KR20230091898A - 초크 코일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점적률이 높고, 제조 효율이 높은 고주파 회로에 적합한 초크 코일을 제공한다.　본 발명에 관한 초크 코일(10)은 단부면(32, 32a)끼리를 대향시킴으로써 토로이달 형상으로 되는 원호상의 분할 코어(31)와, 상기 분할 코어를 전기 절연 피복하고, 상기 분할 코어의 각 단부면에서 외향으로 돌출된 플랜지(35, 35)를 갖는 절연 피복재(34)와, 상기 절연 피복재의 외주에 권회되는 피복선(40)과, 상기 피복선이 전기적으로 접속되고, 상기 플랜지의 근방에 각각 마련되는 단자(50, 50)를 구비하는 한 쌍의 코어 피스(20, 20)를 상기 분할 코어의 상기 단부면이 대향하도록 배치하여 이루어지는 초크 코일이며, 상기 피복선은, 상기 절연 피복재의 외주에 복수개가 꼬임 없이 평행하게 권회되어 있고, 각 피복선은 상기 단자와 전기적으로 접속되어 있다.

Description

초크 코일

본 발명은 스위칭 전원 장치나 인버터 기기 등의 교류를 취급하는 기기에서의 고주파 전류 억제 회로나 파형 성형 회로, 역률 개선 회로, 각종 스위칭 전원 회로 등에 사용되는 초크 코일에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 주파수 f가 10kHz 내지 150kHz 정도인 고주파로 구동되는 스위칭식 전원 회로에 사용하는 토로이달 형태를 갖는 초크 코일이면서 점적률이 높은 권선을, 기계를 사용한 자동 권선 장치를 구사하여 제조 효율이 높고 또한 고품질 및 안정 공급을 실현하는 초크 코일에 관한 것이다.

각종 교류 기기의 전원 회로나 고주파 회로에 사용하는 초크 코일은, 보빈이나 표면 처리에 의해 형성된 절연 피복재로 덮인 토로이달 코어에 피복선(마그네트 와이어)을 복수회 감아서 구성되어 있다.

토로이달 코어에 피복선을 감기 위해서는 중앙창에 피복선을 통하여 인출하는 권회 공정을 필요 특성에 따른 설계 권회수만큼 반복해야만 한다.　초크 코일의 소형화를 도모하기 위해, 토로이달 코어의 중앙창은 최소한으로 설계되는 것이 요구되고 있고, 이 권회 작업은 기계화가 곤란하여 수작업에 의지하지 않을 수 없다.　그러나, 피복선의 권회수는, 선 직경이 비교적 가는 예를 들어 직경 0.8mm 이하인 경우에는 수백 회 이상 행할 필요가 있고, 또한 예를 들어 직경 2.0mm 이상의 굵은 선 직경의 경우에는, 권회수는 적기는 하지만 피복선이 딱딱하기 때문에 작업성이 나빠 작업자에 큰 부담을 주게 되어, 양산을 계속하는 것은 어렵다는 문제가 있다.

이에 따라, 상기한 권선의 문제를 해소하기 위해, 원호상의 분할 코어에 절연 피복을 행하고, 피복선을 권회한 코어 피스를 준비하고, 다시 조합하여 토로이달 형상으로 하는 초크 코일이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).　피복선은, 분할 코어의 한쪽의 단부 에지를 시단으로 하여, 분할 코어의 동체부에 권회된 후에, 다른 쪽의 단부 에지에서 종단하도록 권회되어 있다.

일본 실용신안 출원 평01-98725호(일본 실용신안 출원 공개 평03-38603호)의 마이크로 필름 일본 특허 공개 제2001-52945호 공보

근년, 스위칭 전원 장치나 인버터 기기에 사용되는 파워 반도체 소자의 고속화가 현저하고, 이들 전원 회로에 사용되는 초크 코일에 대해서도, 고주파 회로에 적합한 고주파 손실의 억제나 소형화가 요구되고 있다.　초크 코일의 손실은, 철손과 구리손으로 구성되며, 철손은, 코어에 채용되는 자성재에 의존한다.

