(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱素子に接続される１対の第１端子、この加熱素子用の自動車直流電源に接続される１対の第２端子、自動車におけるラジオ送信および／あるいは受信装置のアンテナ回路に接続されるアンテナ端子と、上記第１端子対と第２端子対の間に挿置され、上記電源から加熱素子に直流電流が流されることを許容するが、加熱素子から直流電源にラジオ信号が流れることを阻止するようになされた、共通方向の第１および第２巻線を有する２本巻きコイルとを有し、上記アンテナ端子がこの２本巻きコイルと加熱素子の間に、上記１対の第１端子の何れかの側で接続されており、２本巻きコイルの各巻線が全体的に相互に密接して配置され、別個に形成された巻線であり、コイル構造体の内方および外方に設けられる内方部分および外方部分を有する鉄製コアが設けられており、２本巻きコイルの別個の各巻線がそれぞれ異なる直径のほぼ円筒状の第１および第２巻線から成り、この第１巻線が第２巻線内に密接嵌合せしめられ、この第１巻線の巻回部分が第２巻線の巻回部分に対して半径方向内方に間隔を有し、この第１および第２巻線が、実質的に同じ巻回方向で同じ巻回数を有するように構成されている、自動車窓ガラス加熱素子と共に使用される信号分離装置。
【請求項２】
上記各巻線が、それぞれ屈曲端部で終結する頂部および底部の最終巻回部分を有し、第１巻線の第１屈曲端部が直ちに下方に向けて屈曲せしめられ、第１および第２巻線の他方の屈曲端部が下方に屈曲せしめられる前に側方に屈曲する部分を有する、請求項１による信号分離装置。
【請求項３】
第１巻線をワイヤからほぼ円筒状のコイルとして形成し、第２巻線をワイヤから第１巻線コイルの外径より大きい内径を有するほぼ円筒状の別個のコイルとして形成し、第１巻線を第２巻線内に嵌合させ、このようにして形成された２本巻きコイルを、このコイル構造体のそれぞれ内外と係合する内方部分および外方部分を有するポットコア内に定置する、請求項１又は２による信号分離装置。
【請求項４】
加熱素子に接続される１対の第１端子、この加熱素子用の自動車直流電源に接続される１対の第２端子、自動車におけるラジオ送信および／あるいは受信装置のアンテナ回路に接続されるアンテナ端子と、上記第１端子対と第２端子対の間に挿置され、上記電源から加熱素子に直流電流が流されることを許容するが、加熱素子から直流電源にラジオ信号が流れることを阻止するようになされた、共通方向の第１および第２巻線を有する２本巻きコイルとを有し、上記アンテナ端子がこの２本巻きコイルと加熱素子の間に、上記１対の第１端子の何れかの側で接続されており、２本巻きコイルの各巻線が全体的に相互に密接して配置され、前記２本巻きコイルの第１及び第２巻線が螺旋状コイルとして形成され、各コイルは共通直径を有し、これら両コイルが、軸線方向において互いに上下に配置され、相互に接触状態に配置され、両コイルの内方および外方に設けられる内方部分および外方部分を有する鉄製コア内に配置されていることを特徴とする信号分離装置。
【請求項５】
前記螺旋状コイルは中心開口を有し、この中心開口がコアの内方部分を受領していることを特徴とする請求項４に記載の信号分離装置。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は２本巻コイル構造体に関するものである。
［技術的背景］
英国特許GB1520030号および同1600987号明細書には、自動車における電気的加熱窓の加熱素子に対する直流電力供給回路を、この加熱素子に結合されたラジオ受信機ないし送信機のアンテナ回路から遮断し、従って加熱素子が加熱目的にも、また発信機、受信機用アンテナにも同時に使用され得るようになされた、信号分離装置が記載されている。
この公知装置は、信号分離目的のために２本巻きコイルを使用する。このコイルの２本の巻線は、それぞれ加熱素子の両対向端部を直流電力供給回路の正、負両端子との間に結合されており、従ってこのコイルは直流電流に対する小抵抗値を有する、対ラジオ信号高ブロックインピーダンスをもたらし得る。従って、信号分離は慣用の効率的な態様で行われ得る。
