JP2014082266A - Coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイルに関する。 The present invention relates to a coil.
従来、ボビンに巻かれた螺旋状の巻線がコア部材に挿入されてなるコイルが知られている。
特許文献1のコイルは、ボビンの円筒部の外周面に、らせん状の突状が形成されており、帯状の角形銅線からなる巻線を回転させ、巻線の隣り合うターン部間のすき間に、突状を嵌入させることにより、巻線をボビンに取り付けるようになっている。
Conventionally, a coil is known in which a spiral winding wound around a bobbin is inserted into a core member.
The coil of Patent Document 1 has a helical protrusion formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the bobbin, and rotates a winding made of a strip-shaped rectangular copper wire to provide a clearance between adjacent turn portions of the winding. In addition, the winding is attached to the bobbin by inserting a protrusion.
ところで、特許文献1の構成では、振動等により、巻線がらせんの軸方向に撓んで隣り合うターン部間が接触し、絶縁被覆が破れて隣り合うターン部間が短絡することが懸念される。 By the way, in the structure of patent document 1, there exists a concern that a winding may bend in the axial direction of a helix by vibration etc., and adjacent turn parts may contact, and insulation coating may be broken and adjacent turn parts may be short-circuited. .
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above situation, and an object thereof is to prevent a short circuit between adjacent turn portions of a winding.
本発明のコイルは、螺旋状に巻かれて環状のターン部が複数形成されてなる巻線と、前記巻線の内側に挿入される筒状部を有するボビンと、前記筒状部に挿通される柱部を有するコア部材と、を備え、前記ボビンは、前記筒状部の外周から突出し、隣り合う前記ターン部間に配される絶縁性の隔壁を備え、前記隔壁は、前記筒状部の軸と直交する面に対して前記巻線に沿う側に傾斜した方向に連なる第1壁部と、前記第1壁部とは異なる方向に連なる第2壁部とを備える。 The coil according to the present invention is wound through a spirally wound winding formed with a plurality of annular turn portions, a bobbin having a tubular portion inserted inside the winding, and the tubular portion. A core member having a pillar portion, wherein the bobbin includes an insulating partition wall protruding from an outer periphery of the cylindrical portion and disposed between the adjacent turn portions, and the partition wall includes the cylindrical portion. A first wall portion connected in a direction inclined to the side along the winding with respect to a plane orthogonal to the axis of the first wall portion, and a second wall portion continuous in a direction different from the first wall portion.
本構成によれば、隣り合うターン部間に絶縁性の隔壁が配されるため、コイルに振動等が生じた場合であっても隔壁により隣り合うターン部間を接触させないようにすることができる。よって、巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。 According to this configuration, since the insulating partition is arranged between the adjacent turn portions, it is possible to prevent the adjacent turn portions from being brought into contact with each other even when vibration or the like occurs in the coil. . Therefore, it is possible to prevent a short circuit between adjacent turn portions of the winding.
また、第1壁部が筒状部の軸線と直交する面に対して巻線に沿う側に傾斜した方向に連なるとともに、第2壁部が第1壁部とは異なる方向に連なるため、螺旋状の巻線は、第2壁部に当接して弾性変形しやすい。このように巻線が弾性変形した状態で隔壁に当接していれば、隔壁に当接していない場合と比較して巻線の振動を防止することが可能になる。よって、振動等による隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。 In addition, the first wall portion is continuous in a direction inclined to the side along the winding with respect to the plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion, and the second wall portion is continuous in a direction different from the first wall portion. The coil-shaped winding is in contact with the second wall portion and is easily elastically deformed. Thus, if the winding is in elastic deformation and is in contact with the partition, vibration of the winding can be prevented as compared with the case where the winding is not in contact with the partition. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between adjacent turn portions due to vibration or the like.
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記第2壁部は、前記筒状部の軸線と直交する面上に連なっている。
このようにすれば、巻線を第2壁部に当接させて弾性変形させやすくなり、より一層、振動等による隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。
It is preferable to have the following configuration as an embodiment of the above configuration.
-The 2nd wall part is continued on the surface orthogonal to the axis of the cylindrical part.
If it does in this way, it will become easy to make a coil | winding contact | abut to a 2nd wall part, and it will become easy to carry out elastic deformation, and it will become possible to prevent the short circuit between adjacent turn parts by vibration etc. further.
・前記第2壁部は、1個の前記ターン部に対応する一周分の前記隔壁に複数設けられている。
このようにすれば、より確実に巻線の振動を防止することが可能になる。
-The said 2nd wall part is provided with two or more by the said partition for one round corresponding to the said one turn part.
In this way, it is possible to more reliably prevent the winding from vibrating.
