JP2010147199A - Braided-wire toroidal coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、編組線トロイダルコイルに関し、さらに詳しくは、高周波での銅損の増加を抑制することが出来る編組線トロイダルコイルに関する。 The present invention relates to a braided wire toroidal coil, and more particularly to a braided wire toroidal coil that can suppress an increase in copper loss at high frequencies.
従来、平角線をエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きした平角線トロイダルコイルが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
Conventionally, a flat wire toroidal coil in which a flat wire is wound edgewise and toroidally is known (see, for example,
上記従来の平角線トロイダルコイルでは、回路動作が高周波化すると、表皮効果と線間近接効果のため、高周波銅損の増加が無視できなくなる問題点があった。また、リブを有するボビンに平角線を巻回する場合に、平角線のエッジワイズ巻きに必要な大きな電線曲げ加工力に耐えうるリブとするために、リブ厚さを薄くできなかったり高価な樹脂が必要となり、巻線数を増やせなかったりコストアップを招いたりする問題点があった。
そこで、本発明の目的は、高周波銅損の増加を抑制することが出来る編組線トロイダルコイルを提供することにある。また、リブを有するボビンに巻線を巻回する場合に、巻線数を増やすことができ且つコストを低減できる編組線トロイダルコイルを提供することにある。
The conventional rectangular wire toroidal coil has a problem that when the circuit operation is performed at a high frequency, an increase in high-frequency copper loss cannot be ignored due to the skin effect and the interline proximity effect. Also, when winding a rectangular wire around a bobbin having a rib, the rib thickness cannot be reduced or an expensive resin in order to make it a rib that can withstand the large wire bending force required for edgewise winding of the rectangular wire. There is a problem that the number of windings cannot be increased or the cost is increased.
Then, the objective of this invention is providing the braided wire toroidal coil which can suppress the increase in a high frequency copper loss. Another object of the present invention is to provide a braided wire toroidal coil capable of increasing the number of windings and reducing the cost when winding the windings on a bobbin having a rib.
第1の観点では、本発明は、素線表面を絶縁被覆した編組線をトロイダル巻きすると共に該トロイダル巻きの少なくとも内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記トロイダル巻きの少なくとも内周側では前記編組線を扁平形状にしたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第1の観点による編組線トロイダルコイルでは、素線表面を絶縁被覆した編組線を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
In a first aspect, the present invention provides a toroidal winding of a braided wire with an insulation coating on the surface of the element wire and an edgewise winding at least on the inner peripheral side of the toroidal winding on the inner peripheral side of the toroidal winding. Provided is a braided wire toroidal coil characterized in that the braided wire has a flat shape.
Since the braided wire toroidal coil according to the first aspect uses a braided wire whose surface is insulated, the skin effect and the interline proximity effect at high frequencies can be reduced, and an increase in high frequency copper loss can be suppressed. .
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点による編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側では前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第2の観点による編組線トロイダルコイルでは、平角線に比べると、編組線が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブでよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。さらに、ボビンの外周側では、リブを省略するか又はリブを付けてもそのリブ厚さ及び外周方向へのリブ突出量を低減でき、樹脂を節減でき、コストを低減できる。また、外周方向へのリブ突出量および巻線厚が小さくなり、コイル全体としての外径を小型化できる。
In a second aspect, the present invention is a braided wire toroidal coil according to the first aspect, and has an annular bobbin that winds the braided wire, and is edgewise wound on the inner peripheral side of the bobbin. Thus, a braided wire toroidal coil is provided on the inner peripheral side of the bobbin, wherein the bobbin is provided with a rib for regulating the braided wire in a flat shape.
In the braided wire toroidal coil according to the second aspect, the braided wire is flexible compared to the flat wire, and the rib bending force required for winding is small, and the rib bending thickness is reduced. I can do it. In addition, an inexpensive resin can be used. Therefore, the number of windings can be increased and the cost can be reduced. Further, on the outer peripheral side of the bobbin, even if the rib is omitted or attached, the rib thickness and the protruding amount of the rib in the outer peripheral direction can be reduced, the resin can be saved, and the cost can be reduced. Moreover, the rib protrusion amount and winding thickness in the outer peripheral direction are reduced, and the outer diameter of the entire coil can be reduced.
