JP4793758B2 - Inductance element - Google Patents
Inductance element Download PDFInfo
- Publication number
- JP4793758B2 JP4793758B2 JP2007107288A JP2007107288A JP4793758B2 JP 4793758 B2 JP4793758 B2 JP 4793758B2 JP 2007107288 A JP2007107288 A JP 2007107288A JP 2007107288 A JP2007107288 A JP 2007107288A JP 4793758 B2 JP4793758 B2 JP 4793758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner peripheral
- copper plate
- copper
- toroidal core
- conductive member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 158
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 151
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 151
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 125
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 16
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
本発明は、コアに導体を巻装してなるインダクタンス素子に関する。 The present invention relates to an inductance element formed by winding a conductor around a core.
安定化電源装置において、100Aを超える大電流出力を得ようとする場合、スイッチング方式の電源で小型軽量化を図るのが一般的である。こうしたスイッチング方式の電源では、スイッチング素子のスイッチングにより得られた方形波電圧を、チョークコイルおよび平滑コンデンサからなるLC回路で平滑して、所望の直流出力電圧を得るようにしている。 In a stabilized power supply device, in order to obtain a large current output exceeding 100 A, it is common to reduce the size and weight with a switching power supply. In such a switching type power supply, a square wave voltage obtained by switching of a switching element is smoothed by an LC circuit including a choke coil and a smoothing capacitor to obtain a desired DC output voltage.
こうした大電流用のチョークコイルであるインダクタンス素子は、トロイダル状コアに導体として太い銅線を巻いたり、あるいは細い銅線を束ねて巻いたりする構造が従来から採用されてきた。しかし、銅線が巻太って無駄なスペースが生じたり、太い銅線のために他の被接合体との端末処理が複雑となったり、コアの中心部で銅線が密になり、放熱が困難になったりする問題を有していた。 Inductance elements, which are choke coils for large currents, have conventionally employed a structure in which a thick copper wire is wound around a toroidal core, or a thin copper wire is bundled and wound. However, the copper wire is wound thickly, resulting in useless space, the thick copper wire complicates the end treatment with other objects, the copper wire becomes dense at the center of the core, and heat dissipation It had a problem that became difficult.
一方、例えば特許文献1には、磁性合金によるトロイダル状コアと、このトロイダル状コアを収納するケースとを貫通して、導体となるリードを配設し、リードの両端を回路基板などの被接合体に固定させたものが開示されている。しかし、単にリードが円筒状のトロイダル状コアを貫通しているだけなので、必要なリードのターン数が得られない。また、リードに大電流が流れる場合、やはりトロイダル状コアの中心部に熱が集中するので、インダクタンス素子として何らかの放熱対策が必要となる。
On the other hand, for example,
こうした問題を回避するために、本願出願人は先に図4〜図9に示すインダクタンス素子を提案および出願している(特願2006−194003)。 In order to avoid such a problem, the present applicant has previously proposed and filed an inductance element shown in FIGS. 4 to 9 (Japanese Patent Application No. 2006-194003).
同図において、チョークコイル101は、主に、導電被覆体としての外周用薄板銅板102と、トロイダルコア103と、導電部材としての内周用厚板銅板104,105とから構成される。
In the figure, a
トロイダルコア103は、磁性材料を焼結してなる一般的な形状のコア本体を、絶縁のための例えば樹脂などからなる中空環状のコアケースに収納したもので、全体が筒状に形成される。外周用薄板銅板102は、トロイダルコア103の外周を部分的に被覆する形状に薄板銅板を加工してなり、環板状の挟持部112,113と、トロイダルコア103の外周の一部分を被覆し挟持部112,113間を繋ぐ矩形扁平板状の架橋部110と、架橋部110の一側から延出してなるフィン部111とを備えて構成される。