한편, 구리손의 요인의 하나로는, 권선의 직류 저항손을 들 수 있다.　권선의 직류 저항손을 저감시키기 위해서는, 코어에 대한 피복선의 구리선 부분이 차지하는 비율, 소위 점적률을 높일 것이 요구된다.　특허문헌 1, 2의 경우, 직류 저항손을 저감시키기 위해서는 점적률을 높여, 분할 코어에 대한 권회수를 확보하면서 직경이 보다 큰 피복선을 사용하는 것이 유효하지만, 직경이 보다 큰 피복선을 다수회, 원호상의 분할 코어에 권회하는 것은, 기계는 물론 손으로 감기로도 곤란하며, 피복선의 위치 어긋남이나 감긴 피복선의 무너짐이 발생해 버리기 때문에 현실적이지 않다.

또한, 구리손의 요인의 두 번째로서, 고주파 전류에 의한 표피 효과 현상이 있고, 주파수 f가 높아짐에 따라, 구리선의 내부 저항이 높아져 표면에 경향한 전류가 된다.　구리선의 경우, 표피 깊이는 66.1/f^1/2(mm)로 표현되고, 실효 구리선의 단면적이 감소함으로써 손실이 확대되어 발열에 이르는 것을 알 수 있으며, 초크 코일에서의 구리선 직경도 주파수 f에 적합한 선택을 행하고, 전류 용량에 따른 단면적을 갖는 개수를 준비할 필요가 있다.

이에 따라, 전류 용량에 따른 단면적을 갖는 개수의 구리선(92)을 복수 흐트려지지 않도록 꼬아 묶은 리츠 선(도 13 내지 도 15의 부호 91)을 분할 코어(31)에 권회하는 것을 생각할 수 있다.　그러나, 리츠 선(91)은 후술하는 실시예에서 나타내는 바와 같이, 구리선(92) 사이의 간극 s나, 피막의 부피가 커짐, 꼬인 굵은 선화된 선간의 간극 S가 크게 발생하므로 점적률이 악화된다.　그 결과, 토로이달 코어의 중앙창의 권회수가 대폭으로 적어져, 코어의 대형화를 초래해 버린다.　또한, 리츠 선(91)은 권회 중이나 권회 후에, 그 잔류 응력(복원력)에 의해 감김이 풀리기 쉽기 때문에, 마무리가 부풀어 올라서 대형화되어 버린다는 문제도 있다.　또한, 리츠 선은, 소선 직경이나 꼬임 개수를 주파수에 따라 전용 설계하여, 준비하지 않으면 안 되므로, 수고와 고가격화를 피할 수 없는 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 점적률이 높고, 제조 효율이 높은 고주파 회로에 적합한 초크 코일을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 초크 코일은,

단부면끼리를 대향시킴으로써 토로이달 형상으로 되는 원호상의 분할 코어와,

상기 분할 코어를 전기 절연 피복하고, 상기 분할 코어의 각 단부면에서 외향으로 돌출된 플랜지를 갖는 절연 피복재와,

상기 절연 피복재의 외주에 권회되는 피복선과,

상기 피복선이 전기적으로 접속되고, 상기 플랜지의 근방에 각각 마련되는 단자를

구비하는 한 쌍의 코어 피스를,

상기 분할 코어의 상기 단부면이 대향하도록 배치하여 이루어지는 초크 코일이며,

상기 피복선은, 상기 절연 피복재의 외주에 복수개가 꼬임 없이 평행하게 권회되어 있고, 각 피복선은 상기 단자와 전기적으로 접속되어 있다.

상기 피복선은, 상기 절연 피복재의 주위면을 따라 층상으로 권회되어 있고, 상기 절연 피복재의 내주면 측에는, 상기 내주면에 가까운 측에 하나의 피복선을 포함하는 제1 층, 그 외주에 하나의 피복선을 포함하는 제2 층이 순차 적층된 구성으로 할 수 있다.

상기 피복선은, 상기 단자에서 되꺾어 권회할 수 있다.

상기 절연 피복재에는, 복수의 피복선을 되꺾음 없이 권회할 수 있다.

상기 피복선은, 상기 절연 피복재 측의 내주면 측에는, 중앙이 부풀어 오르도록 권회하는 것이 바람직하다.

상기 단자는, 상기 피복선을 저항 용접, 용접 공법 또는 납땜에 의해 전기적으로 접속할 수 있다.

또한, 본 발명의 초크 코일 제품은, 상기 기재된 초크 코일의 외주를 수지 피복하여 구성된다.

