JP2005252107A - Electromagnetic inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小型・薄型化を図ったトランスのような電磁誘導器に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic inductor such as a transformer that is reduced in size and thickness.
この種の小型・薄型化を図った電磁誘導器としては、図6(a)に示すボビン40Aと同図(b)に示すE形コア片41Aとを備えたものが知られている。E形コア片41Aは、これと同一形状のE形コア片41AまたはI形コア片と組み合わされてEE形コアまたはEI形コアに構成されるもので、円柱状の中脚部42と一対の外脚部44と、両者42,44を連結するアーム部43とを備えている。E形コア片41Aは、前記中脚部42の幅、つまり直径がアーム部43の上下幅よりも小さく設定され、かつ、アーム部43に、中脚部42の外面の接線に沿った切欠き43aが形成されている。一方、ボビン40Aは、前記中脚部42が挿入される挿入孔45を形成する円筒状の巻筒部46の両端(図の表裏方向の両端)につば部47,47を有しており、巻筒部46に巻線48が巻き付けられる。前記巻線48は、一次巻線48aの外周に絶縁テープを介して二次巻線48bが重ね巻きされている。
As this type of electromagnetic induction device that is reduced in size and thickness, an electromagnetic induction device including a
ボビン40Aは、幅方向(図の上下方向)の両側の各側部に複数本ずつのピン端子49が一列配置で装着されているとともに、隣接する各2本のピン端子49の各間に、引出し溝50,51が形成され、さらに両側の各側部の中央部に、E形コア片41Aの切欠き43aに対応する形状の切欠き52が形成されている。前記各引出し溝50,51のうち、中央の第1引出し溝50のみは、巻筒部46つまり巻線48の最内周部まで達する溝深さを有しており、他の第2引出し溝51は第1引出し溝50よりも浅い溝深さになっている。
The
図6(a)に示した上側の引出し線48aaは、一次巻線48aの最内周部から引き出された巻始め側であり、チューブまたはテープからなる絶縁材53で被覆された状態で第2引出し溝51まで導かれて、この第2引出し溝51から引き出されて引出しピン端子49に半田付けされている。このように引出し線48aaを絶縁材53で被覆しているのは、一次巻線48aにおける電位差が存在する巻始め部と巻終り部との間に跨がる配置で引出し線48aaを巻線48の軸方向端面に直接接触させて引き出すと、一次巻線48aとの間で絶縁破壊が生じるおそれがあるからである。一次巻線48aの巻終りの引出し線48abは、第1引出し溝50から引き出されて、別のピン端子49に半田付けされている。下側の引出し線48ba,48bbは二次巻線48bの巻始め側と巻終わり側であり、それぞれ第1および第1引出し溝51,50から引き出されてピン端子49に半田付けされている。
The upper lead wire 48aa shown in FIG. 6A is the winding start side drawn out from the innermost peripheral portion of the primary winding 48a, and the second lead wire 48aa is covered with an
また、巻線の内周部の引出し線を絶縁しながらピン端子まで引き出す別の手段としては、EI形コアにおけるE形コア片とI形コア片との間に、巻線の内周部に対向する位置に切欠部を設けた絶縁シートを介在させて、巻線の内周部の引出し線を、前記切欠部から絶縁シートの反対側に引出して、絶縁シートとI形コア片との間に通ってピン端子まで引き出すようにした構成も知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、図6のボビン40AとE形コア片41Aとを備えた電磁誘導器では、図6(b)のアーム部43の切欠き43aの底面がE形コア片41Aの中脚部42の接線方向に延びた形状であるから、このE形コア片4の切欠き43aに対応した形状の切欠き52を有するボビン40では、挿入孔45の頂点Aでのみ第1引出し溝50の溝底と巻筒部46の外周面とが面一になり、頂点Aから左右に若干でもずれると、第1引出し溝50の溝底が巻筒部46の外周面よりも径方向外方にずれる。
However, in the electromagnetic induction device having the
そのため、一次巻線48aの最内周部の引出し線48aaは、その引出し位置が頂点Aから僅かでもずれた場合には、この引出し線48aaが一次巻線48aの一部を径方向に横切ることになるので、図6(a)に図示したように、一次巻線48aを絶縁材53で被覆しなければならない。その結果、巻線48の巻付け工程を自動化するのが困難となるだけでなく、絶縁材53で被覆された引出し線48aaが巻線48の軸方向端面の一部分と重なるために、巻線48の整列性が悪くなる。
