JP7403200B1 - リアクトル用ボビン及びリアクトル - Google Patents

Abstract

【課題】 形状変更が可能な範囲が広く、多くの種類のリアクトルへの対応が可能なリアクトル用ボビンを提供する。【解決手段】 コイルの軸線５０ａｘを四方から囲むように各々配列された第１駒スプール２１１～２１４と、軸線５０ａｘの方向において４個の第１駒スプール２１１～２１４の隣に各々配列された４個の第２駒スプール２２１～２２４と、を有する。第１駒スプール２１１～２１４の各々は、隣の第１駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、隣の第２駒スプールに対して相対移動可能である。また、第２駒スプール２２１～２２４の各々は、隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、隣の第１駒スプールに対して相対移動可能である。【選択図】図４

Description

この発明は、リアクトル用ボビン及びリアクトルに関する。

トランス等のリアクトルは、コイル、コイルが巻かれる中空筒状のボビン、及びボビン内に挿入されるコア等により構成される。このリアクトルは、その用途により、コイルの巻き数やコアの積厚等の仕様が異なったものとなる。このため、リアクトルを構成するためのボビンも、リアクトルの仕様に応じた形状のものが製造され、コスト高を招いている。そこで、仕様の異なった複数種類のリアクトル間で共用可能なボビンが提案されている。

特許文献１は、コアの積厚の変更に耐えうるボビンを開示している。この特許文献１のボビンは、１個のボビンを２個に分割し互いに内外に密着する角樋状壁で篏合させ、両者の重なり合いの長さにより積厚を変更し得るごとく形成したものである。

実願昭５３－０１０６２７号のマイクロフィルム

上述した特許文献１に開示されたボビンは、ボビンに挿入されるコアの積厚の変更に対応可能である。しかしながら、このボビンは形状変更の自由度が低く、多くの種類のリアクトルへの対応が困難である問題がある。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、形状変更の自由度が高く、多くの種類のリアクトルへの対応が可能なリアクトル用ボビン及びリアクトルを提供することを目的とする。

この発明の一態様であるリアクトル用ボビンは、コイルが巻かれ、前記コイルとともにリアクトルを構成するリアクトル用ボビンであって、前記コイルの軸線を四方から囲むように各々配列された４個の第１駒スプールと、前記軸線の方向において前記４個の第１駒スプールの隣に各々配列された４個の第２駒スプールと、を有し、前記４個の第１駒スプールの各々は、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域と、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域とを有しており、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、前記４個の第２駒スプールの各々は、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域と、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域とを有しており、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能である、ことを特徴とする。

好ましい態様において、前記４個の第１駒スプール及び前記４個の第２駒スプールの各々は、前記軸線廻り方向重合領域と前記軸線方向重合領域とが重複する重複重合領域を有し、２個の第１駒スプールの重複重合領域と２個の第２駒スプールの重複重合領域とからなる４個の重複重合領域とが重なり合う場合に、斜めに隣り合った２個の重複重合領域の第１の組と、残りの２個の重複重合領域の第２の組の各々において、一方の重複重合領域が他方の重複重合領域を前記軸線側から支持し、前記第１の組と前記第２の組の一方が他方を前記軸線側から支持する、ことを特徴とする。

他の好ましい態様において、前記４個の第１駒スプールは、対角をなす２個の第１駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第１駒スプールが同一形状であり、
前記４個の第２駒スプールは、対角をなす２個の第２駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第２駒スプールが同一形状である、ことを特徴とする。

この発明の他の態様であるリアクトルは、前記リアクトル用ボビンと、前記リアクトル用ボビンに巻かれるコイルと、を有することを特徴とする。

好ましい態様において、リアクトルは、前記リアクトル用ボビンに挿入されるコア、を有することを特徴とする。

この発明によれば、４個の第１駒スプールの各々は、隣の第１駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、４個の第２駒スプールの各々は、隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、隣の第１駒スプールに対して相対移動可能である、ので、リアクトル用ボビンの形状変更の自由度が高いという効果がある。

この発明の一実施形態であるリアクトル１の斜視図である。 図１のリアクトル１からコア１０を取り除いた斜視図である。 図２のリアクトル１からコイル５０を取り除いた斜視図である。 図３の分解斜視図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。

