KR101837264B1 - 코일 장치 및 코일 장치의 제조 방법 - Google Patents

코일 장치 및 코일 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

코일 장치는, 외주면(22)에 구획부(28)를 가지는 보빈(20)과, 상기 구획부의 일측의 상기 외주면(22a)에 감겨진 제1 권선부(30)와, 상기 구획부의 타측의 상기 외주면(22b)에 감겨지고, 내부 권선층(40a)과 상기 내부 권선층보다 상기 타측의 상기 외주면에 대해 멀리 위치하는 외부 권선층(40b)을 가지는 제2 권선부(40)를 포함한다. 상기 제2 권선부는, 권축방향으로 서로 인접하도록 감겨져 있는 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)를 가지고, 상기 내부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중의 한쪽이 다른 한쪽보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있고, 상기 외부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중의 상기 다른 한쪽이 상기 한쪽보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있다.

Description

코일 장치 및 코일 장치의 제조 방법{COIL DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 코일 장치 등에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수의 권선부가 감겨져 있고, 고압 트랜스로서 적합하게 사용되는 코일 장치 등에 관한 것이다.
보빈의 외주면에 구획부를 설치하고, 구획부의 일측에 1차측의 코일을 형성하고, 타측에 2차측의 코일을 형성한 코일 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이러한 코일 장치는, 박형화(저배화(低背化))에 대해서 유리한 구조를 가지고 있기 때문에, TV 등의 전기제품에 사용하는 트랜스나, 자동차에 탑재하는 탑재용 트랜스 등으로서의 수요가 있다.
[특허문헌] [특허문헌 1] 일본실용신안 공개 5－48313호 공보
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그러나, 2차 측에 큰 전류가 흐르는 고압 트랜스 등에서는, 2차측의 코일에서의 직류 저항을 저감하기 위해서 지름이 큰 와이어를 채용한 경우, 와이어 사이의 틈새가 커지기 때문에 점적율이 저하하고, 트랜스의 소형화가 어려워지는 문제가 발생하고 있다.
본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 점적율이 높고, 공간을 절약할 수 있는 코일 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 코일 장치는,
외주면에 구획부를 가지는 보빈과,
상기 구획부의 일측의 상기 외주면에 감겨진 제1 권선부와,
상기 구획부의 타측의 상기 외주면에 감겨지고, 내부 권선층과 상기 내부 권선층보다 상기 타측의 상기 외주면에 대해 멀리 위치하는 외부 권선층을 가지는 제2 권선부를 가지는 코일 장치로서,
상기 제2 권선부는, 권축방향으로 서로 인접하도록 감겨져 있는 제1 와이어부와 제2 와이어부를 가지고,
상기 내부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중의 하나가 다른 하나보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있고,
상기 외부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중 상기 다른 하나가 상기 하나보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 코일 장치는, 제2 권선부가 제1 와이어부와 제2 와이어부가 권축방향으로 서로 인접하도록 감겨진 권선 구조를 가지고 있다. 이러한 권선 구조에 의해, 제2 권선부의 전류가 제1 와이어부와 제2 와이어부로 나누어져 흐르기 때문에, 본 발명에 따른 코일 장치는, 제2 권선부에 포함되는 각 와이어부의 선경을 작게 하여 제2 권선부의 점적율을 향상시키고, 공간 절약화를 실현할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 코일 장치에 있어서, 내부 권선층에서는, 제1 와이어부와 제2 와이어부 중의 하나가 다른 하나보다 제1 권선부의 근처에 배치되어 있고, 외부 권선층에서는 내부 권선층과는 반대이다. 이러한 배치로 함으로써, 제1 와이어부와 제2 와이어부에서 제1 권선부에 대한 자기 결합을 갖출 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 코일 장치는, 어느 한 와이어부에 치우쳐 전류가 흐르는 문제를 방지하여, 일부 와이어부에 대전류가 흐르는 것에 의한 발열이나 에네르기 손실을 막을 수가 있다. 또, 제1 와이어부와 제2 와이어부가 단자 또는 실장 기판을 개입시켜 접속되어 있는 경우는, 각 와이어부 사이에서 제1 권선부에 대한 자기 결합에 편향이 있으면, 제1 와이어부와 제2 와이어부 사이에 순환 전류가 발생한다. 본 발명에 따른 코일 장치는, 이러한 순환 전류의 발생을 방지하고, 순환 전류의 발생에 수반하는 발열이나 에네르기 손실을 막을 수가 있다.
