JP4098685B2 - 撚り線の電線、コイル、及びノイズフィルタ装置 - Google Patents

Description

この発明は、撚り線の電線、コアに撚り線が巻き付けられたコイル、及びノイズフィルタ装置に関する。たとえば、電源（ＡＣ電源またはＤＣ電源）と該電源から電源コードを通じて電気が供給される負荷装置との間に配置され、前記負荷装置から前記電源へ前記電源コードを通じてノイズが伝搬することを阻止するとともに、前記電源コードから外部に放射されるノイズを阻止するノイズフィルタ装置、及び該ノイズフィルタ装置に用いられるコイル（ノーマルモードコイルまたはコモンモードコイル）等に適用して好適である。

従来から、たとえば、モータ等を駆動するインバータ装置等の負荷装置と電源との間に、伝導ノイズあるいは放射ノイズのノイズ発生源となる前記負荷装置からの前記ノイズを阻止するためにノイズフィルタ装置が挿入配置される（特許文献１参照）。

このノイズフィルタ装置には、前記負荷装置と前記電源との間の接続線に直列に挿入されるコイル（ノーマルモードコイルあるいはコモンモードコイル）が使用されている。

特開平１０−１０７５７１号公報

ところで、負荷装置が半導体製造装置、工作機械、エレベータあるいはプラント設備等の大電力装置である場合には、コイルに１００［Ａ］を超える電流が流れる場合がある。

そこで、従来、たとえば図２４に示すように、大電流用途用のノイズフィルタ装置のコイル２として、断面積６０［ｍｍ²］の綿巻銅線（ＤＣＣ線）４をシリコン系の絶縁チューブ６で覆った電線８をトロイダルコア１０に複数回巻き付けたものが使用に供されている。ここで、トロイダルコア１０のサイズは、外径φ１３０、内径φ１００、厚みｔ７０である。この綿巻銅線４を使用した従来技術に係るコイル２の許容電流は約１００［Ａ］である。そのため、許容電流約３００［Ａ］のコイルを得るには、上記の電線８を３本並列巻きにして（総断面積１８０［ｍｍ²］）、コイルを形成する必要がある。なお、コイル２は、３相３線式５００Ｖａｃ級のものである。

しかしながら、上述した綿巻銅線４を使用したコイル２では、電線が硬く、また、トロイダルコア１０に巻数を多く巻くことができないので、約３００［Ａ］超過の大電力装置用のものが現在市場に提供されていない。

実際上、図２４例の綿巻銅線４の心線は、φ０．１２の裸銅線を４０本束ね撚り構成とし、その束ね撚り線を７束撚り構成とし、さらに１９束を撚り構成とした３回の撚り線製作工程で作成された撚り線とされている。

したがって、束ね撚り線を製作することが必要となるが、この束ね撚り線は、図２５に示すように、φ０．１２の裸銅線が予め巻き付けられている４０個（束ね撚り線を構成する銅線の数と等しい数）のボビン３０から裸銅線３２を引きだし、かつ撚り工程部３４で４０本を撚った束ね撚り線３６を巻取ボビン３８に巻き取ることで製作される。

しかしながら、このようにして、束ね撚り線３６を製作する場合には、その束ね撚り線３６の本数と同数のボビン３０の在庫が必要となることから、保管スペースが大きくなり、かつ製造設備も大規模になるという問題がある。しかも、束ね撚り線３６の本数に対応した数の巻取ボビン３８を保管するスペースも必要になるという問題がある。さらには、長い撚り線に絶縁チューブ６を被せる作業もきわめて繁雑でコストがかかる。

結果として、図２４に示した綿巻銅線４を使用した従来技術に係るコイル２は、許容電流が約３００［Ａ］以下の装置に使用が制限され、かつ製造コストが高いという欠点がある。

図２６は、約３００［Ａ］超過の大電力装置用コイル１２の模式的な構成を示している。このコイル１２は、インダクタンス値をかせぐために３個並べたトロイダルコア１４、１６、１８の開口に３本の銅板であるブスバー２０、２２、２４を通した構造を有する。このブスバー２０、２２、２４を使用したコイル１２は、約４００［Ａ］超過の大電力装置に使用することができる。