図１はこの発明の一実施形態であるリアクトル１の斜視図である。リアクトル１は、断面形状がＥ字状であるＥ字コア１１と、断面形状がＩ字状であるＩ字コア１２とを組み合わせたコア１０を有している。このＥ字コア１１とＩ字コア１２とに囲まれた空間内には、コイル５０の巻かれたリアクトル用ボビン２０が収容される。

さらに詳述すると、リアクトル用ボビン２０は、Ｅ字コア１１のＥ字の真ん中の水平棒に相当する部位が挿入された状態で、同空間内に収容される。そして、コイル５０のコイル巻線の両端部分である引き出し線５１及び５２がコア１０の外部に引き出されている。

以下、コイル５０の軸線に平行なＹ軸と、互いに直交し、かつ、Ｙ軸と直交するＸ軸及びＺ軸とからなるＸＹＺ直交座標系を想定し、リアクトル１の各部の構成を説明する。

図２は、図１のリアクトル１からコア１０を取り除いた構成を示す斜視図である。リアクトル用ボビン２０は、矩形筒状をなす筒部２１と、筒部２１のＹ軸方向両端において、ＸＺ平面に沿って拡がったフランジ部２２ａ及び２２ｂを有する。筒部２１は、コイル５０の軸線５０ａｘを取り囲む中空の筒部である。この筒部２１の中空領域に上述したＥ字コア１１の水平棒状の部位が挿入される。

そして、筒部２１には、コイル５０が巻かれる。より具体的には、予め巻かれた空芯コイルであるコイル５０内に、Ｙ軸方向に二分された筒部２１が＋Ｙ側及び－Ｙ側から各々挿入される。フランジ部２２ａ及び２２ｂは、筒部２１に巻かれたコイル５０がＹ軸方向に拡がるのを阻止する役割を果たす。

フランジ部２２ａ及び２２ｂ間は、複数の帯状のホルダ２３により接続されている。このホルダ２３は、フランジ部２２ａ及び２２ｂ間の間隔が拡がるのを阻止する役割を果たす。また、この複数のホルダ２３の外側をリング状のホルダ２４が囲っている。このホルダ２４は、筒部２１に巻かれたコイル５０の径方向のサイズが増加するのを阻止する役割を果たす。

図３は図２のリアクトル用ボビン２０からコイル５０、ホルダ２３及び２４を取り除いた状態を示す斜視図である。また、図４は、図３のリアクトル用ボビン２０の分解斜視図である。

リアクトル用ボビン２０は、４個の第１駒スプール２１１～２１４と、４個の第２駒スプール２２１～２２４とを有する。第１駒スプール２１１～２１４及び第２駒スプール２２１～２２４の各々は、樹脂等の絶縁材料により構成されており、上述した図２の筒部２１の一部をなす筒構成部２３１と、フランジ部２２ａ及び２２ｂの一部をなすフランジ構成部２３２を有する。第１駒スプール２１２及び２１４のフランジ構成部２３２と、第２駒スプール２２１及び２２３のフランジ構成部２３２には、上述した引き出し線５１または５２を通過させるための切り欠き部２３５が形成されている。筒構成部２３１は、軸線５０ａｘと直交する平面で切断した形状がＬ字形状の板材である。本実施形態では、第１駒スプール２１１～２１４と、第２駒スプール２２１～２２４とを組み合わせることにより、上述した図２の筒部２１と、フランジ部２２ａ及び２２ｂが構成される。

第１駒スプール２１１～２１４の各々は、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域２４１と、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域２４２とを有しており、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能である。

さらに詳述すると、第１駒スプールと、隣の第１駒スプールは、一方の軸線廻り方向重合領域２４１が他方の軸線廻り方向重合領域２４１を軸線５０ａｘ側から支持し、第１駒スプールは、隣の第１駒スプールに対し、軸線５０ａｘ方向に摺動可能である。また、第１駒スプールと、隣の第２駒スプールは、一方の軸線方向重合領域２４２が他方の軸線方向重合領域２４２を軸線５０ａｘ側から支持し、第１駒スプールは、隣の第２駒スプールに対し、軸線５０ａｘ廻り方向に摺動可能である。

