JP2005236026A - コイルユニット及び複合コイルユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造工程を容易化し、製造コストを下げることができ、且つ振動に強く信頼性の高いコイルユニット及び複合コイルユニットを提供する。
【解決手段】 側面視略U字形に折れ曲がった導体板が積層されてなる電線21A〜21Dが、互いの間隔を保ち、且つそれぞれの端部が露出するように、絶縁体22に埋め込まれている。絶縁体22は、樹脂等の絶縁材料を一体成型することにより形成される。絶縁体22の脚部は、磁性体のコア24に挿入されている。絶縁体22による埋込み工程及び絶縁体22のコア24への挿入工程を容易化するために、略U字形の電線21A〜21Dの脚部のつなぎ部75も、絶縁体22から露出している。電線21A〜21Dの露出する端部に設けられた端子部72を、平板状の接続部材25で接続することにより、所望の巻数の巻線を形成することができる。
【選択図】 図56
【解決手段】 側面視略U字形に折れ曲がった導体板が積層されてなる電線21A〜21Dが、互いの間隔を保ち、且つそれぞれの端部が露出するように、絶縁体22に埋め込まれている。絶縁体22は、樹脂等の絶縁材料を一体成型することにより形成される。絶縁体22の脚部は、磁性体のコア24に挿入されている。絶縁体22による埋込み工程及び絶縁体22のコア24への挿入工程を容易化するために、略U字形の電線21A〜21Dの脚部のつなぎ部75も、絶縁体22から露出している。電線21A〜21Dの露出する端部に設けられた端子部72を、平板状の接続部材25で接続することにより、所望の巻数の巻線を形成することができる。
【選択図】 図56
Description
本発明は、コイルユニット及び複合コイルユニットに関する。
従来のトロイダル形チョークコイルを図57及び図58に示す。ここで、トロイダル形チョークコイルとは、磁路が閉じているコア100または101に巻線102を巻いたものを指す。コア形状は円柱形状でも直方体形状でもよく、孔も丸穴でも角孔でもよい。
トロイダルコアの孔半径aは、電流Iと巻数Nによる飽和を考慮したNI値より以下の式(1)で求めることができる。(B:磁束密度、μ:透磁率とする。)
NI=(B×2π×a)/μ ・・・(1)
NI値とは、例えばNI=40であれば電流Iが20Aなら巻数Nが2ターンまで可能であることを示し、その時の孔半径aは、式(1)よりNI>40以上となるように求めればよい。
NI=(B×2π×a)/μ ・・・(1)
NI値とは、例えばNI=40であれば電流Iが20Aなら巻数Nが2ターンまで可能であることを示し、その時の孔半径aは、式(1)よりNI>40以上となるように求めればよい。
近年、車載電気システムなどでは、大電流化に伴いコアの飽和を防ぐためNI値で決定される孔径をかなり大きくしなければならず、チョークコイル全体の大型化につながるという問題があった。
また、従来から、絶縁型のDC−DCコンバータなどにスイッチングトランスが用いられている。DC−DCコンバータは、例えば電気自動車やハイブリッドカーなどの車載用途に用いられる高圧バッテリーを電源とし、高圧バッテリーの高電圧を低電圧に変圧して低圧バッテリーに充電したり、負荷に電力を供給するものである。近年は、出力容量が数百W〜数kWの大容量のスイッチングトランスも提供されている。
このような大容量のチョークコイル或いはスイッチングトランスにおいては、大電流に対応するために、大型のコアを用い、また、巻線を太い撚り線や平角線から形成することによって電力容量を大きくしていた。
しかし、太い撚り線を用いると、線間絶縁のためにどうしても巻線の外径が太くなり、従って大型化した特殊なコアが必要であるためにコストが増大していた。また、平角線を巻回するには、平角線の断線に繋がる曲がり・折れ・食い込みなどが巻回時に発生することを防ぐために、高価な設備が必要であった。また、平角巻線は、大きな電流値になるほど巻線にするのに高価な設備を必要とし、線同士を密着させて正確に巻くのが難しいので巻厚も増え、更なる大型化につながる場合が多かった。
これに対し、平角線を用いて巻線を形成する方法として、平角線を巻回して巻線を形成する方法に代えて、絶縁層を介挿しながら、巻線を構成する平角型の導体板を一層ずつ積層する方法が、例えば特許文献1に開示されている。この従来技術は、継ぎ目なし(ノーカット)のコアに平角線を変形することなく巻回できるという利点を有している。ここで、継ぎ目なしのコアとは、分割した状態で巻線が挿入され、その後に分割片を接続することによって形成される継ぎ目を有するコアとは異なり、継ぎ目がなく、分割されない状態で、巻線を構成する導体が挿入されるタイプのコアをいう。継ぎ目なしのコアは、コア自身の製作工数を大幅に低減し得るという利点に加えて、コア自身の磁気特性に劣化の問題がなく、更にコア損失及び銅損を低減し得るという利点がある。また、継ぎ目なしのコアは、継ぎ目の振動に伴う騒音の問題を引き起こすことがないという利点も有している。
しかしながら、この従来技術は、各導体間の絶縁規格を満足させるために、導体板の幅よりも大きな幅の絶縁層を各巻線間に介挿する必要があり、介挿すべき絶縁層には平角型の導体板の端部による破れを防止するために、余裕を持った厚みのものを使用する必要があり、また、導体板と絶縁層との間を固定するためには、絶縁層に強度の高いものを使用する必要があるため、巻線の占積率の低下の原因となり、コイルの大型化、及び漏れインダクタンスの増大による銅損の増加がもたらされるという問題点があった。
この問題点を解消するものとして、特許文献2には、図59に示すように、必要箇所が予め絶縁テープ351により絶縁された平角型で略U字形(言い換えると略コ字形)の導体板350を、コアに挿入しつつ一層ずつ積層することによってコイルを形成する方法が開示されている。導体板350が積層される毎に、その一端部と接続用の導体板352の一端部とが接続される。導体板352の他端は、次に積層される導体板350の他端部に接続される。この工程を反復することにより、コイルが形成される。この従来技術は、継ぎ目なしのコアに平角線を変形することなく巻回できるという利点に加えて、各導体板350が予め絶縁テープ351により絶縁されているために、コイルの小型化、低損失を実現し得るという利点を有している。
特開平1−272104号公報
特開2002−237417号公報
しかしながら、特許文献2に開示される従来技術においても、導体板350を一層ずつ積層することによりコイルが組み立てられるものであるために、製造工程がなお複雑であり、高い製造コストを要するという問題点があり、更に、振動によって巻線の各層を構成する導体板350の間隔が変動する恐れがあった。
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程を容易化し、製造コストを下げることができ、且つ振動に強く信頼性の高いコイルユニット及び複合コイルユニットを提供することにある。
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のコイルユニットは、複数の電線が互いに間隔を保つように、且つ前記複数の電線の各々の少なくとも第1及び第2端部が露出するように、前記複数の電線を埋め込んで保持する絶縁体が磁性体のコアの貫通孔に挿入された構造を有している。
また、本発明の複合コイルユニットは、複数個の本発明のコイルユニットが電気的に並列に接続された構造を有している。
本発明によるコイルユニット及び複合コイルユニットは、上記のように構成されるので、製造工程を容易化し、製造コストを下げることができ、且つ耐振動性を高め、信頼性を向上させる。
(実施形態1)
図1は、実施形態1によるコイルユニットの主要部である配線部を示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態による配線部31は、略U字形(言い換えると略コ字形)に形成された樹脂製の絶縁体である保持部3と、電線である平角単線2a、2b、及び同じく電線である出力用平角単線5とを備える。平角単線2a、2bは、導体板であって、保持部3に沿って平面視略U字形に折曲され両端部を外部に突出させた状態で前記保持部3に埋め込まれている。
