CN114093623A - 线圈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够安装于电路板的线圈装置,其包括:具有绕组部和从绕组部引出的引出线的线圈;和相对于线圈被定位的板部。板部包括:主体部;形成于主体部的一个面的筒状部;和贯通筒状部和主体部的贯通孔。引出线的端部能够穿过贯通孔。在该线圈装置中,由贯通孔限制贯通孔内的引出线的移动,使得穿过贯通孔的引出线的端部被定位。在本发明的线圈装置中,能够容易地将引出线的端部与电路板连接。
Description
技术领域
本发明涉及线圈装置。
背景技术
已知有直接安装于电路的电路板上的电抗器和变压器等线圈装置。例如,已知有向植设于绕线架的引线端子的根部卷绕并焊接线圈的引出线,将该引线端子插入电路板的通孔,通过焊接等与电路板连接的结构(特开2004-79573号公报(日本国公开专利公报)),以及将线圈的引出线的端部直接插入电路板的通孔并通过焊接等与电路板连接的结构。
发明内容
例如车载用的电抗器等流通大电流的线圈装置中,作为线圈的线材,使用截面面积较大的线材(扁线,直径较粗的圆线等)。一般而言,截面面积较大的线材的刚性高而不易变形。因此,在使用这种线材的情况下,难以采用向引线端子的根部卷绕线圈的引出线的结构。
因此,考虑采用将线圈的引出线的端部直接插入电路板的通孔并与电路板连接的结构。但是,由于是刚性高且不易变形的线材,例如在手工作业的情况下,难以高精度确定引出线的端部的位置并将引出线的端部插入通孔并与电路板连接。
本发明是鉴于这种情况而研发的,其目的在于,提供一种线圈装置,容易将引出线的端部与电路板连接。
本发明的一个实施方式提供一种能够安装于电路板的线圈装置,其包括:具有绕组部和从绕组部引出的引出线的线圈;和相对于线圈被定位的板部。板部包括:主体部;形成于主体部的一个面的筒状部;和贯通筒状部和主体部的贯通孔。引出线的端部能够穿过贯通孔。在该线圈装置中,由贯通孔限制贯通孔内的引出线的移动,使得穿过贯通孔的引出线的端部被定位。
根据这样构成的线圈装置,例如即使是扁线那样的作业者难以直接用手高精度决定或调整其位置的、高刚性且难以变形的线材,也能够将引出线的端部容易插入例如配置于贯通孔的正下方的电路板的通孔(换言之,能够将引出线的端部与电路板容易地连接)。
在满足上述方式的情况下,引出线的端部相对于设置于电路板的连接部位(例如通孔)的错位较小,因此容易使引出线的端部与连接部位连接。在不满足上述方式的情况下,引出线的端部相对于设置于电路板的连接部位的错位变大,难以使引出线的端部与连接部位连接。
本发明的一个实施方式中,也可以构成为贯通孔在供引出线的端部插入的第一开口侧形成有第二部分,第一部分形成在供插入到第一开口的引出线的端部伸出的第二开口侧。第二部分形成为其与垂直轴正交的截面随着从第二开口侧去往第一开口侧而变大的锥形。
通过将贯通孔设为随着靠近第一开口(插入引出线的端部的开口)而变大的形状,能够将引出线的端部更进一步容易地插入贯通孔。
本发明的一个实施方式中,也可以构成为板部具有用于承接电路板的表面的承接面。在该结构中,通过承接面承接电路板的表面,贯通孔成为在相对于电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸的姿态。
通过贯通孔成为相对于电路板的表面在垂直轴方向上延伸的姿态,穿过贯通孔的引出线的端部从贯通孔大致笔直地伸出。因此,例如,能够将引出线的端部容易地插入配置于贯通孔的正下方的电路板的通孔。
本发明的一个实施方式的线圈装置也可以构成为还具有用于保持绕组部的绕线架,板部通过与绕线架嵌合来相对于线圈进行定位。
