JP2006318961A

JP2006318961A - Coil for electric equipment and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP2006318961A
Application number: JP2005137215A
Authority: JP
Inventors: Kouritsu Yamamoto; 康立山元; Jiro Maruyama; 次郎丸山
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil for electronic equipment comprising high-quality edgewise winding having a narrow coil interval, and to provide a method for manufacturing the coil simply and inexpensively with improved productivity. SOLUTION: In the coil 1 for electric equipment, a rectangular conductor is wound with the short side of the section as the direction of a coil axis for spiral lamination. In the coil 1 for electric equipment, successive 1-turn coils 2-1 to 2-15 comprising the conductor having the rectangular section are wound, and a beginning end is butted against a terminal one for welding for spiral lamination. In this case, a welding section 8 is provided between coils where the beginning and terminal ends of the successive 1-turn coils 2-1 to 2-15 are butted in the shape of a sectional area that is larger than the minimum sectional area of the 1-turn coils 2-1 to 2-15 for welding. A sufficient welding area can be ensured, and the coil for electric equipment of the high-quality edgewise winding can be obtained. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータ及び発電機等の回転機器や変圧器等の電気機器に使用される電気機器用コイル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a coil for an electric device used for a rotating device such as a motor and a generator, and an electric device such as a transformer, and a manufacturing method thereof.

電気機器、例えばモータ用コイルとして、従来、ステータのコアに丸線を多層巻きにしたコイルや、ステータのコアに平形導体をその長方形断面の長辺をコイル軸方向として多層巻きした、いわゆるフラットワイス巻きのコイル、或いは長方形断面を有する導体をその断面短辺をコイル軸方向として角形に巻回して螺旋状に積層してなる、いわゆるエッジワイス巻きの角形コイルが知られている。 Conventionally, as a coil for an electric device, for example, a motor, a so-called flat wipe in which a stator core is formed by winding a round wire in a multi-layer winding, or a flat conductor is wound around a stator core in a multi-layer winding with the long side of a rectangular cross section as a coil axial direction. A so-called edge-wise rectangular coil is known, in which a winding coil or a conductor having a rectangular cross section is wound in a square shape with the short side of the cross section as a coil axis direction and is spirally laminated.

ところが、丸線の多層巻きからなるコイルにあっては、例えば各層における巻き始めの部分やコアの頂部付近及び層間に空隙部が形成されて巻線を通すスロットにおけるコイル占有率が低下すると共に、空隙部によってコイルの放熱が遮断されてモータ効率が低下することになる。また、線径の大きい丸線を用いると、コアへの巻き付け作業が困難になると共に、この空隙部が更に大きくなってコイル占有率及びモータ効率の低下が著しくなり、モータの小形化及び軽量化が困難となる。 However, in the case of a coil composed of a multi-layer winding of round wires, for example, a coil occupancy ratio in a slot through which a winding is passed is reduced by forming a gap between the winding start portion in each layer, the vicinity of the top of the core and between layers, The heat radiation of the coil is cut off by the gap, and the motor efficiency is lowered. In addition, when a round wire with a large wire diameter is used, the winding work around the core becomes difficult, and the gap becomes larger, resulting in a significant decrease in coil occupancy and motor efficiency, making the motor smaller and lighter. It becomes difficult.

また、フラットワイス巻きのコイルにあっては、同様に各層における巻き始めの部分やコアの頂部付近等に空隙部が形成されてコイル占有率が低下することになる。更に、コイルの半径方向に平形導体間を絶縁する絶縁層を設けることから、空隙部の存在と相俟って放熱が更に悪化し、モータ効率がより低下することになる。 In addition, in the case of a flat-wise-wound coil, a void portion is similarly formed in the winding start portion of each layer, the vicinity of the top of the core, and the like, and the coil occupancy rate is reduced. Furthermore, since an insulating layer that insulates between the flat conductors is provided in the radial direction of the coil, the heat dissipation is further deteriorated in combination with the presence of the gap, and the motor efficiency is further reduced.

これに対し、エッジワイス巻きの角形コイルは、スロットにおけるコイル占有率を高めることができることから、モータ効率が向上でき、モータの小形及び軽量化が図れる利点がある。 On the other hand, since the edge coiled rectangular coil can increase the coil occupying ratio in the slot, there is an advantage that the motor efficiency can be improved and the motor can be reduced in size and weight.

