JP2009032836A - 多連コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中間亘り線の絶縁処理を迅速、簡便、確実に行うことができる多連コイルの製造方法を提供する。
【解決手段】コイル用線材に予め絶縁被覆用チューブを中間亘り線の数だけ挿入しておき、コイル用線材を巻き線型に巻回して第１のコイルを作成し、第１のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた絶縁被覆用チューブを被覆して第１の中間亘り線を形成し、第１の中間亘り線の終端部以降のコイル用線材を巻き始めとして巻き線型にコイル用線材を巻回して第２のコイルを作成し、次いで第２のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた絶縁被覆用チューブを被覆して第２の中間亘り線を形成し、さらに第２の中間亘り線の終端部以降のコイル用線材を巻き始めとして巻き線型にコイル用線材を巻回して第３のコイルを作成する工程を所定の回数繰り返し、（ｎ−１）箇所の中間亘り線を有するｎ個のコイル（ｎ≧２）を作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のコイルが連結された多連コイルの製造方法に係り、特に複数のコイル間に跨る中間亘り線の絶縁被覆に適した多連コイルの製造方法に関する。

従来から中間亘り線を有する多連コイルの製造方法は種々知られている。このような多連コイルの製造方法として、例えば線材を一つの巻枠に巻回した後に渡り線を形成して次の巻枠に線材を巻回するという動作を繰り返す方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ＩＨ電磁調理器、ＩＨ炊飯器、複写機などのように比較的環境温度の高い雰囲気において使用されることが多い機器については、絶縁体の耐電圧特性の温度依存性により中間亘り線の絶縁処理が重要な課題であるため従来種々の絶縁処理が行われている。この種の方法としては、例えば、コイルを作成した後に中間亘り線に（１）予め縦にスリットの入った絶縁チューブを被覆する方法、（２）絶縁テープを巻回する方法、（３）螺旋を描いたループ状の絶縁物を巻き付ける方法などがあり、また（４）予めコイルの巻き線に必要な長さの線材を引き出し、予定した中間亘り線の箇所を計測して絶縁チューブをその箇所に固定し、線材が長い場合は例えばボビン等に一度巻き戻してからコイルを作成したり、線材が短い場合は巻き戻すことなくコイルを作成したりする方法がある。

特開２００２−３４２１０号公報（段落００２０、図５、図６等）

上記したように、従来の中間亘り線の絶縁処理にはいくつかの方法があるが、（１）〜（３）の方法では、コイルを作成後に中間亘り線に絶縁処理を行うものであるから、作業の自由度が制限されるとともに、絶縁物と線材間に隙間が生じやすく、線材と一体化した絶縁処理が困難なため高温下では信頼性に問題があった。

また（４）の方法ではコイルが小さく、使用する線材の長さが短い場合はともかく、大きなコイルを作成する場合には線材も長くなるためにコイル作成前の線材の引き出し、絶縁チューブの固定、線材の巻き戻しなどの処理が極めて煩雑となり、しかもコイルを作成した後に絶縁処理をした箇所が予定した中間亘り線の箇所とずれるという問題もあった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、コイルを作成しながら中間亘り線の絶縁処理を迅速かつ簡便にしかも確実に行うことができる多連コイルの製造方法を提供するものである。

この目的を達成するために本発明の多連コイルの製造方法の第１の態様は、１本のコイル用線材を用いて中間亘り線を有する多連コイルを製造する方法であって、巻き線型に巻き取るべきコイル用線材に所定の中間亘り線の数だけ予め所定の長さの絶縁被覆用チューブを挿入しておき、絶縁被覆用チューブ内にコイル用線材を通過させて巻き線型に巻回して第１のコイルを作成し、第１のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた絶縁被覆用チューブを被覆して所定の長さの第１の中間亘り線を形成し、次いで第１の中間亘り線の終端部以降のコイル用線材を巻き始めとして絶縁被覆用チューブ内にコイル用線材を通過させて巻き線型にコイル用線材を巻回して第２のコイルを作成し、第２のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた絶縁被覆用チューブを被覆して所定の長さの第２の中間亘り線を形成し、さらに第２の中間亘り線の終端部以降のコイル用線材を巻き始めとして絶縁被覆用チューブ内にコイル用線材を通過させて巻き線型にコイル用線材を巻回して第３のコイルを作成する工程を所定の回数繰り返し、（ｎ−１）箇所の中間亘り線を有するｎ個のコイル（ｎ≧２）を作成することを特徴とする。

