CN105742038A - 共模扼流线圈 - Google Patents

Abstract

提供耦合系数比以往更高且容易组装的共模扼流线圈。本发明所涉及的共模扼流线圈具备：互相串联连接的第1线圈部（51）及第2线圈部（52）；以及互相串联连接的第3线圈部（53）及第4线圈部（54），第1线圈部（51）和第2线圈部（52）分别配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并容纳于第1绕线管（8a），并且第3线圈部（53）和第4线圈部（54）分别配置在正交坐标系的第4象限和第2象限，并容纳于第2绕线管（8b）。第1绕线管（8a）和第2绕线管（8b）互相嵌合，从而两绕线管的邻接的壳体部彼此互相接合。

Description

共模扼流线圈

技术领域

本发明涉及用于抑制共模噪声的共模扼流线圈。

背景技术

共模扼流线圈最少能由两个线圈部构成，但是为了抑制共模噪声而使用因谋求改善衰减量或者小型/薄型化或追加保护功能而组合许多的多个线圈的共模扼流线圈（日本特开2013－12702号公报）。如图14所示，共模扼流线圈10在从电源连到负载的2条平衡线路内具备：在第1传输线路上的第1端子T1与第2端子T2之间互相串联连接的第1线圈部11及第2线圈部12；以及在第2传输线路上的第3端子T3与第4端子T4之间互相串联连接的第3线圈部13及第4线圈部14，各线圈部是通过以漩涡状将导线卷绕在环状铁氧体芯周围而制作的。

在此，第1线圈部11和第2线圈部12互相沿反方向卷绕，第3线圈部13和第4线圈部14也互相沿反方向卷绕。另外，第1线圈部11和第3线圈部13互相沿反方向卷绕，第2线圈部12和第4线圈部14也互相沿反方向卷绕。

在共模扼流线圈中，在第1传输线路的两个线圈部与第2传输线路的两个线圈部之间，确保较高的电绝缘性（耐电压特性），另一方面，通过使利用4个线圈部形成的磁电路中的第1传输线路的两个线圈部与第2传输线路的两个线圈部之间的耦合系数接近1，能够抑制因由负载电流产生的磁化力造成的芯的磁饱和，因此能够确保更高的电感值，并且能够更加有效地抑制流到电源侧的共模噪声。另外如果没有必要提高电感值，则能谋求小型化、重量轻化，能够抑制搭载共模扼流线圈的设置（set）安装空间或简化安装结构。另外通过这些还能谋求共模扼流线圈及搭载设置的低成本化。

因此，在共模扼流线圈10中，4个线圈部11、12、13、14分别容纳于由绝缘树脂构成的盒状绕线管，制作出4个独立的线圈部件，使这4个线圈部件互相扣合，组装到具有4个端子的一体的共模扼流线圈10。

发明内容

然而，在现有的共模扼流线圈10中，通过使第1传输线路的第1线圈部11和第2传输线路的第3线圈部13确保绝缘距离的同时靠近，同样地使第1传输线路的第2线圈部12和第2传输线路的第2线圈部14确保绝缘距离的同时靠近，从而以得到第1传输线路与第2传输线路间的电绝缘性的同时提高耦合系数的方式，以正交坐标系的第1象限、第2象限、第4象限、第3象限的顺序在4个象限分别配置4个线圈部11、12、13、14，并且互相尽量靠近地配置（未图示），但是因线圈部间的空间距离的大小而仍然存在耦合系数低到0.94～0.96左右的问题。

另外，在现有的共模扼流线圈10的制造工序中，将4个线圈部11、12、13、14分别容纳于4个绕线管而制作4个线圈部件之后，以正交坐标系的第1象限、第2象限、第4象限、第3象限的顺序在4个象限分别配置这4个线圈部件的状态下，需要使环状的芯贯通这4个线圈部的内部空间，并利用一些夹紧构件来互相捆扎线圈部件的操作，因此固定线圈部件的位置的情况不稳定且欠缺精度，因此出现用夹紧构件进行的固定不稳定，产生需要采用用于重新固定的成形结构体等，该组装操作烦琐且欠缺精度，要应对时追加部件压制原价的多种问题。

因此本发明的目的在于提供耦合系数比以往还高而且容易组装的共模扼流线圈。

本发明所涉及的共模扼流线圈，

在相连电源和负载的多个传输线路的每一个中按每个所述传输线路具备互相串联连接的一对线圈部，多个所述线圈部沿着1个平面而配置，在所述共模扼流线圈中，

所述一对线圈部配置在以2维坐标系的原点为中心的对角位置，并且分别容纳到横跨所述对角位置而形成的共同的绕线管，

所述绕线管分别具有：容纳所述一对线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部彼此并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

