JPH02123716A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁シールド効果の高いチョークコイルに関
する。

〔背景技術とその問題点〕

チョークコイルは、たとえば電磁ノイズの除去用に用い
られるが、一部のノイズが電磁エネルギーとしてチョー
クコイルから放出されるため、電子機器の誤動作や相互
干渉の原因となっている。

しかしながら、これまで電磁シールド構造をもつチョー
クコイルがなかったので、本発明に先立って昭和６３年
５月１０日付けで磁性複合材料により外装することで電
磁シールドしたチョークコイルを開示した（特願昭６３
−１１３０２６号）。

この先に開示された発明は、絶縁被膜により被覆された
フェライト粒子等の磁性体粒子からなる磁性粉をエポキ
シ樹脂等に分散させた磁性複合材料を用い、チョークコ
イル本体の外面に磁性複合材料を注型して電磁シールド
効果を持つ外装部を成形したものである。

しかるに、この先に開示されたチョークコイルにあって
は、電磁シールド効果を高めるためには、エポキシ樹脂
等に磁性体粒子を高密度に充填しなければならないが、
高充填にすると磁性複合材料の流動性がなくなるので、
磁性複合材料の注型が困難になり、生産性が低いという
問題があった。特に、チョークコイル本体は、表面に著
しい凹凸があったり、隙間があったりするので、流動性
のない磁性複合材料を注型して凹部や隙間に磁性複合材
料を確実に充填させることは困難であった。また、この
磁性複合材料は弾性率が高いので、磁性複合材料中のエ
ポキシ樹脂等の硬化収縮時に大きな内部応力（締付は応
力）が発生し、コアを締付けることによってチョークコ
イルのインダクタンスを大きく低下させている。特に、
インダクタンスの大きなチョークコイルで、インダクタ
ンスの低下が顕著である。なお、この原因としては、コ
アの締付けにより、コアにクラックや割れが生じたり、
またコア端部の接触面間に位置ずれや隙間等が発生する
ためであると考えられるが、応力によってコアの結晶の
並び方が変化するためであるかも知れない。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかして、本発明は上述の技術的背景に鑑みてなされた
ものであり、注型の困難性をなくして生産性を向上させ
ることができ、インダクタンスの低下も少なく、電磁シ
ールド効果の高いチョークコイルを提供することを共通
の解決課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため請求項１のチョークコイルは、チョークコイル
本体を金属ケース内に納めたことを特徴としている。

また、請求項２のチョークコイルは、内面を電磁シール
ド材によりコーティングされた非金属ケース内にチョー
クコイル本体を納めたことを特徴としている。

また、請求項３のチョークコイルは、チョークコイル本
体を可撓性樹脂の樹脂モールド部によって外装し、絶縁
被膜により覆われた磁性体粒子からなる磁性粉を含有し
た磁性複合材料によって前記樹脂モールド部の表面を被
覆したことを特徴としている。

〔作用〕

請求項１のチョークコイルは、チョークコイル本体の外
側を金属ケースで囲むことによってチョークコイルに電
磁シールドを施したものである。請求項２のチョークコ
イルは、非金属ケース内面の電磁シールド材でチョーク
コイル本体を囲むことによってチョークコイルに電磁シ
ールドを施したものである。また、請求項３のチョーク
コイルは、磁性複合材料の被覆層でチョークコイル本体
を囲むことによってチョークコイルに電磁シールドを施
したものである。これらは、いずれも磁性複合材料によ
って直接チョークコイル本体をモールドするものでない
ので、注型の困難性がなくて生産性がよく、また磁性複
合材料のように硬化収縮時に発生する大きな内部応力に
よってインダクタンスを大きく低下させることもないも
のである。

即ち、請求項１及び２のチョークコイルでは、金属ケー
スもしくは非金属ケースとチョークコイルの間を空間に
すれば、チョークコイルがモールドされないので、注型
の困難性の問題もなく、またモールド樹脂によるコアの
締付けによってインダクタンスが低下することもない。

また、金属ケースもしくは非金属ケースとチョークコイ
ル本体との間に樹脂を注型する場合でも、流動性がよく
て柔軟な樹脂を選択することにより、注型の困難性やイ
ンダクタンスの低下を避けることができる。

また、請求項３のチョークコイルにあっては、磁性複合
材料を用いているが、磁性複合材料によって直接チョー
クコイル本体をモールドしている訳ではなく、チョーク
コイル本体を可撓性樹脂の樹脂モールド部で外装した上
から磁性複合材料で被覆している。したがって、磁性複
合材料を注型して被ｙｆ層を形成するにしても、樹脂モ
ールド部によって外面が滑らかに成形されたチョークコ
イル本体と金型との間に磁性複合材料を注型することが
でき、注型の困難性が大幅に緩和される。

