专利名称：卷线用夹具、角形线圈及角形线圈的制造方法
技术领域：
本发明涉及巻线用夹具及使用了该巻线用夹具的角形线圏的制造方 法以及角形线圏。
背景技术：
本申请对2007年3月13日申请的日本国专利申请第2007-63619 号以及2008年2月25日申请的日本国专利申请第2008 - 43473号主张 优先权，在此援引其内容。
近年来，将移动电话和电动剃须器、台式吸尘器、遥控器等内藏蓄 电池而采用无绳方式的设备(无绳设备)得到普及。在将内藏有次级线 圏的设备，组装于内藏有初级线圏的充电器时，可以通过从初级线圈向 次级线圏的电磁感应，由充电器向设备供给电力而不用设置将充电器和 设备进行电连接的接点(参照日本特开2005 - 136342号公报以及日本 特开2005 - 137173号公报)。
作为内藏于这种无接点充电式设备的次级线圏，特别需要采用薄型 的线圏。为此，可以使用下述这样的线圏，即，在巻轴的径向一排重叠 巻绕由多根金属细线集束而成的导线的线圈(以下，筒记为一排多层巻 绕线圏)。
另外,在进行上述那样的无接点充电中，由于由电磁感应的电磁波 来保护电气线路部件，因此通常在次级线圈上贴有防磁薄片。此时，若 次级线圏为圆形形状时，则在防磁板的四角附近没有线圏，如图12所 示，其是造成在该部位产生涡电流而温度上升的一个原因。因此，作为 次级线圈，需要釆用如图IO所示的角形线圏。
然而，以往以一排多层巻绕线圏为代表，将在巻轴的径向重叠巻绕 的线圏高精度地制造为角形线圏是很困难的。
例如，如图11A所示，使用四角柱状的巻轴92向护板91的大致中 心部突设成的巻线用夹具9,将导线6重叠巻绕于巻轴92得到的一排多层巻绕线圈90，虽被称为角形线圏却没有足够的形状，然而是接近圆形 的形状。特别是与线圏的外径相比较，在巻轴92较小的情况下该倾向 更加明显。
因此，以往以来，例如如图11B所示，不是才艮据巻轴的形状而是从 以箭头所示的四个方向将圆形线圏的外周部挤压成形，得到四边形线 圏。另外，通过改变挤压方向，得到其它所需形状的角形线圏。
然而，这样挤压成形得到的线圏，也不能以高精度形成角形，因而 不能充分满足作为次级线圏的特性。
这样，在以往存在下述这样的问题，即，没有制造以高精度形成角 形的线圏的方法。另外，此处的"以高精度形成角形"是指，在角形线圏 的外侧周缘部中曲线状部位所占的比例较小。
发明内容
本发明是鉴于以上课题所作的发明，其目的在于，提供可以制造以高 精度形成角形线圏的巻线用夹具、^使用该巻线用夹具的角形线圏的制造方 法以及角形线圏。
为了解决上述课题，本发明所涉及的第一发明提供的巻线用夹具，包 括巻绕导线或金属单线的巻轴、和在巻轴的两端部相对置而设置的凸缘 部，在凸缘部的相对置的面中的至少一个面上，以巻轴的端部大致为中心 而放射状地突设有多个棒状的凸部。
在该巻线用夹具中，凸部，也可以仅突设于凸缘部的相对置的面中的 一个面上。
另外，在该巻线用夹具中，凸部也可以突i殳在凸缘部的相对置的面中 的两个面上。
另外，优选为，在该巻线用夹具中，凸部的数目为四个。
本发明所涉及的笫二发明提供的角形线圈的制造方法，使用上述的巻 线用夹具，在巻轴的径向重叠并巻绕一根或多根金属单线或者导线。
本发明所涉及的第三发明提供的角形线圏，其是使用上述巻线用夹具， 在巻轴的径向重叠并巻绕一根或者多根金属单线或导线而成的。优选为，该角形线圏一根或多根金属单线或者由多根金属细线集束 成的导线，在巻轴的径向重叠并巻绕一排而成的四边形线圏。
根据本发明，能够以高精度得到形成角形的线圏。另外，通过使用该 线圈，可以提供充电特性优良的无绳设备。
图1A是例示本发明所涉及的巻线用夹具的第一实施方式，从凸部侧 看到的第一凸缘部的俯视图.
