JP2020178122A - チョークコイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、占積率が高く、製造効率の高いチョークコイル及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るチョークコイル１０の製造方法は、樹脂製のボビン３１，４１により絶縁被覆され、夫々２つの端縁を有する円弧状の第１コア３０と第２コア４０を準備するコア準備工程、前記第１コアに第１巻線５０ａを巻回して第１コア部品３を得る第１コア巻線工程、前記第２コアに第２巻線５０ｂを巻回して第２コア部品４を得る第２コア巻線工程、及び、巻線の施された前記第１コア部品と前記第２コア部品の端縁どうしを突き合わせて環状形状とする突合工程、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源回路やインバータなどの交流機器における整流回路、雑音防止回路、波形整形回路、共振回路、力率改善回路、各種スイッチング回路等に装備されるチョークコイル及びその製造方法に関するものであり、より具体的には、占積率が高く、製造効率の高いチョークコイル及びその製造方法に関するものである。

各種交流機器の回路に搭載されるチョークコイルは、電気絶縁性のボビンで被覆された環状コアに巻線を巻き付けている（たとえば特許文献１）。

特開２０１２−５９７５４号公報

しかしながら、コアに巻線を巻くには、環状コアの中央窓に巻線を通して引き出す巻回工程を繰り返さなければならない。この巻回作業は、機械化が困難であるだけでなく、線径の細い巻線の場合、巻回作業は、数百回以上行なう必要があり、また、線径の太い巻線の場合は、巻回作業の回数は少ないが巻線が硬いため、作業が難しい問題がある。

本発明の目的は、占積率が高く、製造効率の高いチョークコイル及びその製造方法を提供することである。

本発明に係るチョークコイルの製造方法は、
樹脂製のボビンにより絶縁被覆され、夫々２つの端縁を有する円弧状の第１コアと第２コアを準備するコア準備工程、
前記第１コアに第１巻線を巻回して第１コア部品を得る第１コア巻線工程、
前記第２コアに第２巻線を巻回して第２コア部品を得る第２コア巻線工程、及び、
前記巻線の施された前記第１コア部品と前記第２コア部品の端縁どうしを突き合わせて環状形状とする突合工程、
を有する。

前記第１コア及び前記第２コアを絶縁被覆する前記ボビンは、前記端縁の外周に鍔部を有する形状とすることができる。

前記コア準備工程は、環状コアを前記ボビンにより絶縁被覆した後、切断して前記第１コアと前記第２コアを形成する工程とすることができる。

前記第２コア巻線工程は、前記第１コアの一方の鍔部の外周縁と、前記第２コアの一方の鍔部の外周縁を接近させた状態で実施することができる。

前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部は前記第１Ａ端子に電気的に接続され、
前記第１巻線の巻終部は、前記第２巻線の巻始部に連続し、
前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻終部を前記第２Ｂ端子に電気的に接続することができる。

前記第１Ａ端子と前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の前記巻始部、前記第２Ｂ端子と前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の前記巻終部は、溶接工法、又は、はんだ付けにより電気的に接続することができる。

前記第１コア巻線工程及び前記第２コア巻線工程は、前記第１巻線を前記第１コアに巻回し、前記第１巻線の巻終部が前記第２巻線の巻始部に連続した状態で前記第２巻線を前記第２コアに巻回する往路工程であって、
前記往路工程の後、
前記第２コアに復路の第３巻線を施す第３コア巻線工程、及び、
前記第３巻線の巻終部が前記第４巻線の巻始部に連続した状態で、前記第１コアに復路の第４巻線を施す第４コア巻線工程、
を含む、復路工程を有することができる。

前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部と、前記第４コア巻線工程における前記第４巻線の巻終部は、前記第１Ａ端子に電気的に接続され、
前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻終部と、前記第３コア巻線工程における前記第３巻線の巻始部は、前記第２Ｂ端子に電気的に接続してもよい。

前記第１Ａ端子と前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の前記巻始部及び前記第４コア巻線工程における前記第４巻線の前記巻終部、前記第２Ｂ端子と前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の前記巻終部と前記第３コア巻線工程における前記第３巻線の前記巻始部は、溶接工法、又は、はんだ付けにより電気的に接続することができる。

前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子、他方の端縁には第１Ｂ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部は前記第１Ａ端子に電気的に接続され、巻終部は前記第１Ｂ端子に電気的に接続され、
前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ａ端子、他方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻始部は前記第２Ａ端子に電気的に接続され、巻終部は前記第２Ｂ端子に電気的に接続することができる。

