JP2015204361A - コイル固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で部品点数を削減してコイルを固定することができ、コイルの接続信頼性を保持することができるコイル固定構造を提供する。【解決手段】環状のコア３に導線５が巻回されたコイル７と、このコイル７が外径側の面を当接して配置される配置部９を有する配置部材１１と、この配置部材１１を収容するケース１３とを備えたコイル固定構造１において、コイル７の中心部に、軸部材１５を挿通し、ケース１３に、軸部材１５と係合してコイル７を配置部９に固定させる係止部１７を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、コイル固定構造に関する。詳細には、配置部材の配置部上にコイルが外径側の面を当接して配置される構成におけるコイル固定構造に関する。

従来、コイル固定構造としては、環状のコアに導線が巻回されたコイルと、このコイルが外径側の面を当接して配置される配置部としての本体と、この本体が配置される配置部材としてのプリント配線板とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このコイル固定構造では、本体がプリント配線板に直交する板状の支持部を有し、この支持部にコイルの外径側の面が当接して配置される一対の傾斜面を有する台座部が設けられ、支持部に台座部にコイルが配置された状態でコイルの中心部と同心状となる貫通穴が設けられている。

このようなコイル固定構造では、コイルの外径側の面を一対の傾斜面に当接させるようにコイルを台座部に配置した後、貫通穴とコイルの中心部とを挿通するように結束用バンドを配置し、この結束用バンドによってコイルを本体に対して固定している。

このコイルが固定された本体をプリント配線板に直交するように配置させることにより、コイルがプリント配線板上に立った状態で配置されることになり、コイルの側面がプリント配線板と平行となるように配置、すなわちコイルをプリント配線板上に寝かせて配置した状態よりも、プリント配線板上におけるコイルの配置スペースを削減することができる。

特開２００１−１１０６５５号公報

ところで、上記特許文献１のコイル固定構造のように、コイルを回転不能に固定することにより、振動などによってコイルに外力が加わった場合のコイルと配置部材とを接続するリード部などにその応力がかかることを軽減でき、コイルの接続信頼性を保持することができる。

しかしながら、上記特許文献１のようなコイル固定構造では、配置部としての本体が台座部や貫通穴などを有しており、その構造が複雑化されていると共に、コイルを本体に固定させるために結束用バンドを用いており、部品点数も増加していた。

そこで、この発明は、簡易な構造で部品点数を削減してコイルを固定することができ、コイルの接続信頼性を保持することができるコイル固定構造の提供を目的としている。

請求項１記載の発明は、環状のコアに導線が巻回されたコイルと、このコイルが外径側の面を当接して配置される配置部を有する配置部材と、この配置部材を収容するケースとを備えたコイル固定構造であって、前記コイルには、中心部に軸部材が挿通され、前記ケースには、前記軸部材と係合して前記コイルを前記配置部に固定させる係止部が設けられていることを特徴とする。

このコイル固定構造では、コイルの中心部に軸部材が挿通されているので、コイルを軸部材に対して支持させることができ、結束用バンドや接着剤などの別部材を用いる必要がない。

また、ケースには、軸部材と係合してコイルを配置部に固定させる係止部が設けられているので、コイルが支持された軸部材をケースの係止部に係合させることにより、コイルを配置部に対して位置決めすることができる。

このため、コイルに振動などによって外力が加わったとしても、コイルが配置部に対して移動することがなく、コイルの導線や導線に接続されたリード線などが破断することを防止でき、コイルの接続信頼性を保持することができる。

加えて、ケースに軸部材と係合する係止部を設けることにより、コイルに外力が加わった場合、その外力を軸部材からケースに伝達して逃がすことができ、よりコイルの接続信頼性を保持することができる。

従って、このようなコイル固定構造では、簡易な構造で部品点数を削減してコイルを固定することができ、コイルの接続信頼性を保持することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のコイル固定構造であって、前記軸部材は、前記コイルの中心部に圧入して挿通されていることを特徴とする。

