(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リード部、中央部、及び第２リード部を含む線を供給すること；
前記線の中央部を、ボビンの周りに巻いてコイルを形成すること；
パンチトップを前記ボビンの一端を超えて配置し、前記ボビンの端部を少なくとも部分的に、パンチトップの貫通孔の中に配置すること；
前記線の第１リード部を、前記ボビンの溝の中又は前記パンチトップの前記貫通孔の表面の溝に配置すること；
前記線の第２リード部を、前記パンチトップ又は前記ボビンの表面の前記溝の中に配置すること；
前記ボビン、前記コイル及び前記パンチトップを、ダイの中に配置すること；及び、
前記ボビン及び／又は前記パンチトップに圧力を適用してコイルを圧縮することを含む圧縮コイルを製造する方法。
【請求項２】
前記線の第２リード部を、前記パンチトップ又は前記ボビンの外表面の溝の中に配置することを含む請求項１に記載した方法。
【請求項３】
前記線の中央部を前記ボビンのスピンドルの周りに巻くことを含み、前記ボビンは前記スピンドルの第１端部のフランジを含む請求項１又は２に記載した方法。
【請求項４】
前記スピンドル及び前記フランジは、別々に分割可能な部品である請求項３に記載した方法。
【請求項５】
前記線の中央部を、前記線の第１及び第２リード部が、前記ボビン及び／又は前記パンチトップから出ることが出来るような形状に巻くことを更に含む請求項１〜４のいずれか１項に記載した方法。
【請求項６】
前記ボビンの溝は、前記スピンドルの外表面の長手方向溝である請求項１に記載した方法。
【請求項７】
前記ボビンの溝は、前記スピンドルの第１端部に隣接する前記フランジの内縁から、前記フランジの外縁へ、次いで前記フランジの外面に沿って長手方向に延設されている請求項６に記載した方法。
【請求項８】
前記パンチトップの前記貫通孔の中に少なくとも部分的に配置された前記ボビンの端部は、前記スピンドルの第２端部である請求項３又は４に記載した方法。
【請求項９】
前記線の前記第１リード部の一部を、前記パンチトップの表面の前記溝の中に配置することを更に含む請求項１〜８のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１０】
前記線の前記第１及び前記第２リード部の一部を、前記ダイの１つ以上の表面のそれぞれの溝の中に配置することを更に含む請求項１に記載した方法。
【請求項１１】
少なくとも一つのインサートを、前記コイルと前記パンチトップの間、及び／又は前記コイルと前記フランジの間に配置することを更に含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１２】
前記ダイは、一緒に結合されて前記ボビン、前記コイル及び前記パンチトップを収容する形状の２個の共働部分を含む請求項１に記載した方法。
【請求項１３】
前記巻線の段階は、前記コイルが前記巻線の多重層を含むように、前記線の中央部を前記ボビンの周りに巻くことを含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１４】
前記巻線の段階は、前記巻線の間の空隙面積を最小にするような構成に、前記巻線の中央部分を巻くことを含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１５】
前記巻線の多重層は、前記スピンドルに隣接している最内層、前記最内層に隣接して形成された第２層、及び前記第２層に隣接して形成された後続層を含んでいて、前記第２層及び前記後続層のそれぞれの前記巻線は、各々、隣接する層の前記各巻線からオフセットして巻かれている、請求項１３又は１４に記載した方法。
【請求項１６】
前記線は、撚線又はリッツ線である請求項１〜１５のいずれか１項に記載した方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載した方法で得られた圧縮コイル。
【請求項１８】
前記巻線を保持するボビン；
前記ボビンの一端の少なくとも一部を収容する断面寸法及び形状を有している貫通孔を有するパンチトップ；及び
前記ボビン及び前記パンチトップを収容する寸法と形状している前記貫通孔を有するダイを含んでいて；
前記ボビン又は前記パンチトップの貫通孔は、その表面に前記線の第１のリード部を収容する溝を含んでいて、
前記パンチトップは、前記貫通孔の表面に、前記線の第２のリード部を収容する溝を含んでいる、圧縮コイルを製造する間、線を保持するのに適したシステム。
【請求項１９】
前記線の前記第２のリード部を収容する前記溝は、前記パンチトップ又は前記ボビンの外面にある、請求項１８に記載したシステム。
【請求項２０】
前記ボビンは、スピンドル及び前記スピンドルの第１端部にフランジを含んでいる請求項１８又は１９に記載したシステム。
【請求項２１】
前記スピンドル及び前記フランジは、個別に分割される部品である請求項２０に記載したシステム。
【請求項２２】
前記ボビンは、前記線のリード部を収容する溝を含んでいる請求項１８〜２１のいずれか１項に記載したシステム。
【請求項２３】
前記線の第１のリード部を収容する前記溝は、前記スピンドルの外面に配置されている請求項２０〜２２のいずれか１項に記載したシステム。
【請求項２４】
前記線の第１のリード部を収容する溝は、前記フランジの内縁から前記フランジの外縁へ前記フランジに沿って横方向に、次いで前記フランジの外面に沿って長手方向に延設されている、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載したシステム。
【請求項２５】
前記ダイは、前記ダイの表面に沿って延設されていて前記線の前記リード部を収容する２つの溝を更に含む請求項１８に記載したシステム。
【請求項２６】
前記ダイは、一緒に結合されて前記ボビン、前記コイル及び前記パンチトップを収容する形状の２個の共働部分を含む請求項１８に記載したシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮コイルを製造する方法及びシステムに関する。特に、本発明は、コイルの終端部の健全性を維持して、コイルを圧縮する方法に関する。但し、本発明は、これに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
自動車及び航空産業において、高出力密度の電気機械に対する要望が増加している。高出力密度の電気機械は、通常、高電流密度及び高速度で作動する。
【０００３】
従来の高出力密度の電気機械は、高いロス密度と、モータ巻線と冷却剤との間の熱抵抗に制約されている。モータ巻線のフィルファクタ（充填率）を改良することによって、これらの制約の幾つかは緩和させることはできる。
【０００４】