図1は、実施形態1によるコイルユニットの主要部である配線部を示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態による配線部31は、略U字形(言い換えると略コ字形)に形成された樹脂製の絶縁体である保持部3と、電線である平角単線2a、2b、及び同じく電線である出力用平角単線5とを備える。平角単線2a、2bは、導体板であって、保持部3に沿って平面視略U字形に折曲され両端部を外部に突出させた状態で前記保持部3に埋め込まれている。
出力用平角単線5は、直線状に延在する導体板であって、図1及び図2に示すように、一端を保持部3の一方の脚片3aの先端から突出させると共に他端を保持部3の中央片3cから外部に突出させた状態で保持部3に埋め込まれている。このように、導体板としての平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5は、それぞれ所定の間隔をもって積層された状態で、保持部3に埋め込まれることにより保持されている。配線部31は、平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5を、互いの間隔を保つように不図示の治具で支持しつつ、これらの単線5,2a、2bを埋め込むように、保持部3の絶縁材料を一体成型することにより、容易に形成することができる。
保持部3は、図3に示すように一方の脚片3aの形状が、例えばフェライトを材料とする磁性体のコアであるトロイダルコア1の貫通孔1aの形状と略同一であると共に、一方の脚片3aと他方の脚片3bとの間隔がトロイダルコア1の外周面と内周面との間隔と略同一に形成されており、一方の脚片3aをトロイダルコア1の貫通孔1aに挿入し他方の脚片3bとの間にトロイダルコア1を挟んで配置される。このように、本実施形態で用いるトロイダルコア1は、直方体形状で角孔を有するコアとするが、本発明のコイルユニットは、コア1の形状に関して本実施形態に制限されるものではない。
さらに、保持部3をトロイダルコア1に配置した後、図4に示すように、接続部材としての側面視略S字形のつなぎ板6aを保持部3の開口側を閉じるように配置して、保持部3の他方の脚片3bの先端から突出した平角単線2aの端部とつなぎ板6aの一端部とを接続して、巻線の1ターンが構成される。さらに、つなぎ板6aの他端と保持部3の一方の脚片3aの先端から突出した平角単線2bの一端部とが接続され、平角単線2bの他端部と別のつなぎ板6bの一端部とが接続され、巻線の次の1ターンが構成される。つなぎ板6bの他端は保持部3の一方の脚片3aの先端から突出した出力用平角単線5の一端部と接続される。このようにして、コイルユニットが、チョークコイルユニットとして出来上がる。平角単線5及び2aの端部のうち、つなぎ板6a、6bが接続されない側の端部は、不図示の外部回路に接続するための端部として用いることができる。
つなぎ板6a、6bが接続された配線部31の内部の様子を図5に示す。本実施形態では、保持部3の両脚片の先端から突出する平角単線2a、2bの部位の長さを、1つの平角単線2aまたは2bで見たときは一方の脚片の長さを他方の脚片の長さよりも長くし、2つの平角単線2a、2bを比較して見たときは、平角単線2aの短い方の脚片の長さと平角単線2bの長い方の脚片の長さとを等しくして、つなぎ板6a、6bを接続し易くしている。また、出力用平角単線5、平角単線2a及び平角単線2bが互いに積層されているので、つなぎ板6a、6bとは、互いに段差をもって取り付けることが可能である。このことも、つなぎ板6a、6bの接続を容易にしている。更に、平角単線5、2a及び2bの主面が互いに平行であるので、つなぎ板6a、6bを各平角単線5、2a、2bの定まった主面、すなわち図5の例では上主面に接続すればよい。このことも、つなぎ板6a、6bの接続を容易にしている。
以上のように、本実施形態のコイルユニットによれば、電線である平角単線5、2a及び2bが保持部3に埋め込まれて保持されているので、配線部31を構成する保持部3をコア1の貫通孔1aに挿入することにより、複数の電線がコア1を貫通する構造ができあがる。そして、つなぎ板6a、6bを平角単線5、2a及び2bの端部に接続することにより、容易に巻線構成を実現できる。即ち、平角巻線を巻かなくてもよく、また特許文献2に開示される従来技術とは異なり、平角単線5、2a及び2bを一枚ずつ積層しつつコア1へ挿入する必要もない。それにより、製造工程が簡略化されるので、製造のために高価な設備を必要とせず、製造コストを節減することができる。また、線同士を密着させて正確に巻く必要がないので巻厚の問題も抑えられ、小型化したコイルユニットを実現することができる。更に、平角単線5、2a及び2bが保持部3に埋め込まれて保持されているので、耐振動性が高く信頼性の高いコイルユニットが実現する。
(実施形態2)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
実施形態1による2つのトロイダル形チョークコイルを並列に接続するには、図6または図7に示すように平角単線2aのつなぎ板6aが接続されていない側の一端どうしを入力端子板7で接続すると共に、保持部3の中央片3cから突出した出力用平角単線5の端部どうしを出力端子板8で接続すればよい。この時、巻厚の出る方向は図6または図7のように任意に選ぶことができる。また、図8に示すように、多数のトロイダル形チョークコイルを並列に接続し1つのユニットを構成することも可能である。
図9に、本実施形態のチョークコイルユニットAを模式的に示す。このチョークコイルユニットAは、フェライトなどのコア材からなるトロイダルコア1に配線部としての平角巻線2が巻装されたトロイダル形チョークコイルA1を2個備え、トロイダル形チョークコイルA1、A1を互いに並列に接続して1つのチョークコイルユニットAを構成している。
チョークコイルユニットAは、入力電流がトロイダルコア1、1に分割されるので、従来の分割しないトロイダル形チョークコイルに比べて、NI値より決定されるトロイダルコア1の孔径xを小さくできる。
この時、チョークコイルユニットA全体で従来のトロイダル形チョークコイルと同等のインダクタンスLを得るには、トロイダル形チョークコイルA1、1個当たりに要求されるインダクタンスLは2倍必要となるが、NI値より決定される孔径xが小さくて済むので、インダクタンスLが2倍されることを考慮してもチョークコイルユニットAを従来のトロイダル形チョークコイルより小さくすることができる。
以下に数値例を挙げて、従来のトロイダル形チョークコイルと、本実施形態のチョークコイルユニットAの大きさとを、コアの占める体積によって比較する。
図10は、平角巻線201を使用した従来のトロイダル形チョークコイルXの一例であり、図11に示す通りの仕様となっている。
この仕様の決定理由を説明する。なお、仕様を決定する条件として、トロイダルコア200の高さ(外径y)を200[mm]以下(なるべく低く)、厚さzは最大100[mm]という設計条件が与えられているものとする。
孔径xの仕様は電流値Iと巻数Nとによって飽和しない条件から決定される。すなわち、飽和を考慮した場合の孔径xの条件は、NI値が2[ターン]×20[A]=40であるので、前述した式(1)より、
NI=(B×2π×a)/μ ・・・(1)
a=NI×μ/(B×2π)
となるので、B=0.3、NI=40、μ=4π×10−7×3000を代入すると、a=0.08[m]、つまり孔径x=160[mm]となる。
NI=(B×2π×a)/μ ・・・(1)
a=NI×μ/(B×2π)
となるので、B=0.3、NI=40、μ=4π×10−7×3000を代入すると、a=0.08[m]、つまり孔径x=160[mm]となる。
トロイダルコア200の外径yについては、トロイダルコア200の厚さz[m]とインダクタンスL[H]とから以下の式(2)を用いて求めることができる。(b:コアの外半径[m]、a:孔半径[m]、L:コアのL値[H]、μ:透磁率[N/A2]、z:コア厚さ[m]、N:巻数とする。)
y=2×b=2×a×e^((L×2π)/(μ×z×N2))
・・・(2)
y=2×b=2×a×e^((L×2π)/(μ×z×N2))
・・・(2)
