JP2016092114A - リアクトル用コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的接続作業を簡便に且つ効率よく行うリアクトル用コイル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】リアクトル用コイル１０は、個別に形成された第１コイル部材１２と第２コイル部材１４を有する。第１コイル部材１２における直線状の第１終端部２２には係合凹部２４を形成し、第２コイル部材１４における直線状の第２終端部３０には係合突起３２を形成する。係合凹部２４に係合突起３２を係合することに伴い、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が物理的に連結され、かつ、電気的に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、１本の平角線を螺旋状に巻回することで形成された第１コイル部材及び第２コイル部材を互いに電気的に接続して構成されるリアクトル用コイル及びその製造方法に関する。

リアクトルは、１本の平角線を、その短辺が内壁となるように螺旋状に巻回する（エッジワイズ曲げ成形する）ことで得られたリアクトル用コイルを含む。このリアクトル用コイルは、例えば、２個の巻線部（「コイル要素」と表現されることもある）同士が１本の連絡線を介して連なるようにして構成された単一部材からなる。

この場合、１個の巻線部を形成した後、巻回方向を逆にして残余の巻線部を形成する必要がある。このために巻回作業が複雑となるという不都合が顕在化している。そこで、特許文献１においては、２個の巻線部を第１コイル部材、第２コイル部材として個々に作製し、次に、これら第１コイル部材及び第２コイル部材を電気的に接続することでリアクトル用コイルとすることが提案されている。

特許文献１記載の技術において、第１コイル部材と第２コイル部材の電気的接続は、第１コイル部材の端部と、第２コイル部材の端部とを冷間圧接にて接合することでなされている。

特開２０１０−２１９２５２号公報（特に、段落［００３６］〜［００４５］参照）

特許文献１記載の技術では、端部同士の突き合わせ箇所に冷間圧接機を配置する必要がある。換言すれば、各コイル部材の巻線部同士の間を、冷間圧接機が配置可能な程度に所定距離で離間させなければならない。すなわち、冷間圧接前には各コイル部材の端部を十分に引き出し、冷間圧接が終了した後は、コイル部材同士を近接させるべく、接合箇所の近傍に対してさらなる巻回を行う必要がある。

しかしながら、コイル部材同士を接合した後に巻回を行うこと自体容易ではなく、また、煩雑である。しかも、冷間圧接を行う前には、平角線を覆う絶縁カバーを除去する作業が必要であり、さらに、冷間圧接を行った後には、圧接箇所に発生したバリを除去する作業が必要となる。以上のような理由から、特許文献１記載の技術では、コイル部材同士を効率よく電気的ないし物理的に接続することは困難である。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、コイル部材同士を電気的に接続した後に巻回を行う必要がなく、このため、電気的接続作業を簡便に且つ効率よく行い得るリアクトル用コイル及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、１本の平角線を螺旋状に巻回することで個別に形成された第１コイル部材及び第２コイル部材を互いに電気的に接続して構成されるリアクトル用コイルであって、
前記第１コイル部材の直線状端部に第１係合部が形成され、
且つ前記第２コイル部材の直線状端部は、前記第１コイル部材の直線状端部に指向して延在するとともに、第２係合部が形成され、
前記第１係合部に対して前記第２係合部が係合することで、前記第１コイル部材と前記第２コイル部材が電気的に接続していることを特徴とする。

また、本発明は、１本の平角線を螺旋状に巻回することで個別に形成された第１コイル部材及び第２コイル部材を互いに電気的に接続してリアクトル用コイルを得るリアクトル用コイルの製造方法であって、
前記第１コイル部材と前記第２コイル部材を個別に得る工程と、
前記第１コイル部材の直線状端部に第１係合部を設ける一方、前記第２コイル部材の、前記第１コイル部材の直線状端部に指向して延在する直線状端部に第２係合部を設ける工程と、
前記第１係合部に対して前記第２係合部を係合することで、前記第１コイル部材と前記第２コイル部材を電気的に接続してリアクトル用コイルを得る工程と、
を有することを特徴とする。

ここで、「直線状端部」とは、先端が湾曲ないし屈曲することなく、巻回方向に沿って直線的に延在することをいう。すなわち、本発明では、平角線が巻回された巻線部から、巻回方向に対して直交する（巻回方向から離間する）方向に突出するような部位が存在しない。この分だけ、リアクトルを構成するときに省スペース化を図ることができる。

そして、本発明においては、第１係合部に対して第２係合部を係合することで、第１コイル部材と第２コイル部材を物理的に連結し且つ電気的に接続するようにしている。この際、第１コイル部材と第２コイル部材の間に、例えば、従来技術のように冷間圧接機等の装置や設備を配置するためのスペースが不要である。換言すれば、第１コイル部材と第２コイル部材を大きく離間させる必要がない。従って、第１コイル部材と第２コイル部材を電気的に接続した後、さらなる巻回を行う必要がない。

