JP2014225544A - コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立工程における工数の削減が可能なコイル装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るコイル装置は、筒部の両端にそれぞれ鍔部を突設してなる合成樹脂製のボビン１と、該ボビン１の内部を貫通する磁性コア30と、該ボビン１の筒部の周囲に巻装されたコイル５とを具えている。ボビン１は、前記筒部の軸方向に複数のボビンセグメントに分割され、互いに隣接する２つのボビンセグメントどうしが係止構造により互いに連結されており、これら複数のボビンセグメントの内、両端に位置する２つのボビンセグメントにそれぞれ前記鍔部が突設され、これら２つのボビンセグメントに突設された２つの鍔部には、コイル５から引き出された２本の引出し線51、52の基端部に被さって該基端部のコイル５からの離間を阻止する複数の突片14、15が、２つの鍔部間で互いに対向する向きに突設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性コアを収容したボビンの外周にコイルを巻装してなるリアクトル等のコイル装置に関するものである。

従来、この様なコイル装置は、筒部の両端に鍔部を突設してなるボビンを樹脂成型し、これによって得られたボビンの筒部の内部に磁性コアを挿入すると共に、ボビンの筒部の周囲に導線を巻回することにより作製されている。

この様なコイル装置においては、ボビンに巻回された１つのコイルから２本の引出し線が引き出されることになるが、従来は、例えばボビンの鍔部に切り欠きを凹設し、該切り欠きに引出し線を係止することにより、コイルを構成する導線に緩みが生じることを防止している(特許文献１参照)。

特開２００５−１９７７６号公報

しかしながら、従来のコイル装置の組立工程においては、ボビンの筒部に導線を巻回する作業が必要となるばかりでなく、ボビンの鍔部に凹設された切り欠きにコイルの引出し線を係止する作業が必要となり、これによって工数が増大する問題があった。
そこで本発明の目的は、組立工程における工数の削減が可能なコイル装置を提供することである。

本発明に係るコイル装置は、筒部Ｂの両端にそれぞれ鍔部Ｃを突設してなる合成樹脂製のボビン(１)と、該ボビン(１)の内部を貫通する磁性コア(30)と、該ボビン(１)の筒部Ｂの周囲に巻装されたコイル(５)とを具えている。

前記ボビン(１)は、前記筒部Ｂの軸方向に複数のボビンセグメント(11)(12)(13)に分割され、互いに隣接する２つのボビンセグメントどうしが係止構造により互いに連結されており、これら複数のボビンセグメント(11)(12)(13)の内、両端に位置する２つのボビンセグメント(12)(13)にそれぞれ前記鍔部Ｃが突設され、これら２つのボビンセグメント(12)(13)に突設された２つの鍔部Ｃ、Ｃには、前記コイル(５)から引き出された２本の引出し線(51)(52)の基端部に被さって該基端部のコイル(５)からの離間を阻止する複数の突片(14)(15)が、２つの鍔部Ｃ、Ｃ間で互いに対向する向きに突設されている。

上記コイル装置の組立に際しては、ボビン(１)を構成すべき複数のボビンセグメント(11)(12)(13)が予め樹脂成型によって作製されると共に、コイル(５)が空芯コイルとして予め作製されている。該コイル(５)からは２本の引出し線(51)(52)が所定の方向に引き出されている。

コイル装置の組立工程では、コイル(５)を間に挟んで複数のボビンセグメント(11)(12)(13)を互いに突き合わせる方向に押圧することで、互いに隣接する２つのボビンセグメントどうしを係止構造により互いに連結する。又、ボビン(１)の内部に磁性コア(30)を挿入する。
これによって、筒部Ｂの両端にそれぞれ鍔部Ｃを突設してなるボビン(１)が組み立てられ、該ボビン(１)の筒部Ｂの周囲にコイル(５)が巻装されることになる。

又、複数のボビンセグメント(11)(12)(13)を互いに連結する工程では、両端に位置する２つのボビンセグメント(12)(13)の鍔部Ｃ、Ｃに突設されている複数の突片(14)(15)が、２つの鍔部Ｃ、Ｃ間で互いに接近することにより、コイル(５)から引き出された２本の引出し線(51)(52)の基端部の上に被さることになる。この結果、２本の引出し線(51)(52)の基端部がコイル(５)から離間することが阻止され、これによってコイル(５)を構成する導線(50)の緩みが防止される。

本発明に係るコイル装置によれば、組立工程にてボビンの筒部に導線を巻回する作業が不要となるばかりでなく、ボビンの鍔部にコイルの引出し線を係止する作業が不要となるので、従来よりも組立工程の工数が削減される。

