WO2018088404A1 - インダクタ - Google Patents

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WO2018088404A1
WO2018088404A1 PCT/JP2017/040140 JP2017040140W WO2018088404A1 WO 2018088404 A1 WO2018088404 A1 WO 2018088404A1 JP 2017040140 W JP2017040140 W JP 2017040140W WO 2018088404 A1 WO2018088404 A1 WO 2018088404A1
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core
bobbin
inductor
central axis
flange
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香代 堺
島津 英一郎
祥吾 神戸
真二 宮崎
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Ntn株式会社
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    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
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    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • the present invention relates to an inductor used for an AC adapter, an electric device in an electric vehicle, and various electric facilities.
  • Patent Document 1 As an inductor core, there is one shown in Patent Document 1. Further, Patent Document 2 shows the form of the inductor coil.
  • the electrical insulation between the coil 4 and the core 2 is the bobbin 103. (See FIG. 36).
  • the electrical insulation is determined by the spatial distance and the creepage distance between the two conductive portions.
  • the diameter of the flange portion 103 b of the bobbin 103 is increased so that the outer diameter end of the flange portion 103 b is larger than the outer diameter end of the coil 4.
  • the coil 4 is wound with a space left from the outer diameter end of the flange portion 103b of the bobbin 103 to the inner diameter side.
  • the physique of the inductor 1 increases in the central axis direction.
  • the diameter of the flange portion 103b of the bobbin 103 is increased as in the second improvement measure (FIG. 39)
  • the physique of the inductor 101 is increased in the radial direction.
  • An object of the present invention is to provide an inductor in which a coil is wound through a bobbin, which can realize a reduction in size while ensuring electrical insulation between the coil and the core.
  • the inductor according to the present invention includes a core portion extending in the central axis direction, two flange portions extending from the both ends in the central axis direction of the core portion to the outer diameter side, and sidewalls connecting the outer diameter ends of the two flange portions.
  • the bobbin further has a flange portion extending from both ends of the cylindrical portion to separate the collar portion of the core and the coil, and on a surface facing at least one of the flange portions of the flange portion, A positioning portion is provided which is located on the inner diameter side of the outer diameter end of the flange portion and protrudes toward the collar portion and the tip abuts against the collar portion.
  • the bobbin positioning portion comes into contact with the collar portion of the core, the bobbin is positioned in the central axis direction, and the distance between the core and the coil is kept constant. Thereby, the electrical insulation between the core and the coil is ensured, and the magnetic characteristics such as the inductance value are stabilized.
  • the positioning portion may be provided on each surface of the flange portion facing the flange portion.
  • the creepage distance of the bobbin between the coil and the core is a value obtained by adding the thickness in the central axis direction of the flange portion of the bobbin, the radial distance from the outer diameter end of the flange portion to the positioning portion, and the protruding length of the positioning portion. .
  • the thickness of the flange portion in the central axis direction is the same as the thickness of the flange portion in the configuration of the invention.
  • the creeping distance is increased by (radial direction distance from the outer diameter end of the flange portion to the positioning portion) + (projection length of the positioning portion). Since the radial position of the positioning portion can be arbitrarily determined, a sufficient creeping distance can be secured by appropriately determining (the radial distance from the outer diameter end of the flange portion to the positioning portion).
  • the core may be composed of two pot-shaped core divisions divided in the central axis direction.
  • the core includes an outer peripheral core in which a part of the side wall portion in the circumferential direction is opened and the side wall portion and the two collar portions form a cup shape, and the inner side in the central axis direction of the two collar portions.
  • a core core that is incorporated into the outer peripheral core and serves as the core portion so that both ends thereof are in contact with each other.
  • the outer peripheral core and the core may be magnetic bodies made of the same magnetic material, or may be magnetic bodies made of different magnetic materials.
  • the positioning part may be composed of three or more convex parts that are spaced apart from each other in the circumferential direction. Further, these three or more convex portions may be located apart from each other on a circumference concentric with the bobbin. Furthermore, the space
  • the positioning unit can keep the distance between the core and the coil constant by positioning the bobbin in the direction of the central axis, regardless of the configuration. In addition, by appropriately determining the radial position of the positioning portion, the creepage distance of the bobbin between the coil and the core can be sufficiently ensured.
  • the positioning portion is ring-shaped, the contact area of the positioning portion with respect to the collar portion of the core becomes wide, and the strength of the flange portion is high.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the inductor of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a perspective view of a bobbin of the inductor of FIG. 9. It is the elements on larger scale of FIG.
  • Diagram (A) is the top view
  • Diagram (B) is the XIIIB-XIIIB line of the core division body of diagram (A)
  • FIG. It is sectional drawing of the inductor which concerns on the said 4th Embodiment using the core division body of FIG.
  • Diagram (A) is the top view
  • Diagram (B) is the XVB-XVB line of the core division body of diagram (A) FIG.
  • Diagram (A) is the front view
  • Diagram (B) is a side view of the core division body of diagram (A).
  • FIG. 19 is a perspective view of the inductor according to the sixth embodiment, which is configured by combining the core divided body shown in FIG. 17 and the bobbin shown in FIG. 18.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the inductor of FIG. 19.
  • Diagram (A) is the front view
  • Diagram (B) is a side view of the core division body of diagram (A).
  • Diagram (A) is the top view
  • Diagram (B) is a side view of the core division body of diagram (A). It is sectional drawing of the inductor which concerns on the said 8th Embodiment using the core division body of FIG.
  • FIG. 26 is a perspective view in which the inductor of FIG. 25 is vertically divided by a plane passing through the central axis of the core. It is sectional drawing of the inductor of FIG. FIG. 26 is an explanatory diagram showing assembly of the inductor of FIG. 25, in which the inductor is assembled in the order of diagrams (A) to (C). It is a perspective view of the inductor which concerns on 10th Embodiment of this invention, Comprising: It is a perspective view of the inductor using a core collar split type core.
  • FIG. 26 is a perspective view in which the inductor of FIG. 25 is vertically divided by a plane passing through the central axis of the core. It is sectional drawing of the inductor of FIG.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing assembly of the inductor of FIG. 25, in which the inductor is assembled in the order of diagrams (A) to (C).
  • FIG. 30 is a perspective view in which the inductor of FIG. 29 is vertically divided by a plane passing through the central axis of the core.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of the inductor of FIG. 29.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram showing assembly of the inductor of FIG. 29, in which the inductor is assembled in the order of diagrams (A) to (C).
  • It is a perspective view of the inductor which concerns on 11th Embodiment of this invention, Comprising: It is the perspective view which vertically divided the inductor using the core collar division
  • FIG. 36 is a perspective view of a bobbin of the inductor of FIG. 35. It is a perspective view of the inductor which is the conventional 1st improvement measure. It is a perspective view of the bobbin of the inductor of FIG. It is a perspective view of the inductor which is the conventional 2nd improvement measure.
