JP3820397B2 - ボビンレスコイル、コイル組品、ボビンレスコイルの製造用具、ボビンレスコイルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気または電子部品等に使用されるボビンレスコイルおよびそのボビンレスコイルを用いたコイル組品等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気部品や電子部品として、コイルと、コイルとともに磁路を形成するためのコアとを備えたコイル組品が用いられている。特に、コイルの内周および外周を一回りするように接続された磁脚を有するＥＥ型もしくはＥＥＲ型と呼ばれるコアを用いたコイル組品は、コンバータトランス等に広く用いられている。
【０００３】
ここで図１５にそのような従来のコイル組品を示す。図１５に示すように、コイル組品１５０は、コイル１５１、およびコイル１５１の周囲に設けられた、絶縁性材料からなるコイルボビン１５２、コイルボビン１５２およびコイル１５１を覆うように設けられたＥＥ型のコア１５３ａおよび１５３ｂと、コイルが外部に露出しないようにするための絶縁テープ１５４とを備えている。コイルボビン１５２はコイル１５１を保護するとともに、コア１５３ａおよび１５３ｂとコイル１５１とが電気的に接触することを防ぐ機能を有する。また、絶縁テープ１５４は必須ではない。
【０００４】
ＥＥ型のコア１５３ａおよび１５３ｂは、コイルの外側で互いに接合している外部磁脚と、コイルの内側に配置された中央磁脚をそれぞれ有している。
【０００５】
外部磁脚と異なり、中央磁脚は所定の間隔１５５をおいて設けられている。
【０００６】
ところで、このようなコイル組品には、以下のような問題があった。すなわち、中央磁脚は所定の間隔１５５を有しており、発生した磁束はこの間隔を通過するが、図１６に示すように、一部の磁束１５６は、中央磁脚の対向する端面からでなく、側面から対向する中央磁脚の側面に到達する。この場合、側面から放射された磁束１５６はコイル１５１と直交することとなり、コイルを発熱させてしまう。この発熱は、コイル組品１５０全体を発熱させることになる。
【０００７】
コイルの発熱を避けるためには、コイル１５１の巻線の導体断面積を大きくしたり、コアとして透磁率の高い材料を用いたりすればよいが、これらの対策は、いずれもコイル組品のコストを高くしてしまい、かつ十分な効果が得られるとは言えなかった。
【０００８】
このような問題を解消するものとしては、図１７に示すようなコイル組品１７０が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００９】
図に示すように、コイル組品１７０においては、コイルボビン１７１を、中央磁脚の間隙に対応する部分１７２が最も肉厚となるように、略山型に盛り上げた形状にしている。これにより、中央磁脚の側面からの漏れ磁束は、コイルボビン１７１内を通過し、コイル１７３と直交しない。これによりコイルの発熱を回避することができる。
【００１０】
また、同様の技術として、図１８に示すようなコイル組品１８０が知られている（例えば、特許文献２を参照）。図１８においては、中央磁脚の間隙１８１に対応する部分に、新たにコイルボビン１８２の鍔１８３を設けている。漏れ磁束は、この鍔１８３を通過するので、コイルの巻線と漏れ磁束とが直交することはない。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２７５１２２８号公報
【特許文献２】
特開平７−３０２７２０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のコイル組品には、以下のような課題があった。
【００１３】
そもそも従来のコイル組品においては、コイルはコイルボビン１５２に巻かれた状態でコアに装着されているため、コイルボビン１５２の体積が、コイル組品全体の小型化の妨げとなっていた。
【００１４】
そこへ、さらにコイルの漏れ磁束の影響を防ぐために図１７や図１８のコイルボビン１７１，１８２のようにコイルボビンの外形を大きくすることは、コイル組品の小型化を一層妨げることになる。
【００１５】
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、従来より小さな寸法でも漏れ磁束によるコイルの発熱を低減するコイルおよびそれを用いたコイル組品を提供することを目的とする。また、上記本発明のコイルを得るためのコイルの製造装置、製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【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の本発明は、筒の形状を有し、前記筒の内周面の一部分に、前記筒の内周に沿って所定の凹部が形成されているボビンレスコイル（１１）である。
【００１７】
また、第２の本発明は、前記凹部に嵌り込んだ、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材（１２）をさらに備え、
前記筒の内周面の残りの部分と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成している第１の本発明のボビンレスコイル（１０）である。
【００１８】
また、第３の本発明は、所定の間隔をおいて配置された、同一の巻線から形成されている、それぞれが筒の形状を有する一対のコイル部材（８８，８７ａ、８７ｂ）と、
前記一対のコイル部材の前記間隔に配置された、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材（８２）とを備え、
前記一対のコイル部材の前記筒の内周面と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成しているボビンレスコイルである。
【００１９】
また、第４の本発明は、前記ブッシュ部材は、その筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部（１３）を有し、該窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている第２または第３の本発明のボビンレスコイルである。
【００２０】
また、第５の本発明は、前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部（８３）を有する第２または第３の本発明のボビンレスコイルである。
【００２１】
また、第６の本発明は、第１から第５の本発明のボビンレスコイルと、
前記ボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚（４３ａ、４３ｂ）を少なくとも含むコア部材（４１ａ、４１ｂ）とを備え、
前記中央磁脚の間隙は、前記凹部または前記ブッシュ部材の位置に対応して配置されているコイル組品である。
【００２２】
また、第７の本発明は、実質筒の形状の一対のボビンレスコイル（８１ａ、８１ｂ）と、
前記一対のボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚（４３ａ、４３ｂ）を少なくとも含むコア部材（４１ａ、４１ｂ）と、
前記一対のボビンレスコイルに挟まれるようにして前記中央磁脚に嵌り込んだ、前記一対のボビンレスコイルと実質同一の筒の形状を有するブッシュ部材とを備え、
前記ブッシュ部材の配置は、前記中央磁脚の間隙に対応しているコイル組品である。
【００２３】
