多线绕组方法、多线绕组装置以及绕组型线圈部件与流程

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多线绕组方法、多线绕组装置以及绕组型线圈部件与流程

本发明涉及在铁芯的卷芯部卷绕多根线材来形成线圈部件的多线绕组方法、多线绕组装置以及绕组型线圈部件。特别是,涉及在铁芯的轴向一端侧与另一端侧分别具有凸缘部,且在各凸缘部形成有其间具有槽部的分别与线材连接的多个电极的线圈部件及其绕组方法和绕组装置。本发明的作为对象的线圈部件例如包括二线、三线、四线等的共模扼流线圈、脉冲变压器型线圈等。



背景技术:

以往,公知有图17所示那样的构造的线圈部件100(此处,示出二线共模扼流线圈)。101是由磁性体构成的铁芯,在其中央部具有卷芯部102,在轴向两端部具有一对凸缘部103、104。在卷芯部102并列卷绕有2根线材110、120。在凸缘部103、104的安装面侧分别形成有2个(合计4个)电极105~108。线材110、120的起始部110a、120a连接固定在一端侧凸缘部103的电极105、106上,线材110、120的终止部110b、120b连接固定在另一端侧凸缘部104的电极107、108上。一方的线材110的起始部110a以与铁芯轴线几乎平行(相对于凸缘部的外壁面几乎垂直)的方式连接固定在电极105上,而另一方的线材120的起始部120a沿相对于铁芯轴线倾斜的方向连接固定在电极106上。另外,线材120的终止部120b以与铁芯轴线几乎平行的方式连接固定在电极108上,而线材110的终止部110b沿相对于铁芯轴线倾斜的方向连接固定在电极107上。

在这样的构造的线圈部件100中,存在在线材120的起始部120a与电位不同的电极105之间以及线材110的终止部110b与电位不同的电极108之间产生短路的担忧。即,由于线材120的起始部120a以及线材110的终止部110b在卷芯部与电极之间直线地延伸,所以存在起始部120a以及终止部110b与电位不同的电极105、108接触(由S1、S2表示)的可能性,从而两者之间产生短路的风险升高。

为了应对这样的问题,存在图18所示的线圈部件200。在图18中,对于与图17相同的部分标注相同的附图标记,并省略重复的说明。该线圈部件200能够通过专利文献1所示的绕组装置制作。线材110、120的起始部110a、120a沿铁芯轴线方向连接在电极105、106上,线材110、120的终止部110b、120b也沿铁芯轴线方向连接于电极107、108。这样,线材120的起始部120a具有沿铁芯轴线方向与电极106连接的连接部120a1以及向卷芯部102延伸的布线部120a2,在连接部120a1与布线部120a2之间屈曲,因此能够确保起始部120a与电位不同的电极105的距离,从而能够减少产生短路的风险。另外,线材110的终止部110b也同样地沿铁芯轴线方向连接于电极107,因此在与电极107连接的连接部110b1和从卷芯部102延伸的布线部110b2之间屈曲,由此能够确保该终止部110b与电位不同的电极108的距离,从而能够减少产生短路的风险。

以下,对通过专利文献1所示的绕组装置制作图18所示的线圈部件200的方法进行说明。首先,通过钩状销等对2根线材110、120进行引导,并且将它们从一端侧凸缘部103的外侧向内侧引导,从而将线材110、120的起始部110a、120a沿铁芯轴线方向配置在电极105、106上,并在该状态下将起始部110a、120a连接于电极105、106。由此,能够将起始部110a、120a沿铁芯轴线方向连接于电极105、106。之后,使铁芯101旋转,而将2根线材110、120卷绕于铁芯101的卷芯部102。对于线材120的终止部120b而言,仅通过将该线材120从另一端侧凸缘部104的内侧向外侧引导,便能够沿铁芯轴线方向配置于电极108,但对于线材110的终止部110b而言,仅靠将线材110从另一端侧凸缘部104的内侧向外侧引导无法沿铁芯轴线方向配置于电极107。因此,在上述绕组装置中,通过线按压部件201将终止部110b按压于卷芯部102,从而将终止部110b暂时固定,保持固定状态不变地将线材110向铁芯轴线方向外侧引导,从而将该终止部110b沿铁芯轴线方向固定在电极107上。

专利文献1:日本特开2002-134347号公报

然而,在上述的绕组装置中,如图18(b)所示,由于通过线按压部件201将线材110的终止部110b按压于卷芯部102,所以存在线材110损伤的情况,在最坏的情况下,存在线材断线的可能性。即,由于对线材110赋予规定的张力,所以因通过线按压部件201将该线材110按压于卷芯部102,会对线材110的终止部110b施加过量负荷而造成损伤。虽在线材的表面形成有绝缘皮膜,但若在该绝缘皮膜产生损伤,则存在产生耐压劣化、绝缘不良的可能性。另外,由于被线按压部件201按压的线材110的终止部110b在连接部110b1与布线部110b2之间的两个部位屈曲,所以存在在线材110的终止部110b产生松动的可能性。

在上述的说明中,示出了二线共模扼流线圈的例子,但在使用了3根线材的三线共模扼流线圈的情况下,产生短路的风险进一步升高。图19(a)是现有的三线共模扼流线圈300,图19(b)是通过专利文献1所示的绕组装置制作的三线共模扼流线圈400。在图19(a)的情况下,3根线材301~303中的、第2线材302的起始部302a和第3线材303的起始部303a与电位不同的电极304、305接近(由S3、S4表示),第1线材301的终止部301b和第2线材302的终止部302b与电位不同的电极308、309接近(由S5、S6表示),因此产生短路的风险较高。与此相对,在如图19(b)那样将全部的线材301~303的起始部以及终止部沿铁芯轴线方向固定于电极304~309的情况下,虽能够减少上述那样的产生短路的风险,但仍需要通过线按压部件310将线材301、302的终止部301b、302b按压于卷芯部102,因此存在在线材301、302产生损伤的情况,从而也存在线材断线的可能性。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于提供一种能够减少线材与电位不同的电极产生短路的风险,并且能够减轻给线材带来的损伤的多线绕组方法以及多线绕组装置。其他目的在于提供一种可靠性较高的绕组型线圈部件。

