(57)【要約】      （修正有）【課題】バスバーをコアに差し込んで帯状部材で固定することにより１ターン貫通形状を実現して、低コストで造り易い構造のコイルを提供する。【解決手段】本発明のコイル１は、２つの貫通孔２４を設けたコア２と、向かい合う板状部３１を有するＵ字状のバスバー３と、コア２とバスバー３とを絶縁するボビン４と、板状部３１を貫通孔２４に差し込んだバスバー３を、ボビン４と共にコア２に固定するテープ５と、を備える。さらに、前記バスバー３は、金属板をフラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの貫通孔を設けたコアと、
向かい合う長辺部と長辺部を連結する連結部とを有するＵ字状のバスバーと、
前記コアと前記バスバーとを絶縁するボビンと、
前記コアの貫通孔に前記長辺部を差し込んだ前記バスバーを、前記ボビンと共に前記コアに固定する帯状部材と、を備えたことを特徴とするコイル。
【請求項２】
前記バスバーは、金属板をフラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材からなることを特徴とする請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記コアは、前記帯状部材が接する平面部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル。
【請求項４】
前記ボビンは、前記コアの貫通孔に挿入可能で且つ前記バスバーの板状部を収容可能なスリーブ部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコイル。
【請求項５】
前記ボビンは、前記バスバーに一体成形されるモールド樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコイル。
【請求項６】
前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分で前記コアに対向する面には、前記コアの貫通孔に前記バスバーの前記長辺部を差し込んだ時に前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分が前記コアに突き当たる突き当て面を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコイル。
【請求項７】
前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分は、前記コアの外側に向かって張り出す張り出し部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコイル。
【請求項８】
前記張り出し部は、少なくとも前記帯状部材が巻かれる部分が前記コアの外形と同一にとなるように、前記ボビンから張り出すようにしたことを特徴とする請求項７に記載のコイル。
【請求項９】
前記ボビンは、前記バスバーの連結部が露出する穴を形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のコイル。
【請求項１０】
前記ボビンは、前記帯状部材が嵌め込まれる溝部を形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のコイル。
【請求項１１】
前記溝部は端部に曲面を形成したことを特徴とする請求項１０に記載のコイル。
【請求項１２】
前記帯状部材は粘着テープであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のコイル。
【請求項１３】
前記バスバーに接するように放熱部材を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタに適用される車載用などのコイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用のコイルには様々なタイプが知られている。例えば、ラジオノイズなどを除去するノイズフィルタ向けのコイルとして、絶縁被覆された直線状のバスバーを２ターンのアルファ巻きでコアに巻回したコイルなどが提案されている。コアとバスバーからなるコイルでは、コアとバスバーを固定する構造が不可欠である。コア及びバスバーの固定構造としては、例えば、バスバー側あるいはコア側に抜け止め形状を付けたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３６０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のコイルには、次のような課題が指摘されている。すなわち、バスバーとコアを固定すべく抜け止め形状を付けたコイルでは、構成が複雑化し易く、コイルが大型化する傾向にある。また、抜け止め形状を付けたコイルでは、抜け止め形状部分に外部から力が加わることで、可撓性材料である絶縁材が破損したり、コアが破損したりする懸念がある。さらに、抜け止めを行うコイルでは、作業工数が多くなり、コストが増大する。