また、第８の本発明は、前記ブッシュ部材は、その前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部（１３）を有し、前記窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている第７の本発明のコイル組品である。
【００２４】
また、第９の本発明は、前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部（８３）を有する第７の本発明のコイル組品である。
【００２５】
また、第１０の本発明は、第１から第３のいずれかの本発明のボビンレスコイルの製造用具であって、
前記筒の前記内周に対応する径を有し、その長さ方向に形成されたスリット（１２３）と、端面に形成された、前記スリットと連通する開口部（１２４）とが設けられ、前記凹部に対応する筒の形状のブッシュ部材を装着可能な巻き軸部材（１２２）と、
前記開口部に嵌合可能な嵌合部材（１３０）とを備え、
前記巻き軸部材は、前記嵌合部材の嵌合によりその径が大きくなることにより、装着された前記ブッシュ部材を固定する、ボビンレスコイルの製造用具である。
【００２６】
また、第１１の本発明は、第１０の本発明のボビンレスコイルの製造用具を用いた、第１または第２の本発明のボビンレスコイルの製造方法であって、
前記巻き軸部材に前記ブッシュ部材を挿入し、所定の位置に仮決めする工程と、
前記ブッシュ部材が挿入された前記巻き軸部材の前記開口部に前記嵌合部材を嵌合し、前記巻き軸部材の径を大きくして前記ブッシュ部材の位置を固定する工程と、
前記巻き軸部材に巻線を巻いて、前記ブッシュ部材を覆う、または挟むように前記ボビンレスコイルを形成する工程とを備えたボビンレスコイルの製造方法である。
また、第１２の本発明は、
前記ブッシュ部材は樹脂製であって、
形成した前記ボビンレスコイル内の前記ブッシュ部材を有機溶剤により溶解して取り除くことにより、第１の本発明のボビンレスコイルを完成する、第１１の本発明のボビンレスコイルの製造方法である。
【００２７】
【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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるコイルの構成を示す図である。ただし図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ″直線による断面図である。
【００２９】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明のコイル１０は、一本の線材を巻線として構成されたコイル部材１１と、コイル部材１１の内壁に埋め込まれた、実質上円筒形の外形を有するブッシュ部材１２とを備えている。
【００３０】
ブッシュ部材１２も円筒形の外形を有し、その外径はコイル部材１１より小さいが、その内径はコイル部材１１と実質上同一である。したがって、図１の各図に示すように、ブッシュ部材１２はコイル部材１１の巻線によって覆われており、コイル１０の内周面は、コイル部材１１の内周面とブッシュ部材１２の内周面とから形成された、実質上段差のない一様な曲面を形成している。また、ブッシュ部材１２が埋め込まれた部分はコイルの巻き数が他の部分と異なり、コイル部材１の内周面に凹部を形成していることになる。
【００３１】
次に図２（ａ）（ｂ）にブッシュ部材１２の構成を示す。ただし図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。
【００３２】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、ブッシュ部材１２は、その円筒形の外形の両端面の一部から外周面の一部に窪み部１３を有している。図３（ａ）（ｂ）に示すように、窪み部１３にはコイル部材１１の巻線が嵌り込むようになっており、コイル１０において、ブッシュ部材１２に起因するコイル部材１１の巻きの段差を小さくし、巻線が整列巻きとなるようにしている。
【００３３】
次に図５にコイル１０におけるコイル部材１１の巻線の状態を示す。図５に示すように、コイル１０はその内周面にブッシュ部材１２を含んでいるため、図中矢印５１に示すように、巻線は、コイル部材の一端を起点としてブッシュ部材１２の位置まで巻いたあと、巻き始め地点に一旦もどるように巻かれている。巻きによって形成された外周面の高さがブッシュ部材１２の高さと実質上同一になってから、ブッシュ部材１２の上面に巻きが形成され、これはブッシュ部材１２の向こう側に達している。コイル部材の他端で折り返した巻線は、巻き始め地点近傍と同様に、ブッシュ部材１２の手前で再び前記他端へ戻り、巻き始め側に形成されている外周面と実質上同一の高さになってから、巻きはじめ地点に戻るように巻かれている。
【００３４】
巻線が以上のように巻かれることにより、コイル１０の外周面および内周面は均一な曲面を形成している。
【００３５】
このような構成を有する本実施の形態のコイルを用いて、例えばＥＥＲ型のコアでコイル組品を作成すると、図４（ａ）（ｂ）に示すような構成となる。ただし図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は平面図である。
【００３６】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、コイル組品４０は、コイル１０とＥＥＲ型のコア４１ａおよび４１ｂとから構成されている。また、図示は省略したが、コイル１０の周囲には、所定の厚みを有する絶縁性フィルムを設けて、コイルとコアとを絶縁するようにしてもよい。コイル１０の巻線が充分な強度の被覆を有していれば、絶縁性フィルムを省略した構成としてもよい。
【００３７】
コア４１ａおよび４１ｂは、コイルの外側で互いに接合している外部磁脚４２ａ、４２ｂと、コイルの内側に配置された中央磁脚４３ａおよび４３ｂをそれぞれ有している。中央磁脚４３ａおよび４３ｂは所定の間隔をおいて設けられており、この間隔はコイル組品４０において、コイル１０のブッシュ部材１２に対応する場所に位置している。このような構成としたことにより、図４（ｃ）に示すように、中央磁脚４３ａの側面からの漏れ磁束は、ブッシュ部材１２を通過しコイル１０と直交しない。これによりコイルの発熱を回避することができる。
【００３８】
ここで本実施の形態においては、ブッシュ部材１２は漏れ磁束を通過させるのに必要な体積しか有していないため、従来例の、コイルを保護するコイルボビンより小型で同等の効果が得られる。
【００３９】
したがって、コイルボビンの体積分をコイルまたはコアの寸法に充当させることができ、従来例に比して同一寸法で漏れ磁束の影響を防ぐと共に、より性能の優れたコイル組品が得られる。
【００４０】
（実施例）
上記の本実施の形態のコイル組品４０を、力率改善用のインダクタとして用いた。コイル１０として、インダクタンス値＝３００μＨのものを作成し、入力電圧＝１００Ｖ、入力電流＝１．２６Ａで２時間通電させたところ、測定した動作中の温度は４２．３℃であった。
一方、比較例として、コイル１０と同一の巻き数を有する従来例のコイルを作成し、上記実施の形態１と同一のＥＥＲ型コアと組み合わせたコイル組品を、同一条件にて動作させたところ、動作中の温度は約５３度であり、本実施の形態によれば、ほぼ１０℃近い温度低減の効果が得られた。
【００４１】
なお、上記の説明においては、コイル１０のブッシュ部材１２の窪み部１３は、図２（ａ）に示すような三角形の切り込みとしたが、図６（ａ）（ｂ）に示すように、矩形の切り込みであっても良い。