  • FIG. 40 is a perspective view of a bobbin of the inductor of FIG. 39.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of the inductor according to the first embodiment in a cutaway view
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the inductor.
  • the inductor 1 includes a core 2 and an annular coil 4 wound around the core 2 via a bobbin 3.
  • the core 2 includes a core portion 2a, two collar portions 2b and 2b extending from both ends in the direction of the central axis O of the core portion 2a to the outer diameter side, and the two collar portions 2b. , 2b and a side wall portion 2c connecting the outer diameter ends.
  • An annular hollow portion 5 surrounded by the core portion 2a, the flange portions 2b and 2b, and the side wall portion 2c is formed inside the core 2.
  • the bobbin 3 and the coil 4 are built.
  • the core part 2a is columnar
  • the side wall part 2c is cylindrical.
  • the core 2 of this embodiment is an axially divided type that is divided into two core divided bodies 2A and 2B by a dividing plane orthogonal to the central axis O.
  • the core divided bodies 2A and 2B in this example are pot cores having the same shape and having an E-shaped cross section.
  • Both core division bodies 2A and 2B are magnetic bodies formed of the same magnetic material. For example, sinterable pure iron or the like is applied as the magnetic material. However, it is not limited to this.
  • FIG. 3 is a perspective view of the bobbin.
  • the bobbin 3 includes a cylindrical portion 3a fitted to the outer periphery of the core portion 2a (FIG. 2) of the core 2, and an annular flange portion positioned at both ends of the cylindrical portion 3a in the central axis direction. 3b, 3b.
  • a positioning portion 3c described later is provided on the surface of the flange portion 3b facing the flange portion 2b (FIG. 2) of the core 2.
  • the bobbin 3 is made of an insulating material.
  • a resin material such as polyphenylene sulfide (PPS) is used as the insulating material.
  • the coil 4 is obtained by winding a conductive wire (not shown) around the outer periphery of the cylindrical portion 3a across the two flange portions 3b, 3b of the bobbin 3, as shown in FIGS.
  • the conducting wire is wound up to the outer diameter end of the flange portion 3b. Both ends of the conducting wire are taken out of the core 2.
  • a copper enameled wire is used as the conducting wire of the coil 4.
  • urethane wire UEW
  • formal wire PVF
  • PET polyester wire
  • EIW polyesterimide wire
  • AIW polyamideimide wire
  • PIW polyimide wire
  • a cross-sectional shape of the copper enamel wire a round wire or a square wire can be used.
  • the inductor 1 is assembled by bonding the divided surfaces of the core divided bodies 2A and 2B.
  • a solventless epoxy adhesive or silicone adhesive is used according to required heat resistance and the like.
  • the core divided bodies 2A and 2B, the bobbin 3 and the coil 4 are arranged concentrically.
  • the positioning part 3c of the bobbin 3 will be described.
  • the positioning portion 3c is provided on a surface of the flange portion 3b that faces the flange portion 2b of the core 2, is located on the inner diameter side of the outer diameter end of the flange portion 3b, protrudes toward the flange portion 2b, and has a tip that is flanged. It contacts the part 2b.
  • the positioning portion 3 c of this embodiment includes three or more (for example, six) convex portions 3 ca that are positioned apart from each other in the circumferential direction. The intervals between adjacent convex portions 3ca may be the same. In the example of the figure, each convex portion 3ca is located on a circle concentric with the bobbin 3, but it does not have to be located on such a circle.
  • the tip of the positioning portion 3 c abuts on the flange portion 2 b of the core 2, whereby the bobbin 3 is positioned in the axial direction and the distance between the core 2 and the coil 4 is increased. Kept constant. Thereby, the electrical insulation between the core 2 and the coil 4 is ensured, and the magnetic characteristics such as the inductance value are stabilized.
  • the creeping distance L of the bobbin 3 is the thickness La in the central axis direction of the flange portion 3b, and the radial distance from the outer diameter end of the flange portion 3b to the positioning portion 3c.
  • the creeping distance L of the bobbin 3 matches the thickness La in the central axis direction of the flange portion 3b.
  • the configuration of this embodiment is the same as that of the conventional configuration.
  • the creeping distance L is increased by the amount of (the total of the radial distance Lb and the protruding length Lc). Since the radial position of the positioning portion 3c can be arbitrarily determined, it is possible to ensure a sufficient creepage distance L by appropriately determining the radial distance Lb.
  • Embodiment 5 to 8 show a second embodiment of the present invention.
  • This 2nd Embodiment differs in the structure of the positioning part of the bobbin 3 compared with 1st Embodiment.
  • the other configuration is the same. Parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the positioning portion 3d of the bobbin 3 of the inductor 1 has a ring shape concentric with the bobbin 3.
  • the positioning portion 3d when the positioning portion 3d is ring-shaped, the strength of the flange portion 3b is increased, and the thickness of the flange portion 3b can be reduced.
  • a gap 6 between the flange portion 2b of the core 2 and the flange portion 3b of the bobbin 3 is formed.
  • the ring-shaped positioning portion 3d is increased and the strength of the flange portion 3b is increased. Therefore, the radial position of the positioning portion 3d is determined after securing a sufficient creepage distance L. Is desirable.
  • FIG. 9 to 12 show a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment differs from the first embodiment and the second embodiment in the configuration of the positioning portion of the bobbin 3.
  • the other configuration is the same. Parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • An axially divided core 2 is used for the inductor according to the fourth embodiment.
  • the configuration other than the core 2 is the same as that described in the first to third embodiments. Parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 13A is a plan view of an RM type core used as a core divided body
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line XIIIB-XIIIB.
  • a core is formed by combining two core divisions each made of an RM type core, or one core division body made of an RM type core and a flat plate shape.
  • a core is formed by combining with another core divided body (not shown) made of a lid. The same applies to other cores described later.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of an inductor 1 using a core 2 configured by combining two core divided bodies 2A and 2B made of an RM type core.
  • the coil 4 is wound around the core portion 2 a of the core 2 via the bobbin 3.
  • the coil 4 has a circular shape when viewed from the direction of the central axis O.
  • the bobbin 3 has substantially the same shape as the bobbin 3 (FIG. 3) of the first embodiment or the bobbin 3 (FIG. 7) of the second embodiment. That is, the bobbin 3 has the cylindrical part 3a and the flange parts 3b and 3b, and the positioning part 3c (3d) is provided in the surface facing the flange part 2b of the core 2 in the flange part 3b. As described above, by using the bobbin 3 provided with the positioning portion 3c (3d), the creeping distance of the bobbin 3 between the coil 4 and the core 2 can be sufficiently secured as described above.
  • the bobbin 3 (FIG. 11) of the third embodiment may be used.
  • the axially divided core 2 is also used for the inductor according to the fifth embodiment.
