JP2008227019A - インダクタンス素子及びラインフィルタ - Google Patents
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Abstract
【課題】巻線−巻線間及び磁心−巻線間の絶縁距離(空間距離及び沿面距離)を確保して小型化を図ったインダクタンス素子及びラインフィルタを提供する。
【解決手段】2つのボビン21A,21Bと、2つのボビン21A,21Bにそれぞれ巻回された巻線30A,30Bと、2つのボビン21A,21B間に設けられた絶縁スペーサカバー40と、2つのボビン21A,21Bが並列に装着された磁心構造体とを備えている。絶縁スペーサカバー40は、2つのボビン21A,21B間に位置する板状部と、前記板状部の両側に形成されて2つのボビン21A,21Bの相互に対向する側を囲むカバー42とを有している。
【選択図】図1
【解決手段】2つのボビン21A,21Bと、2つのボビン21A,21Bにそれぞれ巻回された巻線30A,30Bと、2つのボビン21A,21B間に設けられた絶縁スペーサカバー40と、2つのボビン21A,21Bが並列に装着された磁心構造体とを備えている。絶縁スペーサカバー40は、2つのボビン21A,21B間に位置する板状部と、前記板状部の両側に形成されて2つのボビン21A,21Bの相互に対向する側を囲むカバー42とを有している。
【選択図】図1
Description
本発明は、巻線を施したボビンに磁心を設けたインダクタンス素子及びラインフィルタに係り、とくに巻線相互が絶縁関係を必要としかつ巻線−巻線間、磁心−巻線間の絶縁距離を保って小型化を図るための構造に関する。
電源ラインに挿入されてノイズ除去を行うラインフィルタにおいては、巻線−巻線間、磁心−巻線間の絶縁距離(空間距離及び沿面距離)が所定の規格を満足する必要があり、小型化の障害となっている。
図6はラインフィルタの従来例であり、端子ピン付ボビン1の端部鍔2と中間鍔3間に第1相の巻線5が、端部鍔4と中間鍔3間に第2相の巻線6が、それぞれ巻回されている。巻線5の端末は端部鍔2側の端子ピン7に接続され、巻線6の端末は端部鍔4側の端子ピン8に接続されている。ボビン1には一対のU型(コ字型)磁心10が挿入されて突き合わされ、固定金具11で固定されている。
この場合、磁心−巻線間の絶縁を確保するために、空間距離を広げている。つまり、磁心内面と巻線外周間の距離を増大させている。また、相間(巻線−巻線間)の絶縁については、中間鍔3を長くして所用の沿面距離を確保している。このため、磁心内面と巻線外周間に大きな空きスペースが存在することになり、小型化の障害となっている。
従来、磁心−巻線間あるいは相間(巻線−巻線間)の絶縁を確保しつつ、これらの間の距離を縮めて小型化を図る技術として、下記特許文献1,2がある。
特許文献1では、相間(巻線−巻線間)にスペーサ(仕切り板)を設けて、相間の距離を縮めているが、磁心−巻線間については、ボビンの鍔を大きくして沿面距離を確保する必要がある。また、特許文献2では、磁心−巻線間にスペーサを設けて、磁心−巻線間の距離を縮めているが、相間については空間距離を確保する必要がある。従って、特許文献1,2ではいずれも十分に小型化することができなかった。
本発明は、上記の点に鑑み、2つのボビンを並列配置するとともに両者間に絶縁スペーサカバーを介在させ、その絶縁スペーサカバーの形状を工夫することにより、巻線−巻線間及び磁心−巻線間の絶縁距離(空間距離及び沿面距離)を確保して小型化を図ったインダクタンス素子及びラインフィルタを提供することを目的とする。
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
上記目的を達成するために、本発明のある態様のインダクタンス素子は、2つのボビンと、前記2つのボビンにそれぞれ巻回された巻線と、前記2つのボビン間に設けられた絶縁スペーサカバーと、前記2つのボビンが並列に装着された磁心構造体とを備え、
前記絶縁スペーサカバーは、前記2つのボビン間に位置する板状部と、前記板状部の両側に形成されて前記2つのボビンの相互に対向する側を囲むカバー部とを有することを特徴としている。
前記絶縁スペーサカバーは、前記2つのボビン間に位置する板状部と、前記板状部の両側に形成されて前記2つのボビンの相互に対向する側を囲むカバー部とを有することを特徴としている。
前記インダクタンス素子において、前記2つのボビンの相互に対向する側の鍔部が前記カバー部の内側に嵌合していてもよい。
前記インダクタンス素子において、前記カバー部が角筒状であってもよい。
前記インダクタンス素子において、前記カバー部の上面が吸着面となる平坦面となっていてもよい。
前記インダクタンス素子において、前記カバー部の底面にスタンドオフ用凸部が形成されていてもよい。
前記インダクタンス素子において、前記磁心構造体が一対のU型磁心を突き合わせた閉磁路構造体、又はU型磁心とI型磁心とを突き合わせた閉磁路構造体であってもよい。
