JP2004303816A

JP2004303816A - Choke coil and switching power supply

Info

Publication number: JP2004303816A
Application number: JP2003092485A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sato; 雅樹佐藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a choke coil wherein contact between a coil member and a core can be prevented in a simple structure, and to provide a switching power supply. <P>SOLUTION: The choke coil 9 is provided with the coil member 14 formed of a copper plate 13, and the core 17 which is constituted of an upper core 15 and a lower core 16 arranged so as to sandwich the coil body 18 of the coil member 14. In an opposite side of connection terminals 19a, 19b in the coil body 18, a stop fluctuation structural 24 which suppresses fluctuation of the coil body 18 is attached. The structural 24 is provided with an upper spacer 25 arranged between an upper surface of the coil body 18 and an inner surface of the upper core 15, a lower spacer 26 arranged between a lower surface of the coil body 18 and an inner surface of the lower core 16, and a linkage 27 which is collectively formed in an unified body with the respective spacers 25, 26. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源装置等に使用されるチョークコイル及びスイッチング電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源装置に使用されるチョークコイルとしては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この文献に記載のチョークコイルは、銅板等で形成されたコイルと、このコイルを挟むように配置された２つのコア部材とを有している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５０２７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、各コア部材の中脚部の周囲にボビンを配置し、このボビンに巻き付ける構成としたので、コイルが振動してコア部材に接触することは無い。しかし、ボビンを使用すると、チョークコイルが大型化してしまう。また、チョークコイルの構造が複雑化し、製作コストが高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構造でコイル体とコア部との接触を防ぐことができるチョークコイル及びスイッチング電源装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属板で形成されたコイル体と、コイル体の一部分を挟むように配置された上部コア及び下部コアからなるコア部とを備えたチョークコイルであって、コイル体は、金属板をコイル状に曲げて形成され、上部コアと下部コアとに挟まれるコイル本体部と、金属板の両端を含み、コア部の一側に配置されるように形成された接続端子部とを有し、コイル本体部における接続端子部の反対側には、絶縁体で形成されコイル本体部の振れを抑える振れ止め部材が取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
このようなチョークコイルにおいては、コイル体の接続端子部がネジ止め等により被接続部に固定されるが、接続端子部はコイル本体部の一側に位置しているので、コイル本体部は振動には弱くなる。特に、チョークコイルを備えたスイッチング電源装置が車載用の場合には、使用環境下において常に振動が加わるため、コイル本体部が振れてコア部に接触する可能性がある。一方、接続端子部はコア部の一側のみに配置されているので、コア部の他側（接続端子部の反対側）には十分なスペースが空いている。そこで、そのスペースを有効利用して、コイル本体部における接続端子部の反対側に振れ止め部材を取り付けることで、コイル本体部の振れを抑えるようにする。これにより、金属板をコイル状に巻き付けるためのボビンをコア部内に設けなくても、コイル本体部が上下方向に振れてコア部の内面に接触することを確実に防止できる。従って、チョークコイルの小型化及びコストダウン化を図ることが可能となる。
【０００８】
好ましくは、振れ止め部材は、コイル本体部の上面と上部コアの内面との間に配置された上スペーサ部と、コイル本体部の下面と下部コアの内面との間に配置された下スペーサ部と、上スペーサ部及び下スペーサ部と一体化された連結部とを有する。これにより、振れ止め部材を１つの部品で簡単に構成することができる。
【０００９】
コイル本体部は、金属板を複数回コイル状に曲げて形成されており、振れ止め部材は、連結部と一体化されると共に、コイル本体部を形成する上下の金属板の間に配置された補助スペーサ部を更に有することが好ましい。これにより、所望のコイル特性を得るために、金属板を複数回コイル状に曲げてコイル本体部を形成した場合に、コイル本体部の振動によって、コイル本体部を形成する上下の金属板同士が接触することを防止できる。従って、コイル本体部のターン数（巻き数）が少なくなってコイル本体部のコイル特性が変わってしまうことを回避できる。
【００１０】
また、好ましくは、上スペーサ部または下スペーサ部の先端には、コイル本体部の内周面と係合する係止用爪部が設けられている。この場合には、振れ止め部材を小型化しつつ、振れ止め部材がコイル本体部から外れるのを防止できる。また、コイル本体部が前後方向（コイル本体部及び接続端子部の並設方向）に振れて、上部コア及び下部コアに設けられた突部に接触することを確実に防止できる。
【００１１】
