JPH043653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コイルやトランスのような各種巻線
部材を金属ケース内に収納して樹脂モールドして
なる巻線部品に関し、更に詳しくは、金属ケース
の内面に沿つて配置する容器状の電気絶縁物を多
孔部材とすることによつて、モールド樹脂が金属
ケースの内面にまで達するようにした巻線部品に
関するものである。従つて本発明は、特に限定さ
れるものではないが、例えばノイズフイルタや苛
酷な環境条件で使用され、高信頼性が要求される
ような電源トランス等において、コイル部材を樹
脂充填剤と一緒に金属ケースに封入して密閉構造
としたいような場合に有効な構造である。

〔従来の技術〕

電子機器の高周波化と放射雑音妨害に対する規
制からノイズの侵入・発生を防止すべく各電子機
器にはノイズフイルタが実装されている。このノ
イズフイルタは基本的には一種のローパス・フイ
ルタであり、磁心に巻線を施したインダクタが用
いられている。ノイズフイルタの場合、電磁シー
ルドの機能と放熱機能を果たさせるため金属ケー
スが用いられており、その内部にコイル部材を収
納して樹脂充填剤で封止される構造が一般的であ
る。

しかし、近年の部品の小型化への強い要求に伴
い、コイル部材と金属ケースとの間隔が非常に狭
くなつてきており、コイル部材挿入時並びに樹脂
封入時における位置ずれなどによる寸法上のばら
つきから、単にコイル部材を金属ケース内に組み
込んだだけでは各種安全規格に対処することが困
難となつている。そこで従来技術においては、金
属ケースの内面に沿つて容器状の電気絶縁物が嵌
入し、その内側にコイル部材を設置してその周囲
の間隙部を熱伝導性の良好な樹脂でモールドする
構造が採用されている。

また、電源トランス等においても、苛酷な環境
条件で使用され、特に高信頼性を要求されるもの
については、トランス本体を充填剤と一緒に金属
ケースに封入して密閉構造とする場合も多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来の樹脂モールド構造では、コ
イル部材への通電により線材自身の損失として生
じる発熱（所謂銅損による発熱）や磁心からの発
熱（所謂鉄損による発熱）等は、コイル部材から
モールド樹脂、容器状電気絶縁物、金属ケース、
外気へと伝達され放熱されている。しかし、ここ
で用いられている電気絶縁物は、通常、熱伝導性
があまりよくないものが多く、放熱しにくいとい
う問題がある。また、樹脂モールド時に、金属ケ
ースとそれに嵌入される容器状の電気絶縁物との
間に空気層ができやすく、この空気層が断熱作用
を果たすため放熱性が悪くなるという問題もあつ
た。

このように従来技術によれば、内部に挿入され
るコイル部材に対して金属ケースをできる限り小
さくしていこうとすれば、両者間の必要最小限度
の間隔を確保するため電気絶縁物を使用せざるを
えず、その結果放熱性が悪くなりコイル部材の信
頼性が著しく低下してしまうという大きな問題が
あつたし、逆に放熱性を良好にしようとすれば金
属ケースを大きくせざるをえず、部品の小型化と
いう時代の流れに逆行し好ましくないのである。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、内部に収納されるコイル部材に対して金
属ケースをぎりぎりまで小さくすることができる
とともに、放熱性を向上させ、小型で信頼性の高
い巻線部品を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決することのできる本発
明は、金属ケースの内面に沿つて容器状の電気絶
縁物を嵌入し、該電気絶縁物の内側にコイル部材
を設置してその周囲の間隙部を熱伝導性の良好な
樹脂でモールドする巻線部品において、特にその
容器状の電気絶縁物の構造と樹脂によるモールド
状態に工夫を施したものである。即ち本発明にお
いては、電気絶縁物はその壁面に多数の貫通孔が
形成された構造をなし、モールド樹脂が該貫通孔
を通つて金属ケースの内面にまで達するような構
造としたものであり、まさにこのような構造とし
たところに特徴を有するものである。

なお、本発明においてコイル部材とは、「線材
が巻き付けられて電気通路を構成している部材」
というように広義に解すべきものである。従つ
て、電気回路内で他の磁束と鎖交せずに自己イン
ダクタンスとして作用する狭義のコイルのみなら
ず、共通の磁気回路をもつコイルを複数個組み合
わせて電磁誘導現象を利用して変圧器作用を行う
トランスの場合等も含まれるものである。

〔作 用〕

このような構造とすると、モールドした樹脂
は、前記のように電気絶縁物に形成した多数の貫
通孔の内部に入り込み、そこを通つて金属ケース
の内面に密着するように完全に充填されることに
なる。その結果、電気絶縁物はその内部でコイル
部材を支え、コイル部材と金属ケースとの間隔を
保ち、十分な電気絶縁性を保証する機能を果た
し、それに対してモールド樹脂はコイル部材で発
生した熱を金属ケースに直接伝達する機能を果た
すことになる。その結果、全体として安全規格に
適合するような十分な電気絶縁性を有するととも
に、放熱性を著しく改善することができるのであ
る。