図１は、本発明の一実施形態であるコイル装置の斜視図である。 図２は、該コイル装置を構成する２つのボビンの斜視図である。 図３は、一方のボビンの斜視図である。 図４は、他方のボビンの斜視図である。 図５は、一方のボビンの分解斜視図である。 図６は、他方のボビンの分解斜視図である。 図７は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図８は、コイル装置の組立工程を示す図である。 図９は、ボビンの他の形態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の一実施形態であるコイル装置は、図１に示す如く、第１ボビン(１)と第２ボビン(２)とを並列に配置し、各ボビンにコイル(５)を巻装すると共に、両ボビン(１)(２)の内部に、両ボビン(１)(２)に跨って環状に延びる磁性コア(30)を挿入したものである。

各コイル(５)は、コイル装置の組立に際して、導線(50)を巻線治具(図示省略)の周囲に巻回することによって作製された空芯コイルであって、一方のコイル(５)から２本の引出し線(51)(54)が引き出されると共に、他方コイル(５)から２本の引出し線(52)(53)が引き出されている。そして、互いに並列接続すべき２本の引出し線(51)(52)の先端部が互いに結束されると共に、互いに並列接続すべき他の２本の引出し線(53)(54)の先端部が互いに結束されている。

図２に示す如く、第１ボビン(１)は、合成樹脂を一体成型してなる第１ボビンセグメント(11)、第２ボビンセグメント(12)及び第３ボビンセグメント(13)を互いに連結して構成されると共に、第２ボビン(２)は、合成樹脂を一体成型してなる第１ボビンセグメント(21)、第２ボビンセグメント(22)及び第３ボビンセグメント(23)を互いに連結して構成されている。

図３に示す如く、第１ボビン(１)には、第１ボビンセグメント(11)、第２ボビンセグメント(12)及び第３ボビンセグメント(13)が互いに連結された状態で、筒部Ｂが形成されると共に、筒部Ｂの両端に鍔部Ｃ、Ｃが形成されることになる。
又、図４に示す如く、第２ボビン(２)には、第１ボビンセグメント(21)、第２ボビンセグメント(22)及び第３ボビンセグメント(23)が互いに連結された状態で、筒部Ｂが形成されると共に、筒部Ｂの両端に鍔部Ｃ、Ｃが形成されることになる。

図５に示す如く、第１ボビン(１)を構成する第２ボビンセグメント(12)には、第１ボビンセグメント(11)へ向けて突出する一対のフック状を呈する係止片(16)(16)が一体に成形されると共に、第３ボビンセグメント(13)には、第１ボビンセグメント(11)へ向けて突出する一対のフック状を呈する係止片(16)(16)が一体に成形されている。一方、第１ボビンセグメント(11)の上面及び下面には、前記の４本の係止片(16)が係止されるべき４つの係止受部(62)が一体に成形されている。

又、第２ボビンセグメント(12)の鍔部Ｃの端部には、第３ボビンセグメント(13)の鍔部Ｃの端部へ向けて突出する突片(14)が一体に成形されると共に、第３ボビンセグメント(13)の鍔部Ｃの端部には、第２ボビンセグメント(12)の鍔部Ｃの端部へ向けて突出する突片(15)が一体に成形されている。

第１ボビンセグメント(11)の内部には、複数枚の磁性鋼板を積層してなるＩ字状コア片(４)がインサートモールドされており、第１ボビンセグメント(11)及びＩ字状コア片(４)によってボビン・コアアセンブリ(６)が構成されている。
尚、Ｉ字状コア片(４)をインサートモールドする構成に替えて、予め筒状に樹脂成型した第１ボビンセグメント(11)の内部にＩ字状コア片(４)を挿入する構成を採用することも可能である。
又、Ｉ字状コア片(４)は、複数枚の磁性鋼板を積層した構成に限らず、直方体状のフェライト片や圧粉磁芯によって構成することも可能である。

第１ボビンセグメント(11)には、第２ボビンセグメント(12)及び第３ボビンセグメント(13)との対向部にそれぞれ、Ｕ字状に拡がる隔壁部(61)が形成されている。
又、第２ボビンセグメント(12)及び第３ボビンセグメント(13)には、第１ボビンセグメント(11)へ向けて貫通する空洞(10)(10)が開設されている。

図６に示す如く、第２ボビン(２)を構成する第２ボビンセグメント(22)には、第１ボビンセグメント(21)へ向けて突出する一対のフック状を呈する係止片(26)(26)が一体に成形されると共に、第３ボビンセグメント(23)には、第１ボビンセグメント(21)へ向けて突出する一対のフック状を呈する係止片(26)(26)が一体に成形されている。一方、第１ボビンセグメント(21)には、前記の４本の係止片(26)が係止されるべき４つの係止受部(62)が一体に成形されている。