従来、このような角形コイルの製造方法として、例えば図４に示すように、押出成型された銅またはアルミニウムからなる中空状のブロック状素材５１に対して、回転している薄片状の切削工具５２を矢印方向に送って、ブロック状素材５１に直線状の溝５３Ａを切削加工し、この溝５３Ａを所要の巻き数が得られる数だけ等ピッチで加工した後、図５に示すように、ブロック状素材５１と切削工具５２との相対位置を変化させて、直線状の溝５３Ｂを、その加工の始点と終点とが先に加工された溝５３Ａと斜交して連結するように形成して角形コイルを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as a method for manufacturing such a rectangular coil, for example, as shown in FIG. 4, a rotating flaky cutting tool 52 is rotated with respect to a hollow block-shaped material 51 made of extruded copper or aluminum. Is sent in the direction of the arrow to cut a linear groove 53A in the block-shaped material 51, and this groove 53A is processed at an equal pitch to obtain the required number of turns, and then, as shown in FIG. By changing the relative position of the shaped material 51 and the cutting tool 52, the linear groove 53B is formed so that the processing start point and end point are obliquely coupled to the previously processed groove 53A. A method of manufacturing a rectangular coil is known (see, for example, Patent Document 1).

また、他の角形コイルの製造方法として、例えば図６に示すように、銅板からＬ字状に打ち抜いた２枚の板片６１Ａ、６１Ｂのそれぞれの一端を溶接部６２として互いに溶接して角形の１ターンコイル６１を形成し、板片６１Ａ、６１Ｂのいずれかの他端を１ターンコイル６１の終端６３として、同様にして形成した次の１ターンコイル６１の始端６４と溶接して、所望のターン数の角形コイルを製造する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。 Further, as another method for manufacturing a rectangular coil, for example, as shown in FIG. 6, one end of each of the two plate pieces 61 A and 61 B punched out from a copper plate into a L shape is welded to each other as a welded portion 62. A one-turn coil 61 is formed, and the other end of either one of the plate pieces 61A and 61B is used as a terminal 63 of the one-turn coil 61 and welded to a start end 64 of the next one-turn coil 61 formed in the same manner. A method of manufacturing a square coil having the number of turns is known (see, for example, Patent Document 2).

更に、この特許文献２には、銅板からコ字状に板片を打ち抜き、そのコ字状の板片の一端と短冊状の打ち抜き片とを溶接して角形の１ターンコイルを形成したり、銅板からロ字状に板片を打ち抜き、その一部に切断部を形成して角形の１ターンコイルを形成したり、或いは平角銅を切断して短冊状の４つのコイル断片を形成し、これら４つのコイル断片を３箇所において溶接して角形の１ターンコイルを形成したりして、同様に形成した１ターンコイルを順次溶接することにより、所望のターン数の角形コイルを製造する方法も開示されている。 Furthermore, this Patent Document 2 forms a square one-turn coil by punching a U-shaped plate piece from a copper plate and welding one end of the U-shaped plate piece and a strip-shaped punched piece. A square piece is punched out of a copper plate and a cut part is formed in a part thereof to form a square one-turn coil, or rectangular copper is cut to form four strip-shaped coil pieces. Also disclosed is a method of manufacturing a square coil with a desired number of turns by welding four coil pieces at three locations to form a square one-turn coil and sequentially welding the similarly formed one-turn coil. Has been.

特開平７−１６３１００号公報JP-A-7-163100 特開２００１−１７８０５２号公報JP 2001-178052 A

しかしながら、上記特許文献１に開示の製造方法にあっては、直線状の溝５３Ｂを切削加工する際に、その加工の始点と終点とを先に加工された溝５３Ａに斜交して連結させる必要があるため、高い加工精度が要求される。 However, in the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, when the linear groove 53B is cut, the starting point and the end point of the processing are obliquely connected to the previously processed groove 53A. Therefore, high machining accuracy is required.

このため、生産性が悪く、コストアップを招くことが懸念されると共に、溝５３Ｂの加工の始点と終点とが溝５３Ａに斜交して正確に連結されずに、その連結部に段差が形成されてコイルの品質低下を招くことが懸念される。 For this reason, there is a concern that the productivity is poor and the cost is increased, and the processing start point and end point of the groove 53B are not obliquely connected to the groove 53A and are not accurately connected, and a step is formed at the connecting portion. There is a concern that the quality of the coil may be reduced.

また、切削工具５２により溝５３Ａ、５３Ｂを加工するため、加工負荷が大きく、加工時にブロック状素材５１が変形するおそれがあり、良好な溝加工が困難である。逆に、加工負荷に耐える剛性を確保すべく溝間のピッチを大きくすると、形成できる巻き数が少なくなって、コイルとしての所期の性能を発揮することができなくなることが懸念される。 Further, since the grooves 53A and 53B are processed by the cutting tool 52, the processing load is large, and the block-shaped material 51 may be deformed at the time of processing, and it is difficult to perform satisfactory grooving. Conversely, if the pitch between the grooves is increased to ensure the rigidity to withstand the processing load, there is a concern that the number of turns that can be formed is reduced and the desired performance as a coil cannot be exhibited.