前記インダクタンス素子において、前記一対のU型磁心同士、又はU型磁心とI型磁心とを突き合わせ状態に固定する固定具を有していてもよい。
本発明の別の態様はラインフィルタであり、前記インダクタンス素子において、前記2つのボビンの巻線は実質的に同一インダクタンスとしてコモンモードチョークコイルを構成したことを特徴としている。
本発明に係るインダクタンス素子及びラインフィルタによれば、巻線を施した2つのボビン間に設けられた絶縁スペーサカバーの形状を工夫することで、巻線−巻線間及び磁心−巻線間の絶縁距離(空間距離及び沿面距離)を確保することができ、形状の小型化が可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態として、インダクタンス素子及びラインフィルタの実施の形態を図面に従って説明する。
図1乃至図5は本発明の実施の形態であってインダクタンス素子の1例としてラインフィルタの場合を示す。これらの図に示すように、ラインフィルタ20は、一対の絶縁樹脂製端子ピン付ボビン21A,21Bと、ボビン21A,21Bにそれぞれ巻回された巻線30A,30Bと、一対のボビン21A,21B間に設けられた絶縁スペーサカバー40と、一対のボビンが並列に装着される磁心構造体としての一対のU型(コ字型)磁心50A,50Bとを備えている。
ラインフィルタ20の場合、コモンモードチョークコイルを構成するように、一対のボビン21A,21Bの巻胴部22は図5に示すように同一形状で、巻線30A,30Bも同一巻き数とし、巻線相互のインダクタンスが等しくなるように設定する。
一対のボビン21A,21Bは巻胴部22の両端位置に方形鍔部23をそれぞれ有しており、両端位置の方形鍔部23に端子台24が一体に形成され、端子台24に端子ピン25が固定されている。但し、ボビン21Aとボビン21Bとでは端子台24の位置が左右対称となっており、図1のように、ボビン21Aでは端子台24は方形鍔部23の下部左側に、ボビン21Bでは端子台24は方形鍔部23の下部右側に位置している。また、ボビン21A,21BはU型(コ字型)磁心50A,50Bを挿入するための貫通穴26を有している。
絶縁樹脂製スペーサカバー40は、一対のボビン21A,21B間に位置する板状部41と、板状部41の両側に形成されて一対のボビン21A,21Bの相互に対向する側を囲む角筒状カバー部42とを有している。角筒状カバー部42は全周にわたり同じ突出長さであってもよいが、本実施の形態では図1及び図3(A),(B)に示すように、底部43側は突出量を長くしている。また、角筒状カバー部42の底面の左右両側にはスタンドオフ用凸部44が下向きに突出するように形成されている。
ラインフィルタ20の組立は、例えば、以下の手順で行うことができる。まず、ボビン21A,21Bに巻線30A,30Bを同じ巻き数で巻回し、巻線端末を端子ピン25に絡げて、はんだ付け等で電気的に接続する。
次いで、巻線30A,30Bを設けたボビン21A,21Bをスペーサカバー40の左右から板状部41の左右両面に形成された角筒状カバー部42の内側に嵌合する。つまり、左側のボビン21Aの方形鍔部23の右側部分が、左側の角筒状カバー部42の内面で形成された凹部に嵌合し、右側のボビン21Bの方形鍔部23の左側部分が、右側の角筒状カバー部42の内面で形成された凹部に嵌合する。
その後、ボビン21A,21Bの貫通穴26にU型磁心50A,50Bを挿入し、相互に突き合わせて閉磁路の磁心構造体とする。なお、U型磁心50A,50Bは例えばフェライト磁心である。U型磁心50A,50Bの一方の脚部がボビン21Aの貫通穴26に、他方の脚部がボビン21Bの貫通穴26にそれぞれ挿入されるから、U型磁心50A,50Bをボビン21A,21Bに組み付けた状態で、ボビン21A,21Bはスペーサカバー40から離脱しないように並列(ボビン軸方向が平行)に保持される。
なお、図1の2点鎖線に示すように、絶縁樹脂製スペーサカバー40のスタンドオフ用凸部44間の凹部を利用してU型磁心50A,50B同士を突き合わせ状態に保持する固定金具60を装着することができる。固定金具60は対向する折り曲げ弾性片61でU型磁心50A,50Bを挟持する。固定金具60を用いずに接着等の手段でU型磁心50A,50B同士を突き合わせ状態に保持してもよい。
図5に示すように、スペーサカバー40の板状部41が巻線30A,30B間に介在しかつ左右両側の角筒状カバー部42が庇状に巻線30A,30Bの上側と下側を覆うため、一対のボビン21A,21Bの巻線間距離は、スペーサカバー40の表面に沿った沿面距離L1となり、十分に長くなり、定格電圧250Vの安全規格距離3.0mm以上を容易に満足することができる。仮にスペーサカバー40が存在しないときは、巻線30A,30B相互の空間距離を3.0mm以上確保する必要があり、大型化を招くことは明白である。