The
挟持部112の中央には、トロイダルコア103の中心孔122と連通する貫通孔116が形成されており、この貫通孔116の上方に幅狭な接続片114が外方へ突設される。これと同様に、挟持部113の中央には、トロイダルコア103の中心孔122と連通する貫通孔117が形成されており、この貫通孔117の下方に幅広な接続片115が外方へ突設されている。従って、接続片114,115は、上下に互い違いに設けられ、互いに反対方向へ突出している。
A through
また、挟持部112,113における架橋部110と結合する反対側の端部には、垂下する逆L字状の保持片118,119が内側へ略直角にそれぞれ折り曲げ成形されている。他方、架橋部10の下方両隅には、据付片120,121がそれぞれ突設されている。例えばプリント基板やバー部材などにチョークコイル101を固定する際には、対向する保持片119と据付片121の下端にそれぞれ形成された係合爪119a,121aをプリント基板等の被係合部に係合させ、対向する保持片118と据付片120の下端にそれぞれ形成された係合突起118a,120aを例えば半田付けなどすることにより据付固定される。
In addition, hanging L-
内周用厚板銅板104,105は、共に棒状の厚板銅板(所謂バスバー)からなる。内周用厚板銅板104は、その一端に幅広部104aが形成される一方で、別な内周用厚板銅板105は、その一端に直交方向に二手に分かれたT字状の分岐部105aが形成される。これら内周用厚板銅板104,105は、チョークコイル101の組立て時に重ね合わされるため、両者の絶縁を確保するために、その間に3枚の絶縁シート126〜128が挟み込まれる。絶縁シート126は、内周用厚板銅板104の底面に密着するシート状の絶縁体であり、内周用厚板銅板104の側面に密着して保護する側面保護部130,131が長手方向両側に沿って立設される。絶縁シート128は、内周用厚板銅板105の上面に密着するシート状の絶縁体であり、内周用厚板銅板105の側面に密着して保護する側面保護部134,135が長手方向両側に沿って立設される(図4では垂下している)。絶縁シート127は、絶縁シート126,128間に挿入され、絶縁シート126,128と共に内周用厚板銅板104,105間の絶縁を補強するシート状の絶縁体であり、上側となる内周用厚板銅板104の側面側を保護する側面保護部132と、下側となる内周用厚板銅板105の側面側を保護する側面保護部133が、長手方向両側に沿って上下に互い違いに立設される。
The inner peripheral
そして、チョークコイル101の組立てに際しては、内周用厚板銅板104を絶縁シート126の側面保護部130,131間に挿入し、同様に、内周用厚板銅板105を絶縁シート128の側面保護部134,135間に挿入して、絶縁シート128を内周用厚板銅板105の上面に装着する。そして、絶縁シート126,128間に絶縁シート127を挟みこんだ状態で、内周用厚板銅板104,105を上下に重ね合わせて、図4に示すような内周用厚板銅板組立体136を構成する。このとき内周用厚板銅板104,105は、下側となる内周用厚板銅板105に比べて上側となる内周用厚板銅板104がやや短いため、内周用厚板銅板105の分岐部105aに対して反対側の端部が突出することにより、段部が形成される。
When the
次に、トロイダルコア103の両環状端面と外周面に、各挟持部112,113と架橋部110がそれぞれ対応するように、外周用薄板銅板102の内側にトロイダルコア103を挿入し、トロイダルコア103に外周用薄板銅板102を被せる。これにより、トロイダルコア103は外周用薄板銅板102の各部と密着状態で保持される。
Next, the
続いて、外周用薄板銅板102を構成する挟持部112,113の貫通孔116,117及びトロイダルコア103の中心孔122に内周用厚板銅板組立体136を挿通し、内周用厚板銅板組立体136を外周用薄板銅板102の挟持部112,113にそれぞれ固着する。具体的には、内周用厚板銅板104の幅広部104aと反対側の端部を、挟持部112の接続片114に例えば螺子締結などで接続固定する一方、内周用厚板銅板105の分岐部105aを、挟持部113の接続片115に例えば螺子締結などで接続固定する。
Subsequently, the inner peripheral thick
このような製造工程を経て、図5〜図9に示すチョークコイル101が完成する。なお、内周用厚板銅板組立体136から突出した内周用厚板銅板104の一端(幅広部104a)と、内周用厚板銅板105の他端が、外部回路との接続部となる。
Through such a manufacturing process, the
そして、電流は内周用厚板銅板104の幅広部104aから流入し、内周用厚板銅板4を通じて挟持部112の接続片114から外周用薄板銅板102へ流れる。外周用薄板銅ケース2では、電流は挟持部112から架橋部110を経て挟持部113に到達し、接続部115を通じて分岐部105aから内周用厚板銅板105へ流入する。また、チョークコイル101の据付時において、保持片118,119間を例えばプリント基板の回路パターンやバスバーなどの導電部材(図示せず)で短絡すれば、挟持部12の接続片14から保持片118,導電部材,保持片119,挟持部113を電流が流れ、接続部115を通じて分岐部105aから内周用厚板銅板105へ流入する。そして、これらの内周用厚板銅板105に流入した電流は、コア103内の内周用厚板銅板105を通じて最終的に外部回路へ流出する。
The current flows in from the
このようにして、トロイダルコア103に巻装されるべき巻線を、トロイダルコア103の外周面を覆う表面積の広い外周用薄板銅板102と、トロイダルコア103の中心孔122を貫く複数の内周用厚板銅板104,105とにより構成することで、これらの外周用薄板銅板102と、内周用厚板銅板104,105に放熱器としての機能を持たせることができ、チョークコイル101の温度上昇が小さくなる。また、厚板である内周用厚板銅板104,105と、薄板である外周用薄板銅板102とを組合わせる巻線構造としたことで、占有体積を最小にすることができると共に、巻線機などの大掛かりな工具を必要とせず、組立てが容易である。
しかし、従来のインダクタンス素子に相当するチョークコイル101では、トロイダルコア103の外面一側が、外周用薄板銅板102の架橋部110で覆われているものの、トロイダルコア103の外面他側は、一対の保持片118,119を除いて殆ど露出しており、この部分からの放熱性能の低下が免れない。また、保持片118,119間を別な導電部材で連結させている関係から、その部分の電気抵抗による銅損が増加し、インダクタンス素子として十分な放熱性能が得られないという懸念があった。