よって、この条件でインダクタンスL=10[μH]を実現するためには、式(2)にL=10×10−6、N=2、a=0.08、z=0.1を代入して、トロイダルコアの外半径b=83.4[mm]、トロイダルコア外径y=166.8[mm]を得る。
以上より、このトロイダルコア200の占める体積V200を求めると、
V200=π×b2×z
より
V200=2184045.8[mm3]
となる。
V200=π×b2×z
より
V200=2184045.8[mm3]
となる。
次に、本実施形態のチョークコイルユニットAで、全体の電流値I、インダクタンスL、ターン数N、コアの厚さz、コア材は従来と同じとした時の、仕様を図12に示す。
この仕様の決定理由を説明する。
トロイダルコア1、1個当たりに流れる電流値は従来の半分となるので、NI値は従来の半分でよく、飽和を考慮した場合の孔径xは、式(1)にB=0.3、NI=20、μ=4π×10−7×3000を代入すると、a=0.04[m]、つまり孔径x=80[mm]となる。
トロイダルコア1、1個当たりのインダクタンスLは2倍しなければいけないので、式(2)に、L=20×10−6、N=2、a=0.04、z=0.1を代入すると、コアの外半径b=43.5[mm]、コア外径y=87.0[mm]となる。
以上より、トロイダルコア1、1個当たりが占める体積V1は、
V1=π×b2×z
より
V1=593515.5[mm3]
となり、トロイダルコア1を2個合わせた時の体積V2は、
V2=V1×2=1187030.9[mm3]
となり、従来のコア200より小さくなる。
V1=π×b2×z
より
V1=593515.5[mm3]
となり、トロイダルコア1を2個合わせた時の体積V2は、
V2=V1×2=1187030.9[mm3]
となり、従来のコア200より小さくなる。
以上のように、本実施形態のチョークコイルユニットAは、トロイダルコア1個当たりに流れる電流が小さくなるので、トロイダルコアの穴径xを小さくでき、トロイダルコア1個当たりに要求されるL値が大きくなることを考慮しても従来のトロイダル形チョークコイルより小型化することができる。
また、電流が小さいので、配線部も大きくならず、巻きやすくなる。
なお、図13にトロイダルコアの厚さzを変えた時の、従来のトロイダル形コア200の体積V200とチョークコイルユニットAのトロイダルコア1(2個分)の体積V2とを示す。このグラフより、コア外径yをできるだけ小さくするために、コアの厚さzを大きく取るほど、従来のトロイダル形コア200と比較して本実施形態のチョークコイルユニットAの小型化の効果があることがわかる。
なお、本実施形態では円柱状で丸孔のコア1を用いたが、コアの加工条件や、平角巻線の固定を考慮して、図14に示すように直方体で角孔のコア1’を用いてチョークコイルユニットA’を構成してもよい。
この場合、コイルのL値は内径と外径との比で決定されるため、同じ平角巻線2を使う条件で角孔にした場合は、丸孔より大きくなるので、外径も大きく取らないと同じL値にはならないが、角孔のチョークコイルユニットA’を用いた場合でも、従来の角孔のトロイダル形チョークコイルユニットと比較すると、小型化できる。
すなわち、図15に示す従来のトロイダル形チョークコイルX’は、角孔の対角線が外径決定条件になるため、角穴の大きさxは、226.3[mm]×226.3[mm]、コアの幅y(=高さy)は235.9[mm]となり、コア体積V200’は、
V200’=235.9×235.9×100=5564881[mm3]
となるが、一方、図14に示したチョークコイルユニットA’の角孔の大きさxは、113.1[mm]×113.1[mm]、コアの幅y(=高さy)は122.9[mm]となり、コア体積V2’は、
V2’=122.9×122.9×100×2=3020882[mm3]となり、従来のコア体積V200’より小さくなっている。
V200’=235.9×235.9×100=5564881[mm3]
となるが、一方、図14に示したチョークコイルユニットA’の角孔の大きさxは、113.1[mm]×113.1[mm]、コアの幅y(=高さy)は122.9[mm]となり、コア体積V2’は、
V2’=122.9×122.9×100×2=3020882[mm3]となり、従来のコア体積V200’より小さくなっている。
(実施形態3)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。則ち本実施形態は、実施形態1に対して、保持部3の構成が異なる点に特徴がある。
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。則ち本実施形態は、実施形態1に対して、保持部3の構成が異なる点に特徴がある。
本実施形態の保持部3を図16に示す。この保持部3は、実施形態1の保持部3の一方の脚片3aの先端から、平角単線2aの一端と対向するように延設片3dが延設され、さらに延設片3dの先端に延設部3eが形成されている。延設部3eには、一端に電流が入力され他端が後述するように平角単線2aまたは2bと接続される入力切替片9が、両端部を外部に露出させて埋設されている。
入力切替片9は、図17に示すように平角単線2aまたは2bと接続される側の端部が二股片9a、9bに分かれて外部に露出している。また保持部3は、実施形態2と同様に平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5を所定の間隔をもって積層した状態に保持している。
以上のように構成された保持部3は、その一方の脚片3aがトロイダルコア1の貫通孔1aに挿入された後、図18及び図19に示すように入力切替片9の二股片9a、9bのうち、延設片3d(図18)から遠い方の部位9bと導体片2bの一端とを金属板10で接続すると共に、導体片2bの他端と出力用平角単線5の一端とをつなぎ板6bで接続すると、2ターンの巻線を構成できる。
また、図20及び図21に示すように入力切替片9の二股片9a、9bのうち、延設片3dに近い側の部位9aと導体片2aの一端とを金属板10で接続すると共に、導体片2aの他端と導体片2bの一端とをつなぎ板6aで接続し、導体片2bの他端と出力用平角単線5の一端とをつなぎ板6bで接続すると、3ターンの巻線を構成できる。
このように、保持部3が複数の平角単線2a、2bを保持し、つなぎ板6a、6bを、平角単線2a、2bを選択して接続することで巻数を変更することが可能となり、一個の保持部3で複数のインダクタンスLを有するチョークコイルを実現できる。
(実施形態4)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。則ち本実施形態は、実施形態1に対して、図22に示すように保持部3の一方の脚片3aに、トロイダルコアの貫通孔1aに挿入された保持部3がトロイダルコアから抜けることを防止する抜け止め部、即ち保持部3をトロイダルコア1に固定する固定手段として、係止爪3fを設けた点に特徴がある。
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。則ち本実施形態は、実施形態1に対して、図22に示すように保持部3の一方の脚片3aに、トロイダルコアの貫通孔1aに挿入された保持部3がトロイダルコアから抜けることを防止する抜け止め部、即ち保持部3をトロイダルコア1に固定する固定手段として、係止爪3fを設けた点に特徴がある。
係止爪3fは、一方の脚片3aの先端の外面のうち平角単線2a、2bと並行する2面に、保持部3の中央片3cに近づくにつれて外側に傾斜する傾斜面を有するように形成されている。また、係止爪3fの裏面3gから保持部3の中央片3cまでの距離は、トロイダルコア1の厚さと略同一に形成されている。
上記のように構成された保持部3は、係止爪3fを保持部3の内側に弾性変形させながら一方の脚片3aがトロイダルコア1の貫通孔1aに挿入され、図23に示すように保持部3の挿入が完了すると係止爪3fの裏面3gとトロイダルコア1の周縁1bとが係合すると共にトロイダルコア1が係止爪3fの裏面3gと保持部3の中央片3cとの間に挟まれることにより、トロイダルコア1へ固定される。
かかる保持部3においては、トロイダルコア1に挿入後のトロイダルコア1と保持部3との固定強度が上がり、例えばチョークコイルユニットを車載する際に重要となる耐震性を向上させることができる。
