JP2003224019A - 樹脂含浸コイル及び樹脂含浸コイルの製造方法 - Google Patents
樹脂含浸コイル及び樹脂含浸コイルの製造方法Info
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Abstract
理を付加するのみで、コイルから発生する耳障りなうな
り音を低コストで低減した樹脂含浸コイル及び樹脂含浸
コイルの製造方法を提供する。 【解決手段】 トロイダル形状の磁性体からなるコア2
に巻線1を巻回したものに、硬化前は低粘度の液体状態
で、硬化後は高硬度となる樹脂材料からなり、硬化前の
粘度が25Pa・s以下、硬化後の硬度がJISDで略
90の含浸材料Aを含浸させたものであり、低粘度であ
るため、巻線1の外周囲だけでなく、巻線1とコア2と
の間、及び巻線1の線間に含浸材料Aが十分に浸透し、
高硬度に含浸材料Aが硬化するため、通電時に発生する
コイルの振動を抑制し、振動による巻線1とコア2、及
び巻線1の線間の物理的干渉を防止することになり、安
定した低騒音化を達成することができる。
Description
び樹脂含浸コイルの製造方法に関するものである。
は、雑音防止用のチョークコイルを使用しており、特に
調光器が調光手段として位相制御方式を採用している場
合には、、交流のピーク電圧に近い電圧でスイッチング
を行うことがまれではない。そのようなスイッチング時
には、通常のオン・オフ用途のスイッチングに比べて大
きいレベルの不要ノイズを発生するため、より大きいイ
ンダクタンス値のチョークコイルがフィルターとして必
要になり、さらにチョークコイルからスイッチング時に
発生する振動によって大きい騒音(うなり音)が発生す
る。そして、寝室等の低騒音が要求される使用環境で、
調光用途に使用される場合があるが、このとき調光器の
チョークコイルから発生するうなり音が耳障りで眠れな
い等の不満が市場にはあった。
チョークコイルの振動により発生するうなり音を低減す
るために、図13(a),(b)に示すように磁性体か
らなるコア(図示なし)に巻回した巻線1を円筒形の金
属ケースKに収納し、金属ケースKの中を樹脂で含浸し
た構造のコイルがあるが、構造が複雑となり、高コスト
になり、外形寸法が大きくなるという問題点があった。
選定した樹脂材料を含浸させるという技術もあったが、
これも安定してうなり音を低減できるという効果は期待
できない。さらに、巻線1と外部との間の絶縁性能を確
保するために、図14(a),(b)に示すように、ト
ロイダル形状の磁性体からなるコア2に巻回した巻線1
に絶縁材料Bを含浸させる技術もあるが目的が異なるた
め、うなり音を低減できるという効果は期待できない。
であり、その目的は、従来の形状、構成、性能を維持し
つつ、後処理を付加するのみで、コイルから発生する耳
障りなうなり音を低コストで低減した樹脂含浸コイル及
び樹脂含浸コイルの製造方法を提供することにある。
前は低粘度であり硬化後は高硬度となる樹脂材料を、外
周囲及び線間に含浸させた巻線からなることを特徴とす
る。
記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25Pa・sであり、
硬化後の硬度がJISDで略90であることを特徴とす
る。
いて、前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用を有する
ことを特徴とする。
記樹脂材料を外周囲に含浸したプリント基板上に前記樹
脂材料を外周囲に含浸した電子部品と共に実装されるこ
とを特徴とする。
かにおいて、電源と照明負荷との間に接続され、電源か
ら照明負荷へ供給される電力をスイッチング素子をオン
・オフすることで可変して照明負荷の調光を制御する調
光器内で、前記スイッチング素子がオン・オフすること
により発生するノイズを低減させるフィルタとして用い
ることを特徴とする。
度であり、硬化後は高硬度となる樹脂材料中に浸漬し、
前記巻線の外周囲及び線間に前記樹脂材料を含浸させ
て、前記樹脂材料から引き上げた後、所定時間、所定の
温度雰囲気下にて乾燥させて、含浸させた前記樹脂材料
を硬化させることを特徴とする。
記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25Pa・sであり、
硬化後の硬度がJISDで略90であることを特徴とす
る。
いて、前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用を有する
ことを特徴とする。
線を、電子部品を実装したプリント基板上に実装した