また本発明の多連コイルの製造方法の第２の態様は、第１の態様において、絶縁被覆用チューブは熱収縮チューブからなり、中間亘り線に熱収縮チューブを被覆した後に当該熱収縮チューブを加熱して中間亘り線を絶縁することを特徴とする。

さらに本発明の多連コイルの製造方法の第３の態様は、第２の態様において、熱収縮チューブは、ポリオレフィン系チューブ、ゴム系チューブ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系チューブの何れか一つからなることを特徴とする。

また本発明の多連コイルの製造方法の第４の態様は、第１から第３の態様において、コイル用線材を巻き線型に巻回する際に、絶縁被覆用チューブを固定し、固定された絶縁被覆用チューブ内にコイル用線材を通過させることを特徴とする。

さらに本発明の多連コイルの製造方法の第５の態様は、第４の態様において、絶縁被覆用チューブの固定は、当該絶縁被覆用チューブを基板上に配置し、固定用部材により基板上の絶縁被覆用チューブを挟持して行うことを特徴とする。

また本発明の多連コイルの製造方法の第６の態様は、第１から第５の態様において、コイル用線材はリッツ線であることを特徴とする。

本発明の多連コイルの製造方法の第１の態様では、中間亘り線の絶縁処理をコイルの巻き線中に行うので、迅速、簡便に絶縁処理を施すことができ、また中間亘り線の寸法や絶縁被覆範囲を正確に定めることができる。

本発明の多連コイルの製造方法の第２および第３の態様では、絶縁被覆用チューブとして熱収縮チューブを用いるので、コイル用線材と絶縁被覆用チューブとを一体化でき、絶縁処理を確実に行え、絶縁の信頼性を向上させることができる。

本発明の多連コイルの製造方法の第４および第５の態様では、コイル用線材を巻き線型に巻回中に絶縁被覆用チューブを固定するので、巻回中の線材の振動や予期しない動きに対しても絶縁被覆用チューブが動くことがなく、絶縁被覆用チューブ内をコイル用線材が容易に通過することができる。

本発明の多連コイルの製造方法の第６の態様では、リッツ線を用いて多連コイルを製造するので、ＩＨ電磁調理器、ＩＨ炊飯器、複写機などの高温環境下に適した多連コイルを製造することができる。

以下、本発明の多連コイルの製造方法の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の多連コイルの製造方法を説明する図である。図１（ａ）において、まずコイル用線材１を巻き線型２ａに巻回する前に予め中間亘り線となるべき数、例えば中間亘り線が２箇所であるならば所定の長さ、即ち中間亘り線とするべき長さの２本の絶縁被覆用チューブ３ａ、３ｂをコイル用線材１に挿入しておく。

なお、本発明の多連コイルの製造方法に適するコイル用線材としては特に限定されるものではなく、単線でも適用可能であるが、特にＩＨ電磁調理器やＩＨ炊飯器、複写機などのような高温環境下における使用に適しているリッツ線（絶縁撚り線）を用いるとよい。

また、絶縁被覆用チューブはコイル用線材１の外径より十分太い内径を有するものであることが望ましい。これは、コイル用線材を巻回中にコイル用線材が絶縁被覆用チューブ内を容易に通過できるようにするためである。なお、コイル用線材を絶縁被覆用チューブ内に通過させる時に絶縁被覆用チューブの方向や角度を調整することによってさらに容易にコイル用線材が通過できるようにすることもより好ましい。

次いで図１（ｂ）において、コイル用線材１を巻き線型２ａに巻回して第１のコイル４ａを作成した後に巻き終わり部の中間亘り線となるべき箇所に予め挿入しておいた絶縁被覆用チューブ３ａを矢印のように移動させ絶縁被覆を行う。

ここで、絶縁被覆用チューブは特に材質に制限があるわけではないが、ポリオレフィン系チューブ、ゴム系チューブ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系チューブなどからなる熱収縮チューブを使用することが好ましい。熱収縮チューブを加熱して線材に密着させることで線材と絶縁被覆用チューブとの間の隙間がなくなり確実に絶縁処理を行うことができるからである。

このように絶縁被覆用チューブ３ａを中間亘り線となるべき箇所に移動させた後に当該チューブを加熱して熱収縮させ、コイル用線材と絶縁被覆用チューブを一体化させて絶縁処理を行う。