However, in the
また、内周用厚板銅板104,105には、図示しない外部回路との接続部が設けられているが、この接続部における損失の低減も求められていた。さらに、内周用厚板銅板104,105と外周用薄板銅板102との連結部についても、同じような損失の低減も求められていた。
Further, the inner peripheral
そこで本発明は上記問題点に鑑み、部分的な放熱性能の低下を回避し、併せて電流による銅損を低減できるインダクタンス素子を提供する。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an inductance element that can avoid a partial decrease in heat dissipation performance and reduce copper loss due to current.
また本発明の別な目的は、外部回路との接続部や連結部における損失の低減を図ったインダクタンス素子を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an inductance element that is designed to reduce a loss in a connection portion or a connection portion with an external circuit.
本発明の請求項1におけるインダクタンス素子は、貫通孔が設けられた磁性材料からなるコアと、前記貫通孔に挿入された第1の導電部材と、前記貫通孔に挿入され、前記第1の導電部材と絶縁されている第2の導電部材と、前記コアを取り囲む第3の導電部材とを備え、前記第1の導電部材は、前記第3の導電部材と前記貫通孔の一方の端部側で電気的に接続され、前記第2の導電部材は、前記第3の導電部材と前記貫通孔の他方の端部側で電気的に接続され、前記第1の導電部材と前記第2の導電部材は、前記第3の導電部材により、2つの電気的な経路で接続されるものである。
The inductance element according to
本発明の請求項2におけるインダクタンス素子は、前記第1および前記第2の導電部材とを、絶縁シートを介して重ね合わせて形成したものである。 An inductance element according to a second aspect of the present invention is formed by overlapping the first and second conductive members with an insulating sheet interposed therebetween .
本発明の請求項3におけるインダクタンス素子は、前記コアと前記第1および前記第2および前記第3の導電部材とを絶縁シートによって絶縁したものである。 According to a third aspect of the present invention, the inductance element includes the core and the first, second, and third conductive members insulated by an insulating sheet .
本発明の請求項1では、コアに巻装されるべき巻線を、コアの外面を覆う表面積の広い第3の導電部材と、コアの貫通孔に挿入された第1および第2の導電部材とにより構成する。こうすると、大電流によって発熱する巻線自体に、冷却効果を生じる放熱器としての性能を持たせることができる。しかもこの場合は、コアの一側外面だけでなく他側外面を取り囲むように、巻線の一部となる2つの電気的な経路が第3の導電部材に形成されるので、これらの2つの電気的な経路がインダクタンス素子の外面全体から効率的に熱を放散して、部分的な放熱性能の低下を回避できる。さらに、別な導電部材を介在させることなく、同一部材である第3の導電部材の2つの電気的な経路によって、電流を二方向に分配できることから、この電流による銅損を低減することができる。 In the first aspect of the present invention, the winding to be wound around the core includes a third conductive member having a large surface area covering the outer surface of the core , and first and second conductive members inserted into the through holes of the core. It consists of. If it carries out like this, the performance as a heat radiator which produces a cooling effect can be given to winding itself which generates heat by a large current. In addition, in this case, two electrical paths that are part of the winding are formed in the third conductive member so as to surround not only the outer surface of one side of the core but also the outer surface of the other side . The electrical path efficiently dissipates heat from the entire outer surface of the inductance element, and a partial decrease in heat dissipation performance can be avoided. Furthermore, since current can be distributed in two directions by two electrical paths of the third conductive member which is the same member without interposing another conductive member, copper loss due to this current can be reduced. .