本发明所涉及的多线绕组方法是在铁芯的卷芯部卷绕多根线材来形成线圈部件的多线绕组方法,在铁芯的轴向一端侧与另一端侧分别具有凸缘部,在各凸缘部形成有其间具有槽部的分别与线材连接的多个电极。该方法具备:将上述多根线材的起始部从上述铁芯的一端侧凸缘部的外侧向内侧引导,并将各个线材的起始部配置在一端侧凸缘部的电极上并进行连接的步骤;将上述多根线材相对于上述铁芯的轴向向横向引导,将上述多根线材一同卷绕于上述卷芯部的步骤;将线材钩挂件以其前端部位于与上述铁芯的另一端侧凸缘部的内侧面相同的位置或者比该内侧面更靠卷芯部侧的位置的方式插入上述另一端侧凸缘部的槽部的步骤;将上述多根线材的终止部从上述铁芯的另一端侧凸缘部的内侧向外侧引导,并且将上述多根线材中的除1根之外的其他至少1根的终止部钩挂于上述线材钩挂件的前端部,并保持张力不变地弯折该线材的步骤;以及将上述多根线材的终止部配置在对应的另一端侧凸缘部的电极上并进行连接的步骤。

本发明所涉及的多线绕组装置是在铁芯的卷芯部卷绕多根线材来形成线圈部件的多线绕组装置,在铁芯的轴向一端侧与另一端侧分别具有凸缘部,在各凸缘部形成有其间具有槽部的分别与线材连接的多个电极。该装置具备:多个喷嘴,它们分别供给上述线材;移动机构,其使上述多个喷嘴移动;旋转机构,其使上述铁芯绕其轴心旋转;接合单元,其将上述线材连接于上述电极;线材钩挂件,其插入上述铁芯的另一端侧凸缘部的槽部;以及动作装置,其使上述线材钩挂件动作。通过喷嘴将上述多根线材的起始部从上述铁芯的一端侧凸缘部的外侧向内侧引导,将各个线材配置在一端侧凸缘部的电极上并通过上述接合单元进行连接,将上述多根线材相对于上述铁芯的轴向向横向引导,并且使上述铁芯旋转而将上述多根线材一同卷绕于上述卷芯部,将线材钩挂件以其前端部位于与上述铁芯的另一端侧凸缘部的内侧面相同的位置或者比该内侧面更靠卷芯部侧的位置的方式插入上述另一端侧凸缘部的槽部,通过上述喷嘴将上述多根线材的终止部从上述铁芯的另一端侧凸缘部的内侧向外侧引导,并且将上述多根线材中的除1根之外的其他至少1根的终止部钩挂于上述线材钩挂件的前端部,并保持张力不变地弯折该线材,将上述多根线材的终止部配置在对应的另一端侧凸缘部的电极上并通过上述接合单元进行连接。

另外,本发明所涉及的绕组型线圈部件具备:铁芯,其具有卷芯部和形成于该卷芯部的两端部的凸缘部,且在各凸缘部形成有其间具有槽部的多个电极;以及多根线材,它们卷绕于上述卷芯部,且起始部与终止部被连接于上述电极。连接于距上述卷芯部的卷绕开始位置较近的一端侧凸缘部的电极的上述线材的起始部具有连接在上述电极上的连接部与在上述电极的卷芯部侧边缘部被弯折而向上述卷绕开始位置延伸的布线部,连接于距上述卷芯部的卷绕开始位置较远的一端侧凸缘部的电极的上述线材的起始部具有连接在上述电极上的连接部与在上述电极的卷芯部侧边缘部沿横向被弯折而向上述卷绕开始位置延伸的布线部。连接于距上述卷芯部的卷绕结束位置较近的另一端侧凸缘部的电极的上述线材的终止部具有连接在上述电极上的连接部与在上述电极的卷芯部侧边缘部被弯折而向上述卷绕结束位置延伸的布线部,连接于距上述卷芯部的卷绕结束位置较远的另一端侧凸缘部的电极的上述线材的终止部具有连接在上述电极上的连接部与在上述电极的卷芯部侧边缘部或者比该卷芯部侧边缘部更靠卷芯部侧的位置沿横向被弯折且从该弯折位置向上述卷绕结束位置延伸的布线部。

在本发明的绕组型线圈部件中,多根线材的起始部被连接于一端侧凸缘部的电极,并在该电极的卷芯部侧边缘部被弯折而向卷绕开始位置延伸。特别是,连接于距卷芯部的卷绕开始位置较远的一端侧凸缘部的电极的线材的起始部具有连接在电极上的连接部与在电极的卷芯部侧边缘部沿横向被弯折而向卷绕开始位置延伸的布线部。因此,能够确保该线材的起始部与电位不同的电极的距离,从而能够减少产生短路的风险。一方的线材的终止部在被连接于另一端侧凸缘部的电极后,在电极的卷芯部侧边缘部被弯折而向卷绕结束位置延伸。另一方的线材的终止部、即连接于距卷芯部的卷绕结束位置较远的电极的线材的终止部具有连接在电极上的连接部与在电极的卷芯部侧边缘部或者比该卷芯部侧边缘部更靠卷芯部侧的位置沿横向被弯折而向卷绕结束位置延伸的布线部。即,从卷芯部的卷绕结束位置被拉出,并在电极的卷芯部侧的边缘部附近向横向被弯折,因此能够确保该布线部与电位不同的电极的距离,从而能够减少与该电极接触而产生短路的风险。另外,由于无需像以往那样通过线按压部件相对于卷芯部进行按压,所以能够防止线材的损伤。另外,在从卷芯部的卷绕结束位置被拉出并连接于电极为止的期间,在线材的终止部仅存在1个部位的弯折部,因此线材难以产生松动。

