JPH0722516U - 電磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルの分割巻きが機械により自動巻きでき
るようにする。 【構成】 アモルファス金属の薄板状の磁性材料帯を
環状に巻回した磁心２を、絶縁性材料からなり内部が中
空の環状に形成されたコイル枠３に収納し、コイル枠３
の外面であって、上面３ｃ側と下面３ｄ側に、それぞれ
外方に突出する鍔部３ｅ対をなして設け、そのコイル枠
３にコイル４を巻いた。つまり、コイル枠３の上面３ｃ
側と下面３ｄ側の対応する一対の鍔部３ｅは、磁路に垂
直方向に切断すると同一断面上に位置し、鍔部３ｅの高
さは、内周側面３ｂ側では低く外周側面３ａ面側では高
く設定し、その外周側面３ａ側の高さは、コイル４の巻
厚よりも高く、巻線時に使用される巻線用治具には当た
らないように設定され、内周側面３ｂ側の高さは、巻線
用治具の邪魔にならないよう外周側面３ａ側の高さより
も低く設定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、環状のコイル枠を有してなる電磁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

形状が環状（トロイダル）の磁心は、他の分割されて形成される磁心に比べて 漏れ磁束の低減が図れ、さらにその形状から小型化及び薄型化が図れるために、 スイッチング電源やインバータ安定器等の、電力変換用トランスに使用される電 磁装置に使用されている。しかしながら、このような環状の磁心を有する電磁装 置は、コイル枠にコイルを巻く際に、コイル枠が環状であるために手巻きにより 巻かれることが多く、その巻数が増えると、コイルを手巻きするには非常に手間 がかかることになり、機械による自動巻きが望まれていた。

【０００３】 図７乃至図９は、従来の環状（トロイダル）の磁心を有する電磁装置１（第１ の従来例）とその機械による自動巻き方法を示すものであり、同図における電磁 装置１は、環状の磁心２と、その磁心２を収納する絶縁材料からなる環状のコイ ル枠３と、そのコイル枠３に巻回されるコイル４とを有して構成されている。

【０００４】 コイル４への巻線は、巻線６ｃの線径が約１mm又はそれ以下の場合、図７に示 すように磁心２を収納したコイル枠３を、３つのローラー５の間にその外周側面 ３ａを当接させて配設し、ローラー５によりコイル枠３を支持し、外周面にＵ字 状の溝６ａを有して環状に形成されると共にその環状の少なくとも１ヵ所に開口 可能部６ｂを有して構成された巻線治具６を用いて行われている。つまり、コイ ル枠３への巻線時には、まず上記の巻線用治具６の開口可能部６ｂを外して環状 の一部を開口し、その開口部分から巻線用治具６をコイル枠３に通し、その後巻 線用治具６を一方向に回転させて巻線６ｃを巻線治具６のＵ字状の溝６ａに巻き 付け、巻線用治具６に巻かれた巻線６ｃの巻き終わりをコイル枠３にからげて、 巻線用治具６を巻線の巻き付け時と逆方向に回転させると共に、ローラー５を回 転させてコイル枠３を一方向に回転させ、図９（コイル枠３の外側の巻線は図示 せず）の矢印に示すように、コイル枠３の全体にわたって１層、２層と順次巻線 が行われていた。

【０００５】 図１０及び図１１は、従来の別の電磁装置１（第２の従来例）のコイル枠３を 示すもので、コイル枠３の外面には、外周側面３ａ、内周側面３ｂ、上面３ｃ及 び下面３ｄに連続するように、磁路に垂直方向に複数の鍔部３ｅが突設されてお り、通常その高さはコイル４の分割巻きを完全に行うために１mm以上とされてい る。このように構成されたコイル枠３には、図１１（コイル枠３の外側の巻線は 図示せず）の矢印に示すように、それぞれの鍔部３ｅで仕切られた部分毎に１層 、２層と巻線がされ、その後に次の鍔部３ｅで仕切られた部分に巻線がされて、 順次コイル枠３全体への巻線がされる、所謂、コイル４の分割巻きが行われてお り、この巻線は手巻きにより行われていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように構成された従来の電磁装置１（第１の従来例）にお いては、コイル４の巻線６ｃの線径が太い場合や巻数が多い場合には、コイル４ としてコイル枠３に巻線を１層巻いただけでは足りず、コイル４の分割巻きがで きないためにコイル４がコイル枠３全体にわたって多層巻きされることになる。 その結果、コイル４の各層間には、コイル４全体に印加される電圧を層数で除し た電圧が加わることになり、隣合う層間に高い電圧が印加され、巻線の絶縁破壊 を招く恐れがあるという問題点があった。

