JP5380077B2

JP5380077B2 - コイル及びコイルの成形方法

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Publication number: JP5380077B2
Application number: JP2008557020A
Authority: JP
Inventors: 薫服部; 謙介前野
Original assignee: Tamura Corp
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Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2014-01-08
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Description

本発明は、電子部品としてのコイル及び当該コイルの成形方法に関し、特に、リアクトルのコイルとして用いるのに好適なコイル及び当該コイルの成形方法に関する。

例えば、リアクトルは、一般に巻線であるコイルと磁性体のコアを備え、コアにコイルが巻回されることによりインダクタンスを得る。従来、リアクトルは、昇圧回路、インバータ回路、アクティブフィルタ回路等に用いられているが、かかるリアクトルとしては、コアと当該コアに巻回されたコイルとを他の絶縁部材等と共に金属等のケース内に収納する構造のものが多く用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。そして、例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルにおいては、高電流領域における高いインダクタンス値を得るために所定の巻径と巻数により形成した単独コイル要素を２個並列状に形成し、双方のコイル要素を流れる電流の方向が互いに逆向きになるように連結（接続）した構成のコイルが用いられている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１２４０３９号公報特許第３７３７４６１号公報

コイルに使用される巻線は巻線相互の絶縁及びコアとの絶縁を取るために被膜により覆われているが、コイル端末は他回路に接続されたり別のコイルに接続されるため、コイル端末に覆われている被膜は剥離される。しかし、特に占積率で優位となる平角線材をエッジワイズ巻きして形成したコイルの場合は、コアとの隙間が狭いためにコイル端末とコアとの間に絶縁部材を組み込んで絶縁性を確保している。従って、絶縁部材の分だけ部品点数及び組立工数が増加するため、製品コストが上昇するという問題があった。

本発明の目的は、平角線材をエッジワイズ巻きして形成したコイルの端末とコアとの絶縁を別部材を用いずに確実に取ることができる技術を提供することにある。

本発明者は、平角線材をエッジワイズ巻きして形成したコイルの端末とコアとの絶縁を別部材を用いずに確実に取ることができる新規な構成のコイル及びその成形方法を見出した。即ち、上記目的を達成するため、本発明のコイルは、１本の平角線がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて第１及び第２のコイル要素が並列状に並んだ状態で、且つ、相互に巻き方向が反対になるように連続して形成されるコイルにおいて、前記平角線がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて形成された第１のコイル要素の巻き終わり端部において、所定のコイル間隔長だけずらして前記平角線を第１のコイル要素の巻き方向とは反対の方向に略９０度折り曲げ、第１のコイル要素の積層方向とは反対の方向に積層されるように、且つ、第１のコイル要素の巻き方向とは反対の方向にエッジワイズ状に角巻きされることにより、第２のコイル要素の巻き終わり時点で第１及び第２のコイル要素が並列状に連続して並んだ状態に成形されるコイルにおいて、巻き始め端部となる第１のコイル要素のコイル一辺を構成する平角線と、巻き終わり端部となる第２のコイル要素のコイル一辺を構成する平角線が、それぞれ第１のコイル要素、第２のコイル要素のコイルの巻回軸方向の同じ側において外周から突出して形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、コイルの巻き始め端部と巻き終わり端部をコイル内に挿入されるコアと所定の間隔を持って離間させることができるので、コイルの巻き始め端部と巻き終わり端部の被膜を剥離して例えば他回路に接続しても、コイルの巻き始め端部と巻き終わり端部とコアとの絶縁性を別部材を用いずに確保することができる。従って、別部材を用意するための部品コストの上昇や別部材を組付けるための作業コストの上昇を抑えることができる。

