JP2014112611A - 巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの巻線部とそれらを繋ぐ継線部が形成されても、余分なスペースの発生を防ぐことが可能な巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法を提供すること。
【解決手段】巻線構造体２００は、第１巻線部２１と、第１巻線部２１と同じ巻線方向に巻回されている第２巻線部２３と、第１巻線部２１と第２巻線部２３を接続する継線予定部２２Ａとを備え、継線予定部２２Ａは、第１巻線部２１と第２巻線部２３の間の間隔を規定する間隔規定部２２２と、一端側が間隔規定部２２２に対し連なり他端側が第１巻線部２１の軸線方向の一方側で第１巻線部２１に連なる第１連結部２２１と、一端側が間隔規定部２２２に対し連なり他端側が第２巻線部２３の軸線方向の他方側で第２巻線部２３に連なる第２連結部２２３とを有し、第１連結部２２１と第２連結部２２３の少なくとも一方は、合計略１８０度捩じることによって捩じり部となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法に関する。

自然エネルギを利用した発電装置、電源装置、およびモータにて自動車の車輪を駆動させる駆動装置では、力率改善やノイズ除去のために、電気回路にコイル部品（リアクトル）が用いられている。このようなコイル部品では、大電流化に対応させると共に占積率の向上を目的として、平角線を用いるものが一般的である。かかる平角線を用いたコイル部品としては、特許文献１に示すものがある。

特許第３３９８８５５号公報（図４〜図６参照）

特許文献１の構成では、第１巻線部（第一コイル部）と第２巻線部（第二コイル部）との間の部分（継線部）に、捻じり部が存在し、その捻じり部により、平角線を流れる電流が、第１巻線部と第２巻線部とで互いに逆となるように設けられている。

ここで、特許文献１のような捩じり部の存在するコイル巻線２０Ｐの平面図を、図１５に示す。また、捩じり部が存在するコイル部品１０Ｐの部分的な側面図を図１６に示す。図１５に示すような捩じり部２５Ｐが存在する場合、図１６に示すように、平角線Ｈの幅と同程度のスペースがリング状のコア３１Ｐの内側（リング孔３０Ｐ）に余分に必要となる。このような余分なスペースが必要になる分だけ、コイル部品１０Ｐの寸法が大きくなり、それによりコイル部品１０Ｐの小型化が図れないものとなっている。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、平角線を加工して２つの巻線部とそれらを繋ぐ継線部が形成された際に、継線部の存在によっては余分なスペースの発生を防ぐことが可能な巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明の巻線構造体の一側面は、平角線が巻回されることにより形成される第１巻線部と、第１巻線部に連なる平角線が巻回されることにより形成されると共に、第１巻線部と同じ巻線方向に巻回されている第２巻線部と、第１巻線部と第２巻線部の間に位置し、これらを接続する継線予定部と、を備え、継線予定部は、第１巻線部と第２巻線部の間の間隔を規定する間隔規定部と、一端側が間隔規定部に対し連なると共に、他端側が第１巻線部の軸線方向の一方側で第１巻線部に連なる第１連結部と、一端側が間隔規定部に対し連なると共に、他端側が第２巻線部の軸線方向の他方側で第２巻線部に連なる第２連結部と、を有し、第１連結部および第２連結部の少なくとも一方は、合計略１８０度捩じることによって捩じり部となる、ことを特徴としている。

また、本発明の巻線構造体の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１巻線部と第２巻線部の巻数は同等に設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明の巻線構造体の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１連結部および第２連結部は、間隔規定部に対し第１巻線部の巻線方向と同じ方向にエッジワイズ曲げをなして連なると共に、第１連結部および第２連結部のいずれか一方が、略１８０度捩じることによって捩じり部となる、ことが好ましい。

また、本発明の巻線構造体の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１連結部および第２連結部は、その延伸方向が間隔規定部と同じ方向であると共に、第１連結部および第２連結部のいずれも、同じ方向にそれぞれ略９０度捩じることによって捩じり部となる、ことが好ましい。

さらに、本発明の巻線構造体の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１巻線部のうち第１連結部とは反対側の第１端末と、第２巻線部のうち第２連結部とは反対側の第２端末とは、それらの先端側が同じ向きに向かうように延伸している、ことが好ましい。

また、本発明の巻線構造体の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１巻線部のうち継線予定部とは反対側の第１端末と、第２巻線部のうち継線予定部とは反対側の第２端末とは、それぞれの先端側が互いに逆向きに向かうように延伸している、ことが好ましい。

さらに、本発明の別の発明であるコイル巻線は、上述した巻線構造体を用いると共に、第１連結部が第１巻線部から離間する方向に延伸するように第１連結部と第１巻線部との間の境界部分が折り曲げられていると共に、第２連結部が第２巻線部から離間する方向に延伸するように第２連結部と第２巻線部との間の境界部分を折り曲げられていて、これらの折り曲げによって継線予定部から継線部が形成されている、ことが好ましい。

また、本発明の別の発明であるコイル巻線は、上述した巻線構造体を用いると共に、第１連結部が第１巻線部から離間する方向に延伸するように第１連結部と第１巻線部との間の境界部分が折り曲げられていると共に、第２連結部が第２巻線部から離間する方向に延伸するように第２連結部と第２巻線部との間の境界部分を折り曲げられていて、第１巻線部と第２巻線部とが軸線方向の同じ側に位置するように、第１連結部と間隔規定部との間の境界部分、および第２連結部と間隔規定部との間の境界部分が折り曲げられていて、これらの折り曲げによって継線予定部から継線部が形成されている、ことが好ましい。

さらに、本発明のコイル巻線の他の側面は、上述の発明に加えて更に、第１巻線部のうち継線部とは反対側の第１端末と、第２巻線部のうち継線部とは反対側の第２端末とは、それらの先端側が同じ向きに向かうように延伸していると共に、第１端末と第２端末のうちの一方側は、第１巻線部と第２巻線部とが向かい合う対向部位側に位置し、第１端末と第２端末のうちの他方側は、第１巻線部と第２巻線部とが向かい合わない外周側に位置している、ことが好ましい。

