JP2005085560A - Litz wire coil - Google Patents

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Masahiro Nagai
正弘 永井
Shiro Hasegawa
志朗 長谷川
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Showa Electric Wire and Cable Co
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a litz wire coil in which the stability of coil shape and compactness are realized and also the difference of potential between the adjoining litz wires of the coil layer is made minimum. <P>SOLUTION: A square litz wire 11 having a rectangular cross section is wound so as to be vertically piled, and the whole shape is formed in a rectangular parallelepiped. The square litz wire 11 is formed in rectangular cross section by dies of a prescribed shape or a rolling roller or the like. The method of square shaping of the litz wire includes such as (1) the litz wire is formed in square shape before forming of coil and this square litz wire is formed in a coil, (2) the litz wire is shaped in square simultaneously as coil shaping, and (3) a round bundled litz wire is shaped in a coil and this formed coil is formed in square shape in one lot. The square litz wire coil 10 is not necessarily limited to one formed by one square litz wire 11, but that it may be constructed by using a plurality of pieces of square litz wires. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁誘導システムの中で必要となる磁束発生手段としてのコイルであって角型リッツ線を使用したリッツ線コイルに関する。   The present invention relates to a litz wire coil using a square litz wire as a magnetic flux generating means required in an electromagnetic induction system.

電気製品の中で加熱(発熱)システムを有するものにおいて省エネルギや効率向上を目的として電磁誘導加熱方式が普及され始めている。
コイルはあらゆる目的にて幅広く一般使用されている。その中で電磁誘導加熱にて使用されるコイルは高周波での使用が要求されている。高周波コイルとして使用されている電線は、その断面積の合計が同じであれば単線よりも複線(例えば、束線)が有利である。リッツ線のように、素線径が細く束数が多い線材が使用されている方がより有利である(特許文献1参照)。
図17に、横断面円形のリッツ線(丸束リッツ線)9を巻胴に9回巻きを行って得られた従来のリッツ線コイルを示している。従来の汎用タイプのリッツ線コイルは、通常の丸束リッツ線を手巻きあるいは簡易巻線機によって巻型に巻き付けられてコイル成型されている。
特開2000−215972号公報
Among electric appliances having a heating (heat generation) system, an electromagnetic induction heating method has started to be widely used for the purpose of energy saving and efficiency improvement.
Coils are widely used for all purposes. Among them, coils used for electromagnetic induction heating are required to be used at high frequencies. An electric wire used as a high-frequency coil is more advantageous as a double wire (for example, a bundled wire) than a single wire as long as the total cross-sectional area is the same. It is more advantageous to use a wire rod having a small strand diameter and a large number of bundles, such as a litz wire (see Patent Document 1).
FIG. 17 shows a conventional litz wire coil obtained by winding a litz wire (round bundle litz wire) 9 having a circular cross section around a winding drum 9 times. A conventional general-purpose type litz wire coil is formed by winding an ordinary round bundle litz wire around a winding form by hand winding or a simple winding machine.
JP 2000-215972 A

ところで、上記の技術には、次のような解決すべき課題があった。
素線径が細く束数が多いリッツ線は、金型を使ってコイル成型する際には各素線を所定の位置に配置するのに手間が掛かり、またコイル成形前は素線が解けてコイル形状が安定しない等、その取扱いが難しい。コイル形状が安定しないと、コイルの基本電気特性が安定しないことになる。加えて単線と比べると見掛けの体積(束線の見掛けの直径)が素線の絶縁皮膜の影響で増加してしまう。リッツ線のコイルの高性能化(直流抵抗の低下、インダクタンスの増加等)を図るにはコイルのボリュームアップを抑制すること、すなわちコイルのコンパクト化が一つの方法である。
By the way, the above technique has the following problems to be solved.
Litz wires with a small strand diameter and a large number of bundles are troublesome to place each strand at a predetermined position when forming a coil using a mold, and the strands can be unwound before coil formation. Handling is difficult because the coil shape is not stable. If the coil shape is not stable, the basic electrical characteristics of the coil will not be stable. In addition, the apparent volume (the apparent diameter of the bundled wire) is increased due to the influence of the insulation film of the strands compared to the single wire. In order to improve the performance of a litz wire coil (decrease in DC resistance, increase in inductance, etc.), one method is to suppress coil volume increase, that is, to make the coil compact.

また、図17に示した丸束リッツ線9を使用するコイルは、断面積(体積)が大きく、コイル性能に影響する占積率が極めて低い。また、このような、従来タイプのコイルは、その製造方法に、ある程度の制限があるため、コイル層の相隣接するリッツ線間の電位差、例えば、図17の巻き順番を示す数字1の位置におけるリッツ線と同数字7の位置におけるリッツ線との間の電位差、あるいは同数字5の位置におけるリッツ線と同数字9の位置におけるリッツ線と間との電位差が大きく、短絡の可能性が高くなってしまうという難点がある。   Moreover, the coil using the round bundle litz wire 9 shown in FIG. 17 has a large cross-sectional area (volume) and an extremely low space factor that affects the coil performance. In addition, since such a conventional type coil has a certain degree of limitation in its manufacturing method, a potential difference between adjacent litz wires of the coil layer, for example, at the position of numeral 1 indicating the winding order in FIG. The potential difference between the litz wire and the litz wire at the same number 7 position or the potential difference between the litz wire at the same number 5 position and the litz wire at the same number 9 position is large, and the possibility of a short circuit is increased. There is a difficulty that it ends up.