第3の観点では、本発明は、前記第1の観点による編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側でも外周側でも前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第3の観点による編組線トロイダルコイルでは、平角線に比べると、編組線が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブでよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。さらに、ボビンの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。
In a third aspect, the present invention is a braided wire toroidal coil according to the first aspect, comprising an annular bobbin around which the braided wire is wound, and is edgewise on both the inner and outer peripheral sides of the bobbin. Provided is a braided wire toroidal coil, characterized in that a rib is provided on the bobbin to restrict the braided wire to a flat shape on both the inner and outer peripheral sides of the bobbin.
In the braided wire toroidal coil according to the third aspect, the braided wire is more flexible than the flat wire, and the rib bending force required for winding is small, and the rib thickness can be reduced. I can do it. In addition, an inexpensive resin can be used. Therefore, the number of windings can be increased and the cost can be reduced. Furthermore, since the edgewise winding is performed on both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the bobbin, the effect of suppressing high-frequency copper loss is increased.
第4の観点では、本発明は、前記第1から前記第3のいずれかの観点による編組線トロイダルコイルであって、全体を樹脂モールドまたは接着剤(ワニスなど)含浸により固化したことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第4の観点による編組線トロイダルコイルでは、全体が固形物になるため、取扱いが容易になる。
In a fourth aspect, the present invention is a braided wire toroidal coil according to any one of the first to third aspects, wherein the whole is solidified by impregnation with a resin mold or an adhesive (such as a varnish). A braided wire toroidal coil is provided.
The braided wire toroidal coil according to the fourth aspect is easy to handle because it is entirely solid.
本発明の編組線トロイダルコイルによれば、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。また、リブを有するボビンに巻線を巻回する場合に、巻線数を増やすことができ且つコストを低減できる。 According to the braided wire toroidal coil of the present invention, an increase in high-frequency copper loss can be suppressed. Moreover, when winding a winding around the bobbin which has a rib, the number of windings can be increased and cost can be reduced.
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
−実施例1−
図1は、実施例1に係る編組線トロイダルコイル100を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル100は、樹脂製の円環状のボビン11と、そのボビン11のリブ12の間を通してトロイダル巻きされた編組線13とを具備してなる。
Example 1
FIG. 1 is a front view showing a braided wire
The braided wire
図2は、図1のA−A’端面図である。
ボビン11は、断面がトラック形状になっており、コア14を内蔵している。なお、コア14は、磁路にエアギャップが無い物でも、磁路の一部にエアギャップが有る物でも、いずれでもよい。
ボビン11の内周側では、編組線13は、リブ12によって、エッジワイズ巻きとなるような扁平形状に規制されている。
他方、ボビン11の外周側では、編組線13は、リブ12によって形状を規制されているが、エッジワイズ巻きにはなっていない。
FIG. 2 is an AA ′ end view of FIG.
The
On the inner peripheral side of the
On the other hand, on the outer peripheral side of the
図3は、図1のB矢視模式図である。
ボビン11の外周側でのリブ12の切れ目で、編組線13は、隣接するターンに渡っている。
FIG. 3 is a schematic diagram as viewed in the direction of arrow B in FIG. 1.
The braided wire 13 extends over the adjacent turns at the cut of the
図4は、ボビン11を示す正面図である。
リブ12は、ボビン11の内周側でも外周側でも等しいリブ厚さになっている。すなわち、リブ22の間のスリットは、ボビン21の内周側では狭く、外周側では広くなるようなスリット幅になっている。
FIG. 4 is a front view showing the
The
図5は、図4のC−C’端面図である。
ボビン11は、半ボビン11aと半ボビン11bとに分割できるようになっている。
FIG. 5 is an end view taken along the line CC ′ of FIG.
The
図6は、図4のD矢視模式図である。 FIG. 6 is a schematic diagram as viewed in the direction of arrow D in FIG. 4.
実施例1に係る編組線トロイダルコイル100によれば次の効果が得られる。
(1)素線表面を絶縁被覆した編組線13を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
(2)平角線に比べると、編組線13が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブ12でよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。また、ボビン11の外周側では、リブ厚さ及び外周方向へのリブ突出量を低減でき、この点でも樹脂を節減でき、コストを低減できる。
(3)外周方向へのリブ突出量および巻線厚が小さくなり、コイル全体としての外径を小型化できる。
According to the braided wire
(1) Since the braided wire 13 whose surface is insulated is used, the skin effect and interline proximity effect at high frequencies can be reduced, and an increase in high-frequency copper loss can be suppressed.