また、上スペーサ部または下スペーサ部は、連結部の両側方に延在しており、上スペーサ部または下スペーサ部の両側には、コイル本体部の内周面または外周面と係合する１対の係止用爪部がそれぞれ設けられている構成であってもよい。この場合には、振れ止め部材がコイル本体部から外れるのを防止できると共に、コイル本体部が前後方向及び横方向に振れて、上部コア及び下部コアに設けられた突部に接触することを確実に防止できる。
【００１２】
さらに、上スペーサ部または下スペーサ部は、コイル本体部の外周から張り出すように連結部の両側方に延在している構成であってもよい。この場合には、コイル本体部が横方向に振れて、上部コア及び下部コアに設けられた突部に接触することを防止できる。
【００１３】
また、本発明は、入力電圧をスイッチングするスイッチング回路を有し、入力電圧を所定の電圧に変換する電圧変換部と、電圧変換部の出力電圧を平滑化する平滑回路とを備えたスイッチング電源装置であって、平滑回路は、上述したチョークコイルを有することを特徴とするものである。このように上記の振れ止め部材を有するチョークコイルを設けることにより、簡単な構造でコイル体とコア部との接触を防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチョークコイル及びスイッチング電源装置の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本発明に係るチョークコイル及びスイッチング電源装置の第１の実施形態を図１〜図５により説明する。図１は、本実施形態のチョークコイルを備えたスイッチング電源装置を示す分解斜視図である。同図において、スイッチング電源装置１は、例えばガソリンエンジン及び電動機を動力源としたハイブリッド車のように大電流を必要とする自動車に搭載されるものである。
【００１６】
スイッチング電源装置１は、放熱構造をもったケース２を有し、このケース２内には、入力フィルタ３、スイッチング回路４、トランス５、整流回路６、平滑回路７及び出力フィルタ８が収納されている。
【００１７】
入力フィルタ３は、バッテリー（図示せず）から入力された直流電圧に含まれるノイズを除去する。スイッチング回路４は、複数のスイッチング素子を有し、入力フィルタ３からの直流電圧を交流電圧に変換する。トランス５は、スイッチング回路４の出力電圧を所定の電圧まで降圧する。整流回路６は、トランス５の出力電圧（交流電圧）を整流して直流電圧に変換する。なお、スイッチング回路４、トランス５及び整流回路６は、入力電圧を所定の電圧に変換する電圧変換部を構成するものである。
【００１８】
平滑回路７は、チョークコイル９とコンデンサ１０とを有し、整流回路６の出力電圧を平滑化する。なお、チョークコイル９は、支持具１１によってケース２のベース１２に取り付けられている。出力フィルタ８は、平滑回路７の出力電圧に含まれる高周波成分のノイズを除去する。
【００１９】
図２はチョークコイル９の拡大斜視図であり、図３はチョークコイル９の分解斜視図であり、図４はチョークコイル９の背面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【００２０】
各図において、チョークコイル９は、平角線状等の金属板、例えば銅板１３で形成されたコイル体１４と、このコイル体１４の一部分を挟むように配置された上部コア１５及び下部コア１６からなるコア部１７とを備えている。
【００２１】
コイル体１４は、銅板１３をコイル状に曲げて形成したコイル本体部１８と、銅板１３の両端を含む接続端子部１９ａ，１９ｂとからなっている。コイル本体部１８は、銅板１３を複数回、例えば２回だけコイル状に曲げて形成された２ターン構造となっている。接続端子部１９ａ，１９ｂは、コイル本体部１８の一側に位置するように形成されている。
【００２２】
コア部１７は、例えばフェライトで形成されている。上部コア１５は、円柱状の内側突部２０と、この内側突部２０の両側に設けられた１対の外側突部２１とを有し、各外側突部２１の内側面は、コイル本体部１８の外周面に対応して湾曲状を有している。下部コア１６は、円柱状の内側突部２２と、この内側突部２２の両側に設けられた１対の外側突部２３とを有し、各外側突部２３の内側面は、コイル本体部１８の外周面に対応して湾曲状を有している。
【００２３】
コイル体１４が上部コア１５と下部コア１６とに挟まれている状態では、内側突部２０，２２同士および外側突部２１，２３同士が突き合わされると共に、内側突部２０，２２と外側突部２１，２３との間のスペースにコイル本体部１８が配置される。このとき、コイル体１４の接続端子部１９ａ，１９ｂは、コア部１７の一側に引き出されている。また、コア部１７の他側（接続端子部１９ａ，１９ｂの反対側）には、コイル本体部１８の一部がはみ出ている。
【００２４】
そのコイル本体部１８におけるコア部１７からはみ出た部分には、コイル本体部１８の振れを抑えるための差込式の振れ止め部材２４が取り付けられている。振れ止め部材２４は、絶縁性及び耐熱性を有する材料、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂で形成されている。
【００２５】
振れ止め部材２４は、コイル本体部１８の上面と上部コア１５の内面との間に配置される上スペーサ部２５と、コイル本体部１８の下面と下部コア１６の内面との間に配置される下スペーサ部２６と、これらのスペース部２５，２６と一体化された連結部２７とを有している。各スペーサ部２５，２６の先端には、コイル本体部１８の内周面と係合する係止用爪部２８，２９がそれぞれ設けられている。これにより、振れ止め部材２４がコイル本体部１８から外れることを防止できる。
【００２６】
このような振れ止め部材２４を設けることにより、コイル本体部１８が上下方向（高さ方向）に振れてコア部１７の内面に接触したり、コイル本体部１８が前後方向（コイル本体部１８及び接続端子部１９ａ，１９ｂの並設方向）に振れてコア部１７の内側突部２０，２２に接触することは無く、コイル本体部１８とコア部１７との間には所望な距離が確保されることになる。従って、接地電位であるケース２（前述）にコア部１７が直付けされている場合でも、コイル本体部１８を流れる電流がショートしてしまうことは無い。
【００２７】
また、振れ止め部材２４は、上スペーサ部１５と下スペーサ部１６との間において連結部２７と一体化され、コイル本体部１８を形成する上下の銅板１３間に配置される補助スペーサ部３０を更に有している。コイル本体部１８の振れによって上下の銅板１３同士が接触すると、コイル本体部１８のターン数（巻き数）は実質的に１ターンになり、コイル体１４のコイル特性が変わってしまうが、そのような補助スペーサ部３０を設けることで、上下の銅板１３同士が接触することは無いため、コイル体１４の特性変動を防ぐことができる。
【００２８】
このように構成したチョークコイル９をスイッチング電源装置１のケース２に取り付ける場合は、まずコイル本体部１８における接続端子部１９ａ，１９ｂ側の反対側部分に振れ止め部材２４を取り付ける。具体的には、コイル本体部１８を形成する上下の銅板１３間に、振れ止め部材２４の補助スペーサ部３０を差し込むと共に、振れ止め部材２４の係止用爪部２８，２９にコイル本体部１８の内周面を引っ掛ける。そして、コア部１７の内側突部２０，２２の周囲にコイル本体部１８が配置されるように、上部コア１５と下部コア１６とでコイル本体部１８を挟み込む。