しかも、磁性複合材料とチョークコイルとの間には可撓
性樹脂が介在しているので、たとえ磁性複合材料が硬化
収縮して大きな内部応力を生じても、この内部応力は可
撓性樹脂によって緩和され、チョークコイル本体のコア
に締付は力を及ぼさず、インダクタンスの大幅な低下を
防止することができるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図に示すものは、本発明の一実施例であって、金属
ケース２内にチョークコイル本体１を納めたものであり
、チョークコイル本体１と金属ケース２との間は空間７
となっている。ここに示しであるチョークコイル本体１
は、コイル（図示せず）を巻回された樹脂製のボビン８
の空心に両側から一対のコ字形のコア９を挿入し、クリ
ップ１０によってコア９を固定したものであるが、これ
はチョークコイル本体１の一例であり、特にチョークコ
イル本体１の構造や用途等は特定されるべきものではな
い。金属ケース２は、はぼチョークコイル本体１の外形
に沿った滑らかな形状をしており、下面が開口している
。この金属ケース２の材質としては、鉄、ニッケル、ア
ルミニウム、銅などを用いることができ、特に材質は問
わないが、電磁シールド効果を高めるためには磁性材料
が適している。また、金属ケース２の板厚が大きいほど
電磁シールド効果を高くすることができる。チョークコ
イル本体１は、下面から金属ケース２内に納入されてお
り、例えば金属ケース２の下部をボビン８の基台部分１
１に嵌合させることにより組み立てられている。チョー
クコイル１５は、電源等の高電圧部品の周辺でも使用さ
れるため、金属ケース２とコイルとは電気的に絶縁して
おく必要があり、そのためには金属ケース２とコイルと
の間に十分な絶縁距離をとってもよいが、こうするとチ
ョークコイル１５が大きくなるので、金属ケース２の内
面に絶縁用樹脂を塗装しておくのが良い。なお、この実
施例は、金属ケース２内にチョークコイル本体１を納め
るだけの簡単な構造であるので、製造が簡単で量産性が
高いものである。

第２図に示すものは本発明の他側であり、上記実施例の
空間７に充填用樹脂１２を介在させることにより、金属
ケース２とコイルとの間の電気的絶縁を図ると共に金属
ケース２内にチョークコイル本体ｌを固定したものであ
る。ここで用いる充填用樹脂１２としては、適度の流動
性があり、また硬化収縮時にチョークコイル１５に大き
な内部応力を及ぼさないような樹脂がよく、例えばウレ
タン樹脂や可視性エポキシ樹脂等の可視性樹脂が好まし
い。このチョークコイル１５の製造方法としては、第３
図に示すように、開口を上にした金属ケース２内にチョ
ークコイル本体１を納めた後、金属ケース２内に充填用
樹脂１２を注型してもよく、あるいは第４図に示すよう
に、金属ケース２内に加熱溶融された充填用樹脂１２を
注入した後、この充填用樹脂１２内にチョークコイル本
体１を浸漬してもよく、いずれの方法にしても金型を用
いることなく充填用樹脂１２を充填させることができる
。もちろん金型内でチョークコイル本体１に充填用樹脂
１２をモールドした後、これを金属ケース２内に納めて
も差し支えない。

第５図に示すものは本発明のさらに他側である。これは
、プラスチックケース等の非金属ケース３の内面を電磁
シールド材４によってコーティングし、この非金属ケー
ス３内にチョークコイル本体１を納めたものである。こ
の電磁シールド材４としては特に限定しないが、電磁シ
ールド効果を高めるためには厚膜であって磁性材料が適
しているので、エポキシ樹脂中にフェライト粒子を分散
させ、非金属ケース３の内面に１ｍｍ以上の厚みに焼き
付けたものが好適である。他にも、電磁シールド材４と
しては、例えば銅片等を樹脂に分散させた複合材料を用
い、これを非金属ケース３の内面にライニングしたもの
や、銅無電解メツキ等により非金属ケース３の内面をコ
ーティングしたものなどもある。尚、第５図では、電磁
シールド材４とチョークコイル本体１との間は空間１３
となっているが、この空間１３にも流動性がよくて柔軟
な充填用樹脂を注型しても差し支えない。

