JP2006013294A - リアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】材料および工数を低減しさらに、低騒音で撓み難く且つ、磁気飽和し難いリアクトルを提供する。

【解決手段】積層層間に固定のための接着材層を備えない、第一のI型積層コアと第二のI型積層コアの積層方向が互いに直交するように端部を当接させてロの字型に配置し、前記端部の任意の当接面に空隙スペーサを挿入した積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着が一体的になされたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺の方のI型積層コアに、ボビンを用いずに絶縁シートを介して直接巻線を施されたリアクトルを構成する。

【選択図】図１

Description

本発明は、各種の電子機器の電源回路に用いられる、角柱状の積層Ｉ型コアを組み合せて口の字型のコアに形成してなるリアクトルに係わり、低騒音化、低コスト化を実現するための構造に関する。

従来、電子機器の電源回路で発生するリップル電圧や高調波電流等を抑制するために、図３に示すように２個のボビンに捲回されたコイル２の中空部内にコの字型及びＩ型等の磁性鋼板を組み合せて積層し口の字型のコア１に形成し、四隅の貫通穴を介して両端に固定金具３をネジ４で締め付けて固定していた。

この種の構造及び製造方法では、ボビンに捲回されたコイル２の中空部内にコの字型及びＩ型等のコアを組み合せて積層して口の字型のコア１に形成する作業が煩雑であった。また、定格電流値、インダクタンス値に応じて前記の磁性鋼板の積層枚数で磁路断面積を制御できる利点があるものの、両端に固定金具３をネジ４で締め付けて固定するための四隅の貫通穴が磁路断面積を小さくするため、磁気飽和し易くなりリアクトルの定格電流値、インダクタンス値を低下させていた。

また、図４の断面図に示すように磁性鋼板を捲回した層間に、接着材層として樹脂を含浸させ加熱硬化させた閉磁路コアを切断しコの字型に形成したコアを、コイル２が捲回された絶縁性ボビン５に両端より挿入して、上下より固定金具３を当接させてネジ４で締め付け固定していた。

このような構造は、図３に示す前記リアクトルの製造方法の様に、コの字型及びＩ型等のコアを組み合せて積層する煩雑な作業は無くなるものの、磁性鋼板の積層枚数で磁路断面積を制御することは、設計において任意に決定できない欠点がある。このため、受注してから定格電流値やインダクタンス値に対応して、コの字型コアを形成する必要があるため製造期間が長くなり、さらにコスト高の原因にも成っていた。

以上の問題点を解決するために、特願２００３−４２６５１７では、外周部にコイルが装着された第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するように口の字型に配置して固定され、基板または装置等への固定金具を装着されたリアクトルを提唱したが、ボビンに捲回したコイルを前記第一のＩ型積層コアの外周部に装着した場合に、電源周波数に対応したノイズが発生し、口の字型コアの締め付け強度を増しても、積層コアの外周とボビンの内周の間に隙間ができるため、積層コアが振動して低騒音化は困難であった。
特開２００１―２５７１２１号公報 特願２００３−４２６５１７号

解決しようとする課題は、材料および工数を低減し、さらに部品を標準化して短期間で製造でき、磁気飽和し難く、さらに撓みに強く、低騒音のリアクトルを提供することである。

本発明は、積層層間に固定のための接着材層を備えない、第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置して固定され、基板または装置等への固定金具を装着されたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されているリアクトルを構成する。

ロの字型を構成する第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアを、設計値に基いたコア断面積となるように所定の枚数を積み重ねて、粘着テープ等を巻いて固定し、長尺の積層コアの外周にシート状の絶縁物を巻きつけて固定し、直接巻線を施してコイルを形成し、短尺のコアと組み合わせてロの字型を構成して固定し、基板または装置等への固定金具を装着したリアクトルを構成する。なおシート状の絶縁物はコの字状に成形された絶縁材を対向させてコアに組み付けたものであっても良い。

