(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の形状を保ち、大電流大電圧を扱うことが可能であり、コイルの隣り合うターン間の隙間での電流の短絡を抑制することが容易なモールドコイルおよびその製造方法、ならびに当該モールドコイルの製造装置を提供する。【解決手段】モールドコイルは、コイル板２と、絶縁物とを備えている。コイル板２は金属平板からなり、複数のターンを有する渦形状の導線２ｂを含む。絶縁物はコイル板２の表面を覆う。上記導線２ｂは、並列に配置された複数の細導線２ｄの集合したものである。渦形状に配置された導線２ｂにおける複数のターン間の第１の距離Ｗａが、１つのターン内における複数の細導線２ｄ間の第２の距離Ｗｃよりも広い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属平板からなり、複数のターンを有する渦形状の導線を含むコイル板と、
前記コイル板の表面を覆う絶縁物とを備え、
前記導線が、並列に配置された複数の細導線の集合したものであり、
前記渦形状に配置された前記導線における前記複数のターン間の第１の距離が、複数のうち１つの前記ターン内における前記複数の細導線間の第２の距離よりも広い、モールドコイル。
【請求項２】
前記複数の細導線の延在方向に沿って延びる側面は、切削面として形成される、請求項１に記載のモールドコイル。
【請求項３】
前記コイル板の少なくとも一方の主表面上に平板状の絶縁構造物をさらに備え、
前記絶縁構造物の前記コイル板と接触する側と反対側の主表面上には複数の絶縁スペーサが配置されている、請求項１または２に記載のモールドコイル。
【請求項４】
コイル板を収納可能な充填容器と、
前記コイル板が収納された状態で前記充填容器内に絶縁物を供給することにより前記コイル板に前記絶縁物を配置可能な絶縁物供給装置と、
前記充填容器内を真空状態にさせる真空装置とを備える、モールドコイル製造装置。
【請求項５】
前記充填容器を傾斜させることが可能な傾斜装置をさらに備える、請求項４に記載のモールドコイル製造装置。
【請求項６】
前記コイル板の少なくとも一方の主表面上に平板状の絶縁構造物および複数の絶縁スペーサを形成することが可能な絶縁構造物形成部材をさらに備える、請求項４または５に記載のモールドコイル製造装置。
【請求項７】
前記絶縁構造物形成部材は、前記コイル板の一方の主表面に沿うように拡がる部材基板と、前記部材基板に対する位置を変更可能な複数の成形ピースとを含み、
前記部材基板には、一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記部材基板を貫通する貫通孔が複数、互いに間隔をあけて形成され、
前記複数の成形ピースのそれぞれは、前記貫通孔から突出した第１の状態および前記貫通孔内に収納された第２の状態のいずれかの状態となるよう構成されている、請求項６に記載のモールドコイル製造装置。
【請求項８】
金属平板を加工することにより、複数のターンを有する渦形状の導線を含むコイル板を形成する工程と、
前記コイル板の表面に絶縁物を配置する工程とを備え、
前記コイル板を形成する工程は、前記渦形状に配置された前記導線における前記複数のターン間が第１の距離を有するように前記金属平板を加工することにより前記導線を形成する工程と、前記導線を複数の細導線に分割する工程とを含み、
前記第１の距離は、前記分割する工程において１つの前記ターン内に形成される前記複数の細導線間の第２の距離よりも広い、モールドコイルの製造方法。
【請求項９】
前記コイル板を形成する工程においては、前記金属平板が切削加工または放電加工されることにより、前記導線および前記複数の細導線が形成される、請求項８に記載のモールドコイルの製造方法。
【請求項１０】
前記コイル板を形成する工程においては、前記金属平板と絶縁シートとが共に切削加工または放電加工され、
前記絶縁物を配置する工程においては、複数の前記コイル板と複数の前記絶縁シートとが交互に積層された状態で、前記絶縁物が前記コイル板の表面に供給される、請求項９に記載のモールドコイルの製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁物を配置する工程においては、複数の前記コイル板が間隔をあけて積層された状態で、前記絶縁物が前記間隔の領域および前記コイル板の表面に供給される、請求項８または９に記載のモールドコイルの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁物を配置する工程においては、前記コイル板を収納可能な充填容器内に前記コイル板が収納され、かつ前記充填容器内が真空状態にされた状態で前記充填容器内に前記絶縁物が供給される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のモールドコイルの製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁物を配置する工程においては、前記コイル板の少なくとも一方の主表面上に絶縁構造物成形部材が設置された状態で前記コイル板の表面に前記絶縁物が配置され、
前記絶縁構造物成形部材は、前記コイル板の一方の主表面に沿うように拡がる部材基板と、前記部材基板に対する位置を変更可能な複数の成形ピースとを含み、
前記部材基板には、一方の主表面から前記一方の主表面と反対側の他方の主表面まで前記部材基板を貫通する貫通孔が複数、互いに間隔をあけて形成されており、
前記絶縁物を配置する工程は、前記コイル板の一方の主表面と間隔をあけて前記部材基板を設置する工程と、前記複数の成形ピースのそれぞれを前記貫通孔から突出した第１の状態および前記貫通孔内に収納された第２の状態のいずれかの状態となるように調整された状態でなされる、請求項８〜１２のいずれか１項に記載のモールドコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモールドコイル、モールドコイル製造装置およびモールドコイルの製造方法に関し、特に大容量変圧器に用いられるモールドコイル、当該モールドコイルの製造装置および当該モールドコイルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄い金属平板にエッチング処理を施すことにより渦形状のコイルを形成し、これに樹脂材料を含浸などさせてモールドコイルを形成する技術が、たとえば特開平９−２８３３６１号公報（特許文献１）に開示されている。上記方法によりコイルを形成することにより、導線のスプリングバックによるコイルの変形を抑制することができる。特開平９−２８３３６１号公報においては、コイルの巻回方向に交差する幅が２分割された構成とされている。すなわち当該公報においては、コイルのターン毎に２つの細導線が並列する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８３３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし特開平９−２８３３６１号公報においては、コイルのターン毎の各導線同士の境界と、各ターン内にてさらに幅方向に分割される細導線同士の境界との幅が同一であると推定される。コイルの各ターン内の細導線同士はほぼ同電位であるが、隣り合うターンの各導線同士の間にはターン１周分の電位差が生じている。このため隣り合うターン間の隙間が同一ターン内の細導線間の隙間と同様に狭ければ、隣り合うターン間の電流が短絡する恐れがある。
【０００５】
また特開平９−２８３３６１号公報においては、金属平板が薄いため、エッチング処理により渦形状を形成可能である。しかし回転体、変圧器などの特に大電流を扱うコイルを薄い金属平板から形成した場合、必要な導線の断面積を確保できない。そこで厚い金属平板を用いた場合、エッチングにより渦形状のコイルを形成することが困難である。
【０００６】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものである。その目的は、所望の形状を保ち、大電流大電圧を扱うことが可能であり、コイルの隣り合うターン間の隙間での電流の短絡を抑制することが容易なモールドコイルおよびその製造方法、ならびに当該モールドコイルの製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のモールドコイルは、コイル板と、絶縁物とを備えている。コイル板は金属平板からなり、複数のターンを有する渦形状の導線を含む。絶縁物はコイル板の表面を覆う。上記導線は、並列に配置された複数の細導線の集合したものである。渦形状に配置された導線における複数のターン間の第１の距離が、複数のうち１つのターン内における複数の細導線間の第２の距離よりも広い。
