JP2012244840A - Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof - Google Patents

Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2012244840A
JP2012244840A JP2011114576A JP2011114576A JP2012244840A JP 2012244840 A JP2012244840 A JP 2012244840A JP 2011114576 A JP2011114576 A JP 2011114576A JP 2011114576 A JP2011114576 A JP 2011114576A JP 2012244840 A JP2012244840 A JP 2012244840A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
coil
wire
arc
rectangular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011114576A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Suzuki
政紀 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASAHI DENKI KENKYUSHO KK
Original Assignee
ASAHI DENKI KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASAHI DENKI KENKYUSHO KK filed Critical ASAHI DENKI KENKYUSHO KK
Priority to JP2011114576A priority Critical patent/JP2012244840A/en
Publication of JP2012244840A publication Critical patent/JP2012244840A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal coil in which flat wires can be aligned over an entire coil winding part without forming an exposed portion in the coil winding part of a core of a parallel-type toroidal coil, a winding method thereof, a bobbin coil and an air-core coil as components constituting the toroidal coil and a winding method thereof.SOLUTION: A ratio of an outer diameter and an inner diameter of a core of a toroidal coil is set to 2:1. A coil winding structure 4a is disposed in such a manner that flat wires 4 form two layers in corresponding portions of an inner diameter arcuate part of the core and of two plane parts. In the corresponding portion of the inner diameter arcuate part, flat wires 4 of two layers are aligned in an arcuate direction and in the corresponding portion of an outer diameter arcuate part, flat wires 4 of one layer are aligned in an arcuate direction. A ratio of lengths in the arcuate direction in the corresponding portions of the outer diameter arcuate part and the inner diameter arcuate part is 2:1.

Description

本発明は、例えば、風力発電装置等の発電機または面対向型の扁平モータ等のモータに用いられるトロイダルコイル、このトロイダルコイルを構成するボビンコイルおよび空芯コイル、並びに、その巻回方法に関するものである。   The present invention relates to a toroidal coil used in a generator such as a wind power generator or a motor such as a surface-facing flat motor, a bobbin coil and an air-core coil constituting the toroidal coil, and a winding method thereof. is there.

従来のトロイダルコイルとしては、例えば、トロイダル状のステータコアにコイル巻線として断面矩形状の平角線をポロイダル方向（放射方向）に巻回し、トロイダル方向（周方向）に整列させたものが知られている。特許文献１および２は、均一な磁場を得るための巻回方法に関するものであり、これらには、三相交流サーボモータのステータに用いられるトロイダルコイルが示されている（いずれの文献においても図１、図２および図４参照）。このトロイダルコイルのステータコアは、その内外径の比が比較的小さいタイプであり、外周面部と、ロータを収容する中心穴の内周面部と、この内周面部と外周面部を連絡する二つの平面部を有している。このコアには、その中心を基準として一定の角度範囲で画定された複数のコイル巻線部が形成されている。このコイル巻線部では、その外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さがほぼ同一に近い。このような構成のコアのコイル巻線部に平角線を均一の層数で巻回する場合には、当該コイル巻線部の一部が露出することなく、コイル巻線部全体に均等の厚さで平角線を整列させることができる（図４参照）。   As a conventional toroidal coil, for example, a coil in which a rectangular wire with a rectangular cross section is wound in a poloidal direction (radial direction) as a coil winding around a toroidal stator core and aligned in the toroidal direction (circumferential direction) is known. Yes. Patent Documents 1 and 2 relate to a winding method for obtaining a uniform magnetic field, and these show a toroidal coil used for a stator of a three-phase AC servomotor (in either document, FIG. 1, see FIG. 2 and FIG. The stator core of this toroidal coil is of a type with a relatively small ratio of inner and outer diameters, an outer peripheral surface portion, an inner peripheral surface portion of a center hole that accommodates the rotor, and two plane portions that connect the inner peripheral surface portion and the outer peripheral surface portion. have. The core is formed with a plurality of coil winding portions defined in a certain angle range with the center as a reference. In this coil winding part, the arc direction lengths of the outer diameter arc part and the inner diameter arc part are almost the same. When a rectangular wire is wound around the coil winding portion of the core having such a configuration with a uniform number of layers, a uniform thickness is applied to the entire coil winding portion without exposing a part of the coil winding portion. Now, the rectangular wires can be aligned (see FIG. 4).

また、特許文献３は、磁束を最大にするためのセグメント状コイルアレイに関するものであり、この文献には、上記トロイダルコイルとは別タイプのステータコアを用いた面対向型のトロイダルコイルが示されている（図３〜図５参照）。このタイプのコアは、その内外径の比が比較的大きいタイプである。このコアの一方の平面部には、扇形状の外形となるように巻かれた三つの巻回コイルを入れ子状に重ね合わせたセグメントがトロイダル方向に沿ってアレイ状に配設されている。   Patent Document 3 relates to a segmented coil array for maximizing magnetic flux, and this document shows a surface-facing toroidal coil using a stator core of a different type from the above-described toroidal coil. (See FIGS. 3 to 5). This type of core has a relatively large inner / outer diameter ratio. On one plane portion of the core, segments in which three winding coils wound so as to have a fan-shaped outer shape are nested are arranged in an array along the toroidal direction.

さらに、特許文献４は、磁束密度の均一化により安定的な磁場を得るための整列巻きコイルに関するものであり、この文献には、内外径の比が比較的大きいトロイダル状のロータコアに鞍型状の整列巻きコイルをトロイダル方向に沿ってアレイ状に配設したトロイダルコイルが示されている（図１、図１５および図１６参照）。鞍型状の整列巻きコイルは、図１に示されているように、断面矩形状の平角線を角筒状に巻回しながら、鞍型状に形成したものである。   Furthermore, Patent Document 4 relates to an aligned winding coil for obtaining a stable magnetic field by making the magnetic flux density uniform, and this document describes a toroidal rotor core having a relatively large inner / outer diameter ratio in a saddle shape. A toroidal coil in which the aligned winding coils are arranged in an array along the toroidal direction is shown (see FIGS. 1, 15 and 16). As shown in FIG. 1, the saddle-shaped aligned winding coil is formed in a saddle shape while winding a rectangular wire with a rectangular cross section in a rectangular tube shape.

しかしながら、これらの技術は、トロイダルコイルの巻回方法に関するものであるが、いずれの技術にも、面対向型のトロイダルコアに平角線をポロイダル方向に巻回する方法が開示されていない。   However, these techniques relate to a method for winding a toroidal coil, but none of the techniques disclose a method for winding a flat wire in a poloidal direction around a surface-facing toroidal core.

特許第３１６７６７９号公報Japanese Patent No. 3167679 特許第３５６８４５０号公報Japanese Patent No. 3568450 特公２０００−５１１３９９号公報Japanese Patent Publication No. 2000-511399 特開２００５−３４８４６１号公報JP 2005-348461 A

従来のトロイダルコイルの巻回方法では、次のような課題があった。
特許文献３および４に開示された面対向型のトロイダルコイルのコアに、特許文献１および２に開示されたようなコイル巻線部を設定する場合には、コアの内外径の比に応じて、外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の寸法差が大きくなる。このため、コイル巻線部の外径円弧部および内径円弧部を経由してポロイダル方向に平角線を巻回して平角線を整列させる際に、特許文献１および２に開示されたコイルの巻回方法を適用しても、該巻回方法が均一の層数で平角線を積層させる方法であるため、コイル巻線部の一部が露出することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることはできない。
すなわち、外径円弧部でその円弧方向に平角線を整列させて均一の層数で平角線を積層させようとしても、内径円弧部の円弧方向の寸法が外径円弧部よりも小さいため、平角線を巻回できないコイル巻線部の露出部分が生じる。逆に、内径円弧部でその円弧方向に平角線を整列させて均一の層数で平角線を積層させようとしても、外径円弧部側へ向かうほど、平角線が互い離間していくため、離間した平角線間には、やはりコイル巻線部が部分的に露出する。このような露出部分がコイル巻線部に形成されると、このコイル巻線部の外径円弧部と内径円弧部とを連絡する平面部を貫通する磁界の磁束密度が不均一となり、面対向型のトロイダルコイル全体の磁界が安定しない。このように磁界が不安定な面対向型のトロイダルコイルに通電すると、コイル電流にリップルやコギングが生じ、また、高周波電流を通電すると、コイル面に表面効果（スキンエフェクト）が生じる。このトロイダルコイルを用いたモータ等では、その不安定な磁界の影響により、安定的なトルクを得ることができず、モータ性能を低減させることになる。 The conventional method for winding a toroidal coil has the following problems.
When the coil winding portion as disclosed in Patent Documents 1 and 2 is set in the core of the surface facing type toroidal coil disclosed in Patent Documents 3 and 4, depending on the ratio of the inner and outer diameters of the core The dimensional difference in the arc direction between the outer arc portion and the inner arc portion is increased. For this reason, when winding a rectangular wire in the poloidal direction via the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion of the coil winding portion to align the rectangular wires, the winding of the coil disclosed in Patent Documents 1 and 2 Even if the method is applied, the winding method is a method of laminating rectangular wires with a uniform number of layers, so that the rectangular wires are aligned throughout the coil winding part without exposing a part of the coil winding part. I can't let you.
That is, even if the flat wire is arranged in the arc direction at the outer arc portion and the flat wires are laminated with a uniform number of layers, the inner arc portion has a smaller dimension in the arc direction than the outer arc portion. An exposed portion of the coil winding portion that cannot wind the wire is generated. On the contrary, even when trying to stack the flat wires in a uniform number of layers by aligning the flat wires in the circular arc direction in the inner arc portion, the flat wires are separated from each other toward the outer arc portion, The coil winding part is also partially exposed between the separated rectangular wires. When such an exposed part is formed in the coil winding part, the magnetic flux density of the magnetic field penetrating the flat part connecting the outer diameter arc part and the inner diameter arc part of the coil winding part becomes non-uniform, so The magnetic field of the entire toroidal coil of the mold is not stable. When a current is applied to a surface-facing toroidal coil having an unstable magnetic field, ripples and cogging occur in the coil current, and when a high-frequency current is applied, a surface effect (skin effect) occurs on the coil surface. In a motor or the like using this toroidal coil, a stable torque cannot be obtained due to the influence of the unstable magnetic field, and the motor performance is reduced.

従って、従来のコイルの巻回方法により面対向型のトロイダルコアに平角線をポロイダル方向に巻回しようとしても、コイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることは容易ではない。この点は、面対向型のトロイダルコイルを構成する部品として使用可能なボビンコイルや空芯コイルについても同様である。   Therefore, even if it is attempted to wind a flat wire in a poloidal direction on a surface-facing type toroidal core by a conventional coil winding method, the rectangular wire is not formed on the coil winding portion without forming an exposed portion. It is not easy to align them. The same applies to bobbin coils and air-core coils that can be used as parts constituting a surface-facing toroidal coil.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、面対向型のトロイダルコイルのコアのコイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるトロイダルコイルおよびその巻回方法、トロイダルコイルを構成する部品としてのボビンコイルおよび空芯コイル並びにその巻回方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a rectangular wire is formed on the entire coil winding portion without forming an exposed portion in the coil winding portion of the core of the face-to-face toroidal coil. It is an object of the present invention to provide a toroidal coil that can be aligned and a winding method thereof, a bobbin coil and an air-core coil as components constituting the toroidal coil, and a winding method thereof.

本発明に係るトロイダルコイルは、トロイダルコアに平角線を巻回してなるトロイダルコイルにおいて、前記トロイダルコアは、その外径と内径との比が２：１に設定されており、前記トロイダルコアは、その中心を基準として一定の角度範囲で画定された複数のコイル巻線部を有しており、該各コイル巻線部は、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有しており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由してポロイダル方向に前記平角線を巻回する際に、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするものである。 The toroidal coil according to the present invention is a toroidal coil in which a rectangular wire is wound around a toroidal core.The toroidal core has a ratio of an outer diameter to an inner diameter of 2: 1. It has a plurality of coil winding portions defined in a certain angle range with reference to the center, and each coil winding portion has an outer diameter in which the ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1 An arc portion and an inner diameter arc portion, and a fan-shaped first plane portion and a second plane portion connecting the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion,
When winding the rectangular wire in the poloidal direction via the inner diameter arc part, the first plane part, the outer diameter arc part and the second plane part in the coil winding part, the inner diameter arc part, A rectangular wire is arranged on the first plane portion and the second plane portion so as to form a 2n layer (n is an integer), and the 2n layer rectangular wire is arranged on the inner diameter arc portion. Are arranged in the arc direction, and n-layer rectangular wires are arranged in the arc direction on the outer diameter arc portion.

本発明に係るトロイダルコイルの巻回方法は、トロイダルコアに平角線を巻回してなるトロイダルコイルの巻回方法において、前記トロイダルコアは、その外径と内径との比が２：１に設定されており、前記トロイダルコアは、その中心を基準として一定の角度範囲で画定された複数のコイル巻線部を有しており、該各コイル巻線部は、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有しており、
前記各コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由してポロイダル方向に前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするものである。 The toroidal coil winding method according to the present invention is a toroidal coil winding method in which a rectangular wire is wound around a toroidal core. The toroidal core has a ratio of an outer diameter to an inner diameter of 2: 1. The toroidal core has a plurality of coil winding portions defined in a certain angle range with reference to the center thereof, and each coil winding portion has a length ratio of 2 in the arc direction. 1 has an outer diameter arc portion and an inner diameter arc portion set to 1, and a fan-shaped first plane portion and a second plane portion connecting the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion,
When winding the rectangular wire in the poloidal direction via the inner diameter arc part, the first plane part, the outer diameter arc part and the second plane part in each coil winding part, the coil winding A first step of starting to wind the rectangular wire from one end side in the arc direction in the portion and disposing the first layer of the rectangular wire to the other end side, and from the other end side in the coil winding portion to the one end side. A second step of disposing a flat wire, and a third step of disposing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second plane portion A rectangular wire is arranged on the top so as to form a 2n layer, and the rectangular wires of the 2n layer arranged on the inner diameter arc portion are aligned in the arc direction, and n on the outer diameter arc portion. The flat wire of the layer is configured to be aligned in the arc direction.

