(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部分（２８）、第２の部分（２０）、及び前記第１の部分（２８）と前記第２の部分（２０）の間の段（２５）を備え、前記第１の部分（２８）は前記第２の部分（２０）より大きい直径を有し、かつ前記第１の部分（２８）は、溝状凹部（２９）を有し、さらに、前記溝状凹部（２９）は、前記段（２５）を経由して前記第２の部分（２０）に至る構成を備えた巻型（２）にコイル用導線を巻き付ける方法であって、
前記第１の部分（２８）にある溝状凹部（２９）に導線を収容する段階と、
溝状凹部（２９）内の前記導線を前記段（２５）を経由して前記第２の部分（２０）に導く段階と、
前記導線を前記第２の部分（２０）に巻き付ける段階と、
前記第２の部分（２０）に巻き付けた後で、前記導線を第１の部分（２８）に巻き付ける段階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記導線が、溝状凹部（２９）から第２の部分（２０）に前記段（２５）のランアウト部（２７）を介して導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
導線が、案内部（３１）から入口領域（３９）を介して溝状凹部（２９）に自動的に又は直線的に導かれることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の部分（２０）と第２の部分（２８）が両方とも、それぞれの端壁（２２，２１）によって限定されたことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記溝状凹部（２９）が、らせん形を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
溝状凹部（２９）内の導線を第２の部分（２０）に導く段階が、巻型（２）と導線供給源の間の相対的回転と、巻型（２）と導線供給源との間の同時の相対的軸方向変位によって実行されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
相対的回転が、巻型（２）を回転させることによって達成されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
相対的回転の巻き付けが、導線供給源を回転させることにより達成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記溝状凹部（２９）が、第２の部分（２０）の表面の方に下降する線の形を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
溝状凹部（２９）内の導線を第２の部分（２０）に導く段階が、巻型（２）を前記導線に対して半径方向の適所に保持し、同時に巻型（２）と導線を互いに相対的に移動させることによって実行されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
相対的軸方向変位が、巻型（２）を動かすことによって実行されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
相対的軸方向変位が、導線供給源を動かすことによって達成されることを特徴とする請求項６から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
巻き付けるための第１の部分（２８）と、巻き付けるための第２の部分（２０）と、前記第１の部分（２８）と前記第２の部分（２０）の間の段（２５）とを有し、第１の部分（２８）の直径が第２の部分（２０）の直径よりも大きい巻型（２）であって、
前記第１の部分（２８）は、溝状凹部（２９）を有し、前記溝状凹部（２９）は、前記段（２５）を経由して前記第２の部分（２０）に至ることを特徴とする巻型。
【請求項１４】
前記溝状凹部（２９）が、前記段（２５）を介して第２の部分（２０）に至るランアウト部を形成することを特徴とする請求項１３に記載の巻型。
【請求項１５】
入口領域（３９）を介して前記溝状凹部（２９）に真っ直ぐに至る案内部（３１）を更に有することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の巻型。
【請求項１６】
前記第１の部分（２０）と前記第２の部分（２８）が両方ともそれぞれの端壁（２２，２１）によって限定されたことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の巻型。
【請求項１７】
前記溝状凹部（２９）がらせん形を有することを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の巻型。
【請求項１８】
前記溝状凹部（２９）が、第２の部分（２８）の表面に下降する線の形を有する、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の巻型。
【請求項１９】
巻型（２）が、溝状凹部（２９）にアンダーカットが形成されないように射出成形を使用して作成された巻型であることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の巻型。