在本说明书中,“卷绕开始位置”是被卷绕的线材与卷芯部最初接触的卷芯部的位置或者侧面,“卷绕结束位置”是被卷绕的线材与卷芯部最后接触的卷芯部的位置或者侧面。连接于距卷芯部的卷绕开始位置较远的一端侧凸缘部的电极的线材的起始部以及连接于距卷芯部的卷绕结束位置较远的另一端侧凸缘部的电极的线材的终止部分别具有连接部与布线部。连接部是连接在电极上的部分,布线部是在连接部与卷芯部的卷绕开始位置(或者卷绕结束位置)之间延伸的部分。连接于距卷芯部的卷绕开始位置较近的一端侧凸缘部的电极的线材的起始部以及连接于距卷芯部的卷绕开始位置较远的一端侧凸缘部的电极的线材的起始部可以沿铁芯轴线方向连接在电极上,连接于距卷芯部的卷绕结束位置较近的另一端侧凸缘部的电极的线材的终止部也可以沿铁芯轴线方向连接在电极上。另一方面,连接于距卷芯部的卷绕结束位置较远的另一端侧凸缘部的电极的线材的终止部也可以沿相对于铁芯轴线方向倾斜的方向连接在电极上。“相对于铁芯轴线方向倾斜的方向”是与“铁芯轴线方向”相比相对于铁芯轴线的倾斜角度较大的方向。另外,“沿横向弯折”是指从与电极的对置方向观察,线材的起始部(或者终止部)在布线部与连接部之间产生角度变化。线材的起始部沿横向弯折的理由是因为在将线材的起始部沿铁芯轴线方向连接于一端侧凸缘部的电极后,将该线材的起始部向卷芯部的卷绕开始位置引导。另一方面,线材的终止部沿横向弯折的理由是因为在通过线材钩挂件使从卷芯部的卷绕结束位置被拉出的线材的终止部弯折后,将该线材的终止部连接于另一端侧凸缘部的电极。

此处,以将2根线材卷绕于铁芯的情况为例对本发明的绕组方法进行说明。首先,通过主轴夹头等旋转机构保持铁芯的一端侧凸缘部。接下来,将2根线材的始端部钩挂于钩状销等,从喷嘴抽出2根线材,并且使喷嘴从一端侧凸缘部的外侧向内侧移动,从而将两线材的起始部分别沿铁芯轴线方向配置在一端侧凸缘部的电极上,并通过接合单元进行连接。由此,2根线材的起始部沿铁芯轴线方向被连接在电极上。在本说明书中,“铁芯轴线方向”无需严格地与铁芯轴线方向平行,只要以至少将电极的内侧缘(卷芯部侧)与外侧缘(凸缘部外侧面侧)之间连接的方式延伸即可。这样,线材的起始部沿铁芯轴线方向连接于电极,因此能够抑制线材的起始部与电位不同的电极的短路。在将线材的起始部连接于电极后,将2根线材相对于铁芯轴向向横向引导,通过旋转机构使铁芯旋转,从而将2根线材一同卷绕于卷芯部。

在卷绕步骤结束后,将线材钩挂件插入另一端侧凸缘部的槽部,而将2根线材的终止部从另一端侧凸缘部的内侧向外侧引导。一方的线材不与线材钩挂件接触而仅向凸缘部外侧被引导,从而能够沿铁芯轴线方向固定在电极上。另一方的线材的终止部被钩挂在线材钩挂件的前端部,而使该线材弯折。该弯折与现有的绕组装置中的线按压部件不同,由于仅将线材沿横向弯折,所以能够减轻对线材施加的负荷,从而能够抑制损伤、断线。在将线材弯折后,保持该终止部的张力不变地连接于对应的电极。在该情况下,被弯折的线材的终止部沿相对于铁芯轴线方向倾斜或者平行的方向连接固定于电极。此处,在卷芯部与电极之间架设的线材在其中途借助线材钩挂件而产生角度变化,因此能够确保该线材与电位不同的电极的距离,从而能够抑制短路。这样,完成线圈部件。

如本实施方式那样,在为在各凸缘部形成有其间具有槽部的多个电极的铁芯的情况(换言之,在各凸缘部具有多个脚部,在脚部的安装面具有电极的情况)下,向槽部插入线材钩挂件直至该线材钩挂件的前端向另一端侧凸缘部的内侧面或者比该内侧面更靠卷芯部侧突出的状态为止,从而能够通过线材钩挂件的前端使线材的终止部容易地弯折。特别是,在使钩挂件的前端比另一端侧凸缘部的内侧面更向卷芯部侧突出的情况下,容易将线材钩挂于线材钩挂件的前端,从而线材的弯折位置稳定,并且能够扩大该线材与电位不同的电极的距离。

线材钩挂件的插入方向是任意的,例如考虑从铁芯轴线方向外侧朝槽部沿水平方向插入的方法、从铁芯的上方插入的方法等。在使线材钩挂件与铁芯的轴向平行地前后移动的情况下,即在从铁芯轴线方向外侧朝槽部沿水平方向插入的情况下,能够抑制对线材进行引导的喷嘴与线材钩挂件的干涉,并且不对铁芯施加按压力,因此能够减轻对铁芯的负荷。

在为三线共模扼流线圈的情况下,3根线材中的、2根或者1根线材的终止部与电位不同的电极接近,从而与二线共模扼流线圈相比,产生短路的风险升高。在将本发明例如应用于三线共模扼流线圈的情况下,也可以使线材钩挂件的前端部为两股状,在各自的前端部分别钩挂2根线材并使其弯折。即,也可以形成为如下构造:在铁芯的一端侧以及另一端侧的凸缘部分别形成有3个电极,在这些电极之间的凸缘部的部位分别形成有2个槽部,在线材钩挂件设置有分别插入另一端侧凸缘部的2个槽部的2个凸部。在该情况下,能够确保2根线材的终止部与电位不同的电极的距离,从而能够减少产生短路的风险。

另外,在为三线共模扼流线圈的情况下,也可以形成为在线材钩挂件设置有仅插入另一端侧凸缘部的2个槽部中的、距卷芯部的卷绕结束位置较远的位置的槽部的1个凸部的构造。在该情况下,能够在线材钩挂件仅钩挂连接于距卷芯部的卷绕结束位置最远的位置的电极的线材并使其沿横向弯折。此外,连接于中央的电极的线材的终止部不沿横向弯折地(不钩挂于线材钩挂件地)连接于中央的电极。因此,与如上述那样钩挂2根线材的终止部的情况相比,能够简化抽出线材的喷嘴的动作,从而能够缩短作业时间。