  • the configuration other than the core 2 is the same as that described in the first to third embodiments. Parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the diagram (A) in FIG. 15 is a plan view of the PQ type core
  • the diagram (B) in FIG. 15 is a cross-sectional view along the XVB-XVB line
  • FIG. 16 is two core divided bodies 2A and 2B composed of PQ type cores. It is sectional drawing of the inductor 1 using the core 2 comprised combining these.
  • the bobbin 3 has substantially the same shape as the bobbin 3 (FIG. 3) of the first embodiment or the bobbin 3 (FIG. 7) of the second embodiment.
  • the inductor 1 can also ensure a sufficient creepage distance of the bobbin 3 between the coil 4 and the core 2 by using the bobbin 3 provided with the positioning portion 3c (3d).
  • the bobbin 3 (FIG. 11) of the third embodiment may be used.
  • the inductor according to the sixth embodiment uses a core 2 that is different from the inductor according to the previous embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 17 is a front view of the E-shaped core
  • FIG. 17B is a side view thereof
  • FIG. 18 is a perspective view of a bobbin combined with the E-shaped core
  • FIG. 19 is a perspective view of the inductor 1 configured by combining the two core divided bodies 2A and 2B composed of the E-shaped core shown in FIG. 17 and the bobbin 3 shown in FIG. 18, and
  • FIG. 20 is a sectional view thereof. is there.
  • the core portion 2a of the core 2 has a prismatic shape.
  • the coil 4 is square when viewed from the direction of the central axis O.
  • the bobbin 3 includes a rectangular tube portion 3aA that fits on the outer periphery of a core portion 2a (diagrams (A) and (B) in FIG. 17) that is a prismatic shape of the core 2, and the rectangular tube portion.
  • the flange portion 3b has rectangular flange portions 3b, 3b positioned at both ends in the central axis direction of 3aA, and a positioning portion 3c is provided on the surface of the flange portion 3b facing the collar portion 2b of the core 2.
  • the positioning part 3c consists of three or more convex parts 3ca.
  • the convex portion 3ca that is 90 degrees out of phase with respect to the convex portion 3ca that abuts on the flange portion 2b (FIG. 20) of the core 2, that is, a position that is detached from the core 2 in the assembled state as the inductor 1 as shown in FIG.
  • the convex portion 3ca may not be provided.
  • the positioning portion 3c may have a form (not shown) in which the convex portions are continuous in an annular shape. In that case, the inner diameter of the convex portion may be smaller than the inner diameter of the bobbin 3 or may be the same as the inner diameter of the bobbin 3.
  • This inductor 1 can also ensure a sufficient creeping distance of the bobbin 3b between the coil 4 and the core 2 by using the bobbin 3 provided with the positioning portion 3c.
  • the inductor according to the seventh embodiment uses a core 2 different from the inductor according to the previous embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 21A is a front view of the ER type core
  • FIG. 21B is a side view of the ER type core
  • FIG. 22 is a core 2 configured by combining two core divided bodies 2A and 2B made of the ER type core. It is sectional drawing of the inductor 1 using No ..
  • the bobbin 3 has substantially the same shape as the bobbin 3 (FIG. 3) of the first embodiment or the bobbin 3 (FIG. 7) of the second embodiment.
  • the inductor 1 can also ensure a sufficient creepage distance of the bobbin 3 between the coil 4 and the core 2 by using the bobbin 3 provided with the positioning portion 3c (3d).
  • the bobbin 3 (FIG. 11) of the third embodiment may be used.
  • the inductor according to the eighth embodiment uses a core 2 that is different from the inductor according to the previous embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 23A is a plan view of an EP-type core
  • FIG. 23B is a side view thereof
  • FIG. 24 is a core 2 configured by combining two core divided bodies 2A and 2B made of an EP-type core. It is sectional drawing of the inductor 1 using No ..
  • the bobbin 3 has substantially the same shape as the bobbin 3 (FIG. 3) of the first embodiment or the bobbin 3 (FIG. 7) of the second embodiment.
  • the inductor 1 can also ensure a sufficient creepage distance of the bobbin 3 between the coil 4 and the core 2 by using the bobbin 3 provided with the positioning portion 3c (3d).
  • the bobbin 3 (FIG. 11) of the third embodiment may be used.
  • a core collar split type core 20 is used for the inductor according to the ninth embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 25 is a perspective view of an inductor using a core-split type core
  • FIG. 26 is a perspective view vertically divided by a plane passing through the central axis O of the core
  • FIG. 27 is a sectional view thereof.
  • the core 20 used in the inductor 1 includes a cup-shaped outer peripheral core 21 and a core core 22.
  • the outer core 21 and the core 22 may be magnetic bodies formed from the same magnetic material, or may be magnetic bodies formed from different magnetic materials. Depending on the required characteristics of the inductor 1, the magnetic materials of the outer core 21 and the core 22 can be arbitrarily selected.
  • the outer peripheral core 21 has a cup shape including two flange portions 23 and 23 arranged at both ends in the central axis direction and a side wall portion 24 connecting the outer diameter ends of the two flange portions 23 and 23.
  • the collar portion 23 has a planar shape in which a semicircular portion 23a and a rectangular portion 23b extending with the chord width of the semicircular portion 23a are connected.
  • the side wall portion 24 extends to the arc-shaped side wall portion 24a extending along the outer diameter end of the semicircular portion 23a of the collar portion 23, and continues to both sides of the arc-shaped side wall portion 24a. It consists of a pair of flat plate-like portions 24b and 24b extending along the sides, and an opening 25 is formed between the tips of these flat plate-like portions 24b and 24b.
  • a groove portion 26 including a central groove portion 26a and a core core introduction groove portion 26b is formed on the inner surface of each collar portion 23 in the axial direction.
  • the core core 22 has a cylindrical shape, and its axial length is such that both ends are in contact with the central groove portions 26a and 26a of the two flange portions 23 and 23 in the state of being incorporated in the outer peripheral core 21.
  • the core core 22 corresponds to the core portion 2 a of the axially divided core 2, and the coil 4 is wound around the outer periphery thereof via the bobbin 3. 25 to 27, the bobbin 3 shown in FIG. 3 is used.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram showing the assembly order of the inductor 1.
  • the coil 4 is wound around the cylindrical portion 3a of the bobbin 3, and the core core 22 is inserted into the inner periphery of the cylindrical portion 3a of the bobbin 3 around which the coil 4 is wound.
  • the coil unit 30 (see the diagram (B) in FIG. 28) is assembled.
  • the coil 4 may be wound around the cylindrical portion 3 a of the bobbin 3 after the core core 22 is inserted into the inner periphery of the cylindrical portion 3 a of the bobbin 3.
  • the coil unit 30 is incorporated in the outer core 21.
  • the coil unit 30 is inserted from the opening portion 25 of the outer core 21 so that both ends of the core core 22 pass through the core core introduction portion 26b.
  • the inductor 1 is assembled like FIG.28 (C) by pushing in until the both ends of the core core 22 are located in the center groove part 26a.