【００２９】
次いで、そのようなチョークコイル９を、図１に示すようにケース２のベース１２上に載置し、その状態で支持具１１をケース２にネジ止めすることでチョークコイル９を固定する。また、チョークコイル９におけるコイル体１４の接続端子部１９ａ，１９ｂを、ケース２上に設けられたバスバー３１，３２にそれぞれネジ止めする。なお、バスバー３１は整流回路６と接続され、バスバー３２は出力フィルタ８と接続される。
【００３０】
以上のように本実施形態のチョークコイル９にあっては、コイル本体部１８の振れを抑える振れ止め部材２４を設けたので、振動によってコイル本体部１８がコア部１７に接触してしまうことを防止できる。これにより、コア部１７の内側突部２０，２２の周囲にボビンを配置しなくて済むので、チョークコイルの小型化が図られると共に、チョークコイルを安価に製作することが可能となる。
【００３１】
なお、本実施形態の振れ止め部材２４では、上スペーサ部２５及び下スペーサ部２６の両方に係止用爪部２８，２９を設けたが、上スペーサ部２５及び下スペーサ部２６のいずれか一方のみに係止用爪部を設ける構成としてもよい。
【００３２】
本発明に係るチョークコイルの第２の実施形態を図６〜図１０により説明する。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図６は、本実施形態のチョークコイルの拡大斜視図であり、図７は、そのチョークコイルの背面図であり、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。各図において、本実施形態のチョークコイル４０は、上述したコイル体１４と、このコイル体１４のコイル本体部１８を挟むように配置された上部コア４１及び下部コア４２からなるコア部４３とを備えている。
【００３４】
上部コア４１は、円柱状の内側突部４４と、この内側突部４４の両側に設けられた１対の外側突部４５とを有し、各外側突部４５の内側面は、コイル本体部１８の外周面に対応して湾曲状を有している。また、上部コア４１は、内側突部４４から各外側突部４５に向けて拡がるくびれ状を有している。下部コア４２は、円柱状の内側突部４６と、この内側突部４６の両側に設けられた１対の外側突部４７とを有し、各外側突部４７の内側面は、コイル本体部１８の外周面に対応して湾曲状を有している。また、下部コア４２は、内側突部４６から各外側突部４７に向けて拡がるくびれ状を有している。
【００３５】
このようなコア部４３がコイル体１４のコイル本体部１８を挟み込むように組み付けられた状態において、コイル本体部１８における接続端子部１９ａ，１９ｂの反対側には、コイル本体部１８の振れを抑えるための差込式の振れ止め部材４８が取り付けられている。
【００３６】
振れ止め部材４８は、図８〜図１０に示すように、コイル本体部１８の上面と上部コア４１の内面との間に配置される上スペーサ部４９と、コイル本体部１８の下面と下部コア４２の内面との間に配置される下スペーサ部５０と、コイル本体部１８を形成する上下の銅板１３間に配置される補助スペーサ部５１と、これらのスペース部４９〜５１と一体化された連結部５２とを有している。
【００３７】
上スペーサ部４９及び下スペーサ部５０は、連結部５２の両側方に延在している。上スペーサ部４９の両側には、コイル本体部１８の内周面と係合する係止用爪部５３が設けられ、下スペーサ部５０の両側には、コイル本体部１８の内周面と係合する係止用爪部５４が設けられている。各係止用爪部５３，５４は、コイル本体部１８の内周面に対応して湾曲状に延びるように形成されている。
【００３８】
このような振れ止め部材４８を設けることにより、コイル本体部１８が上下方向に振れてコア部４３の内面に接触することは無い。また、上スペーサ部４９及び下スペーサ部５０の両側には湾曲状の係止用爪部５３，５４が形成されているので、コイル本体部１８が前後方向（コイル本体部１８及び接続端子部１９ａ，１９ｂの並設方向）に振れて内側突部４４，４６に接触したり、コイル本体部１８が横方向（内側突部４４，４６及び外側突部４５，４７の並設方向）に振れて内側突部４４，４６または外側突部４５，４７に接触することも無い。従って、コア部４３の内側突部４４，４６の周囲にボビンを配置しなくても、振動によってコイル本体部１８がコア部４３に接触してしまうことを確実に防止できる。
【００３９】
なお、本実施形態の振れ止め部材４８では、上スペーサ部４９及び下スペーサ部５０に、コイル本体部１８の内周面と係合する湾曲状の係止用爪部５３，５４をそれぞれ設けたが、コイル本体部１８の外周面と係合するような湾曲状の係止用爪部を設けてもよい。
【００４０】
また、上スペーサ部４９及び下スペーサ部５０の両方が連結部５２の両側方に延在するように構成したが、上スペーサ部４９及び下スペーサ部５０のいずれか一方のみが連結部５２の両側方に延在すると共に、当該スペーサ部の両側に係止用爪部が設けられた構成としてもよい。
【００４１】
本発明に係るチョークコイルの第３の実施形態を図１１及び図１２により説明する。図中、第２の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
各図において、本実施形態のチョークコイル６０は、第２の実施形態における振れ止め部材４８の代わりに、振れ止め部材６１を有している。振れ止め部材６１は、コイル本体部１８の上面と上部コア４１の内面との間に配置される上スペーサ部６２と、コイル本体部１８の下面と下部コア４２の内面との間に配置される下スペーサ部６３と、コイル本体部１８を形成する上下の銅板１３間に配置される補助スペーサ部６４と、これらのスペース部６２〜６４と一体化された連結部６５とを有している。
【００４３】
上スペーサ部６２及び下スペーサ部６３は、コイル本体部１８の外周から張り出すように連結部６５の両側方に延在している。また、上スペーサ部６２の両側には、コイル本体部１８の内周面と係合する湾曲状の係止用爪部６６が設けられ、下スペーサ部６３の両側には、コイル本体部１８の内周面と係合する湾曲状の係止用爪部６７が設けられている。このような構成とすることにより、コイル本体部１８が横方向に振れて内側突部４４，４６または外側突部４５，４７に接触することを一層確実に防止できる。
【００４４】
なお、上スペーサ部６２及び下スペーサ部６３に設ける係止用爪部は、コイル本体部１８の外周面と係合するものであってもよい。また、係止用爪部を上スペーサ部６２及び下スペーサ部６３のいずれか一方のみに設けてもよい。
【００４５】
以上、本発明に係るチョークコイルの実施形態について幾つか説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、コイル体１４のコイル本体部１８を複数ターン構造としたが、所望のコイル特性が得られるのであれば、コイル本体部は１ターン構造であってもよい。この場合には、振れ止め部材に補助スペース部を設ける必要はない。
【００４６】
