JP3639249B2 - アルファ巻コイルの製造方法、製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電気及び電子部品に使用されるアルファ巻コイルの製造方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、装置の小型化のため、電気及び電子部品の高さ寸法を低くする技術が求められている。そのような技術の内、特にコイルを用いる電気および電子部品を小型化するものとして、エポキシ基板や耐熱性の優れたフィルムに銅箔を接着し、その銅箔にコイルのパターンを描き不要部をエッチングする事によってコイルを製作する基板コイルがある。
【0003】
また、コイルを小型化する他の技術として、特許第2892225号のような、平角線を使用したアルファ捲きエッジワイズコイルの製造装置が開示されている。これは、対向する二つの渦巻部を有するアルファ巻コイルを製造するものであって、巻線を平角線とすることにより、低背化したコイルが得られるようにしたものである。
【0004】
ここで図37に上記のアルファ捲きエッジワイズコイルの製造装置の構成を模式的に示す。図に示すように、アルファ捲きエッジワイズコイルの製造装置は、互いに対向する面を有する2つの挟み部材101および102と、これら2つの挟み部材の間に設けられ、着脱可能な板状の巻き取り部材103と、挟み部材101、102および巻き取り部材103を貫通する巻き取り軸104とを備えており、一方の挟み部材101と、巻き取り部材103との間の空間内に巻線を巻き取ることにより一方の渦巻部を形成し、他方の挟み部材102と、巻き取り部材103との間の空間内に残りの巻線を巻き取ることにより他方の渦巻部を形成するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、特に高周波帯域用の電子部品のコイルは、一層の小型化が求められている。
【0006】
ところが、従来の基板コイルでは、基板やフィルムの厚みが、生産時に必要かつ、絶縁に必要な厚み以上に厚くなってしまい、その為のデバイスに占める導体の占積率が悪くなり、小型化の障害になってしまっていた。さらに、コイルとなる銅パターンを基板上に作成するにはエッチングを必要とするため、銅のエッチング廃液が発生し、その処理費用とエネルギーが必要となるという問題があった。
【0007】
一方、上記の平角線によるアルファ捲きエッジワイズコイルは、エッチングの工程を必要しないため、低コストかつ安全に作成することができるという利点があるが、図37に示す従来のアルファ捲きエッジワイズコイルの製造装置は、対向する二つの渦巻部を形成するために、板状の巻き取り用部材103を二つの挟み部材の対向面の間に入れるようにしている。このとき、渦巻部が形成される空間を確保するため、挟み部材101、102の対向面と、巻き取り用部材103の面とは互いに平行であって、かつ巻き取り軸104と直交している必要がある。
【0008】
しかしながら、高周波帯域の利用におけるコイルの使用が期待される金属箔のような箔線を巻線とした場合、挟み部材101,102と巻き取り用部材103とで形成される空間は小さくなり、かつ巻き取り部材103自身の厚みも薄くする必要がある。このとき、渦巻部が形成される空間は巻線の厚みの幅となり、この幅を保つように巻き取り部材103を巻き取り軸104に固定しなければならない。さらに巻き取り部材103と巻き取り軸104との固定部分は、形成される渦巻部の面積を大きくとるため、あまり大きな面積をとることができない。
【0009】
したがって、巻線が箔線である場合、巻き取り部材103を巻き取り軸104に充分に固定することができなかったり巻き取り部材103自身が変形するなどして、巻き取り動作中に巻き取り軸104に対する直角の確保が難しくなってしまう。その結果、渦巻部を形成する空間を得るのが困難となり、コイルの作成ができないという課題があった。
【0010】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、高周波帯域で用いることが可能であり、かつ低背化したアルファ捲きエッジワイズコイルを作成できるアルファ巻コイルの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第1の本発明(請求項1に対応)は、少なくとも、対向する一対の渦巻部を有する一本の巻線を備え、前記一本の巻き線の一対の渦巻部のそれぞれの最内周部同士が繋がっているアルファ巻コイルの製造方法であって、
所定の間隔を開けて対面して設置された一対の第1、第2挟み部材と、前記一対の第1、第2挟み部材の間に設けられた、少なくとも前記渦巻部と同等以上の大きさを有し、前記巻線が巻き取られる軸の径に対応する孔および外縁から前記孔まで達するスリットを有する巻取り補助部材と、前記巻き取り補助部材と前記一対の第1、第2挟み部材のいずれかとの間に設けられた、少なくとも前記軸の径と実質同一の幅を有するスリットを有する、所定厚みのサポート部材とを貫通した前記軸の、前記第一または第2挟み部材と、前記巻き取り補助部材との間の部分に、前記巻き取り補助部材のスリットを通した導線を、一方の端部を逃がした状態で巻きつけることにより、前記一対の渦巻部の一方を製作し、
前記サポート部材を前記軸から外し、これによって生じた空間内の前記軸に、前記端部の一方を含む導線の全部または一部を巻き付けることにより、前記一対の渦巻部の他方を作成するアルファ巻コイルの製造方法である。
【0021】
また、第2の本発明(請求項2に対応)は、前記一対の渦巻部が得られた導線の残余部分を用いて、前記アルファ巻コイルの製造方法の各工程を実行することにより、前記一対の渦巻部と同等の新たな一対の渦巻部を作成する第2の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0022】
また、第3の本発明(請求項3に対応)は、前記残余部分は、前記一対の渦巻部を構成するのに必要な長さの整数倍から、前記一対の渦巻部の片方を構成するのに必要な長さを引いた長さである第2の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0023】
また、第4の本発明(請求項4に対応)は、前記巻取り補助部材は、実質同一の寸法を有する、対向する2枚の板部材を有し、
前記板部材の主面の一部同士は脱着可能に接合されており、
前記対向面内は、少なくとも前記アルファ巻コイルを収納可能な空間を有する第1の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0024】
また、第5の本発明(請求項5に対応)は、前記一対の第1,第2挟み部材のそれぞれの対向面および/または前記巻き取り補助部材の、前記一対の第1,第2挟み部材との対向面には、前記導線の厚み分の高さを有し、前記導線の幅と同等以上の幅を最大幅として、その幅が前記孔の周に対応する曲線に沿って減少するように形成された螺旋状ガイド部材が設けられており、
前記サポート部材のスリットの幅は、前記螺旋状ガイド部材の最大幅の大きさを含み、
