JP2014039008A - リアクトルコイル及びリアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】環状鉄心コアと折り返し位置における渡り線との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアとコイル要素との隙間を最小化して、リアクトル全体の小型化、軽量化に寄与できるリアクトルコイル及びリアクトルを提供する。
【解決手段】一本の平角線を同一巻方向にエッジワイズ曲げ成形された曲げ部１２、２２を有し、互いに軸心をずらして積層する四角筒形状の二つのコイル要素１、２の内、一方のコイル要素１に対して他方のコイル要素２を積層方向が反転する方向に折り返して形成する両コイル要素の中空部１５、２５に環状鉄心コアＣが挿入されるリアクトルコイル１０であって、前記二つのコイル要素１、２を前記曲げ部１２、２２間に設けた渡り線３で繋ぎ、該渡り線３はコイル外周側へ捻じれ成形し、前記渡り線３を介して連続する前記他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔを、該他方のコイル要素２の外周側にずらして形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一本の平角線をエッジワイズ曲げ成形して形成するリアクトルコイル、及び該リアクトルコイルに環状鉄心コアを挿入したリアクトルに関する。

一般的なリアクトル２００では、図１０に示すように、一本の平角線をエッジワイズ曲げしながら積層した二つのコイル要素１１０、１２０が並列状に配置され、両コイル要素の中空部に環状鉄心コアＣを挿入している。また、環状鉄心コアＣとコイル要素１１０、１２０との間には、電気的絶縁を確保するため、絶縁紙Ｚが介装されている。

上記リアクトル２００に用いられるコイル部品（リアクトルコイル）１００が、例えば、特許文献１に開示されている。
特許文献１におけるリアクトルコイル１００は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、一本の平角線を同一巻方向に複数回エッジワイズ曲げ成形して積層し、連続して形成した二つのコイル要素１１０、１２０を、一方のコイル要素１１０における積層方向上端の直線部１１１で、長手方向（矢印Ｎの方向）に１８０度折り返して並列状に配置されている。具体的には、図１１（ａ）に示すように、一方のコイル要素１１０上端の直線部１１１をそのまま延長し、他方のコイル要素１２０下端の直線部１２１に連続させる渡り線１３０を形成する。ここで、一方のコイル要素１１０と他方のコイル要素１２０は、互いに軸心が偏心され、段違い状に形成されている。また、一方のコイル要素１１０下端には、一の外部連結端子１１２が形成され、他方のコイル要素１２０上端には、他の外部連結端子１２２が形成されている。
その後、図１１（ｂ）に示すように、一方のコイル要素１１０上端の直線部１１１の中間点１１１Ａから、渡り線１３０が直線部１１１と重なり合うように、他方のコイル要素１２０を１８０度折り返して、両コイル要素１１０、１２０を並列状に配置する。

特開２００４−５５９２０号公報

しかしながら、特許文献１の技術によれば、図１１（ｂ）に示すように、一方のコイル要素１１０上端における直線部１１１の中間点１１１Ａから、直線部１１１の長手方向（矢印Ｎの方向）に、他方のコイル要素１２０を１８０度折り返して渡り線１３０を形成しているので、図１２に示すように、平角線を折り返した位置（中間点１１１Ａ）では、折り曲げ成形に伴い、渡り線１３０の板厚ｔが減少（−Δｔ）して幅寸法ｗが拡大（＋Δｗ）する幅方向膨出部Ｖが形成される。そのため、上記幅方向膨出部Ｖが、コイル要素１１０、１２０の中空部に挿入される環状鉄心コアＣの挿入部端面及び絶縁紙Ｚと干渉するおそれがあった。

したがって、上記干渉を回避するため、環状鉄心コアＣの挿入部端面との隙間を拡大するようにコイル中空寸法を大きく形成するか、環状鉄心コアＣの挿入部寸法を小さく形成せざるを得なかった。ところが、コイル中空寸法を大きく形成すれば、リアクトルコイル外周寸法全体が大きくなる問題があり、また、環状鉄心コアＣの挿入部寸法を小さく形成すれば、磁気特性が低下する問題があった。

