(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁コイルを必要とする電気・電子機器において、電磁コイルスペースが円錐、又は角錐形状、且つ内径形状が複雑な場合、電気・電子機器用電磁コイルとしての有効活用を図る。【解決手段】融着導線１でコイル装着スペースに合わせ、内径形状の異なる複数個のアルファ巻き電磁コイルを巻き、複数個の巻数の異なる電磁コイルを加熱押し圧、または積層後加熱押し圧し直列、または並列接続し、内径形状の一部あるいはすべてを円錐台、角錐台型の積層電磁コイルを提供することにより電気・電子機器等の性能向上ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線と、該導線の周りを被覆する絶縁皮膜と、該絶縁皮膜の周りをさらに被覆する融着皮膜とを備える融着導線を内径形状の異なったアルファ巻であって、任意巻数の空芯巻電磁コイルを複数個貼り合わせ、内径形状の一部あるいは全てを円錐台または角錐台形状としたことを特徴とする積層電磁コイル。
【請求項２】
任意巻数の空芯巻電磁コイル湾曲加工し、複数個貼り合わせ、または複数個の電磁コイルを貼り合わせ後湾曲加工し、湾曲形状としたことを特徴とする請求項１の積層電磁コイル。
【請求項３】
導線径、または導線断面積が異なったアルファ巻き任意巻数の内径形状の異なる空芯巻き電磁コイルを複数個貼合わせたことを特徴とする請求項１から２記載の積層電磁コイル。
【請求項４】
該空芯電磁コイルの厚さ方向、または厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一方に、上記導線の弾性変形範囲内で加熱押し圧されていることを特徴とする請求項１から３記載の積層電磁コイル。
【請求項５】
加熱手段を、電磁コイルに通電し抵抗加熱する、加熱した金型に電磁コイルを装着する、電磁コイルに赤外線または熱風加熱する、のいずれか或いは組み合わせにより電磁コイルを加熱することを特徴とする請求項４記載の積層電磁コイル。
【請求項６】
導線径、または導線断面積が異なったアルファ巻き任意巻数の内径形状の異なる空芯巻き電磁コイルを複数個貼合わせると共に並列、または直列接続したことを特徴とする請求項１から４記載の積層電磁コイル。
【請求項７】
導線と、該導線の周りを被覆する絶縁皮膜と、該絶縁皮膜の周りをさらに被覆する融着皮膜とを備える融着導線を内径形状の異なるアルファ巻にして、空芯巻電磁コイルの一部あるいは全部を湾曲させ複数個の任意巻数の電磁コイルを貼り合わせ、または貼り合せた後加熱押し圧にて湾曲加工したことを特徴とする積層電磁コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融着導線を用い内径形状の異なる空芯アルファ巻き積層電磁コイルおよび空芯アルファ巻き積層電磁コイルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
融着導線を用い内径形状の異なる空芯電磁コイルは、コイルの巻線構造上極めて難しく、またアルファ巻き、および整列巻きが出来ないと言う欠点があり実現できていない。
【０００３】
また内径形状の異なる電磁コイルを巻くことは、空芯巻冶具形状および巻線作業において、コイルの占積率を確保しながら巻くと言う事はほとんど不可能に近い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、融着導線で内径形状の異なる電磁コイルの製造方法として、従来の空芯巻ではコイルの形状から一定以上の占積率を確保出来ないと言う点にある。              
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するために、融着導線を空芯で内径形状の異なる複数個のコイルをアルファ巻きで実施し、内径形状の異なった複数個のコイルをコイル収納スペースに合致させ貼り合せることにより、内径形状の異なる電磁コイルを提供する。内径形状の異なる複数個のコイル積層において、各々のコイル面には寸法バラツキがあり、コイルを加熱押し圧することにより、容易に寸法バラツキを極めて小さくし、積層面の平滑度（コイル積層面の凹凸、ソリを言う）を高め、内径形状及び巻回数の異なる複数個の電磁コイルを容易に貼り合わせる事が出来ると共に、出来上がり寸法バラツキも極めて小さく出来る。また厚さ方向、あるいは厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一面を湾曲加工する場合にも加熱押し圧することにより、容易に湾曲加工、積層が出来る。すなわち、内径形状の異なる電磁コイルを容易に提供することにある。
【０００６】
また、内径形状及び巻き回数の異なる複数個のアルファ巻き電磁コイル単体を高精度加工せずに、積層工程において積層冶具に装着固定し、抵抗、赤外線、熱風等の加熱手段を設けることにより、巻き上がり時に発生した巻き歪みよる寸法バラツキを加熱押し圧することにより、積層コイルの寸法精度バラツキを除去しながら電磁コイルを積層する製造方法を提供する。
【０００７】
角錐台又は円錐台形状の貼り合わせ積層電磁コイルにおいて、コイルサイズの小さい部分においては融着導線径、断面積の大きさにより占積率が大きく影響する。更に高密度化するために融着導線径または、断面積の異なる導線の組合わせでアルファ巻きコイルを上記記載の方法で貼合せ積層することにより、巻き線におけるデッドスペースを最小限に抑える事が出来、内径形状の異なる高密度積層電磁コイルを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の融着導線アルファ巻電磁コイルは、一般的に使用されている融着線を用い任意の巻数に長方形型又は円形型に巻き、巻取り時又は巻取り後コイルを加熱押し圧し、厚さ方向の面部分を均一化させ、巻回数の異なる複数個のコイルを積層し直列または並列接続した電磁コイル、および厚さ方向、または厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一方を湾曲加工し積層後直列または並列接続した積層電磁コイル。従来電動機等のステータの巻線については、ステータの構造と巻線の方法から極めて占積率が悪く一般的に占積率は４５〜６５％に止まっている、この占積率の低さが電動機性能向上の足かせになっていた。また内径形状が複雑なステータ構造の場合、該ステータには適用できない等の問題があった。本発明の内径形状の異なった積層角錐台型、積層円錐台型または積層湾曲型コイルは複雑な内径形状に適用でき占積率７０〜８５％と大幅に改善される。またコイル寸法精度向上による機器の小型化、高密度化された該電磁コイルから発生する起磁力は大幅に増加し電動機のトルク増加、応答速度の改善、寸法精度改善によりコストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