後、前記プリント基板を、前記樹脂材料中に浸漬し、前
記巻線の外周囲、線間、前記電子部品の外周囲、及び前
記プリント基板の外周囲に前記樹脂材料を含浸させて、
前記樹脂材料から引き上げた後、所定時間、所定の温度
雰囲気下にて乾燥させて、含浸させた前記樹脂材料を硬
化させることを特徴とする。
に基づいて説明する。
ルは、図1(a),(b)、図2(a),(b)に外形
を示すように、トロイダル形状の磁性体からなるコア2
に巻線1を巻回したものに、含浸材料Aを含浸させたも
のであり、主にサイリスタ応用商品のスイッチング時に
発生するノイズの防止用やスイッチング電源のノイズ防
止用のフィルタ(チョークコイル)として使用される。
図1(a),(b)は、巻線1の両端をトロイダル形状
のコア2の軸方向に突出させて、プリント基板上にコア
2の底面を載置して実装する横形のコイルであり、図2
(a),(b)は、巻線1の両端をトロイダル形状のコ
ア2の側面方向に突出させて、プリント基板上にコア2
の側面を載置して実装する縦形のコイルである。この含
浸材料Aは、硬化前は低粘度の液体状態で、硬化後は高
硬度となる樹脂材料からなり、硬化前の粘度が25Pa
・s以下、硬化後の硬度がJISDで略90のものを用
いる。
外周囲だけでなく、巻線1とコア2との間、及び巻線1
の線間に含浸材料Aが十分に浸透し(本発明の効果の安
定性に寄与している)、その後、高硬度に含浸材料Aが
硬化するため、通電時に発生するコイルの振動を抑制
し、振動による巻線1とコア2、及び巻線1の線間の物
理的干渉を防止することになり、安定した低騒音化を達
成することができる。また、従来のコイルに含浸材料A
の含浸処理を施すのみであるため、低コストで低騒音化
を実施でき、外形寸法、構成、性能も従来と大きく異な
ることはない。
に加えて、絶縁効果や防湿効果のある材料を選定するこ
とにより、一度の含浸作業で低騒音化、絶縁、防湿の複
数の効果を得ることができる。
シール、チップ部品の仮固定、小型モータコイルの含浸
固定を主な用途として使用されているエポキシ配合樹脂
(スリーエム社製2212B等)や、湿度、汚れから実
装基板を保護する用途で使用されている飽和ポリエステ
ル樹脂を主成分とする防湿絶縁塗料(Seal−glo
435G等)や、小型コイルの巻線の電気絶縁用途で使
用されているアルキド樹脂を主成分とするワニス(日立
化成社製WA−238A等)等がある。
騒音低減効果のない低硬度のシリコン系材料や、安定し
た騒音低減効果が得られずバラツキが大きい高粘度、高
硬度のエポキシ系材料等がある。
1の樹脂含浸コイルの製造方法について説明し、実施形
態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略す
る。まず、トロイダル形状の磁性体からなるコア2に巻
線1を巻回したものを、含浸材料Aが入れられた浸漬用
タンクに浸漬する。ここで、含浸材料Aは実施形態1と
同様に硬化前は低粘度の液体状態で、硬化後は高硬度と
なる樹脂材料からなり、硬化前の粘度が25Pa・s以
下、硬化後の硬度がJISDで略90のものを用いる。
したがって、低粘度であるため、巻線1の外周囲だけで
なく、巻線1とコア2との間、及び巻線1の線間に含浸
材料Aが十分に浸透する。
げ、規定時間、規定の温度雰囲気下(含浸材料Aの効果
特性に依存する)にて乾燥させて、含浸させた含浸材料
Aを硬化させる。含浸材料Aは高硬度に硬化するため、
通電時に発生するコイルの振動を抑制し、振動による巻
線1とコア2、及び巻線1の線間の物理的干渉を防止す
ることになり、安定した低騒音化を達成することができ
る。また、従来のコイルに含浸材料Aの含浸処理を施す
のみであるため、低コストで実施でき、外形寸法、構
成、性能も従来と大きく異なることはない。
に加えて、絶縁効果や防湿効果のある材料を選定するこ
とにより、一度の含浸作業で低騒音化、絶縁、防湿の複
数の効果を得ることができる。
コイルを含む電子部品を実装したプリント基板を、絶縁
効果や防湿効果のある上記含浸材料Aが入れられた浸漬
用タンクに浸漬し、巻線1の外周囲、巻線1とコア2と
の間、巻線1の線間、電子部品、プリント基板にも含浸
材料Aを十分に浸透させ、次に、浸漬用タンクからプリ
ント基板を引き上げ、規定時間、規定の温度雰囲気下
(含浸材料Aの効果特性に依存する)にて乾燥させて、
含浸させた含浸材料Aを硬化させることによって、含浸
材料Aを含浸したプリント基板上に含浸材料Aを含浸し
た電子部品(コイルを含む)が実装されるので、通電時
に発生するコイルの振動を抑制し、振動による巻線1と
