JPH07283032A

JPH07283032A - コイル装置

Info

Publication number: JPH07283032A
Application number: JP9580694A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Kobayashi; 一三小林; Michiyuki Umehara; 道之梅原; Masaru Masaki; 優正木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1994-04-09
Filing date: 1994-04-09
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684593B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コイルの磁気コア部分が注型材に浸らないよ
うにして、磁気コアの磁気特性の低下を防止し、コイル
の特性向上を図ると共に注型量の安定化、放熱特性の安
定化を図る。【構成】磁気コア３に巻線５を設けたチョークコイル
２と、注型材溜まりを形成する内側壁部２５及び外側壁
部２４からなる２重壁部を有するとともに内側壁部２５
の内側の底面部に穴を有するケース本体２１と、ケース
本体２１下面に装着されるベース４０とを備えている。
そして、チョークコイル２は巻線５が内側壁部２５の内
側に位置するようにケース本体２１上に配置され、内側
壁部２５の少なくとも一部は磁気コア３の下面と同じ高
さ乃至当該下面より低い高さに形成され、内側壁部２５
の内側に注型された注型材１０で巻線５がケース本体２
１及びベース４０に固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気コアに巻線を施し
たコイルを有するノイズフィルタ等のコイル装置に係
り、とくに巻線部分の放熱を良好にしたコイル装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のコイル装置を図１０に示
す。この図１０のコイル装置は、金属ケース１と、フェ
ライト等の磁気コア３にエナメル線等の線材４を巻回し
てなる巻線５を設けたチョークコイル２と、コンデンサ
６とを有している。そして、ケース１の内側底面にシー
ト状絶縁部材７を配置し、その上にチョークコイル２を
載置し、チョークコイル２の引き出し線及びコンデンサ
６のリード線をケース１に絶縁端子台８を介し固定され
た金属端子９に接続するとともに、チョークコイル２及
びコンデンサ６の大半が浸るようにケース内部を絶縁樹
脂等の注型材１０で注型している。そして、チョークコ
イル２の発熱は注型材１０を通して金属ケース１に伝え
られここで放熱されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０の従
来構造では、以下に述べる欠点がある。

【０００４】(1) チョークコイル２の磁気コア３にも
注型材１０がかかり、この結果磁気コア３に機械的なス
トレス(応力)が加わることになり、磁気コア３の磁気特
性が悪化する。

【０００５】(2) 磁気コア３に注型材１０がかから
ず、巻線５の線材４の部分のみに注型材１０がかかるよ
うにするには、注型材１０の注型量の管理を厳しく行う
必要があるが、製造工程における注型量の厳密な管理は
実際上かなりの困難を伴う。また、注型量の少しのばら
つきでも、注型材１０に浸る線材体積が変化し、放熱特
性にばらつきが生じる。

【０００６】(3) 金属ケース１の底面全体にわたり注
型材１０を注型するため、注型材１０の注型量が多くな
り、コスト高である。

【０００７】なお、本出願人提案の実開平３−１０１０
３６号において、金属底板上にチョークコイル配置用樹
脂溜まりを形成し、該樹脂溜まり内にチョークコイルを
配置し、当該樹脂溜まりに注型樹脂を注型する構造が提
案されており、この場合には注型範囲を樹脂溜まりの内
側に制限して注型樹脂量を節約している。しかし、樹脂
溜まりへの注型樹脂の注型量が過大になると磁気コアに
注型樹脂がかかったり注型樹脂が外部に溢れて不良品と
なったりすることがあり、やはり注型量の管理が大変な
嫌いがある。

【０００８】本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、
コイルの磁気コア部分が注型材に浸らないようにして、
磁気コアの磁気特性の低下を防止し、コイルの特性向上
を図ったコイル装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、注型材の注型作業
性を改善し、注型量の安定化、ひいては放熱特性の安定
化が可能なコイル装置を提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、注型材の注型範囲
を必要最小限に限定することにより、注型量を減じて原
価低減を図ったコイル装置を提供することにある。