Therefore, when the lead position 48aa at the innermost peripheral portion of the primary winding 48a slightly deviates from the apex A, the lead line 48aa crosses a part of the primary winding 48a in the radial direction. Therefore, as shown in FIG. 6A, the
そこで、図7(b)に示すように、E形コア片41Bに、中脚部42の上下両側の一部分42aが上下に突出するような切欠き43bをアーム部43に形成し、図7(a)に示すように、ボビン40Bに、E形コア片41Bの切欠き43bに対応した形状の切欠き52を設けることにより、巻筒部46の外周面、つまり巻線48の内周面まで達する溝深さを有する第1引出し溝50を設けた電磁誘導器も提案されている。この電磁誘導器では、一次巻線48aの最内周部からの引出し線48aaを、第1引出し溝50を通してボビン40Bの外方へ、一次巻線48aの軸方向端面と重なることなく、直接引き出すことができるので、絶縁材53で被覆する必要がなくなる。
Therefore, as shown in FIG. 7B, a
ところが、この電磁誘導器では、図7(b)のE形コア片41Bの中脚部42の上下両側42aがアーム部43の切欠き43bから外方側に突出するので、中脚部42における2点鎖線で示す位置よりも外方側に突出する一部分42aを通る磁束が両側の外脚部44に向けて流れ難くなる結果、磁気損失が大きくなる。そのため、E形コア片41Bにおける中脚部42の実効断面積は、両側の一部分42aを除外した小さなものになってしまう。トランスのような電磁誘導器では、磁気容量が、磁気回路を構成するコアの断面積に比例することから、図7(b)のE形コア片41Bを用いた場合には、磁気特性が低下して高性能な電磁誘導器を得ることができない。
However, in this electromagnetic inductor, the upper and
また、前記特許文献1に記載の絶縁シートにより引出し線の絶縁を図った電磁誘導器では、絶縁シートの分だけ部品点数が増すとともに、引出し線を絶縁シートとコア片との間を通って側方に導出させることから、組立性も悪く、さらに、巻線における巻軸方向の厚みが絶縁シートの厚み分だけ増大する。
Further, in the electromagnetic inductor in which the lead wire is insulated by the insulating sheet described in
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、コアの実効断面積の減少を招くことなしに巻線における内周部の引出し線の絶縁被覆を不要とすることができる電磁誘導器を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides an electromagnetic inductor that can eliminate the need for insulating coating of the lead wire of the inner peripheral portion of the winding without reducing the effective cross-sectional area of the core. It is intended to provide.
前記目的を達成するために、本発明に係る電磁誘導器は、巻線と、この巻線が装着されるボビンと,このボビンの挿入孔に中脚部が挿入されるEE形またはEI形コアとを備えた電磁誘導器であって、前記中脚部の横断面形状がほぼ四角形であり、前記ボビンにおける端子が装着された側部に、前記中脚部の一辺に対向する位置で、側方に開口し前記巻線の内周部に達する引出し溝が形成されている。 To achieve the above object, an electromagnetic inductor according to the present invention includes a winding, a bobbin to which the winding is mounted, and an EE type or EI type core in which a middle leg portion is inserted into an insertion hole of the bobbin. The cross-sectional shape of the middle leg portion is substantially a quadrangle, and the side portion of the bobbin on which the terminal is mounted is located on the side facing the one side of the middle leg portion. A lead-out groove is formed that opens in the direction toward the inner periphery of the winding.