  • both ends of the core core 22 are in contact with the two flange portions 23, 23 of the outer peripheral core 21, and the outer core 21 and the core core 22 form the magnetic core 20.
  • the core 20 includes a core core 22 and two flange portions 23 and 23 extending from the both ends in the central axis direction of the core core 22 to the outer diameter side. And a side wall portion 24 connecting the outer diameter ends of the two flange portions 23, 23.
  • An annular coil 4 is wound around the core core 22 via a bobbin 3.
  • the inductor 1 also has the bobbin 3 axially contacted by the tip of the positioning portion 3c of the bobbin 3 abutting on the outer peripheral portion 27 of the collar portion 23 of the core 20. Positioned in the direction, the distance between the core 20 and the coil 4 is kept constant. Thereby, the electrical insulation between the core 20 and the coil 4 is ensured, and the magnetic characteristics such as the inductance value are stabilized. Further, the creeping distance of the bobbin 3 between the coil 4 and the core 20 can be sufficiently ensured similarly to the inductor 1 using the axially divided core 2.
  • a core collar split type core 20 is used for the inductor according to the tenth embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 29 is a perspective view of an inductor according to the tenth embodiment using a core core split type core
  • FIG. 30 is a perspective view vertically divided by a plane passing through the central axis O of the core
  • FIG. 31 is a sectional view thereof. It is.
  • the inductor 1 shown in FIGS. 25 to 27 uses the bobbin 3 shown in FIG. 3, whereas the inductor 1 uses the bobbin 3 shown in FIG.
  • Other configurations are the same as those of the inductor 1 shown in FIGS.
  • the assembly order is the same as that of the inductor 1 shown in FIGS. 25 to 27 (see FIG. 32).
  • the positioning portion 3d uses the ring-shaped bobbin 3
  • the strength of the flange portion 3b increases, and therefore the thickness of the flange portion 3b can be reduced.
  • a core collar split type core 20 is used for the inductor according to the eleventh embodiment. Parts having the same configurations as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 33 is a perspective view in which the inductor according to the eleventh embodiment using a core-core split type core is vertically divided by a plane passing through the central axis O of the core, and FIG. 34 is a cross-sectional view thereof.
  • a bobbin 3 shown in FIG. 11 is used for the inductor 1.
  • Other configurations are the same as the inductor 1 shown in FIGS. 25 to 27 and the inductor 1 shown in FIGS. 29 to 31.
  • the assembly order is the same as that of each inductor 1 using a core core split type core (not shown).
  • the strength of the flange portion 3b can be further increased.

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Abstract

コイルとコアの電気的絶縁性を確保しつつ、小型化を実現できるインダクタを提供する。インダクタ(1)は、コア(2)、ボビン(3)および環状のコイル(4)を備える。コア(2)は、中心軸(O)方向に延びる芯部(2a)と、芯部(2a)の中心軸(O)方向の両端からそれぞれ外径側に広がる2つのつば部(2b)と、これら2つのつば部(2b)の外径端同士を繋ぐ側壁部(2c)とを有する。ボビン(3)は、中心軸(O)方向に延びて芯部(2a)の外周に嵌合する筒部(3a)を有する。コイル(4)は、芯部(2a)に筒部(3a)を介して巻回される。ボビン(3)は、さらに、筒部(3a)の両端からそれぞれ延出してつば部(2b)とコイル(4)とを隔てるフランジ部を有し、フランジ部(3b)の少なくとも一方のつば部(2b)と対向する面に、フランジ部(3b)の外径端よりも内径側の位置にあって、つば部(2b)の側に突出し先端がつば部(2b)に当接する位置決め部(3c)が設けられている。

Description

インダクタ 関連出願
 本出願は、2016年11月9日出願の特願2016-218782および2017年9月4日出願の特願2017-169114の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
 この発明は、ACアタプター、電気自動車における電気機器、および種々の電気設備等の機器に用いられるインダクタに関する。