【０００８】
本発明のモールドコイル製造装置は、充填容器と、絶縁物供給装置と、真空装置とを備える。充填容器はコイルを収納可能である。絶縁物供給装置はコイル板が収納された状態で充填容器内に絶縁物を供給することによりコイル板に絶縁物を配置可能である。真空装置は充填容器内を真空状態にさせる。
【０００９】
本発明のモールドコイルの製造方法は以下の工程を備えている。まず金属平板を加工することにより、複数のターンを有する渦形状の導線を含むコイル板が形成される。コイル板の表面に絶縁物が配置される。コイル板を形成する工程は、渦形状に配置された導線における複数のターン間が第１の距離を有するように金属平板を加工することにより導線を形成する工程と、導線を複数の細導線に分割する工程とを含む。第１の距離は、分割する工程において１つのターン内に形成される複数の細導線間の第２の距離よりも広い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コイルの複数のターン間の第１の距離が細導線間の第２の距離よりも広いため、コイルの隣り合うターン間の隙間での電流の短絡を抑制することが容易となる。また本発明のモールドコイル製造装置およびモールドコイルの製造方法によれば、大電流および大電圧であり、積層される各コイル間の絶縁機能が確保された高信頼性のモールドコイルを形成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１におけるモールドコイルを構成する各部材の配置態様を示す概略斜視図である。
【図２】実施の形態１におけるモールドコイルの第１例の外観態様を示す概略斜視図である。
【図３】実施の形態１におけるモールドコイルの第２例の外観態様を示す概略斜視図である。
【図４】実施の形態１におけるモールドコイルに含まれるコイル板の外観態様を示す概略平面図である。
【図５】図４中の点線で囲まれた領域Ｖの概略拡大断面図である。
【図６】モールドコイルに含まれるコイル板の外観態様の第１例を示す概略平面図（Ａ）と、モールドコイルに含まれるコイル板の外観態様の第２例を示す概略平面図（Ｂ）とである。
【図７】実施の形態１において複数のモールドコイルのそれぞれに含まれる積層されたコイル板同士の接続態様の第１変形例を示す概略側面図（Ａ）と、実施の形態１において複数のモールドコイルのそれぞれに含まれる積層されたコイル板同士の接続態様の第２変形例を示す概略側面図（Ｂ）とである。
【図８】実施の形態１のモールドコイルの製造方法の大筋を示すフローチャート（Ａ）と、コイル板間に第１の絶縁物を挟む場合の（Ｓ４０）の詳細を示すフローチャート（Ｂ）と、コイル板間に第２の絶縁物を挟む場合の（Ｓ４０）の詳細を示すフローチャート（Ｃ）とである。
【図９】実施の形態１においてコイル板への絶縁物の供給に用いられるモールドコイル製造装置の第１例、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。
【図１０】実施の形態１においてコイル板への絶縁物の供給に用いられるモールドコイル製造装置の第２例、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。
【図１１】図９および図１０の充填容器内の態様を示す概略平面図である。
【図１２】実施の形態２においてコイル板への絶縁物の供給に用いられるモールドコイル製造装置、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。
【図１３】実施の形態３におけるモールドコイルを構成する各部材の配置態様を示す概略斜視図である。
【図１４】実施の形態３におけるモールドコイルの第１例の外観態様を示す概略斜視図である。
【図１５】実施の形態３におけるモールドコイルの第２例の外観態様を示す概略斜視図である。
【図１６】実施の形態３においてコイル板への絶縁物の供給に用いられるモールドコイル製造装置、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。
【図１７】実施の形態３のモールドコイル製造装置に備えられる絶縁構造物成形部材の構成を示す概略斜視図である。
【図１８】実施の形態３において充填容器により絶縁構造物を形成する際の絶縁構造物成形部材の設置態様を示す概略断面図である。
【図１９】実施の形態３において、図１８の状態に対し充填容器内に絶縁物が供給された態様を示す概略断面図である。
【図２０】実施の形態３における図１９の工程に続く工程を示す概略断面図である。
【図２１】実施の形態３における複数のモールドコイルを積層した状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず本実施の形態のモールドコイルを構成する各部材の配置態様について、図１を用いて説明する。なお図１は、実施の形態１におけるモールドコイルを構成する各部材の配置態様を示す概略斜視図である。図１を参照して、本実施の形態のモールドコイルを構成する各部材が積層された積層コイル１０Ｐは、複数のコイル板２および絶縁物３を備えている。具体的には、たとえば図１においては互いに間隔をあけて積層された４枚のコイル板２と、それらの各コイル板２の間の領域に配置される絶縁物３を備えている。しかし単一のモールドコイルに含まれるコイル板２の数はこれに限らず任意である。
【００１３】
たとえば４枚のコイル板２は、銅などの導電性の金属平板に渦形状が形成されたものである。このためコイル板２は平板形状を有しており、その平面視における中央部には空洞が形成されている。絶縁物３は一般公知の樹脂などの絶縁材料が、複数積層されるように配置されるコイル板２のそれぞれの間に挟まれるように配置されている。絶縁物３が挟まれることにより、複数積層される各コイル板２間の積層方向に関する接触が妨げられる。これにより、積層方向に関して隣接するコイル板２間の短絡が抑制される。
【００１４】
図１の積層コイル１０Ｐにおける積層されるコイル板２間の絶縁物３は、形成されるモールドコイルのコイル板２の表面を全体的に封止するように覆う絶縁物３の一部であってもよい。このような積層されるコイル板２間の絶縁物３を以下においては第１の絶縁物３Ａと呼ぶ。あるいはコイル板２間の絶縁物３は、封止する前にあらかじめ挟まれるように配置された絶縁性を有するシート部材であってもよい。このように積層されるコイル板２間に挟まれるシート部材としての絶縁物３を以下においては第２の絶縁物３Ｂと呼ぶ。
【００１５】
なお図１の積層コイル１０Ｐは、後述のモールドコイルが形成される前の各部材が分離された状態でどのように配置されているのかを示している。つまり図１においては複数重なるコイル板２の間に絶縁物３が挟まれることを見やすくするために、絶縁物３は複数のコイル板２の間に互いに間隔をあけて挟まれるように示されている。また各部材の厚みは考慮せず実物に比べて限りなく薄いものとして示している。しかし実際のモールドコイルは図１のようにコイル板２と絶縁物３とが互いに間隔をあけて配置される構成とは異なり、以下の図２に示す態様を有している。
【００１６】
次に図２〜図７を用いて、本実施の形態のモールドコイルについて説明する。図２は、実施の形態１におけるモールドコイルの第１例の外観態様を示す概略斜視図である。図２を参照して、本実施の形態における実際のモールドコイル１１は、一定の厚みを有するコイル板２と、絶縁物３とを備える構造物である。図２中の絶縁物３は、図１の積層コイル１０Ｐの絶縁物３に対応する。図２のモールドコイル１１では複数（たとえば４枚）のコイル板２が互いに間隔をあけて積層され、それぞれの間、およびそれぞれの外形の外側の表面に図１の絶縁物３が供給された態様となっている。
【００１７】
したがってコイル板２間の絶縁物３が第１の絶縁物３Ａである場合、絶縁物３は積層方向に関して隣り合う１対のコイル板２の間にて当該コイル板２の主表面に接触するように重畳し、さらにコイル板２と絶縁物３とが重畳した全体の表面を覆うような態様を有している。すなわち第１の絶縁物３Ａを含むモールドコイル１１においては、図１に示すように各コイル板２の間に挟まれる絶縁物３と、積層されたコイル板２の全体を外側から覆う絶縁物３とが、一体として形成されている。すなわちモールドコイル１１は、金属平板からなる複数のコイル板２と、当該コイル板２の表面を覆う絶縁物３とを備えている。
【００１８】
一方、コイル板２間の絶縁物３が第２の絶縁物３Ｂである場合、図２の絶縁物３は、あらかじめコイル板２と第２の絶縁物３Ｂとが交互に積層された図１の積層コイル１０Ｐの全体の外側の表面を覆うような態様を有している。すなわちこの場合のモールドコイル１１においては、コイル板２間の絶縁物３（３Ｂ）と、コイル板２の外側の表面を覆う絶縁物３とは、最終的に一体となる場合はあるが、元々は別体として供給されたものである。この場合においても第２の絶縁物３Ｂはコイル板２間に挟まれることによりコイル板２の表面を覆うといえる。