本発明の請求項2では、第1および第2の導電部材が、絶縁シートを介して重ね合わされる。
In
本発明の請求項3では、コアと第1および第2および第3の導電部材が絶縁シートによって絶縁される。 According to claim 3 of the present invention, the core and the first, second and third conductive members are insulated by the insulating sheet.
以下、添付図面を参照しながら、本発明におけるインダクタンス素子の好ましい実施例を説明する。なお、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of an inductance element according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as a prior art example, and it abbreviate | omits as much as possible since description of a common part overlaps.
図1は、本実施例におけるインダクタンス素子としてのチョークコイル1の分解斜視図であり、図2はチョークコイル1の完成状態の外形図である。チョークコイル1は、主に、導電被覆体としての外周用銅ケース2と、トロイダルコア3と、第1および第2の導電部材としての内周用銅板4,5とから構成される。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a
トロイダルコア3は、フェライトなどの磁性材料を焼結してなる一般的な円筒形状のコアであり、内周用銅板4,5を貫通する中心孔6が軸方向に形成される。また、トロイダルコア3の内周面と外周面を覆うようにして、他の部材との電気的な絶縁を図るための絶縁シート7,8がそれぞれ設けられると共に、トロイダルコア3の軸方向両端面すなわち前後の環状端面を覆う別な絶縁シート9が設けられる。これらの絶縁シート7,8,9は、何れも好ましくはノーメックス(登録商標)などの樹脂シートにより形成される。
The toroidal core 3 is a general cylindrical core formed by sintering a magnetic material such as ferrite, and a center hole 6 penetrating the inner
外周用銅ケース2は、トロイダルコア3の外周を部分的に被覆する形状に銅板を加工してなる。より詳細には、外周用銅ケース2は、その上方からみてトロイダルコア3の一側外面を取り囲むようにコ字状に形成された第1の周回部11と、トロイダルコア3の他側外面を取り囲むようにコ字状に形成された第2の周回部12が向かい合うように配置されると共に、第1の周回部11の下端から垂下する第1の脚部13と、第2の周回部12の下端から垂下する第2の脚部14と、第1の脚部13の下端からL字状に折曲げ形成された第1の台座部15と、第2の脚部14の下端からL字状に折曲げ形成された第2の台座部16とを備えて構成される。そして、第1の周回部11は、トロイダルコア3の前方一側環状端面に臨んで位置する基端部11Aと、トロイダルコア3の一側外周面に臨んで位置する架橋部11Bと、トロイダルコア3の後方一側環状端面に臨んで位置する先端部11Cとを連結して形成され、同様に第2の周回部12は、トロイダルコア3の前方他側環状端面に臨んで位置する基端部12Aと、トロイダルコア3の他側外周面に臨んで位置する架橋部12Bと、トロイダルコア3の後方他側環状端面に臨んで位置する先端部12Cとを連結して形成される。
The outer
本実施例における外周用銅ケース2は、前記第1の周回部11の先端部11Cと第2の周回部12の先端部12Cどうしが連結され、この連結部の上方から少なくとも4個の孔17を形成した接続片18が外方へ突設される。また、前記各基端部11A,12Aの下方からも、それぞれ2個ずつの孔19を形成した接続片20が外方へ突設される。従って、接続片18,20は、上下に互い違いに設けられ、互いに反対方向へ突出している。ここでの接続片18は、一方の内周用銅板4と外周用銅ケース2との電気的接続を図るために設けられており、また接続片20は、他方の内周用銅板5と外周用銅ケース2との電気的接続を図るために設けられている。
In the outer