前記第１コア部品の前記第１巻線の巻回方向と、前記第２コア部品の前記第２巻線の巻回方向は同方向とすることができる。

前記第１コア部品の前記第１巻線の巻回方向と、前記第２コア部品の前記第２巻線の巻回方向は逆方向とすることができる。

前記巻線は、集合線とすることができる。

前記突合工程は、前記第１コアと前記第２コアの少なくとも一方の端縁どうしの間に絶縁性のスペーサーを挿入して実施することができる。

上記何れかの製造方法によりチョークコイルを製造する工程の後、
得られた前記チョークコイルに樹脂被覆を行なう工程を有することができる。

本発明に係るチョークコイルは、
２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにより絶縁被覆された円弧状の第１コアであって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第１コアと、
前記第１コアの前記端縁と対向する２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにて絶縁被覆された円弧状の第２コアであって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第２コアと、
前記第１コアと前記第２コアの対向する一方の前記端縁の前記鍔部に夫々配置された第１Ａ端子及び第２Ｂ端子と、
前記第１コアの前記第１Ａ端子に電気的に接続され、前記第１コアに巻回され、前記第１コアの他方の端縁から前記第２コアの他方の端縁を跨いで前記第２コアに巻回され、前記第２コアの前記第２Ｂ端子に電気的に接続された巻線と、
を具える。

また、発明に係るチョークコイルは、
２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにより絶縁被覆された円弧状であって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第１コアと、前記第１コアに巻回された第１巻線と、前記第１巻線の巻始部に電気的に接続された第１Ａ端子と、前記第１巻線の巻終部に電気的に接続された第１Ｂ端子と、を具える第１コア部品と、
２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにて絶縁被覆された円弧状であって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第２コアと、前記第２コアに巻回された第２巻線と、前記第２巻線の巻始部に電気的に接続された第２Ａ端子と、前記第２巻線の巻終部に電気的に接続された第２Ｂ端子と、を具える第２コア部品と、
を具え、
前記第１コア部品の前記端縁と、前記第２コア部品の前記端縁を夫々対向させて配置してなる。

また、本発明のチョークコイル製品は、
上記記載のチョークコイルの外周を樹脂被覆してなる。

本発明のチョークコイルの製造方法によれば、絶縁被覆された円弧状の第１コアと第２コアに跨がるよう予め第１巻線と第２巻線を施した後、第１コアと第２コアの端縁を突き合わせることでチョークコイルを得ることができる。第１コアと第２コアは円弧状であるから、環状コアに比べて巻線の巻回は極めて容易であり、巻線やチョークコイルの製造の自動化も達成でき、チョークコイルの製造効率を可及的に高めることができる。また、環状コアに巻線を巻回する場合に比べて巻線の占積率を高めることができるから、チョークコイルの小型化、軽量化、高効率化、小直流抵抗化などを図ることができる。

また、本発明のチョークコイルの製造方法によれば、第１コアに第１巻線を施した第１コア部品と、第２コアに第２巻線を施した第２コア部品を夫々作成し、第１コア部品と第２コア部品の端縁を夫々突き合わせることでチョークコイルを得ることができる。そして、第１コアと第２コアの端子を電気的に接続することで、第１巻線と第２巻線を同じ方向に巻回した場合にはＰＦＣ回路などに用いられる１フェーズのチョークコイルを得ることができ、第１巻線と第２巻線を逆方向に巻回した場合にはコモンモードチョークコイルを得ることができる。

とくに、１０ｋＨｚ以上の周波数を取り扱う高周波用途に用いるチョークコイルについては、表皮効果を抑制するためにリッツ線を用いることが一般的ではあるが、リッツ線は撚ってあるので巻線占積率が悪く、かつ巻き戻り易く巻線が困難となり、さらに素線径、撚り本数を周波数に応じて専用設計し、用意しなければいけないので、手間と高価格化が避けられない。しかしながら、本発明のチョークコイルの製造方法を用いれば、集合線化により、リッツ線を不要とし、撚っていないため巻線占積率も高く、また本数も任意に設定できる。加えて、巻線を巻始めから巻終わりへと一方方向に巻回することでストレーキャパシタンスも低減できるなど、高周波用チョークコイルにおいては特に小型化、軽量化、小直流抵抗化により高効率化を達成できる。これらにより価格低減を図ることができ、さらなる大きな効果を得ることができる。

