(57)【要約】【課題】巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止する。【解決手段】コイル１０は、螺旋状に巻かれて環状のターン部１２Ａが複数形成されてなる巻線１１と、巻線１１の内側に挿入される筒状部２２を有するボビン２１と、筒状部２２に挿通される柱部１８を有するコア部材１５と、を備え、ボビン２１は、筒状部２２の外周から突出し、隣り合うターン部１２Ａ間に配される絶縁性の隔壁２４を備え、隔壁２４は、筒状部２２の軸線と直交する面に対して巻線１１に沿う側に傾斜した方向に連なる第１壁部２５と、第１壁部２５とは異なる方向に連なる第２壁部２６とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状に巻かれて環状のターン部が複数形成されてなる巻線と、
前記巻線の内側に挿入される筒状部を有するボビンと、
前記筒状部に挿通される柱部を有するコア部材と、を備え、
前記ボビンは、前記筒状部の外周から突出し、隣り合う前記ターン部間に配される絶縁性の隔壁を備え、
前記隔壁は、前記筒状部の軸線と直交する面に対して前記巻線に沿う側に傾斜した方向に連なる第１壁部と、前記第１壁部とは異なる方向に連なる第２壁部とを備えるコイル。
【請求項２】
前記第２壁部は、前記筒状部の軸線と直交する方向に連なっている請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記第２壁部は、１個の前記ターン部に対応する一周分の前記隔壁に複数設けられている請求項１又は請求項２に記載のコイル。
【請求項４】
前記複数の第２壁部は、前記一周分の隔壁における１８０度反対側の位置に配されている請求項３に記載のコイル。
【請求項５】
前記隔壁は、前記筒状部の端部まで連なっている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項６】
前記ボビンは、前記筒状部の端部から外方に張り出す鍔部を備え、
前記鍔部には、前記巻線の回動を規制する回動規制部が設けられている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコイル。
【請求項７】
前記巻線は、断面が扁平な矩形状のエッジワイズ巻線である請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボビンに巻かれた螺旋状の巻線がコア部材に挿入されてなるコイルが知られている。
特許文献１のコイルは、ボビンの円筒部の外周面に、らせん状の突状が形成されており、帯状の角形銅線からなる巻線を回転させ、巻線の隣り合うターン部間のすき間に、突状を嵌入させることにより、巻線をボビンに取り付けるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１８９７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の構成では、振動等により、巻線がらせんの軸方向に撓んで隣り合うターン部間が接触し、絶縁被覆が破れて隣り合うターン部間が短絡することが懸念される。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコイルは、螺旋状に巻かれて環状のターン部が複数形成されてなる巻線と、前記巻線の内側に挿入される筒状部を有するボビンと、前記筒状部に挿通される柱部を有するコア部材と、を備え、前記ボビンは、前記筒状部の外周から突出し、隣り合う前記ターン部間に配される絶縁性の隔壁を備え、前記隔壁は、前記筒状部の軸と直交する面に対して前記巻線に沿う側に傾斜した方向に連なる第１壁部と、前記第１壁部とは異なる方向に連なる第２壁部とを備える。
【０００７】
本構成によれば、隣り合うターン部間に絶縁性の隔壁が配されるため、コイルに振動等が生じた場合であっても隔壁により隣り合うターン部間を接触させないようにすることができる。よって、巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。
【０００８】
また、第１壁部が筒状部の軸線と直交する面に対して巻線に沿う側に傾斜した方向に連なるとともに、第２壁部が第１壁部とは異なる方向に連なるため、螺旋状の巻線は、第２壁部に当接して弾性変形しやすい。このように巻線が弾性変形した状態で隔壁に当接していれば、隔壁に当接していない場合と比較して巻線の振動を防止することが可能になる。よって、振動等による隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。