본 발명의 초크 코일에 의하면, 각 코어 피스는, 각각 복수의 피복선이 평행하게 감겨 있기 때문에, 리츠 선에 비하여 고밀도 권회를 달성할 수 있어, 높은 점적률을 확보할 수 있다.　이에 의해, 초크 코일의 소형화, 고성능화를 달성할 수 있다.　피복선은, 절연 피복한 원호상의 분할 코어에 권회하면 되기 때문에, 기계를 사용한 자동 권선 장치를 구사하여 제조할 수 있어, 제조 효율을 높일 수 있다.　특히, 복수의 피복선을 층상으로 권회한 구성에 있어서, 코어 피스의 내주면 측에 하나의 피복선을 포함하는 제1 층, 그 외주측에 하나의 피복선을 포함하는 제2 층이 순차 적층되도록 함으로써, 피복선의 위치 어긋남이나 무너짐, 변동도 없이, 안정적으로 피복선을 권회할 수 있는 이점이 있다.

또한, 한 쌍의 코어 피스는, 단부면끼리를 맞댐으로써 토로이달 형상의 초크 코일을 얻을 수 있기 때문에, 초크 코일의 제조 효율도 가급적 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같이, 피복선은 단선으로 이루어지는 구리선을 복수개, 평행하게 권회하면 되어, 전용 설계가 필요한 고가의 리츠 선을 사용하지 않아도 된다.　따라서, 리츠 선에 비하여 비용 절감을 달성할 수 있고, 또한 꼬지 않기 때문에 점적률도 높고, 또한 개수도 임의로 설정할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 초크 코일은, 스위칭 전원 장치나 인버터 기기 등의 교류를 취급하는 기기에서의 고주파 전류 억제 회로나 파형 성형 회로, 역률 개선 회로, 각종 스위칭 전원 회로 등에 사용되는 초크 코일로서 적합하다.　또한, 피복선의 위치 어긋남이나 무너짐, 변동도 없이, 안정적으로 피복선을 권회할 수 있기 때문에, 이들에 기인하는 고주파 초크 코일의 주파수 특성이나 인덕턴스 특성의 변동을 저감시킬 수 있다.　특히, 주파수 f가 10kHz 내지 150kHz 정도인 고주파로 구동되는 스위칭식 전원 회로에 사용하고, 효율이 좋은 이상 자기 회로인 토로이달 형태를 갖는 초크 코일이면서 점적률이 높은 권선을, 기계를 사용한 자동 권선 장치를 구사하여 제조 효율이 높고 또한 고품질 및 안정 공급을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 초크 코일의 사시도이다.
도 2는 단부면 이외를 수지 피복한 분할 코어의 사시도이다.
도 3은 피복선을 권회한 코어 피스(단자 장착 전)의 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 코어 피스의 단면도이며, 피복선을 층상으로 권회해 가는 과정 (a) 내지 (c)을 나타내는 도면이다.
도 6은 (a) 피복선(중앙창 측만 도시)을 권회한 코어 피스의 단면도와 (b) 포위부 A의 확대도이다.
도 7은 코어 피스의 내주측의 중앙창이 거의 막힐 때까지 피복선을 권회한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 단자 장착 전의 한 쌍의 코어 피스를 단부면이 대향하도록 배치한 사시도이다.
도 9는 단자를 장착한 한 쌍의 코어 피스를 단부면이 대향하도록 배치한 사시도이다.
도 10은 단자에 피복선을 끼워 넣어 퓨징하는 과정을 나타내는 설명도 (a) 내지 (c)이다.
도 11은 코어 피스를 케이싱에 장착하는 과정을 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 초크 코일을 수지 피복에 의해 케이싱에 내장한 초크 코일 제품의 사시도이다.
도 13은 (a) 비교를 위해 리츠 선을 권회한 코어 피스의 단면도, (b)는 중앙창이 거의 막힐 때까지 리츠 선을 권회한 코어 피스의 단면도이다.
도 14는 도 13의 포위부 B의 확대도이다.
도 15는 (a) 본 발명의 코어 피스와 (b) 리츠 선을 권회한 코어 피스의 점적률을 비교하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 초크 코일(10)에 대하여, 도면을 참조하면서 설명을 행한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 초크 코일(10)의 외관 사시도이다.　초크 코일(10)은 이하에서 그 상세나 제조 공정을 나타내는 바와 같이, 각각 피복선(40)이 권회된 원호상의 코어 피스(20, 20)를 수지제의 베이스(60) 상에 적재하여 구성된다.　피복선(40)의 단부 에지(40a, 40a)는 각각 단자(50)에 전기적으로 접속된다.　도시에서는, 3개의 단자(50)가 도시되어 있다.