多个所述绕线管通过将一个绕线管的连结部嵌合到另一个绕线管的凹部而连结。

另外，本发明的共模扼流线圈，

具备互相串联连接在第1端子与第2端子之间的第1线圈部及第2线圈部；以及互相串联连接在第3端子与第4端子之间的第3线圈部及第4线圈部，所述4个线圈部分别配置在正交坐标系的4个象限，环状的芯贯通这4个线圈部的内部空间，在所述共模扼流线圈中，

所述第1线圈部和第2线圈部分别配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并容纳于第1绕线管，并且所述第3线圈部和第4线圈部分别配置在正交坐标系的第4象限和第2象限，并容纳于第2绕线管，

第1绕线管具有：容纳第1线圈部和第2线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

第2绕线管具有：容纳第3线圈部和第4线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

所述第1绕线管和所述第2绕线管通过将一个绕线管的连结部嵌合到另一个绕线管的凹部而连结，所述第1绕线管的一对壳体部配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并且所述第2绕线管的一对壳体部配置在正交坐标系的第4象限和第2象限。

最好所述第1线圈部和所述第4线圈部配置在同轴上并且所述第2线圈部和所述第3线圈部配置在同轴上，所述第1线圈部和所述第3线圈部互相平行并排并且所述第2线圈部和所述第4线圈部互相平行并排。

另外，最好所述第1绕线管和所述第2绕线管为同一形状。

进而，最好所述第1绕线管和所述第2绕线管分别将具有同一形状的两个绕线管片互相接合而形成。

所述第1线圈部和所述第2线圈部连续卷绕1根导线而制作，所述第1线圈部和所述第2线圈部经由渡线互相连接，

所述第3线圈部和所述第4线圈部连续卷绕1根导线而制作，所述第3线圈部和所述第4线圈部能够经由渡线互相连接。

依据本发明所涉及的共模扼流线圈，应该连接到一个传输线路的一对线圈部配置在平面上的对角位置，与一个传输线路连接的一对线圈部和与另一根传输线路连接的一对线圈部，以交错的位置关系互相组合，因此构成第1传输线路和第2传输线路的各自两个线圈部间的空间距离会比现有的共模扼流线圈缩短，其结果，由多个线圈部形成的磁电路中的多个传输线路间的耦合系数会大于以往。

另外，依据本发明所涉及的共模扼流线圈，应该连接到一个传输线路的一对线圈部分别容纳于绕线管，互相嵌合绕线管彼此而组装到一个共模扼流线圈，因此在其制造工序中，能够在个别地制作容纳线圈部的多个绕线管之后，使这些绕线管互相嵌合而得到线圈组件，组装操作会比以往更容易。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的共模扼流线圈的立体图。

图2是线圈对和绕线管片的立体图。

图3是从其他方向观看线圈对和一个绕线管片的立体图。

图4是示出线圈对和绕线管片的组装状态与另一个绕线管片的立体图。

图5是从其他方向观看线圈对和绕线管片的组装状态与另一个绕线管片的立体图。

图6是示出第1线圈部件和第2线圈部件的立体图。

图7是从其他方向观看第1线圈部件和第2线圈部件的立体图。

图8是进一步从其他方向观看第1线圈部件和第2线圈部件的立体图。

图9是进一步从其他方向观看第1线圈部件和第2线圈部件的立体图。

图10是示出线圈组件和一对芯的立体图。

图11是示出夹紧线圈组件的状态的立体图。

图12是示出夹紧线圈组件的状态和底板的立体图。

图13是本发明所涉及的共模扼流线圈的电路图。

图14是现有的共模扼流线圈的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体说明。

如图13所示，本发明所涉及的共模扼流线圈1具备：在一个传输线路上的第1端子T1与第2端子T2之间互相串联连接的第1线圈部51及第2线圈部52；以及在另一个传输线路上的第3端子T3与第4端子T4之间互相串联连接的第3线圈部53及第4线圈部54，所述4个线圈部51、52、53、54分别配置在正交坐标系的4个象限。

如图1所示，在所述共模扼流线圈1中，第1线圈部51和第2线圈部52分别配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，以正交坐标系的原点为中心成为对角位置的关系，并且第3线圈部53和第4线圈部54分别配置在正交坐标系的第4象限和第2象限，以正交坐标系的原点为中心成为对角位置的关系。

