JP3329597B2 - インダクタンス装置 - Google Patents

インダクタンス装置

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components

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  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機のインバ
ータ回路などに搭載されるインダクタンス装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】圧縮機モータの駆動用としてトランジス
タ等のスイッチング素子を多数備えたインバータ回路を
設け、このインバータ回路の出力周波数を制御すること
により、能力可変運転を行なう空気調和機がある。
【0003】インバータ回路には、コイルなどのインダ
クタンス部品が多く採用される。このインダクタンス部
品の一例を図6に示す。1はインダクタンス部品で、接
線方向に突出する支持部2aを有する環状のコア2、お
よびこのコア2に巻回されたコイル3からなる。このイ
ンダクタンス部品1のコア2がコア2の支持部2aによ
り基板4上に立位状態で載置され、かつコイル3が基板
4の導電パターンに電気的に接続されることにより、イ
ンダクタンス装置が構成される。
【0004】図7は、インダクタンス部品1の環状のコ
ア2を基板4に寝かせるようにして載置した例である。
図8は、複数のインダクタンス部品1を用意し、それぞ
れのコア2を基板4に寝かせるように並べて載置すると
ともに、各コイル3を基板4上に取付けた導電性の端子
板5を介して直列に接続した例である。この場合、コア
2ごとに、3相分のコイル3が設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6のインダクタンス
装置のように、コア2が基板4に直接的に取付けられる
タイプでは、コア2およびコイル3の発熱量が多いと、
コア2の支持部2a周辺での放熱作用が悪いので、その
発熱をうまく逃がすことができず、搭載先のたとえばイ
ンバータ回路の運転効率が悪くなる。とくに、圧縮機モ
ータ駆動用のインバータ回路には大電流が流れるため、
コア2およびコイル3が大形となってその発熱量が多く
なる傾向にあり、上記の問題は深刻である。
【0006】図7および図8のインダクタンス装置の場
合、放熱作用は良いが、コア2の占有面積が大きいた
め、基板4が大形化してしまう。これは、搭載されるイ
ンバータ回路の大形化につながり、ひいては空気調和機
の大形化につながる。
【0007】この発明は上記の事情を考慮したもので
十分な放熱作用が得られて搭載先の機器の運転効率を向
上させることができ、しかも基板が小さくなって搭載先
の機器の小形化が図れるインダクタンス装置を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明のインダクタ
ンス装置は、基板と、この基板上に設けられた導電性の
端子台または平板状の端子板のいずれか一方と、環状の
コアと、このコアに巻回されたコイルと、このコイルか
ら少なくとも4導出されて前記端子板に自立状態で取
付けられるリード線とを具備し、このリード線の自立に
より前記コアを立位状態でコアの中空部を通る中心線が
ほぼ水平方向になるようにすると共に、コアの下端面を
前記基板から離間した状態で支持し、各リード線の端部
を結んだ領域における基板の上に電気部品を設けた。
【0010】第2の発明のインダクタンス装置は、第1
の発明において、コアは複数あって、この各コアに巻回
されたコイルがそれぞれのリード線を介して直列に接続
される。
【0011】第3の発明のインダクタンス装置は、第1
の発明において、電気部品が、少なくともコイルと共に
フィルタを構成するコンデンサである。第4の発明のイ
ンダクタンス装置は、第1の発明において、フィルタ
が、インバータ回路に設けられるノイズフィルタであ
る。
【0012】
【0013】
【作用】第1の発明では、平板状の端子板にリード線を
取付けた場合、端子板の形状をL字状、T字状等、回路
配置に合わせて形成することにより、接続端子を容易に
増やすことができる。また、端子台にリード線を取付け
た場合、リード線の脚部の長さを短くして基板から離間
させることができるので、安定して支持することができ
る。
【0014】第2の発明では、コアを複数直列に立位状
態で接続するので、各々の端子板、端子台等の接続部を
共有化することができ、基板全体の小形化が可能であ
る。第3および第4の発明では、コアと基板の離間部分
に電気部品が取付けられるので、基板全体の小形化が可
能である。
【0015】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。なお、図面において図6ないし図8と
同一部分には同一符号を付している。図1において、イ
ンダクタンス部品1は、環状のコア2、およびこのコア
2に巻回されたコイル3からなる。コイル3の両端から
