JP5730245B2 - タップ付きコイル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイル本体の両端及び途中位置から複数のタップが引き出されたタップ付きコイル及びその製造方法に関するものである。

この種のタップ付きコイルにおいては、図５に示す如く、導線をリング状に巻回してコイル本体(21)が形成され、該コイル本体(21)の両端及び途中位置から複数のタップＴ１〜Ｔ４が引き出されており、この中から任意の２つのタップを一対の電極として選択することにより、両電極間のインダクタンスを複数の値に変化させることが出来る(特許文献１、２)。

従来のタップ付きコイルにおいては、コイル本体(21)を形成する導線(10)の線径が比較的小さい場合、コイル本体(21)を形成するべく導線を巻回している途中で、該導線をコイル本体(21)の外部へ引き出して、端子ピンなどにからげることによって、タップを形成していた。

しかしながら、コイル本体(21)を形成する導線の線径が大きくなるにつれて導線の引き回しが困難となるため、比較的大形のタップ付きコイルにおいては、コイル本体(21)を作製した後、該コイル本体(21)のタップ引き出し位置に、別の導線を接続して、該導線によってタップを構成していた。

特開２００８−２０５２１２号公報 特開２０１０−１０３５４号公報

ところが、従来の比較的大形のタップ付きコイルの製造工程においては、コイル本体(21)にタップ引き出し用の導線を接続する作業が必要となり、工数の増大によって製造コストが嵩む問題があった。

そこで本発明の目的は、コイル本体の作製途中で導線を屈曲させてタップを形成する作業や、コイル本体の作製後にコイル本体にタップ引き出し用の導線を接続する作業が不要となる、新規な構造のタップ付きコイル、並びにその製造方法を提供することである。

本発明に係るタップ付きコイルは、１本の導線(10)をリング状に巻回してなるコイル本体(21)と、該コイル本体(21)の両端及び途中位置から引き出された複数のタップとを具えている。
ここで、前記コイル本体(21)の途中位置から引き出されたタップは、前記コイル本体(21)を形成する導線(10)が途中でコイル本体(21)の外側へ引き出されてコイル本体(21)の途中位置とコイル本体(21)の外側位置との間を往復するＵ字状部によって形成されている。

具体的態様において、前記コイル本体(21)の両端には、コイル本体(21)を形成する導線(10)の両端部を略直角に屈曲させてなる２つのＩ字状部が突設され、該２つのＩ字状部によって、コイル本体(21)の両端から引き出された２つのタップが構成されている。

又、本発明に係るタップ付きコイルの製造方法は、
１本の導線(10)を途中でＵ字状に屈曲させることより、複数の直線部と、２つの隣接する直線部の間に介在するＵ字状部とを有する線材(１)を作製する線材作製工程と、
前記線材作製工程によって得られた線材(１)をリング状に巻回することにより、前記複数の直線部がリング状に巻回されてなるコイル本体(21)と、前記Ｕ字状部がコイル本体(21)から外側へ突出してなるタップとを形成する線材巻回工程
とを有している。

具体的態様において、前記線材作製工程では、前記導線(10)の両端部を略直角に屈曲させて２つのＩ字状部を突設し、前記線材巻回工程では、前記２つのＩ字状部によってコイル本体(21)の両端から引き出された２つのタップを形成する。

本発明に係るタップ付きコイル及びその製造方法によれば、線材作製工程にて、コイル本体を形成すべき導線を屈曲させて形成されたＵ字状部が、線材巻回工程でそのままタップとなるので、線材巻回工程にてコイル本体の途中で導線を屈曲させてタップを形成する作業や、線材巻回工程の後にコイル本体にタップとなる導線を接続する作業は不要となる。

図１は、本発明に係るタップ付きコイルの製造に用いる線材の一部破断平面図である。 図２は、本発明に係るタップ付きコイルの製造方法の第１工程を示す斜視図である。 図３は、該製造方法の第２工程を示す斜視図である。 図４は、該製造方法によって得られるタップ付きコイルの斜視図である。 図５は、タップ付きコイルの構成を説明する図である。 図６は、Ｕ字状部の具体的な形状例を示す平面図である。 図７は、導線の断面形状を示す図である。 図８は、導線の他の断面形状を示す図である。 図９は、中空導線を用いた場合のＵ字状部の形状を示す斜視図である。 図１０は、中空導線を用いた場合のＵ字状部の他の形状を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の一実施形態であるタップ付きコイル(２)は、図４に示す如く、導線をリング状に巻回してなる筒状のコイル本体(21)と、該コイル本体(21)の両端及び途中の２箇所から引き出された４つのタップＴ１〜Ｔ４とを具えている。
該タップ付きコイル(２)を形成すべき導線(10)は、図７に示す如く幅寸法Ｗ１が厚さ寸法ｔ１よりも大きな矩形の断面形状を有している。