また、U型磁心50A,50Bのボビン21A,21Bの方形鍔部23に対向する部分(図2の符号51で示される部分)は、仮にスペーサカバー40の角筒状カバー部42が存在しないと巻線30A,30Bとの距離が最も近くなる箇所であるが、U型磁心50A,50Bのボビン21A,21Bの方形鍔部23に対向する部分51と、方形鍔部23との間に、角筒状カバー部42が介在するため、磁心と巻線間も前記安全規格を満たす1.6mm以上とすることが容易である。つまり、ボビン側方形鍔部23の形状(巻線部分からの突出長)を巻線作業に必要となる以上に大きくする必要性が無くなる。
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
(1) 巻線を施した一対のボビン21A,21B間に設けられた絶縁樹脂製スペーサカバー40の形状を工夫することで、換言すれば、板状部41の両側に角筒状カバー部42を形成し、板状部41をボビン21A,21B間に配置することにより、巻線−巻線間及び磁心−巻線間の絶縁距離(空間距離及び沿面距離)を確保することができ、形状の小型化が可能となる。
(2) ボビン21A,21Bの相互に対向する側の方形鍔部23が角筒状カバー部42の内側に嵌合するから、ボビン21A,21Bとスペーサカバー40とが一体化され、スペーサカバー40の位置ずれ、がたつきが無い。
(3) スペーサカバー40の1つの外面(上面45)を平坦面として、電子部品装着機で吸着保持するための吸着面として利用可能である。この場合、吸着に都合の良いように、上面45を幅広に形成することも可能である。
(4) スペーサカバー40の底面にスタンドオフ用凸部44を形成したことで、端子ピン25に巻線端末を絡げ、継線処理(例えば、はんだ付け)した部分は、ラインフィルタ20の取り付け相手側のプリント基板の部品挿入穴よりも上側となり、ラインフィルタ20をプリント基板の部品挿入穴に差し込む際の障害にならない。
(5) スタンドオフ用凸部44間の凹部を利用してU型磁心50A,50B同士を突き合わせ状態に保持する固定金具60を装着することができる。
なお、上記実施の形態において、磁心構造体が一対のU型磁心50A,50Bを突き合わせた閉磁路構造体であるとしたが、U型磁心とI型磁心とを突き合わせた閉磁路構造体としても差し支えない。
また、インダクタンス素子の例として、2つのボビン21A,21Bの巻線30A,30Bのインダクタンスを実質的に同じにしてコモンモードチョークコイルとなるようにしたラインフィルタを示したが、本発明はラインフィルタのみに限定されるものではない。例えば、一方のボビン21Aの巻線30Aを一次巻線、他方のボビン21Bの巻線30Bを二次巻線(一次巻線と異なる巻き数)とすれば、トランスを構成でき、一方のボビン21Aの巻線30Aと、他方のボビン21Bの巻線30Bとを直列に接続すればチョークコイルとなる。
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
1,21A,21B ボビン
5,6,30A,30B 巻線
7,8,25 端子ピン
20 ラインフィルタ
22 巻胴部
23 方形鍔部
26 貫通穴
40 スペーサカバー
41 板状部
42 角筒状カバー部
43 底部
44 スタンドオフ用凸部
50A,50B 磁心
60 固定金具
5,6,30A,30B 巻線
7,8,25 端子ピン
20 ラインフィルタ
22 巻胴部
23 方形鍔部
26 貫通穴
40 スペーサカバー
41 板状部
42 角筒状カバー部
43 底部
44 スタンドオフ用凸部
50A,50B 磁心
60 固定金具
Claims (8)
- 2つのボビンと、前記2つのボビンにそれぞれ巻回された巻線と、前記2つのボビン間に設けられた絶縁スペーサカバーと、前記2つのボビンが並列に装着された磁心構造体とを備え、
前記絶縁スペーサカバーは、前記2つのボビン間に位置する板状部と、前記板状部の両側に形成されて前記2つのボビンの相互に対向する側を囲むカバー部とを有することを特徴とするインダクタンス素子。 - 前記2つのボビンの相互に対向する側の鍔部が前記カバー部の内側に嵌合している請求項1記載のインダクタンス素子。
- 前記カバー部が角筒状である請求項1又は2記載のインダクタンス素子。
- 前記カバー部の上面が吸着面となる平坦面となっている請求項1,2又は3記載のインダクタンス素子。
- 前記カバー部の底面にスタンドオフ用凸部が形成されている請求項1,2,3又は4記載のインダクタンス素子。
- 前記磁心構造体が一対のU型磁心を突き合わせた閉磁路構造体、又はU型磁心とI型磁心とを突き合わせた閉磁路構造体である請求項1,2,3,4又は5記載のインダクタンス素子。
- 前記一対のU型磁心同士、又はU型磁心とI型磁心とを突き合わせ状態に固定する固定具を有している請求項6記載のインダクタンス素子。
- 請求項1ないし7のインダクタンス素子において、前記2つのボビンの巻線は実質的に同一インダクタンスであり、コモンモードチョークコイルを構成したことを特徴とするラインフィルタ。
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