それぞれリード線11がコア2の外方に少なくとも4
本、3相の場合には6本、左右対称に導出され、この一
対のリード線11が基板4上に自立状態で取付けられ
る。
【0016】このリード線11の自立により、コア2の
中空部を通る中心線Xがほぼ水平方向となるように支持
される。また、リード線11の先端の設置面はコア2の
下端面から外方に離間している。そして、基板4に対す
る各リード線11の取付けにあたっては、導電性の平板
状の端子板5が基板4上にあらかじめ設けられ、かつ各
リード線11の先端に端子6がそれぞれ取付けられ、こ
れら端子6がネジ7によって各端子板5に係止される。
【0017】こうして、インダクタンス部品1のコア2
が基板4上に支持され、かつコイル3が各リード線1
1、各端子6、および各端子板5を介して基板4の導電
パターン(図示しない)に電気的に接続されることによ
り、インダクタンス装置が構成される。
【0018】各リード線11は、コア2およびコイル3
の重量を支えて自立し得る十分な強度を持つもので、1
本の線でも、複数本の線を寄り合わせたものでも、どち
らでもよい。この各リード線11の自立により、コア2
が立位状態でコア2の中空部を通る中心線Xがほぼ水平
方向となるように支持されると共に、基板4から離間し
た状態で支持される。
【0019】そして、コア2と基板4との離間部分の空
間で各リード線の端子どおしを結んだ領域における基板
の上に他の電気部品たとえばコンデンサ21、抵抗器2
2、コンデンサ23、ヒューズ24などが収容され、こ
れら電気部品が基板4の導電パターン(図示しない)に
電気的に接続される。これら電気部品はインバータ部品
1と共にたとえばフィルタを構成しており、このフィル
タは空気調和機などに用いられる圧縮機モータ駆動用の
インバータ回路にノイズフィルタとして設けられる。
【0020】この場合、圧縮機モータ駆動用のインバー
タ回路には大電流が流れるため、上記のノイズフィルタ
として使用するためにはインダクタンス部品1が大形化
し、その発熱量が多くなる傾向にある。
【0021】このような状況において、各リード線11
の自立によってコア2を基板4から離間させることは、
インダクタンス部品1の大形化にかかわらず、そのイン
ダクタンス部品1に対する十分な放熱作用を確保するこ
とになる。
【0022】インダクタンス部品1に対する十分な放熱
作用が確保されれば、搭載先のインバータ回路の運転効
率を向上させることができる。また、コア2は立位状態
に支持されるので、たとえコア2の径が大きくても、基
板4におけるインダクタンス部品1の占有面積を小さく
抑えることができる。すなわち、基板4を小さくするこ
とができ、搭載先のインバータ回路の小形化が図れる。
【0023】なお、図2に示すように、各端子板5に代
えて、基板に対し垂直に設けられる少なくとも一対の垂
直面を有すると共に、この垂直面の上端をつなぎ、リー
ド線11先端の端子6を固定するためのネジ穴を形成し
た上端面を有する導電性の端子台8を設けるようにすれ
ば、リード線11の脚部の長さを短くすることができる
ので、安定して支持することができる。これにより、線
径の小さいリード線でも自立しやすくすることができ
る。
【0024】尚、端子台8の下端部には、取付用突出部
6aが設けられており、この突出部6aが基板に予め設
けられ、取付用突出部6aを挿入する孔部(図示せず)
に位置決めを兼ねて半田溶接等で挿入固定される。そし
て、リード線の端子6を固定するネジ7は、端子6を締
結固定し、基板とは締結関係にならないようになってい
る。これは回路基板が膨脹収縮してもネジ締結に影響を
与えないようにしたもので、大電流回路に適している。
【0025】また、端子台8を用いることで、コア2と
基板4との離間部分の空間を高さ方向において拡大する
こともできる。これは、離間部分の空間に収容する電気
部品の高さ寸法が大きい場合などに有効である。
【0026】図3に示すように、各リード線11の一方
を基板4の面と平行に一旦延ばしてから基板4に取付け
るようにすれば、コア2と基板4との離間部分の空間を
幅方向において拡大することができる。これは、離間部
分の空間に収容する電気部品の数が多い場合などに有効
である。
【0027】図4は、1つの基板4に複数のインダクタ
ンス部品1を取付けた場合の例を示している。この場
合、各コア2にそれぞれ3相分のコイル3が巻回されて
いて、その相ごとに一対のリード線11が導出される。
そして、各コア2に巻回された3相分のコイル3が、そ
れぞれのリード線11および端子台8を介して直列に接
続される。なお、各コア2の相互間に存する端子台8
は、両側のコア2に兼用的に使用される形となる。
【0028】このように複数のインダクタンス部品1を
取付ける場合でも、それぞれのコア2が立位状態に支持
されるので、基板4を極力小さくすることができ、搭載
先のインバータ回路の小形化に貢献できる。
【0029】図5に、搭載先の機器の例として、圧縮機
モータ駆動用のインバータ回路を示している。3相交流
電源30にノイズフィルタ31を介して整流回路32が
接続され、その整流回路32の出力端にノイズフィルタ