本発明は、コイル形状の安定化とコンパクト化を図り、しかもコイル層の相隣接するリッツ線間の電位差を最小限としたリッツ線コイルを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a litz wire coil that stabilizes the coil shape and is compact, and minimizes the potential difference between adjacent litz wires of a coil layer.

本発明は次の構成により上記の課題を解決する。
〈構成1〉
角型リッツ線が軸方向に縦積みされるように巻回され、全体形状が直方体状に成型されてなることを特徴とするリッツ線コイル。
The present invention solves the above problems by the following configuration.
<Configuration 1>
A litz wire coil, characterized in that rectangular litz wires are wound so as to be stacked vertically in the axial direction, and the overall shape is formed into a rectangular parallelepiped shape.

角型リッツ線は、所定形状の金型や圧延ローラ等により横断面正方形あるいは矩形に成型されたものである。縦積みとは、角型リッツ線を、その平坦部が順次重なるように積層することを称している。
角型リッツ線でコイルを成型することにより、コイル形状が安定し、コイル基本電気特性の安定化が図れる。また、コイル体積をコンパクト化でき、直流抵抗の低下、インダクダンスの増加等により、電気性能の向上が図れる。
リッツ線の角型化には、次の3通りがある。(1)コイル成型前にリッツ線を角型化し、この角型リッツ線をコイル成型する。(2)リッツ線を角型化するのと同時にコイル成型する。(3)丸束リッツ線をコイル成型し、この成型されたコイルを一括角型化する。なお、このとき使用される丸束リッツ線としては、複数本のリッツ線を集合撚りしたものが好ましいが、周知の複合撚りしたものでもよい。
構成1のリッツ線コイルは、種々の目的に使用されるが、例えば所定形状の枠体に嵌め込んで電磁誘導加熱の熱源として使用する場合は、その枠体を、240〜260℃程度の高熱に耐える材料、例えば、PPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK樹脂(ポリエーテルエーテルケトン)、液晶樹脂等のいずれかの高耐熱性樹脂により成型するとよい。
The square litz wire is formed into a square or a rectangular cross section by a predetermined shape die or a rolling roller. Vertical stacking refers to stacking square litz wires so that their flat portions overlap one another.
By forming a coil with a square litz wire, the coil shape is stabilized and the basic electrical characteristics of the coil can be stabilized. In addition, the coil volume can be made compact, and the electrical performance can be improved by reducing the DC resistance, increasing the inductance, and the like.
There are the following three ways to square the litz wire. (1) Before forming the coil, the litz wire is squared and the rectangular litz wire is coiled. (2) Coil molding at the same time that the litz wire is squared. (3) A round bundle litz wire is coil-molded, and the molded coil is batch-rectified. In addition, as a round bundle litz wire used at this time, the thing which carried out the collective twist of the several litz wire is preferable, However, the well-known compound twist may be used.
The Litz wire coil of Configuration 1 is used for various purposes. For example, when the Litz wire coil is used as a heat source for electromagnetic induction heating by being fitted into a frame of a predetermined shape, the frame is heated to a high temperature of about 240 to 260 ° C. It is good to shape | mold with any high heat-resistant resin, such as PPS resin (polyphenylene sulfide), PEEK resin (polyether ether ketone), liquid crystal resin, etc.

〈構成2〉
構成1記載のリッツ線コイルにおいて、上記角型リッツ線を径方向に重ね巻きして多層巻きとしたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 2>
The litz wire coil according to the first aspect, wherein the rectangular litz wire is wound in a radial direction to form a multi-layer winding.

コイルに要求される特性によっては、図1(a)に示したような単層型では対応できない場合がある。コイルの径方向の厚さを増加させたい場合や、例えば、100ボルト仕様に対し200ボルト仕様に対応させるために使用するリッツ線を細くしたい場合等である。通常の丸束リッツ線を角型成型するにあたり、角型化(扁平化)可能な許容範囲(一定の扁平率)があるので、これを考慮する必要がある。許容範囲を越える角型化は一部の特殊な製造条件を除いては非常に困難であるため、径方向に複数層巻きされる2層以上の多層縦積型コイルが成型される。   Depending on the characteristics required of the coil, the single layer type as shown in FIG. For example, when it is desired to increase the thickness of the coil in the radial direction, or when it is desired to make the litz wire used to be compatible with the 200 volt specification with respect to the 100 volt specification, for example. When a normal round bundle litz wire is formed into a square shape, there is an allowable range (a constant flatness ratio) that can be squared (flattened), which needs to be taken into consideration. Since the square shape exceeding the allowable range is very difficult except for some special manufacturing conditions, a multi-layered vertical coil having two or more layers wound in the radial direction is formed.