【００４２】
また、コイル１０における巻線の巻き方の構成は、図５に示す例に限定されず、巻線がコイル部材１１の一端から他端に向かって往復するように巻かれていてもよい。この場合は、コイル１０の外周面はブッシュ部材１２の厚み分だけ段差が形成されるが、図７（ａ）（ｂ）に示すように、巻きの往復で、巻線７０が嵌り込む窪み部１３の位置をそれぞれ違えるようにすることで、図７（ｃ）に示すような矢印７１に沿った巻きを形成し、ブッシュ部材１２に起因する段差の高さを低くすることができる。
【００４３】
また、上記の説明においては、ブッシュ部材１２はコイル１０内に含まれるものとして説明を行ったが、本発明のコイルは、コイル組品として用いた場合に、コイル組品のコアの中央磁脚に形成される間隔に対応した凹部が設けられていればいい。したがって、ブッシュ部材１２は省略した構成としてもよい。このとき、コイル部材１１は、単独で本発明のコイルを形成する。
【００４４】
（実施の形態２）
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態２におけるコイルの構成を示す図である。ただし図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ″直線による断面図である。
【００４５】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態のコイル８０は、実質上円筒形の外形を有するコイル部材８１ａおよび８１ｂからなる一対のコイル部材と、コイル部材８１ａおよび８１ｂの間に配置された、実質上円筒形の外形を有するブッシュ部材８２とを備えている。図９の正面図に示すように、コイル部材８１ａおよび８１ｂは、それぞれ一本の線材を巻線として構成された、実質上円筒形の外形を有しており、互いに独立したコイルとなっている。
【００４６】
また、ブッシュ部材８２は、その内径、外形ともコイル部材８１ａおよび８１ｂと実質上同一である。したがって、図８の各図に示すように、ブッシュ部材８２はコイル部材８１ａおよび８１ｂと実質上段差を持たない外周面及び内周面を有し、コイル８０は全体として円筒形の形状を有する。
【００４７】
次に図１０（ａ）〜（ｃ）にブッシュ部材８２の構成を示す。ただし図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は平面図、図１０（ｃ）は側面図である。
【００４８】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブッシュ部材８２は、その円筒形の外形の両端面に突起部８３を有している。突起部８３は、端面の円の半径に平行な面を持つ板であり、突起部８３で挟まれた領域は、コイル８０において、図８（ａ）に示す空洞部８４を形成する。
【００４９】
このような形状を有する本実施の形態のコイルを、図４に示すようなＥＥＲ型のコアと組み合わせてコイル組品として用いると、実施の形態１と同様、漏れ磁束をブッシュ部材８２に通過させてコイルへ影響を及ぼさないようにできる。さらに、仮にコイルに銅損による発熱が生じたとしても、ブッシュ部材８２とコイル部材８１ａ、８１ｂによって形成される空洞部８４から、その熱を逃がすことができる。さらに、コイル部材８１ａのリード線８５を空洞部８４に収納させることができ、コイルの小型化を実現できる。
【００５０】
なお、上記の説明において、コイル部材８１ａ、８１ｂは互いに独立したコイルととして説明を行ったが、図１１に示すように、線材の一部であるブリッジ配線８６によって互いにつながっており、実質的には一本の線材を巻線とした一個のコイル８８である一対のコイル８７ａ、８７ｂとしてもよい。
【００５１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１，２のコイル１０、８０の製造に用いるコイルの製造用具である。本実施の形態のコイルの製造用具は、巻き軸と巻き軸に嵌合する嵌合部材とから構成される。
【００５２】
図１２は、本実施の形態のコイルの製造用具の各部を示す構成図である。ただし図１２（ａ）巻き軸の正面図、図１２（ｂ）は側面図、図１２（ｃ）は巻き軸に嵌合する嵌合部材の正面図である。
【００５３】
図１２（ａ）（ｂ）に示すように、巻き軸１２０は、図示しない外部のチャックに装着するための装着軸１２１と、コイルの巻線が巻き取られる巻き軸本体１２２とを有する。巻き軸本体１２２は、その中心軸を通過するスリット１２３が刻まれており、さらに装着軸１２１と反対型の端面には、スリット１２３と連通するとともに、テーパのついた開口部１２４が設けられている。なお、巻き軸本体１２２は本発明の巻き軸部材に相当する。
【００５４】
また、図１２（ｃ）に示すように、嵌合部材１３０は、利用者が保持するための保持部１３１と、巻き軸本体１２２の開口部１２４の形状に対応したテーパを有するが、開口部１２４の深さより長い挿入部１３２とを有する。
【００５５】
以上のような構成を有する、本実施の形態のコイルの製造用具の動作を説明するとともに、本発明のコイルの製造方法の一実施の形態について説明を行う。
【００５６】
実施の形態１のコイル１０を作成する場合を例にして説明する。はじめに、図１３に示すように、巻き軸１２０にまず環状の左側壁部材１４１を挿入する。左側壁部材１４１は装着軸１２１によって止まるまで挿入し、ねじ止め固定する。この左側壁部材１４１は後述する右側壁部材１４２と同様、少なくとも完成時のコイルと実質上同一の径を有し、この径は完成時のコイルの大きさおよび巻き数を規定する。また、ねじ止めによって巻き軸１２０に固定する。ただし現段階ではねじ止めは行わない。
【００５７】
次に、巻き軸１２０にブッシュ部材１２を挿入し、所望の位置で仮止めする。
【００５８】
さらに、巻き軸１２０に、上述した右側壁部材１４２を挿入し、所望の位置に仮止めする。ただし、この時点ではねじ止めは行わない。ブッシュ部材１２と、右側側部材１４２および左側壁部材１４１とは、それぞれ等間隔で配置されるようにする。
【００５９】
次に、巻き軸１２０の端部の開口部１２４に嵌合部材１３０を挿入する。このとき、嵌合部材１３０の挿入部１３２の長さＬは、開口部１２４の深さＨよりも大きく、かつ巻き軸１２０はスリット１２３によって二分割されているために、嵌合部材１３０の挿入がされると巻き軸１２０の直径は広がることになる。巻き軸１２０の直径が広がると、仮止めされたブッシュ部材１２は巻き軸１２０上に完全に固定される。
【００６０】
次に、左側壁部材１４１および右側壁部材１４２の両方をねじ止めして巻き軸１２０に固定する。以上の工程が完了し、左側壁部材１４１、ブッシュ部材１２、右側壁部材１４２および嵌合部材がこの順で巻き軸１２０に装着された状態を図１３に示す。
【００６１】
最後に、図１３に示す巻き軸１２０の装着軸１２１を、外部の回転機具に固定、回転させて、図５や図６に示す巻き方で巻線を巻き軸１２０に巻き取らせることにより、実施の形態１のコイル１０が得られる。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、スリット１２３により分割され、スリット１２３と連通した開口部１２４を有する巻き軸１２０と、開口部１２４に嵌合する嵌合部材１３０とを用いて、嵌合部材１３０の嵌合により巻き軸１２０の直径を大きくすることにより、コイル完成時には、コイルに内蔵されてしまうブッシュ部材を容易に固定して、本実施の形態１のコイルを作成することができる。
【００６３】