そこで、本発明者は、図１３、図１４に示すように、磁気特性を維持したまま、リアクトルコイル外周寸法を小さくするため、渡り線２３０の折り返し位置２４０をエッジワイズ曲げする曲げ部２１２、２２２間に設ける構造のリアクトルコイル２００を新たに検討している。
しかしながら、新たな構造においても、曲げ部２１２、２２２で折り返す場合、折り返しによる捻じれ部２５０が、ドット指示部２５１において、コイル要素２１０、２２０の上端面に対向する環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴ（図１５を参照）と近接して干渉する恐れがある。この干渉を避けるため、図１５に示すように、コイル要素２１０、２２０の直線部２１３、２２３の上端に対向する環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴを上方へ逃がして、環状鉄心コアＣの上下寸法Ｈを増大（＋ΔＨ）させる必要がある。環状鉄心コアＣの上下寸法Ｈを増大（＋ΔＨ）させると、環状鉄心コアＣの材料費の増大を招くのみならず、リアクトル２００全体の小型化、軽量化の要請に応えることができない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、環状鉄心コアと折り返し位置における渡り線との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアとコイル要素との隙間を最小化して、リアクトル全体の小型化、軽量化に寄与できるリアクトルコイル及びリアクトルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のリアクトルコイル及びリアクトルは、次のような構成を有している。
（１）一本の平角線を同一巻方向にエッジワイズ曲げ成形された曲げ部を有し、互いに軸心をずらして積層する四角筒形状の二つのコイル要素の内、一方のコイル要素に対して他方のコイル要素を積層方向が反転する方向に折り返して形成するコイル要素の中空部に環状鉄心コアが挿入されるリアクトルコイルであって、
前記二つのコイル要素を前記曲げ部間に設けた渡り線で繋ぎ、該渡り線はコイル外周側へ捻じれ成形されたこと、
前記渡り線を介して連続する前記他方のコイル要素の最上層辺が、該他方のコイル要素の外周側にずれて形成されたことを特徴とする。
（２）（１）に記載されたリアクトルコイルにおいて、
前記他方のコイル要素の最上層辺が該他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、前記平角線の幅寸法に対して２〜５割程度であることを特徴とする。
（３）（１）又は（２）に記載された前記リアクトルコイルの中空部に前記環状鉄心コアが挿入されたリアクトルであって、
二つのコイル要素の上方端面と、対向する環状鉄心コアの上方内周面との隙間を捻じれ成形された渡り線と当接しない程度に最小化したことを特徴とする。

次に、本発明に係るリアクトルコイル及びリアクトルの作用及び効果について説明する。
（１）に記載されたリアクトルコイルによれば、二つのコイル要素を曲げ部間に設けた渡り線で繋ぎ、該渡り線はコイル外周側へ捻じれ成形されたことを特徴とするので、折り返した位置で形成される渡り線の捻じれ部は、一方のコイル要素の曲げ部上を起点として、他方のコイル要素のコイル外周側へ捻じられて螺旋状に形成される。そのため、上記捻じれ部は、環状鉄心コアの挿入部端面から離間する方向に形成されて、折り返し位置において、平角線の幅方向に膨出せず、環状鉄心コアの挿入部端面と干渉するおそれは少ない。したがって、環状鉄心コアの挿入部端面に対するコイル中空部の隙間を最小に縮めることができる。

また、渡り線を介して連続する他方のコイル要素の最上層辺が、該他方のコイル要素の外周側にずれて形成されたことを特徴とするので、渡り線は、他方のコイル要素の外周側へ離間する方向に形成される。そのため、渡り線は、環状鉄心コアの上方内周面からも離間する方向に形成される。したがって、環状鉄心コアの上方内周面を二つのコイル要素の上方端面に近接しても、渡り線の捻じれ部が環状鉄心コアの上方内周面に干渉する恐れが少ない。よって、環状鉄心コアの上方内周面とコイル要素の上方端面との隙間を最小に縮めることができる。
その結果、（１）に記載されたリアクトルコイルは、環状鉄心コアと折り返し位置における渡り線との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアとコイル要素との隙間を最小化して、リアクトル全体の小型化、軽量化に寄与できる。
ここで、渡り線を介して連続する他方のコイル要素の最上層辺が、該他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、一方のコイル要素の曲げ部から他方のコイル要素の直線部を挟んで対向する曲げ部まで略一定に保持することもできるが、一方のコイル要素の曲げ部から他方のコイル要素の直線部を挟んで対向する曲げ部に向けて徐々に減少させることもできる。上記ずれ量を、一方のコイル要素の曲げ部から他方のコイル要素の直線部を挟んで対向する曲げ部に向けて減少させることによって、リアクトルコイルを樹脂封入する際に使用する樹脂注入量を削減でき、コスト低減に寄与できる。

（２）に記載されたリアクトルコイルによれば、他方のコイル要素の最上層辺が該他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、平角線の幅寸法に対して２〜５割程度であることを特徴とするので、コイル要素の曲げ部上を起点としてコイル外周側へ捻じられて螺旋状に形成される渡り線は、環状鉄心コアの挿入部端面及び上方内周面と干渉することが、より一層少なくなる。