圧縮コイルは、従来の巻線コイルに比べて、高フィルファクタを発生することができる。総フィルファクタは、電気機械のスロット（巻線面積）における有効断面積の量に対する巻線電気コイルの導電断面積の比率と定義される。例えば、円形断面に線が巻かれた代表的な電気機械は、隣接する巻線の間に隙間を有しており、そのため、総フィルファクタは約３５〜６５％となっている。コイルを圧縮すると、隣接する巻線の間の隙間が縮小され、使用される導体の断面積を大きくし、コイルのフィルファクタを増加させる。このように、それぞれの巻線導体の断面積が大きくなったために、電気抵抗が小さくなり、従って、ＤＣ巻線損失が小さくなる。圧縮コイルは、各導体間の空隙が小さいので、コイルを横切る熱抵抗が小さく、その結果、モータ巻線からモータ冷却剤への熱移動の効率を高めることができる。
【０００５】
現在、圧縮コイルは、単一の撚線（通常、銅又はアルミニューム）で製造されている。高速電気機械の場合、線の表皮及び近接効果により、電気的周波数が大きく、直径が大きな導体のＡＣ損失が大きくなる。ＡＣ損失が大きいと、効率が低下し、稼働温度が高くなる。電気機械は、一定の限界温度まで稼働することができるので、限界温度が、許容電気負荷を低下させ、モータ性能を低下させる。
【０００６】
単一導体の代わりに、撚線（リッツ線）の捻れアレーを使用すると、前述した表皮及び近接効果が低下又は緩和される。その理由は、各導体の直径が小さくなると、表皮効果が緩和され、一方導体を捻ると、各素線及び素線電流による磁場が等化され、その結果、望ましくない電流ループと電流濃度が回避される。従って、撚線は、同じ断面積の均質導線と同じようなＡＣ抵抗の増加を受け無い。
【０００７】
然しながら、現在の圧縮コイルの製造技術は、撚線又はリッツ線に適していない。その理由は、特に、コイルを圧縮している間に、コイルの終端が損傷を受け、又はコイルをリードする終端が、巻回又は圧縮工程の間、注意しても、うまく扱えないからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３，３４８，１８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明が解決しようとする第一の課題は、下記の各項を含む圧縮コイルを製造する方法を提供することである。
第１リード部、中央部、及び第２リード部を含む線を供給すること；
前記線の中央部を、ボビンの周りに巻いて、コイルを形成すること；
パンチトップを、前記ボビンの一端を超えて位置決めし、前記ボビンの前記端部を、少なくとも部分的に、前記パンチトップの貫通孔又は溝の内部に配置すること；
前記線の前記リード部の少なくとも一つを、前記パンチトップ又はボビンの表面の溝の内部に配置すること；及び
前記ボビン及び/又はパンチトップに圧力を負荷し、コイルを圧縮すること。
【００１０】
本発明の方法では、線の第２リード部を、パンチトップ又はボビンの表面、例えば、外表面にある溝の内部に配置してもよい。
【００１１】
発明が解決しようとする第二の課題は、下記の各項を含む圧縮コイルを製造する方法を提供することである。
第１リード部、中央部、及び第２リード部を含む線を供給すること；
前記線の中央部を、ボビンの周りに巻いて、コイルを形成すること；
パンチトップを、前記ボビンの一端を超えて位置決めし、前記ボビンの前記端部を、少なくとも部分的に、前記パンチトップの貫通孔の内部に配置すること；
前記線の前記第２リード部を、前記パンチトップの外表面の溝の内部に配置すること；及び
前記ボビン及び/又はパンチトップに圧力を負荷し、コイルを圧縮すること。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の方法は、例えば、線の中央部をボビンの周りに巻く前に、前記第１リード部を、ボビンに対して又は隣接して配置して、例えば、線の中央部をボビンの周りに巻いた後で、第２リード部が、最も外側に来るようにしてもよい。
【００１３】
本発明の方法は、例えば、ボビン及び/又はパンチトップに圧力を負荷する前に、ボビン、コイル、及びパンチトップの一つ以上を、ダイに配置することを含んでいても、又は伴っていてもよい。別の実施例では、本発明の方法は、ダイの不存在下に、ボビン及び/又はパンチトップに圧力を負荷することを含むか、又は伴っていてもよい。
【００１４】
本発明の方法は、例えば、線の第１及び第２リード部が、ボビン及び/又はパンチトップから出るような形状であって、線の中央部を巻くことを含んでいてもよい。線の第１リード部は、ボビンの溝の中に配置してもよい。ボビンは、スピンドル、及びスピンドルの第１端部にフランジを備えていてもよい。前記方法は、コイルの中央部を、ボビンのスピンドルの周りに巻くことを含んでいてもよい。少なくとも部分的に、パンチトップの貫通孔又は溝の中に配置されたボビンの端部は、スピンドルの第２端部を含んでいてもよい。
【００１５】
ボビンの溝は、長手方向に延設されていても、或いはスピンドルの外表面に形成された長手方向の溝を含んでいてもよい。ボビンの溝は、例えば、スピンドルの第１端部に隣接するフランジの内側縁部から、フランジの外側縁部へ延設されていてもよい。更に、或いは、ボビンの溝は、例えば、フランジの外側縁部から、フランジの外表面に沿って長手方向に延設されていてもよい。本発明の複数の実施例においては、ボビンの溝は、スピンドルの第１端部に隣接するフランジの内側縁部から、フランジの外側縁部へ、さらに、フランジの外表面を長手方向に沿って延設されている。
【００１６】
本発明の方法は、線の第１リード部又はその一部を、表面、例えば、パンチトップの貫通孔、又は凹部の表面の溝の内部に配置することを含んでいてもよい。本発明の方法は、線の第１及び第２リード部の一部を、ダイの一つ以上の表面のそれぞれの溝の内部に配置することを含んでいてもよい。ダイは、二つの協動部分を含んでいてもよく、この二つの協動部分は、一緒に結合又は固定されて、ボビン、コイル及びパンチトップを収容するような形状になっている。本発明の方法は、少なくとも一つのインサートを、コイルとパンチトップの間、及び/又はコイルとフランジの間に配置することを含んでいてもよい。
【００１７】
本発明の方法は、線の中央部を、ボビンの周りに巻いて、コイルが、巻線の単一又は多重層を含むようにすることを含んでいてもよい。本発明の方法は、線の中央部を、巻線の間の排除面積を最小にするような形状に巻くことを含んでいてもよい。巻線の多重層は、一つ以上の最内部層、例えば、スピンドルに隣接している層、第２層、例えば、最内部層に隣接して設けられた層、及び１つ以上の後続層を含んでいてもよく、これらの一つ以上の層は、第２及び/又は後続層に隣接して形成され得る。第２及び後続層のそれぞれの各巻線は、隣接する層の各巻線から偏倚して巻かれていてもよい。線は、単一素線、撚線、又はリッツ線でよい。
【００１８】
本発明によると、前述した方法で製造されたコイル、例えば、圧縮コイルが提供される。
【００１９】
本発明によると、圧縮コイルを製造する間に、線を保持するのに適したシステムが提供される。このシステムは、次の各項を含んでいる。
巻線を保持するボビン；及び
ボビンの一端の少なくとも一部を収容するような寸法及び形状の断面を有している貫通孔又は溝を含むパンチトップを含んでおり、
