JPH0837123A - トロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法及びトロイダル磁気回路上のコイル - Google Patents

トロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法及びトロイダル磁気回路上のコイル

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JPH0837123A
JPH0837123A JP7028203A JP2820395A JPH0837123A JP H0837123 A JPH0837123 A JP H0837123A JP 7028203 A JP7028203 A JP 7028203A JP 2820395 A JP2820395 A JP 2820395A JP H0837123 A JPH0837123 A JP H0837123A
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toroidal
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ルエル・ラオソジャオナ
Luc Colombel
リュック・コロンベル
Roger Deon
ロジェール・デオン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トロイダル磁気回路上にコイルを製造する。 【構成】 この方法は、熱接着性ワニスを被覆された導
線を筒状マンドレル５の周りに巻き付けることにより直
線状コイル４を製造し、トロイダル磁気回路１を開路
し、筒状マンドレル５から直線状コイル４を引き抜き、
直線状コイル４を加熱してそれに可撓性を与え、開路し
たトロイダル磁気回路１上に直線状コイルを滑らせ、ト
ロイダル磁気回路を再閉路し、組立体を冷却することか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エアギャップを備えた
トロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】多くの電気機器が、エアギャップを有す
るトロイダル磁気回路を囲繞するコイルを備えている。
それらは、特にはゼロ磁束ホール効果電流センサや、自
己インダクタや、エアギャップ付き変圧器である。
【０００３】これらのコイルを製造するため、シャトル
すなわち前以て導線が装架されたスプールが用いられる
が、一巻きごとに磁気回路上に巻き線が置かれるように
導線は磁気回路に巻回されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、幾つかの
欠点を有する。特に、導線は相当の引っ張り力を受け、
そのことが比較的肉厚の絶縁被覆を備えた導線の使用を
要求し、このため所定の巻き数に対してコイル全体の寸
法が増大してしまい、所定寸法の磁気回路にとって最大
に可能な巻き数を制限することになる。さらに、この公
知の方法では、巻き数や巻きの配分や用いる導線の長さ
を正確に制御することは困難であり、そのことが斯く得
られた機器の電気的特性に対して得られるはずの精密さ
を制限することになる。特に、この方法では、一定の外
径を有するコイルを製造することは困難である。コイル
の端部よりも中心部にてより多くの巻きを作る必要があ
る。その結果、所定の巻き数に対して、同等の筒状コイ
ルの外径よりもコイルの最大径はずっと大きなものとな
る。最後に、この方法は比較的コスト高である。
【０００５】本発明の一つの目的は、エアギャップを含
むトロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法を提供
することにより、これらの欠点を克服することにあり、
そのコイルは従来技術により得られるコイルに比べてよ
りコンパクトでより精密でより安価である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】それ故、本発明はエアギ
ャップを含む磁気回路上にコイルを製造する方法を提供
するが、該方法は熱接着性ワニスが被覆された導線を筒
状マンドレルの周りに巻き付けることにより直線状コイ
ルを製造し、エアギャップの唇状部を分離することによ
りトロイダル磁気回路を開路し、筒状マンドレルから直
線状コイルを引き抜き、直線状コイルをトロイダル磁気
回路上に滑らせ、トロイダル磁気回路を閉路し、組立体
を冷却することを特徴とするものである。
【０００７】他の特徴によれば、本発明は、トロイダル
磁気回路の平面に垂直な方向にエアギャップの唇状部を
分離し、トロイダル磁気回路の加熱温度を直線状コイル
の加熱温度近傍まで高めるようにする。
【０００８】熱接着性ワニスは、例えばポリエステルに
より修飾したポリウレタンであり、（ＮＦＣ規格３１．
６２２とＣＥＩ規格５５−１，ＣＥＩ規格５５−２に従
い）ポリアミン被覆で覆われており、直線状コイルの加
熱温度はＦ級導線（ＮＦＣ規格３１，４６１）で約１４
０°Ｃから１６０°Ｃの間にある。
【０００９】記述した実施例では、直線状コイルは１等
級で直径が０．１８〜０．２５ｍｍのＦ級銅線をもって
製造される。例えば、トロイダル磁気回路は、ニッケル
を約８０％含有する柔らかな鉄ニッケル合金で出来てい
る。
【００１０】
【実施例】さて、本発明を、添付図面を参照してより詳
細に説明する。
【００１１】図１は、コイルを備えたエアギャップ付き