また、本発明の別の発明であるコイル部品は、上述したコイル巻線と、磁性材料から形成され、リング形状に設けられると共に、第１巻線部の中心孔および第２巻線部の中心孔に挿通されるコア体と、を具備することが好ましい。

さらに、本発明の別の発明であるコイル巻線の製造方法は、平角線からコイル巻線を形成するためのコイル巻線の製造方法であって、平角線を巻回することにより第１巻線部を形成する第１巻線工程と、平角線を第１巻線部と同じ巻線方向に巻回することにより第２巻線部を形成する第２巻線工程と、第１巻線部と第２巻線部の間の間隔を規定する間隔規定部と、一端側が間隔規定部に対し連なり他端側が第１巻線部の軸線方向の一方側で第１巻線部に連なる第１連結部と、一端側が間隔規定部に対し連なり他端側が第２巻線部の軸線方向の他方側で第２巻線部に連なる第２連結部と、を備える継線予定部を、第１巻線工程の後であって第２巻線工程の前に継線予定部形成工程と、継線予定部形成工程の後に、第１連結部および第２連結部の少なくとも一方を、合計略１８０度捩じる捩じり部形成工程と、第１連結部と第１巻線部との間の境界部分が折り曲げると共に、第２連結部と第２巻線部の境界部分を折り曲げて、継線予定部から継線部を形成する継線部形成工程と、を具備することが好ましい。

本発明によると、平角線を加工して２つの巻線部とそれらを繋ぐ継線部が形成された際に、継線部の存在によっては余分なスペースの発生を防ぐことが可能な巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る巻線構造体の形状を示す斜視図である。 図１の巻線構造体の形状を示す平面図である。 巻線構造体の製造方法を示し、（Ａ）は曲げられる前の平角線が、長さＬ１だけ送り出された状態を示す図であり、（Ｂ）は長さＬ１だけ送り出された平角線が曲げられた状態を示す図である。 巻線構造体の製造方法を示し、（Ａ）は継線予定部の第１連結部に対応する長さＬ２だけ平角線が送り出された状態を示す図であり、（Ｂ）は継線予定部の間隔規定部に対応する長さＬ３だけ平角線が送り出された状態を示す図である。 巻線構造体の製造方法を示し、（Ａ）は第２連結部に対応する長さと第２巻線部の直線部とを合計した長さＬ４が送り出された状態を示す図であり、（Ｂ）は送り出された平角線が曲げられた状態を示す図である。 図１の巻線構造体から形成されたコイル巻線の形状を示す斜視図である。 図６に示すコイル巻線を製作する際の途中段階を示す斜視図である。 図１の巻線構造体とは異なる巻線構造体から形成されたコイル巻線の形状を示す斜視図である。 図８に示すコイル巻線を製作するための巻線構造体の形状を示す斜視図である。 図９の巻線構造体から図８に示すコイル巻線を製作する際の途中段階を示す斜視図であり、（Ａ）は第１連結部を略９０度捩じった状態を示し、（Ｂ）はさらに第２連結部を略９０度捩じった状態を示す図である。 図９の巻線構造体から図８に示すコイル巻線を製作する際の途中段階を示す斜視図であり、（Ａ）は第１連結部と間隔規定部の境界部分を折り曲げた状態を示し、（Ｂ）はさらに第２連結部と間隔規定部の境界部分を折り曲げた状態を示す図である。 コイル部品を構成するコアの形状を示す斜視図である。 図６に示すコイル巻線を用いて作製したコイル部品を示す斜視図である。 図８に示すコイル巻線を用いて作製したコイル部品を示す斜視図である。 従来のコイル部品の構成を示す平面図であり、継線部に捩じり部が存在する状態を示す平面図である。 従来のコイル部品の構成を示す部分的な側面図であり、捩じり部付近の構成を示す図である。 図６に示すコイル巻線の変形例を示す図であり、第２連結部に捩じり部を形成した状態を示す斜視図である。 図８に示すコイル巻線の変形例を示す図であり、第１連結部および第２連結部における略９０度の捩じりの向きを図８とは逆向きとした状態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る、コイル部品１０（コイル部品１０Ａ，１０Ｂ；図１３および図１４参照）について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、コイル部品１０のコイル巻線２０（コイル巻線２０Ａ，２０Ｂ；図６および図８参照）を説明する場合、製造過程も含めて説明する。

なお、以下の説明においては、コイル巻線２０および巻線構造体２００の軸線方向をＺ方向とし、そのＺ方向において端末部２１１（後述）から継線部２２（継線予定部２２Ａ；後述）に向かう側をＺ１側、それとは反対側をＺ２側とする。また、端末部２３３および端末部２１１が延伸する方向をＸ方向とし、第１巻線部２１（後述）に対して端末部２１１が突出している側（図２等参照）をＸ２側、それとは逆側をＸ１側とする。また、図６および図８に示すコイル巻線２０、図１３および図１４に示すコイル部品１０においては、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向とし、第１巻線部２１に対して第２巻線部２３が位置する側をＹ２側とし、それとは逆側をＹ１側とする。

また、以下の説明では、コイル部品１０Ａ、１０Ｂのそれぞれを区別する必要がない場合には、コイル部品１０と称呼する。また、コイル巻線２０Ａ〜２０Ｄについても、それぞれを区別する必要がない場合には、コイル巻線２０と称呼する。同様に、巻線構造体２００Ａ，２００Ｂについても、それぞれを区別する必要がない場合には、巻線構造体２００と称呼する。

＜巻線構造体２００Ａの形成について＞
最初に、コイル巻線２０の製造途中で形成される、巻線構造体２００Ａの形成について説明する。

図１は、巻線構造体２００Ａを示す斜視図である。図２は、巻線構造体２００Ａを示す平面図である。この巻線構造体２００Ａは、第１巻線部２１、継線予定部２２Ａ、第２巻線部２３を備えている。