【００１９】
図３は、実施の形態１におけるモールドコイルの第２例の外観態様を示す概略斜視図である。図２を参照して、本実施の形態の第２例のモールドコイル１２は、基本的に第１例のモールドコイル１１と同様の構成を有しているため、モールドコイル１１と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただしモールドコイル１２においてはコイル板２が１枚のみとなっており、コイル板２の表面が絶縁物３により覆われた構成を有している。モールドコイル１２における絶縁物３はモールドコイル１１における絶縁物３と同様の構成となっている。
【００２０】
図４は、実施の形態１におけるモールドコイルに含まれるコイル板２の外観態様を示す概略平面図である。図５は図４中の点線で囲まれた領域Ｖの概略拡大断面図である。図４および図５を参照して、実施の形態１のモールドコイル１１，１２を構成するコイル板２は、ターン間切込み２ａにより区画され複数のターンを有する渦形状の導線２ｂを含んでいる。ここでターンとはコイル板２がコイルとしての導線２ｂを形成するための渦形状に形成された周回を意味する。すなわち図４のコイル板２は、導線２ｂが３周回転するように形成されているため３ターンを有する渦形状の導線２ｂが形成されている。導線２ｂは３周回転する１本の渦形状を有するコイルとして形成されている。
【００２１】
コイル板２の各ターンを構成する導線２ｂには、その周回方向に交差する幅方向に関して導線間切込み２ｃにより区画され複数の細導線２ｄを有するように構成されている。すなわち導線２ｂは、複数のターンのうちの１つのターン内にさらに、幅方向に並列に配置された複数の細導線２ｄを有し、それら複数の細導線２ｄが集合するように構成されている。一例として図４および図５におけるコイル板２の導線２ｂは、１つのターン内に４つの細導線２ｄが集合するように形成されている。ただし導線２ｂの１つのターン内の細導線２ｄの数はこれに限らず任意である。
【００２２】
特に図５に示すように、コイル板２の渦形状に配置された導線２ｂにおける複数のターン間の第１の距離Ｗａは、１つのターン内における複数の細導線２ｄ間の第２の距離Ｗｃよりも広い。ここで第１の距離Ｗａは導線２ｂとして複数（ここでは４つ）の細導線２ｄが集合した単位同士の間の距離を意味する。また第２の距離Ｗｃは１つの導線２ｂの中に複数（ここでは４つ）並ぶ細導線２ｄのうち隣り合う細導線２ｄ間の距離を意味する。
【００２３】
複数の細導線２ｄの延在方向に沿って延びる側面すなわちターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃは切削加工、ワイヤー放電加工、型彫り放電加工、およびレーザカット等いずれかの加工方法により形成される。したがってターン間切込み２ａに隣接する細導線２ｄのターン間切込み２ａを形成する側面は上記加工方法により形成された切削面となる。また同様に、導線間切込み２ｃに隣接する細導線２ｄの導線間切込み２ｃを形成する側面は上記加工方法により形成された切削面となる。
【００２４】
銅などからなるたとえば矩形状の金属平板４に上記の加工方法によりターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃが形成される。これにより平板形状のコイル板２が形成される。コイル板２を切り取り残った金属平板４の部分は除去される。これによりコイル板２の、３ターン周回される領域の内側には金属平板４が除去された空洞すなわちコイル板内窓部４ｃが形成される。コイル板内窓部４ｃは、積層されたコイル板２間に進入する第１の絶縁物３Ａ、および積層されたコイル板２間に予め配置されるシート状の第２の絶縁物３Ｂにも同様に形成される。積層されたコイル板２および絶縁物３のコイル板内窓部４ｃには、モールドコイル１１を大容量変圧器などに用いるための鉄心が挿入される。
【００２５】
図６（Ａ），（Ｂ）は、金属平板４から切り取られた後のコイル板２の平面態様の例を示している。図６（Ａ）を参照して、金属平板４から切り取られたコイル板２は、コイル板内側接続部４ａと、コイル板外側接続部４ｂとを有している。コイル板内側接続部４ａは、コイル板２において周回される導線２ｂの内側の端部である。コイル板外側接続部４ｂは、コイル板２において周回される導線２ｂの外側の端部である。図６（Ａ）のコイル板２は、たとえば図４と同様に、コイル板内側接続部４ａから導線２ｂが時計回りに周回してコイル板外側接続部４ｂに達する。これに対し、図６（Ｂ）のコイル板２は、図４とは逆に、コイル板内側接続部４ａから導線２ｂが反時計回りに周回してコイル板外側接続部４ｂに達する。
【００２６】
たとえば図２のモールドコイル１１のように複数のコイル板２が積層される構成においては、積層方向に関して、図６（Ａ）のコイル板２と図６（Ｂ）のコイル板２とが交互に並ぶように配置される。具体的には、たとえばモールドコイル１１の最下層に図６（Ａ）のコイル板２が配置されれば、その直上に図６（Ｂ）のコイル板２が配置される。両者はたとえば図６（Ａ）の接続部４ａと図６（Ｂ）の接続部４ａとにより接続される。その場合、図６（Ｂ）のコイル板２とさらにその直上の図６（Ａ）のコイル板２とは、それぞれの接続部４ｂにより接続される。このように積層方向に関して、接続部４ａ同士の接続と接続部４ｂ同士の接続が交互になされることによりモールドコイル１１のような複数のコイル板２が積層された構成となる。さらに上記のように形成されたモールドコイル１１を複数積層し接続する際にも、上記と同様に、たとえば下側に配置されるモールドコイル１１の最上層の接続部４ａと、上側に配置されるモールドコイル１１の最下層の接続部４ａとを接続することができる。このようにすれば、複数のモールドコイル１１のそれぞれの内に含まれる各コイル板２の導線２ｂ同士が直列に繋がり、かつ複数のモールドコイル１１の導線２ｂ同士が直列に繋がったモールドコイルが構成される。
【００２７】
なお図６（Ａ）のコイル板２と、図６（Ｂ）のコイル板２とは、各図中の上下方向の寸法を二等分する一点鎖線Ｌに関して互いに対称であることが好ましい。ただし両者は必ずしも一点鎖線Ｌに関して対称でなくてもよい。たとえばそれぞれのコイル板２のターン数を互いに異なるものとするなど、各コイル板２の平面視における態様を互いに異なるものとしてもよい。
【００２８】
ただし複数のモールドコイル１１の導線２ｂ同士は以下に説明する図７のように接続されてもよい。図７は本実施の形態において複数のモールドコイル１１のそれぞれに含まれる積層されたコイル板２同士の接続態様を示す概略側面図である。図７（Ａ）を参照して、下側に配置されるモールドコイル１１の４層積層されるコイル板２のうち最下層のコイル板２の接続部４ａと、上側に配置されるモールドコイル１１の４層積層されるコイル板２のうち最下層のコイル板２の接続部４ａとが接続される。他の各層のコイル板２同士の接続についても上記と同様である。すなわち以上をまとめると、下側に配置されるモールドコイル１１内の下側から第ｎ層（ｎはここでは１以上４以下の整数。以下同じ）のコイル板２の接続部４ａと、上側に配置されるモールドコイル１１内の下側から第ｎ層のコイル板２の接続部４ａとが接続される。このようにすれば、複数のモールドコイル１１のそれぞれの内に含まれる各コイル板２の導線２ｂ同士が並列に繋がり、かつ複数のモールドコイル１１の導線２ｂ同士が直列に繋がったモールドコイルが構成される。
【００２９】
図７（Ｂ）を参照して、ここでは下側のモールドコイル１１内の下側から第ｎ層のコイル板２と上側のモールドコイル１１内の下側から第ｎ層のコイル板２とが接続される接続部４ａ同士が一束となっている。そして当該一束となった個々の接続部４ａ同士が、スリーブまたは端子などのコイル板接続部品９により接続されてもよい。
【００３０】
なお図７（Ａ），（Ｂ）においては接続部４ａによりコイル板２同士が接続されるが、接続部４ｂによりコイル板２同士が接続されてもよい。また図７（Ａ），（Ｂ）においては導線２ｂの延在方向に関して接続部４ａに隣接する領域は、それ以外の水平方向に延びるコイル板２の領域に対して約４５°の角度を有するように屈曲されている。しかしこれに限らず、たとえば上記角度が約９０°となるように屈曲されてもよい。
【００３１】
次に、図８〜図１２を用いて、本実施の形態のモールドコイル製造方法、およびモールドコイル製造装置について説明する。
【００３２】