33およびリアクタ34を介して平滑コンデンサ35が
接続される。そして、平滑コンデンサ35にスイッチン
グ回路36が接続され、そのスイッチング回路36の出
力端に圧縮機モータ37が接続される。なお、38はフ
ァンモータ、39は冷凍サイクルの四方弁である。
【0030】すなわち、3相交流電源30の電圧を整流
回路32で整流し、それをスイッチング回路36のスイ
ッチング作用によって所定の周波数(およびレベル)の
電圧に変換し、圧縮機モータ37の駆動電力とする。
【0031】ノイズフィルタ31は、当該インダクタン
ス装置を構成要素としており、インダクタンス部品1、
コンデンサC1 、コンデンサC2 、およびコンデンサC
3 をそれぞれ3相分備えている。なお、当該インダクタ
ンス装置をノイズフィルタ33やリアクタ34に用いる
ことももちろん可能である。
【0032】
【発明の効果】以上の述べたように第1の発明のインダ
クタンス装置は、リード線の自立により、コアの中空部
を通る中心線がほぼ水平方向となるように支持している
ので、ノイズフィルタは立位状態となり、基板へのノイ
ズフィルタの装着スペースを小さくすることができる。
また、コアの下端面に支持部がなく、基板との接触面積
が少なく、放熱作用が向上する。したがって、搭載先の
機器の運転効率を向上させることができ、しかも基板が
小さくなって搭載先の機器の小形化が図れる。また、リ
ード線先端の設置面をコアの下端面から外方に離間させ
ているので、離間部分に他の電気部品を配置することが
できる。平板状の端子板にリード線を取付けた場合に
は、端子板の形状をL字状、T字状等、回路配置に合わ
せて形成することにより、接続端子を容易に増やすこと
ができる。端子台にリード線を取付けた場合には、リー
ド線の脚部の長さを短くして基板から離間させることが
できるので、安定して支持することができる。
【0033】
【0034】第2の発明のインダクタンス装置は、コア
を複数直列に立位状態で接続するので、第1の発明の効
果に加え、各々の端子板、端子台等の接続部を共有化す
ることができ、基板全体の小形化が可能である。第3
よび第4の発明のインダクタンス装置は、コアと基板の
離間部分に電気部品が取付けられるので、第1の発明の
効果に加え、基板全体の小形化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の構成を示す図。
【図2】同実施例の変形例の構成を示す図。
【図3】同実施例の別の変形例の構成を示す図。
【図4】同実施例のさらに別の変形例の構成の示す斜視
図。
【図5】同実施例が搭載されるインバータ回路の構成を
示す図。
【図6】従来装置の構成を示す図。
【図7】別の従来装置の構成を示す図。
【図8】さらに別の従来装置の構成を示す図。
【符号の説明】
1…インダクタンス部品、2…コア、3…コイル、4…
基板、5…端子板、8…端子台、11…リード線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−61114(JP,U) 実開 昭60−81630(JP,U) 実開 平6−9105(JP,U) 実開 平5−39025(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 27/06 H05K 1/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、この基板上に設けられた導電性
    の端子台または平板状の端子板のいずれか一方と、環状
    のコアと、このコアに巻回されたコイルと、このコイル
    から少なくとも4本導出されて前記端子板に自立状態で
    取付けられるリード線とを具備し、このリード線の自立
    により前記コアを立位状態でコアの中空部を通る中心線
    がほぼ水平方向になるようにすると共に、コアの下端面
    を前記基板から離間した状態で支持し、各リード線の端
    部を結んだ領域における基板の上に電気部品を設けたこ
    とを特徴とするインダクタンス装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のインダクタンス装置に
    おいて、コアは複数あって、この各コアに巻回されたコ
    イルがそれぞれのリード線を介して直列に接続されるこ
    とを特徴とするインダクタンス装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のインダクタンス装置に
    おいて、電気部品は、少なくともコイルと共にフィルタ
    を構成するコンデンサであることを特徴とするインダク
    タンス装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のインダクタンス装置に
    おいて、フィルタは、インバータ回路に設けられるノイ
    ズフィルタであることを特徴とするインダクタンス装
    置。
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