これに対し、上記特許文献２に開示の製造方法は、銅板を所定の形状に打ち抜いて板片を形成したり、平角銅を切断してコイル断片を形成したりして、それらを適宜溶接することにより角形コイルを製造するので、角形コイルを容易に製造できる利点がある。 On the other hand, in the manufacturing method disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, a copper plate is punched into a predetermined shape to form a plate piece, or a rectangular piece is cut to form a coil piece, and these are appropriately welded. Therefore, there is an advantage that the square coil can be easily manufactured.

しかし、かかる製造方法では、溶接を施す端面がコイル片の長手方向に対して直角に切断されることからその端面の断面積がコイル片の最小断面積となる。このため、有効溶接長さが短くて、十分な溶接強度が得られず、コイルの品質低下を招くことが懸念される。 However, in such a manufacturing method, since the end surface to be welded is cut at right angles to the longitudinal direction of the coil piece, the cross-sectional area of the end surface becomes the minimum cross-sectional area of the coil piece. For this reason, there is a concern that the effective weld length is short, sufficient welding strength cannot be obtained, and the quality of the coil is deteriorated.

また、打ち抜いた板片同士、或いは切断したコイル断片同士を重ね合わせて溶接する場合には、重ね合わせのスペースを要することから、その分、コイル間隔が広くなってコイル占有率の低下を招くと共に、重ね合わせの際に位置ずれが生じ易く、それにより溶接の熱容量が変化して溶接にバラツキが生じ、やはりコイルの品質低下を招くことが懸念される。 In addition, when the punched plate pieces or the cut coil pieces are overlapped and welded, a space for overlapping is required, and accordingly, the coil interval is widened and the coil occupancy rate is reduced. There is a concern that misalignment is likely to occur during superimposition, thereby changing the heat capacity of welding and causing variations in welding, which also causes a reduction in coil quality.

上記のことは、モータ用の角形コイルを製造する場合に限らず、同様の製造方法でエッジワイス巻きの他の形状のコイルや、変圧器等の他の電気機器に使用するコイルを製造する場合にも生じるものである。 The above is not limited to the case of manufacturing a square coil for a motor, but a case of manufacturing a coil of another shape such as edge-wise winding or a coil used for other electrical equipment such as a transformer by the same manufacturing method. Also occurs.

従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、コイル間隔の狭い高品質のエッジワイス巻きからなる電気機器用コイル及び該コイルを生産性良く、簡単かつ安価に製造できる製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide a coil for an electric device made of high-quality edgewise winding with a small coil interval and a manufacturing method capable of manufacturing the coil easily and inexpensively with high productivity. There is.

上記目的を達成する請求項１に記載の電気機器用コイルの発明は、長方形断面を有する導体からなる順次の１ターンコイルを該断面短辺をコイル軸方向として巻回すると共に始端と終端を突き合わせて溶接して螺旋状に積層してなる電気機器用コイルにおいて、上記順次の１ターンコイルの始端と終端とを、コイルの最小断面積より大なる断面積の形状で突き合わせて溶接したコイル間溶接部を有することを特徴とする。 The invention of the coil for electrical equipment according to claim 1, which achieves the above object, winds a sequential one-turn coil made of a conductor having a rectangular cross section with the short side of the cross section as the coil axis direction, and abuts the start and end In the coil for electrical equipment, which is welded and laminated in a spiral shape, the coil-to-coil welding in which the start end and the end of the sequential one-turn coil are butted in a cross-sectional shape larger than the minimum cross-sectional area of the coil. It has the part.

請求項２に記載の発明は、請求項１の電気機器用コイルにおいて、上記１ターンコイルは角形コイルからなり、該角形コイルのコーナ部分に上記コイル間溶接部を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the coil for an electric device according to the first aspect, the one-turn coil is a square coil, and a corner portion of the square coil includes the inter-coil weld portion.

請求項３に記載の発明は、請求項２の電気機器用コイルにおいて、上記角形コイルは、それぞれ上記コイル軸方向視状態において短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状のコイル片の上記端面同士を突き合わせて溶接したコイル内溶接部を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the coil for an electric device according to the second aspect, each of the rectangular coils is a trapezoidal coil having a strip shape when viewed in the axial direction of the coil and having both end faces inclined with respect to the longitudinal direction. It has the welding part in a coil which faced and welded the said end surfaces of a piece, It is characterized by the above-mentioned.

