WO2011108674A1 - コイルの端子構造 - Google Patents

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WO2011108674A1
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terminal
coil
terminal portion
bending
axial direction
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Inventor
享司 財津
真鍋 知多佳
毛笠 光容
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847Sheets; Strips
    • H01F27/2852Construction of conductive connections, of leads

Definitions

  • the present invention relates to a coil terminal structure formed by winding a thin metal plate.
  • Patent Document 1 As a coil such as a reactor or a transformer, one constituted by winding a copper plate is known (for example, see Patent Document 1).
  • This Patent Document 1 does not disclose a connection structure between an end portion of a coil and a terminal portion for connecting to the outside.
  • a plate-like conductor is often used as a conducting wire for passing a current (see, for example, Patent Document 2).
  • a U-shaped notch for inserting a wire is formed in a plate-like conductor, and the plate-like conductor and the wire are inserted with the wire inserted in the notch. Are welded.
  • connection structures between coil terminal wires and terminal portions have been proposed (see, for example, Patent Document 3).
  • the electrical connection at the joint between the terminal wire of the coil and the terminal portion is performed by welding performed in a state where the wire (terminal wire) is sandwiched by the sandwiching portion provided in the terminal portion. Connection and weld strength are obtained.
  • Patent Documents 2 and 3 there are the following problems when the coil and the terminal portion are joined by welding members of different materials.
  • welding brazing, soldering, etc.
  • the uniformity of electrical characteristics cannot be ensured.
  • it is difficult to use difficult-to-join materials such as aluminum. Judging from the electrical conductivity alone, copper is suitable, but if there are weight restrictions, the use of aluminum is considered.
  • joining of aluminum is very difficult and requires special equipment.
  • the joining method in which heat is applied in order to ensure the reliability of the joint, it is necessary to manage the temperature and the heating time.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to ensure uniformity of strength and electrical characteristics between the coil and the terminal and to use a difficult-to-join material. And to obtain a coil terminal structure that can be formed in a short time without requiring large-scale equipment and devices.
  • the coil terminal structure of the present invention has a coil portion formed by winding a metallic thin plate and an end portion of the coil portion that is orthogonal to the axial direction of the coil portion. And a terminal portion drawn out in a direction intersecting with the plane.
  • the terminal portion is formed by a part of the thin plate constituting the coil portion, the strength of the coil portion and the terminal portion is different from the case of joining members of different materials by a method such as welding. Electrical uniformity can be ensured.
  • the terminal part is provided by bending the thin plate which comprises a coil part, the large equipment and apparatus for forming a terminal part are unnecessary, and a terminal part can be formed in a short time.
  • joining parts, such as welding are not utilized and a terminal part is formed only by bending, difficult-to-join materials, such as aluminum, can be utilized.
  • the terminal portion has a hole. If comprised in this way, at the time of a connection with an external circuit, fastening with a screw
  • the terminal portion has a multiple structure formed by being bent in the axial direction. If comprised in this way, the strength improvement of a terminal part can be aimed at.
  • the terminal portion is preferably bent in the axial direction so that the end portion in the axial direction of the terminal portion faces the radial direction of the coil portion. If comprised in this way, the connection direction with the external circuit of a terminal part can be changed, and a connection operation
  • the terminal The parts can be separated from each other.
  • the above-described coil terminal structure preferably has a reinforcing portion formed by bending an end portion in the width direction of the terminal portion. If comprised in this way, the intensity
  • the terminal portion has a multiple structure formed by bending the terminal portion along a bending line along the axial direction. If comprised in this way, the strength improvement of a terminal part can be aimed at.
  • the end bending line is provided at a center position in the width direction of the terminal portion, and the multiple structure is formed by folding the terminal portion with the bending line. If comprised in this way, a terminal part will be a multilayer structure and an intensity
  • the fold line is a valley fold line and a mountain fold line alternately arranged in the width direction of the terminal part, and the terminal part is folded by the valley fold line and the mountain fold line.
  • the multiple structure is formed. If comprised in this way, a terminal part will be a multilayer structure and an intensity
  • a terminal part in the terminal structure of the coil described above, preferably, by winding the terminal portion so that one end portion in the width direction of the terminal portion is disposed on the inner peripheral side and the other end portion is disposed on the outer peripheral side.
  • the multiple structure is formed. If comprised in this way, a terminal part will be a multilayer structure and an intensity
  • the folding line is provided side by side in the width direction of the terminal part, and the hollow polygonal columnar shape is formed by bending the terminal part by a predetermined angle for each folding line. Multiple structures are formed. If comprised in this way, a terminal part becomes a multilayer structure of a hollow polygonal column shape, and can improve intensity
  • the terminal portion is a hollow cylindrical multiple formed by winding the terminal portion from one end portion in the width direction of the terminal portion toward the other end portion. It has a structure. If comprised in this way, a terminal part will become a hollow cylindrical multilayered structure, and an intensity
  • the coil terminal structure of the present invention as described above, it is possible to ensure the uniformity of strength and electrical characteristics between the coil and the terminal, to make it possible to use difficult-to-join materials, The effect that it becomes possible to obtain the terminal structure of the coil which can be formed in a short time, without requiring an installation and an apparatus which can be expected can be expected.
  • (A) (b) is a side view for demonstrating the procedure which forms the terminal structure of the coil which concerns on 3rd Embodiment. It is a front view of the terminal structure of the coil of 3rd Embodiment.
  • (A) is a side view of the terminal structure of the coil according to the fourth embodiment, and (b) is a sectional view taken along the line AA of (a).
  • (A) and (b) are the front views for demonstrating the procedure which forms the terminal structure of the coil of 4th Embodiment.