また、上記目的を達成するため、本発明のコイルの成形方法は、第１の巻線ヘッドと該第１の巻線ヘッドと所定の間隔だけ離間して設けられた第２の巻線ヘッドとを用いて１本の平角線材をエッジワイズ状に角巻きすることにより角筒形状に積層されて第１及び第２のコイル要素が並列状に並んだ状態で、且つ、相互に巻き方向が反対になるように連続して形成するコイルの成形方法であって、前記第１のコイル要素と前記第２のコイル要素の巻線に必要な長さの前記平角線材を用意し、該平角線材を前記第２の巻線ヘッド側から前記第１の巻線ヘッド側に送って当該第１の巻線ヘッドにセットし、前記平角線材の先端が前記第１の巻線ヘッドから所定長突出した状態に設定する平角線材の第１送り工程と、前記第１の巻線ヘッドを用いて前記第１のコイル要素の巻き始め端部を含む第１のコイル要素一辺を構成する平角線材が前記巻き始め端部とコアとの絶縁が取れる距離だけ第１のコイル要素外周から突出するように当該平角線材を巻線する第１のコイル要素の巻き始め工程と、前記第１の巻線ヘッドを用いて前記第１のコイル要素の所定の巻数まで前記平角線材を巻線して前記第１のコイル要素を形成する第１のコイル要素の巻線工程と、先端に第１コイル要素が形成された前記平角線材を再び第２の巻線ヘッド側から第１の巻線ヘッド側へ送る工程であって、第１コイル要素と第２コイル要素との間隔を確保するために所定のコイル間隔長だけ余分に当該平角線材を送るようにする平角線材の第２送り工程と、前記第１のコイル要素の全体を略９０度折り曲げることで、該第１のコイル要素を所定の姿勢状態に設定する第１コイル要素のフォーミング工程と、前記第２のコイル要素の巻き分を確保するために前記第２の巻線ヘッド側から前記第１の巻線ヘッド側へ更に前記平角線材を送り出す平角線材の第３送り工程と、前記第２の巻線ヘッドを用いて前記第２のコイル要素の巻き始め端部を含む第２のコイル要素一辺を構成する平角線材が前記巻き始め端部とコアとの絶縁が取れる距離だけ第２のコイル要素外周から突出するように当該平角線材を巻線する第２のコイル要素の巻き始め工程と、前記第２の巻線ヘッドを用いて前記第２のコイル要素の所定の巻数まで前記平角線材を巻線して前記第２のコイル要素を形成する第２のコイル要素の巻線工程とを有することを特徴とする。

かかる構成によれば、第１のコイル要素の巻き始め端部と第２のコイル要素の巻き始め端部を各コイル要素内に挿入されるコアと所定の間隔を持って離間させることができるので、第１のコイル要素の巻き始め端部と第２のコイル要素の巻き始め端部の被膜を剥離して例えば他回路に接続しても、第１のコイル要素の巻き始め端部と第２のコイル要素の巻き始め端部とコアとの絶縁性を別部材を用いずに確保することができる。従って、別部材を用意するための部品コストの上昇や別部材を組付けるための作業コストの上昇を抑えることができる。

本発明によれば、コイルの端末をコイル内に挿入されるコアと所定の間隔を持って離間させることができるため、コイルの端末の被膜を剥離して例えば他回路に接続しても、コイルの端末とコアとの絶縁性を別部材を用いずに確保することができ、別部材を用意するための部品コストの上昇や別部材を組付けるための作業コストの上昇を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るコイルについて図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、本発明のコイルをリアクトルのコイル（以下、リアクトルコイルと呼ぶ）に適用した。図１は、本発明の実施形態のリアクトルコイルを含む一例としてのリアクトルの斜視図、図２は、図１に示したリアクトルの分解斜視図である。このリアクトル１０は、例えば、強制冷却手段を有する機器の電気回路に使用され、リアクトルコイル１２、リアクトルコア９、ボビン４、熱伝導性ケース１、絶縁兼放熱シート７等を含んでいる。このリアクトル１０は、図１に示すように、リアクトルコイル１２内にリアクトルコア９が挿入され、これらが熱伝導性ケース１内に収納され充填材８が流し込まれて固定された構成となっている。尚、熱伝導性ケース１の４隅にあるリアクトル固定用穴１３は、熱伝導性ケース１を、例えば、強制冷却された筐体等に固定するためのネジ穴である。