更に、上記目的を達成する請求項４に記載の電気機器用コイル製造方法の発明は、長方形断面を有する導体からなる順次の１ターンコイルを該断面短辺をコイル軸方向として巻回すると共に始端と終端を突き合わせて溶接して螺旋状に積層してなる電気機器用コイルを製造する方法において、上記コイル軸方向視状態において短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状の複数のコイル片を形成する工程と、上記複数のコイル片の端面同士を突き合わせて溶接する工程とを有することを特徴とする。 Furthermore, the invention for manufacturing a coil for an electric device according to claim 4 which achieves the above object is characterized in that a sequential one-turn coil made of a conductor having a rectangular cross section is wound with the short side of the cross section as the coil axis direction and a starting end. A plurality of trapezoidal shapes in which both ends are inclined with respect to the longitudinal direction when viewed in the axial direction of the coil. And a step of abutting and welding the end faces of the plurality of coil pieces.

請求項５に記載の発明は、請求項４の電気機器用コイル製造方法において、上記台形形状の複数のコイル片は、導電性平板をプレス加工して形成することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the coil manufacturing method for an electric device according to the fourth aspect, the plurality of trapezoidal coil pieces are formed by pressing a conductive flat plate.

請求項６に記載の発明は、請求項４の電気機器用コイル製造方法において、上記台形形状の複数のコイル片は、平角線をその長手方向に対して斜めに切断加工して形成することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a coil for an electric device according to the fourth aspect, the plurality of trapezoidal coil pieces are formed by cutting a rectangular wire obliquely with respect to its longitudinal direction. Features.

請求項１の発明によると、順次の１ターンコイルの始端と終端とを溶接するコイル間溶接部において、順次の１ターンコイルの始端と終端とをコイルの最小断面積より大なる断面積の形状で突き合わせて溶接したので、コイル間隔を狭くできると共に、十分な溶接面積が確保でき、高品質のエッジワイス巻きの電気機器用コイルが得られる。 According to the first aspect of the present invention, in the inter-coil weld portion for welding the start and end of the sequential one-turn coil, the shape of the cross-sectional area where the start and end of the sequential one-turn coil is larger than the minimum cross-sectional area of the coil. Since the welding is performed in a manner such that the coil interval can be reduced, a sufficient welding area can be secured, and a high-quality edge-wise coil for electrical equipment can be obtained.

請求項２の発明によると、１ターンコイルが角形コイルからなり、そのコーナ部分をコイル間溶接部として順次の１ターンコイルの始端と終端とを突き合わせて溶接したので、特に断面矩形のコアに装填する場合に、コイル占有率を効果的に高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the one-turn coil is a square coil, and the corner portion is welded between the start and end of the sequential one-turn coil using the inter-coil welded portion. In this case, the coil occupation ratio can be effectively increased.

請求項３の発明によると、１ターンの角形コイルが、それぞれ短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状のコイル片の端面同士をコイル内溶接部において突き合わせて溶接したので、コイル占有率の低下を招くことがないと共に、各コイル内溶接部において十分な溶接面積も確保でき、高品質のエッジワイス巻きの角形コイルが得られる。 According to the invention of claim 3, since the one-turn rectangular coils are each formed in a strip shape and both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction, the end faces of the trapezoidal coil pieces are butted together in the in-coil weld, The coil occupancy is not reduced, and a sufficient welding area can be secured at each welded portion in each coil, so that a high-quality edgewise-wound rectangular coil can be obtained.

請求項４の発明によると、短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状の複数のコイル片を形成して、それらのコイル片の端面同士を突き合わせて溶接するので、コイル間隔を狭くできると共に、溶接面の位置合わせも容易かつ正確にできる。従って、高コイル占有率で高品質のエッジワイス巻きの角形コイルからなる電気機器用コイルを生産性良く、簡単かつ安価に製造することができる。 According to the invention of claim 4, since a plurality of trapezoidal coil pieces are formed in a strip shape whose both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction, the end faces of these coil pieces are butted together and welded. The welding surface can be easily and accurately aligned. Therefore, it is possible to easily and inexpensively manufacture a coil for an electric device composed of a square coil with a high coil occupation ratio and a high quality edgewise winding.

請求項５の発明によると、導電性平板のプレス加工により台形形状の複数のコイル片を形成するので、コイル片を容易かつ効率よく形成でき、結果として、電気機器用コイルの生産性及び低コスト化の更なる向上が期待できる。 According to the invention of claim 5, since a plurality of trapezoidal coil pieces are formed by pressing a conductive flat plate, the coil pieces can be formed easily and efficiently. As a result, the productivity and low cost of the coil for electrical equipment are achieved. Further improvement can be expected.

