10 絶縁電線
 111、113 整列巻きコイルの奇数層
 112、114 整列巻きコイルの偶数層
 70 整列多層巻きコイル用巻枠

 以下、本発明を実施するための形態につ� ��て図を参照しながら説明する。なお、これ� ��あくまでも一例であって、本発明の技術的� ��囲はこれに限られるものではない。

[第1の実施例]
 第1の実施例は、並列に接続された整列多層 巻きコイルである。図1は、本発明の一実施� �態に係る並列に接続された整列多層巻きコ� �ルの斜視図である。図2は、本発明の一実施� ��態に係る整列多層巻きコイル用巻枠の3面図 である。図3は、本発明の一実施形態に係る� �列多層巻きコイル製造装置の動作を示す概� �図である。

 図1に示すように、本発明に係る並列に接 続された整列多層巻きコイル1は、絶縁電線10 を整列に巻回した巻線層を2つ以上備えた整� �多層巻きコイルであり、各層毎にコイル端� �のリード線8、12、14、16・・・ともう一方の� ��イル端部のリード線11、13、15、17・・・が� �出されている。各層毎のコイルの端部から� �出され線は、図1のように両端(30、40)で接続� ��れ、端子50と端子60に接続されている。

 並列に接続された整列多層巻きコイル1は 、図2に示す整列多層巻きコイル用巻枠70の上 に断面が円形の絶縁電線10を巻くことにより� ��作することができる。整列多層巻きコイル� ��巻枠70は、一方の側壁には絶縁電線10を通す ことができる切欠き81と、切欠き82と、その� �に絶縁電線10を反転することができる突起部 80を設けている。同様に反対側の側壁には、� ��2に示すように絶縁電線10を通すことができ� ��切欠き91と、切欠き92と、その間に絶縁電線 10を反転することができる突起部90を設けて� �る。整列多層巻きコイル用巻枠70は、巻き線 後製品として使う場合は、絶縁物により製作 することが望ましい。巻き線後製品として使 わない場合は、絶縁物でなく金属で製作し、 巻き線後、整列多層巻きコイルから取り外す ようにしても良い。

 整列多層巻きコイル用巻枠70に絶縁電線10 を上記で説明したように整列巻きに巻線をす る。巻線の具体的な方法について図3にした� �って説明する。本発明の整列多層巻きコイ� �製造装置200はスピンドル210を回転させるこ� �ができる駆動部と制御部と(以上図示せず)絶 縁電線10を供給するガイド部220とを有する。

 図3の(1)に示す状態に整列多層巻きコイル 用巻枠70をスピンドル210にセットし、ガイド� ��220には使用しようとする絶縁電線10をスピ� �ドル210の回転に従い供給できるようにセッ� �する。また、絶縁電線10を整列多層巻きコイ ル用巻枠70の切欠き91に引っ掛けて固定する� �

 この状態で図3の(2)、(3)に示すように、ス ピンドル210を一方向に回転させるとともにガ イド部220を回転に連動して整列巻となるよう な速度で平行に移動させて第1層の巻線をお� �なう。このようにして整列多層巻きコイル� �巻枠70の側壁まで巻き終わると図3の(4)に示� �ように駆動部の回転を一時停止して、整列� �層巻きコイル用巻枠70の側壁の切欠き82を通� ��て外部に導出し、突起部80で線材を折り返� �す。

  図3の(5)の状態で図のようにガイド部220� ��元の位置に戻す。戻した後、絶縁電線10を� �列多層巻きコイル用巻枠70の切欠き91に引っ� ��けて固定する。そして図3の(6)、(7)に示すよ うに、スピンドル210を一方向に回転させると ともにガイド部220を回転に連動して整列巻と なるような速度で平行に移動させて第2層の� �線をすう。このようにして整列多層巻きコ� �ル用巻枠70の側壁まで巻き終わると図3の(8)� �示すように駆動部の回転を一時停止して、� �列多層巻きコイル用巻枠70の側壁の切欠き82� ��通して外部に導出する。