상기 구성의 초크 코일(10)은 이하의 요령으로 제작할 수 있다.

코어 피스(20)는 도 2에 나타내는 피복 코어(30)의 동체부 외주에, 도 3, 도 4 등에 나타내는 바와 같이 피복선(40)을 권회하고, 도 9에 나타내는 바와 같이 단자(50)를 장착하여 구성된다.

피복 코어(30)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 자성 재료로 이루어지는 원호상의 분할 코어(31)(도 5에 분할 코어(31)의 단면 형상의 도시 있음)의 외주를 전기 절연 피복재로 이루어지는 보빈(34)으로 피복하여 구성된다.　보다 상세하게는, 분할 코어(31)는 단부면(32, 32a) 이외의 부분이 보빈(34)으로 피복되어 있다.　또한, 보빈(34) 대신에, 표면 처리에 의해 형성된 절연 피복재를 채용할 수도 있다.

피복 코어(30)의 내측에는, 토로이달 코어의 중앙창(21)을 형성하게 되는 반원상의 오목부가 형성된 원호 형상의 형태로 할 수 있고, 한 쌍의 피복 코어(30, 30))는 단부면(32, 32a)끼리를 대향시켜 배치함으로써, 평면으로 보아 환상체로 되는 형태로 하고 있다.　피복 코어(30, 30)(분할 코어(31, 31))의 형상은, 조합하여 평면으로 보아 타원 형상, 트랙 형상, 직사각형 형상 등으로 해도 된다.　또한, 분할 코어(31)의 단면 형상은 한정하지는 않지만 도시에서는 대략 직사각형이다.　분할 코어(31)는 자성 분말을 압분 성형하여 소결한 더스트 코어나 페라이트 코어를 예시할 수 있다.　원호상의 분할 코어(31)는 토로이달 형상을 절단한 것, 미리 원호 형상으로 성형한 것을 채용할 수 있다.　그러나, 더스트 코어는 고압 성형 압력에 의한 영향을 받기 때문에, 미리 원호상으로 성형하는 것이 아니라, 토로이달 형상을 절단하는 것이 바람직하다.　또한, 페라이트 코어는, 원호상으로 소성하면, 맞대기면이 되는 단부면(32, 32a)의 형상이 소성 변형의 영향을 받기 때문에, 토로이달 형상을 절단하는 것이 바람직하다.　어느 경우에도 절단한 분할 코어의 쪽이, 자기 특성이 우수하기 때문에, 토로이달 형상을 절단하여 분할 코어를 제작하는 것이 바람직하다.

보빈(34)은 절연성 수지를 인서트 성형 등에 의해 분할 코어(31)의 외주에 형성함으로써 제작할 수 있고, 분할 코어(31)의 단부면(32, 32a)의 근방에 플랜지부(35, 35)를 돌출 설치한 형상으로 할 수 있다.

피복 코어(30)는, 예를 들어 토로이달 형상의 코어를 인서트 성형하여 보빈(34)을 피복 형성한 후, 플랜지부(35)를 따라 절단함으로써 제작할 수 있다.　절단은, 수랭형 지석 회전 절단, 와이어 쏘, 레이저를 사용한 파이버 레이저 절단, 워터 레이저 절단 등을 채용할 수 있다.

피복 코어(30)에는, 한쪽의 단부면(32)으로부터 다른 쪽의 단부면(32a)까지 피복선(40)이 권회되어, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같은 코어 피스(20)가 구성된다.　피복선(40)은 단선의 구성으로 할 수 있고, 마그네트 와이어와 같은 절연 피복된 구리선이나, 절연 피막 표면에 융착 기능을 더 갖는 융착선을 채용할 수 있다.

