(57)【要約】【課題】均一的な断面形状を有するコイル、このコイルを有するコイル成形体、このコイルやコイル成形体を具えるリアクトル、及びコイルの製造方法を提供する。【解決手段】コイルは、導体断面が長方形状の巻線1wを螺旋状に巻回して形成された複数のターンを具え、各ターンは、巻線1wが直線状に配置された直線部11と、この直線部11に繋がり湾曲した湾曲部12とを具える。コイルの端面形状は、長方形枠状で、かつ各角部が丸められている。直線部11の断面形状と湾曲部12の断面形状とが等しく、長方形状である。揺動可能な一対の円柱状ローラ51a,51b間の間隔を変化させて、巻線1wを通過させる。傾斜状態にした円柱状ローラ51a,51b間を通過させて巻線1wを断面台形状に変形し、厚さが薄い側を曲げの内周側にして曲げて、湾曲部12を形成する。平行状態にした円柱状ローラ51a,51b間を通過させて、直線部11を形成する。【選択図】図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体断面が矩形状である巻線を螺旋状に巻回して形成された複数のターンを具えるコイルであって、
前記各ターンは、前記巻線が直線状に配置された直線部と、この直線部に繋がり前記巻線が湾曲して配置された湾曲部とを具え、
前記各ターンを構成する前記直線部の厚さが実質的に同じであり、
前記各ターンを構成する前記直線部及び前記湾曲部においてそれぞれ前記巻線の横断面をとったとき、前記直線部の断面形状と、前記湾曲部の断面形状とが実質的に同じであることを特徴とするコイル。
【請求項２】
前記巻線の導体は、平角線から構成されており、
前記コイルは、前記巻線をエッジワイズ巻きにして形成されたエッジワイズコイルであることを特徴とする請求項1に記載のコイル。
【請求項３】
請求項1又は2に記載のコイルと、
前記コイルの形状を保持する内側樹脂部とを具えることを特徴とするコイル成形体。
【請求項４】
請求項1又は2に記載のコイルと、
前記コイルが配置される環状の磁性コアとを具えることを特徴とするリアクトル。
【請求項５】
請求項3に記載のコイル成形体と、
前記コイル成形体が配置される環状の磁性コアとを具えることを特徴とするリアクトル。
【請求項６】
導体断面が矩形状である巻線を螺旋状に巻回して、前記巻線が直線状に配置された直線部と、この直線部に繋がり前記巻線が湾曲して配置された湾曲部とを具えるコイルを製造するコイルの製造方法であって、
一対の円柱状ローラを各ローラの軸方向が平行するように配置し、これら両円柱状ローラ間に導体断面が矩形状の線材を挿通し、前記円柱状ローラ間から出てきた断面形状が実質的に変化していない線材を巻線とし、この巻線を直線状に搬送して前記直線部を形成する工程と、
前記円柱状ローラ間の間隔が両円柱状ローラの一端側から他端側に向かって広くなるように前記両円柱状ローラを配置し、この状態で前記円柱状ローラ間に導体断面が矩形状の線材を挿通し、前記円柱状ローラ間から出てきた、一端側から他端側に向かって厚さが厚くなっている断面台形状の線材を巻線とし、この巻線において厚さが薄い側が曲げの内周側となるように当該巻線を曲げて前記湾曲部を形成する工程とを具えることを特徴とするコイルの製造方法。
【請求項７】
前記矩形状の線材の導体は、平角線であることを特徴とする請求項6に記載のコイルの製造方法。
【請求項８】
更に、導体断面が円形状の丸線材に線引き加工を施して、断面が矩形状の線材を形成する工程を具え、この矩形状の線材の形成に続いて前記円柱状ローラ間に当該矩形状の線材を挿通することを特徴とする請求項6又は7に記載のコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線を螺旋状に巻回して形成されたコイル、このコイルの製造方法、このコイルを有するコイル成形体、上記コイルやコイル成形体を具え、ハイブリット自動車などの車両に載置されるコンバータの構成部品に利用されるリアクトルに関するものである。特に、均一的な断面形状を有するコイル、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、巻線を螺旋状に巻回して形成されたコイルが種々の分野の部品に利用されている。例えば、ハイブリッド自動車などの車両に載置されるコンバータの構成部品に利用されるリアクトルでは、導体断面が長方形状である平角線の外周にエナメル被覆を具える巻線(被覆平角線)をエッジワイズ巻きして形成されたエッジワイズコイルが利用されている(特許文献1参照)。エッジワイズコイルは、導体断面が円形状である丸線材を巻線としたコイルと比較して、占積率を高め易く小型であり、リアクトルの小型化に寄与することができる。特許文献1に記載のリアクトルは、コイルが配置される直方体状の磁性コアの外形に適合した形状のコイル、具体的には巻線が直線状に配置された直線部と、この直線部に繋がり湾曲して配置された湾曲部とを有し、端面形状が、角部が丸められた長方形枠状であるコイル(以下、角Rコイルと呼ぶ)を具える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の角Rコイルでは、湾曲部を構成する巻線において曲げの内周側に位置する部分が曲げの外周側に比較して膨らんだ状態であり、コイルの直線部の断面形状と、湾曲部の断面形状とが異なるという問題がある。
【０００５】
図8に基づいてより詳しく説明する。導体断面が長方形状である巻線100wにより形成される従来の角Rコイル100の直線部110及び湾曲部120のそれぞれについて巻線100wの横断面(直線部110:X-X断面、湾曲部120:Y-Y断面)を取ったとき、直線部110の断面形状は、図8(II)に示すように長方形状であり、コイル100の形成に用いた巻線100w本来の断面形状を維持している。
【０００６】
一方、湾曲部120の形成にあたり巻線100wを曲げると、巻線100wにおいて曲げの内周側部分は、図8(I)の黒矢印で示すように圧縮され、曲げの外周側部分は、引っ張られる。そのため、湾曲部120を構成する巻線は、曲げの内周側部分が厚く、曲げの外周側部分が薄くなり、その断面形状は、図8(III)に示すように曲げの内周側から外周側に向かって厚さが薄くなった台形状となる。巻線の曲げの内周側部分の膨らみを押し潰す工程を加えると、図8(IV)に示すように巻線の曲げの内周側部分が長方形状で、曲げの外周側部分が台形状といった異形となる。いずれにしても、湾曲部120の内周側部分の厚さが外周側部分よりも厚い。
【０００７】