【０００５】
そこで、抜け止め形状を省いて、熱硬化性などの接着剤を用いてバスバーとコアとの固定を行うことが考えられる。しかし、接着剤を使用すると、接着剤の硬化に長い時間がかかる。それに加えて、バスバー及びコアを固定する治具や、接着剤を硬化させるための設備が必要となる。その結果、バスバーとコアとの固定に接着剤を用いるコイルでも、コストが高騰するという不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、バスバーをコアに差し込んで帯状部材で固定することにより１ターン貫通形状を実現して、低コストで造り易い構造のコイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のコイルは、以下の構成要素（ａ）〜（ｄ）を備える。
（ａ）２つの貫通孔を設けたコア。
（ｂ）向かい合う長辺部と前記長辺部を連結する連結部とを有するＵ字状のバスバー。
（ｃ）前記コアと前記バスバーとを絶縁するボビン。
（ｄ）前記コアの貫通孔に前記長辺部を差し込んだ前記バスバーを、前記ボビンと共に前記コアに固定する帯状部材。
【０００８】
前記バスバーは、金属板をフラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材からなるようにしてもよい。前記コアは、前記帯状部材が接する平面部を有するようにしてもよい。前記ボビンは、前記コアの貫通孔に挿入可能で且つ前記バスバーの板状部を収容可能なスリーブ部を備えるようにしてもよい。
【０００９】
前記ボビンは、前記バスバーに一体成形されるモールド樹脂からなるようにしてもよい。前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分で前記コアに対向する面には、前記コアの貫通孔に前記バスバーの前記長辺部を差し込んだ時に、前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分が前記コアに突き当たる突き当て面を設けるようにしてもよい。前記ボビンにおける前記バスバーの連結部を覆う部分は、前記コアの外側に向かって張り出す張り出し部を有するようにしてもよい。前記張り出し部は、少なくとも前記帯状部材が巻かれる部分がコアの外形と同一にとなるように、前記ボビンから張り出すようにしてもよい。
【００１０】
前記ボビンは、前記バスバーの連結部が露出する穴を形成するようにしてもよい。前記ボビンは、前記帯状部材が嵌め込まれる溝部を形成するようにしてもよい。前記溝部は端部に曲面を形成するようにしてもよい。前記帯状部材は粘着テープであってもよい。前記バスバーに接するように放熱部材を設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バスバーをコアに差し込んで帯状部材で固定することにより１ターン貫通形状を実現して、低コストで造り易い構造のコイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の分解斜視図。
【図２】第１の実施形態の斜視図。
【図３】第１の実施形態の斜視図。
【図４】第１の実施形態の要部分解斜視図。
【図５】第１の実施形態の要部分解側面図。
【図６】第１の実施形態の要部分解側面図。
【図７】第１の実施形態の要部分解側面図。
【図８】他の実施形態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
（構成）
図１〜図６を用いて、第１の実施形態の構成について具体的に説明する。図１は第１の実施形態の分解斜視図、図２及び図３は第１の実施形態の斜視図、図４〜図７は第１の実施形態の要部分解斜視図である。各図に示す部材の説明に際して、図の上側に位置する面を上面部、図の下側の面を底面部と呼ぶ。ただし、ここで説明する上面部や底面部はコイルが実機に搭載される際の位置関係を反映するものではない。
【００１４】
第１の実施形態に係るコイル１は、車載用ノイズフィルタ向けのコイルなどに適用されるものである。図１〜図３に示すように、コイル１は、略直方体状のコア２と、Ｕ字状のバスバー３と、ボビン４と、帯状部材であるテープ５とから構成されている。ボビン４はバスバー３に一体的にモールド成形されるが、図１では分解した状態を示している。図２及び図３は、これらの部材が組み立てられた状態を示してる。
【００１５】
（コア２）
コア２は、略直方体状の圧粉磁心から構成されている。略直方体状であるコア２には、互いに平行な上面部２１及び底面部２２が設けられ、これら上面部２１及び底面部２２に対し垂直な平面部として、側面部２３が設けられる。上面部２１及び底面部２２は水平面であり、側面部２３は角が丸みを帯びた面である。コア２の表面には、ポリアミドやポリエステルなどの絶縁性被膜を設けていないが、コア２の表面に絶縁性被膜を設けるようにしてもよい。
【００１６】