 インダクタのコアとしては、特許文献1に示すものがある。また、インダクタのコイルの形態が特許文献2に示されている。
 そして、ポットコアを用いたインダクタにおいて、図35に示すように、絶縁材料からなるボビン103を介してコイル4をコア2に巻回する場合、コイル4とコア2との電気的絶縁性がボビン103(図36参照)に求められる。電気的絶縁性は2つの導電性部分間の空間距離と沿面距離とで決まるが、全体のサイズに制限があり空間距離をあまり大きく取ることはできないインダクタ101の場合、沿面距離を確保することが重要となる。図35の場合、沿面距離Lは、ボビン103のフランジ部103bの中心軸Oの方向の厚さLaとなる。すなわち、L=Laとなる。
 ボビン103の沿面距離を確保するための第1の改良策として、図37、図38に示すように、ボビン103のフランジ部103bの中心軸方向厚さを厚くする方法がある。この場合、ボビン103の沿面距離Lは、フランジ部103bの中心軸方向厚さLaa(Laa>La)となる。すなわち、L=Laaとなる。
 また、第2の改良策として、図39、図40に示すように、ボビン103のフランジ部103bの直径を大きくして、フランジ部103bの外径端をコイル4の外径端よりも外径側に突出させる方法がある。言い換えると、ボビン103のフランジ部103bの外径端から内径側にスペースを残してコイル4を巻回する方法である。この場合、ボビン103の沿面距離Lは、フランジ部103bの中心軸方向厚さLaに、フランジ部103bの外径端とコイル4の外径端との径方向距離Ldを加算した値となる。すなわち、L=La+Ldとなる。
特許第4763609号公報 特開2000-331841号公報
 しかし、第1の改良策(図37)のようにボビン103のフランジ部103bの厚さを厚くすると、インダクタ1の体格が中心軸方向に大きくなる。また、第2の改良策(図39)のようにボビン103のフランジ部103bの直径を大きくすると、インダクタ101の体格が径方向に大きくなる。
 この発明の目的は、ボビンを介してコイルが巻回されたインダクタであって、コイルとコアの電気的絶縁性を確保しつつ、小型化を実現できるインダクタを提供することである。
 この発明のインダクタは、中心軸方向に延びる芯部、この芯部の前記中心軸方向の両端からそれぞれ外径側に広がる2つのつば部、およびこれら2つのつば部の外径端同士を繋ぐ側壁部を有するコアと、前記中心軸方向に延びて前記芯部の外周に嵌合する筒部を有するボビンと、前記コアの前記芯部に前記ボビンの前記筒部を介して巻回された環状のコイルとを備え、
 前記ボビンは、さらに、前記筒部の両端からそれぞれ延出して前記コアの前記つば部と前記コイルとを隔てるフランジ部を有し、前記フランジ部の少なくとも一方の前記つば部と対向する面に、前記フランジ部の外径端よりも内径側の位置にあって、前記つば部の側に突出し先端が前記つば部に当接する位置決め部が設けられている。
 この構成によると、ボビンの位置決め部がコアのつば部に当接することにより、ボビンが中心軸方向に位置決めされ、コアとコイルの距離が一定に保たれる。これにより、コアとコイルの電気的絶縁性が確保されるとともに、インダクタンス値等の磁気特性が安定する。
 前記フランジ部の両方の前記つば部と対向する面それぞれに、前記位置決め部が設けられてもよい。
 コイルとコア間のボビンの沿面距離は、ボビンのフランジ部の中心軸方向厚さ、フランジ部の外径端から位置決め部までの径方向距離、および位置決め部の突出長さを加算した値となる。位置決め部を有しない、従来の基本の構成(図35参照)であって、フランジ部の中心軸方向厚さと、発明の構成のフランジ部の中心軸方向厚さとが互いに同じである構成の場合に比較して、上記形態は、(フランジ部の外径端から位置決め部までの径方向距離)+(位置決め部の突出長さ)だけ沿面距離が長くなる。位置決め部の径方向位置は任意に決めることができるので、(フランジ部の外径端から位置決め部までの径方向距離)を適宜に定めることによって、十分な沿面距離を確保することができる。
 このように、ボビンに位置決め部を設けることによって十分な沿面距離を確保することが可能であるため、従来のフランジ部の厚さを厚くした構成(図37参照)のように中心軸方向の体格を大きくしたり、従来のフランジ部の直径を大きくした構成(図39参照)のように径方向の体格を大きくしたりしなくて済む。これにより、コイルとコアの電気的絶縁性を確保しつつ、小型化を実現できる
 前記コアが、前記中心軸方向に分割された2つのポット形のコア分割体からなってもよい。代わりに、前記コアは、前記側壁部の円周方向の一部が開口しこの側壁部と前記2つのつば部とでカップ状を成す外周コアと、前記2つのつば部の前記中心軸方向内側の面に両端がそれぞれ接するように前記外周コアの内部に組み込まれ前記芯部となる芯コアとを有してもよい。前記外周コアと前記コアは、互いに同一の磁性材料から形成された磁性体であっても、または互いに異なる磁性材料から形成された磁性体であってもよい。
 前記位置決め部は、互いに周方向に離れて位置する3つ以上の凸部からなってもよい。また、これら3つ以上の凸部は、前記ボビンと同心の円周上に互いに離れて位置してもよい。さらに、前記3つ以上の凸部のうち隣接する凸部同士の間隔が同一であってもよい。代わりに、前記位置決め部は、前記ボビンと同心のリング状であってもよい。
 前記位置決め部は、これらのいずれの構成であっても、ボビンを中心軸方向に位置決めして、コアとコイルの距離を一定に保つことができる。また、位置決め部の径方向位置を適正に定めることによって、コイルとコア間のボビンの沿面距離を十分に確保することができる。位置決め部がリング状であると、位置決め部のコアのつば部に対する接触面積が広くなって、フランジ部の強度が高い。
 請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の2つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
 この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第1の実施形態に係るインダクタの一部分を破断して表した斜視図である。 図1のインダクタの断面図である。 図1のインダクタのボビンの斜視図である。 図2の部分拡大図である。 この発明の第2の実施形態に係るインダクタの一部分を破断して表した斜視図である。 図5のインダクタの断面図である。 図5のインダクタのボビンの斜視図である。 図6の部分拡大図である。 この発明の第3の実施形態に係るインダクタの一部分を破断して表した斜視図である。 図9のインダクタの断面図である。 図9のインダクタのボビンの斜視図である。 図10の部分拡大図である。 この発明の第4の実施形態に係るインダクタにおけるコア分割体を示す図であって、ダイアグラム(A)はその平面図、ダイアグラム(B)はダイアグラム(A)のコア分割体のXIIIB-XIIIB線に沿った断面図である。 図13のコア分割体を用いた、前記第4の実施形態に係るインダクタの断面図である。 この発明の第5の実施形態に係るインダクタにおけるコア分割体を示す図であって、ダイアグラム(A)はその平面図、ダイアグラム(B)はダイアグラム(A)のコア分割体のXVB-XVB線に沿った断面図である。 図15のコア分割体を用いた、前記第5の実施形態に係るインダクタの断面図である。 この発明の第6の実施形態に係るインダクタにおけるコア分割体を示す図であって、ダイアグラム(A)はその正面図、ダイアグラム(B)はダイアグラム(A)のコア分割体の側面図である。 図17のコア分割体と組み合わせて用いられるボビンの斜視図である。 図17に示すコア分割体と図18に示すボビンとを組み合わせて構成した、前記第6の実施形態に係るインダクタの斜視図である。 図19のインダクタの断面図である この発明の第7の実施形態に係るインダクタにおけるコア分割体を示す図であって、ダイアグラム(A)はその正面図、ダイアグラム(B)はダイアグラム(A)のコア分割体の側面図である。 