上述のように湾曲部の内周側部分が厚いことから、隣り合うターン間の絶縁距離を内周側部分間の距離に基づいて設計する必要がある。その結果、コイルの軸方向の長さが長くなり、コイルの大型化、引いてはコイルを具えるリアクトルといったコイル部品の大型化を招く。
【０００８】
そこで、本発明の目的の一つは、角Rコイルであって小型なコイルを提供することにある。また、本発明の他の目的は、直線部の断面形状と湾曲部の断面形状とが等しいコイルを製造することができるコイルの製造方法を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、上記コイルを有するコイル成形体を提供することにある。加えて、本発明の他の目的は、上記コイルやコイル成形体を具えるリアクトルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコイルは、導体断面が矩形状である巻線を螺旋状に巻回して形成された複数のターンを具えるものである。上記各ターンは、上記巻線が直線状に配置された直線部と、この直線部に繋がり上記巻線が湾曲して配置された湾曲部とを具える。また、このコイルは、上記各ターンを構成する上記直線部の厚さが実質的に同じである。更に、このコイルは、上記各ターンを構成する上記直線部及び上記湾曲部においてそれぞれ上記巻線の横断面をとったとき、上記直線部の断面形状と、上記湾曲部の断面形状とが実質的に同じである。
【００１０】
上記構成を具える本発明コイルは、例えば、以下のような本発明のコイルの製造方法により製造することができる。本発明のコイルの製造方法は、導体断面が矩形状である巻線を螺旋状に巻回して、上記巻線が直線状に配置された直線部と、この直線部に繋がり上記巻線が湾曲して配置された湾曲部とを具えるコイルを製造する方法に係るものであり、以下の直線部の形成工程、及び湾曲部の形成工程を具える。
[直線部の形成工程]
一対の円柱状ローラを各ローラの軸方向が平行するように配置する。そして、これら両円柱状ローラ間に導体断面が矩形状の線材を挿通する。上記円柱状ローラ間から出てきた断面形状が実質的に変化していない線材を巻線とし、この巻線を直線状に搬送して上記直線部を形成する。
[湾曲部の形成工程]
上記円柱状ローラ間の間隔が両円柱状ローラの一端側から他端側に向かって広くなるように当該両円柱状ローラを配置する。この状態で上記円柱状ローラ間に導体断面が矩形状の線材を挿通する。そして、上記円柱状ローラ間から出てきた、一端側から他端側に向かって厚さが厚くなっている断面台形状の線材を巻線とし、この巻線において厚さが薄い側が曲げの内周側となるようにこの巻線を曲げて上記湾曲部を形成する。
【００１１】
本発明コイルは、上述のように1本の連続する巻線で形成された隣り合うターンの厚さが実質的に等しく、かつ直線部の断面形状と湾曲部の断面形状とが実質的に等しい。即ち、本発明コイルは、各ターンを構成する巻線の厚さ及び断面積が一様である。そのため、隣り合うターン間の絶縁距離をコイルの任意の箇所のターン間の距離に基づいて規定することができる。即ち、本発明コイルでは、任意の箇所における隣り合うターン間の距離が均一的である。従って、湾曲部の内周側部分間の距離に基づいて絶縁距離を設計する従来の角Rコイルでは、湾曲部の外周側部分間の距離が上記内周側部分間の距離よりも長くなることでコイルが長くなっていたのに対し、本発明コイルは、上記従来の角Rコイルと比較してコイルの軸方向の長さが短く、小型である。
【００１２】
また、本発明コイルの製造方法によれば、1本の連続した線材を用いて上記均一的な断面形状を有する小型なコイルを容易に製造することができる。特に、円柱状ローラ間の間隔を適宜変更することで、当該ローラによる線材の変形度合いを容易に変化させられる。そのため、本発明製造方法によれば、線材の厚さやコイルの曲げ径などの種々の条件に容易に対応することができ、均一的な断面形状を有する角Rコイルを製造することができる。ここで、導体断面が矩形状の線材を導体断面が台形状の線材に変形する手段として、円錐台状のローラを利用することが考えられる。しかし、円錐台状のローラを利用すると、線材の変形度合いに応じて円錐台状のローラを複数用意して適宜付け替える必要がある。これに対して、本発明製造方法によれば、円柱状ローラ間の間隔や傾きを適宜変更するだけでよく、円錐台状のローラを利用する場合と比較して、種々の仕様の角Rコイルを生産性よく製造することができる。
【００１３】
本発明コイルにおいて、各ターンを構成する直線部の厚さが実質的に同じとは、各ターンを構成する直線部の任意の位置において巻線の厚さを測定し、その最大値と最小値との差が0.3mm以下(0(ゼロ)を含む)を満たすことを言う。簡易的には、コイルの外周面のうち、一つの側面を構成する各直線部の厚さをそれぞれ測定し、測定値の最大値と最小値との差が上記範囲を満たすものとする。
【００１４】
本発明コイルにおいて、直線部の断面形状と湾曲部の断面形状とが実質的に同じとは、例えば、両断面をとって重ね合わせて、両断面の面積の差をとり、直線部の断面積に対する上記面積の差の割合が3％以下(0(ゼロ)を含む)を満たすことが挙げられる。断面の重ね合わせや上記割合の算出は、例えば、断面画像を画像処理などすることで簡単に行える。特に、直線部及び湾曲部の断面形状がいずれも長方形状である場合、両断面をとり、直線部の断面の短辺と湾曲部の断面の短辺との差が0.2mm以下(0(ゼロ)を含む)、かつ、直線部の断面の長辺と湾曲部の断面の長辺との差が0.1mm以下(0(ゼロ)を含む)を満たす場合、直線部の断面形状と湾曲部の断面形状とが実質的に等しいものとする。
【００１５】
本発明コイルは、1本の連続する巻線(単線)により形成されており、この巻線は、代表的には、横断面が矩形状である導体と、この導体の外周を覆う絶縁層と具え、巻線自体の横断面も矩形状であるものが挙げられる。このような本発明コイルを製造するにあたり、本発明製造方法では、1本の連続する線材(単線)を利用する。
【００１６】
本発明コイルの代表的な形態として、巻線の導体が平角線から構成されており、この巻線をエッジワイズ巻きしてなるエッジワイズコイルが挙げられる。
【００１７】
横断面が矩形状の導体とて、台形状、正方形状などが挙げられるが、長方形状の平角線が代表的である。エッジワイズコイルは、導体断面が円形状である巻線と比較して占積率を高め易く、小型である。エッジワイズコイルを形成するには、本発明製造方法において、上記円柱状ローラ間に挿入する矩形状の線材として、導体が平角線からなるものを利用することが挙げられる。
【００１８】
本発明コイルの別の形態として、本発明コイルと、このコイルの形状を保持する内側樹脂部とを具えるコイル成形体が挙げられる。
【００１９】