トロイダル磁気コアを概略示す図である。
【００１２】図２は、直線的なマンドレル上の筒状コイ
ルを示す図である。
【００１３】図３は、エアギャップを備えたトロイダル
磁気コア上のコイルの配置を概略的に示す図である。
【００１４】仏国特許出願第９３０３６１２号に開示さ
れたもののような、特にゼロ磁束ホール効果電流センサ
を製造するのに用いられるエアギャップ付きトロイダル
磁気コアの周囲にコイルからなる電気回路を製造するた
め、ニッケルを約８０％含む柔らかな鉄ニッケル合金か
らなる径φのロッドで出来たエアギャップ付きトロイダ
ル磁気コア１を用いることを含む方法が採用される。エ
アギャップ付きトロイダル磁気コア１は、一点で切断さ
れた円形リングであり、切断部分は幅ｅのエアギャップ
２を構成している。エアギャップ付きトロイダル磁気コ
ア１の周囲には、巻かれた電気導線により形成されたコ
イル４が配設されている。導線は、ＮＦＣ規格３１．６
２２とＣＥＩ規格５５−１，ＣＥＩ規格５５−２に適合
する熱接着性絶縁ワニスでもって被覆された銅線であ
り、ワニスはポリエステルで修飾したポリウレタンであ
り、ポリアミン被覆で覆われている。コイルは、トロイ
ダル磁気コアの展開長よりも短い展開長Ｌと、トロイダ
ルコアを構成するロッドの直系φよりも若干大きな内径
φ＋Δφとを有する。
【００１５】コイルを製造するため、構想した用途に従
って巻きを分配することで直径φ＋Δφの筒状マンドレ
ルの周囲に導線を巻き付けることにより、公知の方法に
より製造され、巻きは１４０°ないし１６０°Ｃの間で
加熱することにより次々に接着される。
【００１６】この加熱はまた、組立体の重合をもたら
す。こうして幾何学的及び電気的特性が良好に制御され
た機械的に同質で堅固なブロックが得られる。
【００１７】筒状コイル４が完成すると、それは公知の
方法によって精密に検査することができる。
【００１８】コイル４は、そこでコア１上へと滑らせら
れる。この目的のため、唇状部６，７は、コアの平面に
垂直な方向（矢印８，９）に分離され、コイル４及び又
はコア１は、ジュール効果か又はあらゆる熱源のどちら
かによって加熱され、ワニスを軟化させてしかるべき可
撓性を作り出し、コイル４は矢印１０の方向にコア１上
を滑らせられる。コア１のエアギャップの唇状部６，７
は、そこで互いが対面する位置に戻され、そして組立体
が冷却可能とされる。
【００１９】筒状コイルを製造する事実は、巻き数とワ
イヤ長と単位長当たりの巻き数の配分を非常に高度の精
密さをもって検査することを可能とし、そのことが所定
の電気的特性を有するコイルを非常に良好な精密さをも
って得ることを可能にしている。
【００２０】この方法は、コイルの取り付けを可能にす
るコアの変形がコアの磁気特性を変えないことを単に前
提とするだけである。このことは、磁性の鉄ニッケル合
金のコアで特に例示されたものにおいて事実である。
【００２１】この方法は、同一の電気的特性に対し、従
来技術で得られるコイルよりも実質的により小さな容積
のコイルの製造を可能にする利点をもたらす。これは、
従来技術ではコア周囲の導線の巻き付けが導線に相当の
張力をもたらし、そのことが保護ワニスの非常に厚い被
覆（等級２の導線）を要求するという事実に基づくもの
であり、これに対して本発明の方法は、導線の捩りなし
で遂行され、これによりさらに非常に薄いワニスの被覆
を有する導線（等級１の導線）が使用できることにな
る。
【００２２】等級ｎの導線は、ワニスのｎ層の被覆によ
り保護される。
【００２３】さらに、従来技術の方法では、０．４ｍｍ
に満たない一定の線径をもつトロイダルコイルを製造す
ることは不可能である。
【００２４】例えば、一定容積のもとで銅線径が０．２
５ｍｍの導線を２５００巻きしたコイルが製造できた
が、従来技術では銅線径が０．２２５ｍｍの導線を用い
る必要があった。その結果、電気抵抗が低減された。
【００２５】一般的に、本発明による方法では、直径が
０．５ｍｍに満たない導線で、完全に配列された接触巻
きとコイルの平均線に垂直な端面とを有するトロイダル
コイルが製造された。
【００２６】従来技術とは対照的に、コイルの様々な幾
何的パラメータと電気的パラメータ（抵抗及び線間容
量）のより良い制御と、コアのエアギャップに関するコ
イルのより良好な配置（±３ｍｍではなく±０．１ｍ
ｍ）を達成することができた。
【００２７】最後に、充填金属無しの溶接例えばＴＩＧ
溶接やレーザ溶接によりエアギャップの唇状部を溶接す
ることにより、エアギャップをもたないコア上に非常に
精密なトロイダルコアを製造することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、従来技術により得られ
るコイルに比べてよりコンパクトでより精密でより安価
なコイルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コイルを備えたエアギャップ付きトロイダル磁
気コアを概略示す図である。
【図２】直線的なマンドレル上の筒状コイルを示す図で
ある。
【図３】エアギャップを備えたトロイダル磁気コア上の
コイルの配置を概略示す図である。
【符号の説明】
１ トロイダル磁気コア ２ エアギャップ ４ コイル ６，７ 唇状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 27/24 (72)発明者 ロジェール・デオン フランス共和国10440 トルヴェイヤー, リュー・デュ・８・メ・1945 １