コア２には、上面部２１及び底面部２２を貫通する２つの貫通孔２４、２４が開口されている。貫通孔２４、２４は、互いに平行であり、角丸長方形の角孔である。これら貫通孔２４、２４が開口されることで、上方から見たコア２は、「日」の字状となっている。貫通孔２４、２４には、コア２の下方から、ボビン４と一体成形されたバスバー３が差し込まれる。
【００１７】
（バスバー３）
バスバー３は、コア２の貫通孔２４、２４に差し込まれる時、バスバー３の上半分がコア２の上面部２１より上方に突出するようになっている（図２及び図３参照）。図１、図４及び図５に示すように、バスバー３は、フラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材であり、絶縁被覆されていない薄い一枚の銅板からなる。前述したように、ボビン４はバスバー３に一体的にモールド成形されるが、分解図の図１及び図５では、バスバー３の形状を明らかにすべく、バスバー３とボビン４とを別々に示している。図４では、バスバー３とコア２を示している。
【００１８】
Ｕ字状のバスバー３には、互いに平行な２枚の板状部３１と、板状部３１同士を連結する連結部３２とが設けられている。板状部３１がＵ字状の長辺部となる。コア２の貫通孔２４、２４にバスバー３が差し込まれた時、コア２の上面部２１より突出する部分は、バスバー３の板状部３１の上半分である。
【００１９】
板状部３１の上半分は、絶縁被覆されていないまま、銅板がむき出しになっている。バスバー３の板状部３１は、その端部が外部に引き出されて、外部電源などの外部機器の配線（不図示）と接続される。バスバー３に対して外部電源から電源が供給されると、Ｕ字状のバスバー３には電流（点線の矢印で示す）が流れ、１ターンのコイルとなって、図４に示すように、貫通孔２４、２４の間にあるコア２に磁束（実線の矢印で示す）が発生する。これにより、発生した磁束がコア２内を通過することで環状に閉じた磁気回路が形成されることになる。
【００２０】
（ボビン４）
ボビン４は、コア２とバスバー３とを絶縁する部材であって、バスバー３の下半分に一体成形されたモールド樹脂からなる。分解図の図１及び図５〜図７に示すように、ボビン４には、上方に突出する互いに平行な２本のスリーブ部４１、４１と、スリーブ部４１、４１を垂直に立ち上げるテーブル部４２とが設けられている。図５の下側に示すように、バスバー３の下半分にボビン４が一体成形される時、スリーブ部４１の内部にはバスバー３の板状部３１の下半分が収容される。すなわち、ボビン４のスリーブ部４１によってバスバー３の板状部３１の下半分が絶縁被覆される。
【００２１】
ボビン４のスリーブ部４１の形状は、バスバー３の板状部３１を覆うので、板状部３１よりも一回り厚い板状となる。コア２の貫通孔２４、２４の角孔の形状は、このような形状のスリーブ部４１、４１が挿入可能となるように形成されている。また、図２に示すように、コア２の貫通孔２４、２４にバスバー３が差し込まれた時、スリーブ部４１の先端部は若干、コア２の上面部２１より突出するようになっている。
【００２２】
ボビン４のテーブル部４２は、バスバー３の連結部３２を絶縁被覆するようになっている。テーブル部４２の上面側は、突き当て面４３である。突き当て面４３は、ボビン４におけるバスバー３の連結部３２を覆う部分でコア２に対向する面であって、コア２の貫通孔２４、２４にバスバー３の板状部３１を差し込んだ時にコア２の底面部２２全体に突き当たる面である。
【００２３】
テーブル部４２の図中左右端部には、コア２の外側に向かって張り出す張り出し部４４が形成されている。張り出し部４４は、ボビン４におけるバスバー３の連結部３２を覆う部分である突き当て面４３に設けられる。張り出し部４４は、少なくともテープ５が巻かれる部分がコア２の外形と同一にとなるように、ボビン４から張り出すように構成されている。張り出し部４４は、スリーブ部４１よりも外側に位置しており、テーブル部４２と一体的に設けられている。図３及び図７に示すように、テーブル部４２の中央には、正方形状の穴４５が形成されている。穴４５からはバスバー３の連結部３２が露出するようになっている。
【００２４】
また、図１〜図７に示すように、テーブル部４２の側面部及び底面部には、テープ５が嵌め込まれる溝部４６が形成されている。溝部４６は、テープ５の幅寸法よりも若干広い寸法に設定されている。また、溝部４６は、テーブル部４２の側面部に相当する溝部４６の端部に、曲面であるＲ形状を持って形成されている。溝部４６は、テーブル部４２に凹んで形成されており、その深さはテープ５の厚さ寸法よりも深く設定される。
【００２５】
（テープ５）
テープ５は、ポリエステルフィルムなどからなる非導電性の粘着テープである。テープ５は、板状部３１を貫通孔２４に差し込んだバスバー３を、ボビン４と共にコア２に固定する。テープ５は、コア２の上面部２１から側面部２３を通って、ボビン４のテーブル部４２の側面部及び底面部にわたって貼られるが、テーブル部４２に貼られる部分ではボビン４の溝部４６に嵌め込まれるようになっている。
【００２６】