구체적으로는, 피복선(40)은 도면에 나타내는 바와 같이, 피복 코어(30)에 단선의 피복선(40)을 복수개 패럴렐로 권회한다.　예를 들어, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 먼저, 1개째의 피복선(41)을 피복 코어(30)에 권회한다.　1개째의 피복선(41)은 피복 코어(30)의 내주면(중앙창(21) 측)이 거의 채워질 때까지, 내주면을 따라 권회되어, 피복선(40)의 제1 층(41b)을 구성한다.　피복선(41)의 단부 에지는, 도 3, 도 4에 부호 40a, 또한 도 5의 (a)에 부호 41a로 나타내는 바와 같이, 플랜지부(35)의 외측으로 튀어나오게 두는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 2개째의 피복선(42)을 권회한다.　2개째의 피복선(42)은 중앙창(21) 측은, 제1 층(41b) 상에 겹쳐서 제2 층(42b)을 형성하도록 권회한다(도 6의 (b) 참조: 단, 피복선은 중앙창(21) 측만 도시).　2개째의 피복선(42)은 제1 층(41b)의 1개째의 이웃끼리 밀착한 피복선(41)에 형성되는 골 부분에 끼워지고, 가마니 쌓기와 같은 적층 상태가 되도록 감는 것이 바람직하다.　이에 의해, 피복선(41, 42) 사이의 간극 s를 줄여, 점적률의 향상을 달성할 수 있다.　2개째의 피복선(42)은 피복 코어(30)의 외주측은, 인접하는 1개째의 피복선(41) 사이에 간격이 있으므로, 그 사이에 순차 끼워지도록 권회한다.　2개째의 피복선(42)의 단부 에지는, 1개째와 마찬가지로, 도 3, 도 4에 부호 40a, 또한 도 5의 (b)에 부호 42b로 나타내는 바와 같이, 플랜지부(35)의 외측으로 튀어나오게 둔다.

또한, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 3개째의 피복선(43)을 권회한다.　3개째의 피복선(43)은 중앙창(21) 측은, 제2 층(42b)과 마찬가지로, 2개째의 이웃끼리 밀착한 피복선(42)에 형성되는 골 부분에 끼워지도록 감는다(도 6의 (b) 참조).　또한, 3개째의 피복선(43)은 피복 코어(30)의 외주측은, 1개째와 2개째의 피복선(41, 42) 사이에 간격이 있는 경우에는 그 사이에 순차 끼워지도록 권회하고, 간격이 없는 경우에는, 이들 피복선(41, 42)의 골 부분에 끼워지도록 권회한다.　3개째의 피복선(43)의 단부 에지도, 도 3, 도 4에 부호 40a, 또한 도 5의 (c)에 부호 43b로 나타내는 바와 같이, 플랜지부(35)의 외측으로 튀어나오게 둔다.

상기 요령으로, 피복선(40)을 요구되는 성능만큼, 층상으로 권회하면 된다.　도 6은 7층(41b 내지 47b)이 되도록 피복선(40)(41 내지 47)을 피복 코어(30)에 권회한 코어 피스(20)(단, 피복선은, 중앙창(21) 측만 도시)와 그 포위부 A의 확대도를 나타내고 있다.　확대도 6의 (b)에서는, 피복선(40)은 피복 코어(30)의 중앙창(21) 측에 부호 1 내지 7로 나타내는 바와 같이, 7층 겹치도록 권회되어 있다.　1의 피복선의 권선 횟수를 각각 35턴으로 하면, 7층 패럴렐 감기에 의해, 7×35=245턴의 권선이 실시되어 있게 되어, 고주파에 적합한 코일을 형성할 수 있다.

도 7은 피복 코어(30)의 중앙창(21)이 거의 막힐 때까지 피복선을 권회한 상태를 나타낸다.　도시의 예에서는, 10층 겹치도록 피복선(40)을 권회함으로써, 중앙창(21) 측이 원호 중심을 향하여 약간 부풀어 오른 형태에 접근하도록, 즉, 단부면(32, 32a)을 잇는 선에 접하도록 권선을 행하고 있다.　이에 의해, 상기와 마찬가지로, 1의 피복선(40)의 권선 횟수를 35턴으로 하면, 10층 패럴렐 감기에 의해, 10×35=350턴의 권선을 실시할 수 있다.　이에 의해, 더욱 고주파에 적합한 코일을 형성할 수 있다.