(2) Compared with a flat wire, the braided wire 13 is flexible, and the wire bending force required for winding is small, and the
(3) The rib protrusion amount and winding thickness in the outer peripheral direction are reduced, and the outer diameter of the entire coil can be reduced.
−実施例2−
図7は、実施例2に係る編組線トロイダルコイル200を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル200は、樹脂製の円環状のボビン21と、そのボビン21のリブ22の間を通してトロイダル巻きされた編組線23とを具備してなる。
-Example 2-
FIG. 7 is a front view showing the braided wire
The braided wire
図8は、図7のE−E’端面図である。
ボビン21は、断面がトラック形状になっており、コア24を内蔵している。なお、コア24は、磁路にエアギャップが無い物でも、磁路の一部にエアギャップが有る物でも、いずれでもよい。
ボビン21の内周側でも外周側でも、編組線23は、リブ22によって、エッジワイズ巻きとなるような扁平形状に規制されている。
FIG. 8 is an end view taken along the line EE ′ of FIG.
The
The braided
図9は、図7のF矢視模式図である。
ボビン21の外周側でのリブ22の切れ目で、編組線23は、隣接するターンに渡っている。
FIG. 9 is a schematic diagram as viewed in the direction F of FIG.
The
図10は、ボビン21を示す正面図である。
リブ22は、ボビン21の内周側では薄く、外周側では厚くなるようなリブ厚さになっている。すなわち、リブ22の間のスリットは、ボビン21の内周側でも外周側でも等しいスリット幅になっている。
FIG. 10 is a front view showing the
The
図11は、図10のG−G’端面図である。
ボビン21は、半ボビン21aと半ボビン21bとに分割できるようになっている。
FIG. 11 is a GG ′ end view of FIG.
The
図12は、図10のH矢視模式図である。 FIG. 12 is a schematic diagram as viewed in the direction of the arrow H in FIG.
実施例2に係る編組線トロイダルコイル200によれば次の効果が得られる。
(1)素線表面を絶縁被覆した編組線23を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
(2)平角線に比べると、編組線23が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブ22でよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。
(3)ボビン21の内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。
According to the braided wire
(1) Since the
(2) Compared to a flat wire, the
(3) Since the edgewise winding is performed on both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the
−実施例3−
図13は、実施例3に係る編組線トロイダルコイル300を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル300は、円環状のコア34と、そのコア34の外周にエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きされた編組線33と、全体を固体化する樹脂モールド35とを具備してなる。なお、コア34は、磁路の一部にエアギャップが有る物でもよい。
-Example 3-
FIG. 13 is a front view illustrating the braided wire
The braided wire
実施例3に係る編組線トロイダルコイル300によれば次の効果が得られる。
(1)素線表面を絶縁被覆した編組線33を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
(2)トロイダル巻きの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。
According to the braided wire
(1) Since the
(2) Since the edgewise winding is performed on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the toroidal winding, the effect of suppressing high-frequency copper loss is increased.
−実施例4−
図14は、実施例4に係る編組線トロイダルコイル400を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル400は、円環状のコア44と、そのコア44の外周にエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きされた編組線43とを具備し、接着剤含浸により全体を固化されたものである。なお、コア44は、磁路の一部にエアギャップが有る物でもよい。
Example 4
FIG. 14 is a front view showing a braided wire toroidal coil 400 according to the fourth embodiment.
The braided wire toroidal coil 400 includes an
実施例4に係る編組線トロイダルコイル400によれば次の効果が得られる。
(1)素線表面を絶縁被覆した編組線43を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
(2)トロイダル巻きの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。
(3)軽量化できる。
According to the braided wire toroidal coil 400 according to the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the
(2) Since the edgewise winding is performed on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the toroidal winding, the effect of suppressing high-frequency copper loss is increased.
(3) The weight can be reduced.
本発明の編組線トロイダルコイルは、電力伝送電気回路や電源回路における空芯または有磁芯の編組線トロイダルコイルとして利用できる。 The braided wire toroidal coil of the present invention can be used as an air-core or magnetic-core braided wire toroidal coil in a power transmission electric circuit or a power supply circuit.
11,21 ボビン
12,22 リブ
13,23,33 編組線
14,24,34 コア
100,200,300,400 編組線トロイダルコイル
11, 21
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