 この動作を繰り返して、第3層を巻き(図3(9)� ��照)、以降必要な層数まで巻く。
巻線後、絶縁電線10の隣接間を固着してから� ��列多層巻きコイル用巻枠を取り外す。絶縁� ��線10として自己融着性絶縁電線を使用する� �とが望ましい。巻枠を取り外した後、各層� �を渡っていた線の絶縁を除去して図1に示す� ��うに並列に接続する。具体的には並列接続� ��30と40を設け、それぞれを端子50と端子60に� �続をする。

 以上の様な構成の整列多層巻きコイルは� ��市場で入手し易い断面が円形の絶縁電線を� ��用して、並列に使用した場合は適切なサイ� ��の線と層数を選択することにより、高価で� ��場性の低い平角線を使用することなく、コ� ��パクトなコイルを提供することができる。� ��た、平角線使用時よりも表面積を多くとる� ��とができるので、高周波の電流を流す必要� ��ある場合に問題となる表皮効果の問題を低� ��することができる。

 また、整列巻きとなっているので一つ層� ��個々の隣接する巻き線に加わる電圧は、並� ��に接続されたコイルの間に加わる電圧を一� ��層の巻き数で除した電圧となる。また、個� ��の隣接する巻き線に加わる電圧は、ほぼゼ� ��に近い値となる。これらの層が並列に接続� ��れているからである。

 このようにして、一般にマグネットワイ� ��と呼ばれる絶縁電線を使用して、特殊な平� ��線を用いることなく電流容量の大きくレア� ��ショート等の絶縁不良を起こすことのない� ��縁性に優れ、かつコンパクトな整列多層巻� ��コイルを提供することができる。

[第2の実施例]
 第2の実施例は、連続して巻回された整列多 層巻きコイルである。図4に示すように、コ� �ル100は、絶縁電線10を整列に巻回した巻線層 を2つ以上備えた整列多層巻きコイルである� �、ボビン端部の突起部80で線材を折り返し逆 方向に整列に巻回すことで、線材を切らずに 連続して多層巻回したものである。図4は、� �発明の一実施形態に係る直列に接続された� �列多層巻きコイルの3面図である。

 本発明の直列に接続された整列多層巻き� ��イル100は、図4に示すように絶縁電線10を巻� ��始めの端子109より整列に巻回した巻線層を2 つ以上ある整列多層巻きコイルであり、整列 巻きコイルの奇数層(例えば111、113)の巻き方� ��と整列巻きコイルの偶数層(例えば112、114)� �巻き方向とを逆方向としている。

 整列巻きコイルの奇数層の巻き終わり位� ��の外周を整列巻きコイルの偶数層の巻き始� ��の位置とし、さらに偶数層の外周に奇数層� ��整列巻きする場合は整列巻きコイルの偶数� ��の巻き終わり位置の外周を整列巻きコイル� ��奇数層の巻き始めの位置としている。

 図4の例では、図2に示す整列多層巻きコ� �ル用巻枠70の上に円形の絶縁電線10が巻かれ� ��いる。整列多層巻きコイル用巻枠70は、一� �の側壁には絶縁電線10を通すことができる切 欠き81と、切欠き82と、その間に絶縁電線10を 反転することができる突起部80を設けている� ��同様に反対側の側壁には、図2に示すように 絶縁電線10を通すことができる切欠き91と、� �欠き92と、その間に絶縁電線10を反転するこ� ��ができる突起部90を設けている。整列多層� �きコイル用巻枠70は、巻き線後製品として使 う場合は、絶縁物により製作することが望ま しい。巻き線後製品として使はない場合は、 絶縁物でなく金属で製作し、巻き線後、整列 多層巻きコイルから取り外すようにしても良 い。