决定板部相对于保持于绕线架的线圈的位置,因此,也决定板部的贯通孔相对于线圈的引出线的位置。因此,能够将引出线的端部更进一步容易地插入贯通孔。
本发明的一个实施方式中,板部安装于例如绕线架的下表面,承接面形成在板部的下表面。
本发明的一个实施方式中,也可以构成为,贯通孔在绕线架的侧方,在相对于电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸地形成。进而,引出线从绕组部引出至绕线架的上方,在绕线架的上方折弯到与电路板的表面平行的方向,在延伸到位于绕线架的侧方的贯通孔的上方的部位朝着贯通孔折弯到垂直轴方向,折弯到垂直轴方向的引出线的端部穿过贯通孔。
这样,通过将引出线向绕线架的上方和侧方引回,能够确保引出线和其它部件间的绝缘距离。
本发明的一个实施方式中,也可以构成为,绕线架具有支承部,该支承部通过在绕线架的上方支承折弯到平行的方向的引出线,来将折弯到平行的方向的引出线与一部分收纳在绕组部的中空部的芯体的间隔保持为规定的间隔。
由此,能够在绕线架的上方确保引出线和芯体间的绝缘距离。
本发明的一个实施方式中,也可以构成为,贯通孔在绕线架的上方在相对于电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸地形成。在该结构中,引出线从绕组部沿垂直轴方向引出至绕线架的上方,在不折弯的状态下端部穿过贯通孔。进而,还可以在筒状部的一个端面形成有供插入到贯通孔的引出线的端部伸出的第二开口,该一个端面成为承接面。
本发明的一个实施方式中,线圈的线材例如为扁线。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的线圈装置的外观立体图。
图2是本发明的第一实施方式的线圈装置的分解立体图。
图3是表示本发明的第一实施方式的线圈装置的安装例的概略图。
图4是从斜上方观察本发明的第一实施方式的板部时的立体图。
图5是从斜下方观察本发明的第一实施方式的板部时的立体图。
图6是从斜下方观察本发明的第一实施方式的绕线架时的立体图。
图7是本发明的第一实施方式的板部所具有的第二基部的剖视图。
图8是本发明的第二实施方式的线圈装置的外观立体图。
图9是本发明的第二实施方式的线圈装置的分解立体图。
图10是表示本发明的第二实施方式的线圈装置的安装例的概略图。
图11是从斜下方观察本发明的第二实施方式的板部时的立体图。
图12是本发明的第二实施方式的板部的剖视图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。其中,在以下的说明中,对相同或对应的要素标注相同或类似的附图标记并省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式的线圈装置1的外观立体图。图2是线圈装置1的分解立体图。图3是表示线圈装置1相对于电路板2的安装例的概略图。
在以下的说明中,将图1的从右上朝向左下的方向设为X轴方向,将从左上朝向右下的方向设为Y轴方向,将从下向上的方向设为Z轴方向。X轴、Y轴及Z轴方向相互正交。另外,为了便于说明,将X轴方向的正侧称为前方,将X轴方向的负侧称为后方。另外,将Z轴方向的正侧称为上方,将Z轴方向的负侧称为下方。此外,这些方向的称呼是为了便于说明构成要素的相对的位置关系而使用的称呼,不表示绝对的方向。例如,Z轴方向(上下方向)未必限于垂直方向,例如也可以是水平方向。
另外,各图中,未必对所有的要素标注附图标记。具体而言,在一个附图内表示多个同一要素的情况下,有时仅对这些同一要素中代表的一部分要素标注附图标记,对剩余的要素省略附图标记。例如图2中,对线圈10A的绕组部11标注附图标记11,另一方面,对线圈10B的绕组部11省略附图标记11。