本発明に係るボビンコイルは、ボビンコアに平角線を巻回してなるボビンコイルにおいて、前記ボビンコアは、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするものである。 The bobbin coil according to the present invention is a bobbin coil formed by winding a rectangular wire around a bobbin core. The bobbin core includes an outer diameter arc portion and an inner diameter arc portion in which a ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1, and the inner diameter A coil winding portion having a fan-shaped first plane portion and a second plane portion connecting the arc portion and the outer diameter arc portion;
When winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion, the inner diameter arc portion, the first A flat wire is disposed on the flat surface portion and the second flat surface portion so as to form a 2n layer (n is an integer), and the flat wire of the 2n layer disposed on the inner diameter arc portion is the arc. In addition to being aligned in the direction, an n-layer rectangular wire is configured to be aligned in the arc direction on the outer diameter arc portion.

本発明に係るボビンコイルの巻回方法は、ボビンコアに平角線を巻回してなるボビンコイルの巻回方法において、前記ボビンコアは、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするものである。 The bobbin coil winding method according to the present invention is a bobbin coil winding method in which a rectangular wire is wound around a bobbin core, wherein the bobbin core has an outer diameter arc portion in which the ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1. And a coil winding portion having a fan-shaped first plane portion and a second plane portion connecting the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion,
An arc direction in the coil winding portion when winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion. A first step of laying the flat wire from one end side of the wire to the other end side, and arranging the flat wire from the other end side to the one end side in the coil winding portion. A second step of providing and a third step of providing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second plane portion A rectangular wire is arranged on the top so as to form a 2n layer, and the rectangular wires of the 2n layer arranged on the inner diameter arc portion are aligned in the arc direction, and n on the outer diameter arc portion. The flat wire of the layer is configured to be aligned in the arc direction.

本発明に係る空芯コイルは、平角線を巻回してなる空芯コイルにおいて、前記平角線の巻回後に取り除かれるコアが、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部とを連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コアの前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列し、前記外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部と前記内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことを特徴とするものである。 An air-core coil according to the present invention is an air-core coil formed by winding a rectangular wire, and the core removed after winding the rectangular wire has an outer diameter in which the ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1. A coil winding portion having an arc portion and an inner diameter arc portion, and a fan-shaped first plane portion and a second plane portion that connect the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion;
In the rectangular wire portion corresponding to the inner diameter arc portion, the first flat surface portion, and the second flat surface portion of the core, the flat wire is arranged to be 2n layers (n is an integer), and the inner diameter arc portion In the rectangular wire portion corresponding to, the 2n layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and in the rectangular wire portion corresponding to the outer diameter arc portion, the n layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and the outer diameter arc The ratio of the lengths in the arc direction of the flat wire portions respectively corresponding to the inner diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1.

本発明に係る空芯コイルの巻回方法は、平角線を巻回してなる空芯コイルの巻回方法において、前記平角線の巻回後に取り除かれるコアが、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部とを連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記コアの前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列し、前記外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部と前記内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことを特徴とするものである。 An air core coil winding method according to the present invention is an air core coil winding method in which a rectangular wire is wound. The core removed after winding the rectangular wire has a length ratio of 2 in the arc direction. A coil winding portion having an outer diameter arc portion and an inner diameter arc portion set to 1, and a fan-shaped first plane portion and a second plane portion that connect the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion. And
An arc direction in the coil winding portion when winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion. A first step of laying the flat wire from one end side of the wire to the other end side, and arranging the flat wire from the other end side to the one end side in the coil winding portion. A second step of providing and a third step of providing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second portion of the core are performed. In the flat wire portion corresponding to the flat portion, the flat wire is arranged in 2n layers, and in the flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion, the flat wire of the 2n layer is aligned in the arc direction, and the outer diameter arc In the rectangular wire portion corresponding to the portion, the n-layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and the ratio of the lengths in the arc direction of the rectangular wire portions respectively corresponding to the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is 2. : 1 is set.

本発明に係るトロイダルコイルは、前記ボビンコイルを複数個、トロイダル状に連結してなることを特徴とするものである。   The toroidal coil according to the present invention is characterized in that a plurality of the bobbin coils are connected in a toroidal shape.

本発明に係るトロイダルコイルは、前記空芯コイルを複数個、トロイダル状に連結してなることを特徴とするものである。   The toroidal coil according to the present invention is characterized in that a plurality of the air-core coils are connected in a toroidal shape.

本発明に係るトロイダルコイルによれば、外径と内径との比を２：１に設定して外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定したトロイダルコアのコイル巻線部内の内径円弧部、第１平面部および第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部の上にはｎ層の平角線が円弧方向に整列するように構成したことにより、コイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制し、かつ、第１平面部および第２平面部を貫通してロータのトルクに寄与する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、トロイダルコイル全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the toroidal coil according to the present invention, the ratio of the outer diameter and the inner diameter is set to 2: 1, and the ratio of the length in the arc direction between the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1. A rectangular wire is arranged in 2n layers (n is an integer) on the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second plane portion in the coil winding portion of the core, and is arranged on the inner diameter arc portion. The 2n layer rectangular wires are arranged in the arc direction, and the n layer rectangular wires are arranged in the arc direction on the outer diameter arc portion, so that the exposed portion is formed in the coil winding portion. Since the rectangular wire can be aligned in the entire coil winding portion without forming, for example, ripples, cogging and surface effects are suppressed, and the rotor penetrates through the first plane portion and the second plane portion. The magnetic flux density of the magnetic field contributing to the torque can be made uniform. Thereby, since the magnetic field of the whole toroidal coil can be stabilized, the motor etc. using this toroidal coil can be rotated smoothly, and the high frequency performance of a motor etc. can be improved.

本発明に係るトロイダルコイルの巻回方法によれば、外径と内径との比を２：１に設定して外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定したトロイダルコアのコイル巻線部内の円弧方向の一端側から平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、コイル巻線部内の他端側から一端側へ平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、内径円弧部、第１平面部および第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部の上にはｎ層の平角線が円弧方向に整列するように構成したことで、コイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制し、かつ、第１平面部および第２平面部を貫通してロータのトルクに寄与する磁界の磁束密度を均一化したトロイダルコイルを得ることができる。また、この巻回方法によれば、コイル巻線部内の円弧方向の一端側と他端側とをｎ回、往復する間に、平角線をコイル巻線部内に上述のように整列させて巻回することができるので、トロイダルコイルを容易に得ることができる。   According to the toroidal coil winding method of the present invention, the ratio of the outer diameter to the inner diameter is set to 2: 1, and the ratio of the length in the arc direction between the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1. A first step of laying a flat wire of the first layer from one end side in the arc direction in the coil winding portion of the toroidal core set to 1 to the other end side, and the other end side in the coil winding portion By performing n times (n is an integer) the second step of disposing a rectangular wire from one end to the one end side and the third step of disposing a rectangular wire at the end of winding, A flat wire is arranged on the first flat portion and the second flat portion so as to form a 2n layer, and the flat wire of the 2n layer arranged on the inner diameter arc portion is aligned in the arc direction and the outer diameter arc. The n-layer rectangular wire is arranged on the part so that it is aligned in the arc direction. Since the rectangular wire can be aligned in the entire coil winding portion without forming, for example, ripples, cogging and surface effects are suppressed, and the rotor penetrates through the first plane portion and the second plane portion. A toroidal coil in which the magnetic flux density of the magnetic field contributing to the torque is made uniform can be obtained. Also, according to this winding method, the rectangular wire is aligned in the coil winding portion as described above and wound while reciprocating the arc direction in the coil winding portion n times and the other end side n times. Since it can be rotated, a toroidal coil can be obtained easily.

本発明に係るボビンコイルによれば、外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定したボビンコアのコイル巻線部内の内径円弧部、第１平面部および第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部の上にはｎ層の平角線が円弧方向に整列するように構成したことにより、コイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制することができる。当該ボビンコイルを連結して構成されたトロイダルコイルの各コイル巻線部の第１平面部および第２平面部を貫通してロータのトルクに寄与する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、当該トロイダルコイル全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the bobbin coil of the present invention, the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the first plane portion in the coil winding portion of the bobbin core in which the ratio of the length in the arc direction between the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1. The rectangular wire is arranged on the two plane portions so that it becomes a 2n layer (n is an integer), and the 2n layer rectangular wires arranged on the inner diameter arc portion are aligned in the arc direction and By arranging the n-layer rectangular wires to be aligned in the arc direction on the radial arc portion, the rectangular wires are aligned in the entire coil winding portion without forming an exposed portion in the coil winding portion. For example, ripples, cogging, surface effects, and the like can be suppressed. The magnetic flux density of the magnetic field that contributes to the torque of the rotor can be made uniform through the first plane portion and the second plane portion of each coil winding portion of the toroidal coil configured by connecting the bobbin coils. Thereby, since the magnetic field of the said toroidal coil can be stabilized, the motor etc. using this toroidal coil can be rotated smoothly, and high frequency performances, such as a motor, can be improved.

本発明に係るボビンコイルの巻回方法によれば、外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定したボビンコアのコイル巻線部内の円弧方向の一端側から平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、コイル巻線部内の他端側から一端側へ平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップをｎ回、実施することにより、内径円弧部、第１平面部および第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部の上にはｎ層の平角線が円弧方向に整列するように構成したことで、コイル巻線部に露出部分を形成することなく、コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制し、かつ、第１平面部および第２平面部を貫通する磁界の磁束密度を均一化したボビンコイルを得ることができる。また、この巻回方法によれば、コイル巻線部内の円弧方向の一端側と他端側とをｎ回、往復する間に、平角線をコイル巻線部内に上述のように整列させて巻回することができるので、ボビンコイルを容易に得ることができる。   According to the bobbin coil winding method of the present invention, from the one end side in the arc direction in the coil winding portion of the bobbin core in which the ratio of the length in the arc direction between the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1. A first step of disposing a flat wire from the other end in the coil winding portion to a first end, a second step of disposing a flat wire from the other end in the coil winding portion, By performing the third step of arranging the end rectangular wire n times, the rectangular wire is arranged on the inner circular arc portion, the first plane portion, and the second plane portion so as to form a 2n layer. The 2n layer rectangular wires arranged on the inner arc portion are aligned in the arc direction, and the n layer rectangular wires are aligned in the arc direction on the outer diameter arc portion. Aligning the rectangular wire to the whole coil winding part without forming an exposed part in the winding part Since it, for example, ripple, suppressing cogging and surface effects, etc., and the magnetic flux density of the magnetic field that penetrates can be obtained homogenized Bobinkoiru the first planar portion and a second planar portion. Also, according to this winding method, the rectangular wire is aligned in the coil winding portion as described above and wound while reciprocating the arc direction in the coil winding portion n times and the other end side n times. Since it can be rotated, a bobbin coil can be obtained easily.

本発明に係る空芯コイルによれば、外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定し、かつ、平角線の巻回後に取り除かれるコアの内径円弧部、第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が円弧方向に整列し、外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部と内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことにより、コアのコイル巻線部に露出部分を形成することなく、当該コイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制することができる。当該空芯コイルを連結して構成されたトロイダルコイルの各コイル巻線部の第１平面部および第２平面部を貫通してロータのトルクに寄与する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、当該トロイダルコイル全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the air-core coil of the present invention, the ratio of the length in the arc direction between the outer arc portion and the inner arc portion is set to 2: 1, and the inner arc of the core removed after winding the rectangular wire The flat wire corresponding to the portion, the first flat surface portion, and the second flat surface portion are arranged so that the flat wire has 2n layers (n is an integer), and the flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion has 2n layers. The rectangular wires are aligned in the arc direction, and in the flat wire portion corresponding to the outer diameter arc portion, the n-layer flat wires are aligned in the arc direction, and the rectangular wire portions correspond to the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion, respectively. Since the length ratio in the arc direction is set to 2: 1, the rectangular wire is aligned over the entire coil winding portion without forming an exposed portion in the coil winding portion of the core. Can suppress, for example, ripple, cogging and surface effects Rukoto can. The magnetic flux density of the magnetic field that contributes to the torque of the rotor can be made uniform by penetrating through the first plane part and the second plane part of each coil winding part of the toroidal coil constituted by connecting the air-core coils. . Thereby, since the magnetic field of the said toroidal coil can be stabilized, the motor etc. using this toroidal coil can be rotated smoothly, and high frequency performances, such as a motor, can be improved.

本発明に係る空芯コイルの巻回方法によれば、外径円弧部と内径円弧部との円弧方向の長さの比を２：１に設定し、かつ、平角線の巻回後に取り除かれるコアのコイル巻線部内の円弧方向の一端側から平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、コイル巻線部内の他端側から一端側へ平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップをｎ回、実施することにより、コアの内径円弧部、第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層となるように配設され、内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が円弧方向に整列し、外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部と内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことにより、コアのコイル巻線部に露出部分を形成することなく、当該コアのコイル巻線部全体に平角線を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制し、かつ、コアの第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分を貫通する磁界の磁束密度を均一化した空芯コイルを得ることができる。また、この巻回方法によれば、コイル巻線部内の円弧方向の一端側と他端側とをｎ回、往復する間に、平角線をコアのコイル巻線部内に上述のように整列させて巻回することができるので、空芯コイルを容易に得ることができる。   According to the winding method of the air-core coil according to the present invention, the ratio of the length in the arc direction between the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1 and is removed after winding the rectangular wire. A first step of winding a rectangular wire from one end side in the arc direction in the coil winding portion of the core to disposing a first layer of the flat wire from the other end side to the other end side; By performing the second step of arranging the flat wire and the third step of arranging the flat wire at the end of winding n times, the inner diameter arc portion of the core, the first flat portion and the second flat portion In the corresponding flat wire portion, the flat wire is arranged in a 2n layer, and in the flat wire portion corresponding to the inner circular arc portion, the flat wire in the 2n layer is aligned in the arc direction, and the flat wire corresponding to the outer circular arc portion. In the portion, the n-layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion are aligned with each other. Since the ratio of the length of the corresponding rectangular wire portion in the arc direction is set to 2: 1, the coil winding of the core can be formed without forming an exposed portion in the coil winding portion of the core. Since the rectangular wire can be aligned with the entire portion, for example, the ripple, cogging and surface effects are suppressed, and the magnetic field penetrating the rectangular wire portion corresponding to the first flat surface portion and the second flat surface portion of the core can be prevented. An air-core coil having a uniform magnetic flux density can be obtained. Further, according to this winding method, the flat wire is aligned in the coil winding portion of the core as described above while reciprocating the arc-shaped one end side and the other end side in the coil winding portion n times. Therefore, an air-core coil can be easily obtained.