【請求項２０】
溝状凹部（２９）が、アンダーカットを形成することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の巻型。
【請求項２１】
コイルであって、前記コイルが、請求項１３から２０のいずれか１項に記載の巻型（２）と、前記巻型（２）に巻き付けられた導線（４０）とを有し、導線（４０）が、溝状凹部（２９）を介して第２の部分（２０）に入り、第１の部分（２８）に巻き付ける前に第２の部分（２０）に巻き付けられることを特徴とするコイル。
【請求項２２】
請求項１６に記載の巻型の場合に、前記導体（４０）の線の両端が、それぞれの端壁（２２）の中又は後ろにあるそれぞれの端子（４４）で終わることを特徴とする請求項２１に記載のコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の部分と、第２の部分と、及び第１の部分と第２の部分の間の段とを有し、第１の部分が第２の部分より大きな直径を有する巻型にコイル用導線を巻き付ける方法に関する。更に、本発明は、この種の巻型並びにそのような巻型に巻き付けられたコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁コイル用導線を巻き付ける２つの方法が知られている。「マンドレル法」では、最初に巻型をスパイク又はマンドレルに被せ、次にスパイク又はマンドレルを巻型と一緒に回転させ、それにより導線の供給源からの導線が巻型に巻き付けられる。「フライヤによる巻き付け」法では、巻型を静止状態に保持するが導線の供給源を巻型のまわりに回転させ、その結果、導線が巻型のまわりに巻き付けられる。
【０００３】
これらの方法のどちらを使用するかに関係なく、巻型（直径が巻型の中で段状に変化する巻型）へのコイル用導線の巻き付けは、巻型の直径が最も小さい位置から始めなければならず、次にスムースで制御可能な巻き付けを確実に行うために、所望の巻き付け高さになるまでコイル用導線を１層づつ巻き付けなければならない。そうしないと、一連の図１から図３に示したような結果になる場合がある。
【０００４】
先行技術の巻型は、第１の部分１８、第２の部分１０、及びそれらの間の段１５からなる。第１の部分１８は、第２の部分１０より大きい直径を有し、これらは両方ともそれぞれの端壁１１及び１２によって限定される。そのような巻型への巻き付けを第１の部分１８から始める場合、導線１３を、図１の左側から始めて段１５までだけは問題なく巻き付けることができる。しかしながら、巻線が段１５を右側に越えるとき（図２）、巻型の直径の小さい側１０に巻き付けられる導線１３によって、段１５の反対側１８に既に巻き付けられている導線１３の一部分が引き下ろされる。巻き付けは、通常、導線１３が引っ張られた状態で行われるので、直径が大きい方の側１８の導線が滑り落ちることはほとんど避けられない。これにより、段１５の端位置Ｌに導線が房になり易く、できたコイルが役に立たなくなる。
【０００５】
特許文献１は、１つの中空円筒状中間部分と２つの側方中空円筒状本体部分を有するボビンを開示している。中間部分の直径は２つの側方本体部分より小さいので環状くぼみが形成され、これにより、ボビンの回りにマグネットワイヤを更に巻き付けることができる。
【０００６】
特許文献２の英語の要約は、安全変圧器を開示している。これは第１の巻線が第２の巻線の内側に配置されており、その一体型ボビンは、内側巻線が巻き付けられた円筒形部分を有し、それぞれの軸端が、より大きい断面の円筒形部分によって延長され、内側巻線を取り囲む絶縁箔の支持体となっており、その絶縁箔のまわりに外側巻線が巻き付けられ、内側巻線の非絶縁接続導体が円筒形端部を横切っている。円筒形端部には、内側巻線のらせんを延長するらせん経路に沿って延在する溝が配置され、非絶縁導体を溝の底に収める手段が設けられている。
【０００７】
導線が段で滑るのを防ぐために、すべての製造業者は、巻型の中で段で直径が変化する巻型にコイル用導線を巻き付けようとする場合、巻型の最も小さな直径を有する部分から巻き付け始めなければならない。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００４０７２５号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第００７０７５２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、必ず巻型の最も小さい直径を有する部分から巻き付け始めなければならないことを望ましくない制約と見なしてきており、それは、構造上の理由によって、巻型の直径が最も小さくない他の部分から巻き付け始めなければならないことが起きやすいためである。これは、例えば、後の組み立て段階で、例えば最下部にある端子によってコイル用導線を接続しなければならず、巻型の下側部分の方が大きい直径を有する場合である。
【０００９】
