JP2004087854A

JP2004087854A - 磁気装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2004087854A
Application number: JP2002247834A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Itonaga; 糸長　雅文
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】電流容量が大きく、また作製時間を短縮できる磁気装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】この磁気装置Ａは、断面略長方形の環状の磁性体コア３に、金属板からなる２種類のバスバー１，２を用いて構成されたコイル部品を巻回してなる。第１のバスバー１は、断面略コ形に折曲され、両側脚片１ａ，１ｂの間に磁性体コア３を配置して、磁性体コア３の磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設され、第２のバスバー２は、断面略コ形に折曲され、第１のバスバー１の両側脚片１ａ，１ｂの開口側に面した磁性体コア３の面に中央片２ｃを載置して複数並設され、第１のバスバー１の一方の脚片１ａと第２のバスバー２の一方の脚片２ａとを溶接して、第１のバスバー１の他方の脚片１ｂと隣接する別の第２のバスバー２の他方の脚片２ｂとを溶接してコイル部品が構成される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性体コアにコイルを巻回してなる磁気装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の磁気装置の一例を示す図であり、環状の磁性体コア（継ぎ目なし）１００にコイル線２００が巻回されている。図１１のような環状の磁性体コア１００に電流容量が大きいコイル線２００を巻回する場合、手作業でコイル線２００の巻回を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、手作業でコイル線を巻回するには、巻回できるコイル線の径に限度があり、ある電流容量値以上に対応する径の大きいコイル線を巻くことが困難であった。また、手作業で巻回を行うため時間がかかり、コスト高となるという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、電流容量が大きく、また作製時間を短縮できる磁気装置およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、断面略コ字形に折曲され、両側脚片の間に前記磁性体コアを配置して、前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される第１の金属板と、断面略コ字形に折曲され、前記第１の金属板の両側脚片の開口側に面した前記磁性体コアの面に中央片の外側面を載置して複数並設される第２の金属板とからなり、第１の金属板の一方の脚片と第２の金属板の一方の脚片とを溶接し、第１の金属板の他方の脚片と隣接する別の第２の金属板の他方の脚片とを溶接して構成されるものとした。
【０００６】
請求項２の発明は、磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、一端部と他端部とが巻回方向と直交する方向に所定のずれを生じながら前記磁性体コアの周囲を取り囲むように折曲され前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される金属板からなり、金属板の前記一端部と、隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接して構成されるものとした。
【０００７】
請求項３の発明は、一端部がつなぎ部材に一体化され、つなぎ部材の長手方向に所定の間隔で並行して形成される複数の帯状の金属板を、前記金属板の他端部と隣接する別の金属板の一端部とが、同一平面上で前記つなぎ部材の長手方向と略直交する同一直線上にくるように金属板の途中に屈曲部を設けて金属部材から打ち抜き形成し、各金属板を略コ字形に折曲して、両側脚片の開口側から両側脚片の間に磁性体コアを配置し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とが当接するまで各金属板を曲げた後、前記つなぎ部材を分断し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接してコイル部品を形成するものとした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態１から実施形態２によって説明する。
（実施形態１）
本実施形態の磁気装置Ａを図１に示す。この磁気装置Ａは、断面略長方形の環状の磁性体コア３に、金属板からなる２種類のバスバー１，２を用いて構成されたコイル部品を巻回してなる。
【０００９】
