JP2002164233A - チョークコイル - Google Patents
チョークコイルInfo
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- JP2002164233A JP2002164233A JP2000360414A JP2000360414A JP2002164233A JP 2002164233 A JP2002164233 A JP 2002164233A JP 2000360414 A JP2000360414 A JP 2000360414A JP 2000360414 A JP2000360414 A JP 2000360414A JP 2002164233 A JP2002164233 A JP 2002164233A
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- toroidal coil
- toroidal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄心をなくし、磁気飽和による不具合、鉄共
振、鉄損又はその変化等の不都合をなくし、もって、高
周波から低周波まで広範囲に使用できるようにし、電流
容量の増大を可能にするとともに、大電流用として使用
したりピークの大電流が流れたりするときの過熱、焼損
をなくして、チョッパ等に支障なく使用できるように
し、かつ、小型化、軽量化、製作容易化、低コスト化を
実現ようとするものである。加えて、巻線をトロイダル
型にするとともに、平角線により巻数の増量と静電容量
の低減を図ろうとするものである。 【解決手段】空心のトロイダルコイル１を形成し、該ト
ロイダルコイルを、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成
樹脂２でモールドして成る。また、上記トロイダルコイ
ル１につき、平角線３を用いかつ横幅方向に屈曲させて
巻回することにより形成して成る。
振、鉄損又はその変化等の不都合をなくし、もって、高
周波から低周波まで広範囲に使用できるようにし、電流
容量の増大を可能にするとともに、大電流用として使用
したりピークの大電流が流れたりするときの過熱、焼損
をなくして、チョッパ等に支障なく使用できるように
し、かつ、小型化、軽量化、製作容易化、低コスト化を
実現ようとするものである。加えて、巻線をトロイダル
型にするとともに、平角線により巻数の増量と静電容量
の低減を図ろうとするものである。 【解決手段】空心のトロイダルコイル１を形成し、該ト
ロイダルコイルを、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成
樹脂２でモールドして成る。また、上記トロイダルコイ
ル１につき、平角線３を用いかつ横幅方向に屈曲させて
巻回することにより形成して成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイルに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チョークコイルは、構造上から空心型と
鉄心型とに大別され、後者は更に閉路鉄心型と空隙鉄心
型とに分類される。空心チョークコイルは、通常、鉄心
の磁気飽和による電流‐磁束特性の非直線性、鉄共振、
鉄損又はその変化等を避ける目的で高周波用に使用され
る。
鉄心型とに大別され、後者は更に閉路鉄心型と空隙鉄心
型とに分類される。空心チョークコイルは、通常、鉄心
の磁気飽和による電流‐磁束特性の非直線性、鉄共振、
鉄損又はその変化等を避ける目的で高周波用に使用され
る。
【０００３】これに対し、閉路鉄心チョークコイルで
は、磁束は主として鉄心中を通り、巻線との鎖交数は著
しく増大する。そのため、比較的低い電流でも鉄心に磁
気飽和を来して、電流‐磁束特性が急峻な飽和曲線をた
どり、電流が大きくなると、その電流波形にひずみを生
じる。また、鉄共振、鉄損又はその変化等も増大する。
しかし、電磁エネルギーは鉄心のない場合に比してあま
り増加しない。したがって、電流が大きく電磁エネルギ
ーの大きいことが必要な用途には、巻線の巻数を少なく
鉄心を太くして飽和度を低く選んで使用されている。こ
れはまた、波形の改善、徹損の減少に役立つが、寸法及
び重量は増加する。
は、磁束は主として鉄心中を通り、巻線との鎖交数は著
しく増大する。そのため、比較的低い電流でも鉄心に磁
気飽和を来して、電流‐磁束特性が急峻な飽和曲線をた
どり、電流が大きくなると、その電流波形にひずみを生