前記ボビン及びパンチトップの少なくとも一つは、その表面に、線のリード部を収容するための溝を含んでいる。
【００２０】
パンチトップは、表面、例えば、その外表面にある溝を含んでいてもよい。
【００２１】
更に、本発明によると、圧縮コイルを製造する間に、線を保持するのに適したシステムが提供される。前記システムは、下記の各項を含んでいる。
巻線を保持するボビン；及び
ボビンの一端の少なくとも一部を収容するような寸法及び形状の断面を有している貫通孔を含んでいるパンチトップ；及び
前記パンチトップ又はボビンの外表面にあって、線のリード部を収容するための溝。
【００２２】
ボビンは、スピンドル及び/又はフランジを含んでいてもよい。フランジは、スピンドルの第１端部にある。ボビン及び/又はスピンドルは、例えば、周りにコイルが巻かれている長手方向軸を含んでいる。フランジは、スピンドルから、横方向、例えば、直角又は長手方向に垂直方向に、張り出して延設されている。フランジは、スピンドルより大きな外周部、例えば、横方向外周部を有している。ボビン、スピンドル及び/又はフランジは、如何なる断面形、例えば、円形、丸形、楕円形、正方形、長方形、又は如何なる多角形でもよい。
【００２３】
スピンドル及びフランジは、独立した及び/又は分離可能な部品を含んでいてもよい。本発明の複数の実施例では、フランジは、例えば、スピンドルを受け容れるか、又はスピンドルが収容される開口、孔、凹所、又は窪みを含んでいてもよい。本発明の複数の実施例では、フランジは省略されている。本発明の別の複数の実施例では、フランジ及びパンチトップは、同じか、又は似た寸法を有しており、例えば、それぞれ、同じ又は実質的に同じか又は似たサイズ、及び/又は形状、及び／又は寸法を有している同じ外面及び/又は開口、孔、凹所又は窪みを有していてよい。
【００２４】
溝は、スピンドル又はフランジの外表面に形成される。本発明の複数の実施例では、ボビンは、フランジに沿って横方向に延設された溝、例えば、スピンドル又はその端部に隣接している内側縁部から、フランジの外側縁部へ延設された溝を含んでいる。溝は、フランジの外表面に沿って、長手方向に延設されていてもよい。本発明の複数の実施例では、ボビンは、内側縁部から、フランジの外側縁部へ、フランジに沿って横方向に延設され、次いで、その外面に沿って長手方向に延設された溝を含んでいる。
【００２５】
パンチトップは、パンチトップの表面、又は貫通孔の表面に、線のリード部を収容するための溝を有している。
【００２６】
本発明のシステムは、ダイを含んでいる。ダイは、好ましくは、ボビン及びパンチトップを収容しうる寸法と形状の貫通孔を有しているのがよい。更に、ダイは、例えば、ダイの表面に沿って延設され、線のリード部を収容している又は収容する２本の溝を有している。ダイは、一緒に結合して、ボビン、コイル及びパンチトップを収容するような形状になっている２個の協動部分を含んでいてもよい。
【００２７】
本発明は、例えば、巻線を保持し、及び/又は前述したシステム又は方法に使用するボビンであって、表面に線のリード部を収容するための溝を備えるボビンを提供するものである。溝は、ボビンの外表面に形成され、及び/又はそのスピンドルに沿って長手方向に延設され、及び/又はそのフランジに沿って横方向に延設されている。
【００２８】
更に、本発明は、例えば、前述したシステム又は方法に使用されるパンチトップを提供するものである。このパンチトップは、少なくともボビンの一端の一部を収容しているか、又は収容する断面寸法及び/又は形状を有している貫通孔又は窪みを有しており、パンチトップは、その表面に、線のリード部を収容するための溝を備えている。前記溝は、パンチトップの外表面、例えば、周辺外表面にあって、例えば、使用時には、線のリード部を、パンチトップとパンチトップを取り囲んでいるダイの間に収容するためのものである。前記溝は、貫通孔又は窪みの表面にあって、使用時には、線のリード部を、貫通孔又は窪み内に収容するためのものである。
【００２９】
更に、本発明は、３-Ｄプリント手段、又は３-Ｄプリンタ、或いは付加的製造手段又は装置と一緒に使用するための３-Ｄ設計を含み、及び／又は記載され、及び／又は規定されるコンピュータプログラム要素を提供するものである。この３-Ｄ設計は、前述したボビン又はスピンドル、或いはフランジ又はパンチトップの実施例を含んでいる。
【００３０】
疑問を回避するために、本明細書等で記載した全ての特徴は、本発明の全てに均等に適用することができる。例えば、システム又はその全ての構成成分は、関連する方法のどれか一つ又は一つ以上の特徴を含むことができ、及び/又は方法は、どれか一つ又は一つ以上の特徴、又はシステムの一つ又は一つ以上の特徴に関連するステップ、又はその一つ又は一つ以上の構成要素を含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、従来の製造技術に比べて、線のリード部（線の終端部）に対するダメージが低減又は除去された圧縮コイルを製造する方法が提供される。
【００３２】
本明細書において、用語「リード部」は、巻線後、コイルのリード（線終端）になる線の部分、即ち、線の末端部分のことである。用語「中央部」は、巻線後、巻かれた部分になっている線の中央部分のことである。
【００３３】
本発明により、圧縮コイルを製造している間に、従来の製造技術に比べて、線のリード部に対するダメージを低減又は除去した、線を保持するシステムが提供される。
【００３４】
前述した本発明の方法で製造されたコイルを使用すると、従来のコイルを使用する電気機械に比べて、電気機械のトルク密度が、約３０％改良される。
【００３５】
本発明によると、総コイル断面積に対する導体面積（導体絶縁エナメルを含む）の比で、９９．５％までの充填率を有する圧縮コイルを製造することができる。これは、全充填率が７５％以上と見なすことができる。このことは、スロットが、通常のボビン巻線では達成不可能な場合でさえ、達成できる。
【００３６】
本発明によると、圧縮コイルに、リッツ線又は撚線を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】パンチトップの斜視図。
【図１ｂ】ボビンの斜視図。
【図１ｃ】ボビンの別の斜視図。
【図１ｄ】ダイの斜視図。
【図２】線を巻き付けたボビンの斜視図。
【図３】巻線コイルの断面図。
【図４】巻線ガイドの斜視図。
【図５】ボビン、巻線、及びパンチの組み立て図。
【図６】ボビン、巻線、パンチ、及びダイの組み立て図。
【図７ａ】圧縮単一撚線コイルの断面図。
【図７ｂ】非圧縮撚線の断面図。
【図８】パンチトップの一部斜視図。
【図９】溝の端部の一部拡大図。
【図１０】溝の端部の一部拡大図。
【図１１】巻線をした溝の端部の一部拡大図。
【図１２】別のパンチトップの斜視図。
【図１３】別のボビンの斜視図。
【図１４】別のボビンの斜視図。
【図１５】巻線をした図１４のボビンの斜視図。
【図１６】ボビン及びダイに挿入された図１５の巻線の斜視図。