・前記複数の第2壁部は、前記一周分の隔壁における180度反対側の位置に配されている。
このようにすれば、確実に巻線の振動を防止することが可能になるのに加えて、スライドコアによる成形が可能になる。
The plurality of second wall portions are arranged at positions on the opposite side of 180 degrees in the partition wall for one round.
In this way, in addition to reliably preventing vibration of the winding, it is possible to form with a slide core.
・前記隔壁は、前記筒状部の端部まで延出されている。
このようにすれば、巻線とコア部材との間の絶縁性を保つことができる。
-The said partition is extended to the edge part of the said cylindrical part.
In this way, the insulation between the winding and the core member can be maintained.
・前記ボビンは、前記筒状部の端部から外方に張り出す鍔部を備え、前記鍔部には、前記巻線の回動を規制する回動規制部が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で巻線の回動を防止できるため、巻線の位置決めが可能になる。
The bobbin includes a flange portion that projects outward from an end portion of the cylindrical portion, and the rotation restriction portion that restricts the rotation of the winding is provided on the flange portion.
In this way, the winding can be prevented from rotating with a simple configuration, so that the winding can be positioned.
・前記巻線は、断面が扁平な矩形状のエッジワイズ巻線である。 The winding is a rectangular edgewise winding with a flat cross section.
本発明によれば、 巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to prevent a short circuit between adjacent turn portions of a winding.
<実施形態1>
以下、実施形態1のコイル10について、図1〜図19を参照して説明する。
本実施形態のコイル10(図1)は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両のDC/DCコンバータに備えられ、出力電圧を平滑化するチョークコイルとして用いることができる。以下では、上下方向及び左右方向については、図3の方向を基準とし、前後方向については、図2の下方を前方、上方を後方として説明する。
<Embodiment 1>
Hereinafter, the
The coil 10 (FIG. 1) of this embodiment is provided in a DC / DC converter of a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and can be used as a choke coil that smoothes the output voltage. In the following description, the vertical direction and the horizontal direction will be described with reference to the direction of FIG.
コイル10は、図5に示すように、螺旋状に巻かれた巻線11と、巻線11の内側に挿入される筒状部22を有するボビン21と、筒状部22に挿通される柱部18を有するコア部材15とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
巻線11は、いわゆるエッジワイズ巻線であって、扁平な矩形状の断面を有する金属線(平角線)を上下方向(矩形状の断面の短辺方向)に螺旋状に巻回して形成したものであり、銅又は銅合金の導体の周囲が絶縁被覆で覆われている。 The winding 11 is a so-called edgewise winding and is formed by spirally winding a metal wire (flat wire) having a flat rectangular cross section in the vertical direction (the short side direction of the rectangular cross section). The conductor of copper or copper alloy is covered with an insulating coating.
この巻線11は、螺旋状に巻回された螺旋部12と、外部と接続される直線状の接続部13とを有する。
螺旋部12は、複数(本実施形態では4個)の環状のターン部12Aからなる。
複数のターン部12Aは、上下に重なり、各ターン部12Aは、上下に隣り合うターン部12Aが周方向に連なることで螺旋状に延出されている。
このように螺旋部12が上下方向(螺旋の軸線方向)に螺旋状に延びているため、巻線11は、全体として、上下方向に弾性変形可能となっている。
The winding 11 has a
The
The plurality of
Thus, since the
接続部13は、螺旋部12の上端部及び下端部から螺旋部12の内周及び外周の接線方向に沿って延びており、その先端部には、図示しないボルトの軸部等が挿通される円形状の接続孔14が貫通形成されている。
The connecting
コア部材15は、フェライト等の高透磁率の磁性体で形成されており、上下一対の分割部材16,17を嵌め合わせて構成されている。
各分割部材16,17は、円柱状の柱部18と、円弧状に湾曲した内面を有する側壁部19,19と、柱部18と側壁部19,19を連結して巻線11及びボビン21を支持する板状の連結支持部20と、を備え、これらが一体に形成されている。
The
Each of the divided
ボビン21は、絶縁性を有する合成樹脂製であって、円筒形状の筒状部22と、筒状部22の外周から螺旋状に突出する隔壁24と、筒状部22の下端部において筒状部22の軸線と直交する外方に張り出す鍔部28とを備えている。
The
筒状部22は、その内径がコア部材15の柱部18を挿通可能な寸法とされている。
筒状部22には、その周方向における所定間隔(所定角度)ごとに筒状部22を貫通する複数の矩形状の孔23が形成されている。