コア2、及び巻線1の線間の物理的干渉を防止し、安定
した低騒音化を達成し、且つ絶縁処理や防湿処理を施す
ことができると共に、プリント基板や、プリント基板上
のコイルを含む電子部品にも絶縁処理や防湿処理を施す
ことができる。
の樹脂含浸コイルをプリント基板上に実装して、調光器
に内蔵した例について、図3(a),(b),(c)〜
図7を用いて説明する。図3に示す調光器20は、照明
負荷および配線器具のスイッチ30を介して商用電源に
接続されて(商用電源の出力間に、照明負荷、スイッチ
30および調光器20の直列回路が接続)、照明負荷の
調光用に使用されるもので、調光器20は、外形寸法が
既製の埋込型の配線器具(例えば、日本工業規格(JI
S)で規定された大角形連用配線器具)の2個モジュー
ル寸法に形成されている。
法の配線器具を短幅方向に3個並べて取り付けることが
でき、2個モジュール分の開口を閉塞して調光器20を
取り付けており、残された1個モジュール寸法の開口に
大角形連用配線器具であるスイッチ30を取り付けてい
る。また、この取付枠10の両端部には、壁面に埋設さ
れた埋込ボックスに取付枠10を取り付けるためのボッ
クスねじを挿通する長孔11と、取付枠10を壁面等の
造営面に直付けするためのねじが挿通されるねじ挿通孔
12と、造営面を形成する壁パネル等に取り付ける際に
使用するはさみ金具(図示せず)を係止するはさみ金具
係止孔13とが設けてある。
で短絡した端子T3,T4の接続先を端子T1または端
子T2に切換えており、端子T1,T2間には表示灯P
Lが接続されている。
る箱状に形成されたボディ22と、下面に形成された開
口がボディ22の開口に対向して取り付けられた箱状の
端子カバー21とから構成される。ボディ22の下面の
一角には、図4に示すように錠ばね26,26、解除釦
27が収納され、また図5に示すように端子カバー21
は錠ばね26,26に対向する箇所に端子板24,24
を備えて、速結端子構造となっており、この2つの端子
は、図6における端子T5,T6を構成するもので、2
枚の端子板24,24、2つの錠ばね26,26及び解
除釦27とからなり、ボディ22の下面に穿設された電
線挿入孔28,28から電線の芯線を挿入すると、速結
式で錠ばね26,26の先端が電線の芯線に圧接され、
錠ばね26,26と端子板24,24との間で芯線が挟
持されて電線の結線が行われる構造となっている。な
お、解除釦27を操作すれば錠ばね26,26が圧接解
除方向に撓み、電線の芯線を端子部から取り外すことが
できるようになっている。
は、図6に示す調光制御を行う回路を構成する回路部品
が実装されており、端子板24,24がプリント基板P
の配線パターンにはんだ付けされている。
成,動作について説明する。プリント基板Pの端子T5
の外部には、スイッチ30の端子T3が接続され、プリ
ント基板Pの端子T5−T6間にはバリスタZNRと、
コンデンサC1,C2の直列回路とが接続されて、コン
デンサC2の両端間には抵抗R1が接続されている。端
子T6にはコイルL1が直列に接続されており、トライ
アックQ1はコイルL1を介して端子T5−T6間に並
列接続されている。ここで、コイルL1は、実施形態1
の樹脂含浸コイルであり、トライアックQ1のスイッチ
ングにより発生するノイズが端子T5,T6を通して交
流電源や照明器具側に出力されないようフィルタの役目
をしている。
して照明器具に供給される電力を制御し(つまりは、位
相制御を行って)、照明器具の調光を行っており、トラ
イアックQ1の導通角の制御は、ハイブリッドIC(以
下HIC)40と、HIC40に接続されたスライド式
の可変抵抗(以下、ボリュームと呼ぶ)VR1と、ボリ
ュームVR1の一方の固定端子と可変端子との間に接続
した抵抗R13とで行われ、ボリュームVR1の設定に
より調光量を調整できるようにしてある。
続された抵抗R2とコンデンサC3との直列回路と、コ
ンデンサC3に並列接続されたダイオードD1〜D4か
らなる整流回路と抵抗R3との直列回路と、整流回路の
出力端間に接続したコンデンサC4、抵抗R4、抵抗R
5とコンデンサC5との直列回路と、抵抗R9とNPN
形のトランジスタTr2との直列回路と、コンデンサC
5に並列接続した抵抗R6と、抵抗R5とコンデンサC
5との接続中点とトランジスタTr2のベースとの間に
接続したダイオードD5とPNP形トランジスタTr1
と抵抗R8との直列回路と、ダイオードD5に並列接続
した抵抗R7と、抵抗R5とコンデンサC5との接続中
点とトランジスタTr1のベースとの間に接続したコン
デンサC6と、トランジスタTr1のベースに一端を接