すなわち、他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、平角線の幅寸法に対して２割程度以上であるので、渡り線の捻じれ部は、そのずれ量の間で螺旋形状を利用して環状鉄心コアの上方内周面との干渉を回避しながら、環状鉄心コアの外側に離間させることができる。したがって、螺旋状に形成される渡り線は、環状鉄心コアの挿入部端面及び上方内周面と干渉することが、より一層少なくなる。
また、他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、平角線の幅寸法に対して５割程度以下であるので、折り返し位置における渡り線の局部伸びを回避できる。つまり、渡り線の極端な捻じれを防止して、渡り線の板厚方向でのクビレや割れ等を回避できる。そのため、渡り線において線材及び線材を被覆する被覆材の耐久性を向上することができる。

（３）に記載されたリアクトルによれば、二つのコイル要素の上方端面と、対向する環状鉄心コアの上方内周面との隙間を捻じれ成形された渡り線と当接しない程度に最小化したことを特徴とするので、渡り線に形成される捻じれ部が環状鉄心コアの上方内周面と干渉する恐れはない。そのため、環状鉄心コアと折り返し位置における渡り線との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアの上下寸法を最小化することができる。
その結果、環状鉄心コアの材料費も低減し、リアクトル全体の小型化、軽量化の要請に応えることができる。

本発明に係る実施形態であるリアクトルコイルの斜視図である。 図１に示すリアクトルコイルの平面図（第１実施例）である。 図１に示すリアクトルコイルの平面図（第２実施例）である。 図１に示すリアクトルコイルに環状鉄心コアを挿入したリアクトルの斜視図である。 図４に示すリアクトルの正面図である。 図２に示すリアクトルコイル（第１実施例）における平角線のエッジワイズ曲げ成形を説明する模式的平面図である。 図３に示すリアクトルコイル（第２実施例）における平角線のエッジワイズ曲げ成形を説明する模式的平面図である。 図６にて説明したリアクトルコイル（第１実施例）における渡り線の折り返し方法を説明する模式的斜視図である。 図７にて説明したリアクトルコイル（第２実施例）における渡り線の折り返し方法を説明する模式的平面図である。 従来のリアクトルを示す模式的正面図である。 従来のリアクトルコイルにおける渡り線の折り返し方法を説明する斜視図である。 図１１に示すリアクトルコイルにおける渡り線の折り返し詳細図である。 新たな構造のリアクトルコイルにおける渡り線の折り返し詳細図である。 図１３に示すリアクトルコイルの平面図である。 図１４に示すに示すリアクトルコイルの正面図である。

次に、本発明に係る実施形態であるリアクトルコイル及びリアクトルについて、図面を参照して詳細に説明する。

＜リアクトルコイルの構造＞
まず、本実施形態に係るリアクトルコイルの構造を説明する。図１に、本発明に係る実施形態であるリアクトルコイルの斜視図を示す。図２に、図１に示すリアクトルコイルの平面図（第１実施例）を示す。図３に、図１に示すリアクトルコイルの平面図（第２実施例）を示す。

図１、図２、図３に示すように、リアクトルコイル１０は、並列状に配置された同じサイズの二つのコイル要素１、２を備えている。二つのコイル要素１、２は、一本の平角線Ｈを同一巻方向に曲げ（エッジワイズ曲げ）ながら、それぞれ四角筒状に複数回積層されたもので、一本の平角線Ｈから連続して形成されている。各コイル要素１、２は、直線部１１、１３、２１、２３を４箇所ずつと、曲げ角度が略９０度でエッジワイズ曲げされた曲げ部１２、２２を４箇所ずつ、備えている。各コイル要素１、２における直線部には、短辺１１、２１と長辺１３、２３とを有している。各コイル要素１、２は、長辺１３、２３同士が近接して並列状に配置されている。各コイル要素１、２は、上端と下端の高さを揃えている。

各コイル要素１、２の上端には、両コイル要素の曲げ部１２、２２間で両者を繋ぐ渡り線３が形成されている。渡り線３は、一方のコイル要素１の曲げ部１２上で、一方のコイル要素１の長辺１３に対して傾斜角Ｄが略４５度の方向に略１８０度折り返されている。一方のコイル要素１の長辺１３と渡り線３との連結箇所には、螺旋状に捻じれ成形された捻じれ部３１が形成されている。また、渡り線３は、他方のコイル要素２の直線部２１よりコイル外周側にずれて形成された他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔに連結されている。他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔのコイル外周側へのずれ量Ｑは、平角線Ｈの幅寸法ＨＷの略２〜５割程度が好ましい。ここで、図２に示す第１実施例におけるずれ量Ｑ（Ｑ１）は、一方のコイル要素１の曲げ部１２から他方のコイル要素の直線部２１を挟んで対向する曲げ部２２まで略一定に保持されている。一方、図３に示す第２実施例におけるずれ量Ｑ（Ｑ２、Ｑ３）は、一方のコイル要素１の曲げ部１２から他方のコイル要素２の直線部２１を挟んで対向する曲げ部２２に向けて徐々に減少させている。すなわち、他方のコイル要素２の直線部２１を挟んで対向する曲げ部２２におけるずれ量Ｑ３が、一方のコイル要素１の曲げ部１２におけるずれ量Ｑ２より小さくなっている。ずれ量Ｑ３をずれ量Ｑ２より減少させることによって、リアクトルコイル１０を樹脂封入する際に使用する樹脂注入量を削減できる。