複数の孔23は、共に筒状部22の所定の高さから筒状部22の下端に亘って形成されている。
The
The
The plurality of
隔壁24は、図11に示すように、筒状部22の外周に一体に螺旋状に突出形成されており、各隔壁24は、隣り合うターン部12A間に配され、その突出寸法は、隔壁24の全長に亘って一定であり、概ね巻線11の幅の半分程度とされている。なお、隔壁24のうち筒状部22の孔23の外側を通る部分は、筒状部22と接続されていない。
As shown in FIG. 11, the
隣り合う隔壁24間の間隔は、隔壁24の全長に亘って一定であって、巻線11の厚みよりも大きい寸法とされている。
隔壁24は、図15に示すように、筒状部22の軸線と直交する面に対して巻線11に沿う側に傾斜した方向に連なる第1壁部25と、第1壁部25に対して筒状部22の軸線方向と直交する方向(第1壁部25とは異なる方向)に連なる第2壁部26とを備えている。
The distance between
As shown in FIG. 15, the
第1壁部25は、隔壁24のうちの左右両側寄りの部分に巻線11に沿うように配されており、筒状部22の軸線と直交する面に対する傾斜角度は、巻線11の傾斜角度よりもやや急な勾配を有する角度(図9参照)とされている。
The
第2壁部26は、図15に示すように、水平(平坦)な板状であって、隔壁24の前方側及び後方側に一対の第1壁部25間に連なるように設けられており、図14に示すように、第1壁部25に対して、直線状に延びる境界部27の位置で所定の角度(第2壁部26の板面が水平方向となる角度)で屈曲した形状となっており、ターン部12Aに対応する一周分の隔壁24に前後一対の第2壁部26が設けられている。
As shown in FIG. 15, the
螺旋状に連なる隔壁24の一端24A(上端)は、筒状部22の上端部に形成されており、第2壁部26の左右方向の中間部となっている。
螺旋状に連なる隔壁24の他端24B(下端)は、鍔部28との間に最下層のターン部12Aを挟む位置に形成されており、後述するストッパ部30に連なっている。
なお、隔壁24の一端24Aの形状は、他の隔壁24と同じであり、隔壁24の全長がネジ山が一定の突出寸法とされた完全ネジ部のようになっている。
One
The
The shape of the one
鍔部28は、円形状であって、筒状部22の下端部から外方側に張り出しており、その突出寸法は、巻線11及び隔壁24の外周よりも外方に突き出る大きさとされている。
The
鍔部28の巻線11側の面には、巻線11の回動を規制する回動規制部29が設けられている。
回動規制部29は、巻線11の内面側に当接して巻線11の所定以上の回動を規制するストッパ部30と、巻線11の外面側に係止して巻線11の離脱を規制するロック部31とを有する。
A rotation restricting portion 29 that restricts the rotation of the winding 11 is provided on the surface of the
The rotation restricting portion 29 is in contact with the inner surface side of the winding 11 to restrict the rotation of the winding 11 more than a predetermined amount, and is locked to the outer surface side of the winding 11 to release the winding 11. And a
ストッパ部30は、図13に示すように、筒状部22の下端部において筒状部22の外周の接線方向に直線状に突出している。
ロック部31は、鍔部28の外周から接線方向に延出された延出部28Aの上面に設けられている。
As shown in FIG. 13, the
The
ロック部31の上面には、巻線11の装着方向への回動の際に巻線11に摺接して巻線11が乗り上げるテーパ部31Aと、巻線11の離脱方向への回動を規制する傾斜状の段差部31Bとが形成されている。
巻線11の装着の際に、テーパ部31Aに巻線11が摺接すると、延出部28Aが撓み、巻線11の外周が段差部31Bに至ると延出部28Aが復元して巻線11(の接続部13)がストッパ部30とロック部31の間に保持された状態となり、ボビン21に巻線11が組み付けられた状態の被収容組付体32が形成される。
On the upper surface of the
When the winding 11 is attached, when the winding 11 is in sliding contact with the tapered
このボビン21の成形は、第2壁部26の左右方向の中間位置(図14のX−Xの位置)を射出成形用の金型における左右一対のスライドコア(複数の隔壁間に配される複数の板状部を有する一対のスライドコア)の境界位置とすればボビン21を射出成形することができる。
In forming the
次に、コイル10の組み付けについて説明する。
巻線11の端部がボビン21の筒状部22の上端部の隔壁24間に入るように巻線11を回動させる。巻線11の回動にしたがって、隔壁24間の隙間に巻線11が嵌め入れられていく。
Next, assembly of the
The winding 11 is rotated so that the end of the winding 11 enters between the
巻線11が筒状部22の下端側まで嵌め入れられると、接続部13がストッパ部30とロック部31の間に配され、これ以上の回動が規制される。このときロック部31の段差部31Bにより反対側への回動も規制された状態でボビン21に巻線11が組み付けられた被収容組付体32となる(図6)。
この状態では、巻線11が複数の第2壁部26に当接して挟持された状態となり、巻線11がわずかに弾性変形している(図4参照)。
When the winding 11 is fitted to the lower end side of the
In this state, the winding 11 is in contact with and held between the plurality of
そして、この被収容組付体32をコア部材15を構成する下側の分割部材17の柱部18に装着し、上側の分割部材16を嵌め合わせてコア部材15に収容すると、コイル10が形成される(図1)。
Then, when the accommodated
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態によれば、隣り合うターン部12A間に絶縁性の隔壁24が配されるため、コイル10に振動等が生じた場合であっても隔壁24により隣り合うターン部12A間を接触させないようにすることができる。よって、隣り合うターン部12A間の短絡を防止することが可能となる。
According to the present embodiment, the following operations and effects are achieved.