  • (A) is a side view of the terminal structure of the coil which concerns on the modification of 4th Embodiment
  • (b) is a front view.
  • (A)-(c) is a figure for demonstrating the procedure which forms the terminal part which concerns on 5th Embodiment.
  • (A)-(c) is a figure for demonstrating the procedure which forms the terminal part which concerns on 6th Embodiment.
  • (A)-(e) is a figure for demonstrating the procedure which forms the terminal part which concerns on 7th Embodiment.
  • (A)-(e) is a figure for demonstrating the procedure which forms the terminal part which concerns on 8th Embodiment,
  • (f) is the figure which looked at (e) from the Z 'direction.
  • (A)-(c) is a figure for demonstrating the procedure which forms the terminal part which concerns on 9th Embodiment
  • (d) is the figure which looked at (c) from the Z 'direction. It is a perspective view of the terminal structure of the coil which concerns on a 1st modification. It is a perspective view of the terminal structure of the coil which concerns on a 2nd modification. It is a side view of the terminal structure of the coil which concerns on a 3rd modification.
  • the coil terminal structure 1 according to the first embodiment is used for a component including a coil such as a reactor or a transformer. As shown in FIGS. 1 to 3, the coil terminal structure 1 includes a coil portion 10 formed by winding a thin metal plate, and an end portion of the coil portion 10 by bending the coil portion 10. Terminal portion 20 drawn in the axial direction (Z direction).
  • the inner terminal portion 21 and the outer terminal portion 22 drawn in the axial direction (Z direction) of the coil portion 10 are bent as the terminal portion 20 by bending each of the inner peripheral end portion and the outer peripheral end portion of the coil portion 10. Is formed.
  • the inner terminal portion 21 and the outer terminal portion 22 are drawn out to the same axial side (upward).
  • the inner terminal portion 21 and the outer terminal portion 22 extend in the axial direction (Z direction).
  • the inner peripheral end of the coil portion 10 is not drawn in the axial direction, it is difficult to connect to other circuits, so at least the inner terminal portion 21 is drawn in the axial direction.
  • each of the terminal portions 21 and 22 is provided with a hole 23 for allowing a fastening member such as a screw to pass therethrough.
  • a fastening member such as a screw
  • the terminal part 20 when the terminal part 20 is formed with a part of thin plate which comprises the coil part 10, the member of a dissimilar material is joined by methods, such as welding (refer patent document 2, 3). Unlikely, the strength and electrical uniformity between the coil portion 10 and the terminal portion 20 can be ensured. Moreover, in this embodiment, since joining methods, such as welding, are not utilized and the terminal part 20 is formed only by bending the thin plate which comprises the coil part 10, difficult joining materials, such as aluminum, are used as the coil part 10. FIG. Available. Moreover, the large equipment and apparatus for forming the terminal part 20 are unnecessary, and the terminal part 20 can be formed in a short time.
  • the hole 23 is formed in the terminal portion 20, it is possible to connect to an external circuit by fastening the hole 23 of the terminal portion 20 with a screw or the like.
  • the coil terminal structure 200 according to the second embodiment is formed by winding a metal thin plate and bending an end portion of the coil portion 210. And a terminal portion 220 drawn out in the axial direction (Z direction) of the coil portion 210.
  • the terminal part 220 of the terminal structure 200 of the second embodiment is bent so that the tip thereof is directed in the radial direction (R direction) of the coil part 210.
  • the inner terminal portion 221 formed at the inner peripheral end of the coil portion 210 faces radially inward
  • the outer terminal portion 222 formed at the outer peripheral end of the coil portion 210 extends radially outward.
  • the inner peripheral end and the outer peripheral end of the coil part 210 are bent so as to face.
  • the inner side terminal part 221 has the vertical part 221a extended in an axial direction (Z direction), and the horizontal part 221b extended in a horizontal direction (radial direction inner side), and the outer side terminal part 222 is It has the vertical part 222a extended in an axial direction (Z direction), and the horizontal part 222b extended in a horizontal direction (radial direction outer side).
  • the hole 223 (refer FIG. 5) for allowing fastening members, such as a screw, to pass through is provided in each of the horizontal parts 221b and 222b.
  • the terminal portion 220 is bent at a predetermined position in the axial direction (Z direction) so that the end portion in the axial direction (Z direction) of the terminal portion 220 faces the radial direction (R direction).
  • Z direction the axial direction
  • R direction the radial direction
  • the inner terminal portion 221 and the outer terminal portion 222 are arranged so as to face each other in the radial direction (R direction), so that the terminal portions 221 and 222 can be separated. Become.
  • the coil terminal structure 300 bends the coil part 310 formed by winding a thin metal plate and the end of the coil part 310. And a terminal part 320 drawn in the axial direction (Z direction) of the coil part 310.
  • each of the inner terminal portion 321 formed at the inner peripheral end portion of the coil portion 310 and the outer terminal portion 322 formed at the outer peripheral end portion of the coil portion 310 has a double structure. ing. The number of times the terminal portion 320 is folded may be appropriately selected in consideration of the strength of the terminal portion 320, and the terminal portion 320 may have a triple structure or more.
  • each of the terminal portions 321 and 322 is provided with a hole 323 for allowing a fastening member such as a screw to pass therethrough. That is, the hole 323 passes through the two thin plates.
  • the terminal portion 320 is folded at a predetermined position in the axial direction (Z direction) so that the terminal portion 320 has a double structure, thereby improving the strength of the terminal portion 320. be able to.