また、上記実施形態では、コア部を構成する上部コア及び下部コアを同一構造としたが、上部コア及び下部コアのいずれか一方を平板とし、上部コア及び下部コアのもう一方のみに内側突部及び外側突部を設けた構成としてもよい。
【００４７】
さらに、上記実施形態のチョークコイルは、トランス及び整流回路を有するスイッチング電源装置に備えられるものであるが、本発明のチョークコイルは、トランス及び整流回路が無く、入力した直流電圧を直流のまま所定電圧に変換するタイプのスイッチング電源装置にも適用可能である。また、本発明のチョークコイルは、そのようなスイッチング電源装置以外の装置にも適用できることは言うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、コイル体のコイル本体部における接続端子部の反対側に、絶縁体で形成されコイル本体部の振れを抑える振れ止め部材を取り付けたので、簡単な構造でコイル体とコア部との接触を防ぐことができる。これにより、ボビンが不要となるので、チョークコイルの小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチョークコイルの第１の実施形態を備えたスイッチング電源装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すチョークコイルの拡大斜視図である。
【図３】図２に示すチョークコイルの分解斜視図である。
【図４】図２に示すチョークコイルの背面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明に係るチョークコイルの第２の実施形態を示す拡大斜視図である。
【図７】図６に示すチョークコイルの背面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図６に示す振れ止め部材の斜視図である。
【図１０】図９に示す振れ止め部材をコイル体に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係るチョークコイルの第３の実施形態を示す拡大斜視図である。
【図１２】図９に示す振れ止め部材をコイル体に取り付けた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…スイッチング電源装置、３…入力フィルタ、４…スイッチング回路（電圧変換部）、５…トランス（電圧変換部）、６…整流回路（電圧変換部）、７…平滑回路、８…出力フィルタ、９…チョークコイル、１３…銅板（金属板）、１４…コイル体、１５…上部コア、１６…下部コア、１７…コア部、１８…コイル本体部、１９ａ，１９ｂ…接続端子部、２０…内側突部、２１…外側突部、２２…内側突部、２３…外側突部、２４…振れ止め部材、２５…上スペーサ部、２６…下スペーサ部、２７…連結部、２８，２９…係止用爪部、３０…補助スペーサ部、４０…チョークコイル、４１…上部コア、４２…下部コア、４３…コア部、４４…内側突部、４５…外側突部、４６…内側突部、４７…外側突部、４８…振れ止め部材、４９…上スペーサ部、５０…下スペーサ部、５１…補助スペーサ部、５２…連結部、５３，５４…係止用爪部、６０…チョークコイル、６１…振れ止め部材、６２…上スペーサ部、６３…下スペーサ部、６４…補助スペーサ部、６５…連結部、６６，６７…係止用爪部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a choke coil used for a switching power supply and the like, and a switching power supply.
[0002]
[Prior art]
As a choke coil used in a switching power supply device, for example, there is a choke coil described in Patent Document 1. The choke coil described in this document has a coil formed of a copper plate or the like, and two core members arranged so as to sandwich the coil.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-150270 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned prior art, since the bobbin is arranged around the center leg of each core member and is wound around the bobbin, the coil does not vibrate and does not contact the core member. However, when a bobbin is used, the choke coil becomes large. Further, the structure of the choke coil becomes complicated, and the production cost increases.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a choke coil and a switching power supply device that can prevent contact between a coil body and a core portion with a simple structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a choke coil including a coil body formed of a metal plate, and a core portion including an upper core and a lower core arranged so as to sandwich a part of the coil body. Formed in a coil shape, and has a coil body portion sandwiched between the upper core and the lower core, and a connection terminal portion including both ends of the metal plate and formed to be disposed on one side of the core portion. And, on the opposite side of the connection terminal portion in the coil main body, a steadying member formed of an insulator for suppressing the deflection of the coil main body is attached.