【０００９】
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記第２壁部は、前記筒状部の軸線と直交する面上に連なっている。
このようにすれば、巻線を第２壁部に当接させて弾性変形させやすくなり、より一層、振動等による隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能となる。
【００１０】
・前記第２壁部は、１個の前記ターン部に対応する一周分の前記隔壁に複数設けられている。
このようにすれば、より確実に巻線の振動を防止することが可能になる。
【００１１】
・前記複数の第２壁部は、前記一周分の隔壁における１８０度反対側の位置に配されている。
このようにすれば、確実に巻線の振動を防止することが可能になるのに加えて、スライドコアによる成形が可能になる。
【００１２】
・前記隔壁は、前記筒状部の端部まで延出されている。
このようにすれば、巻線とコア部材との間の絶縁性を保つことができる。
【００１３】
・前記ボビンは、前記筒状部の端部から外方に張り出す鍔部を備え、前記鍔部には、前記巻線の回動を規制する回動規制部が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で巻線の回動を防止できるため、巻線の位置決めが可能になる。
【００１４】
・前記巻線は、断面が扁平な矩形状のエッジワイズ巻線である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、 巻線の隣り合うターン部間の短絡を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１のコイルを示す斜視図
【図２】コイルを示す平面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図
【図５】コイルの分解斜視図
【図６】巻線がボビンに取り付けられた状態を示す斜視図
【図７】巻線がボビンに取り付けられた状態を示す平面図
【図８】巻線がボビンに取り付けられた状態を示す正面図
【図９】巻線がボビンに取り付けられた状態を示す左側面図
【図１０】巻線がボビンに取り付けられた状態を示す底面図
【図１１】図７のＣ−Ｃ断面図
【図１２】図７のＤ−Ｄ断面図
【図１３】図８のＥ−Ｅ断面図
【図１４】ボビンを示す平面図
【図１５】ボビンを示す正面図
【図１６】ボビンを示す側面図
【図１７】ボビンを示す底面図
【図１８】図１４のＦ−Ｆ断面図
【図１９】図１４のＧ−Ｇ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
以下、実施形態１のコイル１０について、図１〜図１９を参照して説明する。
本実施形態のコイル１０（図１）は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両のＤＣ／ＤＣコンバータに備えられ、出力電圧を平滑化するチョークコイルとして用いることができる。以下では、上下方向及び左右方向については、図３の方向を基準とし、前後方向については、図２の下方を前方、上方を後方として説明する。
【００１８】
コイル１０は、図５に示すように、螺旋状に巻かれた巻線１１と、巻線１１の内側に挿入される筒状部２２を有するボビン２１と、筒状部２２に挿通される柱部１８を有するコア部材１５とを備えている。
【００１９】
巻線１１は、いわゆるエッジワイズ巻線であって、扁平な矩形状の断面を有する金属線（平角線）を上下方向（矩形状の断面の短辺方向）に螺旋状に巻回して形成したものであり、銅又は銅合金の導体の周囲が絶縁被覆で覆われている。
【００２０】
この巻線１１は、螺旋状に巻回された螺旋部１２と、外部と接続される直線状の接続部１３とを有する。
螺旋部１２は、複数（本実施形態では４個）の環状のターン部１２Ａからなる。
複数のターン部１２Ａは、上下に重なり、各ターン部１２Ａは、上下に隣り合うターン部１２Ａが周方向に連なることで螺旋状に延出されている。
このように螺旋部１２が上下方向（螺旋の軸線方向）に螺旋状に延びているため、巻線１１は、全体として、上下方向に弾性変形可能となっている。
【００２１】
接続部１３は、螺旋部１２の上端部及び下端部から螺旋部１２の内周及び外周の接線方向に沿って延びており、その先端部には、図示しないボルトの軸部等が挿通される円形状の接続孔１４が貫通形成されている。
