JPH10223427A - コイルおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コンパクトで製造コストを低く抑
えられる複合巻線コイルとその製造法を提供する。 【解決手段】 主巻線１および副巻線２で一単位を構成
している複合巻線コイルにおいて、螺旋部１ａ，１ｂと
副巻線２の回転軸は事実上同じであり、螺旋部１ａ，１
ｂの最内周縁部は副巻線２の最内周縁部より主巻線１の
１本の線径だけ内側に存在している。また、螺旋部１
ａ，１ｂの最内周縁部同士は繋絡部１ｃで繋がれてお
り、繋絡部１ｃは副巻線２の最内周縁部と接している。
また、前記複合巻線コイルの一単位の厚みは螺旋部１ａ
の厚み，螺旋部１ｂの厚み及び副巻線２の厚みとを合計
したものと実質的に等しくなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコイルおよびその製
造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コイルの磁力結合を良くするために、渦
巻状に巻いた一対の巻線の間に、別の巻線を挟み込んだ
複合巻線を一単位としたコイルがある。

【０００３】図１６は従来の複合巻線コイルの一単位を
示す全体斜視図、図１７は図１６のコイルの一単位を分
解して示す斜視図である。

【０００４】図１６および図１７において、１０１，１
０２は螺旋状に巻かれた一対の丸巻線、１０３は１０１
および１０２に挟み込まれた別の平角巻線である。巻線
１０３は巻線１０１，１０２の線径よりも大きい線幅を
有している。巻線１０１，１０２および１０３で複合巻
線コイルの一単位を構成している。巻線１０１，１０２
の螺旋部の最内周縁部側の端部は各々の螺旋部を乗り越
えて螺旋部の最外周部より外側に伸びており、その末端
部１０１ａと１０２ａは接合されている。

【０００５】前記の複合巻線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１０１
ｂ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ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。

【０００６】前記の複合巻線コイルの一単位を製造する
際は、複合巻線コイルの一単位を構成する各巻線１０
１，１０２，１０３を別々に製作した後、巻線１０３を
巻線１０１および１０２で挟み込み、その後に末端部１
０１ａと１０２ａを接合する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、巻線１
０１，１０２の螺旋部の最内周縁部側の端部が各々の螺
旋部を乗り越えて螺旋部の最外周部より外側に伸びてい
るため、前記の複合巻線コイルの一単位の厚みは巻線１
０１の線径の２倍と巻線１０２の線径の２倍と巻線１０
３の線厚を合計したものとなり、コンパクト化を要求さ
れる上での障害となっている。

【０００８】また、各巻線１０１，１０２，１０３を別
々に製作した後、巻線１０３を巻線１０１および１０２
で挟み込み、その後に末端部１０１ａと１０２ａを接合
する必要があるため、製造するのに工数が多くかかりコ
ストが高くつくという課題がある。

【０００９】本発明はこのような従来の複合巻線コイル
の厚みが厚く、かつその製造に工数が多くかかるという
課題を考慮し、コンパクトで製造コストを低く抑えられ
る複合巻線コイルとその製造法を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明のコイルは、対向する二つの渦巻部を有する
一本の巻線と、前記二つの渦巻部により挟まれた他の一
本の巻線とを備えている。

【００１１】また、本発明のコイル製造法は前記一本の
巻線の厚みに若干の遊びを考慮した間隔をあけて対面し
て設置された一対の第一、第二挟み部材の間で、前記一
本の巻線の渦巻部の最内周部の内径と同じ外径を備え、
前記一対の第一、第二挟み部材を貫通した軸に導線を内
側の導線端部を逃がした状態で巻きつけることにより、
前記一本の巻線の一方の渦巻部を製作し、前記第二挟み
部材を取り外し、別途製作した前記他の一本の巻線の最
内周部に前記軸と前記軸と前記導線端部とを挿入し、第
三の挟み部材を前記軸に挿入し、第一、第三の挟み部材
間の距離が前記コイルの厚みに若干の遊びを考慮した間
隔になるように固定して、前記導線端部を前記軸に巻き
つけることにより前記一本の巻線のもう一方の渦巻部を
製作することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１３】図１は本発明の請求項１の一つの実施の形
態におけるコイルの一単位を示す全体斜視図、図２は図
１のコイルの一単位を分解して示す斜視図、図３は図１
のＡ−Ａ断面における断面図である。