図８（Ａ）は実施の形態１のモールドコイルの製造方法の大筋を示すフローチャートである。図８（Ａ）を参照して、まず図２に示すようなたとえば矩形状であり、厚みのある金属平板４が準備される（Ｓ１０）。金属平板４はたとえば銅からなる。金属平板４はコイル板２を形成する枚数だけ準備される。個々の金属平板４は、たとえば５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の厚みを有する。金属平板４を上記のように比較的厚くすることにより、当該金属平板４から得られるコイル板２の電流の流通方向に交差する断面積を小さくすることができる。このため当該コイル板２を、１００ＭＶＡ以上の高い電力を扱う大容量変圧器に用いることができる。金属平板４は銅などの微小な導電性粒子の高密度な集合体として形成されていることが好ましい。当該金属平板４を加工することにより、複数のターンを有する渦形状の導線２ｂを含むコイル板２が形成される。
【００３３】
なお仮に図１の絶縁物３として第２の絶縁物３Ｂを用いる場合には、ここで金属平板４と共に、第２の絶縁物３Ｂを形成するための絶縁シートが準備される（Ｓ１０）。ただし図１の絶縁物３として第１の絶縁物３Ａを形成する場合には当該絶縁シートの準備は不要である。
【００３４】
絶縁シートは後の工程で絶縁物３として供給する一般公知の樹脂材料と同一の樹脂材料により形成されていることが好ましいが、これとは別の絶縁性の材料により、樹脂材料よりも硬度の高い絶縁板として形成されてもよい。絶縁シート（または絶縁板）は平板形状を有するように準備されることが好ましい。いずれにせよ、絶縁物３Ａ，３Ｂはたとえば１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の厚みを有するように形成されることが好ましい。
【００３５】
コイル板２の外形形状については、この時点で、所望の外形寸法になるように切り出され切断されてもよい。図８に示すように、コイル板２を形成する工程においては、金属平板４が切削加工または放電加工される（Ｓ２０）。これらの他にレーザカット加工がなされてもよい。この加工により金属平板４にターン間切込み２ａが形成されることで、たとえば図６（Ａ），（Ｂ）に示すように３ターンの導線２ｂが形成される。導線２ｂは渦形状に配置される。導線２ｂにおける複数のターン間は第１の距離Ｗａ（図５参照）を有するように金属平板４が加工される。コイル板２は図６（Ａ）に示すようにコイル板内側接続部４ａからコイル板外側接続部４ｂに向けて導線２ｂの渦形状が時計回りに周回されるものと、図６（Ｂ）に示すようにコイル板内側接続部４ａからコイル板外側接続部４ｂに向けて導線２ｂの渦形状が反時計回りに周回されるものとがそれぞれ、複数準備される。
【００３６】
またコイル板２を形成する工程においては、金属平板４が切削加工、放電加工またはレーザカット加工される。これにより図２に示すように、導線２ｂに導線間切込み２ｃが形成される。このため導線２ｂが複数たとえば４本の細導線２ｄに分割され、複数の細導線２ｄが形成される。細導線２ｄは導線２ｂと同様に渦形状に配置される。１本の導線２ｂから分割された複数の隣り合う細導線２ｄ間は第２の距離Ｗｃを有するように加工される。導線２ｂはその端部であるコイル板内側接続部４ａおよびコイル板外側接続部４ｂの双方において個々の細導線２ｄに切り離されてもよい。しかし導線２ｂは接続部４ａおよび接続部４ｂの一方または双方において個々の細導線２ｄに切り離されずに繋がった状態となるよう、導線間切込み２ｃが加工されてもよい。この場合、導線２ｂは個々の細導線２ｄに分割されても少なくともその端部において各細導線２ｄが繋がった状態となる。このため各細導線２ｄを１本の導線２ｂとしてまとめて取扱いやすくなる。
【００３７】
ここで、上記第１の距離Ｗａは、導線２ｂを分割する工程において１つのターン内に形成される複数の細導線２ｄ間の第２の距離Ｗｃよりも広くなるように上記の加工がなされる。すなわち上記のようにターン間切込み２ａと導線間切込み２ｃとの幅を調整可能なように加工されることが好ましい。ただし第１の距離Ｗａ、第２の距離Ｗｃともに、隣り合う導線２ｂまたは細導線２ｄ間の絶縁性を確保できる限り、なるべく狭くなるように加工されることが好ましい。なお隣り合う導線２ｂまたは細導線２ｄ間の絶縁性は、当該領域にも絶縁物３が進入することにより確保される。このようにすれば、その分だけ細導線２ｄおよび導線２ｂの幅を広くすることができる。このためコイル板２の導線２ｂの部分の線占有率が大きくなり、導線２ｂの延在方向に交差する電流が流れる部分の断面積を大きくすることができる。したがって導線２ｂに電流が流れることによって発生する熱量およびエネルギ損失を減少させることができる。
【００３８】
その他、コイル板２を形成する工程においては、形成されるコイル板２の平面視における内側の領域が切削加工などにより除去され、コイル板内窓部４ｃが形成されることが好ましい。コイル板内窓部４ｃの部分は、変圧器のコアである鉄心等が入るための空間となる。
【００３９】
なお、工程（Ｓ１０）にて絶縁シートが準備された場合には、工程（Ｓ２０）において、当該絶縁シートが金属平板４と共に切削加工またはレーザ加工により共に切り出され（共切り）てもよい。これにより第２の絶縁物３Ｂが形成される。この場合、あらかじめ絶縁シートが金属平板４の一方の主表面に貼り付けられた状態で両者が共に切り出されることが好ましい。上記の共切りにより第２の絶縁物３Ｂを金属平板４に貼り付ける手法を用いれば、特に後述のコイル板２への絶縁物を配置する工程の際に、絶縁物３がターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃの部分に供給されやすくなる。このためターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃの部分にボイドが発生する可能性を低減することができる。
【００４０】
使用状況および接続態様に応じて、絶縁シートはコイル板２のターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃを含む全体が金属平板４と同様に加工されてもよい。あるいは絶縁シートは外形のみ金属平板４と同様に共切りされてもよい。
【００４１】
その他、本実施の形態の図６（Ａ），（Ｂ）に示すコイル板２は、各図中の上下方向の寸法を二等分する一点鎖線Ｌに関して互いに対称となるように形成されることが好ましい。ただし図６（Ａ），（Ｂ）に示す両者は必ずしも一点鎖線Ｌに関して対称に形成されなくてもよい。
【００４２】
再度図８（Ａ）を参照して、特に図２のモールドコイル１１を形成する場合には、複数の積層されるコイル板２同士が接続される（Ｓ３０）。上記のように図６（Ａ），（Ｂ）の２種類のコイルを直列に接続するにせよ、図７（Ａ），（Ｂ）の変形例のように並列に接続するにせよ、コイル板内側接続部４ａおよびコイル板外側接続部４ｂにより各コイル板２が接続される。ここで第１の絶縁物３Ａを形成する場合には、互いに間隔をあけて複数のコイル板２が積層され接続される。また第２の絶縁物３Ｂが形成された場合には、第２の絶縁物３Ｂが積層により隣接する１対のコイル板２の間に挟まれるように複数のコイル板２が重畳するように積層され接続される。これにより積層コイル１０Ｐが形成される。
【００４３】
上下方向に積層されるコイル板２同士を接続するために、たとえば図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、各コイル板２は接続部４ａ，４ｂに隣接する領域において上方または下方に屈曲される。その上で、積層方向に隣接する各コイル板２の接続部４ａまたは接続部４ｂ同士が接続される。当該接続は、たとえばロウ付け、はんだ付け、超音波接合、圧着、カーボンテープ接着、溶接、爆発圧接からなる群から選択されるいずれかの方法によりなされることが好ましい。
【００４４】
ただし接続部４ａ，４ｂを用いずに以下の方法により接続されてもよい。たとえば接続部４ａ，４ｂからコイル板２の周回部分を延長する部材が、コイル板２の主表面にほぼ９０°の方向に延びるように接続され配置される。そしてこれらの延長する部材同士を接続することにより、積層されたコイル板２同士が接続されてもよい。
【００４５】
以上の工程（Ｓ３０）は、コイル板２の間に挟まれる絶縁物３が第１の絶縁物３Ａおよび第２の絶縁物３Ｂのいずれであるかにかかわらず基本的に同様である。
【００４６】
次に図８（Ａ）に示すように、充填容器を用いた、コイル板への樹脂の含浸などによる配置（Ｓ４０）がなされる。すなわち図１および図２に示すように、間隔をあけて複数のコイル板２が積層された状態で、絶縁物３がコイル板２の表面に、たとえば含浸するように供給される。これにより絶縁物３が、各コイル板２の切込み２ａ，２ｃの部分および各コイル板２の外縁などコイル板２の表面に配置される。ここで、積層される複数のコイル板２間の絶縁物３が第１の絶縁物３Ａとして形成される場合には、積層される複数のコイル板２の間に挟まれた上記の間隔の領域にも絶縁物３が供給される。なお図３に示すようにコイル板２が積層されず１枚のみの場合も同様に、絶縁物３がコイル板２の表面に供給される。