従って、本発明の目的は、第１の部分と、第２の部分と、前記第１と前記第２の部分の間の段とからなり、第１の部分の直径が第２の部分の直径より大きい巻型にコイル用導線を巻き付ける方法を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１に述べる方法、即ち、第１の部分、第２の部分、及び前記第１の部分と前記第２の部分の間の段を備え、前記第１の部分は前記第２の部分より大きい直径を有し、かつ前記第１の部分は、溝状凹部を有し、さらに、前記溝状凹部は、前記段を経由して前記第２の部分に至る構成を備えた巻型にコイル用導線を巻き付ける方法であって、前記第１の部分にある溝状凹部に導線を収容する段階と、溝状凹部内の前記導線を前記段を経由して前記第２の部分に導く段階と、前記導線を前記第２の部分に巻き付ける段階と、前記第２の部分に巻き付けた後で、前記導線を第１の部分に巻き付ける段階とを含むことによって達成することができる。第１の部分には、溝状凹部内の導線を段を越えて第２の部分に導く前には巻き付けられないので、導入を好都合に行うことができる。従って、導線を第２の部分或いは第２の部分の側壁を介して巻型に導入した場合でも、第２の部分への巻き付けを最初に行うことができる。
【００１１】
同様に、この目的は、請求項１３に述べたような巻型によって達成することができる。即ち、巻き付けるための第１の部分と、巻き付けるための第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分の間の段とを有し、第１の部分の直径が第２の部分の直径よりも大きい巻型であって、前記第１の部分は、溝状凹部を有し、前記溝状凹部は、前記段を経由して前記第２の部分に至ることを特徴とする。
【００１２】
従属クレームは、本発明の実施形態の様々な有利な態様を示す。
【００１３】
導線が、第１の部分にある入口から第２の部分まで溝状凹部内を通るので、導線は、第１の部分に巻き付けられる第１の層の下を通り、巻き付けを非円形にすることがなく、巻き付けを隆起させたり捻れさせたりすることがない。従って、巻き付けのそのような改善によって、導線の電気絶縁の破壊が通常引き起こすフラッシュオーバーの可能性が低下する。更に、マンドレル法を使用する場合、巻き付けの改善が不均衡問題を回避するのに役立つことがある。
【００１４】
導線が溝状凹部内を通るので、導線は好ましい位置を取り易い。
【００１５】
溝状凹部は、らせん形を有することができ、これにより、巻型と導線供給源とを相対的に回転させ、巻型と導線供給源とを同時に軸方向に相対変位させることによって、溝状凹部内の導線を第２の部分まで導くことができる。
【００１６】
溝状凹部は、第２の部分の表面の方に下降する線の形を有することができ、これにより、巻き付け機構において比較的単純な線形運動を使用することができる。
【００１７】
一方では、低コストの製造を可能にするために、溝状くぼみがアンダーカットなしに形成されるように射出成形を使用して巻型を作成することができる。前記の「アンダーカット」とは、周知のように、成形型の開き方向に離形できない凸形状や凹形状をいう。通常、成形された製品には、アンダーカットを含んだものが多いので、金型の開き方向を変えたり、分割して、金型から製品を取り出せるようにしている。
【００１８】
他方では、溝状凹部にアンダーカットがあるように巻型を形成すると、既製のコイルのフラッシュオーバーに対する耐性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下において、添付図面の図４から図６を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【００２０】
同じ参照記号は類似の構造部材を指す。
【００２１】
図４は、巻型２を示す。巻型２は、第１の部分２８と第２の部分２０を有し、第１の部分２８と第２の部分を構成する巻型２の部品は１つの部品としてなることが好ましい。第１の部分２８と第２の部分２０は両方とも円筒面であることが好ましく、この円筒面は、滑らかでもよく凹凸があってもよい。巻型２は、特に射出成形を使用してプラスチックで形成されることが好ましい。
【００２２】
第１の部分２８は、第２の部分２０より大きい直径を有する。前記第１の部分２８と前記第２の部分２０の間には、第１の部分２８を第２の部分２０から区切る段２５がある。
【００２３】
本発明の１つの態様によれば、巻型２は、第１の部分２８に溝状凹部２９を有し、この溝状凹部２９は、前記段２５を通って第２の部分２０に至る。好ましくはランアウト部２７を介し段２５を経由して第２の部分２０に至る。
【００２４】
巻型２は、更に、第１の部分２０と第２の部分２８の巻線領域を限定する端壁２２及び２１を有することができる。詳細には、導線は、端壁２２を介して溝状凹部２９に導入されてもよい。端壁２２の裏又は中には、導線を線案内部３１から溝状凹部２９にガイドするように適合された突起３２（図５を参照）があることが好ましい。導線の電気絶縁を傷つけないようにするために、突起のまわりの入口領域３９は、曲げ半径を有するように適応されてもよく、その曲げ半径の大きさは、導線と巻型２の品質と寸法に依存することが好ましい。
【００２５】
図５は、巻型２の溝状凹部２９の拡大図を示す。巻型２のプラスチック部分を射出成形を使用して作成できるようにするために、溝状凹部２９は、アンダーカットのない形状を有することができる。特に、溝状凹部２９全体を金型の１つの部品（例えば、半体）で作成できると有利である。
【００２６】