피복선(40)의 권회는, 피복 코어(30)의 한쪽의 단부면(32)으로부터 다른 쪽의 단부면(32a)을 향하여 동일한 방향으로, 즉, 되꺾지 않고 행할 수 있다.　또한, 피복선(40)은 1개를 한쪽의 단부면(32)으로부터 다른 쪽의 단부면(32a)을 향하여 권회한 후(왕로), 단부면(32a) 측으로부터 단부면(32)을 향하여 되꺾어 권회해도 된다(귀로).　이 경우, 왕로에 대하여 피복선(40)을 180도 되꺾고, 귀로는 역방향, 즉, 피복 코어(30)에는, 한쪽의 단부면(32) 측에서 보아 동일한 권회 방향으로 피복선(40)을 감는다.　어느 방법이어도, 프라이어식 권선기 등의 노즐을 사용한 자동 권선 장치를 사용하여 자동으로 권선을 행할 수 있어, 피복선(40)을 치밀하게 감을 수 있고, 또한 턴수(권회수)도 정확하게 제어할 수 있다.　또한, 자동 권선 장치를 채용함으로써, 제조 효율이 높고 또한 고품질 및 안정 공급을 실현할 수 있다.

피복선(40)을 권회하고 있는 동안, 이미 권회된 피복선(40)의 단부 에지(41a) 등은, 차례로 지그로 끼워 두는 것이 요망된다.　이에 의해, 단부 에지(41a) 등의 변동이나 되감김을 방지할 수 있다.　또한, 지그 대신에, 단자(50)의 굴곡부(51)(도 9 참조)에 순차 끼워 두어도 상관없다.

그리고, 코어 피스(20)에 권회된 피복선(40)에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 단자(50)가 장착되고, 피복선(40)의 단부 에지(40a)(41a 내지 47a)는 단자(50)에 전기적으로 접속된다.　예를 들어 단자(50)는 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이 하방에 외부 접점부(52)가 형성되고, 상측에 피복선(40)을 끼워 넣는 굴곡부(51)가 형성된 형상으로 할 수 있다.　이 경우, 먼저, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 피복선(40)(41 내지 47)의 단부 에지(40a)(41a 내지 47a)를 굴곡부(51)에 끼워 넣고, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이 전기 저항을 이용한 열 코킹 용접인 퓨징의 전극 단자(80, 81)에서 굴곡부(51)를 꺾어 구부리면서, 퓨징 가공함으로써, 피복선(40)(41 내지 47)의 단부 에지(40a)(41a 내지 47a)의 절연 피복이 제거되어, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이 단부 에지(40a)와 단자(50)를 전기적 및 구조적으로 접속할 수 있다.　또한, 피복선(40)과 단자(50)는 퓨징 가공에 한정되지는 않고, 저항 용접, TIG 용접 및 플라스마 용접 등과 같은 각종 용접 공법 또는 기계식 박리나 강산, 강알칼리제 등의 화학 약품을 사용한 피막 박리의 후에 납땜하는 등이어도 된다.　어느 가공법에 의해서도, 피복선(40)의 절연 피복의 제거와 함께, 단자(50)에 대한 전기적 접속을 행할 수 있다.

그리고, 단자(50)와 피복선(40)을 전기적으로 접속한 코어 피스(20)는 2개를 1조의 쌍으로 하고, 분할 코어(31)의 단부면(32, 32a)과 다른 쪽의 분할 코어(31)의 단부면(32, 32a)끼리, 또한 플랜지부(35, 35)끼리 대향하도록 맞댄다.　그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 베이스(60)에 적재하여, 도 1에 나타내는 초크 코일(10)이 얻어진다.　또한, 분할 코어(31, 31)의 단부면은, 원하는 직류 중첩 특성(인덕턴스 쌍 전류)을 얻기 위해, 밀착하도록 맞대도 되고, 전기 절연성의 스페이서를 넣어 갭이 형성되도록 해도 된다.

얻어진 초크 코일(10)은 각 코어 피스(20)에 밀하게 피복선(40)을 권회할 수 있어, 피복선(40)의 점적률을 후술하는 도 15에 나타내는 바와 같이 60％ 내지 70％ 이상으로 높일 수 있다.　초크 코일(10)의 점적률의 향상에 의해, 인덕턴스를 높일 수 있고, 또한 초크 코일(10) 자체의 소형화, 경량화, 고효율화, 소직류 저항화 등을 도모할 수 있다.　특히, 피복선(40)은 범용의 각종 직경의 단선, 마그네트 와이어와 같은 단선을 채용할 수 있기 때문에, 전용 설계가 필요한 고가이며 입수에 시간이 걸리는 리츠 선을 사용하지 않아도 된다.　따라서, 리츠 선에 비하여 비용 절감이나 제조 리드 타임의 단축을 달성할 수 있고, 또한 꼬지 않기 때문에 점적률도 높고, 또한 개수도 임의로 설정할 수 있다.