図１は、本発明により製造される第１実施形態のチョークコイルの斜視図である。 図２は、樹脂被覆前の環状コアの斜視図である。 図３は、環状コアを樹脂被覆した状態を底面側から見た斜視図である。 図４は、樹脂被覆した環状コアを切断して第１コアと第２コアとした斜視図である。 図５は、切断した第１コアと第２コアを開いて並べ、端子を取り付けた斜視図である。 図６は、第１コア、第２コアに巻線を施した状態を示す斜視図である。 図７は、図６を端子とは逆側の鍔部側から見た背面図である。 図８は、第１コア、第２コアに施される一方方向のみ（往路のみ）の巻線の巻回方向、巻線方向及び磁束の向きを示す説明図である。 図９は、第１コア、第２コアに施される折り返し（往復）の巻線の巻回方向、巻線方向及び磁束の向きを示す説明図であって、図９（ａ）は往路、図９（ｂ）は復路を示している。 図１０は、第１コア部品と第２コア部品の端縁どうしを対向させる過程を示す斜視図である。 図１１は、第１コア部品と第２コア部品の端縁を対向させた状態を示す斜視図である。 図１２は、第１実施形態のチョークコイルの平面図である。 図１３は、第１実施形態のチョークコイルの正面図である。 図１４は、第１実施形態のチョークコイルの背面図である。 図１５は、第１実施形態のチョークコイルの底面図である。 図１６は、第１実施形態のチョークコイルの左側面図である。 図１７は、第１実施形態のチョークコイルの右側面図である。 図１８は、得られたチョークコイルを樹脂被覆によりケーシングに内装した第１実施形態のチョークコイル製品の斜視図である。 図１９は、図１８を底面側から見た斜視図である。 図２０は、第２実施形態の樹脂被覆した環状コアを切断して第１コアと第２コアとした斜視図である。 図２１は、第１コア、第２コアに夫々第１巻線、第２巻線を施した状態を示す斜視図である。 図２２は、第１巻線に第１Ａ端子と第１Ｂ端子を取り付けた第１コア部品と、第２巻線に第２Ａ端子と第２Ｂ端子を取り付けた第２コア部品の斜視図である。 図２３は、ベースに第１コア部品と第２コア部品を載置するチョークコイルの組立工程を示す斜視図である。 図２４は、第２実施形態のチョークコイルの斜視図である。 図２５は、第２実施形態のチョークコイルを樹脂被覆によりケーシングに内装したチョークコイル製品を斜め下方から見た斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るチョークコイル１０について、図面を参照しながら説明を行なう。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係るチョークコイル１０の外観斜視図である。図に示すように、チョークコイル１０は、電気絶縁性のボビン３１，４１によってコアを被覆した第１コア３０と第２コア４０を具え、これらコア３０，４０に巻線５０（５０ａ，５０ｂ）を巻回して構成される。ボビン３１，４１には、鍔部３２，３３，４２，４３が形成されており、巻線５０は、鍔部３２，４２に形成された端子３７ａ，４７ｂに電気的に接続されている。

第１実施形態のチョークコイル１０は、以下の要領で作製することができる。

＜環状コア２０＞
本発明のチョークコイル１０は、後述するとおり、環状コア２０を切断して内装している。環状コア２０は、図２に示すように、磁性材料から形成された環状体であり、図示では平面視円環状としているが、楕円形状、トラック形状、矩形形状等であっても構わない。また、環状コア２０の断面形状は限定しないが図示では略矩形である。環状コア２０は、磁性粉末を圧粉成形して焼結したダストコアやフェライトコアを例示できる。

＜被覆環状コア２２＞
図３に示すように、環状コア２０は、電気絶縁性樹脂製のボビン２１にて被覆され、被覆環状コア２２が作製される。樹脂被覆は、インサート成形などにより行なうことができる。ボビン２１には、径方向に対向する位置に突起２４，２５を形成している。突起２４，２５は、続く切断工程において二分され、第１コア３０と第２コア４０の鍔部３２，３３，４２，４３を構成する。また、一方の突起２４の外周両側には、端子３７ａ，４７ｂの設置位置となる端子取付部３４，４４（図４も参照）が形成されている。さらには、突起２４，２５間の外周には、必要に応じて、切断工程において被覆環状コア２２の固定や位置決め、また、後述（図１１及び図１２）のケーシング６０のインサート成形の際に位置決めするための位置決め片３５，４５を突設することができる。

＜切断工程＞
図３に示す被覆環状コア２２は、図４に示すように突起２４，２５を二分するよう切断する。切断は、たとえば切断砥石を用いて行なうことができる。また、レーザー切断やウォータージェット切断等であってもよい。切断工程により、図４に示すように、被覆環状コア２２は、円弧状の第１コア３０と第２コア４０に切断される。第１コア３０は、コア材料の端縁３０ａ，３０ｂの周面に突起２４，２５を切断してなる鍔部３２，３３、第２コア４０は、コア材料の端縁４０ａ，４０ｂの周面に突起２４，２５を切断してなる鍔部４２，４３を有する。また、第１コア３０、第２コア４０には、夫々一方の鍔部３２，４２に連続して端子取付部３４，４４を有し、また、鍔部３２，３３、鍔部４２，４３間の外周に夫々位置決め片３５，４５が突設されている。

＜端子取付工程＞
切断された第１コア３０と第２コア４０には、図５に示すように、端子取付部３４，４４に夫々第１Ａ端子３７ａ、第２Ｂ端子４７ｂが取り付けられる。端子３７ａ，４７ｂは、巻線５０（５０ａ，５０ｂ）を挟み込んで巻線５０（５０ａ，５０ｂ）と導通する巻線保持部３８，４８と、チョークコイル１０を基板等の他の電気回路、電子部品と電気的接続するための電気接点部３９，４９から構成することができる。

＜巻線工程＞
第１コア３０及び第２コア４０には図６及び図７に示すように巻線５０（５０ａ，５０ｂ）が巻回されて、第１コア部品３、第２コア部品４を構成する。巻線５０は、エナメル線などの絶縁被覆された導電線や融着線を採用することができる。巻線５０は、単線であってもよいし、単線を複数並列に並べた集合線（所謂パラ線）としてもよい。