图1B是图1A的A-A线处的剖视图。
图2A是用于说明上述第一实施方式所涉及的角形线圏的制造过程的、 将导线巻绕在巻线用夹具的状态的俯视图。
图2B是图2A的B - B线处的放大剖视图。
图2C是图2A的C - C线处的放大剖视图。
图3是例示本发明所涉及的巻线用夹具和角形线圏的第二实施方式的 侧视图。
图4是例示本发明所涉及的巻线用夹具和角形线圈的第三实施方式的 侧视图。
图5A例示本发明所涉及的巻线用夹具的第四实施方式的俯视图。 图5B是图5A的D - D线处的剖视图。
图6例示本发明所涉及的巻线用夹具的第五实施方式的概略构成图。
图7A是用于说明本发明所涉及的角形线圏的制造过程的、设置有凸 部的区域的、将导线巻绕于巻线用夹具的状态中的放大剖视图。
图7B是用于i兌明本发明所涉及的角形线圈的制造过禾呈的、离开凸部 的区域的、将导线巻绕于巻线用夹具的状态中的放大剖视图。
图8A是用于说明本发明所涉及的角形线圏的制造过程的、将导线巻 绕于巻线用夹具的俯视图。图8B是图8A的E - E线处的放大剖视图。 图8C是图8A的F - F线处的放大剖视图。
图9A是用于说明本发明所涉及的角形线圏的制造过程的、设置有凸 部的区域的、将导线巻绕于巻线用夹具的状态中的放大剖视图。
图9B是用于说明本发明涉及的角形线圈的制造过程的、离开凸部的 区域的、将导线巻绕于巻线用夹具的状态中的放大剖视图。
图IO是例示角形线圏的图。
图11A是用于"^兌明以往的线圈的制造方法的、巻轴为角形的线圏的制 造方法的说明图。
图11B是用于:^兌明以往的线圏的制造方法的、线圈的摘^压成形的方法 的i兌明图。
图12濕j兌明在"&置有防/^板的圆形的次级线圏种产生涡电流的状态 的图。
具体实施例方式
图1A及B是例示本发明所涉及的巻线用夹具的第一实施方式的图， 图1A是俯视图，图1B是图1A的A-A线处的剖视图。
巻线用夹具1包括圓筒状的巻轴15、和在该巻轴15的两端部相 对置地设置的都为圆盘状的第一凸缘部12和第二凸缘部13。而且，将 巻轴15、第一凸缘部12以及第二凸缘部13配置成同芯状。
在第一凸缘部12的与第二凸缘部13相对置的面上，以巻轴15的端部 大致作为中心放射状地进一步突设有方棒状的四个凸部14、 14...。而JL^目 邻的凸部14、 14...形成的角度A均是相同的(直角)。
巻线用夹具l的大小，才艮据所需的角形线圏的大小等，适当地选择即 可。具体而言，凸部14、 14...的长边方向的长度，配合制造的角形线圏的 直径尺寸适当地调节即可。而且，凸部14、 14…的长边方向的长度，无需 全部均相同。
优选为，第一凸缘部12和第二凸缘部13的相对置的面之间的距离Xi,以及凸部14、 14…的高度X2，根据巻绕的导线的种类、直径尺寸 以及所需的角形线圏的种类进行适当地调节。在本发明中，角形线圏的 角形的精度，依赖于凸部14、 14…与第二凸缘部13的相对置的面之间 的距离(Xi-X2)。
例如，作为导线使用下述那样的将多根金属细线集束而成的，在将 该导线在巻轴15的径向重叠绕成一排而制造所谓的一排多层巻绕线圏 的场合下，优选为，上述距离^是导线的直径尺寸的1.5~1.9倍。另 一方面，优选为，上述距离X2)是导线的直径尺寸的1.0 ~ 1.5倍。
