JP2011517077A - コイルおよびコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

コイルは少なくとも４つの導電体２、２’を有して特定され、導電体２、２’が共通する巻線中心３の周囲に巻かれることを特徴とする。少なくとも４つの導電体２、２’のそれぞれは、コイル１の全長にわたってコイル１の巻線中心３から一定の距離にある。コイル１は本質的に安定である。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイルおよびコイルの製造方法に関する。

誘電電気部品が特許文献１に開示されている。

独国特許発明第４４３２７３９号明細書

本発明の目的は、理論的に理想的な巻線にできる限り近づける巻線を有するコイルの仕様を定めることにある。

本目的は、請求項１に記載のコイルによって実現される。さらに、本目的は、請求項１２に記載の方法と、請求項２４に記載の方法と、によっても実現される。高性能コイルもしくはその製造方法の有利な実施態様は従属項の対象である。

コイルは少なくとも４つの導電体を備える。上記導電体は共通する巻線中心の周囲に巻かれている。少なくとも４つの上記導電体のそれぞれが、上記コイルの全長にわたって、上記コイルの巻線中心と一定の距離のところにある。上記巻線中心は、上記巻線のそれぞれの幾何学的な中点であると解釈される。上記コイルの上記全長について考慮すると、上記巻線中心は、たとえば、上記コイルの長手方向の軸に対応する。個々の導電体それぞれの個々の巻線は、上記コイルの上記全長にわたってお互いに隣接するように配置される。より外側で隣りあう上記導電体の巻線は、より内側に配置される上記導電体の上記巻線の上に直接配置される。上記第１の導電体の距離は上記コイルの上記全長にわたって一定である。それらの位置次第で、さらなる上記導電体の距離は上記巻線中心からより離れた距離となり、個々の導電体それぞれの距離は望ましくは上記コイルの上記全長にわたって一定のままとなる。

望ましくは、上記導電体は上記コイル巻線の近傍でお互いに関して絶縁される。上記導体間相互の絶縁は渦電流損失を最小限にまで減少させる。

望ましくは、少なくとも４つの上記導電体は、上記導体が望ましくは平行に接続されるように、上記コイルのそれぞれの端でお互いに電気伝導的に接続される。上記導電体を平行に接続するために、上記導電体は、望ましくは、はんだ接続によって、少なくとも上記コイルの上記端でお互いに接続される。個々の導電体を流れる均一な電流はそれによって巻線内で最小化される。

望ましい実施態様においては、上記コイルは、とりわけ高周波への応用に適している。しかしながら、たとえば、上記コイルを高電流とともに使用することも可能である。この場合、上記コイルを流れる電流が、少なくとも４つの平行に延びる上記導電体の間で分割される。ほぼ理想的な巻線のタイプの結果として、上記コイルは、この種のコイルが必要とされるほぼ全ての分野に用いられうる。

望ましい実施態様においては、上記導電体は、一緒に捻れている個々のワイヤから構成される。この場合、上記ワイヤは、望ましくは、細い個々のワイヤとともに捻れて撚られている導体である。電流が通過する導電体のそれぞれは、それを囲み、上記電流によってもたらされる磁界のために、ある程度のインダクタンスを有する。上記インダクタンスを増加させるために、上記導電体は、一定数の巻き（ｔｕｒｎ、独語でＷｉｎｄｕｎｇ）を有していてもよい。個々の巻きの空間的な近接配置によって引き起こされるお互いの個々の巻きの磁気的結合（磁束鎖交）の結果、巻かれたコイルのインダクタンスは、巻き数にともなって二次関数的に増加する。導電体内において個々の上記ワイヤを捻ることによって、逆向きの磁界の少なくとも部分的な重ね合わせが実現され、上記磁界はそれによって部分的に打ち消される。

上記コイルは、望ましくは、上記導電体がお互いに機械的に接合され、巻線中心の周辺で巻かれる結果として、上記コイルが自己支持型の形状を有するように設計される。上記コイルの上記自己支持型の形状は、望ましくは、お互いに機械的に接合される導電体によって実現される。そのため、上記コイルは、望ましくは、上記コイルの安定性を維持するコイル体を必要としない。

上記導電体は、少なくとも一部分において、お互いにしっかりと機械的に接合されている。

望ましい実施態様においては、上記導電体は、一定の、もしくは一定ではない間隔をもって、お互いに機械的に接合される。接合された上記導電体が、共通する巻線中心の周囲に巻かれる結果、上記コイルは、その形状の自己支持安定性を獲得する。