前記台座部15,16は、この台座部15,16を底面部として外周用銅ケース2を電源装置内の別な導体部材(図示せず)に載置できるように、何れも面一な平板状に形成される。また、この台座部15,16と導電部材との間を電気的に絶縁するのに、台座部15,16の下方に前記絶縁シート9の底面部9Aが配設される。この底面部9Aは、台座部15,16の底面全体を載せるような大きさで矩形状に形成され、底面部9Aの両端縁からそれぞれ垂直に立ち上がる折曲げ片9Bが、トロイダルコア3の各環状端面に臨んで配置される。このように、絶縁シート9は、トロイダルコア3と外部部品のみならず、外周用銅ケース2と外部の導電部材との絶縁を図る共通部材として設けられる。さらに、折曲げ片9Bには、トロイダルコア3の中心孔6とほぼ同形状の中心孔9Cが形成され、これらの中心孔6,9Cに内周用銅板4,5や後述する絶縁シート27が貫通される。
The
内周用銅板4は、大電流を流すのに適した棒状の銅板(所謂バスバー)からなり、その一端は、図示しない外部回路と電気的な接続を図るために、複数の孔4aを有する接続部としての幅広部4bが形成される。また内周用銅板4の他端には、前記接続片18の孔17に対向する4個の孔4cが形成される。一方、別な内周用銅板5も棒状のバスバーからなり、その一端に直交方向に二手に分かれた分岐部5aが形成されることにより全体としてT字状になっている。この分岐部5aには、前記接続片20の孔19に対向する4個の孔5bが形成される。また、内周用銅板5の他端には、図示しない外部回路と電気的な接続を図るために、複数の孔5cを有する接続部5dが形成される。これらの内周用銅板4,5は、チョークコイル1の組立て時に重ね合わされるため、両者の絶縁を確保するために、その間に絶縁シート27が挟み込まれる。
The inner
絶縁シート27は、内周用銅板4,5間に挿入するシート状の絶縁体であり、上側となる内周用銅板4の側面側を保護する側面保護部32と、下側となる内周用銅板5の側面側を保護する側面保護部33とが、長手方向両側に沿って上下に互い違いに立設されている。なお、こうした絶縁体として従来例のように複数枚の絶縁シートを介在させてもよい。
The insulating
次に、チョークコイル1の組立て工程について説明する。
Next, the assembly process of the
内周用銅板4,5間に絶縁シート27を挟みこんだ状態で、当該内周用銅板4,5を上下に重ね合わせた組立体を構成する。このとき内周用銅板4,5は、下側となる内周用銅板5に比べて上側となる内周用銅板4がやや短いため、内周用銅板5の分岐部5aに対して反対側の端部が突出することにより、段部が形成される。なお、内周用銅板4,5を長手方向に若干ずらした状態で重ね合わせて、組立体36の両端部において内周用銅板4の幅広部4aと内周用銅板5の分岐部5aに対して反対側の端部とがそれぞれ突出することにより、上下に互い違いに段部が形成されるよう構成してもよい。この段部を形成することにより、図示しない外部回路との接続が容易になる。
An assembly is configured in which the inner
次に、予めトロイダルコア3の内周面と外周面の全体に絶縁シート7,8を巻装した状態で、トロイダルコア3に外周用銅ケース2を被装する。具体的には、トロイダルコア3の一側外周面に第1の周回部11の架橋部11Bが対向し、トロイダルコア3の他側外周面に第2の周回部12の架橋部12Bが対向するように、第1の周回部11と第2の周回部12で囲まれる外周用銅ケース2の内側に、絶縁シート7,8付きのトロイダルコア3を挿入する。その後で、トロイダルコア3の各環状端面と外周用銅ケース2との間に折曲げ片9Bが介在するように、外周用銅ケース2の下側から絶縁シート9を挿入する。絶縁シート9の底面部9Aが、台座部15,16の底面に突き当たる位置まで絶縁シート9を挿入すると、トロイダルコア3の外面全体が、絶縁シート7,8,9で覆われることになる。
Next, the outer
続いて、内周用銅板4の他端に形成した孔4cと接続片18の孔17が一致すると共に、内周用銅板5の一端に形成した孔5bと接続片20の孔19が一致するように、トロイダルコア3の中心孔6と絶縁シート9の中心孔9Cに前記組立体36を挿通する。この状態で、孔4c,17を利用して、内周用銅板4の他端と接続片20とを止着部材であるねじ38で接続固定すると共に、別な孔5b,19を利用して、内周用厚板銅板5の一端にある分岐部5aと接続片20とを止着部材であるねじ39で接続固定する(図2参照)。
Subsequently, the
このような製造工程を経て、図2に示すチョークコイル1が完成する。なお、組立体36から突出した内周用銅板4の一端と、内周用銅板5の他端が、外部回路との接続用端子となる。
Through such a manufacturing process, the
以下、上記構成の作用について説明する。 The operation of the above configuration will be described below.
