JP3534011B2 - チョークコイル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種民生機器等に
使用するチョークコイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のチョークコイルについて図
面を参照しながら説明する。

【０００３】図１１は従来のチョークコイルの斜視図、
図１２は磁気シールド板装着前の同チョークコイルの分
解斜視図、図１３は同チョークコイルの正面断面図であ
る。

【０００４】図１１〜図１３において、従来のチョーク
コイルは、貫通孔を有したボビン１と、このボビン１に
巻回した巻線２と、ボビン１の貫通孔に挿入した鉄芯用
電磁鋼板３を複数枚積層してなる積層鉄芯４とを備えて
いる。

【０００５】積層鉄芯４は、２つのＵ字形状磁芯５を組
み合わせてロの字状に形成しており、互いの中磁脚６を
ボビン１の貫通孔内に配置するとともに、互いの中磁脚
６は接触しないようにギャップ（Ｇ）を設け、ギャップ
スペーサ７を挟んでいる。

【０００６】そして、漏洩磁束が外部へ漏れるのを遮断
するために、厚さが０．１〜０．５ｍｍの磁気シールド
板８を１〜３重に外周部に巻いてある。

【０００７】積層鉄芯の周りを絶縁用テープで被覆し、
固定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
積層鉄芯４の鉄芯用電磁鋼板３は、２つのＵ字形状磁芯
５を組み合わせた際、互いの中磁脚６が接触しないよう
にギャップスペーサ７を挟んでギャップ（Ｇ）を維持し
ているが、ギャップ（Ｇ）の距離は、ギャップスペーサ
７の厚みで決まるため、ギャップスペーサ７の厚みのバ
ラツキにより、ギャップ（Ｇ）の距離が一定せず、２つ
のＵ字形状磁芯５の組み合わせの位置が微妙にずれて、
インダクタンス値にバラツキが生じ、信頼性の向上が図
れなくなるとともに、ギャップ（Ｇ）から漏れ磁束が発
生しやすくなり、漏れ磁束の遮断にも悪影響を及ぼすと
いう問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するもので、分
割磁芯を組み合わせて形成した鉄芯用鋼板において、分
割磁芯の位置を的確に固定するとともに、中磁脚のギャ
ップの距離を一定にすることにより、インダクタンス値
のバラツキを抑制して信頼性の向上を図るとともに、ギ
ャップからの漏れ磁束の発生も抑制して漏れ磁束の遮断
の向上を図ったチョークコイルを提供することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、背磁脚と前記背磁脚の端部に連接した中磁
脚とを有するＵ字状の２つの分割中央磁芯を、ギャップ
を介して互いに向き合うように組み合わせて形成したロ
の字状の中央磁芯と、前記中央磁芯の中磁脚を貫通孔に
挿入したボビンと、前記ボビンに巻回した巻線とを備
え、２つの前記分割中央磁芯の背磁脚側面に、Ｕ字形状
の外部磁芯の端部を組み合わせて位置固定する固定手段
を設け、前記固定手段は、前記分割中央磁芯の背磁脚側
面および前記背磁脚側面に対向する前記外部磁芯の対向
側面に設けるとともに、前記分割中央磁芯の背磁脚側面
の中心線よりも外側に配置し、かつ前記分割中央磁芯お
よび前記外部磁芯は鉄芯用鋼板を複数枚積層してなる積
層鉄芯とした構成である。

【００１１】上記構成により、中央磁芯および外部磁芯
に固定手段を設け、中央磁芯と外部磁芯とを組み合わせ
て互いに位置固定するので、中央磁芯の位置を外部磁芯
により的確に固定できるとともに、中央磁芯の中磁脚の
ギャップの距離も的確に一定にすることができ、インダ
クタンス値のバラツキを抑制して信頼性の向上を図れる
とともに、ギャップからの漏れ磁束の発生も抑制して漏
れ磁束の遮断の向上を図ることもできる。