図２、図３に示すように、各コイル要素１、２の内周側には、環状鉄心コアＣの挿入部ＣＳＬ、ＣＳＲが貫通する略四角形状のコイル中空部１５、２５が形成されている。コイル中空部１５、２５と環状鉄心コアＣの挿入部ＣＳＬ、ＣＳＲとの隙間は、磁束漏洩による磁気特性の低下を防止するため、最小化して形成されている。また、螺旋状に捻じれ成形された捻じれ部３１は、環状鉄心コアＣの左挿入部ＣＳＬの端面から離間する方向に形成されている。
なお、図１に示すように、コイル要素１、２の下端には、それぞれ外部連結端子１４、２４が形成されている。外部連結端子１４、２４は、各コイル要素の短辺１１、２１から下方に折り曲げられている。

＜リアクトルの構造＞
次に、本実施形態に係るリアクトル２０の構造を説明する。図４に、図１に示すリアクトルコイルに環状鉄心コアを挿入したリアクトルの斜視図を示す。図５に、図４に示すリアクトルの正面図を示す。

図４、図５に示すように、本実施形態に係るリアクトル２０は、リアクトルコイル１０、環状鉄心コアＣ、及び絶縁紙Ｚを備えている。リアクトルコイル１０の中空部１５、２５には、略四角筒状の環状鉄心コアＣが挿入されている。環状鉄心コアＣは、リアクトルコイル１０の中空部１５、２５（図２、図３を参照）に挿入する左右の挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬと、これらを連結する上下の連結部ＣＲＵ、ＣＲＬとを備えている。環状鉄心コアＣは、左右の挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬで上下に２分割され、リアクトルコイル１０の中空部１５、２５に上方及び下方から挿入されている。リアクトルコイル１０の中空部１５、２５と環状鉄心コアＣの左右の挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬとの間には、適宜形状に裁断された絶縁紙Ｚ（図示せず）が介装され、さらに樹脂で固定されている。
渡り線３を介して連続する他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔは、環状鉄心コアＣの正面方向端面ＣＦからずれ量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３だけ離間している（図２、図３を参照）。そのため、渡り線３の捻じれ部３１が一方のコイル要素１の長辺１３に連結する連結箇所の大半は、環状鉄心コアＣの正面方向端面ＣＦより外側に設けられている（図２、図３を参照）。

図５に示すように、渡り線３は、上方に湾曲しながら他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔと連結されている。環状鉄心コアＣにおける上連結部ＣＲＵの上方内周面ＣＴと他方のコイル要素２の長辺２３上端との隙間Δｈは、捻じれ成形された渡り線３の捻じれ部３１と当接しない程度に最小化して形成されている。したがって、環状鉄心コアＣの上下方向寸法ｈも最小化されている。

＜リアクトルコイルにおける平角線の曲げ成形方法＞
次に、本実施形態のリアクトルコイル１０における平角線Ｈの曲げ成形方法について説明する。図６に、図２に示すリアクトルコイル（第１実施例）における平角線のエッジワイズ曲げ成形を説明する模式的平面図を示す。図７に、図３に示すリアクトルコイル（第２実施例）における平角線のエッジワイズ曲げ成形を説明する模式的平面図を示す。

（第１実施例の曲げ成形方法）
図６には、一本の平角線Ｈを同一巻方向に曲げ（エッジワイズ曲げ）ながら、それぞれ四角筒状に複数回積層する様子を模式的に示している。図６（ａ）〜（ｃ）にて一方のコイル要素１を形成し、図６（ｄ）〜（ｇ）にて渡り線と他方のコイル要素２を形成する。曲げ装置６は、エッジワイズ曲げ時の支持ローラ６１がテーブル６２に立設されている。曲げ装置６は、平角線Ｈの送り装置、エッジワイズ曲げする時の平角線押圧装置、曲げローラ、曲げローラの駆動装置等を備えている。それらは、単純化するため図示しないが、それぞれ従来装置を用いている。

まず、図６（ａ）に示すように、平角線Ｈの先端Ｈ１１をＬ字形に曲げ成形した後、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて長辺Ｈ１２の長さだけ送り、テーブル６２上に図示しない押圧装置にて固定する。平角線Ｈを固定した状態で、支持ローラ６１を中心にして、図示しない曲げローラを矢印Ｙ方向に９０度回転させる。このとき、平角線Ｈは、支持ローラ６１の円弧に沿って、エッジワイズ曲げ成形される。