該タップ付きコイル(２)の製造工程においては、先ず、図１に示す線材(１)を作製する(線材作製工程)。
該線材(１)は、１本の導線(10)を途中の４箇所で屈曲させてなり、同一直線上を伸びる３つの直線部(12)(14)(16)と、線材(１)の両端にて直線部(12)(14)(16)と直交する方向へＩ字状に延びる第１及び第２のＩ字状部(11)(17)と、第１直線部(12)と第２直線部(14)の間にて直線部(12)(14)と直交する方向へＵ字状に伸びる第１Ｕ字状部(13)と、第２直線部(14)と第３直線部(16)の間にて直線部(14)(16)と直交する方向へＵ字状に伸びる第２Ｕ字状部(15)とを具えている。

この様な線材(１)は、適当な治具や曲げ加工機を用いて導線(10)を図示する形状に屈曲させることにより、容易に作製することが出来る。

該線材(１)において、第１Ｉ字状部(11)から第１Ｕ字状部(13)までの長さＬ１は、図５に示すタップＴ１とタップＴ２の間のコイル巻線の長さに対応し、第１Ｕ字状部(13)から第２Ｕ字状部(15)までの長さＬ２は、図５に示すタップＴ２とタップＴ３の間のコイル巻線の長さに対応し、第２Ｕ字状部(15)から第２Ｉ字状部(17)までの長さＬ３は、図５に示すタップＴ３とタップＴ４の間のコイル巻線の長さに対応している。

又、第１Ｉ字状部(11)の突出量Ｂ１は、図４に示すコイル本体(21)における第１Ｉ字状部(11)の引き出し点から所定の突出位置までの距離に対応し、第１Ｕ字状部(13)の突出量Ｂ２は、図４に示すコイル本体(21)における第１Ｕ字状部(13)の引き出し点から所定の突出位置までの距離に対応し、第２Ｕ字状部(15)の突出量Ｂ３は、図４に示すコイル本体(21)における第２Ｕ字状部(15)の引き出し点から所定の突出位置までの距離に対応し、第２Ｉ字状部(17)の突出量Ｂ４は、図４に示すコイル本体(21)における第２Ｉ字状部(17)の引き出し点から所定の突出位置までの距離に対応している。

図１に示す線材(１)を作製した後、図２〜図４に示す如く線材(１)をリング状に巻回することによって、タップ付きコイル(２)を作製する(線材巻回工程)。
図２においては、第１Ｉ字状部(11)を巻き始めとして、第１直線部(12)をリング状に複数回、巻回することによって、第１Ｉ字状部(11)から離間した位置に、第１直線部(12)に続く第１Ｕ字状部(13)が巻き軸方向に突出することになる。

図３においては、第１Ｕ字状部(13)に続く第２直線部(14)をリング状に複数回、巻回することによって、第１Ｉ字状部(11)と第１Ｕ字状部(13)の間に、第２直線部(14)に続く第２Ｕ字状部(15)が突出することになる。

図４においては、第２Ｕ字状部(15)に続く第３直線部(16)をリング状に複数回、巻回することによって、第１Ｕ字状部(13)の外側に、第３直線部(16)に続く第２Ｉ字状部(17)が突出することになる。

この結果、第１Ｉ字状部(11)、第１Ｕ字状部(13)、第２Ｕ字状部(15)及び第２Ｉ字状部(17)が４つのタップＴ１〜Ｔ４となって、コイル本体(21)と４つのタップＴ１〜Ｔ４とを具えたタップ付きコイル(２)が完成する。

上述の様に線材(１)を巻回する工程は、適当な治具や巻線機を用いて容易に実施することが出来る。

図４に示すタップ付きコイル(２)によれば、４つのタップＴ１〜Ｔ４の中から任意の２つのタップを一対の電極として選択することにより、両電極間のインダクタンスを複数の値に変化させることが出来る。

又、上記タップ付きコイル(２)の製造工程によれば、４つのタップＴ１〜Ｔ４が、線材作製工程にて１本の導線(10)を両端及び途中の２箇所で屈曲させることにより形成されるので、その後の線材巻回工程にてコイル本体の途中で導線を屈曲させてタップを形成する作業や、線材巻回工程の後にコイル本体にタップとなる導線を接続する作業は不要となる。