しかしながら、このブスバー２０、２２、２４を使用したコイル１２、及び上述した綿巻銅線４を使用したコイル２では、両方ともに、導体が太くて硬いことから以下に示す種々の問題がある。

第１に、コアにコイルを巻くことが困難なため、インダクタンス値が低くなり、コイルによる高周波遮断効果が低くなる。

第２に、逆に、必要なインダクタンス値を持つコイルは、そのサイズが大型化する。

第３に、必要なインダクタンス値を持つコイルを製造するために、コストが増加する。

この発明は、このような種々の課題を考慮してなされたものであり、撚り線を簡易に製造することを可能とする撚り線の製造装置により製作された大電流でも使用可能な比較的に細い撚り線の電線を提供することを目的とする。

また、この発明は、大電流での使用が可能であり、インダクタンス値を容易に高くすることができるコイルを提供することを目的とする。

さらに、この発明は、大電流での使用が可能なノイズフィルタ装置を提供することを目的とする。

この発明に係る撚り線の電線は、撚り線の製造装置により作成された撚り線の電線であって、前記製造装置は、Ｘ軸方向に配置された軸上に、Ｘ軸方向及びこれと直交するＹ軸方向に移動する移動軸が載せられ、かつ前記移動軸には案内用プーリーが取り付けられるとともに先端部に管が取り付けられた構成とされ、制御盤に組み込まれたＮＣプログラムにより動作が制御されるＸＹ２軸ロボットと、前記Ｘ軸方向に間隔を空けて配置され、開口端が鉛直上方とされて前記移動軸の前記先端部側に臨み、一方がＸ軸を中心に回転可能に構成されたフック対と、銅線が巻かれたボビンと、を有し、前記製造装置により撚り線の電線を製作する際、前記フック対間の位置を固定し、かつ前記開口端を鉛直上方に固定し、前記ＸＹ２軸ロボットによって、前記フック対間に前記銅線を前記ボビンから前記プーリーを介して繰り出して掛け渡し、以降、所定巻き数の輪状の導体を製作するために、前記管の銅線繰り出し端が、同一平面上で、輪を描く動きを繰り返すように前記移動軸を移動させることで、前記ボビンから前記プーリーを介して前記銅線を巻き取り、前記輪状の導体を製作した後、回転可能なフックを所定回数回転させることによって製作した、所定撚り数の電線において、上記電線は、φ０．４〜φ１．６の銅線で１０本〜２０，０００本束とされ、かつ総断面積［ｍｍ²］が１０以上１０，０００以下の撚り線とされていることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
この撚り線の電線は、従来にはない電線であり、従来の５０［Ａ］〜約３００［Ａ］さらに、これ以上４００［Ａ］を超える許容定格電流を有する。

たとえば、５０［Ａ］用として、φ１．２、本数１１本、総断面積１２．４［ｍｍ²］の電線や、φ０．４、本数１０５本、総断面積１３．２［ｍｍ²］の電線が該当する。また、４００［Ａ］用として、φ１．０、本数５００本、総断面積３９２．８［ｍｍ²］の電線や、φ０．４、本数３２００本、総断面積４０２．２［ｍｍ²］の電線が該当する。このような電線は、大電流で使用可能であり、かつ比較的に細い電線である。

ここで、前記銅線は、裸銅線、裸銅線のメッキ線、絶縁塗料を塗布された銅線の少なくとも１種の銅線、あるいは前記裸銅線、前記裸銅線のメッキ線、前記絶縁塗料を塗布された銅線の少なくとも２種を混在させた銅線、または、前記少なくとも１種の銅線あるいは前記少なくとも２種を混在させた銅線に自己融着塗料が塗布された自己融着線を用途に応じて用いることができる（請求項２記載の発明）。

また、請求項１または２記載の撚り線の電線を、磁束を通すコアに巻き付けたコイルは、電線が比較的に柔らかいので、コアに電線を巻き付けることが容易であり、大電流での使用が可能なインダクタンス値の高いコイルを製作することができる（請求項３記載の発明）。コアの形状として、トロイダルコア、角型コア、複角形コア等を使用することができる。