本発明に係るトロイダルコイルによれば、コアのコイル巻線部に露出部分を形成することなく、当該コアのコイル巻線部全体に平角線を整列させて第１平面部および第２平面部を貫通する磁界の磁束密度を均一化した上記ボビンコイルを複数個、トロイダル状に連結するように構成したことにより、得られたトロイダルコイル全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the toroidal coil according to the present invention, the first flat surface portion and the second flat surface portion are formed by aligning the rectangular wires over the entire coil winding portion of the core without forming an exposed portion in the coil winding portion of the core. Since the bobbin coil having a uniform magnetic flux density of the penetrating magnetic field is configured to be connected in a toroidal manner, the magnetic field of the obtained toroidal coil can be stabilized, so this toroidal coil was used. The motor or the like can be smoothly rotated and the high frequency performance of the motor or the like can be improved.

本発明に係るトロイダルコイルによれば、平角線の巻回後に取り除かれるコアのコイル巻線部に露出部分を形成することなく、当該コアの第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分を貫通する磁界の磁束密度を均一化した上記空芯コイルを複数個、トロイダル状に連結するように構成したことにより、得られたトロイダルコイル全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the toroidal coil according to the present invention, the rectangular wire corresponding to the first flat surface portion and the second flat surface portion of the core without forming an exposed portion in the coil winding portion of the core removed after winding the flat wire. By constructing a plurality of air-core coils with uniform magnetic flux density of the magnetic field penetrating them in a toroidal manner, the magnetic field of the entire toroidal coil obtained can be stabilized. A motor or the like using a coil can be smoothly rotated and high-frequency performance of the motor or the like can be improved.

≪実施の形態１≫
図１は本発明の実施の形態１によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図であり、図２は図１のトロイダルコイルに用いられるトロイダルコアの全体構成を示す斜視図であり、図３は図２のトロイダルコアのコイル巻線部内に平角線をポロイダル方向に巻回する過程を示す斜視図であり、図４は図３の一つのコイル巻線部内に巻回された平角線によるコイル巻線構造体を示す斜視図であり、図５は図４の矢印Ａ方向から視た矢視図であり、図６は図４の矢印Ｂ方向から視た矢視図であり、図７は図４の矢印Ｃ方向から視た斜視図であり、図８Ａは図７のＤ−Ｄ線で切断して示す断面図であり、図８Ｂは図８ＡのＥ部分を拡大して示す断面図であり、図８Ｃは図８ＡのＦ部分を拡大して示す断面図であり、図９Ａは図７のＧ−Ｇ線で切断して示す断面図であり、図９Ｂは図９ＡのＨ部分を拡大して示す断面図であり、図１０は図４のコイル巻線構造体のうち、１層目の平角線を巻回した段階での構造（１層目コイル巻線構造体）を示す斜視図であり、図１１は図１０の矢印Ｉ方向から視た矢視図であり、図１２Ａは図１１のＪ−Ｊ線で切断して示す断面図であり、図１２Ｂは図１２ＡのＫ部分を拡大して示す断面図であり、図１２Ｃは図１２ＡのＬ部分を拡大して示す断面図であり、図１３Ａは図１１のＭ−Ｍ線で切断して示す断面図であり、図１３Ｂは図１３ＡのＮ部分を拡大して示す断面図であり、図１４Ａは図１１のＯ−Ｏ線で切断して示す断面図であり、図１４Ｂは図１４ＡのＰ部分を拡大して示す断面図である。なお、この実施の形態１によるトロイダルコイルは、後述のコイル巻線部について実施される第１のステップ、第２のステップおよび第３のステップの実施回数ｎを１とした場合の例示であり、実施回数ｎを１とした点は、後述する実施の形態２乃至５においても同様である。 << Embodiment 1 >>
1 is a perspective view showing an overall configuration of a toroidal coil according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an overall configuration of a toroidal core used in the toroidal coil of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a process of winding a rectangular wire in a poloidal direction in a coil winding portion of a toroidal core of FIG. 2, and FIG. 4 is a coil winding by a rectangular wire wound in one coil winding portion of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the structure, FIG. 5 is an arrow view seen from the direction of arrow A in FIG. 4, FIG. 6 is an arrow view seen from the direction of arrow B in FIG. FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 7, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of a portion E in FIG. 8A. FIG. 8C is an enlarged cross-sectional view showing a portion F of FIG. 8A, and FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view of a portion H of FIG. 9A, and FIG. 10 is a stage in which the rectangular wire of the first layer of the coil winding structure of FIG. 4 is wound. 11 is a perspective view showing the structure (first layer coil winding structure), FIG. 11 is an arrow view seen from the direction of arrow I in FIG. 10, and FIG. 12A is cut along the line JJ in FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view showing a portion K in FIG. 12A, FIG. 12C is an enlarged cross-sectional view showing an L portion in FIG. 12A, and FIG. 13A is an M view in FIG. FIG. 13B is an enlarged cross-sectional view showing the N portion of FIG. 13A, and FIG. 14A is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. FIG. 14B is an enlarged cross-sectional view of a portion P in FIG. 14A. In addition, the toroidal coil according to the first embodiment is an example in which the number of executions n of the first step, the second step, and the third step performed on the coil winding portion described later is 1, The point that the number of executions n is 1 is the same in the second to fifth embodiments to be described later.

このトロイダルコイル１は、図１に示すように、面対向型の扁平コイルであり、トロイダルコア２の複数個（偶数個）のコイル巻線部３にそれぞれ平角線４をポロイダル方向に巻回することにより構成されている。図２に示すように、トロイダルコア２は、その軸線方向の厚さが薄く形成された薄型のコアであり、外環部５と、この外環部５と同軸上に配されかつ外環部５の内周部分に内接する外周部分を有する内環部６とから構成されている。このトロイダルコア２は、外環部５の外周を構成する外周面部７と、内環部６の内周を構成する中心穴８の内周面部９と、この内周面部９と外周面部７とを連絡しかつ互いに平行に形成された二つの平面部１０（一方のみ図示）とから概略構成されている。外周面部７の外径（トロイダルコア２の外径）と内周面部９の内径（トロイダルコア２の内径）との比は、２：１に設定されている。また、外周面部７と内周面部９の軸線方向の寸法は同一に設定されている。一方の平面部１０は、トロイダルコイル１と同軸に配設されたロータ（図示せず）に対向する面であり、その平面部１０のコイル巻線部３を貫通する方向の磁界がロータ（図示せず）のトルクに寄与するように構成されている。なお、トロイダルコア２は、平角線４に通電する電流の大きさや周波数などに応じて適宜選択される材料で構成される。また、トロイダルコア２の内部には、トロイダルコイル１の用途などに応じて、空洞が形成されてもよい。   As shown in FIG. 1, the toroidal coil 1 is a flat-faced flat coil, and a rectangular wire 4 is wound around a plurality (even number) of coil winding portions 3 of the toroidal core 2 in the poloidal direction. It is constituted by. As shown in FIG. 2, the toroidal core 2 is a thin core formed with a thin thickness in the axial direction. The toroidal core 2 is arranged on the same axis as the outer ring portion 5 and the outer ring portion 5. 5 and an inner ring portion 6 having an outer peripheral portion inscribed in the inner peripheral portion. The toroidal core 2 includes an outer peripheral surface portion 7 that forms the outer periphery of the outer ring portion 5, an inner peripheral surface portion 9 of the center hole 8 that forms the inner periphery of the inner ring portion 6, and the inner peripheral surface portion 9 and the outer peripheral surface portion 7. And two plane portions 10 (only one is shown) formed in parallel with each other. The ratio of the outer diameter of the outer peripheral surface portion 7 (the outer diameter of the toroidal core 2) and the inner diameter of the inner peripheral surface portion 9 (the inner diameter of the toroidal core 2) is set to 2: 1. Moreover, the dimension of the axial direction of the outer peripheral surface part 7 and the inner peripheral surface part 9 is set identically. One flat surface portion 10 is a surface facing a rotor (not shown) disposed coaxially with the toroidal coil 1, and a magnetic field in a direction penetrating the coil winding portion 3 of the flat surface portion 10 generates a rotor (FIG. (Not shown) to contribute to the torque. The toroidal core 2 is made of a material that is appropriately selected according to the magnitude and frequency of the current that flows through the flat wire 4. In addition, a cavity may be formed inside the toroidal core 2 according to the use of the toroidal coil 1 and the like.

複数のコイル巻線部３は、トロイダルコア２のトロイダル方向に沿って一定の間隙をもって形成されており、各コイル巻線部３は、トロイダルコア２の中心を基準として一定の角度範囲で画定されている。この角度範囲は、トロイダルコア２の用途、大きさ、コイル巻線部３の設置数、上記間隙などにより適宜設定される。また、各コイル巻線部３は、内環部６の平面部１０上に、中心穴８の中心から半径方向外方に放射状に形成された仕切壁１１によって画定されている。このコイル巻線部３は、外周面部７の一部を構成する外径円弧部１２と、内周面部９の一部を構成する内径円弧部１３と、この内径円弧部１３と外径円弧部１２とを連絡しかつ互いに平行に形成された扇状の第１平面部１４および第２平面部（図示せず）とから構成されている。外径円弧部１２および内径円弧部１３が同一の角度範囲で画定されているため、外径円弧部１２と内径円弧部１３との円弧方向（トロイダル方向またはトロイダルコア２の周方向）の長さの比は、トロイダルコア２の外径と内径との比と同様に、２：１となる。   The plurality of coil winding portions 3 are formed with a certain gap along the toroidal direction of the toroidal core 2, and each coil winding portion 3 is defined in a certain angle range with respect to the center of the toroidal core 2. ing. This angle range is appropriately set according to the use and size of the toroidal core 2, the number of installed coil winding portions 3, the gap, and the like. Each coil winding portion 3 is defined by a partition wall 11 formed radially on the plane portion 10 of the inner ring portion 6 radially outward from the center of the center hole 8. The coil winding portion 3 includes an outer diameter arc portion 12 constituting a part of the outer peripheral surface portion 7, an inner diameter arc portion 13 constituting a part of the inner peripheral surface portion 9, and the inner diameter arc portion 13 and the outer diameter arc portion. 12 and a fan-shaped first plane portion 14 and a second plane portion (not shown) formed in parallel with each other. Since the outer diameter arc portion 12 and the inner diameter arc portion 13 are defined in the same angular range, the length of the outer diameter arc portion 12 and the inner diameter arc portion 13 in the arc direction (the toroidal direction or the circumferential direction of the toroidal core 2). The ratio is 2: 1, similar to the ratio between the outer diameter and the inner diameter of the toroidal core 2.

コイル巻線部３には、平角線４がポロイダル方向に巻回され、トロイダル方向に整列されている。このコイル巻線部３内に巻回された平角線４から構成されたコイル巻線構造体４ａは、図４および図５に示すように、扇状の第１平面部１４および第２平面部（図示せず）に対応した扇状部分と、図６および図７に示すように、同一寸法に設定された外径円弧部１２および内径円弧部１３に対応した断面矩形状部分を有している。このコイル巻線構造体４ａは、コイル巻線部３の内径円弧部１３、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）に対応する平角線部分で、図５、図８Ａおよび図８Ｃに示すように、２層の平角線４がコイル巻線部３への巻き数（２０巻き）の半分の数と等しい数の１０列で円弧方向に整列しており、コイル巻線部３の外径円弧部１２に対応する平角線部分で、図５、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、１層の平角線４が巻き数（２０巻き）と等しい数の２０列で円弧方向に整列している。すなわち、外径円弧部１２と内径円弧部１３との平角線４の列の数の比は、２：１になっている。また、この実施の形態１では、内径円弧部１３における２層の平角線４の列（この場合、１０列）は、当該平角線４の巻き数（この場合、２０巻き）の半分の数になっており、外径円弧部１２における１層の平角線４の列（この場合、２０列）は、コイル巻線部３内への平角線４の巻き数（２０巻き）に一致している。このため、外径円弧部１２における平角線４の列をカウントすることにより、当該コイル巻線部３内への平角線４の巻き数を確認することができる。   A rectangular wire 4 is wound around the coil winding portion 3 in the poloidal direction and aligned in the toroidal direction. As shown in FIGS. 4 and 5, the coil winding structure 4 a composed of the rectangular wire 4 wound in the coil winding portion 3 includes a fan-shaped first plane portion 14 and a second plane portion ( 6 and FIG. 7 and a rectangular cross-section corresponding to the outer diameter arc portion 12 and the inner diameter arc portion 13 set to the same dimension. This coil winding structure 4a is a flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion 13, the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) of the coil winding portion 3, and is shown in FIGS. As shown in FIG. 8C, the two layers of rectangular wires 4 are aligned in the arc direction with 10 rows equal in number to the half of the number of turns (20 turns) around the coil winding portion 3. As shown in FIGS. 5, 8A and 8B, in the flat wire portion corresponding to the outer diameter circular arc portion 12, one layer of the flat wire 4 is arranged in the arc direction with 20 rows equal to the number of turns (20 turns). Aligned. That is, the ratio of the number of rows of the rectangular wire 4 between the outer diameter arc portion 12 and the inner diameter arc portion 13 is 2: 1. In the first embodiment, the number of the two layers of rectangular wires 4 (in this case, 10 rows) in the inner arc portion 13 is half the number of turns of the rectangular wires 4 (in this case, 20 turns). In this case, one row of the rectangular wires 4 in the outer arc portion 12 (in this case, 20 rows) matches the number of turns of the rectangular wires 4 into the coil winding portion 3 (20 turns). . For this reason, the number of turns of the rectangular wire 4 into the coil winding portion 3 can be confirmed by counting the rows of the rectangular wires 4 in the outer diameter arc portion 12.

