JP5009518B2 - コイル装置及びその製造方法 - Google Patents
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図11に示す如く、従来のリアクター用のコイル装置においては、コア(10)の磁路中に複数の磁気ギャップ層(41)が介在し、該磁路を包囲して、ボビン(55)にコイル(56)を巻装してなるコイルアセンブリ(57)が装着されている(特許文献1及び2参照)。
図12の如く、金属製の薄板を巻回して環状のコア部材(22)を作製した後、該コア部材(22)を、図中に破線で示す複数の切断線B−Bに沿って分断することにより、図13に示す如く、一対のC字状の分割コア片(23)(23)と、複数の直方体状の分割コア片(24)〜(24)とを得る。
その後、図15に示す如く、前記U字状コアブロックに対し、ボビン(55)にコイル(56)を巻装してなる2つのコイルアセンブリ(57)を装着した後、図11に示す如く該U字状コアブロックに他方のC字状分割コア片(23)を接合して、コイル装置を完成する。
又、直方体状コア片(3)は、図10に示す如く珪素鋼板やアモルファス材料からなる矩形の金属板(31)を複数枚積層したものである。
又、インサートモールドによって、モールド樹脂壁(61)の内周面には直方体状コア片(3)を両側から挟持するリブ(65a)(65a)(65b)(65b)が内向きに形成されると共に、モールド樹脂壁(61)の両端部にはそれぞれ鍔部(62)が外向きに形成される。更に、直方体状コア片(3)の両側には、一対の側方空間(60)(60)が形成されることになる。
尚、図17に示す様に、各ボビン(6)の側方空間(60)(60)にはそれぞれ、C字状コア片(2)の端部を包囲して接着剤(9)が充填され、該接着剤(9)によってC字状コア片(2)がボビン(6)に固定されることになる。
又、接着剤(9)は、直方体状コア片(3)の端面と、C字状コア片(2)の端面との間に形成された隙間にも充填されており、これによって、直方体状コア片(3)とC字状コア片(2)とが互いに連結固定されることになる。
従って、ボビン(8)に金属板の積層方向が90度異なる2種類の直方体状コア(3)(3a)をそれぞれ内包した2種類のコイル装置を製造するためには、各直方体状コア(3)(3a)専用の金型を用意する必要があり、これによって製造コストの増大を招く結果となっていた。
モールド樹脂壁(81)の内周面には、前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、少なくとも1本の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された複数条のリブ(85)〜(85)が、前記両端面に沿って内向きに突設されている。
よって、ボビン(8)の成型時には、直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)の内、前記開口部となる領域に重なる複数枚の金属板(31)は、直方体状コア片(3)の両端面にて金型によって挟持されることになるので、該複数枚の金属板(31)が他の金属板(31)からずれてしまうことはない。
よって、直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)の内、前記開口部となる領域と重なる複数枚の金属板(31)は、直方体状コア片(3)の両端面にて金型によって挟持されるので、成型時に該複数の金属板(31)が他の金属板(31)からずれてしまうことはない。
該具体的構成によれば、ボビン(8)の両端部に形成された側方空間(80)(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部を挿入して、ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込むことにより、直方体状コア片(3)とC字状コア片(2)(2)とが連結され、両コア片(3)(2)間には所定の磁気ギャップGが形成されることになる。
該具体的構成によれば、直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)は積層状態で舟部材(87)により拘持され、容易に分離することはない。従って、インサートモールド時の直方体コア片(3)の取り扱いは容易なものとなる。
一対のC字状コア片(2)(2)を作製すると共に、複数枚の金属板(31)を積層して直方体状コア片(3)を作製する工程と、
該直方体状コア片(3)を包囲するインサートモールドを施して、該直方体状コア片(3)を包囲する角筒状のモールド樹脂壁(81)を形成すると共に、該モールド樹脂壁(81)の内周面に、前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、少なくとも1本の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された複数条のリブ(85)〜(85)を前記両端面に沿って内向きに形成することにより、角筒状のボビン(8)を作製する工程と、
前記ボビン(8)の周囲にコイル(7)を巻装すると共に、該ボビン(8)の両端部に形成された側方空間(80)(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部を挿入して、ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込む工程
とを有している。
一対のC字状コア片(2)(2)を作製すると共に、複数枚の金属板(31)を積層して直方体状コア片(3)を作製する工程と、