前記導線の巻き取り方向は、前記軸の回転によって前記螺旋状ガイド部材の幅が大きくなる方向である第1,第2,または第4のいずれかの本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0025】
また、第6の本発明(請求項6に対応)は、前記導線は、表皮効果を有する箔状である第5の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0026】
また、第7の本発明(請求項7に対応)は、前記巻線は、複数の線をその面同士接合したものである第6の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0027】
また、第8の本発明(請求項8に対応)は、前記巻線は、三層絶縁構造にて被覆されている第6または第7の本発明のアルファ巻コイルの製造方法である。
【0028】
また、第9の本発明(請求項9に対応)は、少なくとも、対向する一対の渦巻部を有する一本の巻線を備え、前記一本の巻き線の一対の渦巻部のそれぞれの最内周部同士が繋がっているアルファ巻コイルの製造装置であって、
所定の間隔を開けて対面して設置された一対の第1、第2挟み部材と、
前記一対の第1、第2挟み部材の間に設けられた、少なくとも前記渦巻部と同等以上の大きさを有し、前記巻線が巻き取られる軸の径に対応する孔および外縁から前記孔まで達するスリットを有する巻取り補助部材と、
前記巻き取り補助部材と前記一対の第1、第2挟み部材のいずれかとの間に設けられた、少なくとも前記軸の径と実質同一の幅を有するスリットを有する、所定厚みのサポート部材と、
前記一対の第1、第2挟み部材と、前記巻取り補助部材と、前記サポート部材とを貫通した、前記巻線が巻き取られる軸とを備えたアルファ巻コイルの製造装置である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明を行う。
【0030】
なお、本発明のアルファ巻コイルの製造方法によって製造される、本発明のアルファ巻コイルの実施の形態について説明を行った後、かかるアルファ巻コイルの製造方法について説明を行う。
【0031】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。
【0032】
図1において、主巻線1は二つの渦巻部1a,1bを有する一本の金属箔状の導線である。主巻線1は絶縁被覆処理されている。主巻線1のみで巻線コイルの一単位を構成している。渦巻部1a,1bの回転軸は実質同一であり、渦巻部1a,1bの最内周縁部同士はコイル渡り部1cで繋がれている。ただしここでコイル渡り部1cの長さは、説明のために誇張して大きく示したが、実質的な長さは渦巻部1aの厚み,渦巻部1bの厚みの合計に等しい。したがって、コイルの一単位の厚みもまた、渦巻部1aの厚み,渦巻部1bの厚みとを合計したものと実質的に等しくなっている。
【0033】
このコイルの一単位を複数個直列に結合して使用する場合は、各々の巻線の端部1d,1eを他の一単位の巻線の端部と直列となるように結合する。
【0034】
このような構成のコイルは、アルファ巻エッジワイズコイルにおいて、巻線を金属箔状の導線としたことにより、従来の低背化の効果に加えて、高周波帯で充分に機能する効果が得られる。
【0035】
なお、上記実施の形態では、巻線は金属箔線としたが、箔線の定義は、その箔線が表皮効果を有する程度の厚さであればよく、厚みの具体的な数値等によって定められるものではない。しかしながら表皮効果を充分に発揮するためには、厚みは、巻線に流れる電流の周波数と、箔に用いられる金属の有する減衰定数によって定めるのが望ましい。金属として銅を例に取ると、銅の減衰定数cは
【0036】
【数1】
c=15.1×f1/2
で表される。ここでfは電流の周波数である。
【0037】
減衰定数cの逆数を箔の厚さの半分dとして定義すると、
【0038】
【数2】
d=0.0662÷f1/2
となり、例えば100KHzの周波数に対して十分な表皮効果が得られるのは、箔の厚みが0.418mmということになる。また、50KHzに対しては、0.58mmとなる。
【0039】
また、本発明の箔は断面の形状によって定められるものでもなく、矩形であっても、楕円状であってもよい。また、上記実施の形態では、主巻線1は渦巻状としたが、これに限らず、角形渦巻状としてもよい。
【0040】
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。本実施の形態は、渦巻部1a、1bおよびコイル渡り部1cを有する点は実施の形態1と同様であるが、主巻線2が、第1の巻線2aおよび第2の巻線2bとが面同士で接合して一本の巻線を形成したものである点が異なる。また、本実施の形態のアルファ巻エッジワイズコイルは、第1の巻線2aを主巻線とした実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルと、第2の巻線2bを主巻線とした実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルとを、各巻線の面同士で積層した構成とみなすこともできる。
【0041】
本実施の形態は、以上のような構成を有するものとしたことにより、巻線の表皮効果をさらに高めることができ、高周波帯域の動作において、優れたコイルを得ることができる。
【0042】
また、本実施の形態を三層積層したコイル構造を製作し、これをトランスに用いた場合、中央のコイルを入力側とし、中央のコイルを挟む残り2つのコイルを出力側としたときに、P−S間の結合が最善のトランスを得ることができる。ただし、ここで結合が最善とは、入力側から出力側へのエネルギー移動が生じやすく、効率がよいということを意味する。
【0043】
また、上記実施の形態では、主巻線2は金属箔線としたが、本発明は、被覆された金属巻線であれば、平角線を面同士で積層した構成であってもよい。さらに、丸線を積層した構成としてもよい。また、積層する巻線の本数は3本以上であってもよいことは言うまでもない。
【0044】
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態2におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。
【0045】
図3において、主巻線3は4つの渦巻部3a,3b、3c、3dを有する一本の金属箔状の導線であり、絶縁被覆処理されている。主巻線3のみで巻線コイルの一単位を構成している。渦巻部3a〜3bの回転軸は実質同一であり、渦巻部3a,3bの最内周縁部同士はコイル渡り部3eで繋がれており、渦巻部3c,3dの最内周縁部同士はコイル渡り部3gで繋がれており、渦巻部3b,3cの最外周縁部同士はコイル渡り部3fで繋がれている。すなわち本実施の形態のコイルは、一対の渦巻部を一組として、二組が互いの渦巻部の最外周縁部同士で繋がれている。
【0046】
ただしここでコイル渡り部3e〜3gのそれぞれの長さは、説明のために誇張して大きく示したが、実質的な長さは、コイル渡り部3eの長さは渦巻部3aの厚み,渦巻部3bの厚みの合計に等しく、コイル渡り部3gの長さは渦巻部3dの厚み,渦巻部3dの厚みの合計に等しく、コイル渡り部3fの長さは渦巻部3bの厚み,渦巻部3dの厚みの合計に等しい。したがって、コイルの一単位の厚みもまた、渦巻部3a〜3dのそれぞれの厚みを合計したものと実質的に等しくなっている。