望ましい実施態様においては、上記導電体は、一定の間隔をもって、お互いに機械的に接合される。

さらなる実施態様においては、個々の導体が、ある点でのみ、お互いに接合される時に、それで十分となる。上記コイルの上記全長にわたっての導電体の完全な機械的接合は、この場合においては不必要である。

上記導体を機械的に接合するために、たとえば熱せられる時（たとえば赤外線もしくは高温気流によって）に柔らかくなり、その後、型から外され、お互いに導体を接合する熱可塑性合成材料でスリーブされてもよい。熱可塑性合成材料でスリーブされたワイヤもまた、自己結合ワイヤとして参照される。

さらなる実施態様においては、上記導電体は、たとえば、紫外線硬化型接着剤を塗布することによってお互いに接合されていてもよい。たとえば、個々の導体がガイドローラー上にある間に、紫外線硬化型接着剤が塗布されてもよい。あるいは、上記ガイドローラーから離れたすぐ後に、紫外線硬化型接着剤が塗布されてもよい。この場合、たとえば上記接着剤は、たとえば紫外線ＬＥＤアレイによって発せられる紫外線によって硬化される。あるいは、フラッシュランプが用いられてもよく、２００ｍｓ以内の紫外線の結果として、硬化が起こる。

さらなる実施態様においては、上記導体は、たとえば、導体の直下に置かれた一片の接着フォイルを用いることによって、上記導体を一緒にくっつけることによって、機械的に接合されてもよい。接着フォイルによる一緒のくっつきは、たとえば、上方に面する接着層を有する上記ガイドローラーの近傍における第１の圧力ローラーのすぐ前で起こりうる。

さらなる実施態様においては、上記導体は、たとえば、合繊糸と織り交ぜられることによって接合されてもよい。上記合繊糸のために適した原料物質の例はポリエステルである。さらなる実施態様においては、上記合繊糸は、たとえば、自己結合層または感圧接着剤が備えられていてもよい。上記合繊糸は、たとえば空気の流れによって個々の導体の間に挿入される。また、上記導電体は、たとえば圧力によって上記合繊糸と接合される。あるいは、上記導電体は、熱することによって、上記糸と接合されてもよい。

上述の導体を接合する可能な方法は、適切な方法でお互いに組み合わされてもよい。

望ましい実施態様においては、上記コイルは、コイルの断面形状において、円形状、楕円形状、または矩形状をとってもよい。しかしながら、もっとも低い、可能な電気抵抗を実現するため、円形状がもっとも適した形状である。

望ましい実施態様においては、上記コイルの内側の上記導電体は、その外側で隣り合う導電体の長さよりも短い長さを有する。平行にフィードされる導体は、望ましくは、最も外側の導体の長さが、その内側隣の導体の長さよりも大きくなるようにお互いが接合され、そのため、上記導電体の長さが、内側の導電体ほど小さくなる。

お互いに機械的に接合される導電体の長さが異なる結果、それゆえに上記導電体は接合の後に曲面形状を有する。この方法で一緒に接合された上記導体は、らせん形状の細長い一片の形状となり、その形状は、アルキメディアン・スクリューの形状とほぼ一致する。

望ましい実施態様においては、上記導電体のそれぞれの端が電気的接点を有する。それぞれの導体の先端と末端とは、望ましくは、接続ピンの形状に設計される。機械的荷重が低い時には、これらの接続ピンは、上記の構成要素が適合できるようにするために十分である。上記コイルがフェライトコアとともに配置されている時には、上記端は、たとえばＳＭＤはんだ面として上記フェライトコア上に形成されてもよい。

さらに望ましい実施態様においては、上記導電体の上記端は接続ピンを分離するようにそれぞれ接続される。追加の接続ピンまたははんだピンの結果として、上記端がその元々の位置と形状を変えることなく、より大きな機械的荷重が上記接続上にかけられてもよい。

上述のように、コイルの内径は、上述した巻線のタイプや自己支持特性によって、最小限まで減少しうる。

上述した巻線によって実現される空心コイルの形状をとる上記コイルは、既に構成要素として用いられてもよい。この場合、上記コイルは、その安定性を増加させるために貢献するだろう追加のコイル体を持たない。それゆえ、その理論的に利用可能な巻線スペースが完全に利用可能である。これによって、より大きな使用可能な巻線スペースがもたらされる。