じる。また、鉄共振、鉄損又はその変化等も増大する。
しかし、電磁エネルギーは鉄心のない場合に比してあま
り増加しない。したがって、電流が大きく電磁エネルギ
ーの大きいことが必要な用途には、巻線の巻数を少なく
鉄心を太くして飽和度を低く選んで使用されている。こ
れはまた、波形の改善、徹損の減少に役立つが、寸法及
び重量は増加する。
【０００４】空隙鉄心チョークコイルでは、閉路鉄心の
ものに比して、同一電流に対し電磁エネルギーは大とな
り、電流‐磁束特性が緩和されて緩やか飽和曲線を呈す
るので比較的大きな電流にも波形のひずみが少なく、高
調波は少ない。また、直流に重なった脈動電流に対し有
効リアクタンスが大となる。したがって、空心型と閉路
鉄心型の中間の性質を持っている。但し、鉄心の空隙が
あまり大きくなれば、脈動電流に対するリアクタンスも
電磁エネルギーも共に減少するから、これらに対応した
適当な空隙長にする必要がある。
ものに比して、同一電流に対し電磁エネルギーは大とな
り、電流‐磁束特性が緩和されて緩やか飽和曲線を呈す
るので比較的大きな電流にも波形のひずみが少なく、高
調波は少ない。また、直流に重なった脈動電流に対し有
効リアクタンスが大となる。したがって、空心型と閉路
鉄心型の中間の性質を持っている。但し、鉄心の空隙が
あまり大きくなれば、脈動電流に対するリアクタンスも
電磁エネルギーも共に減少するから、これらに対応した
適当な空隙長にする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、空心チョーク
コイルでは、その用途のほとんどが高周波用であって、
低周波の平滑回路やチョッパ等には使用し難い。
コイルでは、その用途のほとんどが高周波用であって、
低周波の平滑回路やチョッパ等には使用し難い。
【０００６】閉路鉄心チョークコイルでは、鉄心を用い
るため、上述の磁気飽和による不具合、鉄共振、鉄損又
はその変化等の不都合を有し、電流容量の大きなものを
得るには未だ上述のような種々の難点がある。また、鉄
心を要するので、重量が大きくなり、材料費が嵩み、特
にトロイダル型のものではコイルの巻回が容易でないこ
ともあって、かなりコスト高となる等々の問題点があ
る。
るため、上述の磁気飽和による不具合、鉄共振、鉄損又
はその変化等の不都合を有し、電流容量の大きなものを
得るには未だ上述のような種々の難点がある。また、鉄
心を要するので、重量が大きくなり、材料費が嵩み、特
にトロイダル型のものではコイルの巻回が容易でないこ
ともあって、かなりコスト高となる等々の問題点があ
る。
【０００７】空隙鉄心チョークコイルでは、上述のよう
に電流容量を比較的大きくすることはできるが、この点
を除けば、やはり鉄心を用いるので程度の差こそあれ閉
路鉄心チョークコイルの場合と同様の問題点を有してお
り、更に、過熱、焼損の問題点、すなわち、鉄心に流れ
る磁束が空隙部において巻線へと漏洩し、該空隙部に位
置する巻線部分が飽和した漏洩磁束と鎖交して、該空隙
部の巻線部分内部にうず電流損失が生じるとともに、フ
レミングの左手三指の法則による偏磁作用が生じて、該
空隙部の巻線部分がみかけ上細くなるため、大電流用と
して使用したりピークの大電流が流れたりすると該空隙
部の巻線部分が過熱し、焼損するという問題点をも有し
ており、チョッパ等には使用し難い。
に電流容量を比較的大きくすることはできるが、この点
を除けば、やはり鉄心を用いるので程度の差こそあれ閉
路鉄心チョークコイルの場合と同様の問題点を有してお
り、更に、過熱、焼損の問題点、すなわち、鉄心に流れ
る磁束が空隙部において巻線へと漏洩し、該空隙部に位
置する巻線部分が飽和した漏洩磁束と鎖交して、該空隙
部の巻線部分内部にうず電流損失が生じるとともに、フ
レミングの左手三指の法則による偏磁作用が生じて、該
空隙部の巻線部分がみかけ上細くなるため、大電流用と
して使用したりピークの大電流が流れたりすると該空隙
部の巻線部分が過熱し、焼損するという問題点をも有し
ており、チョッパ等には使用し難い。
【０００８】そこで、本発明は、それらの問題点を解決
しようとするものであり、従来のような鉄心をなくし、
磁気飽和による不具合、鉄共振、鉄損又はその変化等の
不都合をなくして、高周波から低周波まで広範囲に使用
できるようにし、かつ、電流容量の更なる増大を可能に
するとともに、大電流用として使用したりピークの大電
流が流れたりするときの過熱、焼損をなくし、また、小
型化、軽量化、製作容易化、低コスト化を実現ようとす
るものである。加えて、巻線をトロイダル型にするとと
もに、その巻数の増量と静電容量の低減を図ろうとする
ものである。