【図１８】図１７のボビンの組み立て図。
【図１９】ダイに挿入された図１７及び１８のボビンの斜視図。
【図２０】別のダイの分解斜視図。
【図２１】別のダイの分解斜視図。
【図２２】別のダイの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図において、類似の要素には同じ符号を付してある。
【実施例】
【００３９】
図1a、図1b、図1c、及び図1dは、それぞれ、パンチトップ、ボビン、別の視点から観察したビン、及び圧縮コイルの製造に使用されるダイの例を示している。
【００４０】
実施例において、ボビン１０１は、中央部分（スピンドル）１０２、及びスピンドル１０２（図1b、及び1cに示した）の第１端部１０４に配設されたフランジ１０３を備えている。スピンドル１０２は、実質的に長方形の断面形を有し、その周囲の適当な長さに線が巻かれてコイルを形成している。実施例では、ボビンは、高力工具鋼で製造されている。
【００４１】
フランジ１０３は、スピンドル１０２の断面より大きな断面形を有している。使用する場合、フランジ１０３は、適当な寸法と形状をしており、巻線が、スピンドル１０２の第１端部１０４から外れないように防止している。フランジ１０３の寸法と形状も、圧縮コイルの表面の望ましい形状に対応している。この実施例においては、フランジの断面形は、角が丸みを帯びた、実質的に長方形である。然しながら、フランジの断面形状は、多数の形状が考えられる。
【００４２】
ボビンも、溝１０５を有している。実施例では、溝１０５は、スピンドル１０２の外表面に沿って延設されている。溝は、スピンドル１０２の第１端部１０４から、スピンドル１０２の更なる（第２）端部へ、実質的に縦方向に延設されている。溝１０５は、適当な寸法と形状を有しており、線のリード部を受け容れるようになっている。
【００４３】
実施例では、溝１０５は、スピンドル１０２の縁部１０８内に配設されている。然しながら、溝１０５は、スピンドル１０２の如何なる部分の内部でも配設することができる。
【００４４】
図１aは、パンチトップを示している。実施例では、パンチトップは、高力工具鋼で製造されている。パンチトップ１１２の断面寸法及び形状は、実質的に、ボビン１０１のフランジ１０３の断面寸法及び形状と同じである。パンチトップも、圧縮コイルの表面の望ましい形状に対応した寸法及び形状となっている。
【００４５】
さらに、パンチトップ１１２には、貫通孔１１３が設けられている。貫通孔１１３は、中心軸Ｃに沿って、パンチトップ１１２を完全に貫通している。貫通孔１１３の断面寸法及び形状は、スピンドル１０２の断面寸法及び形状と概ね等しいか、又はスピンドル１０２の断面寸法及び形状より大きくなっており、スピンドル１０２が、少なくとも部分的に、貫通孔１１３の内部に配置されるようになっている。
【００４６】
好ましくは、貫通孔１１３の断面寸法及び形状は、スピンドル１０２の断面寸法及び形状と概ね等しいか、又はスピンドル１０２の断面寸法及び形状より大きくなっており、スピンドル１０２が、貫通孔１１３の内部に確実に配置されるようになっている。
【００４７】
パンチトップ１１２は、パンチトップ１１２の外表面１１４に形成された溝１１５を備えている。溝１１５は、線の他のリード部を収容する寸法と形状を備えている。実施例では、溝１１５は、パンチトップ１１２の長さに沿って実質的に縦方向、即ち、パンチトップ又はボビンの長手方向中心軸Ｃに平行に延びている。
【００４８】
別の溝１１６が、パンチトップ１１２の表面に形成されている。別の溝１１６は、パンチトップ１１２の使用面の表面１１７、即ち、パンチトップ又はボビンの長手方向中心軸Ｃに垂直方向に配置されている。溝１１６は、貫通孔１１３から外表面縁部１１４まで、使用面の表面１１７に沿って延設されている。パンチトップ１１２が、ボビン１０１の端部１０９を超えた位置に配置された時、貫通孔１１３における溝の端部が、ボビン１０１の溝１０５と一直線になるように、溝は設けられている。
【００４９】
図１ｄは、ボビン１０１及びパンチトップ１１２と協動して、任意選択的に使用されるダイ１２３を示している。実施例では、ダイ１２３は、高力工具鋼で製造されている。
【００５０】
ダイ１２３の断面寸法及び形状は、フランジ１０３及びパンチトップ１１２の断面寸法及び形状より大きい。このダイは、変形しない場合、コイル製造工程に特有の高圧縮力を受け容れるような寸法と形状を有している。貫通孔１２４は、ダイ１２３を貫通していて、ボビン１０１とパンチトップ１１２の両方を収容するような寸法と形状を有している。同様に、ダイの貫通孔１２４は、パンチトップ１１２及びボビン１０１の断面寸法及び形状と概ね等しいか、又はそれらより大きい断面寸法及び形状を有している。
【００５１】
任意選択的に、ダイは、ダイの表面１２７に沿った溝１２５、１２６を備えており、線のリード部を収容するようになっている。溝１２５、１２６は、貫通孔１２４から、ダイ１２８の外表面縁部１２８へ延設されている。パンチトップが、ダイの内部へ配置された時、貫通孔１２４における溝の端部が、パンチトップ１１２の溝１１５、１１６と一直線になるように、溝が配置されている。
【００５２】
圧縮コイルを製造する間、線２２５は、ボビン（図２に示した）に巻かれる。実施例では、線２２５は、導体線及び導体線の周りの絶縁層を含む単一素線である。
【００５３】
線２２５の第１リード部２２６は、ボビンの溝１０５に配置されている。線２２５を、溝１０５の内部に配置し、線２２５の第１リード部の一部を、スピンドル１０２の第２端部１０６を超えて突出させる。
【００５４】
次いで、線の中央部２２７を、ボビン１０１の周りに巻いて、コイルを形成する。この場合、中央部２２７は、スピンドル１０２の周りに巻く。
【００５５】
同様に、線２２５の中央部２２７を、スピンドルに複数回巻いて、コイルが、巻線の複数層（巻き数）を含むようにする。
【００５６】
図３は、巻線３００を含むボビン１０１の断面図、及び線の中央部２から巻かれた巻線の２つの層を含む例を示している。巻線２３０の第１の層（最内層）は、相互に隣接し、かつ、スピンドル１０２の長さに沿って、及びスピンドル１０２に隣接して巻かれた多くの巻線２３０1-nを含んでいる。
【００５７】
第２層２３２は、最内層２３０に隣接して形成されている。第２層２３２の各巻線２３０1-nは、最内層２３０の各巻線２３０1-nからオフセットした状態で巻かれている。換言すれば、第１層２３０は、例えば、フランジ１０３に隣接したスピンドル１０２の第１端部１０４から出発して巻かれている。各単一巻線２３０1-nは、その前の単一巻線に隣接して巻かれ、連続している巻線間の隙間を排除するか、又は最小になるようになっている。層の最終の巻線は、スピンドル１０２の第２端部１０６に近接して巻かれている。次いで、線は、反転（即ち、フランジの背面方向）されて、巻線の第２の層２３２を形成する。第２の層２３２の各単一巻線は、第１の層２３０の隣接する単一巻線の間に配置されている。第２の層の単一巻線の前縁は、第１の層の隣接する単一巻線の前縁から、５０％偏倚している。この巻線は、図３に矢印で示す順番で巻かれる。