次に、図６（ｂ）に示すように、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて短辺Ｈ１３の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、さらに、長辺Ｈ１４の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形することによって、四角筒状に成形する。
次に、図６（ｃ）に示すように、四角筒状に成形された平角線Ｈを、所定の積層回数まで送りとエッジワイズ曲げとを繰り返すことよって、一方のコイル要素１を完成する。

次に、図６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、一方のコイル要素１における長辺Ｈ１２の延長上に、他方のコイル要素２を形成するため、平角線Ｈを、渡り線及び最上層辺Ｈ１５の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形した後、曲げ部から長辺Ｈ１６の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形する。
最後に、図６（ｇ）に示すように、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて短辺Ｈ１７の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、長辺Ｈ１８の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、さらに、短辺Ｈ１９の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形することによって、四角筒状に成形する。ただし、長辺Ｈ１８の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形するとき、渡り線及び最上層辺Ｈ１５を短辺Ｈ１９の外周側にずらした位置にくるように支持ローラ６１を当接させる。渡り線及び最上層辺Ｈ１５と短辺Ｈ１９とは、略平行にずれている。その後、所定の積層回数まで送りとエッジワイズ曲げとを繰り返すことよって、他方のコイル要素２を完成する。

その結果、一本の平角線Ｈを同一巻方向にエッジワイズ曲げ成形しながら、それぞれ四角筒状に複数回積層されたものとして、二つのコイル要素１、２が形成される。両コイル要素１、２は、軸心がずれた位置で、渡り線により連結されている。また、両コイル要素１、２は、渡り線を隔てて、水平方向に９０度回転している。また、両コイル要素１、２は、渡り線を隔てて、垂直方向に段違い状になっている。

（第２実施例の曲げ成形方法）
図７には、一本の平角線Ｈを同一巻方向に曲げ（エッジワイズ曲げ）ながら、それぞれ四角筒状に複数回積層する様子を模式的に示している。図７（ａ）〜（ｄ）にて他方のコイル要素２を形成し、図７（ｅ）〜（ｈ）にて渡り線と一方のコイル要素１を形成する。曲げ装置６は、エッジワイズ曲げ時の支持ローラ６１がテーブル６２に立設されている。曲げ装置６は、平角線Ｈの送り装置、エッジワイズ曲げする時の平角線押圧装置、曲げローラ、曲げローラの駆動装置等を備えている。それらは、単純化するため図示しないが、それぞれ従来装置を用いている。

まず、図７（ａ）に示すように、平角線Ｈの先端Ｈ１１をＬ字形に曲げ成形した後、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて長辺Ｈ１２の長さだけ送り、テーブル６２上に図示しない押圧装置にて固定する。平角線Ｈを固定した状態で、支持ローラ６１を中心にして、図示しない曲げローラを矢印Ｙ方向に９０度回転させる。このとき、平角線Ｈは、支持ローラ６１の円弧に沿って、エッジワイズ曲げ成形される。
次に、図７（ｂ）に示すように、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて短辺Ｈ１３の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、さらに、長辺Ｈ１４の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形することによって、四角筒状に成形する。
次に、図７（ｃ）に示すように、四角筒状に成形された平角線Ｈを、所定の積層回数まで送りとエッジワイズ曲げとを繰り返すことよって、他方のコイル要素２を完成する。

次に、図７（ｄ）に示すように、渡り線及び最上層辺Ｈ１５を支持ローラ６１の円弧に沿って、エッジワイズ曲げ成形する。このとき、渡り線及び最上層辺Ｈ１５は、他方のコイル要素２の短辺よりコイル外周側にずれて形成される。渡り線及び最上層辺Ｈ１５の仮想線Ｐと長辺Ｈ１４とのなす内角を９０度以下とする。上記内角を９０度以下とするので、他方のコイル要素２の最上層辺のコイル外周側へのずれ量は、後述する一方のコイル要素１の曲げ部から他方のコイル要素２の短辺を挟んで対向する曲げ部に向けて徐々に減少している。なお、上記内角は、コイルの大きさなどで違いがあるが、７５〜８５度程度が好ましい。

次に、図７（ｅ）〜（ｇ）に示すように、他方のコイル要素２における渡り線及び最上層辺Ｈ１５の延長上に、一方のコイル要素１を形成するため、平角線Ｈを、渡り線及び最上層辺Ｈ１５と長辺Ｈ１６の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形した後、曲げ部から短辺Ｈ１７の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形する。
最後に、図７（ｈ）に示すように、平角線Ｈを、テーブル６２上を滑らせて長辺Ｈ１８の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、短辺Ｈ１９の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形し、さらに、長辺Ｈ１６の長さだけ送りエッジワイズ曲げ成形することによって、四角筒状に成形する。その後、所定の積層回数まで送りとエッジワイズ曲げとを繰り返すことよって、一方のコイル要素１を完成する。