平角線４は断面矩形状のコイル巻線であり、この平角線４の断面積は通電される電流の大きさなどを考慮して設定されるが、その断面の横寸法は、平角線４の巻き数や外径円弧部１２および内径円弧部１３の各円弧方向の長さなどを考慮して適宜設定され、縦寸法は、コイル巻線部３の仕切壁１１の高さ、平角線４の巻回後の高さおよび平角線４の巻き数などを考慮して適宜設定される。結果として、平角線４の断面の縦横比は、縦寸法と横寸法との適切な組み合わせにより適宜設定され、例えば縦寸法を０．１５ｍｍとし、横寸法を０．９ｍｍとしてもよい。また、平角線４の導体部分は、導体として周知の金属材料などで構成することができる。   The rectangular wire 4 is a coil winding having a rectangular cross section, and the cross sectional area of the rectangular wire 4 is set in consideration of the magnitude of the current to be energized. The vertical dimension is set appropriately in consideration of the number of windings and the length of each arc direction of the outer diameter arc portion 12 and the inner diameter arc portion 13, and the vertical dimension is the height of the partition wall 11 of the coil winding portion 3, and the rectangular wire 4. It is set as appropriate in consideration of the height after winding, the number of windings of the rectangular wire 4, and the like. As a result, the aspect ratio of the cross section of the flat wire 4 is appropriately set by an appropriate combination of the vertical dimension and the horizontal dimension. For example, the vertical dimension may be 0.15 mm and the horizontal dimension may be 0.9 mm. The conductor portion of the flat wire 4 can be made of a metal material known as a conductor.

次に平角線４の巻回方法について説明する。
この巻回方法は、コイル巻線部３内の内径円弧部１３、第１平面部１４、外径円弧部１２および第２平面部（図示せず）を経由してポロイダル方向に平角線４を巻回する際に、コイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａから平角線４を巻き始めて他端側３ｂまで１層目の平角線４を配設する第１のステップと、コイル巻線部３内の他端側３ｂから一端側３ａへ平角線４を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線４を配設する第３のステップを含む方法である。すなわち、これら第１〜第３のステップの実施回数ｎは１であり、この場合、コイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａと他端側３ｂとの間を一往復した時点で、巻回方法は終了する。なお、この例では、平角線４の巻き数を２０巻きとして説明する。 Next, a method for winding the flat wire 4 will be described.
In this winding method, the rectangular wire 4 is connected in the poloidal direction via the inner diameter arc portion 13, the first plane portion 14, the outer diameter arc portion 12 and the second plane portion (not shown) in the coil winding portion 3. When winding, the first step of starting winding the rectangular wire 4 from one end side 3a in the arc direction in the coil winding portion 3 to disposing the first layer of the rectangular wire 4 to the other end side 3b, and coil winding This is a method including a second step of disposing the flat wire 4 from the other end side 3b to the one end side 3a in the wire portion 3, and a third step of disposing the flat wire 4 at the end of winding. That is, the number of executions n of the first to third steps is 1, and in this case, when one round trip is made between the one end side 3a and the other end side 3b in the arc direction in the coil winding portion 3, The winding method ends. In this example, the description will be made assuming that the number of turns of the flat wire 4 is 20.

第１のステップでは、コイル巻線部３の内径円弧部１３で平角線４を隣接させた状態で配設し、外径円弧部１２で平角線４を平角線４の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設する。具体的には、図５および図６に示すように、コイル巻線部３内の一端側３ａの仕切壁１１から平角線４の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間した位置から平角線４を巻き始める。この巻き始めの平角線４を、内径円弧部１３、第１平面部１４、外径円弧部１２および第２平面部（図示せず）を経由して巻回することにより、１列目の平角線４（図５および図６に１´で示す）を配設する。次に、内径円弧部１３で既に配設された１列目の平角線４に隣接するように平角線４を配設し、第１平面部１４で既に配設された１列目の平角線４の配設方向に対して斜め方向に配設し、外径円弧部１２で１列目の平角線４から平角線４の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に２列目の平角線４（図５および図６に２´で示す）を配設する。この巻回方式を順次繰り返して、３列目から９列目までの平角線４（図５および図６に３´〜９´で示す）を配設した後に、コイル巻線部３内の他端側３ｂに１０列目の平角線４（図５および図６に１０´で示す）を配設する。   In the first step, the rectangular wire 4 is disposed adjacent to the inner diameter arc portion 13 of the coil winding portion 3, and the rectangular wire 4 is dimensioned to correspond to the horizontal dimension of the rectangular wire 4 at the outer diameter arc portion 12. It arrange | positions in the position spaced apart with a gap | interval. Specifically, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the rectangular wire 4 from a position separated from the partition wall 11 on the one end side 3 a in the coil winding portion 3 with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire 4. Start winding. By winding the flat wire 4 at the beginning of winding via the inner diameter arc portion 13, the first flat surface portion 14, the outer diameter arc portion 12 and the second flat surface portion (not shown), the first row of flat angles. Line 4 (indicated by 1 'in FIGS. 5 and 6) is disposed. Next, the rectangular wire 4 is arranged adjacent to the first row of rectangular wires 4 already arranged in the inner diameter arc portion 13, and the first row of rectangular wires already arranged in the first flat portion 14. 4 in an oblique direction with respect to the arrangement direction of the fourth row, and the second row at a position separated from the flat wire 4 of the first row by the outer diameter arc portion 12 with a gap corresponding to the horizontal dimension of the flat wire 4. A flat wire 4 (indicated by 2 'in FIGS. 5 and 6) is disposed. This winding method is sequentially repeated, and after arranging the rectangular wires 4 (indicated by 3 ′ to 9 ′ in FIGS. 5 and 6) from the third row to the ninth row, the other portions in the coil winding portion 3 are arranged. A tenth row of rectangular wires 4 (indicated by 10 'in FIGS. 5 and 6) are arranged on the end side 3b.

この第１のステップにより配設された１層目の平角線４から構成された１層目コイル巻線構造体４ｂは、図１０、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、２層目の平角線４が巻回されていないことを除いて、図４〜図６のコイル巻線構造体４ａとほぼ同様に、図１２Ａに示す扇状部分と、図１１に示す断面矩形状部分とを有している。１層目コイル巻線構造体４ｂにおいては、コイル巻線部３の内径円弧部１３上で、図１２Ｃに示すように１層目の平角線４が隣接して整列されており、内径円弧部１３近傍の第１平面部１４上で、図１４Ｂに示すように隣り合う１層目の平角線４が若干離間しており、外径円弧部１２近傍の第１平面部１４上で、図１３Ｂに示すように隣り合う１層目の平角線４の離間距離が拡大しており、外径円弧部１２上で、図１２Ｂに示すように隣り合う１層目の平角線４の離間距離が平角線４の横寸法に相当するまで拡大している。   The first-layer coil winding structure 4b composed of the first-layer flat wire 4 arranged in the first step is shown in FIGS. 10, 11, 12A, 12B, 12C, 13A, As shown in FIG. 13B, FIG. 14A, and FIG. 14B, FIG. 12A is substantially the same as the coil winding structure 4a of FIG. 4 to FIG. 6 except that the rectangular wire 4 of the second layer is not wound. And a rectangular section shown in FIG. 11. In the first layer coil winding structure 4b, on the inner diameter arc part 13 of the coil winding part 3, as shown in FIG. As shown in FIG. 14B, the adjacent first-layer rectangular wires 4 are slightly separated on the first flat portion 14 in the vicinity of 13, and on the first flat portion 14 in the vicinity of the outer diameter circular arc portion 12, FIG. As shown in FIG. 12, the separation distance between the adjacent first-layer flat wires 4 is enlarged, and the separation distance between the adjacent first-layer flat wires 4 is a flat angle on the outer diameter arc portion 12 as shown in FIG. 12B. It is enlarged to correspond to the horizontal dimension of the line 4.

第１のステップを終了した後、引き続き、第２のステップに移行する。第２のステップでは、コイル巻線部３の内径円弧部１３で第１のステップにより配設された１０列の平角線４（図５および図６に１´〜１０´で示す）上に２層目の平角線４を積層し、外径円弧部１２で平角線４を第１のステップにより配設された１０列の平角線４（図５および図６に１´〜１０´で示す）の間に平角線（図５および図６に１１´〜１９´で示す）を１層目に落とし込んで配設する。具体的には、図５および図６に示すように、第１のステップにより配設された１０列目の平角線４（図５および図６に１０´で示す）を、第２平面部（図示せず）を経由して内径円弧部１３へ導き、この内径円弧部１３で１０列目の平角線４（図５および図６に１０´で示す）上に２層目の平角線４（図５および図６に１１´で示す）を積層する。この平角線４を、第１平面部１４を経由して外径円弧部１２へ導く際に、１０列目の平角線４よりも第１平面部１４でコイル巻線部３内の一端側３ａ寄りに配設方向を変えて、外径円弧部１２で既に配設された平角線４の１０列目と９列目の間に１１列目の平角線４（図５および図６に１１´で示す）を１層目に落とし込んで配設する。この巻回方式を順次繰り返して、コイル巻線部３内の一端側３ａの１列目と２列目の間に１９列目の平角線４（図５および図６に１９´で示す）を配設する。   After finishing the first step, the process proceeds to the second step. In the second step, 2 on the 10 rows of rectangular wires 4 (indicated by 1 ′ to 10 ′ in FIGS. 5 and 6) arranged by the first step at the inner diameter arc portion 13 of the coil winding portion 3. The rectangular wires 4 of the layers are laminated, and the rectangular wires 4 are arranged by the first step at the outer diameter circular arc part 12 (indicated by 1 ′ to 10 ′ in FIGS. 5 and 6). A flat wire (indicated by 11 ′ to 19 ′ in FIGS. 5 and 6) is dropped into the first layer. Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the tenth row of rectangular wires 4 (indicated by 10 ′ in FIGS. 5 and 6) arranged in the first step are connected to the second plane portion ( It leads to the inner diameter arc portion 13 via the inner diameter arc portion 13 via the inner diameter arc portion 13 on the tenth row of rectangular wires 4 (indicated by 10 'in FIGS. 5 and 6). 5 and 6 are indicated by 11 '). When the flat wire 4 is guided to the outer diameter circular arc portion 12 via the first flat portion 14, the first flat portion 14 in the coil winding portion 3 is closer to the one end side 3a than the tenth row of flat wire 4. By changing the arrangement direction closer, the eleventh rectangular wire 4 (11 ′ in FIGS. 5 and 6) is placed between the tenth and ninth rows of the rectangular wire 4 already arranged in the outer diameter arc portion 12. In the first layer. By repeating this winding method in sequence, a 19th row of rectangular wires 4 (shown by 19 'in FIGS. 5 and 6) between the first row and the second row of the one end side 3a in the coil winding portion 3 are used. Arrange.

この第２のステップにより、１１列目から１９列目までの平角線４（図５および図６に１１´〜１９´で示す）が配設される。すなわち、内径円弧部１３では、図８Ｃに示すように２層目の平角線４が１層目の平角線４上に積層されており、内径円弧部１３と外径円弧部１２との間の第１平面部１４では、図９Ｂに示すように２層目の平角線４が１層目の平角線４上にその配設方向に対して斜め方向に積層されており、外径円弧部１２では、図８Ｃに示すように１層、１９列の平角線４が整列している。   By this second step, rectangular wires 4 (indicated by 11 ′ to 19 ′ in FIGS. 5 and 6) from the 11th row to the 19th row are arranged. That is, in the inner diameter arc portion 13, as shown in FIG. 8C, the second layer of the rectangular wire 4 is laminated on the first layer of the rectangular wire 4, and the gap between the inner diameter arc portion 13 and the outer diameter arc portion 12. In the first plane portion 14, as shown in FIG. 9B, the second-layer flat wire 4 is laminated on the first-layer flat wire 4 in an oblique direction with respect to the arrangement direction. Then, as shown in FIG. 8C, the flat wires 4 in one layer and 19 rows are aligned.

第２のステップを終了した後、引き続き、第３のステップに移行する。第３のステップでは、第１のステップにより配設された巻き始めの１列目の平角線４（図５および図６に１´で示す）と仕切壁１１との間の位置に巻き終わりの２０列目の平角線４（図５および図６に２０´で示す）を配設する。ここで、第３のステップにおける既設の平角線４に対する巻き終わりの平角線４の配設方向は、第２のステップにおける平角線４と同一の方向であるので、第２のステップから第３のステップへ移行する際には、平角線４の配設方向を変更することなく、そのまま連続して巻回を続けることができる。上述のように、第２および第３のステップにおける平角線４の配設方向は、第１のステップにおける平角線４の配設方向に対して斜め方向となっているが、両配設方向の角度差は、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）の径方向の長さ（トロイダルコア２の内径）と平角線４の横寸法によって決まる。トロイダルコア２の内径に比べて平角線４の横寸法は非常に小さいため、上記角度差も極めて小さく、平行に近い。従って、この角度差がコイル性能に与える影響も小さい。   After finishing the second step, the process proceeds to the third step. In the third step, the end of winding is placed at a position between the rectangular wire 4 (indicated by 1 'in FIGS. 5 and 6) in the first row of the winding arranged in the first step and the partition wall 11. The 20th row of rectangular wires 4 (indicated by 20 'in FIGS. 5 and 6) are arranged. Here, the arrangement direction of the winding flat wire 4 with respect to the existing flat wire 4 in the third step is the same direction as the flat wire 4 in the second step. When shifting to the step, the winding can be continued continuously without changing the arrangement direction of the flat wire 4. As described above, the disposition direction of the flat wire 4 in the second and third steps is oblique to the disposition direction of the flat wire 4 in the first step. The angle difference is determined by the length in the radial direction of the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) (the inner diameter of the toroidal core 2) and the horizontal dimension of the rectangular wire 4. Since the horizontal dimension of the flat wire 4 is very small compared to the inner diameter of the toroidal core 2, the angle difference is extremely small and almost parallel. Therefore, the influence of this angular difference on the coil performance is small.