第１のバスバー１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、帯状の金属板を断面略コ字形に折曲して形成されると共に、両側脚片１ａ，１ｂに、両側脚片１ａ，１ｂが並行したまま両側脚片１ａ，１ｂの断面の長手方向に互いに遠ざかるように屈曲した屈曲部１ｄ，１ｅを設けて、両側脚片１ａ，１ｂの間に磁性体コア３を配置した時に、両側脚片１ａ，１ｂの先端が磁性体コア３の磁芯方向に所定のずれを生じるように形成されている。また、両側脚片１ａ，１ｂの開口側に面した磁性体コア３の面より、両側脚片１ａ，１ｂの先端が突出するように、両側脚片１ａ，１ｂの長さが設定されている。
【００１０】
尚、図２は、図１（ａ）における磁性体コア３の左側に巻回されるコイル部品を構成する第１のバスバー１の図であり、図１（ａ）における磁性体コア３の右側に巻回されるコイル部品を構成する第１のバスバー１は、図２の第１のバスバー１を中央片１ｃの長手方向と直交する中心線で線対称に構成したものとなっている。
【００１１】
第２のバスバー２は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、帯状の金属板を断面略コ字形に折曲して形成され、両側脚片２ａ，２ｂの外側面間の長さは、第１のバスバー１の両側脚片１ａ，１ｂの内側面間の長さと略同じで、さらに中央片２ｃの外側面から両側脚片２ａ，２ｂの先端までの長さは、第１のバスバー１の両側脚片１ａ，１ｂ間に磁性体コア３を配置した時の、両側脚片１ａ，１ｂの開口側に面した磁性体コア３の上面から両側脚片１ａ，１ｂの先端までの長さと略同じに設定されている。
【００１２】
第１のバスバー１は、図４に示すように、両側脚片１ａ，１ｂの間に磁性体コア３を配置すると共に、第１のバスバー１の一方の脚片１ａと、隣接する別の第１のバスバー１の他方の脚片１ｂとが、磁性体コア３の短幅方向に並行する直線上にくるようにして、磁性体コア３の磁芯方向（図４（ａ）において磁性体コア３の長手方向）に沿って複数並設される。
【００１３】
その後、図１に示したように、第２のバスバー２が、第１の金属板の両側脚片１ａ，１ｂの開口側に面した磁性体コア３の面に中央片２ｃの外側面を載置すると共に磁性体コア３の短幅方向と並行するように複数並設され、第１のバスバー１の一方の脚片１ａの先端と、第２のバスバー２の一方の脚片２ａの先端とが溶接により接合され、第１のバスバー１の他方の脚片１ｂの先端と、隣接する別の第２のバスバー２の他方の脚片２ｂの先端とが溶接により接合される。
【００１４】
上記のように、第１のバスバー１の一方の脚片１ａと、隣接する別の第１のバスバー１の他方の脚片１ｂとを、第２のバスバー２で接合していくことにより、磁性体コア３に巻回されたコイル部品が構成される。
【００１５】
かかる磁気装置においては、コイル部品がバスバー１，２により構成されているため、電流容量の大きい磁気装置を作製することができる。また、コイル線を手作業で巻回することなく、２種類のバスバー１，２を溶接することによりコイル部品を構成していくので、コイル作製時間も短縮できる。
【００１６】
（実施形態２）
本実施形態の磁気装置Ｂを図５に示す。この磁気装置Ｂは、実施形態１と同様の断面略長方形の環状の磁性体コア３に、金属板からなるバスバー１０を用いて構成されたコイル部品を巻回してなる。
【００１７】
このバスバー１０は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、帯状の金属板を略コ字形に折曲して形成されると共に、両側脚片１０ａ，１０ｂに、両側脚片１０ａ，１０ｂが並行したまま、両側脚片１０ａ，１０ｂの断面の長手方向に互いに遠ざかるように屈曲した屈曲部１０ｅ，１０ｆを設けて、両側脚片１０ａ，１０ｂの間に磁性体コア３を配置した時に、両側脚片１０ａ，１０ｂの先端が磁性体コア３の磁芯方向に所定のずれを生じるように形成されている。
【００１８】
また、バスバー１０の一方の脚片１０ａの先端１０ｇ（第１の先端１０ｇ）は、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、両側脚片１０ａ，１０ｂの開口側に面した磁性体コア３の面より上方に突出する長さに形成されており、またバスバー１０の他方の脚片１０ｂの先端は、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、中央片１０ｃと並行するように略直角に折曲され中央対向片１０ｄを形成した後、さらに外側に略直角に折曲され、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、一方の脚片１０ａと並行する第２の先端１０ｈを形成している。
【００１９】
尚、図６は、図５（ａ）における磁性体コア３の左側に巻回されるコイル部品を構成するバスバー１０の図であり、図５（ａ）における磁性体コア３の右側に巻回されるコイル部品を構成するバスバー１０は、図６のバスバー１０を中央片１０ｃの長手方向と直交する中心線で線対称に構成したものとなっている。
【００２０】
上記のように形成されたバスバー１０は、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、その両側脚片１０ａ，１０ｂの開口側から両側脚片の間へ磁性体コア３を配置し、バスバー１０の第１の先端１０ｇと、隣接する別のバスバー１０の第２の先端１０ｈとが、磁性体コア３の短幅方向に並行する直線上にくるようにして、磁性体コア３の磁芯方向に沿って複数並設される。
【００２１】