铁芯也可以形成为在凸缘部的卷芯部侧的侧部或者凸缘部与卷芯部之间具有没有电极的隔离部的构造。此处,隔离部是用于在卷芯部与电极之间隔开铁芯轴线方向的间隔的没有电极的部分。当在铁芯形成有这样的隔离部的情况下,能够将线材与电位不同的电极的距离扩大与隔离部大小对应的量,因此具有能够进一步减少产生短路的风险的优点。隔离部可以设置于凸缘部的卷芯部侧的侧部,也可以设置在凸缘部与卷芯部之间。在三线共模扼流线圈中,在如上述那样将中央的线材的终止部不沿横向弯折地连接于中央的电极的情况下,该线材的终止部与相邻的电极(电位不同的电极)接近,从而存在产生短路的风险升高的可能性。在该情况下,只要预先在凸缘部的卷芯部侧或者凸缘部与卷芯部之间形成隔离部,便能够通过该隔离部确保中央的线材的终止部与相邻的电极的距离,从而能够省略线材的弯折操作,并且抑制短路。

本发明除了应用于二线共模扼流线圈、三线共模扼流线圈之外,还能够同样地应用于四线共模扼流线圈、使用4根线材的脉冲变压器型线圈等、使用了多根线材的多线绕组型线圈部件。

在本发明中,旋转机构也可以构成为夹持铁芯的一端侧凸缘部并使其旋转,线材钩挂件及其动作装置形成为设置于与旋转机构不同的固定部的结构。在使铁芯旋转的方法中存在悬臂支承方式与双臂支承方式,但在悬臂支承方式中不需要夹持另一端侧凸缘部,从而不需要对准轴心,因此能够简化驱动机构。在该情况下,通过将本发明的线材钩挂件设置于与旋转机构不同的固定部,从而只要仅在连接线材的终止部时使线材钩挂件动作即可,从而能够减轻对铁芯施加的负担,并且抑制短路。

如以上那样,根据本发明所涉及的绕组方法以及绕组装置,将至少1根线材的终止部钩挂于线材钩挂件并使其沿横向弯折,而不像现有的绕组装置那样对线材进行按压等施加负荷,因此能够减轻给线材带来的损伤,从而能够抑制损伤、断线。在将线材弯折后,将其终止部连接于对应的电极,因此能够确保该线材与电位不同的电极的距离,从而能够减少产生短路的风险。其结果是,能够提供可靠性较高的线圈部件。

另外,根据本发明所涉及的线圈部件,使至少1根线材的终止部在电极的卷芯部侧边缘部或者比该卷芯部侧边缘部更靠卷芯部侧的位置沿横向弯折,并从该弯折位置向卷绕结束位置延伸,因此能够确保该线材与电位不同的电极的距离,从而能够减少产生短路的风险。其结果是,能够提供可靠性较高的线圈部件。另外,线材的终止部仅沿横向弯折,而不像以往那样对线材进行按压等施加负荷,因此能够减轻给线材带来的损伤,从而能够抑制损伤、断线。

附图说明

图1是本发明所涉及的绕组型线圈部件的第1实施例(二线共模扼流线圈)的俯视图、主视图、A-A线剖视图以及B-B线剖视图。

图2是第1实施例的绕组型线圈部件的变形例(二线共模扼流线圈)的俯视图。

图3是本发明所涉及的绕组装置的一个例子的主视图(a)以及俯视图(b)。

图4是图3所示的绕组装置的第1工序的主视图(a)以及俯视图(b)。

图5是图3所示的绕组装置的第2工序的主视图(a)以及俯视图(b)。

图6是图3所示的绕组装置的第3工序的主视图(a)、俯视图(b)、以及C-C线剖视图(c)。

图7是第3工序的局部立体图。

图8是本发明所涉及的绕组型线圈部件的第2实施例(三线共模扼流线圈)的俯视图以及B-B线剖视图。

图9是表示将图8所示的线圈部件的终止部弯折的方法的俯视图。

图10是表示将图8所示的线圈部件的终止部弯折的方法的立体图。

图11是线材钩挂件的其他例子的立体图。

图12是本发明所涉及的三线共模扼流线圈的第3实施例的俯视图以及主视图。

图13是本发明所涉及的三线共模扼流线圈的第4实施例的立体图。

图14是本发明所涉及的三线共模扼流线圈的第5实施例的立体图。

图15是将本发明应用于脉冲变压器的第6实施例的俯视图以及侧视图。

图16是本发明所涉及的二线共模扼流线圈的第7实施例的俯视图。

图17是现有的二线共模扼流线圈的一个例子的俯视图。

图18是现有的二线共模扼流线圈的其他例子的俯视图以及B-B线剖视图。

图19是现有的三线共模扼流线圈的一个例子(a)以及其他例子(b)的俯视图。

具体实施方式

-绕组型线圈部件的第1实施例-

图1是通过本发明所涉及的绕组方法制造的线圈部件1的一个例子,此处示出二线共模扼流线圈的例子。本线圈部件1具备由磁性体构成的铁芯2。铁芯2在其中央部具有卷芯部3,且在轴向两端部具有一对凸缘部4、5。卷芯部3呈具有上下表面以及两侧面的长方体状,在该卷芯部3的周面并列地卷绕有2根线材10、11。此外,在图1中,将铁芯2的轴向作为Y轴,将与该Y轴垂直的水平方向作为X轴,将铅直方向作为Z轴。

在凸缘部4、5的安装面侧(虽在图1中在上侧示出,但在安装于电路基板时也示于下表面侧)分别设置有2个脚部(合计为4个),在这些脚部的包含顶面的周面形成有电极6a、6b、7a、7b。此外,电极6a~7b也可以仅形成于脚部的顶面。在电极6a与6b之间以及电极7a与7b之间分别形成有槽部4a、5a。电极6a~7b由具有例如Ag、Ag-Pd、Ag-Pt等所构成的10~30μm的膜层的基底电极与在该基底电极上形成的Ni、Sn、Sn-Pd等所构成的1~30μm左右的镀层形成。此外,基底电极通常通过DIP涂敷、印刷、溅射等形成。此时,在脚部的顶面形成的电极6a~7b也可以以实质大致相同的形状以及大致相同的面积形成。