对巻线用夹具1的材质没有特别的限定，根据目的适当地选择即可。 例如，可以用金属、塑料等，也可以将多种材质进行组合来使用。并且， 巻线用夹具1利用7>知的手法成形或组装即可。
图2A至C是说明使用巻线用夹具1来制造一排多层巻绕的角形线圏 10的工序的图，图2A是将导线6巻绕在巻线用夹具1的状态的俯视图， 图2B是图2A的B-B线处的放大剖视图，图2C是图2A的C - C线处 的放大剖视图。另外，在图2中，对与图l表示的构成要素相同的构成要 素标记同一符号，并省略其详细说明。这点对后面的图也同样适用。
导线6是将多根金属细线集束而成的。而且，对导线6的直径尺寸没 有特别的限定，考虑所需角形线圏的厚度，适当地选择即可。
如图2A所示，通过将导线6以巻轴15的外周上为始点，在第一凸缘 部12和第二凸缘部13所挟持的区域内，且在巻轴15的径向进行重叠巻绕， 形成一排多层巻绕的角形线圏。
此时，在突i殳有凸部14的区域中，如图2B所示，当凸部14和第二凸 缘部13之间的距离(Xi-X2),与导线6的直径尺寸大致相同时，导线 6被第二凸缘部13和凸部14所挟着，如图2B所示被巻绕为一排。
与此相对，在远离凸部14的区域中，如图2C所示，由于第一凸缘部 12和第二凸缘部13之间的距离&大于导线6的直径尺寸，因此成为如图 2C所示那样的巻线形状。
其结果是在比较仅巻绕相同圏数的导线6时的线圏的直径尺寸时，与 凸部14重叠的位置的直径尺寸&变得比远离凸部14的位置的直径尺寸 R2更大。而且，随着导线6巻绕的圏数的增多，R和R2之差也变大，不久线圏在其外侧周缘部中的凸部14、 14...重叠的四个位置上形成为具有顶 点的近似正方形的角形线圏10。此时，所得到的角形线圏10在与凸部14 重叠的位置上，变得比其它的位置的厚度更薄。
巻绕导线6的圏数，虽不是特别限定之物，然而圏数越多越能够获得 以高精度形成角形的角形线圏。
另外，在图1A以及图2A中，作为巻轴15表示了圆筒状，但巻轴的 形状不仅局限于此，只要是筒状的巻轴即可。例如，巻轴的直径方向截面 的形状，即，不论线圏的巻轴的形状是圓形、椭圆形、多边形等任何一种 形状，被制造的角形线圏的外形基本上不受巻轴的这些形状的影响。
另外，在图1A以及图2A中，作为凸部14表示了角棒状，但凸部的 形状不仅局限于此，只要是凸状即可。
另外，优选为，将第二凸缘部13可拆卸地固定于巻轴15的端部。由 此，可以容易地从夹具上拆下制造后的角形线圏。对将第二凸缘部13可拆 卸地固定于巻轴15的端部的方法未作特别的限定，也可以利用爿>知的方 法，例如，将巻轴15的端部嵌合于设置在第二凸缘部13的该位置上的凹 部。
此外，在图1A以及图2A中，作为第一凸缘部、第二凸缘部表示了圆 盘状的部件，但这些凸缘部只要是具有可将凸部突设的平面的部件任何形 状都可以。
这样，如果使用本发明的巻线用夹具，通过改变裙^t射状地设置于凸 缘部的凸部的数目和配置图案，可以制it各种形状的角形线圏。具体而言， 角形线圏的顶点数，与祐放射状地设置的凸部的数目相同,各顶点间的距 离，由相邻的凸部所形成的角度来决定。因此，设置于凸缘部的凸部的数 目以及相邻的凸部所形成的角度，根据目的适当地选择即可。
第二实施方式
图3是例示本发明涉及的巻线用夹具以及角形线圏的第二实施方式的 侧视图。
