JP2016100465A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

【課題】コアとコイルとの沿面距離を確保したうえで、コアを小型して設置面積の低減化を実現することができるチョークコイルを提供する。
【解決手段】エッジワイズ巻きコイル１１の両端面側に対向配置されて外足１４ｂ、１５ｂがコイル１１の外周を囲繞するとともに中足１４ａ、１５ａ−がコイルの中心部に挿入された一対のコア１４、１５と、これらコアとコイルとの間に介装された絶縁部材とを備え、上記絶縁部材は、中足を囲繞してコイルの内周との間に介装された内筒２ａ、３ａの両端部にコイルの端面とコアとの間に介装されるリング板状のフランジ部２ｃ、３ｃが一体化されたボビン２、３と、コイルの外周を囲繞してコアの外足との間に介装される外筒４の両端部にフランジ部と上記コアとの間に介装されるリング板状の重ねフランジ部５が一体化されたカバー１とを有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、大電流仕様に対応すべくコイルとコアとの間に所定の沿面距離を形成したチョークコイルに関するものである。

例えば、電気自動車等のスイッチング電源に使用されるチョークコイルにおいては、コイルに大電流が流れることから、通常当該コイルとして、抵抗値を小さくして発熱や損失を低減させるために平角線をエッジワイズ巻きしたコイルが用いられるとともに、上記コイルとコアとの沿面距離を確保するために、上記コイルを絶縁性の樹脂カバー内に収納する構成が採用されている。

図３および図４は、従来のこの種のチョークコイルを示すもので、このチョークコイル１０は、平角線をエッジワイズ巻きしたコイル１１と、このコイル１１の軸線方向の端面に各々設けられた絶縁性樹脂からなる上側カバー１２および下側カバー１３と、これら上側カバー１２および下側カバー１３を間に挟んで閉磁路を形成するＥ型の上側コア１４および下側コア１５とから概略構成されたものである。

ここで、上側カバー１２は、コイル１１の図中上端面と上側コア１４との間に介装されるリング板状の天板１６と、この天板１６の内周縁に一体化されて上側コア１４および下側コア１５の中足１４ａ、１５ａとコイル１１との間に介装される内筒１７と、天板１６の外周縁に一体化されて上側コア１４および下側コア１５の外足１４ｂ、１５ｂとコイル１１との間に介装される外筒１８とを備えたものである。

また、下側カバー１３は、コイル１１の図中下端面と下側コア１５との間に介装されるリング板状の底板１９と、この底板１９の内周縁に一体化されてコイル１１と上側カバー１２の内筒１６との間に介装される内筒２０と、底板１９の外周縁に一体化されてコイル１１と上側カバー１２の外筒１８との間に介装される外筒２１とを備えたものである。

そして、このチョークコイル１０は、下側カバー１３内にコイル１１が収納され、この下側カバー１３の外周に上側カバー１２が被せられて、これら上側カバー１２および下側カバー１３の外周に一対の上側コア１４および下側コア１５が対向配置され、互いの中足１４ａ、１５ａが上側カバー１２の内筒１７内に挿入されるとともに、外足１４ｂ、１５ｂが外筒１８に沿って配置された状態で図示されない絶縁テープによって一体化されることにより組み立てられている。

上記構成からなるチョークコイルによれば、大電流仕様に対してもコイル１１の発熱を低減させ、かつ上側カバー１２および下側カバーの重ねあわされた内筒１７、２０および外筒１８、２１によって、コイル１１と上側コア１４および下側コア１５との間の沿面距離を確保することができるという利点がある。

