(57)【要約】【課題】鉄心に線材を巻回した構成のコイル装置及びその製造方法に関し、小型で、組立性が良好なコイル装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】鉄心と、鉄心に巻回される線材と、鉄心の一端に装着され、線材の端部が巻回されるとともに、線材を外部に導出する外部リード線が接続される巻回部を有する接続手段とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2006060092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心に巻回される線材と、
前記鉄心の一端に装着され、前記線材の端部が巻回されるとともに、前記線材を外部に導出する外部リード線が接続される巻回部を有する接続手段とを有することを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
前記接続手段は、前記巻回部が前記鉄心の延長方向に複数設けられた構成とされていることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
【請求項３】
前記接続手段は、前記複数の巻回部の外径が前記鉄心から離れるにしたがって大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２記載のコイル装置。
【請求項４】
前記接続手段は、前記巻回部を分割する鍔部に前記線材及び前記外部リード線が係合する凹部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のコイル装置。
【請求項５】
前記凹部は、前記線材及び前記外部リード線の直径程度の深さに形成されたことを特徴とする請求項４記載のコイル装置。
【請求項６】
前記接続手段は、樹脂モールドにより一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のコイル装置。
【請求項７】
前記鉄心及び前記接続手段は、中心軸に沿って貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のコイル装置。
【請求項８】
前記鉄心の他端に装着され、前記線材の巻回領域を制限する突当手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のコイル装置。
【請求項９】
鉄心と、前記鉄心に巻回される線材と、前記鉄心の一端に装着され、前記線材の端部が巻回されるとともに、外部リード線が接続される複数の巻回部を有する接続手段とを有するコイル装置の製造方法であって、
前記鉄心に前記接続手段を装着し、
前記線材の一端を前記複数の巻回部のうち前記鉄心側に近接した第１の巻回部に巻回し、
前記鉄心に前記線材を巻回し、
前記線材の他端を前記複数の巻回部のうち前記第１の巻回部より鉄心側から離間した第２の巻回部に巻回し、
少なくとも前記第１及び第２の巻回部に巻回された線材を融着することを特徴とするコイル装置の製造方法。
【請求項１０】
前記接続手段は、その両端及び前記複数の巻回部間を分割する鍔部に前記線材及び前記外部リード線が係合する凹部を有し、
前記線材の一端を前記第１の巻回部に巻回するときに、前記線材の一端を凹部に係合させた後、前記第１の巻回部に巻回し、
前記線材の他端を前記第２の巻回部に巻回するときに、前記線材の他端を凹部に係合させた後、前記第１の巻回部に巻回することを特徴とする請求項９記載のコイル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル装置及びその製造方法に係り、特に、鉄心に線材を巻回した構成のコイル装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内視鏡の位置を検出するために内視鏡のアーム部に複数のコイルを配置し、複数のコイルの電流を供給することにより、複数のコイルに磁界を発生させ、複数のコイルに発生した次回を外部から検出することにより、アーム部の位置や状態を検出することにより、操作性を向上させた内視鏡装置が開発されている。内視鏡は、非常に狭い部分に挿入されて、挿入された部分の視認するものであり、より狭い部分を視認するためには、アーム部の径をより細くする必要があった。このため、コイルの小型化、小径化が望まれていた。
【０００３】
従来のコイル装置は、例えば、鉄心に巻回された線材の一端を鉄心の一端に設けられたプリント配線板に半田付けし、プリント配線板に形成されたランドに外部リード線を半田