上記内側樹脂部によりコイルの形状が保持されていることで、コイルが伸縮せず、コイルを取り扱い易い。従って、上記コイル成形体は、例えば、リアクトルの組立などを行う際に、作業性に優れる。また、本発明コイルは、上述のように隣り合うターン間の間隔が均一的であるため、上記コイル成形体を各ターン間に上記内側樹脂部の構成樹脂が介在された形態とする場合、各ターン間に存在する上記構成樹脂の厚さを均一的にすることができる。更に、各ターン間に上記内側樹脂部の構成樹脂が存在することで、隣り合うターン間の絶縁性を更に高められる上に、絶縁特性を均一的にすることができる。
【００２０】
本発明コイルを具えるコイル部品として、本発明コイルと、このコイルが配置される環状の磁性コアとを具えるリアクトルが挙げられる。また、本発明コイル成形体を具えるコイル部品として、本発明コイル成形体と、このコイル成形体が配置される環状の磁性コアとを具えるリアクトルが挙げられる。
【００２１】
上記本発明リアクトルによれば、小型である本発明コイルや本発明コイル成形体を具えることで、磁性コアにおける上記コイルやコイル成形体が配置される箇所の長さ(コイルの軸方向の長さ)を短くできる。また、本発明コイルは、その軸方向に直交する方向の大きさが、コイルの一端側からコイルの軸方向に沿って他端側に向かって均一的である。このような本発明コイルや本発明コイル成形体を具える本発明リアクトルは、当該コイルの軸方向、及び軸方向に直交する方向のいずれの方向においても長さが短く、小型である。このような小型なリアクトルは、車載部品といった、設置スペースが小さいことが望まれる部品に好適に利用することができる。
【００２２】
本発明コイルの製造方法において、更に、導体断面が円形状の丸線材に線引き加工を施して、断面が矩形状の線材を形成する工程を具え、この矩形状の線材の形成に続いて上記円柱状ローラ間に当該矩形状の線材を挿通する構成とすることができる。
【００２３】
上記円柱状ローラ間に挿通する線材として、導体が平角線などからなる矩形状の線材を別途作製しておき、この矩形状の線材を円柱状ローラに挿通させてもよい。しかし、この場合、作製した矩形状の線材をボビンに整列巻きにする必要がある、上記ボビンから繰り出す際に上記線材に線癖をつけないようにボビンをトラバースする必要がある、など余分な手間が掛かる。これに対し、上記丸線材を矩形状の線材に形成することに引き続いて円柱状ローラ間に挿通することで、上記巻取りなどを不要にすることができながら、特に直線部において直進性の高いコイルを形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明コイルは、直線部の断面形状と湾曲部の断面形状とが実質的に等しく、厚さも均一的であることから、小型にできる。本発明コイルの製造方法は、上記本発明コイルの製造に好適に利用することができる。本発明コイル成形体は、小型である上に、リアクトルの構成要素とする場合、リアクトルの組立作業性の向上に寄与することができる。本発明リアクトルは、小型である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図1(I)は、実施形態1のコイルの概略斜視図、図1(II)は、このコイルを端面側から見た正面図である。
【図２】図2(I)は、実施形態1のコイルを製造する工程を説明する模式説明図、図2(II)は、直線部を形成する工程を説明する断面説明図、図2(III)は、湾曲部を形成する工程を説明する断面説明図である。
【図３】図3は、実施形態1のコイルを巻回する工程を説明する模式説明図である。
【図４】図4は、実施形態2のコイルを具えるリアクトルの概略斜視図であり、図4(I)は、コイルと磁性コアとの組合体、図4(II)は、この組合体の外周に外側樹脂部を具える例を示す。
【図５】図5は、実施形態3のコイル成形体を具えるリアクトルの概略斜視図であり、外側樹脂部の一部を切り欠いて、組合体の一部を露出させた状態を示す。
【図６】図6(I)は、実施形態3のコイル成形体の概略斜視図、図6(II)は、このコイル成形体に具えるコイルの概略斜視図である。
【図７】図7は、実施形態3のコイル成形体と磁性コアとの組合体の組み立て手順を説明する分解斜視図である。
【図８】図8(I)は、従来の角Rコイルの一部を示す説明図、図8(II)は、直線部の断面模式図、図8(III),(IV)は、湾曲部の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図面において同一符号は同一名称物を示すものとする。
【００２７】
(実施形態1)
以下、図1〜3を参照して、本発明のコイル、このコイルを製造する本発明コイルの製造方法の実施形態を説明する。
【００２８】
[全体構成]
コイル1は、1本の連続する巻線1wを螺旋状に巻回して形成された複数のターンを具える。各ターンは、巻線1wが直線状に配置された直線部11と、この直線部11に繋がり巻線1wが湾曲して配置された湾曲部12とを具える。即ち、コイル1は、図1(II)に示すように、その端面形状が長方形枠状であり、かつ各角部が丸められた形状の角Rコイルである。そして、コイル1の最も特徴とするところは、直線部11の断面形状と、湾曲部12の断面形状とが等しい点にある。以下、より詳しく説明する。
【００２９】
[巻線]
巻線1wは、横断面が長方形状の平角銅線からなる導体(幅7.2mm、厚さ2.4mm)と、導体の外周を覆う絶縁層(ここではエナメル被覆、厚さ50μm)とを具える被覆平角線である。この巻線1wは、後述するように横断面が円形状の丸銅線からなる導体の外周にエナメル被覆を具える被覆丸線に線引き加工を施して形成されたものであり、巻線1w自体の横断面も長方形状である。
【００３０】
[直線部と湾曲部]
コイル1を構成する各ターンは、長方形状の枠をつくるように配置される四つの直線部11と、隣り合う直線部11間を繋ぐ四つの湾曲部12とを具える。四つの直線部11は、対向配置される一対の短辺部11sと、短辺部11sよりも長く、対向配置される一対の長辺部11lとを具える。
【００３１】
コイル1の外周面のうち、一つの側面を構成する各長辺部11lについて、コイルの軸方向に平行な直線を1本引き、この直線上の厚さを測定したところ、最大値と最小値との差が0.2mm以下である。また、別の側面を構成する各短辺部11sについて同様にして厚さを測定したところ、最大値と最小値との差が0.2mm以下であり、上記長辺部11lの厚さと実質的に等しい。従って、各ターンを構成する四つの直線部11はいずれも、厚さが実質的に同じであり、コイル1に具える全てのターンの直線部11の厚さが実質的に等しいと言える。更に、コイル1の外周面のうち、湾曲面を構成する各湾曲部12について同様にして厚さを測定したところ、最大値と最小値との差が0.2mm以下であり、上記長辺部11lの厚さと実質的に等しい。従って、コイル1を構成する全てのターンを構成する巻線の厚さが実質的に等しいと言える。