如图2所示，第1线圈部51和第2线圈部52以漩涡状卷绕1根平角线而形成，第1线圈部51和第2线圈部52通过渡线50来互相连结，形成第1线圈对5a。作为第1线圈部51及第2线圈部52的卷绕形状，能够例示大致椭圆形。

同样地，如图6所示，第3线圈部53和第4线圈部54以漩涡状卷绕1根平角线而形成，第3线圈部53和第4线圈部54通过渡线（未图示）来互相连结，形成第2线圈对5b。作为第3线圈部53及第4线圈部54的卷绕形状，能够例示大致椭圆形。

在此，第1线圈部51和第2线圈部52沿反方向卷绕，第3线圈部53和第4线圈部54也沿着反方向卷绕。另外，第1线圈部51和第3线圈部53互相沿相同方向卷绕，第2线圈部52和第4线圈部54也互相沿相同方向卷绕。

如图8所示，第1引线部55被从第1线圈部51引出，第2引线部56被从第2线圈部52引出，第3引线部57被从第3线圈部53引出，第4引线部58被从第4线圈部54引出。由这4个引线部55、56、57、58构成图13所示的4个端子T1、T2、T3、T4。

如图6至图9所示，第1线圈对5a容纳于第1绕线管8a，第2线圈对5b容纳于第2绕线管8b。

第1绕线管8a和第2绕线管8b分别将两个绕线管片6、7互相接合而形成。

一个绕线管片6为一体的树脂成型品，如图2及图3所示连结具有U字状（“コ”字状）的周壁的第1绕线管部61和具有L字状的周壁的第2绕线管部62而成，在第1绕线管部61的内表面，突设有具有线圈轴方向的贯通孔65的筒部63，在第2绕线管部62的内表面，突设有具有线圈轴方向的贯通孔66的筒部64。另外，第1绕线管部61与第2绕线管部62之间利用连结片67连结。连结片67延伸至与第1绕线管部61及第2绕线管部62的线圈轴正交的高度方向中央，与连结片67连续地在绕线管部61、62间凹设有切口60。图示中，连结片67延伸至绕线管部61、62的端部而形成，但是如果形成至高度方向中央，就无需延伸至端部。

另一个绕线管片7为一体的树脂成型品，如图4及图5所示连结具有L字状的周壁的第1绕线管部71和具有U字状（“コ”字状）的周壁的第2绕线管部72而成，在第1绕线管部71的内表面，突设有具有线圈轴方向的贯通孔75的筒部73，在第2绕线管部72的内表面，突设有具有线圈轴方向的贯通孔76的筒部74。另外，第1绕线管部71与第2绕线管部72之间利用连结片77来连结。连结片77延伸至与第1绕线管部71和第2绕线管部72的线圈轴正交的高度方向中央，与连结片77连续地在绕线管部71、72间凹设有切口70。图示中，连结片77延伸至绕线管部71、72的端部而形成，但是如果形成至高度方向中央，就无需延伸至端部。

此外，如上述那样规定连结片67、77的高度是因为在组合后述的线圈部件2a、2b彼此时，抵接由连结片67、77构成的连结部85、86的前端彼此而进行定位。

在此，两个绕线管片6、7利用相同的模具形成，具有互相相同的形状，如图4及图5所示，一个绕线管片6和另一个绕线管片7互相左右反方向地配置并互相接合。由此，一个绕线管片6的两个筒部63、64和另一个绕线管片7的两个筒部73、74互相以同轴对接，形成两个平行的芯插入孔。

如图6至图9所示，将两个绕线管片6、7互相接合而成的第1绕线管8a具有容纳第1线圈部51的方筒状的第1壳体部81和容纳第2线圈部52的方筒状的第2壳体部82。而且，第1壳体部81和第2壳体部82通过重叠连结片67、77的连结部85来互相连结其对角。未形成连结部85的壳体部81、82的角部间，与连结部85连续而成为由所述切口60、70构成的凹部21。

第1绕线管8a的第1壳体部81和第2壳体部82具有在正交坐标系的第1象限和第3象限配置的位置关系，以正交坐标系的原点为中心成为互相对角位置的关系。

另外，互相接合两个绕线管片6、7而成的第2绕线管8b具有容纳第3线圈部53的方筒状的第3壳体部83和容纳第4线圈部54的方筒状的第4壳体部84。而且，第3壳体部83和第4壳体部84通过重叠连结片67、77的连结部86来互相连结其对角。未形成连结部86的壳体部83、84的角部间，与连结部86连续而成为由所述切口60、70构成的凹部21。