このようにしてコイル巻線部３内に巻回された平角線４は、上述のコイル巻線構造体４ａを構成する。コイル巻線構造体４ａは、コイル巻線部３の外径円弧部１２、内径円弧部１３、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）に対応するすべての平角線部分で、各部の形状に従う形状となるように１層または２層の平角線４が整列している。具体的には、内径円弧部１３上に配設された２層の平角線４は、図４、図７、図８Ａおよび図８Ｃに示すように、内径円弧部１３の半径よりも僅かに小さな半径で湾曲する曲面内で円弧方向に整列しており、各層の平角線４の隣接する表面同士は面一となって一つの曲面を実質的に構成している。また、外径円弧部１２上に配設された１層の平角線４は、図４、図７、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、外径円弧部１２の半径よりも僅かに大きな半径で湾曲する曲面内で円弧方向に沿って整列しており、平角線４の隣接する表面同士は面一となって一つの曲面を実質的に構成している。さらに、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）の上で積層された２層の平角線４は、当該両平面部と平行になるように配設されており、１層目の平角線４と、この１層目の平角線４上にその配設方向に対して斜め方向に積層された２層目の平角線４とから構成されている。このため、隣り合う２層目の平角線４間には、内径円弧部１３から外径円弧部１２へ向けて徐々に拡大する微細凹部が形成されている。この微細凹部は、１層目の平角線４の表面を底面とし、平角線４の横寸法（例えば０．９ｍｍ）を最大幅とし、２層目の平角線４の縦寸法（例えば０．１５ｍｍ）を深さとするものである。このような微細凹部の深さは、平角線４の縦寸法に依存して極めて浅いことから、両平面部上の２層目の平角線４の表面と微細凹部内の１層目の平角線４の表面は、面一ではないが、一つの平面を実質的に構成している。このように構成されたコイル巻線構造体４ａは、その各平角線部分が一つの曲面または平面を構成する構造となっているので、いずれの平角線部分でも、また、全体としても、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制できる。   The flat wire 4 wound in the coil winding portion 3 in this way constitutes the above-described coil winding structure 4a. The coil winding structure 4a includes all rectangular wire portions corresponding to the outer diameter arc portion 12, the inner diameter arc portion 13, the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) of the coil winding portion 3. One or two layers of rectangular wires 4 are aligned so as to conform to the shape of each part. Specifically, the two layers of rectangular wires 4 disposed on the inner diameter arc portion 13 are slightly smaller than the radius of the inner diameter arc portion 13 as shown in FIGS. 4, 7, 8 </ b> A, and 8 </ b> C. The curved surfaces that are curved with a radius are aligned in the arc direction, and the adjacent surfaces of the flat wire 4 of each layer are flush with each other to substantially constitute one curved surface. Further, a single layer of the rectangular wire 4 disposed on the outer diameter arc portion 12 has a radius slightly larger than the radius of the outer diameter arc portion 12, as shown in FIGS. 4, 7, 8A, and 8B. Are aligned along the direction of the arc in the curved surface that is curved, and adjacent surfaces of the flat wire 4 are flush with each other to substantially constitute one curved surface. Further, the two layers of rectangular wires 4 laminated on the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) are arranged so as to be parallel to the both plane portions, and the first layer And a second-layer flat wire 4 laminated on the first-layer flat wire 4 in an oblique direction with respect to the arrangement direction thereof. For this reason, between the adjacent rectangular wires 4 in the second layer, fine concave portions that gradually expand from the inner diameter arc portion 13 toward the outer diameter arc portion 12 are formed. The fine recesses have the surface of the flat wire 4 of the first layer as the bottom surface, the horizontal dimension of the flat wire 4 (for example, 0.9 mm) as the maximum width, and the vertical dimension of the flat wire 4 of the second layer (for example, 0.15 mm). ). Since the depth of such a fine recess is extremely shallow depending on the vertical dimension of the flat wire 4, the surface of the second flat wire 4 on both flat portions and the first flat wire in the fine recess are used. The surface of 4 is not flush, but substantially constitutes one plane. Since the coil winding structure 4a configured in this way has a structure in which each rectangular wire portion constitutes one curved surface or a flat surface, any rectangular wire portion or as a whole, for example, Ripple, cogging and surface effects can be suppressed.

上述のコイル巻線構造体４ａは、第１〜第３のステップの実施回数ｎを１とし、内径円弧部１３、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）上に２層の平角線４を配設し、外径円弧部１２上に１層の平角線４を配設した場合であるが、ｎを２以上として形成したコイル巻線構造体であっても、上述と同様のリップル等を抑制できる。すなわち、例えば、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）上に積層された２ｎ層の平角線４における微細凹部は、２ｎ層目の平角線４が（２ｎ−１）層目の平角線４上にその配設方向に対して斜め方向に積層されることにより形成される。この微細凹部は、上述と同様に、（２ｎ−１）層目の平角線４の表面を底面とし、平角線４の横寸法（例えば０．９ｍｍ）を最大幅とし、２ｎ層目の平角線４の縦寸法（例えば０．１５ｍｍ）を深さとするものであり、２ｎ層目の平角線４の表面と（２ｎ−１）層目の平角線４の表面は一つの平面を実質的に構成するため、例えばリップル等を抑制できることになる。   In the coil winding structure 4a described above, the number n of executions of the first to third steps is 1, and two layers are formed on the inner diameter arc portion 13, the first plane portion 14, and the second plane portion (not shown). This is a case in which the flat wire 4 is provided and one layer of the flat wire 4 is provided on the outer diameter arc portion 12, but the coil winding structure formed with n being 2 or more is the same as described above. Ripples and the like can be suppressed. That is, for example, the fine recesses in the 2n layer flat wire 4 laminated on the first flat portion 14 and the second flat portion (not shown) are the 2n-th flat wire 4 is the (2n-1) -th layer. Are formed on the rectangular wire 4 in a direction oblique to the arrangement direction. In the same manner as described above, the fine recess has the bottom surface of the flat wire 4 of the (2n-1) layer, the maximum width of the horizontal dimension of the flat wire 4 (for example, 0.9 mm), and the rectangular wire of the 2n layer. The depth of the vertical dimension of 4 (for example, 0.15 mm), and the surface of the 2n-th layer rectangular wire 4 and the surface of the (2n-1) -th layer rectangular wire 4 substantially constitute one plane. Therefore, for example, ripples can be suppressed.

次に、第３のステップまで終了して一つのコイル巻線部３への巻回が終了すると、図３に示すように、順次、隣接する次のコイル巻線部３へ移行して、上記と同様に平角線４を巻回する。なお、巻き終わりの平角線４は、巻き始めの平角線４が配設されたコイル巻線部３内の一端側３ａに戻るが、巻き終わりの平角線４をトロイダルコア２の内部を引き回すことで、当該コイル巻線部３内の他端側３ｂで隣接する次のコイル巻線部３の一端側３ａに導くことができる。   Next, when the winding to one coil winding part 3 is completed after completing the third step, as shown in FIG. The rectangular wire 4 is wound in the same manner as described above. Note that the winding end rectangular wire 4 returns to one end side 3a in the coil winding portion 3 in which the winding start rectangular wire 4 is disposed, but the winding end rectangular wire 4 is routed around the inside of the toroidal core 2. Thus, it can be guided to one end side 3 a of the next coil winding portion 3 adjacent on the other end side 3 b in the coil winding portion 3.

以上説明した実施の形態１によるトロイダルコイルによれば、外径と内径との比が２：１に設定されたトロイダルコア２のコイル巻線部３内の内径円弧部１３、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）の上に平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１３上に配設された２層の平角線４が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部１２の上には１層の平角線４が円弧方向に整列するように構成したことにより、コイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させることができるので、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制し、かつ、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、トロイダルコイル１全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイル１を用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the toroidal coil according to the first embodiment described above, the inner diameter arc portion 13 and the first plane portion 14 in the coil winding portion 3 of the toroidal core 2 in which the ratio of the outer diameter to the inner diameter is set to 2: 1. The flat wire 4 is arranged in two layers on the second flat portion (not shown), and the two layers of flat wire 4 arranged on the inner diameter arc portion 13 are aligned in the arc direction. Since the flat wire 4 of one layer is aligned on the arc direction on the outer diameter arc portion 12, the entire coil winding portion 3 can be formed without forming an exposed portion in the coil winding portion 3. Since the rectangular wires 4 can be aligned, for example, ripples, cogging, surface effects, and the like are suppressed, and the magnetic flux density of the magnetic field penetrating the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) is uniform. Can be Thereby, since the magnetic field of the whole toroidal coil 1 can be stabilized, the motor etc. using this toroidal coil 1 can be rotated smoothly, and the high frequency performance of a motor etc. can be improved.

この実施の形態１によるトロイダルコイルの巻回方法によれば、外径と内径との比が２：１に設定されたトロイダルコアのコイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａから平角線４を巻き始めて他端側３ｂまで１層目の平角線４を配設する第１のステップと、コイル巻線部３内の他端側３ｂから一端側３ａへ平角線４を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線４を配設する第３のステップを１回、実施することにより、内径円弧部１３、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）の上には平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１３上に配設された２層の平角線４が円弧方向に整列するとともに、外径円弧部１２の上には１層の平角線４が円弧方向に整列するように構成したことで、コイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させることができるので、第１平面部１４および第２平面部（図示せず）を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。また、この巻回方法によれば、コイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａと他端側３ｂとを一往復する間に、平角線４をコイル巻線部３内に上述のように整列させて巻回することができるので、トロイダルコイル１を容易に得ることができる。   According to the winding method of the toroidal coil according to the first embodiment, the rectangular wire extends from one end side 3a in the arc direction in the coil winding portion 3 of the toroidal core in which the ratio of the outer diameter to the inner diameter is set to 2: 1. A first step of disposing the first layer of the rectangular wire 4 from the other end side 3b to the one end side 3a in the coil winding portion 3; Step 2 and the third step of disposing the winding end flat wire 4 are performed once, so that the inner arc portion 13, the first plane portion 14 and the second plane portion (not shown) are The flat wire 4 is arranged in two layers, the two layers of flat wire 4 arranged on the inner diameter arc portion 13 are aligned in the arc direction, and the outer diameter arc portion 12 has 1 on the outer diameter arc portion 12. By configuring the flat wire 4 of the layer to be aligned in the arc direction, an exposed portion is formed in the coil winding portion 3. Since the rectangular wire 4 can be aligned with the coil winding part 3 as a whole, the magnetic flux density of the magnetic field penetrating the first flat part 14 and the second flat part (not shown) can be made uniform. . Moreover, according to this winding method, the flat wire 4 is moved into the coil winding part 3 as described above while making one reciprocation between the one end side 3a and the other end side 3b in the arc direction in the coil winding part 3. Thus, the toroidal coil 1 can be easily obtained.

≪実施の形態２≫
図１５は本発明の実施の形態２によるボビンコイルの全体構成を示す斜視図であり、図１６は図１５のボビンコイルに用いられるボビンコアの全体構成を示す斜視図であり、図１〜図１４Ｂと同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。 << Embodiment 2 >>
15 is a perspective view showing the overall configuration of the bobbin coil according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 16 is a perspective view showing the overall configuration of the bobbin core used in the bobbin coil of FIG. 15, which is the same as FIGS. Constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

このボビンコイル１５は、図１５に示すように、ボビンコア１６に設けられたコイル巻線部３に平角線４を巻回することにより構成されている。ボビンコア１６は、図１６に示すように、外径円弧部１７と、内径円弧部１８と、この内径円弧部１８と外径円弧部１７を連絡しかつ互いに平行に形成された扇状の第１平面部１９および第２平面部２０を有している。このボビンコイル１５は、ボビンコイル１５を偶数個、トロイダル状に連結して構成されるトロイダルコイルを構成するトロイダルコアの外内径の比を２：１に設定しているため、外径円弧部１７と内径円弧部１８との円弧方向の長さの比も２：１となっている。コイル巻線部３の一端側３ａには、外径円弧部１７、内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０を巻回するように立設された仕切壁２１ａが形成され、他端側３ｂには、当該仕切壁２１ａと同形状の仕切壁２１ｂが形成されている。これら一対の仕切壁２１ａおよび仕切壁２１ｂは、ボビンコイル１５を偶数個、トロイダル状に連結して構成されるトロイダルコイルのコア中心を基準として、例えば、実施の形態１における一定の角度範囲で放射方向に拡大して第１平面部１９および第２平面部２０を仕切ってコイル巻線部３を画定し、平角線４によるコイル巻線構造体４ａを保持するものである。また、ボビンコア１６の内部には、ボビンコア１６の軽量化を図るための空洞部２２が形成されている。この空洞部２２は、巻き終わりの平角線４のボビンコア１６内での引き回しに利用可能である。   As shown in FIG. 15, the bobbin coil 15 is configured by winding a flat wire 4 around a coil winding portion 3 provided on a bobbin core 16. As shown in FIG. 16, the bobbin core 16 has an outer-diameter arc portion 17, an inner-diameter arc portion 18, and a fan-shaped first plane that connects the inner-diameter arc portion 18 and the outer-diameter arc portion 17 and is formed in parallel with each other. It has a portion 19 and a second plane portion 20. In this bobbin coil 15, since the ratio of the outer diameter of the toroidal core constituting the toroidal coil constituted by connecting even number of the bobbin coils 15 in a toroidal shape is set to 2: 1, the outer diameter arc portion 17 and the inner diameter The ratio of the length in the arc direction with respect to the arc portion 18 is also 2: 1. On one end side 3 a of the coil winding portion 3, a partition wall 21 a is formed so as to wind the outer diameter arc portion 17, the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19, and the second plane portion 20. A partition wall 21b having the same shape as the partition wall 21a is formed on the other end side 3b. The pair of partition walls 21a and 21b are arranged in a radial direction within a certain angular range in the first embodiment, for example, with reference to the core center of the toroidal coil configured by connecting even number of bobbin coils 15 in a toroidal shape. The coil winding part 3 is demarcated by partitioning the first plane part 19 and the second plane part 20, and the coil winding structure 4 a by the rectangular wire 4 is held. A hollow portion 22 for reducing the weight of the bobbin core 16 is formed inside the bobbin core 16. The hollow portion 22 can be used for routing the flat wire 4 at the end of winding in the bobbin core 16.