これまで２本巻コイルは、巻型周面に２本のワイヤを並べて機械により一体的に巻回することにより製造されて来た。このために、共通する直径および軸線方向長さを有し、共通する方向に巻回される２本の巻回体がもたらされ、その巻回部は相互に軸線方向において隣接する。上述したように信号分離のため、巻回体は、接続のための巻回体中心開口を経て軸線方向下方に突出する巻回線端部を有するコア構造体（鉄セラミック構造体）中に収納される。
現在の傾向として、自動車窓ガラス加熱素子のために、いよいよ高電流、例えば30アンペア以上を消費する方向に在り、従って２本の巻きコイルに対しては、さらに太いゲージ巻回体の使用を要求する。しかしながら、上述したような慣用の構造では、さらに太いゲージ巻回体が、好ましくない軸方向の嵩高性をもたらす。自動車の後方窓ガラスに近い所望位置に容易に装着するためには、軸線方向においてコンパクトな構造とし、導線のインダクタンスおよびキャパシタンスによる同調の問題を最小限度にするのが好ましい。また従来慣用の構造では、巻線の下方突出接続両端部が、隣接する最終巻回部分に連なる湾曲路ないし屈曲路に続き、軸方向に並ぶ太いゲージワイヤの場合、これにより軸線方向においてさらに著しく嵩高となり、従来慣用の巻回装置では巻回達成ないし制御が困難となる場合がある。
そこで、本発明の目的は、製造が容易かつ効率的に行われ、太いゲージワイヤであっても軸線方向における嵩高傾向を抑止し得る２重巻きコイル構造体を有する信号分離装置を提供することである。
［本発明の開示］
そこで本発明の第１の観点から、自動車窓ガラス加熱素子と共に使用される信号分離装置が提供される。この信号分離装置は、加熱素子に接続される１対の第１端子、この加熱素子用の自動車直流電源に接続される１対の第２端子、自動車におけるラジオ送信および／あるいは受信装置のアンテナ回路に接続されるアンテナ端子と、上記第１端子対と第２端子対の間に挿置され、上記電源から加熱素子に直流電流が流されることを許容するが、加熱素子から直流電源にラジオ信号が流れることを阻止するようになされた、共通方向の第１および第２巻線を有する２重巻きコイルとを有し、上記アンテナ端子がこの２重巻きコイルと加熱素子の間に、上記１対の第１端子の何れかの側で接続されており、２重巻きコイルの各巻線が全体的に相互に密接して配置され、別個に形成された巻線であり、コイル構造体の内方および外方に設けられる内方部分および外方部分を有する鉄製コアが設けられており、２重巻きコイルの別個の各巻線がそれぞれ異なる直径のほぼ円筒状の第１および第２巻線から成り、この第１巻線が第２巻線内に密接嵌合せしめられ、この第１巻線の巻回部分が第２巻線の巻回部分に対して半径方向内方に間隔を有し、この第１および第２巻線が、実質的に同じ巻回方向で同じ巻回数を有するように構成されている。
この信号分離装置は、例えばキャパシター、ダイオード、チョーク、加熱素子をラジオ装置アンテナ回路に整合させるための整合回路、相違する周波数バンド（am、vhf）で効率的操作をもたらすための同期回路などのその他の素子を包含し得る。
本発明による２重巻きコイル構造体の巻線は、円筒状（あるいはほぼ円筒状）の２本の巻線であって、それぞれの直径はわずかに異なり、従って第１巻線コイルは第２巻線コイル内に密接嵌合し、従って第１巻線コイルの巻回部分は、第２巻線コイル巻回部分と半径内方において間隔が置かれる。
この信号分離装置の製造は、第１巻線をワイヤからほぼ円筒状のコイルとして形成し、第２巻線をワイヤから第１巻線コイルの外径より大きい内径を有するほぼ円筒状の別個のコイルとして形成し、第１巻線を第２巻線内に嵌合させ、このようにして形成された２重巻きコイルを、このコイル構造体のそれぞれ内外と係合する内方部分および外方部分を有するポットコア内に定置することによって行なわれる。
上述した内径、外径は、極めてわずかに相違し、従って第１巻線コイル外周面が、第２巻線コイル内周面に接触し、あるいはほぼ接触するようにして、最少限度の間隔ないし間隙をもたらすようにするのが好ましい。
これにより、太いゲージワイヤを使用する場合にも、巻線コイルは容易にかつ経済的に形成し得る。これは巻線端部が隣接終端巻回部分内にもたらされ、屈曲部分が巻線端部と巻回部分間に収納され得るからである。巻回部分は容易に離されるので、軸線方向の嵩高性は最少限度に抑止されることができ、巻線端部の屈曲部が２本のワイヤでなく１本のワイヤにおいてもたらされることも、この点に貢献し得る。
