JP2010182850A - Toroidal core, method of manufacturing toroidal core, and metal mold for manufacturing toroidal core - Google Patents

Toroidal core, method of manufacturing toroidal core, and metal mold for manufacturing toroidal core Download PDF

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政紀 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal core which is sectioned in a square shape and around which a toroidal coil is easily, efficiently and orderly arrayed and wound, a method of manufacturing the toroidal core, and a metal mold for manufacturing the toroidal core. <P>SOLUTION: The toroidal core includes a magnetic core member 2, an insulating layer 3 formed by insert formation to cover the magnetic core member 2, and coil positioning grooves 4, 5 formed at predetermined positions of at least an outer periphery of the insulating layer 3 when the insulating layer 3 is formed, and serving to determine winding positions of the toroidal coil. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、センサーコイルやチョークコイル、トロイダルモータ、偏向コイル(アライメントコイル)等のインダクタンス素子として使用されるトロイダルコア、トロイダルコアの製造方法及びトロイダルコア製造用の金型に関するものである。   The present invention relates to a toroidal core used as an inductance element such as a sensor coil, a choke coil, a toroidal motor, and a deflection coil (alignment coil), a method for producing the toroidal core, and a mold for producing the toroidal core.

従来のトロイダルコイルの巻線構造として、リングコアの外周をインサート成形あるいはケーシングにより、絶縁耐熱樹脂で覆い、そのリングコアにトロイダルコイルを巻回したものは知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、断面角型形状のトロイダルコアにトロイダルコイルを巻線機で自動巻きしたトロイダルコイルの巻線構造も知られている(例えば、特許文献2参照)。
As a conventional toroidal coil winding structure, an outer periphery of a ring core is covered with an insulating heat-resistant resin by insert molding or a casing, and a toroidal coil is wound around the ring core (for example, see Patent Document 1).
Further, a winding structure of a toroidal coil in which a toroidal coil is automatically wound around a toroidal core having a square cross section by a winding machine is also known (see, for example, Patent Document 2).

特開平10−148663号公報(〔0006〕および図1)Japanese Patent Laid-Open No. 10-148663 ([0006] and FIG. 1) 実用新案登録第3009074号公報(〔0002〕および図12)Utility Model Registration No. 3009074 ([0002] and FIG. 12)

従来のトロイダルコイル巻線構造では、特にトロイダルコアが断面角型形状に成形されたものであっても、そのトロイダルコアにトロイダルコイルを単に機械巻きしているにすぎないため、機械巻きされたトロイダルコイルの整列巻きに乱れが生じ、磁場形成精度が低下するという課題があった。この課題を解消するためには、巻線精度の高い巻線機を適用しなければならないが、巻線精度の高い巻線機は高性能のプログラムを不可欠とせざるを得ず、また、非常に高価になるという課題があった。   In the conventional toroidal coil winding structure, even if the toroidal core is formed in a square cross-sectional shape, the toroidal coil is merely mechanically wound around the toroidal core. There has been a problem that the aligned winding of the coil is disturbed and the magnetic field forming accuracy is lowered. In order to solve this problem, it is necessary to apply a winding machine with high winding accuracy. However, a high-performance winding machine must be a high-performance program, and it is very There was a problem of becoming expensive.

また、断面角型形状のトロイダルコアの場合、該トロイダルコアの角部を滑らかにするための加工を必要とし、また絶縁不良を回避するための機械加工や手仕上げ作業を必要とし、さらには絶縁確保のためのコーティング工程を必要とするなど、トロイダルコアの製作に多くの成形工程が不可欠となって製作コストが高くなるなどの課題があった。   In addition, in the case of a toroidal core having a square cross-sectional shape, a process for smoothing the corners of the toroidal core is required, a machining process and a hand finishing work for avoiding an insulation failure are required, and further, insulation is required. There are problems such as requiring a coating process for securing, and many molding processes are indispensable for the production of the toroidal core, resulting in an increase in production cost.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、トロイダルコイルを簡単に整然と効率よく整列巻きすることができるトロイダルコア、トロイダルコアの製造方法及びトロイダルコア製造用の金型を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A toroidal core capable of simply and efficiently arranging and arranging a toroidal coil, a method for producing the toroidal core, and a mold for producing the toroidal core are provided. The purpose is to provide.

また、この発明は、上記目的を達成するための形状に容易に成形することができてコスト低減が図れるトロイダルコア、トロイダルコアの製造方法及びトロイダルコア用金型を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a toroidal core, a toroidal core manufacturing method, and a toroidal core mold that can be easily formed into a shape for achieving the above object and can reduce costs.

この発明に係るトロイダルコアは、磁心部材と、この磁心部材を被覆する形で、インサート形成により形成された絶縁層と、この絶縁層の形成時に、該絶縁層の少なくとも外周の所定位置に形成されてトロイダルコイルの巻回位置を位置決めするコイル位置決め溝とを備えたことを特徴とするものである。   The toroidal core according to the present invention is formed at a predetermined position on at least the outer periphery of the insulating layer when forming the magnetic core member, the insulating layer formed by insert formation so as to cover the magnetic core member, and the insulating layer. And a coil positioning groove for positioning the winding position of the toroidal coil.

この発明に係るトロイダルコアにおいて、インサート成形により磁心部材を被覆する絶縁層の少なくとも外周に形成されるコイル位置決め溝がローレット溝からなっていることを特徴とするものである。   In the toroidal core according to the present invention, the coil positioning groove formed on at least the outer periphery of the insulating layer covering the magnetic core member by insert molding is a knurled groove.

