(57)【要約】【課題】  断面が正方形または矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイルの立上げ部の損傷を防止する。【解決手段】  断面が正方形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイル１から立上がった電線４が所望の方向に方向転換するまで、立上げ部２の電線４は、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状となるように曲線状に形成されている。円の半径ｒは、電線４の導体の断面を形成する正方形の１辺Ｒの１／２以上の長さを有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が正方形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイルから前記電線を立上げて所望の方向に方向転換させるにあたり、前記コイルから立上がった前記電線が前記所望の方向に方向転換するまで、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状になるように前記電線が曲線状に形成され、且つ、前記半径ｒは、前記導体の断面を形成する正方形の１辺の１／２以上の長さを有していることを特徴とするコイルの立上げ部構造。
【請求項２】
断面が矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイルから前記電線を立上げて所望の方向に方向転換させるにあたり、前記導体は、その１辺の長さが前記１辺と直交する他辺の長さの１倍超えから１．５倍以下の長さを有する矩形の断面を有しており、前記コイルから立上がった前記電線が前記所望の方向に方向転換するまで、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状になるように前記電線が曲線状に形成され、且つ、前記半径ｒは、前記導体の断面を形成する矩形の前記他辺の１／２以上の長さを有していることを特徴とするコイルの立上げ部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電線を巻いたコイル、特に、断面が正方形または矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を用いたコイルの立上げ部構造に関し、詳しくは、前記コイルから電線を立上げて所望の方向に方向転換させる立上げ部に発生する電線の損傷を防止するためのコイルの立上げ部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は、特許文献１に開示されるコイルの１例を示す正面図である。図８に示すように、紙材または樹脂が含浸された紙材などにより円筒状に形成されたボビン１３が設けられ、このボビン１３の外周面に絶縁膜の被覆付き導体（丸線や四角線）からなる電線１４を巻いたボイスコイルなどのコイル１１が設けられている。図８に示すコイル１１は、第１のコイル１１ａと第２のコイル１１ｂとから成り、コイル１１ａおよび１１ｂはボビン１３の軸方向に寸法ｄの間隔を開けて配置されている。コイル１１ａとコイル１１ｂとは、ボビン１３の軸に対して互いに逆方向に巻かれている。
【０００３】
上記のようなコイルは、ほとんどの場合、円筒状に巻いた後、コイル部（コイル１１ａ）から電線１４を立上げて所望の方向に、図８では円筒状コイル１１の円筒の軸方向とほぼ同方向に方向転換させてリード線として出さねばならないため、立上げ部１２においてコイルの円周方向とほぼ直交する方向（９０°）に折り曲げて立上げられている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３６４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８に示すように、電線１４をそのままコイル１１の円周方向とほぼ直行する方向（円筒状コイル１１の円筒の軸方向）に立上げると、コイルを流れる電気による立上げ部１２の発熱により立上げ部１２の電線１４は絶縁膜や導体が損傷し断線する。
【０００６】
それでも、導体の断面形状が円形の電線（丸線）の場合は、形状に方向性が無いため、比較的絶縁膜に損傷を受けることが少ないが、導体の断面形状が正方形または矩形の電線は、図４、図５に示すようにコーナがあるため、上記の損傷が容易に発生する問題がある。
【０００７】
従って、この発明の目的は、導体の断面が正方形または矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を用いるコイルにおいて、立上げ部の損傷を防止することができるコイルの立上げ部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
我々は上記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた。その結果下記の知見を得た。
【０００９】
電線をコイルからいきなり９０°もしくは所定の折れ曲げの角度を形成して折り曲げず、電線を曲線状に折り曲げて所望の方向に方向を定めて方向転換すれば、コイルを流れる電気による発熱による立上げ部の損傷を防ぐことができる。
【００１０】
立上げ部の形状を、その曲げの内側が半径ｒを有する円の円周方向に沿った曲線状になるように形成し、且つ、前記円の半径ｒの長さが、導体の断面を形成する正方形または矩形の１辺の長さと所定の関係を保持するように規定することにより適確に上記損傷を防止することができる。
【００１１】
この発明は上記の知見に基づいてなされたものである。
【００１２】
請求項１記載の発明は、断面が正方形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイルから前記電線を立上げて所望の方向に方向転換させるにあたり、前記コイルから立上がった前記電線が前記所望の方向に方向転換するまで、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状になるように前記電線が曲線状に形成され、且つ、前記半径ｒは、前記導体の断面を形成する正方形の１辺の１／２以上の長さを有していることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、断面が矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を巻いたコイルから前記電線を立上げて所望の方向に方向転換させるにあたり、前記導体は、その１辺の長さが前記１辺と直交する他辺の長さの１倍超えから１．５倍以下の長さを有する矩形の断面を有しており、前記コイルから立上がった前記電線が前記所望の方向に方向転換するまで、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状になるように前記電線が曲線状に形成され、且つ、前記半径ｒは、前記導体の断面を形成する矩形の前記他辺の１／２以上の長さを有していることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