【００１１】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施例において明らかにする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコイル装置は、磁気コアに巻線を設けたコ
イルと、注型材溜まりを形成する内側壁部及び外側壁部
からなる２重壁部を有するとともに内側壁部の内側の底
面部に抜き穴を有する注型枠と、該注型枠の下面に装着
されて前記抜き穴をふさぐベースとを備えている。そし
て、前記コイルは前記巻線が前記内側壁部の内側に位置
するように前記注型枠上に配置され、前記内側壁部の少
なくとも一部は前記磁気コアの下面と同じ高さ乃至当該
下面より低い高さに形成され、前記内側壁部の内側に注
型された注型材で前記巻線が前記注型枠及びベースに固
着されている。

【００１３】また、前記磁気コアが複数のコア部材の突
き合わせ構造体である場合、前記コア部材同士を前記ベ
ースに一体に形成されたコア押さえで突き合わせ方向に
付勢する構成とすることができる。その際、前記コア押
さえと前記コア部材とを相互に絶縁するようにしてもよ
い。

【００１４】さらに、前記注型枠の底部に前記巻線と前
記ベースとの間に介在する薄肉部を一体に形成してもよ
い。

【００１５】前記注型枠に前記磁気コアを係止する係止
部を一体に形成してもよい。

【００１６】

【作用】本発明のコイル装置においては、注型枠に形成
された２重の壁部のうちの内側壁部の高さで注型材の注
型高さが規定されるため、この内側壁部の高さをコイル
の磁気コアの下面と同一高さに設定するか、磁気コアの
下面よりも低く設定することで磁気コアが注型材に浸る
ことを回避して、注型材のストレスが磁気コアに加わら
ないようにすることができる（なお、磁気コアの下面に
注型材が接触する程度では磁気コアに加わるストレスは
少ないため許容できる。）。このため、磁気コアの磁気
特性の低下を防止でき、コイルの性能向上を図り得る。

【００１７】また、注型材の注型量が変動して過大とな
っても、内側壁部から溢れた注型材が内側壁部と外側壁
部との間に入ってここに止まるため、注型材の不用意な
流出を防止できるとともに、放熱特性に影響のある内側
壁部内の注型量は内側壁部の高さで定まる一定量に維持
できる。従って、コイルの放熱特性を安定化でき、注型
量の管理も容易となり、注型作業性も良好となる。

【００１８】さらに、内側壁部の位置を適切に設定する
ことで、注型範囲を必要最小限として注型材の量を削減
して原価低減を図ることができる。

【００１９】また、前記磁気コアが複数のコア部材の突
き合わせ構造体である場合、前記コア部材同士を前記ベ
ースに一体に形成されたコア押さえの弾性で突き合わせ
方向に付勢する構成とすることが可能であり、このとき
は前記コア部材の突き合わせ面に接着剤を塗布し、それ
らのコア部材同士を突き合わせ状態で接着剤が硬化する
まで保持する工程を省略でき、製造組立を容易とするこ
とができる。なお、その際、前記コア押さえと前記コア
部材とを絶縁板等の絶縁部材で相互に絶縁することで、
コイルの電気特性の改善(インピーダンス特性の改善)が
可能である。

【００２０】さらに、前記注型枠の底部に前記巻線と前
記ベースとの間に介在する薄肉部を一体に形成した場
合、前記ベースが金属製であるときに問題となる前記巻
線とベース間の電気絶縁を確実かつ容易に実行できる。

【００２１】また、前記注型枠に前記磁気コアを係止す
る係止部を一体に形成した場合、注型作業時の磁気コア
の浮き上がりを防止でき、磁気コアの高さ方向の位置変
化を防止して確実に巻線の線材部分が注型材で注型され
るように設定できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係るコイル装置の実施例を図
面に従って説明する。

【００２３】図１乃至図７は本発明の第１実施例であっ
てコモンモードチョークコイルとコンデンサとを組み合
わせたノイズフィルタを構成した場合を示す。これらの
図において、コイル装置は、絶縁樹脂製ケース２０と、
該ケース２０の下面側に装着される放熱用金属ベース４
０と、ケース２０内に収納、配置されるチョークコイル
２及びコンデンサ６とを有している。