なお、上記の説明においては、開口部１２４と嵌合部材１３０の挿入部１３２とは、互いに対応するテーパを有する孔および軸であるとしたが、図１４に示すように、挿入部１３２はネジ状の形状を有し、開口部１２４はネジ孔状の形状を有するものとしてもよい。このような構成とした場合でも、挿入部１３２のネジの斜面がスリット１２３を介して巻き軸本体１２２の径を広げる作用を有するため、上記説明と同様にして、巻き軸１２０に挿入されたブッシュ部材１２を固定することができる。
【００６４】
また、上記実施の形態においては実施の形態１のコイルを例としたが、実施の形態２のコイルの作成に用いてもよい。
【００６５】
また、巻き軸本体１２２のスリット１２３は、巻き軸本体１２２の中心軸を通り、巻き軸本体１２２の直径と同等であるとしたが、スリット１２３は、開口部１２４と連通した構成を有する限り、巻き軸本体１２２の断面の中心から偏心するなど、巻き軸本体１２２の任意の地点の軸を通る構成としても良い。また、スリットの本数は一本としたが、複数本であってもよい。
【００６６】
また、ブッシュ部材１２は完成したコイル１０に内蔵されてしまうが、樹脂製である場合は、有機溶剤等を用いれば、コイル部材から取り除くことができる。この場合、コイル組品として用いた場合に、コイル組品のコアの中央磁脚に形成される間隔に対応した凹部が設けられた本発明のコイルを得ることができる。
【００６７】
なお、上記の各実施の形態においては、コイルは実質上円筒形であるとしたが、本発明のボビンレスコイルは筒状の形状を有するものであれば、その端面の形状によって限定されるものではない。矩形、楕円形、星形等であってもよい。
【００６８】
また、ブッシュ部材の形状もまた、筒型の形状を有するものであれば、その端面の形状によって限定されるものではなく、ボビンレスコイルと同様、矩形、楕円形、星形等であってもよい。
【００６９】
また、本発明のコア部材の形状もまた、ボビンレスコイルおよびブッシュ部材と同様、その中央磁脚の端面の形状は、本発明のボビンレスコイルおよびブッシュ部材に挿入可能なものであればよい。従って、ＥＥ型や他のコアを用いても良い。また、本発明のコア部材は、ボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚を少なくとも含んでいればよいから、外部磁脚を備えていない形式のものであってもよい。さらに、外部磁脚が所定の間隙を有するコア部材に対して、本発明のボビンレスコイルを用いても良い。この場合、ボビンレスコイルは外部磁脚に配置される。
【００７０】
また、上記の実施の形態においては、ブッシュ部材はコイルの中心に設けるとしたが、本発明のボビンレスコイルのブッシュ部材は、コイル組品を作成した際に、所定の間隙を有する中央磁脚の間隙に対応する位置にあればよい。したがって、コイル組品の中央磁脚の間隙が設けられる位置に応じた、任意の箇所に設けるようにしてもよい。
【００７１】
【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、漏れ磁束の影響を削減すると共に、より高能率に動作するボビンレスコイル、コイル組品等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の側面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の上面図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の詳細図
【図５】本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の他の構成の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の他の構成の側面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態２によるコイルの正面図
（ｂ）本発明の実施の形態２によるコイルの側面図
（ｃ）本発明の実施の形態２によるコイルの断面図
【図９】本発明の実施の形態２によるコイル部材の正面図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の正面図
【図１１】本発明の実施の形態２によるコイル部材の他の構成の正面図
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態３による製造用具の嵌合部材の正面図
【図１３】本発明の実施の形態３による製造用具の動作を説明するための図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の構成の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の構成の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態３による製造用具の嵌合部材の構成の正面図
【図１５】従来の技術によるコイル組品を示す図
【図１６】従来の技術によるコイル組品の課題を説明するための図
【図１７】従来の技術によるコイル組品を示す図
【図１８】従来の技術によるコイル組品を示す図
【符号の説明】
１０、８０ コイル
１１ コイル部材
１２、８２ ブッシュ部材
１３ 窪み部
８１ａ、８１ｂ、８７ａ、８７ｂ コイル部材
８３ 突起部
４０ コイル組品
【発明の属する技術分野】
本発明は電気または電子部品等に使用されるボビンレスコイルおよびそのボビンレスコイルを用いたコイル組品等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気部品や電子部品として、コイルと、コイルとともに磁路を形成するためのコアとを備えたコイル組品が用いられている。特に、コイルの内周および外周を一回りするように接続された磁脚を有するＥＥ型もしくはＥＥＲ型と呼ばれるコアを用いたコイル組品は、コンバータトランス等に広く用いられている。
【０００３】
ここで図１５にそのような従来のコイル組品を示す。図１５に示すように、コイル組品１５０は、コイル１５１、およびコイル１５１の周囲に設けられた、絶縁性材料からなるコイルボビン１５２、コイルボビン１５２およびコイル１５１を覆うように設けられたＥＥ型のコア１５３ａおよび１５３ｂと、コイルが外部に露出しないようにするための絶縁テープ１５４とを備えている。コイルボビン１５２はコイル１５１を保護するとともに、コア１５３ａおよび１５３ｂとコイル１５１とが電気的に接触することを防ぐ機能を有する。また、絶縁テープ１５４は必須ではない。
【０００４】
ＥＥ型のコア１５３ａおよび１５３ｂは、コイルの外側で互いに接合している外部磁脚と、コイルの内側に配置された中央磁脚をそれぞれ有している。
【０００５】
外部磁脚と異なり、中央磁脚は所定の間隔１５５をおいて設けられている。
【０００６】
ところで、このようなコイル組品には、以下のような問題があった。すなわち、中央磁脚は所定の間隔１５５を有しており、発生した磁束はこの間隔を通過するが、図１６に示すように、一部の磁束１５６は、中央磁脚の対向する端面からでなく、側面から対向する中央磁脚の側面に到達する。この場合、側面から放射された磁束１５６はコイル１５１と直交することとなり、コイルを発熱させてしまう。この発熱は、コイル組品１５０全体を発熱させることになる。
【０００７】
コイルの発熱を避けるためには、コイル１５１の巻線の導体断面積を大きくしたり、コアとして透磁率の高い材料を用いたりすればよいが、これらの対策は、いずれもコイル組品のコストを高くしてしまい、かつ十分な効果が得られるとは言えなかった。