〈構成3〉
構成2記載のリッツ線コイルにおいて、上記角型リッツ線の交差点におけるリッツ線部分を張力を緩め若干引き戻して軸方向に扁平にしたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 3>
A litz wire coil according to the construction 2, wherein the litz wire portion at the intersection of the rectangular litz wires is flattened in the axial direction by loosening the tension and pulling it back slightly.

構成3のリッツ線コイルは、角型リッツ線どうしの交差点におけるリッツ線の束を積極的に崩して構成するものである。角型リッツ線の交差点は、その箇所だけが軸方向に突出する形となるので、製品としての収まり等が悪く、また無理に圧縮成型した場合には素線の断線を引き起こす恐れがある。構成3とすることにより、角型リッツ線コイルがリッツ線の交差点を含む全面に亘って軸方向の高さがほぼ同一にされ、しかも、角型リッツ線の交差点における各素線に加圧力が緩和された状態であることにより圧縮成型による素線の断線が防止される。   The Litz wire coil of the configuration 3 is configured by actively breaking the bundle of litz wires at the intersection of the square litz wires. Since the intersection of the square litz wire has a shape protruding only in the axial direction, the fit as a product is poor, and there is a possibility that the wire may be disconnected when it is forcibly compression-molded. By adopting the configuration 3, the square litz wire coils have almost the same height in the axial direction over the entire surface including the intersection of the litz wires, and pressure is applied to each strand at the intersection of the square litz wires. By being in a relaxed state, the wire breakage due to compression molding is prevented.

〈構成4〉
構成2記載のリッツ線コイルにおいて、上記角型リッツ線を、外層、内層、内層、外層、外層、内層の順に2層に巻き付けて縦積みしたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 4>
The Litz wire coil according to Configuration 2, wherein the square Litz wire is wound in two layers in the order of an outer layer, an inner layer, an inner layer, an outer layer, an outer layer, and an inner layer and vertically stacked.

構成4のリッツ線コイルは、角型リッツ線を外層から巻き始め、次に同列の内層を巻く。次に軸方向に沿う2列目の内層を巻き、同2列の外層を巻き、次に3列目の外層を巻くという順番で所定の列まで縦積みすることにより、角型リッツ線どうしの交差点が生じない2層構成とするものである。   The Litz wire coil of configuration 4 starts winding the square litz wire from the outer layer, and then winds the inner layer in the same row. Next, by winding the inner layer of the second row along the axial direction, winding the outer layer of the two rows, and then winding the outer layer of the third row up to a predetermined row in the order, A two-layer structure in which no intersection occurs.

〈構成5〉
構成2記載のリッツ線コイルにおいて、上記角型リッツ線を、内層、外層、外層、内層、内層、外層の順に2層に巻き付けて縦積みしたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 5>
The Litz wire coil according to Configuration 2, wherein the rectangular Litz wire is wound in two layers in the order of an inner layer, an outer layer, an outer layer, an inner layer, an inner layer, and an outer layer, and vertically stacked.

構成5のリッツ線コイルは、角型リッツ線を内層から巻き始め、次に同列の外層を巻く。次に軸方向に沿う2列目の外層を巻き、同2列の内層を巻き、次に3列目の内層を巻くという順番で所定の列まで縦積みすることにより、角型リッツ線どうしの交差点が生じない2層構成とするものである。   The Litz wire coil of configuration 5 starts winding the rectangular Litz wire from the inner layer, and then winds the outer layer in the same row. Next, by winding the outer layer of the second row along the axial direction, winding the inner layer of the two rows, and then winding the inner layer of the third row up to a predetermined row in the order, A two-layer structure in which no intersection occurs.

〈構成6〉
角型リッツ線の複数本が並列に並べられた状態で軸方向に縦積みされるように巻回され、全体形状が直方体状に成型されてなることを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 6>
A litz wire coil, wherein a plurality of rectangular litz wires are wound so as to be vertically stacked in a state of being arranged in parallel, and the overall shape is formed into a rectangular parallelepiped shape.

このタイプのコイルは軸方向の高さを低くすることができ、インダクダンスを大きくすることができる。   This type of coil can reduce the axial height and increase the inductance.

〈構成7〉
構成1ないし6のいずれか記載のリッツ線コイルにおいて、周囲の任意箇所に、耐熱ベース基材に耐熱粘着材を付加してなる耐熱押えテープを巻き付けたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 7>
The Litz wire coil according to any one of the constitutions 1 to 6, wherein a heat resistant pressing tape formed by adding a heat resistant adhesive material to a heat resistant base substrate is wound around an arbitrary place around the Litz wire coil.