この発明に係るトロイダルコアの製造方法は、金型内に磁心部材を装填した後、溶融された耐熱絶縁樹脂を注入し、該耐熱絶縁樹脂で前記磁心部材を被覆した状態で該耐熱絶縁樹脂を固化させることにより、前記磁心部材を被覆する絶縁層を形成すると同時に、該絶縁層の少なくとも外周の所定位置にコイル位置決め溝を形成し、トロイダルコアをインサート成形することを特徴とするものである。   In the method for manufacturing a toroidal core according to the present invention, after a magnetic core member is loaded into a mold, a molten heat-resistant insulating resin is injected, and the heat-resistant insulating resin is coated in a state where the magnetic core member is covered with the heat-resistant insulating resin. By solidifying, an insulating layer covering the magnetic core member is formed, and at the same time, a coil positioning groove is formed at a predetermined position on at least the outer periphery of the insulating layer, and a toroidal core is insert-molded.

この発明に係るトロイダルコア製造用の金型は、磁心部材の装着部と、耐熱絶縁樹脂のインサート成形時に、トロイダルコアの周面部に形成されるコイル位置決め溝を成形するためのコイル位置決め溝形成部を備えたことを特徴とするものである。   A mold for manufacturing a toroidal core according to the present invention includes a mounting portion for a magnetic core member and a coil positioning groove forming portion for forming a coil positioning groove formed on a peripheral surface portion of the toroidal core during insert molding of a heat-resistant insulating resin. It is characterized by comprising.

この発明に係るトロイダルコア製造用の金型は、磁心部材の装着部を有し、インサート成形により磁心部材を被覆する状態で形成された絶縁層の少なくとも外周にコイル位置決め溝としてのローレット溝を成形するためのローレット溝成形用突条を前記装着部に備えていることを特徴とするものである。   A mold for manufacturing a toroidal core according to the present invention has a mounting portion for a magnetic core member, and forms a knurled groove as a coil positioning groove on at least the outer periphery of an insulating layer formed in a state of covering the magnetic core member by insert molding. The mounting portion is provided with knurled groove forming protrusions for the purpose.

この発明のトロイダルコアによれば、インサート成形によって磁心部材を被覆する絶縁層の形成と同時に、該絶縁層の少なくとも外周にコイル位置決め溝を形成したので、そのコイル位置決め溝によって、トロイダルコイルを正規の巻回位置に位置決めしながら整然と整列巻きすることができ、その整列巻きに乱れが生じるのを確実に防止することができるという効果がある。   According to the toroidal core of the present invention, the coil positioning groove is formed on at least the outer periphery of the insulating layer simultaneously with the formation of the insulating layer covering the magnetic core member by insert molding. While being positioned at the winding position, it is possible to perform orderly winding, and there is an effect that it is possible to reliably prevent the aligned winding from being disturbed.

このように、トロイダルコアに対するトロイダルコイルの1層巻きで、コイル位置決め溝によってトロイダルコイルを乱れなく整列巻きできることにより、トロイダルコイルを2層以上に整列巻きする場合であっても、各層のコイル重なり部分でトロイダルコイルの積層整列巻きに乱れが生じるようなことがなく、トロイダルコアの内外径ともトロイダルコイルが正規の巻回位置に整列巻きされるので、トロイダルコイルを多層巻きにしても該トロイダルコイルの形状安定維持と絶縁保護および信頼性の高い製品が得られるという効果がある。   Thus, even if the toroidal coil is aligned and wound in two or more layers by the coil positioning groove, the toroidal coil can be aligned and wound in a single layer by winding the toroidal coil on the toroidal core. Therefore, the toroidal coil is not disturbed and the toroidal coil is aligned and wound at the normal winding position on both the inner and outer diameters of the toroidal coil. There is an effect that a stable product, insulation protection and a highly reliable product can be obtained.

また、前述のようにトロイダルコイルを乱れなくトロイダルコアの所定位置に整列巻きできることにより、高価な巻線機を使用せずともトロイダルコイルの巻線精度およびこれに伴う磁場形成精度の向上および信頼性の高い製品が得られるという効果がある。   In addition, as described above, the toroidal coil can be aligned and wound at a predetermined position of the toroidal core without disturbance, so that the winding accuracy of the toroidal coil and the accompanying magnetic field formation accuracy can be improved and reliability without using an expensive winding machine. There is an effect that a product with high quality can be obtained.

さらには、磁心部材の全面が絶縁層で覆われることにより、インサート成形に用いる磁心部材は、たとえバリ付きのものであっても、そのまま前述のインサート成形に供することができると共に、絶縁不良回避するための機械加工や手仕上げ作業および絶縁確保のためのコーティング等を格別に行うこともなく、トロイダルコアを簡単に製造することができ、製造コストの大幅低減が図れるという効果がある。   Furthermore, since the entire surface of the magnetic core member is covered with an insulating layer, even if the magnetic core member used for insert molding has a burr, it can be used for the above-described insert molding as it is and avoid insulation failure. Therefore, the toroidal core can be easily manufactured without specially performing machining, hand finishing work, coating for securing insulation, etc., and the manufacturing cost can be greatly reduced.

この発明のトロイダルコアの製造方法およびトロイダルコア製造用の金型を適用することにより、磁心部材が装填された金型内に、溶融した耐熱絶縁樹脂を注入して固化させるだけの簡単な製造プロセスにより、インサート成形によるトロイダルコアを簡単に効率よく製造でき、その製造コストの低減が図れるという効果がある。   By applying the toroidal core manufacturing method and the toroidal core manufacturing mold according to the present invention, a simple manufacturing process in which a molten heat-resistant insulating resin is injected and solidified into a mold loaded with a magnetic core member Thus, there is an effect that the toroidal core by insert molding can be easily and efficiently manufactured, and the manufacturing cost can be reduced.