該直方体状コア片(3)を包囲するインサートモールドを施して、該直方体状コア片(3)を包囲する角筒状のモールド樹脂壁(81)を形成すると共に、該モールド樹脂壁(81)の互いに直交する4つの内周面に、該4つの内周面が互いに交叉して形成された4つの角部から前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の四辺に沿って伸び、且つ各四辺の長さよりもそれぞれ短い長さを有する4条のリブ(85)〜(85)を前記直方体状コア片(3)の両端面に沿って内向きに形成することにより、角筒状のボビン(8)を作製する工程と、
前記ボビン(8)の周囲にコイル(7)を巻装すると共に、該ボビン(8)の両端部に形成された側方空間(80)(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部を挿入して、ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込む工程
とを有している。
本発明に係るコイル装置は、図1に示す如く、環状のコア(1)に一対のコイルアセンブリ(5)(5)を装着して構成され、各コイルアセンブリ(5)は、各筒状のボビン(8)と、該ボビン(8)の外周面の巻装されたコイル(7)とから構成されている。コア(1)は、2つのボビン(8)(8)を貫通して環状に伸びている。
コア(1)は、図2に示す如く、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)の間に介在する2つの直方体コア片(3)(3)とから構成されている。
尚、コア(1)は、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)の間に介在する2以上の複数の直方体コア片(3)〜(3)とから構成することも可能である。
又、直方体状コア片(3)は、図10に示す如くケイ素鋼板やアモルファス材料からなる矩形の金属板(31)を複数枚積層したものである。
舟部材(87)は、図5(a)に示す如く、平板状の底壁(87a)と、該底壁(87a)の両端部に垂直に突設された一対の側壁(87b)(87b)とから構成され、該舟部材(87)には、図5(b)に示す様に、直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)が組み付けられる。これら複数枚の金属板(31)は積層状態で舟部材(87)により拘持され、容易に分離することはない。従って、後述のインサートモールド時の直方体コア片(3)の取り扱いは容易である。
又、図3、図4及び図6(a)(b)に示す如く、ボビン(8)のモールド樹脂壁(81)の内周面には、直方体状コア片(3)の両側にそれぞれ4条のリブ(85)(85)(85)(85)が内向きに突設され、直方体状コア片(3)を挟持している。ここで、各リブ(85)(85)(85)(85)の厚さは、図2に示すC字状コア片(2)と直方体状コア片(3)との間に形成すべきギャップ長Gと同じ大きさに形成されている。
インサートモールドによるボビン(8)の成型時に、樹脂が充填されるべき領域、即ち4条のリブ(85)(85)(85)(85)が形成される領域には隙間が存在し、前記4つの切り込み(86a)(86b)(86c)(86d)となる領域、及び4条のリブ(85)(85)(85)(85)に包囲された中央の開口部(84)となる領域には金型が存在することになる。
前記ボビン(8)の一対の側方空間(80)(80)に対し、図2の如く一対のC字状コア片(2)(2)の端部が挿入されて、環状のコア(1)が構成される。該コア(1)においては、C字状コア片(2)の端面と直方体コア片(3)の端面との間に前記リブ(85)(85)(85)(85)が介在して、コア(1)の磁路中には、4箇所に所定のギャップGが設けられている。
尚、コア(1)を一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)の間に介在する2以上の複数の直方体コア片(3)〜(3)とから構成した場合には、C字状コア片(2)の端面と直方体コア片(3)の端面との間、及び互いに隣接する2つの直方体コア片(3)(3)の対向する端面の間に前記リブ(85)(85)(85)(85)が介在して、コア(1)の磁路中には、4以上の複数箇所に所定のギャップGが設けられることになる。
又、接着剤(9)は、直方体状コア片(3)の端面とC字状コア片(2)の端面の間に形成された隙間にも充填されており、これによって直方体状コア片(3)とC字状コア片(2)とが互いに連結固定されている。
尚、巻線工程にて、各ボビン(8)(8)毎に1或いは複数本の導線を巻回することにより、各ボビン(8)(8)毎に巻き始め端部(71)及び巻き終わり端部(73)を有するコイル装置を作製することも可能である。又、その後、一方のボビン(8)に巻回された導線の一端と、他方のボビン(8)に巻回された導線の一端とを互いに接続することにより、図1に示すコイル装置を作製することも可能である。
この際、C字状コア片(2)の挿入に先立って、ボビン(8)の側方空間(80)に適量の接着剤(9)を充填しておき、該接着剤(9)によってC字状コア片(2)の端部をボビン(8)に固定する。ボビン(8)の側方空間(80)に充填されている接着剤(9)は、C字状コア片(2)の挿入に伴って、側方空間(80)の奥部から開口側へ逆流し、図2に示す如くC字状コア片(2)の端部を広い面積で覆うこととなり、この結果、C字状コア片(2)とボビン(8)は大きな面積で接着され、より大きな接着力を得ることが出来る。
又、ボビン(8)の側方空間(80)に充填された接着剤(9)は、C字状コア片(2)と直方体状コア片(3)の間の磁気ギャップ部となる領域にも充填され、この結果、C字状コア片(2)と直方体状コア片(3)とが互いに連結固定される。