積層層間に固定のための接着材層を備えないので、煩雑であった積層コアの接着工程が省略でき、工数低減ができる。第一のI型積層コアと、第二のI型積層コアの長さが同一の場合は、どちらに巻線を施しても良いが、長さが異なる場合は長尺のコアの方が振動し騒音を生じ易いので、長尺のコアに巻線を施してコアを締め付けることで、ボビンの節約と騒音の低減を同時にはかることができる。

また本発明は、第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着が一体的になされたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して直接巻線が施されているリアクトルを構成する。

積層層間を接着剤で固定したI型積層コアを用いた場合でも、ボビンの節約および、騒音の低減を同時にはかることができるのは前記と同様であるが、ロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着を一体的にすることで、さらに工数を低減し低価格化を実現することができる。

また本発明は、積層層間に固定のための接着材層を備えない、第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着が一体的になされたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されているリアクトルを構成する。

積層層間に固定のための接着材層を備えないので、煩雑であった積層コアの接着工程が省略でき、長尺のコアに巻線を施してコアを締め付けることで、ボビンの節約と騒音の低減を同時にはかることができことは前記と同様であるが、ロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着を一体的にすることで、さらに工数を低減し低価格化を実現することができる。

また本発明は、前記の夫々のリアクトルにおいて、第一のI型積層コアと第二のI型積層コアの積層方向が互いに直交するように端部を当接させてロの字を形成し、前記端部の任意の当接面に空隙スペーサを備えたリアクトルを構成する。

第一のI型積層コアと第二のI型積層コアの積層方向が互いに直交するように端部を当接させてロの字を形成するので、捻じりに対して変形し難くなり、また前記端部の任意の当接面に空隙スペーサを備えるので、磁気飽和し難いリアクトルが構成される。

本発明によるリアクトルは、矩形の磁性鋼板が積層され粘着テープ等で仮固定された積層Ｉ型コアの層間及び、或いは積層Ｉ型コア間にワニス等の含浸層を除く他の接着材層を備えない、第一の２個の積層Ｉ型コアと、第二の２個の積層Ｉ型コアの各々が互いに対向するように、基板または装置等への固定用の固定金具と一体的に固定されたリアクトルであるので、材料費および工数を低減することができ、さらに部品を標準化することができるので、短期間で製造することができる。

また、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線を施したリアクトルであるので、コアに巻線を施してコアを締め付けることで、材料費の節約と製造工数の低減が可能となり、騒音の小さい高性能な、小型で安価なリアクトルを提供することができる。

また、第一の積層Ｉ型コアと、第二の積層Ｉ型コアの積層方向を、互いに直交させて口の字型に配置し、前記の第一の積層Ｉ型コアと第二の積層Ｉ型コアの、任意の当接面に空隙スペーサを備えるので、撓みに強く、且つ、磁気飽和し難いリアクトルを提供することができる。

外周部にコイルが装着された第一の２個の積層Ｉ型コアと、第二の２個の積層Ｉ型コアの各々が互いに対向するように口の字型に配置して固定され、基板または装置等への固定金具を装着されたリアクトルにおいて、材料および工数を低減し、さらに撓みに強いリアクトルを実現するという目的を、前記積層Ｉ型コアの層間及び、或いは積層Ｉ型コア間にワニス等の含浸層を除く他の接着材層を備えず仮留めし、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されている積層コアを形成し、第一の積層Ｉ型コアと第二の積層Ｉ型コアの積層方向を互いに直交させて前記口の字型に配置された積層Ｉ型コアの固定と、基板または装置等への固定金具を一体的に装着固定することで実現した。

図１は本発明によるリアクトルの１実施例の組み立て構成を示す説明図であって、１は積層Ｉ型コア、２はコイル、３は固定金具、４はネジ、７は締め付けバンドである。

厚み；０．３５ｍｍ、幅；１６ｍｍ、長さ；１５２ｍｍの磁性鋼板を100枚積層し、絶縁シートを捲回して粘着テープで仮留めした長尺の二つの第一の積層Ｉ型コアを、巻線機にチャッキングして直接エナメル線（２ｍｍφ）を２層に７０ターン捲回してコイル２を形成し、同様に形成した短尺の二つの第二のI型積層コアの端部を、前記第一の積層Ｉ型コア端部に当接させて、口の字型に形成したコアの両端部を固定金具３と共に締め付けバンド７で、一体的に口の字に締め付け固定した後にワニス含浸してリアクトルを完成した。なお、ロの字型のコアの固定は締め付けバンド７を用いずに、粘着テープを捲回して固定することで代用することもできる。