内方巻線および外方巻線により、全体的なコイル構造体は、一般的に円筒状を成し、従ってコイル構造体内およびその外方における内方および外方円筒状部分を有する慣用のコアを使用することが可能であり、かつ好ましく、これらは端部板体により一体的に結合され得る。このコアはいわゆるポットコアでよく、これは軸線方向に延びる挟持装置、例えばボルト、ナットにより一体的に挟持され得る２個の半部から形成され得る、接続端部のための適当なスロットが形成され得る。
本発明の１実施態様において、各巻線は、各屈曲端部で終結する頂部および底部の最終巻回部分を有し、これらに連なる直線状終端部分はコイル軸線方向においてこれに沿って突出する。底部の上記最終端部はコイルから下方に突出し、頂部の上記終端部分はコイルに沿って、コイル外周面から下方に突出する。また終端部分は、相互に円筒状に間隔を置くのが好ましい。
特に好ましい実施態様において、頂部および底部の屈曲端部の少なくとも一方は、一歩側方に屈曲して、２本の巻線の頂部終端部分が相互に離れているのが有利であって、これは底部終端部分に対しても同様である。
コアは頂部および底部の半径方向に延びるスロットを設け、各屈曲端部はこれを経てコイル外に突出する。
上記の別個の巻線は、互いに上下に配置された螺旋状巻線であってもよい。これは「扁平な」あるいは軸線方向嵩高性を軽減した構造体をもたらし、これら巻線の端部は、容易に、別個に上方もしくは下方に旋転し、あるいは屈曲して、巻線旋回部分を軸線方向において著しく変位させる必要なく、接続部分を形成し得る。
従って、本発明により、２本の巻線が螺旋状コイルとして形成され、これら両コイルが、軸線方向において互いに上下に配置される２本巻きコイル構造体が提供される。
各コイルは共通直径を有し、相互に接触状態に配置されるのが好ましい。
このコイル構造体は、上述したものと同様のコア構造体を具備し、従ってコイルは中心開口を有し、これによりコア中心部分を受領するようになされる。
上記のように軸線方向において互いに上下に配置される２本巻きコイルは、加熱素子に接続される１対の第１端子と、この加熱素子用の自動車直流電源に接続される１対の第２端子と、自動車におけるラジオ送信および／あるいは受信装置のアンテナ回路に接続されるアンテナ端子とに接続され、しかも上記第１端子対と第２端子対の間に挿置され、上記電源から加熱素子に直流電流が流されることを許容するが、加熱素子から直流電源にラジオ信号が流れることを阻止するように作用し、上記アンテナ端子は上記２本巻きコイルと加熱素子の間に、上記１対の第１端子の何れかの側で接続されている。
【図面の簡単な説明】
以下において添付図面を参照しながら、例示的に本発明の具体的実施例につきさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の１実施態様による２本巻きコイル構造を具備する信号分離装置の１形態を示す略意的回路図、
図２は以下の図４におけるＡ−Ａ線による、２本巻きコイル構造の断面図、
図３および図４は図２の構造を下方および上方から見た平面図および底面図、
図５は２本巻きコイル構造の外方巻線の側面図、
図６および図７はコイル構造体の２本の巻回線を上方および下方から見た平面図および底面図、
図８は図６のＢ−Ｂ線による断面図である。
［本発明の最も好ましい実施態様］
図示の信号分離装置は、自動車の後方窓ガラスを加熱するために使用され、かつ自動車ラジオのための受信アンテナとしても使用し得るようにするためのものである。
この装置は、例えば後方荷物棚下方ないしルーフライニング内に、加熱されるべき後方窓ガラス２に近接して装着されるケーシング収納回路１を有する。
このケーシング収納回路１は、５個の端子３、４、５、６、７を有し、そのうちの２個の端子３、４は、窓ガラス加熱素子２に接続されており、他の２個の端子５、６は、慣用のダッシュボードスイッチを経て、自動車直流電源の正電極およびアースに接続されており、残りの端子７はシールドケーブルにより自動車におけるラジオアンテナ回路の入力回路に接続されている。
収納回路１は、共通方向の２本の巻線９、10を有する２本巻きコイル８を具備し、これら巻線は直流正電極およびアースと、加熱素子２の両端との間に挿置されている。