図１、図２に示すような巻線構造体２００Ａを形成する場合、まず、ボビンやリール等のような平角線Ｈが巻回されている供給源から、平角線Ｈを引き出して、曲げ加工装置（図示省略）に平角線Ｈをセットする。その後に、図３（Ａ）に示すように、曲げ加工装置の送りユニット（図示省略）を作動させて、平角線Ｈを所定の長さＬ１だけ送り出す。

このとき、平角線Ｈは、後述する図１の第１巻線部２１における端末部２１１と、直線部２１３ａとを合計した長さＬ１が送り出され、その送り出しにより、図１における曲げ部２１２ａに対応する部分が、図３（Ａ）に示す曲げ加工装置の曲げ加工部位Ｍに位置する。曲げ加工部位Ｍには、曲げ加工装置の加工ユニットＰを構成する内側治具Ｐ１と外側治具Ｐ２が配置されている。内側治具Ｐ１は、平角線Ｈの曲げを行う際の内周側に配置されていて、外側治具Ｐ２は、平角線Ｈの曲げを行う際の外周側に配置されている。

そして、曲げ加工装置の加工ユニットＰを作動させると、図３（Ｂ）に示すように、内側治具Ｐ１の外周面に平角線Ｈが倣うようにして、平角線Ｈの曲げ加工がなされる。この曲げ加工では、平角線Ｈの長手（延伸）方向および幅方向が略９０度曲げられるが、平角線Ｈの厚み方向は、ほとんど変わらない（曲げられない）状態となる。この曲げ加工により、図１および図２に示す第１巻線部２１における端末部２１１（第１端末に対応）と、直線部２１３ａとが、一体的な状態で形成される。なお、以下の説明では、「略９０度」には、９０度そのものや、９０度と同等の角度も含まれるものとする。

以下、同様の要領にて、曲げ加工装置の送りユニットの作動による平角線Ｈの送り出しと、曲げ加工装置の加工ユニットＰの作動による曲げ加工を順次施す。それにより、４つの曲げ部２１２ａ〜２１２ｄと４つの直線部２１３ａ〜２１３ｄとを備える、矩形状に巻回された（いわゆるエッジワイズ巻きの）第１巻線部２１が形成される（第１巻線工程に対応）。

第１巻線部２１を形成した後に、曲げ加工装置の送りユニットを作動させて、図４（Ａ）に示すように、曲げ部２１２ｂに連続するようにして、直線部２１３ｃと、継線予定部２２Ａの第１連結部２２１とを合計した長さＬ２が送り出す。このとき、送り出し部位の終端が、曲げ加工部位Ｍに位置するようにする。その後に、曲げ加工装置の加工ユニットＰを作動させ、その後に平角線Ｈの曲げ加工を行う。このときのエッジワイズ曲げの向きは、第１巻線部２１を形成するときと同じ向きである。それにより、第１巻線部２１の直線部２１３ｃに連続する第１連結部２２１が形成される。

また、第１連結部２２１を形成した後に、曲げ加工装置の送りユニットを作動させて、図４（Ｂ）に示すように、間隔規定部２２２に対応する長さＬ３だけ平角線Ｈを送り出す。そして、送り出し部位の終端が、曲げ加工部位Ｍに位置するようにする。その後に、曲げ加工装置の加工ユニットＰを作動させて、平角線Ｈの曲げ加工がなされる。このときのエッジワイズ曲げの向きも、第１巻線部２１を形成するときと同じ向きである。それにより、第１連結部２２１に連続する間隔規定部２２２が形成される。

次に、間隔規定部２２２を形成した後に、曲げ加工装置の送りユニットを作動させて、図５（Ａ）に示すように、第２連結部２２３に対応する長さ（第２連結部２２３の長さは、第１連結部２２１と同等）と、第２巻線部２３の直線部２３２ａとを合計した長さＬ４が送り出され、第２巻線部２３の曲げ部２３１ａに対応する部分が、曲げ加工装置の曲げ加工部位Ｍに位置するようにする。そして、曲げ加工装置の加工ユニットを作動させて、平角線Ｈの曲げ加工を行う。このときのエッジワイズ曲げの向きも、第１巻線部２１を形成するときと同じ向きである。それにより、図５（Ｂ）に示すように、第２連結部２２３と、直線部２３２ａとが、一体的な状態で形成される。

なお、第１連結部２２１と、間隔規定部２２２と、第２連結部２２３とは、第１巻線部２１と第２巻線部２３とを接続する継線予定部２２Ａを構成する。継線予定部２２Ａは、後述するような折り曲げ、または折り曲げと捩じりを施すことにより、継線部２２となる部分である。また、このようにして継線予定部２２Ａを形成する工程は、継線予定部形成工程に対応する。

以後は、第１巻線部２１を形成したのと同様の要領にて、曲げ加工装置の送りユニットの作動による平角線Ｈの送り出しと、曲げ加工装置の加工ユニットの作動による曲げ加工を順次施す。それにより、４つの曲げ部２３１ａ〜２３１ｄと４つの直線部２３２ａ〜２３２ｄとを備える、矩形状に巻回された（いわゆるエッジワイズ巻きの）第２巻線部２３が形成される（第２巻線工程に対応）。なお、第２巻線部２３を形成するときのエッジワイズ曲げの向きも、第１巻線部２１を形成するときと同じ向きである。

なお、第２巻線部２３の最後の曲げ加工を施すと、第２巻線部２３における端末部２３３（第２端末に対応）と、直線部２３２ｂとが、一体的な状態で形成される。それにより、図１および図２に示すような、巻線構造体２００Ａが形成される。

＜コイル巻線２０の形成について＞
次に、コイル巻線２０の形成について説明する。巻線構造体２００Ａからは、図６に示すようなコイル巻線２０Ａが形成される。また、後述する巻線構造体２００Ｂからは、図８に示すようなコイル巻線２０Ｂが形成される。