しようとするものであり、従来のような鉄心をなくし、
磁気飽和による不具合、鉄共振、鉄損又はその変化等の
不都合をなくして、高周波から低周波まで広範囲に使用
できるようにし、かつ、電流容量の更なる増大を可能に
するとともに、大電流用として使用したりピークの大電
流が流れたりするときの過熱、焼損をなくし、また、小
型化、軽量化、製作容易化、低コスト化を実現ようとす
るものである。加えて、巻線をトロイダル型にするとと
もに、その巻数の増量と静電容量の低減を図ろうとする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる観点から、請求項
１の発明は、空心のトロイダルコイル１を形成し、該ト
ロイダルコイルを、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成
樹脂２でモールドして成る。
１の発明は、空心のトロイダルコイル１を形成し、該ト
ロイダルコイルを、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成
樹脂２でモールドして成る。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１のチョークコ
イルにあって、上記トロイダルコイル１につき、平角線
３を用いかつ横幅方向に屈曲させて巻回することにより
形成して成る。
イルにあって、上記トロイダルコイル１につき、平角線
３を用いかつ横幅方向に屈曲させて巻回することにより
形成して成る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、請求項１、請求項２の発明
に係る実施の形態を説明する。図において、１は、空心
のトロイダルコイル、２は、該トロイダルコイルをモー
ルドした、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成樹脂であ
る。
に係る実施の形態を説明する。図において、１は、空心
のトロイダルコイル、２は、該トロイダルコイルをモー
ルドした、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成樹脂であ
る。
【００１２】空心のトロイダルコイル１には、ポリエス
テル樹脂による電気絶縁皮膜４を施した平角線３を用い
（図５）、これを横幅方向に屈曲させて単層の円筒状に
巻回した後、該円筒状コイルを更にドーナツ状に丸めて
形成する（図３、図４）。
テル樹脂による電気絶縁皮膜４を施した平角線３を用い
（図５）、これを横幅方向に屈曲させて単層の円筒状に
巻回した後、該円筒状コイルを更にドーナツ状に丸めて
形成する（図３、図４）。
【００１３】磁性粉末を混入した電気絶縁性合成樹脂２
には、フェライト粉を混入したエポキシ樹脂を用いて、
上記空心のトロイダルコイル１を十分に没入させてモー
ルドし、中央に支持用の透孔５を設ける（図１、図
２）。また、モールドの際には、同じ上記フェライト粉
混入エポキシ樹脂によりあらかじめリング状の台座６を
形成して（図２）、該台座をモールド用ドーナツ状型枠
の内底に同心状に配し、該台座の上に上記空心のトロイ
ダルコイル１をこれも同心状にして載置し、次いで、そ
のドーナツ状型枠内に溶融した上記フェライト粉混入エ
ポキシ樹脂を充填して固化させ、固化後、そのドーナツ
状型枠から取り出す。なお、ドーナツ状型枠に代えて電
気絶縁性樹脂によるケースを用いて、充填したフェライ
ト粉混入エポキシ樹脂と一体化させるようにしてもよ
い。
には、フェライト粉を混入したエポキシ樹脂を用いて、
上記空心のトロイダルコイル１を十分に没入させてモー
ルドし、中央に支持用の透孔５を設ける（図１、図
２）。また、モールドの際には、同じ上記フェライト粉
混入エポキシ樹脂によりあらかじめリング状の台座６を
形成して（図２）、該台座をモールド用ドーナツ状型枠
の内底に同心状に配し、該台座の上に上記空心のトロイ
ダルコイル１をこれも同心状にして載置し、次いで、そ
のドーナツ状型枠内に溶融した上記フェライト粉混入エ
ポキシ樹脂を充填して固化させ、固化後、そのドーナツ
状型枠から取り出す。なお、ドーナツ状型枠に代えて電
気絶縁性樹脂によるケースを用いて、充填したフェライ
ト粉混入エポキシ樹脂と一体化させるようにしてもよ
い。
【００１４】
【実施例】具体的には、例えば次のように形成する。平
角線３は、横幅 4mm、厚さ0.68mmのものを用いる。な
お、この平角線の線間静電容量は同断面積の丸線に比し
1mm 〜15mmの実間隔で 4／4.3 〜0.27／1.11と小さくな
