JPH0648662B2 - コモンモードチョークコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源線に挿入し電磁ノイズを抑制するためのノ
イズフィルタであって、基板装着型のコモンモードチョ
ークコイルとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

ノイズフィルタ用のコモンモードチョークコイル（以下
コイルと記す）には、閉磁路高透磁率磁性コア（以下コ
アと称す）を用いるものと、分割型の高透磁率磁性コア
を閉磁路に組合せ用いるものとがある。

閉磁路コアの形状は、トロイダル形、口字形、日字形で
ある。従来の日字形コアを用いたコイルは、例えば特開
60-143612に開示されているように、両端と中央に鍔を
備え、かつ鍔（例えば一方の端部鍔）に歯車を形成し、
２個に分割した二分割型円筒巻枠（以下巻枠と称す）を
コアの中央磁脚に組み付けて、巻枠の歯車に外部から駆
動用歯車を噛み合わせ、巻枠を回転させることにより端
部鍔と中央鍔の間に、巻線を同等にまたは別々にそれぞ
れ巻回して作られていた。

巻線の巻始めのリード線は、鍔に設けたリード線収納溝
の収納溝壁の切り欠きに引っ掛けて収納することによ
り、巻始めの際に巻枠から外れないようにするようにし
所要の引き出し長さが確保されており、巻重ねにより巻
枠からの離脱が阻止されていた。

又巻線の巻終わりリード線は、巻終わり部分に仮止め処
理（例えばホットメルト接着剤材の塗布、絶縁テープの
貼り付けなど）を施し、巻線が解けないようにして引き
出されていた。

この従来のコイルには、底面に外部接続用端子を設け、
上面にコア、巻線間絶縁突起板を設けた絶縁板の上に巻
枠が回転しないようにしてコアと絶縁板とが固着され、
巻線のリード線が外部接続用端子に接続されて基板装着
型のコイルに作られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の日字形コアを用いた基板装着型コイルは、巻線を
施したコイルを端子付絶縁板に固着する構造であるか
ら、巻枠から巻線が解けないように巻線に仮止め処置を
施す必要があった。

従来の端子付絶縁板（以下絶縁体と称す）は、コアの底
面から露出している巻枠を十分に収納できる板厚であ
り、巻枠の中央鍔を底部で保持し、底部の透孔を通して
巻線のリード線を端子に接続する構造である。従って巻
枠を回動自在に保持したとしても、円筒巻枠と一体にな
ったコアと絶縁板とを組み合せた状態で、線材ノズル、
およびカットホルダを有する巻線機を用いて、絶縁板の
底部から巻枠に巻線を巻回すことは、中央鍔に設けられ
た巻始めリード線収納溝が隠れていることと、カットホ
ルダからほぼ水平に線材を引っ張って、線材ノズルを巻
枠まで案内できないことのために不可能であった。

本発明は、日字形コアを用いた基板装着型のコイルを多
くの工程に巻線機を適用して製造できるコイルの構造と
構造方法を提供することにある。

ロ．発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、日字形コアと、巻始めリード線収納溝と、歯
車を形成し収納溝壁に切り欠きを形成した中央鍔、巻始
めリード線収納溝を形成するとともに収納溝壁に切り欠
きを形成した一方の端部鍔、および他方の端部鍔を一体
に備えた前記コアの中央磁脚に組み付けられた二分割型
円筒巻枠と、底面に外部接続用端子を設けるとともに、
内周に通じる複数個の横溝を形成し、内周対向壁に円弧
状突起をそれぞれ設け、上面にコアと巻線間絶縁仕切り
板の２個を設けた端子台と、前記巻枠に巻回した２個の
巻線とからなるコモンモードチョークコイルである。

本発明は、口字形端子台の上に二分割型円筒巻枠を組み
付けたコアを重ねて固着する工程と、巻枠の歯車に外部
から駆動用歯車を噛み合わせて２個の巻線を同時に巻回
す工程と、この次工程に巻線の巻終わりリード線を端子
台の外部接続用端子にからげる工程を有するコイルの製
造方法である。