【００４７】
図９は、工程（Ｓ４０）においてコイル板２への絶縁物３の供給に用いられるモールドコイル製造装置の第１例、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。図９を参照して、工程（Ｓ４０）において絶縁物３をコイル板２の表面に配置する際には、モールドコイル製造装置１１１が用いられる。モールドコイル製造装置１１１は、充填容器１００と、絶縁物供給装置１０１とを備えている。
【００４８】
充填容器１００は、絶縁物３を供給しようとするコイル板２を収納可能な容器状の部材である。絶縁物供給装置１０１は、充填容器１００内に（積層された）コイル板２が収納された状態で、充填容器１００内に絶縁物３を供給することによりコイル板２に絶縁物３を配置可能な部材である。
【００４９】
充填容器１００内には、図９に示すように、第２の絶縁物３Ｂと併せて複数のコイル板２が積層された積層コイル１０Ｐが設置されてもよい。あるいは充填容器１００内には、第１の絶縁物３Ａを形成することを前提に互いに間隔をあけて積層された複数のコイル板２のみが設置されてもよい。充填容器１００と絶縁物供給装置１０１とは、絶縁物充填接続部１０１ａにより接続されている。絶縁物供給装置１０１から一般公知の封止用樹脂材料などの液状の絶縁物３が、絶縁物充填接続部１０１ａを経由して充填容器１００内に供給される。
【００５０】
図８（Ｂ）は積層されたコイル板２間に第１の絶縁物を挟む場合の（Ｓ４０）の詳細を示している。図８（Ｂ）を参照して、第１の絶縁物３Ａを形成する場合には、充填容器１００内に複数のコイル板２が間隔をあけて積層された状態で（Ｓ４１Ａ）、絶縁物３が充填容器１００内に充填される。すなわち絶縁物３は、複数のコイル板２の間隔の領域、およびコイル板２の表面（外側の表面など）に供給される。これにより絶縁物３としての樹脂材料が複数のコイル板２が積層されたものの表面および内部に含浸するように成形される。つまり複数のコイル板２の積層されたものの間隔の領域には、第１の絶縁物３Ａとしての絶縁物３が、コイル板２の外側の絶縁物３と一体として形成される（Ｓ４２Ａ）。以上のように絶縁物３が配置されることにより、図２に示す態様のモールドコイル１１が形成される。
【００５１】
図８（Ｃ）は積層されたコイル板２間に第２の絶縁物を挟む場合の（Ｓ４０）の詳細を示している。図８（Ｃ）を参照して、第２の絶縁物３Ｂが既に積層されている場合には、複数のコイル板２と複数の絶縁シートとしての第２の絶縁物３Ｂとが交互に積層された状態で（Ｓ４１Ｂ）、絶縁物３が充填容器１００内に充填される。すなわち絶縁物３がコイル板２の表面（外側の表面など）に供給される。これにより絶縁物３としての樹脂材料が複数のコイル板２および第２の絶縁物３Ｂが積層されたものの表面に含浸するように成形される。このようにしてコイル板２および第２の絶縁物３Ｂの積層物の表面に絶縁物３が形成される（Ｓ４２Ｂ）。以上のように絶縁物３が配置されることにより、図２に示す態様のモールドコイル１１が形成される。なおここでの第２の絶縁物３Ｂは、積層されたコイル板２と共切りされたものであってもよいし、コイル板２と別工程で切削加工等されたものであってもよい。
【００５２】
図８（Ｂ），（Ｃ）のいずれの手法が用いられた場合においても、コイル板内窓部４ｃの空洞部などに充填された絶縁物３は除去される。これにより、当該除去された空洞に鉄心などを挿入可能となる。
【００５３】
以上のようにコイル板２への樹脂材料などの絶縁物３の供給（Ｓ４０）は、複数の積層されるコイル板２同士が接続（Ｓ３０）された後にされることが好ましい。ただし状況に応じて、工程（Ｓ４０）による絶縁物３が供給された後にコイル板２同士の接続（Ｓ３０）がなされてもよい。この場合、絶縁物３を供給する際には、後に接続される接続部４ａ，４ｂに液状の絶縁物３が付着しないように、カバーまたはテープなどで接続部４ａ，４ｂを予め覆う処置がなされた状態で絶縁物３がなされることが好ましい。あるいは先に工程（Ｓ４０）を行なうことにより接続部４ａ，４ｂを覆った絶縁物３を除去した後に工程（Ｓ３０）がなされてもよい。また第１の絶縁物３Ａを形成すべくコイル板２間の間隔をあけて充填容器１００内に設置し、樹脂封止（Ｓ４０）がコイル接続（Ｓ３０）より先になされる場合には、コイル板２間の間隔を確保するよう各コイル板２が支持された状態で充填容器１００内に設置されることが望ましい。
【００５４】
図１０は、工程（Ｓ４０）においてコイル板２への絶縁物３の供給に用いられるモールドコイル製造装置の第２例、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。図１０を参照して、工程（Ｓ４０）において絶縁物３をコイル板２の表面に配置する際には、モールドコイル製造装置１１２が用いられてもよい。モールドコイル製造装置１１２は、基本的にモールドコイル製造装置１１１と同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただしモールドコイル製造装置１１２は、充填容器１００内を真空状態にさせる真空装置１０２をさらに備える点においてモールドコイル製造装置１１１と異なっている。
【００５５】
充填容器１００と真空装置１０２とは、真空装置接続部１０２ａにより接続されている。すなわち充填容器１００内の気体が真空装置接続部１０２ａを経由して真空装置１０２へ吸引される。これにより充填容器１００内は真空状態となる。
【００５６】
すなわちモールドコイル製造装置１１２を用いた場合、コイル板２に絶縁物３を含浸など配置する工程（Ｓ４０）においては、充填容器１００内にコイル板２が収納され、かつ充填容器１００内が真空状態にされた状態で充填容器１００内に絶縁物３が供給される。真空装置１０２は、たとえば充填容器１００内を１×１０-7Ｔｏｒｒ以上１×１０-3Ｔｏｒｒ以下のいわゆる高真空と呼ばれる状態とすることが可能な性能を有することが好ましい。モールドコイル製造装置１１２を用いた場合、充填用域１００内を高真空状態としたうえで絶縁物３を含浸および充填される。このため形成されるモールドコイル１１などにおいて、コイル板２と絶縁物３との間でのボイドの発生を抑制することができる。
【００５７】
図１１は、図９および図１０の充填容器内の態様を示す概略平面図である。図１１を参照して、充填容器１００の内部には図９および図１０と同様に、モールドコイル１１形成前のコイル板２と第２の絶縁物３Ｂとの積層された積層コイル１０Ｐ（図１参照）が配置されている。ただし当該積層コイル１０Ｐの部分は間隔をあけて複数のコイル板２のみが積層された、第１の絶縁物３Ａが含浸形成される前提の態様であってもよい。
【００５８】
図１１に示すように、充填容器１００は平面視においてたとえば矩形状を有している。充填容器１００は、その内部の各壁面に充填スペーサ１００ａが設けられていることが好ましい。充填スペーサ１００ａは、積層コイル１０Ｐのコイル板２などの外形寸法にフィットするように形成されている。言い換えれば充填スペーサ１００ａは、充填容器１００内に収納されたコイル板２などの外縁に隣接する位置に配置されている。これにより、充填容器１００内にコイル板２などが設置された状態で充填容器１００内に絶縁物３を充填した際に、コイル板２の外縁の表面に過剰な絶縁物３が形成されることが抑制される。すなわち、不要な絶縁物３の消費を抑制することができ、かつモールドコイル１１のコイル板２などの平面視における外形形状を整える処理を容易にすることができる。
【００５９】
次に、本実施の形態の作用効果について総括的に説明する。
本実施の形態においては、複数の細導線２ｄが並列に並んだ幅の広い導線２ｂを形成する。これにより、導線２ｂに電流が流れることによって発生する熱量およびエネルギ損失を減少させることができる。
【００６０】
また導線２ｂを細導線２ｄで分割することにより、導体である細導線２ｄ一本あたりの断面積を小さくすることができ、渦電流損失を低減することができる。
【００６１】
次に、本実施の形態においては図２の第１の距離Ｗａが第２の距離Ｗｃよりも広くされている。導線２ｂ内における導線間切込み２ｃを挟む１対の隣り合う細導線２ｄ間はほぼ同電位となるのに対し、ターン間切込み２ａを挟む１対の隣り合う導線２ｂ間には１ターン分の電位差が生じる。このためターン間切込み２ａを挟む１対の隣り合う導線２ｂ間は、導線間切込み２ｃを挟む１対の隣り合う細導線２ｄ間よりも確実に絶縁させる必要がある。ターン間切込み２ａの幅を導線間切込み２ｃよりも広くすることにより、このことを可能とする。