又、第３ボビンセグメント(23)の鍔部Ｃの端部には、第２ボビンセグメント(22)の鍔部Ｃの端部へ向けて突出する突片(24)が一体に成形されている。

第１ボビンセグメント(21)の内部には、複数枚の磁性鋼板を積層してなるＩ字状コア片(４)がインサートモールドされており、第１ボビンセグメント(21)及びＩ字状コア片(４)によってボビン・コアアセンブリ(60)が構成されている。
尚、Ｉ字状コア片(４)をインサートモールドする構成に替えて、予め筒状に樹脂成型した第１ボビンセグメント(21)の内部にＩ字状コア片(４)を挿入する構成を採用することも可能である。
又、Ｉ字状コア片(４)は、複数枚の磁性鋼板を積層した構成に限らず、直方体状のフェライト片や圧粉磁芯によって構成することも可能である。

第１ボビンセグメント(21)には、第２ボビンセグメント(22)及び第３ボビンセグメント(23)との対向部にそれぞれ、Ｕ字状に拡がる隔壁部(61)が形成されている。
又、第２ボビンセグメント(22)及び第３ボビンセグメント(23)には、第１ボビンセグメント(21)へ向けて貫通する空洞(20)(20)が開設されている。

第１ボビン(１)においては、第１ボビンセグメント(11)に対して第２ボビンセグメント(12)と第３ボビンセグメント(13)とを押し付けて、各係止片(16)を各係止受部(62)に係合させることにより、図３及び図７の如く第１ボビンセグメント(11)と第２ボビンセグメント(12)が互いに連結されると共に、第１ボビンセグメント(11)と第３ボビンセグメント(13)が互いに連結されている。

又、第２ボビン(２)においては、第１ボビンセグメント(21)に対して第２ボビンセグメント(22)と第３ボビンセグメント(23)とを押し付けて、各係止片(26)を各係止受部(62)に係合させることにより、図４の如く第１ボビンセグメント(21)と第２ボビンセグメント(22)が互いに連結されると共に、第１ボビンセグメント(21)と第３ボビンセグメント(23)が互いに連結されている。

上記コイル装置の組立工程においては、予め、図８(ａ)の如く導線(50)を巻回してなる空芯コイル(5a)を作製すると共に、図８(ｂ)の如く第１ボビンセグメント(11)(21)、第２ボビンセグメント(12)(22)及び第３ボビンセグメント(13)(23)を合成樹脂の一体成型によって作製する。ここで、第１ボビンセグメント(11)(21)にはＩ字状コア片(４)をインサートモールドする。

尚、空芯コイル(5a)としては、例えば特開２００３−８６４３８号に記載の空芯コイルの中間製品を採用することが出来る。該空芯コイルの製造工程においては、１本の導線を渦巻き状に巻回することにより、互いに異なる内周長を有する複数の単位巻部を巻き軸方向に連続して形成すると共に、該複数の単位巻部からなる単位コイル部を巻き軸方向に繰り返し形成して、中間製品を作製する。その後、該中間製品を巻き軸方向に圧縮して、各単位コイル部を構成する複数の単位巻部の内、内周長の大きな単位巻部の内側に内周長の小さな単位巻部を押し込むことにより、多層構造の空芯コイルを完成する。

そして、例えば図８(ｂ)の如く第１ボビンセグメント(11)(21)と第３ボビンセグメント(13)(23)とを互いに連結した後、図８(ｃ)の如く、これらのボビンセグメントの筒部に空芯コイル(5a)を装着した状態で、第２ボビンセグメント(12)(22)及び第３ボビンセグメント(13)(23)に対して第１ボビンセグメント(11)(21)を押し付け、空芯コイル(5a)を圧縮すると共に、第１ボビンセグメント(11)(21)に第２ボビンセグメント(12)(22)を連結する。
これによって、図８(ｄ)の如く第１ボビン(１)及び第２ボビン(２)の組立とコイル(５)の装着が完了する。

その後、図１に示す如く第１ボビン(１)と第２ボビン(２)とを並列に配置し、磁性鋼板を積層してなる一対のＵ字状コア片(３)(３)の両端部を、前記空洞(10)(20)に挿入することによって、前記Ｉ字状コア片(４)(４)と該Ｕ字状コア片(３)(３)からなる環状の磁性コア(30)が構成される。