このコイル固定構造では、軸部材が、コイルの中心部に圧入して挿通されているので、軸部材の外径とコイルの中心部の内径との設定によって軸部材に対してコイルを回転不能にすることができ、軸部材の外周やコイルの中心部の内周に係合部などを設ける必要がない。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のコイル固定構造であって、前記コイルは、前記配置部に中心部を同心状に並列に複数配置され、前記軸部材は、前記複数のコイルの中心部に挿通されていることを特徴とする。

このコイル固定構造では、軸部材が、複数のコイルの中心部に挿通されているので、１つの軸部材によって複数のコイルを固定でき、部品点数を削減できると共に、組付性を向上することができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のコイル固定構造であって、前記軸部材には、隣り合う前記コイル間を区画する区画壁が設けられていることを特徴とする。

このコイル固定構造では、軸部材に、隣り合うコイル間を区画する区画壁が設けられているので、区画壁の幅を調整することにより、隣り合うコイル間の間隔を調整することができ、配置部に対するコイルの配置位置を調整することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコイル固定構造であって、前記軸部材には、前記係止部と前記軸部材の回転方向に係合する係合部が設けられていることを特徴とする。

このコイル固定構造では、軸部材に、係止部と軸部材の回転方向に係合する係合部が設けられているので、軸部材が係止部に対して回転することがなく、より安定してコイルを配置部に対して固定することができる。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコイル固定構造であって、前記軸部材の外形形状は、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有することを特徴とする。
このコイル固定構造では、軸部材の外形形状が、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有するので、軸部材の外形形状が真円となることがなく、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分がコイルの中心部の内周に係合し、軸部材に対してコイルを回転不能にすることができる。

本発明によれば、簡易な構造で部品点数を削減してコイルを固定することができ、コイルの接続信頼性を保持することができるコイル固定構造を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造のコイルに軸部材を圧入して挿通するときの正面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造のコイルに軸部材を圧入して挿通したときの正面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造のコイルを配置部材に配置するときの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造の配置部材をケース本体に収容するときの正面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造の配置部材をケース本体に収容したときの正面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル固定構造のケース本体にカバーを組付けるときの斜視図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係るコイル固定構造の軸部材の斜視図である。（ｂ）は本発明の第２実施形態に係るコイル固定構造の軸部材の正面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材に１本の突条である係合部を設けたときの側面図である。（ｂ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材に１本の溝部である係合部を設けたときの側面図である。（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材に複数の突条と溝部である係合部を設けたときの側面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材の外形形状を三角形としたときの側面図である。（ｂ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材の外形形状を四角形としたときの側面図である。（ｃ）は本発明の第３実施形態に係るコイル固定構造の軸部材の外形形状を五角形としたときの側面図である。

図１〜図１１を用いて本発明の実施の形態に係るコイル固定構造について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図８を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係るコイル固定構造１は、環状のコア３に導線５が巻回されたコイル７と、このコイル７が外径側の面を当接して配置される配置部９を有する配置部材１１と、この配置部材１１を収容するケース１３とを備えている。

そして、コイル７には、中心部に軸部材１５が挿通され、ケース１３には、軸部材１５と係合してコイル７を配置部９に固定させる係止部１７が設けられている。

また、軸部材１５は、コイル７の中心部に圧入して挿通されている。

さらに、コイル７は、配置部９に中心部を同心状に並列に複数配置され、軸部材１５は、複数のコイル７の中心部に挿通されている。

図１〜図８に示すように、コイル７は、磁性材料からなり環状に形成されたコア３の外周に導電性材料からなる導線５が所定の巻回数で巻回されている。

このコイル７は、配置部材１１の配置部９に対して外径側の面が当接するように立てた状態で、中心部を同心状に並列に複数（ここでは２つ）配置されている。

この複数のコイル７の導線５のそれぞれの両端部は、リード線１９を介して配置部材１１に設けられた複数（ここでは４つ）のスルーホール２１から導体部２３に半田付けなどによって電気的に接続される。