  • the coil terminal structure 400 As shown in FIGS. 10A and 10B, the coil terminal structure 400 according to the fourth embodiment includes a coil part 410 formed by winding a thin metal plate, and an end part of the coil part 410. And a terminal portion 420 drawn out in the axial direction (Z direction) of the coil portion 410.
  • a reinforcing portion 424 is provided at the end portion in the width direction (D direction) of the terminal portion 420 (inner terminal portion 421, outer terminal portion 422). As shown in FIGS. 11A and 11B, the reinforcing portion 424 is formed by bending both end portions in the width direction (D direction) of the terminal portion 420 along a fold line L4. The reinforcing portion 424 is provided so as to face the radial direction (R direction).
  • the terminal portion 420 is provided with a hole 423 for allowing a fastening member such as a screw to pass therethrough.
  • the terminal portion 460 (inner terminal portion 461, outer side) is the same as in the fourth embodiment described above.
  • the terminal portion 462) is provided with a reinforcing portion 464.
  • the tip end of the terminal portion 460 in the axial direction (Z direction) is bent so as to face the radial direction (R direction) of the coil portion 410.
  • the tip 461a of the inner terminal portion 461 formed at the inner peripheral end portion of the coil portion 410 faces the inner side in the radial direction (R direction), and the outer side formed at the outer peripheral end portion of the coil portion 410.
  • the inner peripheral end portion and the outer peripheral end portion of the coil portion 410 are bent so that the tip 462a of the terminal portion 462 faces outward in the radial direction (R direction).
  • the reinforcing portions 424 and 464 are provided by bending the end portions in the width direction (D direction) of the terminal portions 420 and 460, so that the terminals The strength of the portions 420 and 460 can be improved.
  • a terminal portion having a multiple structure obtained by bending the end portion of the coil portion so as to extend in the axial direction and further bending along a bending line along the axial direction will be described. To do.
  • the structure other than the terminal portion is the same as that of the first embodiment described above, the bending structure of the terminal portion will be described here, and the other description will be omitted.
  • the terminal portion 520 of the coil terminal structure according to the fifth embodiment is formed by being bent in the following procedure.
  • a bent line L provided so that the end portion 511 of the coil portion 510 forms an angle of 45 ° with respect to the width direction (W direction) of the end portion 511. Bend along.
  • the edge part 511 is extended in an axial direction (Z direction).
  • the bent end portion 511 is further bent along a fold line M parallel to the axial direction (Z direction) located at the center in the width direction (D direction) of the end portion 511, and is shown in FIG.
  • the double-structured terminal portion 520 is configured.
  • the terminal portion 620 of the coil terminal structure according to the sixth embodiment is formed by being bent in the following procedure.
  • the end 611 of the coil portion 610 is a bent line L provided so as to form an angle of 45 ° with respect to the width direction (W direction) of the end 611. Bend along.
  • the edge part 611 is extended in an axial direction (Z direction).
  • the folded end 611 is folded along a valley fold line M1, a mountain fold line M2, and a valley fold line M3 parallel to the axial direction (Z direction).
  • mountain fold lines and valley fold lines are alternately arranged, and are arranged at equal intervals.
  • the terminal portion 720 of the coil terminal structure according to the seventh embodiment is formed by being bent in the following procedure.
  • the end 711 of the coil portion 710 forms a fold line L provided so as to form an angle of 45 ° with respect to the width direction (W direction) of the end 711. Bend along.
  • the edge part 711 is extended in an axial direction (Z direction).
  • the bent end 711 is 1 ⁇ 4 of the width of the end 711 from one side end 711a in the width direction (D direction) of the end 711. It is bent at the valley fold line N1 provided at the position.
  • the end 711 is further bent at a valley fold line N ⁇ b> 2 provided at a position that is 2/4 of the width of the end 711. Further, as shown in FIG. 15D, the end 711 is further bent at a valley fold line N ⁇ b> 3 provided at a position 3/4 of the width of the end 711. In this way, the quadruple structure terminal portion 720 shown in FIG.
  • one end in the width direction (D direction) of the terminal portion 720 is disposed on the inner peripheral side and the other end is disposed on the outer peripheral side.
  • One side end of the terminal portion 720 in the width direction (D direction) may be disposed on the inner peripheral side, and the other side end may be disposed on the outer peripheral side, or may be configured by being wound without being bent. That is, the horizontal cross section of the terminal portion 720 may be rectangular or circular.
  • the terminal portion 1120 of the coil terminal structure according to the eighth embodiment is formed by being bent in the following procedure, as shown in FIGS.
  • the end 1111 of the coil part 1110 forms a fold line L provided so as to form an angle of 45 ° with respect to the width direction (W direction) of the end 1111. Bend along.
  • the edge part 1111 extends in an axial direction (Z direction).
  • the bent end portion 1111 is 1 ⁇ 4 of the width of the end portion 1111 from one side end portion 1111a in the width direction (D direction) of the end portion 1111. It is bent 90 ° at the valley fold line P1 provided at the position.
  • FIG. 16C the end portion 1111 is further bent by 90 ° at a valley fold line P ⁇ b> 2 provided at 2/4 of the width of the end portion 1111. Further, as shown in FIG. 16D, the end 1111 is further bent by 90 ° along a valley fold line P3 provided at a position 3/4 of the width of the end 1111.
  • FIG. 16E a terminal portion 1120 having a hollow quadrangular prism-like multiple structure is formed.
  • FIG. 16F is a view of the terminal portion 1120 shown in FIG. 16E viewed from one axial direction (Z ′ direction), and the terminal portion 1120 has a hollow quadrangular prism-like multiple structure.