【0047】
このような構成を有する本実施の形態のコイルは、実施の形態1のコイルを複数個直列接続したのと同様の構成を有するが、一本の主巻線から構成されており、接合部分を全く有さない点が異なる。したがって、接合部分に起因する内部損失がないという利点を有する。
【0048】
なお、上記実施の形態では、主巻線3は金属箔線としたが、本発明は、被覆された金属巻線であれば、平角線、丸線等であってもよい。
【0049】
また、上記実施の形態では、一対の渦巻部を一組として、二組が互いの渦巻部の最外周縁部同士で繋がれているものとしたが、3組以上が繋がれた構成としてもよい。
【0050】
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。
【0051】
図4において、本実施の形態のアルファ巻エッジワイズコイルは、第1のコイルと第2のコイルとから構成されており、第1のコイル、第2のコイルそれぞれの構成は、基本的には実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルと同様である。すなわち、第1のコイルにおいて、主巻線4は二つの渦巻部4a,4bを有する一本の金属箔状の導線である。主巻線4は絶縁被覆処理されている。渦巻部4a,4bの回転軸は実質同一であり、渦巻部4a,4bの最内周縁部同士はコイル渡り部4cで繋がれている。また、第2のコイルは主巻線5から構成され、二つの渦巻部5a、5bは第1のコイルと同一の構成を有する。
【0052】
さらに、第1のコイルのコイル渡り部4cは、第2のコイルの渦巻部5a、5bの内径を通過していて、第2のコイルは、第1のコイルの二つの渦巻部4a,4bの間に配置された構成となっている。ただしここでコイル渡り部4cの長さは、説明のために誇張して大きく示したが、実質的な長さは渦巻部4aの厚み,渦巻部4bの厚み、渦巻部5aの厚み,渦巻部5bの厚みの合計に等しい。また、コイル渡り部5cの実質的な長さは渦巻部5aの厚み,渦巻部5bの厚みの合計に等しい。したがって、コイルの一単位の厚みもまた、渦巻部4aの厚み,渦巻部4bの厚み、渦巻部5aの厚み,渦巻部5bの厚みとを合計したものと実質的に等しくなっている。
【0053】
このような構成を有する本実施の形態のコイルは、主巻線4による第1のコイルを入力側とし、主巻線5による第2のコイルを出力側としてトランスに用いた場合、P−S間の結合が最善のトランスを得ることができるという利点を有する。ただし、ここで結合が最善とは、入力側から出力側へのエネルギー移動が生じやすく、効率がよいということを意味する。
【0054】
なお、上記実施の形態では、主巻線4、5は金属箔線としたが、本発明は、被覆された金属巻線であれば、平角線、丸線等であってもよい。
【0055】
また、上記実施の形態では、第1のコイルの2つの渦巻部の間に、第2のコイルが一つ備えられた構成であるとしたが、第2のコイルの個数は2つ以上であってもよい。
【0056】
また、第1のコイルと第2のコイルの渦巻部の巻数、巻の方向、渦巻の形状、巻線の幅、厚みは互いに異なっていてもよい。
【0057】
(実施の形態5)
図5は本発明の実施の形態5におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。本実施の形態は、実施の形態4のアルファ巻エッジワイズコイルにおいて、第1のコイルの2つの渦巻部の間に設けるコイルを、実施の形態1と同等のアルファ巻エッジワイズコイルではなく、線幅がより太い平角線からなり、回転軸方向に立体的に巻回された渦巻部を有する副コイル6とした点が異なる。このような構成を有する本実施の形態のコイルは、第1のコイルを入力側とし、副コイル6を出力側としたダウントランスとして使用した場合、P−S間の結合が良好なダウントランスが得られる。このとき、副コイル6の捲き数は、入力側となる第1のコイルよりもダウン率の比率で少なくするようにするのが望ましく、また、第1のコイルと第2のコイルとは、その内径および外形はできる限り同一寸法としたほうが、より望ましい。
【0058】
また、上記実施の形態では、第1のコイルの2つの渦巻部の間に、副コイルが一つ備えられた構成であるとしたが、副コイルの個数は2つ以上であってもよい。この場合、複数の福コイル同士の巻数、渦巻の形状、巻の方向、巻線の幅、厚みは互いに異なっていてもよい。
【0059】
(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6におけるアルファ巻エッジワイズコイルの一単位を示す全体斜視図である。
【0060】
図6において、本実施の形態のアルファ巻エッジワイズコイルは、第1のコイルと、本発明の低誘電率部材に相当する環状誘電体8とから構成されており、第1のコイルの構成は、基本的には実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルと同様である。すなわち、第1のコイルにおいて、主巻線7は二つの渦巻部7a,7bを有する一本の金属箔状の導線である。主巻線7は絶縁被覆処理されている。渦巻部7a,7bの回転軸は実質同一であり、渦巻部7a,7bの最内周縁部同士はコイル渡り部7cで繋がれている。また、第1のコイルのコイル渡り部7cは、環状誘電体8の空隙8aを通過していて、環状誘電体8は、第1のコイルの二つの渦巻部7a,7bの間に配置された構成となっている。ただしここでコイル渡り部7cの長さは、説明のために誇張して大きく示したが、実質的な長さは渦巻部7aの厚み,渦巻部7bの厚み、環状誘電体8の厚みの合計に等しい。したがって、コイルの一単位の厚みもまた、渦巻部7aの厚み,渦巻部7bの厚み、環状誘電体8の厚みを合計したものと実質的に等しくなっている。
【0061】
このような構成を有する本実施の形態のコイルは、環状誘電体8が、低誘電率を有することにより、対向する渦巻部7a、7b間のキャパシタンス値を極力小さくすることができる。
【0062】
なお、本発明の低誘電率部材としては、ポリエステル、テフロン等を用いればよいが、通常よく絶縁材料として用いられるポリエステルフィルムの比誘電率が1MHz時に3.2(JIS C 2318−72測定法による)ものであるのに対し、テフロンは全周波数帯で2.1(ポリエステルと同一の測定法による)であるので、テフロンを用いるのが望ましい。
【0063】
さらに、空気は1MHzにおいて比誘電率は1であり、最も低誘電率である。したがって、図7に示すように、環状誘電体8の代わりに、その内部に空隙を有する環状誘電体88を用いた構成としてもよい。環状誘電体88の空隙部分の比誘電率は空気の比誘電率となるので、環状誘電体8を用いた場合よりもより小さいキャパシタンス値を得られるという効果がある。
【0064】
また、環状誘電体88は、図38(a)に示すように、同心円をなす2つの環状の低誘電率部材の88aの内周と環状低誘電率部材88bの外周とを、スポーク状の複数の低誘電率部材88cで接続することにより形成し、低誘電率部材88a、88b、88cに囲まれた領域を空隙部分としたが、空隙部分は、渦巻部7aと7bの間に設けられていればよく、低誘電率部材の形状や構成によって限定されるものではない。また、低誘電率部材は環状でなくともよい。