【０００８】
このような問題を解消するものとしては、図１７に示すようなコイル組品１７０が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００９】
図に示すように、コイル組品１７０においては、コイルボビン１７１を、中央磁脚の間隙に対応する部分１７２が最も肉厚となるように、略山型に盛り上げた形状にしている。これにより、中央磁脚の側面からの漏れ磁束は、コイルボビン１７１内を通過し、コイル１７３と直交しない。これによりコイルの発熱を回避することができる。
【００１０】
また、同様の技術として、図１８に示すようなコイル組品１８０が知られている（例えば、特許文献２を参照）。図１８においては、中央磁脚の間隙１８１に対応する部分に、新たにコイルボビン１８２の鍔１８３を設けている。漏れ磁束は、この鍔１８３を通過するので、コイルの巻線と漏れ磁束とが直交することはない。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２７５１２２８号公報
【特許文献２】
特開平７−３０２７２０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のコイル組品には、以下のような課題があった。
【００１３】
そもそも従来のコイル組品においては、コイルはコイルボビン１５２に巻かれた状態でコアに装着されているため、コイルボビン１５２の体積が、コイル組品全体の小型化の妨げとなっていた。
【００１４】
そこへ、さらにコイルの漏れ磁束の影響を防ぐために図１７や図１８のコイルボビン１７１，１８２のようにコイルボビンの外形を大きくすることは、コイル組品の小型化を一層妨げることになる。
【００１５】
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、従来より小さな寸法でも漏れ磁束によるコイルの発熱を低減するコイルおよびそれを用いたコイル組品を提供することを目的とする。また、上記本発明のコイルを得るためのコイルの製造装置、製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【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の本発明は、筒の形状を有し、前記筒の内周面の一部分に、前記筒の内周に沿って所定の凹部が形成されているボビンレスコイル（１１）である。
【００１７】
また、第２の本発明は、前記凹部に嵌り込んだ、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材（１２）をさらに備え、
前記筒の内周面の残りの部分と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成している第１の本発明のボビンレスコイル（１０）である。
【００１８】
また、第３の本発明は、所定の間隔をおいて配置された、同一の巻線から形成されている、それぞれが筒の形状を有する一対のコイル部材（８８，８７ａ、８７ｂ）と、
前記一対のコイル部材の前記間隔に配置された、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材（８２）とを備え、
前記一対のコイル部材の前記筒の内周面と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成しているボビンレスコイルである。
【００１９】
また、第４の本発明は、前記ブッシュ部材は、その筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部（１３）を有し、該窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている第２または第３の本発明のボビンレスコイルである。
【００２０】
また、第５の本発明は、前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部（８３）を有する第２または第３の本発明のボビンレスコイルである。
【００２１】
また、第６の本発明は、第１から第５の本発明のボビンレスコイルと、
前記ボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚（４３ａ、４３ｂ）を少なくとも含むコア部材（４１ａ、４１ｂ）とを備え、
前記中央磁脚の間隙は、前記凹部または前記ブッシュ部材の位置に対応して配置されているコイル組品である。
【００２２】
また、第７の本発明は、実質筒の形状の一対のボビンレスコイル（８１ａ、８１ｂ）と、
前記一対のボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚（４３ａ、４３ｂ）を少なくとも含むコア部材（４１ａ、４１ｂ）と、
前記一対のボビンレスコイルに挟まれるようにして前記中央磁脚に嵌り込んだ、前記一対のボビンレスコイルと実質同一の筒の形状を有するブッシュ部材とを備え、
前記ブッシュ部材の配置は、前記中央磁脚の間隙に対応しているコイル組品である。
【００２３】
また、第８の本発明は、前記ブッシュ部材は、その前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部（１３）を有し、前記窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている第７の本発明のコイル組品である。
【００２４】
また、第９の本発明は、前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部（８３）を有する第７の本発明のコイル組品である。
【００２５】
また、第１０の本発明は、第１から第３のいずれかの本発明のボビンレスコイルの製造用具であって、
前記筒の前記内周に対応する径を有し、その長さ方向に形成されたスリット（１２３）と、端面に形成された、前記スリットと連通する開口部（１２４）とが設けられ、前記凹部に対応する筒の形状のブッシュ部材を装着可能な巻き軸部材（１２２）と、
前記開口部に嵌合可能な嵌合部材（１３０）とを備え、
前記巻き軸部材は、前記嵌合部材の嵌合によりその径が大きくなることにより、装着された前記ブッシュ部材を固定する、ボビンレスコイルの製造用具である。
【００２６】
また、第１１の本発明は、第１０の本発明のボビンレスコイルの製造用具を用いた、第１または第２の本発明のボビンレスコイルの製造方法であって、
前記巻き軸部材に前記ブッシュ部材を挿入し、所定の位置に仮決めする工程と、
前記ブッシュ部材が挿入された前記巻き軸部材の前記開口部に前記嵌合部材を嵌合し、前記巻き軸部材の径を大きくして前記ブッシュ部材の位置を固定する工程と、
前記巻き軸部材に巻線を巻いて、前記ブッシュ部材を覆う、または挟むように前記ボビンレスコイルを形成する工程とを備えたボビンレスコイルの製造方法である。
また、第１２の本発明は、
前記ブッシュ部材は樹脂製であって、
形成した前記ボビンレスコイル内の前記ブッシュ部材を有機溶剤により溶解して取り除くことにより、第１の本発明のボビンレスコイルを完成する、第１１の本発明のボビンレスコイルの製造方法である。
【００２７】
【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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるコイルの構成を示す図である。ただし図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ″直線による断面図である。