これによって、第１ボビン(１)内のＩ字状コア片(４)とＵ字状コア片(３)との間には、図７に示す第１ボビンセグメント(11)の隔壁部(61)が介在し、該隔壁部(61)の厚さによって磁気ギャップＧが形成されることになる。
同様に、第２ボビン(２)内のＩ字状コア片(４)とＵ字状コア片(３)との間には、第１ボビンセグメント(21)の隔壁部(61)が介在し、該隔壁部(61)の厚さによって磁気ギャップＧが形成されることになる。

この様にして得られたコイル装置においては、図１に示す如く、２つのコイル(５)(５)の一方の端部から引き出された２本の引出し線(51)(52)の基端部に、第１ボビン(１)に形成した１つの突片(14)が被さり、これらの引出し線(51)(52)の基端部がコイル(５)から離間することが阻止されると共に、２つのコイル(５)(５)の他方の端部から引き出された２本の引出し線(53)(54)の基端部に、第１ボビン(１)及び第２ボビン(２)に形成した２つの突片(15)(24)がそれぞれ被さり、これらの引出し線(53)(54)の基端部がコイル(５)(５)から離間することが阻止される。この結果、各コイル(５)を構成する導線(50)の緩みが防止される。

上述のコイル装置によれば、組立工程にてボビンの周囲にコイルを巻回する作業が不要となるばかりでなく、ボビンの鍔部にコイルの引出し線を係止する作業が不要となり、これによって、従来よりも組立工程の工数が削減されることになる。

又、ボビンが、Ｉ字状コア片をインサートモールドしたボビンセグメントと、他の２つのボビンセグメントとに分割されているので、各ボビンセグメントを作製するための金型が、従来の様にＩ字状コア片の収容を可能とした一体型のボビンを作製する場合の金型と比較して、構造の簡易なものとなり、これによって製造コストが削減されることになる。

更に又、ボビンを構成する複数のボビンセグメントに係止片及び係止受部からなる係止構造を一体成形して、該係止構造によって、隣接する２つのボビンセグメントどうしを互いに連結する構成を採用しているので、連結のために別部品を用いる構成と比較して、部品点数が削減されることになる。

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ボビン(１)(２)をそれぞれ３つのボビンセグメントに分割しているが、これに限らず、図９に示す如くボビン(７)を２つのボビンセグメント(71)(72)に分割し、一方のボビンセグメント(72)に係止片(73)(73)と突片(75)を一体成形する共に、他方のボビンセグメント(71)に係止受部(74)(74)と突片(76)を一体成形することも可能である。

(１) 第１ボビン
(11) 第１ボビンセグメント
(12) 第２ボビンセグメント
(13) 第３ボビンセグメント
(14) 突片
(15) 突片
(16) 係止片
(２) 第２ボビン
(21) 第１ボビンセグメント
(22) 第２ボビンセグメント
(23) 第３ボビンセグメント
(24) 突片
(26) 係止片
(６) ボビン・コアアセンブリ
(61) 隔壁部
(62) 係止受部
(３) Ｕ字状コア片
(４) Ｉ字状コア片
(30) 磁性コア
(５) コイル
(51) 引出し線
(52) 引出し線
(53) 引出し線
(54) 引出し線

Claims (3)

1. 筒部の両端にそれぞれ鍔部を突設してなる合成樹脂製のボビンと、該ボビンの内部を貫通する磁性コアと、該ボビンの筒部の周囲に巻装されたコイルとを具えたコイル装置において、
   前記ボビンは、前記筒部の軸方向に複数のボビンセグメントに分割され、互いに隣接する２つのボビンセグメントどうしが係止構造により互いに連結されており、これら複数のボビンセグメントの内、両端に位置する２つのボビンセグメントにそれぞれ前記鍔部が突設され、これら２つのボビンセグメントに突設された２つの鍔部には、前記コイルから引き出された２本の引出し線の基端部に被さって該基端部のコイルからの離間を阻止する複数の突片が、２つの鍔部間で互いに対向する向きに突設されていることを特徴とするコイル装置。
2. 前記係止構造は、互いに連結されるべき２つのボビンセグメントの内、一方のボビンセグメントに一体成形された係止部と、他方のボビンセグメントに一体成形されて前記係止部が係合すべき係止受け部とから構成される請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記ボビンは、前記筒部の軸方向に３つのボビンセグメントに分割され、中央に位置するボビンセグメントの内部には、前記コアを構成すべき第１のコア片が収容されており、両端の２つのボビンセグメントには、前記コアを構成すべき第２のコア片が挿入されるべき空洞が開設され、中央に位置するボビンセグメントに一体成形された隔壁部が、前記第１のコア片の端面と第２のコア片の端面との間に介在して、磁気ギャップを形成している請求項１又は請求項２に記載のコイル装置。

Images