さらに図１（ｃ）において、絶縁被覆用チューブ３ａを被覆した第１の中間亘り線５ａを巻き線型２ａと巻き線型２ｂとの間に跨らせて形成する。

次に図１（ｄ）において、第１の中間亘り線５ａの終端部以降のコイル用線材１を巻き始めとして巻き線型２ｂに巻回して第２のコイル４ｂを作成する。この時コイル用線材１は絶縁被覆用チューブ３ｂ内を通過する。

そして図１（ｅ）のように、コイル用線材１を巻き線型２ｂに巻回した後に巻き終わり部の中間亘り線となるべき箇所に予め挿入しておいた絶縁被覆用チューブ３ｂを移動させ絶縁被覆および加熱処理を行い、第２の中間亘り線５ｂを形成する。

その後、図１（ｆ）のように、第２の中間亘り線５ｂを巻き線型２ｂと巻き線型２ｃとの間に跨らせ、第２の中間亘り線５ｂの終端部以降のコイル用線材１を巻き始めとして巻き線型２ｃに巻回して第３のコイル４ｃを作成する。

なお、本実施の形態では３連コイル（中間亘り線が２箇所）の場合を説明したが、コイル数が多くなっても上記のような工程を繰り返すことにより中間亘り線の絶縁処理を確実に行うことができる。

また、巻き線型に線材用コイルを巻回し、目的とするコイルの作成を終了した後は巻き線型を取り外せば中間亘り線が確実に絶縁処理された多連コイル、即ちｎ個のコイルからなるｎ−１箇所の中間亘り線を有する多連コイルを製造することができる。ここでｎは多連コイルであることから２以上の数値である。

また、本実施の形態では複数の巻き線型を用いて多連コイルを作成する場合について説明したが、一つの巻き線型を用いて多連コイルを作成することも可能である。即ち、一つの巻き線型にコイル用線材を巻回し、中間亘り線を形成した後に、その巻き線型を取り外し第１のコイルを作成し、次に当該巻き線型を再び組み立てた後に同様にして第２のコイルを作成することを繰り返せばよい。この時すでに作成した第１のコイルは当該巻き線型に何らかの方法で固定し、第２のコイルを作成する際に巻き線型の回転と同期して回転するようにしておけばよい。

ところで、コイル用線材を巻き線型に巻回する際にコイル用線材は予め挿入されている絶縁被覆用チューブ内を通過するが、この時コイル用線材が絶縁被覆用チューブ内を容易に通過できるように絶縁被覆用チューブを固定しておくことが望ましい。

絶縁被覆用チューブの固定は、コイル用線材を巻き線型に巻回している最中に絶縁被覆用チューブがコイル用線材の移動に連れて動くことによってコイル用線材が絶縁被覆用チューブ内を通過し難くなることを防止するのが目的であるので特に固定方法に制限があるものではなく、例えば接着テープ、粘着剤などの固着力を利用してもよいが、図２に示すように、基板６上に固定用部材７を配置して、この固定用部材７に絶縁被覆用チューブ３ａ（３ｂ）を挟持して行うこともできる。

図２において、図２（ａ）はコイル用線材１を絶縁被覆用チューブ３ａ（３ｂ）に通過させる際に、絶縁被覆用チューブ３ａ（３ｂ）を基板６上に断面コの字形状の固定用部材７により挟持しようとする場合の図であり、図２（ｂ）は基板６上に断面コの字形状の固定用部材７により絶縁被覆用チューブ３ａ（３ｂ）を挟持、固定した状況を表した図である。

このようにすればコイル用線材１を巻き線型に巻回する最中にコイル用線材１の振動や予期しない動きなどが生じても絶縁被覆用チューブ内をコイル用線材１が容易に通過することが可能である。

なお、本実施の形態では固定用部材の形状として断面コの字状の部材により説明したが、もちろん固定用部材７の形状にも特に制限はなく、絶縁被覆用チューブがコイル用線材の移動中に振動などがあっても容易に通過できればどのような形状でも差し支えない。

また、コイル形状についてはやはり特に限定されるものではなく、円形、四角形、三角形など目的に応じて適宜作成可能であり、必要とするコイル形状の巻き線型を用意すればよい。