追加のコイル体が上記コイルを安定させるために必要とされないので、極端に細い巻きが実現されてもよい。従来の平行巻きと比べ、多くの数の導電体が１つの巻線に収容されてもよい。

これは、たとえば、ライティングチョーク（ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｃｈｏｋｅｓ、独語でＬａｍｐｅｎｄｒｏｓｓｅｌｎ）の設計に、とりわけ有利である。ライティングチョークの設計は、たとえば、４５ｋＨｚの所望のスィッチング周波数が得られるように、比較的に多い数の巻きが平面フェライトコアに組み込まれることを必要とする。しかしながら、チョークコイルの合計高さは、使用される通常の筐体の相対的に小さい高さによって制限される。

さらなる実施態様においては、異なる径を有する上述の複数のコイルが、たとえば、お互いに内外に、または上下に配置されてもよい。そうすることによって、上記コイルはお互いから直流的に絶縁され、それゆえに磁気的に結合された巻線を有する。２つのコイルを用いることによって、それゆえに、変圧器の機能を有する構成要素を形成することが可能になる。たとえば、チューブ状のプラスチックスペーサーが、個々のコイルの間に信頼できる分離をもたらすために、個々のコイルの間に挿入されてもよい。

さらなる実施態様において、上記コイルは、たとえば、適切な方法で導体内に組み込まれるポリエステルやナイロンの糸を編み込むことによって、変圧器の機能を有してもよい。この実施態様において、たとえば、上記コイルは、１つもしくはそれ以上の数の導電体の巻線の内部層を有し、続いて、絶縁材料の巻線の１つもしくはそれ以上の数の層を有する。その後、導電体の巻線の１つもしくはそれ以上の層が続く。

いわゆるフェライトコアがしばしばコイルのインダクタンスを増大させるために用いられる。この場合、上記フェライトコアは、望ましくは、上記コイルの上記巻線が上記フェライトコアの周囲にフィードされるように配置される。フェライトコアは、リングコア、レッドコアまたはその他の形態で設計されてもよい。フェライトコアの他の閉路における空隙は、上記コアの磁束密度を相当に減少させ、そのため、たとえば、磁界強度と磁束密度との間の関係に従う上記構成要素の磁気特性の線形化という効果を得る。それゆえ、上記コアの材料の磁気飽和は、相当に高い磁界強度でのみ起こる。上記磁力のかなりの部分が、ストレージチョークの空隙に蓄えられる。

３つの脚を有するフェライトコア、たとえば、望ましくは２つの真ん中の脚の間のエリアに大きな空隙を有するＥコアが用いられる時、巻線のための、とりわけ低損失な変圧器またはストレージチョークの設計にとって、上記空隙からの所定の最小距離を維持することが必要である。上記コイルのクッション状のエリアを有するコイル体がこの目的のためにしばしば用いられる。クッションは、２つのフェライトコアの間の上記空隙の近傍において巻線が全くないかほとんどない上記コイルのエリアを意味すると解される。この種のクッションは、たとえば、上記空隙の近傍における上記巻線を広げることによって上述した上記コイルとともに実現されてもよい。もし上記コイルが選択的に広げられるならば、上記コイルのほんの数個の巻線だけが上記空隙の近傍に配置される。それと同時に上記クッションの近傍において上記コイルを安定化させるために、円形形状をしたプラスチック部品が、たとえば、このエリアに配置されうる。上記プラスチック部品は、たとえば、上記空隙の近傍に挿入されてもよい。

上記コイルを固定するために、望ましくは圧縮コイルに、たとえば、追加の流延コンパウンドが供給されてもよい。一方、上記流延コンパウンドは絶縁保護層としての機能を有する。一方、上記コイルは流延コンパウンドの層によってさらに安定化される。

上述のコイルを製造するために、少なくとも４つの導電体が、少なくとも第１のテーパ付圧力ローラーと第２のテーパ付圧力ローラーとによって、望ましくはテーパ付ガイドローラーの上で押圧される。上記ガイドローラーは、望ましくは、上記ガイドローラーの回転軸周辺に同心円状に配置されるガイドを有する。望ましくは、上記ガイドローラーは円錐台の形状を有する。

さらなる実施態様において、上記ガイドは、溝型の集中凹部形状を有するガイドローラー上に配置されうる。少なくとも４つの導電体のそれぞれは、上記ガイドローラーの別々のガイドに導かれる。上記導電体は、望ましくは、上記ガイドローラーの周囲を通過する間にお互いに機械的に接合される。上記ガイドローラーの周囲を通過した後、上記導電体はらせん状の細長い一片の形状を有する。