図3は、チョークコイル1における電流の流れを模式的に示した概略断面図である。同図において、電流は内周用銅板4の幅広部4aから流入し、内周用銅板4を通じて接続片17から外周用銅ケース2の各周回部11,12へ2方向に分岐して流れる。外周用銅ケース2では、第1の周回部11に分岐した一方の電流は、その先端部11Cから架橋部11bを経て基端部11aに到達し、接続片19を通じて分岐部5aから内周用銅板5へ流入する。また、第2の周回部12に分岐した他方の電流も、その先端部12Cから架橋部12bを経て基端部12aに到達し、接続片19を通じて分岐部5aから内周用銅板5へ流入する。そして、内周用銅板5に流入した電流は、この内周用銅板5を通じて最終的に接続部5dに連結する外部回路へと流出する。このとき、図3に示すように、チョークコイル1の内部にはトロイダルコア3を周回する2つの閉回路が並列に形成されており、内周用銅板4から流入した電流は、トロイダルコア3の中心軸方向に実質的に2ターン以上周回することとなる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing a current flow in the
このようにして、トロイダルコア3に2枚の内周用銅板4,5と外周用銅ケース2とを組み付けることにより、大電流を流せる2ターン以上のチョークコイル1を構成することができる。トロイダルコア3に巻装されるべき巻線を、トロイダルコア3の外周面を覆う表面積の広い外周用銅ケース2と、トロイダルコア3の中心孔6を貫く内周用銅板4,5とにより構成することで、大電流によって発熱する巻線自体に冷却効果を生ずる放熱器の機能を持たせることができ、その結果、チョークコイル1の温度上昇を小さくすることができる。特に本実施例では、チョークコイル3の外周で、同じ外周用銅ケース2で一体的に形成される第1の周回部11および第2の周回部12により、電流が2方向に且つ均等に分配して流れるので、これらの周回部11,12ひいてはチョークコイル1全体からの均一な熱放散が可能になる。
In this way, by assembling the two inner
また、チョークコイル1の入出力部分となる内周用銅板4,5が金属板からなるため、例えばバスバーなどの外部回路と直接接続可能なので、プリント基板や圧着端子などを介しての間接的な接続に比べて接触抵抗を少なくでき、接続損失が小さくなる。特に本実施例では、内周用銅板4の幅広部4bと外部回路が、孔4aを利用して少なくとも4個以上のねじ(図示せず)で固定できるようになっており、また別な内周用銅板5の接続部5dと外部回路も、孔5cを利用して少なくとも4個以上のねじ(図示せず)で固定できるようになっているので、チョークコイル1と外部回路との接続損失が低減できる。同様に、内周用銅板4,5と外周用銅ケース2も、4個以上のねじ38,39で固定できるようになっており、これらの部材間の接続損失が低減できる。
In addition, since the inner
チョークコイル1では、従来の丸銅線,角銅線等を巻線としたコイルに比べ、コイルの有効窓面積を最大限利用して、外周用銅ケース2を幅広としてその断面積を大きくすることができるので、銅の抵抗による損失を最小にすることができる。また、外周用銅ケース2と内周用銅板4,5とを組み合わせる巻線構造としたことで、占有体積を最小にすることができると共に、製作に巻線機などの機械を必要とせず、組立てが容易である。
The
以上のように本実施例のインダクタンス素子としてのチョークコイル1は、貫通孔である中心孔6が設けられた磁性材料からなるコアすなわちトロイダルコア3と、中心孔6に挿入された第1の導電部材としての内周用銅板4と、中心孔6に挿入され、内周用銅板4と絶縁されている第2の導電部材としての内周用銅板5と、トロイダルコア3を取り囲む第3の導電部材としての外周用銅ケース2を備え、内周用銅板4は、外周用銅ケース2と中心孔6の一方の端部側で電気的に接続され、内周用銅板5は、外周用銅ケース2と中心孔6の他方の端部側で電気的に接続され、内周用銅板4,5は、外周用銅ケース2により、2つの電気的な経路で接続されるように形成している。
As described above, the
こうすると、トロイダルコア3に巻装されるべき巻線を、トロイダルコア3の外面を覆う表面積の広い外周用銅ケース2と、トロイダルコア3の中心孔6に挿入された内周用銅板4,5とにより構成することで、大電流によって発熱する巻線自体に冷却効果を生ずる放熱器の機能を持たせることができる。しかもこの場合は、トロイダルコア3の一側外面だけでなく他側外面を取り囲むように、巻線の一部となる2つの電気的な経路としての第1の周回部11および第2の周回部12が外周用銅ケース2に形成されるので、これらの第1の周回部11および第2の周回部12がチョークコイル1の外面全体から効率的に熱を放散して、部分的な放熱性能の低下を回避できる。さらに、別な導電部材を介在させることなく、同一部材である外周用銅ケース2の第1の周回部11および第2の周回部12によって、電流を二方向に分配できることから、この電流による銅損を低減することができる。
In this way, the winding to be wound around the toroidal core 3 is divided into a
また本実施例では、前記幅広部4bと接続部5dに、固定具である例えばねじを挿通する4つ以上の孔4a,5cを形成している。こうすると、各々4個以上の固定具を用いて、外部回路を幅広部4bや接続部5dに強固に固定することができるため、これらの幅広部4bや接続部5dにおける損失の低減を図ることができる。
In the present embodiment, the