融着線を用い長方形型又は円形型に内径形状及び巻数の異なるアルファ巻きを実施し、アルファ巻きにしたコイルを加熱有りで厚さ方向、厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一方向を押し圧する事で、巻き線間の隙間を密着させ、押し圧された事により電磁コイルの歪みが無くなり、コイル積層時コイル相互間の隙間が無くなり寸法精度が優れ、絶縁劣化の無い積層電磁コイルが実現した。また厚さ方向、厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一方向を押し圧湾曲させ積層化することにより電動機の複雑なステータに隙間なく密着した積層電磁コイルを提供する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の融着導線を用いた内径形状の異なる複数個のアルファ巻き積層電磁コイルの立体図を示す。１は融着導線、２は異なる内径形状、３は引出しリード線、４は積層面、５は断面、６は接続部を示す。
【００１１】
図２は、従来のアルファ巻き空芯巻き電磁コイルの立体図を示す。７は融着導線、８は内径形状、９は引出しリード線、１０は積層面、１１は接続部を示す。
【００１２】
図３は、本発明の円錐台、角錐台形状積層電磁コイルの断面図であって、１２は融着導線、１３は積層面、１４は異なる内径形状を示す。図４は前記載の積層電磁コイルの内径形状違い断面図であって、１５は融着導線、１６は積層面、１７は異なる内径形状を示す。図５は導線径、または導線断面積が異なったアルファ巻き円錐台、角錐台形状積層電磁コイルの断面図、１８は融着導線、１９は積層面、２０は異なる内径形状を示す。  
【００１３】
図６は本発明の湾曲加工した積層電磁コイルの断面図であって、２１は融着導線、２２は積層面、２３は異なる内径形状を示す。図７は本発明の内径形状が円錐台、角錐台形状の積層電磁コイルの断面図であって、２４は融着導線、２５は積層面、２６は異なる内径形状を示す。
【００１４】
融着導線をアルファ巻きした電磁コイルを押し圧冶具に装着し厚さ方向、厚さ方向に直交する方向の少なくともいずれか一方向を押し圧し、隙間部分を減少させ融着線間を密着させる、押し圧前のアルファ巻きコイルの断面図は図８、押し圧後のアルファ巻コイルの断面図は図９であって、２７は導線、２８は絶縁皮膜、２９は融着皮膜、３０は導線間の隙間、３１は融着樹脂を示す。
【００１５】
電磁コイルを加熱する手段として通電、熱風、赤外線で６０〜２３０℃に加熱し、押し圧冶具で加熱押し圧する押し圧後の電磁コイルの断面図は図９である。
【００１６】
また電磁コイルを６０〜２３０℃に加熱した金型に装着し押し圧し隙間部分を減少させ融着線間を密着させる、加熱押し圧後の電磁コイルの断面図は図９である。
【００１７】
更に本発明のアルファ巻き積層電磁コイルの平衡度は押し圧金型精度に近似する、従って隙間部分が大幅に減少する事により電磁コイルの寸法精度が著しく改善できると共に高密度化ができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明のアルファ巻き内径形状の異なる空芯積層電磁コイルは、外形、内径それぞれ角錐台、円錐台型に形成され電磁コイルを電気機器、特に電動機の複雑な形状のステータコイルとして使用した場合、電磁コイルの寸法の高精度化、バラツキの減少、電磁コイルの高密度化が出来、高密度電磁コイルにより起磁力の増加によるトルクの増加、応答速度の改善、寸法精度改善により小型化、コストダウンが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の内径形状の異なるアルファ巻積層電磁コイルの立体図。
【図２】従来アルファ巻空芯電磁コイル立体図。
【図３】本発明の積層電磁コイルの断面。
【図４】本発明の内径形状の違う積層電磁コイルの断面図。
【図５】本発明の導線径又は断面積の異なったアルファ巻き積層電磁コイルの断面図。
【図６】本発明の湾曲加工した積層電磁コイルの断面図。
【図７】本発明の内径形状が円錐台、角錐台状の積層電磁コイルの断面図。
【図８】本発明のアルファ巻き単体コイルの体加工前の断面図。
【図９】本発明のアルファ巻き単体コイルの加熱押し圧後の断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１、７、１２、１５、１８、２１、２４    融着導線
２、１４、１７、２０、２３、２６        異なる内径形状
３、９                                  引出しリード線
４、１０、１３、１６、１９、２２、２５  積層面
５              断面
６、１１        接続部
８              内径形状
２７            導線
２８            絶縁皮膜
２９            融着皮膜
３０            導線間の隙間
３１            融着樹脂
【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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