上記個々の導体の機械的接合の結果と、上記ガイドローラーの周囲を通過する結果として、上記導電体はらせん状の細長い一片を形成するように自動的に折り曲げられる。この方法で結合される、理論的には際限なく長い導体の細長い一片の場合においては、アルキメディアン・スクリューとの類似性を有する、エンドレスのらせん状の細長い一片が形成されるであろう。

形状とサイズとに関して、圧力ローラーは、望ましくは、適切にかみ合うガイドローラーに当接される。第１の圧力ローラーは、上記ガイドローラーのそれぞれの径に対応する速度で、上記ガイドローラーに向けて導電体を前進させる。上記ガイドローラーの上記ガイドにおいて個々の導電体を確実に導くために、第２の圧力ローラーが、適切にかみ合う上記ガイドローラーにさらに合わせられる。

望ましくは、上記導体は、上記ガイドローラーの周囲を通過する際、お互いに機械的に接合される。個々の導体は、たとえば上記構成要素のための上述した代替手段によって接合されてもよい。

さらなる固定のため、望ましくは、圧縮コイルが、巻き取りの後に、流延コンパウンドを有する樋（ｔｒｏｕｇｈ）の中に沈められてもよい。これによって、巻線をさらに固定する保護層ができる。また、これによって、絶縁保護層を有する巻線がもたらされる。

コイルを製造するさらなる方法は、少なくとも４つの導電体が、ワイヤガイドによって巻き取り器具の回転軸の周囲で巻かれる方法である。この場合、少なくとも４つの上記導電体のそれぞれは、別々のワイヤガイドを有する。望ましくは、個々のワイヤガイドは、単独の構成要素の中でお互いに隣接して配置される。上記導電体は、上記巻き取り器具の上記回転軸と垂直方向に配置される巻き取り面における上記回転軸の周囲で巻き取られる。巻線の数が増加するにつれて、上記ワイヤガイドは、巻き取りがなされるように、回転軸と平行な方向にフィードされる。導電体は、望ましくは、巻き取りの間、お互いに機械的に接合されている。

巻き取り工程の最初において、上記導電体の第１端は、第１の巻き取り器具のガイドの中に置かれる。上記ガイドは、たとえば、上記巻き取り器具内のスロットまたは凹部によって形成されてもよい。上記導電体は、たとえば、磁石によって、上記凹部内に固定される。

巻き取られる上記コイルの内径は、上記導体が巻き取られる回転軸の外径によって決定される。

望ましくは、ワイヤガイドは、既に巻かれている巻線が成長する速度で巻線の方向に動く。上記ワイヤガイド上に配置され回転軸に対して同心円状に配置されるプレートが、たとえば、この領域の位置がもはや変化できないように上記コイルの既に完全に巻かれた領域上に圧力を加えるために用いられてもよい。上記ワイヤガイドが巻かれる上記コイルの端に達した時には、上記ワイヤの端は、たとえば、第２の巻き取り器具のさらなるスロット型の凹部内に手動で配置されてもよい。上記第２の巻き取り器具はカップリングによって上記第１の巻き取り器具に接続され、たとえば、上記第１の巻き取り器具と同じ速度で同じ方向に回転する。

熱可塑性合成層でスリーブされた導体を使う際に巻線を固定するために、たとえば、赤外線ラジエーターまたは高温気流を用いる巻き取りプロセスの間、熱可塑性合成層の軟化温度以上に巻線が暖められる。上記熱可塑性合成層の軟化温度以下まで冷却された後、上記巻線は、その形状を与える上記巻き取り器具から取り除かれてもよい。それと同時に、上記巻き取り器具の凹部内に前もって配置された上記端はそこから取り除かれる。

あるいは、上記コイルは、即効性のある硬化接着剤によって固定されてもよい。たとえば、それは巻き取りの間、同時に塗布される。この場合にはどのタイプの導体が用いられてもよい。上記接着剤は、たとえば、完全な巻線を貫通してもよい。さらなる実施態様においては、接着層もまた、上記巻線の末端または先端にのみ塗布されてもよい。テフロン（登録商標）で作られている巻き取り器具が配置されている時、たとえば、アクリル接着剤またはエポキシ樹脂もまた、型から取り外す際に起こる問題なしに用いられうる。