この電磁誘導器では、中脚部の横断面形状がほぼ四角形であり、中脚部の一辺に対向する位置で、側方に開口し前記巻線の内周部に達する引出し溝が形成されているから、引出し溝の溝底は、広い範囲にわたって巻線の内周面と面一となる。したがって、巻線の内周部から導出する巻始め側の引出し線は、その内周部の引出し位置から引出し溝を通して外方へ、巻線の端面と重なることなく、直接導き出したのち、端子に接続できるので、絶縁材で被覆する必要がなく、その際、引出し線の引出し位置が巻線の周方向に若干ずれても、巻線の端面との重なりが生じないので、絶縁性が確保される。そのため、この電磁誘導器は、引出し線の絶縁材による被覆が不要になることにより、巻線の巻付け工程を容易に自動化することが可能となるとともに、巻線の整列性が向上するのに伴って、巻線は、互いに密着状態に詰めて巻付け可能であるから、線径の大きな線材を用いて巻数を増やした場合にも、全体の巻線径が大きくなって嵩張る形状となることがない。このように、線径の大きな線材を用いた場合には、電気抵抗が小さくなって温度上昇時の発熱を抑制でき、巻数を増やした場合は、飽和電流が大きくなり、直流重畳性が向上する利点がある。 In this electromagnetic inductor, the cross-sectional shape of the middle leg portion is substantially quadrilateral, and at the position facing one side of the middle leg portion, a drawer groove is formed that opens to the side and reaches the inner peripheral portion of the winding. Therefore, the groove bottom of the lead-out groove is flush with the inner peripheral surface of the winding over a wide range. Therefore, the lead wire on the winding start side, which is led out from the inner periphery of the winding, is led out directly from the pulling position of the inner periphery through the lead-out groove without overlapping the end face of the winding, and then to the terminal. Since it can be connected, there is no need to cover it with an insulating material. At that time, even if the drawing position of the lead wire is slightly shifted in the circumferential direction of the winding, it does not overlap with the end face of the winding, so insulation is ensured. The For this reason, this electromagnetic inductor eliminates the need for covering the lead wire with an insulating material, thereby making it possible to easily automate the winding process of the winding and to improve the alignment of the winding. Along with this, the windings can be wound in close contact with each other, so even when the number of turns is increased using a wire with a large wire diameter, the overall winding diameter becomes large and bulky. There is no. Thus, when a wire with a large wire diameter is used, the electrical resistance is reduced and heat generation when the temperature rises can be suppressed. When the number of turns is increased, the saturation current is increased and the direct current superimposition is improved. There are advantages.
また、前述のとおり、引出し溝の溝底が広い範囲にわたって巻線の内周面と面一になるから、図7に示したような中脚部の両側の大きな切欠きが不要になるので、中脚部の全横断面積を有効断面積として確保することができるので、所要の磁気容量を保持することができる。 In addition, as described above, since the groove bottom of the drawer groove is flush with the inner peripheral surface of the winding over a wide range, large notches on both sides of the middle leg portion as shown in FIG. Since the entire cross-sectional area of the middle leg portion can be ensured as an effective sectional area, a required magnetic capacity can be maintained.
本発明の好ましい実施形態では、前記コアを形成するE形コア片の前記中脚部の幅がアーム部の幅よりも小さく設定されている。この構成によれば、中脚部の外周に配置される巻線の幅も小さくなるので、電磁誘導器の小型化を図ることができる。 In preferable embodiment of this invention, the width | variety of the said middle leg part of the E-shaped core piece which forms the said core is set smaller than the width | variety of an arm part. According to this configuration, since the width of the winding disposed on the outer periphery of the middle leg portion is also reduced, the electromagnetic induction device can be reduced in size.