(実施形態5)
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。本実施形態は、実施形態1に対して、図24に示すようにトロイダルコア1を2つ(トロイダルコア1Aおよび1B)に分割すると共に、保持部3を可撓性を有する樹脂で形成し、平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5を、可撓性を有する導電材料で形成した点に特徴がある。平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5は、例えば厚さをある程度以下に設定することにより可撓性を持つことができる。
本実施形態における基本構成は実施形態1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。本実施形態は、実施形態1に対して、図24に示すようにトロイダルコア1を2つ(トロイダルコア1Aおよび1B)に分割すると共に、保持部3を可撓性を有する樹脂で形成し、平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5を、可撓性を有する導電材料で形成した点に特徴がある。平角単線2a、2bおよび出力用平角単線5は、例えば厚さをある程度以下に設定することにより可撓性を持つことができる。
このように構成することで、組み立て後にも保持部3を自在に曲げることができ形状の自由度ができるので、端子位置の変更などにもある程度対応できるようになる。
(実施形態6)
本実施形態によるコイルユニットは、図25に示すように、複数(図25においては2本)の電線21をそれぞれ両端部の向きが揃うように並べて保持するとともに各電線21を互いに絶縁する絶縁体22とからなる配線部23と、磁性材料からなり配線部23が挿通される配線部挿通穴24aが貫設されたコア24とを備え、各電線21の両端部にはそれぞれ絶縁体22から露出する端子部21aを設けたものである。
本実施形態によるコイルユニットは、図25に示すように、複数(図25においては2本)の電線21をそれぞれ両端部の向きが揃うように並べて保持するとともに各電線21を互いに絶縁する絶縁体22とからなる配線部23と、磁性材料からなり配線部23が挿通される配線部挿通穴24aが貫設されたコア24とを備え、各電線21の両端部にはそれぞれ絶縁体22から露出する端子部21aを設けたものである。
詳しく説明すると、配線部23は、合成樹脂からなる絶縁体22で2本の電線21を埋め込んで保持する構造を有するもので、図26に示すようにU字形(コ字形)に形成されている。図27に示すように、配線部23の内部において、各電線21はそれぞれU字状になって互いに離れた状態で保持され、互いに絶縁されている。配線部23は、複数の電線21を、互いの間隔を保つように不図示の治具で支持しつつ、これらの電線21を埋め込むように絶縁体22の絶縁材料を、不図示の型を用いて一体成型することにより、容易に形成することができる。
コア24は、例えばフェライトのような磁性体に貫通孔である配線部挿通穴24aが貫設されて図28に示すような円筒形状に形成された一般的なものであって、図29の矢印B1で示すように配線部23の両端部が配線部挿通穴24aを貫通することによって配線部23に装着されている。ここで、図30に示すように配線部23の一方の端部に2個のコア24を並べて装着してもよい。また、コア24は、図31に示すような角筒形状であってもよい。
上記構成によれば、電線21が絶縁体22に埋め込まれて保持されているので、実施形態1について述べたと同様の効果が得られる。即ち、電線21を巻回する必要がなく、また特許文献2に開示される従来技術とは異なり、電線21を1本ずつコア1へ挿入する必要もない。製造工程が簡略化されるので、高価な設備を必要とせず、製造コストを節減することができる。また、電線21として平角線ではなく一般的な単線を用いることができるので、一般的な単線を用いることにより、更にコストを下げることができる。更に、コア24の個数や寸法を適宜選択することにより形状やコア容量の仕様を容易に変更することができる。また、一般的な筒状の安価なコア24を用いることができるから、特殊な形状の高価なコアを用いる場合に比べてコストを下げることができる。更に、電線21が絶縁体22に埋め込まれて保持されているので、耐振動性が高く信頼性の高いコイルユニットが実現する。
ここで、実施形態4と同様に、図32に示すようにコア24を抜け止めする抜け止め部41を絶縁体22に突設してもよい。抜け止め部41は、例えば電線21に沿った方向における絶縁体22の端部に設ける。また、抜け止め部41の形状は、例えば電線21に沿って配線部23の中央に近付く方向に向かって電線21から離れる方向に傾斜した傾斜面41aを電線21から離れた側に有し、先端が電線21との間の距離を変えるように撓み可能な形状とする。上記のように抜け止め部41を形成すれば、図33の矢印B2で示すように配線部23の両端部をコア24の配線部挿通穴24aに押し込むだけで、抜け止め部41が撓んでコア24の配線部挿通穴24aを通過した後に図32に示すように復帰してコア24に引っ掛かる。この構成を採用すれば、コア24の脱落が防止されるから耐振動性が向上し、車載用の用途に好適である。また、コア24の抜け止めのために別体の部品を設ける場合に比べてコストを下げることができる。
また、実施形態5と同様に、図34に示すように絶縁体22及び電線21をそれぞれ可撓性を有する材料で形成してもよい。この構成を採用すれば、配線部23を設置場所に合わせて変形させることができる。なお、電線21に沿った方向の長さ寸法が大きなコア24を少数用いる代わりに、図35に示すように電線21に沿った方向の長さ寸法が小さいコア24を多数用いれば、より柔軟に配線部23を変形させることができる。また、電線21の径をある程度以下に抑えることにより、十分な可撓性を電線21に持たせることが可能である。
(実施形態7)
本実施形態によるコイルユニットの基本構成は実施形態6と同様であるので、同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。本実施形態は、図36に示すように、配線部23の一方の端子部21aと配線部23の他方の端子部21aとであって互いに異なる電線21の端部同士を電気的に接続する接続部材25を設けることによって、複数(図36においては2本)の電線21と接続部材25とで巻線を構成するものである。例えば、図37に示すように配線部23に電線21を4本設け、2本ずつから上記のように巻線を構成すれば、2回巻きの巻線が一対形成され、図38に示すようなスイッチングトランスとしてのコイルユニットを得ることができる。なお、図36及び図37において、接続部材25が接続されない端子部21aは、不図示の回路基板等の外部回路に接続するための端子として使用することができる。
本実施形態によるコイルユニットの基本構成は実施形態6と同様であるので、同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。本実施形態は、図36に示すように、配線部23の一方の端子部21aと配線部23の他方の端子部21aとであって互いに異なる電線21の端部同士を電気的に接続する接続部材25を設けることによって、複数(図36においては2本)の電線21と接続部材25とで巻線を構成するものである。例えば、図37に示すように配線部23に電線21を4本設け、2本ずつから上記のように巻線を構成すれば、2回巻きの巻線が一対形成され、図38に示すようなスイッチングトランスとしてのコイルユニットを得ることができる。なお、図36及び図37において、接続部材25が接続されない端子部21aは、不図示の回路基板等の外部回路に接続するための端子として使用することができる。
上記構成によれば、特殊な設備を用いることなく、容易に巻線を形成することができる。ここで、図39に示すように、複数の配線部23を、各配線部23の一方の端子部21aを他の配線部23の一方の端子部21aに接続するように連結して用いれば、コア24をさらに追加することができるから、コア容量をより広範囲に選ぶことができる。
(実施形態8)