断面が正方形または矩形の導体を絶縁膜によって被覆してなる電線を用いたコイルから立上げる立上げ部に角度を付けず、電線が所望の方向に方向転換するまで、その曲げの内側が半径ｒの円の円周方向に沿った形状になるように曲線状に形成し、且つ、半径ｒと導体の断面を形成する正方形の１辺の長さＲまたは矩形の他辺（短いほうの辺）の長さＲとの長さ関係を、ｒ≧（１／２）・Ｒに保持することにより、コイルを流れる電気による発熱等による立上げ部の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１〜５は、この発明の実施の形態に係る図面であり、図１は、コイルの正面図、図２は、側面図、図３は、立上げ部を示す正面図、図４は、導体の正方形の断面形状を示す断面図、図５は矩形の断面形状を示す断面図である。
【００１７】
この発明は、断面が図４に示すような正方形の導体５、または、図５に示すような矩形の導体５５を、絶縁膜（図示せず）によって被覆してなる電線４を用いたコイルの立上げ部構造である。
【００１８】
図１に示すように、円筒状に形成されたボビン３が設けられ、このボビン３の外周面に電線４が巻かれコイル１が構成されている。円筒状のコイル１に巻かれた電線４は、立上げ部２、２においてコイル部１ａから円筒状コイル１の円筒の軸方向とほぼ同方向に方向転換されてリード線として立上げられている。なお、電線４が立上がる方向はコイルそれぞれによって異なる。
【００１９】
コイル１から立上がった電線４は、前記の立上がり方向に方向転換するまで、図３に示すように、曲げの内側が円Ｓの円周方向に沿った曲線状に形成されている。円Ｓの半径ｒは、導体５の断面形状を形成する正方形（図４参照）の１辺の長さＲの１／２以上の長さ、すなわち、ｒ≧（１／２）・Ｒを有している。半径ｒの長さが正方形の１辺の長さＲの１／２未満では、コイルを流れる電気により発熱し立上げ部２の電線４が断線するなどのトラブルが発生する。半径ｒの長さの上限は特に規定しないが、コイルの種類、設計上の制約等に応じて決定するとよい。
【００２０】
本発明は、電線の導体の断面が矩形の場合でも、導体５５の断面形状を形成する矩形（図５参照）の１辺５５ａが、この１辺と直交する他辺５５ｂの長さの１倍超えから１．５倍以下の範囲内の長さであれば、導体の断面が正方形のものと同様の効果が得られる。この場合には、矩形の短いほうの辺、すなわち、他辺５５ｂの長さをＲとしてｒの長さを算出する。
【００２１】
本発明によりｒ≧（１／２）・Ｒによって立上げた電線が、立上げた後にｒ＜（１／２）・Ｒとなってしまうようなおそれがある場合には、立上げた形態をそのまま保持するために立上げ部２において電線４を接着剤等によって接着して固定してもよい。また、補強部材、例えば、紙、プラスチックやガラス等によって電線４を押さえ付けて固定してもよい。
【実施例】
【００２２】
次に、この発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００２３】
本発明範囲内の立上げ部および本発明範囲外の立上げ部を備えるコイルを調製し各コイルに対して加速試験を実施して耐久性を調べた。すなわち、断面形状が正方形でその１辺Ｒが０．１６ｍｍの導体５を絶縁膜によって被覆してなる電線４をボビン９にコイルに巻き、外部磁極（プレート）１０の間に配した。そして、その立上げ部を、図３に示すように、電線４の折り曲げの内側の形状を円Ｓの円周方向に沿った曲線状に形成し、導体５の断面形状を形成する正方形の１辺Ｒ（図４参照）に対する円Ｓの半径ｒの長さが、本発明の範囲内の、ｒ＝（１／２）・Ｒとなるようにコイルを調製した（以下、「本発明供試体１」という）。同様に、立上げ部が、ｒ＝（２／３）・Ｒ（以下、「本発明供試体２」という）、ｒ＝（１／１）・Ｒ（以下、「本発明供試体３」という）、ｒ＝（２／１）・Ｒ（以下、「本発明供試体４」という）となるようにコイルを調製した。
【００２４】
比較のため、半径ｒの長さを、本発明範囲外の、ｒ＝（２／５）・Ｒ（以下、「比較用供試体１」という）としたコイルを調製した。
【００２５】
そして、各供試体に対して加速試験を実施した。図６は、この発明の実施例に係る試験装置の回路図、図７は、コイルを示す概念図である。加速試験器６はコイルの温度を表示する温度表示部６ａを有し、スライドトランス（ＡＣ１００Ｖ）７が取付けられている。
【００２６】
各供試体を磁気回路に組み込み、固定材８によって上下に振動しないように固定し、スライドトランス７により印加電圧を徐々に上げて行き、コイルの温度が何度になったときに立上げ部の断線が発生するかを調べた。
【００２７】
その結果、本発明供試体１は、印加電圧を上げてもコイルの温度が１８０℃になるまで、立上げ部および他のどこにも断線は発生しなかった。また、１８０℃のときに断線したが、コイル１全体が黒く焦げており、断線箇所は特定できなかった。また、本発明供試体２は、温度が２００℃のとき、本発明供試体３は、温度が３２０℃のとき、本発明供試体４は、温度が３６０℃のとき、に断線した。なお、ｒが本発明供試体４以上の値、例えば、ｒ＝（５／１）Ｒ、（１０／１）Ｒなどの場合でも断線温度は本発明供試体４より下がることはない。以上により、本発明によれば、断線が起こりにくいことがわかる。
【００２８】
一方、比較用供試体１は、温度が８０℃のときに断線した。立上げ部が黒く焦げていた。立上げ部の曲線状部に亀裂がはいっておりそこから断線したと推定される。以上により、コイルの立上げ部が、ｒが（１／２）・Ｒ未満では、立上げ部が損傷しやすいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態に係るコイルの正面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るコイルの側面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るコイルの立上げ部を示す正面図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る導体の正方形の断面形状を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る導体の矩形の断面形状を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例に係る試験装置を示す回路図である。
【図７】この発明の実施例に係るコイル部の概念図である。
【図８】従来のコイルを示す正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コイル
２  立上げ部
３  ボビン
４  電線
５、５５  導体
６  加速試験器
６ａ  温度表示部
７  スライドトランス
８  固定材
９  ボビン
１０  外部磁極（プレート）
１１  コイル
１２  立上げ部
１３  ボビン
１４  電線
【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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