図21のコア分割体を用いた、前記第7の実施形態に係るインダクタの断面図である。 この発明の第8の実施形態に係るインダクタにおけるコア分割体を示す図であって、ダイアグラム(A)はその平面図、ダイアグラム(B)はダイアグラム(A)のコア分割体の側面図である。 図23のコア分割体を用いた、前記第8の実施形態に係るインダクタの断面図である。 この発明の第9の実施形態に係るインダクタの斜視図であって、芯つば分割型のコアを用いたインダクタの斜視図である。 図25のインダクタをコアの中心軸を通る平面で縦割りにした斜視図である。 図25のインダクタの断面図である。 図25のインダクタの組立を示す説明図であって、インダクタは、ダイアグラム(A)~(C)の順序に従って組み立てられる。 この発明の第10の実施形態に係るインダクタの斜視図であって、芯つば分割型のコアを用いたインダクタの斜視図である。 図29のインダクタをコアの中心軸を通る平面で縦割りにした斜視図である。 図29のインダクタの断面図である。 図29のインダクタの組立を示す説明図であって、インダクタは、ダイアグラム(A)~(C)の順序に従って組み立てられる。 この発明の第11の実施形態に係るインダクタの斜視図であって、芯つば分割型のコアを用いたインダクタをコアの中心軸を通る平面で縦割りにした斜視図である。 図33のインダクタの断面図である。 従来の基本となるインダクタの断面図である。 図35のインダクタのボビンの斜視図である。 従来の第1の改良策であるインダクタの斜視図である。 図37のインダクタのボビンの斜視図である。 従来の第2の改良策であるインダクタの斜視図である。 図39のインダクタのボビンの斜視図である。
 この発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1の実施形態]
 図1は第1の実施形態に係るインダクタの一部分を破断して表した斜視図、図2は同インダクタの断面図である。このインダクタ1は、コア2と、このコア2にボビン3を介して巻回された環状のコイル4とを備える。
 図2に示すように、コア2は、芯部2aと、この芯部2aの中心軸Oの方向の両端からそれぞれ外径側に広がる2つのつば部2b,2bと、これら2つのつば部2b,2bの外径端同士を繋ぐ側壁部2cとからなる。コア2の内部に、前記芯部2a、つば部2b,2b、および側壁部2cで囲まれた円環状の中空部5が形成されている。この中空部5には、ボビン3およびコイル4が内蔵される。この例では、芯部2aは円柱状であり、側壁部2cは円筒状である。
 この実施形態のコア2は、中心軸Oと直交する分割面により2つのコア分割体2A,2Bに分割された軸方向分割型である。この例のコア分割体2A,2Bは、互いに同一形状であり、断面形状がE字状のポットコアからなる。両コア分割体2A,2Bは、同一の磁性材料から形成された磁性体である。前記磁性材料としては、例えば、焼結性純鉄等が適用される。但し、これに限定されるものではない。
 図3はボビンの斜視図である。同図に示すように、ボビン3は、コア2の芯部2a(図2)の外周に嵌合する円筒部3aと、この円筒部3aの中心軸方向の両端に位置する円環状のフランジ部3b,3bとを有する。フランジ部3bにおけるコア2のつば部2b(図2)と対向する面には、後述する位置決め部3cが設けられている。ボビン3は、絶縁性の材料からなる。絶縁性の材料として、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の樹脂材料が適用される。
 コイル4は、図1および図2のように、ボビン3の2つのフランジ部3b,3b間に亘って、円筒部3aの外周に導線(図示せず)を巻回したものである。導線は、フランジ部3bの外径端まで巻回されている。導線の両端は、コア2の外に取り出されている。
 コイル4の導線として、例えば銅エナメル線が用いられる。詳しくは、ウレタン線(UEW)、ホルマール線(PVF)、ポリエステル線(PEW)、ポリエステルイミド線(EIW)、ポリアミドイミド線(AIW)、ポリイミド線(PIW)、これらを組み合わせた二重被覆線、または自己融着線、リッツ線等を使用できる。銅エナメル線の断面形状としては、丸線または角線を使用可能である。
 2つのコア分割体2A,2B間の中空部5にボビン3およびコイル4が収容される状態で、コア分割体2A,2Bの分割面を接着することで、インダクタ1が組み立てられる。分割面の接着には、例えば、無溶剤型のエポキシ系接着材またはシリコーン系接着材等が、要求される耐熱性等に応じて用いられる。インダクタ1の組立状態において、コア分割体2A,2B、ボビン3、およびコイル4が同心に配置されている。
 ボビン3の位置決め部3cについて説明する。位置決め部3cは、フランジ部3bにおけるコア2のつば部2bと対向する面に設けられ、フランジ部3bの外径端よりも内径側の位置にあって、つば部2bの側に突出し先端がつば部2bに当接している。図3に示すように、この実施形態の位置決め部3cは、互いに周方向に離れて位置する3つ以上(例えば6個)の凸部3caからなる。隣接する凸部3ca同士の間隔は同一であってもよい。図の例では、各凸部3caがボビン3と同心の円上に位置しているが、このような円上に位置していなくてもよい。
 図1および図2に示すインダクタ1の組立状態において、位置決め部3cの先端がコア2のつば部2bに当接することにより、ボビン3が軸方向に位置決めされ、コア2とコイル4との距離が一定に保たれる。これにより、コア2とコイル4の電気的絶縁性が確保されるとともに、インダクタンス値等の磁気特性が安定する。
 図2の部分拡大図である図4に示すように、ボビン3の沿面距離Lは、フランジ部3bの中心軸方向厚さLa、フランジ部3bの外径端から位置決め部3cまでの径方向距離Lb、および位置決め部3cの突出長さLcを加算した距離となる。すなわち、L=La+Lb+Lcとなる。これに対し、位置決め部3cを有しない従来の基本の構成(図35参照)の場合、ボビン3の沿面距離Lは、フランジ部3bの中心軸方向厚さLaと一致する。この実施形態のフランジ部3bの中心軸方向厚さLaと、前記従来の基本の構成のフランジ部3bの中心軸方向厚さLaとが同じであるとすると、この実施形態の構成は、前記従来の基本の構成に対して、(径方向距離Lbと突出長さLcの合計)の分だけ沿面距離Lが長くなる。位置決め部3cの径方向位置は任意に決めることができるので、径方向距離Lbを適正に定めることによって、十分な沿面距離Lを確保することが可能である。
 このように、ボビン3に位置決め部3cを設けることによって十分な沿面距離Lを確保することが可能であるため、フランジ部3bの軸方向厚さを厚くした構成(図37参照)のように中心軸方向の体格を大きくしたり、フランジ部3bの直径を大きくした構成(図39参照)のように径方向の体格を大きくしたりしなくて済む。これにより、コイル4とコア2の電気的絶縁性を確保しつつ、小型化を実現できる。
[第2の実施形態]
 図5~図8はこの発明の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態は、第1の実施形態と比べて、ボビン3の位置決め部の構成が異なる。それ以外の構成は同じである。構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 このインダクタ1のボビン3の位置決め部3dは、ボビン3と同心のリング状である。この場合も、ボビン3の沿面距離Lは、フランジ部3bの中心軸方向厚さLa、フランジ部3bの外径端から位置決め部3dまでの径方向距離Lb、および位置決め部3dの突出長さLcを加算した距離となる(図8)。すなわち、L=La+Lb+Lcとなる。第1の実施形態と同様に、前記径方向距離bを適正に定めることによって、十分な沿面距離Lを確保することができる。
 また、位置決め部3dがリング状であると、フランジ部3bの強度が高くなり、フランジ部3bの厚さを薄くすることができる。位置決め部3dが設けられていることで、コア2のつば部2bとボビン3のフランジ部3bとの隙間6が形成される。この隙間6の径方向寸法が大きくなると、リング状の位置決め部3dが大きくなり、フランジ部3bの強度が高くなるので、十分な沿面距離Lを確保した上で位置決め部3dの径方向位置を決めるのが望ましい。