（図６に示すタイプのコイル巻線２０Ａの形成について）
まず、図６に示すようなタイプのコイル巻線２０Ａを形成する場合について説明する。図６に示すようなコイル巻線２０Ａを形成する場合、図７に示すように、第１連結部２２１を略１８０度捩じる。ここで、図１および図７（Ａ）に示すように、第１連結部２２１を捩じる前の状態では、第２巻線部２３は、第１巻線部２１の巻終わり側（Ｚ１側）に位置し、互いに重なる配置となっている。そのため、第１連結部２２１を捩じる場合、第１巻線部２１と第２巻線部２３とが干渉しない方向に捩じることとなる。

そのような干渉しない方向に捩じるために、図７（Ａ）では、Ｘ２側からＸ１側を見たときに、第１巻線部２１に対して第２巻線部２３を、反時計回りに略１８０度捩じる。それにより、図７（Ｂ）に示すように、第１連結部２２１に捻じり部が形成される（捩じり部形成工程に対応）。

続いて、第１連結部２２１の第１巻線部２１に対する境界部分、および第２連結部２２３の第２巻線部２３に対する境界部分を折り曲げる。このとき、２つの境界部分を別々に折り曲げるようにしても良い。しかしながら、図７（Ｂ）から明らかなように、折り曲げる２つの境界部分は、第１巻線部２１および第２巻線部２３のＸ２側に位置している。このため、２つの境界部分を同時に折り曲げるようにしても良い。

このようにして、境界部分を折り曲げると、図７（Ｂ）に示すような継線予定部２２Ａに捩じり部が形成されたものから、図６に示すようなコイル巻線２０Ａが形成される。また、かかる折り曲げの工程は、継線部形成工程に対応する。それにより、継線予定部２２Ａから形成される継線部２２は、第１巻線部２１および第２巻線部２３に対して立ち上がった状態に設けられている。

なお、第１連結部２２１と第１巻線部２１の境界部分、および第２連結部２２３と第２巻線部２３の境界部分を折り曲げる場合、第１巻線部２１および第２巻線部２３を構成する平角線Ｈに対して略９０度折り曲げるものとしても良い。しかしながら、第１巻線部２１および第２巻線部２３を構成する平角線Ｈの表面および裏面は、ＸＹ平面に平行ではなく、平角線Ｈの厚み分に対応する角度をＸＹ平面になしている。そのため、上述した境界部分の略９０度の折り曲げは、ＸＹ平面に対して略９０度をなすように折り曲げるものとしても良い。この点は、後述するように図８および図１１等において、第１連結部２２１と第１巻線部２１の境界部分を折り曲げる場合、および第２連結部２２３と第２巻線部２３の境界部分を折り曲げる場合についても同様である。

以上のような折り曲げにより、図６に示すようなコイル巻線２０が形成される。

（図８に示すコイル巻線２０Ｂの形成について）
次に、図８に示すようなコイル巻線２０Ｂを形成する場合について説明する。

図８に示すようなコイル巻線２０Ｂを形成する場合、図６に示す巻線構造体２００Ａとは異なる巻線構造体２００Ｂが用いられる。図６に示す巻線構造体２００Ａでは、継線予定部２２Ａには、エッジワイズ曲げを行う部位が存在し、そのエッジワイズ曲げを行う部位は、第１連結部２２１と間隔規定部２２２の間、および間隔規定部２２２と第２連結部２２３の間となっている。

しかしながら、図８に示すコイル巻線２０Ｂでは、継線部２２にエッジワイズ曲げを行った部位が存在しておらず、第１連結部２２１と間隔規定部２２２の境界部分、および間隔規定部２２２と第２連結部２２３との境界部分は、折り曲げている。加えて、第１連結部２２１と第２連結部２２３を略９０度捩じっている。

このようなコイル巻線２０Ｂを形成するための巻線構造体２００Ｂを図９に示す。図９に示すように、巻線構造体２００Ｂの継線予定部２２Ｂは、第１巻線部２１と第２巻線部２３との間で、直線状に設けられている。すなわち、第１連結部２２１と、間隔規定部２２２と、第２連結部２２３とが直線状に連なって継線予定部２２Ｂを構成している。しかも、継線予定部２２Ｂは、直線部２１３ｃと直線部２３２ｄと同じ方向に延伸している。

なお、巻線構造体２００Ｂを形成する場合、図１の巻線構造体２００と比較して、エッジワイズ曲げの回数が低減され、継線予定部２２Ｂを形成する際の（継線予定部形成工程での）平角線Ｈの送り出しの寸法が異なっている。しかしながら、その他の部分を形成する場合には、巻線構造体２００Ｂは、巻線構造体２００Ａと同様に形成することができるので、その説明は省略する。

以下に、図９のような巻線構造体２００Ｂから図８に示すコイル巻線２０Ｂを形成する場合、まず、図１０（Ａ）に示すように、継線予定部２２Ｂのうち、第１連結部２２１を、略９０度捩じる（捩じり部形成工程に対応）。このときの捩じる向きは、捩じる前よりも第２巻線部２３がＹ２側に位置する向きとなり、図１０（Ａ）のようにＸ２側からＸ１側を見たときには、反時計回りに捩じる状態となる。

ここで、第１連結部２２１を略９０度捩じる場合、間隔規定部２２２や第１巻線部２１の直線部２１３ｃが捩じられないようにする必要がある。そのため、第１連結部２２１と直線部２１３ｃとの境界部分と、間隔規定部２２２と第１連結部２２１との境界部分とを抑えて、捩じるようにすることが好ましい。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、継線予定部２２Ｂのうち、第２連結部２２３を、略９０度捩じる（捩じり部形成工程に対応）。このときの捩じる向きは、捩じる前よりも第２巻線部２３がＺ２側に位置する向きとなり、図１０（Ａ）のようにＸ２側からＸ１側を見たときには、反時計回りに捩じる状態となる。なお、この捩じりによって、第２巻線部２３のＺ方向における位置は、第１巻線部２１と同等となる。