溝状凹部２９は、少なくとも段２５又はランアウト部２７の領域に矩形断面を有することが好ましい。更に、溝状凹部２９は、段２５又はランアウト部２７の領域ができるだけ深いとよい。射出成形を使用して巻型２を作成した場合、このような態様は、ランアウト部２７の引き継ぎ部分が、溝状凹部２９が形成された射出成形鋳型の部品又は半体に対して、第１の部分２８の最も高い頂上又は頂点の場所になることを意味する。
【００２７】
理想的な事例において、溝状凹部２９が、下から（例えば図４の矢印の方向から）見たときに突起と似た山３５を構成する形状を有する場合、導線はその隣りに滑ることができ、その結果、溝状凹部２９内の導線から次の層までの空気中の沿面距離と火花発生距離を大きくすることができる。
【００２８】
端壁２２は、フランジを形成することができ、このフランジは、導線を溝状凹部２９に導入しやすくするため、導線を入口領域３９から溝状凹部２９にまっすぐに引き込むことができるように入口領域３９のまわりが更にえぐられてもよい。入口領域３９の形状と場合によっては山３５の形状の効果は、導線が端壁２２の案内部３１から溝状凹部２９への道を自動的に見つけることである。
【００２９】
図５の例は、らせん形を有する溝状凹部２９を示す。この代替又は組み合わせとして、更に、溝状凹部２９を第２の部分２８の表面に向かって下降する線にしてもよい。
【００３０】
図６は、コイル用導線の巻き付けがどのように開始されるかを示す。上記の種類の巻型２は、第１の部分２８の溝状凹部２９に導線４０を収容する。次に、導線４０は、溝状凹部２９内を第２の部分２０まで導かれてそこに巻き付けられ、その後で、導線４０が第１の部分２８に巻き付けられる。導線４０が、溝状凹部２９内を入口（即ち突起３２）から第２の部分２０まで通るので、導線４０は、第１の部分２８に巻き付けられる第１の層より下になり、巻き付けを非円形にすることがなく、また巻き付けを隆起させたり捩れさせたりもしない。
【００３１】
導線４０は、好ましくは銅などの金属の導電材料からなる。導電材料の芯は、より低い導電率の材料、特に十分な電気絶縁を提供することができる材料で被覆されることが好ましい。被覆材料の選択において、好ましくは少なくとも１０11Ωｍの抵抗率を有する材料が選択され、この材料は、少なくとも１０ｋＶ／ｍｍの絶縁耐力を有することが好ましい。好ましい被覆材料は、改質ポリウレタンである。
【００３２】
本発明の１つの態様によれば、導線４０は、端子４４につながる線案内部３１から溝状凹部２９に導かれ、端子４４に導線４０の端を接続することができる。導線４０が線案内部３１から溝状凹部２９に方向を変えやすくするために、導線４０をガイドするように適合された突起３２を使用することができる。突起３２は、特に、導線４０が第１の巻線領域、即ち第１の部分２８に滑り込むのを防ぐことができる。
【００３３】
導線４０を溝状凹部２９から前記段２５のランアウト部２７を介して第２の部分２０に導くことができる。
【００３４】
溝状凹部２９がらせん形を有する場合、溝状凹部２９内の導線４０を第２の部分２０に導く段階は、巻型２と導線供給源（図６に示されない）とを相対的に回転させ、巻型２と導線供給源とを同時に相対的に軸方向に変位させることによって実行することができる。詳細には、相対的な回転は、巻型２を回転させるか、或いはこの追加又は代わりに導線供給源を回転させることによって達成することができる。相対的な軸方向の変位は、巻型２を動かすか、或いは追加又は代わりに、導線供給源を動かすことによって実行することができる。
【００３５】
溝状凹部２９が、第２の部分２０の表面の方に下降する線の形を有する場合、溝状凹部２９内の導線を第２の部分２０まで導く段階は、巻型２を前記導線に対して半径方向の適所に保持し、同時に巻型２と導線を互いに相対的に変位させることによって実行することができる。詳細には、相対的な軸方向の変位は、巻型２を動かすか、或いは追加又は代わりに、導線供給源を動かすことによって実行することができる。
【００３６】
このようにして巻き付けられたコイルは、上記の種類の巻型２と、巻型２に巻き付けられた導線４０からなる。このとき、前記導線４０の両端は、端壁２２の中又は後ろにあるそれぞれの端子４４で終わることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】先行技術のコイル用導線巻き付け方法により、導線を張力下で段を越えて巻き付けるときに起きやすい問題を示す図である。
【図２】先行技術のコイル用導線巻き付け方法により、導線を張力下で段を越えて巻き付けるときに起きやすい問題を示す図である。
【図３】先行技術のコイル用導線巻き付け方法により、導線を張力下で段を越えて巻き付けるときに起きやすい問題を示す図である。
【図４】本発明の巻型を示す図である。
【図５】本発明の巻型の溝状凹部の拡大図である。
【図６】本発明に関わり巻き付けをどのように開始するかを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  巻型
２０  第２の部分
２１，２２  端壁
２５  段
２７  ランアウト部
２８  第１の部分
２９  溝状凹部
３１  案内部
３２  突起
【図１】
0004684253.tif 000002
【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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