【００２４】前記絶縁樹脂製ケース２０は、注型枠を兼
ねたケース本体２１と、該ケース本体２１に嵌合するケ
ース蓋体２２とからなっている。図６のように、ケース
本体２１は、四側面をなす側面部２６と底面部２３とを
有する上部が開口した方形箱状であって、底面部２３の
内側底面に一対の外側壁部(ダム部)２４及びその内側に
位置する一対の内側壁部(ダム部)２５が注型材溜まりを
構成するように一体に形成されている。一対の内側壁部
２５の内側の底面部２３には抜き穴２７が形成されてい
る。外側壁部２４の外側の底面部２３の内側底面には、
チョークコイル２の磁気コア３を係止するための係止部
として係止爪２８が一体に形成され、さらに、入力端子
２９を保持した入力端子保持部３０及び一対の出力端子
３１を保持した出力端子保持部３２がそれぞれ一体に形
成されている。また、図５及び図６のように外側壁部２
４の外側の底面部２３にはスリット穴３３が形成され、
金属ベース４０のコア押さえ４１をケース本体２１の内
側に突出させ得るようにしている。さらに、ケース本体
２１の側面部２６の外面には金属ベース４０の装着用折
り曲げ部４２の穴部４３に係合するテーパー付き突起３
４及び折り曲げ部４２を挟持する押さえ部３５が複数箇
所形成されるとともに、ケース蓋体２２の係合用延長部
３６の穴部３７と係合するテーパー付き突起３８が形成
されている。

【００２５】図１や図５の分解図に示すように、チョー
クコイル２の磁気コア３は、フェライト等のＵ型コア部
材３ａ，３ｂを相互に突き合わせて使用するもので、図
５のように、Ｕ型コア部材３ａ，３ｂのそれぞれの脚部
に絶縁樹脂等の絶縁筒５０を被せ、その上に線材４を巻
回した巻線５を巻装するようにしている。巻線５は、コ
モンモードチョークコイル等を構成する場合には、２系
統設けられている。図１の例では、Ｕ型コア部材３ａ，
３ｂの両方の脚部にそれぞれ２重に巻かれた巻線部分を
直列に接続することで２系統の巻線を得ている。

【００２６】前記放熱用金属ベース４０は、ケース本体
２１の下面に密着するベース本体部４４と、これに対し
略垂直に折り曲げられた一対のコア押さえ４１及び装着
用折り曲げ部４２とを有するものであり、さらに取付穴
４５をあけた取付部４６がベース本体部４４から延長し
て一体に形成されている。なお、一方のコア押さえ４１
にはアース端子部４７が一体に形成されている。

【００２７】前記絶縁樹脂製ケース２０のケース本体２
１下面に対しては、まず放熱用金属ベース４０を装着す
る。すなわち、ケース本体２１の押さえ部３５間に金属
ベース４０の装着用折り曲げ部４２を挿入し、折り曲げ
部４２の穴部４３をテーパー付き突起３４にはめる。こ
の結果、ケース本体２１の底面部２３の抜き穴２７が金
属ベース４０で閉塞され、底面部２３、金属ベース４０
のベース本体部４４、一対の内側壁部２５及び側面部２
６からなる注型材溜まり５１が構成されるとともに、一
対のコア押さえ４１がケース本体２１内部に突出する。
なお、内側壁部２５とこの外側に位置する外側壁部２４
と側面部２６とで囲まれた部分は、注型材溜まり５１か
ら溢れた絶縁樹脂等の注型材を受ける外側注型材溜まり
５２となっている。