[0007]
In such a choke coil, the connection terminal portion of the coil body is fixed to the connected portion by screwing or the like, but since the connection terminal portion is located on one side of the coil body portion, the coil body portion is vibrated. To be weak. In particular, when the switching power supply device equipped with the choke coil is mounted on a vehicle, vibration is always applied under the use environment, and therefore, there is a possibility that the coil body swings and comes into contact with the core. On the other hand, since the connection terminal portion is disposed only on one side of the core portion, a sufficient space is provided on the other side of the core portion (the opposite side of the connection terminal portion). Therefore, by effectively utilizing the space, a vibration-preventing member is attached to the coil body on the side opposite to the connection terminal, so that the vibration of the coil body is suppressed. Thereby, even if a bobbin for winding the metal plate in a coil shape is not provided in the core portion, it is possible to reliably prevent the coil main body portion from swinging up and down and coming into contact with the inner surface of the core portion. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the choke coil.
[0008]
Preferably, the steady rest member includes an upper spacer portion disposed between the upper surface of the coil body portion and the inner surface of the upper core, and a lower spacer portion disposed between the lower surface of the coil body portion and the inner surface of the lower core. And a connecting portion integrated with the upper spacer portion and the lower spacer portion. Thereby, the steady rest member can be easily constituted by one component.
[0009]
The coil main body is formed by bending a metal plate into a coil shape a plurality of times, and the steady rest member is integrated with the connecting portion, and an auxiliary spacer disposed between the upper and lower metal plates forming the coil main body. It is preferable to further have a part. Thereby, in order to obtain desired coil characteristics, when a metal plate is bent into a coil shape a plurality of times to form a coil main body portion, vibration of the coil main body portion causes upper and lower metal plates forming the coil main body portion to be connected to each other. Contact can be prevented. Therefore, it is possible to avoid that the number of turns (the number of turns) of the coil main body decreases and the coil characteristics of the coil main body change.
[0010]
Preferably, a locking claw that engages with the inner peripheral surface of the coil body is provided at the tip of the upper spacer or the lower spacer. In this case, it is possible to prevent the steadying member from coming off the coil body while reducing the size of the steadying member. In addition, it is possible to reliably prevent the coil body from swinging in the front-rear direction (the direction in which the coil body and the connection terminal are juxtaposed) and coming into contact with the protrusions provided on the upper core and the lower core.
[0011]
Further, the upper spacer portion or the lower spacer portion extends on both sides of the connecting portion, and both sides of the upper spacer portion or the lower spacer portion engage with the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the coil body. A configuration in which a pair of locking claws are provided may be employed. In this case, the steadying member can be prevented from coming off the coil main body, and the coil main body swings in the front-rear direction and the lateral direction, and ensures that the coil main body contacts the protrusions provided on the upper core and the lower core. Can be prevented.
[0012]
Further, the upper spacer portion or the lower spacer portion may be configured to extend on both sides of the connecting portion so as to protrude from the outer periphery of the coil body. In this case, it is possible to prevent the coil body from swinging in the lateral direction and coming into contact with the protrusions provided on the upper core and the lower core.
[0013]
Further, the present invention provides a switching power supply device having a switching circuit for switching an input voltage, including a voltage converter for converting the input voltage to a predetermined voltage, and a smoothing circuit for smoothing an output voltage of the voltage converter. Wherein the smoothing circuit has the choke coil described above. By providing the choke coil having the above-mentioned steady rest member as described above, it is possible to prevent the coil body from coming into contact with the core portion with a simple structure.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a choke coil and a switching power supply device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
First, a first embodiment of a choke coil and a switching power supply according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a switching power supply device including a choke coil according to the present embodiment. In FIG. 1, a switching power supply device 1 is mounted on a vehicle that requires a large current, such as a hybrid vehicle using a gasoline engine and an electric motor as power sources.
[0016]
The switching power supply device 1 has a case 2 having a heat dissipation structure, in which an input filter 3, a switching circuit 4, a transformer 5, a rectifier circuit 6, a smoothing circuit 7, and an output filter 8 are housed. I have.
[0017]
The input filter 3 removes noise included in a DC voltage input from a battery (not shown). The switching circuit 4 has a plurality of switching elements, and converts a DC voltage from the input filter 3 into an AC voltage. The transformer 5 reduces the output voltage of the switching circuit 4 to a predetermined voltage. The rectifier circuit 6 rectifies the output voltage (AC voltage) of the transformer 5 and converts it into a DC voltage. The switching circuit 4, the transformer 5, and the rectifier circuit 6 constitute a voltage conversion unit that converts an input voltage to a predetermined voltage.
[0018]
The smoothing circuit 7 has a choke coil 9 and a capacitor 10, and smoothes the output voltage of the rectifier circuit 6. Note that the choke coil 9 is attached to the base 12 of the case 2 by the support 11. The output filter 8 removes high frequency component noise included in the output voltage of the smoothing circuit 7.
[0019]
2 is an enlarged perspective view of the choke coil 9, FIG. 3 is an exploded perspective view of the choke coil 9, FIG. 4 is a rear view of the choke coil 9, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. It is.
[0020]
In each of the figures, a choke coil 9 is composed of a metal plate such as a rectangular wire, for example, a coil body 14 formed of a copper plate 13, and an upper core 15 and a lower core 16 arranged so as to sandwich a part of the coil body 14. And a core portion 17.
[0021]
The coil body 14 includes a coil body 18 formed by bending the copper plate 13 into a coil shape, and connection terminal portions 19a and 19b including both ends of the copper plate 13. The coil body 18 has a two-turn structure formed by bending the copper plate 13 into a coil shape a plurality of times, for example, twice. The connection terminal portions 19 a and 19 b are formed so as to be located on one side of the coil body 18.