  • the terminal portion 1120 having a hollow quadrangular prism-like multiple structure is obtained by bending 90 ° along the three folding lines P1 to P3, but the number of folding lines may be four or more.
  • the bending angle is not limited to 90 °.
  • the terminal portion 1120 having a hollow hexagonal columnar multiple structure can be obtained by bending the fold lines by 60 ° along the five fold lines.
  • the order of folding is not particularly limited. If the folding is performed for each folding line, the folding is not performed in order from the folding line P1 close to the side end 1111a, but from the folding line P3 farthest from the side end 1111a. You may bend in order toward the part 1111a.
  • the strength of the terminal portion 1120 can be improved by the terminal portion 1120 having a hollow polygonal columnar multiple structure. Further, since the terminal portion 1120 is not folded, the terminal portion 1120 can be easily formed, and the number of man-hours can be reduced.
  • the terminal portion 1220 of the coil terminal structure according to the ninth embodiment is formed by being bent and wound in the following procedure. Since the structure other than the terminal portion is the same as that of the first embodiment, only the structure of the terminal portion will be described here, and the other description will be omitted.
  • the end portion 1211 of the coil portion 1210 forms a fold line L provided so as to form an angle of 45 ° with respect to the width direction (W direction) of the end portion 1211. Bend along. Thereby, as FIG.17 (b) shows, the edge part 1211 is extended in an axial direction (Z direction). Then, as shown in FIG.
  • FIG. 17B the bent end portion 1211 is moved from one side end portion 1211a in the width direction (D direction) of the end portion 1211 toward the other side end portion 1211b. Wind in the direction of arrow Q.
  • FIG. 17C a hollow cylindrical multi-layered terminal portion 1220 is formed.
  • FIG. 17D is a view of the terminal portion 1220 shown in FIG. 17C viewed from one axial direction (Z ′ direction), and the terminal portion 1220 has a hollow columnar multiple structure. Yes.
  • the terminal portion 1220 has a hollow columnar multiple structure, whereby the strength of the terminal portion 1220 can be improved. Further, since the terminal portion 1220 is not folded, the terminal portion 1220 can be easily formed, and the number of man-hours can be reduced.
  • the terminal portion is pulled out in the axial direction (Z direction).
  • the present invention is not limited to this, and the terminal portion 820 is provided as in the first modification shown in FIG. What is necessary is just to protrude to the axial direction (Z direction) with respect to the end surface of the coil part 810.
  • the present invention is not limited to this, as in the second modified example shown in FIG.
  • the terminal portion 920 may be drawn out in the axial direction (Z direction) in the drawing (below the end surface of the coil portion 910, below the winding surface of the coil portion 910).
  • the inner terminal portion 1021 formed by bending the inner peripheral end portion of the coil portion 1010 is disposed on the lower side in the drawing in the axial direction (Z direction).
  • the outer terminal portion 1022 formed by bending the outer peripheral end portion of the coil portion 1010 may be disposed on the upper side in the drawing in the axial direction.