【００１２】特に、漏れ磁束は、外部磁芯にも吸収させ
ることができ、漏れ磁束の遮断の向上を的確に図ること
ができる。

【００１３】また、鉄芯用鋼板は、中央磁芯および外部
磁芯とを組み合わせやすくなるとともに、上面や下面で
はなく側面で組み合わせるので厚みも厚くならない。

【００１４】さらに、分割中央磁芯の背磁脚に磁束が流
れる際、内側ほど磁束密度が高く、外側ほど磁束密度が
低くなるが、固定手段は外側に配置しているので、磁束
抵抗を低減し、磁束効率の低下を防止することができ
る。

【００１５】そして、分割中央磁芯および外部磁芯はＵ
字形状にしているので、中央磁芯の中磁脚のギャップ
は、簡単に、外部磁芯により位置決めされ固定されるの
で、ギャップの距離のバラツキが抑制され、信頼性を向
上できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
背磁脚と前記背磁脚の端部に連接した中磁脚とを有する
Ｕ字状の２つの分割中央磁芯を、ギャップを介して互い
に向き合うように組み合わせて形成したロの字状の中央
磁芯と、前記中央磁芯の中磁脚を貫通孔に挿入したボビ
ンと、前記ボビンに巻回した巻線とを備え、２つの前記
分割中央磁芯の背磁脚側面に、Ｕ字形状の外部磁芯の端
部を組み合わせて位置固定する固定手段を設け、前記固
定手段は、前記分割中央磁芯の背磁脚側面および前記背
磁脚側面に対向する前記外部磁芯の対向側面に設けると
ともに、前記分割中央磁芯の背磁脚側面の中心線よりも
外側に配置し、かつ前記分割中央磁芯および前記外部磁
芯は鉄芯用鋼板を複数枚積層してなる積層鉄芯とした構
成である。

【００１７】上記構成により、中央磁芯および外部磁芯
に固定手段を設け、中央磁芯と外部磁芯とを組み合わせ
て互いに位置固定するので、中央磁芯の位置を外部磁芯
により的確に固定できるとともに、中央磁芯の中磁脚の
ギャップの距離も的確に一定にすることができ、インダ
クタンス値のバラツキを抑制して信頼性の向上が図れる
とともに、ギャップからの漏れ磁束の発生も抑制して漏
れ磁束の遮断の向上を図ることもできる。

【００１８】特に、漏れ磁束は、外部磁芯にも吸収させ
ることができ、漏れ磁束の遮断の向上を的確に図ること
ができる。

【００１９】また、鉄芯用鋼板は、中央磁芯および外部
磁芯とを組み合わせやすくなるとともに、上面や下面で
はなく側面で組み合わせるので厚みも厚くならない。

【００２０】さらに、分割中央磁芯の背磁脚に磁束が流
れる際、内側ほど磁束密度が高く、外側ほど磁束密度が
低くなるが、固定手段は外側に配置しているので、磁束
抵抗を低減し、磁束効率の低下を防止することができ
る。

【００２１】そして、分割中央磁芯および外部磁芯はＵ
字形状にしているので、中央磁芯の中磁脚のギャップ
は、簡単に、外部磁芯により位置決めされ固定されるの
で、ギャップの距離のバラツキが抑制され、信頼性を向
上できる。

【００２２】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、分割中央磁芯の背磁脚側面幅より
も外部磁芯の対向側面幅を小さくした構成である。

【００２３】上記構成により、通常の動作において、中
央磁芯に流れる磁束が、外部磁芯に流れてしまうのを抑
制し、磁束効率の低下を防止することができるととも
に、外部磁芯を中央磁芯に組み合わせる際には、ボビン
から距離が離れているので、ボビンに外傷を与えにく
い。

【００２４】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１
記載の発明において、固定手段は、分割中央磁芯に嵌合
溝を設けるとともに、前記嵌合溝に嵌合する嵌合突起を
外部磁芯に設けた構成である。

【００２５】上記構成により、中央磁芯と外部磁芯との
位置固定を確実にすることができる。

【００２６】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
記載の発明において、固定手段は、外部磁芯に嵌合溝を
設けるとともに、前記嵌合溝に嵌合する嵌合突起を分割
中央磁芯に設けた構成である。