本実施形態では、巻線５０は、連続した第１巻線５０ａと第２巻線５０ｂである。巻線５０は、第１巻線５０ａを第１コア３０に巻回する第１巻線工程と、第２巻線５０ｂを第２コア４０に巻回する第２巻線工程からなる往路工程を含む。より具体的は、第１巻線工程では、第１巻線５０ａは、第１コア３０の一端に配置された第１Ａ端子３７ａを巻始部５２とし、第１コア３０の他端の巻終部５３まで第１コア３０に巻回して第１コア部品３が作製される。第１コア巻線工程に続き、第２巻線工程では、第２巻線５０ｂは、鍔部３３，４３を跨ぐように第２コア４０に伸び、第１コア３０の巻終部５３に近い第２コア４０の巻始部５４から、第２Ｂ端子４７ｂが巻終部５５となるように、第１コア３０と同じ方向に第２コア４０に巻回することで第２コア部品４が作製される。第１コア巻線工程と第２コア巻線工程からなる往路工程の巻回パターンを図８に示す。なお、図８及び次に説明する図９中、巻回方向を示す矢印は、第１コア３０の端縁３０ａ側から見た巻き付け方向を表している。図８の如く巻線５０（５０ａ，５０ｂ）を巻回した場合、第１Ａ端子３７ａ側から電流を流すと、第１コア部品３と第２コア部品４には、矢印方向に示すように同じ向きの磁束が発生する。

また、図９（ａ）に示すように、図８と同様の往路工程の巻線５０（５０ａ，５０ｂ）を巻回した後、第２Ｂ端子４７ｂを巻始部５５（往路工程の巻終部）とし、第２コア４０に往路とは巻回方向が逆方向になるように第３巻線５０ｃを巻回する第３コア巻線工程と、巻線５０が鍔部３３，４３を跨ぐように第１コア３０に達し、第１コア３０に往路とは巻回方向が逆方向になるように第４巻線５０ｄを巻回して第１Ａ端子３７ａを巻終部５２（往路工程の巻始部）とする第４コア巻線工程を含む復路工程の巻回パターン（図９（ｂ））を含むこともできる。図９の如く巻線５０を巻回した場合、第１Ａ端子３７ａ側から電流を流すと、第１コア部品３、第２コア部品４には、図中矢印で示すように往路と復路で同じ向きの磁束が発生する。なお、巻始部（巻終部）５２，５５は何れも巻線５０を端子３７ａ，４７ｂに延ばして巻き付けるようにすることが望ましい。

巻線５０を巻回する際に、図５に示すように、第１コア３０と第２コア４０について、端子３７ａ，４７ｂが両側に位置するように端子３７ａ，４７ｂのない鍔部３３，４３を接近させて並べて配置することが望ましい。そして、往路工程では、巻線５０ａは、第１Ａ端子３７ａから第１コア巻線工程、鍔部３３，４３を跨いで、第２コア巻線工程を経て第２Ｂ端子４７ｂまで第２巻線５０ｂを巻回すればよい。復路工程は選択的に実施することができ、第２Ｂ端子４７ｂを巻始部５４として第３巻線５０ｃによる第３コア巻線工程、鍔部３３，４３を跨いで、第４巻線５０ｄによる第４巻回工程を経て第１Ａ端子３７ａまで巻回すればよい。

なお、図７に示すように、巻線５０は、第１コア部品３から第２コア部品４に、或いは、第２コア部品４から第１コア部品３に移行する際に、鍔部３３，４３を跨ぐ。巻線５０は、第１コア部品３と第２コア部品４で、図８、図９に示すように同じ巻回方向であるから、巻線５０の跨部５１は、図７に示すように、鍔部３３，４３に対して斜めに交差するよう跨ぐことになる。このとき、続く突合工程において、第１コア部品３と第２コア部品４の端縁３０ａ，４０ａ、端縁３０ｂ，４０ｂどうしを突き合わせたときに、跨部５１が引っ張られて切断することのないよう、若干余裕を持って鍔部３３，４３を跨ぐことが好適である。

巻線工程では、第１コア部品３と第２コア部品４は、円弧状の形態であり、先行技術のように環状の形態ではないので、巻線５０（５０ａ，５０ｂ）はコア３０，４０を周回するように巻き付けることができ、先行技術のように環状コアの中央窓に通す必要はない。従って、極めて容易に巻線５０を巻回することができる利点がある。また、巻線５０は、密に巻き付けることができるから、第１コア部品３と第２コア部品４を環状に繋げたときに形成される中央窓に対して巻線５０が占める割合（占積率）を可及的に高めることができる。