るので有利である。また、同実間隔で巻数を増量できる
点でも有利である。空心のトロイダルコイル１は、上記
平角線３を上述の手法で22〜24回巻回して外径38mmの単
層の円筒状コイルに形成し、次いで、これを丸めて外径
100mm、内径24mmのドーナツ状に形成する。フェライト
粉混入エポキシ樹脂は、 350ｇのエポキシ樹脂と 700g
のフェライト粉、すなわち、重量比で１対２の割合で混
合したものを用いる。なお、全重量を 1.5kg程度のもの
にする。そして、モールド後の寸法を、外径 110mm、内
径14mm、高さ48mmに、また、コイルに対するフェライト
粉混入エポキシ樹脂の被り厚を 5mmにする。コイルの巻
数を22回として実験したところ、モールド前のコイルの
インダクタンスは48μH 、モールド後のコイルのインダ
クタンスは 182μH であった。
角線３は、横幅 4mm、厚さ0.68mmのものを用いる。な
お、この平角線の線間静電容量は同断面積の丸線に比し
1mm 〜15mmの実間隔で 4／4.3 〜0.27／1.11と小さくな
るので有利である。また、同実間隔で巻数を増量できる
点でも有利である。空心のトロイダルコイル１は、上記
平角線３を上述の手法で22〜24回巻回して外径38mmの単
層の円筒状コイルに形成し、次いで、これを丸めて外径
100mm、内径24mmのドーナツ状に形成する。フェライト
粉混入エポキシ樹脂は、 350ｇのエポキシ樹脂と 700g
のフェライト粉、すなわち、重量比で１対２の割合で混
合したものを用いる。なお、全重量を 1.5kg程度のもの
にする。そして、モールド後の寸法を、外径 110mm、内
径14mm、高さ48mmに、また、コイルに対するフェライト
粉混入エポキシ樹脂の被り厚を 5mmにする。コイルの巻
数を22回として実験したところ、モールド前のコイルの
インダクタンスは48μH 、モールド後のコイルのインダ
クタンスは 182μH であった。
【００１５】
【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
空心のトロイダルコイル１を、磁性粉末を混入した電気
絶縁性合成樹脂２でモールドしているから、その磁性粉
末が鉄心に代って機能するので鉄心ををなくすことがで
き、そして、この場合、分散した磁性粉末が絶縁介在物
を介して互いに磁気的に結合して作用するので磁気飽和
が生じ難く、大電流でも電流波形にはほとんどひずみを
生じず、従来の磁気飽和による不具合を改善できる。ま
た、そのような磁性粉末によりリアクタンスを増大させ
ることができ、鉄共振、鉄損又はその変化等の不都合等
をなくすことができ、電流容量を格段に増大させること
ができる。したがって、高周波から低周波まで広範囲に
使用でき、その磁性粉末の混入の割合を変えることで周
波数特性を調整することもできる。更に、そのような磁
性粉末により磁気的空隙がコイル内で全般的に細かく分
散することとなるので大電流用として使用したりピーク
の大電流が流れたりしてもコイルはほとんど過熱せず、
焼損をなくすことができて、チョッパ等にも支障なく使
用できる。その上、コイル外周部に位置する磁性粉末は
磁気的に結合して電磁遮蔽機能を発揮し、周辺からのノ
イズの侵入や異常時における内部からのノイズの放出を
防止することができる。しかも、鉄心がないので、小型
化、軽量化、製作容易化、低コスト化を実現できる。
空心のトロイダルコイル１を、磁性粉末を混入した電気
絶縁性合成樹脂２でモールドしているから、その磁性粉
末が鉄心に代って機能するので鉄心ををなくすことがで
き、そして、この場合、分散した磁性粉末が絶縁介在物
を介して互いに磁気的に結合して作用するので磁気飽和
が生じ難く、大電流でも電流波形にはほとんどひずみを
生じず、従来の磁気飽和による不具合を改善できる。ま
た、そのような磁性粉末によりリアクタンスを増大させ
ることができ、鉄共振、鉄損又はその変化等の不都合等
をなくすことができ、電流容量を格段に増大させること
ができる。したがって、高周波から低周波まで広範囲に
使用でき、その磁性粉末の混入の割合を変えることで周
波数特性を調整することもできる。更に、そのような磁
性粉末により磁気的空隙がコイル内で全般的に細かく分
散することとなるので大電流用として使用したりピーク
の大電流が流れたりしてもコイルはほとんど過熱せず、
焼損をなくすことができて、チョッパ等にも支障なく使
用できる。その上、コイル外周部に位置する磁性粉末は
磁気的に結合して電磁遮蔽機能を発揮し、周辺からのノ
イズの侵入や異常時における内部からのノイズの放出を
防止することができる。しかも、鉄心がないので、小型