第６図に示すものは本発明のさらに他側である。これは
、注型法によってウレタン樹脂等の可視性樹脂でブヨ−
クコイル本体１を外装して可撓性樹脂の樹脂モールド部
５を成形し、この後樹脂モールド部５の外側に磁性複合
材料６を注型もしくはモールドして被覆層１４を形成し
たものである。ここで、磁性複合材料６は、絶縁処理さ
れた電磁シールド用の磁性粉と、この磁性粉を固めて所
望形状の被覆層１４を成形するための液体状のバインダ
樹脂とからなっている。磁性粉は、高透磁率の微細な磁
性体粒子の集合であり、この磁性体の種類は特に限定し
ないが、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系
フェライト、カーボニル鉄などの透磁率の大きなものが
好適である。この磁性体粒子の表面は、絶縁被膜により
被覆して絶縁処理されており、絶縁被膜によるコーティ
ングないし絶縁被膜によってマイクロカプセル化されて
いる。この絶縁被膜の形成方法としては、特に限定しな
いが、例えばリン酸塩やゲイ酸塩等により磁性粉を処理
することにより磁性体粒子の表面に絶縁被膜を掻く薄く
形成することができる。また、液体状のバインダ樹脂と
しても特に限定しないが、例えばエポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、ウレタノ樹脂等の熱硬化性樹脂もしくは熱可
塑性樹脂を使用することができる。しかして、この磁性
複合材料６によって形成された被覆層１４によって大き
な電磁シールド効果が得られるのである。

しかも、磁性複合材料６の硬化収縮時の締付は応力は、
可撓性樹脂の樹脂モールド部５によって緩和されるので
、コア９に内部応力がかからず、インダクタンスの低下
を防止することができるのである。また、磁性複合材ｆ
１６を注型もしくはモールドする場合には、チョークコ
イル本体１の表面は樹脂モールド部５によって滑らかに
成形されているので、磁性複合材料６が滑らかに流動で
き、また細かな隙間や凹部に充填させる必要がないので
、成形不良なども生じにくいのである。なお、電磁シー
ルド効果をさらに大きくするためには、内側の可撓性樹
脂にも磁性材料を充填しておいてもよいが、充填量は流
動性や内部応力を考慮して余り多過ぎないようにする必
要がある。

〔漏れ磁束の測定結果〕

第７図の回路図に示すように、チョークコイル１５に１
．６Ωの抵抗１６と交流電源１７と電流計１８を直列に
接続して２アンペアの電流を流し、サーチコイル１つで
検出したチョークコイルの漏れ磁束をアナライジングレ
コーダ２゛０に記録した。ここで、測定対象となったチ
ョークコイルは、電磁シールド手段を施されていないも
のく比較例）と、厚さ１ｍｍの不飽和ポリエステル樹脂
で内面をライニングされたステンレススチール製の金属
ケースを被せたチョークコイル（実施例１）と、フェラ
イトを７５ｗｔ％含有した熱硬化性エポキシ樹脂でポリ
エチレンテレフタレート製の非金属ケースの内面に１ｍ
ｍ厚のコーティングを施し、この非金属ケースをチョー
クコイル本体に被せたチョークコイル（実施例２）と、
チョークコイル本体を可撓性樹脂によりモールドし、こ
の樹脂モールド部の上にトランスファーモールドにより
Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトを９０ｗｔ％含有した粉末状
エポキシ樹脂により厚さ２１１１１１１の被覆層を形成
したチョークコイル（実施例３）である。電磁シールド
手段を施されていない場合の漏れ磁束を１００％として
測定結果を第１表に示す。

第１表 〔発明の効果〕 本発明によれば、金属ケース（請求項１）、電磁シール
ド材（請求項２）もしくは磁性複合材料（請求項３）に
よってチョークコイル本体を囲んでいるので、これらの
電磁シールド作用によってチョークコイルから電磁ノイ
ズが漏れるのを防止することができ、周囲の電子機器の
誤動作や相互干渉を大幅に軽減することができる。しか
も、いずれも磁性複合材料によって直接にチョークコイ
ル本体をモールドしていないので、注型の困難性の問題
がなく、容易に製造することができて量産性を高めるこ
とができる。また、モールド樹脂等の硬化収縮によって
チョークコイルに大きな締付は応力を及ぼすことを防止
することができるので、チョークコイルのインダクタン
スの低下を小さくすることができる。特に、高インダク
タンスのチョークコイルにおいてインダクタンスの低下
を小さくすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他例を示す断面図、第３図は同上の製造方法を示す
断面図、第４図は同上の他の製造方法を示す断面図、第
５図は本発明のさらに他例を示す断面図、第６図は本発
明のさらに他例を示す断面図、第７図は漏れ磁束を測定
するための回路を示す回路図である。 １・・・チョークコイル本体　２・・・金属ケース３・
・・非金属ケース　　　　４・・・電磁シールド材５・
・・樹脂モールド部　　　６・・・磁性複合材料路 図 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）チョークコイル本体を金属ケース内に納めたこと
   を特徴とするチョークコイル。
2. （２）内面を電磁シールド材によりコーティングされた
   非金属ケース内にチョークコイル本体を納めたことを特
   徴とするチョークコイル。
3. （３）チョークコイル本体を可撓性樹脂の樹脂モールド
   部によって外装し、絶縁被膜により覆われた磁性体粒子
   からなる磁性粉を含有した磁性複合材料によって前記樹
   脂モールド部の表面を被覆したことを特徴とするチョー
   クコイル。