リッツ線コイルは成型後も素線が崩れ易い。耐熱押えテープを巻き付けたことにより、成型後、他の部品に組立てるまでの間や製品としての使用時に、コイル形状を保持して作業性や電気的性能を安定化する。   The litz wire coil tends to break the wire after molding. By winding the heat-resistant presser tape, the coil shape is maintained and the workability and electrical performance are stabilized during molding and after assembling to other parts or when used as a product.

〈構成8〉
構成1ないし7のいずれか記載のリッツ線コイルにおいて、短辺側の中央部に凹部または凸部を設けたことを特徴とするリッツ線コイル。
<Configuration 8>
The litz wire coil according to any one of the constitutions 1 to 7, wherein a concave portion or a convex portion is provided at a central portion on a short side.

構成8のリッツ線コイルは、誘導加熱するために、磁性金属製の被加熱円筒体を、凹部又は凸部に嵌入させ最接近した状態で配置させて使用する場合に有効である。   The Litz wire coil of configuration 8 is effective when a heated cylindrical body made of magnetic metal is inserted into a concave portion or a convex portion and arranged in the closest state for induction heating.

以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific examples.

図1(a)は本発明のリッツ線コイルの第1の実施例を示す斜視図である。図1の(b)および(c)は、図1(a)に示された角型リッツ線の成型方法の説明図である。図2は、図1(a)に示されたリッツ線コイルの横断面図である。   Fig.1 (a) is a perspective view which shows the 1st Example of the litz wire coil of this invention. FIGS. 1B and 1C are explanatory views of a method for forming the square litz wire shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the litz wire coil shown in FIG.

この実施例のリッツ線コイル10は、断面が角型(横断面矩形)にされた角型リッツ線11を巻回し成型してなる単層縦積型コイルである。すなわち、角型リッツ線11は、図1(b)に示される丸束リッツ線9を、図示しない周知の金型や加圧ローラ等によって加圧して図1(c)に示される横断面矩形に成型したものである。このような角型リッツ線11をエッジワイズ巻きで軸方向に縦積みして全体形状が直方体状とされた単層のリッツ線コイル10、すなわち、角型リッツ線単層縦積型コイルを形成している。エッジワイズ巻きとは、角型リッツ線を、その横断面矩形の短辺(エッジ)側を巻胴に向けて巻き付けることを称している。   The litz wire coil 10 of this embodiment is a single layer vertically stacked coil formed by winding and forming a square litz wire 11 having a square cross section (rectangular cross section). That is, the rectangular litz wire 11 is formed by pressing the round bundle litz wire 9 shown in FIG. 1 (b) with a well-known mold or a pressure roller (not shown) and having a rectangular cross section shown in FIG. 1 (c). It is molded into Such a rectangular litz wire 11 is vertically stacked in an axial direction by edgewise winding to form a single-layer litz wire coil 10 whose overall shape is a rectangular parallelepiped shape, that is, a rectangular litz wire single-layer vertically stacked coil. doing. Edgewise winding refers to winding a square litz wire with the short side (edge) side of its rectangular cross section facing the winding drum.

このリッツ線コイル10の周囲任意の箇所に、押えテープ12が巻き付けられている。この押えテープ12は、成型後のリッツ線コイル10を一時的あるいは長期間に亘って所定のコイル形状を保持するもので、耐熱性を有しかつ肉厚の薄いものであることが望ましい。押えテープ12として、周知の自己融着性テープを使った場合は150℃を越える使用環境では使用に耐えないことが考えられる。従ってリッツ線コイル10が例えば、200〜220℃の高温下で使用され、押えテープ12にも高耐熱性が要求される場合は、例えば、カプトン(ポリイミド)、テフロン(登録商標)、ノーメックス製テープ等の耐熱ベース基材に、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂等の耐熱粘着材を付加してなるテープが使用される。   A presser tape 12 is wound around an arbitrary portion around the litz wire coil 10. The presser tape 12 is for holding a predetermined coil shape of the molded litz wire coil 10 temporarily or over a long period of time, and is preferably heat resistant and thin. When a well-known self-bonding tape is used as the presser tape 12, it can be considered that it cannot be used in a use environment exceeding 150 ° C. Accordingly, when the Litz wire coil 10 is used at a high temperature of 200 to 220 ° C. and the presser tape 12 is required to have high heat resistance, for example, Kapton (polyimide), Teflon (registered trademark), Nomex tape A tape obtained by adding a heat-resistant adhesive material such as a silicone resin or an acrylic resin to a heat-resistant base substrate such as a resin is used.

図3は本発明の第2の実施例の2層縦積型コイルを示す横断面図である。
図3に示す2層縦積型コイル20は、1本の角型リッツ線21を使って径方向に2層に成型したものである。この角型リッツ線21は、図2に示したリッツ線コイル10の厚さtの1/2の横幅を有するものである。なお、厚さtとは、コイル横断面における径方向の長さを称している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a two-layered vertical coil according to the second embodiment of the present invention.
A two-layer vertical product type coil 20 shown in FIG. 3 is formed into two layers in the radial direction using one square litz wire 21. This square litz wire 21 has a width that is 1/2 of the thickness t of the litz wire coil 10 shown in FIG. The thickness t refers to the length in the radial direction in the coil cross section.