线圈装置1是例如电力转换器用的电抗器。线圈装置1不过是本发明的实施方式的一例。本发明的实施方式的结构不限定于此,可适当变更。例如,本实施方式是将本发明应用于两相交流电抗器的例子,但也能够向单相或n相(n为3以上的自然数)交流电抗器应用本发明。此外,线圈装置1不限定于电抗器(电感器),例如,也可以是变压器或过滤器等具有线圈和芯体的其它装置。
线圈装置1包括线圈10、绕线架20、芯体30和板部40。线圈装置1安装于配置在线圈装置1的下方的电路的电路板2(图3)。
线圈装置1是例如两相交流电抗器,因此具有一对线圈10。线圈10是对扁线进行扁绕卷绕的扁绕线圈。扁线具有铜或铝等的具有导电性的、截面为矩形状的导线。该导线的外周面被绝缘漆等的绝缘材料包覆。
本实施方式中,使用宽度为8mm且厚度为1mm的扁线。此外,扁线的宽度和厚度不限于此。扁线也可以具有其它的宽度(例如3mm~14mm的任一者),另外,也可以具有其它的厚度(例如0.6mm~2mm的任一者)。
一对线圈10在Y轴方向上并排地配置。此外,在区分说明一对线圈10各自的情况下,图1中,将配置于Y轴方向的正侧的线圈10记载为“线圈10A”,将配置于Y轴方向的负侧的线圈10记载为“线圈10B”。
线圈10与使用圆线作为线材的多层卷绕的线圈不同,是单层卷绕的线圈。因此,线圈10的绕组的内外温度差较小,散热性能优异,温度上升较少。与使用了圆线的线圈相比,线圈10有助于线圈装置1的温度上升的抑制。
线圈10具有在Y轴的周围卷绕扁线的绕组部11和从绕组部11引出的一对引出线12。各引出线12从绕组部11向绕线架20的上方(Z轴方向的正侧),在绕线架20的上方向与电路板2的表面2a(图3)平行的方向(具体而言,线圈10A中向Y轴方向的正侧,线圈10B中向Y轴方向的负侧)折弯,进一步在延伸至位于芯体30(及绕线架20)的侧方的贯通孔45(详情进行后述)的上方处朝向贯通孔45且向下方(Z轴方向的负侧,且为后述的垂直轴方向)折弯。将前者的折弯部位记载为“折弯部位12a”,将后者的折弯部位记载为“折弯部位12b”。通过将引出线12向绕线架20的上方和侧方引回,确保引出线12和其它部件间的绝缘距离。
绕线架20确保线圈10和芯体30的绝缘距离,具有一对绕线架部21和一个隔开部25。绕线架部21和隔开部25利用例如苯酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯系树脂、聚氨酯树脂、BMC(Bulk Molding Compound:团状模塑料)、PPS(Polyphenylene Sulfide:聚硫醚)、PBT(Polybutylene Terephthalate:聚对苯二甲酸丁二醇酯)等的绝缘性的材料形成。绕线架部21和隔开部25可以利用相同的材料形成,也可以利用不同的材料形成。此外,在区分说明一对绕线架部21各自的情况下,图1中,将配置于Y轴方向的正侧的绕线架部21记载为“绕线架部21A”,将配置于Y轴方向的负侧的绕线架部21记载为“绕线架部21B”。
绕线架部21具有框体部22和筒体部23。
框体部22在俯视时(即从Z轴方向的正侧观察时)形成为U字状,具有沿X轴方向延伸的第一壁体部22a、以及从第一壁体部22a的X轴方向的两端部向Y轴方向延伸的一对第二壁体部22b。绕线架部21A的各第二壁体部22b从第一壁体部22a的各端部向Y轴方向的负侧延伸。绕线架部21B的各第二壁体部22b从第一壁体部22a的各端部向Y轴方向的正侧延伸。