【００２２】
コア部材１５は、フェライト等の高透磁率の磁性体で形成されており、上下一対の分割部材１６，１７を嵌め合わせて構成されている。
各分割部材１６，１７は、円柱状の柱部１８と、円弧状に湾曲した内面を有する側壁部１９，１９と、柱部１８と側壁部１９，１９を連結して巻線１１及びボビン２１を支持する板状の連結支持部２０と、を備え、これらが一体に形成されている。
【００２３】
ボビン２１は、絶縁性を有する合成樹脂製であって、円筒形状の筒状部２２と、筒状部２２の外周から螺旋状に突出する隔壁２４と、筒状部２２の下端部において筒状部２２の軸線と直交する外方に張り出す鍔部２８とを備えている。
【００２４】
筒状部２２は、その内径がコア部材１５の柱部１８を挿通可能な寸法とされている。
筒状部２２には、その周方向における所定間隔（所定角度）ごとに筒状部２２を貫通する複数の矩形状の孔２３が形成されている。
複数の孔２３は、共に筒状部２２の所定の高さから筒状部２２の下端に亘って形成されている。
【００２５】
隔壁２４は、図１１に示すように、筒状部２２の外周に一体に螺旋状に突出形成されており、各隔壁２４は、隣り合うターン部１２Ａ間に配され、その突出寸法は、隔壁２４の全長に亘って一定であり、概ね巻線１１の幅の半分程度とされている。なお、隔壁２４のうち筒状部２２の孔２３の外側を通る部分は、筒状部２２と接続されていない。
【００２６】
隣り合う隔壁２４間の間隔は、隔壁２４の全長に亘って一定であって、巻線１１の厚みよりも大きい寸法とされている。
隔壁２４は、図１５に示すように、筒状部２２の軸線と直交する面に対して巻線１１に沿う側に傾斜した方向に連なる第１壁部２５と、第１壁部２５に対して筒状部２２の軸線方向と直交する方向（第１壁部２５とは異なる方向）に連なる第２壁部２６とを備えている。
【００２７】
第１壁部２５は、隔壁２４のうちの左右両側寄りの部分に巻線１１に沿うように配されており、筒状部２２の軸線と直交する面に対する傾斜角度は、巻線１１の傾斜角度よりもやや急な勾配を有する角度（図９参照）とされている。
【００２８】
第２壁部２６は、図１５に示すように、水平（平坦）な板状であって、隔壁２４の前方側及び後方側に一対の第１壁部２５間に連なるように設けられており、図１４に示すように、第１壁部２５に対して、直線状に延びる境界部２７の位置で所定の角度（第２壁部２６の板面が水平方向となる角度）で屈曲した形状となっており、ターン部１２Ａに対応する一周分の隔壁２４に前後一対の第２壁部２６が設けられている。
【００２９】
螺旋状に連なる隔壁２４の一端２４Ａ（上端）は、筒状部２２の上端部に形成されており、第２壁部２６の左右方向の中間部となっている。
螺旋状に連なる隔壁２４の他端２４Ｂ（下端）は、鍔部２８との間に最下層のターン部１２Ａを挟む位置に形成されており、後述するストッパ部３０に連なっている。
なお、隔壁２４の一端２４Ａの形状は、他の隔壁２４と同じであり、隔壁２４の全長がネジ山が一定の突出寸法とされた完全ネジ部のようになっている。
【００３０】
鍔部２８は、円形状であって、筒状部２２の下端部から外方側に張り出しており、その突出寸法は、巻線１１及び隔壁２４の外周よりも外方に突き出る大きさとされている。
【００３１】
鍔部２８の巻線１１側の面には、巻線１１の回動を規制する回動規制部２９が設けられている。
回動規制部２９は、巻線１１の内面側に当接して巻線１１の所定以上の回動を規制するストッパ部３０と、巻線１１の外面側に係止して巻線１１の離脱を規制するロック部３１とを有する。
【００３２】
ストッパ部３０は、図１３に示すように、筒状部２２の下端部において筒状部２２の外周の接線方向に直線状に突出している。
ロック部３１は、鍔部２８の外周から接線方向に延出された延出部２８Ａの上面に設けられている。
【００３３】
ロック部３１の上面には、巻線１１の装着方向への回動の際に巻線１１に摺接して巻線１１が乗り上げるテーパ部３１Ａと、巻線１１の離脱方向への回動を規制する傾斜状の段差部３１Ｂとが形成されている。
巻線１１の装着の際に、テーパ部３１Ａに巻線１１が摺接すると、延出部２８Ａが撓み、巻線１１の外周が段差部３１Ｂに至ると延出部２８Ａが復元して巻線１１（の接続部１３）がストッパ部３０とロック部３１の間に保持された状態となり、ボビン２１に巻線１１が組み付けられた状態の被収容組付体３２が形成される。
【００３４】