以上のような理由から、第１コイル部材と第２コイル部材の物理的連結及び電気的接続を、簡便な作業で行うことができる。すなわち、リアクトル用コイルを効率よく得ることができる。

第１係合部は、凹部又は凸部のいずれか一方として形成することができる。この場合、第２係合部を、凸部又は凹部の残余の一方とすればよい。なお、本発明における凹部には、有底の陥没のみならず、貫通孔が含まれるものとする。

凹部及び凸部は、形成が容易である。しかも、この場合、凹部及び凸部を形成すると同時に、平角線を被覆した絶縁カバーが除去される。従って、絶縁カバーを除去する作業を別途行う必要がない。このため、リアクトル用コイルを一層効率よく得ることが可能となる。

本発明によれば、第１係合部に対して第２係合部を係合するようにしているので、第１コイル部材と第２コイル部材を大きく離間させる必要がない。このため、第１コイル部材と第２コイル部材を電気的に接続した後、両コイル部材を近接させるための巻回を行う必要がない。

従って、第１コイル部材と第２コイル部材の物理的連結及び電気的接続を、簡便な作業で行うことができる。その結果、リアクトル用コイルを効率よく得ることができる。

さらに、第１コイル部材と第２コイル部材の各端部が巻回方向に沿って延在する直線状であるので、巻線部から、巻回方向に対して直交する（巻回方向から離間する）ように突出するような部位が存在しない。この分、リアクトルを構成するときに省スペース化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るリアクトル用コイルの概略全体斜視図である。 電気的接続前（連結前）の第１コイル部材及び第２コイル部材を示した概略斜視図である。 前記リアクトル用コイルを構成する第１コイル部材の端部を拡大した要部拡大斜視図である。 前記リアクトル用コイルを構成する第２コイル部材の端部を拡大した要部拡大斜視図である。 図５Ａは、図１とは別の位置に第１コイル部材及び第２コイル部材の各巻き終わり端部が設定されたリアクトル用コイルの概略全体斜視図であり、図５Ｂは、図１及び図５Ａとは別の位置に第１コイル部材及び第２コイル部材の各巻き終わり端部が設定されたリアクトル用コイルの概略全体斜視図である。

以下、本発明に係るリアクトル用コイルにつき、その製造方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るリアクトル用コイル１０の概略全体斜視図であり、図２は、該リアクトル用コイル１０を構成する第１コイル部材１２及び第２コイル部材１４の概略斜視図である。このリアクトル用コイル１０は、第１コイル部材１２の一端部と、第２コイル部材１４の一端部とが物理的に連結されるとともに、この連結に伴って第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が互いに電気的に接続されることで構成されている。

第１コイル部材１２は、１本の平角銅線（平角線）１６ａが螺旋状に巻回され、図１における縦方向が長辺、横方向が短辺の矩形状となるように形成された第１巻線部１８を有する。なお、平角銅線１６ａは、図示しない絶縁カバーで予め被覆されている。

平角銅線１６ａの巻き始め端部は第１巻線部１８から若干突出しており、第１端子部２０として用いられる。一方、第２コイル部材１４に近接する側の長辺から折曲された巻き終わり端部（以下、「第１終端部」という）２２は、第１巻線部１８の、第２コイル部材１４に臨む側の長辺に比して若干短寸に設定される。すなわち、第１終端部２２は、第１巻線部１８の長辺（巻回方向）に沿って直線状に延在する直線状端部であり、その先端は、長辺の途中に位置する。

図３に示すように、第１終端部２２には、その厚み方向に沿って、第１係合部である係合凹部２４が有底穴として陥没形成されている。後述するように、この係合凹部２４によって、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が電気的に接続される。

第２コイル部材１４は、第１コイル部材１２と同様に、図示しない絶縁カバーで予め被覆された１本の平角銅線１６ｂ（平角線）が螺旋状に巻回され、図１及び図２における縦方向が長辺、横方向が短辺の矩形状となるように形成された第２巻線部２６を有する。第２巻線部２６の一方の長辺外壁は、第１巻線部１８の一方の長辺外壁に対向する。

平角銅線１６ｂの巻き始め端部は第２巻線部２６から若干突出しており、第２端子部２８として用いられる。また、第２巻線部２６の最終巻線回の短辺は、それ以外の短辺に比して長尺に設定される。このため、最終巻線回の短辺は、第２巻線部２６の、第２コイル部材１４に臨む側の上方隅角部から突出し、第１コイル部材１２に指向して延在している。