本実施形態によるコイルユニットは、図40及び図41に示すように、複数本(図40及び図41においては6本)の電線21を絶縁体22で埋め込んで保持することにより、U字状の配線部23を形成し、配線部23にコア24を装着した後、配線部23の一方の端子部21aと配線部23の他方の端子部21aとであって互いに異なる電線21の端部同士を電気的に接続する接続部材25を追加することによって形成されたものである。
本実施形態によるコイルユニットは、図40及び図41に示すように、複数本(図40及び図41においては6本)の電線21を絶縁体22で埋め込んで保持することにより、U字状の配線部23を形成し、配線部23にコア24を装着した後、配線部23の一方の端子部21aと配線部23の他方の端子部21aとであって互いに異なる電線21の端部同士を電気的に接続する接続部材25を追加することによって形成されたものである。
上記構成によれば、接続部材25の本数と接続位置とを適宜選択することによって、巻線の巻き数を、合計が電線21の本数を超えない範囲で自由に設定することができる。例えば、図41に示すように、電線21のうちの1本から1回巻きの1次巻線を構成し、電線21のうちの3本と2本の接続部材5とから3回巻きの2次巻線を構成する。なお、図41に示すように、余った端子部21aは切断してもよい。
図42は、本実施形態によるコイルユニットが用いられるDC−DCコンバータの一例を示す回路図である。このDC−DCコンバータは、フォワードコンバータであって、直流電源Eと、直流電源Eの出力端子間にスイッチング素子SWを介して1次巻線が接続されたスイッチングトランスTと、スイッチング素子SWのオンオフを制御する駆動回路Pと、スイッチングトランスTの2次側の出力を平滑し負荷Wに供給する平滑回路Sとを備えている。このフォワードコンバータにおいて、ダイオード26と補助巻線Iとの直列回路をスイッチングトランスTの1次巻線に並列に設けたリセット回路RSにより磁気飽和を防ぐ技術が知られている。本実施形態のコイルユニットにおいて、図43に示すように電線21の1本に予めダイオード26を直列に接続するとともに、電線21と接続部材25とで構成された巻線からなる補助巻線Iをダイオード26のカソード側に形成し、これらを1次巻線に並列に接続しておくことができる。それにより、別途リセット回路RSを設けることなく図42のリセット回路RSの効果を得ることができ、回路基板を増設する必要がないから小型化が可能となる。
(実施形態9)
本実施形態によるコイルユニットは、図44に示すように、それぞれ実施形態6において用いた配線部23と同様の2個の配線部23と、磁性体からなり複数(図44においては4個)の配線部挿通穴24aが形成されたコア24とを備える。各配線部23の各端部は、それぞれ1つの貫通孔である配線部挿通穴24aに挿通されている。
本実施形態によるコイルユニットは、図44に示すように、それぞれ実施形態6において用いた配線部23と同様の2個の配線部23と、磁性体からなり複数(図44においては4個)の配線部挿通穴24aが形成されたコア24とを備える。各配線部23の各端部は、それぞれ1つの貫通孔である配線部挿通穴24aに挿通されている。
上記のようなコア24は、例えば、図45に示すように、配線部23が並ぶ方向の両側から矢印B3で示すように配線部23に装着される一対の半割体61から構成する。各半割体61は、それぞれ配線部23の一部が収納される溝61aが一面に設けられた板状である。互いの溝61aの位置を合わせる形で2個の半割体61を結合すると、2個の半割体61の溝61aから配線部挿通穴4aが構成される。
上記構成によれば、複数の配線部23の複数箇所に装着されるコア24を1つ1つ製造するのではなく一度に製造することができる。また、それぞれ1つの配線部挿通穴24aが設けられた複数のコア24を用いる場合と異なり、振動を受けたときなどにコア24同士が互いに衝突して破損することがない。
(実施形態10)
図46は、実施形態10によるコイルユニットを示す斜視図である。このコイルユニットの基本構成は、実施形態6によるコイルユニットと同等である。本実施形態のコイルユニットでは、電線21が実施形態1によるコイルユニットと同様に、平面視略U字形の導体板である平角線であり、複数の電線21がその主面の上に積層した状態で略U字形の絶縁体22に埋め込まれている。更に、コア24が、略U字形の絶縁体22の一対の脚部の双方に挿入されるとともに、各脚部においてコア24が複数に分割されている。このようにコア24が電線21に沿って分割されることにより、様々な仕様のコイルユニットのために共通のコアを準備し、使用するコアの個数を変えるだけで、インダクタンスの異なる様々な仕様のコイルユニットを形成することができる。
図46は、実施形態10によるコイルユニットを示す斜視図である。このコイルユニットの基本構成は、実施形態6によるコイルユニットと同等である。本実施形態のコイルユニットでは、電線21が実施形態1によるコイルユニットと同様に、平面視略U字形の導体板である平角線であり、複数の電線21がその主面の上に積層した状態で略U字形の絶縁体22に埋め込まれている。更に、コア24が、略U字形の絶縁体22の一対の脚部の双方に挿入されるとともに、各脚部においてコア24が複数に分割されている。このようにコア24が電線21に沿って分割されることにより、様々な仕様のコイルユニットのために共通のコアを準備し、使用するコアの個数を変えるだけで、インダクタンスの異なる様々な仕様のコイルユニットを形成することができる。
(実施形態11)
図47は、実施形態11によるコイルユニットを示す斜視図である。このコイルユニットの基本構成は、実施形態6によるコイルユニットと同等である。本実施形態のコイルユニットでは、絶縁体22が、略U字形の複数の電線21の脚部のみを埋め込んでいる。このような構成によっても、複数の電線21を十分な強度で保持することが可能である。また、絶縁体22が支持板71に固定されており、それによって強度が補強されている。更に、接続部材25が、側面視略S字形であって、1本の電線21の端部の上主面と他の1本の電線21の端部の下主面とに接続されている。これにより、接続部材25を電線21に溶接等により接続する際に、他の電線21による干渉を解消することができ、接続部材25を取り付ける作業の能率が向上する。
図47は、実施形態11によるコイルユニットを示す斜視図である。このコイルユニットの基本構成は、実施形態6によるコイルユニットと同等である。本実施形態のコイルユニットでは、絶縁体22が、略U字形の複数の電線21の脚部のみを埋め込んでいる。このような構成によっても、複数の電線21を十分な強度で保持することが可能である。また、絶縁体22が支持板71に固定されており、それによって強度が補強されている。更に、接続部材25が、側面視略S字形であって、1本の電線21の端部の上主面と他の1本の電線21の端部の下主面とに接続されている。これにより、接続部材25を電線21に溶接等により接続する際に、他の電線21による干渉を解消することができ、接続部材25を取り付ける作業の能率が向上する。
(実施形態12)
図48〜図51は、実施形態12によるコイルユニットの製造工程を示す工程図であり、図52はその完成図である。2回巻の1個の巻線を有する図52に示すコイルユニットを製造するには、はじめに図48に示す電線21A及び21Bを準備する。電線21A及び21Bは、何れも側面視略U字形の導体板である平角線である。電線21A、21Bの各々の一対の端部には、主面に直立するように主面から屈曲して突出する板状の端子部72が設けられている。端子部72は、例えば折り曲げ加工により形成することができる。
図48〜図51は、実施形態12によるコイルユニットの製造工程を示す工程図であり、図52はその完成図である。2回巻の1個の巻線を有する図52に示すコイルユニットを製造するには、はじめに図48に示す電線21A及び21Bを準備する。電線21A及び21Bは、何れも側面視略U字形の導体板である平角線である。電線21A、21Bの各々の一対の端部には、主面に直立するように主面から屈曲して突出する板状の端子部72が設けられている。端子部72は、例えば折り曲げ加工により形成することができる。