本発明の好ましい実施形態では、前記ボビンが前記コアを形成するE形コア片のアーム部の側面に沿う立壁を有し、前記引出し溝が前記立壁の外面に達している。この構成によれば、前記立壁によって、E形コア片のアーム部と端子との間の絶縁性が向上する。 In a preferred embodiment of the present invention, the bobbin has a standing wall along the side surface of the arm portion of the E-shaped core piece that forms the core, and the drawer groove reaches the outer surface of the standing wall. According to this configuration, the insulating property between the arm portion of the E-shaped core piece and the terminal is improved by the standing wall.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る電磁誘導器を示す分解斜視図である。この電磁誘導器は、ボビン1と、このボビン1に装着された巻線4と、ボビン1の挿入孔7に各々の中脚部8,8が挿入された一対のE形コア片3A,3AからなるEE形コア2とを備えている。E形コア片3Aは、中央の中脚部8とその両側の一対の外脚部10とをアーム部9により連結したもので、ほぼ直方体形状のアーム部9の両端部に外脚部10が、アーム部9の中央部に中脚部8が、それぞれ同一方向に平行に延びるように突出して、側面視でE字形状になっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing an electromagnetic inductor according to a first embodiment of the present invention. The electromagnetic inductor includes a pair of
前記E形コア片3Aの中脚部8は、長方形の四つの角部が斜めにカット(面取り)された、ほぼ長方形の横断面形状を有する角柱状を呈し、アーム部9の幅Cよりも小さな幅Dに設定されている。この中脚部8における幅方向の両側に位置する二辺を形成する平面状側面8a,8aは、その全面が外方(上下方向)に露出しており、この平面状側面8a,8aの左右両端部とアーム部9の側面との間が切欠き斜面11でつながっている。
The
一方、ボビン1は、内方が前記挿入孔7となった角筒状の巻筒部12の両端にそれぞれ巻枠用鍔部13,14が互いに平行な配置で一体形成されて、巻筒部12と一対の巻枠用鍔部13,14とで囲まれた巻枠部が形成されており、この巻枠部に巻線4が巻装されている。一方(図の手前側)の巻枠用鍔部14にはそれぞれ、E形コア片3Aの長さ方向(図の左右方向)の側面形状に対応した形状、つまりアーム部9の側面に沿う形状の立壁17が一体形成されている。すなわち、一対の立壁17,17は、E形コア片3Aの切欠き斜面11および中脚部8の平面状側面8aに対応した形状の内方への凹所17aを中央部に有して、中脚部8を挿入孔7に挿入させた状態で、各々の間にE形コア片3Aのアーム部9を嵌入させることができる間隔で相対向している。
On the other hand, the
ボビン1の一方の巻枠用鍔部14における各立壁17,17の外側の側部には、端子台18,18が形成され、各端子台18に、それぞれ5本ずつのピン端子(端子の一例)19が一列配置で植設されているとともに、前記端子台18,18における隣接する各2本のピン端子19間に、側方に開口する引出し溝20,21がそれぞれ形成されている。立壁17の凹所17aに対向する第1引出し溝20は、立壁17まで達する溝深さを有し、両側にそれぞれ2つずつ設けられいる。この第1引出し溝20以外は、溝深さが第1引出し溝よりも浅い第2引出し溝21になっている。
Terminal blocks 18 and 18 are formed on the outer side portions of the standing
電磁誘導器は、矢印で示すように、一対のE形コア片3A,3の各々の中脚部8をボビン1の挿入孔7に挿入し、かつ、各々の一対の外脚部10,10を、ボビン1の左右の外側面に沿わせた状態で、一対のE形コア片3A,3Aを、ボビン1を挟み込んだ状態で嵌め合わせることにより、図2に示すように組み立てられる。一対のE形コア片3A,3Aは、相互に結合されることによりEE形コア2に組み立てられて、磁気回路を構成する。
As shown by arrows, the electromagnetic inductor inserts the
図3は、図2の下方側のE形コア片3Aを除外した状態の底面図である。同図に図示していない下方側のE形コア片3Aはボビン1の一対の立壁17,17の間に嵌まり込む。一対の立壁17の凹所17aにおける直線部分の外周は巻筒部12の上下部の外面と面一になっている。したがって、立壁17の凹所17aに対向する、つまりE形コア片3Aの平面状側面8aに対向する二つずつの第1引出し溝20は、巻筒部12に巻装された巻線4の最内周部まで達する溝深さを有している。
FIG. 3 is a bottom view of the state where the lower
巻線4は、一次巻線4aの外周に、絶縁テープ31を介して二次巻線4bを巻き付けており、このような径方向の重ね巻きにより、巻線48の巻軸方向の厚みを小さくして薄型化が図られている。二次巻線4bの外周には絶縁テープ32が巻かれている。一次巻線4aの巻始め側の引出し線4aaは、一次巻線4aの最内周部から、上側の二つのうちの一方(右側)の第1引出し溝20を通じて端子台18上に引き出されたのち、ピン端子19に半田付けにより接続されている。一次巻線4aの巻終り側の引出し線4abは、下側の二つのうちの一方(右側)の第1引出し溝20を通じて端子台18上に引き出されたのち、ピン端子19に半田付けにより接続されている。二次巻線4bの巻始め側の引出し線4baは、下側の他方(左側)の第1引出し溝20を通じて端子台18上に引き出されたのち、ピン端子19に半田付けにより接続され、二次巻線4bの巻終り側の引出し線4bbは、下側の一方(左側)の第2引出し溝21を通して端子台18上に引き出されたのち、ピン端子19に半田付けにより接続されている。