リアクトルコイル１２は、図１に示すように、１本の平角線１７がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて形成された第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２を備えている。ここで、エッジワイズ状に巻くとは、平角線１７を縦に巻く巻き方をいう。また、角巻きとは、コイルを角型に巻くことをいい、コイルを丸型に巻く（丸巻き）と対比される。そして、詳細は後述するが、リアクトルコイル１２の第１コイル要素１２１の巻き始め端部に形成されるリード部１２１Ｌを含む第１コイル要素１２１の一辺１２１Ａを構成する平角線１７と、第２コイル要素１２２の巻き始め端部に形成されるリード部１２２Ｌを含む第２コイル要素１２２の一辺１２２Ａを構成する平角線１７が、リアクトルコア９から絶縁性を保てる距離（以下、絶縁距離という）だけ離間するように形成されている。これにより、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌを構成する平角線１７の被覆を剥離し導体を剥き出しにして、図示しない圧着端子等を設けて他の電気部品等と接続する場合でも、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌとリアクトルコア９の間に絶縁部材を組み付けずに絶縁性を保つことができる。

リアクトルコア９は、図２に示すように、２個の磁性体のブロック３ａ、６個の磁性体のブロック３ｂ及び各ブロック３ｂ間に磁気ギャップとして挿入される８枚のシート材６から構成されている。リアクトルコア９の形状は、ブロック３ｂとシート材６で構成される２ヶ所の直線部とブロック３ａが結合した略リング状となっている。ボビン４は、図２に示すように、仕切部４ａ及び巻枠部４ｂから構成され、作業効率向上の観点から仕切部４ａと巻枠部４ｂが分離できる構造となっている。

このような構成のリアクトル１０の組立手順は、先ず、リアクトルコイル１２を形成した後、リアクトルコイル１２内に巻枠部４ｂを挿入し、巻枠部４ｂの両端から仕切部４ａを嵌め込む。そして、巻枠部４ｂ内にリアクトルコア９の直線部を構成するブロック３ｂとシート材６を挿入し、ブロック３ａとシート材６を接着する。このようにリアクトルコア９の各直線部に巻枠部４ｂを介してリアクトルコイル１２が形成されているので、所定の電気的特性を得ることができる。また、リアクトルコア９のブロック３ａはシート材６を介してリアクトルコア９の各直線部と接着されているので、ブロック３ａは外れない構造となっている。

次に、熱伝導性ケース１の底面に絶縁兼放熱シート７を敷いた後、熱伝導性ケース１にリアクトルコア９及びリアクトルコイル１２を収納する。そして、充填材８を熱伝導性ケース１内に流し込み、熱伝導性ケース１とリアクトルコア９及びリアクトルコイル１２を固定する。絶縁兼放熱シート７は、リアクトルコイル１２と熱伝導性ケース１間に配設され、両者を絶縁する。尚、絶縁兼放熱シート７は、周囲の充填材８よりも熱伝導率が良いシートを使用しているので、リアクトルコイル１２から発生した熱を効率良く熱伝導性ケース１に伝導させることができる。これにより、リアクトルコイル１２から発生した熱を、強制冷却手段で冷却された熱伝導性ケース１から効率よく放熱している。

以上のように、このリアクトル１０は、平角線１７が角巻きされることにより角筒形状に積層された第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２を有するリアクトルコイル１２を備えている。このため、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２の底面側が平面状に形成されて、絶縁兼放熱シート７を介して熱伝導性ケース１の底面と接しているので、例えば、平角線が丸巻きされることにより円筒形状に積層されたコイル要素を備える場合に比べて、放熱性に優れている。また、同様に、円筒形状に積層されたコイル要素を備える場合に比べて、熱伝導性ケース１内のデッドスペースが少なくなり、より少ない容積のケースに収納することが可能であり、リアクトル全体の小型化に資する構成となっている。更に、リアクトルコイル１２は、平角線１７がエッジワイズ（縦）状に巻かれた第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２を備えているので、平角線の横巻きの場合と比べても線間の電圧を小さくすることができる。従って、例えば、１０００Ｖ等の大電圧が加わるリアクトルコイルである場合にも、高い信頼性を確保することが可能である。