[0022]
The core 17 is formed of, for example, ferrite. The upper core 15 has a cylindrical inner protruding portion 20 and a pair of outer protruding portions 21 provided on both sides of the inner protruding portion 20, and the inner side surface of each outer protruding portion 21 is formed by a coil body portion. 18 has a curved shape corresponding to the outer peripheral surface. The lower core 16 has a cylindrical inner protruding portion 22 and a pair of outer protruding portions 23 provided on both sides of the inner protruding portion 22. 18 has a curved shape corresponding to the outer peripheral surface.
[0023]
When the coil body 14 is sandwiched between the upper core 15 and the lower core 16, the inner protrusions 20 and 22 and the outer protrusions 21 and 23 abut against each other, and the inner protrusions 20 and 22 and the outer protrusions. The coil main body 18 is disposed in a space between the first and second sections 21 and 23. At this time, the connection terminals 19 a and 19 b of the coil body 14 are drawn out to one side of the core 17. Further, a part of the coil body 18 protrudes from the other side of the core 17 (the side opposite to the connection terminals 19a and 19b).
[0024]
A plug-type steady rest member 24 for suppressing the swing of the coil body 18 is attached to a portion of the coil body 18 that protrudes from the core 17. The steady member 24 is formed of a material having insulation and heat resistance, for example, a resin such as polyphenylene sulfide (PPS).
[0025]
The steady rest member 24 is disposed between an upper spacer 25 disposed between the upper surface of the coil body 18 and the inner surface of the upper core 15 and disposed between the lower surface of the coil body 18 and the inner surface of the lower core 16. It has a lower spacer portion 26 and a connecting portion 27 integrated with these space portions 25, 26. Locking claw portions 28 and 29 that engage with the inner peripheral surface of the coil body portion 18 are provided at the distal ends of the spacer portions 25 and 26, respectively. Thereby, it is possible to prevent the steady member 24 from coming off the coil body 18.
[0026]
By providing such a steady rest member 24, the coil body 18 swings up and down (height direction) to contact the inner surface of the core 17, and the coil body 18 moves in the front and rear direction (the coil body 18 and the It does not swing in the direction in which the connection terminals 19a and 19b are juxtaposed) and does not come into contact with the inner protrusions 20 and 22 of the core 17, and a desired distance is secured between the coil body 18 and the core 17. Will be. Therefore, even when the core portion 17 is directly attached to the case 2 (described above) which is at the ground potential, the current flowing through the coil body 18 does not short-circuit.
[0027]
In addition, the steady rest member 24 is integrated with the connecting portion 27 between the upper spacer portion 15 and the lower spacer portion 16, and the auxiliary spacer portion 30 disposed between the upper and lower copper plates 13 forming the coil body portion 18. It has more. When the upper and lower copper plates 13 come into contact with each other due to the swing of the coil body 18, the number of turns (the number of turns) of the coil body 18 becomes substantially one, and the coil characteristics of the coil body 14 change. By providing such an auxiliary spacer section 30, the upper and lower copper plates 13 do not come into contact with each other, so that the characteristic variation of the coil body 14 can be prevented.
[0028]
When the choke coil 9 configured as described above is mounted on the case 2 of the switching power supply device 1, first, the steady rest member 24 is mounted on a portion of the coil body 18 opposite to the connection terminals 19a and 19b. Specifically, the auxiliary spacer portion 30 of the steadying member 24 is inserted between the upper and lower copper plates 13 forming the coil body portion 18, and the coil body portions 18 are fixed to the locking claws 28 and 29 of the steadying member 24. Hook the inner surface of Then, the coil body 18 is sandwiched between the upper core 15 and the lower core 16 so that the coil body 18 is disposed around the inner protrusions 20 and 22 of the core 17.
[0029]
Next, such a choke coil 9 is placed on the base 12 of the case 2 as shown in FIG. 1, and the choke coil 9 is fixed by screwing the support 11 to the case 2 in this state. The connection terminal portions 19a and 19b of the coil body 14 in the choke coil 9 are screwed to bus bars 31 and 32 provided on the case 2, respectively. The bus bar 31 is connected to the rectifier circuit 6, and the bus bar 32 is connected to the output filter 8.
[0030]
As described above, in the choke coil 9 of the present embodiment, since the steadying member 24 for suppressing the swing of the coil body 18 is provided, it is possible to prevent the coil body 18 from contacting the core 17 due to the vibration. Can be prevented. This eliminates the necessity of disposing the bobbins around the inner projections 20 and 22 of the core 17, so that the size of the choke coil can be reduced and the choke coil can be manufactured at low cost.
[0031]
In the anti-sway member 24 of the present embodiment, the locking claws 28 and 29 are provided on both the upper spacer 25 and the lower spacer 26. However, one of the upper spacer 25 and the lower spacer 26 is provided. Only the locking claw portion may be provided.
[0032]
A second embodiment of the choke coil according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawing, the same or equivalent members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0033]
FIG. 6 is an enlarged perspective view of the choke coil of the present embodiment, FIG. 7 is a rear view of the choke coil, and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. In each of the drawings, the choke coil 40 of the present embodiment includes the above-described coil body 14 and a core part 43 including an upper core 41 and a lower core 42 arranged so as to sandwich the coil body 18 of the coil body 14. Have.
[0034]
The upper core 41 has a cylindrical inner protruding portion 44 and a pair of outer protruding portions 45 provided on both sides of the inner protruding portion 44. 18 has a curved shape corresponding to the outer peripheral surface. The upper core 41 has a constricted shape extending from the inner protrusion 44 toward each outer protrusion 45. The lower core 42 has a cylindrical inner protruding portion 46 and a pair of outer protruding portions 47 provided on both sides of the inner protruding portion 46. 18 has a curved shape corresponding to the outer peripheral surface. The lower core 42 has a constricted shape that extends from the inner protrusion 46 to each outer protrusion 47.