【００１４】図１,図２および図３において、主巻線１
は二つの螺旋部１ａ，１ｂを有する一本の丸導線、副巻
線２は螺旋部１ａ，１ｂに挟み込まれた平角導線であ
る。主巻線１および副巻線２は絶縁被覆処理されてい
る。副巻線２は主巻線１の線径よりも大きい線幅を有し
ており、回転軸方向に立体的に巻回された螺旋形状をし
ている。主巻線１および副巻線２で複合巻線コイルの一
単位を構成している。螺旋部１ａ，１ｂと副巻線２の回
転軸は事実上同じであり、螺旋部１ａ，１ｂの最内周縁
部は副巻線２の最内周縁部より主巻線１の１本の線径だ
け内側に存在している。また、螺旋部１ａ，１ｂの最内
周縁部同士は繋絡部１ｃで繋がれており、繋絡部１ｃは
副巻線２の最内周縁部と接している。また、前記複合巻
線コイルの一単位の厚みは螺旋部１ａの厚み，螺旋部１
ｂの厚み及び副巻線２の厚みとを合計したものと実質的
に等しくなっている。

【００１５】前記の複合巻線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，２ａ，２ｂ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。なお、上記実施の形態では、主巻線
１は丸導線、副巻線２は平角導線としたが、これに限ら
ず、主巻線１,副巻線２共に、丸導線または平角導線の
いずれかとしてもよい。

【００１６】また、上記実施の形態では、主巻線１は螺
旋状としたが、これに限らず、角形渦巻状としてもよ
い。

【００１７】また、上記実施の形態では、副巻線２は回
転軸方向に立体的に巻回された螺旋状としたが、これに
限らず、平面的な螺旋状、平面的な角形渦巻状もしくは
回転軸方向に立体的に巻回された角形渦巻状としてもよ
い。

【００１８】次に、本発明の請求項９の第一の実施の形
態を図面を参照して説明する。

【００１９】本実施の形態は上記本発明の請求項１のひ
とつの実施の形態としてのコイルの一単位を製造する製
造法である。

【００２０】まず、本発明のコイル製造法に用いるコイ
ル製造装置について説明する。

【００２１】図４は本発明の請求項９の第一の実施の形
態としてのコイル製造法に用いるコイル製造装置の一部
側面図（主巻線の片側の螺旋部を製作する工程時）、図
５は図４のＢ−Ｂ断面における断面図、図６は本発明の
請求項９の第一の実施の形態としてのコイル製造法に用
いるコイル製造装置の一部側面図（前記片側の螺旋部が
相対する主巻線のもうひとつの螺旋部を製作する工程
時）である。

【００２２】本コイル製造装置の巻線の巻き取りを行う
主要部には、一方に主巻線一端固定部９を有する第一挟
み部材３が設けられ、その第一挟み部材３に対向して逃
がし溝６を有する第二挟み部材４が移動可能に設けられ
ている。軸５は第一挟み部材３および第二挟み部材４を
貫通しており、その軸５に第一挟み部材３は固定されて
いる。なお、第二挟み部材４は第二挟み部材４の位置決
め穴７および軸５の位置決め穴８に一本の固定用のボル
ト等を差し込むことにより、軸５に固定できるようにな
っている。

【００２３】軸５の外径は主巻線１の螺旋部１ａ，１ｂ
の最内周部の内径と同じ寸法となっている。逃がし溝６
は第二挟み部材４の第一挟み部材３に対向する面４ａ
に、図５に示されるように掘られている。ｄ１とｂ１は
それぞれ逃がし溝６の深さと幅を表し、共に主巻線１の
線径に若干の遊びを考慮した寸法となっている。

【００２４】図４に示すＤ１は主巻線１の片側の螺旋部
１ａを製作する工程時の第一挟み部材３と第二挟み部材
４の各々の相対する面間の距離を表し、主巻線１の線径
に若干の遊びを考慮した寸法となっている。このとき、
第二挟み部材４の第一挟み部材３と相対する面が、逃が
し溝６が掘られている面４ａとなるように、第二挟み部
材４は軸５に挿入されている。

【００２５】図６に示すＤ２は主巻線１のもうひとつの
螺旋部１ｂを製作する工程時の第一挟み部材３と第二挟
み部材４の各々の相対する面間の距離を表し、本発明の
請求項１のひとつの実施の形態としてのコイルの一単位
の厚みに若干の遊びを考慮した寸法となっている。この
とき、第二挟み部材４の第一挟み部材３と相対する面
が、逃がし溝６が掘られていない面４ｂとなるように、
第二挟み部材４は軸５に挿入されている。