さらに、最終巻線回の短辺には、この短辺から折曲されて長辺に平行に延在する巻き終わり端部（以下、「第２終端部」という）３０が連なる。該第２終端部３０は、第１コイル部材１２の第１終端部２２に指向して延在する（図１参照）。第２終端部３０は、第２巻線部２６の長辺に比して若干短寸に設定される。

図４に示すように、第２終端部３０には、第２端子部２８に臨む側の端面に、略円柱形状の係合突起３２（凸部）が第２係合部として突出形成されている。この係合突起３２が、第１コイル部材１２の第１終端部２２に形成された係合凹部２４に係合されることに伴い、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が物理的に連結され且つ電気的に接続される。これにより、リアクトル用コイル１０が構成されている。

なお、係合凹部２４の内壁、及び係合突起３２の外壁では絶縁カバーが除去されている。すなわち、導電体である平角銅線１６ａ、１６ｂの一部が露呈している。このため、係合凹部２４に係合突起３２が係合されることで、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４の間に電気的接触が形成される。

例えば、係合突起３２の直径は係合凹部２４の内径に比して若干大きく、係合突起３２は圧入によって係合凹部２４に進入している。このため、係合突起３２が係合凹部２４から離脱することは困難である。あるいは、係合突起３２の直径を係合凹部２４の内径と同程度、又は若干小さく設定し、係合凹部２４に挿入された係合突起３２に対し、いわゆる加締めを施すようにしてもよい。この加締めによっても、脱離防止がなされる。

次に、本実施の形態に係るリアクトル用コイル１０の製造方法につき説明する。

はじめに、第１コイル部材１２（図１及び図２参照）を得るべく、１本の平角銅線１６ａに対してエッジワイズ曲げ加工を施す。すなわち、図示しない巻線機を用い、平角銅線１６ａを螺旋状に巻回して第１巻線部１８を形成する。なお、巻回は、巻き始め端部が第１巻線部１８から若干突出するように開始する。これにより、第１端子部２０が形成される。

巻回は、例えば、平角銅線１６ａの端部が、第２コイル部材１４に臨む長辺の途中となる位置で終了する。この第１終端部２２の先端に、例えば工具によって係合凹部２４を形成する（図３参照）。この形成の最中、平角銅線１６ａを被覆する絶縁カバーが除去される。すなわち、係合凹部２４の内壁では、平角銅線１６ａが露呈する。

その一方で、第２コイル部材１４（図１及び図２参照）を得るべく、別の平角銅線１６ｂに対してエッジワイズ曲げ加工を施す。すなわち、上記と同様に、前記巻線機を用いて平角銅線１６ｂを螺旋状に巻回し、第２巻線部２６を形成する。なお、巻回は、巻き始め端部が第２巻線部２６から若干突出するように開始する。これにより、第２端子部２８が形成される。

第２巻線部２６の形成は、例えば、平角銅線１６ｂの最終巻線回の短辺が、第２巻線部２６の、第２コイル部材１４に臨む側の上方隅角部から所定量突出した位置となった時点で終了する。さらに、この最終巻線回の短辺を長辺方向に折曲することで、長辺に平行な、換言すれば、巻回方向に沿って延在する第２終端部３０を形成する。この折曲も、前記巻線機で行えばよい。

さらに、第２終端部３０に、例えば工具によって係合突起３２を形成する（図４参照）。この最中、平角銅線１６ｂを被覆する絶縁カバーが除去される。すなわち、係合突起３２（平角銅線１６ｂの一部）が絶縁カバーから露呈する。

以上のように、係合凹部２４又は係合突起３２を形成すると同時に、これら係合凹部２４及び係合突起３２から絶縁カバーが除去される。すなわち、絶縁カバーを除去する作業を別途行う必要はない。

次に、図２に示すように第１コイル部材１２と第２コイル部材１４を近接させ、最終的に、係合凹部２４に係合突起３２を例えば工具にて係合する。この係合に伴い、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が物理的に連結される。また、係合凹部２４の内壁では平角銅線１６ａが露呈しており、係合突起３２でも平角銅線１６ｂが露呈しているので、係合凹部２４と係合突起３２の間で電気的接触が形成される。すなわち、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４が電気的に接続される。以上により、図１に示すリアクトル用コイル１０が構成される。

このように、本実施の形態においては、第１コイル部材１２の第１終端部２２の先端に係合凹部２４を形成するとともに、第２コイル部材１４の第２終端部３０の先端に形成した係合突起３２を、前記係合凹部２４に係合するようにしている。このため、第１巻線部１８と第２巻線部２６の間に、従来技術のように冷間圧接機等の装置や設備を配置するためのスペースを設ける必要はなく、また、係合後に、第１コイル部材１２又は第２コイル部材１４をさらに巻回する必要もない。さらに、冷間圧接を行った後のようにバリ取りを行う必要がない。