コイルのコア用として、トランス用コア、ノーマルモードコイル（単相１線式）用コア、コモンモードコイル（単相２線式、単相３線式、３相３線式、３相４線式）用コアのいずれかを使用することにより、それぞれ、電源トランス、ノイズフィルタ装置に好適に適用することができる（請求項４記載の発明）。すなわち、高周波特性が良好で小型の電源トランス（スイッチング電源用トランスを含む。）、あるいは高周波遮断特性が良好なノイズフィルタ装置（請求項５記載の発明）を製作することができる。

この発明によれば、大電流での使用が可能な撚り線の電線、大電流での使用が可能でインダクタンス値の高いコイル、大電流での使用が可能なノイズフィルタ装置が提供される。

以下、この発明の実施の形態について、Ａ．電線（撚り線）、Ｂ．電線（撚り線）の製造方法、Ｃ．電線（撚り線）を使用したコイル等について、それぞれ、図面を参照して説明する。実際上、Ａ．で説明する電線は、Ｂ．の撚り線の製造方法により製造されるが、理解の容易化のため、最初に、Ａ．電線（撚り線）について説明する。

Ａ．電線（撚り線）の説明
図１は、この発明の一実施形態の電線（撚り線）５０の構成を示している。電線５０は、φ０．４〜φ１．６の銅線６０で１０本〜２０，０００本束とされ、かつ総断面積［ｍｍ²］が１０以上１０，０００以下の撚り線（以下に説明するように、１回の撚り線製作工程で作成された撚り線）とされている。この電線は、従来にはない電線であり、従来の５０［Ａ］〜約３００［Ａ］さらに、これ以上４００［Ａ］を超える許容定格電流を有する。

たとえば、５０［Ａ］用として、φ１．２、本数１１本、総断面積１２．４［ｍｍ²］の電線や、φ０．４、本数１０５本、総断面積１３．２［ｍｍ²］の電線が該当する。

また、４００［Ａ］用として、φ１．０、本数５００本、総断面積３９２．８［ｍｍ²］の電線や、φ０．４、本数３２００本、総断面積４０２．２［ｍｍ²］の電線が該当する。

その他、１５０［Ａ］用として、φ１．２、本数１００本、総断面積１１３．２［ｍｍ²］の電線が該当する。

この場合、電線（撚り線）５０は、解れないように、両端及び必要に応じた位置が樹脂製の紐状のファスナー５２で固定されている。なお、ファスナー５２に代替して接着テープを用いて固定することもできる。また、電線（撚り線）５０の先端部には、半田５４が付けられている。

電線（撚り線）５０に使用される銅線６０としては、裸銅線、裸銅線のすず等のメッキ線、ウレタン・ポリエステル等の絶縁塗料を塗布された銅線（ＵＥＷ線、ＰＥＷ線等）が好適に使用される。裸銅線、裸銅線のメッキ線の電線（撚り線）５０は、絶縁被膜の剥離処理が不要であるので、作業工程を短くできる。

また、用途に応じて、銅線６０として、裸銅線、裸銅線のメッキ線、絶縁塗料を塗布された銅線６０のうち、いずれかの銅線６０に自己融着塗料が塗布された自己融着線を用いることができる。自己融着線は、加熱処理で接着可能なもの、溶剤で接着可能なものいずれの線を用いることもできる。この場合、電線（撚り線）５０が解れることがなくなる。

さらに銅線６０として、前記裸銅線、前記裸銅線のメッキ線、前記絶縁塗料を塗布された銅線の少なくとも２種を混在させた銅線、または、少なくとも１種の銅線あるいは少なくとも２種を混在させた銅線に自己融着塗料が塗布された自己融着線を用いることができる。

次に、上述した電線（撚り線）５０の製造方法について説明する。

Ｂ．電線（撚り線）の製造方法の説明
実施例１：長さが可変の棒状ボビンを巻取ボビン（巻取手段）として利用し、撚り線を製造する方法
図２は、上述したいずれかの銅線６０が巻かれた１つのボビン（銅線巻きドラムともいう。）６２から棒状の巻取ボビン６４に銅線６０を巻き取り、輪状の導体６６を製作する巻取装置５８の正面構成を示している。なお、ボビン６２は、図示していない固定シャフトに回転可能に固定されている。