【００２８】前記ケース本体２１に金属ベース４０を装
着後、チョークコイル２をケース本体２１内に載置す
る。すなわち、チョークコイル２の磁気コア３を構成す
るＵ型コア部材３ａ，３ｂは金属ベース４０の一対のコ
ア押さえ４１で挟持され、かつケース本体２１側の係止
爪２８で上を押さえる形で係止される。一対のコア押さ
え４１の当初の間隔はＵ型コア部材３ａ，３ｂを突き合
わせた長さよりもわずかに短く設定されているため、一
対のコア押さえ４１間にＵ型コア部材３ａ，３ｂを装着
することで、コア押さえ４１の弾性によってＵ型コア部
材３ａ，３ｂは相互に突き合わせる向きに付勢され、実
質的に突き合わせ面にギャップが生じない状態で接合さ
れることになる。このため、Ｕ型コア部材３ａ，３ｂを
突き合わせ状態に保持しておくための接着剤や、接着剤
が硬化するまでＵ型コア部材３ａ，３ｂを挟持しておく
治具等は不要であり、それらの工程に要する時間も不要
となる。

【００２９】また、チョークコイル２をケース本体２１
内に載置したとき、磁気コア３の下面は図７のように外
側壁部２４上端に当接している。内側壁部２５の磁気コ
ア載置部分の高さは、外側壁部２４と同一高さとする
か、あるいは外側壁部２４よりも多少低く設定する(但
し、図７では内側壁部２５が外側壁部２４よりも多少低
い場合を例示している。)。なお、チョークコイル２の
巻線５と金属ベース４０のベース本体部４４との間には
ケース本体２１の底面部２３に帯状に一体に形成された
薄肉部３９が介在することになるため、巻線５が直接ベ
ース本体部４４に接触してしまうことはなく、別部品と
して絶縁シート等を設ける手間も省ける。

【００３０】前記ケース本体２１へのチョークコイル２
の配置後、絶縁樹脂等の注型材１０を一対の内側壁部２
５の内側の注型材溜まり５１に内側壁部２５の高さ一杯
まで注型する。この結果、図７のように、チョークコイ
ル２の巻線５の部分のみが注型材１０で注型され、ケー
ス本体２１及び放熱用金属ベース４０に固着される。従
って、ベース本体部４４に近接状態で注型された巻線５
の発熱は、注型材１０を介し金属ベース４０に効率的に
伝達されて放熱、発散され、巻線５の温度上昇を防止す
ることができる。

【００３１】なお、外側壁部２４と内側壁部２５の高さ
を同一とした場合には、内側壁部２５の高さ一杯まで注
型すると磁気コア３の下面に注型材１０が接触すること
になるが、磁気コア３の下面のみに接触する程度では磁
気コア３に加わる応力は無視できるので問題はない。

【００３２】それから、チョークコイル２の２系統の巻
線５の一方の引き出し端部を入力端子２９とアース端子
部４７とにはんだ付け等で接続するとともにコンデンサ
６のリード線を入力端子２９とアース端子部４７間には
んだ付け等で接続する。コンデンサ６は、ケース本体２
１の外側壁部２４と側面部２６との間の内部空間に配置
される。また、２系統の巻線５の他方の引き出し端部を
それぞれ出力端子３１にはんだ付け等で接続する。な
お、一対の出力端子３１には外部接続用コード６１がは
んだ付け等で接続されている。

【００３３】ケース本体２１への各部品の配置及び接続
が終了した後、ケース本体２１の上部開口に対しケース
蓋体２２を嵌着する。すなわち、テーパー付き突起３８
にケース蓋体２２の係合用延長部３６の穴部３７を係合
させることでケース本体２１とケース蓋体２２とを一体
化する。

【００３４】この第１実施例によれば、次の通りの効果
を得ることができる。

【００３５】(1) 注型枠を兼ねた絶縁樹脂製のケース
本体２１に形成された２重の壁部のうちの内側壁部２５
の高さで注型材１０の注型高さが規定されるため、この
内側壁部２５の高さをチョークコイル２の磁気コア３の
下面と同一高さに設定するか、磁気コア下面よりも低く
設定することで磁気コア３が注型材１０に浸ってストレ
スを受けることを回避し（なお、磁気コアの下面に注型
材が接触する程度では磁気コアに加わるストレスは少な
いため許容できる）、磁気コアの磁気特性の低下を防止
し、チョークコイル２の性能向上を図り得る。