第2绕线管8b的第3壳体部83和第4壳体部84具有在正交坐标系的第4象限和第2象限配置的位置关系，以正交坐标系的原点为中心成为互相对角位置的关系。

这样形成的第1绕线管8a和第2绕线管8b互相具有相同的形状，互相沿上下反方向配置，从而第1绕线管8a的凹部21和第2绕线管8b的凹部21成为互相对置。

在第1绕线管8a中，包围筒部63、64、73、74而容纳第1线圈对5a，在第2绕线管8b中，包围筒部63、64、73、74而容纳第2线圈对5b，4个引线部55、56、57、58从各绕线管向同一个方向突出。

这样，制作了在第1绕线管8a容纳第1线圈对5a而成的第1线圈部件2a和在第2绕线管8b容纳第2线圈对5b而成的第2线圈部件2b。

在制作第1线圈部件2a时，如图5所示，在使线圈对5a与一个绕线管片6扣合的状态下，对所述一个绕线管片6接合另一个绕线管片7。

在制作第2线圈部件2b时也同样，在使线圈对5b与一个绕线管片6扣合的状态下，对所述一个绕线管片6接合另一个绕线管片7。

此外，两个绕线管片6、7具有在彼此的接合部互相扣合的形状，通过其摩擦力或粘接剂的粘接力，维持互相的接合状态。

而且，以图6至图9所示的姿态使第1线圈部件2a和第2线圈部件2b互相嵌合。由此，第1线圈部件2a的凹部21和第2线圈部件2b的凹部21互相在深度方向扣合，并且连结部85、86的前端抵接而定位，从而4个线圈部51、52、53、54聚齐到同一平面上，并且在4个壳体部81、82、83、84内，邻接的壳体部的周壁彼此成为以互相密接状态接合。

其结果，如图10所示，得到4个壳体部81、82、83、84配置在4个象限而不会互相相对移动的线圈组件2。

在线圈组件2中，第1线圈部51和第4线圈部54在同轴上对齐，并且第2线圈部52和第3线圈部53在同轴上对齐，第1线圈部51和第3线圈部53沿左右并排，并且第2线圈部52和第4线圈部54沿左右并排。

另外，在线圈组件2中，形成由所述贯通孔65、66、75、76构成的两个平行的芯插入孔，夹着线圈组件2而在两侧配置具有一对臂部91、91的U字状（“コ”字状）的铁氧体芯9、9，在向线圈组件2的芯插入孔插入一对臂部91、91的状态下，利用夹紧构件3对线圈组件2夹紧两芯9、9，从而得到图11所示的带芯组的线圈组件20。

线圈组件2互相嵌合两个线圈部件2a、2b而一体化，因此对组装线圈2夹紧两芯9、9的操作容易。

以上，带芯组的线圈组件20中，一个芯9的臂部91、91和另一个芯9的臂部91、91互相对接，通过两芯9、9，会形成贯通4个线圈部51、52、53、54的内部空间的环状的磁路。

最后如图12所示，在底板4上设置带芯的组装线圈组件20，使带芯组的线圈组件20的4个引线部55、58、56、57贯通开设在底板4的4个引线孔41、41、42、42，并且通过在底板4突设的多个肋43、44扣住带芯的组装线圈组件20。

由此，完成图1所示的本发明的共模扼流线圈1。

在本发明的共模扼流线圈1中，应该连接到一个传输线路的第1线圈部51和第2线圈部52配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并且应该连接到另一个传输线路的第3线圈部53和第4线圈部54配置在正交坐标系的第4象限和第2象限，与2个传输线路连接的4个线圈部51、52、53、54以互相交错的位置关系组合，因此线圈部间的空间距离会比现有的共模扼流线圈缩短，其结果，利用4个线圈部51、52、53、54形成的磁电路中的2个传输线路间的耦合系数增大到0.98左右。

另外，依据本发明的共模扼流线圈1，应该连接到一个传输线路的第1线圈部51和第2线圈部52容纳于第1绕线管8a而构成第1线圈部件2a，并且应该连接到其他一个传输线路的第3线圈部53和第4线圈部54容纳于第2绕线管8b而构成第2线圈部件2b，第1线圈部件2a和第2线圈部件2b互相嵌合而组装到1个共模扼流线圈1，因此在其制造工序中，如图6至图9所示，在个别制作两个线圈部件2a、2b之后，如图10所示使这两个线圈部件2a、2b互相嵌合，从而两线圈部件2a、2b互相连结成不能分离，能够得到4个线圈部51、52、53、54成为一体的组装线圈2，由此组装操作变得比以往更容易。