次に、図49に示すように、電線21Aを外側とし、電線21Bを内側とするように、電線21A、21Bが互いに間隔を保って積層される。図49に示すように、端子部72は平板状の接続部材25で電線21Aの端部と電線21Bの端部とを接続し易くするために設けられる。なお、接続部材25の取り付けは、図49の工程ではなく、後の工程で行われるものであるが、4個の端子部72の位置関係を示すために、便宜上、接続後の接続部材25を図49に描いている。図49に示すように、接続部材25が接続されるべき一対の端子部72は、互いに同一平面上に並ぶ。
次に、図50に示すように、2本の電線21A、21Bが絶縁体22により埋め込まれることにより配線部23ができ上がる。埋込みは、図49に示した位置関係を保つように2本の電線21A、21Bを不図示の治具で保持しつつ、不図示の型を用いて絶縁材料を一体成型することにより容易に達成される。図50の例では、絶縁体22は、略U字形をなす電線21の一対の脚部のつなぎ部分75が選択的に露出するように電線21A、21Bを埋め込んでいる。
次に、図51に示すように、コア24に選択的に形成された貫通孔である配線部挿通穴24aに絶縁体22を挿入する。それにより、略U字形の電線21A、21Bの一対の脚部がコア24を貫通する。この工程で、不図示の把持用具を用いて、露出するつなぎ部分75を把持しつつ、配線部23をコア24に挿入することができる。それにより、絶縁体22を損傷ないし変形させることなく、配線部23をしっかりと把持してコア24に容易に挿入することができる。また、図50に示した工程においても、露出するつなぎ部分75を不図示の治具で把持することにより電線21A、21Bを保持しつつ、絶縁体22で容易に埋め込むことができる。
次に、図52に示すように、接続部材25を端子部72に溶接等により接続することにより、2回捲きの巻線を1個備えるチョークコイルユニットとして、コイルユニットが完成する。本実施の形態によるコイルユニットでは、導体板が電線21A及び21Bに用いられ、それらが間隔をもって積層されるので、電流容量の大きいコイルユニットがコンパクトに実現する。また、電線21A及び21Bの側面視輪郭が略U字形であるため、実施の形態1〜11によるコイルユニットと同様に、接続部材25を接続すべき電線の端部の向きが揃うので、接続部材25の取り付けが容易である。
(実施形態13)
図53〜図55は、実施形態13によるコイルユニットの製造工程を示す工程図であり、図56はその完成図である。図56に示す本実施形態によるコイルユニットは、2回巻の巻線2個備える点において、実施形態12によるコイルユニット(図52)とは異なっている。すなわち、本実施形態によるコイルユニットはスイッチングトランスとして構成される。
図53〜図55は、実施形態13によるコイルユニットの製造工程を示す工程図であり、図56はその完成図である。図56に示す本実施形態によるコイルユニットは、2回巻の巻線2個備える点において、実施形態12によるコイルユニット(図52)とは異なっている。すなわち、本実施形態によるコイルユニットはスイッチングトランスとして構成される。
図56に示すコイルユニットを製造するには、はじめに図48に示した電線21A及び21Bを準備するとともに、図53に示す電線21C及び21Dを準備する。電線21C及び21Dは、電線21A及び21Bと同様に、何れも側面視略U字形の導体板である平角線であり、端子部72を有している。電線21A及び21Bは、スイッチングトランスの一次巻線を形成するためのものであり、電線21C及び21Dは、二次巻線を形成するためのものである。
次に、電線21A、21B、21C、21Dの順に外側から内側へ位置するように、4本の電線21A〜21Dが互いに間隔を保って積層される。積層された4本の電線21A〜21Dのうち、図54には一次巻線を構成する部分を示し、図55には二次巻線を構成する部分を示している。
その後、図50と同様の工程を実行することにより、4本の電線21A〜21Dが絶縁体22によって埋め込まれる。次に、図51と同様の工程を実行することにより、コア24が取り付けられる。その後、図56に示すように、2枚の平板状の接続部材25を端子部72に溶接等により接続することにより、2回捲きの巻線を2個備えるコイルユニットが完成する。本実施の形態によるコイルユニットにおいても、実施の形態12と同様の利点が得られる。
(実施の形態のまとめ)
以上に述べた本発明の様々な実施の形態は、以下の通りにまとめることができる。
以上に述べた本発明の様々な実施の形態は、以下の通りにまとめることができる。
(1) すなわち、コイルユニットは、各々が第1端部と第2端部とを有する複数の電線と、前記複数の電線の前記第1端部の向きが揃い、前記複数の電線のうちの少なくとも一部については前記第2端部の向きも前記第1端部と揃い、前記複数の電線の各々の少なくとも前記第1及び第2端部が露出し、且つ前記複数の電線が互いに間隔を保つように、前記複数の電線を埋め込んで保持する絶縁体と、自身に選択的に形成された貫通孔に前記絶縁体が挿入された磁性体のコアとを備える。
上記構成のコイルユニットでは、複数の電線が互いに間隔を保つように絶縁体に埋め込まれているので、複数の電線が互いに絶縁性を保ちつつ一体をなす取り扱い容易な部品(配線部と称する)を形成する。そして、配線部を構成する絶縁体を磁性体のコアの貫通孔に挿入することにより、複数の電線がコアを貫通する構造ができあがる。このように、上記構成のコイルユニットは、高価な設備を要することなく容易に組み立ることができる。また、複数の電線の第1端部の向きが揃い、複数の電線のうちの少なくとも一部については第2端部の向きも第1端部と揃っているので、向きが揃った第1端部と第2端部とを接続部材で接続することにより、容易に1ターン以上の巻線を形成することができる。更に、第1端部と向きが揃う第2端部が2以上である場合には、接続部材による接続の仕方を変更することにより、インダクタンス或いは巻線数の異なる多様な仕様を容易に実現することができる。また、複数の電線が絶縁体に埋め込まれているので、耐振動性が高く信頼性が向上する。
(2) 好ましくは、前記絶縁体は、絶縁材料を一体成型することにより形成されている。
この構成により、複数の電線が互いに絶縁性を保ちつつ一体をなす取り扱い容易な部品(配線部)を容易に形成することができる。
(3) 好ましくは、前記複数の電線のうちの前記少なくとも一部が、前記複数の電線の全てである。
この構成により、複数の電線の第1及び第2端部の全てについて、向きが揃うので、巻線を形成するための接続部材の接続、及び巻線と他の回路との接続が、向きの揃った第1及び第2端部を通じて、容易に且つコンパクトに行い得る。
(4) 好ましくは、前記複数の電線のうちの前記少なくとも一部が、略U字形をなしている。
この構成により、複数の電線の少なくとも一部について、その形状を簡素なものにしつつ、その第2端部の向きを、複数の電線の第1端部の向きに揃えることができる。
(5) また、前記複数の電線は、実質的に直線状に延びた電線を含んでいてもよい。
この構成により、略U字形をなす電線の第1端部と実質的に直線状に延びた電線の第2端部とを回路基板等の外部回路への接続部とすることにより、互いに反対側に向いた部位を外部回路との接続部とすることができる。
(6) 好ましくは、前記絶縁体は、略U字形をなす電線の一対の脚部を埋め込んでいる。
この構成により、絶縁体により複数の電線を保持する強度(保持強度と称する)が高められる。それにより、配線部の取り扱いが更に容易となるのに加えて、信頼性が更に向上する。
(7) 好ましくは、前記絶縁体は、前記複数の電線の各々の前記第1及び第2端部のみが露出するように前記複数の電線を埋め込んでいる。
この構成では、絶縁体が複数の電線の第1及び第2端部以外の部分を全て埋め込んでいるので、保持強度が更に高められる。
(8) 或いは、前記絶縁体は、略U字形をなす電線の一対の脚部のつなぎ部分が選択的に露出するように前記複数の電線を埋め込んでいてもよい。
この構成により、製造工程の中で、選択的に露出した一対の脚部のつなぎ部分を、把持用具を用いて把持しつつ配線部をコアに挿入することができる。それにより、絶縁体を損傷ないし変形させることなく、配線部をしっかりと把持してコアに挿入することを容易に行うことができる。
(9) 好ましくは、前記コアの前記貫通孔には、前記一対の脚部のうちの一方の脚部が挿入されている。