【００３６】(2) 注型材１０の注型量が変動して過大
となっても、内側壁部２５から溢れた注型材１０が内側
壁部２５と外側壁部２４との間の外側注型材溜まり５２
に入ってここに止まるため、注型材１０の不用意な流出
を防止できる。また、放熱特性に影響のある内側壁部２
５内の注型材溜まり５１の注型量は内側壁部２５の高さ
で定まる一定量に維持できる。従って、チョークコイル
２の放熱特性を安定化でき、注型量の管理も容易とな
り、注型作業性も良好となる。

【００３７】(3) 注型枠を兼ねたケース本体２１の底
面部２３にチョークコイル２の巻線５と金属ベース４０
との間に介在する帯状の薄肉部３９を形成しており、巻
線５はベース本体部４４に近接するが、巻線５が直接ベ
ース本体部４４に接触してしまうことはなく、別部品と
して絶縁シート等を設ける手間も省ける。

【００３８】(4) 内側壁部２５の位置を適切に設定す
ることで、注型範囲を必要最小限として注型材の量を削
減して原価低減を図ることができる。

【００３９】(5) 磁気コア３を構成するＵ型コア部材
３ａ，３ｂを、放熱用金属ベース４０に一体に形成され
たコア押さえ４１の弾性で突き合わせ状態に保持でき、
この結果、接着剤塗布工程及びコア部材同士を突き合わ
せ状態で接着剤が硬化するまで保持する工程を省略で
き、製造組立を容易とすることができる。

【００４０】(6) ケース本体２１に磁気コア３を係止
する係止爪２８を一体に形成しており、注型作業時の磁
気コア３の浮き上がりを防止でき、磁気コア３の高さ方
向の位置変化を防止して確実に巻線５の線材部分が注型
材１０で注型されるように設定できる。

【００４１】(7) 放熱用金属ベース４０のコア押さえ
４１の一方にアース端子部４７を設けたことで、金属ベ
ース４０のアース接続の手間が省ける。

【００４２】図８は本発明の第２実施例を示す。この場
合、チョークコイル２の磁気コア３を構成するＵ型コア
部材３ａ，３ｂの背面側端面と放熱用金属ベース４０の
一対のコア押さえ４１間に絶縁部材としての絶縁板６０
を介在させている。この場合も、コア押さえ４１の弾性
により絶縁板６０を介しＵ型コア部材３ａ，３ｂは相互
に突き合わせる向きに付勢されて磁気コア３を構成して
いる。その他の構成は、前述の第１実施例と同様であ
り、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４３】この第２実施例においては、フェライトコ
ア等のＵ型コア部材３ａ，３ｂを突き合わせて構成した
磁気コア３と鉄等の金属ベース４０とを絶縁すること
で、チョークコイル２のインピーダンスの周波数特性を
改善することができた。

【００４４】図９はチョークコイル２のインピーダンス
の周波数特性を示すグラフであり、曲線(イ)は絶縁板６
０の無い第１実施例の如き構成の場合、曲線(ロ)は絶縁
板６０の有る第２実施例の如き構成の場合であり、第２
実施例に相当する曲線(ロ)の方が高周波領域でのインピ
ーダンスが大きくなっていることがわかる。

【００４５】なお、上記各実施例では、ケース本体２１
の側面部２６の内側に外側壁部２４及び内側壁部２５を
設けたが、内側壁部２５と側面部２６との間の底面部２
３に穴を形成しない構造を採用した場合には、側面部２
６で外側壁部を兼ねることができる（側面部２６の内側
に外側壁部２４を設ける必要が無い）。

【００４６】また、内側壁部２５を外側壁部２４よりも
高くしてもよい。この場合には、磁気コア３は内側壁部
２５の上端に当たって支えられる。

【００４７】また、チョークコイル２の磁気コア３とし
て、Ｕ型コア部材を突き合わせたＵ−Ｕ構造を例示した
が、Ｕ型コア部材とＩ型コア部材とを突き合わせたＵ−
Ｉ構造、Ｅ型コア部材同士を突き合わせたＥ−Ｅ構造、
Ｅ型コア部材とＩ型コア部材とを突き合わせたＥ−Ｉ構
造等をコイル構造に合わせて採用できる。また、方形無
端状コアを磁気コアとして用いることも可能である。