또, 상기 외부 권선층의 상기 제1 와이어부는, 상기 외부 권선층의 상기 제2 와이어부보다 상기 내부 권선층의 상기 제2 와이어부의 근처에 배치되어 있어도 좋다.
이러한 구성으로 함으로써, 제1 와이어부와 제2 와이어부에서 제1 권선부에 대한 자기 결합을 보다 균질로 갖출 수 있다.
또, 본 발명에 따른 코일 장치는, 제1 권선부와 제2 권선부의 자기 결합을 높이는 관점으로부터, 보빈의 내부에 배치된 코어를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코일 장치의 제조 방법은,
외주면에 구획부를 가지는 보빈을 준비하는 공정과,
상기 구획부의 일측의 상기 외주면에 제1 권선부를 형성하는 공정과,
상기 구획부의 타측의 상기 외주면에, 제1 와이어부 및 제2 와이어부를 가지는 와이어다발을, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부를 권축방향으로 서로 인접하도록 권회하여 제2 권선부의 내부 권선층을 형성하는 공정과,
상기 와이어다발을 비틀어 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부의 위치 관계를 바꾼 후, 상기 내부 권선층의 외측에 위치 관계를 바꾼 상기 와이어다발을 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부를 상기 권축방향으로 서로 인접하도록 권회하여 상기 제2 권선부의 외부 권선층을 형성하는 공정을 가진다.
이러한 제조 방법에 의해, 점적율이 높고, 공간을 절약할 수 있는 코일 장치가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 코일 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 코일 장치의 회로도이다.
도 3은 변형예에 따른 코일 장치의 회로도이다.
도 4는 코일 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 코일 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 참고예와 관련되는 코일 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시 형태에 근거해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 코일 장치(10)의 단면도이다. 코일 장치(10)는, 보빈(20), 제1 권선부(30), 제2 권선부(40), 단자(51~56), 코어(50)를 가진다. 본 발명은, 보빈(20)의 양단부에 설치된 단자(51~56)를 개입시켜 기판에 실장되는 가로형의 코일 장치(10)이지만, 본 발명에 따른 코일 장치의 형상으로서는 이것에 한정되지 않고, 본 발명은 세로형의 코일 장치에 적용되어도 좋다.
보빈(20)은, 코어(50)를 배치하기 위한 중공부(29)가 내부에 형성된 중공 통 형상의 외부형상을 가지고 있다. 보빈(20)의 외주면(22) 및 중공 통부(29)는, 제1 권선부(30) 및 제2 권선부(40)의 권축방향(X)으로 연장하고 있다. 또, 코어(50)의 외주면(22)의 3개 부위에는 외경 방향으로 돌출하는 돌기가 형성되어 있다. 코어(50)의 일측 단부에는 제1 턱부(24)가 형성되고 있고, 코어(50)의 타측 단부에 제2 턱부(26)가 형성되어 있다. 더욱이, 코어(50)의 외주면(22)으로, 제1 턱부(24)와 제2 턱부(26)의 사이에는, 구획부(28)가 형성되어 있다.
외주면(22)은, 구획부(28)의 일측의 외주면(22)으로서, 제1 권선부(30)가 감기는 제1 외주면(22a)과, 구획부(28)의 타측의 외주면(22)으로서, 제2 권선부(40)가 감기는 제2 외주면(22b)으로 나뉜다. 구획부(28)는, 제1 턱부(24) 및 제2 턱부(26)와 마찬가지로 외주 방향으로 연속하는 턱 형상을 가지고 있다. 그러나, 구획부(28)의 형상은, 제1 권선부(30) 및 제2 권선부(40)를 제1 외주면(22a)과 제2 외주면(22b)으로 나누어 권회(卷回)할 수 있도록, 외주면(22)을 구획할 수 있는 형상이면, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 구획부(28)는, 외주 방향으로 단속적으로 형성되는 돌기 등으로 구성되어 있어도 좋다.