【００６２】
また本実施の形態においては金属平板４からなるコイル板２が用いられる。このため弦巻ばね状のコイルが用いられる場合に生じ得る、スプリングバック等の変形の問題の発生を回避することができる。以上により本実施の形態によれば、積層される各コイル板２間の絶縁機能が確保され、高電力を扱う大容量変圧器などに適用可能な、高信頼性のモールドコイル１１，１２を提供できる。
【００６３】
次に、モールドコイル１１の複数の細導線２ｄの延在方向に沿って延びる、ターン間切込み２ａおよび導線間切込み２ｃの側面は切削面として形成される。すなわち切削加工、放電加工またはレーザカット加工によりコイル板２の導線２ｂ等が形成される。たとえばエッチング処理により導線２ｂ等を形成しようとしても、大容量変圧器用のコイル板２を形成するための厚い金属平板４を加工することができない。つまり上記の切削加工または放電加工などの手法を用い、切削面を形成することにより、大容量変圧器用のコイル板２を形成することが可能となる。
【００６４】
その他、本実施の形態において、絶縁物３を第１の絶縁物３Ａとして形成する場合には、複数のコイル板２が間隔をあけて積層された状態で絶縁物３の充填および含浸がなされる。これにより、複数のコイル板２の積層方向に関する間隔の領域に確実に絶縁物３を充填させることができる。
【００６５】
実施の形態２．
図１２は、実施の形態２の工程（Ｓ４０）においてコイル板２への絶縁物３の供給に用いられるモールドコイル製造装置、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。図１２を参照して、工程（Ｓ４０）において絶縁物３をコイル板２の表面に配置する際には、モールドコイル製造装置１１３が用いられてもよい。モールドコイル製造装置１１３は、基本的にモールドコイル製造装置１１１，１１２と同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただしモールドコイル製造装置１１３は、充填容器１００を傾斜させることが可能な傾斜装置１０３をさらに備える点においてモールドコイル製造装置１１１，１１２と異なっている。
【００６６】
傾斜装置１０３は水平方向に対して傾斜した面である傾斜面１０３ａを有している。傾斜面１０３ａは、傾斜装置１０３のうち傾斜しておらず載置面に接するように設置される下面に対してたとえば１０°以上３０°以下だけ傾斜していることが好ましい。傾斜面１０３ａ上に充填容器１００が載置される。充填容器１００内には実施の形態１と同様に、積層されたコイル板２（および第１の絶縁物３Ａ）が設置されている。これにより充填容器１００およびその内部の部材は、水平方向に対して傾斜された状態となる。なお真空装置１０２により充填容器１００内が真空状態とされる工程と、充填容器１００および内部の部材が傾斜するように設置される工程との順序は不問である。
【００６７】
図１２に示すように、真空装置接続部１０２ａは、充填容器１００が傾斜されることにより充填容器１００の上側に配置される領域に接続されることが好ましい。また絶縁物充填接続部１０１ａは、充填容器１００が傾斜されることにより充填容器１００の下側に配置される領域に接続されることが好ましい。このようにすれば、真空装置１０２は、充填容器１００の上側に配置される領域から気体を吸引することができる。基本的に充填容器１００内の気体である空気は充填容器１００内に充填される樹脂材料などよりも比重が軽く上方へ移動する。このため上記のように設置すれば、充填容器１００内の気体をスムーズに吸引し、充填容器１００内を容易に真空状態とすることができる。
【００６８】
以上について本実施の形態は実施の形態１と異なり、他については基本的に実施の形態１と同様であるため、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００６９】
本実施の形態においては、充填容器１００を傾斜させた状態で、特に充填容器１００の上方から気体が吸引され充填容器１００内が高真空状態とされる。このため充填容器１００内および積層されたコイル板２間に気体が残留したとしても、充填容器１００内に供給される絶縁物３が各部材間に流れ込みやすくなる。比重の軽い空気が上方から真空装置１０２に吸引および除去され、比重の重い絶縁物３が下方から充填容器１００内に供給されたものが空気の除去された領域に流れ込みやすくなるためである。これによりモールドコイル１１などにおけるボイドの発生を抑制することができる。
【００７０】
実施の形態３．
まず本実施の形態のモールドコイルを構成する各部材の配置態様について、図１３を用いて説明する。なお図１３は、実施の形態３におけるモールドコイルを構成する各部材の配置態様を示す概略斜視図である。図１３を参照して、本実施の形態のモールドコイルを構成する各部材が積層された積層コイル１０Ｑは、図１の実施の形態１における積層コイル１０Ｐと同様の構成を有している。このため図１と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし積層コイル１０Ｑは、積層コイル１０Ｐと同様のコイル板２および絶縁物３の積層配置の上にさらに、絶縁構造物５を備えている。絶縁構造物５の上側の表面には複数の絶縁スペーサ６が互いに間隔をあけて配置されている。上記の絶縁構造物５および絶縁スペーサ６を有する点において、積層コイル１０Ｑは積層コイル１０Ｐと構成上異なっている。
【００７１】
図１３における絶縁構造物５は、絶縁物３と同様に、一般公知の樹脂などの絶縁材料がシート状に形成されたものである。絶縁スペーサ６は絶縁構造物５と同一材料によりなることが好ましいが異なる材料であってもよい。絶縁構造物５は、複数積層されるコイル板２のうち最上層のコイル板２のたとえば上側の主表面上に配置される。図１３の積層コイル１０Ｑにおける絶縁構造物５および絶縁スペーサ６は、形成されるモールドコイルのコイル板２の表面を全体的に封止するように覆う絶縁物３の一部であってもよい。このような積層されるコイル板２の上の絶縁構造物５（絶縁スペーサ６を含む）を以下においては第１の絶縁構造物５Ａと呼ぶ。
【００７２】
あるいはコイル板２の上の絶縁スペーサ６が接合された絶縁構造物５は、封止する前にあらかじめコイル板２の上に重畳するように配置された絶縁性を有するシート部材であってもよい。この場合に絶縁スペーサ６は絶縁構造物５の表面上に突起状に形成され、絶縁構造物５と一体であってもよいし、両者は別体であってもよい。このように積層されるコイル板２の上に配置されるシート部材としての絶縁構造物５（絶縁スペーサ６を含む）を以下においては第２の絶縁構造物５Ｂと呼ぶ。このことは積層コイル１Ｐにおいて積層される１対のコイル板２の間に挟まれる絶縁物３と同様である。また積層コイル１Ｑも積層コイル１Ｐと同様、モールドコイルの形成前の各部材の配置を見やすくするために意図的に各部材間の間隔を設けている。なお図１３においては絶縁構造物５の表面に、コイル板２と電気的に接続される。
【００７３】
次に図１４〜図１５を用いて、本実施の形態のモールドコイルについて説明する。図１４は、実施の形態３におけるモールドコイルの第１例の外観態様を示す概略斜視図である。図１５は、実施の形態３におけるモールドコイルの第２例の外観態様を示す概略斜視図である。図１４を参照して、本実施の形態における実際のモールドコイル１３は、複数のコイル板２と、コイル板２の間に挟まれる領域を含むように配置される複数の絶縁物３と、絶縁スペーサ６が接合された平板状の絶縁構造物５とを備える構造物である。図１４のモールドコイル１３は図２のモールドコイル１１と同様に複数（たとえば４枚）のコイル板２が互いに間隔をあけて積層され、それぞれの間、およびそれぞれの外形の外側の表面に図１の絶縁物３が供給された態様となっている。各コイル板２は実施の形態１のコイル板２と同様であり、実施の形態１の作用効果の総括にて説明したように、断面積が大きく渦電流損失が低減されている。モールドコイル１３内において積層される各コイル板２同士の接続態様についても実施の形態１と同様である。
【００７４】
図１４のモールドコイル１３は、積層されたコイル板２のうち図の最上層のコイル板２の上にのみ絶縁構造物５および絶縁スペーサ６が配置されている。これに対し図１５のモールドコイル１４は、積層されたコイル板２のうち図の最上層のコイル板２の上、および図の最下層のコイル板２の下の双方に絶縁構造物５および絶縁スペーサ６が配置されている。いずれにせよ、本実施の形態のモールドコイル１３，１４は、コイル板２の少なくとも一方すなわち上側または下側の主表面上に平板状の絶縁構造物５を備えている。絶縁構造物５のコイル板２と接触する側（下側または上側）と反対側（上側または下側）の主表面上には、複数の絶縁スペーサ６が互いに間隔をあけて配置されている。