【００５８】
巻線の追加の層は、巻線の第２の層及び後続の層のそれぞれが、隣接する層のそれぞれの巻線からオフセットされた状態で巻かれたのと同じような方法で形成されてもよい。
【００５９】
当業者は、巻線の回数及びコイルに必要な巻線の層の数は、最終製品の意図する用途に応じて選択すること出来るということを理解すると思う。例えば、代表的なモータに使用するコイルの場合、必要な出力を発生するには、巻線の回数は５０、巻線の層は３〜５層である。他の例の場合、コイルの巻線の回数は５未満で、単一の層として集成されるか、そうでない場合もある。同じように、他の例の場合、コイルの巻線の回数は１００以上である。
【００６０】
パンチトップ及びボビンの寸法及び形状は、必要なコイルの寸法に応じて選択することができる。
【００６１】
任意選択的に、巻線工程の間、巻線ガイド（例えば、プラスチックで製造される）を、スピンドル１０２の第２端部１０６を超えて適合させる。巻線ガイドは、巻線工程の間、線がスピンドルの端部から外れないように防止することができる。一旦、コイルが、スピンドルに巻かれたら、巻線ガイドは、スピンドルから取り外される。
【００６２】
巻線ガイドの一例を図４に示す。この例では、巻線ガイド４００は、概ね、パンチトップと同じ形状である。巻線ガイド４００は、スピンドル１０２の第２端部１０６の一部を収容するような寸法と形状の凹所４０１を有している。更に、巻線ガイド４００は、巻線工程の間、線２２５の第１リード部２２６を収容するような形状の開口４０２を備えている。
【００６３】
一端、コイル２２５を、スピンドル（及び、取り外される巻線ガイド）に巻くのが完了したら、パンチトップ１１２を、ボビン１０１を超えて配置し、ボビンの端部を、少なくとも部分的に、パンチトップ１１２の貫通孔１１３の中に入れる。
【００６４】
実施例では、パンチトップ１１２は、スピンドルの第２端部１０６を超えて配置されており、スピンドルの一部が、パンチトップ１１２の貫通孔１１３内に配置されるようになっている（図５）。線の第１リード部２２６を、貫通孔１１３を通過させて、その一部をパンチトップ１１２から突出させる。
【００６５】
次いで、線の第２リード部２２８を、パンチトップの外表面溝１１５内に配置する。同じように、第２リード部２２８を、図５に示すように、パンチトップから突出させる。
【００６６】
次いで、ボビン、コイル、及びパンチトップのアセンブリ５００を、図６に示すように、ダイの内部に配置する。
【００６７】
ダイ１２３の貫通孔１２４は、パンチトップ１１２及びボビンのフランジ１０３の寸法及び形状と実質的に同じであり、アセンブリ５００と貫通孔１２４の内表面の隙間が最小になるようになっている。これによって、圧縮している間、コイルが、外側に突き出ないように防止するのに役立っている。更に、これは、同じボビン、パンチトップ、及びダイを使用して長期間、多重コイルを製造する場合、最終的に圧縮されたコイルが、常に、均一な形状を維持するのを確保するのに役立っている。
【００６８】
圧縮段階（後述する）の間、アセンブリ５００をダイに挿入して、線の第２リード部２２８を、溝１１５内に留置している場合に、線の第２リード部２２８を溝１１５内に確実に留置するように注意しなければならない。そうでないと、線の第２リード部２２８が溝１１５から移動すると、圧縮の間、損傷を受ける。
【００６９】
この段階、即ち、ダイへの挿入後で、圧縮前、パンチトップは、ダイの表面１２７を超えて拡がり、コイルの幾つかが見える（図示せず）。
【００７０】
次いで、線のリード部２２６、２２８を圧縮せずに、パンチトップに圧力を適用する。この段階で、低圧を負荷する（例えば、最高５０ＭＰaまで）。低圧を負荷して、線をダイ内に十分配置する。
【００７１】
次いで、パンチトップに適用された圧力を増加する。例えば、圧力を、約70MPa〜100MPaの間に上げる。より高い圧力を適用した後、たとえ、パンチトップの幾つかが、依然として、ダイ１２３の表面１２７を超えて拡がっていたとしても、パンチトップ１１２を、ダイ１２３の貫通孔１２４の中に更に配置しておかなければならない。
【００７２】
線の第１リード部２２６は、溝１１６，１２６に配置され、線の第２リード部２２８は、溝１２５に配置される。次いで、圧力を着実に上げながら、パンチトップに適用する（即ち、圧力を、ほぼ一定の速度で上昇させる）。この段階で、適用された圧力は約４５０ＭＰaである。コイル巻線は圧縮されるので、パンチトップは、ダイの貫通孔の中に、更に移動する。
【００７３】
パンチトップの使用面の表面が、ダイの表面１２７と同じ高さになると、圧縮は完了する。
【００７４】
好ましくは、パンチトップに適用された最終圧力は、コイルバネが元のように縮小するまでの時間維持される。この時間は、約６０秒である。圧力は、任意選択的に、多かれ少なかれ、コイルの性能に応じた時間維持される。圧力は、除去しても、又は更なる時間適用してもよい。圧力の除去及び適用は、必要に応じて、反復してもよい。
【００７５】
圧力は、当業界に周知の適当なプレスまたは圧縮道具を使用して適用される。
【００７６】
好ましくは、コイル全体への均等な圧力分布を確保するために、圧縮の間、圧縮用具又はパンチトップと接しているプレスの表面は、平らか、又は実質的に平らな面である。
【００７７】
最終段階（即ち、線のリード部が、それぞれ、溝１２６、１２５内に配置された後）において、圧縮用具又はパンチトップと接しているプレスの表面は、パンチトップの断面積よりも大きい。このことは、圧力を適用する表面がダイと接触すると直ぐに、コイルの圧縮が停止するので、コイルが圧縮荷重にならないようにするのに役立つ。また、このことによって、装置を使用する毎に、確実に、毎回同じコイルを製造するのに役立っている。
【００７８】
溝１２５、１２６及び１１６は、圧縮している間、線のリード部が、潰されないように防止している。
【００７９】
圧縮した後、アセンブリ５００をダイ１２３から外す。当業者が理解するように、これは、多くの方法によって成される。
【００８０】
例えば、ボビンの直下に隙間があるプレスにダイを置く。次いで、適当な形状の押し込み部品で、スピンドルに押し込むことによって、ボビンをダイから押し込むことができる。次いで、適当な方法で、圧縮コイル及びパンチトップを押し出す前に、線のリード部２２６、２２８を真っ直ぐにして、損傷を防止する。次いで、線のリード部を損傷つけずに、パンチトップを、注意深くコイルから外す。
【００８１】
図７aは、圧縮巻線の拡大断面図の一部である。図７ｂは、非圧縮のリッツ線（撚線）である。図７aに示すように、圧縮した単一撚線は、圧縮の間、通常の六角形断面で、巻線の間の空隙は小さくなっている。図７ｂに示す非圧縮のリッツ線も、図７aに示すように、各素線が六角形の断面を取っている。
【００８２】
