained.
Further, the rectangular parallelepiped core piece (3) is formed by laminating a plurality of rectangular steel plate pieces (31) made of a silicon steel plate or an amorphous material as shown in FIG.
[0020]
The bobbin (8) is an integrally molded product made of a synthetic resin, and as shown in FIG. 3, a rectangular tube-shaped body (88) and a frame protruding from both ends of the body (88). The inner space (80) of the bobbin (8) includes a central space A in which the rectangular parallelepiped core piece (3) is accommodated, and both sides of the central space A. It has two side spaces B and B which are formed and should accommodate the ends of the pair of C-shaped core pieces.
[0021]
Two upper and lower walls facing the internal space (80) of the bobbin (8) have two upper and lower ribs (85) (85) having a predetermined thickness between the central space A and one side space B. ) Projectingly, the two spaces are separated by the ribs (85) and (85), and the upper and lower ribs (86) having a predetermined thickness between the central space A and the other side space B are provided. ) (86) is projected, and both spaces are separated by the ribs (86) (86).
[0022]
In addition, a rectangular opening (87) for inserting the rectangular parallelepiped core piece (3) into the central space A is formed on the upper side wall constituting the body portion (88) of the bobbin (8).
Furthermore, one hook part (81) of the bobbin (8) has two engagements for locking a coil winding as will be described later on one of the four end faces forming a rectangular outer shape. Stop grooves (83) and (84) are recessed.
[0023]
As shown in FIG. 2, each bobbin (8) accommodates a rectangular parallelepiped core piece (3), and on both sides of the rectangular parallelepiped core piece (3), a pair of C-shaped core pieces (2) ( 2) is accommodated, and a magnet corresponding to the thickness of the ribs (85) (86) is provided between the end face of the rectangular parallelepiped core piece (3) and the end face of the C-shaped core piece (2). A gap G is formed. As a result, four magnetic gap portions are interposed in the magnetic path of the core (1).
[0024]
The two lateral spaces of each bobbin (8) are filled with an adhesive (9) surrounding the end of the C-shaped core piece (2), and the C-shaped core is filled with the adhesive (9). The piece (2) is fixed to the bobbin (8).
The adhesive (9) is also filled in a gap formed between the end face of the rectangular parallelepiped core piece (3) and the end face of the C-shaped core piece (2), whereby the rectangular parallelepiped core piece ( 3) and the C-shaped core piece (2) are connected and fixed to each other.
[0025]
In the assembly process of the coil device, a rectangular parallelepiped core piece (3) is inserted into each bobbin (8) as shown in FIG. 3, and then both bobbins (8a) and (8b) are connected in series as shown in FIG. 6 (a). It arrange | positions in positional relationship and it winds on the outer peripheral surface of both bobbins (8a) (8b).
In the winding process, first, the winding start end (71) of the conducting wire is locked in one locking groove (83a) of the left bobbin (8a), and the bobbin (8a) is moved from the right side to the left side. After the sequential winding is performed, the winding is turned back, the winding is performed sequentially from the left side to the right side, and the conducting wire is locked in the other locking groove (84a) of the bobbin (8a).
[0026]
Subsequently, the crossover wire (72) passed through the locking groove (84a) is locked to one locking groove (83b) of the right bobbin (8b), and in this state, the left side of the bobbin (8b) After the winding is sequentially performed from the right side to the right side, the winding is folded back and the winding is sequentially performed from the right side to the left side, and the conducting wire is locked to the other locking groove (84b) of the bobbin (8b). Pull out the end of winding (73) from (84b). Note that the length of the crossover (72) is the minimum necessary.
[0027]
Next, as shown by arrows in FIG. 6A, the left bobbin (8a) is rotated 180 degrees with respect to the right bobbin (8b), and both bobbins (8a) ( 8b) are arranged in a parallel positional relationship in which the buttocks contact each other.
Along with this, the connecting wire (72) extending from one coil (7a) to the other coil (7b) is bent into an arc shape, and the adjacent locking grooves (84a) of both bobbins (8a) (8b). (83b) is stretched at the shortest distance. Therefore, the crossover (72) does not interfere with other adjacent parts.
In addition, along with the juxtaposition of both bobbins (8a) and (8b), tension is applied to the connecting wire (72) locked in the two locking grooves (84a) and (83b). ) (8b) are fastened to each other, and the relative positional relationship between the bobbins (8a) and (8b) is defined.
[0028]
After the winding process of the coils (7a) and (7b) to both the bobbins (8a) and (8b), as shown in FIG. 7, a pair of C-shaped core pieces (2) and (2) (2 ) And the pair of C-shaped core pieces (2) and (2) are fixed to both bobbins (8a) and (8b).
At this time, prior to insertion of the C-shaped core piece (2), an appropriate amount of adhesive is filled in the side space of the bobbin (8), and the end of the C-shaped core piece (2) is filled with the adhesive. The part is fixed to the bobbin (8). The adhesive filled in the side space of the bobbin (8) flows backward from the back of the side space to the opening side with the insertion of the C-shaped core piece (2), and as shown in FIG. The end of the letter-shaped core piece (2) is covered with a large area, and as a result, the C-shaped core piece (2) and the bobbin (8) are bonded in a large area, and a larger adhesive force can be obtained. .
Further, the adhesive (9) filled in the side space of the bobbin (8) is also filled in a region to be a magnetic gap portion between the C-shaped core piece (2) and the rectangular parallelepiped core piece (3). As a result, the C-shaped core piece (2) and the rectangular parallelepiped core piece (3) are connected and fixed to each other.
[0029]
According to the coil device manufactured in this way, an extraneous external force is not applied to the rectangular parallelepiped core piece (3), so that desired inductance characteristics can be obtained. Further, by incorporating the C-shaped core piece (2) and the rectangular parallelepiped core piece (3) into the bobbin (8), these core pieces are integrated and a magnetic gap portion is formed between the core pieces. Therefore, there is no need for a step of joining a plurality of core pieces to each other via a magnetic gap layer as in the prior art, which makes the assembly process easier than in the prior art.
[0030]
In addition, since the rectangular parallelepiped core piece (3) and the C-shaped core piece (2) can be produced using materials having different characteristics (for example, a silicon steel plate, an amorphous material, etc.), synthesis by combining a plurality of materials. Characteristics can be obtained.
[0031]
In the coil device, the two coils (7) and (7) constituting the pair of coil assemblies (5) and (5) are formed by winding one conductive wire, and both coils (7) and (7) are formed. Are connected via a crossover wire (72), and the crossover wire (72) is stretched between the two bobbins (8) and (8) at the shortest distance, so that the conventional coil shown in FIG. It is not necessary to connect the winding end portion (59a) of one coil (56a) and the winding start end portion (58b) of the other coil (56b) to each other as in the apparatus. Since it does not need to take a long length, it does not interfere with other parts to be arranged around.
[0032]
Furthermore, according to the method for manufacturing a coil device according to the present invention, two coils (7) and (7) are formed by continuously winding one conductive wire. Compared with the conventional manufacturing method wound around, the manufacturing is simple. However, since it is not necessary to connect the ends of the two coils (7) and (7) to each other, there is no need to solder or insulate the connected parts, which is necessary in the past, which greatly reduces the number of assembly steps. Is done.
[0033]
In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the core (1) is not limited to a divided structure composed of a pair of C-shaped core pieces (2) and (2) and a rectangular parallelepiped core piece (3), and an integrated structure can also be adopted. The coils (7) and (7) are not limited to those in which a single conducting wire is wound, but can be produced by winding a bundle of a plurality of conducting wires. Further, the coils (7) and (7) can be produced by directly winding them around the bobbins (8) and (8). It is also possible to attach to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a coil device according to the present invention.
FIG. 2 is a partially broken plan view of the coil device.
FIG. 3 is a perspective view of a bobbin.
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of a C-shaped core piece.
FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of a rectangular parallelepiped core piece.
FIG. 6 is a plan view for explaining a winding method for two bobbins.
FIG. 7 is a plan view showing a process of inserting a C-shaped core piece into the bobbin.
FIG. 8 is a plan view of a wound core member used for manufacturing a conventional coil device.
FIG. 9 is a view showing a process of dividing the wound core member.
FIG. 10 is a diagram showing a process of joining a plurality of I-shaped divided core pieces to one C-shaped divided core piece.
FIG. 11 is a diagram illustrating a process of mounting a coil assembly.
FIG. 12 is a partially broken plan view of a conventional coil device.
FIG. 13 is a perspective view of one coil assembly constituting a conventional coil device.
FIG. 14 is a perspective view of the other coil assembly constituting the conventional coil device.
FIG. 15 is a plan view showing a state where two coil assemblies are connected to each other.
[Explanation of symbols]
(1) Core (2) C-shaped core piece (3) Cuboid core piece (5) Coil assembly (7) Coil (71) Winding start end (72) Junction wire (73) Winding end end (8) Bobbin (81) Hook (82) Hook (83) Locking groove (84) Locking groove (85) Rib (86) Rib (87) Opening (9) Adhesive