また、この発明によるトロイダルコア製造用の金型は、磁心部材の装着部を有すると共に、インサート成形時において磁心部材を被覆する絶縁層の少なくとも外周にコイル位置決め溝としてのローレット溝を成形するためのローレット溝成形用突条を前記装着部に設けたので、そのローレット溝成形用突条によって、トロイダルコアのインサート成形時における芯出しを行うことができ、信頼性の高い製品を得ることができるという効果がある。   The mold for producing a toroidal core according to the present invention has a mounting portion for a magnetic core member, and forms a knurled groove as a coil positioning groove on at least the outer periphery of an insulating layer covering the magnetic core member at the time of insert molding. Since the knurling groove forming protrusion is provided in the mounting portion, the knurling groove forming protrusion can perform centering at the time of insert molding of the toroidal core, and a highly reliable product can be obtained. effective.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるトロイダルコアを示す斜視図、図2は図1のA部の拡大斜視図、図3は図1のトロイダルコアを一部切欠して示す拡大斜視図、図4は図3のB部の拡大斜視図、図5はトロイダルコアにトロイダルコイルを巻装した状態を示す斜視図である。
この実施の形態1によるトロイダルコア1は、図3,4に示すリング形状の磁心部材(鉄心)2と、この磁心部材2の外装全面を被覆すべくインサート成形された絶縁層3と、そのインサート成形により前記絶縁層3の内周面および外周面に形成されてトロイダルコイル6(図5参照)の巻回位置を位置決めするコイル位置決め溝4,5とからなっている。それらのコイル位置決め溝4,5は、前記絶縁層3の周方向へ所定のコイル巻回ピッチで形成されて軸方向に延びるローレット溝からなっており、該ローレット溝4,5はトロイダルコイル6の線径に対応した半径の断面U字形状に形成されて該トロイダルコイル6が嵌め込まれるものである。
Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view showing a toroidal core according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of a portion A in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the toroidal core in FIG. 4 is an enlarged perspective view of a portion B in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing a state where the toroidal coil is wound around the toroidal core.
The toroidal core 1 according to the first embodiment includes a ring-shaped magnetic core member (iron core) 2 shown in FIGS. 3 and 4, an insulating layer 3 that is insert-molded to cover the entire exterior surface of the magnetic core member 2, and the insert Coil positioning grooves 4 and 5 are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the insulating layer 3 by molding to position the winding position of the toroidal coil 6 (see FIG. 5). The coil positioning grooves 4 and 5 are knurled grooves formed in the circumferential direction of the insulating layer 3 at a predetermined coil winding pitch and extending in the axial direction. The knurled grooves 4 and 5 are formed on the toroidal coil 6. The toroidal coil 6 is fitted into a U-shaped cross section having a radius corresponding to the wire diameter.

なお、前記磁心部材2としては、軟磁性部材(例えば、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、アモルファス等)や強磁性部材(例えば、アルニコ、フェライト、サマリウムコバルト、ネオジム等)、磁歪部材のうちのいずれかの材質を適宜選択して用いる。   The magnetic core member 2 is one of a soft magnetic member (eg, iron, silicon steel, permalloy, amorphous, etc.), a ferromagnetic member (eg, alnico, ferrite, samarium cobalt, neodymium, etc.), or a magnetostrictive member. The material is appropriately selected and used.

この実施の形態1における図3,4の磁心部材2は、フェライト製の一体構造のリング鉄心を用いたが、前記磁心部材2としては、図6に示す管状鉄心や図7に示す積層鉄心も適用可能である。   3 and 4 in the first embodiment uses a ring iron core having an integral structure made of ferrite. As the magnetic core member 2, a tubular core shown in FIG. 6 and a laminated core shown in FIG. Applicable.

以上のようにインサート成形によって、絶縁層3およびローレット溝4,5が形成されたトロイダルコア1には、図5に示すようにトロイダルコイル6が巻線機で巻回されるが、該巻回時には、前記ローレット溝4,5にトロイダルコイル6が嵌め込まれながら自動巻回されることにより、該トロイダルコイル6の巻回位置が前記ローレット溝4,5によって位置決めされる。   As shown in FIG. 5, the toroidal coil 6 is wound around the toroidal core 1 formed with the insulating layer 3 and the knurled grooves 4 and 5 by insert molding as described above. Sometimes, the winding position of the toroidal coil 6 is positioned by the knurling grooves 4 and 5 by automatically winding the toroidal coil 6 in the knurling grooves 4 and 5.

以上説明した実施の形態1のトロイダルコア1では、インサート成形によってリング形状の磁心部材2の全面に絶縁層3を形成すると同時に、該絶縁層3の内周面および外周面にローレット溝4,5を形成したので、トロイダルコイル6を前記ローレット溝4,5に嵌め込んで巻回することにより、そのローレット溝4,5によってトロイダルコイル6を正規の巻回位置に位置決めしながら整然と整列巻きすることができ、その整列巻きに乱れが生じるのを確実に防止することができるという効果がある。   In the toroidal core 1 of the first embodiment described above, the insulating layer 3 is formed on the entire surface of the ring-shaped magnetic core member 2 by insert molding, and at the same time, the knurled grooves 4 and 5 are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the insulating layer 3. Since the toroidal coil 6 is fitted into the knurled grooves 4 and 5 and wound, the toroidal coil 6 is positioned in a regular winding position by the knurled grooves 4 and 5 and is neatly aligned and wound. There is an effect that it is possible to reliably prevent the aligned windings from being disturbed.

