JP2010147199A

JP2010147199A - 編組線トロイダルコイル

Info

Publication number: JP2010147199A
Application number: JP2008321752A
Authority: JP
Inventors: Chisato Ikeda; 千里池田; Kazumasa Maruyama; 和正丸山; Yoshio Ko; 義雄高
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】高周波での銅損の増加を抑制する。
【解決手段】樹脂製の円環状のボビン（１１）と、そのボビン（１１）のリブ（１２）の間を通してトロイダル巻きされた編組線（１３）とを具備する。ボビン（１１）の内周側では、編組線（１３）は、リブ（１２）によって、エッジワイズ巻きとなるような扁平形状に規制されている。
【効果】高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。リブ厚さを薄くすることが出来る。安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、編組線トロイダルコイルに関し、さらに詳しくは、高周波での銅損の増加を抑制することが出来る編組線トロイダルコイルに関する。

従来、平角線をエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きした平角線トロイダルコイルが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開２００２−１６４２３３号公報特開２００１−１９６２３３号公報

上記従来の平角線トロイダルコイルでは、回路動作が高周波化すると、表皮効果と線間近接効果のため、高周波銅損の増加が無視できなくなる問題点があった。また、リブを有するボビンに平角線を巻回する場合に、平角線のエッジワイズ巻きに必要な大きな電線曲げ加工力に耐えうるリブとするために、リブ厚さを薄くできなかったり高価な樹脂が必要となり、巻線数を増やせなかったりコストアップを招いたりする問題点があった。
そこで、本発明の目的は、高周波銅損の増加を抑制することが出来る編組線トロイダルコイルを提供することにある。また、リブを有するボビンに巻線を巻回する場合に、巻線数を増やすことができ且つコストを低減できる編組線トロイダルコイルを提供することにある。

第１の観点では、本発明は、素線表面を絶縁被覆した編組線をトロイダル巻きすると共に該トロイダル巻きの少なくとも内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記トロイダル巻きの少なくとも内周側では前記編組線を扁平形状にしたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第１の観点による編組線トロイダルコイルでは、素線表面を絶縁被覆した編組線を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側では前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第２の観点による編組線トロイダルコイルでは、平角線に比べると、編組線が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブでよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。さらに、ボビンの外周側では、リブを省略するか又はリブを付けてもそのリブ厚さ及び外周方向へのリブ突出量を低減でき、樹脂を節減でき、コストを低減できる。また、外周方向へのリブ突出量および巻線厚が小さくなり、コイル全体としての外径を小型化できる。

第３の観点では、本発明は、前記第１の観点による編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側でも外周側でも前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第３の観点による編組線トロイダルコイルでは、平角線に比べると、編組線が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブでよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。さらに、ボビンの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。

第４の観点では、本発明は、前記第１から前記第３のいずれかの観点による編組線トロイダルコイルであって、全体を樹脂モールドまたは接着剤（ワニスなど）含浸により固化したことを特徴とする編組線トロイダルコイルを提供する。
上記第４の観点による編組線トロイダルコイルでは、全体が固形物になるため、取扱いが容易になる。

本発明の編組線トロイダルコイルによれば、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。また、リブを有するボビンに巻線を巻回する場合に、巻線数を増やすことができ且つコストを低減できる。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

−実施例１−
図１は、実施例１に係る編組線トロイダルコイル１００を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル１００は、樹脂製の円環状のボビン１１と、そのボビン１１のリブ１２の間を通してトロイダル巻きされた編組線１３とを具備してなる。

図２は、図１のＡ−Ａ’端面図である。
ボビン１１は、断面がトラック形状になっており、コア１４を内蔵している。なお、コア１４は、磁路にエアギャップが無い物でも、磁路の一部にエアギャップが有る物でも、いずれでもよい。
ボビン１１の内周側では、編組線１３は、リブ１２によって、エッジワイズ巻きとなるような扁平形状に規制されている。
他方、ボビン１１の外周側では、編組線１３は、リブ１２によって形状を規制されているが、エッジワイズ巻きにはなっていない。

図３は、図１のＢ矢視模式図である。
ボビン１１の外周側でのリブ１２の切れ目で、編組線１３は、隣接するターンに渡っている。

図４は、ボビン１１を示す正面図である。
リブ１２は、ボビン１１の内周側でも外周側でも等しいリブ厚さになっている。すなわち、リブ２２の間のスリットは、ボビン２１の内周側では狭く、外周側では広くなるようなスリット幅になっている。

図５は、図４のＣ−Ｃ’端面図である。
ボビン１１は、半ボビン１１ａと半ボビン１１ｂとに分割できるようになっている。

図６は、図４のＤ矢視模式図である。

実施例１に係る編組線トロイダルコイル１００によれば次の効果が得られる。
（１）素線表面を絶縁被覆した編組線１３を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
（２）平角線に比べると、編組線１３が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブ１２でよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。また、ボビン１１の外周側では、リブ厚さ及び外周方向へのリブ突出量を低減でき、この点でも樹脂を節減でき、コストを低減できる。
（３）外周方向へのリブ突出量および巻線厚が小さくなり、コイル全体としての外径を小型化できる。