さらなる固定のために、望ましくは上記圧縮コイルが、巻き取りの後に、流延コンパウンドを有する樋の中に沈められてもよい。これによって、上記巻線をさらに固定する保護層ができる。また、これによって、絶縁保護層を有する巻線がもたらされる。

上述した上記コイルは、望ましくは、３０ｋＨｚから５ＭＨｚをはるかに超える範囲の高周波チョークとして用いられる。

例えば、互いに上下に積み重ねられた、捻れて撚られた導体の使用からもたらされる上記コイルの低容量設計の結果として、高いＱ値が実現される。

近接効果における減少は、捻れて撚られた導体を用いることによって実現される。ある実施態様においては、１ｍあたり３０〜５０の捻れを有する撚られた導体が用いられる。望ましくは、１ｍあたり２００までの捻れを有する撚られた導体が用いられる。

低周波においては、上記コイルは、平面巻線と比較して、高い直流抵抗を有する。しかしながら、高周波においては、高周波抵抗は、平面巻線または従来型巻線（層巻線）のそれと比較して、それほど強くは増加しない。たとえば、０．４ｍｍの空隙を有するＮ４９材料から作られるＲＭ６設計中のコア上に、たとえば、２７ターン（ｔｕｒｎ、独語でＷｉｎｄｕｎｇ）を有する層巻線は、３５０ｋＨｚの周波数では０．７８Ωの抵抗値を有し、７５０ｋＨｚでは２．８６Ωの抵抗値を有する。同じ数のターンと、同じコアを有する上述の巻線は、３５０ｋＨｚでは１Ωの抵抗値を有するが、７５０ｋＨｚではわずか２Ωの抵抗値しか有しない。

より高いＱ値のため、３次、５次、７次の高調波で励磁される時、上記コイルはより細くなり、高周波数（たとえば５００ｋＨｚ）でより高い共鳴曲線を有する。

上記内容は、以下の図面と実施形態を参照して、より詳細に説明される。

以下の図面は原寸に比例しているとはみなされない。むしろ、個々の寸法は、大きさの面で増加しているように示されているかもしれないし、減少しているように示されているかもしれないし、よりよい明瞭さのために歪んで示されてさえいるかもしれない。お互いに同一である、もしくは同じ機能を負う要素は、同じ参照記号で指定される。

コイルの模式的な設計を示す図である。 コイルの巻線の模式的な設計を示す図である。 コイルを製造する第１の装置を模式的に示す図である。 コイルを製造する他の装置を模式的に示す図である。

図１はコイル１の第１の実施形態の模式的な略図を示す。複数の導電体２、２’が共通する巻線中心３の周囲に巻かれている。コイル１の長軸から導電体２への距離ｄは、コイル１の全長にわたって同じ長さである。コイル１の長軸からもう１つの導電体２’への距離は、コイル１の全長にわたって、同様にほぼ一定である。コイル１は、コイル１の全長にわたってほぼ同じ長さである内径Ｄ１を有する。巻き取り面の導電体２、２’は、望ましくは、お互いに均一に上下に配置される。導電体２、２’を一緒に巻き取ることによって、導電体２、２’をお互いに直接的に上下に置くことができる。望ましくは、導電体２、２’は、コイル１の先端および末端でお互いに電気的に接続される。導電体２、２’は、コイル１の全長にわたってお互いに平行に配置される。コイル１は、望ましくは、先端および末端で電気的接点４を有し、それによって、コイル１が電気的に接続されうる。

導電体２、２’の巻線の結果、コイル１は、コイル１が追加のコイル体を必要としない十分な安定性を有する。フェライトコア５は、コイル１の巻線中心３に挿入されてもよい。あるいは、コイル１は、また、フェライトコアのアームに押しつけられてもよく、たとえば、そのアームはＥ型を有する。望ましくは、コイル１は、Ｅコアの空隙の近傍に広げられ、Ｅコアの空隙の近傍で一種のクッションとなる。理想的には、クッションの近傍には、ターンが全くないか、できるだけ少ない。

図１においては、ターンの部分は領域Ａとして印されている。その領域は、図２において拡大して示されている。

図１からのコイルの部分が図２に示されている。図２において、導電体２、２’は撚られた導体として示されている。ここで、撚られた導体のそれぞれは、一緒に捻れてかみ合った約１２本の個々のワイヤを有している。しかしながら、導電体２、２’はまた、個々のワイヤ、矩形の平面ワイヤ、または他の形状のワイヤから構成されてもよい。個々の導電体２、２’は、お互いに正確に上下に配置される。コイル１の巻線中心から第１の導電体２への距離は、その全長にわたってほぼ同じ大きさである。第１の導電体２の上に直接、第２の導電体２’や、共通する巻線中心の周囲に第１の導電体２と一緒に巻かれるさらなる導電体が配置される。