[第3の実施形態]
 図9~図12はこの発明の第3の実施形態を示す。この第3の実施形態は、第1の実施形態および第2の実施形態と比べて、ボビン3の位置決め部の構成が異なる。それ以外の構成は同じである。構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 このインダクタ1のボビン3は、第2の実施形態のボビン3と同様に、位置決め部3eがリング状であるが、第2の実施形態のボビン3とは異なり、位置決め部3eの内径がボビン3の内径と一致している。ボビン3の沿面距離Lは、第2の実施形態と同様に、フランジ部3bの中心軸方向厚さLa、フランジ部3bの外径端から位置決め部3dまでの径方向距離Lb、および位置決め部3eの突出長さLcを加算した距離となる(図12)。すなわち、L=La+Lb+Lcとなる。このように、リング状の位置決め部3eの内径をボビン3の内径と一致させると、位置決め部3eの径方向寸法が大きくなり、フランジ部3bの強度をより一層高くすることができる。
[第4の実施形態]
 第4の実施形態に係るインダクタには、軸方向分割型のコア2が用いられる。コア2以外の構成については、第1~3の実施形態で説明したものと同じである。構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図13のダイアグラム(A)はコア分割体として用いられるRM形コアの平面図、図13のダイアグラム(B)はそのXIIIB-XIIIB線に沿った断面図である。このRM形コアをインダクタのコアに使用するにあたっては、それぞれがRM形コアからなる2つのコア分割体を組み合わせてコアを構成するか、または、RM形コアからなる1つのコア分割体と平板状の蓋からなるもう1つのコア分割体(図示せず)とを組み合わせてコアを構成する。後に説明する他のコアについても同様である。
 図14は、RM形コアからなる2つのコア分割体2A,2Bを組み合わせて構成したコア2を用いたインダクタ1の断面図である。このインダクタ1も、コア2の芯部2aにボビン3を介してコイル4が巻回される。図13のダイアグラム(A)に鎖線で示すように、コイル4は中心軸Oの方向から見た形状が円形である。
 図14において、ボビン3は、第1の実施形態のボビン3(図3)または第2の実施形態のボビン3(図7)と略同じ形状である。つまり、ボビン3は、円筒部3aおよびフランジ部3b,3bを有し、フランジ部3bにおけるコア2のつば部2bと対向する面に位置決め部3c(3d)が設けられている。このように、位置決め部3c(3d)が設けられたボビン3を用いることにより、前記同様に、コイル4とコア2間のボビン3の沿面距離を十分に確保することができる。第3の実施形態のボビン3(図11)を用いてもよい。
[第5の実施形態]
 第5の実施形態に係るインダクタにも、軸方向分割型のコア2が用いられる。コア2以外の構成については、第1~3の実施形態で説明したものと同じである。構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図15のダイアグラム(A)はPQ形コアの平面図、図15のダイアグラム(B)はそのXVB-XVB線に沿った断面図、図16はPQ形コアからなる2つのコア分割体2A,2Bを組み合わせて構成したコア2を用いたインダクタ1の断面図である。ボビン3は、第1の実施形態のボビン3(図3)または第2の実施形態のボビン3(図7)と略同じ形状である。このインダクタ1も、位置決め部3c(3d)が設けられたボビン3を用いることにより、コイル4とコア2間のボビン3の沿面距離を十分に確保することができる。第3の実施形態のボビン3(図11)を用いてもよい。
[第6の実施形態]
 第6の実施形態に係るインダクタは、先の実施形態に係るインダクタとは異なるコア2が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図17のダイアグラム(A)はE形コアの正面図、図17のダイアグラム(B)はその側面図、図18はこのE形コアと組み合わされるボビンの斜視図である。また、図19は、図17に示すE形コアからなる2つのコア分割体2A,2Bと、図18に示すボビン3とを組み合わせて構成したインダクタ1の斜視図、図20はその断面図である。図17のE形コアをコア分割体2A,2Bとして用いると、コア2の芯部2aは角柱状となる。図17(B)に鎖線で示すように、コイル4は、中心軸Oの方向から見た形状が方形である。
 図18に示すように、ボビン3は、コア2の角柱状である芯部2a(図17のダイアグラム(A)および(B))の外周に嵌合する角筒部3aAと、この角筒部3aAの中心軸方向の両端に位置する方形のフランジ部3b,3bとを有し、フランジ部3bにおけるコア2の前記つば部2bと対向する面に位置決め部3cが設けられている。図18に示すボビン3は、位置決め部3cが3つ以上の凸部3caからなる。コア2のフランジ部2b(図20)に当接する凸部3caに対し90度位相がずれている凸部3ca、つまり図19のようにインダクタ1として組み立てた状態でコア2から外れた位置にある凸部3caは無くてもよい。位置決め部3cは、凸部が環状に連なる形態(図示せず)であってもよい。その場合、凸部の内径は、ボビン3の内径よりも小さくてもよく、またボビン3の内径と同じであってもよい。
 このインダクタ1も、位置決め部3cが設けられたボビン3を用いることにより、コイル4とコア2間のボビン3bの沿面距離を十分に確保することができる。
[第7の実施形態]
 第7の実施形態に係るインダクタは、先の実施形態に係るインダクタとは異なるコア2が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図21のダイアグラム(A)はER形コアの正面図、図21のダイアグラム(B)はその側面図、図22はER形コアからなる2つのコア分割体2A,2Bを組み合わせて構成したコア2を用いたインダクタ1の断面図である。ボビン3は、第1の実施形態のボビン3(図3)または第2の実施形態のボビン3(図7)と略同じ形状である。このインダクタ1も、位置決め部3c(3d)が設けられたボビン3を用いることにより、コイル4とコア2間のボビン3の沿面距離を十分に確保することができる。第3の実施形態のボビン3(図11)を用いてもよい。
[第8の実施形態]
 第8の実施形態に係るインダクタは、先の実施形態に係るインダクタとは異なるコア2が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図23のダイアグラム(A)はEP形コアの平面図、図23のダイアグラム(B)はその側面図、図24はEP形コアからなる2つのコア分割体2A,2Bを組み合わせて構成したコア2を用いたインダクタ1の断面図である。ボビン3は、第1の実施形態のボビン3(図3)または第2の実施形態のボビン3(図7)と略同じ形状である。このインダクタ1も、位置決め部3c(3d)が設けられたボビン3を用いることにより、コイル4とコア2間のボビン3の沿面距離を十分に確保することができる。第3の実施形態のボビン3(図11)を用いてもよい。
[第9の実施形態]
 第9の実施形態に係るインダクタには、芯つば分割型のコア20が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図25は芯つば分割型のコアを用いたインダクタの斜視図、図26はコアの中心軸Oを通る平面で縦割りにした斜視図、図27はその断面図である。このインダクタ1に用いられているコア20は、カップ状の外周コア21と、芯コア22とからなる。外周コア21および芯コア22は、互いに同一の磁性材料から形成された磁性体であってもよいし、互いに異なる磁性材料から形成された磁性体であってもよい。インダクタ1の求められる特性に応じて、外周コア21および芯コア22の磁性材料をそれぞれ任意に選択することができる。