次に平角線４の巻回方法について説明する。
この巻回方法は、コイル巻線部３内の内径円弧部１８、第１平面部１９、外径円弧部１７および第２平面部２０を経由して平角線４を巻回する際に、コイル巻線部３内の一端側３ａ（仕切壁２１ａ側）から平角線４を巻き始めて他端側３ｂまで１層目の平角線４を配設する第１のステップと、コイル巻線部３内の他端側３ｂから一端側３ａへ平角線４を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線４を配設する第３のステップを含む方法である。これら第１〜第３のステップの実施回数ｎは１であり、この場合、コイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａと他端側３ｂとの間を一往復した時点で、巻回方法は終了する。この巻回方法は、実施の形態１における平角線４の巻回方法と基本的に同一であるので、重複説明を省略する。 Next, a method for winding the flat wire 4 will be described.
In this winding method, when the rectangular wire 4 is wound via the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19, the outer diameter arc portion 17 and the second plane portion 20 in the coil winding portion 3, A first step of starting winding the rectangular wire 4 from one end side 3a (partition wall 21a side) in the winding portion 3 to disposing the first layer of the rectangular wire 4 to the other end side 3b; The second step of disposing the flat wire 4 from the other end side 3b to the one end side 3a and the third step of disposing the flat wire 4 at the end of winding. The number of executions n of these first to third steps is 1, and in this case, the winding is performed at the time of one reciprocation between the one end side 3a and the other end side 3b in the arc direction in the coil winding portion 3. The method ends. Since this winding method is basically the same as the winding method of the flat wire 4 in the first embodiment, duplicate description is omitted.

このように構成されたボビンコイル１５は、ボビンコア１６のコイル巻線部３内に図４に示したコイル巻線構造体４ａを構成してなるものである。すなわち、このボビンコイル１５には、ボビンコア１６のコイル巻線部３内の内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０の上に平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１８上に配設された２層の平角線４が円弧方向に整列し、外径円弧部１７の上に１層の平角線４が円弧方向に整列している。   The bobbin coil 15 configured as described above is configured by forming the coil winding structure 4 a shown in FIG. 4 in the coil winding portion 3 of the bobbin core 16. In other words, the bobbin coil 15 is arranged such that the flat wire 4 is formed in two layers on the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19, and the second plane portion 20 in the coil winding portion 3 of the bobbin core 16. The two layers of rectangular wires 4 arranged on the inner arc portion 18 are aligned in the arc direction, and the one layer of rectangular wires 4 are aligned on the outer diameter arc portion 17 in the arc direction.

以上説明した実施の形態２によるボビンコイルによれば、実施の形態１と同様に、外径円弧部１７と内径円弧部１８との円弧方向の長さの比を２：１に設定したボビンコア１６のコイル巻線部３内の内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０の上には平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１８上に配設された２層の平角線４が円弧方向に整列し、かつ、外径円弧部１７の上には１層の平角線４が円弧方向に整列するように構成したことにより、コイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させることができるので、第１平面部１９および第２平面部２０を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制できるので、このボビンコイル１５を用いたトロイダルコイルでは、コイル全体の磁界を安定させることができる。また、このボビンコイル１５を偶数個、トロイダル状に連結することにより、実施の形態１におけるトロイダルコイル１と同様の構成を有するトロイダルコイルを組み立てることが可能であるので、そのトロイダルコイルを用いたモータ等では、スムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the bobbin coil according to the second embodiment described above, as in the first embodiment, the ratio of the length in the arc direction of the outer arc portion 17 and the inner arc portion 18 is set to 2: 1. The rectangular wire 4 is disposed in two layers on the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19 and the second plane portion 20 in the coil winding portion 3, and is disposed on the inner diameter arc portion 18. The two layers of rectangular wires 4 are aligned in the arc direction, and the one layer of rectangular wires 4 are aligned in the arc direction on the outer diameter arc portion 17. Since the rectangular wire 4 can be aligned with the entire coil winding part 3 without forming an exposed part, the magnetic flux density of the magnetic field penetrating the first flat part 19 and the second flat part 20 can be made uniform. it can. Thereby, for example, ripples, cogging, surface effects, and the like can be suppressed. Therefore, in the toroidal coil using the bobbin coil 15, the magnetic field of the entire coil can be stabilized. Further, by connecting even numbers of the bobbin coils 15 in a toroidal shape, it is possible to assemble a toroidal coil having the same configuration as the toroidal coil 1 in the first embodiment. Therefore, a motor using the toroidal coil, etc. Then, it can rotate smoothly and can improve high frequency performance, such as a motor.

この実施の形態２によるボビンコイルの巻回方法によれば、実施の形態１と同様に、第１〜第３のステップを１回、実施することにより、外径円弧部１７と内径円弧部１８との円弧方向の長さの比を２：１に設定したボビンコア１６のコイル巻線部３内の内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０の上には平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１８上に配設された２層の平角線４が円弧方向に整列し、かつ、外径円弧部１７の上には１層の平角線４が円弧方向に整列するように構成したことで、コイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させることができるので、第１平面部１９および第２平面部２０を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。また、この巻回方法によれば、コイル巻線部３内の円弧方向の一端側３ａと他端側３ｂとを一往復する間に、平角線４をコイル巻線部３内に上述のように整列させて巻回することができるので、ボビンコイル１５を容易に得ることができる。さらに、複数のボビンコア１６に対して連続して平角線４を巻回する際に、各ボビンコア１６の内径円弧部１８または外径円弧部１７を同じ方向に配向させ、直線上に整列させた上で、この実施の形態２の巻回方法により平角線４を巻回した場合には、巻回の効率を向上させることができる。   According to the bobbin coil winding method according to the second embodiment, as in the first embodiment, the first to third steps are performed once, so that the outer diameter arc portion 17 and the inner diameter arc portion 18 The rectangular wire 4 is 2 on the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19, and the second plane portion 20 in the coil winding portion 3 of the bobbin core 16 in which the ratio of the length in the arc direction is set to 2: 1. Two layers of rectangular wires 4 arranged on the inner arc portion 18 are aligned in the arc direction, and one layer of the rectangular wires 4 is arranged on the outer arc portion 17. Since it is configured to align in the arc direction, the rectangular wire 4 can be aligned in the entire coil winding portion 3 without forming an exposed portion in the coil winding portion 3, so that the first plane portion 19 and The magnetic flux density of the magnetic field penetrating the second plane part 20 can be made uniform. Moreover, according to this winding method, the flat wire 4 is moved into the coil winding part 3 as described above while making one reciprocation between the one end side 3a and the other end side 3b in the arc direction in the coil winding part 3. Thus, the bobbin coil 15 can be easily obtained. Furthermore, when winding the rectangular wire 4 continuously around the plurality of bobbin cores 16, the inner diameter arc portion 18 or the outer diameter arc portion 17 of each bobbin core 16 is oriented in the same direction and aligned on a straight line. Thus, when the flat wire 4 is wound by the winding method of the second embodiment, the winding efficiency can be improved.

≪実施の形態３≫
図１７は本発明の実施の形態３によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図であり、図１８は図１７のトロイダルコイルに用いられるトロイダルコアの全体構成を示す斜視図であり、図１９は図１７のトロイダルコアに図２０の一つのボビンコイルを組み付ける工程を示す斜視図であり、図２０は図１９に示した工程の後工程を示す斜視図であり、図１〜図１６と同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。 << Embodiment 3 >>
17 is a perspective view showing the overall configuration of the toroidal coil according to Embodiment 3 of the present invention, FIG. 18 is a perspective view showing the overall configuration of the toroidal core used in the toroidal coil of FIG. 17, and FIG. 20 is a perspective view showing a process of assembling the one bobbin coil of FIG. 20 to the toroidal core of FIG. 20, and FIG. 20 is a perspective view showing a subsequent process of the process shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.

このトロイダルコイル２３は、図１７に示すように、図１５のボビンコイル１５を偶数個（この例では２４個）、トロイダル状に連結することで構成された組立体である。このコイル２３に用いられるトロイダルコア２４は、図１８に示すように、半環状の１対のコア半体２４ａを連結することで構成された組立体である。１対のコア半体２４ａは、ボビンコイル１５の空洞部２２内に挿入可能な形状および大きさを有するように構成されている。   As shown in FIG. 17, the toroidal coil 23 is an assembly formed by connecting even numbers (24 in this example) of the bobbin coils 15 in FIG. 15 in a toroidal shape. As shown in FIG. 18, the toroidal core 24 used in the coil 23 is an assembly configured by connecting a pair of semi-annular core halves 24a. The pair of core halves 24 a is configured to have a shape and a size that can be inserted into the cavity 22 of the bobbin coil 15.

次にトロイダルコイルの組立方法について説明する。
まず、図１９に示すように、一方のコア半体２４ａの一端をボビンコイル１５の空洞部２２内に挿入し始め、図２０に示すように、順次、複数個のボビンコイル１５をコア半体２４ａの一端から他端まで、一定の間隔をもって配設する。次に、所定数（この例では１２個）のボビンコイル１５を配設したコア半体２４ａの端部同士を、例えば、図１８に示すように突き合せた状態で、連結することによって、ボビンコイル１５を偶数個（この例では２４個）、トロイダル状に連結したトロイダルコイル２３を容易に得ることができる。なお、ボビンコイル１５間の間隔は、トロイダルコア２４の周方向の長さ、ボビンコイル１５の大きさおよび配設数などによって適宜設定される。 Next, a method for assembling the toroidal coil will be described.
First, as shown in FIG. 19, one end of one core half 24a begins to be inserted into the cavity 22 of the bobbin coil 15, and as shown in FIG. 20, a plurality of bobbin coils 15 are sequentially attached to the core half 24a. It arrange | positions with a fixed space | interval from one end to the other end. Next, the ends of the core halves 24a on which a predetermined number (12 in this example) of the bobbin coils 15 are arranged are connected to each other in a state of being butted as shown in FIG. Even number (24 in this example) of toroidal coils 23 connected in a toroidal shape can be easily obtained. The interval between the bobbin coils 15 is appropriately set depending on the circumferential length of the toroidal core 24, the size and number of the bobbin coils 15, and the like.

この実施の形態３によるトロイダルコイルによれば、ボビンコア１６のコイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させて第１平面部１９および第２平面部２０を貫通する磁界の磁束密度を均一化したボビンコイル１５を偶数個、トロイダル状に連結するように構成したことにより、得られたトロイダルコイル２３全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイル２３を用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。また、得られるトロイダルコイル２３の用途などに応じて、ボビンコイル１５の配設数を適宜決定することができるので、種々のタイプのトロイダルコイル２３の組立を容易に行うことができる。   According to the toroidal coil according to the third embodiment, the flat wire 4 is aligned with the entire coil winding portion 3 without forming an exposed portion in the coil winding portion 3 of the bobbin core 16, and the first plane portion 19 and the first flat portion 19 are arranged. Since the even number of bobbin coils 15 in which the magnetic flux density of the magnetic field penetrating through the two flat surface portions 20 is connected in a toroidal shape, the magnetic field of the entire toroidal coil 23 obtained can be stabilized. A motor or the like using the toroidal coil 23 can be smoothly rotated and the high frequency performance of the motor or the like can be improved. Further, since the number of the bobbin coils 15 can be appropriately determined according to the use of the obtained toroidal coil 23, various types of toroidal coils 23 can be easily assembled.

≪実施の形態４≫
本発明の実施の形態４による空芯コイルは、平角線４の巻回後にコアが取り除かれるため、平角線４から構成された図４〜図６のコイル巻線構造体４ａと同様の構成であるので、以下、４ａで示す。すなわち、この空芯コイル４ａは、平角線４による巻回後に取り除くコア（図示せず）に平角線４を巻回して図１０の１層目コイル巻線構造体４ｂを経て、形成される。この空芯コイル４ａの巻回方法は、最終的に当該コアを取り除くステップを経る点を除き、実施の形態１と同様の巻回方法によるものであるため、その巻回方法についての重複説明を省略する。 << Embodiment 4 >>
The air-core coil according to Embodiment 4 of the present invention has the same configuration as that of the coil winding structure 4a of FIGS. Since there is, it is shown by 4a below. That is, the air-core coil 4a is formed by winding the flat wire 4 around a core (not shown) to be removed after winding by the flat wire 4 and passing through the first layer coil winding structure 4b of FIG. Since the winding method of the air-core coil 4a is based on the winding method similar to that of the first embodiment except that the step of finally removing the core is performed, a redundant description of the winding method is provided. Omitted.

平角線４の巻回時には平角線４の成形型となり、平角線４の巻回後に取り除かれるコアとしては、例えば、仕切壁２１ａおよび２１ｂを除いた図１６のボビンコア１６の構造を好適に利用できる。そこで、このボビンコア１６を成形型とすると、空芯コイル４ａは、ボビンコア１６の外径円弧部１７、内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０の周りに平角線４が巻回され、ボビンコア１６の外形と同一形状に形成されることから、空芯コイル４ａには、上記ボビンコア１６の上記各要素にそれぞれ対応する平角線部分が形成されることになる。この空芯コイル４ａでは、図４〜図６のコイル巻線構造体４ａと同様に、ボビンコア１６の内径円弧部１８、第１平面部１９および第２平面部２０に対応する平角線部分では平角線４が２層となるように配設され、内径円弧部１８に対応する平角線部分で２層の平角線４が円弧方向に整列しており、外径円弧部１７に対応する平角線部分で１層の平角線４が円弧方向に整列している。外径円弧部１７と内径円弧部１８とにそれぞれ対応する平角線部分の平角線４の列の比は２：１になっており、外径円弧部１７と内径円弧部１８とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比は２：１になっている。   For example, the structure of the bobbin core 16 shown in FIG. 16 excluding the partition walls 21a and 21b can be suitably used as a core to be removed after the flat wire 4 is wound. . Therefore, when the bobbin core 16 is used as a mold, the air core coil 4a has the rectangular wire 4 wound around the outer diameter arc portion 17, the inner diameter arc portion 18, the first plane portion 19 and the second plane portion 20 of the bobbin core 16. Since it is rotated and formed in the same shape as the outer shape of the bobbin core 16, a rectangular wire portion corresponding to each element of the bobbin core 16 is formed in the air-core coil 4a. In the air-core coil 4a, as in the coil winding structure 4a of FIGS. 4 to 6, the flat wire portions corresponding to the inner diameter arc portion 18, the first flat surface portion 19 and the second flat surface portion 20 of the bobbin core 16 are flat. The wire 4 is arranged in two layers, and the flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion 18 is aligned in the arc direction at the flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion 18, and the flat wire portion corresponding to the outer diameter arc portion 17. Thus, the flat wire 4 in one layer is aligned in the arc direction. The ratio of the rows of the rectangular wires 4 corresponding to the outer diameter arc portion 17 and the inner diameter arc portion 18 is 2: 1, and corresponds to the outer diameter arc portion 17 and the inner diameter arc portion 18 respectively. The ratio of the lengths of the flat wire portions in the arc direction is 2: 1.