以下本発明について更に詳しく説明する。

実施例 １ 第１図は本発明にかかる巻線部品の一実施例を
示す断面図であり、第２図はそれに用いた電気絶
縁物の説明図である。本発明にかかる巻線部品
は、基本的には従来と略同様の構成であり、取り
付けフランジ１ａを有する容器状の金属ケース１
の内面に沿つて、同じく容器状の電気絶縁物を嵌
入し、該電気絶縁物２の内側にコイル部材３を設
置してその周囲の間隙部を熱伝導性の良好な樹脂
４でモールドしてなる構造である。コイル部材
は、例えばトロイダル状等のフエライトコア５の
周囲をコアカバー６で覆い、その回りに線材７を
巻き付けた構造のものである。

ここで本発明が従来技術と顕著に相違する点
は、金属ケース１の内面に密着する如く嵌入され
る容器状の電気絶縁物２の構造である。即ちこの
電気絶縁物２は、第２図からも明らかなように、
その壁面に多数の貫通孔８が形成された構造をな
している。この場合各貫通孔８の形状は、第２図
に示すようなものとするのが望ましい。即ち電気
絶縁物２の四つの側面においてはいずれも貫通孔
８の方向が壁面に対して垂直ではなく、鉛直方向
に傾いた状態で形成するのである。実際に樹脂を
モールドする場合には、第１図とは丁度逆向き
に、金属ケース１の電気絶縁物２の開放面が上を
向くように容器状にセツトされて、その状態で樹
脂４が注入される。従つて第２図に示すように電
気絶縁物２の側面に形成する貫通孔８を下向きに
しておけば、モールドされる樹脂の流れが良好と
なり、各貫通孔８の隅々にまで充填され、内部に
空気層が生じるのを防ぎ、金属ケース１の内面に
達するように完全に充填されるのである。

本発明によれば第１図から明らかなように、電
気絶縁物２に多数の貫通孔８が形成されており、
しかもその内部にモールド樹脂４が充填されかつ
その樹脂４は金属ケース１の内壁に接触するよう
になつているため、コイル部材３から発生した熱
の大部分は、該コイル部材３から樹脂４、金属ケ
ース１を伝わつて外気に伝達され、その結果放熱
作用が著しく改善されるのである。

実施例 ２ 第３図は本発明にかかる巻線部品の他の実施例
を示す断面図であり、第４図はそれに用いる電気
絶縁物の一例を示す説明図である。この実施例も
基本的には前述したものと略同様であるが、電気
絶縁物１２の構造に別の工夫が施されている。第
４図から明らかなように、容器状の電気絶縁物１
２はその四隅に突起１２ａが設けられているとと
もに、金属ケース１の内側面に対して適度の間隙
をもつて挿入されるようなやや小さめの形状とな
つている。各壁面に貫通孔１８が形成されている
点は前記の実施例の場合とまつたく同様である。
この場合、側壁の貫通孔１８は壁面に対して直角
な方向であつてもよい。金属ケース１の内部にこ
のような構造の電気絶縁物１２を挿入し、その内
部にコイル部材３を収納する。第３図からも明ら
かなように、金属ケース１と電気絶縁物１２との
間には適度な間隙が形成されることになる。この
ような状態としたのち、熱伝導性の良好な樹脂４
をモールドするのである。モールドされた樹脂４
は、電気絶縁物１２に形成されている多数の貫通
孔１８を通つて、該電気絶縁物１２と金属ケース
１との間に回り込み、空気層が生成されることな
く完全に充填されることになる。

このような構造の巻線部品におけるコイル部材
３からの放熱のメカニズムは、前記実施例に関連
して説明したものとまつたく同様である。この実
施例においては電気絶縁物１２と金属ケース１と
の間に積極的に隙間を設けることにより、樹脂が
回り込み易いように工夫されているのである。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成した巻線部品である
から、電気絶縁物が内側に挿入されているため、
金属ケースの寸法をコイル部材を収納しうる最小
限度の大きさとすることができ、部品の大幅な小
型化を実現することができるのは無論のこと、一
般に熱伝導性があまり良くないとされている電気
絶縁物に多数の貫通孔を形成してその内部および
それを通つて金属ケースに密着するように熱伝導
性の良い樹脂を注入しているので、コイル部材で
発生した熱は該樹脂および金属ケースを通つて外
気に放熱されるし、またそのため絶縁物と金属ケ
ースとの間に空気の層が生じることもなく、それ
らが相俟つて熱抵抗を大幅に減少し放熱効率を高
めコイル部材の信頼性を著しく向上させることが
できるとともに、コイルへの通電容量を増大しう
るなど、部品の小型化ならびに高性能化、高信頼
度を実現しうる点で甚だすぐれた効果を奏しうる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る巻線部品の一実施例を示
す断面図、第２図はそれに用いる電気絶縁物の説
明図、第３図は本発明に係る巻線部品の他の実施
例を示す断面図、第４図はそれに用いる電気絶縁
物の説明図である。 １……金属ケース、２，１２……電気絶縁物、
３……コイル部材、４……モールド樹脂、８，１
８……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属ケースの内面に沿つて容器状の電気絶縁
   物を嵌入し、該電気絶縁物の内側にコイル部材を
   設置してその周囲の間隙部を熱伝導性の良好な樹
   脂でモールドしてなる巻線部品において、前記電
   気絶縁物はその壁面に多数の貫通孔が形成された
   構造をなし、前記樹脂が該貫通孔を通つて前記金
   属ケースの内面に達するようにモールドされてい
   ることを特徴とする巻線部品。