【００３２】
更に、図1(II)に示すように長辺部11lをxl-xl切断して、長辺部11lにおいて巻線の横断面を取ったときのxl-xl断面の断面形状、及び短辺部11sをxs-xs切断して、短辺部11sにおいて巻線の横断面を取ったときのxs-xs断面の断面形状はいずれも、長方形状である。即ち、xl-xl断面とxs-xs断面とは等しい形状であり、巻線1wの端部(巻回されておらず、ターンを形成していない箇所)の横断面に等しい。
【００３３】
そして、図1(II)に示すように湾曲部12をy-y切断して、湾曲部12において巻線の横断面を取ったときのy-y断面の断面形状も、長方形状である。かつ、直線部のxl-xl断面(又はxs-xs断面)の断面積に対する、xl-xl断面(又はxs-xs断面)の断面積と湾曲部のy-y断面の断面積との差の割合が≦3％である。このことから、y-y断面は、上記直線部11の断面形状(xl-xl断面,xs-xs断面)に実質的に等しいと言える。
【００３４】
以上から、コイル1は、各ターンを構成する巻線の厚さが全体に亘って均一的であり、かつその断面形状も均一的である。
【００３５】
[コイルの製造方法]
上述のように均一的な厚さ及び断面形状を具えるコイル1は、図2,3に示すコイル製造装置50を利用することで製造することができる。まず、コイル製造装置50を説明する。
【００３６】
《コイル製造装置》
この装置50は、巻き取られた巻線素材10wを繰り出すサプライ53と、繰り出された巻線素材10wに線引き加工を施して所定の形状の巻線1wに形成するローラダイス部52と、巻線1wを挟むように巻線1wの厚さ方向に対向配置される一対の円柱状ローラ51a,51bを具える揺動ローラ部51と、揺動ローラ部51を通過した巻線1wを螺旋状に巻回してコイルを形成する巻回部54(図3)とを具える。
【００３７】
巻線素材10wは、1本の連続する線材であり、横断面が円形状の丸銅線からなる導体と、この導体の外周を覆う絶縁層(エナメル被覆)を具える被覆丸線である。丸銅線にエナメル被覆を施して被覆丸線を形成した後、サプライ53の巻胴に巻き取っている。巻線素材は、巻線1wの仕様に応じて、導体断面積や絶縁層の種類、厚さなどを選択するとよい。また、サプライ53は、線材の繰り出しに利用される市販の装置を利用することができる。
【００３８】
ローラダイス部52は、上記巻線素材10wを横断面が長方形状の巻線1wに変形するための部材であり、巻線素材10wを挟むように対向配置される一対の縦方向ローラダイス52a,52b及び横方向ローラダイス52c,52dを具える。このようなローラダイス部52は、丸線を平角線に形成するときに利用される市販の種々の装置を利用することができる。例えば、]状の溝が形成された一対の横方向ローラダイスにより平角線を形成するものや、縦方向ローラダイスと横方向ローラダイスとが同じ位置に組み合わされたものなどが挙げられる。
【００３９】
そして、この装置50の最も特徴とするところは、揺動ローラ部51を具える点にある。揺動ローラ部51は、一対の円柱状ローラ51a,51bが各ローラ51a,51bの軸方向が平行するように、かつ所定の距離だけ離して配置された状態(図2(II)参照、以下この配置状態を平行状態と呼ぶ)で使用される。また、両円柱状ローラ51a,51bは、図示しないローラ駆動部により揺動可能であり、図2(III)に示すように両ローラ51a,51bの間隔が一端側(図2(III)において左側)から他端側(図2(III)において右側)に向かって広くなるように動かすことができる。即ち、揺動ローラ部51は、上述のように両ローラ51a,51bの間隔が一端側から他端側に向かって広くなっている状態(以下、この配置状態を傾斜状態と呼ぶ)でも使用される。
【００４０】
より具体的には、揺動ローラ部51は、直線部11を形成する際、平行状態で使用され、湾曲部12を形成する際、傾斜状態で使用される。
【００４１】
また、装置50は、両円柱状ローラ51a,51b間を通過した巻線1wの長さを計測する巻線長測定部(図示しない)を具える。そして、ローラ駆動部は、巻線長測定部により巻線1wが所定の長さだけ送り出されたとの情報(信号)を受け取ると、その情報に応じて、平行状態又は傾斜状態となるよう両ローラ51a,51bを駆動する。巻線長測定部には、例えば、市販の非接触式センサや、巻線の繰り出しを補助するガイドローラの回転数と、ガイドローラの仕様(周長など)とから演算により巻線長を測定可能な演算部などを利用することができる。巻線長測定部の取得情報がローラ駆動部に送られるように装置50を構成する。
【００４２】
その他、装置50は、図示しない設定値などを記憶する記憶部、設定値などを記憶部などに入力する入力部、設定値と測定値とを比較する比較判断部、各部に命令を出す命令部などを具える制御手段を具える。入力部を利用して記憶部に、予め設計した直線部11の長さ、湾曲部12の長さを入力しておく。比較判断部は、記憶部から呼び出した設定値と巻線長測定部の測定結果とを比較判断する。命令部は、判断結果に基づき、ローラ駆動部に指令を出して、円柱状ローラ51a,51bの配置状態を変動させる。このような制御手段は、例えば、市販のコンピュータを利用することができる。
【００４３】
巻回部54は、巻線1wを螺旋状に巻回する作業部分であり、図3に示すように、巻線1wを曲げる際に曲げの内周側に配置されて曲げの中心となる丸棒芯部54aと、巻線1wを丸棒芯部54aの周面に押し付けて巻線1wを丸棒芯部54aの周面に沿って曲げる曲げ部54bと、曲げ部54bを駆動する曲げ駆動部(図示せず)とを具える。そして、装置50は、円柱状ローラ51a,51bを通過した巻線1wの形状に応じて巻回部54が巻回作業を行えるように、揺動ローラ部51から送られた巻線1wの形状に応じて曲げ部54bを駆動するための曲げ制御部(図示せず)を具える。この曲げ制御部は、上記揺動ローラ部51を通過した巻線1wの情報に基づいて、曲げ駆動部を制御して、曲げ部54bを駆動する。曲げ部54bの長さは、図3に示すように巻線1wにおいて直線部11を形成する箇所の長さよりも長いと、巻線1wを安定して精度よく曲げることができて好ましい。
【００４４】
その他、巻回部54は、巻線1wを丸棒芯部54a側に繰り出す送り部(図示せず)、巻線1wが螺旋状に巻回されるように、巻線におけるコイルの軸方向の位置を少しずつずらすために巻線1wを押える押え部(図示せず)などを具える。巻回部54の基本的な構成は、市販の巻回装置と同様であり、市販の巻回装置を利用することができる。