この実施の形態４による空芯コイルによれば、平角線４の巻回後に取り除かれるボビンコア１６の形状に従って、実施の形態１と同様の巻回方法により平角線４を巻回するように構成したことで、ボビンコア１６のコイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させて、平角線４のみから構成された空芯コイル４ａを得ることができる。この空芯コイル４ａでは、ボビンコア１６の第１平面部１９および第２平面部２０に対応する平角線部分を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。これにより、例えば、リップル、コギングおよび表面効果等を抑制できるので、この空芯コイル４ａを連結して構成されたトロイダルコイル全体の磁界を安定させることができ、このトロイダルコイルを用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。   According to the air-core coil of the fourth embodiment, the rectangular wire 4 is wound by the same winding method as in the first embodiment according to the shape of the bobbin core 16 that is removed after the winding of the rectangular wire 4. Thus, without forming an exposed part in the coil winding part 3 of the bobbin core 16, the flat wire 4 is aligned on the entire coil winding part 3 to obtain the air-core coil 4 a composed only of the flat wire 4. Can do. In the air-core coil 4a, the magnetic flux density of the magnetic field penetrating through the rectangular wire portions corresponding to the first flat surface portion 19 and the second flat surface portion 20 of the bobbin core 16 can be made uniform. Thereby, for example, ripples, cogging, surface effects, and the like can be suppressed, so that the magnetic field of the entire toroidal coil configured by connecting the air-core coil 4a can be stabilized, and a motor or the like using this toroidal coil can be obtained. It can be rotated smoothly and the high frequency performance of a motor or the like can be improved.

この実施の形態４による空芯コイルの巻回方法によれば、平角線４の巻回後に取り除かれるコアの形状に従って、実施の形態１と同様に、第１〜第３のステップを１回、実施することにより、コアの内径円弧部、第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分では平角線４が２層となるように配設され、コアの内径円弧部に対応する平角線部分では円弧方向に整列し、コアの外径円弧部に対応する平角線部分では１層の平角線４が円弧方向に整列し、コアの外径円弧部と内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように空芯コイル４ａを構成したことで、コイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させることができるので、コアの第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分を貫通する磁界の磁束密度を均一化することができる。また、この巻回方法によれば、平角線４の巻回後に取り除かれるコアのコイル巻線部内の円弧方向の一端側と他端側とを一往復する間に、平角線４をコイル巻線部内に上述のように整列させて巻回することができるので、空芯コイル４ａを容易に得ることができる。   According to the winding method of the air-core coil according to the fourth embodiment, the first to third steps are performed once in the same manner as in the first embodiment according to the shape of the core removed after the winding of the rectangular wire 4. By carrying out, the rectangular wire portion corresponding to the inner diameter arc portion of the core, the first flat surface portion and the flat wire portion corresponding to the second flat surface portion are arranged in two layers, and the flat angle corresponding to the inner diameter arc portion of the core. The line portion is aligned in the arc direction, and in the flat wire portion corresponding to the outer diameter arc portion of the core, one layer of the flat wire 4 is aligned in the arc direction, and corresponds to the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion of the core, respectively. By configuring the air-core coil 4a so that the ratio of the lengths of the flat wire portions in the arc direction is set to 2: 1, the coil winding portion 3 can be formed without forming an exposed portion in the coil winding portion 3. Since the rectangular wire 4 can be aligned on the whole, the first flat portion of the core and the core It is possible to uniform the magnetic flux density of the magnetic field passing through the flat wire portion corresponding to the second flat section. Further, according to this winding method, the flat wire 4 is coil-wound while reciprocating between one end side and the other end side in the arc direction in the coil winding portion of the core removed after the flat wire 4 is wound. Since it can be aligned and wound in the section as described above, the air-core coil 4a can be easily obtained.

≪実施の形態５≫
図２１は本発明の実施の形態５によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図であり、図２２は図１８のトロイダルコアに空芯コイル（コイル巻線構造体）を組み付ける工程を示す斜視図であり、図２３は図２２に示した工程の後工程を示す斜視図であり、図１〜図２０と同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。 << Embodiment 5 >>
FIG. 21 is a perspective view showing the overall configuration of the toroidal coil according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 22 is a perspective view showing a process of assembling an air core coil (coil winding structure) to the toroidal core of FIG. FIG. 23 is a perspective view showing a step after the step shown in FIG. 22, and the same components as those in FIGS.

このトロイダルコイル２５は、図２１に示すように、空芯コイル４ａを偶数個（この例では２４個）、トロイダル状に連結することで構成された組立体である。トロイダルコイル２５に用いられるコアとしては、図１８のトロイダルコア２４を好適に利用できる。１対のコア半体２４ａは、図４の空芯コイル４ａの空洞部２６内に挿入可能な形状および大きさを有するように構成されている。   As shown in FIG. 21, the toroidal coil 25 is an assembly configured by connecting an even number (24 in this example) of air-core coils 4a in a toroidal shape. As the core used for the toroidal coil 25, the toroidal core 24 of FIG. 18 can be preferably used. The pair of core halves 24a is configured to have a shape and size that can be inserted into the cavity 26 of the air-core coil 4a of FIG.

次にトロイダルコイルの組立方法について説明する。
まず、図２２に示すように、一方のコア半体２４ａの一端を空芯コイル４ａの空洞部２６内に挿入し始め、例えば、図２０に示すように、順次、複数個の空芯コイル４ａをコア半体２４ａの一端から他端まで、一定の間隔をもって配設する。次に、所定数（この例では１２個）の空芯コイル４ａを配設したコア半体２４ａの端部同士を、図１８に示すように突き合せた状態で、連結することによって、空芯コイル４ａを偶数個（この例では２４個）、トロイダル状に連結したトロイダルコイル２５を容易に得ることができる。なお、空芯コイル４ａ間の間隔は、トロイダルコア２４の周方向の長さ、空芯コイル４ａの大きさおよび配設数などによって適宜設定される。 Next, a method for assembling the toroidal coil will be described.
First, as shown in FIG. 22, one end of one core half 24a starts to be inserted into the cavity 26 of the air-core coil 4a. For example, as shown in FIG. 20, a plurality of air-core coils 4a are sequentially formed. Are arranged at regular intervals from one end to the other end of the core half 24a. Next, the ends of the core halves 24a on which a predetermined number (12 in this example) of air core coils 4a are disposed are connected in a state of being butted as shown in FIG. An even number of coils 4a (24 in this example) and a toroidal coil 25 connected in a toroidal shape can be easily obtained. The interval between the air core coils 4a is appropriately set depending on the circumferential length of the toroidal core 24, the size and number of the air core coils 4a, and the like.

この実施の形態５によるトロイダルコイルによれば、平角線４の巻回後に取り除かれるコアのコイル巻線部３に露出部分を形成することなく、コイル巻線部３全体に平角線４を整列させて当該コアの第１平面部および第２平面部に対応する平角線部分を貫通する磁界の磁束密度を均一化した空芯コイル４ａを複数個、トロイダル状に連結するように構成したことにより、得られたトロイダルコイル２５全体の磁界を安定させることができるので、このトロイダルコイル２５を用いたモータ等をスムーズに回転させ、かつ、モータ等の高周波性能を向上させることができる。また、得られるトロイダルコイル２５の用途などに応じて、空芯コイル４ａの配設数を適宜決定することができるので、種々のタイプのトロイダルコイル２５の組立を容易に行うことができる。   According to the toroidal coil according to the fifth embodiment, the rectangular wire 4 is aligned with the entire coil winding portion 3 without forming an exposed portion in the coil winding portion 3 of the core that is removed after the winding of the rectangular wire 4. By configuring a plurality of air-core coils 4a having a uniform magnetic flux density of the magnetic field penetrating through the rectangular wire portions corresponding to the first plane portion and the second plane portion of the core to be connected in a toroidal shape, Since the magnetic field of the entire toroidal coil 25 obtained can be stabilized, a motor or the like using the toroidal coil 25 can be smoothly rotated and the high-frequency performance of the motor or the like can be improved. Further, since the number of the air-core coils 4a can be appropriately determined according to the use of the obtained toroidal coil 25, various types of toroidal coils 25 can be easily assembled.

以上のように、実施の形態１乃至５では、各コアのコイル巻線部に対して平角線を巻回する際に実施される第１のステップ、第２のステップおよび第３のステップの実施回数ｎを１とした場合の例示であり、本発明に係るトロイダルコイルは、ｎを１とした場合に限定されることなく、ｎを２以上とする場合、すなわち、当該三つのステップを２回以上、繰り返すことにより構成することができる。その場合には、外径円弧部上にｎ層（２層以上）の平角線が配設されるとともに、内径円弧部、第１平面部および第２平面部上に２ｎ層（４層以上）の平角線が配設されることになる。   As described above, in the first to fifth embodiments, the first step, the second step, and the third step are performed when a rectangular wire is wound around the coil winding portion of each core. It is an illustration when the number of times n is 1, and the toroidal coil according to the present invention is not limited to the case where n is 1, but when n is 2 or more, that is, the three steps are performed twice. It can be configured by repeating the above. In that case, a rectangular wire of n layers (two or more layers) is disposed on the outer arc portion, and 2n layers (four layers or more) on the inner arc portion, the first plane portion, and the second plane portion. The flat wire is provided.

本発明の実施の形態１によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the toroidal coil by Embodiment 1 of this invention. 図１のトロイダルコイルに用いられるトロイダルコアの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the toroidal core used for the toroidal coil of FIG. 図２のトロイダルコアのコイル巻線部内に平角線をポロイダル方向に巻回する過程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process in which a flat wire is wound in the poloidal direction in the coil winding part of the toroidal core of FIG. 図３の一つのコイル巻線部内に巻回された平角線によるコイル巻線構造体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coil winding structure by the flat wire wound in one coil winding part of FIG. 図４の矢印Ａ方向から視た矢視図である。It is the arrow view seen from the arrow A direction of FIG. 図４の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。It is the arrow view seen from the arrow B direction of FIG. 図４の矢印Ｃ方向から視た斜視図である。It is the perspective view seen from the arrow C direction of FIG. 図７のＤ−Ｄ線で切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown by the DD line | wire of FIG. 図８ＡのＥ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the E section of FIG. 8A. 図８ＡのＦ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows F part of FIG. 8A. 図９Ａは図７のＧ−Ｇ線で切断して示す断面図である。9A is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 図９Ｂは図９ＡのＨ部分を拡大して示す断面図である。FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view of a portion H in FIG. 9A. 図４のコイル巻線構造体のうち、１層目の平角線を巻回した段階での構造（１層目コイル巻線構造体）を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a structure (first layer coil winding structure) at a stage where a first layer flat wire is wound in the coil winding structure of FIG. 4. 図１０の矢印Ｉ方向から視た矢視図である。It is the arrow view seen from the arrow I direction of FIG. 図１１のＪ−Ｊ線で切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown by the JJ line | wire of FIG. 図１２ＡのＫ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows K part of FIG. 12A. 図１２ＡのＬ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the L part of FIG. 12A. 図１１のＭ−Ｍ線で切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown by the MM line | wire of FIG. 図１３ＡのＮ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows N part of FIG. 13A. 図１１のＯ−Ｏ線で切断して示す断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected and shown by the OO line | wire of FIG. 図１４ＡのＰ部分を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the P section of FIG. 14A. 本発明の実施の形態２によるボビンコイルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the bobbin coil by Embodiment 2 of this invention. 図１５のボビンコイルに用いられるボビンコアの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the bobbin core used for the bobbin coil of FIG. 本発明の実施の形態３によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the toroidal coil by Embodiment 3 of this invention. 図１７のトロイダルコイルに用いられるトロイダルコアの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the toroidal core used for the toroidal coil of FIG. 図１７のトロイダルコアに図２０の一つのボビンコイルを組み付ける工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process of assembling one bobbin coil of FIG. 20 to the toroidal core of FIG. 図１９に示した工程の後工程を示す斜視図である。FIG. 20 is a perspective view illustrating a subsequent process of the process illustrated in FIG. 19. 本発明の実施の形態５によるトロイダルコイルの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the toroidal coil by Embodiment 5 of this invention. 図１８のトロイダルコアに空芯コイル（コイル巻線構造体）を組み付ける工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process of assembling an air core coil (coil winding structure) to the toroidal core of FIG. 図２２に示した工程の後工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the post process of the process shown in FIG.

