JP6320708B2 - 巻線部品 - Google Patents

Description

本発明は、チョークコイルやトランス等の磁場を発生させるコイルと磁路を構成するコアとを備えた巻線部品に関するものである。

ＦＡ機器や車載用の各種電子・電気機器類に組み込まれるチョークコイルやリアクトル等の巻線部品のうち、特に電力が１ｋＷ以上の電源装置に用いられるものにあっては、１０Ａ〜１５０Ａといった大きな電流が流れることから、例えば下記特許文献１に見られるように、電気抵抗値を小さくして発熱を抑制すべく、平角銅線をエッジワイズ巻きしたコイルが多く用いられている。

この種のエッジワイズ巻きしたコイルを用いた巻線部品においては、通常、外部に引き出したコイルの端部に、直接機器側からの引き出し線に取り付けられた圧着端子等を接続している。しかしながら、上記コイルは、平角銅線をエッジワイズ巻きに加工する際に、引き出し線となる両端部に面外方向への歪が生じやすく、このため圧着端子等の取り付けに手間を要するという問題点があった。

特開２０１３−４２０２７号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エッジワイズ巻きしたコイルの引き出し線の端部を、容易かつ安定的に機器類側からの圧着端子等に接続することが可能になる巻線部品を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の巻線部品は、平角線をエッジワイズ巻きすることによって形成されたコイルと、このコイルの周囲を囲繞するように配置されて閉磁路を形成するコアと、これらコイルおよびコアの外周を軸線方向に覆う筒状の壁部を有するケースとを備えてなり、上記コイルは、両端部が上記軸線方向視において、交差する位置から接線方向に直線状に引き出され、上記ケースは、上記コイルの両端部を当該ケースの外方に引き出すための開口部が形成されるとともに、上記開口部から外方に引き出された各々の上記端部が載置されて位置決めされる端子台が各々の上記端部に対応した上記軸線方向の高さ位置において上記開口部から外方へ直線状に延びる上記端部に沿うように一体に形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記コイルの先端部には、ボルト挿入孔が穿設されているとともに、上記端子台には、上記ボルト挿入孔に連通するナットが埋め込まれていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記端子台は、上記コイルの載置部の幅寸法が上記コイルの幅寸法よりも大きく形成され、かつ上記載置部に、上記コイルの延在方向と直交する方向への移動を阻止する壁部と、上記コイルの上面側に突出して当該コイルの浮き上がりを阻止する爪部が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記ケースは、軸線方向両端部が開口していることを特徴とするものである。

請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、コイルおよびコアを収納する筒状の壁部を有するケースを設けるとともに、このケースに形成した上記コイルの両端部を外方に引き出すための開口部に端子台を設けているために、ケースの開口部から外方に引き出したコイルの端部を、上記端子台に載置して位置決めすることにより、当該コイルの端部に外部の接続端子を容易に接続することができる。

この際に、請求項２に記載の発明によれば、上記コイルの先端部にボルト挿入孔を穿設し、上記端子台に上記ボルト挿入孔に連通するナットを埋め込んでいるために、上記外部の接続端子を、ボルトによって上記コイルの端部に接続することができる。この結果、従来のように手間や熟練を要する溶接等によって接続する必要がなく、接続作業の簡易化も図ることができる。

また、端子台にコイルの端部を載置して位置決めする構成としては、各種形態を採用することができるが、例えば請求項３に記載の発明のように、端子台におけるコイルの端部の載置部に、上記コイルの延在方向と直交する方向への移動を阻止する壁部と、上記コイルの上面側に突出して当該コイルの浮き上がりを阻止する爪部を形成すれば、コイルの加工時に端部に歪が生じている場合においても、当該端部を端子台に精度よく、かつ安定的に位置決めすることができて好適である。

さらに、この種の巻線部品にあっては、大電流に起因するコイルの発熱量が大きくなるために、何らかの放熱機能を備えることが好ましい。この点、請求項４に記載の発明によれば、上記ケースの軸線方向両端部を開口させているために、当該ケースの端部の開口に露出するコアを、この巻線部品の取り付け部に当接させることにより、放熱効果を高めることができる。