図３は、輪状の導体６６を製作する直前の巻取装置５８の斜視構成を示している。

図２及び図３において、棒状の巻取ボビン６４は、床に固定された支持ポスト６９の一端側に取り付けられた回転軸７０を有し、この回転軸７０に、一体的に板７１が取り付けられ、この板７１に、板７１の長さ方向に移動可能な２つのピン６８が取り付けられた構成とされている。ピン６８の位置を長さ方向に可変させることで、輪状の導体６６の長さを所望の長さに調節することができる。この場合、回転軸７０の中心から各ピン６８までの長さは、回転軸７０の回転にぶれが生じないように同一の長さであることが好ましい。

回転軸７０は、従動プーリー７２と同軸上に一体的に固定されている。この従動プーリー７２と、床に固定された回転駆動源である電動モータ７４の駆動プーリー７６との間には、動力伝達用のベルト８０が掛け渡されている。

図４に示すように、ピン６８間の長さが所望の長さに固定された後、電動モータ７４の駆動プーリー７６を矢印Ｂ方向に回転することで回転軸７０が矢印Ａ方向に回転し、所定回転数（所定本数の１／２）になったときに回転を停止する。これにより所定本数の輪状の導体６６が製作される。

なお、図２〜図４例では、回転軸７０をベルト８０によって回転しているが、回転軸７０を回転駆動源により直接回転させてもよく、ギヤを介して回転させてもよい。以上のようにして輪状の導体６６を製作することができる。

また、棒状の巻取ボビン６４は、図５に概念を示すように、回転軸７０Ａを有し、この回転軸７０Ａと直交し両側に延びる長さが可変の棒状部分６４Ｂを有する棒状の巻取ボビン６４Ａの構成を有していれば、その構造は任意である。

次に、巻取装置５８により製造された輪状の導体６６を棒状の巻取ボビン６４のピン６８から取り外し、開口８２（図２、図４参照）内から両側に引っ張ることで、所望長さの撚り線に対応する長さの所望本数の束線を製作することができる。

図６は、輪状の導体６６を、開口８２内からフック８８、８９により両外側に引っ張った状態で所望本数の束線６６Ｂとした撚り線製作装置９０の構成を示している。

束線６６Ｂは、一方の端部が固定ブロック８１に設けられた固定フック８９に掛けられ、他方の端部が矢印方向に回転可能な電動モータ８４の回転軸８６に固定された回転フック８８に掛けられている。固定フック８９と回転フック８８との間の軸間距離は、束線６６Ｂの長さに対応するように可変可能に構成される。

図６の状態において、電動モータ８４の回転軸８６を回転させることで回転フック８８が回転し、束線６６Ｂに撚りが発生する。所定回数回転したところで電動モータ８４の回転を停止することで、所定撚り数の撚り線が製作される。なお、固定フック８９を回転フックとし矢印方向と逆方向に回転させる構成とすれば、撚り線の製作時間を短縮することができる。

フック８８、８９から撚り線を外し、図１に示したように、解れないように、両端及び必要に応じた位置で樹脂製の紐状のファスナー５２あるいは接着テープを用いて固定した後、先端部に半田５４を付けることで、所望の電線（撚り線）５０を製作することができる。

なお、フック８８、８９から撚り線を外した状態において、銅線６０が加熱接着可能な自己融着線である場合には、オーブン等の恒温槽に一定温度で所定時間放置して銅線６０同士を接着することで電線（撚り線）５０の解れの発生を防止することができる。また、フック８８、８９から撚り線を外した状態において、銅線６０に溶剤を吹き付けるか、あるいは溶剤中に漬けて上げることで、溶剤により銅線６０同士を接着することができ、これによっても電線（撚り線）５０の解れの発生を防止することができる。

図７は、他の撚り線製作装置９２の構成を示している。この撚り線製作装置９２は、図６の撚り線製作装置９０における回転フック８８を止め具としての回転平押さえ板９８に代替し、固定フック８９及び固定ブロック８１を止め具としての固定平押さえ板９９と固定ブロック８１Ａに代替したものである。平押さえ板９８、９９を利用してねじ１０２、１０４等により輪状の導体６６の両端を固定し、回転平押さえ板９８を電動モータ８４により回転させることで、同様に、撚り線を製作することができる。