在各绕线架部21的各第二壁体部22b的前端部形成凹凸结构的嵌合部。具体而言,绕线架部21A中,在一第二壁体部22b的前端部形成凹部22bA,在另一第二壁体部22b的前端部形成凸部22bB。绕线架部21B中,在绕线架部21A的与凹部22bA相对的第二壁体部22b的前端部形成凸部22bB,在绕线架部21A的与凸部22bB相对的第二壁体部22b的前端部形成凹部22bA。绕线架部21A的凹部22bA和绕线架部21B的凸部22bB嵌合,并且绕线架部21A的凸部22bB和绕线架部21B的凹部22bA嵌合,由此,在俯视时成为矩形状的框体完成。
筒体部23在一对第二壁体部22b间从第一壁体部22a的内壁面向Y轴方向突出地形成。具体而言,绕线架部21A的筒体部23从第一壁体部22a的内壁面向Y轴方向的负侧突出地形成。绕线架部21B的筒体部23从第一壁体部22a的内壁面向Y轴方向的正侧突出地形成。
隔开部25是在中央形成有开口部26的板状部件。隔开部25为了确保线圈10A和线圈10B的绝缘距离,而配置在线圈10A和线圈10B之间。此外,本实施方式中,为了提高作为板状部件的隔开部25的刚性,在开口部26的周围形成肋。
绕线架部21的筒体部23插入而收纳于绕组部11的中空部11a。由此,筒体部23成为外表面的大致整体被绕组部11覆盖的状态。另外,线圈10成为保持于绕线架20的状态。此外,在将筒体部23插入中空部11a的阶段,线圈10的引出线12处于不折弯的状态或仅使折弯部位12a折弯的状态。
就沿Y轴方向延伸的筒体部23的外形而言,前端部23a遍及整周比其它的部分小。前端部23a的外形以隔开部25的开口部26的适当的公差限定,具有与开口部26相同的形状且相同的尺寸。
绕线架部21A的第二壁体部22b和绕线架部21B的第二壁体部22b嵌合时,各绕线架部21的筒体部23的前端部23a与隔开部25的开口部26嵌合。由此,隔开部25成为固定于线圈10A和线圈10B之间的状态,确保了它们的绝缘距离。
在绕线架部21的框体部22的第一壁体部22a的上表面形成一对支承部22aA。在折弯部位12a折弯的各引出线12的一部分载置于各支承部22aA的支承面22aB。由此,在绕线架20的上方,利用支承部22aA支承引出线12,引出线12(更详细而言,引出线12中的从折弯部位12a到折弯部位12b的部分)和芯体30(更详细而言是连结部33)的Z轴方向的间隔被保持成规定的间隔(例如6mm),确保了引出线12和芯体30间的绝缘距离。
在支承面22aB上的X轴方向的各端部形成沿Y轴方向延伸的突起22aC。利用这些突起22aC,载置于支承面22aB的引出线12的X轴方向的移动被限制。由此,引出线12的端部12c容易插入后述的贯通孔45。
芯体30具有一对中腿部31、一对外脚部32以及一对连结部33。芯体30利用具有较高的导磁率的磁性材料(例如矿粉芯体、非晶芯体、硅钢板、纳米晶芯体、铁氧体芯体等)形成。
在绕线架部21的框体部22的第一壁体部22a形成与筒体部23的中空部23b相连的开口部22aD。在中空部23b插入中腿部31。插入到中空部23b的中腿部31穿至与在从第一壁体部22a的外壁面突出的上下一对凸缘间定位的连结部33接触的位置。穿过中空部23b且从开口部22aD露出的中腿部31的端面31a和上述那样定位的连结部33的中央部33a(在图2中以单点划线表示)进行粘接固定。另外,在从第二壁体部22b突出的上下一对凸缘间定位的外脚部32的各端部和上述那样定位的连结部33的各端部进行粘接固定。由此,芯体30的一部分(具体而言为中腿部31)收纳于绕组部11的中空部11a,并成为利用一对外脚部32和一对连结部33构成的俯视时为矩形状的框包围沿Y轴方向并排的一对中腿部31的形状。
此外,也可以在芯体30内(例如,一对中腿部31间)设置空隙。利用该空隙,线圈装置1中不易引起磁饱和,在流通大电流的情况下也能够确保电感值。
芯体30不限定于本实施方式的结构。芯体30也可以组合例如两个E字状的芯体。
图4是从斜上方观察板部40时的立体图。图5是从斜下方观察板部40时的立体图。图6是从斜下方观察绕线架20时的立体图。
