JP2001052945A - 閉磁路インダクタおよびその製造方法。 - Google Patents

閉磁路インダクタおよびその製造方法。

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JP2001052945A JP11256100A JP25610099A JP2001052945A JP 2001052945 A JP2001052945 A JP 2001052945A JP 11256100 A JP11256100 A JP 11256100A JP 25610099 A JP25610099 A JP 25610099A JP 2001052945 A JP2001052945 A JP 2001052945A
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Atsushi Ota
敦 太田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】環状コアの中心部分まで巻線でき、巻数が多く
捲ける小型な閉磁路インダクタおよび、容易にできる製
造方法を提供することである。 【解決手段】磁性体閉磁路コアに導線を捲回してなる閉
磁路インダクタの製造方法において、予め分割された閉
磁路コアのそれぞれに、導線を捲回したのち分割面を接
合して、閉磁路コアに形成し閉磁路インダクタを完成さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の電源回
路のノイズ低減用チョークコイルやノーマルモードコイ
ルおよびコモンモードコイルなどに用いられる閉磁路イ
ンダクタおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の閉磁路インダクタは、磁性合金薄
帯を捲回または積層したコアやフェライト磁性体による
閉磁路コアに、ウレタン樹脂皮膜銅線でコイルを巻線し
た閉磁路インダクタが多用されている。
【0003】また、電源回路に用いられる比較的大型な
トランスやチョークコイルは、珪素鋼板を積層したEI
コアや、EEコアが多用されている。これらのコアは、
直線部分より構成される矩形であるので、巻線されたボ
ビンをコアに嵌め込み、EIコアやEEコアを組み立て
閉磁路コアに完成させていた。
【0004】また、負荷電流が重畳され磁気飽和が起こ
る場合は、飽和磁束密度の高い圧粉磁芯、珪素鋼磁芯、
アモルファス磁芯が使用されている。しかしながら、直
流電源に前記コイルを用いる場合は、磁性体コアの許容
特性を超え磁束飽和が起こるため、図2の平面図に示す
ように、磁性体コア1にスリット2を施すなどのことを
してエアギャップ部を設け、コアの1部を開磁路にして
磁気飽和を回避している。
【0005】環状コアを用いた閉磁路インダクタの場
合、環状コアへの巻線は巻線機を用い、環状コアと交差
する貯線リングに蓄線し、環状コアの中心軸まわりに回
転させて巻線をしていた。この方法では、貯線リングが
環状コアの中心軸で回転するので、この中心部分まで巻
線することは不可能でありデッドスペースとして残るた
め、捲き数を多くし小型にすることに限界があった。
【0006】また、環状コアの中心に銅線を1ターンづ
つ通しながら捲き線する方式の巻線機も上市されている
が、どちらの方式も、棒状巻芯に巻線する場合に比較し
て、巻線機も複雑となり巻線の能率も劣り、小型な環状
閉磁路インダクタを製造するのに難点があった。
【0007】平角線などの硬い線材を用いて閉磁路コイ
ルを製造する方法は、特開平04−330704に開示
されているように、予め空芯ソレノイドコイルを巻線し
ておき、該コイルの線間を隔離させながら、該コイルの
一端を環状コアに絡め、該コイルを該コアに対して回転
させながら、該コアに嵌め込むことにより閉磁路コイル
を製造する方法がある。
【0008】この場合、空芯コイルの内径は、環状コア
断面の外径より充分な余裕をもって形成する必要があ
り、図5の断面図に示すように、完成後コア1とコイル
8の間隔が広く緩みがある、外形の大きい環状コイルと
なっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記したような従来の
難点を解消し、閉磁路コアの中心部分まで巻線でき巻数
が多く捲けて、小型な閉磁路インダクタが容易に製造で
きる製造方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の閉磁路インダク
タの製造方法は、閉磁路コアに導線を捲回してなる閉磁
路インダクタの製造方法において、図3に示す2分割さ
れた閉磁路コア3のそれぞれに予め導線を捲回したの
ち、該コアの前記分割面を接合して閉磁路コアに形成し
て閉磁路インダクタを完成させることを特徴とする。閉
磁路型コアであれば、外形が円形、矩形に関わらず、ボ
ビンを用いないので、任意形状のコアに応用することが
できる。
【0011】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、前記製造方法を用い、少なくとも
2個所の接合部を有する閉磁路コアに、導線が捲回され
ていることを特徴とする閉磁路インダクタである。
【0012】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、少なくとも2個所の接合部を有す
る閉磁路コアに、捲回されたコイルの中間に接続部を有
することを特徴とする閉磁路インダクタである。