According to the present embodiment, since the insulating
また、第1壁部25が筒状部22の軸線と直交する面に対して巻線に沿う側に傾斜した方向に連なるとともに、第2壁部26が第1壁部25とは異なる方向に連なるため、螺旋状の巻線11は、第2壁部26に当接して弾性変形しやすい。このように巻線11が弾性変形した状態で隔壁24に当接していれば、隔壁24に当接していない場合と比較して巻線11の振動を防止することが可能になる。よって、振動等による隣り合うターン部12A間の短絡を防止することが可能となる。
In addition, the
さらに、第2壁部26は、筒状部22の軸線と直交する面上に連なっているため、巻線11を第2壁部26に当接させて弾性変形させやすくなり、より一層、振動等による隣り合うターン部12A間の短絡を防止することが可能となる。
Furthermore, since the
また、第2壁部26は、1個のターン部12Aに対応する一周分の隔壁24に複数設けられているため、確実に巻線11の振動を防止することが可能になる。
In addition, since a plurality of the
さらに、複数の第2壁部26は、一周分の隔壁24における180度反対側の位置に配されているため、確実に巻線11の振動を防止することが可能になるのに加えて、スライドコアによる成形が可能になる。
Furthermore, since the plurality of
また、隔壁24は、筒状部22の端部まで連なっているため、巻線11とコア部材15とを絶縁することができる。
Moreover, since the
さらに、ボビン21は、筒状部22の端部から外方に張り出す鍔部28を備え、鍔部28には、巻線11の回動を規制する回動規制部29が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で巻線11の回動を防止できるため、巻線11の位置決めが可能になる。
Further, the
In this way, since the rotation of the winding 11 can be prevented with a simple configuration, the winding 11 can be positioned.
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、コイル10は、車両のDC/DCコンバータに用いられることとしたが、これに限られず、DC/DCコンバータ以外に用いられるコイルに本発明を適用してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the said embodiment, although the
(2)上記実施形態では、第2壁部26は、筒状部22の軸線と直交する面上に連なっている構成としたが、これに限られず、第2壁部26は、筒状部22の軸線方向と直交する面上以外の第1壁部25とは異なる方向に連なっていてもよい。
(2) In the said embodiment, although the
10…コイル
11…巻線
12…螺旋部
12A…ターン部
15…コア部材
18…柱部
21…ボビン
22…筒状部
24…隔壁
25…第1壁部
26…第2壁部
27…境界部
28…鍔部
29…回動規制部
30…ストッパ部
31…ロック部
31A…テーパ部
31B…段差部
32…被収容組付体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記巻線の内側に挿入される筒状部を有するボビンと、
前記筒状部に挿通される柱部を有するコア部材と、を備え、
前記ボビンは、前記筒状部の外周から突出し、隣り合う前記ターン部間に配される絶縁性の隔壁を備え、
前記隔壁は、前記筒状部の軸線と直交する面に対して前記巻線に沿う側に傾斜した方向に連なる第1壁部と、前記第1壁部とは異なる方向に連なる第2壁部とを備えるコイル。 A winding formed by spirally forming a plurality of annular turn portions;
A bobbin having a cylindrical portion inserted inside the winding;
A core member having a pillar portion inserted through the tubular portion,
The bobbin includes an insulating partition wall that protrudes from the outer periphery of the cylindrical portion and is disposed between the adjacent turn portions.
The partition wall includes a first wall portion continuous in a direction inclined to the side along the winding with respect to a plane orthogonal to the axis of the cylindrical portion, and a second wall portion continuous in a direction different from the first wall portion. A coil comprising:
前記鍔部には、前記巻線の回動を規制する回動規制部が設けられている請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のコイル。 The bobbin includes a flange portion projecting outward from an end portion of the cylindrical portion,
The coil according to any one of claims 1 to 5, wherein the flange portion is provided with a rotation restricting portion that restricts the rotation of the winding.
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