또한, 코어 피스(20)에는, 플랜지부(35, 35)가 형성되어 있기 때문에, 코어 피스(20, 20)의 피복선(40, 40) 사이는 전기적 절연이 도모되어 있어, 이들의 전기적인 접촉이나 단락은 방지할 수 있다.　코어 피스(20, 20)의 중앙창(21) 측에도 전기 절연성의 수지 플레이트 등을 삽입함으로써, 피복선(40, 40) 사이의 전기적 절연을 도모하는 것이 바람직하다.

초크 코일(10)은 베이스(60)에 코어 피스(20, 20)를 얹은 것뿐인 구성이며, 코어 피스(20, 20)가 서로 고정되어 있지 않기 때문에, 맞대기 부분에 간극이 생겨 개방되어 버리는 경우가 있다.　코어 피스(20, 20)끼리는, 접착제를 사용하여 고정하는 것이 일반적이지만, 도 12에 나타내는 바와 같이, 초크 코일(10)을 인서트 성형이나 수지 주형(포팅) 등에 의해 수지 피복하여 케이싱(70)에 내장하고, 초크 코일 제품(11)으로 할 수 있다.　초크 코일(10)을 케이싱(70) 내에 수용함으로써, 방열 특성을 높여, 온도 균일화를 도모할 수 있다.　케이싱(70)에는, 고열전도 수지를 사용하는 것이나, 히트 싱크를 갖는 구조로 할 수 있다.　또한, 도 12에 나타내는 바와 같이 케이싱(70)의 천장면을 평면화하고, 히트 싱크나 섀시를 활용하여 방열이 용이해지도록 접촉하는 면적을 크게 함으로써, 방열성을 더 높일 수도 있다.　케이싱(70)은 천장면을 평면화시킴으로써, 케이싱(70)의 절연 기능과 방열 기능에 의해, 열전도율이 높은 절연 실리콘 시트를 사용하지 않고, 세트 실장을 포함한 방열성을 높일 수 있다.

상기 구성의 초크 코일 제품(11)은 기판 등에 설치되어, 전원 회로나 인버터 등의 교류 기기에서의 잡음 방지 회로, 파형 정형 회로, 공진 회로, 각종 스위칭 회로 등의 초크 코일로서 사용할 수 있다.　본 발명의 초크 코일 제품(11)은 10kHz를 초과하는 고주파용 초크 코일 제품으로서 사용되는 스위칭 전원 등에 있어서, 역률 개선 회로(Power Factor Correction)를 마련한 회로의 고주파 왜곡 전류 대책에 사용되는 초크 코일로서 적합하게 사용할 수 있으며, 나아가, 임피던스 정합용, 고주파 평활 초크 코일로서도 사용할 수 있다.　단, 고주파 용도여도, 공통 모드 초크 코일이나 노멀 모드 초크 코일 등의 고주파에서 감쇠를 얻는 필터 용도에는 적합하지 않다.

상기 설명은, 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 특허 청구 범위에 기재된 발명을 한정하거나, 혹은 범위를 한정 축소하도록 해석해서는 안 된다.　또한, 본 발명의 각 부 구성은, 상기 실시예에 한정되지는 않고, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

실시예

본 발명의 피복선(40)을 패럴렐 감기하여 이루어지는 코어 피스(20)와, 리츠 선(91)을 권회한 코어 피스(90)를 제작하고, 그 점적률을 비교하였다.　발명예는, 도 6에 나타낸 7층×각 35턴의 245턴이다.　비교예는, 7개 꼬임의 리츠 선(91)을 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이 피복 코어의 외주에 권회해 가고, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 발명예와 동일하게 35턴이 되도록 권회하고, 합계 245턴으로 하고 있다.　발명예의 피복선(40)의 권선 부분의 단면도는 도 6의 (b), 또한 비교예의 코어 피스(90)에 대하여, 도 13의 (b)의 포위부 B의 단면을 도 14에 나타낸다.　또한, 도 6의 (b)와 도 14에 대하여, 점적률에 기여하지 않는 클리어런스 부분을 검은 칠로 도 15의 (a), (b)에 각각 나타낸다.