図３は、図１に示したリアクトルコイル１２の詳細を示す斜視図である。図３に示すように、リアクトルコイル１２は、１本の平角線１７がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて形成された第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２を備え、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２が並列状態で、且つ、相互に巻き方向が反対になるように連続して形成されている。即ち、このリアクトルコイル１２は、１本の平角線１７がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて形成された第１コイル要素１２１の巻き終わり端部において、平角線１７を第１コイル要素１２１からコイル間隔長だけ突き出させて略９０度折り曲げ、第１コイル要素１２１の積層方向（図３中に矢印Ａで示す）とは反対の方向（図３中に矢印Ｂで示す）に積層されるように、且つ、第１コイル要素１２１の巻き方向とは反対の方向にエッジワイズ状に角巻きされることにより、第２コイル要素１２２の巻き終わり時点で第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２が連続して並列状態に形成されている。

そして、リアクトルコイル１２の第１コイル要素１２１の巻き始め端部に形成されるリード部１２１Ｌが、リアクトルコア９から絶縁距離だけ離間するように、リード部１２１Ｌを含む第１コイル要素１２１の一辺１２１Ａを構成する平角線１７が、第１コイル要素１２１の外周から突出して形成されていることを特徴としている。更に、第２コイル要素１２２の巻き始め端部に形成されるリード部１２２Ｌが、リアクトルコア９から絶縁距離だけ離間するように、リード部１２２Ｌを含む第２コイル要素１２２の一辺１２２Ａを構成する平角線１７が、第２コイル要素１２２の外周から突出して形成されていることを特徴としている。

これにより、図示しない圧着端子等を設けて他の電気部品等と接続するために、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌを構成する平角線１７の被覆を剥離し導体を剥き出しにしても、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌとリアクトルコア９の間に別部材である絶縁部材を組み付ける必要は無く、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌとリアクトルコア９の間の絶縁性を保つことができる。そして、別部材である絶縁部材を用意するための部品コストの上昇や別部材である絶縁部材を組付けるための作業コストの上昇を抑えることができる。尚、２個のコイル要素１２１、１２２のリード部１２１Ｌ、１２２Ｌは、各コイル要素１２１、１２２の軸方向の同じ側にあるから、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌの先端部に、図示しない端子を取り付ける場合にも、端子の位置を揃えることが可能である。

図４、図５及び図６は、図３に示したリアクトルコイル１２の成形方法を説明する図である。このリアクトルコイル１２の成形方法では、図４（ａ）乃至図６（ｉ）に示すように、第１コイル要素１２１用の巻線ヘッド１００と、第２コイル要素１２２用の巻線ヘッド２００とを用いて巻線を行う。巻線ヘッド１００と巻線ヘッド２００は、それぞれ所定の間隔をおいて対向して配置された２つの滑車状のヘッド部材を含んでいる。

先ず、図４（ａ）に示すように、線材としての平角線（以下、平角線材１７０と呼ぶ）を所定位置まで送り出す（平角線材の第１送り工程）。即ち、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２の巻線に十分な長さの平角線材１７０を用意し、この平角線材１７０を巻線ヘッド２００側から巻線ヘッド１００側、即ち、図４（ａ）の矢印Ａに示す方向へ送って巻線ヘッド１００に通し、平角線材１７０の先端１７０ｆが所定長巻線ヘッド１００から突出した状態に設定する。ここで、平角線材１７０は、いわゆる角状の導線に被膜が施されたものである。尚、この平角線材１７０の先端１７０ｆは、後述するように、第１コイル要素１２１の巻き始め端部１２１ａを構成する。

続いて、図４（ｂ）に示すように、巻線ヘッド１００を用いて第１コイル要素１２１を巻線する（第１コイル要素の巻き始め工程及び巻線工程）。この工程は、本実施形態のリアクトルコイル１２の成形方法の大きな特徴の１つであり、第１のコイル要素１２１の巻き始め端部１２１ａを含む第１のコイル要素１２１の一辺１２１Ａを構成する平角線材１７０が、第１のコイル要素１２１の外周から突出するように平角線材１７０を巻線する。そして、第１コイル要素１２１の所定の巻数まで巻回して第１コイル要素１２１を形成する。