【００７５】
絶縁構造物５の厚みは、積層されるコイル板２の間に挟まれる絶縁物３の部分とほぼ同じ厚みであってもよいが、それよりも厚くてもよい。また絶縁スペーサ６も一定の厚みを有しており、上記絶縁物３の部分とほぼ同じ厚みであっても、それより厚くてもよい。これにより、絶縁スペーサ６が接合された絶縁構造物５全体の厚み、すなわち絶縁構造物５と絶縁スペーサ６との上下方向の厚みの合計は、積層されるコイル板２の間に挟まれる絶縁物３の部分よりも厚い。このため絶縁構造物５および絶縁スペーサ６からなる部分は、積層されるコイル板２の間に挟まれる絶縁物３よりも絶縁性能が高い。
【００７６】
絶縁スペーサ６は図１３〜図１５においては絶縁構造物５の一方の主表面上のみに形成されている。しかし絶縁スペーサ６は絶縁構造物５の一方およびその反対側の他方の主表面の双方に形成されてもよい。絶縁スペーサ６は図１３〜図１５に示すように矩形の平面形状を有していてもよい。しかしこれに限らず、絶縁スペーサ６は三角形、円形、ひし形、ティアドロップ形状などの任意の平面形状を有してもよい。また絶縁スペーサ６の断面形状も任意であり、上記した形状であってもよい。
【００７７】
以上について本実施の形態のモールドコイル１３，１４の構成は実施の形態１，２のモールドコイル１１，１２と異なり、他については基本的にモールドコイル１１，１２と同様である。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００７８】
次に、本実施の形態のモールドコイル製造方法、およびモールドコイル製造装置について説明する。なお本実施の形態においては実施の形態１のモールドコイル１１，１２に、絶縁スペーサ６が接合された絶縁構造物５が追加で形成される点のみが実施の形態１と異なる。すなわち本実施の形態のモールドコイルの製造方法のフローチャートは基本的に実施の形態１の図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）と同様であり、モールドコイルのうち絶縁構造物５および絶縁スペーサ６以外の部分の製造方法は実施の形態１，２と同様である。このため実施の形態１，２と同様である工程についてはその説明を繰り返さない。以下では適宜図８のフローチャートを引用しながら本実施の形態に特有の処理について説明する。
【００７９】
図８（Ａ）を参照して、工程（Ｓ１０）においては、仮に図１３の絶縁スペーサ６を含む絶縁構造物５として第２の絶縁構造物５Ｂを用いる場合には、ここで金属平板４（および第２の絶縁物３Ｂ）と共に、第２の絶縁構造物５Ｂを形成するための絶縁シートが準備される。ただし図１３の絶縁構造物５および絶縁スペーサ６として第１の絶縁構造物５Ａを形成する場合には当該絶縁シートの準備は不要である。
【００８０】
絶縁構造物５および絶縁スペーサ６としての絶縁シートは、第２の絶縁物３Ｂを形成するための絶縁シートまたは上記の絶縁板と基本的に同様である。ただし第２の絶縁構造物５Ｂは、絶縁構造物５となる部分、および絶縁スペーサ６となる部分ともに、コイル板２間の絶縁物３となる部分よりも厚く形成されてもよい。
【００８１】
図８（Ａ）の工程（Ｓ３０）については本実施の形態においても基本的に実施の形態１と同様に、各コイル板２が接続される。
【００８２】
図８（Ａ）の工程（Ｓ４０）について、本実施の形態においても、絶縁構造物５および絶縁スペーサ６以外の部分は図８（Ｂ），（Ｃ）のいずれかの方法により形成される。ここで第２の絶縁構造物５Ｂが予め形成された場合には、通常は第２の絶縁物３Ｂが貼り付けられた複数のコイル板２と共に、あらかじめ図１３の積層コイル１０Ｑの態様となるように積層されたものが充填容器内に配置され（Ｓ４１Ｂ）、充填容器内への樹脂供給による絶縁物３が形成される。この絶縁物３は主に複数のコイル板２、第２の絶縁物３Ｂおよび第２の絶縁構造物５Ｂが積層されたものの表面に含浸するように成形される。
【００８３】
以下においては本実施の形態の工程（Ｓ４０）において、第１の絶縁構造物５Ａがコイル板２上に形成されることで絶縁構造物５などが形成される場合の形成方法、およびモールドコイル製造装置について、図１６〜図２０を用いて説明する。
【００８４】
図１６は、実施の形態３の工程（Ｓ４０）においてコイル板２への絶縁物３の供給に用いられるモールドコイル製造装置、および当該モールドコイル製造装置にコイル板が設置された状態を示す概略図である。図１６を参照して、本実施の形態のモールドコイル製造装置１１４は、工程（Ｓ４０）において平板状の絶縁構造物５および複数の絶縁スペーサ６を、第１の絶縁構造物５Ａとして、コイル板２の少なくとも一方の主表面上に形成することが可能である。モールドコイル製造装置１１４は基本的に図９のモールドコイル製造装置１１１と同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただしモールドコイル製造装置１１４は、絶縁構造物形成部材１０５を備えている点においてモールドコイル製造装置１１１と異なっている。絶縁構造物形成部材１０５は、平板状の絶縁構造物５および複数の絶縁スペーサ６をコイル板２の少なくとも一方の主表面上に形成するための部材である。
【００８５】
図１７は、モールドコイル製造装置１１４に備えられる絶縁構造物形成部材１０５の構成を示す概略斜視図である。図１７を参照して、絶縁構造物形成部材１０５は、部材基板１０５ａと、複数の成形ピース１０５ｂとを有している。部材基板１０５ａは、一方の主表面１０５ｃおよびその反対側の他方の主表面１０５ｄを有している。部材基板１０５ａは、一方の主表面１０５ｃおよび他方の主表面１０５ｄがコイル板２の一方の主表面に沿うように拡がっている。すなわち部材基板１０５ａは、主表面１０５ｃ，１０５ｄがたとえばコイル板２の主表面と同様の縦横方向の寸法を有する矩形状またはそれに近い形状であることが好ましい。
【００８６】
複数の成形ピース１０５ｂは、部材基板１０５ａに対する相対位置を変更することが可能な構成を有している。具体的には、部材基板１０５ａには、一方の主表面１０５ｃから他方の主表面１０５ｄまで部材基板１０５ａを貫通する貫通孔１０５ｅが複数、互いに間隔をあけて形成されている。貫通孔１０５ｅは、絶縁構造物形成部材１０５をコイル板２の上などに重ねたときに、コイル板２の導線２ｂが配置される位置に重なる位置に形成される。
【００８７】
複数の成形ピース１０５ｂのそれぞれは、部材基板１０５ａの貫通孔１０５ｅから突出した第１の状態、および貫通孔１０５ｅ内に収納された第２の状態のいずれかの状態となるように構成されている。すなわち絶縁構造物形成部材１０５においては、成形ピース１０５ｂと貫通孔１０５ｅとは同数形成され、各貫通孔１０５ｅに対して１個の成形ピース１０５ｂが出し入れ可能な構成となっている。
【００８８】
具体的には、特に図１７の左右方向の中央部の成形ピース１０５ｂは、貫通孔１０５ｅから上側に突出した第１の状態の成形ピース１０５ｂ１となっている。これに対し、特に図１７の左方端部および右方端部の成形ピース１０５ｂは、貫通孔１０５ｅ内に収納された第２の状態の成形ピース１０５ｂ２となっている。各成形ピース１０５ｂは、開閉または押引などの任意の手段により、部材基板１０５ａに対し第１の状態または第２の状態を保つよう固定可能である。すなわち部材基板１０５ａに対する各成形ピース１０５ｂの相対的な位置が固定可能である。
【００８９】
再度図１６を参照して、ここではモールドコイル製造装置１１１に対して絶縁構造物形成部材１０５が備えられたモールドコイル製造装置１１４が示されている。しかしこれに限らず、モールドコイル製造装置１１２，１１３のように真空装置１０２および傾斜装置１０３を備え、さらに絶縁構造物形成部材１０５が備えられたモールドコイル製造装置が用いられてもよい。
【００９０】
充填容器１００内には、図１６に示すように、第２の絶縁物３Ｂと併せて複数のコイル板２が積層された積層コイル１０Ｐが設置されてもよい。あるいは充填容器１００内には、第１の絶縁物３Ａを形成することを前提に互いに間隔をあけて積層された複数のコイル板２のみが設置されてもよい。以下の特に図１８および図１９においては、一例として前者のように第２の絶縁物３Ｂと併せて複数のコイル板２が積層された積層コイル１０Ｐが設置されている。第２の絶縁物３Ｂは樹脂材料製の絶縁シートでもよいが、それより硬度の高い絶縁板でもよい。
【００９１】
図８（Ｃ）を再度参照して、第２の絶縁物３Ｂが既に積層されている場合には、複数のコイル板２と複数の絶縁シートとしての第２の絶縁物３Ｂとが交互に積層された状態で（Ｓ４１Ｂ）、絶縁物３が充填容器１００内に充填される。すなわち絶縁物３がコイル板２の表面（外側の表面など）に供給される。これにより絶縁物３としての樹脂材料が複数のコイル板２および第２の絶縁物３Ｂが積層されたものの表面に含浸するように成形される。これによりコイル板２および第２の絶縁物３Ｂの積層物の表面に絶縁物３が形成される（Ｓ４２Ｂ）。