請求項６の発明によると、平角線の切断加工により台形形状の複数のコイル片を形成するので、請求項５の場合と同様に、コイル片を容易かつ効率よく形成でき、結果として、電気機器用コイルの生産性及び低コスト化の更なる向上が期待できる。 According to the invention of claim 6, since the plurality of trapezoidal coil pieces are formed by cutting a rectangular wire, the coil pieces can be formed easily and efficiently as in the case of claim 5, and as a result, the electric equipment Further improvement in coil productivity and cost reduction can be expected.

以下、本発明による電気機器用コイル及びその製造方法の実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a coil for electric equipment and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は本実施の形態の電気機器用コイルの斜視図であり、図２はコイル軸方向から見た平面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a coil for electric equipment according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view seen from the coil axis direction.

本実施の形態の電気機器用コイル１は、断面矩形の角柱状のコアに装填されるエッジワイス巻きの角形コイルであって、平形の導体からなる複数ターン、本実施の形態では１５ターンを構成する１ターンコイル２−１〜２−１５が、コアの外周面に沿ってコアの軸方向、即ちコイル軸方向Ａに積層されて螺旋状に接続されている。各１ターンコイル２−１〜２−１５は、銅或いはアルミニウム等の導電性材料製で、それぞれ図示しない断面矩形の角柱状のコアが貫通する略矩形の貫通孔が開口していると共に、コイル軸線方向Ａと直交する外形形状が角形で、厚さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が大きい断面長方形で連続する環状に形成されている。なお、図２では、図面を明瞭とするため、４ターン分の１ターンコイル２−１〜２−４を示している。 The coil 1 for an electric device according to the present embodiment is an edgewise-wound rectangular coil that is loaded into a prismatic core having a rectangular cross section, and constitutes a plurality of turns made of a flat conductor, in this embodiment, 15 turns. The one-turn coils 2-1 to 2-15 are stacked in the axial direction of the core, that is, in the coil axial direction A along the outer peripheral surface of the core, and are spirally connected. Each one-turn coil 2-1 to 2-15 is made of a conductive material such as copper or aluminum, and has a substantially rectangular through-hole through which a prismatic core with a rectangular cross section (not shown) passes, The outer shape orthogonal to the axial direction A is a square, and is formed in an annular shape that is continuous in a rectangular cross section having a width dimension larger than a thickness direction dimension. In FIG. 2, 1-turn coils 2-1 to 2-4 for four turns are shown for the sake of clarity.

各１ターンコイル２−１〜２−１５は、それぞれの断面積が等しくなっていると共に、積層された１ターンコイル２−１側から１ターンコイル２−１５側に移行するに従って順に厚さ方向の寸法が順次減少する一方、幅方向の寸法が順次増加して、外観視台形状の電気機器用コイル１を形成している。 Each of the 1-turn coils 2-1 to 2-15 has the same cross-sectional area, and in the thickness direction in order from the stacked 1-turn coil 2-1 side to the 1-turn coil 2-15 side. The dimensions in the width direction are gradually reduced, while the dimensions in the width direction are sequentially increased to form the electric device coil 1 having an external view trapezoidal shape.

また、各１ターンコイル２−１〜２−１５は、コイル軸線方向Ａから見て短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状の４つのコイル片３〜６を有しており、そのコイル片３の一方の端面３−１とコイル片４の一方の端面４−１、コイル片４の他方の端面４−２とコイル片５の一方の端面５−１、コイル片５の他方の端面５−１とコイル片６の一方の端面６−１とが、図２に一部拡大図をも示すように、それぞれ突き合わされて例えば電子ビームにより溶接されて、４つのコイル片３〜６を接続する３つのコイル内溶接部７−１〜７−３がそれぞれコーナ部分に形成されている。 Further, each one-turn coil 2-1 to 2-15 has four trapezoidal coil pieces 3 to 6 which are strip-shaped when viewed from the coil axis direction A and whose both end surfaces are inclined with respect to the longitudinal direction. And one end surface 3-1 of the coil piece 4, one end surface 4-1 of the coil piece 4, the other end surface 4-2 of the coil piece 4, one end surface 5-1 of the coil piece 5, and the coil piece 5 The other end face 5-1 and one end face 6-1 of the coil piece 6 are each butted and welded by, for example, an electron beam, as shown in a partially enlarged view in FIG. Three in-coil welds 7-1 to 7-3 connecting 3 to 6 are formed at the corners.