図３は、図１および図２に示すコイル１を製造する第１の可能な配置を模式的に示す。コイル１を製造するために、複数の導電体２、２’は、ワイヤガイド１００を介して、第１の圧力ローラー１１にフィードされる。第１の圧力ローラー１１は、ガイドローラー１２のガイド１３上に、導電体２、２’を押しつける。第１の圧力ローラー１０の形状はガイドローラー１２と一致し、ガイドローラーと同じ速度で回転する。

示された配置において、ガイドローラー１２はテーパ形状を有する。導電体２、２’は、異なるサイズの同心円状のガイドチャンネル上のガイドローラー１２の周囲にフィードされる。ガイドローラーのテーパ形状の結果、導電体２、２’は、ガイドローラー１２の周囲で異なる速度でフィードされる。ほぼ４分の１の回転に対してガイドローラー１２上に導電体２、２’を導くために、第２の圧力ローラー１１は、第１の圧力ローラー１０とほぼ９０°の角度に配置される。第１の圧力ローラー１０と同様に、第２の圧力ローラー１１はガイドローラー１２と形状およびサイズで一致し、同じ速度で回転する。

２つの圧力ローラー１０と１１との間で、導電体２、２’は、赤外線リニアラジエーター１５によって、お互いに機械的に接合される。導電体２、２’は、たとえば、熱可塑性合成スリーブ（自己結合ワイヤ）を有し、熱せられた時にお互いにくっつく。

第１の圧力ローラー１０もまた、たとえば、熱可塑性合成スリーブ（自己結合層）が第１の圧力ローラー１０の近傍において合成スリーブの軟化温度の直下まで暖められるように、この目的で暖められてもよい。個々の導電体２、２’は、赤外線または高温気流によってお互いに機械的に接合される。合成スリーブを冷却するために、たとえば、ガイドローラー１２そして／または第２の圧力ローラー１１が冷却される。

あるいは、導電体２、２’は、紫外線硬化型接着剤によって、お互いに接合されてもよい。接着剤は、たとえば、導電体２、２’がガイドローラー１２のガイドの中に位置している限り、塗布されてもよい。あるいは、接着剤は、導電体２、２’がガイドローラー１２を離れた直後に、導電体２、２’に塗布されてもよい。ここで、接着剤は、紫外線ＬＥＤアレイまたはフラッシュランプからの紫外線、望ましくは２００ｍｓ以内の紫外線、によって硬化される。

また、粘着テープが、導電体２、２’をお互いに機械的に接合するために用いられてもよい。この目的のため、粘着テープは、粘着性コーティングを有する第１の圧力ローラーが上方を向く直前に、ガイドローラー１２上に単に置かれる。

コイル１の適切な安定性を実現するために、個々の導電体２、２’がある点でお互いにのみ接合されていれば十分である。同時に、導電体２、２’が一定の間隔をもってお互いに接合されていれば十分である。

ガイドローラー１２の周囲を通過した後、機械的に接合された導電体２、２’は、らせん形状を有する。最も外側に位置する導電体２の長さが隣接する導電体２’の長さよりも大きくなるので、らせん形状が発生する。その内側に隣接する導電体２、２’は常により短くなる。もし導電体２、２’がこのように際限なく繋がっているならば、エンドレスな、らせん状の細長い一片はアルキメディアン・スクリューに似たように形成される。図３に示すように、エンドレスな細長い一片は、たとえば、回転する回収カップ１４の中に回収されてもよい。ターンは、重力のために、お互いに上下に自動的に置かれ、その結果として、生じる巻線が圧縮される。求められる数の巻線を実現した後、エンドレスな細長い一片は分離されてもよい。回収カップ１４の中の緩んだ巻線は、たとえば、単にプレスによって、さらに圧縮されてもよい。あるいは、巻線は、収縮スリーブによってさらに圧縮されてもよい。

コイル１を製造するためのもう１つの配置は、図４に模式的に示される。この目的のため、複数の導電体２、２’は、２つの部分からなる巻き取り器具１０２、１０３によって回転軸１０１の周囲に巻かれる。導電体２、２’の端は第１の巻き取り器具１０２のスロット型凹部１０５の中に置かれ、マグネット１０６によって固定される。２つの部分からなる巻き取り器具１０２、１０３は、同じ速度で、同じ回転方向に回転するように設定される。２つの巻き取り器具１０２、１０３の同期を実現するために、２つの部分からなる巻き取り器具１０２、１０３は、カップリング１０７によってお互いに接続される。しかしながら、他の技術的装置によって、２つの部分の同期を実現することも可能である。

