JP6454064B2 - choke coil - Google Patents
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Description
本発明は、磁性コアに巻線を施し、巻線への通電により生じるインダクタンスを利用したチョークコイルに関する。 The present invention relates to a choke coil in which a magnetic core is wound and an inductance generated by energizing the winding is used.
従来より、閉磁路コアに歯車付きボビンを取り付け、歯車に他の駆動機構付き歯車を噛み合わせて巻線を巻き回す構成のコモンモードチョークコイルが用いられている。 Conventionally, a common mode choke coil having a configuration in which a bobbin with a gear is attached to a closed magnetic path core, a gear with another drive mechanism is meshed with the gear, and a winding is wound is used.
特許文献1では、歯車ボビンにリード線導入切り欠きを設け、切り欠きにリード線を引っ掛けて巻き回す構成が提案されている。 Patent Document 1 proposes a configuration in which a lead wire introduction notch is provided in a gear bobbin and the lead wire is hooked and wound around the notch.
特許文献2には、磁性コアの構成に特徴を有する、歯車ボビンを用いたコモンモードチョークコイルが開示されている。 Patent Document 2 discloses a common mode choke coil using a gear bobbin, which is characterized by the configuration of a magnetic core.
歯車ボビンに巻き回す巻線は、従来より比較的細い線径のものが用いられていたが、近年は大電流通電用途等への対応のため、従来よりも太い線径の巻線によりチョークコイルを構成することが求められている。 Winding wound around the gear bobbin has been used with a relatively smaller wire diameter than before, but in recent years the choke coil has a thicker wire diameter than before to handle large current applications. Is required.
しかし、特許文献1の構成では切り欠きに引っ掛けるために、巻線に折り返し部を設ける作業が必要となるが、巻線の線径を太くすると巻線の剛性が高くなるため、巻線初期の作業性が悪いという課題がある。 However, in the configuration of Patent Document 1, it is necessary to provide a turn-up portion in the winding in order to be caught in the notch. However, if the wire diameter of the winding is increased, the rigidity of the winding is increased. There is a problem that workability is poor.
また、巻線に折り返し部を設けたとしても、巻き回し作業の際、切り欠き部周辺に巻線からの応力が集中するという課題がある。 Moreover, even if the winding portion is provided with the folded portion, there is a problem that stress from the winding is concentrated around the notch portion during the winding operation.
従って本発明は、大電流通電にも対応し得る、巻線作業性の良いチョークコイルを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a choke coil with good winding workability that can cope with a large current application.
上記課題を本発明は、歯車ボビンと、巻線と、軟磁性コアを備え、前記歯車ボビンは、中空部を有し、前記歯車ボビンは、前記巻線の巻き軸方向に沿った円筒状であり、前記歯車ボビンは、さらに巻き芯、鍔部、及び歯車部を有し、前記鍔部は、前記歯車ボビンの前記巻き軸方向に沿った両端部に配され、前記歯車部の回転軸が前記歯車ボビンの巻き軸方向と同一であることで、前記歯車部により前記歯車ボビンは回動可能であり、前記鍔部の少なくとも一方には、前記巻き軸方向と直交する方向へ貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔より前記巻き芯側へ接続する溝部とが設けられ、前記巻線は、一端部を前記貫通孔へ挿通し、前記溝部を経て前記巻き芯に巻き回されて他端部に至り、前記軟磁性コアは前記巻き芯の中空部に配されているチョークコイルによって解決する。 The present invention provides a gear bobbin, a winding, and a soft magnetic core. The gear bobbin has a hollow portion, and the gear bobbin has a cylindrical shape along a winding axis direction of the winding. The gear bobbin further includes a winding core, a collar part, and a gear part, and the collar part is arranged at both ends along the winding axis direction of the gear bobbin, and the rotation axis of the gear part is Since the gear bobbin is the same as the winding axis direction of the gear bobbin, the gear bobbin can be rotated by the gear portion, and at least one of the flange portions has a through-hole penetrating in a direction perpendicular to the winding axis direction. A groove portion connected to the core side from the through hole is provided, and the winding is inserted into the through hole at one end portion, wound around the core through the groove portion, and the other end. The soft magnetic core is disposed in the hollow portion of the winding core. It is solved by a choke coil.
また、前記歯車ボビンの前記巻き軸に沿った両端部に前記歯車部が各々配されていることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the gear portions are respectively disposed at both end portions along the winding axis of the gear bobbin.
また、前記巻線の線径は、0.5mm以上、1.2mm以下であることが望ましい。 The wire diameter of the winding is preferably 0.5 mm or more and 1.2 mm or less.