更に、各１ターンコイル２−１〜２−１５は、コイル片３の他方の端面３−２が当該１ターンコイルの例えば始端として、前の１ターンコイルの終端であるコイル片の他方の端面６−２と突き合わされて例えば電子ビームにより溶接されて、順次の１ターンコイル２−１〜２−１５の始端と終端とを接続するコイル間溶接部８が形成されている。 Further, each one-turn coil 2-1 to 2-15 has the other end face of the coil piece that is the terminal end of the previous one-turn coil, with the other end face 3-2 of the coil piece 3 serving as, for example, the start end of the one-turn coil. The inter-coil welded portion 8 is formed so as to connect the start end and the end of the sequential one-turn coils 2-1 to 2-15.

なお、電気機器用コイル１の始端となる例えば１ターンコイル２−１を構成するコイル片３−１の他方の端面３−２ａ、及び電気機器用コイル１の終端となる１ターンコイル２−１５を構成するコイル片６−１の他方の端面は、コイル片同士が溶接されないので、必ずしもコイル片の長手方向に対して傾斜する端面に形成する必要はなく、例えば図１及び図２に示すように、コイル片の長手方向に対して直角に形成しても良い。 For example, the other end face 3-2a of the coil piece 3-1 constituting the one-turn coil 2-1 serving as the starting end of the coil 1 for electric equipment and the one-turn coil 2-15 serving as the terminal end of the coil 1 for electric equipment. The other end face of the coil piece 6-1 constituting the coil piece is not necessarily welded to each other, and therefore it is not always necessary to form the end face inclined with respect to the longitudinal direction of the coil piece. For example, as shown in FIGS. Further, it may be formed at right angles to the longitudinal direction of the coil piece.

本実施の形態では、上記の電気機器用コイル１を、以下のようにして製造する。先ず、銅又はアルミニウム等の導電性の平板をプレス加工して、或いは平角線をその長手方向に対して斜めに切断加工して、１ターンコイル２−１〜２−１５を形成するための短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状のコイル片３〜６を形成する。 In the present embodiment, the above-described electric device coil 1 is manufactured as follows. First, a strip for forming one-turn coils 2-1 to 2-15 by pressing a conductive flat plate such as copper or aluminum or cutting a rectangular wire obliquely with respect to its longitudinal direction. The trapezoidal coil pieces 3 to 6 whose both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction are formed.

次に、各コイル片３〜６の端面同士を突き合わせて電子ビームにより順次溶接して１ターンコイル２−１〜２−１５をそれぞれ形成し、その後、順次の１ターンコイル２−１〜２−１５の終端及び始端となる台形形状のコイル片３〜６の端面同士を、同様に電子ビームにより順次溶接して電気機器用コイル１を製造する。 Next, the end faces of the coil pieces 3 to 6 are butted together and sequentially welded by an electron beam to form the 1-turn coils 2-1 to 2-15, respectively, and then the sequential 1-turn coils 2-1 to 2- Similarly, the end faces of the trapezoidal coil pieces 3 to 6 serving as the terminal end and the starting end of 15 are sequentially welded with an electron beam to produce the coil 1 for electric equipment.

或いは、１ターンコイル２−１〜２−１５をそれぞれ形成することなく、各コイル片３〜６の端面同士を順次突き合わせ溶接することにより、結果として１ターンコイル２−１〜２−１５を接続してなる電気機器用コイル１を製造する。 Alternatively, the end faces of the coil pieces 3 to 6 are sequentially butt-welded without forming the one-turn coils 2-1 to 2-15, thereby connecting the one-turn coils 2-1 to 2-15 as a result. Thus, the coil 1 for electric equipment is manufactured.

以上のように、本実施の形態では、導電性平板のプレス加工、或いは平角線の切断加工により短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状の複数のコイル片３〜６を形成し、それらのコイル片３〜６の端面同士を突き合わせ溶接して電気機器用コイル１を製造するので、コイル片３〜６を容易かつ効率よく形成でき、結果として、エッジワイス巻きの角形コイルからなる電気機器用コイル１を生産性良く、簡単かつ安価に製造することができる。しかも、コイル片３〜６の長手方向に対して傾斜する端面同士を突き合わせ溶接することで、各１ターンコイル２−１〜２−１５の間隔を狭くできる。 As described above, in the present embodiment, a plurality of trapezoidal coil pieces 3 to 6 are formed in a strip shape by pressing a conductive flat plate or cutting a flat wire and both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction. Since the coil 1 for electrical equipment is manufactured by butt-welding the end faces of the coil pieces 3 to 6 to form the coil piece 3 to 6, the coil pieces 3 to 6 can be easily and efficiently formed. The coil 1 for electric equipment which consists of can be manufactured easily and cheaply with sufficient productivity. And the end surface which inclines with respect to the longitudinal direction of the coil pieces 3-6 is butt-welded, and the space | interval of each 1-turn coils 2-1 to 2-15 can be narrowed.