図８は、上述したＢ．電線（撚り線）の製造方法の工程図を示す。この電線（撚り線）の製造方法は、所望長さの撚り線を製造する際に、φ０．４〜φ１．６内のいずれかの径を有する銅線６０が巻かれた１つのボビン６２から巻取ボビン６４に銅線６０を巻き取り、輪状の導体６６を製作する巻取工程（Ｓ１）と、輪状の導体６６を、開口８２等内から両側に引っ張ることで、所望長さの撚り線に対応する長さの多数本の束線６６Ｂとする束線製作工程（Ｓ２）と、多数本の束線６６Ｂの両端を引っ張った状態において、少なくとも一方の端を回転させて撚り線を製作する撚り線製作工程（Ｓ３）とを基本工程として備える。

この基本工程を実施して撚り線を製作することにより、大電流で使用が可能な電線（撚り線）を１回の撚り線製作工程（Ｓ３）で簡易に製造することができる。

また、巻取装置５８は、銅線６０が巻かれた１つのボビン６２から銅線６０を巻き取る構成とすればよいので、従来技術として図２５を参照して説明したように撚り線を構成する線数に等しい数の多数のボビン３０を使用する必要がなく、巻取装置自体の構成も簡単になり、電線（撚り線）を製作するスペース、及びコスト（巻取装置及び撚り線のコスト）を大幅に低減することができる。

なお、この発明において、巻取工程（Ｓ１）で使用されるボビン６２の数は１つに限る必要はない。たとえば図９に示すように、ボビン６２を２つ準備した（２つ以上準備してもよい。）平行巻きとした場合には、巻取時間を半分に短縮することができる。すなわち、この発明では、撚り線を構成する線数より少ない数のボビン６２、最低限、少なくとも１個のボビン６２で輪状の導体６６を製作することができる。

さらに、銅線６０が、裸銅線、裸銅線のメッキ線、絶縁塗料を塗布された銅線のいずれかである場合には、撚り線をテープまたは紐状のファスナー５２により固定する。さらにまた、銅線６０が自己融着線であって、加熱接着タイプである場合には、撚り線を加熱処理により固定する。銅線６０が自己融着線であって、溶剤接着タイプである場合には、撚り線に溶剤を付けて固定する。このように、撚り線製作工程（Ｓ３）の次の工程として、解れ防止工程（Ｓ４）を備えることが好ましい。この結果、解れ防止処理がなされた撚り線を得ることができる。

ここで、上記の束線製作工程（Ｓ２）の他の実施例について説明する。なお、以下に参照する図面において、図１〜図９に示したものと同一のものあるいは対応するものには同一の符号を付けて、その詳細な説明は省略する。

実施例２：径が可変のディスク状のボビンを巻取ボビンとして利用し、撚り線を製造する方法
図１０は、銅線６０が巻かれた１つのボビン６２からディスク状の巻取ボビン（巻取手段）１６４に銅線６０を巻き取り、輪状の導体１６６を製作する巻取装置１５８の正面構成を示している。

図１１は、輪状の導体１６６の製作前の巻取装置１５８の斜視構成を示している。

図１０及び図１１において、ディスク状の巻取ボビン１６４は、支持ポスト６９の一端側に取り付けられた回転軸７０を有し、この回転軸７０に、一体的にディスク１７１が取り付けられ、このディスク１７１にディスク１７１の径方向に移動可能な４個のピン１６８が取り付けられた構成とされている。ピン１６８の位置を径方向に可変させることで、輪状の導体１６６の長さを所望の長さに調節することができる。この場合、回転軸７０の中心から各ピン１６８までの長さは、回転軸７０の回転にぶれが生じないように同一の長さとすることが好ましい。

回転軸７０は、従動プーリー７２と同軸上に一体的に固定されている。この従動プーリー７２と、電動モータ７４の駆動プーリー７６との間には、動力伝達用のベルト８０が掛け渡されている。

図１２に示すように、各ピン１６８の位置が所望の位置に固定された後、電動モータ７４の駆動プーリー７６を矢印Ｂ方向に回転させることで回転軸７０が矢印Ａ方向に回転し、所定回転数（所定本数の１／２）になったときに回転を停止する。これにより所定本数の輪状の導体１６６を製作することができる。

ディスク状の巻取ボビン１６４は、図１３に概念を示すように、回転軸７０Ａを有し、径が可変のディスク１７１Ａを有するディスク状の巻取ボビン１６４Ａの構成を有していれば、その構造は任意である。