また、周方向に複数分割可能に構成した前記歯車ボビンを、一体成型され、閉磁路を構成した前記軟磁性コアに2つ装着し、前記巻線を2つの前記歯車ボビンに同じ回数だけ巻き回したコモンモードチョークコイルとすることが望ましい。 Further, two gear bobbins configured so as to be divided into a plurality of parts in the circumferential direction are attached to the soft magnetic core that is integrally formed to form a closed magnetic path, and the winding is wound around the two gear bobbins the same number of times. It is desirable to use a common mode choke coil.
本発明によって、大電流通電にも対応し得る、巻線作業性の良いチョークコイルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a choke coil with good winding workability that can cope with a large current application.
(実施形態1)
図1は、本発明における実施形態1のチョークコイルを示す斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a choke coil according to a first embodiment of the present invention.
歯車ボビン11、12は、巻線21、22が巻き回され、軟磁性コア3に装着され、端子台4に載置されている。
The
ここで端子台4には、絶縁性の巻線仕切部40が設けられ、巻線21、22間の絶縁性を高めている。
Here, the
巻線21、22の始端部と終端部は端子台4より端子部41として導出され、チョークコイルの実装される回路基板等に電気的に接続される。
The start and end portions of the
軟磁性コア3は一体成型されたロの字の形状をしており、対向する2辺にそれぞれ巻線21、22が巻き回された歯車ボビン11、12が装着されている。
The soft
軟磁性コア3への歯車ボビン11、12の装着は、歯車ボビン11、12を周方向に複数分割可能に構成し、分割した歯車ボビン11、12を軟磁性コア3に装着し、歯車ボビン11、12の歯車部を他の駆動機構を有する歯車と噛み合わせ、回動させることで、巻線21、22を巻き回し、行うことができる。
The
コモンモードチョークコイルとして構成する場合は、巻線21、22の巻き数を等しくすればよい。
When configured as a common mode choke coil, the number of turns of the
また、この場合、軟磁性コア3をMnZnフェライトとすることで、コモンモードノイズに対して高インピーダンスとすることができるため、望ましい。
In this case, it is desirable that the soft
巻線21、22の線径は、端子としての形態を保持する剛性を有するために、0.5mm以上であることが望ましく、0.7mm以上であれば、より望ましい。
The wire diameters of the
また、近年は大電流通電への対応が求められている点からも、上記線径を有する巻線21、22とすることが望ましい。
Moreover, it is desirable to use the
図2は、本発明における実施形態1の歯車ボビンを示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the gear bobbin according to the first embodiment of the present invention.
歯車ボビンは、巻き芯100と、鍔部1011、1012と、歯車部1021、1022と、図示されない貫通孔と、溝部1031、1032と、巻線収容部104を有する。
The gear bobbin includes a winding
巻き芯100は中空円筒状であり、その巻き軸は歯車部1021、1022の回転軸と一致する。
The winding
巻き芯100の中空部は歯車部1021、1022まで貫通している。
The hollow portion of the winding
鍔部1011に対する巻き芯100側には、貫通孔の設けられた巻線収容部104、溝部1031、1032が設けられている。
On the winding
鍔部1011、1012の巻き軸方向に対する外側には、歯車部1021、1022が設けられている。
他の駆動機構を有する歯車と噛み合わせて歯車部1021、1022より回動する際に、歯車部1021、1022が歯車ボビンの両端に設けられていることで回転軸がぶれないため、巻線の乱れが防止され、巻き軸となる軟磁性コアへの歯車ボビン内周面の衝突も抑えることができる。
When rotating from the
図3は、本発明における実施形態1の歯車ボビンを示す、貫通孔の貫通方向から見た正面図である。 FIG. 3 is a front view showing the gear bobbin according to the first embodiment of the present invention as seen from the through direction of the through hole.
歯車ボビンの貫通孔1051、1052は、巻線収容部104に設けられ、溝部1031、1032を介して巻き芯100へ接続されている。
The through
貫通孔1051、1052の向きは、巻き芯100の巻き軸と直交し、貫通孔1051、1052は巻き芯100における中空部の外側にある。
The directions of the through
図4は、本発明における実施形態1の歯車ボビンへの巻線の巻き回し作業を示す説明図である。図4(a)は巻き回し開始時、図4(b)巻き回し中の状態を示している。 FIG. 4 is an explanatory view showing the winding operation of the winding around the gear bobbin according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a state in which winding is started and FIG. 4B is in winding.