その結果、一本の平角線Ｈを同一巻方向にエッジワイズ曲げ成形しながら、それぞれ四角筒状に複数回積層されたものとして、二つのコイル要素１、２が形成される。両コイル要素１、２は、軸心がずれた位置で、渡り線により連結されている。また、両コイル要素１、２は、渡り線を隔てて、水平方向に９０度以下（好ましくは、７５〜８５度）回転している。また、両コイル要素１、２は、渡り線を隔てて、垂直方向に段違い状になっている。

＜渡り線の折り返し方法＞
次に、上述のようにエッジワイズ曲げ成形した二つのコイル要素１、２を、渡り線３で折り返す方法を説明する。図８に、図６にて説明したリアクトルコイル（第１実施例）における渡り線の折り返し方法を説明する模式的斜視図を示す。図９に、図７にて説明したリアクトルコイル（第２実施例）における渡り線の折り返し方法を説明する模式的平面図を示す。

（第１実施例の折り返し方法）
図８（ａ）は、二つのコイル要素１、２を折り返す前の状態を示している。図８（ａ）に示すように、折り返す前には、一方のコイル要素１の短辺１１と他方のコイル要素２の長辺２３とが並列して隣り合うよう配置されている。渡り線３を介して連続する一方のコイル要素１の長辺１３と他方のコイル要素２の長辺２３とは、渡り線３を介して略直角状に開いた状態である。また、二つのコイル要素１、２は、軸心がずれて積層方向で段違い状に配置されている。つまり、一方のコイル要素１の上端と他方のコイル要素２の下端とが、同一平面上に配置されている。このとき、一方のコイル要素１は上端が上方を向き、他方のコイル要素２は下端が上方を向いている。一方のコイル要素１の下端には、外部連結端子１４が形成され、他方のコイル要素２の下端には、外部連結端子２４が形成されている。

ここでは、渡り線３の折り返し治具として、固定治具４と可動治具５を用いた例で説明する。固定治具４と可動治具５は、いずれも円柱状の当接部を有している。図８では、単純化するため当接部のみを示す。固定治具４は、一方のコイル要素１上端の曲げ部に上方から当接している。固定治具４は、一方のコイル要素１の曲げ部において、長辺１３に対して外方へ略４５度傾斜する方向に延びている。可動治具５は、固定治具４と平行に配置されて、渡り線３に下方から当接している。可動治具５は、固定治具４を中心に回動運動を行う。

図８（ｂ）、（ｃ）は、二つのコイル要素１、２を折り返す途中の状態を示している。図８（ｂ）に示すように、一方のコイル要素１を固定した状態で、固定治具４を中心に他方のコイル要素２を矢印Ｓの方向へ回動させる。矢印Ｓの方向は、一方のコイル要素１に対して略４５度傾斜する方向である。固定治具４は、一方のコイル要素１上端の曲げ部に上方から当接した状態で固定されているので、他方のコイル要素２を矢印Ｓの方向に回動するに従って、渡り線３が固定治具４の外周に巻き付けられる。可動治具５は、固定治具４と平行に配置されて、渡り線３に下方から当接した状態で、固定治具４を中心に回動運動を行う。図８（ｃ）は、他方のコイル要素２を矢印Ｓの方向へさらに回動させた状態である。他方のコイル要素２をさらに回動させることによって、他方のコイル要素２は一方のコイル要素１に近接する。

図８（ｄ）は、二つのコイル要素１、２を、渡り線３で折り返した後の状態を示している。図８（ｄ）に示すように、折り返した後には、他方のコイル要素２の長辺２３と、渡り線３を介して連続する一方のコイル要素１の長辺１３とが、近接して並列させた状態で配置される。すなわち、他方のコイル要素２を一方のコイル要素１に対して略４５度傾斜する方向（矢印Ｓの方向）へ略１８０度折り返すことによって、二つのコイル要素１、２は、長辺１３、２３同士を近接して並列させることができる。なお、二つのコイル要素１、２は、上端と下端の高さを揃えた状態になるまで折り返される。この時、可動治具５は、渡り線３を固定治具４の外周に沿わせるように押圧している。そのため、渡り線３には、螺旋状の捻じれ部３１が形成される。
また、一方のコイル要素１の長辺１３と連結される渡り線３は、他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔと連結されている。他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔは、他方のコイル要素２の短辺２１に対して、外周側にずれて成形されている。そのずれ量は、平角線Ｈの幅寸法の略２〜５割程度である。また、ずれ量は、外周側に沿って略一定である。