【0065】
なお、上記実施の形態では、主巻線4、5は金属箔線としたが、本発明は、被覆された金属巻線であれば、平角線、丸線等であってもよい。
【0066】
さらに、低誘電率を有する環状誘電体8の代わりに、図38(b)に示すように、逆に高誘電率を有する環状誘電体90を、渦巻部7a、7bの間に設けるようにしてもよい。この場合は、環状誘電体90が大きなキャパシタンス値を有するため、本コイルを用いたトランスを使用した回路を製作する場合に、回路に別途コンデンサを設ける必要がなくなるか、低容量のコンデンサを用いることができるという利点を有する。
【0067】
なお、本発明の高誘電率部材は、図38(b)の環状誘電体90のように、その大きさが渦巻部7a、7bと実質同一の環状の構成とするのが望ましいが、図38(c)のC字状誘電体91のように、完全な環状ではなく、一部にスリットが設けられた構成としてもよい。すなわち、本発明の高誘電率部材は、渦巻部7aと7bとの間に設けられていればよく、その形状に限定されるものではない。特に形状が環状でない場合は、コイル部分の製作後に高誘電率部材を渦巻部間に挿入することができ、製作工程を簡略化できるという利点がある。
【0068】
(実施の形態7)
次に、上記の実施の形態1〜6のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するとともに、本発明のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置の一実施の形態について説明を行う。
【0069】
図8は、本実施の形態のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置の正面図であり、図9は平面図である。図に示すように、本実施の形態のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置は、本発明の軸に相当する捲き芯軸11と、第1に捲き芯軸11に貫通されて取り付けられる、本発明の第1挟み部材に相当する左側壁部材12と、左側壁部材12の次に捲き芯軸11に取り付けられる、本発明のサポート部材に相当するスペーサ16と、スペーサ16の次に捲き芯軸11に貫通されて取り付けられる、本発明の巻き取り補助部材に相当する中側壁板15と、中側壁板15の次に捲き芯軸11に貫通して取り付けられる、本発明の第1挟み部材に相当する右側壁部材15と、捲き芯軸11および右側壁部材15を、捲き芯軸11の延伸方向と直交する方向から貫通して取り付けられる丸ピン17とを備えている。
【0070】
さらに、図9に示すように、左側壁部材12には、線材を固定する線キャッチ(a)18が、右側壁部材13には、線材を固定する線キャッチ(b)19がそれぞれ設けられている。
【0071】
次に、図10(a)は、捲き芯軸11の正面図であり、図10(b)は上面図である。図に示すように、捲き芯軸11の表面には、捲き芯軸11の長さの約半分程度の長さのキー溝11aが刻まれており、また、丸ピン17を貫通させるための丸ピン孔11bが開口されている。なお、図には示さないが、捲き芯軸11の側面は円形である。また、捲き芯軸11の左端は、図示しない駆動手段に取り付け可能であり、駆動手段の駆動により、延伸方向を回転軸とした回転を行う。
【0072】
また、図11(a)は、左側壁部材12の正面図であり、図11(b)は側面図である。図に示すように、左側壁部材12は直径の異なる2段の円柱から構成されており、径の大きい円柱部の右側壁部材13と対向する面上には、捲き芯軸11が貫通するための孔12aが開口され、孔12aの周囲には、螺旋状ガイド部材14が設けられている。
【0073】
また、図12(a)は、右側壁部材13の正面図であり、図12(b)は側面図である。図に示すように、右側壁部材13は、左側壁部材12と同様、直径の異なる2段の円柱から構成されており、径の大きい円柱部の左側壁部材12と対向する面上には、捲き芯軸11が貫通するための孔13aが開口され、孔12aの周囲には、左側壁部材11同様、螺旋状ガイド部材14が設けられている。さらに、径の小さい円柱部には、丸ピン17を貫通させるための丸ピン孔13bが、右側壁部材13の表面から、孔13aまで達するように設けられている。
【0074】
また、図13(a)は中側壁板15の正面図であり、図13(b)は側面図である。図に示すように、中側壁板15は、コイルの渦巻部と実質同一もしくはそれ以上の面積となる円板状の形状を有し、その中心には、捲き芯軸11が貫通するための孔15aが開口されるとともに、線材を通過させるためのスリット15bが、外周から孔15aに渡って設けられている。また、スリット15bは、図13(b)に示すように、中側壁板15の側面からみて、捲き芯軸の方向に対し非対称となる方向に刻まれている。さらに孔15aの周囲には、凸部15cが設けられており、この凸部15cは巻き取り軸11のキー溝11aと対応するようになっている。
【0075】
ここで螺旋状ガイド部材14は、図16(a)に示すように、その内側の周14aは、孔12a、孔13aもしくは孔15aの半周分の長さを有し、内側の周14aと外側の周14bとの差が、一方の端部の最大幅wとして、その幅が上記孔の周に対応する曲線に沿って減少し、他端の幅が実質0となるように形成されている。ここで最大幅wは、線材の幅と同等、もしくはそれ以上の幅となるようにする。また、図11(b),12(b)に示すように、その厚みは線材の厚みと同程度より多少厚くする。
【0076】
次に、図14(a)はスペーサ16の正面図であり、図14(b)は側面図である。図に示すように、スペーサ16には幅広のスリット16aが中心から外周に渡って設けられており、スリット16aの幅Wは、巻き取り芯軸11の直径と、螺旋状ガイド部材14の幅との和と実質同一か、それ以上となるようになっている。
【0077】
さらに図15(a)は丸ピン17の正面図であり、図15(b)は側面図である。図に示すように、丸ピン17は二段の円筒形であり、径の細い部分が丸ピン孔11bおよび13bに填り込むようになっている。
【0078】
以上のような構成を有するアルファ巻エッジコイルの製造装置を用いた、アルファ捲きエッジコイルの製造方法を、以下に説明する。
【0079】
はじめに、図17に示すように、捲き芯軸11の一端を駆動手段(図示せず)の回転駆動軸20に装着、固定する。捲き芯軸11の固定は図に示すように固定ネジ21によるネジ止めによってもよいが、チャック等の別途手段によってもよい。
【0080】
次に、図18に示すように、捲き芯軸11に左側壁部材12を、孔12aを通して装着し、ネジ12bにより固定する。さらに中側壁板15を、孔15aを通して捲き芯軸11に装着する。このとき、中側壁板15の凸部15cが捲き芯軸11のキー溝11aに填り込むようにする。このとき、中側壁板15は、左側壁部材14に設けられた螺旋状ガイド部材14によって支持される。
【0081】
次に、中側壁板15に、コイルの巻線となる線材を装着する。図19(a)に示すように、線材30は、スリット15bに通して、孔15aの外周に接し、かつスリット15bと直交するような向きで装着する。また、図19(b)(c)に示すように、箔線は、スリット15bの向きに沿って斜めに屈曲して、中側壁板15の一方の主面から他方の主面に達している。なお、中側壁板15に対する線材30の装着は、中側壁板15を捲き芯軸11に装着する前に行うようにしてもよい。