＜突合工程＞
上記巻線工程において巻線５０が巻回されることで、図６及び図７に示すように、第１コア部品３と第２コア部品４は、鍔部３３，４３を跨部５１により跨ぐ巻線５０によって繋がった形態となる。この状態から、図１０に矢印で示すように、第１コア部品３と第２コア部品４を、端子３７ａ，４７ｂの形成された端縁３０ａ，４０ａどうしが対向するように、鍔部３２，４２を接近させる。そして、図１１に示すように、第１コア部品３と第２コア部品４の端縁３０ａ，４０ａ、端縁３０ｂ，４０ｂどうしを突き合わせることで、第１コア部品３と第２コア部品４は環状形状になる。なお、第１コア部品３と第２コア部品４のコア材料どうしは、密着するよう突き合わせてもよいし、端縁３０ａ，４０ａ及び／又は端縁３０ｂ，４０ｂ間に絶縁性のスペーサーを入れてギャップが形成されるようにしてもよい。

＜巻線−端子接続工程＞
環状に第１コア部品３と第２コア部品４を突き合わせた後、巻線５０は、端子３７ａ，４７ｂとの接続部分となる巻始部５２，５４、巻終部５３，５５の絶縁被覆を除去し、図１に示すように端子３７ａ，４７ｂの巻線保持部３８，４８を折り曲げることで端子３７ａ，４７ｂと電気的に接続される。巻線５０の絶縁被覆の除去や電気的な接続は、熱かしめやヒュージング加工のような抵抗溶接、ＴＩＧ溶接及びプラズマ溶接などのような各種溶接工法、又は、はんだ付けなどにより行なうことができる。

上記により、環状に形成された第１コア部品３と第２コア部品４に第１Ａ端子３７ａから第２Ｂ端子４７ｂを往路とする巻線５０が施されたチョークコイル１０、又は、さらに第２Ｂ端子４７ｂから第１Ａ端子３７ａを復路とする巻線５０が施されたノーマルモードに用いられる１フェーズのチョークコイル１０を得ることができる。

得られたチョークコイル１０は、第１コア３０及び第２コア４０に密に巻線５０が巻回された第１コア部品３と第２コア部品４を具え、巻線５０の占積率を６５％〜７０％以上に高めることができる。チョークコイル１０の占積率の向上により、インダクタンスを高めることができ、また、チョークコイル１０自体の小型化、軽量化、高効率化、小直流抵抗化などを図ることができる。とくに、巻線５０は、単線に加えてリッツ線ではなく集合線を採用することで占積率を高めることができる。

加えて巻線５０を巻き始めから巻き終わりへと一方方向とした場合には、折返しのない巻回が可能となり、高周波駆動時に不要なストレーキャパシタンスが抑制できることとなる。さらに後述するＰＦＣ回路などに用いられるチョークコイルのように巻始部と巻終部間に４００Ｖを超えるような高電圧が加わっても、十分に耐えることができる。

また、第１コア３０と第２コア４０に巻回された巻線５０ａ，５０ｂは、鍔部３２，３３，４２，４３により電気的絶縁が図られているから、これらの電気的な接触や短絡は防止できる。

＜樹脂被覆工程＞
上記チョークコイル１０は、第１コア部品３と第２コア部品４が相対的に固定されていないため、コア３０，４０の突合せ部分に隙間が生じ、開いてしまう。そこで、図１８及び図１９に示すように、チョークコイル１０をインサート成形や樹脂注型（ポッティング）等により樹脂被覆してケーシング６０に内装し、チョークコイル製品１２とすることができる。チョークコイル１０をケーシング６０内に収容することで、放熱特性を高め、均熱化を図ることができる。さらに、図１８に示すようにケーシング６０の天面を平面化し、ヒートシンク等に当たる面積を大きくすることで、放熱性をさらに高めることもできる。

チョークコイル１０は、図１等に示すように位置決め片３５，４５を周面に突設しているから、たとえば金型に収容する際に、位置決め片３５，４５を金型内面に当てて位置決めや固定を行なうことができる。そして、端子３７ａ，４７ｂの電気接点部３９，４９がケーシング６０の下面から臨出するようにインサート成形を実施すればよい。チョークコイル１０を金型に設置する際に、第１コア部品３と第２コア部品４、端縁３０ａ，４０ａ及び／又は端縁３０ｂ，４０ｂの間に間隔を設けておくことで、樹脂被覆を行なった際に、端縁間にギャップを形成することもできる。

図示のチョークコイル製品１２は、ケーシング６０にＱＲコード（登録商標）やデータマトリックス６１を印字し、チョークコイル１０の製品特性等を記している。また、ケーシング６０の下面には、電気接点部３９，４９とは別に、補強用のダミーピン６２，６２を一体に成形している。

上記構成のチョークコイル製品１２は、基板等に設置され、電源回路やインバータなどの交流機器における雑音防止回路、波形整形回路、共振回路、各種スイッチング回路等のチョークコイルとして用いることができる。本発明のチョークコイル製品１２は、１０ｋＨｚを超える高周波用チョークコイル製品として用いられるスイッチング電源等において、力率改善回路（Power Factor Correction）を設けた回路の高周波歪電流対策に用いられるチョークコイルとして好適に使用でき、さらには、インピーダンス整合用、高周波平滑チョークコイルとしても使用できる。