更に、各１ターンコイル２−１〜２−１５を形成するためのコイル内溶接部７−１〜７−３が各１ターンコイル２−１〜２−１５の長手方向に対して傾斜する端面、即ち各１ターンコイル２−１〜２−１５の長手方向に対して直交する各１ターンコイル２−１〜２−１５の最小断面積より大なる断面積の形状で突き合わせて溶接することからコイル内溶接部７−１〜７−３の溶接面積を十分確保することができる。また、各１ターンコイル２−１〜２−１５間を接続するコイル間溶接部８が各１ターンコイル２−１〜２−１５の長手方向に対して傾斜する端面で突き合わせて溶接されることから、各１ターンコイル２−１〜２−１５の長手方向に対して直交する各１ターンコイル２−１〜２−１５の最小断面積より大なる断面積の形状で突き合わせて溶接され、その溶接面積も十分確保することができる。また、各溶接部７−１〜７−３及び８における溶接面同士の位置合わせも容易かつ正確にできるので、コイル占有率を高くできると共に、コイル品質も向上することができる。特に、突き合わせ溶接として電子ビーム溶接を採用すれば、溶接時においてコイル材の再結晶時の空孔（ボイド）の発生を防ぎ、同時に組織の酸化を防ぐことができるので、より品質を高めることができる。 Further, end faces where the in-coil welds 7-1 to 7-3 for forming the respective one-turn coils 2-1 to 2-15 are inclined with respect to the longitudinal direction of the respective one-turn coils 2-1 to 2-15. That is, since the cross-sectional area larger than the minimum cross-sectional area of each one-turn coil 2-1 to 2-15 orthogonal to the longitudinal direction of each one-turn coil 2-1 to 2-15 is butt-welded. A sufficient welding area of the in-coil welds 7-1 to 7-3 can be secured. In addition, the inter-coil welds 8 that connect the 1-turn coils 2-1 to 2-15 are butted at the end surfaces that are inclined with respect to the longitudinal direction of the 1-turn coils 2-1 to 2-15. And butt welded in a shape of a cross-sectional area larger than the minimum cross-sectional area of each one-turn coil 2-1 to 2-15 orthogonal to the longitudinal direction of each one-turn coil 2-1 to 2-15, A sufficient welding area can be secured. Further, since the positions of the welded surfaces 7-1 to 7-3 and 8 can be easily and accurately aligned, the coil occupancy can be increased and the coil quality can be improved. In particular, if electron beam welding is adopted as butt welding, the generation of voids during recrystallization of the coil material during welding can be prevented, and at the same time, the structure can be prevented from being oxidized. it can.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、各１ターンコイルは４つの短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状のコイル片３〜６で形成する場合に限らず、例えば図３（ａ）に示すように、２つのＬ字状コイル片１１、１２のそれぞれの両端面１３を傾斜して形成して、同様に突き合わせ溶接したり、図３（ｂ）に示すように、ロ字状の１つのコーナ部分を端面１４で分断して１ターンコイル１５を形成し、順次の１ターンコイル１５の端面１４において突き合わせ溶接したり、或いは、図３（ｃ）に示すように、ロ字状の１つのコイル片をその中央部分で傾斜する端面１６により分断して１ターンコイル１７を形成し、順次の１ターンコイル１７を同様に端面１６において突き合わせ溶接したりすることもできる。また、本発明は、外観視が台形形状の電気機器用コイルに限らず、矩形状のコイルや、円筒状のコイル等、種々のコイル形状からなるエッジワイス巻きの電気機器用コイルにも適用可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, each one-turn coil is not limited to the case where it is formed of four strips and trapezoidal coil pieces 3 to 6 whose both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction. For example, as shown in FIG. Both end faces 13 of the two L-shaped coil pieces 11 and 12 are formed so as to be inclined and butt-welded in the same manner, or as shown in FIG. A one-turn coil 15 is formed by dividing at the end face 14, and butt welding is performed on the end faces 14 of the sequential one-turn coils 15. Alternatively, as shown in FIG. The one-turn coil 17 can be formed by being divided by the end face 16 inclined at the center portion, and the successive one-turn coils 17 can be similarly butt welded to the end face 16. In addition, the present invention is not limited to a trapezoidal electric device coil in appearance, and can also be applied to edge-winding electric device coils having various coil shapes such as a rectangular coil and a cylindrical coil. It is.