[0035]
In such a state that the core portion 43 is assembled so as to sandwich the coil body portion 18 of the coil body 14, the swing of the coil body portion 18 is suppressed on the opposite side of the connection terminal portions 19a and 19b in the coil body portion 18. Plug-type steady rest member 48 is attached.
[0036]
As shown in FIGS. 8 to 10, the steady rest member 48 includes an upper spacer 49 disposed between the upper surface of the coil body 18 and the inner surface of the upper core 41, and a lower surface of the coil body 18 and the lower core. The lower spacer portion 50 disposed between the lower and upper surfaces of the upper and lower copper plates 13 forming the coil body portion 18 and the space portions 49 to 51 are integrated. And a connecting portion 52.
[0037]
The upper spacer portion 49 and the lower spacer portion 50 extend on both sides of the connecting portion 52. On both sides of the upper spacer portion 49, there are provided locking claws 53 for engaging with the inner peripheral surface of the coil main body portion 18, and on both sides of the lower spacer portion 50, engagement with the inner peripheral surface of the coil main body portion 18 is provided. A mating locking claw 54 is provided. The locking claws 53 and 54 are formed so as to extend in a curved shape corresponding to the inner peripheral surface of the coil body 18.
[0038]
By providing such a steadying member 48, the coil body 18 does not swing vertically and does not contact the inner surface of the core 43. Further, since the locking claw portions 53 and 54 are formed on both sides of the upper spacer portion 49 and the lower spacer portion 50, the coil body portion 18 is moved in the front-rear direction (the coil body portion 18 and the connection terminal portion 19a). , 19b) and swings in contact with the inner projections 44, 46, or the coil body 18 swings laterally (the direction in which the inner projections 44, 46 and the outer projections 45, 47 are aligned). There is no contact with the inner protrusions 44, 46 or the outer protrusions 45, 47. Therefore, even if the bobbin is not arranged around the inner protrusions 44 and 46 of the core 43, it is possible to reliably prevent the coil main body 18 from coming into contact with the core 43 due to vibration.
[0039]
In the steady rest member 48 of this embodiment, the upper spacer portion 49 and the lower spacer portion 50 are provided with curved locking claw portions 53 and 54 that engage with the inner peripheral surface of the coil body portion 18, respectively. However, a curved locking claw that engages with the outer peripheral surface of the coil body 18 may be provided.
[0040]
Further, both the upper spacer portion 49 and the lower spacer portion 50 are configured to extend on both sides of the connecting portion 52, but only one of the upper spacer portion 49 and the lower spacer portion 50 is formed on both sides of the connecting portion 52. And a configuration in which locking claw portions are provided on both sides of the spacer portion.
[0041]
A third embodiment of the choke coil according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawing, the same or equivalent members as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
[0042]
In each of the drawings, the choke coil 60 of the present embodiment has a steady member 61 instead of the steady member 48 of the second embodiment. The steady member 61 is disposed between the upper surface of the coil body 18 and the inner surface of the upper core 41, and between the lower surface of the coil body 18 and the inner surface of the lower core 42. It has a lower spacer portion 63, an auxiliary spacer portion 64 arranged between the upper and lower copper plates 13 forming the coil main body portion 18, and a connecting portion 65 integrated with these space portions 62 to 64.
[0043]
The upper spacer portion 62 and the lower spacer portion 63 extend on both sides of the connecting portion 65 so as to project from the outer periphery of the coil body portion 18. Also, on both sides of the upper spacer portion 62, a curved locking claw portion 66 that engages with the inner peripheral surface of the coil body portion 18 is provided. A curved locking claw 67 that engages with the inner peripheral surface is provided. With such a configuration, it is possible to more reliably prevent the coil main body 18 from swinging in the lateral direction and coming into contact with the inner protrusions 44 and 46 or the outer protrusions 45 and 47.
[0044]
The locking claw portions provided on the upper spacer portion 62 and the lower spacer portion 63 may be engaged with the outer peripheral surface of the coil body portion 18. Further, the locking claw portion may be provided on only one of the upper spacer portion 62 and the lower spacer portion 63.
[0045]
Although several embodiments of the choke coil according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the coil body 18 of the coil body 14 has a multi-turn structure. However, the coil body may have a one-turn structure as long as desired coil characteristics can be obtained. In this case, there is no need to provide an auxiliary space portion in the steady rest member.
[0046]
Further, in the above-described embodiment, the upper core and the lower core constituting the core portion have the same structure, but one of the upper core and the lower core is a flat plate, and only the other of the upper core and the lower core has the inner protrusion. And a configuration provided with an outer protrusion.
[0047]
Furthermore, the choke coil of the above embodiment is provided in a switching power supply device having a transformer and a rectifier circuit. However, the choke coil of the present invention does not have a transformer and a rectifier circuit. The present invention is also applicable to a switching power supply of a type that converts a voltage. Needless to say, the choke coil of the present invention can be applied to devices other than such a switching power supply device.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the steadying member formed of an insulator and suppressing the deflection of the coil body is attached to the opposite side of the connection terminal portion in the coil body of the coil body, the coil body and the core can be formed with a simple structure. Contact can be prevented. This eliminates the need for a bobbin, so that the size and cost of the choke coil can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a switching power supply device including a choke coil according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the choke coil shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the choke coil shown in FIG.
FIG. 4 is a rear view of the choke coil shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a second embodiment of the choke coil according to the present invention.
FIG. 7 is a rear view of the choke coil shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view of the steady rest member shown in FIG. 6;
10 is a perspective view showing a state where the steady rest member shown in FIG. 9 is attached to a coil body.