【００２９】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明のコイル１０は、一本の線材を巻線として構成されたコイル部材１１と、コイル部材１１の内壁に埋め込まれた、実質上円筒形の外形を有するブッシュ部材１２とを備えている。
【００３０】
ブッシュ部材１２も円筒形の外形を有し、その外径はコイル部材１１より小さいが、その内径はコイル部材１１と実質上同一である。したがって、図１の各図に示すように、ブッシュ部材１２はコイル部材１１の巻線によって覆われており、コイル１０の内周面は、コイル部材１１の内周面とブッシュ部材１２の内周面とから形成された、実質上段差のない一様な曲面を形成している。また、ブッシュ部材１２が埋め込まれた部分はコイルの巻き数が他の部分と異なり、コイル部材１の内周面に凹部を形成していることになる。
【００３１】
次に図２（ａ）（ｂ）にブッシュ部材１２の構成を示す。ただし図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。
【００３２】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、ブッシュ部材１２は、その円筒形の外形の両端面の一部から外周面の一部に窪み部１３を有している。図３（ａ）（ｂ）に示すように、窪み部１３にはコイル部材１１の巻線が嵌り込むようになっており、コイル１０において、ブッシュ部材１２に起因するコイル部材１１の巻きの段差を小さくし、巻線が整列巻きとなるようにしている。
【００３３】
次に図５にコイル１０におけるコイル部材１１の巻線の状態を示す。図５に示すように、コイル１０はその内周面にブッシュ部材１２を含んでいるため、図中矢印５１に示すように、巻線は、コイル部材の一端を起点としてブッシュ部材１２の位置まで巻いたあと、巻き始め地点に一旦もどるように巻かれている。巻きによって形成された外周面の高さがブッシュ部材１２の高さと実質上同一になってから、ブッシュ部材１２の上面に巻きが形成され、これはブッシュ部材１２の向こう側に達している。コイル部材の他端で折り返した巻線は、巻き始め地点近傍と同様に、ブッシュ部材１２の手前で再び前記他端へ戻り、巻き始め側に形成されている外周面と実質上同一の高さになってから、巻きはじめ地点に戻るように巻かれている。
【００３４】
巻線が以上のように巻かれることにより、コイル１０の外周面および内周面は均一な曲面を形成している。
【００３５】
このような構成を有する本実施の形態のコイルを用いて、例えばＥＥＲ型のコアでコイル組品を作成すると、図４（ａ）（ｂ）に示すような構成となる。ただし図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は平面図である。
【００３６】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、コイル組品４０は、コイル１０とＥＥＲ型のコア４１ａおよび４１ｂとから構成されている。また、図示は省略したが、コイル１０の周囲には、所定の厚みを有する絶縁性フィルムを設けて、コイルとコアとを絶縁するようにしてもよい。コイル１０の巻線が充分な強度の被覆を有していれば、絶縁性フィルムを省略した構成としてもよい。
【００３７】
コア４１ａおよび４１ｂは、コイルの外側で互いに接合している外部磁脚４２ａ、４２ｂと、コイルの内側に配置された中央磁脚４３ａおよび４３ｂをそれぞれ有している。中央磁脚４３ａおよび４３ｂは所定の間隔をおいて設けられており、この間隔はコイル組品４０において、コイル１０のブッシュ部材１２に対応する場所に位置している。このような構成としたことにより、図４（ｃ）に示すように、中央磁脚４３ａの側面からの漏れ磁束は、ブッシュ部材１２を通過しコイル１０と直交しない。これによりコイルの発熱を回避することができる。
【００３８】
ここで本実施の形態においては、ブッシュ部材１２は漏れ磁束を通過させるのに必要な体積しか有していないため、従来例の、コイルを保護するコイルボビンより小型で同等の効果が得られる。
【００３９】
したがって、コイルボビンの体積分をコイルまたはコアの寸法に充当させることができ、従来例に比して同一寸法で漏れ磁束の影響を防ぐと共に、より性能の優れたコイル組品が得られる。
【００４０】
（実施例）
上記の本実施の形態のコイル組品４０を、力率改善用のインダクタとして用いた。コイル１０として、インダクタンス値＝３００μＨのものを作成し、入力電圧＝１００Ｖ、入力電流＝１．２６Ａで２時間通電させたところ、測定した動作中の温度は４２．３℃であった。
一方、比較例として、コイル１０と同一の巻き数を有する従来例のコイルを作成し、上記実施の形態１と同一のＥＥＲ型コアと組み合わせたコイル組品を、同一条件にて動作させたところ、動作中の温度は約５３度であり、本実施の形態によれば、ほぼ１０℃近い温度低減の効果が得られた。
【００４１】
なお、上記の説明においては、コイル１０のブッシュ部材１２の窪み部１３は、図２（ａ）に示すような三角形の切り込みとしたが、図６（ａ）（ｂ）に示すように、矩形の切り込みであっても良い。
【００４２】
また、コイル１０における巻線の巻き方の構成は、図５に示す例に限定されず、巻線がコイル部材１１の一端から他端に向かって往復するように巻かれていてもよい。この場合は、コイル１０の外周面はブッシュ部材１２の厚み分だけ段差が形成されるが、図７（ａ）（ｂ）に示すように、巻きの往復で、巻線７０が嵌り込む窪み部１３の位置をそれぞれ違えるようにすることで、図７（ｃ）に示すような矢印７１に沿った巻きを形成し、ブッシュ部材１２に起因する段差の高さを低くすることができる。
【００４３】
また、上記の説明においては、ブッシュ部材１２はコイル１０内に含まれるものとして説明を行ったが、本発明のコイルは、コイル組品として用いた場合に、コイル組品のコアの中央磁脚に形成される間隔に対応した凹部が設けられていればいい。したがって、ブッシュ部材１２は省略した構成としてもよい。このとき、コイル部材１１は、単独で本発明のコイルを形成する。
【００４４】
（実施の形態２）
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態２におけるコイルの構成を示す図である。ただし図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ″直線による断面図である。
【００４５】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態のコイル８０は、実質上円筒形の外形を有するコイル部材８１ａおよび８１ｂからなる一対のコイル部材と、コイル部材８１ａおよび８１ｂの間に配置された、実質上円筒形の外形を有するブッシュ部材８２とを備えている。図９の正面図に示すように、コイル部材８１ａおよび８１ｂは、それぞれ一本の線材を巻線として構成された、実質上円筒形の外形を有しており、互いに独立したコイルとなっている。
【００４６】
また、ブッシュ部材８２は、その内径、外形ともコイル部材８１ａおよび８１ｂと実質上同一である。したがって、図８の各図に示すように、ブッシュ部材８２はコイル部材８１ａおよび８１ｂと実質上段差を持たない外周面及び内周面を有し、コイル８０は全体として円筒形の形状を有する。
【００４７】
次に図１０（ａ）〜（ｃ）にブッシュ部材８２の構成を示す。ただし図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は平面図、図１０（ｃ）は側面図である。