（第２実施例の折り返し方法）
図９（ａ）は、二つのコイル要素１、２を折り返す前の状態を示している。図９（ａ）に示すように、折り返す前には、一方のコイル要素１の長辺１３と他方のコイル要素２の長辺２３とがなす内角θ１が、９０度以上（好ましくは、９５〜１０５度程度）で隣り合うよう配置されている。また、二つのコイル要素１、２は、軸心がずれて積層方向で段違い状に配置されている。つまり、一方のコイル要素１の上端と他方のコイル要素２の下端とが、同一平面上に配置されている。このとき、一方のコイル要素１は上端が上方を向き、他方のコイル要素２は下端が上方を向いている。

渡り線３の折り返し治具として、固定治具４と可動治具５を用い、可動治具５が固定治具４と平行に配置されて、固定治具４が渡り線３に上方から当接し、可動治具５が渡り線３に下方から当接し、可動治具５が固定治具４を中心に回動運動を行う方法は、第１実施例における渡り線３の折り返し方法と共通する。ここでは、第１実施例における渡り線３の折り返し方法との相違点を中心に説明し、共通点の説明は原則として割愛する。
はじめに、固定治具４を一方のコイル要素１の曲げ部に上方から当接する。固定治具４の軸方向と一方のコイル要素１の長辺１３とがなす内角θ２は、一方のコイル要素１の長辺１３と他方のコイル要素２の長辺２３とがなす内角θ１の１／２倍の大きさである。次に、可動治具５を固定治具４を中心に回動運動を行い、二つのコイル要素１、２を、渡り線３で略１８０度折り返す。

図９（ｂ）は、二つのコイル要素１、２を、渡り線３で折り返した後の状態を示している。図９（ｂ）に示すように、折り返した後には、他方のコイル要素２の長辺２３と、渡り線３を介して連続する一方のコイル要素１の長辺１３とが、近接して並列させた状態で配置される。すなわち、他方のコイル要素２を一方のコイル要素１に対して内角の１／２倍の大きさの角度だけ傾斜する方向へ略１８０度折り返すことによって、二つのコイル要素１、２は、長辺１３、２３同士を近接して並列させることができる。なお、二つのコイル要素１、２は、上端と下端の高さを揃えた状態になるまで折り返される。この時、可動治具５は、渡り線３を固定治具４の外周に沿わせるように押圧している。そのため、渡り線３には、螺旋状の捻じれ部３１が形成される。
また、一方のコイル要素１の長辺１３と連結される渡り線３は、他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔと連結されている。他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔは、他方のコイル要素２の短辺２１に対して、外周側にずれて成形されている。そのずれ量は、最大で平角線Ｈの幅寸法の略２〜５割程度である。また、ずれ量は、一方のコイル要素１の曲げ部から他方のコイル要素２の短辺２１を挟んで対向する曲げ部に向けて徐々に減少している。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るリアクトルコイル１０によれば、二つのコイル要素１、２を曲げ部１２、２２間に設けた渡り線３で繋ぎ、該渡り線３はコイル外周側へ捻じれ成形されたことを特徴とするので、折り返した位置で形成される渡り線３の捻じれ部３１は、一方のコイル要素１の曲げ部１２上を起点として、他方のコイル要素２のコイル外周側へ捻じられて螺旋状に形成される。そのため、上記捻じれ部３１は、環状鉄心コアＣの左挿入部ＣＳＬ端面から離間する方向に形成されて、折り返し位置において、平角線Ｈの幅方向に膨出せず、環状鉄心コアＣの左挿入部ＣＳＬ端面と干渉するおそれは少ない。したがって、環状鉄心コアＣの左右挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬ端面に対するコイル中空部１５、２５の隙間を最小に縮めることができる。

また、渡り線３を介して連続する他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔが、該他方のコイル要素２の外周側にずれて形成されたことを特徴とするので、渡り線３は、他方のコイル要素２の外周側へ離間する方向に形成される。そのため、渡り線３は、環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴからも離間する方向に形成される。したがって、環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴを二つのコイル要素１、２の上方端面に近接しても、渡り線３の捻じれ部３１が環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴに干渉する恐れが少ない。よって、環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴとコイル要素１、２の上方端面との隙間を最小に縮めることができる。
その結果、本実施形態のリアクトルコイル１０によれば、環状鉄心コアＣと折り返し位置における渡り線３との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアＣとコイル要素１、２との隙間を最小化して、リアクトル全体の小型化、軽量化に寄与できる。

ここで、渡り線を介して連続する他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔが、該他方のコイル要素２の外周側にずれるずれ量Ｑ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）は、一方のコイル要素１の曲げ部１２から他方のコイル要素２の短辺２１を挟んで対向する曲げ部２２まで略一定に保持することもできる（第１実施例）が、一方のコイル要素１の曲げ部１２から他方のコイル要素２の短辺２１を挟んで対向する曲げ部２２に向けて徐々に減少させることもできる（第２実施例）。第２実施例においては、他方のコイル要素２の短辺２１を挟んで対向する曲げ部でのずれ量Ｑ３を、一方のコイル要素１の曲げ部でのずれ量Ｑ２より減少させることによって、リアクトルコイルを樹脂封入する際に使用する樹脂注入量を削減でき、コスト低減に寄与できる。