アンテナ端子７は、加熱素子２と、２本巻きコイル構造体８との間に接続されている。整合、同調のための、また加熱素子両端部における信号の隔離、平衡のための他の構成要素も回路ケーシング内に収納されるが、これらは図示されない。
２本巻きコイル構造体は、２本の別個の巻線９、10を具備し、これらはそれぞれ、抵抗に基因する加熱をもたらさず、また著しい電圧ロスをもたらすことなく、前述した30アンペア程度の電流を流し得る太いゲージ銅線の例えば５回巻き線である。
各巻線コイル９、10は、その軸線に対して平行にコイルから突出する下方屈曲端部11、12で終結する底部巻回部分を有する。各コイルはまた軸線方向に平行なコイル外周面に沿ってコイルから突出する頂部屈曲端部13、14に連なる頂部巻回部分を有する。
内方コイル９は、外方コイル10の内径よりも極めて僅かだけ小さい寸法の外径を有する。内方コイル９の底端部11は、真直ぐに下方へ向けて屈曲するが，内方および外方コイルの端部13、12、14は、下方に向けて屈曲する前に１歩だけ側方に屈曲している。
内方コイル９は外方コイル10内に嵌合し、相互に密接接触している。底部突出巻線端部11、12は相互に並んでいるが、上述の１歩側方屈曲のために若干の間隔を有する。同様の状態が、頂部突出巻線端部13、14についても適用される。
巻線端部11がそのまま下方に屈曲するに対して、他の巻線端部12〜14が上述したように１歩側方屈曲しているために、巻回操作後、巻線端部11〜14をさらに屈曲することなく、コイル９をコイル10内に迅速かつ容易に挿入し得る。
上述した各コイルは慣用のコイル巻回装置により簡単に形成され得る。巻回されるのはそれぞれ１本のワイヤだからである。ことに巻線端部11、12、13、14は、容易に屈曲され、極めて簡単かつ正確に対応する端部巻回部分の内方に、あるいはその外方にもたらされ、太いゲージワイヤの場合にも、端部巻回部分の軸線方向における過度の捩りないし変位を必要としない。
このようにして形成されたコイル構造体８は、２本の巻線９、10の巻線部分半径方向間隔の故に、また上述した端部巻回部分のわずかな変位の故に軸線方向の軽減された嵩高性を示す。
コイル構造体８は、正確に形成され、従って図示のように慣用のポットコアにより容易に組立てることができる。
このポットコアは、それぞれ内方中空シリンダー17、外方中空シリンダー18および端部板体19から成る両半部15、16により構成される。これらのシリンダー17、18および端部板体19は、鉄セラミック材料から一体的に成形される。
鉄セラミック材料製、殊にフェライト製ポットコアは磁界を収集し、集中させる特性を有している。閉鎖磁界において、略全部の磁界がフェライトループ内に集中せしめられ、このフェライトループは空気中を進行するよりも有効な状況をもたらし、その結果次のようになる。
（ｉ）増強集中磁界であるために、２つの同じ巻数のコイル巻線からのインダクタンスは極めて高くなり、従って熱の発生は極めて少なくなる。また、コイルの巻数を少なくすることができ、それによって装置がより小型化する。
（ii）２つのコイル巻線の各磁界は同じ領域に捕捉され、磁束相殺を最大化する。実際これは申し分のないものであって、このことは、コイル構造体の第１巻線が第２巻線内に密接嵌合せしめられているタイプであるか、又はコイル構造体の両螺旋状コイルが、軸線方向において互いに上下に配置され、相互に接触状態に配置されているタイプであるかは問わない。
外方シリンダー18と半径方向スロット20を有する端部板体19には間隙が設けられ、また端部板体19には中心開口21が形成されている。
コア半部15、16は、突出巻線端部11、12、13、14を受領収納する段部を設けた半径方向スロット20が穿設されている頂部および底部をコイル構造体周面に有する。これら半部15,16は、中心開口21、内方シリンダー17を貫通するボルト22と、係合ナット23とにより、相互に緊密に接触するように嵌合せしめられる。
当然のことながら、本発明は図示され、上述した実施態様に限定されるべきものではない。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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