このように、トロイダルコア1に対するトロイダルコイル6の1層巻きで、トロイダルコア1のローレット溝4,5によってトロイダルコイル6を乱れなく整列巻きできることによって、トロイダルコイル6を2層以上に整列巻きする場合であっても、各層のコイル重なり部分でトロイダルコイル6の積層整列巻きに乱れが生じるようなことがなく、トロイダルコア1の内外径ともトロイダルコイル6が正規の巻回位置に整列巻きされるので、トロイダルコイル6を多層巻きにしても該トロイダルコイル6の形状安定維持と絶縁保護および信頼性の高い製品が得られるという効果がある。   As described above, when the toroidal coil 6 can be wound in an aligned manner by the knurled grooves 4 and 5 of the toroidal core 1 by the one-layer winding of the toroidal coil 1 with respect to the toroidal core 1, the toroidal coil 6 can be aligned and wound in two or more layers. Even so, there is no disturbance in the layered and aligned winding of the toroidal coil 6 at the coil overlap portion of each layer, and the toroidal coil 6 is aligned and wound at the normal winding position on both the inner and outer diameters of the toroidal core 1. Even if the toroidal coil 6 is wound in multiple layers, the shape of the toroidal coil 6 can be stably maintained, insulation protection and a highly reliable product can be obtained.

また、前述のようにトロイダルコイル6を乱れなくトロイダルコア1の所定の位置に整列巻きできることにより、高価な巻線機を使用せずともトロイダルコイル6の巻線精度およびこれに伴う磁場形成精度の向上および信頼性の高い製品が得られるという効果がある。   Further, since the toroidal coil 6 can be aligned and wound at a predetermined position of the toroidal core 1 without being disturbed as described above, the winding accuracy of the toroidal coil 6 and the magnetic field formation accuracy associated therewith can be improved without using an expensive winding machine. There is an effect that an improved and highly reliable product can be obtained.

さらには、磁心部材2の全面が絶縁層3で覆われることにより、インサート成形に用いる磁心部材2は、たとえバリ付きのものであっても、そのまま前述のインサート成形に供することができると共に、絶縁不良回避するための機械加工や手仕上げ作業および絶縁確保のためのコーティング等を格別に行うこともなく、トロイダルコア1を簡単に製作することができ、製作コストの大幅低減が図れるという効果がある。   Further, since the entire surface of the magnetic core member 2 is covered with the insulating layer 3, even if the magnetic core member 2 used for insert molding has a burr, it can be used as it is for the above-described insert molding, and also insulated. There is an effect that the toroidal core 1 can be easily manufactured without significantly performing machining and hand finishing work for avoiding defects and coating for ensuring insulation, and the manufacturing cost can be greatly reduced. .

なお、前記実施の形態1のトロイダルコア1では、インサート成形によって磁心部材2を覆う絶縁層3の内周面と外周面の両方にローレット溝4,5を形成したが、該ローレット溝4,5は、前記絶縁層3の内周面と外周面のいずれか一方に形成されたものであってもよく、この場合であっても同様の効果が得られる。   In the toroidal core 1 of the first embodiment, the knurled grooves 4 and 5 are formed on both the inner and outer peripheral surfaces of the insulating layer 3 covering the magnetic core member 2 by insert molding. May be formed on either the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the insulating layer 3, and even in this case, the same effect can be obtained.

実施の形態2.
図8はこの発明の実施の形態2によるトロイダルコアのインサート成形に用いる外金型を示す斜視図、図9は図8のC部を拡大して示す斜視図、図10は図8の外金型と対の内金型を示す斜視図、図11は図10のD部を拡大して示す斜視図、図12は図8の外金型と図10の内金型とによるトロイダルコアのインサート成形(製造)時の状態を示す平面図、図13は図12のE部を拡大して示す平面図、図14は図12の斜視図、図15は図14のF部を拡大して示す斜視図である。
この実施の形態2において、前記実施の形態1によるトロイダルコア1のインサート成形に用いる金型は、図8に示す外金型10と、この外金型10の内部に同心状態に配置される図10の内金型11とからなっている。これらの外金型10および内金型11はそれぞれリング形状に形成され、その両者間に前記磁心部材2の装填部となる間隙が形成されるようになっている。
Embodiment 2. FIG.
8 is a perspective view showing an outer mold used for insert molding of a toroidal core according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a portion C of FIG. 8, and FIG. 10 is an outer mold of FIG. FIG. 11 is an enlarged perspective view showing a portion D of FIG. 10, and FIG. 12 is an insert of a toroidal core by the outer mold of FIG. 8 and the inner mold of FIG. FIG. 13 is an enlarged plan view showing an E portion of FIG. 12, FIG. 14 is a perspective view of FIG. 12, and FIG. 15 is an enlarged view of an F portion of FIG. It is a perspective view.
In the second embodiment, the mold used for insert molding of the toroidal core 1 according to the first embodiment is an outer mold 10 shown in FIG. 8 and a diagram arranged concentrically inside the outer mold 10. It consists of ten inner molds 11. The outer mold 10 and the inner mold 11 are each formed in a ring shape, and a gap serving as a loading portion for the magnetic core member 2 is formed therebetween.

そして、前記外金型10の内周面には、前記絶縁層3の外周にローレット溝5を成形するためのローレット溝成形用突条10aと成形用溝10bが交互に連続形成されている。また、前記内金型11の外周面には、前記絶縁層3の内周にローレット溝4を形成するためのローレット溝成形用突条11aと成形用溝11bが交互に連続形成されている。   Further, on the inner peripheral surface of the outer mold 10, knurl groove forming protrusions 10a and molding grooves 10b for forming the knurled grooves 5 on the outer periphery of the insulating layer 3 are alternately and continuously formed. Further, on the outer peripheral surface of the inner mold 11, knurled groove forming protrusions 11 a and forming grooves 11 b for forming the knurled grooves 4 on the inner periphery of the insulating layer 3 are alternately and continuously formed.