また本実施例では、内周用銅板4,5と外周用銅ケース2との連結部に、固定具であるねじ38,39を挿通する4つ以上の孔4c,5bを形成している。この場合も、各々4個以上のねじ38,39を用いて、内周用銅板4,5と外周用銅ケース2とをそれぞれの連結部で強固に固定することができるため、連結部における損失の低減を図ることができる。
Further, in this embodiment, four or
その他、本実施例のチョークコイル1では、チョークコイル1の入出力部分となる内周用厚板銅板4,5がバスバーからなるため、外部配線と直接接続可能になって、プリント基板や圧着端子などを介しての間接的な接続に比べて接触抵抗を少なくでき、接続損失が小さくなる。従って、電流による銅損を少なくすることができる。
In addition, in the
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。本発明は、トロイダルコアに限らず、これと同様に内径で巻線が密になる例えば四角,三角などの連続形状のコアであればどのようなものにでも適用可能である。外周用銅ケース2と内周用銅板4,5との組み合わせからなる巻線構造に関しても、種々の変形実施が可能である。また、チョークコイル以外にも、様々なインダクタンス素子に適用可能であり、放熱性能を高めるために、外周用銅ケース2に放熱フィンとしてのフィン部を一体的に設けてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said Example, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. The present invention is not limited to a toroidal core, and can be applied to any core having a continuous shape such as a square, a triangle, etc., in which the winding is dense with an inner diameter. Various modifications can be made with respect to the winding structure composed of the combination of the outer
1 チョークコイル(インダクタンス素子)
2 外周用銅板(第3の導電部材)
3 トロイダルコア(コア)
4 内周用銅板(第1の導電部材)
5 内周用銅板(第2の導電部材)
6 中心孔(貫通孔)
7,8,9 絶縁シート
11 第1の周回部(経路)
12 第2の周回部(経路)
27 絶縁シート
1 Choke coil (inductance element)
2 Copper plate for outer periphery ( third conductive member )
3 Toroidal core (core)
4 Copper plate for inner circumference (first conductive member )
5 Inner perimeter copper plate (second conductive member)
6 Center hole (through hole)
7, 8, 9 Insulation sheet
11 First circuit part (route)
12 Second circuit (path)
27 insulation sheet
Claims (3)
前記貫通孔に挿入された第1の導電部材と、
前記貫通孔に挿入され、前記第1の導電部材と絶縁されている第2の導電部材と、
前記コアを取り囲む第3の導電部材とを備え、
前記第1の導電部材は、前記第3の導電部材と前記貫通孔の一方の端部側で電気的に接続され、
前記第2の導電部材は、前記第3の導電部材と前記貫通孔の他方の端部側で電気的に接続され、
前記第1の導電部材と前記第2の導電部材は、前記第3の導電部材により、2つの電気的な経路で接続されることを特徴とするインダクタンス素子。 A core made of a magnetic material provided with a through hole ;
A first conductive member inserted into the through hole ;
A second conductive member inserted into the through hole and insulated from the first conductive member ;
A third conductive member surrounding the core;
The first conductive member is electrically connected to the third conductive member on one end side of the through hole,
The second conductive member is electrically connected to the third conductive member on the other end side of the through hole,
The inductance element, wherein the first conductive member and the second conductive member are connected by two electric paths by the third conductive member .