図２は本発明によるリアクトルの、他の実施例の組み立ての構成を示す説明図であって、１〜４および７は図１と同様である。図１の例に示すリアクトルは、直列接続された２個のコイルを横並びさせて低背になる構成である。これに対し、図２に示すリアクトルは、直列接続された２個のコイルを縦並びさせて、基板または装置への搭載面積を小さくした構成である。なお、前記した２個のコイルを直列接続してリアクトルを構成するのが通常であるが、２個のコイルを接続せずにトランスとして構成することもできる。

図５は本発明によるリアクトルの口の字コアを形成する積層Ｉ型コアの配置を示す説明図であって、６は空隙スペーサであり、８は縦積み積層Ｉ型コア（巻線コイルは図示せず）,９は横積み積層Ｉ型コアを示す。この構成により、直列接続された２個のコイルを横並びさせて低背になる構成であっても、あるいは２個のコイルを縦並びさせて、基板または装置への搭載面積を小さくした構成であっても、更には基板または装置の傾斜部へ搭載する場合でも、コイルの加重に耐えて口の字型コアの撓みを抑制することができる。

また空隙スペーサ６は任意のＩ型積層コアの当接面に配設し全体として磁路長に対する所定の空隙を形成する厚みを備えていれば良く、空隙スペーサ６により磁気飽和がし難くなるので定格電流値を向上させることができる。なお、空隙スペーサーを組み込んだロの字型コアの固定は，締め付けバンドで固定するのが一般的であるが、締め付けバンドを用いずに治具等を用いてロの字型を形成させてから、接着剤等により積層Ｉ型コア、空隙スペーサの当接面を固定することもできる。

本発明は各種の電子機器の電源回路に用いられる、任意数の磁性鋼板を積層してなる角柱状のＩ型コアを安価に形成し、それらを組み合せて口の字型のコアに安価に構成するリアクトルに関するものであるが、電源回路用に限らず高周波数帯域の信号回路などのノイズフィルタに用いられるチョークコイルとして、フェライトなどの磁性材料を用いた角柱状のコアで、ロの字型を構成する場合にも本発明が摘要できる。

本発明によるリアクトル組み立ての構成説明図である。（実施例１） 本発明による他のリアクトル組み立ての構成説明図である。（実施例２） 従来のリアクトル構成例の説明図である。 他の従来リアクトル構成例の説明図である。 本発明によるリアクトルの、口の字コアを形成する積層Ｉ型コア、及び空隙スペーサの配設例を示す説明図である。（実施例３）

符号の説明

１ 積層Ｉ型コア

２ コイル

３ 固定金具

４ ネジ

５ 絶縁ボビン

６ 空隙スペーサ

７ 締め付けバンド

８ 縦積み積層Ｉ型コア

９ 横積み積層Ｉ型コア

Claims (4)

1. 
   積層層間に固定のための接着材層を備えない、第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置して固定され、基板または装置等への固定金具を装着されたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されていることを特徴とするリアクトル。
2. 
   第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着が一体的になされたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されていることを特徴とするリアクトル。
3. 
   積層層間に固定のための接着材層を備えない、第一の２個のI型積層コアと、第二の２個のI型積層コアの各々が互いに対向するようにロの字型に配置された積層コアの固定と、基板または装置等への固定金具の装着が一体的になされたリアクトルにおいて、第一の２個のI型積層コアまたは第二の２個のI型積層コアの何れか長尺のコアに、ボビンを用いずに絶縁物を介して巻線が施されていることを特徴とするリアクトル。
4. 
   前記、第一のI型積層コアと第二のI型積層コアの積層方向が互いに直交するように端部を当接させてロの字を形成し、前記端部の任意の当接面に空隙スペーサを備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリアクトル。

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