 外周コア21は、中心軸方向の両端に配置された2つのつば部23,23と、これら2つのつば部23,23の外径端同士を繋ぐ側壁部24とからなるカップ状である。つば部23は、半円状部分23aと、この半円状部分23aの弦の幅で延びる長方形部分23bとが繋がった平面形状である。側壁部24は、つば部23の前記半円状部分23aの外径端に沿って延びる円弧状側壁部24aと、この円弧状側壁部24aの両側にそれぞれ続き、前記長方形部分23bの一対の対向辺に沿って延びる一対の平板状部分24b,24bとでなり、これら平板状部分24b,24bの先端間に開口部25が形成されている。
 各つば部23の軸方向内側の面に、中心溝部26aおよび芯コア導入溝部26bからなる溝部26が形成されている。溝部26以外の部分、すなわち側壁部24に隣接する外周部27は、溝部26よりも軸方向内側に張り出している。
 芯コア22は円柱状で、その軸方向長さは、外周コア21に組み込まれた状態で両端が2つのつば部23,23の中心溝部26a,26aに接する長さとされている。芯コア22は前記軸方向分割型のコア2の芯部2aに相当し、その外周にボビン3を介してコイル4が巻回される。図25~図27の例では、図3に示すボビン3が用いられている。
 図28はこのインダクタ1の組立順序を示す説明図である。
 図28のダイアグラム(A)のように、ボビン3の円筒部3aにコイル4を巻回しておき、そのコイル4が巻回されたボビン3の円筒部3aの内周に芯コア22を挿入して、コイルユニット30(図28のダイアグラム(B)参照)を組み立てる。ボビン3の円筒部3aの内周に芯コア22を挿入してから、ボビン3の円筒部3aにコイル4を巻回してもよい。
 次に、図28のダイアグラム(B)のように、前記コイルユニット30を外周コア21の中に組み込む。その際、芯コア22の両端が芯コア導入部26bを通るように、コイルユニット30を外周コア21の開口部25から挿入する。そして、芯コア22の両端が中心溝部26aに位置するまで押し込むことにより、図28(C)のようにインダクタ1が組み立てられる。なお、図28(C)の組立状態から、外周コア21の開口部25を蓋(図示せず)で塞いでもよい。
 組み立てられたインダクタ1は、図27に示すように、外周コア21の2つのつば部23,23に芯コア22の両端が接触し、これら外周コア21および芯コア22で磁性体のコア20が構成される。このコア20は、軸方向分割型のコア2(図2)と同様に、芯コア22と、この芯コア22の中心軸方向の両端からそれぞれ外径側に広がる2つのつば部23,23と、これら2つのつば部23,23の外径端同士を繋ぐ側壁部24とを有する。芯コア22には、ボビン3を介して環状のコイル4が巻回されている。
 このインダクタ1も、軸方向分割型のコア2を用いたインダクタ1と同様に、ボビン3の位置決め部3cの先端がコア20のつば部23の外周部27に当接することにより、ボビン3が軸方向に位置決めされ、コア20とコイル4との距離が一定に保たれる。これにより、コア20とコイル4の電気的絶縁性が確保されるとともに、インダクタンス値等の磁気特性が安定する。また、軸方向分割型のコア2を用いたインダクタ1と同様に、コイル4とコア20間のボビン3の沿面距離を十分に確保することができる。
[第10の実施形態]
 第10の実施形態に係るインダクタには、芯つば分割型のコア20が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図29は芯コア分割型のコアを用いた、第10の実施形態に係るインダクタの斜視図、図30はコアの中心軸Oを通る平面で縦割りにした斜視図、図31はその断面図である。図25~図27に示すインダクタ1は図3に示すボビン3が用いられているのに対し、このインダクタ1は図7に示すボビン3が用いられている。他の構成は、図25~図27に示すインダクタ1と同じである。また、組立順序も、図25~図27に示すインダクタ1と同じである(図32参照)。
 このように、位置決め部3dがリング状のボビン3を用いると、フランジ部3bの強度が高くなるため、フランジ部3bの厚さを薄くすることができる。
[第11の実施形態]
 第11の実施形態に係るインダクタには、芯つば分割型のコア20が用いられる。先の実施形態と構成が同じ箇所については、同一符号を付して表し、説明を省略する。
 図33は芯コア分割型のコアを用いた、第11の実施形態に係るインダクタをコアの中心軸Oを通る平面で縦割りにした斜視図、図34はその断面図である。このインダクタ1には、図11に示すボビン3が用いられている。他の構成は、図25~図27に示すインダクタ1、および図29~図31に示すインダクタ1と同じである。また、組立順序も、芯コア分割型のコアを用いた前記各インダクタ1と同じである(図示省略)。
 このように、位置決め部3eの内径がボビン3の内径と一致したリング状のボビン3を用いると、フランジ部3bの強度をより一層高くすることができる。
 以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
1…インダクタ
2…コア
2A,2B…コア分割体
2a…芯部
2b…つば部
2c…側壁部
3…ボビン
3b…フランジ部
3c…位置決め部
3d…位置決め部
3e…位置決め部
4…コイル
20…コア
23…つば部
24…側壁部
O…中心軸

Claims (10)

  1.   中心軸方向に延びる芯部、
      この芯部の前記中心軸方向の両端からそれぞれ外径側に広がる2つのつば部、および
      これら2つのつば部の外径端同士を繋ぐ側壁部を有するコアと、
      前記中心軸方向に延びて前記芯部の外周に嵌合する筒部を有するボビンと、
     前記コアの前記芯部に前記ボビンの前記筒部を介して巻回された環状のコイルとを備えたインダクタであって、
     前記ボビンは、さらに、前記筒部の両端からそれぞれ延出して前記コアの前記つば部と前記コイルとを隔てるフランジ部を有し、前記フランジ部の少なくとも一方の前記つば部と対向する面に、前記フランジ部の外径端よりも内径側の位置にあって、前記つば部の側に突出し先端が前記つば部に当接する位置決め部が設けられているインダクタ。
  2.  請求項1に記載のインダクタにおいて、前記フランジ部の両方の前記つば部と対向する面それぞれに、前記位置決め部が設けられているインダクタ。
  3.  請求項1または2に記載のインダクタにおいて、前記コアは、前記中心軸方向に分割された2つのポット形のコア分割体からなるインダクタ。
  4.  請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインダクタにおいて、前記コアは、前記側壁部の円周方向の一部が開口しこの側壁部と前記2つのつば部とでカップ状を成す外周コアと、前記2つのつば部の前記中心軸方向内側の面に両端がそれぞれ接するように前記外周コアの内部に組み込まれ前記芯部となる芯コアとを有するインダクタ。
  5.  請求項4に記載のインダクタにおいて、前記外周コアと前記芯コアは、互いに同一の磁性材料から形成された磁性体であるインダクタ。
  6.  請求項4に記載のインダクタにおいて、前記外周コアと前記芯コアは、互いに異なる磁性材料から形成された磁性体であるインダクタ。
  7.  請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインダクタにおいて、前記位置決め部は、互いに周方向に離れて位置する3つ以上の凸部からなるインダクタ。
  8.  請求項6において、前記3つ以上の凸部が、前記ボビンと同心の円周上に互いに離れて位置するインダクタ。
  9.  請求項7または8において、前記3つ以上の凸部のうち隣接する凸部同士の間隔が同一であるインダクタ。
  10.  請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインダクタにおいて、前記位置決め部は、前記ボビンと同心のリング状であるインダクタ。
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