例えば第１駒スプール２１１と第１駒スプール２１２との間には各々の軸線廻り方向重合領域２４１が介在しており、第１駒スプール２１１は、第１駒スプール２１２に対して相対移動可能である。また、第１駒スプール２１３と第２駒スプール２２３との間には各々の軸線方向重合領域２４２が介在しており、第１駒スプール２１３は、第２駒スプール２２３に対して相対移動可能である。

ここで、「重ね合わせ可能」とは、その対象である２つの部位の一方に他方を収容する凹部が形成されており、その凹部に他方を収容することにより両者の重ね合わせが可能になっていることを意味する。

同様に、第２駒スプール２２１～２２４の各々は、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域２４１と、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域２４２とを有しており、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能である。

また、本実施形態において、４個の第１駒スプール２１１～２１４及び４個の第２駒スプール２２１～２２４の各々は、軸線廻り方向重合領域２４１と軸線方向重合領域２４２とが重複する重複重合領域２４３を有する。そして、２個の第１駒スプールの重複重合領域２４３と２個の第２駒スプールの重複重合領域２４３とからなる４個の重複重合領域２４３とが重なり合う場合に、斜めに隣り合った２個の重複重合領域の第１の組と、残りの２個の重複重合領域の第２の組の各々において、一方の重複重合領域２４３が他方の重複重合領域２４３を軸線５０ａｘ側から支持する。また、第１の組と第２の組の一方が他方を軸線５０ａｘ側から支持する。

例えば図４では、第１駒スプール２１４の重複重合領域２４３と、第１駒スプール２１３の重複重合領域２４３と、第２駒スプール２２４の重複重合領域２４３と、第２駒スプール２２３の重複重合領域２４３とが重なり合う。この場合、斜めに隣り合った第１駒スプール２１４及び第２駒スプール２２３の各重複重合領域２４３が例えば第１の組、斜めに隣り合った第１駒スプール２１３及び第２駒スプール２２４の各重複重合領域２４３が例えば第２の組となる。そして、第１の組では、第２駒スプール２２３の重複重合領域２４３が第１駒スプール２１４の重複重合領域２４３を軸線５０ａｘ側から支持する。また、第２の組では、第２駒スプール２２４の重複重合領域２４３が第１駒スプール２１３の重複重合領域２４３を軸線５０ａｘ側から支持する。そして、第１の組が第２の組を軸線５０ａｘ側から支持する。

また、図４では、第１駒スプール２１３の重複重合領域２４３と、第１駒スプール２１２の重複重合領域２４３と、第２駒スプール２２３の重複重合領域２４３と、第２駒スプール２２２の重複重合領域２４３とが重なり合う。この場合、斜めに隣り合った第１駒スプール２１３及び第２駒スプール２２２の各重複重合領域２４３が例えば第１の組、斜めに隣り合った第１駒スプール２１２及び第２駒スプール２２３の各重複重合領域２４３が例えば第２の組となる。そして、第１の組では、第１駒スプール２１３の重複重合領域２４３が第２駒スプール２２２の重複重合領域２４３を軸線５０ａｘ側から支持する。また、第２の組では、第１駒スプール２１２の重複重合領域２４３が第２駒スプール２２３の重複重合領域２４３を軸線５０ａｘ側から支持する。そして、第１の組が第２の組を軸線５０ａｘ側から支持する。

他にも4個の重複重合領域２４３が重なり合う領域があるが、これらにおいても、同様な支持構造が採用されている。本実施形態によれば、このような第１駒スプール２１１～２１４及び第２駒スプール２２１～２２４の支持構造を採用したため、これらの駒スプールを組み合わせたリアクトル用ボビンの板厚を薄くすることができる。また、このような支持構造を採用したため、第１駒スプール２１１～２１４及び第２駒スプール２２１～２２４を一体的に固定する力を高め、リアクトル用ボビン２０の組み立て後の形状を安定化することができる。

第１駒スルール２１１～２１４及び第２駒スピール２２１～２２４の軸線５０ａｘから最も遠い表面（外表面）の各領域は、各駒スプールが重ね合わされた場合に領域間に段差が生じないように、各々の高さ（軸線５０ａｘからの距離）が調整されている。