次に、巻取装置１５８により製造された輪状の導体１６６をディスク状の巻取ボビン１６４から取り外し、開口１８２（図１０、図１２参照）内から両側に引っ張ることで、所望長さの撚り線に対応する長さの所望本数の束線を製作することができる。

以下、上述した撚り線製作工程（Ｓ３）と解れ防止工程（Ｓ４）を行うことで、所望の長さの電線（撚り線）を製作することができる。

ここで、束線製作工程（Ｓ２）のさらに他の実施例について説明する。

実施例３：回転軸間長さが可変のベルトコンベア状ボビンを巻取ボビン（巻取手段）として利用し、撚り線を製造する方法
図１４は、銅線６０が巻かれた１つのボビン６２からベルトコンベア状の巻取ボビン２６４に銅線６０を巻き取り、輪状の導体２６６を製作する巻取装置２５８の正面構成を示している。

図１５は、輪状の導体２６６の製作前の巻取装置２５８の斜視構成を示している。

図１４及び図１５において、ベルトコンベア状の巻取ボビン２６４は、２つのプーリー２８１と２８２を有する構成とされている。両プーリー２８１、２８２間の長さを変えるために、いずれか一方あるいは両方のプーリー２８１、２８２の位置を近づく方向あるいは離れる方向に移動させることで、輪状の導体２６６の長さを所望の長さに調節することができる。

図１６に示すように、各プーリー２８１、２８２間の長さを所望の長さに固定した後、電動モータ７４の駆動プーリー２８１を矢印Ｂ方向に回転させることで従動プーリー２８２が矢印Ａ方向に回転し、所定回転数（所定本数の１／２）になったときに回転を停止する。これにより所定本数の輪状の導体２６６を製作することができる。このベルトコンベア状の巻取ボビン２６４は、輪状の導体２６６自体が伝達ベルトを兼用している。

以上のようにしても輪状の導体２６６を製作することができる。次に、輪状の導体２６６の作成後に、巻取装置２５８により製造された輪状の導体２６６を両プーリー２８１、２８２から取り外し、開口２８３（図１４、図１６参照）内から両側に引っ張ることで、所望長さの撚り線に対応する長さの所望本数の束線を製作することができる。

以下、上述した撚り線製作工程（Ｓ３）と解れ防止工程（Ｓ４）を行うことで、所望の長さの電線（撚り線）を製作することができる。

図１７Ａ〜図１７Ｄは、巻取手段を、上述した巻取ボビン６４等に代替してＸＹ２軸ロボット４００を使用し、電線（撚り線）を製造する撚り線製造装置４０２の構成及び製造方法を示している。

この撚り線製造装置４０２は、図示しない制御盤に組み込まれたＮＣプログラムにより動作が制御されるＸＹ２軸ロボット４００を有し、Ｘ軸方向に配置された固定軸４０４上に、Ｘ軸方向及びこれと直交するＹ軸方向に移動する移動軸４０６が載せられた構成とされている。移動軸４０６の側面には、銅線６０の案内用のプーリー４０８が取り付けられている。また、移動軸４０６の側面の先端部には、ノズル状の管４１０が付けられている。

図１８は、管４１０が付けられた移動軸４０６の先端部の拡大図を示している。

この撚り線製造装置４０２では、ボビン６２から繰り出され、２つのプーリー４０８により案内された銅線６０が管４１０の細孔を通りフック４１２、４１４間で巻き取られるように構成されている。

開口端（フックの切れ目部分）４１３が鉛直上方に向けられたフック４１２は、上記制御盤によりＸ軸方向に移動させて位置決め可能なベース４１６に固定されている。ベース４１６をＸ軸方向に移動させ、所定位置で固定することで、所望の長さに対応した輪状の導体４６６を製作することができる。

また、ベース４２０に固定されたモータ４２２により回転可能にされたフック４１４は、巻き取り開始時、巻き取り時及び巻き取り終了時まで、開口端（フックの切れ目部分）４１５が鉛直上方に向けられている。なお、モータ４２２も上記制御盤により制御される。