【００９２】
図１８は、上記工程（Ｓ４２Ｂ）を行なう際の絶縁構造物成形部材の配置態様を示す概略断面図である。図１９は、図１８の状態に対し充填容器内に絶縁物が供給された態様を示す概略断面図である。図１８を参照して、図８（Ｃ）の工程（Ｓ４２Ｂ）においては、コイル板２と絶縁物３（第２の絶縁物３Ｂ）とが交互に積層された積層コイル１０Ｐ（図１参照）の最上層のコイル板２の上側の主表面上に絶縁構造物形成部材１０５が設置される。なお図１５のモールドコイル１４のように、積層コイル１０Ｐの最下層のコイル板２の下側の主表面上にも絶縁構造物５が形成される場合には、積層コイル１０Ｐの最下層のコイル板２の下側の主表面上にも絶縁構造物形成部材１０５が設置される。すなわちコイル板２の少なくとも一方の主表面上に絶縁構造物形成部材１０５が設置される。
【００９３】
なお図１８に示すように、この工程においては、最上層のコイル板２の上側の主表面などの、コイル板２の一方の主表面と間隔Ｇをあけて部材基板１０５ａが設置される。最下層のコイル板２の下側の主表面上に絶縁構造物形成部材１０５を配置する場合も同様に、最下層のコイル板２の下側の主表面と間隔をあけその下側に部材基板１０５ａが設置される。
【００９４】
図１８に示すように、絶縁物３を充填容器１００内に供給する際には、絶縁構造物形成部材１０５は、複数の成形ピース１０５ｂのそれぞれを貫通孔１０５ｅから突出した第１の状態、および貫通孔１０５ｅ内に収納された第２の状態のいずれかの状態となるように調整された状態でなされる。図１８においては特に、図の中央部の２つの成形ピース１０５ｂは、貫通孔１０５ｅから上側に突出した第１の状態となっている。これに対し、特に図１８の左方端部および右方端部の成形ピース１０５ｂは、貫通孔１０５ｅ内に収納された第２の状態となっている。
【００９５】
このとき絶縁構造物形成部材１０５は、貫通孔１０５ｅから突起した第１の状態の成形ピース１０５ｂがコイル板２と反対側を向くように設置される。すなわち図１８においては、貫通孔１０５ｅから突起した成形ピース１０５ｂは部材基板１０５ａよりも上側に配置されるように、コイル板２の上側に絶縁構造物形成部材１０５が配置される。
【００９６】
図１９を参照して、図１８のように絶縁構造物形成部材１０５がコイル板２の少なくとも一方の主表面上に設置された状態で、充填容器１００内に絶縁物３が充填される。これにより、実施の形態１などと同様にコイル板２などの表面を覆うように絶縁物３が配置されるとともに、図１９における最上層のコイル板２の表面上に絶縁物３が配置される。この絶縁物３は、最上層のコイル板２の表面上においては、コイル板２と部材基板１０５Ａとの間隔Ｇの部分を埋める絶縁物５Ｃと、成形ピース１０５ｂが第１の状態にあるために空隙となった貫通孔１０５ｅ内を埋める絶縁物６Ｃとして配置される。
【００９７】
図２０を参照して、図１９のように最上層のコイル板２の表面上への絶縁物５Ｃ，６Ｃの供給が終わった後、絶縁構造物形成部材１０５を取り除く。絶縁物５Ｃ，６Ｃが液状である場合にはこれを固化させる。これにより絶縁物５Ｃは絶縁構造物５に、絶縁物６Ｃは絶縁スペーサ６となる。この製造方法においては絶縁構造物５と絶縁スペーサ６とは同一材料により一体として形成される。
【００９８】
次に、図２１を適宜参照しながら本実施の形態の作用効果について総括的に説明する。
上記のようにモールドコイル１１，１２などにおいては幅の広い導線２ｂを同ターンの複数の細導線２ｄに分割する。これにより各コイル板２の導線２ｂの周回長さを短くし、導線２ｂを流れる電流による電位差を極力小さくする。しかしそれでも、特に大電流を流す大容量変圧器などに当該モールドコイル１１，１２などが用いられれば、導線２ｂを流れる電流による電位差が大きくなる場合がある。この場合、複数のモールドコイル１１，１２を図７などのように積層して接続すれば、積層により隣接する１対のモールドコイル１１，１２間の電位差が大きくなる。このため積層により隣接する１対のモールドコイル１１，１２間には、各モールドコイル１１，１２内の複数積層されるコイル板２間に挟まれる絶縁物３よりも高い絶縁性能を有する絶縁物が配置されることが望まれる。
【００９９】
そこで本実施の形態のモールドコイル１３，１４は、コイル板２の主表面上に、たとえば絶縁物３から形成された絶縁構造物５と複数の絶縁スペーサ６とが配置される。これが配置されることにより、積層され隣接するモールドコイル１３，１４間の絶縁性能が、モールドコイル内の個々のコイル板２間に挟まれる絶縁物３の絶縁性能よりも高くなる。これは絶縁スペーサ６の配置により絶縁構造物５と絶縁スペーサ６との厚みの合計値が大きくなり、積層される各モールドコイル１３，１４間の積層方向の距離を広くすることができるためである。
【０１００】
なお複数の絶縁スペーサ６が配置されれば、これらの間隔により流路が形成される。この流路は、たとえばモールドコイル１３，１４が油入り変圧器に用いられる場合に、コイル板２を冷却するための絶縁冷却油が流れる経路として利用可能となる。
【０１０１】
また図１７〜図１９で説明したように、また本実施の形態においては絶縁構造物形成部材１０５を備えたモールドコイル製造装置１１４を用い、上記の方法により第１の絶縁構造物５Ａとして絶縁構造物５および絶縁スペーサ６が形成される。これにより、第２の絶縁構造物５Ｂとしてコイル板２などとは別工程により形成される場合に比べ、少ない工程で容易に、絶縁構造物５および絶縁スペーサ６を形成することができる。
【０１０２】
その他、本実施の形態によれば以下のような作用効果も奏する。図２１は実施の形態３における複数のモールドコイル１３を積層した状態を示す概略断面図である。図２１を参照して、各モールドコイル１３の最上部に絶縁スペーサ６が形成され、これらが上下方向に積層されるように接続されている。この場合、たとえば駆動時に積層方向に隣接する１対のモールドコイル１３間に互いに引き合う引力が働けば、各モールドコイル１３間の間隔が狭くなり両者間に短絡が発生する可能性がある。絶縁スペーサ６が配置されることによりこれを抑制する効果も奏する。
【０１０３】
ここで各モールドコイル１３の複数の絶縁スペーサ６は、平面視においてほぼ重なる位置に配置されることが好ましい。このようにすれば、上記のような互いに引き合う引力による短絡の発生を抑制するよう支持する効果が高まる。つまり図２１においては横方向にずれることなく各複数の絶縁スペーサ６が上下方向に一直線上に並ぶことが好ましい。
【０１０４】
本実施の形態の絶縁構造物形成部材１０５を用いたモールドコイル製造装置１１４および製造方法を適用することにより、絶縁スペーサ６の形成される位置のずれを抑制することができる。また複数のモールドコイル１３を積層するように製造すれば、図２１中の積層方向に隣接するモールドコイル１３のそれぞれの絶縁スペーサ６の位置のＧ１，Ｇ２のようなずれを抑制できる。したがって各モールドコイル１３のそれぞれの絶縁スペーサ６は、たとえば図２１の上下方向に１列に（一直線上に）間隔をあけて並ぶ。これにより、上記の短絡による絶縁破壊を起こさないようモールドコイル１３全体を支持する効果を高めることができる。
【０１０５】
以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。
【０１０６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【符号の説明】
【０１０７】
２  コイル板、２ａ  ターン間切込み、２ｂ  導線、２ｃ  導線間切込み、２ｄ  細導線、３，５Ｃ，６Ｃ  絶縁物、４  金属平板、４ａ  コイル板内側接続部、４ｂ  コイル板外側接続部、４ｃ  コイル板内窓部、５  絶縁構造物、６  絶縁スペーサ、９  コイル板接続部品、１０Ｐ，１０Ｑ  積層コイル、１１，１２，１３，１４  モールドコイル、１００  充填容器、１００ａ  充填スペーサ、１０１  絶縁物供給装置、１０１ａ  絶縁物充填接続部、１０２  真空装置、１０２ａ  真空装置接続部、１０３  傾斜装置、１０３ａ  傾斜面、１０５  絶縁構造物形成部材、１０５ａ  部材基板、１０５ｂ，１０５ｂ１，１０５ｂ２  成形ピース、１０５ｃ  一方の主表面、１０５ｄ  他方の主表面、１０５ｅ  貫通孔、１１１，１１２，１１３，１１４  モールドコイル製造装置。 
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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