即ち、図４（ｂ）に示す第１のコイル要素１２１の一辺１２１Ａに繋がる他辺１２１Ｂの長さ（平角線材１７０の中央間距離）ｗが、第１のコイル要素１２１の本来の他辺の長さ（平角線材１７０の中央間距離）ｂに絶縁距離ｉを加えた長さとなるように平角線材１７０を送って巻線する。そして、以降は図４（ｂ）の矢印Ｂに示す方向へ平角線材１７０を巻いていくことで、第１コイル要素１２１を形成する。図４（ｂ）及び以降の図において、第１コイル要素１２１は、図面の用紙と直交する方向（用紙の下面方向又は上面方向）に所定寸法形成されるものとする。

そして、第１コイル要素１２１が形成されたら、続いて、図４（ｃ）に示すように、再び平角線材１７０を送り出す（平角線材の第２送り工程）。即ち、図４（ｃ）の矢印Ｃに示す方向へ平角線材１７０の先端１７０ｆ側を送り出す。この時、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２との間隔を確保するために、後述する図４（ｄ）に示す所定のコイル間隔長Ｔだけ余分に平角線材１７０を送り出すようにする。

ここで、図４（ｄ）に示すように、第１コイル要素１２１の全体を９０度フォーミングする。即ち、図４（ｄ）の矢印Ｄに示す方向へ平角線材１７０を９０度フォーミングする（折り曲げる）ことで、第１コイル要素１２１を所定の姿勢状態に設定する。この場合、巻線ヘッド１００からコイル間隔長Ｔだけ更に突出させた位置で、巻線ヘッド１００を用いて平角線材１７０を９０度折り曲げる。即ち、所定のコイル間隔長Ｔだけずらした箇所で巻線ヘッド１００を用いて平角線材１７０を９０度折り曲げることで第１コイル要素１２１全体のフォーミングを行う。

続いて、図５（ｅ）に示すように、更に、平角線材１７０を送り出す（平角線材の第３送り工程）。即ち、図５（ｅ）の矢印Ｅに示す方向へ平角線材１７０の先端１７０ｆ側を更に送り出す。この場合、第２コイル要素１２２の巻線に必要な線材長を確保するために、第１コイル要素１２１とそれに続く平角線材１７０を巻線ヘッド１００から相当な長さに亘って押し出すまで平角線材１７０を送り出すようにする。尚、本実施形態では、この時、平角線材１７０の供給源から十分な長さだけ押し出したら平角線材１７０を切断し、これにより形成される平角線材１７０の終端１７０ｂが第２コイル要素１２２の端部１２２ａを構成するようにする。

次に、図５（ｆ）に示すように、巻線ヘッド２００を用いて第２コイル要素１２２を巻線する（第２コイル要素の巻き始め工程及び巻線工程）。この工程は、本実施形態のリアクトルコイル１２の成形方法の大きな特徴の１つであり、第２のコイル要素１２２の巻き始め端部１２２ａを含む第２のコイル要素１２２の一辺１２２Ａを構成する平角線材１７０が、第２のコイル要素１２２の外周から突出するように平角線材１７０を巻線する。そして、第２コイル要素１２２の所定の巻数まで第１コイル要素１２１とは逆の方向に平角線材１７０を巻回して第２コイル要素１２２を形成する。

即ち、図５（ｆ）に示す第２のコイル要素１２２の一辺１２２Ａに繋がる他辺１２２Ｂの長さ（平角線材１７０の中央間距離）ｗが、第２のコイル要素１２２の本来の他辺の長さ（平角線材１７０の中央間距離）ｂに絶縁距離ｉを加えた長さとなるように平角線材１７０を送って巻線する。そして、以降は図５（ｆ）の矢印Ｆに示す方向へ平角線材１７０を巻いていくことで、第２コイル要素１２２を形成する。従って、図５（ｆ）に示すように、第２コイル要素１２２の巻線は、平角線材１７０における巻線ヘッド２００と巻線ヘッド１００の間にある長さ部分及び図５（ｅ）に示したように第１コイル要素１２１に続いて巻線ヘッド１００から押し出した部分を使用して行う。