【００４５】
上記構成を具えるコイル製造装置50を用いて、コイル1を形成する手順を説明する。
【００４６】
まず、被覆丸線からなる巻線素材10wをサプライ53から繰り出して上記ローラダイス部52に送り、縦方向ローラダイス52a,52b及び横方向ローラダイス52c,52dにより線引き加工を施すことで、上記被覆平角線からなる巻線1wを形成する。
【００４７】
ローラダイス部52を通過した巻線1wを、引き続いて揺動ローラ部51を構成する一対の円柱状ローラ51a,51b間に送り、両ローラ51a,51b間を通過させる。巻線1wにおいて直線部11を形成する箇所を通過させる場合、ローラ駆動部により揺動ローラ部51を平行状態にして、平行状態にある円柱状ローラ51a,51b間を予め設計された直線部11の長さ分だけ(ここでは、長辺部に余長を含んだ長さだけ)挿通させる。このとき、巻線1wは、図2(II)に示すように、横断面が長方形状に維持された状態で円柱状ローラ51a,51b間を通過する。
【００４８】
上記円柱状ローラ51a,51b間を通過した直線部11(ここでは主として長辺部)を形成する巻線1wは、図3(I)に示すように揺動ローラ部51の下流側の巻回部54に直線状に送られる。装置50は、揺動ローラ部51と巻線部54との間に直線ガイド部(図示せず)を具えておくと、揺動ローラ部51を通過した巻線1wの直線性を良好に維持することができる。このように直線状に搬送されることで、得られたコイル1の直線部11の横断面は、長方形状を維持することができる。
【００４９】
巻線1wにおいて直線部11(長辺部)に繋がる湾曲部12を形成する箇所は、ローラ駆動部により揺動ローラ部51を傾斜状態にして、傾斜状態にある円柱状ローラ51a,51b間を予め設計された湾曲部の長さ分だけ挿通させる。このとき、巻線1wは、両円柱状ローラ51a,51bに押圧されることで変形し、図2(III)に示すように横断面が台形状になる。
【００５０】
上記円柱状ローラ51a,51b間を通過した湾曲部12を形成する巻線1wは、巻回部54に送られると、図3(II)に示すように曲げ駆動部により駆動された曲げ部54bにより丸棒芯部54aの周面に沿って曲げられる。このとき、台形状に変形された巻線1wにおいて、厚さの薄い方が曲げの内周側、厚い方が曲げの外周側となるように、揺動ローラ部51の揺動状態を制御しておく。そして、このような巻線1wが曲げられると、曲げの内周側は圧縮されて厚さ方向に膨らみ、曲げの外周側は引っ張られて厚さが薄くなる。しかし、巻線1wは、この内周側の圧縮による膨らみと、外周側の引張による薄肉化とを見込んで、上述のように予め台形状に変形させていたことで、得られたコイル1の湾曲部12の横断面の形状は、直線部11の断面形状と同じ長方形状になる。なお、巻線1wの曲げにあたり、巻線1wの浮き上がりを低減するために、装置50には、揺動ローラ部51と巻線部54との間に押え部(図示せず)を設けてもよい。
【００５１】
上記湾曲部12の形成に引き続いて、直線部11(短辺部)の形成を行う。このとき、ローラ駆動部は揺動ローラ部51を平行状態に戻すと共に、曲げ駆動部は曲げ部54bを元の位置まで戻し(図3(III))、平行状態の揺動ローラ部51に巻線1wを所定の長さだけ(ここでは、短辺部の長さだけ)通過させると共に、そのまま直線状の状態で巻回部54側に送る。
【００５２】
次に、巻線1wにおいて上記直線部11(短辺部)に繋がる湾曲部12を形成する。このとき、上述のように傾斜状態にした揺動ローラ部51に巻線1wを所定の長さだけ通過させて巻回部54に送り、巻線1wにおいて台形状に変形された箇所を図3(IV)に示すように曲げ部54bにより曲げる。湾曲部12を形成したら、上述のように曲げ部54bを元に位置に戻す(図3(V))と共に、揺動ローラ部51を平行状態に戻す。
【００５３】
以下、上述のように揺動ローラ部51を平行状態、傾斜状態に適宜変更して、巻回部54に送られる巻線1wの一部の断面形状を長方形状から台形状に変形させる動作を繰り返しながら、その断面形状に応じて巻回していくことで、図3(VIII)に示すように、端面形状が角を丸めた長方形枠状のコイルが得られる。なお、図3では、1ターンのみ示すが、上記工程を繰り返すことで紙面の奥から手前側に向かって順次ターンが形成されていき、複数のターンを具えるコイル1(図1)が得られる。図2(I)では、コイル1の製造途中の中間体10を示しており、所定数のターンを形成したら、装置50に具える切断部(図示せず)などにより巻線1wを切断することで、コイル1(図1)が得られる。
【００５４】
[効果]
上記構成を具えるコイル1は、巻線1wの横断面をとったとき、直線部11の断面形状と、湾曲部12の断面形状とが実質的に等しく、長方形状であることから、隣り合うターン間の絶縁距離をコイル1の全体に亘って均一的にすることができる。また、湾曲部の内周側が膨らんだ従来のコイルでは、隣り合うターンにおいて湾曲部の内周側部分間の距離により絶縁距離が設計されていたため、コイルの軸方向の長さが長くなっていたのに対し、コイル1は、隣り合うターンの直線部間の距離により絶縁距離を設定することができることから、従来のコイルよりも軸方向の長さが短く、小型である。
【００５５】
また、揺動ローラ部51の両円柱状ローラ51a,51bの配置状態を適宜変更することで、全体に亘って厚さが均一的なコイル1を簡単に製造することができる。更に、揺動ローラ部51を利用することで、種々の大きさの巻線に対応することができ、円錐台状のローラを利用する場合と比較して、ローラの付け替えなどの作業が不要であり、コイルの生産性に優れる。特に、この実施形態1では、巻線素材10wから巻線1w(被覆平角線)の形成に連続してコイル1の形成をも行うことで、コイルの製造時間の短縮を図ることができ、この点からもコイルの生産性に優れる。
【００５６】
(実施形態2)
以下、図4を参照して、本発明のコイルを具える本発明リアクトルを説明する。リアクトル2Lは、一対のコイル素子2a,2bを有するコイル2と、各コイル素子2a,2bがそれぞれ挿通配置されるコイル巻回部(図示せず)を有する環状の磁性コア4とを具える。このようなリアクトル2Lは、例えば、車載コンバータの構成部品に利用される。このリアクトル2Lの特徴とするところは、コイル2の形状にある。具体的には、各コイル素子2a,2bはいずれも、実施形態1のコイル1と同様に角部が丸められた長方形枠状の端面形状であり、直線部21の断面形状と、湾曲部22の断面形状が等しく、長方形状である。以下、各構成を詳しく説明する。