【００２６】したがって、第二挟み部材４の位置決め穴
７および軸５の位置決め穴８の位置は、第一挟み部材３
と第二挟み部材４の各々の相対する面間の距離が図４の
ときＤ１、図６のときＤ２となるように決められてい
る。

【００２７】次に、前記の請求項９の第一の実施の形態
としてのコイル製造法を図面を参照して説明する。

【００２８】図７は本発明の請求項９の第一の実施の形
態におけるコイル製作状態での一部側面図（主巻線の片
側の螺旋部を製作する工程時）、図８は図７のＣ−Ｃ断
面における断面図、図９は図８のＤ−Ｄ断面における局
部断面図、図１０は本発明の請求項９の第一の実施の形
態におけるコイル製作状態での一部側面図（前記片側の
螺旋部が相対する主巻線のもうひとつの螺旋部を製作す
る工程時）、図１１は図１０のＥ−Ｅ断面における断面
図、図１２は図１１のＦ−Ｆ断面における局部断面図で
ある。

【００２９】まず第二挟み部材４の外周側に、主巻線１
の螺旋部１ｂ、端部１ｅを製作するのに十分な長さの線
部を残すように、主巻線１を逃がし溝６にはめ込み固定
する。主巻線１が固定された第二挟み部材４を、逃がし
溝６が掘られている面４ａが第一挟み部材３と相対する
ように軸５に挿入して、第二挟み部材４の位置決め穴７
および軸５の位置決め穴８に一本の固定用のボルトを差
し込むことによって固定する。この状態で、第一挟み部
材３と第二挟み部材４の間の隙間で軸５の周りに主巻線
１を図８のＷ１の方向に巻回することによって螺旋部１
ａを製作する（図８，９参照）。設計した回数巻回した
ら、残りの端部１ｄを図１０の如く主巻線一端固定部９
に巻回して固定する。

【００３０】次に、前記固定ボルトを抜き取り、主巻線
１を逃がし溝６から取り外しながら第二挟み部材４を軸
５から取り外した後、内穴部の径が軸５の外径よりも主
巻線１の線径分だけ大きくなるように別途製作した副巻
線２の内穴部に、主巻線１の端部１ｅ側の導線および軸
５を挿入する。この状態で、第二挟み部材４を逃がし溝
６が掘られていない面４ｂが第一挟み部材３と相対する
ように軸５に挿入して、第二挟み部材４の位置決め穴７
および軸５の位置決め穴８に一本の固定用のボルトを差
し込むことによって固定する。これによって、第一挟み
部材３の側から螺旋部１ａ、主巻線の繋絡部１ｃと副巻
線２、前記主巻線１の端部１ｅ側の導線の順で、第一挟
み部材３と第二挟み部材４の隙間に挟み込まれた状態に
なる。この状態で、軸５の周りに主巻線１の主巻線一端
固定部９に巻回されてない側の端部を図１１のＷ２の方
向に巻回することによって螺旋部１ｂを製作する（図１
１，１２参照）。設計した回数巻回したら、前記固定ボ
ルトを抜き取り、第二挟み部材４を軸５から取り外し、
主巻線一端固定部９から主巻線の端部１ｄを取り外した
後、主巻線１および副巻線２を軸５から抜き取り、図１
に示すような複合巻線コイルの一単位が完成する。

【００３１】なお、副巻線２の断面形状は図３に示すと
おりであるが、本コイル製造装置を説明する図中におい
ては、簡略化して矩形で表現している。

【００３２】なお、上述した本発明の請求項９の第一の
実施の形態としてのコイル製造法に用いるコイル製造装
置では、渦巻部１ａ，１ｂを製作するのに、主巻線１を
軸５に巻きつけるように構成したが、軸５を回転させて
主巻線を巻き取る構成としても良い。あるいはまた、軸
５を回転させると共に主巻線１をそれとは逆の方向に回
転させて巻きつける構成としても良い。

【００３３】また、上記コイル製造装置では、軸５の断
面は円形であったが、これに限らず、主巻線１の内周形
状が楕円形、角形等である場合はそれに合わせた形状に
しても良い。

【００３４】次に、本発明の請求項９の第二の実施の形
態を図面を参照して説明する。

【００３５】本実施の形態も第一の実施の形態と同じ
く、本発明の請求項１のひとつの実施の形態としてのコ
イルの一単位を製造する製造法である。なお、以下に特
記のない構造および動作については、第一の実施の形態
のものに倣うものとして説明を省略する。したがって、
本実施の形態に関わる図についても、第一の実施の形態
の構造および動作と異なるものを説明する図のみを示
す。