本発明のチョークコイル１０及びチョークコイル製品１２は、被覆環状コア２２を円弧状の第１コア３０と第２コア４０に切断したことで、巻線５０の巻回を極めて容易に行なうことができる。巻線５０の巻回は、フライヤー式巻線機などを用いて自動化することができる。従って、巻線５０を緻密に巻回することができ、また、機械巻きとすることで、巻き数（ターン）も正確に制御できる利点がある。さらには、フライヤー式巻線機を用いて巻線５０を巻回する場合、巻線機のノズルに複数本の巻線５０をセットして巻くと、巻線５０が撚れてリッツ線化しながら巻くこともできる。

上記実施形態では、切断工程で被覆環状コア２２を２つに完全に切断して、第１コア３０と第２コア４０を得ているが、変形例として、突起２５の先端を切り残し、鍔部３３，４３がヒンジ状に繋げたまま第１コア３０と第２コア４０を開いて巻線５０を巻回し、ヒンジ部分を折り曲げることで第１コア３０と第２コア４０を突き合わせるようにしてもよい。

また、第１コア３０、第２コア４０に巻回される巻線５０の数（芯線数）は周波数に応じて適宜設定することができる。たとえば、複数の巻線５０を巻回する場合、往路工程、又は、往路工程と復路工程を複数回繰り返すことで、複数の巻線５０をパラレルに巻回することもできる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、第１コア部品３から第２コア部品４を跨ぐ巻線５０（５０ａ，５０ｂ）を第１コア３０、第２コア４０に巻回している。これに対して、第２実施形態では、第１コア３０に巻線５０ａを巻回した第１コア部品３と、第２コア４０に巻線５０ｂを巻回した第２コア部品４を夫々別で作製し、これらをベース６３に載置して、チョークコイル製品１２を得るものである。なお、第１実施形態と同じ又は同様の部材には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

第２実施形態の第１コア３０と第２コア４０は、第１実施形態と同様、環状のコア２０（図２参照）を樹脂被覆し、図２０に示すように、鍔部３２，３３，４２，４３が形成されるように切断することで得ることができる（切断工程）。鍔部３２，３３，４２，４３には、第１コア部品３と第２コア部品４を後述するベース６３の鍔部係止部６４に装着するめの係止受部３２ａ，４２ａ等が形成されている。図示の実施形態では、係止受部３２ａ，４２ａは縦方向の切込みである。

そして、図２１に示すように、第１コア３０に第１巻線５０ａを巻回して第１コア部品３を得、同様に第２コア４０に第２巻線５０ｂを巻回して第２コア部品４を得る（巻線工程）。第１巻線５０ａと第２巻線５０ｂは、連続した巻線ではなく、夫々別の巻線或いは巻線群から構成される。

具体的には、第１コア部品３には、第１コア３０の鍔部３２を巻始部５２とし、鍔部３３が巻終部５３となるように第１巻線５０ａを巻回する。また、第２コア部品４には、第２コア４０の鍔部４３を巻始部５４とし、鍔部４２が巻終部５３とあるように第２巻線５０ｂを巻回する。第１コア部品３と第２コア部品４の巻線の巻回方向については、後述する。

第１実施形態では、巻線５０は第１コア３０から第２コア４０に跨がるように巻回する必要があるが、本実施形態によれば、巻線５０ａ，５０ｂは、円弧状の第１コア３０と第２コア４０に夫々巻き付ければよいから、巻回作業は極めて容易であり、また、巻線の自動化も極めて容易である。

そして、図２２に示すように、第１コア部品３の第１巻線５０ａには、巻始部５２と巻終部５３に第１Ａ端子３７ａと第１Ｂ端子３７ｂを接続し、また、第２コア部品４の第２巻線５０ｂには、巻始部５４と巻終部５５に第２Ａ端子４７ａと第２Ｂ端子４７ｂを接続する（端子取付工程、巻線−端子接続工程）。端子３７ａ，３７ｂと第１巻線５０ａ、端子４７ａ，４７ｂと第２巻線５０ｂとの接続は、熱かしめやヒュージング加工のような抵抗溶接、ＴＩＧ溶接及びプラズマ溶接などのような各種溶接工法、又は、はんだ付けなどにより行なうことができる。

端子は、図２２に示すように、第１コア部品３から下方に向けて第１Ａ端子３７ａと第１Ｂ端子３７ｂが臨出し、第２コア部品４から下方に向けて第２Ａ端子４７ａと第２Ｂ端子４７ｂが臨出する構成とすることができる。

上記のように、第１コア部品３と第２コア部品４は、巻線によって繋がった形態ではなく、独立した部品であるから、取扱いが非常に容易である。なお、上記した第１コア部品３と第２コア部品４は、巻線５０ａ，５０ｂの巻回方向を同じ方向とする場合、第１コア部品３と第２コア部品４は同一の構成とすることができる。

