JP2010232450A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

【課題】 アモルファス薄帯をトロイダル状に巻回して磁心を形成するとともに、同磁心にコイルを巻回したチョークコイルにおいて、磁心に複数のギャップを形成しても、製作が容易でありコスト上昇を招かないチョークコイルを提供することを目的とする。
【解決手段】 磁心１を、一端に第一ギャップ２ａを形成した外周側磁心２と、一端に第二ギャップ３ａを形成した内周側磁心３とから構成し、これらを別工程で製造し、外周側磁心２に内周側磁心３を嵌合する際、第一ギャップ２ａと第二ギャップ３ａとが相対向する位置となるようにする。これにより、内外径が異なる複数のトロイダル状の磁心に、磁心の外周面側から内周面側まで貫通するように切取加工すればギャップを夫々形成することができ、加工が容易であるとともに製造コストを低減する。
【選択図】図２

Description

本発明は、チョークコイルに関わり、より詳細には、ギャップを複数に分割しても、製作が容易で製造コストを低減できる構成に関する。

高周波に対して抵抗の働きをし、高周波を減衰させる高周波用フィルタ、あるいは入力電源用のフィルターや、スイッチング電源の出力フィルターとして使用される従来のチョークコイルは、例えば、図４（Ａ）の斜視図及び図４（Ｂ）の上面図で示すチョークコイル３０のように、ロ字状をなす鉄芯本体は、コ字状に形成された一対の第１鉄芯３１と第２鉄芯３２との脚先端を互いに突き合わせ一体化して形成されており、これらに、図示しないコイルが巻回されるようになっている。また、突き合わせ部には、磁気飽和現象を抑制するギャップ３３及び３４が、内方に向け一端を開放するように、左右一対に形成されている（特許文献１参照）。

第１鉄芯３１と第２鉄芯３２とは、夫々、プレス装置により打抜加工された珪素鋼板等の磁性鋼板を積層して形成されている。第１鉄芯３１の両脚先端には嵌合部３１ａ及び３１ｂが形成され、第２鉄芯３２の両脚先端には嵌合部３２ａ及び３２ｂが夫々形成されており、嵌合部３１ａと嵌合部３２ａ及び嵌合部３１ｂと嵌合部３２ｂとが夫々嵌合されることにより、第１鉄芯３１と第２鉄芯３２とは一体化されるようになっている。これにより、第１鉄芯３１と第２鉄芯３２とに所定のギャップを設けて固定する保持具及び磁気ギャップ３３及び３４に配置されるスペーサを不要として部品点数を低減できるチョークコイルとなっている。

一方、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻回して磁心を形成し、これにコイルを設けたチョークコイルにおいて、ギャップを分割して形成する場合、例えば図５（Ａ）で示すように、チョークコイル４０は、磁心を半円状の上部磁心４０ａと下部磁心４０ｂとに上下に分割し、これらの間に所定距離のギャップ４１ａ及びギャップ４１ｂを形成するようにしている。しかしながら、上下に分割された上部磁心４０ａと下部磁心４０ｂとを所定距離のギャップを保ちながら保持するには、別部材としての保持具及びスペーサが必要となり組立の複雑さ及びコスト上昇を招いてしまう不具合があった。

別部材としての保持具及びスペーサを不要とするため、上記した特許文献１での方法が考えられるが、アモルファス薄帯は脆いため、特許文献１での嵌合部３１ａ、嵌合部３２ａのような細かい加工が困難である。そこで、例えば図５（Ｂ）で示すように、チョークコイル５０はアモルファス薄帯からなる磁心５１の外周縁側に切欠き形状による左右一対のギャップ５２ａ及び５２ｂを形成し、同ギャップ５２ａ及び５２ｂの幅及び切欠き深さによって特性を調節するようになっている。外周縁側に切欠き形状による左右一対のギャップ５２ａ及び５２ｂを形成する加工は比較的、容易に行うことができるが、磁心４１に磁路が形成された際、ギャップ４２ａ及び４２ｂからの漏れ磁束が近傍に位置する電子部品等に影響を与える虞があった。

ギャップからの漏れ磁束が近傍に位置する電子部品等に影響を与えないようにする場合は、例えば図５（Ｃ）で示すチョークコイル６０は、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻回した磁心６１の内周縁側に切欠き形状による左右一対のギャップ６２ａ及び６２ｂを形成するようになっている。しかしながら、トロイダル状の磁心５１の内周縁側に、所定幅及び所定距離のギャップ５２ａ及び５２ｂを形成することは加工が困難となり、加工数増加によるコスト上昇を招く虞があった。

特開２０００−３４８９５４号（３頁、図３）

本発明は上記問題点に鑑み、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻回して磁心を形成するとともに、同磁心にコイルを巻回したチョークコイルにおいて、磁心に複数のギャップを形成しても、製作が容易でありコスト上昇を招かないチョークコイルを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、トロイダル状の磁心と、同トロイダル状の磁心に巻回された巻線とを備えたチョークコイルにおいて、前記磁心は、一部にギャップが形成され、内外径が異なる複数のトロイダル状の磁心を、前記ギャップの位置が分散して配置されるよう、同心円状に嵌合して形成される構成となっている。

本発明によれば、内外径が異なる複数のトロイダル状の磁心に、磁心の外周面側から内周面側まで貫通するように切取加工すればギャップを夫々形成することができ、加工が容易に行え、加工コスト及びこれに がる製造コストの上昇を抑制することができるようになっている。また、これら、内外径が異なる複数のトロイダル状の磁心を同心円状に嵌合させる簡単な工程でチョークコイルの磁心を構成することができ、固定するための別部材を不要としてコスト低減を図れ、且つ漏れ磁束の影響を低減することができるようになっている。