【0082】
さらに、スリット15bの、中側壁板15の主面における角度と位置、および厚み方向に対する角度は、上記の説明に限らず、それぞれ任意に定めてしてもよい。上記の説明に従った場合は、作成されるアルファ巻エッジワイズコイルにおいて、一対の渦巻部の内、一方の側の巻線の端部となるリード線と、他方の側の巻線の端部となるリード線とが互いに平行となる。しかし、各リード線がなす角が平行(180°)ではなく、90°など任意の角度となるようにする場合は、スリット15bの中側壁板15の主面における角度を異ならせる(スリット15と線材30とが直交しないようにする)ようにする。
【0083】
また、作成されるアルファ巻エッジワイズコイルにおいて、一対の渦巻部が、コイルがコイル渡り部に対して左右対称でない場合は、コイル渡り部となる渡り線の位置を何処にするかによって中側壁板の中央穴に達するスリットの角度と位置は決まる。さらに、厚みに対する角度は使用する線材の厚みによる曲げ易さによって角度は決まる。なお、スリット15bの空間寸法は、少なくとも線材30の厚さより大きくとるようにする。
【0084】
次に、図20(a)の正面図および図20(b)の上面図に示すように、線材30が挿入された中側壁板15が捲き芯軸11に装着された状態で、線材30の一端のうち、コイル1個に必要とする線材長さの半分を線分30aとしてストックし、線材30aと線分30の境界となる部分を線キャッチ(a)18で固定する。このとき線キャッチ(a)18は、線材をその主面全体に印圧して固定するようにする。この線キャッチ方法ならば締め付ける面積が大きい為に、線材が薄い箔であっても切断してしまったりキズを付けることがない。
【0085】
ところで、中側壁板15の厚みは捲きあがったコイルの一方の渦巻部と他方の渦巻部とのコイル渡り部の長さであって、コイルの空間高さとなる。実施の形態1のようなコイルを得る場合は、コイル渡り部の長さが短い方がよいため、中側壁板15は極力薄くする必要がある。
【0086】
このとき、従来の技術にて説明したように、中側壁板15の機械的精度、中側壁板15と捲き芯軸11との固定部分の不安定等の原因によって、巻き取り動作実行時に、中側壁板15の捲き芯軸11に対し直角の確保が難しくなる。特に中側側壁15は、左側壁部材12および右側壁部材13にそれぞれ設けられた、僅かな表面積を有する2枚の螺旋状ガイド部材14に挟まれて支持されることとなり、これは捲き芯軸11の駆動時、中側壁板15の回転面の偏向の原因となる。
【0087】
仮に厚みが50μmの線材30をn回捲く場合、左右両側壁部材の対向面と中側壁板15とがなす空間は、線材厚みの50μmが全周にわたって保障されていなければならないが、中側壁板15が回転時に偏向すると、この空間が保証されず、仮に一方の渦巻部を作成することができても、他方の渦巻部を作成する際に、必要な空間が無いため捲けないか、もしくは空間が大きすぎる場合は、巻かれた線材同士が面同士で重なる等して、正確なエッジワイズの渦巻部が形成できないことになる。
【0088】
本実施の形態においては、上記のような不具合を防止するため、右側壁部材13を捲き芯軸11に装着する前に、スペーサ16を左側壁部材12と中側壁板15の左面との間に挿入する。図14に示したように、スペーサ16は、捲き芯軸11の直径と螺旋状ガイド部材14の最大幅wとの和と実質同一もしくはそれ以上の幅Wを有するスリット16aが設けられているため、左側壁部材12および中側壁板15が捲き芯軸11に装着されたあとでも捲き芯軸11に差し込むことができる。ここで図21に、スペーサ16と、中側壁板15と、線材30との位置関係を示す。
【0089】
スペーサ16の挿入により、中側壁板15は左側壁右面に付いている螺旋状ガイド部材16の主面のみで支持されるのではなく、螺旋状ガイド部材16の主面と、スペーサ16の主面とで支持される。なお、スペーサ16の挿入は、中側壁板15を捲き芯軸11に装着する前に行うようにしてもよい。
【0090】
次に、右側壁部材13を、孔13aに捲き芯軸11を通して装着する。次いで捲き芯軸11の丸ピン孔11bと孔13bとを一致させ、ここに丸ピン17を挿入して、捲き芯軸11と右側壁部材13とを固定する。図22(a)の正面図および図22(b)の側面図は、以上の動作が完了した状態を示す。右側壁部材13の、左側壁部材12との対向面にも螺旋状ガイド部材14が設けられており、中側壁板15は、一方の主面を、左側壁部材12の螺旋状ガイド部材14とスペーサ16とによって支持され、他方の主面を、右側壁部材13の螺旋状ガイド部材14によって支持されている。
【0091】
次に、回転駆動軸20を図示しない回転動力手段によって回転させながら、多少の引っ張りテンションを掛けながら線材30を、右側壁部材13と中側壁板15との間の空間に供給する。すると線材30の縁部が捲き芯軸11に巻きとられて、捲き芯軸11の回転軸に直交する方向に、コイルの渦巻部が形成される。
【0092】
このとき右側壁部材13,左側壁部材12はそれぞれネジ12b、丸ピン17で捲き芯軸11に固定されているため捲き芯軸11に連動して回転し、中側壁板15は、凸部15がキー溝11aに嵌合しているため、捲き芯軸11の周囲を空回りすることなく、捲き芯軸11に連動して回転する。また、スペーサ16は、その両主面が右側壁部材12と中側壁板15とから挟まれているので、捲き芯軸11の周囲を空回りすることなく、捲き芯軸11に連動して回転する。
【0093】
上記の巻き取り動作により形成される渦巻部は、実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルで言えば、渦巻部1aに相当する。この巻き取り行程中の線材30bを図23に示す。
【0094】
ここで螺旋状ガイド部材14は、線材30が捲き芯軸11を一周巻終わって、次の巻を開始したときに、新たに巻き取られる線材の縁部が、一周目に巻かれた線材のコイル渡り部となる角の部分から応力を受けるのを妨げる役割を有する。
【0095】
螺旋状ガイド部材14を用いずにこのような捲きとりを行った場合、図24(a)(b)に示すように、新たに巻き取られる線材は、すでに巻き取られた線材の捲き始めの角の部分、すなわちコイルの渡り部となる線材の曲げ角の肩30cから大きな応力を受けることになる。この応力によって、曲げ角肩30cと接する線材のの絶縁被膜が破れレヤーショートの原因となる恐れがある。そこで、螺旋状ガイド部材14に沿って線材30を巻き取らせることにより、線材の曲げ角の肩30cの角の部分が線材の縁部に当たるのを防ぐようにして、線材30のなめらかな巻き取りを実現している。
【0096】
次に、渦巻部を作成するのに必要な、所定の捲き数の巻き取り動作を終えると、供給中の線材30を適当な位置で切断し、図25(a)の正面図および25(b)の上面図に示すように、その切断部位を右側壁部材13の線キャッチ(b)19にて固定する。このとき線キャッチ(b)19は線キャッチ(a)18と同様の構成を有し、切断部位をその主面全体に印圧して固定するようにする。ただし図25(b)において、矢印は回転駆動軸20の回転方向を示す。
【0097】