 整列多層巻きコイル用巻枠70に絶縁電線10 を上記で説明したように整列巻きに巻線をす る。巻線の具体的な方法について図5にした� �って説明する。本発明の整列多層巻きコイ� �製造装置200はスピンドル210を反転して回転� �せることができる駆動部と制御部と(以上図� ��せず)絶縁電線10を供給するガイド部220とを� ��する。

 図5の(1)に示す状態に整列多層巻きコイル 用巻枠70をスピンドル210にセットし、ガイド� ��220には使用しようとする絶縁電線10をスピ� �ドル210の回転にしたがい供給できるように� �ットする。また、絶縁電線10を整列多層巻き コイル用巻枠70の切欠き91に引っ掛けて固定� �る。

 この状態で図5の(2)、(3)に示すように、ス ピンドル210を一方向に回転させるとともにガ イド部220を回転に連動して整列巻となるよう な速度で平行に移動させて第1層11の巻線をお こなう。このようにして整列多層巻きコイル 用巻枠70の側壁まで巻き終わると図5の(4)に示 すように駆動部の回転を一時停止して、整列 多層巻きコイル用巻枠70の側壁の切欠き82を� �して外部に出し、切欠き81を通して側壁の中 にガイド部220を戻す。

 ガイド部220を戻した図5の(5)の状態で図の ように逆の方向にスピンドル210を回転させガ イド部220を回転に連動して整列巻となるよう な速度で第1層111とは逆に平行に移動させる(� ��5(6))。このようにして第2層112を側壁まで巻� ��と整列多層巻きコイル用巻枠70の切欠き92を 通して外部に出し、切欠き91を通して側壁の� ��にガイド部220を戻す(図5(7)、(8))。

 ガイド部220を戻した図5の(8)の状態で図の ように、第2層112とは逆の方向にスピンドル21 0を回転させガイド部220を回転に連動して整� �巻となるような速度で第2層112とは逆に平行� ��移動させる。このようにして第3層113を巻く 。以下同様に奇数層と偶数層との整列巻きを する。

 このようにして、必要な層数を巻き終え� ��切欠き91から絶縁電線10を引き出して端子115 とし、端子109と端子115の間に直列に接続した 整列多層巻きコイル100を製作することができ る。

 奇数層の整列巻きコイルと偶数層の整列� ��きコイルとが直列に接続されているので、� ��のコイルの両端に電源を接続して電流を流� ��た場合に、奇数層のコイルに流れる電流に� ��り発生する磁界の方向と、偶数層のコイル� ��流れる電流により発生する磁界の方向とが� ��対方向で打ち消しあう。また、整列巻きコ� ��ルのインダクタンスを調整するために特定� ��層の巻き数を適切に調整することによりイ� ��ダクタンスを実質上でゼロとなるほど小さ� ��することができる。このようにして無誘導� ��抗を提供することができる。

また、図6に示すように、巻枠70より両端に 導出された渡り線部(119、122)を半田付け212な� ��で結線して一方の端子209に接続し、もう一� ��の端部より導出された渡り線部(121、123)を� �田付け216などで結線して一方の端子215に接� �し、各層のコイルを並列に使用すれば整列� �層巻きコイルとしても使用できる。

 [スピーカのボイスコイルとしての実施例]
 以下本発明に係る並列に接続された整列多� ��巻きコイルの快適な実施例として、スピー� ��のボイスコイルとして使用された場合につ� ��て説明する。図7は、一般的な動電直接放射 スピーカの構造である。図8は、コイル幅と� �直線ひずみの関係を示す図である。図9は、� ��発明の並列に接続された整列多層巻きコイ� ��をスピーカのボイスコイルとしての実施例� ��ある。

 図7において、一般的な動電直接放射スピ ーカ300は、ボイスコイル310、ヨーク320、永久 磁石330、中心磁石340、コーン350、エッジ360、 中心支持部370、端子380により構成される。永 久磁石330によりヨーク320と中心磁石340間に磁 界が発生する。端子380より増幅器で増幅され た信号電圧が印加されるとボイスコイル310中 に電流が流れる。ボイスコイル310中に流れた 電流とヨーク320と中心磁石340間に磁界が発生 した磁界により電磁力が発生してコーン350を 振動させる。コーン350の振動により音声が空 気中に伝わる。