In the winding 4, the secondary winding 4 b is wound around the outer periphery of the primary winding 4 a via the insulating
一次巻線4aの巻始め側の引出し線4aaは、一次巻線4aにおる最内周部に引出し位置が存在するが、巻筒部12の外周面、つまり一次巻線4aの内周部まで達する溝深さを有する第1引出し溝20を通じて引き出されるので、図2に示すように、引出し位置から第1引出し溝20を通して軸方向(図2の下方向)へ直接引き出されたのち、ピン端子19に接続される。これにより、図3の一次巻線4aの巻始め側の引出し線4aaは一次巻線4aの端面と接触することがなくなるので、絶縁材による被覆が不要になる。
The lead-out line 4aa on the winding start side of the primary winding 4a has a lead-out position at the innermost peripheral portion in the primary winding 4a, but to the outer peripheral surface of the winding
上記構成において、図1に示すE形コア片3Aの中脚部8がほぼ四角形の横断面形状に形成されているので、この中脚部8の対向する二辺を形成する平面状側面8aの全面が露出されているが、図7に示した従来例とは異なり、この平面状側面8aがアーム部9の切欠き斜面11との接点から外方側に突出しない。したがって、図1の中脚部8は、平面状側面8aの全面が露出されているにもかかわらず、その全体で有効に磁気回路を構成することができる。すなわち、中脚部8の全横断面積が有効断面積となる。これにより、この一対のE形コア片3A,3AからなるEE形コア2は、所要の磁気容量を保持して、電磁誘導器の磁気特性を向上させる。
In the above configuration, since the
また、上記電磁誘導器では、中脚部8の横断面形状がほぼ四角形であり、中脚部8の一辺に対向する位置で、側方に開口し巻線4の内周部に達する第1引出し溝20が形成されているから、第1引出し溝20の溝底は広い範囲にわたって、巻線4の内周面と面一となる。したがって、巻線4の内周部から導出する一次巻線4aの巻始め側の引出し線4aaは、その内周部の引出し位置から第1引出し溝20を通して外方へ、巻線4の端面と重なることなく、直接引き出したのち、ピン端子19に接続できるので、絶縁材で被覆する必要がなく、その際、引出し線4aaの引出し位置が巻線4の周方向に若干ずれても、巻線4の端面との重なりが生じないので、絶縁性が確保される。
Further, in the electromagnetic induction device, the cross-sectional shape of the
前記電磁誘導器は、引出し線4aa,4baの絶縁材による被覆が不要になることにより、巻線4の巻付け工程を容易に自動化することが可能となる。しかも、巻線4は、従来のように絶縁材で被覆した引出し線を巻線の端面とボビンの巻枠用鍔部との間を通して引き出す場合のような巻き乱れが生じないから、整列性が向上する。これに伴って、巻線4は、互いに密着状態に詰めて巻付け可能であるから、線径の大きな線材を用いて巻数を増やした場合にも、全体の巻線径が大きくなって嵩張る形状となることがない。このように、線径の大きな線材を用いた場合には、電気抵抗が小さくなって温度上昇時の発熱を抑制でき、巻数を増やした場合は、飽和電流が大きくなり、直流重畳性が向上する利点がある。 The electromagnetic induction device can easily automate the winding process of the winding 4 by eliminating the need for covering the lead wires 4aa and 4ba with an insulating material. In addition, the winding 4 does not have a winding disorder as in the case where the lead wire covered with the insulating material is drawn through between the end face of the winding and the bobbin reel part of the bobbin as in the conventional case, so that the alignment property is improved. improves. Along with this, the winding 4 can be wound in close contact with each other. Therefore, even when the number of turns is increased using a wire having a large wire diameter, the entire winding diameter becomes large and bulky. It will never be. Thus, when a wire with a large wire diameter is used, the electrical resistance is reduced and heat generation when the temperature rises can be suppressed. When the number of turns is increased, the saturation current is increased and the direct current superimposition is improved. There are advantages.