成形する巻き取り器具１０２、１０３は、２つの部分において、完成された巻線が、巻き取り後に巻き取り器具１０２、１０３から容易に取り除かれることを可能にする。回転軸１０１は、望ましくは、巻かれるコイル１の内径Ｄ１に相当する外径Ｄ２を有する。

ワイヤガイド１００は、導電体２、２’を導くために、回転軸１０１の近傍に配置される。導電体２、２’は、ワイヤガイド１００によって、回転軸１０１の周囲の巻き取り面内でお互いに上下に巻かれる。そうすることによって、巻線中心からの最小距離ｄを有し、回転軸１０１によってここに形成される導電体２’が、より外側に配置された導電体２よりも遅い速度で回転軸１０１の周囲にフィードされる。それゆえ、より内側に配置される導電体２’の長さは、より外側に配置される導電体２の長さよりも小さい。既に巻かれた巻線のスリップを抑制するために、プレート１０４がワイヤガイドと平行に配置される。プレート１０４およびワイヤガイド１００は、ｘ方向に動くことが可能な、明確性の理由のためにここでは示されていない滑動部の上に配置される。滑動部は、巻線が成長するにつれて、回転軸１０１に沿って、ワイヤガイド１００とプレート１０４とを動かす。同時に、コイル１の既に完全に巻かれた領域へのかなりの圧力のために、プレート１０４もまた、これらの領域が、その位置を変えることを抑制する。ワイヤガイド１００が右撚りの巻き取り器具１０３の内部限界にほぼ近づいた時、導電体２、２’の端は、手動もしくは器具によって、右撚りの巻き取り器具１０３のスロット型凹部１０５の中に置かれる。そうすることによって、ワイヤガイド１００はもはや動かなくなり、さらなる圧力を、プレート１０４によって、コイル１の既に巻かれた領域に加えることができる。

巻線を固定するために、たとえば、熱可塑性合成スリーブとともに導電体２、２’を用いる際、合成スリーブは、巻き取りの最中でさえも、赤外線ラジエーターまたは高温気流によって合成層の軟化温度以上まで熱せられてもよい。巻線が合成スリーブの軟化温度以下まで冷却されるとき、完全に巻かれたコイル１は巻き取り器具１０２、１０３から取り除かれてもよい。導電体２、２’の端は、その端が詰まることを抑制するために、２つの部分からなる巻き取り器具の部分のスロット型凹部１０５から、少なくとも部分的に前もって除去される。

巻き取り中に塗布される、紫外線硬化型接着剤もまた、巻線を安定させるために用いられてもよい。この場合、どのような導電体２、２’が用いられてもよい。接着剤は巻線全体、あるいは、たとえば巻線の先端もしくは末端のような、その一部のみを貫通してもよい。さらなる実施態様において、接着剤と接触する配置の部分はテフロン（登録商標）から作られてもよい。これによって、型から取り除く際に生じる問題なしに、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂が、コイル１を安定化させるために用いられることを可能にする。

導電体２、２’が巻かれる周囲に他のコイル体を用いる際には、巻線の始点および終点のみが固定されなければならない。

例示した実施の形態においては、限られた数の本発明の可能な展開のみを記載することが可能であるが、本発明はそれに限定されるものではない。原則的には、上述したコイルが製造される他の可能な配置を用いることが可能である。

本発明は、示された要素の数に限定されない。

ここで特定された事項の記載は、個々の特別な態様に限定されない。むしろ、個々の態様の特徴は、技術的に現実的である限り、さまざまな方法でお互いに組み合わされうる。

１ コイル
２、２’ 導体
３ 巻線中心
４ 電気的接点
５ フェライトコア
Ａ 断面
１０ 第１の圧力ローラー
１１ 第２の圧力ローラー
１２ ガイドローラー
１３ ガイド
１４ 回収カップ
１５ 赤外線リニアラジエーター
１６ 機械的接合
１００ ワイヤガイド
１０１ 回転軸
１０２、１０３ 巻き取り器具
１０４ プレート
１０５ 凹部
１０６ 磁石
１０７ カップリング
ｄ 導体（２、２’）から巻き取り線の中心（３）までの距離
Ｄ１ コイル１の内径
Ｄ２ 回転軸１０１の外径