本発明によるチョークコイルの外観図である。 磁心の構成を示す説明図である。 他の実施例を示す磁心の構成図である。 従来例を示す斜視図及び上面図である。 他の従来例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

本発明によるチョークコイルは、図１で示すように、トロイダル状に形成された磁心１に、接続線４ａ及び４ｂを外部に導出した巻線４を巻回している。同巻線４に接続線４ａ及び４ｂを介して交流電圧が印加されると、トロイダル状の磁心１には磁路が形成され、これによりチョークコイルは高周波電流に対して抵抗の働きをし、高周波を減衰させる高周波用フィルタ、あるいは入力電源用のフィルターや、スイッチング電源の出力フィルターとして使用されるようになっている。

次に、実施例１における磁心１の構成について説明する。図２で示すように、磁心１は、トロイダル状に形成された外周側磁心２と、同外周側磁心２と同様にトロイダル状に形成された内周側磁心３とから構成されている。これら外周側磁心２及び内周側磁心３は、図２の部分詳細図で示すように、強磁性材料のアモルファス薄帯を絶縁層を介し積層して形成されており、安定的なインダクタンスを得ることができるようになっている。

外周側磁心２の一端には、所定距離に設定された第一ギャップ２ａが設けられ、同様に、内周側磁心３にも所定距離に設定された第二ギャップ３ａが設けられており、これら第一ギャップ２ａと第二ギャップ３ａとは、磁心１の中心に対して１８０°程度、回転させた位置となるように夫々配置されている。

これら第一ギャップ２ａ及び第二ギャップ３ａは、巻線４により磁心１に磁界が形成された際、磁界での所謂、磁気飽和現象の発生を抑制して、安定的なインダクタンスを得るために設けられている。

外周側磁心２と内周側磁心３とは別工程で製造されるようになっている。外周側磁心２の内周面形状と、内周側磁心３の外周面形状とは略同等とされており、これらは夫々、別工程で製造された後、外周側磁心２の内周面に、内周側磁心３の外周面を、第一ギャップ２ａと第二ギャップ３ａとが磁心１の中心に対して１８０°程度、回転させた位置となるようにして嵌合させるようになっている。外周側磁心２と内周側磁心３とが嵌合され、磁心１が形成された後、同磁心１に巻線４が巻回されるようになっている。

アモルファス薄帯からなるトロイダル状の磁心に、所定幅及び所定深さの切欠き状のギャップを、例えば従来例の図４あるいは図５（Ｂ）、図５（Ｃ）のように複雑に加工しようとすると、アモルファス薄帯は軟性材料であるため加工が困難となり、不良品の頻度が高まるとともに、加工コストが上昇する虞があるが、外周側磁心２に設けられる第一ギャップ２ａと、内周側磁心３に設けられる第二ギャップ３ａとは、磁心の外周面側から内周面側まで貫通するように切り取れば加工することができ、加工が容易に行えるとともに、ギャップの所定幅調整も切り取り加工の後、微調整を行うことができる。これにより、加工コスト及びこれに がる製造コストの上昇を抑制することができるようになっている。

また、外周側磁心２の内周面側に内周側磁心３の外周面側を嵌合させる簡単な工程で磁心１を構成することができることにより、外周側磁心２と内周側磁心３とを別部材を要することなく固定することができ、別部材によるコスト上昇を低減できるようになっている。

また、第一ギャップ２ａは磁心１の外周縁側に位置して、同第一ギャップ２ａからの漏れ磁束及び発熱は外方に向かうが、第二ギャップ３ａは磁心１の内周縁側に位置することにより、同第二ギャップ３ａからの漏れ磁束及び発熱による熱は内方に向かうようになっており、これにより、チョークコイルの近傍に位置する電子部品等への漏れ磁束の影響を軽減でき、また、発熱箇所が分散されることにより発熱の周囲への影響を低減できるようになっている。

次に、第二実施例について説明する。第二実施例は、図３で示すように、磁心５を、ギャップ６ａを備えたトロイダル状の外周側磁心６と、ギャップ７ａを備えたトロイダル状の中央部磁心７と、ギャップ８ａを備えたトロイダル状の内周側磁心８とを同心円状に配設して形成されている。

夫々の磁心に備えられたギャップは、円周上で等間隔となるように配置され、例えば外周側磁心６に備えられたギャップ６ａと、中央部磁心７に備えられたギャップ７ａとは、約１２０°の角度差を有して配置されている。このように、ギャップを備えたＮ個の磁心を同心円状に配置するとともに、Ｎ個のギャップを円周上で等間隔となるように配置することにより、夫々のギャップからの漏れ磁束に起因する発熱も分散され、また、漏れ磁束が分散されることでギャップ近傍に位置する電子機器等に与える影響もより軽減することができる。

１ 磁心
２ 外周側磁心
２ａ 第一ギャップ
３ 内周側磁心
３ａ 第二ギャップ
４ 巻線
４ａ、４ｂ 接続端子
５ 磁心
６ 外周側磁心
６ａ ギャップ
７ 中央部磁心
７ａ ギャップ
８ 内周側磁心
８ａ ギャップ

Claims (1)

1. トロイダル状の磁心と、同トロイダル状の磁心に巻回された巻線とを備えたチョークコイルにおいて、
   前記磁心は、一部にギャップが形成され、内外径が異なる複数のトロイダル状の磁心を、前記ギャップの位置が分散して配置されるよう、同心円状に嵌合して形成されることを特徴とするチョークコイル。

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