JP4341096B2 - チョークコイル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は産業機器および民生機器分野における電源回路およびその他の電気回路に利用される制御コイルを有するチョークコイルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、産業機器および民生機器分野における電源回路およびその他の電気回路に利用される制御コイルを有するチョークコイルは、図14に示すような構造をしていた。図14において、1はE型磁心と板状磁心とからなる閉磁路磁心、2は制御コイル、3は主コイル、4は放熱性樹脂である。本構成において、平角導線からなる板状導線を渦巻状に巻いた主コイル3の中心部に設けた円柱状空間に閉磁路磁心1の中央磁脚を合わせるように配置した後、絶縁皮膜付き丸線状導線または板状導線を渦巻状に巻いた制御コイル2を主コイル3に積層して配置し、各構成部品の接触面へは放熱性樹脂4を塗布した構成であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では制御コイル2は主コイル3に積層して配置するため、主コイル3のみを有するチョークコイルに比較して、チョークコイル外形の高さ寸法が制御コイル2の線径寸法分だけ高くなった。さらに、制御コイル2は主コイル3に積層して配置するために、主コイル3と制御コイル2との絶縁対策が必要となり、制御コイル2の絶縁皮膜には高耐電圧な絶縁皮膜が必要となるため絶縁皮膜を含めた制御コイル2の線径が太くなり、さらに、チョークコイルの外形が高くなった。また、チョークコイルに熱的課題がある場合には、放熱性樹脂4を各部品の接触面に塗布する必要があり、さらにチョークコイルの外形の高さ寸法が大きくなった。
【0004】
また、主コイル3および制御コイル2のプリント回路基板接続用端子として、主コイル3および制御コイル2のコイル巻き始め端および巻き終わり端を直接半田付けするために半田付け部の位置決めができず、プリント回路基板に制御コイル2を有するチョークコイルを半田付けをする場合には手半田付けをする必要があり、リフロー半田付けを採用することが困難であるため、製造工数が多くなってしまった。
【0005】
また、従来の構成のチョークコイルでは、位置決めされていない端子部およびコイルの積層構造、各部品の接触面に塗布する放熱性樹脂4のような各部品の位置関係に不安定要素が存在するため、チョークコイルの組立ての自動化が困難であり、ハンドメイドに頼る必要があった。
【0006】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、制御コイルを有するチョークコイルにおいて、薄型化およびプリント回路基板への実装と組立ての自動化を実現することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、平角導線からなる板状導線を渦巻状に巻いた主コイルを絶縁性樹脂または放熱性樹脂で一体成型した主コイル成型体と、この主コイル成型体の外周に突出したつば部と、丸線状導体を前記主コイルとは同心円状に前記主コイル成型体の外周に密着巻回した制御コイルとを有する空心複合コイルを備え、主コイル端子部および制御コイル端子部を、前記空心複合コイルに組み込んだ閉磁路磁心の外部に表出するように閉磁路磁心内に装着した構成をとるものである。
【0008】
この構成により、薄型で実装性に優れ、自動組立てが可能なチョークコイルが得られ、かつ、主コイルと制御コイルとの磁気結合度の安定化が可能となるものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、平角導線からなる板状導線を渦巻状に巻いた主コイルを絶縁性樹脂または放熱性樹脂で一体成型した主コイル成型体と、この主コイル成型体の外周に突出したつば部と、丸線状導体を前記主コイルとは同心円状に前記主コイル成型体の外周に密着巻回した制御コイルとを有する空心複合コイルを備え、主コイル端子部および制御コイル端子部を、前記空心複合コイルに組み込んだ閉磁路磁心の外部に表出するように閉磁路磁心内に装着したものであり、閉磁路磁心内で主コイルと制御コイルを積層配置しないことにより薄型化を実現でき、さらに、放熱性樹脂を用いて成型することで主コイルの放熱対策を施すことができるという作用を有する。