次に、図１１（Ａ）に示すように、第１連結部２２１と間隔規定部２２２の境界部分を略９０度折り曲げる。図１０（Ｂ）から図１１（Ａ）に移行するような折り曲げでは、第１巻線部２１が第２巻線部２３に対して、時計回りに回転するように境界部分を折り曲げる。

次に、図１１（Ｂ）に示すように、第２連結部２２３と間隔規定部２２２の境界部分を略９０度折り曲げる。図１１（Ａ）から図１１（Ｂ）に移行するような折り曲げでは、第２巻線部２３が第１巻線部２１に対して、時計回りに回転するように境界部分を折り曲げる。

次に、第１連結部２２１と直線部２１３ｃとの境界部分、および第２連結部２２３と直線部２３２ｄとの境界部分を、折り曲げる。それにより、図８に示すようなコイル巻線２０Ｂが形成される。なお、以上のような折り曲げる工程は、継線予定部形成工程に対応する。

なお、図１０（Ａ）に示すような第１連結部２２１を捩じるのよりも先に、図１０（Ｂ）に示すような第２連結部２２３を捩じるようにしても良い。また、図１１（Ａ）に示すような第１連結部２２１と間隔規定部２２２の境界部分を略９０度折り曲げるのよりも先に、図１１（Ｂ）に示すような第２連結部２２３と間隔規定部２２２の境界部分を略９０度折り曲げるようにしても良い。また、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すような捩じりを行う部位の形成よりも先に、図１１（Ａ），（Ｂ）および図８に示すような折り曲げを行う部位の形成を先に行うようにしても良い。

また、第１連結部２２１と間隔規定部２２２の境界部分の折り曲げは、図１１（Ａ）とは逆に、第２巻線部２３が第１巻線部２１に対して、反時計回りに回転するように境界部分を折り曲げるようにしても良い。このとき、第２連結部２２３と間隔規定部２２２の境界部分の折り曲げは、図１１（Ｂ）とは逆に、第２巻線部２３が第１巻線部２１に対して、反時計回りに回転するように境界部分を折り曲げることになる。このような折り曲げを行うと、第１巻線部２１と第２巻線部２３の位置が、図８に示すものと左右逆になる。しかし、それ以外の構成がコイル巻線２０Ｂと同様のコイル巻線２０を形成することが可能となる。

＜コイル巻線２０を用いたコイル部品１０の形成について＞
以上のようなコイル巻線２０（コイル巻線２０Ａ，２０Ｂ）を用いて、コイル部品１０を形成する場合、コイル巻線２０の形成とは別途で、図１２に示すようなコア３１を形成する。コア３１は、側面視した場合の形状がＵ字形状となるもの（いわゆるカットコア）であり、かかるＵ字形状のコア３１を２つ突き合わせることにより、リング形状のコア体３０（図１３、図１４参照）が形成される。なお、以下では、リング状のコア体３０の中心側に位置する孔を、リング孔３０Ａとする。

コア３１は、磁性材料から形成されているが、そのような磁性材料としては、ケイ素鋼鈑を重ね合せたものや、鉄系材料、パーマロイ、センダスト、アモルファス等の金属磁性体または酸化物磁性体があるが、これらの各種磁性体の混合物であっても良く、あるいはこれらの各種磁性体の複合材料であっても良い。

図１２に示すように、本実施の形態では、コア３１は、次のような断面形状に設けられている。すなわち、矩形状の四隅を、小さな矩形で切り欠いた、切欠部３１ａが存在する形状に設けられている。このような切欠部３１ａの存在により、第１巻線部２１の曲げ部２１２ａ〜２１２ｄおよび第２巻線部２３の曲げ部２３１ａ〜２３１ｄが、コア３１と干渉するのを防止可能となっている。

以上のようなコア３１を２つ突き合わせる前に、一方のコア３１に、コイル巻線２０を保持させる。このとき、コア３１の脚部３１ｂが、コイル巻線２０の第１巻線部２１および第２巻線部２３のそれぞれの中心孔２４を挿通する状態とする。

その後に、２つのコア３１のうちの他方のコア３１を、一方のコア３１に突き合わせるようにする。このとき、他方のコア３１の脚部３１ｂは、第１巻線部２１および第２巻線部２３のそれぞれの中心孔２４を挿通する状態とする。

そして、一方のコア３１と、他方のコア３１の突き合わせ状態を維持するようにする。このような突き合わせ状態の維持のために、たとえばコア３１の突き合わせ面同士を接合する接着剤を用いても良く、その他の締結手段によってコア３１同士の突き合わせ状態を維持するようにしても良い。

以上のようにして、図１３および図１４に示すようなコイル部品１０が製作される。なお、図１３に示すコイル部品１０Ａは、図６に示すコイル巻線２０Ａを用いたものであり、図１４に示すコイル部品１０Ｂは、図８に示すコイル巻線２０Ｂを用いたものである。

＜効果＞
以上のような構成の巻線構造体２００、コイル巻線２０、コイル部品１０およびコイル巻線２０の製造方法によると、継線部２２が存在しても、その継線部２２の存在によって、コア体３０のリング孔３０Ａが大きくなるのを防止可能となる。すなわち、図１５に示す従来のコイル巻線２０Ｐのように、第１巻線部２１Ｐと第２巻線部２３Ｐとをつなぐ継線部２２Ｐに捩じり部２５Ｐが存在している場合、図１６に示すように、リング孔３０Ｐの寸法は、捩じり部２５Ｐが収まるように、大きくなる。この場合、捩じり部２５ＰのＺ方向における最大の長さは、平角線Ｈの幅と同程度となっている。このため、リング孔３０Ｐには余分なスペースが必要となり、その分だけコイル部品１０Ｐの全体では、そのスペース分だけ、大きくなる。