その後、図７（ｃ）に示したように、バスバー１０の第２の先端１０ｈが、隣接する別のバスバー１０の第１の先端１０ｇと当接するまで、バスバー１０の側面１０ｂを矢印α方向へと押して折り曲げた後、第２の先端１０ｈと、隣接する別のバスバー１０の第１の先端１０ｇとを溶接していく。
【００２２】
以上により、第１の先端１０ｇと第２の先端１０ｈとが巻回方向と直交する方向に所定のずれを生じながら磁性体コア３の周囲を取り囲むように折曲され磁性体コア３の磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設されるバスバー１０からなりバスバー１０の第１の先端１０ｇと、隣接する別のバスバー１０の他端部１０ｈとを溶接して構成されたコイル部品が出来上がる。
【００２３】
かかる磁気装置においては、実施形態１では第１のバスバー１と第２のバスバー２とから構成されたコイル部品が、バスバー１０のみで構成されており、材料取りがし易いため材料面で効率が良く、また金型も１種類で済むためコストの低減が図れる。また、コイル部品１巻きにつき溶接箇所が１ヶ所で済むため、コイル作製時間が更に短縮できる。
【００２４】
尚、バスバー１０は、単体で磁性体コア３へ設置せずに、つなぎ部材に複数並行した状態でまとめて磁性体コア３へ設置するようにしてもよい。
【００２５】
則ち、図８に示すように、バスバー１０を、第２の先端１０ｈがつなぎ部材２０に一体化され、つなぎ部材の長手方向に所定の間隔で並行する複数の帯状の部材となるようにフープ状の金属部材から打ち抜き形成する。この時、バスバー１０の第１の先端１０ｇと隣接する別のバスバー１０の第２の先端１０ｈとが、同一平面上でつなぎ部材２０の長手方向と略直交する同一直線ｘ上にくるように途中に２ヶ所の屈曲部１０ｅ，１０ｆを設けておく。屈曲部１０ｅ，１０ｆを設ける位置は、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、磁性体コア３の両側面と対向する位置とする。
【００２６】
そして、各バスバー１０を、つなぎ部材２０に連結されたままの状態で、図９に示すように、略コ字形に折曲する。また、バスバー１０の他方の脚片１０ｂの先端を、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、中央片１０ｃと並行するように略直角に折曲して中央対向片１０ｄを形成した後、さらに外側に略直角に折曲して、バスバー１０を磁性体コア３に巻回した時に、一方の脚片１０ａと並行する第２の先端１０ｈを形成する。
【００２７】
その後、図１０に示すように、両側脚片１０ａ，１０ｂの開口側から両側脚片の間へ磁性体コア３を配置し、バスバー１０の他方の脚片１０ｂを矢印α方向へと押して折り曲げる。
【００２８】
この時、バスバー１０の第２の先端１０ｈと隣接する別のバスバー１０の第１の先端１０ｇとは、バスバー１０をフープ状の金属部材から打ち抜き形成した時に、同一平面上でつなぎ部材２０の長手方向と略直交する同一直線ｘ上にくるように形成されているため、バスバー１０の他方の脚片１０ｂを矢印α方向へと押して折り曲げると、第２の先端１０ｈと隣接する別のバスバー１０の第１の先端１０ｇとが当接する。
【００２９】
その後、つなぎ部材２０を第２の先端１０ｈから分断し、第２の先端１０ｈと、隣接する別のバスバー１０の第１の先端１０ｇとを溶接していく。
【００３０】
かかる製造方法においては、バスバー１０を一括して磁性体コア３へ設置できるため、バスバー１０を磁性体コア３へ設置する工数が削減でき、さらにコイル作製時間を短縮できる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、断面略コ字形に折曲され、両側脚片の間に前記磁性体コアを配置して、前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される第１の金属板と、断面略コ字形に折曲され、前記第１の金属板の両側脚片の開口側に面した前記磁性体コアの面に中央片の外側面を載置して複数並設される第２の金属板とからなり、第１の金属板の一方の脚片と第２の金属板の一方の脚片とを溶接し、第１の金属板の他方の脚片と隣接する別の第２の金属板の他方の脚片とを溶接して構成されるので、コイル部品が前記第１の金属板と第２の金属板とから構成されているため、電流容量の大きい磁気装置を作製することができ、また前記第１の金属板と第２の金属板とを溶接して巻線化するので、作製時間も短縮できるという効果がある。
【００３２】
請求項２の発明は、磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、一端部と他端部とが巻回方向と直交する方向に所定のずれを生じながら前記磁性体コアの周囲を取り囲むように折曲され前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される金属板からなり、金属板の前記一端部と、隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接して構成されるので、請求項１記載の発明と同様に、コイル部品が前記金属板から構成されているため電流容量の大きい磁気装置を作製することができると共に、請求項１記載の発明と比較して、コイル部品１巻きにつき溶接箇所が１ヶ所で済むため、作製時間が更に短縮でき、また前記コイル部品が１種類の金属板からなるため、材料面で効率がよく金型も１種類で済むためコストの低減が図れるという効果がある。