また、前記電磁誘導器は、E形コア片3Aの中脚部8の幅Dがアーム部9の幅Cよりも小さく設定されているので、中脚部8の外周に配置される巻線4の幅も小さくなるので、電磁誘導器の小型化を図ることができる。さらに、この電磁誘導器では、ボビン1がコア2を形成するE形コア片3Aのアーム部9の側面に沿う立壁17を有しているので、立壁17によってE形コア片3のアーム部9とピン端子19との間の絶縁性が向上する。
Further, in the electromagnetic inductor, since the width D of the
図4(a),(b)は前記実施形態のE形コア片3Aに代えて用いることができる他の例のE形コア片3B,3Cを示す斜視図である。同図(a)のE形コア片3Bは、中脚部8がコーナ部に面取りのない長方形の横断面形状を有する形状に形成されており、同図(b)のE形コア片3Cは、中脚部8が、長方形の四隅がアール状に面取りされた横断面形状を有する形状に形成されている。何れのE形コア片3B,3Cも、中脚部8の幅方向で対向する平面状側面8aがアーム部9の切欠き斜面11によって側方に露出されているので、このE形コア片3B,3Cを用いた場合にも、前記実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
FIGS. 4A and 4B are perspective views showing other examples of
なお、前記実施形態では、一対のE形コア片3Aを組み合わせたEE形コア2を用いる場合を例示して説明したが、前述の特開平6−132147号公報に開示されたものと同様な、図5に示すE形コア片3AとI形コア片3Dとを組み合わせたEI形コア2Aを用いる場合においても、上述と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the EE type core 2 in which a pair of E
また、本発明は、トランス以外に、チョークコイル、リアクトル等の誘導電磁器にも適用できる。 In addition to the transformer, the present invention can also be applied to induction ceramics such as a choke coil and a reactor.
1 ボビン
2 EE形コア
2A EI形コア
3A〜3C E形コア片
3D I形コア片
4 巻線
7 挿入孔
8 中脚部
9 アーム部
17 立壁
18 側部
18a 平面状側面(一辺)
19 ピン端子(端子)
20 第1引出し溝(引出し溝)
D 中脚部の幅
C アーム部の幅
DESCRIPTION OF
19-pin terminal (terminal)
20 First drawer groove (drawer groove)
D Width of middle leg C Width of arm
Claims (3)
前記中脚部の横断面形状がほぼ四角形であり、
前記ボビンにおける端子が装着された側部に、前記中脚部の一辺に対向する位置で、側方に開口し前記巻線の内周部に達する引出し溝が形成されている電磁誘導器。 An electromagnetic inductor comprising a winding, a bobbin to which the winding is mounted, and an EE type or EI type core in which a middle leg portion is inserted into an insertion hole of the bobbin,
The cross-sectional shape of the middle leg portion is substantially square,
An electromagnetic induction device in which a lead groove is formed in a side portion of the bobbin where a terminal is mounted, at a position facing one side of the middle leg portion, and opens laterally to reach an inner peripheral portion of the winding.
3. The electromagnetic induction device according to claim 1, wherein the bobbin has a standing wall along a side surface of an arm portion of an E-shaped core piece forming the core, and the drawing groove reaches the outer surface of the standing wall.
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