【００３６】図１３は本発明の請求項９の第二の実施の
形態としてのコイル製造法に用いるコイル製造装置の一
部側面図（主巻線の片側の螺旋部を製作する工程時）、
図１４は図１３のＧ−Ｇ断面における断面図、図１５は
本発明の請求項９の第二の実施の形態におけるコイル製
作状態での一部側面図（主巻線の片側の螺旋部を製作す
る工程時）である。

【００３７】本コイル製造装置の巻線の巻き取りを行う
主要部は、一方に主巻線一端固定部９を有する第一挟み
部材３が設けられ、その第一挟み部材３に対向して第二
挟み部材４０が移動可能に設けられている。軸５は第一
挟み部材３および第二挟み部材４０を貫通しており、そ
の軸５に第一挟み部材３は固定されている。第二挟み部
材４０は軸５が貫通する貫通穴１１に沿った逃がし穴１
０と、その逃がし穴１０と交叉しない位置に位置決め穴
７を備える。第二挟み部材４０は第二挟み部材４０の位
置決め穴７および軸５の位置決め穴８に一本の固定用の
ボルト等を差し込むことにより、軸５に固定できるよう
になっている。ｄ２とｂ２はそれぞれ逃がし穴１０の深
さと幅を表し、共に主巻線１の線径に若干の遊びを考慮
した寸法となっている。その他の構造は前記第一の実施
の形態のものと同じである。

【００３８】次に、前記の請求項９の第二の実施の形態
としてのコイル製造法を説明する。

【００３９】まず第二挟み部材４の第一挟み部材３と相
対する面と反対の側に、主巻線１の螺旋部１ｂ、端部１
ｅを製作するのに十分な長さの線部を残すように、主巻
線１を第一挟み部材３と相対する面から逃がし穴１０に
挿入して固定する。主巻線１が固定された第二挟み部材
４を、逃がし穴１０の入り口側の面が第一挟み部材３と
相対するように軸５に挿入して、第二挟み部材４の位置
決め穴７および軸５の位置決め穴８に一本の固定用のボ
ルトを差し込むことによって固定する。この状態で、第
一挟み部材３と第二挟み部材４の間の隙間で軸５の周り
に主巻線１を図８のＷ１の方向に巻回することによって
螺旋部１ａを製作する。設計した回数巻回したら、残り
の端部１ｄを主巻線一端固定部９に巻回して固定する。
次に、前記固定ボルトを抜き取り、主巻線１を逃がし穴
１０から抜き取りながら第二挟み部材４０を軸５から取
り外す。その後の工程は前記第一の実施の形態のものと
同じである。

【００４０】なお、上述した本発明の請求項９の第二の
実施の形態としてのコイル製造法に用いるコイル製造装
置では、逃がし穴１０は軸５が貫通する貫通穴１１に沿
って第二挟み部材４を貫通しているが、これに限らず逃
がし穴１０の入口が第二挟み部材４０の第一挟み部材３
と相対する面４０ａが開けられておれば、途中で曲折し
て第二挟み部材４０の外周面に出口があっても良い。も
しくは、逃がし穴１０の長さが、螺旋部１ｂ、端部１ｅ
を製作するのに十分な長さの端部を残すのに十分な長さ
があれば貫通させなくても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上のべたところから明らかなように、
請求項１の本発明は、コイルの一単位の厚みが薄く、製
造に要する工数が少ないコイルを提供することができ
る。また、請求項９の本発明は、前記コイルをより少な
い工数で製造するコイル製造法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１の一つの実施の形態における
コイルの一単位を示す全体斜視図

【図２】図１のコイルの一単位を分解して示す斜視図

【図３】図１のＡ−Ａ断面における断面図

【図４】本発明の請求項９の第一の実施の形態としての
コイル製造法に用いるコイル製造装置の一部側面図（主
巻線の片側の螺旋部を製作する工程時）

【図５】図４のＢ−Ｂ断面における断面図

【図６】本発明の請求項９の第一の実施の形態としての
コイル製造法に用いるコイル製造装置の一部側面図（前
記片側の螺旋部が相対する主巻線のもうひとつの螺旋部
を製作する工程時）