図３は本発明により製造した長方形の２連コイルの実施例を模式的に示した図である。図３において、長方形の巻き線型を用いて矢印のような巻き線方向にて２００℃耐熱ＡＩＷ絶縁リッツ線からなるコイル用線材１を巻回して本発明による方法にて２連コイルを製造した。

この２連コイルはそれぞれ巻き数１２回の第１のコイル４ａおよび第２のコイル４ｂを備えており、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂの間に長さ８０ｍｍの中間亘り線５ａを備えている。絶縁被覆用チューブはゴム系チューブであるシリコンゴム収縮チューブを用いている。

一つのコイル寸法は幅４５ｍｍ、全長３４０ｍｍであり、被加熱体を第１のコイル４ａおよび第２のコイル４ｂの間に挟み、誘導加熱して用いる。なお、２連コイルの両端部はリッツ線の巻き始め口８ａおよび巻き終わり口８ｂとなっている。

以上のように本発明により多連コイルを製造すると、コイル間の中間亘り線の寸法や絶縁被覆範囲が正確に定まり、また従来技術の（１）〜（３）の方法に比べて絶縁処理を確実に行うことができるので、絶縁被覆用チューブ本来の特性を実現することができ、信頼性が向上する。

また、多連コイルを機器に装着する場合に、中間亘り線を絶縁被覆用チューブで補強した形となるので配線の際に機械的な屈曲にも耐えることができる。さらに、中間亘り線に金属製のつなぎ端子を用いていないので、ＩＨ電磁調理器やＩＨ炊飯器などに用いても高周波誘導による発熱をなくすことができる。

本発明の多連コイルの製造方法の実施の形態を説明する図である。 絶縁被覆用チューブの固定方法の例を説明する図である。 本発明により製造した多連コイルの例を示す図である。

符号の説明

１ コイル用線材
２ａ、２ｂ、２ｃ 巻き線型
３ａ、３ｂ 絶縁被覆用チューブ
４ａ、４ｂ、４ｃ コイル
５ａ、５ｂ 中間亘り線
６ 基板
７ 固定用部材

Claims (6)

1. １本のコイル用線材を用いて中間亘り線を有する多連コイルを製造する方法であって、
   巻き線型に巻き取るべき前記コイル用線材に所定の中間亘り線の数だけ予め所定の長さの絶縁被覆用チューブを挿入しておき、
   前記絶縁被覆用チューブ内に前記コイル用線材を通過させて前記巻き線型に巻回して第１のコイルを作成し、
   前記第１のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた前記絶縁被覆用チューブを被覆して所定の長さの第１の中間亘り線を形成し、
   次いで前記第１の中間亘り線の終端部以降の前記コイル用線材を巻き始めとして前記絶縁被覆用チューブ内に前記コイル用線材を通過させて前記巻き線型に前記コイル用線材を巻回して第２のコイルを作成し、
   前記第２のコイルの巻き終わり部に予め挿入していた前記絶縁被覆用チューブを被覆して所定の長さの第２の中間亘り線を形成し、
   さらに前記第２の中間亘り線の終端部以降の前記コイル用線材を巻き始めとして前記絶縁被覆用チューブ内に前記コイル用線材を通過させて前記巻き線型に前記コイル用線材を巻回して第３のコイルを作成する工程を所定の回数繰り返し、
   （ｎ−１）箇所の中間亘り線を有するｎ個のコイル（ｎ≧２）を作成することを特徴とする多連コイルの製造方法。
2. 前記絶縁被覆用チューブは熱収縮チューブからなり、前記中間亘り線に前記熱収縮チューブを被覆した後に当該熱収縮チューブを加熱して前記中間亘り線を絶縁することを特徴とする請求項１記載の多連コイルの製造方法。
3. 前記熱収縮チューブは、ポリオレフィン系チューブ、ゴム系チューブ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系チューブの何れか一つからなることを特徴とする請求項２記載の多連コイルの製造方法。
4. 前記コイル用線材を巻き線型に巻回する際に、前記絶縁被覆用チューブを固定し、前記固定された絶縁被覆用チューブ内に前記コイル用線材を通過させることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項記載の多連コイルの製造方法。
5. 前記絶縁被覆用チューブの固定は、当該絶縁被覆用チューブを基板上に配置し、固定用部材により前記基板上の前記絶縁被覆用チューブを挟持して行うことを特徴とする請求項４記載の多連コイルの製造方法。
6. 前記コイル用線材はリッツ線であることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか１項記載の多連コイルの製造方法。

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