図８は、上方を向いているパンチトップ１１２の内表面１１８を向くパンチトップを示している。内表面１１８は、圧縮工程の間、コイルが圧縮される面に対する表面である。パンチトップの外表面にある溝１１５は空隙を形成し、その空隙の中で、コイルが膨らみ（大きくなり）、圧縮の間に変形する。この空隙は、線の局部的絶縁欠陥の原因となっている。従って、空隙を小さくすることが好ましい。
【００８３】
線の第２リード部２２８が、溝１１５の内部に配置されている場合、線の第２リード部２２８は、溝１１５の縁部１１９に接触する。圧縮の間、線の第２リード部も、縁部１１９に対して圧縮される。
【００８４】
図９〜図１１は、パンチトップの外表面にある溝が、端部で、どのようにして、丸く（ヒレ化）するかを示している。一実施例において、縁部１１９は丸くなって、滑らかな表面を形成している。その滑らかな表面に対して、線の第２リード部が曲げられる。この現象は、図９及び図１０に詳細に示してある。このような丸形又はヒレ形は、丸形又はヒレ形で無い場合に、鋭くなる縁部が形成されるのを防止している。鋭い縁部は、切断されて、コイルになる。然しながら、丸形は、線を圧縮すると、コイルが空隙内で大きく膨らませる要因になる大きな空隙を回避することとなる。
【００８５】
縁部１１９は、丸みをもっており、所定の曲率半径Ｒをもった滑らかな表面を形成している。曲率半径Ｒは、十分に大きく、圧縮の間、線のリード部を保護し、損傷を受けるのを防止し、かつ、十分に小さくて、コイルが、空隙内で大きくなるのを防止するように選択される。
【００８６】
図１１は、滑らかな表面１２０の曲率半径Ｒが、線に比べて、非常に大きいか、又は溝１１５が、非常に大きな場合、どのようにして、コイルが空隙内で大きくなるかを示している。コイルが、空隙内で大きくなると、コイルの最終形状を変形させ、圧縮された線に不規則性を発生させる原因となり、最終的には、巻線絶縁を起こさせ、最終コイルの性能及び信頼性に影響を与える。実施例は、パンチトップ１１２の外表面縁部の溝１１５を示している。溝の縁部は、丸みを帯びていて、滑らかな表面を形成している。線の中央部２２７は巻かれて、コイル２２５を形成し、線の第２リード部２２８は、溝の中に配置されている。理解されるように、この実施例では、線は撚線である。
コイル２２５は圧縮され、溝１１５の近傍の線の中央部２２７は、溝１１５によって形成された空隙内で大きくなる。線の中央部２２７が大きくなると、線のリード部２２８を、滑らかな表面１２０に対して圧縮する。これは、最終的に、線のリード部に損傷を与え、その結果、電気絶縁故障又は深刻な状態を引き起こす。
【００８７】
従って、曲率半径Ｒは、コイルを形成するのに使用される線の特定の要件に従って選択される。好ましくは、曲率半径Ｒは、コイルを形成するのに使用される線の許容される曲げ半径を最小に等しくなるように選択される。例えば、直径１ｍｍの線の場合、滑らかな表面１２０の曲率半径は、約３ｍｍと６ｍｎの間にある。無論、当業者は、使用する線の寸法と、必要なコイルの寸法に応じて、最も適切な曲率半径を選択することができる。
【００８８】
図９〜図１１で示したように、丸みを帯びた縁部は、パンチトップ１１２，ボビン１０１又はダイ１２３の如何なる溝にも適用可能であることは理解しうると思う。
【００８９】
前述した詳細な設計に関し、多様な変更が可能である。例えば、前述したように、ボビンに溝１０５を設ける代わりに、図１２に示したように、溝１１０をパンチトップに設けてもよい。溝は、貫通孔の内面に配置され、線の第１部２２６を受け容れるような寸法及び形状をしている。パンチトップのその他の特徴は、実質的に、図１aを参照して前述したものと同じであるので、それらの詳細は割愛する。同様に、この実施例で、圧縮コイルを製造する方法は、線の第１リード部２２６をボビンの溝ではなく、パンチトップの溝１１０に配置すること以外は、前述した方法と同じである。
【００９０】
別の実施例において、線の１つ以上のリード部は、図１４に示したボビンの溝に配置されている。ボビン１４０１は、図１ｂを参照して説明したボビン１０１と、実質的に同じであるが、スピンドルの中に溝１０５を有している代りに、ボビン１４０１は、フランジ１４０３に配置された２つの溝１４０５、１４０６を含んでいる。第１の溝１４０５は、スピンドル１４０２の第１端部１４０４から、フランジ１４０３の外側縁部１４０８へ、フランジ１４０３の面表面１４０７を沿って延設されている。溝１４０５も、フランジ１４０３の外面１４０９に沿って実質的に長手方向、即ち、ボビン１４０１の中央長手方向軸に延設されている。
【００９１】
フランジ１４０７も、フランジ１４０１の外面１４０９に配置された追加の溝１４０６を含んでいる。追加の溝１４０６も、フランジ１４０３の外面１４０９に沿って実質的に長手方向に延設されている。
【００９２】
溝１４０５及び追加の溝１４０６は、それぞれ、線の第１及び第２リード部を収容する寸法と形状を有している。
【００９３】
ボビン１４０２を使用するコイルの製造は、図２〜図６に関して説明した方法と似ている、但し、この場合、線の中央部を巻き付ける前に、線の第１リード部１４２６を、ボビン１４０１の溝１４０５に配置し、巻き付けた後で、線の第２リード部１４２８を、ボビンの追加の溝１４０６に配置する。第１リード部１４２６は、溝１４０５に配置されていて、第２リード部１４０６は、追加の溝１４２８に配置されている。  
【００９４】
図１６に示したように、巻線１４２５及びボビン１４０１は、ダイ１６２３の中に挿入される。この実施例では、溝がダイの上面ではなく、ダイの底面に設けられていること以外には、ダイ１６２３は、図１ｄを参照して説明したダイ１２３と実質的に同じである。
【００９５】
図１ｄに示した溝と同じ様に、溝１６０１、１６０２、１２６は、ダイの表面に沿って延設されていて、線のリード部を収容するようになっている。溝１２５、１２６は、貫通孔１６２４から、ダイの外面縁部１２８へ延設されている。ボビンがダイ１６２３の内部に位置している場合、これらの溝は、貫通孔１６２４における溝の端部が、それぞれ、ボビンの溝１４０５、１４０６と一直線になるように配置されている。
【００９６】
ボビン及びコイルを、ダイに挿入する前又は後で、図１aに示したようなパンチトップを、ボビン１４０１のスピンドル１４０２を超えて配置する。次いで、アセンブリ全体を、前述したと同じような方法で圧縮する。
【００９７】
この場合、線のリード部が、ボビンの溝に挿入され、収容されるので、パンチトップは、溝を必要としないということは理解されると思う。然しながら、いくつかの実施例においては、一つのリード部を、ボビンの中の溝に収容し、他のリード部を、パンチトップにある溝の中に収容してもよい。
【００９８】
図１７〜図１８は、別のボビン１７０１を示している。図１C-図１４を参照して説明したように、ボビン１７０１は、フランジ１７０３及びスピンドル１７０２を備えている。然しながら、この実施例の場合、フランジ１７０３及びスピンドル１７０２は、分離可能で、それぞれ独立した部品である。
【００９９】