次に、前記外金型10と内金型11を用いてトロイダルコア1をインサート成形する場合の製造方法について説明する。
まず、外金型10と、この外金型10内に同心状態に配置された内金型11との間隙部(磁心部材2の装填部)に磁心部材2を装填する(図12から図15参照)。その装填状態では、外金型10内周のローレット溝成形用突条10aが磁心部材2の外周面に近接し、かつ、内金型11外周のローレット溝成形用突条11aが磁心部材2が内周面に近接した状態となり、これにより、磁心部材2が外金型10と内金型11との間で同心状態(芯出し)に保持される。
Next, a manufacturing method when the toroidal core 1 is insert-molded using the outer mold 10 and the inner mold 11 will be described.
First, the magnetic core member 2 is loaded into the gap (the loading portion of the magnetic core member 2) between the outer mold 10 and the inner mold 11 arranged concentrically in the outer mold 10 (FIGS. 12 to 15). reference). In the loaded state, the knurl groove forming protrusion 10 a on the inner periphery of the outer mold 10 is close to the outer peripheral surface of the magnetic core member 2, and the knurled groove forming protrusion 11 a on the outer periphery of the inner mold 11 is connected to the magnetic core member 2. Thus, the magnetic core member 2 is held concentrically (centered) between the outer mold 10 and the inner mold 11.

このような状態に磁心部材2を装填したならば、次いで、外金型10と内金型11との間に、溶融した電気絶縁性の耐熱絶縁樹脂(例えば、エポキシ樹脂系)を注入し、該耐熱絶縁樹脂で磁心部材2が被覆された状態で該耐熱絶縁樹脂を固化させる。これにより、磁心部材2を被覆する絶縁層3が前記耐熱絶縁樹脂で形成されると同時に、その絶縁層3の内周面と外周面の両方にローレット溝4,5が形成される。   If the magnetic core member 2 is loaded in such a state, a molten electrically insulating heat-resistant insulating resin (for example, epoxy resin system) is then injected between the outer mold 10 and the inner mold 11, The heat resistant insulating resin is solidified in a state where the magnetic core member 2 is covered with the heat resistant insulating resin. Thereby, the insulating layer 3 covering the magnetic core member 2 is formed of the heat-resistant insulating resin, and at the same time, the knurled grooves 4 and 5 are formed on both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the insulating layer 3.

このようなトロイダルコア1の製造方法によれば、前記の外金型10と内金型11とを用いて両金型10,11間に、磁心部材2を装填した後、溶融した耐熱絶縁樹脂を注入して固化させるだけの簡単な製造プロセスにより、インサート成形によるトロイダルコア1の製造を簡単に効率よく行うことができ、その製造コストの低減が図れるという効果がある。しかも、前記磁心部材2は全面が耐熱絶縁樹脂(絶縁層2)で覆われるので、インサート成形に用いる磁心部材2は、たとえバリ付きのものであっても、そのまま前述のインサート成形に供することができ、このため、絶縁不良回避するための機械加工や手仕上げ作業および絶縁確保のためのコーティング等を格別に行うこともなく、トロイダルコア1を簡単に製作することができ、製作コストの大幅低減が図れるという効果がある。   According to such a manufacturing method of the toroidal core 1, the magnetic core member 2 is loaded between the molds 10, 11 using the outer mold 10 and the inner mold 11, and then melted heat resistant insulating resin. The toroidal core 1 can be easily and efficiently manufactured by insert molding by a simple manufacturing process in which the material is injected and solidified, and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, since the entire surface of the magnetic core member 2 is covered with the heat-resistant insulating resin (insulating layer 2), the magnetic core member 2 used for insert molding can be used for the above-described insert molding as it is, even if it has a burr. Therefore, the toroidal core 1 can be easily manufactured without specially performing machining, hand-finishing work, and coating for ensuring insulation to avoid defective insulation, greatly reducing production costs. Is effective.

また、トロイダルコア1の製造過程において、外金型10と内金型11との間に装填した磁心部材2は、外金型10と内金型11のそれぞれのローレット溝成形用突条10a,11aによって両金型10,11と同心状態に保持されるので、そのローレット溝成形用突条10a,10bによって、トロイダルコア1のインサート成形時における芯出しを行うことができ、信頼性の高い製品を得ることができるという効果がある。   Further, in the manufacturing process of the toroidal core 1, the magnetic core member 2 loaded between the outer mold 10 and the inner mold 11 has the knurled groove forming protrusions 10 a of the outer mold 10 and the inner mold 11, respectively. Since it is held concentrically with both molds 10 and 11 by 11a, the knurl groove forming projections 10a and 10b can perform centering during insert molding of the toroidal core 1, and have high reliability. There is an effect that can be obtained.

なお、前記実施の形態2では、外金型10の内周面と内金型11の外周面の両方にローレット溝成形用突条10a,11aを形成したが、外金型10の内周面内金型11の外周面のいずれか一方にのみローレット溝成形用突条10aまたは11aを形成してもよく、この場合、一方のローレット溝成形用突条10aまたは11aによって、前記絶縁層3の外周面または内周面にのみローレット溝5または4を形成することができ、その一方のローレット溝5または4によっても、前記実施の形態1の場合と同様のトロイダルコイル6の整列巻き効果を得ることができる。   In the second embodiment, the knurl grooves 10a and 11a are formed on both the inner peripheral surface of the outer mold 10 and the outer peripheral surface of the inner mold 11. However, the inner peripheral surface of the outer mold 10 is not limited. The knurl groove forming ridge 10a or 11a may be formed only on either one of the outer peripheral surfaces of the inner mold 11. In this case, one of the knurl groove forming ridges 10a or 11a causes the insulating layer 3 to The knurled groove 5 or 4 can be formed only on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface, and the same winding effect of the toroidal coil 6 as in the first embodiment can be obtained by one knurled groove 5 or 4 as well. be able to.