図4は本発明の第3の実施例の2層縦積型コイルを示す横断面図である。
図4に示す2層縦積型コイル30は、図2に示したリッツ線コイル10の厚さtと同等の横幅を有する、1本の角型リッツ線31を使って径方向に2層に成型したものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a two-layered vertical coil according to a third embodiment of the present invention.
The two-layer vertically stacked coil 30 shown in FIG. 4 has two layers in the radial direction using a single rectangular litz wire 31 having a width equal to the thickness t of the litz wire coil 10 shown in FIG. Molded.

2層以上の多層縦積型コイルには、単層型コイル成型では問題視されなかった、内層と外層の交差問題が起こる場合がある。リッツ線の交差(図7)は、成型時に素線の断線を引き起こす可能性があるので、極力避ける必要がある。通常の多層縦積型コイルの成型について2層型を例にとった場合、内層、外層、内層、外層と交互に縦積みしたコイル構造とする方法が最も容易である。しかし、このコイル構造では、各ターン毎に内層と外層の交差点(クロスポイント)13が存在することになる。そこで、図5に示す構造の多層縦積型コイルを提案する。   A multilayer vertical stack type coil having two or more layers may have a crossing problem between the inner layer and the outer layer, which is not regarded as a problem in the single-layer coil molding. The crossing of litz wires (FIG. 7) needs to be avoided as much as possible because it may cause the wire to break during molding. When a two-layer type is taken as an example for forming a normal multi-layered vertical coil, a method of forming a coil structure in which inner layers, outer layers, inner layers, and outer layers are alternately stacked is the easiest. However, in this coil structure, an intersection (cross point) 13 between the inner layer and the outer layer exists for each turn. Accordingly, a multilayer vertically stacked coil having the structure shown in FIG. 5 is proposed.

図5は本発明の第4の実施例を片側横断面で示す説明図である。
角型リッツ線11は、各ターン毎に、図7に示すような内層と外層の交差点13が生じないように、次のようにして構成する。すなわち、角型リッツ線11の巻き順番を示す数字の1から8を付した図5において、先ず、角型リッツ線11を外層1から巻き始める。次に同列の内層2を巻く。次に2列目の内層3を巻き、同2列の外層4を巻き、次に3列目の外層5を巻くという順番で所定の列まで縦積みすることにより、角型リッツ線どうしの交差点が生じないようにすることができる。あるいは、角型リッツ線を、内層から巻き始め、次に同列の外層を巻く。次に2列目の外層、内層、3列目の内層、外層の順に2層に巻き付けて縦積みするようにしてもよい。このような構造は成型に手間が掛かるので、特殊事情の場合に実施される。
FIG. 5 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the present invention in a lateral cross section.
The square litz wire 11 is configured as follows so that the intersection 13 between the inner layer and the outer layer as shown in FIG. 7 does not occur every turn. That is, in FIG. 5 attached with numerals 1 to 8 indicating the winding order of the square litz wire 11, first, the square litz wire 11 is started to be wound from the outer layer 1. Next, the inner layer 2 in the same row is wound. Next, by winding the inner layer 3 in the second row, winding the outer layer 4 in the second row, and then winding the outer layer 5 in the third row up to a predetermined row, the intersection of the square litz wires Can be prevented from occurring. Alternatively, the rectangular litz wire is wound from the inner layer, and then the outer layer in the same row is wound. Next, the outer layer in the second row, the inner layer, the inner layer in the third row, and the outer layer may be wound in two layers and stacked vertically. Such a structure takes time for molding, and is therefore implemented in special circumstances.

図6は、本発明の第5の実施例を片側横断面で示す説明図である。
この実施例は、角型リッツ線の交差点を存在させるが、その交差点における角型リッツ線11の束を積極的に崩して構成するものである。すなわち、交差点以外の部分は整列巻きされているが、リッツ線11の交差点における部分を張力を緩め若干引き戻すようにして、図6に示したように横広がりにして不整列化させる。このように成型された角型リッツ線コイルは、リッツ線11の交差点を含む全面に亘って軸方向の高さがほぼ同一にされている。
こうすることによって、角型リッツ線の交差点が存在していてもその交差点における素線へのダメージを低減させることができる、角型リッツ線多層縦積型コイルの成型が可能となる。
FIG. 6 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the present invention in a cross section on one side.
In this embodiment, there is an intersection of square litz wires, but the bundle of square litz wires 11 at the intersection is actively broken. That is, the portion other than the intersection is aligned and wound, but the portion at the intersection of the litz wire 11 is loosened slightly and pulled back slightly to be spread laterally as shown in FIG. The square litz wire coil formed in this way has substantially the same axial height over the entire surface including the intersection of the litz wire 11.
By doing so, it is possible to form a square litz wire multilayer vertically stacked coil that can reduce damage to the strands at the intersection even if there is an intersection of the square litz wire.