続した抵抗R11と、整流回路の正出力側に一端を接続
した抵抗R10と、整流回路の負出力側に一端を接続し
た抵抗R12とから構成され、HIC40の外部では、
抵抗R10,R12の各他端にボリュームVR1の固定
端子が接続され、抵抗R11の他端にボリュームVR1
の可変端子が接続されて、抵抗R11、R12の各他端
間に抵抗R13が接続されている。
せると、抵抗R3を流れる電流値が変化して、この抵抗
R3の両端電圧によってトライアックQ1を駆動するこ
とによって、トライアックQ1の導通角を制御して位相
制御を行っている。ボリュームVR1は、図7(b)に
示すボリュームVR1の操作片25aをスライドさせる
ことによってその抵抗値が変化するもので、図3
(a),(b)に示すように、操作片25aに嵌合した
スライドつまみ23aをカバー20の略中央に設けて、
スライドつまみ23aをスライドさせることにより調光
量の調整を行っている。
流電源が通電して上記動作を行って、ボリュームVR1
の設定により調光動作を行い、スイッチ30をオフに切
換えたときは、照明負荷は消灯し、スイッチ30の表示
灯30が点灯して、周囲が暗いときにスイッチ30の設
置箇所を示すようにしてある。
コイルL1は、トロイダル形状の磁性体からなるコア2
に巻線1を巻回して含浸材料Aに含浸したもので、プリ
ント基板P上にコア2の側面を載置して実装されてい
る。そして実施形態1と同様に、含浸材料Aが巻線1の
外周囲だけでなく、巻線1とコア2との間、及び巻線1
の線間に十分に浸透し、高硬度に含浸材料Aが硬化して
いるため、照明器具の点灯,調光時に、トライアックQ
1がスイッチングすることによって発生するコイルの振
動を抑制して、安定した低騒音化を達成している。
Aを用い、さらにプリント基板P及びプリント基板P上
の電子部品の外周囲にも含浸材料Aを含浸させれば、プ
リント基板Pや、プリント基板上の電子部品に絶縁処理
や防湿処理を施すことができる。
において調光設定を行うスライド式のボリュームVR1
を、ロータリ式のボリュームVR2としたことが異な
り、ボリュームVR2は、図12(a),(b)に示す
ボリュームVR2の操作軸25bを回動させることによ
ってその抵抗値が変化するもので、図8(a),(b)
に示すように、操作軸25bに嵌合した回動つまみ23
bをカバー20の略中央に設けて、回動つまみ23bを
回動させることにより調光量の調整を行っている。ま
た、スイッチ30の端子T3が、プリント基板Pの端子
T6の外部に接続されていることも実施形態3とは異な
っている。他の構成は実施形態3と同様であり、説明は
省略する。
タ応用商品のスイッチング時に発生するノイズの防止用
やスイッチング電源のノイズ防止用のフィルタ(チョー
クコイル)として使用されるトロイダルコイルの低騒音
化処理について説明したが、他にも巻線とコアとで構成
される部品で、うなり音を発生するようなコイル、及び
それを実装したプリント基板に応用して同様の効果を得
ることは可能である。
り硬化後は高硬度となる樹脂材料を、外周囲及び線間に
含浸させた巻線からなるので、樹脂材料が十分に浸透し
た後、高硬度に硬化し、したがって従来の形状、構成、
性能を維持しつつ、低コストな後処理を付加するのみ
で、通電時に発生するコイルの振動を抑制して、安定し
た低騒音化を達成することができるという効果がある。
記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25Pa・sであり、
硬化後の硬度がJISDで略90であるので、請求項1
と同様の効果を得ることができる。
いて、前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用を有する
ので、一度の含浸作業で低騒音化、絶縁,防湿処理の複
数の処理を行うことができるという効果がある。
記樹脂材料を外周囲に含浸したプリント基板上に前記樹
脂材料を外周囲に含浸した電子部品と共に実装されるの
で、プリント基板や、プリント基板上の電子部品にも絶
縁処理や防湿処理を施すことができるという効果があ
る。
かにおいて、電源と照明負荷との間に接続され、電源か
ら照明負荷へ供給される電力をスイッチング素子をオン
・オフすることで可変して照明負荷の調光を制御する調
光器内で、前記スイッチング素子がオン・オフすること
により発生するノイズを低減させるフィルタとして用い
るので、調光器の調光回路のフィルタとして用いて、請
求項1乃至4と同様の効果を得ることができる。
度であり、硬化後は高硬度となる樹脂材料中に浸漬し、
前記巻線の外周囲及び線間に前記樹脂材料を含浸させ