 ヨーク320と中心磁石340間に発生する磁界� ��通常は図8にように中心部では、ほぼ一様で 平行な磁界であるが、端の部分は一様ではな い。ボイスコイル310の幅が大きい場合は図6� �(b)で示すように、磁界が一様でない部分に� �って動作する。このため、非直線ひずみが� �生し易い。その為、高級なスピーカでは、� �角線を用いて図8(a)に示すような幅の狭いボ� ��スコイルを使用していた。

 図9に示すように、本発明の並列に接続さ れた市場で入手し易い断面が円形の絶縁電線 を使用した整列多層巻きコイルによるボイス コイル312は、並列に使用した場合は適切なサ イズの線と層数を選択することにより、高価 で市場性の低い平角線を使用することなく実 用化することができる。また、平角線使用時 よりも表面積を多くとることができるので、 表皮効果の問題を低減することができ、高い 周波数の音声を再現することに貢献する。

 [変圧器としての実施例]
 次に、変圧器のコイルとして使用した場合� ��代表例としてHID(High-Intensity Discharge Lamp)に� ��用される高電圧変圧器に応用された例つい� ��説明をする。HIDランプには、水銀ランプ、� ��タル・ハライド・ランプ、高圧ナトリウム� ��ランプなどがある。中でもメタル・ハライ� ��・ランプは演色性が良く、発光効率も高い� ��とから自動車用の照明に使われることが多� ��なった。HIDランプは放電を開始させるため� ��2KV以上の高電圧が必要である。また、放電� ��開始した際に短時間ではあるが大きな電流� ��流れるために有る程度の太いコイルを用い� ��必要がある。さらに、自動車用ではエンジ� ��ルームなどの他の機器も密集した中に取り� ��ける必要があるので容積を小さくする必要� ��あった。その為、従来は高電圧変圧器のコ� ��ルとして平角線が使用されてきた。

 図10は、本発明に係る並列に接続した整� �多層巻きコイルを使用したHID用高電圧変圧� �である。図10に示すように、HID用高電圧変圧 器400はフェライトコア410の上に高圧用コイル として並列に接続した整列多層巻きコイル420 が巻かれている。整列多層巻きコイル420は図 のように4層で構成され、各層は並列に接続� �れて端子430と端子440に接続されている。そ� �上に絶縁物450があり絶縁物450の外側に平角� �を用いた低圧側コイル460が巻かれている。

 以上のように、高価で、生産性が悪く、� ��接する線材の電位差を小さくするため、特� ��な平角線を使用せざるを得ないコイル構造� ��、市場性のあるマグネットワイヤ等の丸線� ��実現でき、電気的信頼性も高いコイルを提� ��することができる。

 [無誘導抵抗としての実施例]
 上記で説明したように直列に接続した各層� ��発生する磁界をお互いに打ち消すので直列� ��接続することにより無誘導抵抗を実現する� ��とができる。外側にまかれたインダクタン� ��と内側と若干異なる。これを補正するため� ��、一部の層の巻線数を調整することにより� ��ぼインダクタンスがゼロに近い無誘導抵抗� ��実現することができる。

[第3の実施例]
 第3の実施例は、図11に示すように絶縁電線� ��半径方向に整列に巻回した巻線層を2つ以上 備えた整列巻き多層コイルに関するものであ る。

 図11に示すように、整列巻き多層コイル11 00は、絶縁電線1010を半径方向に整列に巻回し た巻線層が2つ以上ある。詳細に説明すると� �絶縁電線1010は巻始めより半径方向に整列に� ��かれて巻終わり第1の巻線層が作られる。そ して、第1の巻線層の内周部よりリード線1109� ��外周部からリード線1110が導出されている。