本発明に係る巻線部品の一実施形態を示す平面視した斜視図である。 図１の底面視した斜視図である。 図１の分解斜視図である。 図３のケースを示す斜視図である。

図１〜図４は、本発明に係る巻線部品を、チョークコイルに適用した一実施形態を示すもので、このチョークコイルは、コイル１と、このコイル１が収納された絶縁用のカバー２と、このカバー２の上端部に形成される開口部に配置された絶縁用のキャップ３と、カバー２およびキャップ３の周囲を囲繞するように配置されて閉磁路を形成する一対の蝶型コア４と、これらカバー２、キャップ３およびコア４を収納するケース５とから概略構成されたものである。

ここで、カバー２は、中央に円形の孔部が穿設された底板２ａと、この底板２ａの長手方向両端部に立設されてコイル１の外周を軸線方向に覆う壁部２ｂと、上記孔部に立設された円筒部２ｃとが一体に形成されたものである。また、このカバー２においては、壁部２ｂの外周部に、一対の円弧板状のマグネット６の装着部２ｄが形成されている。さらに、カバー２の壁部２ｂには、コイル１の端部１ａ、１ｂを外部に引き出すための開口部２ｅが形成され、底板２ａの裏面側には、蝶型コア４の背部４ａを案内する一対の突起部５ｆが形成されている。

そして、このカバー２内に、コイル１が円筒部２ｃに外装されることにより収納されている。このコイル１は、平角銅線をエッジワイズ巻きすることによって形成されたもので、両端部１ａ、１ｂが平面視において交差する位置から接線方向に直線状に引き出されており、これら両端部１ａ、１ｂを開口部２ｅから外方に延出させてカバー２内に収納されている。

他方、キャップ３は、中央部に挿通孔３ａが形成された円環板状の部材で、外径がカバー２の壁部２ｂの外径と略等しく、かつ内径がカバー２の内筒部２ｃの外径と略等しい寸法に形成されている。また、キャップ３の上面には、蝶型コア４の背部４ａを案内する一対の案内板３ｂが立設されている。そして、このキャップ３は、コイル１が収納されたカバー２の上部開口を塞ぐように配置されている。

そして、これらカバー２およびキャップ３の周囲を囲繞するようにして、一対の上記蝶型コア４が配置されている。この蝶型コア４は、カバー２の底板２ａまたはキャップ３と対向する平板状の背部４ａと、この背部４ａの長手方向の両端部に一体成形されて壁部２ｂに沿って配置される外足４ｂと、これら外足４ｂ間の中央に一体成形されてカバー２の内筒部２ｃ内に挿入される円柱状の中足４ｃとから構成されたものである。

そして、一対の蝶型コア４は、中足４ｃがキャップ３の挿通孔３ａまたはカバー２の底板２ａから内筒部２ｃ内に挿入され、互いの先端部を当接させるか、あるいは所定のギャップを形成して配置されている。また、外足４ｂは、中足４ｃよりも短い寸法に形成されており、これら外足４ｂ間にカバー２の装着部２ｄに挿入された上記マグネット６が介装されている。そして、これらカバー２、キャップ３およびコア４の積層体が、絶縁性樹脂からなるケース５内に挿入されている。

このケース５は、上記積層体の外周を軸線方向に覆うとともに、両端部が開口した外観略筒状の壁部であって、その軸線方向の長さが上記積層体における軸線方向の長さと略等しくなるように形成されている。そして、このケース５の外周部には、図中上端部から下方に向けて一部分が切り欠かれることによりコイル１の端部１ａ、１ｂを外方に引き出すための開口部５ａが形成されている。

また、このケース５の図中下端部外周には、周方向に間隔をおいた複数個所に、この巻線部品を機器類の取付部にボルトやねじ等によって取り付けるための取付台９が一体に形成されている。そして、ケース５の開口部５ａ近傍に、コイル１の端部１ａ、１ｂが載置される一対の端子台７、８が一体に形成されている。

これら端子台７、８は、各々コイル１の端部１ａ、１ｂに対応した高さ位置において、開口部５ａから外方へ直線状に延びる上記端部１ａ、１ｂに沿うように形成されている。すなわち、ケース５の取付台９近傍から引き出される端子１ａの端子台７は、上記取付台９の近傍位置に形成され、他方ケース５の図中上方の開口部近傍から引き出される端子１ｂの端子台８は、上記端子１ｂに位置に対応して端子台７よりも高い位置に形成されている。