FIG. 11 is an enlarged perspective view showing a third embodiment of the choke coil according to the present invention.
12 is a perspective view showing a state in which the steady rest member shown in FIG. 9 is attached to a coil body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Switching power supply device, 3 ... Input filter, 4 ... Switching circuit (voltage conversion part), 5 ... Transformer (voltage conversion part), 6 ... Rectification circuit (voltage conversion part), 7 ... Smoothing circuit, 8 ... Output filter, 9: choke coil, 13: copper plate (metal plate), 14: coil body, 15: upper core, 16: lower core, 17: core portion, 18: coil body portion, 19a, 19b: connection terminal portion, 20: inside Projection, 21 ... Outside projection, 22 ... Inside projection, 23 ... Outside projection, 24 ... Stabilizing member, 25 ... Upper spacer, 26 ... Lower spacer, 27 ... Connection, 28, 29 ... Lock Claw portion, 30 auxiliary spacer portion, 40 choke coil, 41 upper core, 42 lower core, 43 core portion, 44 inner projection, 45 outer projection, 46 inner projection, 47 Outer protrusion, 48: anti-sway member, 49: upper thread 50, lower spacer portion, 51, auxiliary spacer portion, 52, connecting portion, 53, 54, locking claw portion, 60, choke coil, 61, anti-sway member, 62, upper spacer portion, 63, Lower spacer portion, 64: auxiliary spacer portion, 65: connecting portion, 66, 67: locking claw portion.

Claims

金属板で形成されたコイル体と、前記コイル体の一部分を挟むように配置された上部コア及び下部コアからなるコア部とを備えたチョークコイルであって、
前記コイル体は、前記金属板をコイル状に曲げて形成され、前記上部コアと前記下部コアとに挟まれるコイル本体部と、前記金属板の両端を含み、前記コア部の一側に配置されるように形成された接続端子部とを有し、
前記コイル本体部における前記接続端子部の反対側には、絶縁体で形成され前記コイル本体部の振れを抑える振れ止め部材が取り付けられていることを特徴とするチョークコイル。A choke coil including a coil body formed of a metal plate and a core portion including an upper core and a lower core arranged so as to sandwich a part of the coil body,
The coil body is formed by bending the metal plate into a coil shape, includes a coil body portion sandwiched between the upper core and the lower core, and includes both ends of the metal plate, and is disposed on one side of the core portion. Having a connection terminal portion formed so that
A choke coil, wherein an anti-vibration member formed of an insulator and suppressing vibration of the coil main body portion is attached to a side of the coil main body portion opposite to the connection terminal portion.

前記振れ止め部材は、前記コイル本体部の上面と前記上部コアの内面との間に配置された上スペーサ部と、前記コイル本体部の下面と前記下部コアの内面との間に配置された下スペーサ部と、前記上スペーサ部及び前記下スペーサ部と一体化された連結部とを有することを特徴とする請求項１記載のチョークコイル。The steady rest member is an upper spacer portion disposed between an upper surface of the coil main body portion and an inner surface of the upper core, and a lower spacer disposed between a lower surface of the coil main body portion and an inner surface of the lower core. The choke coil according to claim 1, further comprising a spacer portion, and a connecting portion integrated with the upper spacer portion and the lower spacer portion.

前記コイル本体部は、前記金属板を複数回コイル状に曲げて形成されており、
前記振れ止め部材は、前記連結部と一体化されると共に、前記コイル本体部を形成する上下の前記金属板の間に配置された補助スペーサ部を更に有することを特徴とする請求項２記載のチョークコイル。The coil main body is formed by bending the metal plate into a coil shape a plurality of times,
3. The choke coil according to claim 2, wherein the steady rest member is further integrated with the connecting portion, and further includes an auxiliary spacer portion disposed between the upper and lower metal plates forming the coil main body portion. 4. .

前記上スペーサ部または前記下スペーサ部の先端には、前記コイル本体部の内周面と係合する係止用爪部が設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のチョークコイル。The choke coil according to claim 2, wherein a locking claw that engages with an inner peripheral surface of the coil body is provided at a tip of the upper spacer or the lower spacer. 5. .

前記上スペーサ部または前記下スペーサ部は、前記連結部の両側方に延在しており、
前記上スペーサ部または前記下スペーサ部の両側には、前記コイル本体部の内周面または外周面と係合する１対の係止用爪部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のチョークコイル。The upper spacer portion or the lower spacer portion extends on both sides of the connecting portion,
A pair of locking claws for engaging with an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the coil main body are provided on both sides of the upper spacer portion or the lower spacer portion, respectively. 4. The choke coil according to 2 or 3.

前記上スペーサ部または前記下スペーサ部は、前記コイル本体部の外周から張り出すように前記連結部の両側方に延在していることを特徴とする請求項２または３記載のチョークコイル。The choke coil according to claim 2, wherein the upper spacer portion or the lower spacer portion extends on both sides of the connecting portion so as to protrude from an outer periphery of the coil main body portion. 5.

入力電圧をスイッチングするスイッチング回路を有し、前記入力電圧を所定の電圧に変換する電圧変換部と、前記電圧変換部の出力電圧を平滑化する平滑回路とを備えたスイッチング電源装置であって、
前記平滑回路は、請求項１〜６のいずれか一項記載のチョークコイルを有することを特徴とするスイッチング電源装置。A switching power supply device comprising: a switching circuit that switches an input voltage, a voltage conversion unit that converts the input voltage to a predetermined voltage, and a smoothing circuit that smoothes an output voltage of the voltage conversion unit,
A switching power supply device, wherein the smoothing circuit includes the choke coil according to claim 1.