【０００７】 また、従来の別の電磁装置１（第２の従来例）においては、コイル枠３の外周 側面３ａに突出する鍔部３ｅがあるため、このコイル枠３にコイル４を機械によ り自動巻きしようとすると、鍔部３ｅが巻線機械のローラー５等に当たり、コイ ル枠３を回転させることができず、コイル４の機械による自動巻きができないと いう問題点があった。

【０００８】 本考案は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的 とするところは、環状のコイル枠へのコイルの分割巻きが機械によりできる電磁 装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の問題点を解決するため、請求項１記載の考案にあっては、絶縁 材料からなる環状のコイル枠３と、該コイル枠３に巻回されるコイル４を有して なる電磁装置１において、前記コイル枠３の外面であって該コイル枠３の内周側 面３ｂと上面３ｃ及び下面３ｄのうち少なくとも１つの面に、少なくとも一部が 前記１つの面からコイル巻き厚より高く突出する複数の鍔部３ｅを設けたことを 特徴とするものである。

【００１０】 また、請求項２記載の考案にあっては、前記鍔部３ｅを、前記コイル枠３の外 面であって該コイル枠３の内周側面３ｂと上面３ｃ及び下面３ｄの３つの面に連 続させて設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

上記のように構成したことにより、請求項１記載の考案にあっては、コイル枠 ３の外面であって該コイル枠３の内周側面３ｂと上面３ｃ及び下面３ｄのうち少 なくとも１つの面に、少なくとも一部が前記１つの面からコイル巻き厚より高く 突出する複数の鍔部３ｅを設けたため、鍔部３ｅで仕切られた部分毎にコイル４ の巻線をしていく、所謂、コイル枠３への巻線の分割巻きが可能となり、また、 鍔部３ｅがコイル枠３の外周側面３ａに突出していないため、コイル枠３を機械 にセットしたとき、鍔部３ｅが機械に当たることもなく、このため、コイル４の 機械による自動巻きが可能となる。

【００１２】 また、請求項２記載の考案にあっては、鍔部３ｅを、前記コイル枠３の外面で あって該コイル枠３の内周側面３ｂと上面３ｃ及び下面３ｄの３つの面に連続さ せて設けたため、前記請求項１記載の考案の効果に加えて、巻線の巻き乱れが少 なくなるという効果をも奏する。

【００１３】

【実施例】

図１乃至図４は、本考案の第１の実施例を示すもので、同図における電磁装置 １は、主に磁心２とコイル枠３、及びコイル４を有して構成されている。

【００１４】 磁心２は、アモルファス金属からなる薄板状の磁性材料帯を環状（トロイダル ）に巻回してなるものであり、また、コイル枠３は、絶縁性材料からなり内部が 中空の環状に形成され、その外面であって、外周側面３ａと内周側面３ｂを除く 上面（一面）３ｃ側と下面（他面）３ｄ側には、対をなして上面３ｃと下面３ｄ からそれぞれ外方に突出する鍔部３ｅが設けられている。

【００１５】 つまり、上面３ｃ側と下面３ｄ側の対応する一対の鍔部３ｅは、磁路に垂直方 向に切断すると同一断面上に位置し、また、鍔部３ｅの高さは、内周側面３ｂ側 では低く外周側面３ａ面側では高く設定されており、その外周側面３ａ側の高さ ｈ１は、コイル４の巻き厚（巻かれるコイル４の厚み）よりも高く、巻線時に使 用される巻線用治具６には当たらないように設定され、内周側面３ｂ側の高さｈ ２は、巻線用治具６の邪魔にならないよう外周側面３ａ側の高さｈ１よりも低く 設定されている。

【００１６】 また、その鍔部３ｅは、コイル枠３の上面３ｃと下面３ｄの内周側面３ｂから 外周側面３ａまでの全長にわたって設けられるのではなく、その両面の中央より の部分にのみ設けられ、鍔部３ｅの内周側面３ｂ側、外周側面３ａ側、及びその 頂部は面取りがされ、丸みがもたされている。つまり、図３に示すように、鍔部 ３ｅの内周側面３ｂ側から外周側面３ａ側に向かう長さｗ１は、同方向にとった コイル枠３の幅ｗ２よりも短く、したがって、鍔部３ｅの内周側面３ｂ側及び外 周側面３ａ側には、突起部である鍔部３ｅの設けられていない部分が存在する。 なお、鍔部３ｅの数は、コイル４の各層間にかかる電圧が適正になるように決め られる。

【００１７】 このように構成されたコイル枠３は、前記第１の従来例と同様に、図４に示す ように３つのローラー５の間に配設されて支持され、巻線用治具６を用いて機械 によりコイル４の巻線がされる。この時、ローラー５は、前記第１の従来例とは 異なり、正転及び反転と両方向に回転してコイル枠３を双方向に回転させ、コイ ル枠４へ鍔部３ｅで仕切られた部分毎に多層の巻線を施していく。