図7(a)及び(b)に示すボビン(8)において、モールド樹脂壁(81)の内周面には、直方体状コア片(3)(3a)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、一方の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された2条のL字状のリブ(85)(85)が、前記両端面に沿って内向きに突設されている。
これによって、2種類の直方体状コア片(3)(3a)を構成する複数枚の金属板(31)は、その積層方向に拘わらず少なくともその一部が直方体状コア片(3)(3a)の両端面から金型によって挟持されることとなる。従って、成型時に該複数の金属板(31)が他の金属板(31)からずれてしまうことはない。
(2) C字状コア片
(3) 直方体状コア片
(31) 金属板
(5) コイルアセンブリ
(7) コイル
(8) ボビン
(80) 側方空間
(81) モールド樹脂壁
(85) リブ
(86a)〜(86h) 切り込み
(87) 舟部材
(9) 接着剤
Claims (9)
- 角筒状の周壁を有するボビン(8)と、該ボビン(8)の外周面に巻装されたコイル(7)と、該ボビン(8)の内部を貫通して配備された環状のコア(1)とを具えたコイル装置において、
前記コア(1)は、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)との間に介在する少なくとも1つの直方体状コア片(3)とから構成され、該直方体状コア片(3)は、複数枚の金属板(31)をコア(1)の磁路と直交する2方向の何れか一方向に積層して構成され、前記ボビン(8)は、インサートモールドによって形成されて前記直方体状コア片(3)を包囲するモールド樹脂壁(81)を有し、該モールド樹脂壁(81)の両端部に形成された側方空間(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部が収容されており、該モールド樹脂壁(81)の内周面には、前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、少なくとも1本の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された複数条のリブ(85)〜(85)が、前記両端面に沿って内向きに突設されており、
前記複数枚の金属板(31)の積層方向が90度異なる2種類の直方体状コア片(3)(3a)について共通のボビン(8)が用いられていることを特徴とするコイル装置。 - 角筒状の周壁を有するボビン(8)と、該ボビン(8)の外周面に巻装されたコイル(7)と、該ボビン(8)の内部を貫通して配備された環状のコア(1)とを具えたコイル装置において、
前記コア(1)は、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)との間に介在する少なくとも1つの直方体状コア片(3)とから構成され、該直方体状コア片(3)は、複数枚の金属板(31)をコア(1)の磁路と直交する2方向の何れか一方向に積層して構成され、前記ボビン(8)は、インサートモールドによって形成されて前記直方体状コア片(3)を包囲するモールド樹脂壁(81)を有し、該モールド樹脂壁(81)の両端部に形成された側方空間(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部が収容されており、該モールド樹脂壁(81)の互いに直交する4つの内周面には、該4つの内周面が互いに交叉して形成された4つの角部から前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の四辺に沿って伸び、且つ各四辺の長さよりもそれぞれ短い長さを有する4条のリブ(85)〜(85)が、前記直方体状コア片(3)の両端面に沿って内向きに突設されており、
前記複数枚の金属板(31)の積層方向が90度異なる2種類の直方体状コア片(3)(3a)について共通のボビン(8)が用いられていることを特徴とするコイル装置。 - 前記複数条のリブ(85)〜(85)によって、C字状コア片(2)の端面と直方体状コア片(3)の端面との間に所定のギャップGが設けられている請求項1又は請求項2に記載のコイル装置。
- 角筒状の周壁を有するボビン(8)と、該ボビン(8)の外周面に巻装されたコイル(7)と、該ボビン(8)の内部を貫通して配備された環状のコア(1)とを具えたコイル装置において、
前記コア(1)は、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)との間に介在する少なくとも1つの直方体状コア片(3)とから構成され、該直方体状コア片(3)は、複数枚の金属板(31)をコア(1)の磁路と直交する2方向の何れか一方向に積層して構成され、
前記直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)を積層状態で保持する樹脂製の舟部材(87)が配備され、該舟部材(87)は、底壁(87a)と該底壁(87a)の両端部に突設された一対の側壁(87b)(87b)とから構成され、
前記ボビン(8)は、インサートモールドによって形成されて前記直方体状コア片(3)を包囲するモールド樹脂壁(81)を有し、前記舟部材(87)の底壁(87a)及び一対の側壁(87b)(87b)が、ボビン(8)の互いに直交する3つの側壁の一部を形成しており、