即ち本発明は、 1.日字形高透磁率磁性コアと、該コアの中央磁脚に組み
付けられた端部鍔の２個と中央鍔を備え、一方の端部鍔
に巻始めリード線収納溝を形成するとともに、収納溝壁
に切り欠きを形成し、中央鍔に巻始めリード線収納溝お
よび歯車を形成し、さらに収納溝壁に切り欠きを形成し
た二分割型円筒巻枠と、口字形であって、底面に外部接
続用端子を設けるとともに内周側に通じる複数個の横溝
を形成し、内周対向壁に円弧状突起をそれぞれ設け、上
面には２個のコア巻線間絶縁仕切り板を設けた端子台と
からなり、前記端子台の上に前記コアを固着し、前記巻
枠に２個の巻線を施して前記外部接続用端子に接続して
なることを特徴とするコモンモードチョークコイル。

2.口字形端子台の上に、二分割型円筒巻枠と一体になっ
たコアを重ねて固着する工程と、前記巻枠の歯車に駆動
用歯車を噛み合わせて２個の巻線を同時に前記巻枠に巻
回す工程と、該巻線の巻終わりリード線を前記端子台の
外部接続用端子にからげる工程を有することを特徴とす
るコモンモードチョークコイルの製造方法である。

〔作用〕

端子台の底面の横溝は、巻線機においてカットホルダか
ら線材をほぼ水平に引っ張って線材ノズルが巻枠の巻始
めリード線収納溝と切り欠きを通ることを可能とする。

端子台の内周の円弧状突起は巻枠の中央鍔と摺接する。

〔実施例〕

第１図は高透磁率磁性コアである日字形フェライトコア
１、二分割型円筒巻枠２、および端子台８を組み合せた
中間組立て品に巻線を巻回す前の状態を示し、コア１を
下にし、巻線機により巻線が行われる。

コア１は、第２図に巻枠２の分解図とともに示すよう
に、中央磁脚11の断面形状が正方形の四隅を若干角落し
した八角形状で、内周と外周稜部が同様に角落しされた
ものである。

巻枠２は、第２図に示すように、半円筒形の巻枠分割体
３を組み合せた二分割型円筒巻枠である。

半円筒の巻芯４の外周に端部鍔５の２個と、中央鍔６
と、中間仕切り鍔７の２個が一体に設けられている。巻
芯４の内径寸法はコア１の中央磁極11にほぼ外接する寸
法であり、端部鍔５、中央鍔６、中間仕切り鍔７の外径
寸法はコア１の外側磁脚12の内側間隔より若干小さい寸
法である。

巻芯４の両開口辺縁には接線方向に若干延ばして係合突
片41が設けられるとともに、係合段部42および係合溝43
が形成されている。

端部鍔５の片方（図では右方）の外周に巻始めリード線
収納溝51が浅く形成され、その内側側壁に切り欠き52が
（第３図に示す断面図参照）偏って端部鍔５の端面に向
かって形成されている。切り欠き52の外側の角は鋭角で
ある。切り欠き52は巻始めリード線収納溝51（以下収納
溝と称す）の底に若干食い込み、しかも端部鍔５の端面
まで貫通して係合溝43と連通しており、端部鍔５の端面
には係合円柱53、係止孔54、および嵌合角柱55（切り欠
き52の貫通開口に対応）が設けられている。

中央鍔６は、巻線間の空間絶縁距離（例えば３．５mm）
を確保する厚さ寸法をもち、他方（図では左方）の端部
鍔５寄りに巻始めリード線収納溝61と切り欠き62が形成
され、巻始めリード線収納溝61（以下収納溝61と称す）
の厚い方の側壁の外周に歯車66が刻まれている。歯車66
は巻枠分割体３を射出成形により製作できるように歯先
角60度の三角歯のものである。中央鍔６の端面には、片
方の端部鍔５と同様に、係合円柱63、係止孔64および嵌
合角柱65が設けられている。