化、軽量化、製作容易化、低コスト化を実現できる。
【００１６】加えて、請求項２の発明によれば、平角線
３を横幅方向に屈曲させて巻回することで空心のトロイ
ダルコイル１を形成しているから、丸線の場合に比しそ
の巻数の増量と静電容量の低減を図ることができる。
３を横幅方向に屈曲させて巻回することで空心のトロイ
ダルコイル１を形成しているから、丸線の場合に比しそ
の巻数の増量と静電容量の低減を図ることができる。
【図１】請求項１、請求項２の発明に係る実施の形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】図１のＡ―Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態の要部部材を示す平面図である。
【図４】図３のＢ―Ｂ断面図である。
【図５】同実施の形態において使用する線材を示す拡大
断面図である。
断面図である。
1…空心のトロイダルコイル 2…磁性粉末を混入した電気絶縁性合成樹脂 3…平角線 4…電気絶縁皮膜 5…透孔 6…台座
Claims (2)
- 【請求項１】空心のトロイダルコイル１を形成し、該ト
ロイダルコイルを、磁性粉末を混入した電気絶縁性合成
樹脂２でモールドしたことを特徴とするチョークコイ
ル。 - 【請求項２】上記トロイダルコイル１につき、平角線３
を用いかつ横幅方向に屈曲させて巻回することにより形
成した請求項１記載のチョークコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360414A JP2002164233A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | チョークコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360414A JP2002164233A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | チョークコイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002164233A true JP2002164233A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18832020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000360414A Pending JP2002164233A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | チョークコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002164233A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009130152A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nec Tokin Corp | リアクトル、およびその製造方法 |
| JP2009238907A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Denso Corp | リアクトル装置 |
| JP2014229731A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | リアクトル |
-
2000
- 2000-11-28 JP JP2000360414A patent/JP2002164233A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009130152A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Nec Tokin Corp | リアクトル、およびその製造方法 |
| JP2009238907A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Denso Corp | リアクトル装置 |
| JP2014229731A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | リアクトル |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040217 |