前記ボビン(8)のモールド樹脂壁(81)の両端部に形成された側方空間(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部が収容されており、該モールド樹脂壁(81)の内周面には、前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、少なくとも1本の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された複数条のリブ(85)〜(85)が、前記両端面に沿って内向きに突設されていることを特徴とするコイル装置。 - 角筒状の周壁を有するボビン(8)と、該ボビン(8)の外周面に巻装されたコイル(7)と、該ボビン(8)の内部を貫通して配備された環状のコア(1)とを具えたコイル装置において、
前記コア(1)は、一対のC字状コア片(2)(2)と、両C字状コア片(2)(2)との間に介在する少なくとも1つの直方体状コア片(3)とから構成され、該直方体状コア片(3)は、複数枚の金属板(31)をコア(1)の磁路と直交する2方向の何れか一方向に積層して構成され、
前記直方体状コア片(3)を構成する複数枚の金属板(31)を積層状態で保持する樹脂製の舟部材(87)が配備され、該舟部材(87)は、底壁(87a)と該底壁(87a)の両端部に突設された一対の側壁(87b)(87b)とから構成され、
前記ボビン(8)は、インサートモールドによって形成されて前記直方体状コア片(3)を包囲するモールド樹脂壁(81)を有し、前記舟部材(87)の底壁(87a)及び一対の側壁(87b)(87b)が、ボビン(8)の互いに直交する3つの側壁の一部を形成しており、
前記ボビン(8)のモールド樹脂壁(81)の両端部に形成された側方空間(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部が収容されており、該モールド樹脂壁(81)の互いに直交する4つの内周面には、該4つの内周面が互いに交叉して形成された4つの角部から前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の四辺に沿って伸び、且つ各四辺の長さよりもそれぞれ短い長さを有する4条のリブ(85)〜(85)が、前記直方体状コア片(3)の両端面に沿って内向きに突設されていることを特徴とするコイル装置。 - C字状コア片(2)の端面と直方体状コア片(3)の端面との間に介在するギャップG、及び前記複数条のリブ(85)〜(85)の間の複数の切り込みには、接着剤(9)が充填され、該接着剤(9)によって直方体状コア片(3)を構成する全ての金属板(31)とC字状コア片(2)とが接合されている請求項1乃至請求項5の何れかに記載のコイル装置。
- 一対のC字状コア片(2)(2)を作製すると共に、複数枚の金属板(31)を積層して直方体状コア片(3)を作製する工程と、
該直方体状コア片(3)を包囲するインサートモールドを施して、前記複数枚の金属板(31)の積層方向と平行な両端面を除く直方体状コア片(3)の外周面を包囲する角筒状のモールド樹脂壁(81)を形成すると共に、該モールド樹脂壁(81)の内周面に、前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の2本の対角線の内、少なくとも1本の対角線に沿う2つの切り込み(86a)(86c)によって互いに分断された複数条のリブ(85)〜(85)を前記両端面に沿って内向きに形成することにより、角筒状のボビン(8)を作製する工程と、
前記ボビン(8)の周囲にコイル(7)を巻装すると共に、該ボビン(8)の両端部に形成された側方空間(80)(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部を挿入して、該ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込む工程
とを有し、前記複数枚の金属板(31)の積層方向が90度異なる2種類の直方体状コア片(3)(3a)について共通のボビン(8)を作製することを特徴とするコイル装置の製造方法。 - 一対のC字状コア片(2)(2)を作製する工程と共に、複数枚の金属板(31)を積層して直方体状コア片(3)を作製する工程と、
該直方体状コア片(3)を包囲するインサートモールドを施して、前記複数枚の金属板(31)の積層方向と平行な両端面を除く直方体状コア片(3)の外周面を包囲する角筒状のモールド樹脂壁(81)を形成すると共に、該モールド樹脂壁(81)の互いに直交する4つの内周面に、該4つの内周面が互いに交叉して形成された4つの角部から前記直方体状コア片(3)の両端面の外形を構成する四角形の四辺に沿って伸び、且つ各四辺の長さよりもそれぞれ短い長さを有する4条のリブ(85)〜(85)を前記直方体状コア片(3)の両端面に沿って内向きに形成することにより、角筒状のボビン(8)を作製する工程と、
前記ボビン(8)の周囲にコイル(7)を巻装すると共に、該ボビン(8)の両端部に形成された側方空間(80)(80)へ一対のC字状コア片(2)(2)の端部を挿入して、ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込む工程
とを有し、前記複数枚の金属板(31)の積層方向が90度異なる2種類の直方体状コア片(3)(3a)について共通のボビン(8)を作製することを特徴とするコイル装置の製造方法。 - 前記ボビン(8)に一対のC字状コア片(2)(2)を組み込む工程においては、C字状コア片(2)の端面と直方体状コア片(3)の端面との間に介在するギャップG、及び前記複数条のリブ(85)〜(85)の間の複数の切り込みに接着剤(9)を充填し、該接着剤(9)によって直方体状コア片(3)を構成する全ての金属板(31)とC字状コア片(2)とを接合する請求項7又は請求項8に記載のコイル装置の製造方法。
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