도 6의 (a)와 도 13의 (b)를 참조하면, 동일한 턴수여도, 발명예는, 비교예에 비하여 중앙창(21) 측으로 부풀어 오름 없이 얇게 권회할 수 있다.　이것은, 도 6의 (b)와 도 14를 대비하여 알 수 있는 바와 같이, 발명예는, 각 피복선(40)끼리 밀착해 클리어런스 없이 층상으로 권회할 수 있는 것에 반해, 비교예는, 리츠 선(91)끼리의 사이, 나아가, 리츠 선(91)을 구성하는 구리선(92)끼리의 사이에 간극이 생겨 있다.　보다 상세하게는, 도 15의 (a)와 도 15의 (b)에 검은 칠로 나타내는 바와 같이, 발명예는, 피복선(40)(40 내지 47)끼리의 사이의 간극 s는 비교적 작지만, 비교예는, 구리선(92)끼리의 간극 s에 더하여, 리츠 선(91)끼리의 간극 S를 남겨둔 상태에서 권회되어 있다는 것을 알 수 있다.　이에 의해, 발명예의 점적률은, 약 65％인 것에 반해, 비교예는 약 45％과 약 20％ 이상 점적률이 낮은 결과로 되었다.　동일한 코어 사이즈로 점적률을 20％ 향상시킬 수 있음으로써, 1.2의 2승(1.44)배의 인덕턴스값을 높일 수 있다.　바꿔 말하면, 동등한 성능을 구비하기 위해서는, 발명예는, 비교예에 비하여 코어 사이즈를 약 20％ 소형화할 수 있다.

발명예는, 단선의 피복선(40)을 채용할 수 있기 때문에, 리츠 선(91)에 비하여 선 직경이나 재료 등의 자유도도 높다.　발명예에서는, 점적률을 단순하게 10％ 굵은 선화(예를 들어 직경 0.5mm를 직경 0.55mm로 굵은 선화)함으로써, 구리손(직류 저항)과 발열을 약 17％ 저감시킬 수 있다.

10: 초크 코일
11: 초크 코일 제품
20: 코어 피스
21: 중앙창
30: 피복 코어
31: 분할 코어
32: 단부면
32a: 단부면
34: 보빈
35: 플랜지부
40(41 내지 47): 피복선
40a (41a 내지 47a): 단부 에지
50: 단자

Claims (7)

1. 단부면끼리를 대향시킴으로써 토로이달 형상으로 되는 원호상의 분할 코어와,
   상기 분할 코어를 전기 절연 피복하고, 상기 분할 코어의 각 단부면에서 외향으로 돌출된 플랜지를 갖는 절연 피복재와,
   상기 절연 피복재의 외주에 권회되는 피복선과,
   상기 피복선이 전기적으로 접속되고, 상기 플랜지의 근방에 각각 마련되는 단자를
   구비하는 한 쌍의 코어 피스를,
   상기 분할 코어의 상기 단부면이 대향하도록 배치하여 이루어지는 초크 코일이며,
   상기 피복선은, 상기 절연 피복재의 외주에 복수개가 꼬임 없이 평행하게 권회되어 있고, 각 피복선은 상기 단자와 전기적으로 접속되어 있는,
   초크 코일.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피복선은, 상기 절연 피복재의 주위면을 따라 층상으로 권회되어 있고, 상기 절연 피복재의 내주면 측에는, 상기 내주면에 가까운 측에 하나의 피복선을 포함하는 제1 층, 그 외주에 하나의 피복선을 포함하는 제2 층이 순차 적층되어 있는,
   초크 코일.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 피복선은, 상기 단자에서 되꺾어 권회되어 있는,
   초크 코일.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 절연 피복재에는, 복수의 피복선이 되꺾음 없이 권회되어 있는,
   초크 코일.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 피복선은, 상기 절연 피복재측의 내주면 측에는, 중앙이 부풀어 오르도록 권회되는,
   초크 코일.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단자는, 상기 피복선을 저항 용접, 용접 공법 또는 납땜에 의해 전기적으로 접속하는,
   초크 코일.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 초크 코일의 외주를 수지 피복하여 이루어지는,
   초크 코일 제품.

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