第１駒スルール２１１～２１４及び第２駒スピール２２１～２２４は、コイル５０内に挿入後、筒部２１がコイル５０内に丁度収まるように、各駒スプール間の相対位置関係が調整され、接着剤等の固定手段により相互に固定される。従って、本実施形態によれば、コイル５０の仕様に合わせて、リアクトル用ボビン２０の筒部２１のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のサイズの変更が可能であり、リアクトル用ボビン２０の形状変更の自由度を高くすることができる。

また、本実施形態において、４個の第１駒スプール２１１～２１４は、対角をなす２個の第１駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第１駒スプールが同一形状である。具体的には、第１駒スプール２１１及び２１３が同一形状であり、第１駒スプール２１２及び２１４が同一形状である。また、４個の第２駒スプール２２１～２２４は、対角をなす２個の第２駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第２駒スプールが同一形状である。具体的には、第２駒スプール２２１及び２２３が同一形状であり、第２駒スプール２２２及び２２４が同一形状である。従って、本実施形態によれば、部品種類数が少なく、製造コストを低減することができるという効果がある。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば上記実施形態では、コアを有するリアクトルに本発明を適用したが、本発明はコアを有しないリアクトルにも適用可能である。また、上記実施形態では、１本のコイル５０をリアクトル用ボビン２０に巻いたが、２本のコイル５０をリアクトル用ボビン２０に巻いてトランスを構成してもよい。

１ リアクトル
１０ コア
１１ Ｅ字コア
１２ Ｉ字コア
２０ リアクトル用ボビン
２１ 筒部
２２ａ フランジ部
２３ ホルダ
２４ ホルダ
５０ コイル
５０ａｘ 軸線
５１ 引き出し線
５２ 引き出し線
２１１ 第１駒スルール
２１１ 第１駒スプール
２１２ 第１駒スルール
２１２ 第１駒スプール
２１３ 第１駒スルール
２１３ 第１駒スプール
２１４ 第１駒スルール
２１４ 第１駒スプール
２２１ 第２駒スピール
２２１ 第２駒スプール
２２２ 第２駒スピール
２２２ 第２駒スプール
２２３ 第２駒スピール
２２３ 第２駒スプール
２２４ 第２駒スピール
２２４ 第２駒スプール
２３１ 筒構成部
２３２ フランジ構成部
２３５ 切欠き部
２４１ 方向重合領域
２４２ 軸線方向重合領域
２４３ 重複重合領域

Claims (5)

1. コイルが巻かれ、前記コイルとともにリアクトルを構成するリアクトル用ボビンであって、
   前記コイルの軸線を四方から囲むように各々配列された４個の第１駒スプールと、
   前記軸線の方向において前記４個の第１駒スプールの隣に各々配列された４個の第２駒スプールと、を有し、
   前記４個の第１駒スプールの各々は、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域と、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域とを有しており、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、
   前記４個の第２駒スプールの各々は、隣の第２駒スプールと重ね合わせ可能な軸線廻り方向重合領域と、隣の第１駒スプールと重ね合わせ可能な軸線方向重合領域とを有しており、当該隣の第２駒スプールに対して相対移動可能であり、かつ、当該隣の第１駒スプールに対して相対移動可能である、
   ことを特徴とするリアクトル用ボビン。
2. 前記４個の第１駒スプール及び前記４個の第２駒スプールの各々は、前記軸線廻り方向重合領域と前記軸線方向重合領域とが重複する重複重合領域を有し、
   ２個の第１駒スプールの重複重合領域と２個の第２駒スプールの重複重合領域とからなる４個の重複重合領域とが重なり合う場合に、斜めに隣り合った２個の重複重合領域の第１の組と、残りの２個の重複重合領域の第２の組の各々において、一方の重複重合領域が他方の重複重合領域を前記軸線側から支持し、前記第１の組と前記第２の組の一方が他方を前記軸線側から支持する、
   請求項１に記載のリアクトル用ボビン。
3. 前記４個の第１駒スプールは、対角をなす２個の第１駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第１駒スプールが同一形状であり、
   前記４個の第２駒スプールは、対角をなす２個の第２駒スプールの対を２対有し、各対において２個の第２駒スプールが同一形状である、
   請求項２に記載のリアクトル用ボビン。
4. 請求項１に記載のリアクトル用ボビンと、
   前記リアクトル用ボビンに巻かれるコイルと、
   を有するリアクトル。
5. 前記リアクトル用ボビンに挿入されるコア、
   を有する請求項４に記載のリアクトル。