説明

電界遮蔽装置およびトロイダルコアチョーク

本発明は、トロイダルコアのコアホールに組み込むための電界遮蔽装置に関する。電界遮蔽装置(4)は、中央部(7)と、該中央部(7)からコアホール(5)の半径方向に突出し、半径方向に可動な2つの絶縁部(6)とを備える。中央部(7)は、2つのウェブ(10)を構成する少なくとも2つの互いに平行する第1区分(11)を有する圧縮領域(9)を備え、2つのウェブ(10)は2つの絶縁部(6)を互いに機械的に連結している。少なくとも2つの第1区分(11)のそれぞれは、弾性的にS字形に変形可能であり、2つのウェブ(10)を構成する少なくとも2つの第1区分(11)は、圧縮領域(9)が弛緩された状態で互いに平行に配置されている。本発明は、さらにこのような電界遮蔽装置(4)を備えるトロイダルコアチョークに関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トロイダルコアのコアホールに組み付けられる電界遮蔽装置に関する。さらに本発明は、トロイダルコア、電界遮蔽装置および、電界遮蔽装置によって互いに電気的に絶縁された少なくとも2つのコイルを備えるトロイダルコアチョークに関する。
【背景技術】
【0002】
トロイダルコアに配置されたコイルを備えるトロイダルコアチョークについては、種々のものがすでに知られている。この場合、複数のコイルを備えるトロイダルコアチョークでは、個々のコイルを互いに電気的に遮断しなければならないという基本的な問題がある。
【0003】
1つのアプローチは、個々のコイルの線を電気的に隔離することである。しかしながら、これは比較的コスト高であり、必要スペースの増大につながる。
【0004】
特許文献1により、電界遮蔽装置、トロイダルコアチョークおよびトロイダルコアチョークの製造方法がすでに知られている。特許文献1の明細書に記載された電界遮蔽装置は、中央部、ならびに外側に延び、中央部に巻きつけることのできる弾性変形可能なウェブを備え、ウェブはそれぞれ中央部に向いていない方の端部に堅固な絶縁部を備える。中央部を絶縁部に対して回動させることにより、電界遮蔽装置は様々なトロイダルコアの内径に適合される。
【0005】
このような電界遮蔽装置では、電界遮蔽装置を正確に位置決めし且つ固定するためには少なくとも3つのウェブが必要である。したがって、この電界遮蔽装置は、特にラインフィルタで多様に使用されるような2つのコイルのみを備えるトロイダルコアチョークには適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】欧州特許第1797572号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、簡単に製造および取り付けができ、トロイダルコアのコアホールに組み込まれる電界遮蔽装置を示すことであり、電界遮蔽装置はトロイダルコアのコアホールの直径における許容差を補償するために適していることが望ましい。好ましくは、電界遮蔽装置は、2つのみのコイルを備えるトロイダルコアのコアホールに安定的に組み込むためにも適していることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下の実施形態の概要および実施形態の詳細な説明では、異なる方向を説明するために円筒状の基準系が使用される。この場合、各方向はコアホールの中心からトロイダルコアの側方に向かった方向を半径方向、トロイダルコアの回転対称軸線の方向を軸線方向、これら2つの方向に対して直行する方向を接線方向と称される。
【0009】
上記課題は、請求項1に記載のトロイダルコアのコアホールに組み込まれる電界遮蔽装置によって解決される。
【0010】
この電界遮蔽装置は、中央部と、中央部からコアホールの半径方向外側に延出し、半径方向に可動な2つの絶縁部とを備える。中央部は、2つのウェブよりなる互いに平行した少なくとも2つの第1区分を有する圧縮領域を備え、ウェブは2つの絶縁部を機械的に互いに連結している。少なくとも2つの第1区分のそれぞれは、弾性的にS字形に変形可能であり、2つのウェブよりなる少なくとも2つの第1区分は、圧縮領域が弛緩された状態で互いに平行に配置されている。
【0011】
弾性的にS字形に変形可能であって互いに平行な第1区分を使用することにより、絶縁部の半径方向移動は、圧縮領域において2つの第1区分の変形に変換される。これにより、2つの絶縁部を機械的に相互に連結する2つのウェブは、圧縮領域の半径方向の圧縮をもたらす。したがって、このような電界遮蔽装置は、トロイダルコアの内径において生じる可能性がある許容差を補償する。
【0012】
有利な構成によれば、2つのウェブのそれぞれは第2区分を更に備え、2つのウェブを構成する少なくとも2つの第1区分および2つの第2区分は、圧縮領域が弛緩された状態で平行四辺形の辺を形成する。このような、中央に配置された好ましい菱形は、圧縮領域における折れ曲がりのない圧縮を可能にする。
【0013】