１、２３、２５ トロイダルコイル
２、２４ トロイダルコア
３ コイル巻線部
３ａ コイル巻線部の一端側
３ｂ コイル巻線部の他端側
４ 平角線
４ａ コイル巻線構造体（空芯コイル）
４ｂ １層目コイル巻線構造体
５ 外環部
６ 内環部
７ 外周面部
８ 中心穴
９ 内周面部
１０ 平面部
１１、２１ａ、２１ｂ 仕切壁
１２、１７ 外径円弧部
１３、１８ 内径円弧部
１４、１９ 第１平面部
１５ ボビンコイル
１６ ボビンコア
２０ 第２平面部
２２、２６ 空洞部
２４ａ コア半体
１´〜１０´ １列目〜１０列目の平角線
１１´〜２０´ １１列目〜２０列目の平角線 1, 23, 25 Toroidal coil 2, 24 Toroidal core 3 Coil winding portion 3a One end side 3b of coil winding portion The other end side 4 of coil winding portion Rectangular wire 4a Coil winding structure (air core coil)
4b First layer coil winding structure 5 Outer ring portion 6 Inner ring portion 7 Outer peripheral surface portion 8 Center hole 9 Inner peripheral surface portion 10 Planar portions 11, 21a, 21b Partition walls 12, 17 Outer arc portions 13, 18 Inner diameter arc portions 14, 19 1st plane part 15 Bobbin coil 16 Bobbin core 20 2nd plane part 22, 26 Cavity part 24a Core half body 1'-10 'The 1st line-the 10th line of rectangular wire 11'-20' Flat wire of the column

Claims (8)

トロイダルコアに平角線を巻回してなるトロイダルコイルにおいて、
前記トロイダルコアは、その外径と内径との比が２：１に設定されており、前記トロイダルコアは、その中心を基準として一定の角度範囲で画定された複数のコイル巻線部を有しており、該各コイル巻線部は、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有しており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由してポロイダル方向に前記平角線を巻回する際に、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするトロイダルコイル。 In the toroidal coil formed by winding a flat wire around the toroidal core,
The toroidal core has a ratio of an outer diameter to an inner diameter of 2: 1, and the toroidal core has a plurality of coil winding portions defined in a certain angle range with respect to the center. Each coil winding portion has an outer diameter arc portion and an inner diameter arc portion whose length ratio in the arc direction is set to 2: 1, and a fan shape that connects the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion. Having a first plane portion and a second plane portion,
When winding the rectangular wire in the poloidal direction via the inner diameter arc part, the first plane part, the outer diameter arc part and the second plane part in the coil winding part, the inner diameter arc part, A rectangular wire is arranged on the first plane portion and the second plane portion so as to form a 2n layer (n is an integer), and the 2n layer rectangular wire is arranged on the inner diameter arc portion. Are arranged in the arc direction, and an n-layer rectangular wire is arranged in the arc direction on the outer diameter arc portion. トロイダルコアに平角線を巻回してなるトロイダルコイルの巻回方法において、
前記トロイダルコアは、その外径と内径との比が２：１に設定されており、前記トロイダルコアは、その中心を基準として一定の角度範囲で画定された複数のコイル巻線部を有しており、該各コイル巻線部は、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有しており、
前記各コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由してポロイダル方向に前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするトロイダルコイルの巻回方法。 In the winding method of the toroidal coil formed by winding a flat wire around the toroidal core,
The toroidal core has a ratio of an outer diameter to an inner diameter of 2: 1, and the toroidal core has a plurality of coil winding portions defined in a certain angle range with respect to the center. Each coil winding portion has an outer diameter arc portion and an inner diameter arc portion whose length ratio in the arc direction is set to 2: 1, and a fan shape that connects the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion. Having a first plane portion and a second plane portion,
When winding the rectangular wire in the poloidal direction via the inner diameter arc part, the first plane part, the outer diameter arc part and the second plane part in each coil winding part, the coil winding A first step of starting to wind the rectangular wire from one end side in the arc direction in the portion and disposing the first layer of the rectangular wire to the other end side, and from the other end side in the coil winding portion to the one end side. A second step of disposing a flat wire, and a third step of disposing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second plane portion A rectangular wire is arranged on the top so as to form a 2n layer, and the rectangular wires of the 2n layer arranged on the inner diameter arc portion are aligned in the arc direction, and n on the outer diameter arc portion. A method for winding a toroidal coil, characterized in that the flat wires of the layers are arranged in the arc direction. ボビンコアに平角線を巻回してなるボビンコイルにおいて、
前記ボビンコアは、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするボビンコイル。 In the bobbin coil formed by winding a flat wire around the bobbin core,
The bobbin core includes an outer-diameter arc portion and an inner-diameter arc portion in which a ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1, a fan-shaped first flat portion that connects the inner-diameter arc portion and the outer-diameter arc portion, and a first A coil winding portion having two plane portions;
When winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion, the inner diameter arc portion, the first A flat wire is disposed on the flat surface portion and the second flat surface portion so as to form a 2n layer (n is an integer), and the flat wire of the 2n layer disposed on the inner diameter arc portion is the arc. The bobbin coil is characterized in that n-layer rectangular wires are aligned in the arc direction on the outer arc portion. ボビンコアに平角線を巻回してなるボビンコイルの巻回方法において、
前記ボビンコアは、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部を連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部の上には平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部上に配設された２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部の上にはｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するように構成したことを特徴とするボビンコイルの巻回方法。 In a bobbin coil winding method in which a rectangular wire is wound around a bobbin core,
The bobbin core includes an outer-diameter arc portion and an inner-diameter arc portion in which a ratio of lengths in the arc direction is set to 2: 1, a fan-shaped first flat portion that connects the inner-diameter arc portion and the outer-diameter arc portion, and a first A coil winding portion having two plane portions;
An arc direction in the coil winding portion when winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion. A first step of laying the flat wire from one end side of the wire to the other end side, and arranging the flat wire from the other end side to the one end side in the coil winding portion. A second step of providing and a third step of providing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second plane portion A rectangular wire is arranged on the top so as to form a 2n layer, and the rectangular wires of the 2n layer arranged on the inner diameter arc portion are aligned in the arc direction, and n on the outer diameter arc portion. A bobbin coil winding method, characterized in that the rectangular wires of the layers are arranged in the arc direction. 平角線を巻回してなる空芯コイルにおいて、
前記平角線の巻回後に取り除かれるコアが、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部とを連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コアの前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層（ｎは整数である）となるように配設され、前記内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列し、前記外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部と前記内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことを特徴とする空芯コイル。 In an air core coil formed by winding a flat wire,
The core to be removed after winding the rectangular wire connects the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion whose length ratio in the arc direction is set to 2: 1, and the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion. A coil-shaped winding portion having a fan-shaped first plane portion and a second plane portion,
In the rectangular wire portion corresponding to the inner diameter arc portion, the first flat surface portion, and the second flat surface portion of the core, the flat wire is arranged to be 2n layers (n is an integer), and the inner diameter arc portion In the rectangular wire portion corresponding to, the 2n layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and in the rectangular wire portion corresponding to the outer diameter arc portion, the n layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and the outer diameter arc An air-core coil characterized in that the ratio of the length in the arc direction of the rectangular wire portions respectively corresponding to the arc portion and the inner diameter arc portion is set to 2: 1. 平角線を巻回してなる空芯コイルの巻回方法において、
前記平角線の巻回後に取り除かれるコアが、円弧方向の長さの比が２：１に設定された外径円弧部および内径円弧部と、該内径円弧部と前記外径円弧部とを連絡する扇状の第１平面部および第２平面部を有するコイル巻線部を備えており、
前記コイル巻線部内の前記内径円弧部、前記第１平面部、前記外径円弧部および前記第２平面部を経由して前記平角線を巻回する際に、前記コイル巻線部内の円弧方向の一端側から前記平角線を巻き始めて他端側まで１層目の平角線を配設する第１のステップと、前記コイル巻線部内の前記他端側から前記一端側へ前記平角線を配設する第２のステップと、巻き終わりの平角線を配設する第３のステップを含み、
前記第１のステップは、前記内径円弧部では前記平角線を隣接させた状態で配設し、前記外径円弧部では前記平角線を該平角線の横寸法に相当する寸法の間隙をもって離間する位置に配設するものであり、
前記第２のステップは、前記内径円弧部では前記第１のステップにより配設された前記平角線上に２層目の平角線を積層し、前記外径円弧部では前記平角線を前記第１のステップにより配設された前記平角線間に１層目の平角線を配設するものであり、
前記第３のステップは、前記第１のステップにより配設された巻き始めの前記平角線に隣接した位置に巻き終わりの前記平角線を配設するものであり、
前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップをｎ回（ｎは整数である）、実施することにより、前記コアの前記内径円弧部、前記第１平面部および前記第２平面部に対応する平角線部分では平角線が２ｎ層となるように配設され、前記内径円弧部に対応する平角線部分では２ｎ層の平角線が前記円弧方向に整列し、前記外径円弧部に対応する平角線部分ではｎ層の平角線が前記円弧方向に整列するとともに、前記外径円弧部と前記内径円弧部とにそれぞれ対応する平角線部分の円弧方向の長さの比が２：１に設定されるように構成したことを特徴とする空芯コイルの巻回方法。 In the winding method of the air core coil formed by winding a flat wire,
The core to be removed after winding the rectangular wire connects the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion whose length ratio in the arc direction is set to 2: 1, and the inner diameter arc portion and the outer diameter arc portion. A coil-shaped winding portion having a fan-shaped first plane portion and a second plane portion,
An arc direction in the coil winding portion when winding the rectangular wire via the inner diameter arc portion, the first plane portion, the outer diameter arc portion and the second plane portion in the coil winding portion. A first step of laying the flat wire from one end side of the wire to the other end side, and arranging the flat wire from the other end side to the one end side in the coil winding portion. A second step of providing and a third step of providing a flat wire at the end of winding,
In the first step, the rectangular wire is disposed adjacent to the inner arc portion, and the rectangular wire is separated from the outer arc portion with a gap corresponding to the horizontal dimension of the rectangular wire. Is arranged at a position,
In the second step, a second layer of rectangular wires is laminated on the rectangular wire disposed in the first step in the inner arc portion, and the rectangular wire is placed in the outer arc portion in the first arc step. A rectangular wire of the first layer is disposed between the rectangular wires arranged by the step;
In the third step, the rectangular wire at the end of winding is arranged at a position adjacent to the flat wire at the beginning of winding arranged in the first step,
By performing the first step, the second step, and the third step n times (n is an integer), the inner diameter arc portion, the first plane portion, and the second portion of the core are performed. In the flat wire portion corresponding to the flat portion, the flat wire is arranged in 2n layers, and in the flat wire portion corresponding to the inner diameter arc portion, the flat wire of the 2n layer is aligned in the arc direction, and the outer diameter arc In the rectangular wire portion corresponding to the portion, the n-layer rectangular wires are aligned in the arc direction, and the ratio of the lengths in the arc direction of the rectangular wire portions respectively corresponding to the outer diameter arc portion and the inner diameter arc portion is 2. A method for winding an air-core coil, characterized in that the air-core coil is configured to be set to 1. 請求項３に記載のボビンコイルを複数個、トロイダル状に連結してなることを特徴とするトロイダルコイル。   A toroidal coil comprising a plurality of bobbin coils according to claim 3 connected in a toroidal shape. 請求項５に記載の空芯コイルを複数個、トロイダル状に連結してなることを特徴とするトロイダルコイル。   A toroidal coil comprising a plurality of the air-core coils according to claim 5 connected in a toroidal shape.
JP2011114576A 2011-05-23 2011-05-23 Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof Pending JP2012244840A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011114576A JP2012244840A (en) 2011-05-23 2011-05-23 Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011114576A JP2012244840A (en) 2011-05-23 2011-05-23 Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012244840A true JP2012244840A (en) 2012-12-10

Family

ID=47465948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011114576A Pending JP2012244840A (en) 2011-05-23 2011-05-23 Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012244840A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018026896A (en) * 2016-08-08 2018-02-15 学校法人加計学園 Superconducting rotary machine
US11437860B2 (en) * 2018-12-28 2022-09-06 Lg Electronics Inc. Wireless charging device using multi-coil

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51162918U (en) * 1975-06-20 1976-12-25
JPS6352655A (en) * 1986-08-20 1988-03-05 Sanko Kiki Kk Jig & method for winding split stator core
JPH11355994A (en) * 1998-06-09 1999-12-24 Fanuc Ltd Winding method of stator
JP2000312449A (en) * 1998-06-09 2000-11-07 Fanuc Ltd Winding method for stator
JP2002199635A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Nsk Ltd Spindle motor
US20030025417A1 (en) * 2001-08-06 2003-02-06 Mitchell Rose Ring-shaped motor core with toroidally-wound coils
JP2009284624A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Daihatsu Motor Co Ltd Coil of stator and stator core of rotating machine
JP2010110213A (en) * 2004-10-29 2010-05-13 Hitachi Automotive Systems Ltd Rotating electric machine

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51162918U (en) * 1975-06-20 1976-12-25
JPS6352655A (en) * 1986-08-20 1988-03-05 Sanko Kiki Kk Jig & method for winding split stator core
JPH11355994A (en) * 1998-06-09 1999-12-24 Fanuc Ltd Winding method of stator
US6133667A (en) * 1998-06-09 2000-10-17 Fanuc Ltd. Method for coiling a wire around a stator core
JP2000312449A (en) * 1998-06-09 2000-11-07 Fanuc Ltd Winding method for stator
JP2002199635A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Nsk Ltd Spindle motor
US20030025417A1 (en) * 2001-08-06 2003-02-06 Mitchell Rose Ring-shaped motor core with toroidally-wound coils
JP2010110213A (en) * 2004-10-29 2010-05-13 Hitachi Automotive Systems Ltd Rotating electric machine
JP2009284624A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Daihatsu Motor Co Ltd Coil of stator and stator core of rotating machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018026896A (en) * 2016-08-08 2018-02-15 学校法人加計学園 Superconducting rotary machine
US11437860B2 (en) * 2018-12-28 2022-09-06 Lg Electronics Inc. Wireless charging device using multi-coil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140091671A1 (en) Stator core, split core block, stator manufacturing method and rotary electric machine
JP5840295B2 (en) Rotating electric machine
JP5805346B2 (en) Rotating electric machine
JP5855257B2 (en) Rotating electric machine and manufacturing method thereof
KR100973686B1 (en) Stator of coreless motor
JP5877035B2 (en) Flat wire winding structure
WO2015029579A1 (en) Rotary electrical machine
CN108141082B (en) Rotating electrical machine
CN104348273A (en) Rotating electrical machine and method of manufacturing the same
JP2010011715A (en) Coil wire for coil assembly for rotating electrical machine
JP2007135326A (en) Process for manufacturing armature
JP2007215364A (en) Motor core parts and motor parts
JP5911018B2 (en) Armature and rotating electric machine equipped with the armature
JPWO2018185902A1 (en) Electric rotating machine
JP4541977B2 (en) Armature and brushless motor
JP2012244840A (en) Toroidal coil, bobbin coil, air-core coil and winding method thereof
KR102328284B1 (en) Inserts for carriers for electric machines
WO2018062117A1 (en) Contactless power feeding coil unit
JP2014225968A (en) Stator of rotary electric machine
KR102622142B1 (en) Stator assembly for hairpin winding motor
JP5889235B2 (en) Armature of rotating electric machine and method for manufacturing the same
JP6747834B2 (en) Stator
JP2009148084A (en) Armature
JP5320676B2 (en) Coil manufacturing method, armature manufacturing method
JP2015192090A (en) reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150217

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150623