実施の形態3.
図16はこの発明の実施の形態3によるトロイダルコアを一部切欠して示す斜視図である。
前記実施の形態1では、トロイダルコア1の全周域をコイル巻回用の1つのセグメントとし、トロイダルコア1の全周に亘って均等ピッチでトロイダルコイル6を一連に巻回する構造としたインサート成形によるトロイダルコア1について説明したが、この実施の形態3では、インサート成形によるトロイダルコア1のコイル巻回領域を複数のセグメントに分割し、分割したコイル巻回領域のそれぞれにトロイダルコイル6を巻回する構造としたものである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing a toroidal core according to Embodiment 3 of the present invention with a part cut away.
In the first embodiment, an insert having a structure in which the entire circumference of the toroidal core 1 is formed as one segment for coil winding, and the toroidal coil 6 is wound in series at an equal pitch over the entire circumference of the toroidal core 1. Although the toroidal core 1 by molding has been described, in the third embodiment, the coil winding region of the toroidal core 1 by insert molding is divided into a plurality of segments, and the toroidal coil 6 is wound around each of the divided coil winding regions. It has a rotating structure.

すなわち、この実施の形態3によるトロイダルコア1は、前記実施の形態1の場合と同様に、磁心部材2と、この磁心部材2の外装全面を被覆すべくインサート成形された絶縁層3と、そのインサートにより前記絶縁層3の内周面および外周面に形成されてトロイダルコイル6の巻回位置を位置決めするローレット溝4,5とからなっているが、前記絶縁層3におけるコイル巻回領域は、該絶縁層3の周方向への所定間隔毎に分割(例えば、90度方向で分割)設定したものである。これにより、前記絶縁層3の周面域には、トロイダルコイル6を巻回するコイル巻回領域L1と、トロイダルコイル6を巻回しないコイル非巻回領域L2とが設定されており、前記コイル巻回領域L1のローレット溝4,5にのみトロイダルコイル6をそれぞれ巻回したものである。   That is, the toroidal core 1 according to the third embodiment is similar to the first embodiment in that the magnetic core member 2, the insulating layer 3 that is insert-molded to cover the entire exterior surface of the magnetic core member 2, and its It consists of knurled grooves 4 and 5 which are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the insulating layer 3 by inserts and position the winding position of the toroidal coil 6. The coil winding region in the insulating layer 3 is The insulating layer 3 is set to be divided at predetermined intervals in the circumferential direction (for example, divided in the direction of 90 degrees). Thereby, a coil winding region L1 around which the toroidal coil 6 is wound and a coil non-winding region L2 around which the toroidal coil 6 is not wound are set in the peripheral surface area of the insulating layer 3. The toroidal coil 6 is wound only around the knurled grooves 4 and 5 in the winding region L1.

この実施の形態3によれば、インサート成形されたトロイダルコイル1における絶縁層3にトロイダルコイル6を巻回しないコイル非巻回領域L2を設けたことにより、トロイダルコア1の内径が小さく、しかもトロイダルコイル6の積層巻き数が多い場合でも、コイル巻回領域L1にローレット溝4,5を介してトロイダルコイル6を確実に整然と巻き付けることができるという効果がある。   According to the third embodiment, the coil non-winding region L2 in which the toroidal coil 6 is not wound is provided in the insulating layer 3 in the insert-molded toroidal coil 1, so that the inner diameter of the toroidal core 1 is small and the toroidal Even when the number of laminated turns of the coil 6 is large, there is an effect that the toroidal coil 6 can be reliably and orderly wound around the coil winding region L1 via the knurled grooves 4 and 5.

なお、この実施の形態3のトロイダルコア1においても、ローレット溝4,5は、前記実施の形態1の場合と同様に、絶縁層3の内周面と外周面のいずれか一方に設けられたものであってもよく、この場合も同様の効果を期待できる。   In the toroidal core 1 of the third embodiment, the knurled grooves 4 and 5 are provided on either the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the insulating layer 3 as in the first embodiment. In this case, the same effect can be expected.

また、この実施の形態3のトロイダルコア1の製造に用いる金型についても、前記実施の形態2における外金型10と内金型11に、前記絶縁層3のコイル巻回領域L1に対応した部位にのみローレット溝成形用突条10a,11aを設け、前記絶縁層3のコイル非巻回領域L2には前記ローレット溝成形用突条10a,11aを設けない金型構造とすることによって、前記実施の形態2の場合と同じ要領で、この実施の形態3によるトロイダルコア1を簡単に効率よく製造することができるという効果がある。   The mold used for manufacturing the toroidal core 1 of the third embodiment also corresponds to the coil winding region L1 of the insulating layer 3 in the outer mold 10 and the inner mold 11 in the second embodiment. By providing the knurled groove forming protrusions 10a and 11a only at the site, and the coil structure in which the knurled groove forming protrusions 10a and 11a are not provided in the coil non-winding region L2 of the insulating layer 3, In the same manner as in the second embodiment, there is an effect that the toroidal core 1 according to the third embodiment can be manufactured easily and efficiently.

なお、この実施の形態3において、前記絶縁層3に形成されたコイル非巻回領域L2の幅は、セグメント幅(トロイダルコイル6の巻き数)の変更に対応した幅に適宜変更し得るものである。   In the third embodiment, the width of the coil non-winding region L2 formed in the insulating layer 3 can be appropriately changed to a width corresponding to the change in the segment width (the number of turns of the toroidal coil 6). is there.