別の有利な構成によれば、少なくとも2つの第1区分は2つの第2区分よりも細い。これにより、絶縁部が半径方向に移動した場合、少なくとも2つの第1区分がS字形に変形され、第2区分は実質的に互いに平行に変位される。上記構成により、圧縮領域の非対称的な圧縮がもたらされ、このような圧縮は、絶縁部の半径方向の移動を確実に行うことを確保する。
【0014】
有利な構成によれば、電界遮蔽装置は一体的に形成されている。これにより、電界遮蔽装置は、射出成形部材として特に簡単かつ安価に製造することができる。
【0015】
別の有利な構成によれば、電界遮蔽装置は、中央部に対して向かい合った2つの絶縁部を備るとともに、長さを圧縮可能なウェブ形状を備える。電界遮蔽装置が、向かい合った2つの絶縁部を備えること、長さを圧縮可能な分離ウェブの形態で電界遮蔽装置を形成することは、例えば、相導体および中性導体を備えるラインフィルタに用いられる2つのコイルを備えるトロイダルコアチョークで使用するために特に適している。
【0016】
別の有利な構成によれば、絶縁部は、中央部の、絶縁部と接続する部分より、コアホールの接線方向に張り出している。これにより、中央部における電界遮蔽装置の厚さに起因することなく、トロイダルコアに巻かれる隣接したコイル間の所望の絶縁間隔を調節することができる。
【0017】
別の構成によれば、絶縁部のそれぞれは中空室を備える。中空室が設けられることにより、比較的大きい絶縁間隔を有する絶縁部の成形時において、材料の節約が可能となる。
【0018】
別の有利な構成によれば、電界遮蔽装置は、トロイダルコアチョークに収容される際に、電界遮蔽装置との係止をなすための少なくとも1つの係止構造を備える少なくとも1つの保持部を備える。このような保持部は、配線板に、または、トロイダルコアチョークを機械的に固定するための、配線板と類似の構成に、トロイダルコアチョークを係止することを可能にする。
【0019】
別の構成によれば、絶縁部におけるトロイダルコアに向いた端面に、トロイダルコアを電界遮蔽装置に係止させるためのノーズ状の突起が設けられている。端面のノーズ状の突起の間にトロイダルコアを係止することにより、接着材を必要とすることなく、トロイダルコアに電界遮蔽装置を確実に固定することが可能となる。
【0020】
上記課題は、同様に、トロイダルコアと、上記いずれか1つの構成による電界遮蔽装置と、電界遮蔽装置によって互いに電気的に分離された少なくとも2つのコイルとを備えるトロイダルコアチョークによって解決される。電界遮蔽装置の中央部は圧縮領域の圧縮によって締め付けられ、2つの絶縁部に対してトロイダルコアの半径方向に弾性力を加える。圧縮領域の圧縮により電界遮蔽装置に荷重を加えることによって、トロイダルコアの内径に対して効果的な許容差補償を行うことができる。
【0021】
他の有利な構成が以下の実施例の詳細な説明および請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1実施例によるトロイダルコアチョークを示す正面図である。
【図2】図1に示したトロイダルコアチョークの斜視図である。
【図3A】第1実施例による電界遮蔽装置を弛緩した状態で示す正面図である。
【図3B】第1実施例による電界遮蔽装置を圧縮した状態で示す正面図である。
【図4】図3Bに示した電界遮蔽装置の側面図である。
【図5】第2実施例による電界遮蔽装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
次に、実施例およびこれらに対応した図面に基づき本発明を詳細に説明する。図面は、様々な実施例の概略図であって、実際の寸法通りではない。
【0024】
図1は、トロイダルコアチョークの正面図である。
【0025】
トロイダルコアチョーク1は、トロイダルコア2および互いに電気的に絶縁された2つのコイル3a,3bを備える。コイル3a,3bは、例えば、相導体および中性導体を備える単相の電源に接続される給電用のチョークコイルである。
コイル3a,3bは、例えば、相導体及び中性導体を備える単相給電ライン用のチョークコイルとして用いられる。
【0026】
コイル3a,3bの周囲を互いに電気的に絶縁するために、トロイダルコアチョーク1は電界遮蔽装置4をさらに備える。電界遮蔽装置4はトロイダルコア2のコアホール5にはめ込まれている。
【0027】
図2は、図1に示したトロイダルコアチョーク1の斜視図を示す。この実施例において、トロイダルコアチョーク1は、立った状態にてプリント配線板に組み付けられる。当然ながら以下に説明する電界遮蔽装置4は他の構成形式のトロイダルコアチョーク1と共に使用するためにも適しており、特に横向きの組み付けにも適している。
【0028】
図3Aは、第1実施例による電界遮蔽装置4を弛緩した状態で示す詳細な正面図であり、図3Bは、第1実施例による電界遮蔽装置4を圧縮した状態で示す詳細な正面図である。
【0029】