제1 권선부(30)는, 구획부(28)로부터 제1 턱부(24)까지 이어지는 제1 외주면(22a)에 감겨지고 있다. 제1 권선부(30)의 권수는 특히 한정되지 않고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 외주면(22a)의 표면에 1층만 감겨져 있는 형태이어도 좋고, 도 1에 나타내는 제2 권선부(40)와 같이 다층으로 감겨진 형태이어도 좋다. 또, 제1 권선부(30)는, 1개의 와이어부로 구성되지만, 후술하는 제2 권선부(40)와 마찬가지로 복수의 와이어부로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 도 1에서는 생략하고 있지만, 제1 권선부(30)의 단부는, 보빈(20)의 제1 턱부(24)에 설치된 단자(51, 52)(도 2 및 도 3 참조)에 접속되어 있다.
제2 권선부(40)는 구획부(28)로부터 제2 턱부(26)까지 이어지는 제2 외주면(22b)에 감겨져 있다. 제2 권선부(40)는 후술하는 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)가 제2 외주면(22b)에 2중으로 감겨지는 것에 의해 형성되고 있고, 내부 권선층(40a)과 외부 권선층(40b)을 가진다. 제2 권선부(40) 중, 내부 권선층(40a)은 제2 외주면(22b) 위에 직접 감겨진 부분이고, 외부 권선층(40b)은 내부 권선층(40a) 위에 감겨진 부분이다. 따라서, 외부 권선층(40b)은, 내부 권선층(40a)보다 제2 외주면(22b)에 대해 멀리 위치하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 권선부(40)는 제2 외주면(22b)을 따르는 방향이기도 한 권축방향(X)에 서로 인접하도록 감겨지고 있는 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)를 가진다. 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)는 절연 피복으로 덮인 피복선이며, 적어도 제2 외주면(22b)을 주회(周回)하고 있는 부분에서는 서로 절연되어 있다.
제2 권선부(40)의 내부 권선층(40a)은 제1 와이어부(42) 중 내부 권선층(40a)에 포함되는 부분인 내부 권선층 제1 와이어부(42a)와, 제2 와이어부(44) 중 내부 권선층(40a)에 포함되는 부분인 내부 권선층 제2 와이어부(44a)로 구성된다. 내부 권선층 제1 와이어부(42a)와 내부 권선층 제2 와이어부(44a)는 모두 제2 외주면(22b)에 따르는 나선형상을 가지고 있다. 따라서, 내부 권선층 제1 와이어부(42a)와 내부 권선층 제2 와이어부(44a)는 한쪽의 나선 형상의 틈새에 다른 한쪽의 나선 형상이 배치되는 형태로 되어 있다.
또, 제2 권선부(40)의 외부 권선층(40b)은 제1 와이어부(42) 중 외부 권선층(40b)에 포함되는 부분인 외부 권선층 제1 와이어부(42b)와, 제2 와이어부(44) 중 외부 권선층(40b)에 포함되는 부분인 외부 권선층 제2 와이어부(44b)로 구성된다. 외부 권선층 제1 와이어부(42b)와 외부 권선층 제2 와이어부(44b)는 모두 내부 권선층(40a)의 외측 표면을 따르는 나선 형상을 가지고 있다. 외부 권선층(40b)도 내부 권선층(40a)과 같은 구조이며, 외부 권선층 제1 와이어부(42b)와 외부 권선층 제2 와이어부(44b)는, 한쪽의 나사 형상의 틈새에 다른 한쪽의 나선 형상이 배치되는 형태로 되어 있다.
내부 권선층(40a)에서는 각부의 중심간 거리(D1a, D2a)(도 1 참조)로 비교한 경우, 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44) 중 제2 와이어부(44)가 제1 와이어부(42)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있다. 이에 대해서, 외부 권선층(40b)에서는, 각부의 중심간 거리(D1b, D2b)(도 1 참조)로 비교한 경우, 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44) 중, 제1 와이어부(42)가 제2 와이어부(44)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있다. 즉, 제2 권선부(40)에서는, 내부 권선층(40a)에서 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44) 중의 한쪽이 다른 한쪽보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되고, 외부 권선층(40b)에 있어서 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44) 중의 다른 한쪽이 한쪽보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되는 관계로 되어 있다. 또한, 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)의 배치는 서로 바꾸어도 상관없다.