线材10、11由Cu、Ag、Au等金属导线形成,在其表面形成有绝缘皮膜。线材10、11的起始部10a、11a分别以与铁芯轴线几乎平行(与凸缘部4的外壁面几乎垂直)的方式连接在一端侧凸缘部4的电极6a、6b上。另一方面,线材11的终止部11b以与铁芯轴线几乎平行(与凸缘部5的外壁面几乎垂直)的方式连接在另一端侧凸缘部5的电极7b上,而线材10的终止部10b沿相对于铁芯轴线倾斜的方向连接在另一端侧凸缘部5的电极7a上。作为连接方法,例如使用焊接、热压接、熔敷、点焊等各种方法。

如图1(c)所示,一方的线材10的起始部10a在沿铁芯轴线方向连接固定于电极6a的顶面后,从凸缘部4的内侧缘朝向卷芯部3沿纵向(Z方向)被弯折,而以最短距离向卷芯部3的卷绕开始位置3a卷绕。另一方的线材11的起始部11a具有沿铁芯轴线方向连接固定于电极6b的顶面的连接部11a1以及在凸缘部4的内侧缘沿横向被弯折后从凸缘部4的内侧缘朝向卷芯部3的卷绕开始位置3a直线地延伸的布线部11a2,且朝卷芯部3卷绕。这样,在起始部11a的连接部11a1与布线部11a2之间产生角度变化,因此能够确保线材11的起始部11a与电位不同的电极6a的距离δ1(参照图1(a)),从而能够抑制短路。此外,“沿横向弯折”是指从与电极的对置方向观察,在线材11的起始部11a的连接部11a1与布线部11a2之间产生角度变化。

另外,如图1(d)所示,对于一方的线材10的终止部10b而言,在其布线部10b2从卷芯部3的卷绕结束位置3b向斜上方被抽出且在与凸缘部5的内侧面几乎相同的位置(弯折点P1)沿横向被弯折后,连接部10b1沿相对于铁芯轴线方向倾斜的方向被连接固定于电极7a的顶面。这样,终止部10b在布线部10b2与连接部10b1之间产生角度变化,因此能够确保该线材10与电位不同的电极7b的距离δ2(参照图1(a)),从而能够减少产生短路的风险。另一方的线材11的终止部11b在从卷芯部3的卷绕结束位置3b向正上方向被抽出且在凸缘部5的内侧缘沿纵向被弯折后,沿铁芯轴线方向连接于电极7b。

在图1中,示出了连接于电极6a、6b的线材10、11的起始部10a、11a与铁芯轴线平行,连接于电极7b的线材11的终止部11b也与铁芯轴线平行的例子,但无需严格地平行,存在根据线材的引导方向、电极的位置与卷芯部的侧面的关系而产生倾斜的情况。

在如上述那样构成的本实施例的线圈部件1中,具有如下那样的作用效果。

(1)由于线材不与邻接的电极接近或接触,所以绝缘可靠性较高。

(2)由于电极的电极面积大致均匀,所以能够稳定地确保压接品质以及电极固定力。

(3)由于能够有效地使用卷绕宽度,所以确保匝数,容易取得L值。

(4)由于不使线材10的终止部10b过度地屈曲,所以断线、损伤等的情况较少。

(5)由于线材10的终止部10b在从卷绕结束位置3b呈直线状延伸且在电极7a的内侧缘附近被弯折后固定于电极7a,所以在线材10不产生松动。

图2表示图1所示的绕组型线圈部件的变形例1A。在图1中示出了使线材10的终止部10b在与凸缘部5的内侧面几乎相同的位置(P1)弯折的例子,但在图2的例子中,使终止部10b在比凸缘部5的内侧面更向卷芯部3侧突出的位置(P2)弯折。即,弯折点P2从凸缘部5的内侧面向卷芯部3侧偏离距离e。这能够通过使后述的线材钩挂件34以其前端部比另一端侧凸缘部5的内侧面更向卷芯部3侧突出的方式插入来实现。其结果是,能够扩大线材10的终止部10b与电位不同的电极7b的距离δ2,从而能够进一步减少产生短路的风险。

-绕组装置-

图3表示用于在上述的绕组型线圈部件1卷绕线材10、11的绕组装置的一个例子。该绕组装置20大体具备主轴夹头21、支承台30以及抽出2根线材10、11的喷嘴40、41。此处,将主轴夹头21与支承台30的对置方向(铁芯轴线方向)作为Y轴,将与该Y轴正交的方向(水平方向)作为X轴,将铅直方向作为Z轴。

主轴夹头21具备主体部22与可动部23,可动部23能够通过未图示的动作单元沿相对于主体部22接近、分离的方向(X轴方向)移动。能够在主体部22与可动部23的夹持部22a、23a之间把持铁芯2的起始侧的凸缘部4的两侧缘、即X轴方向的两侧缘。此处,以电极6a~7b朝向上侧的方式把持铁芯2。在主体部22的后部设置有驱动主体部22与可动部23一体地以水平轴(Y轴)为中心轴旋转的伺服马达24。在主体部22的上表面设置有线夹25与2根钩状销26a、26b。钩状销26a、26b的位置被设定于在将线材10、11的一端部固定于线夹25且在将线材10、11分别钩挂于钩状销26a、26b的状态下使喷嘴40、41沿Y轴方向移动时,能够将线材10、11的起始部10a、11a沿Y轴方向(与铁芯轴线平行地)配置在电极6a、6b的中央部上的位置。

支承台30是固定于规定位置的部件,在其上表面设置有线夹31与2根钩状销32a、32b。一方的钩状销32a的位置被设定于在将线材10钩挂于后述的线材钩挂件34的状态下将其从铁芯2拉出并钩挂于该钩状销32a时,线材10的终止部10b倾斜横跨在电极7a上的位置。另一方的钩状销32b的位置被设定于在将从铁芯2被拉出的线材11的终止部分别钩挂于钩状销32b且固定于线夹31时,线材11的终止部11b在电极7b上与铁芯轴线几乎平行的位置。在支承台30设置有作为钩挂件动作装置的一个例子的缸体33,通过该缸体33将线材钩挂件34安装为能够沿铁芯轴线方向(Y轴方向)进退。即,线材钩挂件34被设定为能够在后退位置与前进位置两个位置移动,线材钩挂件34在前进位置被插入铁芯2的凸缘部5的槽部5a,而使线材钩挂件34的前端向与凸缘部5的内侧面相同的面或者比该内侧面更靠卷芯部侧突出。