図１７Ａに示すようにフック４１２、４１４間の位置を固定し、かつ開口端４１３、４１５が鉛直上方に固定された状態において、フック４１２、４１４間に銅線６０を掛け渡し、以降、図１９に示すように、所定巻き数の輪状の導体４６６を製作する際に、管４１０の銅線繰り出し端（鉛直方向下端）が、同一平面上で、輪４５０を描く動きを繰り返し、ボビン６２から銅線６０を巻き取り、輪状の導体４６６を製作する。なお、輪４５０は、長方形に限らず、円形、楕円形、菱形等が選択される。

図１７Ｂは、輪状の導体４６６の作成途中の状態を示し、図１７Ｃは、輪状の導体４６６の作成終了後の状態を示している。

以降、図１７Ｃに示すように、フック４１４を電動モータ４２２により所定回数回転したところで電動モータ４２２の回転を停止することにより、所定撚り数の撚り線を製作することができる。

図１７Ｄに示すように、フック４１２、４１４から撚り線４６７を外し、図１に示したように、解れないように、両端及び必要に応じた位置で樹脂製の紐状のファスナー５２あるいは接着テープを用いて固定した後、先端部に半田５４を付けることで、図１に示した所望の電線（撚り線）５０を製作することができる。

Ｃ．電線（撚り線）を使用したコイル等の説明
図２０は、図２４に示した外径φ１３０、内径φ１００、厚みｔ７０の磁束を通すトロイダルコア１０に、この実施形態の製造方法で作成したＵＥＷ線、φ１．０、本数５００本、総断面積３９２．８［ｍｍ²］の３本の電線５０（図１参照）を、それぞれ複数回巻き付けたノイズフィルタ装置用のコモンモードコイル３００を示している。

このコモンモードコイル３００の許容電流は、約４００［Ａ］で、３相３線式５００Ｖａｃ級のものである。

コモンモードコイル３００は、図２４に示した綿巻導線からなる電線８を使用したコイル２に比較して、導体が柔軟となり、撚り線、すなわち集合導体が細くなることから、磁性体のコア１０への巻数を増加させることが可能である。そのため、インダクタンス値を増加させることが容易で、高周波ノイズの減衰量を増加させることができる。

また、巻数を増加させることができることからインダクタンス値を大きくすることができ、図２６のブスバー２０、２２、２４を利用したコイル１２を有するノイズフィルタ装置のように多数のトロイダルコア１４、１６、１８を重ねる必要がない。

その結果、図２１に示すような、ケース３１１と、入力端子３０５、３０６、３０７と、出力端子３０８、３０９、３１０と、コモンモードコイル３００と、Ｘコンデンサブロック３０２と、Ｙコンデンサブロック３０４とを備えるノイズフィルタ装置３２０の小型化、軽量化、低コスト化、高周波遮断性能の高性能化を同時に達成することができる。

また、この発明の実施形態に係る電線５０は、コモンモードコイル３００以外にも、図２２に示すように、コア１０に１本の電線５０を複数回巻いたノーマルモードコイル３２２に応用することができ、図２３に示すように、コア２９８に、１次巻線５０Ａと２次巻線５０Ｂを巻いたトランス３２４としても応用することができる。

この発明の一実施形態に係る電線の構成図である。 輪状の導体を製作するための棒状の巻取ボビンを有する巻取装置の正面図である。 図２例の巻取装置（巻取前）の斜視図である。 図２例の巻取装置（巻取後）の斜視図である。 棒状の巻取ボビンの概念説明図である。 フックを利用した束線の撚り線化工程の説明図である。 平板状の止め具を利用した束線の撚り線化工程の説明図である。 電線（撚り線）の製造方法の工程図である。 ２つのボビンから銅線を巻き取る構成の説明図である。 輪状の導体を製作するためのディスク状の巻取ボビンを有する巻取装置の正面図である。 図９例の巻取装置（巻取前）の斜視図である。 図１０例の巻取装置（巻取後）の斜視図である。 ディスク状の巻取ボビンの概念説明図である。 輪状の導体を製作するためのベルトコンベア状の巻取ボビンを有する巻取装置の正面図である。 図１４例の巻取装置（巻取前）の斜視図である。 図１４例の巻取装置（巻取後）の斜視図である。 図１７Ａは、撚り線製造装置における巻き取り開始時の説明図、 図１７Ｂは、巻き取り中の説明図、 図１７Ｃは、撚り線製作中の説明図、 図１７Ｄは、撚り線を外した状態の説明図である。 移動軸の先端部の拡大図である。 輪を描く動作の説明図である。 この実施形態の電線により製作したコモンモードコイルの説明図である。 この実施形態のコモンモードコイルを利用したノイズフィルタ装置の概略図である。 この実施形態の電線により製作したノーマルモードコイルの説明図である。 この実施形態の電線により製作したトランスの説明図である。 綿巻銅線を利用した従来技術に係るコモンモードコイルの説明図である。 従来技術に係る束ね撚り線の製作装置の概略説明図である。 ブスバーを利用した従来技術に係るコモンモードコイルの概略説明図である。