권축방향(X)을 통과하는 단면인 도 1에 나타내는 바와 같이, 내부 권선층(40a)에서는, 구획부(28)로부터 권축방향(X)을 따라 멀어지는 방향을 향해, 제2 와이어부(44), 제1 와이어부(42), 제2 와이어부(44), 제1 와이어부(42)···의 순서로 배열되어 있다. 이에 대해서, 외부 권선층(40b)에서는, 구획부(28)로부터 권축방향(X)을 따라 멀어지는 방향을 향해, 제1 와이어부(42), 제2 와이어부(44), 제1 와이어부(42), 제2 와이어부(44)···의 순서로 배열되어 있다. 이와 같이, 내부 권선층(40a)과 외부 권선층(40b)에서 제1 와이어부(42)로 제2 와이어부(44)의 배열이 바뀌여져 있다. 때문에, 외부 권선층 제1 와이어부(42b)는, 외부 권선층 제2 와이어부(44b)보다 내부 권선층 제2 와이어부(44a)의 근처에 배치되어 있다.
또한, 이러한 제2 권선부(40)는 제2 와이어부(44)를 제1 와이어부(42)보다 구획부(28)의 근처에 배치한 와이어다발(46)(도 5(a))을 보빈(20)에 권회하여 내부 권선층(40a)을 형성하고, 그 반대로, 제1 와이어부(42)를 제2 와이어부(44)보다 구획부(28)의 근처에 배치한 와이어다발(46)(도 5(b))을 보빈(20)에 권회하여, 외부 권선층(40b)을 형성하여 제작할 수 있다. 제2 권선부(40)의 형성 방법에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
보빈(20)의 중공부(29)에는 자성체의 코어(50)가 배치되어 있다. 또, 제1 턱부(24)에는 단자(51, 52)가 설치되어 있고, 제2 턱부(26)에는 단자(53, 54, 55, 56)가 설치되어 있다. 코일 장치(10)는, 예를 들면, 단자(51~56)를 실장 기판에 납땜하는 것에 의해 장착되어 트랜스 등으로서 사용된다.
도 2는, 코일 장치(10)의 회로도이다. 제1 권선부(30)의 양단부는 단자(51)와 단자(52)에 접속되어 있다. 이에 대해, 제2 권선부(40)의 제1 와이어부(42)의 양단부는 단자(54)와 단자(56)에 접속되어 있고, 제2 권선부(40)의 제2 와이어부(44)의 양단부는, 제1 와이어부(42)의 양단부와는 다른 단자(53)와 단자(55)에 접속되어 있다. 이러한 구성이면, 예를 들어 제1 권선부(30)에 1차 전류가 흐르는 경우에, 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)에 발생한 유도 전류에 의한 출력을 와이어부(42, 44) 마다 꺼낼 수가 있다.
다만, 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)의 단자에의 접속 형태는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4는 변형예에 따른 코일 장치(10)의 회로도이다. 변형예에서는, 제1 와이어부(42)의 양단부와 제2 와이어부(44)의 양단부가, 모두 단자(53)와 단자(56)에 접속되어 있는 점이 코일 장치(10)와는 다르다. 이러한 변형예에 따른 형태는 와이어부(42, 44)의 출력을 함께 꺼내는 형태인 것을 제외하고, 코일 장치(10)와 같은 효과를 얻는다.
코일 장치(10)에 있어서의 보빈(20)의 재질은 특히 한정되지 않지만, 수지 등의 절연 재료로 제작되는 것이 바람직하고, 예를 들면 내열성 등의 관점으로부터 페놀 수지로 제작되는 것이 특히 바람직하다. 또, 코어(50)의 재질도 자성체이면 특히 한정되지 않고, 코어(50)는, Fe－Ni합금분말, Fe－Si합금분말, Fe－Si－Cr합금분말, Fe－Si－Al합금분말, 퍼멀로이 분말, 무정형(amorphous)분말, Fe 분말 등의 금속 입자나, 페라이트 입자를 가압 성형 등 하는 것에 의해 제조된다.
제1 권선부(30)를 구성하는 와이어부, 제2 권선부(40)를 구성하는 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)는 도체를 절연체로 피복한 피복선이면 특히 한정되지 않고, 도체는 1개(단선)의 와이어로 구성되어 있어도 좋고, 연선 등과 같이 복수의 와이어를 묶어 구성되어 있어도 좋으며, 도체의 재질로서는, 동, 은,금 또는 이들의 합금 등을 예로 들 수 있다. 제1 권선부(30)의 와이어부, 제2 권선부(40)의 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)의 양단부는, 단자(51~55)에 레이저 용접, 저항용접 혹은 납땜 등으로 접속되어 있다.
