JP2000124047A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は各種電子機器に用いられるチョーク
コイルに関するものであり、特性と品質に優れたチョー
クコイルを提供することを目的とするものである。 【解決手段】 田の字型の閉磁路磁心の内磁脚部を構成
する部分の一方に一対のギャップＧを設け、このギャッ
プＧを設けた内磁脚部に、それぞれコイルボビン１２を
挿入し、外磁脚部を構成する部分に相互に突合わせて接
合する接合部１５をもっており、ギャップＧのバラツキ
によるインダクタンスや漏れ磁束のバラツキが少なく、
うなり音も小さく、製造バラツキによるインダクタンス
の変化を抑えることができる。また２つの独立した磁路
を持っているためコモンモードのインダクタンスが大き
くスイッチング電源から発生するノイズの低減効果を高
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
されるチョークコイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を図１２を用いて説明する。
まず図１２は従来のチョークコイルの断面図で、１は巻
線、２はコイルボビン、３はＵ字型磁心、４はギャップ
スペーサ、Ｇはギャップを示し、巻線１を巻回した１対
のコイルボビン２の各々にスペーサ４を挿入し両側から
Ｕ字型磁心３を挿入して、ワニス含浸等で固着してロの
字型のギャップを設けた閉磁路磁心を形成してチョーク
コイルとしていた。

【０００３】また、図１３も断面図で、コイルボビン２
の中央部に凸部５を設けて、ギャップＧを形成したチョ
ークコイルである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記図１
２の構造においては、磁心３の寸法バラツキとギャップ
スペーサ４の厚みのバラツキによってインダクタンスに
バラツキが発生するという課題を有していた。

【０００５】また、この左右のギャップ寸法が均等な場
合はギャップＧからの漏れ磁束も均等なため、お互いに
打ち消し合い漏れ磁束も小さいが、前記の理由により左
右のギャップ寸法のバラツキによりバランスが崩れると
漏れ磁束も増大するという課題も有していた。

【０００６】更にギャップＧを挟んで閉磁路を構成して
いて磁心を機械的に固着していないため、動作時の磁心
の振動が大きくうなり音が大きいという課題も有してい
た。

【０００７】また、図１３のようにコイルボビン２の凸
部５でギャップＧを形成すると経済的であるが同様に磁
心３の寸法バラツキと凸部５の寸法バラツキとコイルボ
ビン２が成形品であれば吸湿や熱などの経時変化によ
り、前記と同様にインダクタンスのバラツキ、漏れ磁束
やうなり音の増加が発生するという課題を有していた。

【０００８】また、図１２及び図１３の構造ではワニス
含浸で磁心３を固着するまでの間、磁心３をインダクタ
ンスが変化しないよう保持するのが大変であり、うなり
音を低減するため、磁心３を接着剤で固定すると接着剤
の膨張、収縮作用により、ギャップの寸法が変化しイン
ダクタンスが低下するという課題を有していた。

【０００９】本発明は以上のような従来の欠点を除去す
るものであり、ギャップのバラツキによるインダクタン
スや漏れ磁束のバラツキが少なく、うなり音も小さく、
うなり音防止の接着剤を使用してもインダクタンスの低
下がなく、インダクタンスが製造バラツキで変化しにく
く、スイッチング電源から発生するノイズの低減効果が
高く、特性と品質に優れたチョークコイルを提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のチョークコイルは、田の字型の閉磁路磁心
の内磁脚部を構成する部分の一方に一対のギャップを設
け、このギャップを設けた内磁脚部にそれぞれ巻線を巻
回し、外磁脚部を構成する部分に相互に突合わせて接合
する接合部を設けた構成としたものである。