なお、下記特許文献１においても、本出願人が先に提案した同様の構成を備えたチョークコイルが開示されている。

特開２０１０−２１９４７３号公報

しかしながら、上記従来のチョークコイルにあっては、上側カバー１２および下側カバーの重ねあわされた内筒１７、２０および外筒１８、２１によって、コイル１１と上側コア１４および下側コア１５との間の沿面距離を確保する構造であるために、それまでのチョークコイルと比較して、上側コア１４および下側コア１５における外足１４ｂ、１５ｂ間の寸法が増加して上側コア１４および下側コア１５が大型化し、この結果下側コア１５の設置面積も増加してしまうという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コアとコイルとの沿面距離を確保したうえで、コアを小型して設置面積の低減化を実現することができるチョークコイルを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る発明は、エッジワイズ巻きコイルと、このコイルの両端面側に対向配置されて外足が上記コイルの外周を囲繞するとともに中足が上記コイルの中心部に挿入された一対のコアと、これらコアと上記コイルとの間に介装された絶縁部材とを備えたチョークコイルにおいて、上記絶縁部材は、上記中足を囲繞して上記コイルの内周との間に介装された内筒の両端部に上記コイルの端面と上記コアとの間に介装されるリング板状のフランジ部が一体化されたボビンと、上記コイルの外周を囲繞して上記コアの外足との間に介装される外筒の両端部に上記フランジ部と上記コアとの間または上記コイルの端面と上記フランジ部との間に介装されるリング板状の重ねフランジ部が一体化されたカバーとを有してなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記コアは、Ｅ型コアであり、かつ上記ボビンは、上記内筒が一方の上記Ｅ型コアの中足を囲繞する第１の内筒と、他方の上記Ｅ型コアの中足を囲繞する第２の内筒に分割されるとともに、上記第１の内筒の分割端部には、上記一方のＥ型コアの上記中足の端面を覆う第１の壁部が一体に形成され、上記第２の内筒の分割端部には、上記他方のＥ型コアの上記中足の端面を覆う第２の壁部が一体に形成されていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記カバーは、周方向に２分割されていることを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、コイルの外周を、ボビンの内筒およびフランジ部並びにカバーの外筒および重ねフランジ部によって覆うとともに、ボビンのフランジ部とカバーの重ねフランジ部とを重ね合わせているために、コアとコイルとの間に所望とする沿面距離を確保することができる。

この際に、コイルの内周とコアの中足との間には、ボビンの内筒のみが介装され、かつコイルの外周とコアの外足との間には、カバーの外筒のみが介装されているために、コアの外足間の寸法を小さくすることができ、よってコアを小型して設置面積の低減化を実現することもできる。

加えて、上記コアとしてＥ型コアを用いた場合に、請求項２に記載の発明によれば、ボビンの内筒を上下のＥ型コアの中足が対向する位置で第１および第２の内筒に分割し、各々の分割端部にＥ型コアの中足の端面を覆う第１および第２の壁部を一体に形成しているので、一方のＥ型コアの中足に第１の内筒および第１の壁部を被せ、他方のＥ型コアの中足に第２の内筒および第２の壁部を被せることにより、容易に組み立てることができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、上記カバーについても、その外筒および両端部に一体形成されたリング板状の重ねフランジ部を周方向に２分割しているために、コアの外周側から内部にコアを収納するように組み立てることが可能になる。

本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１の組み立て後の縦断面図である。 従来のチョークコイルを示す分解斜視図である。 図３の組み立て後の縦断面図である。

図１および図２は、本発明に係るチョークコイルの一実施形態を示すもので、コイルとしてエッジワイズ巻きコイルを用い、かつコアとしてＥ型コアを用いた構成については、図３および図４に示したものと同一であるために、以下同一符号を付してその説明を簡略化する。

このチョークコイルにおいては、上下側コア１４、１５とコイル１１との間に、ボビンとカバー１とからなる絶縁部材が介装されている。そして、ボビンは、さらに上側ボビン２と下側ボビン３とから構成されている。

上側ボビン２は、上側コア１４の中足１４ａを囲繞する円筒状の第１の内筒２ａと、この第１の内筒２ａの一端部を塞いで上側コア１４の中足１４ａの先端面を覆う円板状の第１の壁部２ｂと、第１の内筒２ａの他端部から径方向に延出してコイル１１の上端面と上側コア１４との間に介装されるリング板状のフランジ部２ｃとが一体成形されたものである。

また、下側ボビン３は、下側コア１５の中足１５ａを囲繞する円筒状の第２の内筒３ａと、この第２の内筒３ａの一端部を塞いで下側コア１５の中足１５ａの先端面を覆う円板状の第２の壁部３ｂと、第２の内筒３ａの他端部から径方向に延出してコイル１１の下端面と下側コア１５との間に介装されるリング板状のフランジ部３ｃとが一体成形されたものである。

そして、上側ボビン２は、第１の内筒２ａおよび第１の壁部２ｂによって形成される有底筒状部分が、コイル１１の上端面側からその中心孔に挿入されるとともに、下側ボビン３は、第２の内筒３ａおよび第２の壁部３ｂによって形成される有底筒状部分が、コイル１１の下端面側からその中心孔に挿入されて装着されている。

そして、これら上側ボビン２および下側ボビン３が装着されたコイル１１が、上記カバー１内に収納されている。
このカバー１は、コイル１１の外周を囲繞して、少なくともコイル１１と上側コア１４および下側コア１５の外足１４ｂ、１５ｂとの間に介装される外筒４と、この外筒４の上下端部から内方に延出して各々上側ボビン２および下側ボビン３のフランジ部２ｃ、３ｃに外面を覆うリング板状の重ねフランジ部５とが一体成形されたものである。