进而，依据本发明的共模扼流线圈1，由于构成第1线圈部件2a的第1绕线管8a和构成第2线圈部件2b的第2绕线管8b具有相同的形状，而且构成各绕线管的两个绕线管片6、7具有相同的形状，所以能够利用共同的模具树脂成型构成两个绕线管8a、8b所需要的4个绕线管片6、7、6、7的全部，由此能够削减制造成本。

另外，将线圈部51～54的形状设为大致椭圆形，从而在将线圈部插入筒部63、64、73、74时，另外，容纳于绕线管8a、8b之后线圈部也不会旋转，能够提高稳定性。在此，线圈部的形状并不局限于大致椭圆形，具有能够选择大致圆形、方形等任意形状的特征。当然也可以选择圆线圈形状。

上述说明用来说明本发明，并不限定记载于权利要求书的发明，或者不应缩小范围地进行解释。另外，本发明的各部分构成不限于上述实施例，在权利要求书记载的技术范围内当然可以进行各种变形。

例如，图12所示的底板4可以省略。另外，互相接合的两个绕线管片6、7也可以形成为不同形状。再者，两个绕线管8a、8b也可以形成为不同形状。

标号说明

1共模扼流线圈；

2线圈组件；

2a第1线圈部件；

2b第2线圈部件；

21凹部；

3夹紧构件；

4底板；

5a线圈对；

5b线圈对；

51第1线圈部；

52第2线圈部；

53第3线圈部；

54第4线圈部；

6绕线管片；

7绕线管片；

8a第1绕线管；

8b第2绕线管；

9芯。

Claims (6)

1.一种共模扼流线圈，在将电源和负载相连的多根传输线路的每一个中按每个所述传输线路具备互相串联连接的一对线圈部，多个所述线圈部沿着1个平面配置，其特征在于，

所述一对线圈部配置在以2维坐标系的原点为中心的对角位置，并且分别容纳到横跨所述对角位置而形成的共通的绕线管，

所述绕线管分别具有：容纳所述一对线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部彼此并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

多个所述绕线管通过将一个绕线管的连结部嵌合到另一个绕线管的凹部而连结。

2.一种共模扼流线圈，具备互相串联连接在第1端子与第2端子之间的第1线圈部及第2线圈部；以及互相串联连接在第3端子与第4端子之间的第3线圈部及第4线圈部，所述4个线圈部分别配置在正交坐标系的4个象限，环状的芯贯通这4个线圈部的内部空间，其特征在于，

所述第1线圈部和第2线圈部分别配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并容纳于第1绕线管，并且所述第3线圈部和第4线圈部分别配置在正交坐标系的第4象限和第2象限，并容纳于第2绕线管，

第1绕线管具有：容纳第1线圈部和第2线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

第2绕线管具有：容纳第3线圈部和第4线圈部的一对方筒状的壳体部；沿对角连结所述一对壳体部并延伸至所述壳体部的高度方向中央的连结部；以及与所述连结部连续地形成并在所述壳体部彼此的角部间形成的凹部，

所述第1绕线管和所述第2绕线管通过将一个绕线管的连结部嵌合到另一个绕线管的凹部而连结，所述第1绕线管的一对壳体部配置在正交坐标系的第1象限和第3象限，并且所述第2绕线管的一对壳体部配置在正交坐标系的第4象限和第2象限。

3.如权利要求2所述的共模扼流线圈，其中，所述第1线圈部和所述第4线圈部配置在同轴上并且所述第2线圈部和所述第3线圈部配置在同轴上，所述第1线圈部和所述第3线圈部互相平行并排并且所述第2线圈部和所述第4线圈部互相平行并排。

4.如权利要求3所述的共模扼流线圈，其中，所述第1绕线管和所述第2绕线管为同一形状。

5.如权利要求4所述的共模扼流线圈，其中，所述第1绕线管和所述第2绕线管分别将具有同一形状的两个绕线管片互相接合而形成。

6.如权利要求2至权利要求5的任一项所述的共模扼流线圈，其中，

所述第1线圈部和所述第2线圈部连续卷绕1根导线而制作，所述第1线圈部和所述第2线圈部经由渡线互相连接，

所述第3线圈部和所述第4线圈部连续卷绕1根导线而制作，所述第3线圈部和所述第4线圈部经由渡线互相连接。