付けする構成とされていた（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２９４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、従来のコイル装置では、プリント配線板を接続装置として用いていたため、半田付け部分などを考慮すると、ある程度の大きさが必要となり小径化が困難であった。
【０００６】
また、プリント配線板に半田付けを行なう必要があったため、作業効率が悪いなどの問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小型で、組立性が良好なコイル装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、鉄心と、鉄心に巻回される線材と、鉄心の一端に装着され、線材の端部が巻回されるとともに、線材を外部に導出する外部リード線が接続される巻回部を有する接続手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、線材の端部が巻回されるとともに、線材を外部に導出する外部リード線が接続される巻回部を有する接続手段を鉄心の一端に装着し、外部リード線との接続装置として用いることにより、線材の端部を巻回部に巻回し、線材を融着させることにより、線材の端部を固定でき、また、巻回部に外部リード線を半田付けすることにより外部リード線を接続することができ、省スペースで線材の固定、及び、外部リード線の接続が可能となり、小型で、組立性が良好なコイル装置を提供できるなどの特長を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
〔構成〕
図１は本発明の一実施例の構成図、図２は本発明の一実施例の組立斜視図、図３は本発明の一実施例の分解斜視図を示す。
【００１１】
本実施例のコイル装置１００は、外径が略１．３ｍｍ、長さが略６．７ｍｍ程度の小型のコイル装置であり、内視鏡などに装着されて、内視鏡の位置及び状態などの検出に用いられる。コイル装置１００は、鉄心１１１、突当手段１１２、接続手段１１３、線材１１４から構成されている。
【００１２】
〔鉄心１１１〕
鉄心１１１は、ＣｏＦｅ系の磁性材を、外径が略０．８ｍｍ、内径が略０．３ｍｍ、長さが６．３ｍｍの円筒状に成形した部材である。
【００１３】
鉄心１１１の一端には突当手段１１４が装着され、鉄心１１１の他端には接続手段１１３が装着される。また、鉄心１１１の中心孔１２１には、コイル装置１００を連結するためのワイヤなどが挿入される。さらに、鉄心１１１の一端には、線材１１４を巻回するときに、鉄心１１１を治具に係合させるための溝部１２２が形成されている。溝部１２２に治具を係合させることにより、鉄心１１１をすべることなく回転させることができる。
【００１４】
〔突当手段１１２〕
突当手段１１２は、例えば、耐熱性、寸法安定性、低収縮率性などの特徴をもつＬＣＰ（ヒドロキシ安息香酸ポリエステル）樹脂を外径が略１．３ｍｍ、内径が略０．８ｍｍ、厚さが略０．５ｍｍとした円環形状にモールド成形したものである。突当手段１１２の中心孔１３１には、鉄心１１１の矢印Ｘ１方向の一端が圧入される。
【００１５】
〔接続手段１１３〕
接続手段１１３は、突当手段１１２と同じ材料である耐熱性、寸法安定性、低収縮率性などの特徴をもつＬＣＰ（ヒドロキシ安息香酸ポリエステル）樹脂により一体的にモールド成形されている。接続手段１１３は、装着部１４１、貫通孔１４２、第１の巻回部１４３、第２の巻回部１４４、第１の鍔部１４５、第２の鍔部１４６、第３の鍔部１４７、凹部１４８〜１５３を有し、線材１１４を巻回する領域の矢印Ｘ２方向の突き当てとして作用するとともに、コイル装置１００を外部リード線に接続するための接続装置として作用する。
【００１６】
装着部１４１は、矢印Ｘ１方向の面から矢印Ｘ２方向に向かって形成されており、内径が略０．８ｍｍ、深さが略０．８ｍｍ程度に形成された円柱形状の孔部である。装着部１３１には、鉄心１１１の他端が圧入される。貫通孔１４２は、装着部１４１の底面から接続手段１１３の矢印Ｘ２方向の端面に貫通した孔部であり、鉄心１１１の中心孔１２１と連通して、鉄心１１１の中心孔１２１とともに、コイル装置１００を矢印Ｘ１、Ｘ２方向に貫通する貫通孔を形成する。これによって、コイル装置１００にワイヤなどを通すことが可能となる。
【００１７】