此外,在图3中,虽将缸体33设置于支承台30,但也能够设置于与支承台30不同的固定部。另外,线材钩挂件34的动作方向并不限定于在水平方向上前后移动,例如也可以是在垂直方向上升降的部件、能够绕水平的支轴转动的臂。该实施例的线材钩挂件34是立方体形状的组块,但只要具有在前端钩挂线材11的功能,则其形状是任意的。为了稳定地进行线材的钩挂,优选线材钩挂件34的纵向(Z方向)尺寸比槽部5a的深度大。即,优选线材钩挂件34的一部分在被插入槽部5a的状态下从槽部5a向上方突出。

喷嘴40、41被未图示的保持部件分别保持,而能够在XY方向(或者XYZ方向)上移动,从而能够自由地改变线材间隔。在铁芯2的凸缘部4、5的上方位置配置有能够在上下方向上动作的加热片45、46。一方的加热片45在线材10、11的起始部10a、11a被配置在电极6a、6b上的状态下下降,而将起始部10a、11a连接于电极6a、6b。另一方的加热片46在线材10、11的终止部10b、11b被配置在电极7a、7b上的状态下下降,而将终止部10b、11b连接于电极7a、7b。此外,在加热片46动作时,同时线材钩挂件34也处于被插入凸缘部5的槽部5a的状态,因此优选加热片46形成能够仅对电极7a、7b进行加热的两股的凸形状,以避免与线材钩挂件34干涉。

-绕组装置的动作说明-

此处,参照图4~图6对由上述结构构成的绕组装置20的动作进行说明。图4表示第1工序。在第1工序中,主轴夹头21的夹持部22a、23a以电极6a~7b朝向上侧的方式对铁芯2的凸缘部4的两侧面进行把持。在将从喷嘴40、41被抽出的线材10、11的一端部固定于线夹25,并将线材10、11分别钩挂于钩状销26a、26b的状态下,使喷嘴40、41沿Y轴方向朝铁芯2上移动。即,将线材10、11的起始部10a、11a从一端侧凸缘部4的外侧向内侧引导,从而将起始部10a、11a沿Y轴方向配置在电极6a、6b上。在该状态下,使加热片45下降,而将起始部10a、11a连接于电极6a、6b。在连接后,加热片45再次上升。

图5是第2工序,在使喷嘴40、41从铁芯2上沿横向(X方向)移动的状态下,驱动伺服马达24,使主轴夹头21旋转。即,使铁芯2旋转。与旋转同时使喷嘴40、41朝Y方向以及X方向移动,从而将2根线材10、11并列卷绕于铁芯2的卷芯部3。由此,线材10、11的起始部以避免与相邻的电极6a、6b接触的方式被牵引,并以被赋予恒定的张力的方式被卷绕。

图6是第3工序,结束线材10、11向卷芯部3的规定次数的绕组作业,使主轴夹头21的旋转在电极6a~7b朝向上侧的位置停止。然后,使线材钩挂件34向插入铁芯2的凸缘部5的槽部5a的位置前进。此处,使喷嘴40、41在XY方向上动作,而将一方的线材10的终止部10b钩挂于线材钩挂件34的前端部,并且将其从另一端侧凸缘部5的内侧向外侧引导,而将终止部10b弯折并沿倾斜方向配置在电极7a上。相反,若将线材10从另一端侧凸缘部5的内侧向外侧引导后使线材钩挂件34插入槽部5a而将终止部10b弯折,则存在线材钩挂件34与终止部10b的接触位置偏移而与线材10产生摩擦的可能性。在本实施方式中,在将线材钩挂件34插入槽部5a后将线材10从另一端侧凸缘部5的内侧向外侧引导,而将终止部10b弯折,因此不会对线材10作用过度的按压力,从而不存在线材10的损伤、断线的担心。另一方的线材11的终止部11b从卷芯部直线地被引导至电极7b上,从而能够沿Y轴方向配置在电极7b上。在将两线材10、11分别经由钩状销32a、32b固定于线夹31后,使加热片46下降,而将终止部10b、11b连接于电极7a、7b(如图6(c)所示)。在连接同时或者其后,沿着凸缘部4、5的外壁面切断线材10、11,从而完成图1或者图2所示的线圈部件1。

图7是第3工序的详细图。如图示那样,线材钩挂件34沿Y轴方向被插入铁芯2的凸缘部5的槽部5a,而成为线材钩挂件34的前端向与凸缘部5的内侧面相同的面或者比该凸缘部5的内侧面更靠卷芯部侧突出的状态。将线材10的终止部10b钩挂于线材钩挂件34的前端部,并且将其从凸缘部5的内侧向外侧引导,从而配置为终止部10b沿倾斜方向横跨在电极7a上。在该状态下,终止部10b被加热片46连接于电极7a的中心部。由于线材10的终止部10b被线材钩挂件34的前端部(角部)在恒定位置弯折,所以线材10的位置不会偏移。即,形成保持在电极7a与卷芯部3之间延伸的终止部10b与电极7b的距离的牵引,从而能够减少产生短路的风险。因此,能够制造品质稳定的线圈部件。此外,也可以在线材10的终止部10b的弯折位置亦即线材钩挂件34的前端部(角部)适当地形成C面、R面,从而进一步减轻线材的负荷。