ここで、説明の便宜上軟磁性コア及び端子台の図示を省略しているが、実際の工程では、軟磁性コアに歯車ボビンを装着して巻き回しを行う。 Here, for convenience of explanation, the illustration of the soft magnetic core and the terminal block is omitted, but in the actual process, the gear bobbin is attached to the soft magnetic core and wound.
歯車ボビンへの巻き回しは、まず図4(a)に示すように、歯車ボビンの貫通孔に巻線を挿通し、次に図4(b)に示すように、巻線を溝部から巻き芯へ導出して、巻き芯の外周面に巻き回してゆくことで行う。 For winding around the gear bobbin, first, as shown in FIG. 4 (a), the winding is inserted into the through hole of the gear bobbin, and then as shown in FIG. 4 (b), the winding is wound from the groove to the core. This is performed by winding the wire around the outer peripheral surface of the winding core.
巻線の巻き回し終端部は、もう一つの貫通孔に挿通させることで、巻線の始端部と終端部を端子として導出することができる。 The winding terminal end of the winding is inserted into another through-hole so that the starting end and the terminal end of the winding can be led out as terminals.
すなわち本発明は、中空円筒状の巻き芯100と、鍔部1011、1012と、歯車部1021、1022を有する歯車ボビン11、12と、巻線21、22と、軟磁性コア3を備え、鍔部1011、1012は巻き芯100の巻き軸方向両端部に配され、歯車部1021、1022の回転軸が巻き芯100の巻き軸と同一であることで、歯車部1021、1022により巻き芯100は回動可能であり、鍔部1011、1012の少なくとも一方には、歯車ボビン11、12の中空部より外側に、巻き軸と直交する方向へ貫通孔1051、1052が設けられ、貫通孔1051、1052より巻き芯側へ接続する溝部1031、1032が設けられ、巻線21、22は、一端部より貫通孔1051、1052を挿通し、溝部1031、1032を介して巻き芯100に巻き回されて他端部に至り、軟磁性コア3は巻き芯100の中空部に配されているチョークコイルの実施形態を取り得る。
That is, the present invention includes a hollow
これにより、巻線21、22がある程度剛性を有する場合でも、貫通孔1051、1052から溝部1031、1032へ巻線21、22を導出することで巻き始めの端子部41を簡単に固定できるため、巻線21、22の巻き回し作業性が良い。
Thereby, even when the
巻線21、22は貫通孔1051、1052から溝部1031、1032を介してゆるやかに曲げられるため、剛性のある巻線21、22でも巻き始めの作業に必要以上の力をかける必要がなく、歯車ボビン11、12への巻線21、22からの応力も分散される。
Since the
なお、2つの鍔部1011、1012よりも巻き軸に沿った外側に2つの歯車部1021、1022が配されていることが望ましい。
In addition, it is desirable that the two
これにより、歯車部1021、1022の回転力を高め、剛性のある巻線21、22の巻き回し作業性を向上させると共に、両端の歯車部1021、1022より均等に歯車ボビン11、12を回転させることで、回転軸のぶれが防止され、巻線作業時に歯車ボビン11、12内周面から軟磁性コア3への衝突を緩和することができる。
This increases the rotational force of the
また、巻線21、22の線径は、0.5mm以上、1.2mm以下であることが望ましく、0.7mm以上、1.0mm以下であればより望ましい。
The wire diameters of the
これにより、巻線21、22は適度な剛性を有し、本発明の歯車ボビン11、12への巻き回し作業性を、さらに向上させることができる。
Thereby, the
また、歯車ボビン11、12は周方向に複数分割可能であり、2つの歯車ボビン11、12を、一体成型され、閉磁路を構成した軟磁性コア3に装着し、巻線21、22を2つの歯車ボビン11、12に同じ回数だけ巻き回したコモンモードチョークコイルであることが望ましい。
Further, the
(実施形態2)
図5は、本発明における実施形態2のチョークコイルを示す斜視図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a perspective view showing a choke coil according to a second embodiment of the present invention.