この構成により、配線部をコアに容易に挿入することができる。
(10) 前記コアは前記一方の脚部に沿って複数に分割されていてもよい。
この構成により、様々な仕様のコイルユニットのために共通のコアを準備し、使用するコアの個数を変えるだけで、インダクタンスの異なる様々な仕様のコイルユニットを形成することができる。すなわち、様々な仕様のコイルユニットを簡素かつ安価に形成することができる。
(11) 前記コアは複数に分割されており、前記一対の脚部の双方が、分割されたコアに挿入されていてもよい。
この構成により、一対の脚部の双方がコアに挿入されることとなるので、配線部をコアに容易に挿入することができると同時に、インダクタンスの高いコイルユニットが得られる。
(12) 前記コアは前記一対の脚部の各々に沿って更に2以上に分割されていてもよい。
この構成により、様々な仕様のコイルユニットのために共通のコアを準備し、使用するコアの個数を変えるだけで、インダクタンスの異なる様々な仕様のコイルユニットを形成することができる。すなわち、様々な仕様のコイルユニットを簡素かつ安価に形成することができる。
(13) 好ましくは、前記複数の電線が、互いに間隔をもって積層された複数の導体板であり、略U字形をなす前記電線が、略U字形の平面視輪郭を有する導体板である。
この構成により、電流容量の大きい配線部を容易に形成することができる。また、複数の電線の主面が並行となるので、巻線を形成するために、向きが揃った第1端部と第2端部とを接続部材で容易に接続することができる。
(14) 或いは、前記複数の電線が、互いに間隔をもって積層された複数の導体板であり、略U字形をなす前記電線が、側面視略U字形に折れ曲がった導体板であることが望ましい。
この構成により、電流容量の大きい配線部を容易に形成することができる。
(15) 前記複数の電線の各々は、前記第1及び第2端部において、主面に直立するように前記主面から屈曲して突出する板状の端子部を有するのが望ましい。
この構成により、板状の端子部が互いに平行となるので、巻線を形成するために、向きが揃った第1端部と第2端部とを接続部材で容易に接続することができる。
(16) 前記複数の電線及び前記絶縁体は、それぞれ可撓性材料で形成されていてもよい。
この構成により、コイルユニットの設置場所等に応じて、配線部の形状を変えることが可能となる。すなわち、コイルユニットの形状に自由度が生まれる。
(17) 好ましくは、前記絶縁体は、前記コアから自身が抜けることを防止する抜け止め部を有する。
この構成により、配線部からのコアの脱落を防止することができ、コイルユニットの耐振動性を高めることができる。
(18) 前記コイルユニットは、前記複数の電線と前記絶縁体とを有する構造体と同一に構成される少なくとも1個の別の構造体を更に備え、前記貫通孔が、前記コアの中で互いに横に並ぶ複数に分割されており、前記構造体と前記少なくとも1個の別の構造体との各々に属する前記絶縁体が、分割された貫通孔に挿入されていてもよい。
この構成により、複数の配線部を有するコイルユニットが実現すると共に、共通のコアに複数の配線部が挿入されるので、振動により複数のコア同士が衝突して破損する恐れがなく、耐震性に更に優れたコイルユニットが実現する。更に、共通のコアが用いられるので複数の配線部が挿入されるコアを一度に製造することができる。
(19) 前記コイルユニットは、前記複数の電線がN(N≧1)個の巻線を形成するように、前記複数の電線の前記第1及び第2端部のうち、向きの揃ったものの間を電気的に接続する導電性の接続部材を、更に備えてもよい。
この構成により、向きが揃った第1端部と第2端部とを接続部材で接続するという簡単な工程を通じて、容易にN個の巻線を形成することができる。更に、第1端部と向きが揃う第2端部が2以上である場合には、接続部材による接続の仕方を変更することにより、インダクタンス或いは巻線数の異なる多様な仕様を容易に実現することができる。
(20) 前記Nは、1であってもよい。
この場合には、1個の巻線を有するコイルユニット、例えばチョークコイルとしてのコイルユニットが実現する。
(21) 或いは、前記Nは2以上であってもよい。
この場合には、2個以上の巻線を有するコイルユニット、例えばトランスとしてのコイルユニットが実現する。
(22) 前記コイルユニットは、前記複数の電線が、ダイオードが直列に介挿された電線を含んでいるものであってもよい。
この構成により、コイルユニットがリセット回路を備えるので、リセット回路を別途設けることなくコイルユニットをコンバータに応用することができる。
(23) 複合コイルユニットは、前記コイルユニットと、前記コイルユニットと同一に構成される少なくとも1個の別のコイルユニットと、前記コイルユニットと前記少なくとも1個の別のコイルユニットとを電気的に並列に接続する導電性の接続体とを備える。
上記複合コイルユニットでは、複数のコイルユニットが電気的に並列に接続されるので、各コイルユニットを流れる電流が分割されて小さくなる。それにより、コアの貫通孔の径を小さくすることができ、単一のコイルユニットと同等のインダクタンスを得るためにコア1個当たりに要求されるインダクタンスが大きくなることを考慮しても、なお小型化を図ることができる。
1 トロイダルコア(コア) 1a 貫通孔
2a、2b、5 平角単線(電線) 3 保持部(絶縁体)
3f 係止爪(抜け止め部) 6a、6b つなぎ板(接続部材)
21、21A〜21D 電線 21a 端子部
22 絶縁体 22a 貫通穴(貫通孔) 24 コア
25 接続部材 26 ダイオード 41 抜け止め部
72 端子部 75 つなぎ部分
2a、2b、5 平角単線(電線) 3 保持部(絶縁体)
3f 係止爪(抜け止め部) 6a、6b つなぎ板(接続部材)
21、21A〜21D 電線 21a 端子部
22 絶縁体 22a 貫通穴(貫通孔) 24 コア
25 接続部材 26 ダイオード 41 抜け止め部
72 端子部 75 つなぎ部分
Claims (22)
- 各々が第1端部と第2端部とを有する複数の電線と、
前記複数の電線の前記第1端部の向きが揃い、前記複数の電線のうちの少なくとも一部については前記第2端部の向きも前記第1端部と揃い、前記複数の電線の各々の少なくとも前記第1及び第2端部が露出し、且つ前記複数の電線が互いに間隔を保つように、前記複数の電線を埋め込んで保持する絶縁体と、
自身に選択的に形成された貫通孔に前記絶縁体が挿入された磁性体のコアとを備え、
前記複数の電線のうちの前記少なくとも一部が、略U字形をなしており、
前記絶縁体は、略U字形をなす電線の一対の脚部を埋め込み、且つ前記一対の脚部のつなぎ部分が選択的に露出するように前記複数の電線を埋め込んでいるコイルユニット。 - 各々が第1端部と第2端部とを有する複数の電線と、
前記複数の電線の前記第1端部の向きが揃い、前記複数の電線のうちの少なくとも一部については前記第2端部の向きも前記第1端部と揃い、前記複数の電線の各々の少なくとも前記第1及び第2端部が露出し、且つ前記複数の電線が互いに間隔を保つように、前記複数の電線を埋め込んで保持する絶縁体と、
自身に選択的に形成された貫通孔に前記絶縁体が挿入された磁性体のコアとを備え、
前記複数の電線のうちの前記少なくとも一部が、略U字形をなしており、
前記複数の電線が、互いに間隔をもって積層された複数の導体板であり、略U字形をなす前記電線が、側面視略U字形に折れ曲がった導体板であるコイルユニット。 - 前記絶縁体は、略U字形をなす電線の一対の脚部を埋め込んでいる請求項2記載のコイルユニット。
- 前記絶縁体は、前記複数の電線の各々の前記第1及び第2端部のみが露出するように前記複数の電線を埋め込んでいる請求項2又は3記載のコイルユニット。
- 前記絶縁体は、略U字形をなす電線の一対の脚部のつなぎ部分が選択的に露出するように前記複数の電線を埋め込んでいる請求項3記載のコイルユニット。