The inductance element according to claim 1, wherein the core and the first, second, and third conductive members are insulated by an insulating sheet .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107288A JP4793758B2 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Inductance element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107288A JP4793758B2 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Inductance element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008270272A JP2008270272A (en) | 2008-11-06 |
JP4793758B2 true JP4793758B2 (en) | 2011-10-12 |
Family
ID=40049435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007107288A Active JP4793758B2 (en) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Inductance element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4793758B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6101441B2 (en) * | 2012-07-09 | 2017-03-22 | 双信電機株式会社 | Large current coil |
US9159487B2 (en) * | 2012-07-19 | 2015-10-13 | The Boeing Company | Linear electromagnetic device |
FR2996350B1 (en) * | 2012-10-03 | 2015-12-04 | Technoboost | POWER INDUCTANCE AND ELECTRIC CIRCUIT HAVING SUCH INDUCTANCE |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3946300A (en) * | 1973-11-08 | 1976-03-23 | Pillar Corporation | High frequency power supply |
JPH0737300Y2 (en) * | 1989-05-19 | 1995-08-23 | エルコー株式会社 | choke coil |
JPH04196507A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-16 | Tokin Corp | Thin type transformer |
JPH06181131A (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Miyaden:Kk | High-frequency transformer |
JPH0722252A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Tokin Corp | Multilayer inductor |
JPH10106861A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Soshin Denki Kk | Noise filter |
JPH10162981A (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Toshiba Lighting & Technol Corp | Exciting coil, electrodeless discharge lamp, electrodeless discharge lamp lighting device, and lighting system |
JP2003272936A (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-26 | Tdk Corp | Choke coil |
JP2004296913A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Tdk Corp | Plate for inductance component, inductance component, and switching power source |
JP2004303823A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Tdk Corp | Inductance component, power supply transformer, and switching power supply |
JP2004319669A (en) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Hitachi Metals Ltd | Power transformer |
-
2007
- 2007-04-16 JP JP2007107288A patent/JP4793758B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008270272A (en) | 2008-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101840765B (en) | Coil component, transformer and switching power supply unit | |
JP6452810B2 (en) | Substrate type noise filter and electronic equipment | |
JP2021508949A5 (en) | ||
JP4482477B2 (en) | Combined reactor winding structure | |
US7492246B2 (en) | Winding structure of transformer | |
US8179222B2 (en) | Transformer with conductive plate winding structure | |
US7889043B2 (en) | Assembly structure of transformer, system circuit board and auxiliary circuit board | |
JP4802615B2 (en) | LC composite parts | |
JP2007221919A (en) | Ac-dc conversion module substrate and on-vehicle dc/dc converter | |
WO2016163130A1 (en) | Noise filter | |
KR20120099673A (en) | Winding arrangement for an inductive component | |
JP6278994B2 (en) | Power filter | |
JPH1012454A (en) | Winding structure of transformer | |
JP4793758B2 (en) | Inductance element | |
JP4862846B2 (en) | Power transformer and inductance components | |
US8941458B2 (en) | Coil unit, substrate unit and power supply device | |
JPH11251164A (en) | Compact choke coil | |
JP4905828B2 (en) | Inductance element | |
JP4229947B2 (en) | Control device-integrated rotating electrical machine and method for manufacturing the same | |
JP3095350B2 (en) | Sheet coil laminated type transformer and its terminal structure | |
JP2018198268A (en) | Reactor | |
WO2020153164A1 (en) | Circuit structure, electric connection box, and method for manufacturing circuit structure | |
JP4341096B2 (en) | choke coil | |
JP6439289B6 (en) | Winding parts and power supply | |
JPH06224059A (en) | Noise filter device for board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110704 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4793758 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110717 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |