JP2003297650A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の原価が安くてすみ、しかも、巻線とな
る導線を絶縁されたリングコアに巻き付けやすくするこ
とである。 【解決手段】 リングコア１の表面をカバー２で被覆
し、カバーで覆われたリングコアの内側空間３を仕切部
材４で放射状に区画し、カバーで覆われたリングコアに
は、仕切部材で区画された部分に巻線６をそれぞれ備
え、カバーと仕切部材を別体品とするコモンモードチョ
ークコイルにおいて、仕切部材は、リングコアの内側空
間の中央部から隣り合う巻線の間に二枚で一組のシート
７をそれぞれ延長し、各組の両シートを重ね合わせて閉
じた状態からカバーの内周方向に沿ってＶ字状に開口可
能に設けたもので、仕切部材の仕切幅を広げるスペーサ
５を、Ｖ字状に開いた両シートの先部間に挿入すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電源ラインに使用
するノイズフィルター用のコモンモードチョークコイル
に関するもので、さらに詳しく言えば、巻線間の沿面距
離を確保する構造に工夫を有するものである。 【０００２】 【従来の技術】コモンモードチョークコイルは、信号や
ノイズ電流に対してノーマルモードの成分には影響を殆
ど与えずに、コモンモードの成分のみを除去する機能を
持ったものである。なお、ノーマルモード及びコモンモ
ードは、電流の流れる方向による分類で、閉回路の二本
のラインのうち、一本のラインが往路となり、他方のラ
インが復路となるモードをノーマルモードといい、両ラ
インが往路となり、閉回路からのアースが復路となるモ
ードをコモンモードという。 【０００３】従来のコモンモードチョークコイルは、巻
線以外の部分については図７に示すように、リングコア
を覆う絶縁ケース９１の内側空間９２を仕切板９３で放
射状に区画し、絶縁ケースと仕切板を樹脂で一体成型し
た構造が知られている。この仕切板の区画の仕方は、コ
モンモードチョークコイルを繋ぐ電源の相数や、配線方
式に合わせて変更している。また、コモンモードチョー
クコイルは、小電流用、大電流用のものがあり、電流容
量に応じてリングコアの大きさを変えるかリングコアを
複数段重ねており、それに対応して絶縁ケースの形状も
変更している。 【０００４】ところが、電源の相数等や電流容量に応じ
て絶縁ケースの形状や仕切板の区画の仕方を変えるとな
ると、その成型金型を種類毎に製作しなければならな
い。この場合に、各種類毎の製品の生産数量が少ない
と、成型金型の費用によって製品原価が高くなりすぎ
る。 【０００５】また、従来のコモンモードチョークコイル
には、図８に示すように、絶縁ケース９１と仕切板９３
を別々に成型し、絶縁ケースの内側空間に仕切板を挿入
したものもある。この場合には、絶縁ケースの内周と仕
切板の間に僅かな隙間ができることから、隣合う巻線間
の沿面距離は、絶縁ケースの内周に沿った距離と殆ど等
しくなる。従って、絶縁に必要な沿面距離を確保するに
は仕切板の肉厚を、前述した一体成型品の場合と比べて
厚くする必要がある。ところが、肉厚を厚くすると、そ
の分だけ絶縁ケースの内側空間が狭くなり、巻線となる
導線を絶縁ケースに巻き付けにくくなる。なお、一体成
型品の場合は、仕切板を絶縁ケースよりも高く形成して
あるので、隣り合うコイル間の沿面距離は、絶縁ケース
の内周に沿った距離だけでなく、仕切板の高さ分も含ま
れる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情を考
慮して開発されたもので、その目的は、製品の原価が安
くてすみ、しかも、巻線となる導線を絶縁されたリング
コアに巻き付けやすくすることである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、リングコアの
表面をカバーで被覆し、カバーで覆われたリングコアの
内側空間を仕切部材で放射状に区画し、カバーで覆われ
たリングコアには、仕切部材で区画された部分に巻線を
それぞれ備え、カバーと仕切部材を別体品とするコモン
モードチョークコイルにおいて、仕切部材は、リングコ
アの内側空間の中央部から隣り合う巻線の間に二枚で一
組のシートをそれぞれ延長し、各組の両シートを重ね合
わせて閉じた状態からカバーの内周方向に沿ってＶ字状
に開口可能に設けたもので、仕切部材の仕切幅を広げる
スペーサを、Ｖ字状に開いた両シートの先部間に挿入す
ることを特徴とする。 【０００８】仕切部材は、リングコアの内側空間に収納
した状態で一体化されておれば充分であり、内側空間に
収納する前の段階で一体化されている必要はない。例え
ば、屈曲可能な絶縁板の屈曲部分を、リングコアの内側
空間の中央部に単に集中させると共に、絶縁板の各片を
シートとして放射状に延ばす構造であっても良い。ま
た、カバーはリングコアの表面全域を覆って絶縁を確保
できるものであれば構造は限定されず、一例としてはケ
ース状、コーティング膜、或いはケースと絶縁紙等との
組み合わせが挙げられる。 【０００９】カバーと仕切部材が別体品であるので、カ
バーにケース状のものを用いる場合にはカバーの成型金
型はリングコアの大きさに合わせたものだけが必要で、
相数や配線方式に合わせたものは不要となり、相数や配
線方式に合った仕切部材を形成すればよく、金型費用が
安価となる。カバーにコーティング膜を用いる場合に
は、成型金型が不要となる。また、リングコアを複数使
用する場合には、リングコア毎にカバーをしても良い
し、リングコアを直に段重ねした表面全域にカバーをし
ても良い。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明のコモンモードチョークコ
イルの第一実施形態は図１又は図２に示すように単相二
線式で、リングコア１と、リングコア１の表面全域を覆
うカバー２と、カバー２で覆われたリングコア１の内側
空間３を放射状にほぼ均等に区画する仕切部材４と、仕
切部材４の仕切幅を広げる丸棒状のスペーサ５と、カバ
ー２の区画された部分に巻き付ける極性の異なる巻線６
とからなり、カバー２と仕切部材４とスペーサ５を別体
品とすると共に絶縁体とする。 【００１１】カバー２は図２に示すようにリングコア１
の表面を覆う合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）のコーテ
ィング膜である。 【００１２】仕切部材４は隣り合う巻線６，６間の沿面
距離を確保するもので、図１から図３に示すように、二
枚で一組のシート７，７を二組備え、各組の両シート
７，７を、カバー２の内側空間３の中央部から隣り合う
巻線６，６の間に向かって放射状に延ばし、各組の両シ
ート７，７を重ね合わせて閉じた状態からカバー２の内
周方向に沿ってＶ字状に開き、両シート７，７の先部間
にスペーサ５を挿入するものである。仕切部材４の長さ
は閉じた状態でカバー２の内周とほぼ同じとし、リング
コア１の内側空間３に挿入しやすくすると共に、Ｖ字状
に開いた状態でカバー２の内側に密接する程度とする。
また、仕切部材４の前後幅（リングコア１の厚み幅に相
当する）を、カバー２の前後両側から突出する程度とし
てある。なお、仕切部材４の製作手順は、「く」の字状
に折れ曲がり可能な二枚の平らな絶縁板を重ねてその中
央部分を粘着テープ８で取り囲んで一体化したもので、
絶縁板の各片がシート７となる。なお、粘着テープ８の
代わりに接着剤を用いて、二枚の絶縁板を中央部分で一
体化しても良い。 【００１３】上述した第一実施形態の製作手順を図４に
従って説明すると、（イ）図に示すように、まず、カバ
ー２で表面を覆ったリングコア１と、各組の両シート
７，７が閉じている仕切部材４を用意し、（ロ）図に示
すようにカバー２の内側空間３に仕切部材４を挿入し、
（ハ）図に示すようにカバー２で覆われたリングコア１
の区画された部分に導線を巻き付けて巻線６とする。最
後に、（ニ）図に示すように各組の両シート７，７の先
部をＶ字状に広げ、その後、図１に示すようにその両シ
ート７，７の先部間にスペーサ５を挿入して、両シート
７，７間にスペーサ５が挟まれた形態とし、隣り合う巻
線６，６間の沿面距離を確保する。 【００１４】本発明のコモンモードチョークコイルの第
二実施形態は図５に示すように三相四線式で、仕切部材
４が二枚で一組のシート７，７を四方向に放射状に延長
すると共に、リングコア１を二つ用い、各リングコア１
をカバー２でそれぞれ被覆して重ね合わせてあることを
特徴とする。 【００１５】また、仕切部材４は、具体的には、直角に
折り曲げた四枚の絶縁板を全体として十字状になる状態
に重ね合わせたまま、内側空間３に挿入する。この場合
は、第一実施形態のような粘着テープ８を用いていない
ので、挿入前は全体が一体化してないが、各シート７の
厚みによる硬度によってその十字状の形状を保持するの
で挿入後は全体が一体化しており、導線を巻き付ける作
業性を損なうことはない。 【００１６】本発明のコモンモードチョークコイルの第
三実施形態は図６に示すように、単相三線式又は三相三
線式で、仕切部材４が二枚で一組のシート７，７を三方
向に約１２０度毎に放射状に延長すると共に、スペーサ
５に断面三角形のものを用い、リングコア１を三つ用い
たことを特徴とする。 【００１７】三つのリングコア１は直に重ね合わせてあ
り、一方、その全面を覆うカバー２は、重ね合わせたリ
ングコア１の周面を巻いて覆う絶縁紙９と、重ね合わせ
たリングコア１の表裏両面とその縁部を絶縁紙９ごと覆
う底の浅いケース１０とから構成してある。また、スペ
ーサ５の一端部を先鋭にして、スペーサ５を両シート
７，７の先部間に挿入しやすくしてある。絶縁紙９の代
わりとはしては、巻き付けて絶縁を確保できるもの（例
えばテープ）であれば良い。なお、スペーサ５は、カバ
ー２の内周に沿う扇形状であっても良い。 【００１８】本発明のコモンモードチョークコイルの適
用範囲の具体的な例としては、定格周波数：５０Ｈｚ、
６０Ｈｚ、配線方式：単相２線式、単相３線式、３相３
線式、３相４線式、定格電圧１００Ｖ〜６００Ｖ、定格
電流３Ａ〜６００Ａ、使用リングコアサイズ（１個当た
り）：外径約φ３５ｍｍ〜２１０ｍｍ、内径約φ１５ｍ
ｍ〜１６０ｍｍ、高さ（厚み）約１０ｍｍ〜４０ｍｍ、
導線：丸線の場合は約φ０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、平角
線の場合は厚みが約０．８ｍｍ〜２．０ｍｍで幅が約
４．０ｍｍ〜１０．０ｍｍとする。絶縁を確保するのに
必要な沿面距離の具体例としては、定格電圧が１２６Ｖ
〜２５０Ｖの場合は２．４ｍｍ以上、２５１Ｖ〜６００
Ｖの場合は１２．７ｍｍ以上とする。シート７の厚みの
例としては０．３〜２．０ｍｍ程度とし、素材の例とし
ては、バルカナイズドファイバーやアラミド紙が挙げら
れる。 【００１９】 【発明の効果】本発明は、リングコアの内側空間が、仕
切部材の各組の両シートを閉じた状態では広くなるの
で、巻線となる導線を巻き付ける作業が行いやすい。ま
た、巻線を巻いた後に各組の両シートをＶ字状に開いて
スペーサを挿入すれば、絶縁用の沿面距離が確保でき
る。さらに、同一形状のリングコアを使用して相数や配
線方式のみが異なる場合には、仕切部材のみを相数や配
線方式に合わせて変更してやれば良いので、原価が安く
なる。

【図面の簡単な説明】 【図１】（イ）（ロ） 本発明のコモンモードチョークコイルの第一実施形態を
示す正面図、側面図である。 【図２】（イ）（ロ）（ハ） 巻線となる導線を巻き付ける前の状態を示す正面図、側
面図、Ａ−Ａ線断面図である。 【図３】（イ）（ロ）（ハ） 仕切部材の正面図、平面図、側面図である。 【図４】（イ）（ロ）（ハ）（ニ） 第一実施形態の作成手順を示す図面である。 【図５】（イ）（ロ） 本発明のコモンモードチョークコイルの第二実施形態を
示す正面図、巻線を除去した状態の側面図である。 【図６】（イ）（ロ） 本発明のコモンモードチョークコイルの第三実施形態を
示す正面図、巻線を除去した状態の側面図である。 【図７】（イ）（ロ）（ハ） 従来のコモンモードチョークコイルから巻線を除去した
状態を示す正面図、側面図、平面図である。 【図８】（イ）（ロ）（ハ） 従来の別の例のコモンモードチョークコイルから巻線を
除去した状態を示す正面図、側面図、平面図である。 【符号の説明】 １ リングコア ２ カバー ３ 内側空間 ４ 仕切部材 ５ スペーサ ６ 巻線 ７ シート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 リングコア（１）の表面をカバー（２）
   で被覆し、カバーで覆われたリングコアの内側空間
   （３）を仕切部材（４）で放射状に区画し、カバーで覆
   われたリングコア（１）には、仕切部材で区画された部
   分に巻線（６）をそれぞれ備え、カバー（２）と仕切部
   材（４）を別体品とするコモンモードチョークコイルに
   おいて、 仕切部材（４）は、リングコア（１）の内側空間（３）
   の中央部から隣り合う巻線（６，６）の間に二枚で一組
   のシート（７）をそれぞれ延長し、各組の両シート
   （７，７）を重ね合わせて閉じた状態からカバー（２）
   の内周方向に沿ってＶ字状に開口可能に設けたもので、 仕切部材（４）の仕切幅を広げるスペーサ（５）を、Ｖ
   字状に開いた両シート（７，７）の先部間に挿入するこ
   とを特徴とするコモンモードチョークコイル。