フランジ１７０３は、図１aに関して記載したパンチトップ１１２と似ていて、貫通孔１７１３を含んでいる。貫通孔１７１３は、中心軸に沿って、フランジ１７０３を貫通して形成されている。貫通孔１７１３の断面寸法及び形状は、スピンドル１７０２の断面寸法及び形状と、実質的に同じか、又はそれらより大きく、スピンドル１７０２が、少なくとも部分的に、貫通孔１７１３の中に配置されるようになっている。即ち、貫通孔１７１３は、フランジ１７０３が、部分的又は完全にスピンドル１０２を取り囲むような寸法及び形状になっている。
【０１００】
フランジ１７０３は、図１aで記載したパンチトップと同じような方法で、スピンドル１７０２の端部を超えて配置される。フランジ１７０３は、パンチトップとして作用する。図１９は、パンチトップ（図示せず）、スピンドル１７０２，及び巻線（図示せず）が挿入されたダイ１６２３を示している。フランジ１７０３は、図５に示したパンチトップと同じような方法で、スピンドル１７０２の上に配置され、圧縮力が、フランジ１７０３に適用される。
【０１０１】
別法として、貫通孔１７１３は、僅かに一部だけを、フランジ１７０３に穿設して、溝を形成してもよい。スピンドルの一端を、前記の溝の中に配置し、組み立てボビン１７０を形成する。次いで、図２〜図６に記載したのと同じ方法で、ボビン１７０１を、パンチトップと協動して使用するか、又は溝の深さを、所定の圧縮度を許容する深さにしてもよい。フランジ１７０３及びスピンドル１７０２は、分離されたままか、或いは結合されるか、そうでない場合は、巻き付けの前、間、又は後で、適当な方法で一緒に固定される。
【０１０２】
フランジ１７０３を省略して、例えば、ボビン１７０１が、スピンドル及び、フランジ１７０３と類似又は同じ形状のパンチトップ（図示せず）だけを備えていると想定してもよい。
【０１０３】
上述した方法では、ダイを使用しているが、圧縮コイルは、ダイを使用せずに製造することができることは理解しうると思う。例えば、パンチトップの作用表面及び/またはボビンのフランジに、直接圧力を加えてもよい。
【０１０４】
ある実施例では、ボビン１０１の溝１０５を、スピンドルの全長に沿って延設させてチャネルを形成し、線の第１リード部を前記チャネル内に配置するようにしてもよい。
【０１０５】
別の実施例では、溝を、スピンドルの長さの一部に沿って延設させてもよい。この実施例は、図１３に記載してある。この実施例の場合、溝１０５は、フランジ１０３から最も離れたスピンドルの長さの一部に沿って延設されている。圧縮する間、線の第１リード部２２６の一部を平坦部１０７に対して圧縮し、一方、第１リード部２２６の残余の部分は、溝の内部に配置されているので、圧縮されない。平坦部は、線が、コイルの圧縮後、圧縮状態から非圧縮状態へ移行する領域における線のリード部が損傷を受けないように防止するのに役立つ。
【０１０６】
任意選択的に、アセンブリ５００をダイに挿入する前に、巻線コイルにテープを適用して、巻線を保護し、アセンブリをダイに挿入する間、巻線を所定の位置に保持する。適当なテープは、当業者が適宜選択できる（例えば、[Kapton tape](Du Pontの登録商標）。
【０１０７】
アセンブリ５００をダイに挿入するのを補助するために、アセンブリ５００を  ダイに挿入する前に、コイル（及び任意にテープ）の外表面に潤滑剤を施してもよい。
【０１０８】
別法として、ダイを、図２０に記載したように、２個の別々の部品で製造した「分割式ダイ」としてもよい。ダイ２０２３は、２個の協動部品又は半分に分割した半部品２０２１、２０２２を含んでいるということ以外は、図１d又は図１６に記載したものと、実質的に同じである。半分に分割した２個の半部品２０２１、２０２２は、図２１及び図２２に示したように、一緒に集成されるような形状になっており、ボビン２００１、巻線２０２５及びパンチトップ（図示せず）を取り囲むことができる。図２２から理解しうるように、組み立てたアセンブルにおいて、分割したダイは、図１ｄに記載したダイ１２３と実質的に同じで、ボビン、パンチトップ、及び巻線を収容する貫通孔２０２４を有している。
【０１０９】
２個の半部品は、コイルを圧縮する前に、適当な方法、例えば、ボルト又はストラップ或いは水圧式で、正しい配列で、結合されて一体にされる。この分割式ダイによって、コイルを長手方向に圧縮する前に、コイル（巻線）を、横方向に僅かに予備プレス又は圧縮することができる。分割式ダイは、未圧縮コイルを、ダイに挿入するのを促進させ、圧縮されたコイルをダイから容易に除去するように補助する。
【０１１０】
図２０〜図２２に示す分割式ダイは、前述したパンチトップ及びボビンと協働して使用される。
【０１１１】
圧縮段階の間、パンチトップに圧力を負荷するよりも、圧力は、任意に、パンチトップ及び/又はボビンのフランジに適用してもよい。
【０１１２】
前述した実施例では、図３に記載したように、最初、フランジに隣接したスピンドルの第１端部から巻かれているが、フランジから最も遠いスピンドルの第２端部から出発して巻いてもよいことは理解しうると思う。
【０１１３】
前述した幾つかの実施例では、ボビン及び巻線をダイに挿入する前に、パンチトップを、ボビンのスピンドルの第２端部を超えて配置しているが、別の方法として、ボビン及び巻線のダイへの挿入が完了した後に、パンチトップを、スピンドルの第２端部を超えて配置してもよい。必要な場合、線のリードのどの部分でも、パンチトップのそれぞれの溝に配置し、同時に、パンチトップを、ボビンを超えて配置し、ダイの内部に閉じ込められないようにするべきであることは理解しうると思う。
【０１１４】
任意選択的に、圧縮段階の前又は圧縮段階の間に、犠牲（疑似）インサートを、コイルとフランジの間及び/又はコイルとパンチトップの間に、配置してもよい。犠牲（疑似）インサートは、適当なプラスチックで製造され、厚さは、例えば、約２ｍｍでよい。犠牲インサートの断面寸法及び形状は、実質的に、ボビン及びパンチトップの断面寸法及び形状と同じにするべきである。犠牲（疑似）インサートは、圧縮の間、コイル及び線のリード部が損傷を受けるのを防止するのに役立つ。
【０１１５】
別の実施例において、ボビン、パンチトップ、及びダイの溝は、線の断面の寸法より大きく、線を溝の中に配置する場合、線と溝の間に約５０μｍのクリアランスがある。
【０１１６】
別の実施例では、分割式ダイを使用する代わりに、パンチトップ自体を、ダイとして作用させることもできる。例えば、パンチトップは、長手方向に延設されていて、圧縮の間、巻線を収容するような形状の側壁を含んでいてもよい。
【０１１７】
前述した製造方法は、単一の絶縁線を使用しているが、撚線（例：リッツ線）を使用してコイルを形成してもよい。撚線は、複数本の絶縁線を含み、これらは、周知の方法で一緒に巻かれていても、巻かれていなくてもよい。
【０１１８】
上述した実施例によれば、圧縮コイルを製造する各段階を通して、線の終端（リード部）が損傷をうけるのを防止することができるという利点が得られる。
【０１１９】
さらに、上述した実施例によると、線のリード部（線の終端）を圧縮せずに、コイルを形成する線の中央部を圧縮することができるという利点が得られる。その理由は、線の終端が、ボビン、パンチトップ及びダイのアセンブリから外れており、そのため、コイルを形成する線の中央部だけが圧縮されるからである。