しかしながら、上述した図１３、図１４に示すコイル部品１０では、リング孔３０Ａには捩じり部２５Ｐが位置しない構成となっている。それにより、捩じり部２５Ｐの存在による余分なスペースが不要となり、リング孔３０Ａの寸法を小さくすることが可能となる。そのため、コイル部品１０の寸法を小さくすることが可能となる。

また、継線部２２を形成するに当たっては、図１に示すような、継線予定部２２Ａを有する巻線構造体２００が用いられている。しかも継線予定部２２Ａには、第１連結部２２１と第２連結部２２３とが設けられていて、これら第１連結部２２１と第２連結部２２３の存在により、間隔規定部２２２を、第１巻線部２１および第２巻線部２３から十分に離すことが可能となる。そのため、間隔規定部２２２をリング孔３０Ａに位置させずに、リング孔３０Ａから離れた位置に位置させることができ、リング孔３０Ａの寸法を小さくすることが可能となる。それにより、コア体３０の寸法を小さくすることが可能となり、コイル部品１０の寸法を小さくすることも可能となる。また、間隔規定部２２２をコア体３０と干渉させない配置を実現可能となる。

また、図６に示すコイル巻線２０Ａでは、図６に示すように第１連結部２２１を略１８０度捩じり、図８に示すコイル巻線２０Ｂでは、図８に示すように第１連結部２２１と第２連結部２２３の２つを合計略１８０度捩じっている。このため、第１巻線部２１と第２巻線部２３のエッジワイズ曲げの向きを同じとする場合であっても、第１巻線部２１と第２巻線部２３の巻線の形態を同様とすることが可能となる。具体的には、第１巻線部２１においては、第１連結部２２１は図６および図８においてＸ２側かつＹ２側に位置し、同様に第２巻線部２３においては、第２連結部２２３は図６および図８においてＸ２側かつＹ２側に位置していて、同様の巻線の形態を実現可能となっている。

加えて、本実施の形態では、第１巻線部２１と第２巻線部２３の巻数を同等とすることも可能である。このようにする場合には、第１巻線部２１と第２巻線部２３の特性を同等とすることが可能となる。それにより、たとえば第１巻線部２１と第２巻線部２３のうち巻線数が多い方が先に磁気飽和する、といった事態が生じるのを防止可能となる。

また、本実施の形態のコイル部品１０では、コイル巻線２０の第１巻線部２１と第２巻線部２３とを平面視した範囲内に、継線部２２を収める配置とすることも可能である。それにより、コイル部品１０の省スペース化を実現することが可能となる。

また、上述の実施の形態では、巻線構造体２００は、第１巻線部２１、継線予定部２２Ａおよび第２巻線部２３の全てのエッジワイズ曲げの向きは、同じ向きとなっている。このため、巻線構造体２００の形成が容易となる。ここで、エッジワイズ曲げの向きが逆となる場合には、平角線Ｈをセットする向きを、表裏逆にする等の手間が発生したり、曲げ加工装置の構成が複雑になる等する。しかしながら、上述のように、巻線構造体２００において、エッジワイズ曲げの向きが全て同じ向きとなっているので、加工の際の手間を省略可能となる。また、複雑な構成の曲げ加工装置を用いずに済む。

また、上述の実施の形態では、図６に示すように、第１連結部２２１および第２連結部２２３は、間隔規定部２２２に対し第１巻線部２１の巻線方向と同じ方向にエッジワイズ曲げをなして連なると共に、第１連結部２２１が、略１８０度捩じることによって捩じり部となるように構成することもできる。このように構成する場合には、巻線構造体２００Ａを形成した後に、平角線Ｈを折り曲げる回数を低減することが可能となる。また、捩じり部も１箇所のみに形成される。そのため、コイル巻線２０Ａおよびコイル部品１０Ａを製作する際の工数を低減することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、図９に示すように、第１連結部２２１および第２連結部２２３は、その延伸方向が間隔規定部２２２と同じ方向であると共に、第１連結部２２１および第２連結部２２３のいずれも、同じ方向にそれぞれ略９０度捩じることによって捩じり部となるように構成することもできる。このように構成する場合には、第１連結部２２１、間隔規定部２２２および第２連結部２２３を、直線状に設けることが可能となり、継線予定部２２Ａの形成が容易となる。

また、本実施の形態では、図１および図２に示すように、巻線構造体２００Ａにおいては、第１巻線部２１のうち第１連結部２２１とは反対側の端末部２１１と、第２巻線部２３のうち第２連結部２２３とは反対側の端末部２３３とは、それらの先端側が同じ向き（Ｘ１からＸ２に向かう向き）に延伸している。このため、巻線構造体２００Ａを用いて、図６に示すようなコイル巻線２０Ａが形成されると、端末部２１１，２３３の向きを同じ向きとすることが可能となる。加えて、端末部２１１と端末部２３３とをＹ方向において離すことが可能となる。このため、コイル部品１０Ａの実装が容易となると共に、実装に際して、これらの端末部２１１，２３３の間でショートが発生するのを防止可能となる。

さらに、本実施の形態では、図９に示すように、巻線構造体２００Ｂにおいては、端末部２１１と端末部２３３とは、それぞれの先端側が互いに逆向きに向かうように延伸している。このため、巻線構造体２００Ｂを用いて、図８に示すようなコイル巻線２０Ｂが形成されると、端末部２１１，２３３の向きを同じ向きとすることが可能となる。加えて、端末部２１１と端末部２３３とをＹ方向において離すことが可能となる。このため、コイル部品１０Ｂの実装が容易となると共に、実装に際して、これらの端末部２１１，２３３の間でショートが発生するのを防止可能となる。