図５（ｅ）及び（ｆ）に示すように、第１コイル要素１２１の巻線が完了した後、第２コイル要素１２２の巻線に必要な長さを送り出した上で、反対方向に巻き戻すようにして第２コイル要素１２２の巻線を行うのが本実施形態のリアクトルコイル１２の成形方法の大きな特徴の１つである。しかして、図５（ｇ）に示すように、第２コイル要素１２２の巻線により第１コイル要素１２１が巻線ヘッド２００の側、即ち、図５（ｇ）の矢印Ｇに示す方向に移動する。即ち、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２が接近し始めることになる。

そして、図６（ｈ）に示すように、第２コイル要素１２２の巻線が進み、第１コイル要素１２１と第２コイル要素１２２が更に接近する。この時、図６（ｈ）に示すように、第１コイル要素１２１は巻線ヘッド１００から外れて、図６（ｈ）の矢印Ｈに示す方向へ第２コイル要素１２２まで接近する。従って、第１コイル要素１２１が巻線ヘッド１００から上側に外れるように第１コイル要素１２１を上昇させるような機構を備えることが望ましい。

図６（ｉ）に示すように、第２コイル要素１２２が図６（ｈ）に示した状態から更に１／４周（９０度）巻回されることで、第２コイル要素１２２の形成が完了し、両コイル要素１２１と１２２の巻線が完了して、本実施形態のリアクトルコイル１２が成形されて完成する。この完成状態においては、第１コイル要素１２１の端部１２１ａと第２コイル要素１２２の端部１２２ａは、図６（ｉ）に示すように、同一方向に延伸した状態になるので、図３に示すようにコイル軸方向に折り曲げてリード部１２１Ｌ、１２２Ｌを形成する。尚、両コイル要素１２１と１２２から成る完成したリアクトルコイル１２を巻線ヘッド２００から外す必要があるが、このために両コイル要素１２１と１２２を巻線ヘッド２００から上側に外れるように上昇させるような機構を備えることが望ましい。

以上の成形方法により、図３に示したように、リアクトルコイル１２の第１コイル要素１２１の巻き始め端部に形成されるリード部１２１Ｌと、第２コイル要素１２２の巻き始め端部に形成されるリード部１２２Ｌが、リアクトルコア９から絶縁距離だけ離間するように、リード部１２１Ｌを含む第１コイル要素１２１の一辺１２１Ａを構成する平角線１７と、リード部１２２Ｌを含む第２コイル要素１２２の一辺１２２Ａを構成する平角線１７が、第１コイル要素１２１及び第２コイル要素１２２の外周からそれぞれ突出して形成されているリアクトルコイル１２が得られる。

前述した従来例のコイルでは、コイル端末に圧着端子等を設けて他の電気部品等と接続するために、コイル端末とコアとの間に絶縁部材を組み込んで絶縁性を確保しているが、本実施形態のリアクトルコイル１２では、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌを構成する平角線１７の被覆を剥離し導体を剥き出しにしても、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌとリアクトルコア９の間に別部材である絶縁部材を組み付ける必要は無く、リード部１２１Ｌ、１２２Ｌとリアクトルコア９の間の絶縁性を保つことができるため、別部材である絶縁部材を用意するための部品コストの上昇や別部材である絶縁部材を組付けるための作業コストの上昇を抑えることができる。

尚、上述した実施形態では、２連のコイル要素１２１、１２２を有するリアクトルコイル１２について説明したが、単独のコイルを２つ組み合わせたリアクトルコイルや、単独のコイルのみのリアクトルコイルであっても同様に適用することができる。その場合、コイルの巻き始め端部を含むコイル一辺を構成する平角線と、コイルの巻き終わり端部を含むコイル一辺を構成する平角線が、コイル外周から突出して形成するようにする。

以上、本発明について実施の形態をもとに説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。

本発明は、１本の平角線がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されてコイル端末がコイル外周から突出して形成されるコイルであれば、リアクトルのコイルに限らず、トランス等、他の電子部品のコイルにも広く適用可能である。

本発明の実施形態のコイルを含む一例としてのリアクトルの斜視図である。図１に示したリアクトルの分解斜視図である。本発明の実施形態のリアクトルコイルの斜視図である。本発明の実施形態のリアクトルコイルの成形方法を説明するための第１の図である。本発明の実施形態のリアクトルコイルの成形方法を説明するための第２の図である。本発明の実施形態のリアクトルコイルの成形方法を説明するための第３の図である。