在本实施方式的巻线用夹具2中，在与第一凸缘部22的第二凸缘部 13相对置的面上，以巻轴15的端部大致作为中心it射状地突i殳有五个凸部14、 14...。相邻的凸部14、 14...形成的角度02都是相同的。另外，本 实施方式，除了凸部的数目以及配置形态以外，与第一实施方式相同。使用巻线用夹具2与上述同样被制造的角形线圏20，其外形为近似正 五边形。第三实施方式图4是例示本发明涉及的巻线用夹具以及角形线圏的第三实施方式的 俯视图。在本实施方式的巻线用夹具3中，在与第一凸缘部32的第二凸缘部 13相对置的面上，以巻轴15的端部大致作为中心放射状地突设有四个凸 部14、 14…。相邻的凸部14、 14…所形成的角度是e3A和e3B两种，并且 以使相邻的角度不同的方式配置有凸部14、 14...。另外，本实施方式，除 了凸部的配置方式以外，与第一实施方式相同。使用巻线用夹具3而被与上述同样制造的角形线圏30，其外形为近似 长方形形状。第四实施方式图5A及B是例示本发明所涉及的巻线用夹具的第四实施方式的图， 图5A为俯视图，图5B是图5A的D-D线处的剖视图。本实施方式的巻线用夹具4,在第一凸缘部42的与第二凸缘部13相 对置的面上，除了以延伸至凸部14的端部的方式，在其外周部形成有圆锥 面16以外，与第一实施方式相同。这样通过形成圆锥面，4吏导线6的在线 闺制造时向巻线用夹具4的巻绕更加容易。根据本实施方式的巻线用夹具 4，可以制造与第一实施方式同样的近似正方形形状的角形线圏。另外，不言而喻即4吏是凸部的数目为四个以外的情况下，通过形成上 述圆锥面可以实现同样的效果。另外，在此表示了在第一凸缘部的外周部 设置了圆锥面的例子，然而取而代之在第二凸缘部的与第一凸缘部相对置 的面上，也可以在外周部设置圆锥面，也可以在第一和第二凸缘部的两者 的外周部设置圆锥面。第五实施方式图6例示本发明所涉及的巻线用夹具的第五实施方式的概略构成图。在本实施方式的巻线用夹具5中，在第二凸缘部53的与第一凸缘部 12相对置的面上，进一步以巻轴15的端部大致作为中心放射状地突设有 高度X3的四个凸部54、 54...。而且，这些凸部54、 54…从巻轴15的轴向 看被配置于与第一凸缘部12上的凸部14、 14…一致的位置。凸部54、 54... 与凸部14、 14…为相同的材质、形状。因此，相邻的凸部54、 54…所形成 的角度，均与凸部14、 14...所形成的角度是相同的。除这以外的方面，本 实施方式与第一实施方式相同。上^JE巨离Xi与第一实施方式相同，优选为，距离X2-XJ是 导线的直径尺寸的1.0 ~ 1.5倍。根据本实施方式的巻线用夹具5，可以制造与第一实施方式同样的近 似正方形形状的角形线圏。另外，在此表示了凸部为四个的情况，但在本发明中，即使是第一和 第二的凸缘部的两者均设置凸部的情况下，凸部的数目也不特别限定，根 据目的适当地选择即可。而且，在第一凸缘部和/或第二凸缘部，也可以与 第四实施方式同样地形成圆锥面。另外，在第五实施方式中，凸部14和54均设置了四个，例如，在第 一实施方式中，也可以在第一凸缘部和第二凸缘部的两者，在从巻轴的轴 向看不相互重叠的位置上设置总数为四个的凸部。具体而言，例如，在第 一凸缘部和第二凸缘部各设置两个凸部，或者也可以在任一方的凸缘部设 置一个凸部，在另一方的凸缘部设置三个凸部在至此为止的说明中，表示了将凸部以相对于巻轴为对称的方式设置 于凸缘部上的例子，然而在本发明中根据需要，也可以以完全不具有对称 性的方式配置凸部。