【０１２０】
線の終端は、コイルと一緒に圧縮されるべきではない。従来の装置では、線の終端をコイルと一緒に圧縮するので、終端をコイルから後方に曲げなければならない。そのため、線の終端が損傷し、コイルに空隙が残り、フィルファクタは低減していた。前述した本発明の製造方法によると、線をコイルと一緒に圧縮する必要性を排除することによって、従来の方法に比べて、より高いフィルファクタでコイルを製造することができる。
【０１２１】
上述したボビン、パンチトップ及びダイを含むシステムは、図３に記載した特定の巻線方法と一緒に、製造段階を反復することによって、多重の同じ（又は非常に同じに近い）コイルを製造することができるという利点が得られる。
【０１２２】
上述した分離可能なフランジ及びスピンドルを有するボビンは、圧縮コイルを、ボビンから非常に容易に外すことできるという利点を有している。このボビンは、線のリード部が、ボビンのフランジの溝に配置されている場合に特に有利である。
【０１２３】
前述した幾つかの実施例に関して記載した特徴は、別の幾つかの実施例に、互換性をもって適用することができる。前述した実施例は、本発明の種々の特徴を記載する例である。
【０１２４】
明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を通して、用語「含む」及び「含有する」及びそれらの変形は、「〜〜〜を含むが、それに限定されない」という意味であり、他の成分、添加物、構成部品、整数、又は段階を排除する意図はない（及びそれらを排除しない）。特に、明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を通して、特段の但し書きが無い限り、単数は、複数を包含する。特に、単数及び複数か明確でない場合、特段の但し書きが無い限り、明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書は、複数及び単数を包含するものと理解されるべきである。
【０１２５】
更に、本発明の特定の内容、態様又は実施例に関して記載した整数、特徴、化合物、化学成分又は基は、互換性が有る限り、記載した他の内容、態様又は実施例にも適用されると理解されるべきである。明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書に記載した全ての特徴、及び／又は記載した全ての方法又は工程の全ての段階は、どのような組み合わせにおいても、組み合わせることができる。但し、前記の特徴及び/又は段階の少なくとも幾つかが相互に排除する組み合わせに関してはこの限りではない。本発明は、前述した態様の詳細に限定されない。本発明は、明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書に開示した特徴の如何なる新規な発明、又は新規な組み合わせ、又は同様に開示した如何なる方法又は工程の段階の如何なる新規な発明又は如何なる新規な組み合わせに拡大される。
【０１２６】
読者の注意は、本出願に関する明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書と同時又はそれらより前に提出され、かつ明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書と共に公衆審査のために公開される全ての論文及び書類に向けられるべきである。前記全ての論文及び書類の内容は、本明細書の一部を構成するものとして、文献として援用されている。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
以上詳述したように、本発明による圧縮コイルを製造する方法は、従来の製造技術に比べて、線のリード部（線の終端部）に対するダメージを低減又は除去し、本発明の方法で製造されたコイルを使用すると、総コイル断面積に対する導体面積（導体絶縁エナメルを含む）の比で、９９．５％までの充填率を有する圧縮コイルとすることができ、従来のコイルを使用する電気機械に比べて、電気機械のトルク密度を約３０％改良することができるので、自動車及び航空産業等高出力密度の電気機械を使用する産業分野に大いに貢献することが期待される。
【符号の説明】
【０１２８】
１０１：ボビン
１０２：スピンドル
１０３：フランジ
１０４：第１端部
１０５：溝
１０６：スピンドル１０２の第２端部
１０７：平坦部
１０８：スピンドル１０２の縁部
１０９：ボビン１０１の端部
１１２：パンチトップ
１１３：貫通孔
１１４：パンチトップ１１２の外表面
１１５：溝
１１６：溝
１１７：使用面の表面
１１８：内表面
１１９：溝１１５の縁部
１２０：表面
１２３：ダイ
１２４：貫通孔
１２５：溝
１２６：溝
１２７：ダイの表面
１２８：ダイの外表面縁部
１７０：組み立てボビン
２２５：コイル
２２６：第１リード部
２２７：線の中央部
２２８：第２リード部
２３０：最内層
２３０ｎ：第２層２３２の各巻線
２３２：第２層
３００：巻線
４００：巻線ガイド
４０１：凹所
４０２：開口
５００：アセンブリ
１４００：フランジ１４０３の外面
１４０１：ボビン
１４０２：スピンドル
１４０３：フランジ
１４０４：第１端部
１４０５：溝
１４０６：追加の溝
１４０７：フランジ１４０３の面表面
１４０８：フランジ１４０３の外側縁部
１４０９：フランジ１４０３の外面
１４２６：第１リード部
１４２８：第２リード部
１４２５：巻線
１６０１、１６０２：溝
１６２３：ダイ
１６２４：貫通孔
１７０１：ボビン
１７０２：スピンドル
１７０３：フランジ
１７１３：貫通孔
２０２３：ダイ
２０２１、２０２２：半部品
２００１：ボビン
２０２５：巻線
２０２４：貫通孔
Ｃ：中心軸
Ｒ：曲率半径
【図１ａ】
0006655072.tif 000002
【図１ｂ】
0006655072.tif 000003
【図１ｃ】
0006655072.tif 000004
【図１ｄ】
0006655072.tif 000005
【図２】
0006655072.tif 000006
【図３】
0006655072.tif 000007
【図４】
0006655072.tif 000008
【図５】
0006655072.tif 000009
【図６】
0006655072.tif 000010
【図７ａ】
0006655072.tif 000011
【図７ｂ】
0006655072.tif 000012
【図８】
0006655072.tif 000013
【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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【図２２】
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