符号の説明

２、１２、３００、３２２…コイル １０、２９８…コア
２０、２２、２４…ブスバー ５０…電線（撚り線）
５２…ファスナー ５８…巻取装置
６０…銅線 ６２…ボビン（銅線巻きドラム）
６４、６４Ａ…棒状の巻取ボビン
６６、１６６、２６６、４６６…輪状の導体
６６Ｂ…束線 ６８、１６８…ピン
８２、１８２、２８３…開口 ８８、８９…フック
９０、９２…撚り線製作装置 ９８…回転平押さえ板
９９…固定平押さえ板 １５８、２５８…巻取装置
１６４、１６４Ａ…ディスク状の巻取ボビン
２６４…ベルトコンベア状の巻取ボビン
３０２…Ｘコンデンサブロック ３０４…Ｙコンデンサブロック
３２０…ノイズフィルタ装置 ３２４…トランス
４００…ＸＹ２軸ロボット ４０２…撚り線製造装置
４１０…管

Claims (5)

1. 撚り線の製造装置により作成された撚り線の電線であって、
   前記製造装置は、
   Ｘ軸方向に配置された軸上に、Ｘ軸方向及びこれと直交するＹ軸方向に移動する移動軸が載せられ、かつ前記移動軸には案内用プーリーが取り付けられるとともに先端部に管が取り付けられた構成とされ、制御盤に組み込まれたＮＣプログラムにより動作が制御されるＸＹ２軸ロボットと、
   前記Ｘ軸方向に間隔を空けて配置され、開口端が鉛直上方とされて前記移動軸の前記先端部側に臨み、一方がＸ軸を中心に回転可能に構成されたフック対と、
   銅線が巻かれたボビンと、を有し、
   前記製造装置により撚り線の電線を製作する際、
   前記フック対間の位置を固定し、かつ前記開口端を鉛直上方に固定し、前記ＸＹ２軸ロボットによって、前記フック対間に前記銅線を前記ボビンから前記プーリーを介して繰り出して掛け渡し、以降、所定巻き数の輪状の導体を製作するために、前記管の銅線繰り出し端が、同一平面上で、輪を描く動きを繰り返すように前記移動軸を移動させることで、前記ボビンから前記プーリーを介して前記銅線を巻き取り、前記輪状の導体を製作した後、回転可能なフックを所定回数回転させることによって製作した、所定撚り数の電線において、
   上記電線は、φ０．４〜φ１．６の銅線で１０本〜２０，０００本束とされ、かつ総断面積［ｍｍ ² ］が１０以上１０，０００以下の撚り線とされていることを特徴とする撚り線の電線。
2. 請求項１記載の撚り線の電線において、
   前記銅線は、裸銅線、裸銅線のメッキ線、絶縁塗料を塗布された銅線の少なくとも１種の銅線、
   あるいは前記裸銅線、前記裸銅線のメッキ線、前記絶縁塗料を塗布された銅線の少なくとも２種を混在させた銅線、
   または、前記少なくとも１種の銅線あるいは前記少なくとも２種を混在させた銅線に自己融着塗料が塗布された自己融着線である
   ことを特徴とする撚り線の電線。
3. 請求項１または２記載の撚り線の電線を、磁束を通すコアに巻き付けた
   ことを特徴とするコイル。
4. 請求項３記載のコイルにおいて、
   前記コアが、トランス用コア、ノーマルモードコイル用コア、コモンモードコイル用コアのいずれかである
   ことを特徴とするコイル。
5. 請求項１または２記載の撚り線の電線を、磁束を通すコアに巻き付けたコモンモードコイルを有する
   ことを特徴とするノイズフィルタ装置。

Images