코일 장치(10)는, 예를 들면 하기 순서로 제조할 수 있다. 우선, 도 1에 나타내는 바와 같은 구획부(28)가 외주면(22)에 형성된 보빈(20)을 준비한다. 보빈(20)은, 예를 들면 수지 성형 등에 의해 제작된다. 보빈(20)의 양단부에는, 단자(51~55)(도 5 참조)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
다음에, 구획부(28)의 타측의 외주면(22)인 제2 외주면(22b)에 제2 권선부(44)를 형성한다. 또한, 제2 권선부(40)는, 제1 권선부(30)를 구획부(28)의 일측의 외주면(22)인 제1 외주면(22a)에 형성한 후, 형성되어도 좋다. 도 4 및 도 5는 제2 권선부(40)의 형성 순서를 나타내는 개념도이다.
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 제2 권선부(40)를 형성하는 공정에서는, 우선, 제2 권선부(40)의 내부 권선층(40a)을 형성한다.
도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 내부 권선층(40a)은 제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)를 가지는 와이어다발(46)을 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)가 권축방향(X)으로 서로 인접하도록 권회하는 것에 의해 형성한다. 내부 권선층(40a)의 형성 공정에서는, 도 4(a)에서 화살표(90)로 나타내는 바와 같이, 제2 턱부(26)로부터 구획부(28)를 향해, 와이어다발(46)을 감아 진행한다.
도 5(a)에 나타내는 예에서는, 제1 와이어부(42)의 선단(42c)은 단자(56)에 가접속(假接續)되어 있고, 제2 와이어부(44)의 선단(44c)은 단자(55)에 가접속되어 있다. 또한, 와이어다발(46)은 제1 와이어부(42)나 제2 와이어부(44) 이외의 와이어부를 포함하고 있어도 좋고, 와이어다발(46)에 포함되는 와이어부의 수는 2개에 한정되지 않고, 3개, 4개 또는 5개 이상이어도 좋다.
제1 와이어부(42) 및 제2 와이어부(44)를 구획부(28)까지 권회하여 내부 권선층(40a)을 형성한 후, 도 5(b)의 화살표(94)에 나타내는 바와 같이, 와이어다발(46)을 180도 꼬아, 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)의 위치 관계를 바꾼다. 즉, 내부 권선층(40a)을 형성할 때의 와이어다발(46)에서는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 제2 와이어부(44) 쪽이 제1 와이어부(42)보다 구획부(28)에 가까운 측에 위치한다. 그러나, 외부 권선층(40b)을 형성할 때의 와이어다발(46)에서는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 와이어부(42) 쪽이 제2 와이어부(44)보다 구획부(28)에 가까운 측에 위치한다.
도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 위치 관계를 바꾼 와이어다발(46)을 내부 권선층(40a)의 외측에, 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)가 권축방향(X)으로 서로 인접하도록 권회함으로써 외부 권선층(40b)을 형성한다. 외부 권선층(40b)의 형성 공정에서는, 도 4(b)에서 화살표(92)로 나타내는 바와 같이, 내부 권선층(40a)의 형성 공정과는 반대로, 구획부(28)로부터 제2 턱부(26)를 향해 와이어다발(46)을 계속 감아, 제2 턱부(26)까지 와이어다발(46)을 감으면, 제1 와이어부(42)의 후단을 단자(54)에 가접속하고, 제2 와이어부(44)의 후단을 단자(53)에 가접속한다.
제2 외주면(22b)에 제2 권선부(40)를 형성한 후, 제1 외주면(22a)에 제1 권선부(30)를 형성한다. 제1 권선부(30)는, 제2 외주면(22b)에 1개의 와이어부를, 제1 턱부(24)로부터 구획부(28)를 향해 계속 감는 것에 의해 형성한다. 제1 권선부(30)의 양단부는, 단자(51)와 단자(52)에 임시 고정된다. 제1 권선부(30) 및 제2 권선부(40)의 권회가 완료된 후, 용접 또는 납땜 등에 의해, 와이어부의 단부와 단자(51~56)의 고정을 실시한다.