【００２７】上記構成により、中央磁芯と外部磁芯との
位置固定を確実にすることができる。

【００２８】本発明の請求項５記載の発明は、請求項３
または請求項４の発明において、嵌合突起および嵌合溝
は、互いに円形状にした構成である。

【００２９】上記構成により、中央磁芯と外部磁芯と
は、嵌合突起および嵌合溝を嵌合させる際、圧入性が良
く、また、抜けにくいので固定強度を向上させることも
できる。

【００３０】（実施の形態） 以下、本発明の一実施の形態におけるチョークコイルに
ついて図面を参照しながら説明する。

【００３１】図１は本発明の一実施の形態におけるチョ
ークコイルの正面断面図、図２は同チョークコイルの分
解斜視図、図３は同チョークコイルの斜視図、図４は同
チョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の平面図、図５は同チ
ョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の突起部近傍（Ａ）の拡
大平面図、図６は同チョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の
組み合わせ時を示す平面図である。

【００３２】図１〜図６において、本発明の一実施の形
態におけるチョークコイルは、貫通孔を有したボビン１
１と、このボビン１１に巻回した巻線１２と、ボビン１
１の貫通孔に挿入した鉄芯用電磁鋼板１３を複数枚積層
してなる積層鉄芯１４とを備えている。

【００３３】また、積層鉄芯１４はボビン１１の貫通孔
内に配置する中磁脚１５とこの中磁脚１５に連接し貫通
孔外に配置する背磁脚１６とを有した中央磁芯１７と、
ボビン１１の貫通孔外に配置する外磁脚１８を有した外
部磁芯１９とを組み合わせて形成するとともに、中央磁
芯１７は中磁脚１５で分割された２つの分割中央磁芯２
０をギャップ（Ｇ）を介して互いに向き合わせて形成し
ている。

【００３４】さらに、中央磁芯１７および外部磁芯１９
に固定手段を設け、中央磁芯１７と外部磁芯１９とを組
み合わせて位置固定するとともに、中央磁芯１７の背磁
脚１６と外部磁芯１９の外磁脚１８とにより閉磁路を形
成している。

【００３５】このとき、分割中央磁芯２０は櫛形状の一
つであるＵ字形状にするとともに、外部磁芯１９もＵ字
形状にしており、外部磁芯１９の対向側面幅（Ｗ）を分
割中央磁芯２０の背磁脚側面幅（Ｔ）よりも小さくして
いる。

【００３６】そして、固定手段としては、分割中央磁芯
２０の背磁脚側面２１に嵌合溝２２を設けるとともに、
この嵌合溝２２に嵌合する嵌合突起２３を分割中央磁芯
２０の背磁脚側面２１に対向する外部磁芯１９の対向側
面２４に設けた手段としている。

【００３７】さらに、嵌合突起２３および嵌合溝２２
は、その形状を互いに円形状にするとともに、分割中央
磁芯２０の背磁脚側面２１の中心線（Ｏ）よりも外側に
配置した構成である。

【００３８】上記構成のチョークコイルについて、以下
その動作を説明する。

【００３９】鉄芯用電磁鋼板１３は、中央磁芯１７およ
び外部磁芯１９に固定手段を設け、中央磁芯１７と外部
磁芯１９とを組み合わせて位置固定するとともに、中央
磁芯１７の背磁脚１６と外部磁芯１９の外磁脚１８とに
より閉磁路を形成して、積層鉄芯１４を形成するととも
に、中央磁芯１７の中磁脚１５のギャップ（Ｇ）は、外
部磁芯１９により機械的に位置決め固定されるので、機
械的ストレスや熱・吸湿等の環境ストレスを受けてもギ
ャップ（Ｇ）の距離のバラツキが抑制され、インダクタ
ンス値のバラツキも少なくなるとともに、うなり音も小
さくなり、かつ、ギャップ（Ｇ）や巻線１２からの漏れ
磁束も、外磁脚１８に流れ込むので漏れ磁束も抑えるこ
とができる。

【００４０】特に、漏れ磁束を遮断する際に、磁気シー
ルド板等で被覆しテープで固定するといったことが不必
要なので、製造バラツキが少なく、生産性を向上させる
とともに、うなり音を低減する際に、ギャップ（Ｇ）に
接着剤を塗布しても、中央磁芯１７は外部磁芯１９によ
り機械的に固定されているので、接着剤の膨張収縮作用
によるインダクタンス値のバラツキも抑制することがで
きる。