即，相邻凸部形成的角度，可以全都不同。另外，在至此为止的说明中，对一排多层巻绕的角形线圏的制造方法 进行了i兌明，然而在制造角形线圏而不局限于一排多层巻绕的情况下，也 可以使用本发明的巻线用夹具。例如，在图1A以及B所示的第一实施方式中，将距离Xi设为导线的 直径尺寸的2.5 ~ 2.9倍左右，将(& -X2)设为导线的直径尺寸的2.0 ~ 2.5 倍左右，除此以外使用与第一实施方式同样的巻线用夹具，通it^巻轴的径向重叠巻绕由多才艮金属细线集束成的导线，可以得到两排多层巻绕角形线圏。图7A以及B是说明使用这样的巻线用夹具以及导线制造角形线圏 的工序的图，图7A是将导线6巻绕于巻线用夹具1的状态的、设置有凸 部14的区域的放大剖视图，图7B是远离凸部的区域的放大剖视图。在此， 由于距离(XrX2)被设定为导线的直径尺寸的大约2倍，因此，在与凸部 14重叠的位置上，将导线6巻绕两排。另一方面，在远离凸部14的位置 中，将距离&设定为导线的直径尺寸的大约2.5倍，因此导线6如图7B 所示被巻绕。因此，比较只巻绕了相同圏数的导线6时的线圏的直径尺寸 时，与凸部14重叠的位置的直径尺寸R3变得比远离凸部14的位置的直径 尺寸R4更大。而且，随着导线6巻绕的圏数的增多，R3和Rt的差也变 大，不久线圏与在其外侧周缘部中的凸部14、 14...重叠的四个位置上就形 成为具有顶点的近似正方形形状的、 一部分为两排巻绕的角形线圏10。另 外，得到的角形线圏，在与凸部14重叠的位置上，变得比其它的位置的厚 度更薄。另外，在此对作为第一实施方式的变形例进行了说明，然而例如在第 二~第四的实施方式中采用同样的构成，也同样可以制造多排多层巻绕角 形线圈。此夕卜，在第五实施方式中，将距离Xj殳为导线的直径尺寸的2.5~ 2.9倍左右，将(Xi-X。设为导线的直径尺寸的2.0~2.5倍左右，同样也 可以制造多排多层巻绕角形线圏。在至此为止的说明，对使用由多根金属细线集束成的导线6的例子进 行了说明，然而在本发明中的任意一个实施方式中，也可以取代上述导线 6而使用金属单线。在该种情况下，与使用导线6的情况同样地，也可以 制造角形线圏。金属单线可以只巻绕一根，但在作业上优选为同时巻绕多根。在该种 情况下，同时巻绕多根金属单线是指，例如不固定多根金属单线相互的位 置关系，只在使彼此相互接触的状态下巻绕集合的单线(或者也可以存在 非接触部分)，或者同时巻绕相对于巻线用夹具W目互不同的方向供给的 多根金属单线。而与如下这样的状态不同，即不同于以固定或者不容易变 动的方式束绰了金属单线相互的位置关系的状态。另外，优选为，使用的金属单线的直径为30~800nm。作为用于金属单线的巻绕的巻线用夹具，优选为，例如，使用将第一实施方式的巻线用夹具的上^巨离xi为^殳金属单线的直径尺寸的1.5 ~1.9倍，将上i^巨离(XI -X2)设为金属单线的直径尺寸的1.0~1.5倍的 单线。在图8A~图8C表示了使用该巻线用夹具巻绕金属单线61的状态的图。另外，作为巻线用夹具，使用将第一实施方式的巻线用夹具的上^巨 离Xj殳为金属单线的直径尺寸的2.5~2.9倍左右，将距离(XI -X2)设 为金属单线的直径尺寸的2.0 ~ 2.5倍左右的夹具，将巻绕金属单线61的状 态表示于图9A以及图9B。