ここで、導線(10)をＵ字状に屈曲させて２つのＵ字状部(13)(15)を形成する作業は、従来の様にコイル本体を形成するべく導線を巻回している途中で該導線をＵ字状に屈曲させる作業や、線材巻回工程の後にコイル本体にタップとなる導線を接続する作業と比較して、遙かに容易である。

尚、図２〜図４に示す例では、単一のコイル層からなるコイル本体(21)が形成されているが、複数のコイル層からなるコイル本体(21)を形成することも可能である。この場合、図２〜図４に示す工程と同様にして、第１のコイル層の外周面に重ねて第２のコイル層を巻回することが出来る。

この様にして作製された本発明のタップ付きコイル(２)は、複数のリアクタンスを選択することが出来る単独のコイルとして用いられ、或いは別の主コイル(図示省略)と接続してリアクタンスを調整するための付属のコイルとして用いられる。
又、本発明に係るタップ付きコイル(２)は、高周波回路におけるリアクタンス要素として用いられ、或いは変圧器を構成する一次コイル若しくは二次コイルとして用いられる。

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば図６に示すタップ付きコイル(２)においては、２つのＵ字状部(13)(15)はそれぞれ、２本の脚部と、両脚部の先端を繋ぐ円弧部Ｒとから構成され、２本の脚部と円弧部との境界位置で導線が９０度捻られている。この場合、円弧部Ｒの直径は２本の脚部の間隔Ａと略同一となるが、線材作製工程において円弧部Ｒを形成する際、導線の屈曲作業が容易なものとなる。

又、導線(10)としては、図８に示す如く厚さ寸法ｔ２が幅寸法Ｗ２よりも大きな矩形の断面形状を有するものを用いることも可能である。
これによって、線材作製工程における導線(10)の屈曲作業を更に容易なものとすることが出来る。

又、導線(10)としては、図９に示す如く導線(10)の長さ方向に貫通する空洞(10a)を有する中空の導線を採用して、タップ付きコイル(２)を形成する導線(10)の一端から他端へ冷却水を流すことが可能である。

この場合、線材作製工程においてＵ字状部(13)(15)を形成する際、円弧部Ｒ１にて導線(10)が潰れて空洞(10a)が塞がる虞があるが、例えば図１０に示す様に、Ｕ字状部(13)(15)の円弧部Ｒ２を２本の脚部の間隔Ａよりも大きな直径の円弧に屈曲させることにより、導線(10)が潰れて空洞(10a)が塞がることを回避することが可能である。

更に又、導線(10)の断面形状としては、矩形に限らず、円形、台形、楕円形などを採用することが出来る。

(１) 線材
(10) 導線
(11) 第１Ｉ字状部
(12) 第１直線部
(13) 第１Ｕ字状部
(14) 第２直線部
(15) 第２Ｕ字状部
(16) 第３直線部
(17) 第２Ｉ字状部
(２) タップ付きコイル
(21) コイル本体
Ｔ１〜Ｔ４ タップ

Claims (3)

1. １本の導線をリング状に巻回してなるコイル本体と、該コイル本体の両端及び途中位置から引き出された複数のタップとを具えたタップ付きコイルの製造方法において、
   １本の導線を途中でＵ字状に屈曲させることより、複数の直線部と、２つの隣接する直線部の間に介在するＵ字状部とを有する線材を作製する線材作製工程と、
   前記線材作製工程によって得られた線材をリング状に巻回することにより、前記複数の直線部がリング状に巻回されてなるコイル本体と、前記Ｕ字状部がコイル本体から外側へ突出してなるタップとを形成する線材巻回工程
   とを有し、
   前記線材作製工程では、前記コイル本体の途中位置から引き出される全てのタップとなる複数のＵ字状部を形成した後、前記線材巻回工程を実施することを特徴とするタップ付きコイルの製造方法。
2. 前記線材作製工程では、前記導線の両端部を略直角に屈曲させて２つのＩ字状部を突設し、前記線材巻回工程では、前記２つのＩ字状部によってコイル本体の両端から引き出された２つのタップを形成する請求項１に記載のタップ付きコイルの製造方法。
3. 前記線材巻回工程では前記線材を１層若しくは多層に巻回する請求項１に記載のタップ付きコイルの製造方法。

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