本発明の実施の形態に係る電気機器用コイルの斜視図である。It is a perspective view of the coil for electric equipment concerning an embodiment of the invention. 図１に示す電気機器用コイルをコイル軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the coil for electric devices shown in FIG. 1 from the coil axial direction. 本発明に係る電気機器用コイルの変形例を説明するため図である。It is a figure for demonstrating the modification of the coil for electric devices which concerns on this invention. 従来のコイル製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional coil manufacturing method. 同じく、コイル製造方法の説明図である。Similarly, it is explanatory drawing of a coil manufacturing method. 従来の他のコイル製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the other conventional coil manufacturing method.

符号の説明Explanation of symbols

１電気機器用コイル
２−１〜２−１５１ターンコイル
３〜６コイル片
３−１、３−２、４−１、４−２、５−１、５−２、６−１、６−２端面
７−１〜７−３コイル内溶接部
８コイル間溶接部
Ａコイル軸方向
1 Coil for electrical equipment 2-1 to 2-15 1 turn coil 3 to 6 Coil piece 3-1, 3-2, 4-1, 4-2, 5-1, 5-2, 6-1, 6 2 End surface 7-1 to 7-3 Welded part in coil 8 Welded part between coils A Coil axial direction

Claims

長方形断面を有する導体からなる順次の１ターンコイルを該断面短辺をコイル軸方向として巻回すると共に始端と終端を突き合わせて溶接して螺旋状に積層してなる電気機器用コイルにおいて、
上記順次の１ターンコイルの始端と終端とを、コイルの最小断面積より大なる断面積の形状で突き合わせて溶接したコイル間溶接部を有することを特徴とする電気機器用コイル。 In a coil for electrical equipment, in which a sequential one-turn coil made of a conductor having a rectangular cross section is wound with the short side of the cross section as the coil axis direction and welded with the start end and the end faced but welded,
A coil for electric equipment, comprising an inter-coil weld portion in which a start end and a terminal end of the sequential one-turn coil are welded with a cross-sectional area larger than the minimum cross-sectional area of the coil being welded.

上記１ターンコイルは角形コイルからなり、該角形コイルのコーナ部分に上記コイル間溶接部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気機器用コイル。 The coil for electrical equipment according to claim 1, wherein the one-turn coil is formed of a square coil, and has a weld portion between the coils at a corner portion of the square coil.

上記角形コイルは、それぞれ上記コイル軸方向視状態において短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状のコイル片の上記端面同士を突き合わせて溶接したコイル内溶接部を有することを特徴とする請求項２に記載の電気機器用コイル。 Each of the rectangular coils has a welded part in a coil which is a strip shape in a state viewed from the coil axial direction and welded by abutting the end faces of the trapezoidal coil pieces whose both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction. The coil for electrical equipment according to claim 2.

長方形断面を有する導体からなる順次の１ターンコイルを該断面短辺をコイル軸方向として巻回すると共に始端と終端を突き合わせて溶接して螺旋状に積層してなる電気機器用コイルを製造する方法において、
上記コイル軸方向視状態において短冊状で両端面がその長手方向に対して傾斜する台形形状の複数のコイル片を形成する工程と、
上記複数のコイル片の端面同士を突き合わせて溶接する工程と、
を有することを特徴とする電気機器用コイル製造方法。 A method of manufacturing a coil for an electric device in which a sequential one-turn coil made of a conductor having a rectangular cross section is wound with the short side of the cross section as a coil axial direction and welded with the start end and the end abutted against each other. In
A step of forming a plurality of trapezoidal coil pieces that are strip-shaped and both end faces are inclined with respect to the longitudinal direction in the coil axis direction view state;
A process of abutting and welding the end faces of the plurality of coil pieces;
A method for manufacturing a coil for electrical equipment, comprising:

上記台形形状の複数のコイル片は、導電性平板をプレス加工して形成することを特徴とする請求項４に記載の電気機器用コイル製造方法。 The method for manufacturing a coil for an electric device according to claim 4, wherein the plurality of trapezoidal coil pieces are formed by pressing a conductive flat plate.

上記台形形状の複数のコイル片は、平角線をその長手方向に対して斜めに切断加工して形成することを特徴とする請求項４に記載の電気機器用コイル製造方法。
5. The method of manufacturing a coil for an electric device according to claim 4, wherein the plurality of trapezoidal coil pieces are formed by cutting a rectangular wire obliquely with respect to a longitudinal direction thereof.