配置部材１１は、バスバなどの導電性材料からなる導体部２３が合成樹脂などの絶縁性材料によってインサート成形され、配置部９を備えている。

導体部２３は、絶縁性材料の両側から一対の端子部２５，２７が露出されており、一方の端子部２５は電線などに接続されたコネクタに収容された相手端子に接続される接続部となっており、他方の端子部２７は機器や電源などに直接的に接続される接続部となっている。

配置部９は、絶縁性材料からなり、配置部材１１の一面側にコイル７の外径側の面と対応するように曲面状に複数（ここでは２つ）形成されている。この配置部９には、複数のコイル７の外径側の面が当接するように配置される。このような配置部９に配置されるコイル７には、中心部に軸部材１５が圧入して挿通される。

軸部材１５は、絶縁性材料からなり円柱状に形成されている。この軸部材１５は、コイル７を配置部９に配置させる前に、図３の矢印で示すように、中心部が同心状に並列に配置された複数のコイル７の中心部を挿通するようにコイル７の中心部に圧入される。

このようにコイル７の中心部に軸部材１５を圧入して挿通することにより、コイル７が軸部材１５を中心として回転することがない。加えて、１つの軸部材１５で複数のコイル７を固定して配置部材１１の配置部９に配置することができ、組付性を向上することができる。この軸部材１５を圧入したコイル７が配置部９に配置された配置部材１１は、ケース１３に収容される。

ケース１３は、合成樹脂などの絶縁性材料からなり、ケース本体２９とカバー３１とを備えている。ケース本体２９は、上面側と一側面側とが開放された筐体状に形成され、一側面側から配置部材１１を収容した後、コ字状に形成されたカバー３１が上面側から組付けられる。

このケース１３に収容された配置部材１１は、ケース１３の他側面側に設けられたコネクタ部３３に一方の端子部２５が配置され、ケース１３の一側面側から他方の端子部２７が外部に露出される。このようなケース１３のケース本体２９の両側面側には、それぞれ係止部１７が設けられている。

係止部１７は、ケース１３の高さ方向に撓み可能に設けられた係止アーム３５と、この係止アーム３５とケース本体２９の側壁とで内径が軸部材１５の外径と同等に設定された円形状の孔部からなる被係合部３７とを備えている。

この係止部１７は、図６の矢印で示すように、配置部９にコイル７が配置された配置部材１１がケース本体２９内に収容されることにより、軸部材１５の外周面が係止アーム３５の自由端側と当接し、係止アーム３５を上方に向けて撓ませる。

そして、配置部材１１がケース本体２９内に完全に収容されると、係止アーム３５がケース１３の下方に向けて復元し、軸部材１５の外周面が被係合部３７の内周面に係合され、係止部１７によって軸部材１５が係止される。

このようにコイル７が回転不能に固定された軸部材１５をケース１３の係止部１７で係止することにより、コイル７が配置部９に対して位置決めして固定され、振動などの外力がコイル７に加わったとしても、コイル７が配置部９に対して移動することがない。

加えて、コイル７に外力が加わったとしても、その外力を軸部材１５からケース１３に伝達して逃がすことができ、コイル７に接続されたリード線１９への負担を軽減することができる。

このため、結束用バンドや接着剤などの別部材を用いることなく、簡易な構造でコイル７の導線５の両端部に接続されたリード線１９にかかる負担を大幅に軽減することができ、コイル７と配置部材１１との接続信頼性を向上することができる。

このように構成されたコイル固定構造１における組付けは、まず、並列に配置された複数のコイル７に対してそれぞれの中心部を挿通するように、コイル７を軸部材１５に圧入させる。次に、軸部材１５が圧入して固定されたコイル７を配置部材１１の配置部９に配置させる。