-绕组型线圈部件的第2实施例-

图8表示线圈部件的第2实施例。该线圈部件1B表示将本发明应用于三线共模扼流线圈的例子,对于与图1相同或者对应的部分标注相同的附图标记,并省略重复的说明。在铁芯2的凸缘部4、5的安装面侧形成有3个脚部,在该3个脚部的表面分别形成有电极6a~6c、7a~7c。因此,在电极6a~6c之间形成有槽部4a、4b,在电极7a~7c之间形成有槽部5a、5b。在卷芯部3的周面并列卷绕有3根线材10、11、12。线材10的起始部10a连接于电极6a,线材11的起始部11a连接于电极6b,线材12的起始部12a连接于电极6c。线材10、11、12的起始部10a、11a、12a相对于各电极6a~6c的连接方向、即连接部10a1、11a1、12a1的方向大致成为铁芯轴线方向。起始部11a的布线部11a2相对于连接部11a1沿横向弯折,起始部12a的布线部12a2相对于连接部12a1沿横向弯折。因此,能够防止线材11的起始部11a与电位不同的电极6a接触,且能够防止线材12的起始部12a与电位不同的电极6b接触。线材10、11、12的起始部10a、11a、12a相对于电极6a~6c的连接方法与对二线共模扼流线圈进行说明的图4相同,通过将线材10的起始部10a~线材12的起始部12a从一端侧凸缘部4的外侧向内侧引导,而能够将起始部10a~12a沿大致铁芯轴线方向配置在电极6a~6c上。

线材10、11、12的终止部10b、11b、12b分别连接于电极7a~7c。其中,线材12的终止部12b从卷芯部3向正上方的电极7c被拉出,因此沿大致铁芯轴线方向连接于电极7c。另一方面,线材10、11的终止部10b、11b从卷芯部3向斜上方被拉出,而沿相对于铁芯轴线倾斜的方向连接于电极7a、7b。此时,如图9、图10所示,将线材钩挂件35的凸部35a、35b以成为其前端向与凸缘部5的内侧面相同的面或者比该凸缘部5的内侧面更靠卷芯部侧突出的状态的方式插入电极7a、7b、7c之间的槽部5a、5b。若在该状态下将线材10、11的终止部10b、11b钩挂于线材钩挂件35的凸部35a、35b,并且将终止部10b、11b从凸缘部5的内侧向外侧引导,则终止部10b、11b在线材钩挂件35的凸部35a、35b的前端沿横向被弯折。即,在终止部10b的连接部10b1与布线部10b2之间产生角度变化,在终止部11b的连接部11b1与布线部11b2之间产生角度变化。因此,线材10、11的终止部10b、11b分别绕电位不同的电极7b、7c迂回弯折,从而能够确保这些电极7b、7c与终止部10b、11b的距离δ1、δ2(参照图8)。其结果是,能够减少产生短路的风险。

该实施例的线材钩挂件35呈具备插入槽部5a、5b的凸部35a、35b与将它们连结的连结部35c的俯视大致U字形状。特别是,连结部35c的上表面也可以形成为比凸部35a、35b的上表面低(期望与电极7b的上表面同一高度或者比其低)。通过使线材11的终止部11b沿着该连结部35c的上表面通过,能够抑制终止部11b从电极7b浮起。因此,在加热片从上方下降而将终止部11b连接于电极7b时,能够使终止部11b不过度屈曲地对其进行连接。

图11表示线材钩挂件的各种变形例。图11(a)是能够应用于二线共模扼流线圈的线材钩挂件36的例子,在其前端部下表面形成有切口部36a。通过切口部36a容易稳定地钩挂线材,从而能够容易地进行线材的弯折。图11(b)是能够应用于三线共模扼流线圈的线材钩挂件37的例子,在凸部37a、37b的前端部下表面形成有C面37d。通过该C面37d钩挂线材,从而能够稳定地弯折线材。此外,具有切口部、C面的线材钩挂件除了应用于二线共模扼流线圈、三线共模扼流线圈之外,还能够应用于后述的脉冲变压器等。

-绕组型线圈部件的第3实施例-

图12表示三线共模扼流线圈的其他例子1C。在为图8所示的三线共模扼流线圈的情况下,电极6a~6c、7a~7c从凸缘部4、5的外侧面连续地形成至内侧面,但在该实施例中,在凸缘部4、5的内侧部(卷芯部侧的侧部)形成有不具有电极的隔离部4c、5c。另外,在该实施例中,使用具有仅插入两个槽部5a、5b中的、处于距卷绕结束位置3b较远的位置的槽部5a的1个凸部的线材钩挂件38。在该情况下,仅线材10的终止部10b被线材钩挂件38沿横向弯折,因此能够确保线材10的终止部10b与电位不同的电极7b的距离δ1。特别是,由于在凸缘部5的内侧部(卷芯部侧的侧部)设置有隔离部5c,所以能够使线材10的终止部10b的弯折点从电极7a沿Y轴方向分离,从而能够扩大线材10的终止部10b与电极7b的距离δ1。

在使用图9、图10所示的两股状的线材钩挂件35的情况下,为了将3根线材10~12内的2根钩挂于线材钩挂件35,存在线材喷嘴的动作变得复杂、而使作业时间变长的可能性。与此相对,对于如图12那样将线材钩挂件38仅插入一方的槽部5a的方法而言,只要仅将1根线材10钩挂于线材钩挂件38即可,因此存在能够简化线材喷嘴的动作,而缩短作业时间的优点。

在图12的实施例中,由于不与线材钩挂件38接触的线材11的终止部11b从卷芯部3的卷绕结束位置3b被直线地(不沿横向弯折)拉出并连接于电极7b,所以存在终止部11b与相邻的电极7c接近的可能性。但是,在该实施例中,由于在凸缘部5的内侧部(卷芯部侧的侧部)具有没有电极的隔离部5c,所以即使不将终止部11b弯折,也容易确保终止部11b与电极7c的距离δ2,从而能够预防短路的产生。此外,仅将1根线材10弯折的该绕组方法虽也能够应用于在凸缘部4、5的内侧部不具有隔离部4c、5c的铁芯,但优选应用于即使不将线材11的终止部11b沿横向弯折也不与电位不同的电极7c接触那样的形状的铁芯。此外,在图12中,示出了仅将线材10的终止部10b沿横向弯折,不将线材11的终止部11b沿横向弯折的例子,但是,当然也可以将线材10、11的终止部10b、11b的双方弯折。