  • the inner terminal portion 1021 and the outer terminal portion 1022 are arranged on the opposite sides in the axial direction (Z direction), so that both the terminal portions 1021 and 1022 can be arranged apart from each other.
  • the uniformity of strength and electrical characteristics between the coil and the terminal is ensured, no large equipment or device is required, the terminal portion is provided in a short time, and a difficult-to-join material is used.
  • the terminal structure of the coil which can be obtained can be obtained.

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Abstract

 本発明は、コイル-端子間の強度的、電気的特性の一様性を確保し、大掛かりな設備や装置を必要とせず、短時間で端子部を設け、難接合材を利用することが可能となるコイルの端子構造を提供する。本発明のコイルの端子構造1は、金属性の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部10と、前記コイル部10の内周端部及び外周端部を折り曲げることによって前記コイル部10の軸方向(Z方向)に引き出された端子部21及び22と、を備える。そして、端子部21及び22の各々には、外部回路との接続に用いられる穴23が形成されている。

Description

コイルの端子構造
 本発明は、金属の薄板を巻き回すことによって形成されるコイルの端子構造に関する。
 リアクトルやトランスなどのコイルとして、銅板を巻き回すことにより構成されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1は、コイルの端部と外部へ接続するための端子部との接続構造について開示していない。
 大電流を使用する電気機器においては、電流を流す導線として板状の導体を用いることがよくある(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2の溶接構造では、線材を挿入するためのU字状の切欠部が板状の導体に形成されると共に、当該切欠部に線材を挿入した状態で、板状の導体と線材とが溶接されている。
 また、板状の導体ではないが、コイルの端末線と端子部との接続構造についても、種々提案されている(例えば、特許文献3参照)。この特許文献3に開示される端子構造では、端子部に設けられた挟持部で線材(端末線)を挟み込んだ状態で行われる溶接により、コイルの端末線と端子部との接合部の電気的接続と溶接強度とが得られる。
日本国特開2008-210998号公報 日本国特開2001-219270号公報 日本国特開2008-243870号公報
 しかしながら、特許文献2及び3に示されるように異種材料の部材の溶接によりコイルと端子部とを接合する場合、以下のような問題点がある。
 溶接、ロウ付け、ハンダ付けなどの接合は、接合部に熱が加わることによる材質の変性、異種材料の部材の接合があるため、材料としての連続性が失われ、コイル-端子間の強度的、電気的特性の一様性が確保できない。
 また、アルミニウムなどの難接合材を使用することが難しい。電気伝導度のみから判断すれば銅が適しているが、重量の制約がある場合はアルミニウムの使用が考慮される。しかし、アルミニウムの接合は非常に難しく、特殊な設備が必要になる。
 また、熱が加わる接合法において、接合部の信頼性を確保するには、温度、加熱時間の管理が必要であるため、それなりの設備、装置が必要であり、時間もかかる。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コイル-端子間の強度的、電気的特性の一様性を確保すること、難接合材の利用を可能とすること、及び、大掛かりな設備、装置を必要とせずに短時間で形成可能なコイルの端子構造を得ることである。
 上記課題を解決するために、本発明のコイルの端子構造は、金属性の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部と、コイル部の端部を折り曲げることによって、コイル部の軸方向に直交する平面に交差する方向に引き出された端子部と、を備える。
 上記構成によれば、コイル部を構成する薄板の一部によって端子部が形成されるので、異種材料の部材を溶接などの方法により接合する場合と異なり、コイル部と端子部との強度的、電気的一様性が確保できる。
 また、コイル部を構成する薄板を折り曲げることによって端子部を設けているので、端子部を形成するための大掛かりな設備や装置が必要なく、短時間で端子部を形成することができる。
 また、本発明では、溶接などの接合方法が利用されず、折り曲げのみによって端子部が形成されるので、アルミニウムなどの難接合材を利用することができる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部が穴を有する。このように構成すれば、外部回路との接続時、当該端子部の穴を用いてネジ等による締結が可能となる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部が、前記軸方向で折り曲げられることによって形成された多重構造を有する。このように構成すれば、端子部の強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部が前記軸方向で折り曲げられることによって、前記端子部の前記軸方向の端部が前記コイル部の径方向を向くように配置される。このように構成すれば、端子部の外部回路との接続方向を変更することができ、接続作業が容易になる。また、コイル部の内周端部に形成された内側端子部と、コイル部の外周端部に形成された外側端子部とが、互いに径方向反対を向くように配置される場合には、端子部同士を離すことが可能となる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部の幅方向の端部を曲げることにより形成された補強部を有する。このように構成すれば端子部の強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部が、前記軸方向に沿う折り曲げ線で前記端子部を折り曲げることにより形成された多重構造を有する。このように構成すれば、端子部の強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、端前記折り曲げ線が前記端子部の幅方向の中心位置に設けられ、前記折り曲げ線で前記端子部を折り重ねることにより前記多重構造が形成される。このように構成すれば、端子部が多層構造になり、強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記折り曲げ線が前記端子部の幅方向に交互に並んだ谷折り線及び山折り線であり、前記谷折り線及び山折り線で前記端子部を折り畳むことにより前記多重構造が形成される。このように構成すれば、端子部が多層構造になり、強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部の前記幅方向の一方の端部が内周側に、他方の端部が外周側に配置されるように、前記端子部を巻き込むことにより、前記多重構造が形成される。このように構成すれば、端子部が多層構造になり、強度向上が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記折り曲げ線が前記端子部の前記幅方向に3以上並んで設けられ、前記折り曲げ線毎に所定角度ずつ前記端子部を折り曲げることにより中空多角柱状の前記多重構造が形成される。このように構成すれば、端子部が中空多角柱状の多層構造になり、強度向上が図れる。また、端子部が折り畳まれないので、端子部の形成が容易であり、工数の削減が図れる。