そして、配置部材１１をケース本体２９内に収容し、軸部材１５によって係止部１７の係止アーム３５を撓ませて係止アーム３５の復元力により被係合部３７の内周面を軸部材１５の外周面に係合させ、ケース本体２９にカバー３１を組付けて組付けを完了する。

このようなコイル固定構造１では、コイル７の中心部に軸部材１５が挿通されているので、コイル７を軸部材１５に対して支持させることができ、結束用バンドや接着剤などの別部材を用いる必要がない。

また、ケース１３には、軸部材１５と係合してコイル７を配置部９に固定させる係止部１７が設けられているので、コイル７が支持された軸部材１５をケース１３の係止部１７に係合させることにより、コイル７を配置部９に対して位置決めすることができる。

このため、コイル７に振動などによって外力が加わったとしても、コイル７が配置部９に対して移動することがなく、コイル７の導線５や導線５に接続されたリード線１９などが破断することを防止でき、コイル７の接続信頼性を保持することができる。

加えて、ケース１３に軸部材１５と係合する係止部１７を設けることにより、コイル７に外力が加わった場合、その外力を軸部材１５からケース１３に伝達して逃がすことができ、よりコイル７の接続信頼性を保持することができる。

従って、このようなコイル固定構造１では、簡易な構造で部品点数を削減してコイル７を固定することができ、コイル７の接続信頼性を保持することができる。

また、軸部材１５は、コイル７の中心部に圧入して挿通されているので、軸部材１５の外径とコイル７の中心部の内径との設定によって軸部材１５に対してコイル７を回転不能にすることができ、軸部材１５の外周やコイル７の中心部の内周に係合部などを設ける必要がない。

さらに、軸部材１５は、複数のコイル７の中心部に挿通されているので、１つの軸部材１５によって複数のコイル７を固定でき、部品点数を削減できると共に、組付性を向上することができる。

（第２実施形態）
図９を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係るコイル固定構造は、軸部材１５には、隣り合うコイル７，７（図１参照）間を区画する区画壁１０１が設けられている。

図９に示すように、軸部材１５は、中央部に円盤状に形成された区画壁１０１が設けられている。この区画壁１０１は、軸部材１５と一体に形成された絶縁性材料からなり、コイル７，７を軸部材１５に圧入したときに、隣り合うコイル７，７間に位置され、コイル７，７が配置部材１１の配置部９（図１参照）に位置するように、その幅（軸方向長さ）が設定されている。

このようなコイル固定構造では、軸部材１５に、隣り合うコイル７，７間を区画する区画壁１０１が設けられているので、区画壁１０１の幅を調整することにより、隣り合うコイル７，７間の間隔を調整することができ、配置部９に対するコイル７，７の配置位置を調整することができる。加えて、隣り合うコイル７，７間の絶縁性を保持することができる。

（第３実施形態）
図１０，図１１を用いて第３実施形態について説明する。

本実施の形態に係るコイル固定構造は、軸部材１５には、係止部１７（図１参照）と軸部材１５の回転方向に係合する係合部２０１が設けられている。
また、軸部材１５の外形形状は、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有する。

図１０（ａ）に示すように、軸部材１５の外周には、軸部材１５の長さ方向に沿って突設された１本の突条からなる係合部２０１が設けられている。なお、不図示ではあるが、軸部材１５が係合される係止部１７の被係合部３７（図１参照）には、係合部２０１と係合可能な凹部が形成されている。

この係合部２０１は、軸部材１５を係止部１７に係合させることにより、被係合部３７に形成された凹部に係合される。この係合部２０１の係合により、軸部材１５が係止部１７の被係合部３７内を回転することがなく、より安定して係止部１７によって軸部材１５を係止することができる。