 同様に、絶縁電線1010は巻始めより半径方 向に整列に巻かれて巻終わり第2の巻線層が� �られる。そして、第2の巻線層の内周部より� ��ード線1111と外周部からリード線1112が導出� �れている。同様に第3の巻線層が作られ、そ� ��内周部よりリード線1113と外周部からリード 線1114が導出される。

 このような巻線層を整列巻き多層コイル1 100が要求される仕様に合わせて作成され隣接 して固着する。そして、外周部から導出され ている各層毎のリード線1110、1112,1114を一方� �端子1170に接続線1160を介して接続し、内周部 から導出されている各層毎のリード線1109、11 11、1113を他方の端子1180に接続線1150を介して� ��続する。

 この様な構成によっても整列巻き多層コ� ��ル1100は、市場で入手し易い断面が円形の絶 縁電線を使用して、巻線層数を要求される仕 様に合わせて選択することにより、高価で市 場性の低い平角線を使用することなく、コン パクトで扁平なコイルを提供することができ る。また、平角線使用時よりも表面積を多く とることができるので、高周波の電流を流す 必要がある場合に問題となる表皮効果の問題 を低減することができる。

 また、整列巻きとなっているので一つ層� ��個々の隣接する巻線に加わる電圧は、並列� ��接続されたコイルの間に加わる電圧を一つ� ��の巻き数で除した電圧となる。また、個々� ��隣接する巻線に加わる電圧は、ほぼゼロに� ��い値となる。これらの層が並列に接続され� ��いるからである。

 このようにして、一般にマグネットワイ� ��と呼ばれる絶縁電線を使用して、特殊な平� ��線を用いることなく電流容量の大きくレア� ��ショート等の絶縁不良を起こすことのない� ��縁性に優れ、かつコンパクトで扁平な整列� ��き多層コイルを提供することができる。

[第4の実施例]
 図12に示すように、整列巻き多層コイル1200� ��、平角線1020を半径方向に整列に巻回した巻 線層が2つ以上ある。平角線1020は、例えば、� ��京特殊電線株式会社のNAリボン線を用いる� �とができる。具体的には、平角線1020は巻始� ��より半径方向に整列に巻かれて巻終わり第1 の巻線層が作られる。そして、第1の巻線層� �内周部よりリード線1209と外周部からリード� ��1210が導出されている。

 同様に、平角線1020は巻始めより半径方向 に整列に巻かれて巻終わり第2の巻線層が作� �れる。そして、第2の巻線層の内周部よりリ� ��ド線1211と外周部からリード線1212が導出さ� �ている。同様に第3の巻線層が作られ、その� ��周部よりリード線1213と外周部からリード線 1214が導出される。

 このような巻線層を整列巻き多層コイル1 200が要求される仕様に合わせて作成され隣接 して固着する。そして、外周部から導出され ている各層毎のリード線1210、1212、1214を一方 の端子1270に接続線1260を介して接続し、内周� ��から導出されている各層毎のリード線1209、 1211、1213を他方の端子1280に接続線1250を介し� �接続する。

 この様な構成によっても整列巻き多層コ� ��ル1200は、整列巻きとなっているので一つ層 の個々の隣接する巻線に加わる電圧は、並列 に接続されたコイルの間に加わる電圧を一つ 層の巻き数で除した電圧となる。また、個々 の隣接する巻線に加わる電圧は、ほぼゼロに 近い値となる。これらの層が並列に接続され ているからである。

 以上、本発明の実施形態を用いて説明し� ��が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に� ��載の範囲には限定されない。上記実施形態� ��、多様な変更または改良を加えることがで� ��る。そのような変更または改良を加えた形� ��も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが� ��特許請求の範囲の記載から明らかである。� ��えば、電気装置については、主にスピーカ� ��高圧変圧器について説明したがセンサーコ� ��ル、モータ関係に使用しても良い。また、� ��縁電線は断面が円状の線について主に説明� ��たが断面が楕円などでも採用することがで� ��る。