中間仕切り鍔７は巻線の分布容量低減用であり、中央部
を扇形に切り欠いて巻線の渡りを形成したものである。

第４図は端子台８の外観図であり、第５図は第４図を上
下反転した外観図である。

端子台８は、コア１の外周より僅かに小さな外周をもつ
口字形の絶縁材であり、その高さ寸法はコア１の中央磁
脚に組み付けた巻枠２のコア１の上面（底面）からの突
出高さとほぼ同じで、その上面にはコア１の外側磁脚12
の内側に対向して、２個の絶縁仕切り板81が内周壁を上
方に延ばす形状で突設され、四周縁の中央部に凹部82が
形成されている。絶縁仕切り板81（以下仕切り板と称
す）を設けた内周対向壁の中央部には、仕切り板81側か
ら端子台８内に挿入されている巻枠２をその中央鍔６の
外周に当接して指示する円弧状突起83（１個を図示）が
それぞれ設けられている。端子台８の底面には、四隅に
外部接続用端子84が垂設され、巻枠２の端部鍔５、中央
鍔６に対応する位置に横溝85（図では６個）が形成さ
れ、横溝85の間の４個所に、スタンドオフ突片86が設け
られている。横溝85の溝底は、切り欠き52、62の外側
（鋭角をもつ側）の側壁がほぼ鉛直であるときの、この
外壁と収納溝51、61の底との交わりにほぼ対応する。
（横溝85の深さｄは第３図に示す高さＤにほぼ対応す
る。） 次に製造工程を説明する。

使用する巻線機は線材ノズルとカットホルダとを有する
ものである。潜在ノズルは巻線２の収納溝51、61の間隔
に対応する間隔に配置した２本一組みの下向きのもの
で、ＮＣ制御により三次元に移動する。カットホルダは
複数個（ここでは３個）のＬ形部材を短い腕部を上向き
にし、胴部を水平にして胴部の長さ方向に摺動自在に重
ねたもので、線材ノズルから出た潜在初端部を保持した
り、細い線材（例えば直径0.45mm未満）を引きちぎるも
ので、水平二方向に移動するか、公転し、かつ一方向に
移動するかである。

中間組立体工程は次の手順による。

平らに置いたコア１の上下から巻枠分割体３を係合部材
（係合突片41と係合段部および係合溝43など）を互いに
係合して中央磁脚に組み付ける。

この巻枠２と一体にしたコア１を外側磁脚12と巻枠２の
間に絶縁仕切り板81を挿入して端子台８に重ねて凹部82
に接着剤９を充填してコア１と端子台を固着する。

巻回し工程は次の手順である。

先ず中間組立体を巻線機の治具で保持する。第１図に示
すように、外部接続用端子84（以下端子と称す）を上向
きにし、切り欠き52、62がほぼ垂直の向き（仕切り鍔７
の扇形切り欠きが上方にある）にあり、切り欠き52、62
の外側（鋭角の角のある側）がカットホルダ10側にある
状態で（第６図参照）、下方から停止した駆動歯車（図
示せず）を歯車66に噛み合わせる。

カットホルダ10は、第６図に示すように線材初端部を挟
持して中間組立体から離間した位置にあり、線材ノズル
101は中間組立体とカットホルダの中間の位置（図示し
ない）にある。

巻始めは線材ノズル101（２個の・印で示す）だけが移
動して横溝85を通り、収納溝51、61をそれぞれ径て、切
り欠き52、62を通過して、第６図に示すようにカットホ
ルダ10側に、（図では横溝85の途中まで）戻ることによ
る切り欠き52、62の外側への同時の線材引っ掛けと、歯
車66の矢印方向への（駆動歯車による）1/4回転、およ
び同時のカットホルダ10の移動（第７図参照）に伴う線
材のたるみ、並びに同時の線材ノズル101の巻芯４の真
上までの移動による収納溝51、61への線材の引き入れ
と、カットホルダ10の移動、またはカッターによる線材
の切断とで行われる。線材の切断個所は例えば第７図に
示す×印の箇所であり、切り欠き52、62からの長さが収
納溝51、61の一周長さ未満の個所である。

駆動歯車の回転により巻枠２を回転して、端部鍔５と中
間鍔６の間に２個の巻線（図示しない）を同時にそれぞ
れ巻回す。

巻回し時に端子台８内周の円弧状突起83は、中央鍔６の
外周と摺接して下方からの駆動歯車と歯車66の噛み合い
を確保し、巻枠２の巻芯４と中央持脚11との接触を抑制
し、巻始めリード線を収納溝61に押し込むこととなる。
円弧状突起83の円弧部の長さは歯車66のピッチより大き
いことが望ましい。