また、本実施形態のリアクトルコイル１０によれば、他方のコイル要素２の最上層辺２１Ｔが該他方のコイル要素２の外周側にずれるずれ量Ｑは、平角線Ｈの幅寸法に対して２〜５割程度であることを特徴とするので、一方のコイル要素１の曲げ部１２上を起点として他方のコイル要素２におけるコイル外周側へ捻じられて螺旋状に形成される渡り線３は、環状鉄心コアＣの左右の挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬの端面及び上方内周面ＣＴと干渉することが、より一層少なくなる。

すなわち、他方のコイル要素２の外周側にずれるずれ量Ｑは、平角線Ｈの幅寸法に対して２割程度以上であるので、環状鉄心コアＣの挿入部ＣＳＲ、ＣＳＬ端面及び上方内周面ＣＴとの隙間を最小化しても、渡り線３の捻じれ部３１は、そのずれ量の間で螺旋形状を有効に利用して、環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴとの干渉を回避しながら、環状鉄心コアＣの正面方向端面ＣＦより外側に離間させることができる。
また、他方のコイル要素２の外周側にずれるずれ量Ｑは、平角線Ｈの幅寸法に対して５割程度以下であるので、折り返し位置における渡り線３の局部伸びを回避できる。つまり、渡り線３の極端な捻じれを防止して、渡り線３の板厚方向でのクビレや割れ等を回避できる。そのため、渡り線３において線材及び線材を被覆する被覆材の耐久性を向上することができる。

また、本実施形態のリアクトル２０によれば、二つのコイル要素１、２の長辺１３、２３の上方端面と、対向する環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴとの隙間を捻じれ成形された渡り線３と当接しない程度に最小化したことを特徴とするので、渡り線３に形成される捻じれ部３１が環状鉄心コアＣの上方内周面ＣＴと干渉する恐れはない。そのため、環状鉄心コアＣと折り返し位置における渡り線３との干渉を回避しつつ、環状鉄心コアＣの上下寸法を最小化することができる。
その結果、環状鉄心コアＣの材料費も低減し、リアクトル２０全体の小型化、軽量化の要請に応えることができる。

本発明は、特にハイブリッド自動車等のインバータに用いるリアクトルやリアクトルコイルとして利用できる。

１ 一方のコイル要素
２ 他方のコイル要素
３ 渡り線
４ 固定治具
５ 可動治具
１０ リアクトルコイル
１１ 一方のコイル要素の短辺（直線部）
１２ 一方のコイル要素の曲げ部
１３ 一方のコイル要素の長辺（直線部）
２０ リアクトル
２１ 他方のコイル要素の短辺（直線部）
２１Ｔ 他方のコイル要素の最上層辺
２２ 他方のコイル要素の曲げ部
２３ 他方のコイル要素の長辺（直線部）
３１ 渡り線の捻じれ部
Ｃ 環状鉄心コア
ＣＳＲ 環状鉄心コアの右挿入部
ＣＳＬ 環状鉄心コアの左挿入部
ＣＴ 環状鉄心コアの上方内周面
Ｑ 他方のコイル要素の最上層辺のずれ量
Ｑ１ 他方のコイル要素の最上層辺のずれ量
Ｑ２、Ｑ３ 他方のコイル要素の最上層辺のずれ量

Claims (3)

1. 一本の平角線を同一巻方向にエッジワイズ曲げ成形された曲げ部を有し、互いに軸心をずらして積層する四角筒形状の二つのコイル要素の内、一方のコイル要素に対して他方のコイル要素を積層方向が反転する方向に折り返して形成するコイル要素の中空部に環状鉄心コアが挿入されるリアクトルコイルであって、
   前記二つのコイル要素を前記曲げ部間に設けた渡り線で繋ぎ、該渡り線はコイル外周側へ捻じれ成形されたこと、
   前記渡り線を介して連続する前記他方のコイル要素の最上層辺が、該他方のコイル要素の外周側にずれて形成されたことを特徴とするリアクトルコイル。
2. 請求項１に記載されたリアクトルコイルにおいて、
   前記他方のコイル要素の最上層辺が該他方のコイル要素の外周側にずれるずれ量は、前記平角線の幅寸法に対して２〜５割程度であることを特徴とするリアクトルコイル。
3. 請求項１又は請求項２に記載された前記リアクトルコイルの中空部に前記環状鉄心コアが挿入されたリアクトルであって、
   二つのコイル要素の上方端面と、対向する環状鉄心コアの上方内周面との隙間を捻じれ成形された渡り線と当接しない程度に最小化したことを特徴とするリアクトル。

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