Claims

A pair of bobbins (8) and (8) are arranged side by side with their winding axes parallel to each other, and coils (7) are wound around the outer peripheral surfaces of both bobbins (8) and (8). In the coil device in which the annular core (1) is disposed through the internal spaces (80), (80) of (8), two coils wound around the pair of bobbins (8), (8) ( 7) (7) is formed by winding one conductor wire across both bobbins (8), (8), and the connecting wire (72) extending from one coil (7) to the other coil (7) is The coil device is locked to the end portions of the bobbins (8) and (8) and extends between the bobbins (8) and (8).

Each bobbin (8) is configured by projecting flanges (81) and (82) at both ends of the body (88) on which the coil (7) is to be wound, and both bobbins (8) adjacent to each other. Two locking grooves (83) and (84) are respectively provided in the flange portions (81) and (81) of (8), and the crossover wire (72) is formed on both bobbins (8) and (8). Of the four locking grooves (83), (84), (83) and (84), the two inner locking grooves (83) and (84) are locked, and the coils (7) and (7) are wound. The coil device according to claim 1, wherein the start end portion (71) and the winding end end portion (73) are locked in the two outer locking grooves (83) (84), respectively.

The coil device according to claim 2, wherein the crossover (72) extends in a shortest path between the two inner locking grooves (83) (84).

A pair of bobbins (8) and (8) are juxtaposed with their winding axes arranged in parallel to each other, and coils (7) are wound around the outer peripheral surfaces of both bobbins (8) and (8), respectively. In the manufacturing method of the coil device in which the annular core (1) is provided through the internal space (80) (80) of (8),
The pair of bobbins (8) and (8) are arranged in series, and the coils (7) and (7) are wound around both bobbins (8) and (8) using one conductive wire. 7) locking both ends of the crossover (72) extending from the other coil (7) to the ends of both bobbins (8) and (8);
The pair of bobbins (8) and (8) connected to each other by the crossover (72) are moved from the series arrangement to the parallel arrangement, and the crossover (72) is placed between the bobbins (8) and (8). Stretching process;
Insert both ends of a pair of C-shaped core pieces (2) and (2) from both sides of both bobbins (8) and (8) arranged in parallel into the internal spaces (80) and (80). And 8) a step of assembling the annular core (1) penetrating the internal spaces (80) and (80) of (8).