−実施例２−
図７は、実施例２に係る編組線トロイダルコイル２００を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル２００は、樹脂製の円環状のボビン２１と、そのボビン２１のリブ２２の間を通してトロイダル巻きされた編組線２３とを具備してなる。

図８は、図７のＥ−Ｅ’端面図である。
ボビン２１は、断面がトラック形状になっており、コア２４を内蔵している。なお、コア２４は、磁路にエアギャップが無い物でも、磁路の一部にエアギャップが有る物でも、いずれでもよい。
ボビン２１の内周側でも外周側でも、編組線２３は、リブ２２によって、エッジワイズ巻きとなるような扁平形状に規制されている。

図９は、図７のＦ矢視模式図である。
ボビン２１の外周側でのリブ２２の切れ目で、編組線２３は、隣接するターンに渡っている。

図１０は、ボビン２１を示す正面図である。
リブ２２は、ボビン２１の内周側では薄く、外周側では厚くなるようなリブ厚さになっている。すなわち、リブ２２の間のスリットは、ボビン２１の内周側でも外周側でも等しいスリット幅になっている。

図１１は、図１０のＧ−Ｇ’端面図である。
ボビン２１は、半ボビン２１ａと半ボビン２１ｂとに分割できるようになっている。

図１２は、図１０のＨ矢視模式図である。

実施例２に係る編組線トロイダルコイル２００によれば次の効果が得られる。
（１）素線表面を絶縁被覆した編組線２３を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
（２）平角線に比べると、編組線２３が柔軟であり、巻回時に必要な電線曲げ加工力が小さく、それに耐えうるリブ２２でよいため、リブ厚さを薄くすることが出来る。また、安価な樹脂を利用できる。従って、巻線数を増やすことができ、コストを低減することが出来る。
（３）ボビン２１の内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。

−実施例３−
図１３は、実施例３に係る編組線トロイダルコイル３００を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル３００は、円環状のコア３４と、そのコア３４の外周にエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きされた編組線３３と、全体を固体化する樹脂モールド３５とを具備してなる。なお、コア３４は、磁路の一部にエアギャップが有る物でもよい。

実施例３に係る編組線トロイダルコイル３００によれば次の効果が得られる。
（１）素線表面を絶縁被覆した編組線３３を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
（２）トロイダル巻きの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。

−実施例４−
図１４は、実施例４に係る編組線トロイダルコイル４００を示す正面図である。
この編組線トロイダルコイル４００は、円環状のコア４４と、そのコア４４の外周にエッジワイズ巻き且つトロイダル巻きされた編組線４３とを具備し、接着剤含浸により全体を固化されたものである。なお、コア４４は、磁路の一部にエアギャップが有る物でもよい。

実施例４に係る編組線トロイダルコイル４００によれば次の効果が得られる。
（１）素線表面を絶縁被覆した編組線４３を用いるため、高周波での表皮効果と線間近接効果を低減でき、高周波銅損の増加を抑制することが出来る。
（２）トロイダル巻きの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとするため、高周波銅損の抑制効果が大きくなる。
（３）軽量化できる。

本発明の編組線トロイダルコイルは、電力伝送電気回路や電源回路における空芯または有磁芯の編組線トロイダルコイルとして利用できる。

実施例１に係る編組線トロイダルコイルを示す正面図である。図１のＡ−Ａ’端面図である。図１のＢ矢視模式図である。実施例１に係るボビンを示す正面図である。図４のＣ−Ｃ’端面図である。図４のＤ矢視模式図である。実施例２に係る編組線トロイダルコイルを示す正面図である。図７のＥ−Ｅ’端面図である。図７のＦ矢視模式図である。実施例２に係るボビンを示す正面図である。図１０のＧ−Ｇ’端面図である。図１０のＨ矢視模式図である。実施例３に係る編組線トロイダルコイルを示す正面図である。実施例４に係る編組線トロイダルコイルを示す正面図である。

符号の説明

１１，２１ボビン
１２，２２リブ
１３，２３，３３編組線
１４，２４，３４コア
１００，２００，３００，４００編組線トロイダルコイル

Claims

素線表面を絶縁被覆した編組線をトロイダル巻きすると共に該トロイダル巻きの少なくとも内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記トロイダル巻きの少なくとも内周側では前記編組線を扁平形状にしたことを特徴とする編組線トロイダルコイル。
請求項１に記載の編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側ではエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側では前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイル。
請求項１に記載の編組線トロイダルコイルであって、前記編組線を巻回する環状のボビンを有し、該ボビンの内周側でも外周側でもエッジワイズ巻きとなるように前記ボビンの内周側でも外周側でも前記編組線を扁平形状に規制するリブを前記ボビンに設けたことを特徴とする編組線トロイダルコイル。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の編組線トロイダルコイルであって、全体を樹脂モールドまたは接着剤含浸により固化したことを特徴とする編組線トロイダルコイル。