【００１８】 このように構成されているため、本実施例における電磁装置１においては、コ イル枠３の外面であって該コイル枠３の上面３ｃと下面３ｄの両面に、外周側面 側が前記両面からコイル巻き厚より高く突出する複数の鍔部３ｅを設けたため、 鍔部３ｅで仕切られた部分毎に巻線をしていく、所謂、コイル枠３への巻線の分 割巻きが可能となり、また、コイル枠３の外周側面３ａには突起部である鍔部３ ｅが設けられていないため、コイル枠３を機械にセットしたとき、鍔部３ｅが機 械のローラー５等に当たることもなく、さらには、鍔部３ｅが巻線用治具６に当 たらない寸法であるため、コイル４の機械による自動巻きが可能となる。また、 鍔部３ｅの内周側面３ｂ側、外周側面３ａ側、及びその頂部は面取りがされ、丸 みがもたされているため、コイル４の巻線時に鍔部３ｅで巻線の被膜が削られる ことがない。

【００１９】 図５及び図６は、本考案の第２の実施例を示すもので、前記第１の実施例と異 なる点は、鍔部３ｅであり、他は前記第１の実施例と同様に構成されている。

【００２０】 鍔部３ｅは、前記コイル枠３の外周側面３ａを除く３面、つまり、コイル枠３ の内周側面３ｂ、上面３ｃ及び下面３ｄに連続して設けられ、その高さは、内周 側面３ｂ上及び上面３ｃと下面３ｄの内周側面３ｂ側で低く、上面３ｃと下面３ ｄの外周側面３ａ側で高く設定され、外周側面３ａ側の高さｈ１は、コイル巻き 厚（巻かれるコイル４の厚み）よりも高くされている。また、外周側面３ａ側の 高さｈ１は、巻線時に使用される巻線用治具６には当たらないように設定され、 内周側面３ｂ側の高さｈ２及び内周側面３ｂ上に設けられた鍔部３ｅの高さｈ３ は、巻線用治具６の邪魔にならないよう外周側面３ａ側の高さｈ１よりも低く設 定されている。また、上面３ｃと下面３ｄの外周側面３ａ側には、前記第１の実 施例と同様に、突起部である鍔部３ｅの設けない部分を残し、さらには、鍔部３ ｅの外周側面３ａ側の端部、及びその頂部は面取りがされて丸みがもたされてい る。

【００２１】 このように構成しても、前記第１の実施例と同様の効果を奏すると共に、鍔部 ３ｅが、コイル枠３の外周側面３ａを除く３面に連続しているため、コイル４の 巻線の巻き乱れが少なくなるという効果をも奏する。

【００２２】 なお、前記第１の実施例においては、鍔部３ｅをコイル枠３の上面３ｃと下 面３ｄの磁路に垂直な同一断面上に配設したものを例示したが、本考案はこれに 限らず、上面３ｃのみに設けたものや、下面３ｄのみに設けたもの等、内周側面 ３ｂ及び上面３ｃと下面３ｄのうち少なくとも１つの面に設けられたものであれ ばどのようなものであっても良い。

【００２３】

【考案の効果】

本考案の電磁装置は上記のように構成したものであるから、請求項１記載の考 案にあっては、コイルの巻線の分割巻きが可能となると共に、コイルの巻線が機 械により自動巻きできる。

【００２４】 また、請求項２記載の考案にあっては、請求項１記載の考案の効果に加えて、 コイルの巻線の巻き乱れが少なくなるという効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る電磁装置の第１の実施例を示す要
部斜視図である。

【図２】同上のコイル枠を示す斜視図である。

【図３】同上の鍔部を示す斜視図である。

【図４】同上の巻線方法を示す要部斜視図である。

【図５】本考案に係る電磁装置の第２の実施例を示す要
部斜視図である。

【図６】同上の鍔部を示す斜視図である。

【図７】従来の電磁装置の巻線方法を示す要部斜視図で
ある。

【図８】同上の巻線治具を示す要部の一部断面斜視図で
ある。

【図９】同上の巻線順序を示す要部概略平面図である。

【図１０】従来の別の電磁装置のコイル枠を示す斜視図
である。

【図１１】同上の巻線順序を示す要部概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 電磁装置 ３ コイル枠 ３ａ 外周側面 ３ｂ 内周側面 ３ｃ 上面 ３ｄ 下面 ３ｅ 鍔部 ４ コイル

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁材料からなる環状のコイル枠と、該
   コイル枠に巻回されるコイルを有してなる電磁装置にお
   いて、前記コイル枠の外面であって該コイル枠の内周側
   面と上面及び下面のうち少なくとも１つの面に、少なく
   とも一部が前記１つの面からコイル巻き厚より高く突出
   する複数の鍔部を設けたことを特徴とする電磁装置。
2. 【請求項２】 前記鍔部を、前記コイル枠の外面であっ
   て該コイル枠の内周側面と上面及び下面の３つの面に連
   続させて設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁装
   置。