上記の各実施例に示す角型リッツ線コイルは、1本の角型リッツ線により成型したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。次に、複数本の角型リッツ線を使って構成する本発明の角型リッツ線コイルにつき説明する。   The square litz wire coil shown in each of the above embodiments is formed by one square litz wire, but the present invention is not limited to this. Next, the square litz wire coil of the present invention configured using a plurality of square litz wires will be described.

図8は本発明の第6の実施例を示す斜視図、図9ないし図11は、この第6の実施例の説明図である。
図8に示した実施例は、3本の角型リッツ線を使用し、これらを幅広面を横一列に並べた状態でエッジワイズ巻きで軸方向に縦積し、全体形状が直方体状に成型された3層縦積型コイルである。
複数本の角型リッツ線を使用するのは、1本の角型リッツ線だけでは成型困難な場合であるが、実験では次の条件とした場合に良好な結果が得られた。
FIG. 8 is a perspective view showing a sixth embodiment of the present invention, and FIGS. 9 to 11 are explanatory views of the sixth embodiment.
The embodiment shown in FIG. 8 uses three rectangular litz wires, and these are stacked vertically in the axial direction by edgewise winding with the wide surfaces arranged in a horizontal row, and the overall shape is formed into a rectangular parallelepiped shape. This is a three-layered vertical coil.
The use of a plurality of square litz wires is a case where it is difficult to mold with only one square litz wire, but in the experiment, good results were obtained under the following conditions.

すなわち、図9に示すように、1本の角型リッツ線で成型するときの、丸束リッツ線9を角型に成型した角型リッツ線11の幅をa、高さをbとしたとき、図10に示すリッツ線の撚り本数を、図9に示す丸束リッツ線9の半数ずつにした2本の丸束リッツ線9Aを用意し、これらの2本の丸束リッツ線9Aをそれそれ角型に成型したときの2本の角型リッツ線11Aの幅を1.43a、高さを0.7bとする。このようにした角型リッツ線11Aを並列に多層縦積みする。   That is, as shown in FIG. 9, when forming the square litz wire 9 into a square shape when forming with a single square litz wire, the width is a and the height is b. Prepare two round bundle litz wires 9A in which the number of twists of the litz wire shown in FIG. 10 is half each of the round bundle litz wires 9 shown in FIG. 9, and these two round bundle litz wires 9A are The width of the two square litz wires 11A when formed into a square shape is 1.43a and the height is 0.7b. The square litz wires 11A thus formed are stacked in multiple layers in parallel.

また、図11に示すように、リッツ線の撚り本数を、図9に示す丸束リッツ線9の1/3等分ずつにした3本の丸束リッツ線9Bを用意し、これらの3本の丸束リッツ線9Bをそれそれ角型に成型したとき、その3本の角型リッツ線11Bの幅を1.74a、高さを0.57bとする。このようにした角型リッツ線11Bを並列に並べて3層縦積みしたものが、図8に示したリッツ線コイルである。
こうすることにより、1本のリッツ線では角型化の許容範囲を越えてしまったものが、2本以上に分けることにより見掛け上、扁平率が大きくとれるようになる。最終的にこの2本以上の角型リッツ線はコイル外部において接続されるので、1本のコイルと電気抵抗は同じにすることができる。
Further, as shown in FIG. 11, three round bundle litz wires 9B in which the number of twists of the litz wire is divided into 1/3 of the round bundle litz wire 9 shown in FIG. 9 are prepared. When the round bundle litz wire 9B is molded into a square shape, the width of the three square litz wires 11B is 1.74a and the height is 0.57b. The Litz wire coil shown in FIG. 8 is obtained by arranging the rectangular litz wires 11B thus arranged in parallel and vertically stacking three layers.
By doing so, a single litz wire that has exceeded the allowable range for squareness is divided into two or more, so that the apparent flatness can be increased. Finally, since these two or more square litz wires are connected outside the coil, the electrical resistance can be the same as that of one coil.