【００５７】
[コイル2]
コイル2は、1本の連続する巻線2wを螺旋状に巻回してなる一対のコイル素子2a,2bを有する。各コイル素子2a,2bはそれぞれ、複数のターンを具えており、各ターンは、巻線2wが直線状に配置された直線部21と、この直線部21に繋がり巻線2wが湾曲して配置された湾曲部22とを具える。このような両コイル素子2a,2bは、各軸方向が平行するように横並びに形成されている。
【００５８】
巻線2wは、導体断面が長方形状である実施形態1の巻線1wと同様の被覆平角線である。両コイル素子2a,2bは、この被覆平角線をエッジワイズ巻きにして形成されたエッジワイズコイルであり、巻線2wの一部を折り返してなる巻返し部2rにより連結されている。
【００５９】
コイル2を形成する巻線2wの両端部は、図4(I)に示すようにコイル2のターン形成部分から適宜引き延ばされており、絶縁層が剥がされて露出された導体部分に、導電材料からなる端子部材(図示せず)が接続される。巻線と端子部材との接続には、TIG溶接などの溶接の他、圧着などを利用することができる。
【００６０】
上記コイル2は、実施形態1のコイル1と同様にして製造されている。即ち、被覆丸線を巻線素材とし、この巻線素材をローラダイス部により巻線2wに変形した後、引き続いて揺動ローラ部を挿通させる。揺動ローラ部の配置状態は、実施形態1と同様に直線部21の形成箇所に対しては平行状態とし、湾曲部22の形成箇所に対しては傾斜状態とする。そして、揺動ローラ部を通過した所定の形状の巻線2wを巻回部に送り、上述したように螺旋状に巻回していくことでコイル2が形成される。巻返し部2rの形成は、公知の手法を利用することができる。
【００６１】
[磁性コア]
磁性コア4の説明は、後述する図7を適宜参照して行う。磁性コア4は、コイル2が配置される一対の直方体状のコイル巻回部4cと、コイル2が配置されずに露出されている一対の端部コア4eとを有する。離間して並列されたコイル巻回部4cを挟むように、一対の端部コア4eが離間されて配置されて閉ループ状(環状)に形成される。コイル巻回部4cは、鉄や鋼などの鉄を含有する軟磁性材料からなるコア片4mと、アルミナなどの非磁性材料からなるギャップ材4gとを交互に積層して構成され、端部コア4eは、上記軟磁性材料からなるコア片である。各コア片は、軟磁性粉末の圧粉成形体や、複数の電磁鋼板を積層した積層体が利用できる。ギャップ材4gは、インダクタンスの調整のためにコア片4m間に設けられる隙間に配置される板状材である(エアギャップの場合もある)。これらコア片及びギャップ材は、接着剤などで一体に接合される。コア片やギャップ材の個数は、リアクトル2Lが所望のインダクタンスとなるように適宜選択することができる。また、コア片やギャップ材の形状は適宜選択することができる。
【００６２】
[その他の構成]
(インシュレータ)
コイル2と磁性コア4との間に、絶縁性材料からなるインシュレータ5を設けると、コイル2と磁性コア4との間の絶縁性を高められる。インシュレータ5は、コイル巻回部の外周を覆う筒状ボビン(図示せず)と、コイル2の端面に当接される一対の鍔部5f(図4)とを具えるものが挙げられる。筒状ボビンは、半割れの角筒片同士を係合する構成とすると、コイル巻回部4cの外周を容易に覆うことができる。各鍔部5fは、筒状ボビンの一端側に配置される矩形枠である。上記絶縁性材料には、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などの絶縁性樹脂が利用できる。
【００６３】
(ケース)
コイル2と磁性コア4との組合体は、そのまま利用してもよいが(図4(I)の状態)、例えば、アルミニウムといった金属製のケース(図示せず)に収納し、更にケース内に図示しない絶縁性樹脂(ポッティング樹脂)を充填した構成とすることができる。
【００６４】
(外側樹脂部)
或いは、上記組合体をケースに収納せず、絶縁性樹脂により被覆し、図4(II)に示すように外側樹脂部6を具える構成としてもよい。外側樹脂部6は、絶縁性樹脂を注型成形、トランスファー成形、射出成形などすることで形成することができる。ケースを省略することで、リアクトルを小型にできる。また、磁性コア4の一部やコイル2の一部を外側樹脂部6から露出させた構成とすると、磁性コア4やコイル2の熱を放出し易く、放熱性を高められる。更に、ケースを省略して外側樹脂部6を具える構成とする場合、巻線2wの端部を任意の箇所に引き出し易く、端子部材が接続される箇所の設計の自由度を大きくすることができる。
【００６５】
巻線2wの両端部は、ポッティング樹脂や外側樹脂部6から露出させて、端子部材の取り付けができるようにする。ケースに収納したり、外側樹脂部6を具える構成とすることで、コイル2や磁性コア4を粉塵や腐食などの外部環境から保護したり、機械的に保護したり、組合体を一体に取り扱える。上記絶縁性樹脂には、エポキシ樹脂やウレタン樹脂、PPS樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、不飽和ポリエステル(BMC)などが利用できる。上記樹脂に、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、及び炭化珪素から選択される少なくとも1種のセラミックスからなるフィラーを混合すると、絶縁性に優れると共に、放熱性を更に高められる。
【００６６】
[リアクトルの組立]
上記構成を具えるリアクトル2Lは、以下のようにして形成することができる。
【００６７】
まず、実施形態1で説明した製造方法に基づいてコイル2を形成して、コイル2を用意する。また、コア片4mやギャップ材4gを接着剤などで固定してコイル巻回部4cを形成し、この外周にインシュレータ5の筒状ボビンを配置する。そして、作製した上記コイル2の各コイル素子2a,2bをそれぞれ、筒状ボビンが配されたコイル巻回部4cに配置し、コイル2を挟むようにインシュレータ5の鍔部5f及び端部コア4eをコイル素子2a,2bの両端面に配置して、接着剤などで端部コア4eとコイル巻回部4cとを接合する。この工程により、コイル2と磁性コア4とを具えるリアクトル2L(図4(I))が得られる。得られた上記コイル2と環状の磁性コア4とを具える組合体をケースに収納してポッティング樹脂を充填したり、外側樹脂部6で被覆したりしてもよい(図4(II))。そして、巻線2wの両端部にそれぞれ端子部材を取り付けることで、端子部材を介してコイル2に電力を供給することができる。
【００６８】
[効果]