【0010】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0011】
(実施の形態1)
図1は第一の実施の形態のチョークコイルを示す分解斜視図、図2は制御コイルを有するチョークコイルの完成斜視図、図3は図2のX1−X2断面図、図4は主コイル成型体の斜視図である。図1、図2において、5は主コイル成型体に取り付けられる閉磁路磁心で、中央磁脚6と両外磁脚7をもったE型磁心8と、板状のI型磁心9とで構成されている。10は板状導線を渦巻状に巻いた主コイル11を絶縁樹脂または放熱樹脂12で一体成型した主コイル成型体、13は主コイル成型体10の外周へ主コイル成型体10とは同心円状に丸線状導線または板状導線を密着するように巻き付けた制御コイル、14は主コイル成型体10より引き出されたプリント回路基板接続用の半田付けの主コイル端子、15は制御コイル13より引き出されたプリント回路基板接続用半田付けの制御コイル端子である。
【0012】
以上のように構成した制御コイル13を有するチョークコイルは、主コイル成型体10の外周へ主コイル成型体10とは同心円状に密着するように制御コイル13を巻き付けることにより、制御コイル13の線径分のチョークコイルの薄型化を実現できるものである。
【0013】
(実施の形態2)
図5は第二の実施の形態の主コイル成型体10を示す斜視図、図6は図5のY1−Y2断面図である。図5、図6において、10は板状導線を渦巻状に巻いた主コイル11を絶縁樹脂または放熱樹脂12で一体成型した主コイル成型体、16は主コイル成型体10の外周で主コイル11とは同心円方向に突き出したつば部、13は制御コイル、15は制御コイル13のプリント回路基板接続用半田付けの制御コイル端子、14は主コイル成型体10より引き出されたプリント回路基板接続用半田付けの主コイル端子である。
【0014】
以上のように構成した制御コイル13を有するチョークコイルは、主コイル成型体10の外周で主コイル11とは同心円方向に突き出したつば部16を構成することにより、制御コイル13の上下ずれがなくなるため、主コイル11と制御コイル13との磁気結合度の安定化が可能となるものである。
【0015】
(実施の形態3)
図7は第三の実施の形態の制御コイルを有するチョークコイルを示す分解斜視図である。図7において、17はつば部16の一部を変形することにより構成した端子台、16は主コイル成型体10の外周で主コイル11とは同心円方向に突き出したつば部、10は主コイル成型体、13は制御コイル、14は主コイル11のプリント回路基板接続用半田付けの主コイル端子、15は制御コイル13のプリント回路基板接続用半田付けの制御コイル端子、18は制御コイル巻き付け用端子、5は閉磁路磁心である。
【0016】
以上のように構成した制御コイル13を有するチョークコイルは、つば部16の一部を端子台17としたものであり、主コイル11のプリント回路基板接続用半田付けの主コイル端子14を前記端子台17に設けることにより、プリント回路基板に対して主コイル端子14の位置決めができるため主コイル11に対してはリフロー半田付けが可能となり、また、前記端子台17を閉磁路磁心5と主コイル11との位置決めに利用することにより、プリント回路基板への実装およびチョークコイルの組立ての自動化が可能となる作用を有する。
【0017】
また、端子台17内部で制御コイル巻き付け用端子18とは電気的に接続された制御コイル13の制御コイル端子15を主コイル成型体10の端子台17に設けることにより、本発明のチョークコイルの主コイル11および制御コイル13の両方のリフロー半田付けが可能となる。また、主コイル成型体10の端子台17に制御コイル巻き付け用端子18を設けることで制御コイル13を一定のテンションを持たせたまま配置することが可能となり耐振動性能が増し、制御コイル13の位置ずれが低減されるために閉磁路磁心5と制御コイル13との接触もなくなり、また、制御コイル巻き付け用端子18を設けることで、制御コイル端の位置決めがなされ、制御コイル巻き付けの自動化を実現できるという作用を有する。
【0018】
(実施の形態4)
図8、図9は第四の実施の形態の空心複合コイルを示す斜視図である。図8、図9において、19は主コイル成型体10の端子台17に設けた制御コイル13の巻き付け端の位置決め用切り欠き部、20は主コイル成型体10の端子台17に設けた制御コイル13の巻き付け端の位置決め用突起部、13は制御コイル、14は主コイル11のプリント回路基板接続用半田付けのための主コイル端子、17は端子台、16はつば部、15は制御コイル13のプリント回路基板半田付けのための制御コイル端子である。