【００４８】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブッシュ部材８２は、その円筒形の外形の両端面に突起部８３を有している。突起部８３は、端面の円の半径に平行な面を持つ板であり、突起部８３で挟まれた領域は、コイル８０において、図８（ａ）に示す空洞部８４を形成する。
【００４９】
このような形状を有する本実施の形態のコイルを、図４に示すようなＥＥＲ型のコアと組み合わせてコイル組品として用いると、実施の形態１と同様、漏れ磁束をブッシュ部材８２に通過させてコイルへ影響を及ぼさないようにできる。さらに、仮にコイルに銅損による発熱が生じたとしても、ブッシュ部材８２とコイル部材８１ａ、８１ｂによって形成される空洞部８４から、その熱を逃がすことができる。さらに、コイル部材８１ａのリード線８５を空洞部８４に収納させることができ、コイルの小型化を実現できる。
【００５０】
なお、上記の説明において、コイル部材８１ａ、８１ｂは互いに独立したコイルととして説明を行ったが、図１１に示すように、線材の一部であるブリッジ配線８６によって互いにつながっており、実質的には一本の線材を巻線とした一個のコイル８８である一対のコイル８７ａ、８７ｂとしてもよい。
【００５１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１，２のコイル１０、８０の製造に用いるコイルの製造用具である。本実施の形態のコイルの製造用具は、巻き軸と巻き軸に嵌合する嵌合部材とから構成される。
【００５２】
図１２は、本実施の形態のコイルの製造用具の各部を示す構成図である。ただし図１２（ａ）巻き軸の正面図、図１２（ｂ）は側面図、図１２（ｃ）は巻き軸に嵌合する嵌合部材の正面図である。
【００５３】
図１２（ａ）（ｂ）に示すように、巻き軸１２０は、図示しない外部のチャックに装着するための装着軸１２１と、コイルの巻線が巻き取られる巻き軸本体１２２とを有する。巻き軸本体１２２は、その中心軸を通過するスリット１２３が刻まれており、さらに装着軸１２１と反対型の端面には、スリット１２３と連通するとともに、テーパのついた開口部１２４が設けられている。なお、巻き軸本体１２２は本発明の巻き軸部材に相当する。
【００５４】
また、図１２（ｃ）に示すように、嵌合部材１３０は、利用者が保持するための保持部１３１と、巻き軸本体１２２の開口部１２４の形状に対応したテーパを有するが、開口部１２４の深さより長い挿入部１３２とを有する。
【００５５】
以上のような構成を有する、本実施の形態のコイルの製造用具の動作を説明するとともに、本発明のコイルの製造方法の一実施の形態について説明を行う。
【００５６】
実施の形態１のコイル１０を作成する場合を例にして説明する。はじめに、図１３に示すように、巻き軸１２０にまず環状の左側壁部材１４１を挿入する。左側壁部材１４１は装着軸１２１によって止まるまで挿入し、ねじ止め固定する。この左側壁部材１４１は後述する右側壁部材１４２と同様、少なくとも完成時のコイルと実質上同一の径を有し、この径は完成時のコイルの大きさおよび巻き数を規定する。また、ねじ止めによって巻き軸１２０に固定する。ただし現段階ではねじ止めは行わない。
【００５７】
次に、巻き軸１２０にブッシュ部材１２を挿入し、所望の位置で仮止めする。
【００５８】
さらに、巻き軸１２０に、上述した右側壁部材１４２を挿入し、所望の位置に仮止めする。ただし、この時点ではねじ止めは行わない。ブッシュ部材１２と、右側側部材１４２および左側壁部材１４１とは、それぞれ等間隔で配置されるようにする。
【００５９】
次に、巻き軸１２０の端部の開口部１２４に嵌合部材１３０を挿入する。このとき、嵌合部材１３０の挿入部１３２の長さＬは、開口部１２４の深さＨよりも大きく、かつ巻き軸１２０はスリット１２３によって二分割されているために、嵌合部材１３０の挿入がされると巻き軸１２０の直径は広がることになる。巻き軸１２０の直径が広がると、仮止めされたブッシュ部材１２は巻き軸１２０上に完全に固定される。
【００６０】
次に、左側壁部材１４１および右側壁部材１４２の両方をねじ止めして巻き軸１２０に固定する。以上の工程が完了し、左側壁部材１４１、ブッシュ部材１２、右側壁部材１４２および嵌合部材がこの順で巻き軸１２０に装着された状態を図１３に示す。
【００６１】
最後に、図１３に示す巻き軸１２０の装着軸１２１を、外部の回転機具に固定、回転させて、図５や図６に示す巻き方で巻線を巻き軸１２０に巻き取らせることにより、実施の形態１のコイル１０が得られる。
【００６２】
このように、本実施の形態によれば、スリット１２３により分割され、スリット１２３と連通した開口部１２４を有する巻き軸１２０と、開口部１２４に嵌合する嵌合部材１３０とを用いて、嵌合部材１３０の嵌合により巻き軸１２０の直径を大きくすることにより、コイル完成時には、コイルに内蔵されてしまうブッシュ部材を容易に固定して、本実施の形態１のコイルを作成することができる。
【００６３】
なお、上記の説明においては、開口部１２４と嵌合部材１３０の挿入部１３２とは、互いに対応するテーパを有する孔および軸であるとしたが、図１４に示すように、挿入部１３２はネジ状の形状を有し、開口部１２４はネジ孔状の形状を有するものとしてもよい。このような構成とした場合でも、挿入部１３２のネジの斜面がスリット１２３を介して巻き軸本体１２２の径を広げる作用を有するため、上記説明と同様にして、巻き軸１２０に挿入されたブッシュ部材１２を固定することができる。
【００６４】
また、上記実施の形態においては実施の形態１のコイルを例としたが、実施の形態２のコイルの作成に用いてもよい。
【００６５】
また、巻き軸本体１２２のスリット１２３は、巻き軸本体１２２の中心軸を通り、巻き軸本体１２２の直径と同等であるとしたが、スリット１２３は、開口部１２４と連通した構成を有する限り、巻き軸本体１２２の断面の中心から偏心するなど、巻き軸本体１２２の任意の地点の軸を通る構成としても良い。また、スリットの本数は一本としたが、複数本であってもよい。
【００６６】
また、ブッシュ部材１２は完成したコイル１０に内蔵されてしまうが、樹脂製である場合は、有機溶剤等を用いれば、コイル部材から取り除くことができる。この場合、コイル組品として用いた場合に、コイル組品のコアの中央磁脚に形成される間隔に対応した凹部が設けられた本発明のコイルを得ることができる。
【００６７】
なお、上記の各実施の形態においては、コイルは実質上円筒形であるとしたが、本発明のボビンレスコイルは筒状の形状を有するものであれば、その端面の形状によって限定されるものではない。矩形、楕円形、星形等であってもよい。
【００６８】
また、ブッシュ部材の形状もまた、筒型の形状を有するものであれば、その端面の形状によって限定されるものではなく、ボビンレスコイルと同様、矩形、楕円形、星形等であってもよい。
【００６９】
また、本発明のコア部材の形状もまた、ボビンレスコイルおよびブッシュ部材と同様、その中央磁脚の端面の形状は、本発明のボビンレスコイルおよびブッシュ部材に挿入可能なものであればよい。従って、ＥＥ型や他のコアを用いても良い。また、本発明のコア部材は、ボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚を少なくとも含んでいればよいから、外部磁脚を備えていない形式のものであってもよい。さらに、外部磁脚が所定の間隙を有するコア部材に対して、本発明のボビンレスコイルを用いても良い。この場合、ボビンレスコイルは外部磁脚に配置される。