次に、線材30aを線キャッチ(a)18よりはずし、捲き芯軸11の接線方向に延ばした後、スペーサ16を抜きとる。螺旋状ガイド部材14およびスペーサ16の厚みは、完成時のコイルの渦巻部の線材厚みを与えるため、スペーサ16が抜き取られた後には、図26(a)の正面図および26(b)の上面図に示すように、線材30aを巻き取るのに適した間隙40が形成されている。
【0098】
次に、回転駆動軸20を図示しない回転動力手段によって回転させ、多少の引っ張りテンションを掛けながら線材30aを、間隙40に供給する。線材30の巻き取り動作と同様、線材30aの縁部が捲き芯軸11に巻きとられて、捲き芯軸11の回転軸に直交する方向に、コイルの渦巻部が形成される。ここで形成される渦巻部は、実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルで言えば、渦巻部1bに相当する。なお、図26(b)の矢印は回転駆動軸20の回転方向を示し、これは先に実行した線材30の巻き取り方向とは逆の向きである。
【0099】
次に、線キャッチ(b)19より線材をはずし、丸ピン17を抜きとり、捲き芯軸11より右側壁部材13、中側壁板15を間に有するコイル状に巻き取られた線材を順に取り出す。捲き線を終えた直後の状態は、図27(a)に示すように、コイルの両端となるコイルリード線の方向は、2本が一直線となっているが、図27(b)に示すように、装置から取り外した状態では、スプリングバックによってコイルリード線は平行の位置になる。
【0100】
最後、巻線の2つの渦巻部に挟まれた中側壁板15を取り出し、アルファ巻エッジワイズコイルを完成する。コイルの渡り部となる部分は、中側壁板15のスリット15bにあって、かつスリット15bの間隙は、線材30の厚みより大きいので、簡単に取り出すことができる。
【0101】
なお、以上の動作において、2枚の螺旋状ガイド部材14の位置関係は、図28に示すように、それぞれの螺旋状ガイド部材14が巻き取り準備可能に装着された状態で、捲き芯軸11の回転軸方向から眺めたときに、最大幅wを与える端部が互いに対向する位置となるようにする。また、このときそれぞれの螺旋状ガイド部材14の最大幅Wを有する端部の位置は、図29に示すように、中側壁板15の側面から見て非対称となる方向に刻まれているスリット15aの開口の接線上にあるようにする。
【0102】
また、上記の実施の形態において、2枚の螺旋状ガイド部材14は、それぞれ左側壁部材12,右側壁部材13にそれぞれ設けられるものとして説明を行ったが、螺旋状ガイド部材14は別個の部品として製作し、左側壁部材12,右側壁部材13の所定の位置に接着剤等で接着するようにしてもよい。
【0103】
さらに、別個の部品として製作した螺旋状ガイド部材は、各側壁部材でなく、図29に示すように、中側壁板15の両主面にそれぞれ設けるようにしてもよい。
【0104】
特に、螺旋状ガイド部材14を中側壁板15に設けた場合、巻き取り工程が終了し、製造装置から取り出した後に、巻線の2つの渦巻部に挟まれた中側壁板15の取り出しかたは以下の通りである。
【0105】
図30に示すように、形成された2つの渦巻部は中側壁板15をその間にはさみ、その厚みは螺旋状ガイド部材14と同じ高さであるから、螺旋状ガイド部材14を抱きかかえた格好になっている。
【0106】
そこで中側壁板15を取り出すには、巻き取り部の中央より下部を中側壁板15を中心として表裏となっている渦巻部を上下に持ち上げることによって螺旋状ガイド部材14を乗り越えることができる。
【0107】
(実施の形態8)
本実施の形態は、実施の形態2のアルファ巻エッジワイズコイルを作成する方法であるが、基本的な工程は実施の形態7の製造方法と全く同じであって、線材として、線材30をn本準備しn枚を、互いの主面が接するように重ねて同時に捲き線を行えばよい。もちろん巻数、左右側壁部材、中側壁部材、スペーサの間隔等は、重ね合わせた線材の厚みの合計に順応した寸法とする。
【0108】
(実施の形態9)
本実施の形態は、実施の形態3のアルファ巻エッジワイズコイルを、箔状の線材にて作成する方法である。基本的な工程は実施の形態7の製造方法と全く同じであって、上記の工程を2度繰り返すのである。
【0109】
つまり、実施の形態7において、線分30aの長さを、完成品であるアルファ巻エッジワイズコイル総線材長さの4分の3にとるようにする。
【0110】
一対の渦巻部の作成が終了して、製造装置から取り出したコイルにおいては、一方の端部であるリード線の長さとして、一対の渦巻部を作成するのに必要とする線材長さがまるまる残っている。そのリード線を線材として使用し、上記製造方法の各工程から、一対の渦巻部を作成する必要な工程を再度行う。
【0111】
なお、上記の説明においては、一対の渦巻部を2組有するアルファ巻エッジワイズコイルの作成として説明を行ったが、一対の渦巻部を3組以上有するアルファ巻エッジワイズコイルを作成する場合は、線分30aの長さを、(一対の渦巻部を作成するのに必要な長さ)×(完成したアルファ巻エッジワイズコイルが有する一対の渦巻部の組数−1)+(一対の渦巻部に必要とする線材長さの半分)となるようにすればよい。
【0112】
(実施の形態10)
本実施の形態は、実施の形態4のアルファ巻エッジワイズコイルを、箔状の線材にて製作する方法である。
【0113】
はじめに、実施の形態7と同一の方法で、実施の形態1のアルファ巻エッジワイズコイルを作成する。このコイルは完成時には実施の形態4の第2のコイルに対応する。
【0114】
次に、実施の形態7の中側壁板15に代えて、第2のコイルを第1の板部材および第2の板部材で挟み込んでなるコイル収納側板を用いて、実施の形態7の動作を再度繰り返す。
【0115】
以下、より詳細に説明する。図31(a)は、第1の板部材51の正面図であり、図31(b)は側面図である。また、図31(c)は、第2の板部材52の正面図であり、図31(d)は側面図である。
【0116】
図に示すように、第1の板部材51および第2の板部材52は、中側壁板15と同様の大きさを有し、孔15aに対応する孔51a、52a、凸部15bに対応する凸部51b、52b、スリット15bに対応するスリット51c、52cをそれぞれ備えている。また、スリット51c、52cとはそれぞれ正反対の方向に、主面の一部まで設けられた補助スリット51d、52dをそれぞれ備えている。
【0117】
このような構成を有する第1の板部材51および第2の板部材52を用い、図32に示すように、第1のコイルを、第1の板部材51および第2の板部材52それぞれの両主面に挟み込み、外周部をネジ53で固定することにより、コイル収納側板54を完成する。コイル収納側板54は、中側壁板15と同じ機能を持っており、同じ役目を果たす部品として使用する。
【0118】
したがって、実施の形態7の動作において、中側壁板15を、コイル収納側板53に置き換えて、あとは第1のコイルを得るのに必要な長さの線材を51d及び52dの補助スリットに通し、図25(b)の30aストック線として、一連の動作を実行することにより、コイル収納側板15をその間に挟んだ一対の渦巻部が得られる。
【0119】