このボビン２１の成形は、第２壁部２６の左右方向の中間位置（図１４のＸ−Ｘの位置）を射出成形用の金型における左右一対のスライドコア（複数の隔壁間に配される複数の板状部を有する一対のスライドコア）の境界位置とすればボビン２１を射出成形することができる。
【００３５】
次に、コイル１０の組み付けについて説明する。
巻線１１の端部がボビン２１の筒状部２２の上端部の隔壁２４間に入るように巻線１１を回動させる。巻線１１の回動にしたがって、隔壁２４間の隙間に巻線１１が嵌め入れられていく。
【００３６】
巻線１１が筒状部２２の下端側まで嵌め入れられると、接続部１３がストッパ部３０とロック部３１の間に配され、これ以上の回動が規制される。このときロック部３１の段差部３１Ｂにより反対側への回動も規制された状態でボビン２１に巻線１１が組み付けられた被収容組付体３２となる（図６）。
この状態では、巻線１１が複数の第２壁部２６に当接して挟持された状態となり、巻線１１がわずかに弾性変形している（図４参照）。
【００３７】
そして、この被収容組付体３２をコア部材１５を構成する下側の分割部材１７の柱部１８に装着し、上側の分割部材１６を嵌め合わせてコア部材１５に収容すると、コイル１０が形成される（図１）。
【００３８】
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態によれば、隣り合うターン部１２Ａ間に絶縁性の隔壁２４が配されるため、コイル１０に振動等が生じた場合であっても隔壁２４により隣り合うターン部１２Ａ間を接触させないようにすることができる。よって、隣り合うターン部１２Ａ間の短絡を防止することが可能となる。
【００３９】
また、第１壁部２５が筒状部２２の軸線と直交する面に対して巻線に沿う側に傾斜した方向に連なるとともに、第２壁部２６が第１壁部２５とは異なる方向に連なるため、螺旋状の巻線１１は、第２壁部２６に当接して弾性変形しやすい。このように巻線１１が弾性変形した状態で隔壁２４に当接していれば、隔壁２４に当接していない場合と比較して巻線１１の振動を防止することが可能になる。よって、振動等による隣り合うターン部１２Ａ間の短絡を防止することが可能となる。
【００４０】
さらに、第２壁部２６は、筒状部２２の軸線と直交する面上に連なっているため、巻線１１を第２壁部２６に当接させて弾性変形させやすくなり、より一層、振動等による隣り合うターン部１２Ａ間の短絡を防止することが可能となる。
【００４１】
また、第２壁部２６は、１個のターン部１２Ａに対応する一周分の隔壁２４に複数設けられているため、確実に巻線１１の振動を防止することが可能になる。
【００４２】
さらに、複数の第２壁部２６は、一周分の隔壁２４における１８０度反対側の位置に配されているため、確実に巻線１１の振動を防止することが可能になるのに加えて、スライドコアによる成形が可能になる。
【００４３】
また、隔壁２４は、筒状部２２の端部まで連なっているため、巻線１１とコア部材１５とを絶縁することができる。
【００４４】
さらに、ボビン２１は、筒状部２２の端部から外方に張り出す鍔部２８を備え、鍔部２８には、巻線１１の回動を規制する回動規制部２９が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で巻線１１の回動を防止できるため、巻線１１の位置決めが可能になる。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、コイル１０は、車両のＤＣ／ＤＣコンバータに用いられることとしたが、これに限られず、ＤＣ／ＤＣコンバータ以外に用いられるコイルに本発明を適用してもよい。
【００４６】
（２）上記実施形態では、第２壁部２６は、筒状部２２の軸線と直交する面上に連なっている構成としたが、これに限られず、第２壁部２６は、筒状部２２の軸線方向と直交する面上以外の第１壁部２５とは異なる方向に連なっていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…コイル
１１…巻線
１２…螺旋部
１２Ａ…ターン部
１５…コア部材
１８…柱部
２１…ボビン
２２…筒状部
２４…隔壁
２５…第１壁部
２６…第２壁部
２７…境界部
２８…鍔部
２９…回動規制部
３０…ストッパ部
３１…ロック部
３１Ａ…テーパ部
３１Ｂ…段差部
３２…被収容組付体
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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