【0019】
以上のように構成した制御コイル13を有するチョークコイルは、位置決め用切り欠き部19に制御コイル13を配置して巻線することにより、また、位置決め用突起20へ制御コイル13を主コイル端子14とは遠方向に引っかけて巻線することにより、制御コイル13と主コイル端子14の接触を防ぐ作用を有する。
【0020】
(実施の形態5)
図10は第五の実施の形態の空心複合コイルを示す分解斜視図、図11は同形態の空心複合コイルを示す組立斜視図、図12は同形態の制御コイル成型体を示す断面図である。図10〜図12において、21は制御コイル成型体、22は制御コイル13のプリント回路基板接続用半田付け端子、23は制御コイル13の半田付け端子挿入部、10は主コイル成型体、14は主コイル11のプリント回路基板接続用半田付けの主コイル端子、13は制御コイル、12は絶縁性樹脂または放熱性樹脂である。
【0021】
以上のように構成した制御コイル13を有するチョークコイルは、絶縁性樹脂または放熱性樹脂12を用いて成型された主コイル成型体10とは別に、制御コイル13をも前記樹脂12を用いて成型して主コイル成型体10の外周に配置するため制御コイル巻き付け用端子18が不要となり、制御コイル巻き付け用端子18の突出寸法分だけ外形寸法を小さくできるという作用を有する。また、制御コイル13を前記樹脂12を用いて任意の形に成型できるため、閉磁路磁心5との接触面積を大きくするような形状を選択することにより、主コイル成型体10および制御コイル成型体21の放熱効果を大きくできるという作用を有する。
【0022】
また、図13において閉磁路磁心5の形状をE型磁心8を2個組合せたEE型磁心としたものであり、この他にもEI,TU形磁心の組み合わせにより、特性と組み立て工法の選択肢が増えるという作用を有する。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、制御コイルを有するチョークコイルにおいて、チョークコイルの薄型化とプリント回路基板への実装およびチョークコイルの組立ての自動化および、主コイルと制御コイルとの磁気結合度の安定化が実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施の形態の制御コイルを有するチョークコイルを示す分解斜視図
【図2】 同第一の実施の形態の制御コイルを有するチョークコイルを示す完成斜視図
【図3】 同図2のX1−X2断面図
【図4】 同主コイル成型体の斜視図
【図5】 同第二の実施の形態の主コイル成型体を示す斜視図
【図6】 同図5のY1−Y2断面図
【図7】 同第三の実施の形態の制御コイルを有するチョークコイルを示す分解斜視図
【図8】 同第四の実施の形態の空心複合コイルを示す斜視図
【図9】 同第四の実施の形態の空心複合コイルを示す斜視図
【図10】 同第五の実施の形態の空心複合コイルを示す分解斜視図
【図11】 同第五の実施の形態の空心複合コイルを示す組立斜視図
【図12】 同第五の実施の形態の制御コイル成型体を示す断面図
【図13】 同第五の実施の形態のEE形磁心を用いた制御コイルを有するチョークコイルを示す分解斜視図
【図14】 従来の制御コイルを有するチョークコイルを示す分解斜視図
【符号の説明】
5 閉磁路磁心
10 主コイル成型体
13 制御コイル
14 主コイル端子
15 制御コイル端子
16 つば部
17 端子台
18 制御コイル巻き付け用端子
19 制御コイルの位置決め用切り欠き部
20 制御コイルの位置決め用突起部
21 制御コイル成型体
22 制御コイルの半田付け端子
23 制御コイルの半田付け端子挿入部
Claims (1)
- 平角導線からなる板状導線を渦巻状に巻いた主コイルを絶縁性樹脂または放熱性樹脂で一体成型した主コイル成型体と、この主コイル成型体の外周に突出したつば部と、丸線状導体を前記主コイルとは同心円状に前記主コイル成型体の外周に密着巻回した制御コイルとを有する空心複合コイルを備え、主コイル端子部および制御コイル端子部を、前記空心複合コイルに組み込んだ閉磁路磁心の外部に表出するように閉磁路磁心内に装着してなるチョークコイル。
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