図12は本発明の第7の実施例を示す斜視図、図13は同実施例の使用状態を示す横断面図である。
図12に示したリッツ線コイル10Aは、全体形状が直方体状をなしており、コイル上面の短辺側の中央部に凹部14Aを設けたものである。この凹部14Aは、V字状をなしており、図示を省略したが、コイルの対向する反対側の短辺中央部にも設けられている。
このようなリッツ線コイル10Aは、例えば次のようにして成型される。すなわち、図1に示したような全体形状が直方体状をなすリッツ線コイルを、このリッツ線コイルの外形と同等な大きさの保持金型に収納する。次に、同コイルの平面の短辺側の中央部に、凹部14Aと相補する形状の凸部を有する押し金型を押圧することにより、凹部14Aを形成する。
FIG. 12 is a perspective view showing a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a transverse sectional view showing a use state of the embodiment.
The litz wire coil 10A shown in FIG. 12 has a rectangular parallelepiped shape as a whole, and is provided with a concave portion 14A at the central portion on the short side of the upper surface of the coil. The recess 14A has a V shape and is not shown in the figure, but is also provided at the center of the short side opposite to the coil.
Such a litz wire coil 10A is molded, for example, as follows. That is, a litz wire coil having an overall shape as shown in FIG. 1 and a rectangular parallelepiped shape is housed in a holding mold having a size equivalent to the outer shape of the litz wire coil. Next, the concave portion 14A is formed by pressing a pressing die having a convex portion complementary to the concave portion 14A at the central portion on the short side of the plane of the coil.

このように成型されたリッツ線コイル10Aは、次のようにして使用される。すなわち、凹部14Aに対向して磁性金属製の被加熱円筒体が最接近した状態で配置される。凹部14Aが存在することによって、被加熱円筒体を、凹部14A内に嵌入させて、コイルに、より接近した状態で配置することができる。通電時にリッツ線コイル10Aから発生した磁力線が被加熱円筒体を横断し、より有効に電磁誘導加熱を行う。   The litz wire coil 10A thus molded is used as follows. That is, the heated cylindrical body made of magnetic metal is disposed in the state of being closest to the concave portion 14A. Due to the presence of the recess 14A, the heated cylindrical body can be fitted into the recess 14A and disposed closer to the coil. The magnetic lines of force generated from the litz wire coil 10A when energized cross the heated cylindrical body and perform electromagnetic induction heating more effectively.

また、リッツ線コイル10Aには、コイル下面の短辺側の中央部に凸部14Bが設けられている。この凸部14Bは、凹部14Aに対応してV字状に突起しており、図示を省略したが、コイルの対向する反対側の短辺中央部にも設けられている。
例えば、このようなリッツ線コイル10Aを、使用時に、磁性金属製の被加熱円筒体の内部に嵌入すると共に、凸部14Bを被加熱円筒体の任意位置の周面に最接近した状態で配置した場合、上記した凹部14Aの場合と同様に、より有効に電磁誘導加熱が行われる。
Further, the litz wire coil 10A is provided with a convex portion 14B at the central portion on the short side of the lower surface of the coil. The convex portion 14B protrudes in a V shape corresponding to the concave portion 14A, and although not shown, it is also provided at the central portion of the opposite short side of the coil.
For example, such a litz wire coil 10A is inserted into a heated cylindrical body made of magnetic metal when used, and the convex portion 14B is arranged in a state of being closest to the circumferential surface at an arbitrary position of the heated cylindrical body. In this case, the electromagnetic induction heating is more effectively performed as in the case of the recess 14A described above.

図13〜図15はそれぞれ第7の実施例の各変形例を簡易に示した横断面図である。
図13に示したリッツ線コイル10Bでは、凹部15Aが長辺側を含むV字状に設けられている。
図12に示したリッツ線コイル10Aと比べると、より大きな外径を有する被加熱円筒体15に対応できる。
FIG. 13 to FIG. 15 are cross-sectional views simply showing modifications of the seventh embodiment.
In the litz wire coil 10B shown in FIG. 13, the recess 15A is provided in a V shape including the long side.
Compared with the litz wire coil 10 </ b> A shown in FIG. 12, the heated cylindrical body 15 having a larger outer diameter can be handled.

図14に示したリッツ線コイル10Cは、円弧をなす凹部16Aを設けたものである。   The litz wire coil 10C shown in FIG. 14 is provided with a concave portion 16A that forms an arc.

図15に示したリッツ線コイル10Dでは、凹部17Aが長辺側を含む円弧状に設けられている。
図14に示したリッツ線コイル10Cと比べると、より大きな外径を有する被加熱円筒体に対応できる。
In the litz wire coil 10D shown in FIG. 15, the concave portion 17A is provided in an arc shape including the long side.
Compared with the litz wire coil 10 </ b> C shown in FIG. 14, it can correspond to a heated cylindrical body having a larger outer diameter.

図16は本発明の第8の実施例を示す横断面図である。
図16に示したリッツ線コイル10Eは、全体形状が直方体状をなしており、その両側面18が外方に膨らむように湾曲した形状をなしている。このようなリッツ線コイル10Eは、厚さtの異なる角型リッツ線11Eを巻きつけたものでもよいが、厚さtの一定な角型リッツ線11Eを巻きつけた後、金型等を用いて図示のように両側面を湾曲成型したものでもよい。
FIG. 16 is a transverse sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.
The litz wire coil 10E shown in FIG. 16 has a rectangular parallelepiped shape, and has a curved shape so that both side surfaces 18 bulge outward. Such a litz wire coil 10E may be formed by winding a rectangular litz wire 11E having a different thickness t, but after winding a rectangular litz wire 11E having a constant thickness t, a mold or the like is used. As shown in the figure, both sides may be curved and molded.