 上記したコイルの端子構造において、好ましくは、前記端子部が、前記端子部の幅方向の一方の端部から他方の端部に向かって前記端子部を巻くことにより形成された中空円柱状の多重構造を有する。このように構成すれば、端子部が中空円柱状の多層構造になり、強度向上が図れる。また、端子部が折り畳まれないので、端子部の形成が容易であり、工数の削減が図れる。
 この発明によるコイルの端子構造によれば、上記のように、コイル-端子間の強度的、電気的特性の一様性を確保すること、難接合材の利用を可能とすること、及び、大掛かりな設備、装置を必要とせずに短時間で形成可能なコイルの端子構造を得ることが可能となる、という効果が期待できる。
本発明の第1実施形態に係るコイルの端子構造の斜視図である。 第1実施形態のコイルの端子構造の側面図である。 第1実施形態のコイルの端子構造の正面図である。 (a)(b)は、第1実施形態のコイルの端子構造の端子部を形成する手順を説明するための斜視図である。 第2実施形態に係るコイルの端子構造の平面図である。 第2実施形態のコイルの端子構造の側面図である。 第2実施形態のコイルの端子構造の正面図である。 (a)(b)は、第3実施形態に係るコイルの端子構造を形成する手順を説明するための側面図である。 第3実施形態のコイルの端子構造の正面図である。 (a)は、第4実施形態に係るコイルの端子構造の側面図であり、(b)は(a)のA-A断面図である。 (a)(b)は、第4実施形態のコイルの端子構造を形成する手順を説明するための正面図である。 (a)は第4実施形態の変形例に係るコイルの端子構造の側面図、(b)は正面図である。 (a)~(c)は、第5実施形態に係る端子部を形成する手順を説明するための図である。 (a)~(c)は、第6実施形態に係る端子部を形成する手順を説明するための図である。 (a)~(e)は、第7実施形態に係る端子部を形成する手順を説明するための図である。 (a)~(e)は、第8実施形態に係る端子部を形成する手順を説明するための図であり、(f)は(e)をZ’方向から見た図である。 (a)~(c)は、第9実施形態に係る端子部を形成する手順を説明するための図であり、(d)は(c)をZ’方向から見た図である。 第1変形例に係るコイルの端子構造の斜視図である。 第2変形例に係るコイルの端子構造の斜視図である。 第3変形例に係るコイルの端子構造の側面図である。
 以下、本発明に係るコイルの端子構造の各実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
 (第1実施形態)
 第1実施形態に係るコイルの端子構造1は、リアクトルやトランスなどのコイルを備えた部品に利用される。このコイルの端子構造1は、図1~図3に示されるように、金属製の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部10と、コイル部10の端部を折り曲げることによって当該コイル部10の軸方向(Z方向)に引き出された端子部20と、を備えている。
 コイル部10に電流を流すためには、他の外部回路との接続用の端子部20が必要である。そこで、コイル部10の内周端部及び外周端部の各々を折り曲げることにより、コイル部10の軸方向(Z方向)に引き出された内側端子部21及び外側端子部22が、端子部20として形成されている。ここでは、内側端子部21及び外側端子部22が、軸方向の同じ側(上方)に引き出されている。本実施形態では、図4に示されるように、薄板の幅方向(W)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿ってコイル部10の端部を折り曲げることによって、内側端子部21及び外側端子部22が軸方向(Z方向)に延在している。特に、コイル部10の内周端部が軸方向に引き出されないと他の回路との接続が困難になるので、少なくとも内側端子部21は軸方向に引き出されている。
 また、本実施形態では、端子部21,22の各々に、ネジなどの締結部材を通過させるための穴23が設けられている。当該穴23に挿入された締結部材を他の外部回路などに締結することによって、端子構造1と他の回路との電気的接続を行なうことが可能である。
 本実施形態では、コイル部10を構成する薄板の一部で端子部20が形成されることにより、異種材料の部材が溶接などの方法により接合されている場合(特許文献2、3参照)と異なり、コイル部10と端子部20との強度的、電気的一様性を確保することができる。
 また、本実施形態では、溶接などの接合方法が利用されず、コイル部10を構成する薄板を折り曲げることのみによって端子部20が形成されているので、コイル部10としてアルミニウムなどの難接合材が利用できる。また、端子部20を形成するための大掛かりな設備、装置が必要なく、短時間で端子部20を形成することができる。
 また、本実施形態では、端子部20に穴23が形成されるので、当該端子部20の穴23をネジ等によって締結することにより、外部回路と接続することが可能となる。
(第2実施形態)
 第2実施形態に係るコイルの端子構造200は、図5~図7に示されるように、金属製の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部210と、コイル部210の端部を折り曲げることによって当該コイル部210の軸方向(Z方向)に引き出された端子部220と、を備えている。
 この第2実施形態の端子構造200の端子部220は、その先端がコイル部210の径方向(R方向)に向くように折り曲げられている。具体的には、コイル部210の内周端部に形成される内側端子部221が径方向内側を向き、且つ、コイル部210の外周端部に形成される外側端子部222が径方向外側を向くように、コイル部210の内周端部及び外周端部が折り曲げられる。これにより、内側端子部221は、軸方向(Z方向)に延在する垂直部221aと、水平方向(径方向内側)に延在する水平部221bと、を有し、外側端子部222は、軸方向(Z方向)に延在する垂直部222aと、水平方向(径方向外側)に延在する水平部222bと、を有する。そして、この第2実施形態では、水平部221b及び222bの各々に、ネジなどの締結部材を通過させるための穴223(図5参照)が設けられる。
 上記したように、本実施形態では、端子部220が軸方向(Z方向)の所定位置で折り曲げられ、端子部220の軸方向(Z方向)の端部が径方向(R方向)に向くように配置されることによって、端子部220の外部回路との接続方向を変更することができ、接続作業が容易になる。
 また、本実施形態では、内側端子部221と、外側端子部222と、が互いに径方向(R方向)反対を向くように配置されているので、端子部221,222を離間させることが可能となる。
(第3実施形態)