実施形態1における図1とは、軟磁性コア3が日の字型であり、その中芯にのみ歯車ボビン10が装着されている点、2つの巻線21、22が一つの歯車ボビン10に巻き回されている点、歯車部1020が歯車ボビン10の巻き軸方向に対する中央部に配されている点が相違する。
1 in the first embodiment, the soft
本実施形態は、歯車部1020が一つであるため、実施形態1よりも歯車ボビン10の回転駆動力は劣るが、一度に2つの巻線21、22を巻き回すことができる点で優れている。
Since this embodiment has a
従って、巻線21、22の線径が細く、その剛性が実施形態1よりも低い場合に本実施形態の構成は適している。
Therefore, the configuration of the present embodiment is suitable when the wire diameters of the
図6は、本発明における実施形態2の歯車ボビンの分割した状態を示す斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view showing a divided state of the gear bobbin according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態では1つの歯車ボビンに2つの巻線が巻き回されるため、それに対応するよう、巻き芯1001、1002、貫通孔10511、10521、10512、10522、巻線収容部1041、1042を備えている。
In this embodiment, since two windings are wound around one gear bobbin, winding
また、分割した歯車ボビンを組み合わせる際に位置ずれが起こらないよう、嵌合凸部10611、嵌合凹部10612、嵌合溝部1062を備えている。
Moreover, the fitting
図7は、本発明における実施形態2の歯車ボビンを示す斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view showing a gear bobbin according to the second embodiment of the present invention.
図8は、本発明における実施形態2の歯車ボビンを示す断面図である。すなわち、図7の巻線収容部1041における歯車ボビンの巻き軸に対し垂直な断面となるAA面の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a gear bobbin according to the second embodiment of the present invention. That is, it is a cross-sectional view of the AA plane that is a cross section perpendicular to the winding axis of the gear bobbin in the winding
貫通孔10511、10521は、歯車ボビンの巻き軸に対して直交し、歯車ボビン内側の中空部よりも外側に配されていることを示している。
The through
図9は、本発明における実施形態2の歯車ボビンへの巻線の巻き回し作業を示す説明図である。図9(a)は巻き回し開始時、図9(b)巻き回し中、図9(c)は巻き回し終了、図9(d)は巻線端部引き出しの状態を示している。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the winding operation of the winding around the gear bobbin according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9A shows the winding start state, FIG. 9B shows the winding end, FIG. 9C shows the winding end, and FIG. 9D shows the winding end drawing state.
本実施形態でも、説明の便宜上軟磁性コア及び端子台の図示を省略しているが、実際の工程では、軟磁性コアに歯車ボビンを装着して巻き回しを行う。 Also in this embodiment, although illustration of a soft magnetic core and a terminal block is omitted for convenience of explanation, in an actual process, a gear bobbin is attached to the soft magnetic core and wound.
歯車ボビンへの巻き回しは、まず図9(a)に示すように、歯車ボビンの貫通孔10511、10512に巻線21、22を挿通する。この際、巻線21、22の始端部は巻線収容部1041、1042に収容されることで、始端部が以降の巻き回し工程の邪魔とならない。
For winding around the gear bobbin, first, as shown in FIG. 9A, the
次に図9(b)に示すように、巻線21、22を溝部から巻き芯へ導出して、巻き芯の外周面に巻き回してゆく。この際、巻線21、22の始端部は巻線収容部1041、1042に収容されている。
Next, as shown in FIG. 9B, the
次に図9(c)に示すように、巻線21、22の巻き回しを所定回数行った後、巻線21、22の終端部を貫通孔10521、10522に挿通させる。
Next, as shown in FIG. 9C, the
最後に、図9(d)に示すように、巻線収容部1041、1042に収容された巻線21、22の始端部を引き出し、巻き回し工程が完了する。
Finally, as shown in FIG. 9 (d), the starting ends of the
3 軟磁性コア
4 端子台
10、11、12 歯車ボビン
21、22 巻線
40 巻線仕切部
41 端子部
100、1001、1002 巻き芯
104、1041、1042 巻線収容部
1011、1012 鍔部
1020、1021、1022 歯車部
1031、1032 溝部
1051、1052、10511、10512、10521、10522 貫通孔
1062 嵌合溝部
10611 嵌合凸部
10612 嵌合凹部
3 Soft
Claims (4)
巻線と、
軟磁性コアを備え、
前記歯車ボビンは、中空部を有し、
前記歯車ボビンは、前記巻線の巻き軸方向に沿った円筒状であり、
前記歯車ボビンは、さらに巻き芯、鍔部、及び歯車部を有し、
前記鍔部は、前記歯車ボビンの前記巻き軸方向に沿った両端部に配され、
前記歯車部の回転軸が前記歯車ボビンの巻き軸方向と同一であることで、前記歯車部により前記歯車ボビンは回動可能であり、
前記鍔部の少なくとも一方には、巻線収納部と、
前記巻線収納部の内部に、前記巻き軸方向と直交する方向へ貫通する貫通孔と、
前記貫通孔より前記巻き芯側へ接続する溝部とが設けられ、
前記巻線の線径は、0.5mm以上、1.2mm以下であり、
前記巻線は、一端部を前記貫通孔へ挿通し、前記溝部を経て前記巻き芯に巻き回されて他端部に至り、前記一端部および前記他端部を端子部として導出し、
前記軟磁性コアは前記巻き芯の中空部に配されていることを特徴とするチョークコイル。 A gear bobbin,
Windings,
With a soft magnetic core,
The gear bobbin has a hollow portion;
The gear bobbin has a cylindrical shape along the winding axis direction of the winding,
The gear bobbin further includes a winding core, a collar portion, and a gear portion,
The flanges are arranged at both ends along the winding axis direction of the gear bobbin,
The gear bobbin can be rotated by the gear unit, because the rotation axis of the gear unit is the same as the winding axis direction of the gear bobbin.