【００１１】この構成にすることにより、ギャップのバ
ラツキによるインダクタンスや漏れ磁束のバラツキが少
なく、うなり音も小さく、製造バラツキによるインダク
タンスの変化を抑えることができる。また２つの独立し
た磁路を持っているためコモンモードのインダクタンス
が大きくスイッチング電源から発生するノイズの低減効
果を高くすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、田の字型の閉磁路磁心の内磁脚部を構成する部分の
一方に一対のギャップを設け、このギャップを設けた内
磁脚部にそれぞれ巻線を巻回し、外磁脚部を構成する部
分で相互に突合わせて接合する接合部を設けたもので、
内磁脚部の一対のギャップの寸法が安定し、製造工程以
降の機械的ストレスや熱や吸湿などの環境ストレス等で
もギャップ寸法が変化しにくく、ギャップ寸法のバラツ
キによるインダクタンスのバラツキや、左右のギャップ
寸法のアンバランスによる漏れ磁束のバラツキが少な
く、うなり音も小さく、製造バラツキによるインダクタ
ンスの変化を抑えることができ、２つの独立した日の字
型磁路を持った構成としたので、コモンモードのインダ
クタンスが大きくスイッチング電源から発生するノイズ
の低減効果を高くすることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に加え
田の字型の閉磁路磁心として、外磁脚部を構成する部分
で組み合わせる部分を相互に傾斜面をもって突合わせた
接合部をもつ構成にすることにより、突合わせ部の接触
面積が増えるため、突合わせ接触面の磁気抵抗が小さく
なり、磁路を通過する磁束は通りやすく、よって突合わ
せ部付近の磁束密度は小さく、漏れ磁束も少ない。磁化
力も小さく、振動が小さくなりうなり音も小さい。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に加え
各磁心を電磁鋼板打抜き積層したもので構成し、各積層
間をブロック固着し、各磁心の外磁脚部を構成する部分
の接合部を傾斜面とし、その接合部を嵌合結合したもの
で、嵌合により磁心が固着するので、溶接による磁心の
劣化も無く、インダクタンスや漏れ磁束の変化を抑える
ことができ、振動も小さくうなり音も小さい。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１に加え
田の字型の閉磁路磁心が王の字型磁心と、この王の字型
磁心の両側に組込まれる２つのＴ型磁心で構成すること
により、磁心の電磁鋼板打抜き時の歩留りが向上し低コ
スト化に寄与するものである。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１に加え
田の字型の閉磁路磁心が２つのＥ型磁心と、このＥ型磁
心間に組込まれるＩ型磁心とで構成することにより、２
つのコイルボビンを一体型の１個のコイルボビンにする
ことができ、コイルボビンの低コスト化と、部品点数の
低減による生産性が向上し低コスト化に寄与するもので
ある。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１に加え
田の字型の閉磁路磁心が２つのＥ型磁心と、このＥ型磁
心間に組込まれる十字型磁心とで構成したもので、ギャ
ップ寸法のバラツキを抑えることができる。

【００１８】以下本発明の実施の形態について図面を用
いて説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１について図１か
ら図３を用いて説明する。図１は全体の外観を示す斜視
図であり、図２は分解斜視図であり、図３は田の字型磁
路構造を示す断面図で、図３において、田の字型の閉磁
路磁心の内磁脚部を構成する部分に一対のギャップＧを
設け、２つのＥ型磁心１３とこの２つのＥ型磁心１３間
に組み込まれる十字型磁心１４により分割されて構成し
ており、図２のように、十字型磁心１４の両側からコイ
ル１１を巻回した２つのコイルボビン１２を挿入し、更
にその両外側からＥ型磁心１３の中足部１６をコイルボ
ビン１２に挿入し、Ｅ型磁心１３と十字型磁心１４を突
合わせた接合部１５の外端面１７を溶接などで固着して
図１のようにチョークコイルの完成品となる。

【００１９】このような構成にすることにより、分割さ
れた２つのＥ型磁心１３と１つの十字型磁心１４の接合
部１５が、田の字型の閉磁路磁心の外磁脚部に位置する
ため、ギャップＧは外磁脚寸法で決定されギャップスペ
ーサのバラツキに影響されることなく、その接合部１５
の外端面１７は溶接などで固着するため、製造後の経時
変化もなく、安定したインダクタンスを得られるととも
に、ギャップスペーサ等が必要なく経済的で、振動も小
さくうなり音も小さい。

【００２０】また、田の字型の閉磁路磁心内に２つの独
立した日の字型閉磁路を持っているためコモンモードの
インダクタンスが大きくスイッチング電源から発生する
ノイズの低減効果を高く得られる。