最後に、第1のコイルとなる一対の渦巻部から、コイル収納側板15を取り出すと、ネジ53を外して第1の板部材51および第2の板部材52を分解し、中の第2のコイルを取り出して、実施の形態4のアルファ巻エッジワイズコイルを完成する。なお、第1のコイルのコイル渡り部1cを第2のコイルの渦巻部の内径に通す為にコイル1の内径は小さくする必要がある場合は、図33(a)(b)に示すような、直径の小さい捲き芯軸61を用いればよい。このとき、捲き芯軸61の直径他の各部に対応して、左右の側壁部材、スペーサ、螺旋状ガイド部材等の各部の寸法も違えるようにする。
【0120】
(実施の形態11)
本実施の形態は、実施の形態5のアルファ巻エッジワイズコイルを作成する方法であるが、基本的には実施の形態10と同様であり、アルファ巻エッジワイズコイルを挟み込むコイル収納側板53の代わりに、副コイル6を収納可能なコイル格納側板を用いる。
【0121】
図34(a)は、第1の板部材51の正面図であり、図34(b)は側面図であり、これは実施の形態10の第1の板部材51と同一であり、詳細な説明は省略する。また、図34(c)は、コイルボックス71の正面図であり、図34(d)は側面図である。
【0122】
図に示すように、コイルボックス71は、中側壁板15と同様の大きさを有し、第1の板部材51と同様、孔15aに対応する孔71a、凸部15bに対応する凸部71b、スリット15bに対応するスリット71cをそれぞれ備えている。また、第1の板部材51の補助スリット51dに対応する補助スリット71dを備えている。
【0123】
このような構成を有する第1の板部材51およびコイルボックス71を用い、図35(a)(b)に示すように、副コイル6を、コイルボックス71の格納部71fに格納し、第1の板部材51と接合部71eとを接合して、外周部をネジ72で固定することにより、コイル格納側板73を完成する。コイル格納側板73は、中側壁板15と同じ機能を持っており、同じ役目を果たす部品として使用する。後は実施の形態10と同様の工程を実行することにより、実施の形態5のアルファ巻エッジワイズコイルが得られる。
【0124】
さらに、副コイル6を収納する代わりに、環状誘電体8を収納することにより、実施の形態5のアルファ巻エッジワイズコイルが得られる。
【0125】
なおコイルボックス71と第1の板部材51とを接合するのはネジ止めとしたがコイルボックスの接合部71eをマグネット材と第1の板部材51をマグネット止めとしてもよい。要するに、別途コイルやシールド板あるいは物がどのような形状であっても、平坦な板状に出来ればいいのである。この趣旨から別途コイルが樹脂によってモールド等がなされ平行な板状となっている場合は、第1、第2の板部材、コイルボックスは必要としない。
【0126】
なお、上記の各実施の形態によれば、表皮効果を発揮する箔状の線材にてアルファ巻エッジワイズコイルを作成したが、図36に示すように、導体80を第1層絶縁体81,第2層絶縁体82,第3層絶縁体83の三層からなる絶縁層にて被覆してなる三層絶縁平角縁を線材として用い、アルファ捲きエッジワイズコイルを製作して用いた場合、線材自体が三層絶縁構造を有しているため、コイルとコイル間やコア間の絶縁材料が不要となる効果がある。但し捲き線加工や組立工程おいて、三層絶縁構造を破壊していないことが前提となる。
【0127】
これらのようなアルファ巻エッジワイズコイルによってトランスを作成したところ、コイル以外の部分は同一の部材として構成した従来品の高さが12mmであるに対し、本発明を用いたトランスの高さは4mmと、8mmも低くなり、低背化の効果を達成することができた。
【0128】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明によれば、高周波帯で動作する電気及び電子部品の高さ寸法を低くするアルファ巻コイルの製造方法、製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図2】本発明の実施の形態2によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図3】本発明の実施の形態3によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図4】本発明の実施の形態4によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図5】本発明の実施の形態5によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図6】本発明の実施の形態6によるアルファ巻エッジワイズコイルの構成図
【図7】本発明の実施の形態6によるアルファ巻エッジワイズコイルの他の構成例を占めす図
【図8】本発明の実施の形態7によるアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置の正面図
【図9】本発明の実施の形態7によるアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置の上面図
【図10】(a)捲き芯軸11の正面図
(b)捲き芯軸11の上面図
【図11】(a)左側壁部材12の正面図
(b)左側壁部材12の上面図
【図12】(a)右側壁部材13の正面図
(b)右側壁部材13の上面図
【図13】(a)中側側板15の正面図
(b)中側側板15の上面図
【図14】(a)スペーサ16の正面図
(b)スペーサ16の上面図
【図15】(a)丸ピン17の正面図
(b)丸ピン17の上面図
【図16】螺旋状ガイド部材14の正面図
【図17】本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図18】本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図19】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法において線材と中側壁板の位置を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法において線材と中側壁板の位置を説明するための図
(c)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法において線材の位置を説明するための図
【図20】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図21】本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法において線材と中側壁板とスペーサとの位置関係を説明するための図
【図22】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図23】螺旋状ガイド部材14の効果を説明するための図
【図24】(a)螺旋状ガイド部材14の効果を説明するための図
(b)螺旋状ガイド部材14の効果を説明するための図
【図25】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図26】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図27】(a)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