【図７】本発明の請求項９の第一の実施の形態における
コイル製作状態での一部側面図（主巻線の片側の螺旋部
を製作する工程時）

【図８】図７のＣ−Ｃ断面における断面図

【図９】図８のＤ−Ｄ断面における局部断面図

【図１０】本発明の請求項９の第一の実施の形態におけ
るコイル製作状態での一部側面図（前記片側の螺旋部が
相対する主巻線のもうひとつの螺旋部を製作する工程
時）

【図１１】図１０のＥ−Ｅ断面における断面図

【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面における局部断面図

【図１３】本発明の請求項９の第二の実施の形態として
のコイル製造法に用いるコイル製造装置の一部側面図
（主巻線の片側の螺旋部を製作する工程時）

【図１４】図１３のＧ−Ｇ断面における断面図

【図１５】本発明の請求項９の第二の実施の形態におけ
るコイル製作状態での一部側面図（主巻線の片側の螺旋
部を製作する工程時）

【図１６】従来の複合巻線コイルの一単位を示す全体斜
視図

【図１７】図１６のコイルの一単位を分解して示す斜視
図

【符号の説明】

Ｄ１ 相対する挟み部材間の距離（螺旋部１ａを製作す
る工程時） Ｄ２ 相対する挟み部材間の距離（螺旋部１ｂを製作す
る工程時） ｄ１，ｂ１ 逃がし溝６の深さと幅 ｄ２，ｂ２ 逃がし穴１０の深さと幅 １ 主巻線 １ａ，１ｂ 主巻線の螺旋部 １ｃ 主巻線の繋絡部 １ｄ，１ｅ 主巻線の端部 ２ 副巻線 ２ａ，２ｂ 副巻線の端部 ３ 第一挟み部材 ４ 第二挟み部材 ５ 軸 ６ 逃がし溝 ７ 第二挟み部材４の位置決め穴 ８ 軸５の位置決め穴 ９ 主巻線一端固定部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する二つの渦巻部を有する一本の巻線
   と、前記二つの渦巻部により挟まれた他の一本の巻線と
   を備えたことを特徴とするコイル。
2. 【請求項２】前記一本の巻線の二つの渦巻部が最内周縁
   部同士で繋がっていることを特徴とする請求項１記載の
   コイル。
3. 【請求項３】前記一本の巻線の二つの渦巻部が最外周縁
   部同士で繋がっていることを特徴とする請求項１記載の
   コイル。
4. 【請求項４】前記一本の巻線の一つの渦巻部の最内周縁
   部がもう一つの渦巻部の最外周縁部と繋がっていること
   を特徴とする請求項１記載のコイル。
5. 【請求項５】前記一本の巻線の二つの渦巻部が回転軸を
   同じくすることを特徴とする請求項１記載のコイル。
6. 【請求項６】前記一本の巻線の二つの渦巻部および前記
   他の一本の巻線が回転軸を同じくすることを特徴とする
   請求項１記載のコイル。
7. 【請求項７】前記コイルの厚みが前記一本の巻線の渦巻
   部の厚みの合計と前記他の一本の巻線の厚みの和である
   ことを特徴とする請求項１または２記載のコイル。
8. 【請求項８】前記一本の巻線の最内周縁部が前記他の一
   本の巻線の最内周縁部より前記一本の巻線の線径だけ内
   側に存在することを特徴とする請求項１,２,６または７
   記載のコイル。
9. 【請求項９】前記一本の巻線の厚みに若干の遊びを考慮
   した間隔をあけて対面して設置された一対の第一、第二
   挟み部材の間で、前記一本の巻線の渦巻部の最内周部の
   内径と同じ外径を備え、前記一対の第一、第二挟み部材
   を貫通した軸に導線を内側の導線端部を逃がした状態で
   巻きつけることにより、前記一本の巻線の一方の渦巻部
   を製作し、前記第二挟み部材を取り外し、別途製作した
   前記他の一本の巻線の最内周部に前記軸と前記導線端部
   とを挿入し、第三の挟み部材を前記軸に挿入し、第一、
   第三の挟み部材間の距離が前記コイルの厚みに若干の遊
   びを考慮した間隔になるように固定して、前記導線端部
   を前記軸に巻きつけることにより前記一本の巻線のもう
   一方の渦巻部を製作することを特徴とする請求項１,２,
   ６,７または８記載のコイルを製造するコイル製造法。
10. 【請求項１０】前記導線端部は第二挟み部材の対面部に
    掘られた溝に嵌められて逃がされることを特徴とする請
    求項９記載のコイル製造法。
11. 【請求項１１】前記導線端部は第二挟み部材の軸方向に
    あけられた穴に挿入されて逃がされることを特徴とする
    請求項９記載のコイル製造法。
12. 【請求項１２】前記第三の挟み部材は前記第二挟み部材
    であることを特徴とする請求項９記載のコイル製造法。