符号の説明

１熱伝導性ケース、４ボビン、７絶縁兼放熱シート、８充填材、９リアクトルコア、１０リアクトル、１２リアクトルコイル、１３リアクトル固定用穴、１７平角線、１２１Ｌ、１２２Ｌリード部、１２１第１コイル要素、１２２第２コイル要素、１００巻線ヘッド、２００巻線ヘッド、１７０平角線材

Claims

１本の平角線がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて第１及び第２のコイル要素が並列状に並んだ状態で、且つ、相互に巻き方向が反対になるように連続して形成されるコイルにおいて、前記平角線がエッジワイズ状に角巻きされることにより角筒形状に積層されて形成された第１のコイル要素の巻き終わり端部において、所定のコイル間隔長だけずらして前記平角線を第１のコイル要素の巻き方向とは反対の方向に略９０度折り曲げ、第１のコイル要素の積層方向とは反対の方向に積層されるように、且つ、第１のコイル要素の巻き方向とは反対の方向にエッジワイズ状に角巻きされることにより、第２のコイル要素の巻き終わり時点で第１及び第２のコイル要素が並列状に連続して並んだ状態に成形されるコイルにおいて、
巻き始め端部となる第１のコイル要素のコイル一辺を構成する平角線と、巻き終わり端部となる第２のコイル要素のコイル一辺を構成する平角線が、それぞれ第１のコイル要素、第２のコイル要素のコイルの巻回軸方向の同じ側において外周から突出して形成されていることを特徴とするコイル。
第１の巻線ヘッドと該第１の巻線ヘッドと所定の間隔だけ離間して設けられた第２の巻線ヘッドとを用いて１本の平角線材をエッジワイズ状に角巻きすることにより角筒形状に積層されて第１及び第２のコイル要素が並列状に並んだ状態で、且つ、相互に巻き方向が反対になるように連続して形成するコイルの成形方法であって、
前記第１のコイル要素と前記第２のコイル要素の巻線に必要な長さの前記平角線材を用意し、該平角線材を前記第２の巻線ヘッド側から前記第１の巻線ヘッド側に送って当該第１の巻線ヘッドにセットし、前記平角線材の先端が前記第１の巻線ヘッドから所定長突出した状態に設定する平角線材の第１送り工程と、
前記第１の巻線ヘッドを用いて前記第１のコイル要素の巻き始め端部を含む第１のコイル要素一辺を構成する平角線材が前記巻き始め端部とコアとの絶縁が取れる距離だけ第１のコイル要素外周から突出するように当該平角線材を巻線する第１のコイル要素の巻き始め工程と、
前記第１の巻線ヘッドを用いて前記第１のコイル要素の所定の巻数まで前記平角線材を巻線して前記第１のコイル要素を形成する第１のコイル要素の巻線工程と、
先端に第１コイル要素が形成された前記平角線材を再び第２の巻線ヘッド側から第１の巻線ヘッド側へ送る工程であって、第１コイル要素と第２コイル要素との間隔を確保するために所定のコイル間隔長だけ余分に当該平角線材を送るようにする平角線材の第２送り工程と、
前記第１のコイル要素の全体を略９０度折り曲げることで、該第１のコイル要素を所定の姿勢状態に設定する第１コイル要素のフォーミング工程と、
前記第２のコイル要素の巻き分を確保するために前記第２の巻線ヘッド側から前記第１の巻線ヘッド側へ更に前記平角線材を送り出す平角線材の第３送り工程と、
前記第２の巻線ヘッドを用いて前記第２のコイル要素の巻き始め端部を含む第２のコイル要素一辺を構成する平角線材が前記巻き始め端部とコアとの絶縁が取れる距離だけ第２のコイル要素外周から突出するように当該平角線材を巻線する第２のコイル要素の巻き始め工程と、
前記第２の巻線ヘッドを用いて前記第２のコイル要素の所定の巻数まで前記平角線材を巻線して前記第２のコイル要素を形成する第２のコイル要素の巻線工程と、を有することを特徴とするコイルの成形方法。