棒状に構成された電界遮蔽装置4は、上端および下端のそれぞれに絶縁部6aまたは絶縁部6bを備える。絶縁部6aおよび絶縁部6bは、中央部7において互いに結合されている。図示の実施例において、中央部7は絶縁部6aまたは絶縁部6bのそれぞれに接続する保持部8aおよび保持部8b、ならびにこれら保持部8a,8bの間に配置された中央の圧縮領域9を備える。圧縮領域9は、トロイダルコアチョーク1の半径方向に、すなわち、図3Aでは垂直方向に圧縮することができる。
【0030】
このために、図3Aおよび図3Bに示した圧縮領域9は2つのウェブ10a,10bを備える。ウェブ10aは、第1区分11aおよび第2区分12aを備え、ウェブ10bは、第1区分11bおよび第2区分12bを備える。ウェブ10a,10bは弾性材料からなるため、力作用により変形することができる。
【0031】
この実施例では電界遮蔽装置4は全体として一体的なプラスチック射出成形部分として製造されている。使用される材料は、耐熱性および非可燃性プラスチックであることが好ましい。
【0032】
ウェブ10a,10bは、電界遮蔽装置4に組み込まれた状態で電界遮蔽装置4の中心およびコアホール5の中心に対して点対称に形成されている。ウェブ10a,10bの各区分(第1区分11a,11b,および第2区分12a,12b)は図示の投影図では中空室を取り囲み、図3Aに示した弛緩された状態では平行四辺形を形成している。この場合、第1区分11a,11bは第2区分12a,12bよりも細い材料からなる。その結果、第1区分11a,11bは第2区分12a,12bに対して容易に弾性変形され得る。
【0033】
絶縁部6a,6bの圧縮により、例えば、トロイダルコア2内に設けられた電界遮蔽装置4の中央部7が圧縮される。中央部7の圧縮は、この場合、図3Bに示すようにウェブ10a,10bの変形をもたらす。この場合、ウェブ10aの第1区分11aおよびウェブ10bの第1区分11bはS字形に変形する。第2区分12a,12bは、半径方向軸線の方向に互いに変位する。すなわち、これら第2区分12a,12bの形状は広範囲において安定的に保持される。
【0034】
圧縮領域9において加えられるばね作用を高めるために、図示しない他の構成においては、S字形に変形可能な第1区分11が第2区分12の間に配置されてもよい。
【0035】
図3Bに示した圧縮は、絶縁部6a,6bの半径方向の圧縮が保持部8a,8bの領域における縦軸の平行移動をもたらし、これにより、絶縁部6a,6bの移動が主に半径方向に起こるという利点につながる。特に、中央部7は横方向に折れ曲がらない。これにより、圧縮領域9において外側に作用する力と協働して、2つのみの絶縁部6を有する電界遮蔽装置4をトロイダルコアチョーク1のトロイダルコア2に堅固に設置することが可能となる。
【0036】
図3Aおよび図3Bに示すように、絶縁部6は中央部7を構成する保持部8より接線方向に突出し、このようにして隣接するコイル3aおよびコイル3bの間における所望の電気的な分離をなす。そして、図示の実施例においては、絶縁部6a,6bはそれぞれ中空室13aもしくは13bを備えているため、材料を節約した簡単な射出成形法によって電界遮蔽装置4を形成することができる。
【0037】
図4は、軸線方向および半径方向に規定された平面における電界遮蔽装置4の側面図を示す。
【0038】
図4に示す実施例では、保持部8の両側には係止構造14が形成されていることがわかる。この場合、係止構造14は、配線板にトロイダルコアチョーク1を収容するに設けられる図示しない実質的にU字形のホルダと、電界遮蔽装置4とを確実に係止することを可能にする。領域Aの係止構造14は、図4の下部に拡大して示されている。
【0039】
図5は、第2実施例による電界遮蔽装置4の側面図を示す。図5に示した側面図も、トロイダルコア2の軸線方向および半径方向によって規定された平面を示す。
【0040】
図5から分かるように、第2実施例による絶縁部6a,6bは、その端面にそれぞれ2つのノーズ状(鼻状)の突起15を備えている。これらの突起15は、図5には示していないトロイダルコア2内に電界遮蔽装置4を設けた状態で、トロイダルコア2と電界遮蔽装置4とを嵌合する。この場合、圧縮領域9は絶縁部6の端面に、突起15の間の凹部にトロイダルコア2を係止させる弾性力を加え、電界遮蔽装置4とトロイダルコア2との別途の固定、例えば接着は不要となる。
【0041】
本発明は、図示の実施例および詳細に説明した上記実施例に制限されない。絶縁部の形状およびその数量は、種々異なったコイルを備えるトロイダルコアチョークの要求に適合させることができる。
【符号の説明】
【0042】
1 トロイダルコアチョーク
2 トロイダルコア
3 コイル
4 電界遮蔽装置
5 コアホール
6 絶縁部
7 中央部
8 保持部
9 圧縮領域
10 ウェブ
11 第1区分
12 第2区分
13 中空室
14 係止構造
15 突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トロイダルコア(2)のコアホール(5)に組み込まれ、中央部(7)と、前記中央部(7)から前記コアホール(5)の半径方向外側に延出し、前記半径方向に可動な2つの絶縁部(6)とを備える電界遮蔽装置(4)であって、