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トロイダル磁気回路上にコイルを製造す
    る方法であって、 熱接着性ワニスを被覆された導線を筒状マンドレルの周
    りに巻き付けることにより直線状コイルを製造する工程
    と、 エアギャップを備えた磁気回路を１４０°Ｃないし１６
    ０°Ｃの間で加熱する工程と、 エアギャップの唇状部をトロイダル磁気回路の平面に垂
    直な方向に分離することにより磁気回路を開路する工程
    と、 筒状マンドレルから直線状コイルを引き抜く工程と、 直線状コイルを加熱してそれに可撓性を与える工程と、 開路されたトロイダル磁気回路上に直線状コイルを滑ら
    せる工程と、 トロイダル磁気回路を再閉路する工程と、 組立体を冷却する工程とを具備する、 ことを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 トロイダル磁気回路の加熱温度を直線状コイルの加熱温
    度近傍まで高める、 ことを特徴とする前記方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれか１項記載の方
    法において、 熱接着性ワニスは、ポリエステルで修飾したポリウレタ
    ンとポリアミン被覆である、 ことを特徴とする前記方法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の方法において、 直線状コイルを加熱する温度は、Ｆ級導線に対して１４
    ０ないし１６０°Ｃの間にある、 ことを特徴とする前記方法。
  5. 【請求項５】 請求項１ない４のいずれか１項記載の方
    法において、 コイルは、直径が０．１８ないし０．２５ｍｍの１等級
    Ｆ級銅線をもって製造される、 ことを特徴とする前記方法。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項記載の
    方法において、 磁気回路は、鉄ニッケル合金で出来ている、 ことを特徴とする前記方法。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項記載の
    方法において、 トロイダル磁気回路の再閉路は、エアギャップを含むト
    ロイダル回路上にコイルを得るようにエアギャップを残
    す、 ことを特徴とする前記方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれか１項記載の
    方法において、 トロイダル磁気回路の再閉路は、エアギャップをもたな
    いトロイダル回路上にコイルを得るためにエアギャップ
    の唇状部を互いに溶接する、 ことを特徴とする前記方法。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項記載の
    方法によって製造される接触巻きを有するトロイダル磁
    気回路上のコイル。
JP7028203A 1994-02-16 1995-02-16 トロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法及びトロイダル磁気回路上のコイル Pending JPH0837123A (ja)

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FR9401772A FR2716291B1 (fr) 1994-02-16 1994-02-16 Procédé de fabrication d'un bobinage sur un circuit magnétique torique.
FR9401772 1994-02-16

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