これら端子台７、８は、いずれも上面（載置部）の幅寸法がコイル１の端部１ａ、１ｂ幅寸法よりも大きく形成されている。そして、上記上面には、略コイル１の端部１ａ、１ｂが嵌まり込む溝部が形成されており、これにより溝部の両側には、コイル１の延在方向と直交する方向への移動を阻止する壁部１０が形成されている。加えて、各々の壁部１０には、上記溝部内に嵌め込まれたコイル１の上面側に突出して、コイル１の浮き上がりを阻止する爪部１１が形成されている。

他方、コイル１の端部１ａ、１ｂの先端には、各々ボルト挿入孔１２が穿設されている。そして、上記端子台７、８の溝部内には、コイル１の端部１ａ、１ｂを溝部に嵌め込んだ状態においてボルト挿入孔１２と連通する位置に、ナット１３が埋め込まれている。

以上の構成からなるチョークコイルにおいては、コイル１、カバー２、キャップ３およびコア４からなる積層体を収納する筒状のケース５を設けるとともに、このケース５のコイル１の両端部１ａ．１ｂを外方に引き出すための開口部５ａに、上記端部１ａ、１ｂの板面を載置する端子台７、８を設けている。このため、ケース５の開口部５ａから外方に引き出したコイル１の端部１ａ、１ｂを、端子台７、８に位置決めすることができる。

この際に、端子台７、８においてコイル１の端部１ａ、１ｂの載置部となる上面に、コイル１の端部１ａ、１ｂの長手方向と直交する方向への移動を阻止する壁部１０と、コイル１の端部１ａ、１ｂの上面側に突出して当該端部１ａ、１ｂの浮き上がりを阻止する爪部１１を形成しているために、コイル１のエッジワイズ巻き加工時に端部１ａ、１ｂに歪が生じている場合においても、端部１ａ、１ｂを端子台７、８上に精度よく、かつ安定的に位置決めすることができる。

しかも、コイル１の端部１ａ、１ｂの先端にボルト挿入孔１２を穿設し、端子台７、８側には、上記端部１ａ、１ｂを溝部内に嵌め込んだ際にボルト挿入孔１２と連通するナット１３を埋め込んでいるために、上記外部の接続端子を、ボルトによってコイル１の端部１ａ、１ｂに接続することができ、よって従来のように手間や熟練を要する溶接等によって接続することなく、容易に接続することができる。

さらに、ケース５を、コイル１、カバー２、キャップ３およびコア４からなる積層体と略同じ長さ寸法の筒状に形成することにより、軸線方向両端部を開口させているために、ケース５の端部の開口において露出するコア４の背部４ａを、このチョークコイルを取り付ける機器類側の取り付け部に当接させることにより、放熱効果を高めることもできる。

なお、上記実施形態においては、本発明に係る巻線部品をチョークコイルに適用した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばトランス等の他の巻線部品にも同様に適用することが可能である。

１ コイル
１ａ、１ｂ 端部
４ コア
５ ケース
５ａ 開口部
７、８ 端子台
１０ 壁部
１１ 爪部
１２ ボルト挿入孔
１３ ナット

Claims (4)

1. 平角線をエッジワイズ巻きすることによって形成されたコイルと、このコイルの周囲を囲繞するように配置されて閉磁路を形成するコアと、これらコイルおよびコアの外周を軸線方向に覆う筒状の壁部を有するケースとを備えてなり、
   上記コイルは、両端部が上記軸線方向視において、交差する位置から接線方向に直線状に引き出され、
   上記ケースは、上記コイルの両端部を当該ケースの外方に引き出すための開口部が形成されるとともに、上記開口部から外方に引き出された各々の上記端部が載置されて位置決めされる端子台が各々の上記端部に対応した上記軸線方向の高さ位置において上記開口部から外方へ直線状に延びる上記端部に沿うように一体に形成されていることを特徴とする巻線部品。
2. 上記コイルの先端部には、ボルト挿入孔が穿設されているとともに、上記端子台には、上記ボルト挿入孔に連通するナットが埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の巻線部品。
3. 上記端子台は、上記コイルの載置部の幅寸法が上記コイルの幅寸法よりも大きく形成され、かつ上記載置部に、上記コイルの延在方向と直交する方向への移動を阻止する壁部と、上記コイルの上面側に突出して当該コイルの浮き上がりを阻止する爪部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の巻線部品。
4. 上記ケースは、軸線方向両端部が開口していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の巻線部品。

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