上記コイル2は、各コイル素子2a,2bが実施形態1のコイル1と同様に、直線部21の断面形状と、湾曲部22の断面形状とが実質的に等しく(長方形状)、隣り合うターン間の絶縁距離がコイル2の全体に亘って均一的である。そのため、コイル2も、実施形態1のコイル1と同様に従来のコイルよりも軸方向の長さが短く、小型である。このようなコイル2を具えるリアクトル2Lは、磁性コア4のコイル巻回部4cの長さ(コイル素子2a(2b)の軸方向の大きさ)を短くすることができるため、小型である。従って、リアクトル2Lは、小型であることが望まれる車載部品などに好適に利用することができると期待される。
【００６９】
その他、リアクトル2Lでは、端部コア4eをコイル巻回部4cよりも突出した形状としている。そのため、コイル巻回部の外周面と端部コアの外周面と面一である磁性コアと比較して、端部コアの体積を一定とすると、端部コア4eは長さ(コイルの軸方向の大きさ)を短くできるため、小型である。この点は、後述する実施形態3のリアクトル3Lも同様である。
【００７０】
なお、コイル2では、巻返し部2rにより連結された形態を説明したが、実施形態1のコイル1を一対用意し、二つのコイルの巻線の一端部同士を溶接などにより接合することで、一対のコイル素子を具えるコイルとすることができる。この点は、後述する実施形態3のリアクトル3Lも同様である。
【００７１】
(実施形態3)
以下、図5〜図7を参照して、本発明のコイル成形体を具える本発明リアクトルを説明する。リアクトル3Lは、コイル2を有するコイル成形体3と、コイル成形体3が配置される環状の磁性コア4とを具える。リアクトル3Lにおいて実施形態2のリアクトル2Lとの主たる相違点は、コイル2が内側樹脂部3cに覆われたコイル成形体3である点にある。以下、この相違点を中心に説明し、その他の点は実施形態2のリアクトル2Lと概ね同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
[コイル成形体]
コイル成形体3は、図6(II)に示すように、コイル2の外周を覆う内側樹脂部3cを具える。ここでは、内側樹脂部3cは、コイル2を構成する各コイル素子2a,2bをそれぞれ圧縮した所定の形状に保持している。また、内側樹脂部3cは、図6に示すようにコイル2の外形に概ね沿って覆っており、巻線2wの両端部、及びコイル素子2a,2bのターン形成部分の外周面の一部が内側樹脂部3cの構成樹脂により覆われず露出されている。内側樹脂部3cにおいて両コイル素子2a,2bのターン形成部分を覆う箇所の厚さは、実質的に均一であり、巻返し部2rを覆う箇所は、コイルの軸方向にせり出した形状である。
【００７３】
各コイル素子2a,2bの内周も内側樹脂部3cの構成樹脂により覆われており、この構成樹脂により形成される中空孔3hを有する。各中空孔3hにはそれぞれ、磁性コア4(図7)のコイル巻回部4c(図7)が挿通配置される。各コイル巻回部4cがそれぞれ、コイル素子2a,2bの内周の適切な位置に配置されるように内側樹脂部3cの構成樹脂の厚さを調整すると共に、中空孔3hの形状をコイル巻回部4cの外形(ここでは直方体状)に合わせている。そのため、各コイル素子2a,2bの内周に存在する内側樹脂部3cの構成樹脂は、コイル巻回部4cの位置決め部として機能する。
【００７４】
内側樹脂部3cの構成樹脂には、コイル成形体3を具えるリアクトル3Lを使用した際に、コイル2や磁性コア4の最高到達温度に対して軟化しない程度の耐熱性を有し、トランスファー成形や射出成形が可能な材料が好適に利用できる。特に、絶縁性に優れる材料が好ましい。具体的には、エポキシなどの熱硬化性樹脂や、PPS樹脂、LCPなどの熱可塑性樹脂が好適に利用できる。ここでは、エポキシ樹脂を利用している。また、上記樹脂に、上述したセラミックスからなるフィラーを混合すると、絶縁性に優れると共に、放熱性を更に高められる。
【００７５】
上記コイル成形体3は、以下のような成形金型を利用して製造することができる。成形金型は、開閉可能な一対の第一金型及び第二金型から構成されるものが利用できる。第一金型は、コイル2の一端側(図6(II)において巻線2wの端部を引き出している側)に位置する端板と、各コイル素子2a,2bの内周にそれぞれ挿入される直方体状の中子とを具え、第二金型は、コイルの他端側(図6(II)において巻返し部2r側)に位置する端板と、コイル2の周囲を覆う周側壁とを具える。これら第一金型、第二金型は、駆動機構により金型内部において進退可能な複数の棒状体を具え、これらの棒状体により、各コイル素子2a,2bの長方形枠状の端面を適宜押圧してコイル素子2a,2bを圧縮する。上記棒状体は、コイル2の圧縮に対する十分な強度と、内側樹脂部3cの成形時の熱などに対する耐熱性とを具えており、かつコイル2において内側樹脂部3cで被覆されない箇所を少なくするために、極力細くすることが好ましい。
【００７６】
実施形態1,2で説明したようにしてコイル2を形成し、上記成形金型の表面とコイル2との間に一定の隙間が形成されるように成形金型内に上記コイル2を収納する。このとき、コイル2は未だ圧縮されていない。
【００７７】
次に、成形金型を閉じて、各コイル素子2a,2bの内周にそれぞれ、第一金型の中子を挿入する。このとき、中子とコイル素子2a,2bの内周との間隔は、中子の全周に亘ってほぼ均一となるようにする。
【００７８】
続いて、棒状体を成形金型内に進出して各コイル素子2a,2bを圧縮する。この圧縮により、各コイル素子2a,2bを構成する隣り合うターン間の隙間が狭められた状態となり、コイル2は、その自由長よりも圧縮された状態に保持される。
【００７９】
上記圧縮状態を保持しながら、樹脂注入口から成形金型内に樹脂を充填する。このとき、コイル2は、上述のように隣り合うターン間の間隔がコイル2の全体に亘って均一的に設けられているため、ターン間に樹脂が均一的に充填される。なお、コイル2は、被覆平角線で構成されていることから、ターン間に上記樹脂が充填されていなくても、所定の絶縁特性を確保することができる。隣り合うターン間の全体に樹脂を充填して、ターン間に上記樹脂が介在された構成とすることで、各ターン同士の絶縁性を更に高められる。充填した樹脂を硬化した後、成形金型を開いて、当該樹脂により上記圧縮状態に保持されたコイル成形体を取り出す。なお、棒状体で押圧されていた箇所に形成された複数の小穴は、そのまま放置しておいてもよいし、適宜な絶縁材などで埋めてもよい。また、圧縮する必要が無い場合、棒状体による押圧は不要である。
【００８０】
[外側樹脂部]