另外，作为巻线用夹具，也可以采用将第五实施方式的巻线用夹具的 距离XI设为金属单线的直径尺寸的2.5 ~ 2.9倍左右，将距离(XI -X2 -X3 ) 设为金属单线的直径尺寸的2.0 ~ 2.5倍左右。如以上说明的那样，根据本发明只通过在巻线用夹具上巻绕导线，即可得到高精度地形成角形的所需形状的角形线圏，而无需^^以往那样将圆 形线圈成形为角形线圈。另外，巻线用夹具的构造筒单，线圏制造的工序 也筒4更，因而可以以低成本制造高品质的角形线圏。另外，在本发明中，凸部的在巻线用夹具中的设置位置，优选为，在 巻轴的轴周围方向(周向)中相互不同的三个位置以上。以上，对本发明的优选实施例进行了说明，然而本发明并不被这些实 施例所限定。在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行构成的添加、省 略、置换以及其它的变形。本发明不被上述的说明限定，仅仅通过权利要 求进行限定。
权利要求
1.一种卷线用夹具，其特征在于，包括卷绕导线或金属单线的卷轴、和在卷轴的两端部相对置而设置的凸缘部，在凸缘部的相对置的面中的至少一个面上，以卷轴的端部大致为中心而放射状地突设有多个棒状的凸部。
2. 根据权利要求l所述的巻线用夹具，其特征在于，将上述凸部仅 突设在凸缘部的相对置的面中的一个面上。
3. 根据权利要求l所述的巻线用夹具，其特征在于，将上述凸部突 设在凸缘部的相对置的面中的两个面上。
4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的巻线用夹具，其特征在 于，上述凸部的数目为四个。
5. —种角形线圏的制造方法，其特征在于，使用权利要求1至3中 的任意一项所述的巻线用夹具，在巻轴的径向重叠并巻绕一才艮或多根金属 单线或者导线。
6. —种角形线圏的制造方法，其特征在于，使用权利要求4所述的 巻线用夹具，在巻轴的径向重叠并巻绕一# 或多才艮金属单线或者导线。
7. —种角形线圏，其特征在于，其是使用权利要求1至3中的任意 一项所述的巻线用夹具，在巻轴的径向重叠并巻绕一才艮或多根金属单线或 者导线而成的。
8. —种角形线圈，其特征在于，其是使用权利要求4所述的巻线用 夹具，在巻轴的径向重叠并巻绕一才艮或多才艮金属单线或者导线而成的。
9. 根据权利要求7所述的角形线圏，其特征在于，其是将一根或多 才艮金属单线或者由多才艮金属细线集束而成的导线，在巻轴的径向重叠并巻 绕一排而成的四边形线圏。
10. 根据权利要求8所述的角形线圏，其特征在于，其是将一根或 多根金属单线或者由多根金属细线集束而成的导线，在巻轴的径向重叠 并巻绕一排而成的四边形线圏。
全文摘要
本发明提供卷线用夹具、角形线圈以及角形线圈的制造方法。卷线用夹具(1)，为在卷轴(15)的两端部相对置而设置有第一凸缘部(12)和第二凸缘部(13)，以卷轴(15)的端部大致为中心而放射状地突设有四个棒状的凸部(14)，并使用该卷线用夹具(1)，将导线(6)在卷轴(15)的径向重叠并卷绕，制造大致正方形形状的角形线圈(10)。其结果是能够以高精度得到形成角形的线圈。
文档编号H01F41/06GK101299394SQ20081008551
公开日2008年11月5日 申请日期2008年3月10日 优先权日2007年3月13日
发明者五十岚浩一, 我妻贞治, 植木孝司, 玉田辉男, 藤身贵史 申请人:米沢电线株式会社