前記中央部(7)は、2つのウェブ(10)を構成する互いに平行する少なくとも2つの第1区分(11)を有する圧縮領域(9)を備え、
前記2つのウェブ(10)は、2つの絶縁部(6)を互いに機械的に連結しており、
前記少なくとも2つの第1区分(11)のそれぞれは、弾性的にS字形に変形可能であり、
前記2つのウェブ(10)を構成する前記少なくとも2つの第1区分(11)は、圧縮領域(9)が弛緩された状態で互いに平行に配置されていることを特徴とする、電界遮蔽装置(4)。
【請求項2】
前記2つのウェブ(10)のそれぞれは、第2区分(12)を更に備え、
前記2つのウェブ(10)を構成する前記少なくとも2つの第1区分(11)および前記2つの第2区分(12)は、前記圧縮領域(9)が弛緩された状態で平行四辺形の辺を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項3】
前記少なくとも2つの第1区分(11)は、前記2つの第2区分(12)よりも細く、
前記絶縁部(6)が前記半径方向に移動した場合に、前記少なくとも2つの第1区分(11)がS字形に変形し、前記第2区分(11)が互いに平行に変位する
ことを特徴とする請求項2に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項4】
前記電界遮蔽装置(4)は、一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項5】
前記中央部(7)に対して向かい合った2つの絶縁部(6)を備えるとともに、長さを圧縮可能なウェブ形状を備える
ことを特徴とする請求項1乃至4までのいずれか1項に記載の電界遮蔽装置。
【請求項6】
前記絶縁部(6)は、前記中央部(7)の、前記絶縁部と接続する部分より、前記コアホール(5)の接線方向外側にに張り出している
ことを特徴とする請求項1乃至5までのいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項7】
前記絶縁部(6)のぞれぞれは、1つの中空室(13)を備える
ことを特徴とする請求項1乃至6までのいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項8】
前記電界遮蔽装置(4)と前記トロイダルコアチョーク(1)を係止するための少なくとも1つの係止構造(14)を備える少なくとも1つの保持部(8)が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至7までのいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項9】
前記絶縁部(6)における前記トロイダルコア(2)に向いた端面に、前記トロイダルコア(2)を前記電界遮蔽装置(4)に係止させるためのノーズ状の突起(15)が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)。
【請求項10】
トロイダルコア(2)と、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電界遮蔽装置(4)と、前記電界遮蔽装置(4)によって互いに電気的に遮断された少なくとも2つのコイル(3)とを備え、
前記電界遮蔽装置(4)の前記中央部(7)が、前記圧縮領域(9)における圧縮によって締め付けられ、2つの絶縁部(6)対して前記トロイダルコア(2)の前記半径方向に弾性力を加える
ことを特徴とするトロイダルコアチョーク(1)。

【図1】
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【図2】
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【図3A】
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【図3B】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2013−511832(P2013−511832A)
【公表日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−539329(P2012−539329)
【出願日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際出願番号】PCT/EP2010/067759
【国際公開番号】WO2011/061258
【国際公開日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【出願人】(300002160)エプコス アクチエンゲゼルシャフト (318)
【氏名又は名称原語表記】EPCOS  AG
【住所又は居所原語表記】St.−Martin−Strasse 53, D−81669 Muenchen, Germany
【Fターム(参考)】