そして、図２３に示すように、第１コア部品３と第２コア部品４について、鍔部３２，４２どうし、鍔部３３，４３どうしが対向するように接近させて（突合工程）、ベース６３に載置する。ベース６３には、鍔部３２，３３，４２，４３の係止受部３２ａ，４２ａが嵌まる鍔部係止部６４が形成されている。図示の実施形態では、鍔部係止部６４は、係止受部３２ａ，４２ａが嵌まる突起である。そして、各鍔部係止部６４に、夫々鍔部３２，４２、鍔部３３，４３を係合させることで、第１コア部品３及び第２コア部品４をベース６３に装着することができる。なお、ベース６３には、鍔部３２，３３，４２，４３に引っ掛かる爪片６５を形成しておき、爪片６５に鍔部を係止して、第１コア部品３及び第２コア部品４がベース６３から脱落しない構成とすることが望ましい。

その他、ベース６３には、図２３に示すように、端子３７ａ，３７ｂ，４７ａ，４７ｂを避けた切欠きが形成されており、当該切欠きには、端子３７ａ，３７ｂ，４７ａ，４７ｂと係合する端子係合片６６が突設されている。そして、図２４に示すように、第１コア部品３及び第２コア部品４をベース６３に装着し、端子係合片６６に端子３７ａ，３７ｂ，４７ａ，４７ｂを係合させることで、これら端子は、ベース６３の下方に臨出して固定される。

この状態で、図２５に示すように、チョークコイル１０をインサート成形や樹脂注型（ポッティング）等により樹脂被覆してケーシング６０に内装することで（樹脂被覆工程）、下方に端子３７ａ，３７ｂ，４７ａ，４７ｂが臨出したチョークコイル製品１２が得られる。本実施形態の場合、第１実施形態のようなダミーピンは不要とすることができる。

得られたチョークコイル製品１２は、基板等に設置され、電源回路やインバータなどの交流機器における雑音防止回路、波形整形回路、共振回路、各種スイッチング回路等のチョークコイルとして用いることができる。たとえば、端子３７ｂと端子４７ｂを直列に接続することで、チョークコイル製品１２は、１フェーズのチョークコイルとして使用できる。また、端子３７ａと端子４７ａ、端子３７ｂと端子４７ｂを並列に接続することで２フェーズのチョークコイルとして使用できる。

なお、第１コア部品３と第２コア部品４の第１巻線５０ａと第２巻線５０ｂの巻回方向を逆方向とし、端子３７ａと端子４７ｂ、端子３７ｂと端子４７ａを並列接続することにより、チョークコイル製品１２は、コモンモードチョークコイルとして使用できる。

第２実施形態によれば、第１コア部品３、第２コア部品４は、円弧状であるから巻線５０ａ，５０ｂを巻回し易く、巻線やチョークコイル製品１２の製造の自動化も達成でき、チョークコイル製品１２の製造効率を可及的に高めることができる。また、環状コアに巻線を巻回する場合に比べて巻線の占積率を高めることができるから、チョークコイル製品１２の小型化、軽量化、高効率化、小直流抵抗化などを図ることができる。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、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ことは勿論である。

１０ チョークコイル
１２ チョークコイル製品
３ 第１コア部品
３０ 第１コア
３２，３３ 鍔部
３７ａ 第１Ａ端子
３７ｂ 第１Ｂ端子
４ 第２コア部品
４０ 第２コア
４２，４３ 鍔部
４７ａ 第２Ａ端子
４７ｂ 第２Ｂ端子
５０ 巻線
５１ 跨部

Claims (18)