て、前記樹脂材料から引き上げた後、所定時間、所定の
温度雰囲気下にて乾燥させて、含浸させた前記樹脂材料
を硬化させるので、樹脂材料が十分に浸透した後、高硬
度に硬化し、したがって従来の形状、構成、性能を維持
しつつ、低コストな後処理を付加するのみで、通電時に
発生するコイルの振動を抑制して、安定した低騒音化を
達成した樹脂含浸コイルを製造することができるという
効果がある。
記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25Pa・sであり、
硬化後の硬度がJISDで略90であるので、請求項6
と同様の効果を得ることができる。
いて、前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用を有する
ので、一度の含浸作業で低騒音化、絶縁,防湿処理の複
数の処理を行うことができるという効果がある。
線を、電子部品を実装したプリント基板上に実装した
後、前記プリント基板を、前記樹脂材料中に浸漬し、前
記巻線の外周囲、線間、前記電子部品の外周囲、及び前
記プリント基板の外周囲に前記樹脂材料を含浸させて、
前記樹脂材料から引き上げた後、所定時間、所定の温度
雰囲気下にて乾燥させて、含浸させた前記樹脂材料を硬
化させるので、プリント基板や、プリント基板上の電子
部品にも絶縁処理や防湿処理を施すことができるという
効果がある。
ルの外形を示す図である。
ルの外形を示す図である。
内蔵した調光器の一部破断した前面を示す図である。 (b)同上の一部破断した側面を示す図である。 (c)同上の背面を示す図である。
の側面を示す図である。 (b)同上の回路部品を実装したプリント基板の前面を
示す図である。
内蔵した調光器の一部破断した前面を示す図である。 (b)同上の一部破断した側面を示す図である。 (c)同上の背面を示す図である。
る。
板の側面を示す図である。 (b)同上の回路部品を実装したプリント基板の前面を
示す図である。
である。
である。
Claims (9)
- 【請求項1】 硬化前は低粘度であり硬化後は高硬度と
なる樹脂材料を、外周囲及び線間に含浸させた巻線から
なることを特徴とする樹脂含浸コイル。 - 【請求項2】 前記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25
Pa・sであり、硬化後の硬度がJISDで略90であ
ることを特徴とする請求項1記載の樹脂含浸コイル。 - 【請求項3】 前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用
を有することを特徴とする請求項1または2記載の樹脂
含浸コイル。 - 【請求項4】 前記樹脂材料を外周囲に含浸したプリン
ト基板上に前記樹脂材料を外周囲に含浸した電子部品と
共に実装されることを特徴とする請求項3記載の樹脂含
浸コイル。 - 【請求項5】 電源と照明負荷との間に接続され、電源
から照明負荷へ供給される電力をスイッチング素子をオ
ン・オフすることで可変して照明負荷の調光を制御する
調光器内で、前記スイッチング素子がオン・オフするこ
とにより発生するノイズを低減させるフィルタとして用
いることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の樹
脂含浸コイル。 - 【請求項6】 巻線を、硬化前は低粘度であり、硬化後
は高硬度となる樹脂材料中に浸漬し、前記巻線の外周囲
及び線間に前記樹脂材料を含浸させて、前記樹脂材料か
ら引き上げた後、所定時間、所定の温度雰囲気下にて乾
燥させて、含浸させた前記樹脂材料を硬化させることを
特徴とする樹脂含浸コイルの製造方法。 - 【請求項7】 前記樹脂材料は、硬化前の粘度が略25
Pa・sであり、硬化後の硬度がJISDで略90であ
ることを特徴とする請求項6記載の樹脂含浸コイルの製
造方法。 - 【請求項8】 前記樹脂材料は、絶縁作用及び防湿作用
を有することを特徴とする請求項6または7記載の樹脂
含浸コイルの製造方法。 - 【請求項9】 巻線を、電子部品を実装したプリント基
板上に実装した後、前記プリント基板を、前記樹脂材料
中に浸漬し、前記巻線の外周囲、線間、前記電子部品の
外周囲、及び前記プリント基板の外周囲に前記樹脂材料
を含浸させて、前記樹脂材料から引き上げた後、所定時
間、所定の温度雰囲気下にて乾燥させて、含浸させた前
記樹脂材料を硬化させることを特徴とする請求項8記載
の樹脂含浸コイルの製造方法。
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