【００２１】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２について図４の田の字型の閉磁路磁心の構造を示す断
面図を用いて説明する。図４において実施の形態１との
相違点のみ説明すると、田の字型の閉磁路磁心を２つの
Ｅ型磁心１８と、この２つのＥ型磁心１８間に組み込ま
れる十字型磁心１９により分割されて構成しているが、
その突合わせの接合部２０を傾斜面をもって突合わせる
構成としたものである。

【００２２】このような構成にすることにより、突合わ
せの接合部２０の接触面積が増えるため、突合わせ接触
面の磁気抵抗が小さくなり、磁路を通過する磁束は通り
やすく、よって突合わせ部付近の磁束密度は小さく、漏
れ磁束も少ない。磁化力も小さく、振動が小さくなりう
なり音も低減できる。

【００２３】また、接合部２０は、相互の傾斜面を接触
面としながら、３つの各々の先端部が１つの線状の突合
わせ部２１となり溶接する場合でも１個所の溶接で可能
なため、溶接個所が少なく生産性が向上し低コスト化に
寄与できる。

【００２４】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３について図５と図６を用いて説明する。図５は田の字
型の閉磁路磁心の構造を示す断面図で、図６は図５の要
部拡大図を示し、実施の形態２との相違点のみ説明す
る。分割された田の字型の閉磁路磁心の傾斜面をもった
突合わせの接合部２４のＥ型磁心２２に係合突起物２５
を設け、相対して接合する十字型磁心２３の傾斜面に係
合凹部２６を設け、各磁心を電磁鋼板を打抜き積層した
もので構成し、積層磁心をブロック固着して突合わせて
嵌合し結合したものである。

【００２５】尚前記説明ではＥ型磁心２２に係合突起物
２５を設け十字型磁心２３に係合凹部２６を設けたが、
Ｅ型磁心２２に係合凹部２６を設け十字型磁心２３に係
合突起物２５を設けてもよい。

【００２６】また、前記説明ではＥ型磁心２２と十字型
磁心２３で説明したが、分割された磁心の形状は特に限
定せず、図８や図１１のように傾斜面を持った突合わせ
の接合部に係合嵌合部を設けて嵌合結合ができればよ
い。

【００２７】尚、ブロック固着は、各積層間をカシメて
も接着材で固着してもよく、積層全体をテープ巻付けで
固着してもよい。

【００２８】このような構成によって溶接なしで結合す
ることができ生産性が向上し低コスト化に寄与できる。

【００２９】（実施の形態４）次に本発明の実施の形態
４について図７から図９を用いて実施の形態３との相違
点のみ説明する。図７は実施の形態３で説明した図６の
田の字型の閉磁路磁心の電磁鋼板打抜き金型のレイアウ
ト図を示し、２７は帯状の電磁鋼板でこの板から２つの
Ｅ型磁心２２と１つの十字型磁心２３を１組として打抜
くが、一般的に打抜き型の周囲は板厚の２倍の抜きシロ
２８が必要で、０．５ｍｍの板厚の場合１ｍｍの抜きシ
ロが必要となる。この抜きシロ２８と磁心内のコイルボ
ビン１２が挿入される磁心窓部２９が磁心として使用さ
れず廃材として廃棄され、この廃材の割合を減らすこと
が材料の歩留りを向上させることとなる。図８は田の字
型の閉磁路磁心の構造を示す断面図で、王の字型磁心３
１とこの王の字型磁心３１の両側に組込まれる２つのＴ
型磁心３０とで構成したもので、図９は図８の電磁鋼板
打抜き金型のレイアウト図を示し、２つのＴ型磁心３０
を王の字型磁心３１の間の磁心窓部３３にレイアウトし
たものである。

【００３０】このような構成によって、この実施の形態
では図７の場合は歩留り６７％に対し、図９の場合は歩
留り７４％まで向上し、材料のロスが減り低コスト化に
寄与できる。