本発明のリッツ線コイルの第1の実施例を示す図で、(a)は全体構造を示す斜視図、(b)は角型リッツ線の角型成型加工前の状態を示す説明図、(c)は角型リッツ線を示す横断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the 1st Example of the litz wire coil of this invention, (a) is a perspective view which shows the whole structure, (b) is explanatory drawing which shows the state before the square shaping | molding process of a square litz wire, c) is a cross-sectional view showing a square litz wire. 図1(a)に示したリッツ線コイルの横断面図である。It is a cross-sectional view of the litz wire coil shown in FIG. 本発明の第2の実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention. 角型リッツ線の交差状況の説明図である。It is explanatory drawing of the crossing situation of a square-shaped litz wire. 本発明の第6の実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 6th Example of this invention. 本発明の第7の実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 7th Example of this invention. 第7の実施例における変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the modification in a 7th Example. 第7の実施例における他の変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the other modification in a 7th Example. 第7の実施例におけるさらに他の変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the other modification in the 7th Example. 本発明の第8の実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing an eighth embodiment of the present invention. 従来のリッツ線コイルの説明図である。It is explanatory drawing of the conventional litz wire coil.

符号の説明Explanation of symbols

9 丸束リッツ線
10 リッツ線コイル
11 角型リッツ線
12 押えテープ
13 交差点
14A、15A、16A、17A 凹部
14B 凸部
20、30 多層縦積型コイル
21、31 角型リッツ線
9 Round bundle Litz wire 10 Litz wire coil 11 Square litz wire 12 Press tape 13 Intersection 14A, 15A, 16A, 17A Concave portion 14B Convex portion 20, 30 Multi-layer vertically stacked coil 21, 31 Square litz wire

Claims (8)

角型リッツ線が軸方向に縦積みされるように巻回され、全体形状が直方体状に成型されてなることを特徴とするリッツ線コイル。   A litz wire coil, characterized in that rectangular litz wires are wound so as to be stacked vertically in the axial direction, and the overall shape is formed into a rectangular parallelepiped shape. 請求項1記載のリッツ線コイルにおいて、
前記角型リッツ線を径方向に重ね巻きして多層巻きとしたことを特徴とするリッツ線コイル。
The litz wire coil according to claim 1,
A litz wire coil, wherein the square litz wire is wound in a radial direction to form a multi-layer winding.
請求項2記載のリッツ線コイルにおいて、
前記角型リッツ線の交差点におけるリッツ線部分を張力を緩め若干引き戻して軸方向に扁平にしたことを特徴とするリッツ線コイル。
In the litz wire coil according to claim 2,
A litz wire coil, wherein the litz wire portion at the intersection of the square litz wires is flattened in the axial direction by loosening the tension and pulling it back slightly.
請求項2記載のリッツ線コイルにおいて、
前記角型リッツ線を、外層、内層、内層、外層、外層、内層の順に2層に巻き付けて縦積みしたことを特徴とするリッツ線コイル。
In the litz wire coil according to claim 2,
A litz wire coil, wherein the rectangular litz wire is wound in two layers in the order of an outer layer, an inner layer, an inner layer, an outer layer, an outer layer, and an inner layer and stacked vertically.
請求項2記載のリッツ線コイルにおいて、
前記角型リッツ線を、内層、外層、外層、内層、内層、外層の順に2層に巻き付けて縦積みしたことを特徴とするリッツ線コイル。
In the litz wire coil according to claim 2,
A litz wire coil, wherein the rectangular litz wire is wound in two layers in the order of an inner layer, an outer layer, an outer layer, an inner layer, an inner layer, and an outer layer and stacked vertically.
角型リッツ線の複数本が並列に並べられた状態で軸方向に縦積みされるように巻回され、全体形状が直方体状に成型されてなることを特徴とするリッツ線コイル。   A litz wire coil, wherein a plurality of rectangular litz wires are wound so as to be vertically stacked in a state of being arranged in parallel, and the overall shape is formed into a rectangular parallelepiped shape. 請求項1ないし6のいずれか記載のリッツ線コイルにおいて、
周囲の任意箇所に、耐熱ベース基材に耐熱粘着材を付加してなる耐熱押えテープを巻き付けたことを特徴とするリッツ線コイル。
In the litz wire coil according to any one of claims 1 to 6,
A litz wire coil, characterized in that a heat-resistant press tape formed by adding a heat-resistant adhesive material to a heat-resistant base substrate is wound around an arbitrary place around.
請求項1ないし7のいずれか記載のリッツ線コイルにおいて、
短辺側の中央部に凹部または凸部を設けたことを特徴とするリッツ線コイル。
In the litz wire coil according to any one of claims 1 to 7,
A litz wire coil, wherein a concave portion or a convex portion is provided in a central portion on a short side.
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