（コイル１の組立）
以上の第１の実施形態は、次のようにして組み立てられる。バスバー３にボビン４をモールド成形することで、バスバー３の下半分にボビン４を一体成形する。コア２の底面部２２側から、ボビン４のスリーブ部４１をコア２の貫通孔２４、２４に挿入する。ボビン４の突き当て面４３をコア２の底面部２２に突き当てることで、ボビン４とコア２との位置決めがなされる。これにより、コア２の貫通孔２４、２４に対してボビン４及びバスバー３を差し込んだことになり、コイル１は１ターン貫通コイルとなる。
【００２７】
その後、コア２の上面部２１から側面部２３を通ってボビン４のテーブル部４２に至るまで、コア２及びボビン４のテーブル部４２を一周するようにテープ５を貼る。これにより、テープ５がバスバー３及びボビン４をコア２に固定する。テープ５がボビン４のテーブル部４２に巻かれる時、テープ５は溝部４６に嵌め込まれた状態にある。
【００２８】
本実施形態では、放熱のためにコイル１をケース（不図示）に収容し充填材が充填される。ケースはコイル１を収容する金属製の収容体であり、上面が開口した内部が中空の略直方体形状を有している。ケースはアルミニウム、アルミニウム合金などの熱伝導性が高く軽量な金属が好ましい。ケース内には、コイル１で発生した熱を放熱するため充填材が充填及び固化される。すなわち、ケースとコイル１との隙間に充填材が固化してなる充填成形部が設けられる。充填材には、コイル１の放熱性能の確保のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。
【００２９】
（作用と効果）
第１の実施形態の作用及び効果は次の通りである。
（１）第１の実施形態に係るコイル１は、２つの貫通孔２４、２４を設けたコア２と、互いに平行な２枚の板状部３１と板状部３１と連結する連結部３２とを有するＵ字状のバスバー３と、コア２とバスバー３とを絶縁するボビン４と、コア２の貫通孔２４に板状部３１を差し込んだバスバー３を、ボビン４と共にコア２に固定するテープ５と、を備える。
【００３０】
このような第１の実施形態によれば、コア２の貫通孔２４、２４に対し、ボビン４にて絶縁したバスバー３の板状部３１を差し込み、テープ５でコア２とバスバー３及びボビン４を固定するだけで、１ターン貫通形状のコイル１を簡単に造ることができる。従って、バスバー３とコア２との固定構造として、バスバー３の抜け止め形状などが不要になる。その結果、構成を簡略化することができ、コイル１の小型化に寄与することができる。
【００３１】
また、第１の実施形態では、バスバー３の抜け止め形状を付ける必要が無いことから、バスバー３が外部からの力を受けて引っ張られても、バスバー３と一体形成されるボビン４の絶縁被覆部分が破損したり、コア２が破損したりする心配がない。そのため、コイル１は優れた信頼性を得ることができる。
【００３２】
さらに、第１の実施形態では、バスバー３の周囲にテープ５を巻くだけでバスバー３とコア２とを固定するので、バスバー３とコア２の固定に接着剤を用いる必要がない。そのため、バスバー３とコア２とを固定させるまでの時間を短縮化することができる。しかも、バスバー３及びコア２を固定する治具や、接着剤を硬化させるための設備も一切必要としない。よって、組立作業が容易になってコストダウンが実現し、安価なコイル１を提供することができる。
【００３３】
（２）第１の実施形態では、バスバー３は、銅板をフラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材からなるので、角孔であるコア２の貫通孔２４に対し、バスバー３の板状部３１をスムーズに差し込むことができる。従って、コイル１は組立性が良好である。また、バスバー３は、銅板をフラットワイズ曲げで構成した部材なので、生産コストが低く、コンパクト化もしやすい。従って、コイル１の小型化及びコストダウンを進めることができる。
【００３４】
（３）第１の実施形態のコア２では、テープ５が接する平面部として、側面部２３を有するので、テープ５が接する面が曲面である場合と比べて、側面部２３に対するテープ５の接着力が高くなる。そのため、テープ５は高い固定力を発揮することができる。従って、テープ５は、バスバー３及びボビン４をコア２に確実に固定し、コイル１の組立信頼性が向上する。
【００３５】
（４）第１の実施形態のボビン４において、スリーブ部４１は、コア２の貫通孔２４に挿入可能であり、且つバスバー３の板状部３１を収容可能なので、コア２の貫通孔２４、２４の中に、ボビン４で絶縁されたバスバー３の板状部３１を、差し込む作業が容易である。従って、１ターン貫通形状であるコイル１を、より簡単に造ることができる。
【００３６】
（５）第１の実施形態では、Ｕ字状のバスバー３に対しモールド樹脂からなるボビン４を一体成形したので、全体として寸法公差を小さくすることができる。従って、コイル１の組立性がより向上する。
【００３７】