リアクトル3Lは、更に、コイル成形体3と磁性コア4とを組み合わせてなる組合体30の外周を覆う外側樹脂部6を具える。外側樹脂部6は、組合体30の外形に概ね沿って形成されており、コイル成形体3の内側樹脂部3cから露出された巻線2wの端部を実施形態2のリアクトル2Lと同様に露出させている。内側樹脂部3cの表面、及び上述した内側樹脂部3cから露出されたターン形成部分は、この外側樹脂部6の内面に接触される。
【００８１】
外側樹脂部6の構成樹脂には、上述した実施形態2のリアクトル2Lの外側樹脂部6と同様のものが利用でき、コイル成形体3の内側樹脂部3cの構成樹脂と同じでも異なっていてもよい。
【００８２】
[リアクトルの組み立て手順]
上記構成を具えるリアクトル3Lは、以下のようにして組み立てることができる。
【００８３】
まず、上述のようにしてコイル成形体3を形成する。また、図7に示すように、コア片4mやギャップ材4gを接着剤などで固定してコイル巻回部4cを形成する。そして、コイル巻回部4cをコイル成形体3の中空孔3hに挿入配置する。この中空孔3hに挿入された各コイル巻回部4cはそれぞれ、コイル素子2a,2b(図6)に対して適切な位置に配置される。次に、コイル成形体3の両端面が一対の端部コア4eで挟まれるように端部コア4eを配置して、接着剤などで端部コア4eとコイル巻回部4cとを接合して、組合体30が得られる。得られた組合体30において、巻線2wの端部が露出されるように組合体30の外周を樹脂で覆って外側樹脂部6を形成することにより、リアクトル3Lが得られる。
【００８４】
[効果]
上記コイル成形体3は、実施形態2のコイル2を具えることで小型であり、このようなコイル成形体3を具えるリアクトル3Lも実施形態2のリアクトル2Lと同様に小型である。特に、リアクトル3Lは、ケースを具えていないことで、小型・軽量でありながら、内側樹脂部3c及び外側樹脂部6を具えることで、コイル2や磁性コア4の外部環境からの保護及び機械的保護を図ることができる。かつ、リアクトル3Lは、コイル成形体3を利用することで、組み立ての際、コイル2が伸縮せずコイル2が取り扱い易いことから、製造性に優れる。また、コイル成形体3を利用することで、インシュレータなどを省略できるため、部品点数の削減、及びこれらの部品を配置する工程の削減を図ることができ、この点からもリアクトルの製造性に優れる。
【００８５】
その他、リアクトル3Lでは、端部コア4eやコイル成形体3においてリアクトルを設置したときに設置側となる面が外側樹脂部6から露出されており、これら設置側の面は、リアクトルが設置される冷却ベースに接触することができるため、放熱性に優れる。また、リアクトル3Lでは、コイル成形体3の外周面が凹凸形状であることで、コイル成形体3と外側樹脂部6との接触面積が増大され、両者の密着性を高められる。
【００８６】
(変形例1)
上記実施形態1〜3では、被覆丸線を被覆平角線に加工し、引き続いて螺旋状に巻回する構成を説明した。その他、被覆平角線を別途作製しておき、この被覆平角線を上述のように適宜な配置状態とした揺動ローラ部に挿通させ、引き続いて螺旋状に巻回して、直線部と湾曲部とを具えるコイルを形成してもよい。
【００８７】
(変形例2)
上記実施形態1〜3では、被覆丸線を利用する構成を説明した。その他、絶縁被覆を具えていない裸丸線を利用することもできる。この場合、裸丸線をローラダイス部に挿通して線引き加工を施して平角線を形成し、この平角線を上述のように適宜な配置状態とした揺動ローラ部に挿通させ、引き続いて螺旋状に巻回して、直線部と湾曲部とを具える裸線のコイル(エッジワイズコイル)を形成してもよい。或いは、上記変形例2と同様に裸の平角線を用意し、上述のようにして裸線のコイルを形成してもよい。そして、得られた裸線のコイルにおいて、隣り合うターン間の隙間に絶縁性樹脂や絶縁紙といった絶縁材料を介在して、隣り合うターン間の絶縁を確保することができる。隣り合うターン間の間隔や絶縁材料の種類などは、所望の絶縁特性が確保できるように適宜選択することができる。
【００８８】
上述のように揺動ローラ部を利用することで、コイルの全体に亘って厚さ及び隣り合うターン間の間隔が均一的な裸線のコイルが得られる。そのため、隣り合うターン間の隙間に介在される絶縁材料も均一的な厚さになり、コイルの全体に亘って所定の絶縁特性を確保することができる。
【００８９】
上記裸線のコイルを、例えば、実施形態2のリアクトルに利用する場合、裸線のコイルと磁性コアとの組合体を作製し、ポッティング樹脂を充填する際に隣り合うターン間の隙間にもこの樹脂を充填させるとよい。或いは、上記組合体の外周に外側樹脂部を成形する際に隣り合うターン間の隙間に外側樹脂部の構成樹脂を充填させるとよい。上記裸線のコイルを、例えば、実施形態3のコイル成形体に利用する場合、内側樹脂部を成形する際に隣り合うターン間の隙間に内側樹脂部の構成樹脂を充填させるとよい。
【００９０】
なお、上述した実施の形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明コイル及び本発明コイル成形体は、リアクトルといったコイル部品の構成要素に好適に利用することができる。上記コイルやコイル成形体を具える本発明リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池車といった車両などの移動体に載置されるコンバータといった電力変換装置の構成部品に好適に利用することができる。本発明コイルの製造方法は、上記本発明コイルの製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
1,2  コイル  1w,2w  巻線  2a,2b  コイル素子  2r  巻返し部
3  コイル成形体  3c  内側樹脂部  3h  中空孔
2L,3L  リアクトル
4  磁性コア  4c  コイル巻回部  4e  端部コア  4m  コア片
4g  ギャップ材  5  インシュレータ  5f  鍔部  6  外側樹脂部
10  コイルの中間体  10w  巻線素材  11,21  直線部  11s  短辺部
11l  長辺部  12,22  湾曲部  30  組合体
50  コイル製造装置  51  揺動ローラ部  51a,51b  円柱状ローラ
52  ローラダイス部  52a,52b  縦方向ローラダイス
52c,52d  横方向ローラダイス  53  サプライ  54  巻回部  54a  丸棒芯部
54b  曲げ部
100  角Rコイル  100w  巻線  110  直線部  120  湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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