상술한 바와 같이, 보빈(20)에 제1 권선부(30)와 제2 권선부(40)를 형성한 후, 보빈(20)의 중공부(29)에 코어(50)를 삽입함으로써 도 1에 나타내는 코일 장치(10)를 얻는다. 또한, 제1 권선부(30) 및 제2 권선부(40)의 외측에는 절연 테이프가 감겨져도 좋다.
본 실시 형태에 따른 코일 장치(10)는, 제2 권선부(40)가 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)가 권축방향으로 서로 인접하도록 감겨진 권선 구조를 가지고 있고, 제2 권선부(40)의 전류가 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)로 나누어져 흐른다. 때문에, 제2 권선부(40)에 포함되는 각각의 와이어부(42, 44)의 선경(線徑)을 작게 하여 제2 권선부(40)의 점적율을 향상시키고, 공간 절약화를 실현할 수 있다.
또, 코일 장치(10)는, 제2 권선부(40)의 전류가 제1 와이어부(42)와 제2 와이어부(44)로 나누어져 흐르는 구조로 했을 때에 발생하는 하기 문제점을 해결한다. 도 6은, 참고예와 관련되는 코일 장치(100)의 단면도이다. 코일 장치(100)의 제2 권선부(140)에서는, 내부 권선층(140a)에서도, 외부 권선층(140b)에서도, 제2 와이어부(144)가 제1 와이어부(142)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있다. 코일 장치(100)에 있어서의 기타 구성은, 코일 장치(10)와 동일하다. 이러한 코일 장치(100)의 제2 권선부(140)는, 도 5(b)에서 화살표(94)로 나타내는 바와 같이 와이어다발(46)을 비틀지 않고, 와이어다발(46)을 보빈(20)의 제2 외주면(22b)에 감는 것에 의해 형성된다.
코일 장치(100)에서는, 내부 권선층(140a), 외부 권선층(140b)에서, 제1 와이어부(142)와 제2 와이어부(144)의 배열이 모두 같기 때문에, 제2 권선부(40) 전체로 생각한 경우에도, 제2 와이어부(144)의 쪽이 제1 와이어부(142)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있다. 따라서, 제2 와이어부(144) 쪽이 제1 와이어부(142)보다 자기 결합이 강해지고, 제2 와이어부(144)에 치우쳐 대전류가 흐르고, 발열이나 에네르기 손실이 커지는 문제가 발생한다. 또, 자기 결합에 편향이 있으면 순환 전류가 발생하는 경우가 있고, 이런 경우, 순환 전류의 발생에 수반하는 발열이나 에네르기 손실이 발생하는 문제가 발생한다.
이에 대해서, 도 1에 나타내는 코일 장치(10)는, 내부 권선층(40a)에서는, 제2 와이어부(44)가 제1 와이어부(42)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있고, 외부 권선층(40b)에서는 제1 와이어부(42)가 제2 와이어부(44)보다 제1 권선부(30)의 근처에 배치되어 있다. 이러한 배치로 함으로써 코일 장치(10)는, 제1 와이어부(142)와 제2 와이어부(144)에서, 제1 권선부(30)에 대한 자기 결합을 갖출 수 있다. 따라서, 코일 장치(10)는, 몇개의 와이어부에 치우쳐 전류가 흐르는 문제나, 순환 전류가 발생하는 문제를 방지하여, 이것에 수반하는 발열이나 에네르기 손실을 막을 수가 있다.
또, 코일 장치(10)에서는, 외부 권선층 제1 와이어부(42b)와 내부 권선층 제2 와이어부(44a)의 거리가, 외부 권선층 제2 와이어부(44b)와 내부 권선층 제2 와이어부(44a)의 거리보다 작다. 이러한 배치로 함으로써, 제1 와이어부(142)와 제2 와이어부(144)에서, 제1 권선부(30)에 대한 자기 결합을 보다 균질하게 갖출 수 있고, 또, 공간 절약의 점에서도 유리하다.
이상, 코일 장치(10)를 사용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 여러가지 변형예를 포함하는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 제2 권선부(40)는 내부 권선층(40a)과 외부 권선층(40b)의 2층 구조에 한정되지 않고, 3층, 4층 또는 5층 이상, 제1 와이어부(142) 및 제2 와이어부(144)가 감겨진 구조여도 좋다. 3층 이상의 제2 코일부를 형성하는 경우, 감는 방향을 바꿀 때마다 와이어다발(46)을 비틀고(도 5(b) 참조), 제1 와이어부(142)와 제2 와이어부(144)의 위치 관계를 바꾸는 것이 바람직하다.