実施の形態4.
図17はこの発明の実施の形態4によるトロイダルコアを示す斜視図、図18は図17のトロイダルコアにトロイダルコイルを巻回した状態を示す斜視図である。
この実施の形態4では、トロイダルコア1のコイル巻回領域を複数のセグメントに分割する手段として、インサート成形による絶縁層3の形成と同時に該絶縁層3の所定位置に軸方向へ延びる複数の境界突条7,8を一体形成し、該境界突条7,8をコイル非巻回領域として前記絶縁層3の内周面の境界突条7,7間、および、前記絶縁層3の外周面の境界突条8,8間でトロイダルコイル6を整列巻きしたものである。
Embodiment 4 FIG.
17 is a perspective view showing a toroidal core according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 18 is a perspective view showing a state where a toroidal coil is wound around the toroidal core of FIG.
In the fourth embodiment, as means for dividing the coil winding region of the toroidal core 1 into a plurality of segments, a plurality of boundaries extending in the axial direction at predetermined positions of the insulating layer 3 simultaneously with the formation of the insulating layer 3 by insert molding The protrusions 7 and 8 are integrally formed, and the boundary protrusions 7 and 8 are used as a coil non-winding region. The toroidal coil 6 is aligned and wound between the boundary protrusions 8 and 8.

この実施の形態4によれば、トロイダルコア1の絶縁層3に巻回するトロイダルコイル6の線径が細く巻数が多い場合や前記絶縁層3のコイル巻回領域(セグメント)を決めてトロイダルコイル6を巻き付ける場合の整列巻きの効果的である。   According to the fourth embodiment, when the wire diameter of the toroidal coil 6 wound around the insulating layer 3 of the toroidal core 1 is thin and the number of turns is large, the coil winding region (segment) of the insulating layer 3 is determined and the toroidal coil is determined. This is effective for aligned winding when winding 6.

なお、この実施の形態4によるトロイダルコア1においても、前記絶縁層3における境界突条7,7間、および、8,8間に、前記実施の形態1と同様のローレット溝4,5を形成してもよく、また、前記境界突条7,7、8,8は前記絶縁層3の内周面と外周面のいずれか一方に形成されたものであってよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。   In the toroidal core 1 according to the fourth embodiment, the same knurled grooves 4 and 5 as those in the first embodiment are formed between the boundary ridges 7 and 7 and between the eighth and eighth layers in the insulating layer 3. The boundary protrusions 7, 7, 8, and 8 may be formed on either the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the insulating layer 3, and the same applies in any case. An effect is obtained.

また、前記実施の形態4においても、前記境界突条7,8の幅は、セグメント幅(トロイダルコイル6の巻き数)の変更に対応した幅に適宜変更し得るものである。   Also in the fourth embodiment, the widths of the boundary protrusions 7 and 8 can be appropriately changed to a width corresponding to the change in the segment width (the number of turns of the toroidal coil 6).

実施の形態5.
図19はこの発明の実施の形態5によるトロイダルコアの要部を部分的に示す斜視図、図20は図19のトロイダルコアの下部を部分的に示す断面図である。
この実施の形態5では、前記実施の形態1で用いたのと同様の磁心部材2(図3,4参照)を用い、インサート成形によって、その磁心部材2を被覆する絶縁層3を形成すると同時に、該絶縁層3の軸方向一端側の外周面角部にのみコイル位置決め溝としての切欠溝3aを周方向へ所定のピッチで複数形成したものである。このような切欠溝3aによっても、この切欠溝3aにトロイダルコイル6(図5参照)を嵌め込んで巻回することにより、トロイダルコイル6を整然と整列巻きできるため、前記実施の形態1と同様の効果得られる。
Embodiment 5 FIG.
19 is a perspective view partially showing a main part of a toroidal core according to Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 20 is a sectional view partially showing a lower part of the toroidal core of FIG.
In the fifth embodiment, the same magnetic core member 2 (see FIGS. 3 and 4) as used in the first embodiment is used, and simultaneously with the formation of the insulating layer 3 covering the magnetic core member 2 by insert molding. A plurality of notch grooves 3a as coil positioning grooves are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction only at the corner of the outer peripheral surface on one end side in the axial direction of the insulating layer 3. Even with such a notch groove 3a, the toroidal coil 6 (see FIG. 5) is fitted into the notch groove 3a and wound, whereby the toroidal coil 6 can be neatly aligned and wound. The effect is obtained.

なお、前記切欠溝3aは、絶縁層3の軸方向一端側の外側角部に形成したが、絶縁層3の軸方向両端側の外側角部にしてもよい。
また、前記絶縁層3の軸方向一端側の角部に切欠溝4を形成する場合、前記絶縁層3のの軸方向他端側の角部は切除して滑らかな傾斜面3b(図18参照)を形成しておくことが望ましい。
The cutout grooves 3a are formed at the outer corners on one end side in the axial direction of the insulating layer 3, but may be formed at the outer corner portions on both end sides in the axial direction of the insulating layer 3.
Further, when the cutout groove 4 is formed in the corner portion on one end side in the axial direction of the insulating layer 3, the corner portion on the other end side in the axial direction of the insulating layer 3 is cut off to make a smooth inclined surface 3b (see FIG. 18). ) Is desirable.