【００７０】
また、上記の実施の形態においては、ブッシュ部材はコイルの中心に設けるとしたが、本発明のボビンレスコイルのブッシュ部材は、コイル組品を作成した際に、所定の間隙を有する中央磁脚の間隙に対応する位置にあればよい。したがって、コイル組品の中央磁脚の間隙が設けられる位置に応じた、任意の箇所に設けるようにしてもよい。
【００７１】
【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、漏れ磁束の影響を削減すると共に、より高能率に動作するボビンレスコイル、コイル組品等を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の側面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の上面図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイル組品の詳細図
【図５】本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態を説明するための図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の他の構成の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるブッシュ部材の他の構成の側面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
（ｂ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
（ｃ）本発明の実施の形態１によるコイルの巻線の状態の他の例を説明するための図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態２によるコイルの正面図
（ｂ）本発明の実施の形態２によるコイルの側面図
（ｃ）本発明の実施の形態２によるコイルの断面図
【図９】本発明の実施の形態２によるコイル部材の正面図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態２によるブッシュ部材の正面図
【図１１】本発明の実施の形態２によるコイル部材の他の構成の正面図
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態３による製造用具の嵌合部材の正面図
【図１３】本発明の実施の形態３による製造用具の動作を説明するための図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の構成の正面図
（ｂ）本発明の実施の形態３による製造用具の巻き軸の構成の側面図
（ｃ）本発明の実施の形態３による製造用具の嵌合部材の構成の正面図
【図１５】従来の技術によるコイル組品を示す図
【図１６】従来の技術によるコイル組品の課題を説明するための図
【図１７】従来の技術によるコイル組品を示す図
【図１８】従来の技術によるコイル組品を示す図
【符号の説明】
１０、８０ コイル
１１ コイル部材
１２、８２ ブッシュ部材
１３ 窪み部
８１ａ、８１ｂ、８７ａ、８７ｂ コイル部材
８３ 突起部
４０ コイル組品
Claims (12)
- 筒の形状を有し、前記筒の内周面の一部分に、前記筒の内周に沿って所定の凹部が形成されているボビンレスコイル。
- 前記凹部に嵌り込んだ、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材をさらに備え、
前記筒の内周面の残りの部分と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成している請求項１に記載のボビンレスコイル。 - 所定の間隔をおいて配置された、同一の巻線から形成されている、それぞれが筒の形状を有する一対のコイル部材と、
前記一対のコイル部材の前記間隔に配置された、絶縁性材料から成る筒の形状のブッシュ部材とを備え、
前記一対のコイル部材の前記筒の内周面と、前記ブッシュ部材の前記筒の内周面とは同一面を形成しているボビンレスコイル。 - 前記ブッシュ部材は、その筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部を有し、該窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている請求項２または３に記載のボビンレスコイル。
- 前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の形状の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部を有する請求項２または３に記載のボビンレスコイル。
- 請求項１から５のいずれかに記載のボビンレスコイルと、
前記ボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚を少なくとも含むコア部材とを備え、
前記中央磁脚の間隙は、前記凹部または前記ブッシュ部材の位置に対応して配置されているコイル組品。 - 実質筒の形状の一対のボビンレスコイルと、
前記一対のボビンレスコイルの内周に配置され、所定の間隙を有する中央磁脚を少なくとも含むコア部材と、
前記一対のボビンレスコイルに挟まれるようにして前記中央磁脚に嵌り込んだ、前記一対のボビンレスコイルの外径以下の外径の寸法の筒の形状を有するブッシュ部材とを備え、
前記ブッシュ部材の配置は、前記中央磁脚の間隙に対応しているコイル組品。 - 前記ブッシュ部材は、その前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた複数の窪み部を有し、前記窪み部は、少なくとも前記筒の端面から前記筒の外周面の一部にかけて形成されている請求項７に記載のコイル組品。
- 前記ブッシュ部材は、少なくともその端面上であって、前記筒の少なくとも一端の周に対応する部分に断続的に設けられた突起部を有する請求項７に記載のコイル組品。
- 請求項１から３のいずれかに記載のボビンレスコイルの製造用具であって、
前記筒の前記内周に対応する径を有し、その長さ方向に形成されたスリットと、端面に形成された、前記スリットと連通する開口部とが設けられ、前記凹部に対応する筒の形状のブッシュ部材を装着可能な巻き軸部材と、
前記開口部に嵌合可能な嵌合部材とを備え、
前記巻き軸部材は、前記嵌合部材の嵌合によりその径が大きくなることにより、装着された前記ブッシュ部材を固定する、ボビンレスコイルの製造用具。 - 請求項１０に記載のボビンレスコイルの製造用具を用いた、請求項１または２に記載のボビンレスコイルの製造方法であって、
前記巻き軸部材に前記ブッシュ部材を挿入し、所定の位置に仮決めする工程と、
前記ブッシュ部材が挿入された前記巻き軸部材の前記開口部に前記嵌合部材を嵌合し、前記巻き軸部材の径を大きくして前記ブッシュ部材の位置を固定する工程と、
前記巻き軸部材に巻線を巻いて、前記ブッシュ部材を覆う、または挟むように前記ボビンレスコイルを形成する工程とを備えた、ボビンレスコイルの製造方法。 - 前記ブッシュ部材は樹脂製であって、
形成した前記ボビンレスコイル内の前記ブッシュ部材を有機溶剤により溶解して取り除くことにより、請求項１に記載のボビンレスコイルを完成する、請求項１１に記載のボビンレスコイルの製造方法。
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