また、本実施の形態では、図６に示すように、コイル巻線２０Ａが形成されると、第１連結部２２１が第１巻線部２１から離間する方向（Ｚ方向）に延伸するように第１連結部２２１と第１巻線部２１との間の境界部分が折り曲げられている。加えて、第２連結部２２３が第２巻線部２３から離間する方向（Ｚ方向）に延伸するように第２連結部２２３と第２巻線部２３との間の境界部分を折り曲げられている。そして、これらの折り曲げによって継線予定部２２Ａから継線部２２が形成されている。このため、上述のような折り曲げを行うことで、間隔規定部２２２を直線部２１３ｄのＺ１側に位置させることができ、コア３１と干渉しない配置とすることも可能となる。

また、本実施の形態では、図８に示すように、第１連結部２２１がＺ方向に延伸するように第１連結部２２１と第１巻線部２１との間の境界部分が折り曲げられていると共に、同じく第２連結部２２３がＺ方向に延伸するように第２連結部２２３と第２巻線部２３との間の境界部分を折り曲げられている。加えて、第１巻線部２１と第２巻線部２３とが軸線方向の同じ側に位置するように、第１連結部２２１と間隔規定部２２２との間の境界部分、および第２連結部２２３と間隔規定部２２２との間の境界部分が折り曲げられ、これらの折り曲げによって継線予定部２２Ａから継線部２２が形成されている。このため、継線予定部２２Ａに対して、折り曲げと捩じりを施すことにより、継線部２２を形成することが可能となる。加えて、捩じりを施す場合には、捩じる角度を、第１連結部２２１と第２連結部２２３に分散することが可能となる。そのため、第１連結部２２１と第２連結部２２３の寸法が短い場合でも、十分に捩じることが可能となる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態に係る巻線構造体２００、コイル巻線２０、コイル部品１０およびコイル巻線２０の製造方法について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、第１巻線部２１および第２巻線部２３は、矩形状に巻回されている。しかしながら、第１巻線部２１および第２巻線部２３は、矩形状に巻回される構成には限られず、円形状、楕円形状、三角形状他の多角形状のように、その他の形状に巻回されても良い。

また、上述の実施の形態においては、図６に示すように、第１連結部２２１に捩じり部が形成される場合について説明している。しかしながら、図１７に示すコイル巻線２０Ｃのように、捩じり部は、第２連結部２２３に形成するようにしても良い。このように形成しても、図６に示すコイル巻線２０Ａと同等の機能を発揮させることが可能となる。

なお、図１７に示すようなコイル巻線２０を形成する場合には、継線部２２のエッジワイズ曲げの向きは、第１巻線部２１と第２巻線部２３とは異なる向きとなっている。しかしながら、図１７のように構成しても、間隔規定部２２２をコア体３０のリング孔３０Ａに位置させない構成とすることは可能であり、捩じり部の存在による余分なスペースが不要となり、リング孔３０Ａの寸法を小さくすることが可能となる。そのため、コイル部品１０の寸法を小さくすることは可能となる。

また、上述の実施の形態においては、図１０（Ａ）に示すように、継線予定部２２Ｂのうち、第１連結部２２１を、捩じる前よりも第２巻線部２３がＹ２側に位置する向きに捩じっている。しかしながら、図１０（Ａ）に示す第１連結部２２１を略９０度捩じる向きと、図１０（Ｂ）に示す第２連結部２２３を略９０度捩じる向きとを逆向きとしても良い。この場合、さらに図１１（Ａ），（Ｂ）と同様の向きに折り曲げを行うことにより、図１８に示すようなコイル巻線２０Ｄを形成することが可能となる。図１８に示すコイル巻線２０Ｄでは、第１連結部２２１と第２連結部２２３とを略９０度捩じる向きが、図８に示すものとは逆向きとなっている。

なお、図１８に示すコイル巻線２０Ｄにおいては、第１連結部２２１と間隔規定部２２２の境界部分の折り曲げは、図１１（Ａ）とは逆に、第２巻線部２３が第１巻線部２１に対して、反時計回りに回転するように境界部分を折り曲げるようにしても良い。このとき、第２連結部２２３と間隔規定部２２２の境界部分の折り曲げは、図１１（Ｂ）とは逆に、第２巻線部２３が第１巻線部２１に対して、反時計回りに回転するように境界部分を折り曲げることになる。このような折り曲げを行うと、第１巻線部２１と第２巻線部２３１の位置が、図８に示すものと左右逆になる。しかし、それ以外の構成がコイル巻線２０Ｂと同様のコイル巻線２０を形成することが可能となる。

また、上述の図６、図８、図１７および図１８に示すコイル巻線２０Ａ〜２０Ｄにおいては、第１連結部２２１と第１巻線部２１との間の境界部分、および第２連結部２２３と第２巻線部２３との間の境界部分を略９０度折り曲げるようにしている。しかしながら、折り曲げる角度は略９０度に限られるものではなく、斜めに折り曲げるようにしても良い。斜めに折り曲げる場合、間隔規定部２２２とコア体３０との間のスペースを大きく確保することが可能となる。

本発明の巻線構造体、コイル巻線、コイル部品およびコイル巻線の製造方法は、電気機器の分野において利用することができる。

１０、１０Ａ，１０Ｂ…コイル部品
２０、２０Ａ〜２０Ｄ，２０Ｐ…コイル巻線
２１、２１Ｐ…第１巻線部
２２、２２Ａ、２２Ｐ…継線部
２３、２３Ｐ…第２巻線部
２４…中心孔
２５Ｐ…捩じり部
３０…コア体
３０Ａ、３０Ｐ…リング孔
３１…コア
３１ａ…切欠部
３１ｂ…脚部
２００，２００Ａ，２００Ｂ…巻線構造体
２１１…端末部（第１端末に対応）
２１２ａ〜２１２ｄ…曲げ部
２１３ａ〜２１３ｄ…直線部
２２１…第１連結部
２２２…間隔規定部、２２３…第２連結部
２３１ａ〜２３１ｄ…曲げ部
２３３…端末部（第２端末に対応）
Ｈ…平角線
Ｍ…加工部位
Ｐ…加工ユニット
Ｐ１…内側治具
Ｐ２…外側治具