この実施の形態5によるトロイダルコア1の製造方法に適用する金型(図示せず)についても、磁心部材2の装着部と、インサート成形時に、絶縁層3の周面部に形成される切欠溝3a、傾斜面3bを形成するための切欠溝形成部および傾斜面形成部を有する構造とすればよい。   Also for a mold (not shown) applied to the method for manufacturing the toroidal core 1 according to the fifth embodiment, the mounting portion of the magnetic core member 2 and the notch groove 3a formed in the peripheral surface portion of the insulating layer 3 at the time of insert molding. A structure having a notch groove forming portion and an inclined surface forming portion for forming the inclined surface 3b may be used.

この発明の実施の形態1によるトロイダルコイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the toroidal coil by Embodiment 1 of this invention. 図1のA部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the A section of FIG. 図1のトロイダルコアを一部切欠して示す拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the toroidal core of FIG. 1 with a part cut away. 図3のB部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the B section of FIG. 図1のトロイダルコアにトロイダルコイルを巻回した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which wound the toroidal coil around the toroidal core of FIG. 磁心部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a magnetic core member. 磁心部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a magnetic core member. この発明の実施の形態2によるトロイダルコアのインサート成形に用いる外金型を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outer metal mold | die used for insert molding of the toroidal core by Embodiment 2 of this invention. 図8のC部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the C section of FIG. 図8の外金型と対の内金型を示す斜視図を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the perspective view which shows the outer metal mold | die of FIG. 8, and a pair of inner metal mold | die. 図10のD部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the D section of FIG. 図8の外金型と図10の内金型とによるトロイダルコアのインサート成形(製造)時の状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state at the time of insert molding (manufacture) of the toroidal core by the outer metal mold | die of FIG. 8, and the inner metal mold | die of FIG. 図12のE部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the E section of FIG. 図12の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of FIG. 12. 図14のF部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the F section of FIG. この発明の実施の形態3によるトロイダルコアを一部切欠して示す斜視図である。It is a perspective view which partially cuts and shows the toroidal core by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4によるトロイダルコアを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the toroidal core by Embodiment 4 of this invention. 図17のトロイダルコアにトロイダルコイルを巻回した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which wound the toroidal coil around the toroidal core of FIG. この発明の実施の形態5によるトロイダルコアの要部を部分的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows partially the principal part of the toroidal core by Embodiment 5 of this invention. 図19のトロイダルコアの下部を部分的に示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view partially showing a lower part of the toroidal core of FIG. 19.

1 トロイダルコア
2 磁心部材
3 絶縁層
3a 切欠溝(コイル位置決め溝)
3b 傾斜面
4,5 コイル位置決め溝(ローレット溝)
6 トロイダルコイル
7,8 境界突条
10 外金型
10a ローレット溝成形用突条
10b 成形用溝
11 内金型
11a ローレット溝成形用突条
11b 成形用溝
L1 コイル巻回領域
L2 コイル非巻回領域
1 Toroidal core 2 Magnetic core member 3 Insulating layer 3a Notch groove (coil positioning groove)
3b Inclined surface 4, 5 Coil positioning groove (knurled groove)
6 Toroidal coils 7, 8 Boundary ridge 10 Outer mold 10a Knurled groove forming ridge 10b Molding groove 11 Inner mold 11a Knurled groove forming ridge 11b Molding groove L1 Coil winding area L2 Coil non-winding area

Claims (5)

磁心部材と、この磁心部材を被覆する形で、インサート形成により形成された絶縁層と、この絶縁層の少なくとも外周の所定位置に形成されてトロイダルコイルの巻回位置を位置決めするコイル位置決め溝とを備えたことを特徴とするトロイダルコア。   A magnetic core member, an insulating layer formed by forming an insert so as to cover the magnetic core member, and a coil positioning groove formed at a predetermined position on at least the outer periphery of the insulating layer to position the winding position of the toroidal coil Toroidal core characterized by having. 前記コイル位置決め溝はローレット溝からなっていることを特徴とする請求項1記載のトロイダルコア。   The toroidal core according to claim 1, wherein the coil positioning groove is a knurled groove. 金型内に磁心部材を装填した後、溶融された耐熱絶縁樹脂を注入し、該耐熱絶縁樹脂で前記磁心部材を被覆した状態で該耐熱絶縁樹脂を固化させることにより、前記磁心部材を被覆する絶縁層を形成すると同時に、該絶縁層の少なくとも外周の所定位置にコイル位置決め溝を形成し、トロイダルコアをインサート成形することを特徴とするトロイダルコアの製造方法。   After the magnetic core member is loaded into the mold, a molten heat-resistant insulating resin is poured, and the heat-resistant insulating resin is solidified in a state where the magnetic core member is covered with the heat-resistant insulating resin, thereby covering the magnetic core member. A method for producing a toroidal core, characterized by forming a coil positioning groove at a predetermined position on at least the outer periphery of the insulating layer simultaneously with forming the insulating layer, and insert-molding the toroidal core. 磁心部材の装着部と、耐熱絶縁樹脂のインサート成形時に、トロイダルコアの周面部に形成されるコイル位置決め溝を成形するためのコイル位置決め溝形成部を備えたことを特徴とするトロイダルコア製造用の金型。   A magnetic core member mounting portion and a coil positioning groove forming portion for forming a coil positioning groove formed on the peripheral surface portion of the toroidal core during insert molding of the heat-resistant insulating resin are provided. Mold. 磁心部材の装着部を有し、インサート成形により磁心部材を被覆する状態で形成された絶縁層の少なくとも外周にコイル位置決め溝としてのローレット溝を成形するためのローレット溝成形用突条を前記装着部に備えていることを特徴とするトロイダルコア製造用の金型。   A mounting portion for forming a knurled groove for forming a knurling groove as a coil positioning groove on at least an outer periphery of an insulating layer formed in a state of covering the magnetic core member by insert molding. A mold for producing a toroidal core, characterized by comprising
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