なお、係合部２０１の形状としては、図１０（ｂ）に示すような軸部材１５の長さ方向に沿って形成された１本の溝部からなる係合部２０１ａ、図１０（ｃ）に示すような軸部材１５の長さ方向に沿って形成された複数の突条や溝部からなる係合部２０１ｂ、図１１に示すような軸部材１５の外形形状を三角形、四角形、五角形などの多角形とし、それぞれの角部を係合部２０１ｃ，２０１ｄ，２０１ｅとしてもよく、係合部２０１の形状に合わせて係止部１７の被係合部３７の形状を設定すればよい。

すなわち、図１０と図１１に示す軸部材１５の外形形状は、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有する。つまり、軸部材１５の外形形状は、真円以外の形状となるように設定されている。
詳細には、図１０に示す軸部材１５では、係合部２０１，２０１ａ，２０１ｂがそれぞれ中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分となる。図１１に示す軸部材１５では、三角形、四角形、五角形のそれぞれの角部である係合部２０１ｃ，２０１ｄ，２０１ｅが中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分となる。

このように軸部材１５の外形形状を設定することにより、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分がコイル７の中心部の内周や係止部１７の被係合部３７の内周と回転方向に係合し、軸部材１５に対してコイル７を回転不能に固定することができると共に、軸部材１５を係止部１７に固定することができる。
なお、軸部材１５が挿通されるコイル７の中心部の形状を軸部材１５の外形形状に合わせることにより、軸部材１５に対するコイル７の固定を強化することができる。また、係止部１７の被係合部３７の形状を軸部材１５の外形形状に合わせているが、例えば、図１１に示すような軸部材１５の外形形状が多角形の角部のように係合部を多く有している場合には係止部１７の被係合部３７の形状を円形状に形成してもよい。

このようなコイル固定構造では、軸部材１５に、係止部１７と軸部材１５の回転方向に係合する係合部２０１が設けられているので、軸部材１５が係止部１７に対して回転することがなく、より安定してコイル７を配置部９（図１参照）に対して固定することができる。
また、軸部材１５の外形形状は、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有するので、軸部材１５の外形形状が真円となることがなく、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分がコイル７の中心部の内周に係合し、軸部材１５に対してコイル７を回転不能にすることができる。

なお、本発明の実施の形態に係るコイル固定構造では、複数のコイルが１つの軸部材に固定されているが、これに限らず、１つのコイルに対して１つの軸部材を固定してもよい。

１…コイル固定構造
３…コア
５…導線
７…コイル
９…配置部
１１…配置部材
１３…ケース
１５…軸部材
１７…係止部
１０１…区画壁
２０１…係合部

Claims (6)

1. 環状のコアに導線が巻回されたコイルと、このコイルが外径側の面を当接して配置される配置部を有する配置部材と、この配置部材を収容するケースとを備えたコイル固定構造であって、
   前記コイルには、中心部に軸部材が挿通され、
   前記ケースには、前記軸部材と係合して前記コイルを前記配置部に固定させる係止部が設けられていることを特徴とするコイル固定構造。
2. 請求項１記載のコイル固定構造であって、
   前記軸部材は、前記コイルの中心部に圧入して挿通されていることを特徴とするコイル固定構造。
3. 請求項１又は２記載のコイル固定構造であって、
   前記コイルは、前記配置部に中心部を同心状に並列に複数配置され、
   前記軸部材は、前記複数のコイルの中心部に挿通されていることを特徴とするコイル固定構造。
4. 請求項３記載のコイル固定構造であって、
   前記軸部材には、隣り合う前記コイル間を区画する区画壁が設けられていることを特徴とするコイル固定構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコイル固定構造であって、
   前記軸部材には、前記係止部と前記軸部材の回転方向に係合する係合部が設けられていることを特徴とするコイル固定構造。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコイル固定構造であって、
   前記軸部材の外形形状は、中心から外径までの距離が他の外径領域と異なる部分を有することを特徴とするコイル固定構造。

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