第１の巻回部１４３は、接続手段１１３の外径側の矢印Ｘ１方向側に形成されており、その径は略１．０ｍｍ程度に設定されている。第１の巻回部１４３には、線材１１４の一端が巻回され、融着される。
【００１８】
また、第２の巻回部１４４は、接続手段１１３の外径側の矢印Ｘ２方向側に形成されており、その径が第１の巻回部１４３の外径より大きい、例えば、略１．２ｍｍ程度に設定されている。第２の巻回部１４４には、線材１１４の他端が巻回され、融着される。
【００１９】
このとき、第１の巻回部１２１の径は、第２の巻回部１２２の径に比べて小さく設定されているので、線材１１４の他端が第１の巻回部１２１を横切ったときでも、第１の巻回部１２１に巻回された線材１１４と接触することがない。このため、確実に線材１１４の両端部を第１の巻回部１２１及び第２の巻回部１２２に引き出すことができる。
【００２０】
第１の鍔部１４５は、接続手段１１３の外径側であり、第１の巻回部１４３の矢印Ｘ１方向側に形成されている。第１の鍔部１４５は、その外径がコイル装置１００の最大の外径となる略１．３ｍｍに設定されている。第１の鍔部１４５は、矢印Ｘ１方向側の面で鉄心１１１に巻回される領域を規制しており、矢印Ｘ２方向側の面で第１の巻回部１４３の矢印Ｘ１方向側の領域を規制している。
【００２１】
第２の鍔部１４６は、接続手段１１３の外径側であり、第１の巻回部１４３の矢印Ｘ２方向側、第２の巻回部１４４の矢印Ｘ１方向側に形成されている。第２の鍔部１４６は、その外径がコイル装置１００の最大の外径となる略１．３ｍｍに設定されている。第２の鍔部１４６は、矢印Ｘ１方向側の面で第１の巻回部１４３の矢印Ｘ２方向側の領域を規制しており、矢印Ｘ２方向側の面で第２の巻回部１４４の矢印Ｘ１方向側の領域を規制している。
【００２２】
第３の鍔部１４７は、接続手段１１３の外径側であり、第２の巻回部１４４の矢印Ｘ２方向側に形成されている。第３の鍔部１４７は、その外径がコイル装置１００の最大の外径となる略１．３ｍｍに設定されている。第３の鍔部１４７の矢印Ｘ２方向側の面は、接続手段１１３の矢印Ｘ２方向側の端面となる。
【００２３】
凹部１４８は、第１の鍔部１４５の矢印Ｚ１方向の周縁部に形成されている。凹部１４８には、例えば、線材１１４の一端が係合し、線材１１４の一端を第１の巻回部１４３までガイドする。凹部１４９は、第２の鍔部１４６の矢印Ｚ１方向の周縁部に形成されている。凹部１５０は、第３の鍔部１４７の矢印Ｚ１方向の周縁部に形成されている。凹部１４９、１５０には、例えば、第１の巻回部１４３に半田付けされた外部リード線が係合し、外部リード線をガイドして、コイル装置１００の矢印Ｘ２方向端面から延出させる。
【００２４】
凹部１５１は、第１の鍔部１４５の矢印Ｚ２方向の周縁部に形成されている。凹部１５２は、第２の鍔部１４６の矢印Ｚ２方向の周縁部に形成されている。凹部１５１、１５２には、線材１１４の他端が係合し、線材１１４の他端を第２の巻回部１４４までガイドする。凹部１５３は、第３の鍔部１４７の矢印Ｚ２方向の周縁部に形成されている。凹部１５３には、第２の巻回部１４４に半田付けされた外部リード線が係合し、外部リード線をガイドして、コイル装置１００の矢印Ｘ２方向端面から延出させる。
【００２５】
凹部１４８〜１５３は、線材１１４及び外部リード線３０１、３０２の直径程度の深さに形成されている。このため、凹部１４８〜１５３に線材１１４の端部及び外部リード線３０１、３０２を係合させることにより、線材１１４の端部及び外部リード線が第１の鍔部１４５、第２の鍔部１４６、第３の鍔部１４７の外径より外側に突出することを防止できる。なお、線材１１４が係合する凹部１４８、１５１、１５２は、線材１１４の直径程度の深さに形成し、外部リード線３０１、３０２が係合する凹部１４９、１５０、１５３は、外部リード線３０１、３０２の直径程度の深さに形成するようにしてもよい。要は、凹部１４９〜１５３の深さは、線材１１４、外部リード線３０１、３０２が係合したときに線材１１４、外部リード線３０１、３０２が第１の鍔部１４５、第２の鍔部１４６、第３の鍔部１４７の外径より外側に突出しない深さに形成されていればよい。
【００２６】
〔線材１１４〕
線材１１４は、鉄心１１１の突当手段１１２と接続手段１１３との間に巻回される。線材１１４は、例えば、銅線にポリアミド系融着皮膜を施した線材であり、径が０．０６〜０．５５ｍｍ程度のものから構成されている。線材１１４は、鉄心１１１の突当手段１１２と接続手段１１３との間に１段、略１００ターンを５段に亘って巻回することにより、略５００ターン程度巻回される。
【００２７】
〔製造方法〕