At least one of the flanges includes a winding storage part,
Inside the winding accommodation portion, a through hole penetrating in a direction orthogonal to the winding axis direction,
A groove portion connected to the winding core side from the through hole is provided,
The wire diameter of the winding is 0.5 mm or more and 1.2 mm or less,
The winding is inserted into the through-hole at one end, wound around the winding core through the groove and reaches the other end, and the one end and the other end are led out as terminal portions,
The choke coil, wherein the soft magnetic core is disposed in a hollow portion of the winding core.
前記巻線を2つの前記歯車ボビンに同じ回数だけ巻き回したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチョークコイル。 Two of the gear bobbins configured so as to be capable of being divided into a plurality of parts in the circumferential direction are attached to the soft magnetic core, which is integrally molded and forms a closed magnetic path
The choke coil according to claim 1, wherein the winding is wound around the two gear bobbins the same number of times.
巻線と、
軟磁性コアを備え、
前記歯車ボビンは、中空部を有し、
前記歯車ボビンは、前記巻線の巻き軸方向に沿った円筒状であり、
前記歯車ボビンは、さらに巻き芯、鍔部、及び歯車部を有し、
前記鍔部は、前記歯車ボビンの前記巻き軸方向に沿った両端部に配され、
前記歯車部の回転軸が前記歯車ボビンの巻き軸方向と同一であることで、前記歯車部により前記歯車ボビンは回動可能であり、
前記鍔部の少なくとも一方には、巻線収納部と、
前記巻線収納部の内部に、前記巻き軸方向と直交する方向へ貫通する2つの貫通孔と、
前記貫通孔より前記巻き芯側へ接続する溝部とが設けられ、
前記巻線の線径は、0.5mm以上、1.2mm以下であり、
前記巻線は、一端部を前記貫通孔へ挿通し、前記溝部を経て前記巻き芯に巻き回されて他端部に至り、前記一端部および前記他端部を端子部として導出し、
前記軟磁性コアは前記巻き芯の中空部に配されているチョークコイルの製造方法であって、
前記巻線の一端部を前記貫通孔の一方へ挿通し、前記一端部を巻線収容部に収容する工程と、
前記巻線の他端部を前記溝部から前記巻き芯へ導出して、前記巻き芯の外周面に巻き回す工程と、
前記巻線を巻き回した後、前記他端部を前記貫通孔の他方へ挿通する工程と、
前記巻線収容部に収容された前記一端部を引き出す工程とを有することを特徴とするチョークコイルの製造方法。 A gear bobbin,
Windings,
With a soft magnetic core,
The gear bobbin has a hollow portion;
The gear bobbin has a cylindrical shape along the winding axis direction of the winding,
The gear bobbin further includes a winding core, a collar portion, and a gear portion,
The flanges are arranged at both ends along the winding axis direction of the gear bobbin,
The gear bobbin can be rotated by the gear unit, because the rotation axis of the gear unit is the same as the winding axis direction of the gear bobbin.
At least one of the flanges includes a winding storage part,
Inside the winding housing part, and two through holes penetrating in a direction orthogonal to the winding axis direction,
A groove portion connected to the winding core side from the through hole is provided,
The wire diameter of the winding is 0.5 mm or more and 1.2 mm or less,
The winding is inserted into the through-hole at one end, wound around the winding core through the groove and reaches the other end, and the one end and the other end are led out as terminal portions,
The soft magnetic core is a manufacturing method of a choke coil disposed in a hollow portion of the winding core,
Inserting one end of the winding into one of the through-holes, and housing the one end in a winding housing;
Deriving the other end of the winding from the groove to the winding core and winding it on the outer peripheral surface of the winding core;
After winding the winding, inserting the other end into the other of the through holes;
And a step of pulling out the one end portion accommodated in the winding accommodating portion.
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