巻終わりリード線のからげ工程は、巻回しを終了した線
材ノズル101が端子84の１個（例えば第６図においてカ
ットホルダ10と反対側で左側の端子84c）まで移動して
線材をからげる。（この時線材ノズル101の片方は、端
子84の間隔とノズル間隔とが異なるので、空振りである
ことは明白である。）次に他方の巻線の端子84の片方
（第６図では端子84d）まで移動してからげて終了す
る。

からげ工程が終了する以前に、カットホルダ10は、第６
図に示す元の位置に戻って腕が開いている。からげ工程
後の線材ノズル101は、カットホルダ10側に移動し、開
いた腕の間を通過する。カットホルダ10の腕が閉じて線
材を保持する。このようにカットホルダ10で、再び線材
を保持した後に、カッターにより、またはカットホルダ
10の移動によりからげた端子の根元で線材を切断する。

線材ノズル101とカットホルダ10は、開始位置に復帰し
て新たな中間組立体のために待機する。

なお巻始めリード線は、手作業で収納溝から引き起こし
て所要の端子にからげて接続する。

ハ．発明の効果 〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に述べる効果を奉する。

コア、巻枠および端子台を組み合せた中間組立品に、市
販の自動巻線を駆動歯車を加えるだけで適用できる。

中間組立品に２個の巻線を同時に巻回して巻終わりリー
ド線を端子にからげるので、２個の巻線の巻回数が同じ
であり、巻線の解ける心配がなく巻終わりの仮止めを省
略できる。

端子台に円弧状突起を設けて駆動歯車と反対側から巻枠
の中央鍔を支えるので、巻枠の歯車と駆動歯車の噛み合
いを確実にでき、巻枠と中央磁脚の摺接による巻枠の損
傷を防止できる。

従って、品質のよい基板装着型のコモンモードチョーク
コイルを容易に安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコア、巻枠および端子台の三者の組立品の実施
例を示す外観斜視図。 第２図は第１図における巻枠をコアとともに示す分解斜
視図。 第３図は第２図におけるA-A線による巻枠分割体の縦断
面図。 第４図および第５図は第１図における端子台を示す外観
図および上下を反転した外観斜視図。 第６図および第７図はコイルの製造工程の巻始めを説明
する平面図である。 １……日字形フェライトコア、２……二分割型円筒巻
枠、３……巻枠分割体、４……巻芯、５……端部鍔、６
……中央鍔、７……中間仕切り鍔、８……端子台、９…
…接着剤、10……カットホルダ、11……中央磁脚、12…
…外側磁脚、41……契合突片、42……契合段部、43……
契合溝、51,61……巻始めリード線収納溝、52,62……切
り欠き、53,63……係合円柱、54,64……係合孔、55,65
……嵌合角柱、66……歯車、81……絶縁仕切り板、82…
…凸部、83……円弧状突起、84……外部接続用端子、85
……横溝、86……スタンドオフ突片、101……線材ノズ
ル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】日字形高透磁率磁性コアと、該コアの中央
   磁脚に組み付けられた端部鍔の２個と中央鍔を備え、一
   方の端部鍔に巻始めリード線収納溝を形成するととも
   に、収納溝壁に切り欠きを形成し、中央鍔に巻始めリー
   ド線収納溝および歯車を形成し、さらに収納溝壁に切り
   欠きを形成した二分割型円筒巻枠と、口字形であって、
   底面に外部接続用端子を設けるとともに内周側に通じる
   複数個の横溝を形成し、内周対向壁に円弧状突起をそれ
   ぞれ設け、上面には２個のコア巻線間絶縁仕切り板を設
   けた端子台とからなり、前記端子台の上に前記コアを固
   着し、前記巻枠に２個の巻線を施して前記外部接続用端
   子に接続してなることを特徴とするコモンモードチョー
   クコイル。
2. 【請求項２】口字形端子台の上に、二分割型円筒巻枠と
   一体になったコアを重ねて固着する工程と、前記巻枠の
   歯車に駆動用歯車を噛み合わせて２個の巻線を同時に前
   記巻枠に巻回す工程と、該巻線の巻終わりリード線を前
   記端子台の外部接続用端子にからげる工程を有すること
   を特徴とするコモンモードチョークコイルの製造方法。