以上のような理由から、本実施の形態によれば、第１コイル部材１２と第２コイル部材１４の物理的連結及び電気的接続を、簡便な作業で行うことができる。このため、リアクトル用コイル１０を効率よく得ることができる。

しかも、第１終端部２２及び第２終端部３０の双方が、巻回方向に沿って延在する直線状であるので、第１巻線部１８ないし第２巻線部２６から、巻回方向に対して直交する（巻回方向から離間する）方向に突出して延在するような部位が存在しない。この分、リアクトルにおいて、リアクトル用コイル１０の占有スペースを狭小化することが可能となる。すなわち、省スペース化、ひいてはリアクトルの小型化を図ることができる。

係合は、上記したように圧入を伴うものであってもよいし、加締めを伴うものであってもよい。このような加工を施すことにより、係合突起３２の係合凹部２４からの脱離防止がなされる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、有底の係合凹部２４を陥没形成することに代替し、貫通孔としての係合孔を形成して第２係合部とするようにしてもよい。この場合、例えば、係合孔から係合突起３２の頭部を突出させ、この頭部に対してキャップ部材を被せることで抜け止めとすることも可能である。

また、第１コイル部材１２の巻き終わり端部に係合突起３２を形成する一方、第２コイル部材１４の巻き終わり端部に係合凹部２４を形成するようにしてもよいことは勿論である。

さらに、第１終端部２２は、図５Ａに示すように、第１巻線部１８の、第２コイル部材１４に臨む側の長辺と同一寸法であってもよい。この場合、第２終端部３０は、第２巻線部２６の最終巻線回の短辺を、それ以外の短辺に比して長尺に設定することで形成すればよい。

図５Ｂに示すように、第１終端部２２を、第１巻線部１８の、第２コイル部材１４に臨む側の長辺よりも長尺に設定するようにしてもよい。この場合、第２巻線部２６は、最終巻線回の長辺及び短辺を、それ以外の長辺及び短辺に比して長尺に設定することで形成すればよい。

さらにまた、係合凹部２４及び係合突起３２の形成や、係合凹部２４と係合突起３２との係合を、例えば、工具を用いて行うようにしているが、これに限らず、装置や設備等を用いるようにしても差し支えない。

そして、上記の実施の形態では、第１コイル部材１２を、第１終端部２２が短寸なものとし、且つ第２コイル部材１４を、第２終端部３０が第１コイル部材１２に指向して突出した長尺なものとしているが、これは例示であり、第１コイル部材を、巻き終わり端部が第２コイル部材に指向して突出した長尺なものとし、且つ第２コイル部材を、巻き終わり端部が短寸なものとしてもよい。後者の場合、第１コイル部材、第２コイル部材の各々が、特許請求の範囲においていう第２コイル部材、第１コイル部材に対応する。

１０…リアクトル用コイル １２…第１コイル部材
１４…第２コイル部材 １６ａ、１６ｂ…平角銅線
１８…第１巻線部 ２２…第１終端部
２４…係合凹部 ２６…第２巻線部
３０…第２終端部 ３２…係合突起

Claims (4)

1. １本の平角線を螺旋状に巻回することで個別に形成された第１コイル部材及び第２コイル部材を互いに電気的に接続して構成されるリアクトル用コイルであって、
   前記第１コイル部材の直線状端部に第１係合部が形成され、
   且つ前記第２コイル部材の直線状端部は、前記第１コイル部材の直線状端部に指向して延在するとともに、第２係合部が形成され、
   前記第１係合部に対して前記第２係合部が係合することで、前記第１コイル部材と前記第２コイル部材が電気的に接続していることを特徴とするリアクトル用コイル。
2. 請求項１記載のリアクトル用コイルにおいて、前記第１係合部が凹部又は凸部のいずれか一方であり、前記第２係合部が凸部又は凹部の残余の一方であることを特徴とするリアクトル用コイル。
3. １本の平角線を螺旋状に巻回することで個別に形成された第１コイル部材及び第２コイル部材を互いに電気的に接続してリアクトル用コイルを得るリアクトル用コイルの製造方法であって、
   前記第１コイル部材と前記第２コイル部材を個別に得る工程と、
   前記第１コイル部材の直線状端部に第１係合部を設ける一方、前記第２コイル部材の、前記第１コイル部材の直線状端部に指向して延在する直線状端部に第２係合部を設ける工程と、
   前記第１係合部に対して前記第２係合部を係合することで、前記第１コイル部材と前記第２コイル部材を電気的に接続してリアクトル用コイルを得る工程と、
   を有することを特徴とするリアクトル用コイルの製造方法。
4. 請求項３記載の製造方法において、前記第１係合部として凹部又は凸部のいずれか一方を形成し、且つ前記第２係合部として凸部又は凹部の残余の一方を形成することを特徴とするリアクトル用コイルの製造方法。

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