【0013】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、少なくとも2個所の接合部を有す
る閉磁路コアに、捲回されたコイルの中間に導線の緩み
部を有することを特徴とする閉磁路インダクタである。
【0014】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、前記閉磁路コアが環状コアである
ことを特徴とする閉磁路インダクタである。
【0015】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、前記閉磁路コアの外形が矩形コア
であることを特徴とする閉磁路インダクタである。
【0016】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、前記閉磁路コアが非晶質ナノ結晶
磁性合金薄帯をトロイダル状に捲回または、積層したコ
アが分割された形状であることを特徴とする閉磁路イン
ダクタである。
【0017】本発明の閉磁路インダクタは、予め分割さ
れた閉磁路コアのそれぞれに導線を捲回したのち、該コ
アの分割面を接合して閉磁路コアに形成してなる閉磁路
インダクタにおいて、前記製造方法を用い、少なくとも
2個所の接合部を有する閉磁路コアに、導線がゆるみな
く捲回されコイルの中間に接続部を有する、容積が0,
05cc〜10cc範囲であることを特徴とする閉磁路
インダクタである。
【0018】詳述すると、前記課題を解決するための本
発明は、磁性体にフェライトを用いた断面円形の閉磁路
コアや、磁性合金薄板を捲回もしくは積層した断面矩形
の閉磁路コアを、図3に示すように2分割し、図4に示
すように、予め巻線されたボビンを閉磁路コアに嵌め込
むことなく、絶縁性の若しくは絶縁処理が施された前記
分割コアに捲き線を施してコイルを小型に形成してお
き、図1に示すように捲き線が施された前記分割コアの
分割面を接合し閉磁路コアに形成して、閉磁路インダク
タを完成させる製造方法である。
【0019】ボビンを用いて、ボビンに巻線してから前
記分割コアに嵌め込む方法は、ボビンの肉厚分と嵌め込
むためのギャップが必要となり、その分形状が大きくな
る。ボビンを用いずに、絶縁性の、あるいは絶縁処理を
施した前記分割コアに、直接捲き線を施してコイルを形
成することができるので小型化ができ、またコイルに回
転力が作用しても、コイルがずれてコアとの相対位置が
変わることなく、インダクタンス値ほかの電気的特性も
安定している。
【0020】閉磁路コアを形成してから分割してもよい
が、フェライトコアの場合は、閉磁路コアが2等分され
た形状のコア2片を用いることができ、磁性合金薄帯を
積層する場合は、閉磁路コアが2等分された形状の薄帯
を積層したコア2片を用いることができる。製品として
は、いずれの場合も閉磁路コアに、少なくとも2個所の
接合部が形成される。本製造方法は、特に容積0,05
cc〜10ccの範囲の閉磁路インダクタを製造する場
合に、小型化ができ有効である。
【0021】コモンモードコイルやトランスのようにコ
イル2個を巻線する場合は、分割されたコア2片にそれ
ぞれ巻線してから接合して閉磁路コアを形成し、2個の
コイルの4端子をそのまま外部端子とすればよいが、単
体コイルの場合は、分割されたコア2片にそれぞれ巻線
してからコアの分割面を接合し閉磁路コアに形成したの
ち、図1に示す巻線の中間位置での接続7が必要とな
る。これを省くため2等分された形状のコア2片を、治
具を用いて直線状に並べ、図8に示すように連続して巻
線し、コイル巻線に中間接合部を造らないことが望まし
いが、コイル中間部に緩みが生じることは避け難い。
【0022】巻線された分割コアの接合は、それぞれの
分割面を平滑にしておき、耐熱性および機械強度のある
エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて、密着接合さ
せ間隔をなるべく小さくして実効透磁率が大きくとれる
ようにする。また、直流重畳し磁気飽和が生じる場合
は、前記接合面が所定の間隔になるように所定の厚みの
スペーサを介して接合して、各接合部を所定間隔の開磁
路にして磁気飽和を避けることができる。従来は、閉磁
路コアを形成し後からスリットを入れて開磁路を形成す
ることが、スリット幅を規定する上で好ましかったが、
前述したように、コイル形成のための巻線方法に問題が
あった。
【0023】閉磁路コアに大きい間隔のスリットを設け
ることなく、最小の間隔で接合させることにより機械的
強度を維持し、また実効透磁率を低下させずに、小型な
閉磁路インダクタの形成は、磁気飽和する磁束密度が高
い磁性体を用いることで実現できる。非晶質ナノ結晶磁
性合金は、従来のフェライトや磁性合金に比較して、磁
気飽和する磁束密度が2倍以上も高く、小型な閉磁路イ
ンダクタを形成することができる。
【0024】前記した本発明の効果は、大型な閉磁路イ
ンダクタを形成する場合は、他の製造方法を用いても容
易に形成することができるが、小型な閉磁路インダクタ
を形成する場合は、巻線機の処理能力の限界もあり、特
に容積が0,05cc〜10ccの範囲の閉磁路インダ
クタを形成する場合に有効である。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例につ
いて図面を参照して説明する。
【実施例1】厚さ;0、02mm、幅;3mmの非晶質
ナノ結晶合金の薄板を巻き取り、内径;4mmΦ、外
径;10mmΦ、厚み;3mmの環状コアを形成し、エ
ポキシ樹脂で塗装し硬化させて絶縁処理をほどこした
後、ダイシングソウで切断して、図3に示すように2分
割した。