 第3実施形態に係るコイルの端子構造300は、図8及び図9に示されるように、金属製の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部310と、コイル部310の端部を折り曲げることによってコイル部310の軸方向(Z方向)に引き出された端子部320と、を備えている。
 図8(a)(b)に示されるように、コイル部310の端部を軸方向(Z方向)に折り曲げた部分Sが、軸方向(Z方向)の所定の位置で折り返すことによって、端子部320は2重構造となっている。この第3実施形態では、コイル部310の内周端部に形成される内側端子部321と、コイル部310の外周端部に形成される外側端子部322と、の各々が2重構造になっている。当該端子部320の折返し回数は、端子部320の強度を考慮して適宜選択されればよく、端子部320が3重構造以上であっても良い。図9に示されるように、端子部321及び322の各々には、ネジなどの締結部材を通過させるための穴323が設けられる。つまり、穴323は、2枚の薄板を貫通している。
 上記したように、本実施形態では、端子部320を軸方向(Z方向)の所定位置で折り返すことにより、端子部320が2重構造となっていることによって、端子部320の強度向上を図ることができる。
(第4実施形態)
 第4実施形態に係るコイルの端子構造400は、図10(a)(b)に示されるように、金属製の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部410と、コイル部410の端部を折り曲げることによって当該コイル部410の軸方向(Z方向)に引き出された端子部420と、を備えている。
 この第4実施形態の端子構造400において、端子部420(内側端子部421、外側端子部422)の幅方向(D方向)の端部には、補強部424が設けられている。図11(a)(b)に示されるように、この補強部424は、端子部420の幅方向(D方向)の両端部を折り線L4において折り曲げることによって形成されている。補強部424は、径方向(R方向)を向くように設けられる。端子部420には、ネジなどの締結部材を通過させるための穴423が設けられる。
(第4実施形態の変形例)
 この第4実施形態の変形例に係る端子構造450においては、図12(a)(b)に示されるように、上記した第4実施形態と同様に、端子部460(内側端子部461、外側端子部462)に、補強部464が設けられている。そして、この変形例では、端子部460の軸方向(Z方向)の先端が、コイル部410の径方向(R方向)を向くように折り曲げられている。具体的には、コイル部410の内周端部に形成される内側端子部461の先端461aが径方向(R方向)の内側に向き、且つ、コイル部410の外周端部に形成される外側端子部462の先端462aが径方向(R方向)の外側に向くように、コイル部410の内周端部及び外周端部が折り曲げられる。
 上記したように、第4実施形態の変形例では、端子部420及び460の幅方向(D方向)の端部に曲げ加工を施すことにより、補強部424及び464が設けられているので、端子部420及び460の強度向上を図ることができる。
 以下の第5~第8実施形態では、コイル部の端部を軸方向に延在するように折り曲げると共に軸方向に沿う折り曲げ線で更に折り曲げることによって得られた、多重構造を有する端子部について説明する。なお、第5~第8実施形態において、端子部以外の構造は、上記した第1実施形態と同様であるので、ここでは、端子部の折り曲げ構造について説明し、その他の説明は省略する。
(第5実施形態)
 第5実施形態に係るコイルの端子構造の端子部520は、図13(a)~(c)に示されるように、以下の手順で折り曲げられることによって形成される。まず、図13(a)に示されるように、コイル部510の端部511が、その端部511の幅方向(W方向)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿って折り曲げられる。これにより、図13(b)に示されるように、端部511が軸方向(Z方向)に延在する。折り曲げられた端部511を、端部511の幅方向(D方向)の中央に位置する軸方向(Z方向)と平行な折線Mに沿って更に折り曲げることにより、図13(c)に示されるように、2重構造の端子部520が構成される。
(第6実施形態)
 第6実施形態に係るコイルの端子構造の端子部620は、図14(a)~(c)に示されるように、以下の手順で折り曲げられることによって形成される。まず、図14(a)に示されるように、コイル部610の端部611が、その端部611の幅方向(W方向)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿って折り曲げられる。これにより、図14(b)に示されるように、端部611が軸方向(Z方向)に延在する。そして、折り曲げられた端部611が、軸方向(Z方向)に平行な谷折線M1、山折線M2、谷折線M3に沿って折り畳まれる。このようにして、図14(c)に示される4重構造の端子部620が構成される。上記した折線M1~M3は、山折線と谷折線とが交互に配置され、且つ、互いに等間隔で配置されている。
(第7実施形態)
 第7実施形態に係るコイルの端子構造の端子部720は、図15(a)~(c)に示されるように、以下の手順で折り曲げられることによって形成される。まず、図15(a)に示されるように、コイル部710の端部711が、端部711の幅方向(W方向)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿って折り曲げられる。これにより、図15(b)に示されるように、端部711が軸方向(Z方向)に延在する。そして、図15(b)に示されるように、折り曲げられた端部711は、端部711の幅方向(D方向)の一方の側端部711aから、端部711の幅の1/4の位置に設けられた谷折線N1で折り曲げられる。次に、図15(c)に示されるように、端部711は、端部711の幅の2/4の位置に設けられた谷折線N2で、更に折り曲げられる。さらに、図15(d)に示されるように、端部711は、端部711の幅の3/4の位置に設けられた谷折線N3で、更に折り曲げられる。このようにして、図15(e)に示される4重構造の端子部720が構成される。
 なお、第7実施形態では、折線N1~N3に沿って折り曲げることによって、端子部720の幅方向(D方向)の一方端部が内周側、他方端部が外周側に配置されているが、これに限定されない。端子部720の幅方向(D方向)の一方の側端部が内周側、他方の側端部が外周側に配置されればよく、折り曲げずに巻き回して構成されても良い。つまり、端子部720の水平断面は、角形形状であっても円形形状であっても良い。
(第8実施形態)
 第8実施形態に係るコイルの端子構造の端子部1120は、図16(a)~(e)に示されるように、以下の手順で折り曲げられることによって形成される。まず、図16(a)に示されるように、コイル部1110の端部1111が、端部1111の幅方向(W方向)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿って折り曲げられる。これにより、図16(b)に示されるように、端部1111が軸方向(Z方向)に延在する。そして、図16(b)に示されるように、折り曲げられた端部1111が、端部1111の幅方向(D方向)における一方の側端部1111aから、端部1111の幅の1/4の位置に設けられた谷折線P1で、90°折り曲げられる。次に、図16(c)に示されるように、端部1111が、端部1111の幅の2/4の位置に設けられた谷折線P2で、更に90°折り曲げられる。さらに、図16(d)に示されるように、端部1111は、端部1111の幅の3/4の位置に設けられた谷折線P3で、更に90°折り曲げられる。これにより、図16(e)に示されるように、中空四角柱状の多重構造の端子部1120が構成される。図16(f)は、図16(e)に示す端子部1120を軸方向一方向(Z’方向)から見た図であり、端子部1120は中空四角柱状の多重構造を有している。