【００４１】また、分割中央磁芯２０は櫛形状にすると
ともに、外部磁芯１９はＵ字形状にしているので、中央
磁芯１７の中磁脚１５のギャップ（Ｇ）は、簡単に、外
部磁芯１９により位置決め固定でき、ギャップ（Ｇ）の
距離のバラツキを抑制し、より信頼性を向上できる。

【００４２】さらに、固定手段は、分割中央磁芯２０の
背磁脚側面２１およびこの背磁脚側面２１に対向する外
部磁芯１９の対向側面２４に設けているので、鉄芯用電
磁鋼板１３は、中央磁芯１７および外部磁芯１９とを組
み合わせやすくなるとともに、上面や下面ではなく側面
で組み合わせるので厚みも厚くならず、小型化を図るこ
とができる。

【００４３】このとき、固定手段としては、分割中央磁
芯２０に円形状の嵌合溝２２を設けるとともに、嵌合溝
２２に嵌合する円形状の嵌合突起２３を外部磁芯１９に
設けているので、中央磁芯１７と外部磁芯１９との位置
固定を確実にすることができるとともに、製造後の経時
変化もなく、安定したインダクタンスを得られるととも
に、振動も少なくうなり音も小さい。さらに、嵌合突起
２３を嵌合溝２２と嵌合させる際、圧入性が良く、ま
た、抜けにくいので固定強度を向上させることもでき、
さらに、分割中央磁芯２０の背磁脚側面２１の中心線
（Ｏ）よりも外側に配置しているので、分割中央磁芯２
０の背磁脚１６に磁束が流れる際、外側ほど磁束密度が
低いため磁束抵抗を低減し、磁束効率の低下を防止する
こともできる。

【００４４】そして、分割中央磁芯２０および外部磁芯
１９はＵ字形状にするとともに、分割中央磁芯２０の背
磁脚側面幅（Ｗ）よりも外部磁芯１９の対向側面幅
（Ｔ）を小さくしているので、中央磁芯２０で形成され
る主磁路に流れる磁束は、外部磁芯１９に流れにくくな
り、中央磁芯２０内部を流れやすくなり、磁束効率の低
下を防止することができるとともに、外部磁芯を中央磁
芯に組み合わせる場合に、ボビンから距離が離れている
ため、ボビンに外傷を与えることを防ぐことができる。

【００４５】その上、図７（ａ），（ｂ）、図８（ｃ）
に示すように、分割中央磁芯２０および外部磁芯１９を
Ｕ字形状にすれば、図８（ｄ）に示すように、中心線
（Ｏ）で半分にした目の字形状の磁芯２５を金属鉄板か
ら型取る場合に比べて、取りしろ面積が多くなり、分割
中央磁芯２０および外部磁芯１９の型取における歩留り
を向上させることができる低コスト化に寄与できる。

【００４６】このように本発明の一実施の形態によれ
ば、鉄芯用電磁鋼板１３の中央磁芯１７と外部磁芯１９
との位置固定を確実にすることができ、中央磁芯１７の
中磁脚１５のギャップ（Ｇ）の距離のバラツキを抑制
し、信頼性の向上およびうなりの発生防止を図ることが
できるとともに、中央磁芯１７および外部磁芯１９とを
組み合わせやすくなり、厚みも厚くならず、小型化を図
ることもできる。

【００４７】さらに、分割中央磁芯２０の背磁脚１６と
外部磁芯１９との接続面に磁束が流れる際、磁束抵抗を
低減し、磁束効率の低下を防止することもできるととも
に、分割中央磁芯２０および外部磁芯１９をＵ字形状に
すれば、金属鉄板から型取における歩留りを向上させる
ことができる。

【００４８】なお、本発明の一実施の形態では、中央磁
芯１７に嵌合溝２２を設け、外部磁芯１９に嵌合突起２
３を設けたが、中央磁芯１７に嵌合突起２３を設け、外
部磁芯１９に嵌合溝２２を設けても同様の効果を生じ
る。