【００４８】さらに、ケース本体２１の底面部２３に薄
肉部３９を設けるのを省略した場合、金属ベース４０の
ベース本体部４４とチョークコイル２の巻線５との間に
絶縁シートを配置してから注型材１０を注型するように
すればよい。

【００４９】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコイル装
置によれば、注型材溜まりを形成するために注型枠に形
成された２重の壁部のうちの内側壁部の高さで注型材の
注型高さを規定でき、この内側壁部の高さをコイルの磁
気コアの下面と同一高さに設定するか、磁気コアの下面
よりも低く設定することで磁気コアが注型材に浸ること
を回避して、注型材のストレスが磁気コアに加わらない
ようにすることができる。このため、磁気コアの磁気特
性の低下を防止でき、コイルの性能向上を図り得る。

【００５１】また、注型材の注型量が変動して過大とな
っても、内側壁部から溢れた注型材が内側壁部と外側壁
部との間に入ってここに止まるため、注型材の不用意な
流出を防止できるとともに、放熱特性に影響のある内側
壁部内の注型量は内側壁部の高さで定まる一定量に維持
でき、コイルの放熱特性を安定化でき、注型量の管理も
容易となり、注型作業性も良好となる。

【００５２】さらに、内側壁部の位置を適切に設定する
ことにより、注型材の注型範囲を必要最小限として注型
材の量を削減して原価低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイル装置の第１実施例を示すケ
ース蓋体を外した状態の平面図である。

【図２】第１実施例の要部を断面とした正面図である。

【図３】第１実施例のケース蓋体を装着した状態の平面
図である。

【図４】同正面図である。

【図５】第１実施例の分解断面図である。

【図６】第１実施例における金属ベースを装着したケー
ス本体の平面図である。

【図７】要部拡大断面図である。

【図８】本発明の第２実施例の要部を断面とした正面図
である。

【図９】第２実施例の効果を説明するためのグラフであ
る。

【図１０】従来のコイル装置を示す正断面図である。

【符号の説明】２チョークコイル３磁気コア３ａ，３ｂＵ型コア部材４線材５巻線６コンデンサ１０注型材２０絶縁樹脂製ケース２１ケース本体２２ケース蓋体２３底面部２４外側壁部２５内側壁部２６側面部２７抜き穴２８係止爪２９入力端子３１出力端子４０放熱用金属ベース４１コア押さえ４２折り曲げ部４４ベース本体部４７アース端子部５１，５２注型材溜まり６０絶縁板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気コアに巻線を設けたコイルと、注型
材溜まりを形成する内側壁部及び外側壁部からなる２重
壁部を有するとともに内側壁部の内側の底面部に抜き穴
を有する注型枠と、該注型枠の下面に装着されて前記抜
き穴をふさぐベースとを備え、前記コイルは前記巻線が
前記内側壁部の内側に位置するように前記注型枠上に配
置され、前記内側壁部の少なくとも一部は前記磁気コア
の下面と同じ高さ乃至当該下面より低い高さに形成さ
れ、前記内側壁部の内側に注型された注型材で前記巻線
が前記注型枠及びベースに固着されてなることを特徴と
するコイル装置。
【請求項２】前記磁気コアが複数のコア部材の突き合
わせ構造体であり、前記コア部材同士を前記ベースに一
体に形成されたコア押さえで突き合わせ方向に付勢した
請求項１記載のコイル装置。
【請求項３】前記コア押さえと前記コア部材とを絶縁
した請求項１又は２記載のコイル装置。
【請求項４】前記注型枠の底部に前記巻線と前記ベー
スとの間に介在する薄肉部が一体に形成されている請求
項１，２又は３記載のコイル装置。
【請求項５】前記注型枠に前記磁気コアを係止する係
止部が一体に形成されている請求項１，２，３又は４記
載のコイル装置。