(b)本発明の実施の形態7のアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図28】螺旋状ガイド部材14の位置関係を説明するための図
【図29】中側壁板15の他の構成例を説明するための図
【図30】中側壁板15の他の構成例におけるアルファ巻エッジワイズコイルの製造方法を説明するための図
【図31】(a)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第1の板部材の正面図
(b)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第1の板部材の側面図
(c)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第2の板部材の正面図
(d)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第2の板部材の側面図
【図32】(a)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイル収納側壁の正面図
(b)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイル収納側壁の側面図
【図33】(a)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における捲き芯軸の正面図
(b)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における捲き芯軸の側面図
【図34】(a)本発明の実施の形態9のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第1の板部材の正面図
(b)本発明の実施の形態9のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置における第1の板部材の側面図
(c)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイルボックスの正面図
(d)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイルボックスの側面図
【図35】(a)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイル格納側壁の正面図
(b)本発明の実施の形態8のアルファ巻エッジワイズコイルの製造装置におけるコイル格納側壁の側面図
【図36】三層絶縁線の構成図
【図37】従来の技術によるアルファ捲きエッジワイズコイルの製造装置の構成図
【図38】(a)本発明の実施の形態6によるアルファ巻エッジワイズコイルに用いられる環状誘電体の構成を示す図
(b)本発明の実施の形態6によるアルファ巻エッジワイズコイルに用いられる環状誘電体の構成を示す図
(c)本発明の実施の形態6によるアルファ巻エッジワイズコイルに用いられるC字状誘電体の構成を示す図
【符号の説明】
1 主巻線
1a、1b 渦巻部
1c コイル渡り部
1d、1e 端部
11 捲き芯軸
12 左側壁部材
13 右側壁部材
14 螺旋状ガイド部材
15 中側壁板
16 スペーサ
17 丸ピン
Claims (9)
- 少なくとも、対向する一対の渦巻部を有する一本の巻線を備え、前記一本の巻き線の一対の渦巻部のそれぞれの最内周部同士が繋がっているアルファ巻コイルの製造方法であって、
所定の間隔を開けて対面して設置された一対の第1、第2挟み部材と、前記一対の第1、第2挟み部材の間に設けられた、少なくとも前記渦巻部と同等以上の大きさを有し、前記巻線が巻き取られる軸の径に対応する孔および外縁から前記孔まで達するスリットを有する巻取り補助部材と、前記巻き取り補助部材と前記一対の第1、第2挟み部材のいずれかとの間に設けられた、少なくとも前記軸の径と実質同一の幅を有するスリットを有する、所定厚みのサポート部材とを貫通した前記軸の、前記第一または第2挟み部材と、前記巻き取り補助部材との間の部分に、前記巻き取り補助部材のスリットを通した導線を、一方の端部を逃がした状態で巻きつけることにより、前記一対の渦巻部の一方を製作し、
前記サポート部材を前記軸から外し、これによって生じた空間内の前記軸に、前記端部の一方を含む導線の全部または一部を巻き付けることにより、前記一対の渦巻部の他方を作成するアルファ巻コイルの製造方法。 - 前記一対の渦巻部が得られた導線の残余部分を用いて、前記アルファ巻コイルの製造方法の各工程を実行することにより、前記一対の渦巻部と同等の新たな一対の渦巻部を作成する請求項1に記載のアルファ巻コイルの製造方法。
- 前記残余部分は、前記一対の渦巻部を構成するのに必要な長さの整数倍から、前記一対の渦巻部の片方を構成するのに必要な長さを引いた長さである請求項2に記載のアルファ巻コイルの製造方法。
- 前記巻取り補助部材は、実質同一の寸法を有する、対向する2枚の板部材を有し、
前記板部材の主面の一部同士は脱着可能に接合されており、
前記対向面内は、少なくとも前記アルファ巻コイルを収納可能な空間を有する請求項1に記載のアルファ巻コイルの製造方法。 - 前記一対の第1,第2挟み部材のそれぞれの対向面および/または前記巻き取り補助部材の、前記一対の第1,第2挟み部材との対向面には、前記導線の厚み分の高さを有し、前記導線の幅と同等以上の幅を最大幅として、その幅が前記孔の周に対応する曲線に沿って減少するように形成された螺旋状ガイド部材が設けられており、
前記サポート部材のスリットの幅は、前記螺旋状ガイド部材の最大幅の大きさを含み、
前記導線の巻き取り方向は、前記軸の回転によって前記螺旋状ガイド部材の幅が大きくなる方向である請求項1,2,または4のいずれかに記載のアルファ巻コイルの製造方法。 - 前記導線は、表皮効果を有する箔状である請求項5に記載のアルファ巻コイルの製造方法。
- 前記巻線は、複数の線をその面同士接合したものである請求項6に記載のアルファ巻コイルの製造方法。
- 前記巻線は、三層絶縁構造にて被覆されている請求項6または7に記載のアルファ巻コイルの製造方法。
- 少なくとも、対向する一対の渦巻部を有する一本の巻線を備え、前記一本の巻き線の一対の渦巻部のそれぞれの最内周部同士が繋がっているアルファ巻コイルの製造装置であって、
所定の間隔を開けて対面して設置された一対の第1、第2挟み部材と、
前記一対の第1、第2挟み部材の間に設けられた、少なくとも前記渦巻部と同等以上の大きさを有し、前記巻線が巻き取られる軸の径に対応する孔および外縁から前記孔まで達するスリットを有する巻取り補助部材と、
前記巻き取り補助部材と前記一対の第1、第2挟み部材のいずれかとの間に設けられた、少なくとも前記軸の径と実質同一の幅を有するスリットを有する、所定厚みのサポート部材と、
前記一対の第1、第2挟み部材と、前記巻取り補助部材と、前記サポート部材とを貫通した、前記巻線が巻き取られる軸とを備えたコイルのアルファ巻製造装置。
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