【0026】次に図4に示すように、0、05mmΦの
ウレタン樹脂被覆銅線5を分割されたそれぞれのコア3
に500ターンづつ捲き、それぞれの分割面4をエポキ
シ樹脂で接合硬化させ、それぞれのコイル端子をはんだ
付け接続して、図1に示す閉磁路インダクタを完成し
た。
【0027】
【実施例2】他の実施の形態例について、前記の実施例
1と同様にして、コの字型コアを用い角型閉磁路インダ
クタを構成した例を図6に示す。
【0028】
【実施例3】また、他の実施の形態例について、前記の
実施例1と同様にして、環状磁路インダクタでコイルの
巻き数を最大限に巻いた例を図7に示す。
【0029】
【実施例4】また、他の実施の形態例について、前記の
実施例1と同様にして,2等分された形状のコア2片
を、治具を用いて直線状に並べ連続して巻線し、コイル
巻線に中間接合部を造らない閉磁路インダクの形成例を
図8に示す。
【0030】
【実施例5】また、他の実施の形態例について、前記の
実施例1と同様にして,従来はEIコアを用いて日の字
型コアに形成していた磁路インダクへの応用例を図9に
示す。
【0031】
【実施例6】また、他の実施の形態例について、前記の
実施例1と同様にして、環状コアを3分割してそれぞれ
に巻線し、環状コアに接合して3相電源用チョークコイ
ルを形成した平面図を図10に示す。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、閉磁路コアの中心部分まで巻線ができて、巻数が多
く捲ける小型な閉磁路インダクタが容易に製造できる製
造方法、および閉磁路インダクタが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】閉磁路インダクタ平面図の透視図である。
【図2】スリット入り環状コアの平面図である。
【図3】2分割された環状コアの平面図である。
【図4】巻線された分割コア平面図の透視図である。
【図5】従来の閉磁路インダクタ平面図の透視図、およ
びA−A’の断面図である。
【図6】角状閉磁路インダクタの構成例を示す平面図で
ある。
【図7】環状閉磁路インダクタの構成例を示す平面図で
ある。
【図8】2分割された環状コアに連続した捲線例を示す
平面図の透視図である。
【図9】日の字型コアへの応用例を示す平面図である。
【図10】3相電源用チョークコイルへの応用例を示す
平面図である。
【符号の説明】
1……環状コア 2……スリット 3……分割コア 4……分割面 5……導線 6……接合部 7……コイル端子のはんだ付け接続部 8……平角線 9……巻線コイル 10…コイル端子

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】閉磁路コアに導線を捲回してなる閉磁路イ
    ンダクタの製造方法において、予め分割された閉磁路コ
    アのそれぞれに導線を捲回したのち、該コアの分割面を
    接合して閉磁路コアに形成したことを特徴とする閉磁路
    インダクタの製造方法。
  2. 【請求項2】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、少なくと
    も2個所の接合部を有する閉磁路コアに、導線が捲回さ
    れていることを特徴とする閉磁路インダクタ。
  3. 【請求項3】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、少なくと
    も2個所の接合部を有する閉磁路コアに、捲回されたコ
    イルの中間に接続部を有することを特徴とする閉磁路イ
    ンダクタ。
  4. 【請求項4】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、少なくと
    も2個所の接合部を有する閉磁路コアに、捲回されたコ
    イルの中間に導線の緩み部を有することを特徴とする閉
    磁路インダクタ。
  5. 【請求項5】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、前記閉磁
    路コアが環状コアであることを特徴とする請求項1〜4
    のいずれか1項に記載の閉磁路インダクタ。
  6. 【請求項6】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、前記閉磁
    路コアの外形が矩形コアであることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれか1項に記載の閉磁路インダクタ。
  7. 【請求項7】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、前記閉磁
    路コアが非晶質ナノ結晶磁性合金薄帯をトロイダル状に
    捲回または、積層したコアが分割された形状であること
    を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の閉磁
    路インダクタ。
  8. 【請求項8】予め分割された閉磁路コアのそれぞれに導
    線を捲回したのち、該コアの分割面を接合して閉磁路コ
    アに形成してなる閉磁路インダクタにおいて、容積が
    0,05cc〜10ccの範囲の閉磁路インダクタであ
    ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載
    の閉磁路インダクタ。
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