【００４９】また、図９、図１０に示すような形状の中
央磁芯１７および外部磁芯１９を有した鉄芯用電磁鋼板
１３でも同様の効果を生じる。

【００５０】そして、外部磁芯１９を用いなければ、も
ちろん従来と同様な構成にすることもでき、用途に応じ
て、外部磁芯１９を用いたり、用いなかったりして、使
い分けることもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中央磁芯
および外部磁芯に固定手段を設け、中央磁芯と外部磁芯
とを組み合わせて互いに位置固定するので、中央磁芯の
位置を外部磁芯により的確に固定できるとともに、中央
磁芯の中磁脚のギャップの距離も的確に一定にすること
ができ、インダクタンス値のバラツキを抑制して信頼性
の向上を図るとともに、ギャップからの漏れ磁束の発生
も抑制して漏れ磁束の遮断の向上も図ったチョークコイ
ルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるチョークコイル
の正面断面図

【図２】同チョークコイルの分解斜視図

【図３】同チョークコイルの斜視図

【図４】同チョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の平面図

【図５】同チョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の突起部近
傍の拡大平面図

【図６】同チョークコイルの鉄芯用電磁鋼板の組み合わ
せ時を示す平面図

【図７】（ａ）Ｕ字形状磁芯の取りしろを示す金属鉄板
の平面図 （ｂ）Ｕ字形状磁芯の取りしろを示す他の金属鉄板の平
面図

【図８】（ｃ）Ｕ字形状磁芯の取りしろを示す他の金属
鉄板の平面図 （ｄ）中心線で半分にした目の字形状磁芯の取りしろを
示す金属鉄板の平面図

【図９】本発明の他の実施の形態におけるチョークコイ
ルの鉄芯用電磁鋼板の平面図

【図１０】本発明の他の実施の形態におけるチョークコ
イルの鉄芯用電磁鋼板の平面図

【図１１】従来のチョークコイルの斜視図

【図１２】磁気シールド板装着前の同チョークコイルの
分解斜視図

【図１３】同チョークコイルの正面断面図

【符号の説明】

１１ ボビン １２ 巻線 １３ 鉄芯用電磁鋼板 １４ 積層鉄芯 １５ 中磁脚 １６ 背磁脚 １７ 中央磁芯 １８ 外磁脚 １９ 外部磁芯 ２０ 分割中央磁芯 ２１ 背磁脚側面 ２２ 嵌合溝 ２３ 嵌合突起 ２４ 対向側面

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 27/24 Ｈ (56)参考文献 特開 昭63−9913（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−144971（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−45543（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−93026（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 17/00 - 38/42

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 背磁脚と前記背磁脚の端部に連接した中
   磁脚とを有するＵ字状の２つの分割中央磁芯を、ギャッ
   プを介して互いに向き合うように組み合わせて形成した
   ロの字状の中央磁芯と、前記中央磁芯の中磁脚を貫通孔
   に挿入したボビンと、前記ボビンに巻回した巻線とを備
   え、２つの前記分割中央磁芯の背磁脚側面に、Ｕ字形状
   の外部磁芯の端部を組み合わせて位置固定する固定手段
   を設け、前記固定手段は、前記分割中央磁芯の背磁脚側
   面および前記背磁脚側面に対向する前記外部磁芯の対向
   側面に設けるとともに、前記分割中央磁芯の背磁脚側面
   の中心線よりも外側に配置し、かつ前記分割中央磁芯お
   よび前記外部磁芯は鉄芯用鋼板を複数枚積層してなる積
   層鉄芯としたチョークコイル。
2. 【請求項２】 分割中央磁芯の背磁脚側面幅よりも外部
   磁芯の対向側面幅を小さくした請求項１記載のチョーク
   コイル。
3. 【請求項３】 固定手段は、分割中央磁芯に嵌合溝を設
   けるとともに、前記嵌合溝に嵌合する嵌合突起を外部磁
   芯に設けた請求項１記載のチョークコイル。
4. 【請求項４】 固定手段は、外部磁芯に嵌合溝を設ける
   とともに、前記嵌合溝に嵌合する嵌合突起を分割中央磁
   芯に設けた請求項１記載のチョークコイル。
5. 【請求項５】 嵌合突起および嵌合溝は、互いに円形状
   にした請求項３または請求項４に記載のチョークコイ
   ル。