ここで、コイル１１の両端部１１ａは、上側コア１４および下側コア１５の外足１４ｂ、１５ｂ間において外部に引き出されており、カバー１の外筒４の当該箇所には、上記コイル１１の両端部１１ａを外部に引き出すための開口部６が形成されている。そして、このカバー１は、開口部６の中央部を境にして円周方向に２等分割されている。

これにより、上側ボビン２および下側ボビン３が装着されたコイル１１は、その外周側から外装されたカバー１の分割体が互いに一体化されることにより、カバー１の内部に収納されている。

そして、このチョークコイルは、上記カバー１の上下に対向配置された上側コア１４および下側コア１４の互いの中足１４ａ、１５ａが、カバー１の重ねフランジ部５の中央開口から上側ボビン２および下側ボビン３の内筒２ａ、３ａ内に挿入されるとともに、外足１４ｂ、１５ｂがカバー１に沿って配置され、外周に絶縁テープが巻回されて上側コア１４および下側コア１５が一体化されることにより組み立てられている。

以上の構成からなるチョークコイルによれば、コイル１１の外周を、上側ボビン２および下側ボビン３の内筒２ａ、３ａおよびフランジ部２ｃ、３ｃ、並びにカバー１の外筒４および重ねフランジ部５によって覆うとともに、上側ボビン２および下側ボビン３のフランジ部２ｃ、３ｃとカバー１の重ねフランジ部５とを重ね合わせているために、上側コア１４および下側コア１５とコイル１１との間に、要求される沿面距離を確保することができる。

しかも、コイル１１の内周と上側コア１４および下側コア１５の中足１４ａ、１５ａとの間には、上側ボビン２および下側ボビン３の内筒２ａ、３ａのみが介装され、かつコイル１１の外周と上側コア１４および下側コア１５の外足１４ａ、１５ｂとの間には、カバー１の外筒４のみが介装されているために、コア１１の外足１４ｂ、１５ｂ間の寸法を図４に示した従来のものよりも小さくすることができ、よって上側コア１４および下側コア１５を小型して設置面積の低減化を実現することもできる。

加えて、上側コア１４の中足４ａ外周および先端面を覆う上側ボビン２と、下側コア１５の中足１５ａの外周および先端面を覆う下側ボビン３とに分割するとともに、カバー１についても、その外筒４および両端部に一体形成されたリング板状の重ねフランジ部５を周方向に２分割しているために、予めエッジワイズ巻き加工されたコイル１１に対しても容易に組み立てることができる。

１ カバー
２ 上側ボビン
２ａ 第１の内筒
２ｂ 第１の壁部
２ｃ、３ｃ フランジ部
３ 下側ボビン
３ａ 第２の内筒
３ｂ 第２の壁部
４ 外筒
５ 重ねフランジ部
１１ コイル
１４ 上側コア
１５ 下側コア
１４ａ、１５ａ 中足
１４ｂ、１５ｂ 外足

Claims (3)

1. エッジワイズ巻きコイルと、このコイルの両端面側に対向配置されて外足が上記コイルの外周を囲繞するとともに中足が上記コイルの中心部に挿入された一対のコアと、これらコアと上記コイルとの間に介装された絶縁部材とを備えたチョークコイルにおいて、
   上記絶縁部材は、上記中足を囲繞して上記コイルの内周との間に介装された内筒の両端部に上記コイルの端面と上記コアとの間に介装されるリング板状のフランジ部が一体化されたボビンと、上記コイルの外周を囲繞して上記コアの外足との間に介装される外筒の両端部に上記フランジ部と上記コアとの間または上記コイルの端面と上記フランジ部との間に介装されるリング板状の重ねフランジ部が一体化されたカバーとを有してなることを特徴とするチョークコイル。
2. 上記コアは、Ｅ型コアであり、かつ上記ボビンは、上記内筒が一方の上記Ｅ型コアの中足を囲繞する第１の内筒と、他方の上記Ｅ型コアの中足を囲繞する第２の内筒に分割されるとともに、上記第１の内筒の分割端部には、上記一方のＥ型コアの上記中足の端面を覆う第１の壁部が一体に形成され、上記第２の内筒の分割端部には、上記他方のＥ型コアの上記中足の端面を覆う第２の壁部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
3. 上記カバーは、周方向に２分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載のチョークコイル。

Images