-绕组型线圈部件的第4实施例-

图13表示三线共模扼流线圈的又一其他的例子1D。在该实施例中,在凸缘部4、5与卷芯部3之间形成有比卷芯部3宽幅且具有厚度相同的隔离部4d、5d。通过隔离部4d能够使卷芯部3的卷绕开始位置3a从电极6a~6c沿Y轴方向分离,从而能够抑制起始部11a、12a与电位不同的电极6a、6b的短路。同样地,通过隔离部5d能够使卷芯部3的卷绕结束位置3b从电极7a~7c沿Y轴方向分离,因此能够抑制终止部10b、11b与电位不同的电极7b、7c的短路。在图13中,虽将2根线材10、11的终止部10b、11b沿横向弯折,但也可以与图12相同地,将中央的线材11的终止部11b不沿横向弯折地与电极7b连接。此外,在图13中,虽示出了仅在凸缘部4、5的顶面设置有电极6a~6c、7a~7c的例子,但当然也可以在脚部的周围设置电极。

-绕组型线圈部件的第5实施例-

图14表示三线共模扼流线圈的又一其他的例子1E。在该实施例中,在凸缘部4、5与卷芯部3之间形成有从形成有电极6a~6c、7a~7c的顶面朝向卷芯部3的上表面倾斜的隔离部4e、5e。通过隔离部4d能够使卷芯部3的卷绕开始位置3a从电极6a~6c沿Y轴方向分离,从而能够减少起始部11a、12a与电位不同的电极6a、6b产生短路的风险。同样地,通过隔离部5d能够使卷芯部3的卷绕结束位置3b从电极7a~7c沿Y轴方向分离,因此能够减少终止部10b、11b与电位不同的电极7b、7c产生短路的风险。在图14中,虽将2根线材10、11的终止部10b、11b沿横向弯折,但也可以与图12相同地,将中央的线材11的终止部11b不沿横向弯折地与电极7b连接。另外,在图14中,虽仅在凸缘部4、5的顶面设置电极6a~6c、7a~7c,但当然也可以在隔离部4e、5e的一部分设置电极。

-绕组型线圈部件的第6实施例-

图15表示将本发明应用于脉冲变压器的例子。图15(a)是俯视图,图15(b)是侧视图。该脉冲变压器1F在铁芯2的一端侧凸缘部4的安装面具有4个电极6a~6d,在另一端侧凸缘部5的安装面具有4个电极7a~7d。在中央的2个电极6b、6c之间以及电极7b、7c之间分别形成有槽部4a、5a。首先,将2根线材10、11的起始部10a、11a沿铁芯轴线方向连接于电极6b、6d,将线材10、11例如沿逆时针方向卷绕于卷芯部3。在卷绕结束后,将线材钩挂件39插入凸缘部5的槽部5a,将线材10的终止部10b沿铁芯轴线方向连接于电极7a,并且线材11的终止部11b被线材钩挂件39的前端的一方的边缘部沿横向弯折,从而沿倾斜方向连接于电极7c。

接下来,将另外2根线材12、13的起始部12a、13a沿铁芯轴线方向连接于电极6a、6c,将线材12、13沿与线材10、11相反的方向(例如顺时针方向)卷绕于卷芯部3。在卷绕结束后,将线材钩挂件39再次插入凸缘部5的槽部5a,将线材13的终止部13b沿铁芯轴线方向连接于电极7d,并且线材12的终止部12b被线材钩挂件39的前端的另一方的边缘部沿横向弯折,从而沿倾斜方向连接于电极7b。

这样,在对4根线材进行绕线的脉冲变压器1F中,通过共用的线材钩挂件39,能够进行2根线材11、12的弯折。即使在该情况下,也能够不因线材钩挂件39而对线材11、12施加过量的负荷地使其弯折,因此能够抑制这些线材11、12与电位不同的电极(例如7b、7c)的短路。

-绕组型线圈部件的第7实施例-

图16表示使用凸缘部4、5的宽度尺寸与卷芯部3的宽度尺寸几乎相同的铁芯2的二线共模扼流线圈1G的例子。对于与图1相同或者对应的部分标注相同的附图标记,并省略重复的说明。在该情况下,线材10、11的起始部10a、11a与图1相同地沿铁芯轴线方向连接于电极6a、6b,而线材10、11的终止部10b、11b均沿相对于铁芯轴线方向倾斜的方向连接于电极7a、7b。线材10的终止部10b沿倾斜方向连接于电极7a的理由与上述实施例同样由线材钩挂件所进行的弯折引起的,而线材11的终止部11b沿倾斜方向连接于电极7b的理由是因为卷芯部3的卷绕结束位置3b与电极7b的中心沿宽度方向(X方向)偏离。

在上述实施例的绕组装置中,示出了铁芯2的一端侧凸缘部被主轴夹头21夹持,另一端侧凸缘部未被夹持的例子,但也可以构成为在支承台30设置对另一端侧凸缘部进行夹持的夹持机构,使支承台30相对于主轴夹头21从动旋转或者一体旋转。在该情况下,可以将线材钩挂件及其动作装置设置于支承台30,也可以设置于不同的固定部。在将线材钩挂件设置于从动旋转或者一体旋转的支承台的情况下,将线材钩挂件插入槽部的步骤也可以在将线材的起始部固定在电极上的步骤之前或者将线材卷绕于卷芯部的步骤之前。

参照附图对本发明的多个实施例进行了说明,但某个实施例的构成要素也能够应用于其他实施例,也能够对多个实施例的特征进行组合。例如,二线共模扼流线圈所使用的线材钩挂件及其动作装置也能够应用于三线共模扼流线圈、脉冲变压器,设置于三线共模扼流线圈的隔离部也能够应用于二线共模扼流线圈、脉冲变压器。

符号说明

1、1B~1F...线圈部件;2…铁芯;3…卷芯部;4、5...凸缘部;4a、4b、5a、5b...槽部;4c、4d、4e、5c、5d、5e…隔离部;6a、6b、6c、7a、7b、7c...电极;10、11、12...线材;10a、11a、12a...起始部;11a1、12a1...连接部;11a2、12a2...布线部;10b、11b、12b...终止部;10b1、11b1...连接部;10b2、11b2...布线部;20…绕组装置;21…主轴夹头;24…伺服马达;30…支承台;33…缸体(线材钩挂件动作装置);34~39…线材钩挂件;40、41…喷嘴。

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