Claims (11)

1. 平角線が巻回されることにより形成される第１巻線部と、
   前記第１巻線部に連なる前記平角線が巻回されることにより形成されると共に、前記第１巻線部と同じ巻線方向に巻回されている第２巻線部と、
   前記第１巻線部と前記第２巻線部の間に位置し、これらを接続する継線予定部と、
   を備え、
   前記継線予定部は、
   前記第１巻線部と前記第２巻線部の間の間隔を規定する間隔規定部と、
   一端側が前記間隔規定部に対し連なると共に、他端側が前記第１巻線部の軸線方向の一方側で前記第１巻線部に連なる第１連結部と、
   一端側が前記間隔規定部に対し連なると共に、他端側が前記第２巻線部の軸線方向の他方側で前記第２巻線部に連なる第２連結部と、
   を有し、
   前記第１連結部および第２連結部の少なくとも一方は、合計略１８０度捩じることによって捩じり部となる、
   ことを特徴とする巻線構造体。
2. 請求項１記載の巻線構造体であって、
   前記第１巻線部と前記第２巻線部の巻数は同等に設けられている、
   ことを特徴とする巻線構造体。
3. 請求項１または２記載の巻線構造体であって、
   前記第１連結部および第２連結部は、前記間隔規定部に対し前記第１巻線部の巻線方向と同じ方向にエッジワイズ曲げをなして連なると共に、
   前記第１連結部および前記第２連結部のいずれか一方が、略１８０度捩じることによって捩じり部となる、
   ことを特徴とする巻線構造体。
4. 請求項１または２記載の巻線構造体であって、
   前記第１連結部および前記第２連結部は、その延伸方向が前記間隔規定部と同じ方向であると共に、
   前記第１連結部および前記第２連結部のいずれも、同じ方向にそれぞれ略９０度捩じることによって捩じり部となる、
   ことを特徴とする巻線構造体。
5. 請求項３記載の巻線構造体であって、
   前記第１巻線部のうち前記第１連結部とは反対側の第１端末と、前記第２巻線部のうち前記第２連結部とは反対側の第２端末とは、それらの先端側が同じ向きに向かうように延伸している、
   ことを特徴とする巻線構造体。
6. 請求項４記載の巻線構造体であって、
   前記第１巻線部のうち前記継線予定部とは反対側の第１端末と、前記第２巻線部のうち前記継線予定部とは反対側の第２端末とは、それぞれの先端側が互いに逆向きに向かうように延伸している、
   ことを特徴とする巻線構造体。
   
7. 請求項３または５記載の巻線構造体を用いると共に、
   前記第１連結部が前記第１巻線部から離間する方向に延伸するように前記第１連結部と前記第１巻線部との間の境界部分が折り曲げられていると共に、
   前記第２連結部が前記第２巻線部から離間する方向に延伸するように前記第２連結部と前記第２巻線部との間の境界部分を折り曲げられていて、
   これらの折り曲げによって前記継線予定部から継線部が形成されている、
   ことを特徴とするコイル巻線。
8. 請求項４または６記載の巻線構造体を用いると共に、
   前記第１連結部が前記第１巻線部から離間する方向に延伸するように前記第１連結部と前記第１巻線部との間の境界部分が折り曲げられていると共に、
   前記第２連結部が前記第２巻線部から離間する方向に延伸するように前記第２連結部と前記第２巻線部との間の境界部分を折り曲げられていて、
   前記第１巻線部と前記第２巻線部とが前記軸線方向の同じ側に位置するように、前記第１連結部と前記間隔規定部との間の境界部分、および前記第２連結部と前記間隔規定部との間の境界部分が折り曲げられていて、
   これらの折り曲げによって前記継線予定部から継線部が形成されている、
   ことを特徴とするコイル巻線。
9. 請求項７または８記載のコイル巻線であって、
   前記第１巻線部のうち前記継線部とは反対側の第１端末と、前記第２巻線部のうち前記継線部とは反対側の第２端末とは、それらの先端側が同じ向きに向かうように延伸していると共に、
   前記第１端末と前記第２端末のうちの一方側は、前記第１巻線部と前記第２巻線部とが向かい合う対向部位側に位置し、前記第１端末と前記第２端末のうちの他方側は、前記第１巻線部と前記第２巻線部とが向かい合わない外周側に位置している、
   ことを特徴とするコイル巻線。
10. 請求項７から９のいずれか１項に記載のコイル巻線と、
    磁性材料から形成され、リング形状に設けられると共に、前記第１巻線部の中心孔および前記第２巻線部の中心孔に挿通されるコア体と、
    を具備することを特徴とするコイル部品。
11. 平角線からコイル巻線を形成するためのコイル巻線の製造方法であって、
    前記平角線を巻回することにより第１巻線部を形成する第１巻線工程と、
    前記平角線を前記第１巻線部と同じ巻線方向に巻回することにより第２巻線部を形成する第２巻線工程と、
    前記第１巻線部と前記第２巻線部の間の間隔を規定する間隔規定部と、一端側が前記間隔規定部に対し連なり他端側が前記第１巻線部の軸線方向の一方側で前記第１巻線部に連なる第１連結部と、一端側が前記間隔規定部に対し連なり他端側が前記第２巻線部の軸線方向の他方側で前記第２巻線部に連なる第２連結部と、を備える継線予定部を、前記第１巻線工程の後であって前記第２巻線工程の前に継線予定部形成工程と、
    前記継線予定部形成工程の後に、前記第１連結部および第２連結部の少なくとも一方を、合計略１８０度捩じる捩じり部形成工程と、
    前記第１連結部と前記第１巻線部との間の境界部分が折り曲げると共に、前記第２連結部と前記第２巻線部の境界部分を折り曲げて、前記継線予定部から継線部を形成する継線部形成工程と、
    を具備することを特徴とするコイル巻線の製造方法。
    

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