【００３３】
請求項３の発明は、一端部がつなぎ部材に一体化され、つなぎ部材の長手方向に所定の間隔で並行して形成される複数の帯状の金属板を、前記金属板の他端部と隣接する別の金属板の一端部とが、同一平面上で前記つなぎ部材の長手方向と略直交する同一直線上にくるように金属板の途中に屈曲部を設けて金属部材から打ち抜き形成し、各金属板を略コ字形に折曲して、両側脚片の開口側から両側脚片の間に磁性体コアを配置し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とが当接するまで各金属板を曲げた後、前記つなぎ部材を分断し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接してコイル部品を形成するので、コイル部品が金属板から構成されているため電流容量が大きく、また前記金属板をまとめて前記磁性体コアに巻回できるので作製時間が短縮された磁気装置を製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施形態１の磁気装置の上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面断面図である。
【図２】（ａ）同上の第１のバスバーの上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面図である。
【図３】（ａ）同上の第２のバスバーの上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面図である。
【図４】（ａ）同上の第１のバスバーを磁性体コアに設置した状態の上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面断面図である。
【図５】（ａ）実施形態２の磁気装置の上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面断面図である。
【図６】（ａ）同上のバスバーの上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面図である。
【図７】（ａ）同上のバスバーを磁性体コアに設置した状態の上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面断面図である。
【図８】同上でつなぎ部材に連結された状態のバスバーを示す図である。
【図９】（ａ）同上でつなぎ部材に連結されたまま折曲されたバスバーの上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面図である。
【図１０】（ａ）同上でつなぎ部材に連結されたまま磁性体コアに設置されたバスバーの上面図である。
（ｂ）同上の側面図である。
（ｃ）同上の正面断面図である。
【図１１】（ａ）従来例の磁気装置の上面図である。
（ｂ）同上の側面断面図である。
【符号の説明】
１　第１のバスバー
１ａ，１ｂ　脚片
１ｃ　中央片
１ｄ，１ｅ　屈曲部
２　第２のバスバー
２ａ，２ｂ　脚片
２ｃ　中央片
３　磁性体コア
１０　バスバー
１０ａ，１０ｂ　側面
１０ｃ　底面
１０ｄ　上面
１０ｅ，１０ｆ　屈曲部
１０ｇ，１０ｈ　先端
２０　つなぎ部材

Claims

磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、断面略コ字形に折曲され、両側脚片の間に前記磁性体コアを配置して、前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される第１の金属板と、断面略コ字形に折曲され、前記第１の金属板の両側脚片の開口側に面した前記磁性体コアの面に中央片の外側面を載置して複数並設される第２の金属板とからなり、第１の金属板の一方の脚片と第２の金属板の一方の脚片とを溶接し、第１の金属板の他方の脚片と隣接する別の第２の金属板の他方の脚片とを溶接して構成されることを特徴とする磁気装置。
磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイル部品とを備え、前記コイル部品は、一端部と他端部とが巻回方向と直交する方向に所定のずれを生じながら前記磁性体コアの周囲を取り囲むように折曲され前記磁性体コアの磁芯方向に所定の間隔をもって複数並設される金属板からなり、金属板の前記一端部と、隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接して構成されることを特徴とする磁気装置。
一端部がつなぎ部材に一体化され、つなぎ部材の長手方向に所定の間隔で並行して形成される複数の帯状の金属板を、前記金属板の他端部と隣接する別の金属板の一端部とが、同一平面上で前記つなぎ部材の長手方向と略直交する同一直線上にくるように金属板の途中に屈曲部を設けて金属部材から打ち抜き形成し、各金属板を略コ字形に折曲して、両側脚片の開口側から両側脚片の間に磁性体コアを配置し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とが当接するまで各金属板を曲げた後、前記つなぎ部材を分断し、各金属板の前記一端部と隣接する別の金属板の前記他端部とを溶接してコイル部品を形成することを特徴とする磁気装置の製造方法。