次に、上記コイル装置１００の製造方法を説明する。
【００２８】
図４乃至図７は、本発明の一実施例のコイル装置の組立方法を説明するための図を示す。
【００２９】
まず、図４（Ａ）に示すように鉄心１１１の矢印Ｘ１方向側の一端を突当手段１１２の中心孔１３１に圧入し、鉄心１１１の矢印Ｘ２方向側の他端を接続手段１１３の装着部１４１に圧入する。これによって、図４（Ｂ）に示すように鉄心１１１に突当手段１１２及び接続手段１１３が装着された状態となる。
【００３０】
次に、図４（Ｂ）に示すように鉄心１１１に突当手段１１２及び接続手段１１３が装着されたものを自動線材巻回装置などに装着し、図５（Ａ）に示すように線材１１４の一端を接続手段１１３の第１の巻回部１４３に巻回する。
【００３１】
次に、線材１１４の一端を第１の鍔部１４５の凹部１４８に係合させた後、自動線材巻回装置などを駆動させて、鉄心１１１に線材１１４を巻回させる。
【００３２】
図５（Ｂ）に示すように鉄心１１１に線材１１４が巻回された後、図６（Ａ）に示すように線材１１４の他端を凹部１５１、１５２に係合させつつ、第２の巻回部１４４にガイドし、第２の巻回部１４４に巻回する。
【００３３】
次に接続手段１１３に対して半田ディップなどによって、第１の巻回部１４３に巻回された線材１１４の一端及び第２の巻回部１４４に巻回された線材１１４の他端の各々を融着させ、固着させる。このとき、第１の巻回部１４３に巻回された線材１１４と第１の巻回部１４３を横架し、第２の巻回部１４４に巻回される線材１１４の他端とは、第１の巻回部１４３が凹部１５１、１５２の深さに比べて十分に深く成形されているので、互いに融着することはない。
【００３４】
以上によって、図６（Ｂ）に示すようなコイル装置１００が完成する。
【００３５】
なお、コイル装置１００に外部リード線を接続するときには、図７（Ａ）に示すように第１の巻回部１４３に外部リード線３０１を半田付けし、第２の巻回部１４３に外部リード線３０２を半田付けする。次に、図７（Ｂ）に示すように外部リード線３０１を凹部１４９、１５０に係合させて、矢印Ｘ２方向に引き出し、外部リード線３０２を凹部１５３に係合させて、矢印Ｘ２方向に引き出す。以上により、外部リード線３０１、３０２を外径方向に突出させることなく、引き出すことができる。
【００３６】
〔適用例〕
図８は本発明の一実施例のコイル装置１００の適用例の構成図を示す。
【００３７】
本適用例は、内視鏡装置４００に本実施例のコイル装置１００を搭載した状態を示している。内視鏡装置４００のアーム部４０１の延長方向に沿って、所定の間隔で複数のコイル装置１００を設けている。このとき、コイル装置１００の矢印Ｘ１、Ｘ２方向が内視鏡装置４００のアーム部４０１の延長方向となるように配置している。これによって、内視鏡装置４００のアーム部４０１の径を太くすることなく、コイル装置１００を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の組立斜視図である。
【図３】本発明の一実施例の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例のコイル装置の組立方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例のコイル装置の組立方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例のコイル装置の組立方法を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例のコイル装置の組立方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例のコイル装置１００の適用例の構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  コイル装置
１１１  鉄心、１１２  突当手段、１１３  接続手段、１１４  線材
１２１  中心孔
１３１  中心孔、１３２  溝部
１４１  装着部、１４２  貫通孔、１４３  第１の巻回部、１４４  第２の巻回部
１４５  第１の鍔部、１４６  第２の鍔部、１４７  第３の鍔部
１４８〜１５３  凹部
【図１】
2006060092.tif 000003
【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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