（６）第１の実施形態では、コア２の貫通孔２４にバスバー３の板状部３１を差し込む時、ボビン４の突き当て面４３をコア２の底面部２２の全面に突き当てるだけで、コア２とバスバー３との位置決めを簡単に行うことができる。従って、コイル１の組立作業効率を高めることが可能である。
【００３８】
（７）第１の実施形態では、ボビン４のテーブル部４２において、ボビン４におけるバスバー３の連結部３２を覆う部分が、コア２の外側に向かって張り出す張り出し部４４を有するので、ボビン４を平面に安定して置くことができる。このようなボビン４の安定配置により、コイル１の組立作業環境が向上する。しかも、張り出し部４４は、スリーブ部４１よりも外側の位置に設けたので、コア２の外形面である側面から内側に形成されるデッドスペースを、有効に活用することができる。そのため、第１の実施形態では、張り出し部４４を設けても、コイル１が大型化するおそれがなく、張り出し部４４による安定性の向上というメリットだけを得ることができる。
【００３９】
（８）張り出し部４４は、少なくともテープ５が巻かれる部分がコア２の外形と同一にとなるように、ボビン４から張り出すようにしたので、テープ５がコア２の側面部とボビン４に密着して、テープ５とコア２及びボビン４の隙間への異物の侵入を抑えることができる。特に、テープ５が粘着テープの場合には、粘着テープに異物が付着しやすいため、テープ５がコア２の側面部とボビン４に密着することは、異物の侵入抑止に関して有効である。
【００４０】
（９）第１の実施形態では、ボビン４の穴４５がバスバー３の連結部３２を露出させるので、バスバー３を効率良く放熱することができる。従って、コイル１は安定して所定の特性を発揮することができる。
【００４１】
（１０）第１の実施形態では、ボビン４のテーブル部４２に設けた溝部４６がガイドとなって、テープ５をボビン４のテーブル部４２の下面側に巻き易い。また、溝部４６は端部に曲面であるＲ形状を持って形成したので、テープ５はボビン４のテーブル部４２に対して一層巻き易くなる。さらに、テープ５が巻かれる位置は、ボビン４に溝４６を設けることでボビン４の外形面である側面よりも内側であるため、コイル１の小型化が可能である。さらに、コイル１においてボビン４を底面側に位置させる場合、ボビン４が放熱面に面する場所になるため、放熱性がより向上する。
【００４２】
しかも、第１の実施形態においては、溝部４６の深さをテープ５を嵌め込む深さに設定したので、テーブル部４２の下面からテープ５が出っ張ることがない。そのため、組み立てたコイル１を平面に安定して置くことができ、コイル１の組立作業効率を一層高めることが可能である。
【００４３】
（１１）第１の実施形態では、テープ５が粘着テープであるため、バスバー３とコア２との固定作業を、簡便且つ迅速に行うことが可能である。よって、コイル１の組立作業がさらに向上する。
【００４４】
［他の実施形態］
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。その他の様々な形態で実施されることが可能であって、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲、要旨、その均等の範囲に含まれる。
【００４５】
例えば、バスバー３に接するように放熱部材を設けるようにしてもよい。具体的には、図７に示すように、ボビン４のテーブル部４２の下面全体に放熱シート６を圧着させてもよい。放熱シート６は、穴４５を介してバスバー３の連結部３２と接するようになっている。このような実施形態によれば、放熱シート６によってバスバー３を効率良く放熱することができ、コイル１は、より安定して所定の特性を発揮することができる。
【００４６】
また、コア２の外形は、直方体状でなくてもよく、曲面を含む外形であってもよいし、Ｅ型コアを２つ組み合わせるようにしてもよい。また、上記の実施形態のコア２は、圧粉磁心としたが、フェライト磁心や積層鋼板などの磁性体を用いるようにしてもよい。また、上記の実施形態では、バスバー３にボビン４を一体成形したが、コア２側にボビン４を一体成形するようにしてもよい。
【００４７】
ボビン４は、コア２とバスバー３とを絶縁する部材であればよく、絶縁樹脂の種類としては、例えば、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂などがあり、適宜選択可能である。また、ボビン４はバスバー３と別体でもよい。ボビン４とバスバー３が別体となる実施形態では、安価にボビン４を作ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…コイル
２…コア
２１…上面部
２２…底面部
２３…側面部
２４…貫通孔
３…バスバー
３１…板状部
３２…連結部
４…ボビン
４１…スリーブ部
４２…テーブル部
４３…突き当て面
４４…張り出し部
４５…穴
４６…溝部
５…テープ
６…放熱シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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