- 前記絶縁体は、絶縁材料を一体成型することにより形成されている請求項1乃至5の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線のうちの前記少なくとも一部が、前記複数の電線の全てである請求項1乃至6の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線が、実質的に直線状に延びた電線を含んでいる請求項1乃至7の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記コアの前記貫通孔には、前記一対の脚部のうちの一方の脚部が挿入されている請求項1、3及び5の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記コアが前記一方の脚部に沿って複数に分割されている請求項9記載のコイルユニット。
- 前記コアが複数に分割されており、前記一対の脚部の双方が、分割されたコアに挿入されている請求項1、3及び5の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記コアが前記一対の脚部の各々に沿って更に2以上に分割されている請求項11記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線が、互いに間隔をもって積層された複数の導体板であり、略U字形をなす前記電線が、略U字形の平面視輪郭を有する導体板である請求項1記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線の各々が、前記第1及び第2端部において、主面に直立するように前記主面から屈曲して突出する板状の端子部を有する請求項2乃至5の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線及び前記絶縁体が、それぞれ可撓性材料で形成されている請求項1乃至14の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記絶縁体が、前記コアから自身が抜けることを防止する抜け止め部を有する請求項1乃至15の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線と前記絶縁体とを有する構造体と同一に構成される少なくとも1個の別の構造体を更に備え、
前記貫通孔が、前記コアの中で互いに横に並ぶ複数に分割されており、
前記構造体と前記少なくとも1個の別の構造体との各々に属する前記絶縁体が、分割された貫通孔に挿入されている請求項1乃至16の何れかに記載のコイルユニット。 - 前記複数の電線がN(N≧1)個の巻線を形成するように、前記複数の電線の前記第1及び第2端部のうち、向きの揃ったものの間を電気的に接続する導電性の接続部材を、更に備える請求項1乃至17の何れかに記載のコイルユニット。
- 前記Nが1である請求項18記載のコイルユニット。
- 前記Nが2以上である請求項18記載のコイルユニット。
- 前記複数の電線が、ダイオードが直列に介挿された電線を含んでいる請求項20記載のコイルユニット。
- 請求項19記載のコイルユニットと、
前記コイルユニットと同一に構成される少なくとも1個の別のコイルユニットと、
前記コイルユニットと前記少なくとも1個の別のコイルユニットとを電気的に並列に接続する導電性の接続体とを備える複合コイルユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004043205A JP2005236026A (ja) | 2004-02-19 | 2004-02-19 | コイルユニット及び複合コイルユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004043205A JP2005236026A (ja) | 2004-02-19 | 2004-02-19 | コイルユニット及び複合コイルユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005236026A true JP2005236026A (ja) | 2005-09-02 |
Family
ID=35018661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004043205A Withdrawn JP2005236026A (ja) | 2004-02-19 | 2004-02-19 | コイルユニット及び複合コイルユニット |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005236026A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008021906A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Densei Lambda Kk | インダクタンス素子 |
JP2014022750A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Boeing Co | リニア電磁装置 |
JP2015170788A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 三菱電機株式会社 | インダクタンス素子および駆動機器 |
KR20170082119A (ko) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 더 보잉 컴파니 | 포화 방지 전자기 장치 |
JP2019016703A (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 矢崎総業株式会社 | サージ電圧低減部材 |
CN109661708A (zh) * | 2016-09-08 | 2019-04-19 | 三菱电机株式会社 | 扼流线圈 |
-
2004
- 2004-02-19 JP JP2004043205A patent/JP2005236026A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008021906A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Densei Lambda Kk | インダクタンス素子 |
JP2014022750A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Boeing Co | リニア電磁装置 |
JP2015170788A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 三菱電機株式会社 | インダクタンス素子および駆動機器 |
KR20170082119A (ko) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 더 보잉 컴파니 | 포화 방지 전자기 장치 |
JP2017135370A (ja) * | 2016-01-05 | 2017-08-03 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | 飽和抑制式電磁装置 |
JP2021168415A (ja) * | 2016-01-05 | 2021-10-21 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | 飽和抑制式電磁装置 |
JP7261839B2 (ja) | 2016-01-05 | 2023-04-20 | ザ・ボーイング・カンパニー | 飽和抑制式電磁装置 |
KR102625012B1 (ko) | 2016-01-05 | 2024-01-12 | 더 보잉 컴파니 | 포화 방지 전자기 장치 |
CN109661708A (zh) * | 2016-09-08 | 2019-04-19 | 三菱电机株式会社 | 扼流线圈 |
CN109661708B (zh) * | 2016-09-08 | 2021-01-12 | 三菱电机株式会社 | 扼流线圈 |
JP2019016703A (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 矢崎総業株式会社 | サージ電圧低減部材 |
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