또, 내부 권선층(40a)과 외부 권선층(40b)의 턴수는 동일해도 좋고, 외부 권선층(40b)의 턴수를 내부 권선층(40a)의 턴수보다 적게 하는 등, 내부 권선층(40a)과 외부 권선층(40b)의 턴수가 달라도 좋다.
10…코일 장치
20…보빈
22…외주면
22a…제1 외주면
22b…제2 외주면
28…구획부
30…제1 권선부
40…제2 권선부
40a…내부 권선층
40b…외부 권선층
42…제1 와이어부
42a…내부 권선층 제1 와이어부
42b…외부 권선층 제1 와이어부
44…제2 와이어부
44a…내부 권선층 제2 와이어부
44b…외부 권선층 제2 와이어부
46…와이어다발
X…권축방향

Claims (6)

  1. 외주면에 구획부를 가지는 보빈과,
    상기 구획부의 일측의 상기 외주면에 감겨진 제1 권선부와,
    상기 구획부의 타측의 상기 외주면에 감겨지고, 내부 권선층과 상기 내부 권선층보다 상기 타측의 상기 외주면에 대해서 멀리 위치하는 외부 권선층을 가지는 제2 권선부를 가지는 코일 장치로서,
    상기 제2 권선부는, 권축방향으로 서로 인접하도록 감겨져 있는 제1 와이어부와 제2 와이어부를 가지고,
    상기 내부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중의 한쪽이 다른 한쪽보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있고,
    상기 외부 권선층에서는, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부 중의 상기 다른 한쪽이 상기 한쪽보다 상기 제1 권선부의 근처에 배치되어 있고,
    상기 외부 권선층의 상기 제1 와이어부는, 상기 내부 권선층의 상기 제1 와이어부에 접속되고, 상기 내부 권선층 위에 감겨져 있고,
    상기 외부 권선층의 상기 제2 와이어부는, 상기 내부 권선층의 상기 제2 와이어부에 접속되고, 상기 내부 권선층 위에 감겨져 있으며,
    상기 외부 권선층의 상기 제1 와이어부와 상기 내부 권선층의 상기 제1 와이어부는 1개의 제1 와이어로 이루어지고,
    상기 외부 권선층의 상기 제2 와이어부와 상기 내부 권선층의 상기 제2 와이어부는 1개의 제2 와이어로 이루어지며,
    상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어로 이루어지는 와이어다발은 상기 구획부의 타측의 상기 외주면 중, 상기 구획부에 인접하는 단부에서 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부의 위치 관계가 바뀌도록 비틀어져 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 권선층의 상기 제1 와이어부는, 상기 외부 권선층의 상기 제2 와이어부보다 상기 내부 권선층의 상기 제2 와이어부의 근처에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보빈의 내부에 배치된 코어를 가지는 코일 장치.
  4. 외주면에 구획부를 가지는 보빈을 준비하는 공정과,
    상기 구획부의 일측의 상기 외주면에 제1 권선부를 형성하는 공정과,
    상기 구획부의 타측의 상기 외주면에, 제1 와이어부 및 제2 와이어부를 가지는 와이어다발을, 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부가 권축방향으로 서로 인접하도록 권회하여, 제2 권선부의 내부 권선층을 형성하는 공정과,
    상기 구획부의 타측의 상기 외주면 중, 상기 구획부에 인접하는 단부에서 상기 내부 권선층을 형성한 와이어다발을 비틀어 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부의 위치 관계를 바꾼 후, 상기 내부 권선층의 외측에, 위치 관계를 바꾼 상기 내부 권선층을 형성한 와이어다발을 상기 제1 와이어부와 상기 제2 와이어부가 상기 권축방향으로 서로 인접하도록 권회하여 상기 제2 권선부의 외부 권선층을 형성하는 공정을 가지는 코일 장치의 제조 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 권선층과 상기 외부 권선층에서는 상기 구획부의 타측의 상기 외주면의 전체에 걸쳐서, 상기 제1 와이어부 및 상기 제2 와이어부가 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부 권선층과 상기 외부 권선층에서는 상기 구획부의 타측의 상기 외주면의 전체에 걸쳐서, 상기 제1 와이어부 및 상기 제2 와이어부가 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
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