【００３１】（実施の形態５）次に本発明の実施の形態
５について図１０から図１１を用いて実施の形態３との
相違点のみ説明する。図１０は田の字型の閉磁路磁心の
構造を示す断面図で、２つのＥ型磁心３４と、このＥ型
磁心３４間に組込まれるＩ型磁心３５とで構成される。
図１１は分解斜視図で、田の字型の閉磁路磁心の分割に
おいて中央の形状をＩ型磁心３５にしたことにより、２
つのコイルボビンを一体型の１つのコイルボビン３６に
することができ、コイルボビン３６の中央の開口部３７
にＩ型磁心３５を挿入し、更にその両外側からＥ型磁心
３４の中足部１６をコイルボビン３６に挿入し、Ｅ型磁
心３４とＩ型磁心３５を突合わせた構成である。

【００３２】このような構成によってコイルボビン３６
を１個にすることができコイルボビン３６の低コスト化
と、部品点数の低減により生産性が向上し低コスト化に
寄与できる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明のチョークコイルは
構成されるため、インダクタンスのバラツキが少なく、
製造時にインダクタンスが変化しにくく、漏れ磁束やう
なり音も低減でき、コモンモードのインダクタンスが大
きくスイッチング電源から発生するノイズの低減効果も
大きく特性面と経済性と品質面に優れたものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチョークコイルの実施の形態１を示す
完成斜視図

【図２】同チョークコイルの分解斜視図

【図３】同チョークコイルの断面図

【図４】本発明のチョークコイルの実施の形態２を示す
断面図

【図５】本発明のチョークコイルの実施の形態３を示す
断面図

【図６】同チョークコイルの要部拡大図

【図７】同チョークコイルの金型レイアウト図

【図８】本発明のチョークコイルの実施の形態４を示す
断面図

【図９】同チョークコイルの金型レイアウト図

【図１０】本発明のチョークコイルの実施の形態５を示
す断面図

【図１１】同チョークコイルの分解斜視図

【図１２】従来のトランスを示す断面図

【図１３】他の従来のトランスを示す断面図

【符号の説明】

Ｇ ギャップ １１ コイル １２ コイルボビン １３ Ｅ型磁心 １４ 十字型磁心 １５ 接合部 １６ 中足部 １７ 外端面 １８ Ｅ型磁心 １９ 十字型磁心 ２０ 接合部 ２１ 接合部の外端面 ２２ Ｅ型磁心 ２３ 十字型磁心 ２４ 接合部 ２５ 係合突起物 ２６ 係合凹部 ２７ 帯状の電磁鋼板 ２８ 抜きシロ ２９ 磁心窓部 ３０ Ｔ型磁心 ３１ 王の字型磁心 ３３ 磁心窓部 ３４ Ｅ型磁心 ３５ Ｉ型磁心 ３６ コイルボビン ３７ 中央の開口部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 田の字型の閉磁路磁心の内磁脚部を構成
   する部分の一方に一対のギャップを設け、このギャップ
   を設けた内磁脚部にそれぞれ巻線を巻回し、外磁脚部を
   構成する部分に相互に突合わせて接合する接合部を設け
   たチョークコイル。
2. 【請求項２】 田の字型の閉磁路磁心において、外磁脚
   部を構成する部分で組み合わせる部分を相互に傾斜面を
   もって突合わせた請求項１に記載のチョークコイル。
3. 【請求項３】 各磁心を電磁鋼板を打抜き積層したもの
   で構成し、各積層間をブロック固着し、各磁心の外磁脚
   を構成する部分の接合部を傾斜面とし、その接合部を嵌
   合結合した請求項２に記載のチョークコイル。
4. 【請求項４】 田の字型の閉磁路磁心が王の字型磁心
   と、この王の字型磁心の両側に組込まれる２つのＴ型磁
   心で構成した請求項１に記載のチョークコイル。
5. 【請求項５】 田の字型の閉磁路磁心が２つのＥ型磁心
   と、このＥ型磁心間に組込まれるＩ型磁心とで構成した
   請求項１に記載のチョークコイル。
6. 【請求項６】 田の字型の閉磁路磁心が２つのＥ型磁心
   と、このＥ型磁心間に組込まれる十字型磁心とで構成し
   た請求項１に記載のチョークコイル。