 なお、第8実施形態では、3つの折線P1~P3に沿って90°ずつ折り曲げることによって中空四角柱状の多重構造を有する端子部1120が得られるが、折線の数は4以上であってもよく、折り曲げ角度は90°に限定されない。例えば、折線の数が5の場合、5つの折線に沿って60°ずつ折り曲げることによって、中空六角柱状の多重構造を有する端子部1120を得ることができる。また、折り曲げの順番は特に限定されず、折り曲げが折線毎に行われるのであれば、側端部1111aに近い折線P1から順番に折り曲げるのではなく、側端部1111aから最も遠い折線P3から側端部1111aの方に向かって順番に折り曲げても良い。
 上記したように、本実施形態では、端子部1120が中空多角柱状の多重構造を有することによって、端子部1120の強度向上を図ることができる。また、端子部1120が折り畳まれないので、端子部1120の形成が容易であり、工数の削減を図ることができる。
(第9実施形態)
 第9実施形態に係るコイルの端子構造の端子部1220は、図17(a)~(c)に示されるように、以下の手順で、折り曲げられると共に巻かれることによって形成される。なお、端子部以外の構造は上記した第1実施形態と同様であるので、ここでは端子部の構造についてのみ説明し、その他の説明は省略する。
 まず、図17(a)に示されるように、コイル部1210の端部1211が、端部1211の幅方向(W方向)に対して45°の角度を形成するように設けられた折線Lに沿って折り曲げられる。これにより、図17(b)に示されるように、端部1211が軸方向(Z方向)に延在する。そして、図17(b)に示されるように、折り曲げられた端部1211を、端部1211の幅方向(D方向)における一方の側端部1211aから、他方の側端部1211bに向かって、矢印Qの方向に巻く。これにより、図17(c)に示されるように、中空円柱状の多重構造の端子部1220が構成される。図17(d)は、図17(c)に示される端子部1220を、軸方向一方向(Z’方向)から見た図であり、端子部1220は中空円柱状の多重構造を有している。
 上記したように、本実施形態では、端子部1220が中空円柱状の多重構造を有することによって、端子部1220の強度向上を図ることができる。また、端子部1220が折り畳まれないので、端子部1220の形成が容易であり、工数の削減を図ることができる。
 以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 例えば、上記各実施形態においては、端子部が軸方向(Z方向)に引き出されているが、本発明はこれに限られず、図18に示される第1変形例のように、端子部820がコイル部810の端面に対して軸方向(Z方向)に突出していれば良い。つまり、図18に示されるように、端子部820の引き出し方向(K方向)が、軸方向(Z方向)に直交する平面(コイルの端面、コイルの巻き上げ面)に交差する方向であれば良い。
 また、上記各実施形態では、端子部が軸方向(Z方向)の図中上側に引き出される例について説明したが、本発明はこれに限られず、図19に示される第2変形例のように、端子部920が軸方向(Z方向)の図中下側(コイル部910の端面の下方、コイル部910の巻き上げ面の下方)に引き出されても良い。また、図20に示される第3変形例のように、コイル部1010の内周端部を折り曲げることによって形成される内側端子部1021が軸方向(Z方向)の図中下側に配置されると共に、コイル部1010の外周端部を折り曲げることによって形成される外側端子部1022が軸方向の図中上側に配置されても良い。このように、内側端子部1021と外側端子部1022とが互いに軸方向(Z方向)の反対側に配置されることによって、両端子部1021,1022を離間させて配置することが可能となる。
 本出願は、2010年3月5日出願の日本特許出願(特願2010-049044)および2010年11月5日出願の日本特許出願(特願2010-248485)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明を利用すれば、コイル-端子間の強度的、電気的特性の一様性を確保し、大掛かりな設備、装置を必要とせず、短時間で端子部を設け、難接合材を利用することが可能なコイルの端子構造を得ることができる。
 1,200,300,400,450 コイルの端子構造
 10,210,310,410,510,610,710,810,910,1010,1110,1210 コイル部
 20,220,320,420,460,520,620,720,820,920,1120,1220 端子部
 21,221,321,421,461,1021 内側端子部
 22,222,322,422,462,1022 外側端子部
 23,223,323,423 穴
 424,464 補強部

Claims (11)

  1.  金属性の薄板を巻き回すことによって形成されたコイル部と、
     前記コイル部の端部を折り曲げることによって、前記コイル部の軸方向に直交する平面に交差する方向に引き出された端子部と、を備えることを特徴とする、コイルの端子構造。
  2.  前記端子部が穴を有することを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
  3.  前記端子部が、前記軸方向で折り曲げられることによって形成された多重構造を有することを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
  4.  前記端子部が前記軸方向で折り曲げられることによって、前記端子部の前記軸方向の端部が前記コイル部の径方向を向くように配置されることを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
  5.  前記端子部の幅方向の端部を曲げることにより形成された補強部を有することを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
  6.  前記端子部が、前記軸方向に沿う折り曲げ線で前記端子部を折り曲げることにより形成された多重構造を有することを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
  7.  前記折り曲げ線が前記端子部の幅方向の中心位置に設けられ、前記折り曲げ線で前記端子部を折り重ねることにより前記多重構造が形成されることを特徴とする、請求項6に記載のコイルの端子構造。
  8.  前記折り曲げ線が前記端子部の幅方向に交互に並んだ谷折り線及び山折り線であり、前記谷折り線及び山折り線で前記端子部を折り畳むことにより前記多重構造が形成されることを特徴とする、請求項6に記載のコイルの端子構造。
  9.  前記端子部の前記幅方向の一方の端部が内周側に、他方の端部が外周側に配置されるように、前記端子部を巻き込むことにより、前記多重構造が形成されることを特徴とする、請求項6に記載のコイルの端子構造。
  10.  前記折り曲げ線が前記端子部の前記幅方向に3以上並んで設けられ、前記折り曲げ線毎に所定角度ずつ前記端子部を折り曲げることにより中空多角柱状の前記多重構造が形成されることを特徴とする、請求項6に記載のコイルの端子構造。
  11.  前記端子部が、前記端子部の幅方向の一方の端部から他方の端部に向かって前記端子部を巻くことにより形成された中空円柱状の多重構造を有することを特徴とする、請求項1に記載のコイルの端子構造。
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