1. チョークコイルの製造方法であって、
   樹脂製のボビンにより絶縁被覆され、夫々２つの端縁を有する円弧状の第１コアと第２コアを準備するコア準備工程、
   前記第１コアに第１巻線を巻回して第１コア部品を得る第１コア巻線工程、
   前記第２コアに第２巻線を巻回して第２コア部品を得る第２コア巻線工程、及び、
   前記巻線の施された前記第１コア部品と前記第２コア部品の端縁どうしを突き合わせて環状形状とする突合工程、
   を有する、
   チョークコイルの製造方法。
2. 前記第１コア及び前記第２コアを絶縁被覆する前記ボビンは、前記端縁の外周に鍔部を有する形状である、
   請求項１に記載のチョークコイルの製造方法。
3. 前記コア準備工程は、環状コアを前記ボビンにより絶縁被覆した後、切断して前記第１コアと前記第２コアを形成する工程である、
   請求項１又は請求項２に記載のチョークコイルの製造方法。
4. 前記第２コア巻線工程は、前記第１コアの一方の鍔部の外周縁と、前記第２コアの一方の鍔部の外周縁を接近させた状態で実施される、
   請求項２に記載のチョークコイルの製造方法。
5. 前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部は前記第１Ａ端子に電気的に接続され、
   前記第１巻線の巻終部は、前記第２巻線の巻始部に連続し、
   前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻終部を前記第２Ｂ端子に電気的に接続される、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載のチョークコイルの製造方法。
6. 前記第１Ａ端子と前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の前記巻始部、前記第２Ｂ端子と前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の前記巻終部は、溶接工法、又は、はんだ付けにより電気的に接続される、
   請求項５に記載のチョークコイルの製造方法。
7. 前記第１コア巻線工程及び前記第２コア巻線工程は、前記第１巻線を前記第１コアに巻回し、前記第１巻線の巻終部が前記第２巻線の巻始部に連続した状態で前記第２巻線を前記第２コアに巻回する往路工程であって、
   前記往路工程の後、
   前記第２コアに復路の第３巻線を施す第３コア巻線工程、及び、
   前記第３巻線の巻終部が前記第４巻線の巻始部に連続した状態で、前記第１コアに復路の第４巻線を施す第４コア巻線工程、
   を含む、復路工程を有する、
   請求項１乃至請求項６の何れかに記載のチョークコイルの製造方法。
8. 前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部と、前記第４コア巻線工程における前記第４巻線の巻終部は、前記第１Ａ端子に電気的に接続され、
   前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻終部と、前記第３コア巻線工程における前記第３巻線の巻始部は、前記第２Ｂ端子に電気的に接続される、
   請求項７に記載のチョークコイルの製造方法。
9. 前記第１Ａ端子と前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の前記巻始部及び前記第４コア巻線工程における前記第４巻線の前記巻終部、前記第２Ｂ端子と前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の前記巻終部と前記第３コア巻線工程における前記第３巻線の前記巻始部は、溶接工法、又は、はんだ付けにより電気的に接続される、
   請求項８に記載のチョークコイルの製造方法。
10. 前記第１コア部品の一方の端縁には第１Ａ端子、他方の端縁には第１Ｂ端子が形成されており、前記第１コア巻線工程における前記第１巻線の巻始部は前記第１Ａ端子に電気的に接続され、巻終部は前記第１Ｂ端子に電気的に接続され、
    前記第２コア部品の一方の端縁には第２Ａ端子、他方の端縁には第２Ｂ端子が形成されており、前記第２コア巻線工程における前記第２巻線の巻始部は前記第２Ａ端子に電気的に接続され、巻終部は前記第２Ｂ端子に電気的に接続される、
    請求項１乃至請求項３の何れかに記載のチョークコイルの製造方法。
11. 前記第１コア部品の前記第１巻線の巻回方向と、前記第２コア部品の前記第２巻線の巻回方向は同方向である、
    請求項１０に記載のチョークコイルの製造方法。
12. 前記第１コア部品の前記第１巻線の巻回方向と、前記第２コア部品の前記第２巻線の巻回方向は逆方向である、
    請求項１０に記載のチョークコイルの製造方法。
13. 前記巻線は、集合線である、
    請求項１乃至請求項１２の何れかに記載のチョークコイルの製造方法。
14. 前記突合工程は、前記第１コアと前記第２コアの少なくとも一方の端縁どうしの間に絶縁性のスペーサーを挿入して実施される、
    請求項１乃至請求項１３の何れかに記載のチョークコイルの製造方法。
15. 請求項１乃至請求項１４の何れかの製造方法によりチョークコイルを製造する工程の後、
    得られた前記チョークコイルに樹脂被覆を行なう工程を有する、
    チョークコイル製品の製造方法。
16. ２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにより絶縁被覆された円弧状の第１コアであって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第１コアと、
    前記第１コアの前記端縁と対向する２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにて絶縁被覆された円弧状の第２コアであって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第２コアと、
    前記第１コアと前記第２コアの対向する一方の前記端縁の前記鍔部に夫々配置された第１Ａ端子及び第２Ｂ端子と、
    前記第１コアの前記第１Ａ端子に電気的に接続され、前記第１コアに巻回され、前記第１コアの他方の端縁から前記第２コアの他方の端縁を跨いで前記第２コアに巻回され、前記第２コアの前記第２Ｂ端子に電気的に接続された巻線と、
    を具える、
    チョークコイル。
17. ２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにより絶縁被覆された円弧状であって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第１コアと、前記第１コアに巻回された第１巻線と、前記第１巻線の巻始部に電気的に接続された第１Ａ端子と、前記第１巻線の巻終部に電気的に接続された第１Ｂ端子と、を具える第１コア部品と、
    ２つの端縁を有し、少なくとも前記端縁以外が樹脂製のボビンにて絶縁被覆された円弧状であって、前記ボビンは前記端縁の外周に鍔部を有する第２コアと、前記第２コアに巻回された第２巻線と、前記第２巻線の巻始部に電気的に接続された第２Ａ端子と、前記第２巻線の巻終部に電気的に接続された第２Ｂ端子と、を具える第２コア部品と、
    を具え、
    前記第１コア部品の前記端縁と、前記第２コア部品の前記端縁を夫々対向させて配置してなる、
    チョークコイル。
18. 請求項１６又は請求項１７に記載のチョークコイルの外周を樹脂被覆してなる、
    チョークコイル製品。

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