Claims (22)

1. 少なくとも４つの導電体（２、２’）を備え、
   前記導電体（２、２’）は、共通する巻線中心（３）の周囲に巻かれており、
   少なくとも４つの前記導電体（２、２’）のそれぞれが、コイル（１）の全長にわたって、前記コイル（１）の前記巻線中心（３）と一定の距離のところにあり、
   前記コイル（１）が本質的に機械的に安定であることを特徴とするコイル。
2. 前記導電体（２、２’）が前記巻線の近傍でお互いに関して絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル。
3. 前記導電体（２、２’）が少なくとも前記コイル（１）の端でお互いに接していることを特徴とする請求項１または２に記載のコイル。
4. 前記導電体（２、２’）が、一緒に捻れて撚られている個々のワイヤから構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコイル。
5. 前記導電体（２、２’）がお互いに機械的に接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコイル。
6. 前記導電体（２、２’）が一定の間隔をもって、お互いに接合されていることを特徴とする請求項５に記載のコイル。
7. 内側の前記導電体（２）の長さが、前記コイル（１）全体のより外側で隣接する前記導電体（２’）の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコイル。
8. 前記導電体（２、２’）のそれぞれの端が電気的接点（４）を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコイル。
9. 前記導電体（２、２’）の端が接続ピンに接続されていることを特徴とする請求項８に記載のコイル。
10. フェライトコア（５）が前記巻線中心（３）に配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコイル。
11. 前記コイル（１）の断面形状が正方形であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のコイル。
12. 前記コイル（１）が流延コンパウンドでスリーブされることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のコイル。
13. 少なくとも４つの導電体（２、２’）が、少なくとも第１のテーパ付き圧力ローラー（１０）と、第２のテーパ付き圧力ローラー（１１）とによって、テーパ付ガイドローラー（１２）の上で押圧され、
    前記ガイドローラー（１２）が溝型の集中凹部（１３）を有し、
    前記導電体（２、２’）のそれぞれが前記ガイドローラー（１２）の別々のガイド（１３）に導かれ、
    前記導電体（２、２’）が、前記ガイドローラー（１２）の周囲を通過する間、お互いに機械的に接合され、
    前記導電体（２、２’）が、前記ガイドローラー（１２）の周囲を通過した後、らせん形状を有することを特徴とするコイルの製造方法。
14. 前記導電体（２、２’）が、前記ガイドローラーの周囲を通過する際、お互いに機械的に接合されていることを特徴とする請求項１３に記載のコイルの製造方法。
15. 完成された前記コイル（１）が、流延コンパウンドとともに、容器内に沈められることを特徴とする請求項１３または１４に記載のコイルの製造方法。
16. 少なくとも４つの導電体（２、２’）が、ワイヤガイド（１００）によって巻き取り器具（１０２、１０３）の回転軸（１０１）の周囲に巻かれ、
    導電体（２、２’）のそれぞれが別々のワイヤガイド（１００）を有し、
    前記導電体（２、２’）が、前記巻き取り器具（１０２、１０３）の前記回転軸（１０１）と垂直方向に配置される巻き取り面で巻き取られ、
    前記ワイヤガイド（１００）が、巻線の数が増加するにつれて、前記回転軸（１０１）と平行な方向にフィードされ、
    前記導電体（２、２’）が、巻き取りの間、お互いに機械的に接合されていることを特徴とするコイルの製造方法。
17. 前記導電体（２、２’）の第１端が、前記巻き取り器具（１０２）の第１部に固定されていることを特徴とする請求項１６に記載のコイルの製造方法。
18. 前記巻線の内径（Ｄ１）が前記回転軸（１０１）の外径（Ｄ２）によって決定されることを特徴とする請求項１６に記載のコイルの製造方法。
19. 前記巻線の断面が前記回転軸（１０１）の断面によって決定されることを特徴とする請求項１６に記載のコイルの製造方法。
20. 前記導電体（２、２’）が、巻き取りの間、お互いに接合されていることを特徴とする請求項１６に記載のコイルの製造方法。
21. 完全に巻き取られた前記コイル（１）が前記巻き取り器具（１０２、１０３）から除去されることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載のコイルの製造方法。
22. 完成された前記コイル（１）が流延コンパウンドとともに、容器内に沈められることを特徴とする請求項２１に記載のコイルの製造方法。

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