板部40具有主体部41。主体部41利用例如苯酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯系树脂、聚氨酯树脂、BMC(Bulk Molding Compound)、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)等的绝缘性的材料形成。板部40可以利用与绕线架部21和隔开部25相同的材料形成,也可以利用不同的材料形成。
主体部41具有与第一基部42和第一基部42的Y轴方向的两端部分别连接的沿X轴方向延伸的一对第二基部43。
第一基部42形成为俯视时成矩形的框状,在中央形成矩形的开口部42a。另外,在第一基部42形成Y轴方向上较长的多个(本实施方式中为4个)长孔42b。第一基部42的上表面42c相对于第二基部43的上表面43c变低,在上表面42c和上表面43c之间形成有高度差。上表面42c和上表面43c经由与两者垂直的高度差面42d连接。
一对第二基部43在Y轴方向上夹着第一基部42而相对配置,因此,第一基部42与一第二基部43的高度差面42d、和第一基部42与另一第二基部43的高度差面42d也在Y轴方向上相对。
如图6所示,在绕线架20的下表面形成多个(本实施方式中为4个)凸部27。凸部27的宽度(X轴方向的尺寸)、长度(Y轴方向的尺寸)均与长孔42b(图4)大致相同。凸部27的外形被长孔42b的适当的公差限定,因此,通过向各长孔42b嵌合各凸部27来决定板部40相对于绕线架20的X轴及Y轴的各方向的位置。
如图6所示,在Y轴方向上,绕线架20的下部侧面28a和形成于下部侧面28a的相反侧的下部侧面28b分开距离D1。另外,如图4所示,相对的一对高度差面42d在Y轴方向上也分离距离D1。因此,在向各长孔42b嵌合各凸部27时,绕线架20的下部也嵌合于一对高度差面42d间。通过该嵌合,至少决定板部40相对于绕线架20的Y轴方向的位置。
这样,板部40通过与绕线架20的嵌合,而决定相对于保持于绕线架20的线圈10的位置。此外,板部40的第一基部42的上表面42c和绕线架20的下表面29进行粘接固定。
图7中表示第二基部43的YZ截面。图7的YZ截面是利用图4的切断线A-A表示的截面。
在各第二基部43形成直立于上表面43c的一对筒状部44。筒状部44与第二基部43一体地形成。在筒状部44形成有沿Z轴方向延伸的贯通孔45B。其中,贯通孔45B是由筒状部44的内壁面限定的贯通孔。另外,在第二基部43形成有沿Z轴方向延伸的贯通孔45A。贯通孔45B和贯通孔45A连通,并形成一个贯通孔45。以下,将贯通孔45A记载为贯通孔45的第一部分45A,将贯通孔45B记载为贯通孔45的第二部分45B。在筒状部44的上端面形成贯通孔45的Z轴方向的正侧的开口(第一开口45a),在第二基部43的下表面43d形成贯通孔45的Z轴方向的负侧的开口(第二开口45b)。
本实施方式中,筒状部44具有在俯视时X轴方向和Y轴方向上具有边的矩形的外形,但筒状部44的外形不限于此,也可以具有其它的形状(例如在俯视时为圆形)。
如图5所示,在板部40的下表面(更详细而言为第二基部43的下表面43d)形成多个(本实施方式中为4个)承接面46。承接面46是从下表面43d向下方突出的圆柱凸台上的面,与Z轴正交。
如图3所示,通过各承接面46承接电路板2的表面2a(即各承接面46与表面2a进行面接触),决定线圈装置1相对于电路板2的姿态,并且决定线圈装置1相对于电路板2的Z轴方向的位置。通过各承接面46承接表面2a,贯通孔45在绕线架20的侧方成为向相对于表面2a成垂直的垂直轴方向延伸的姿态。此外,以图1为代表的各图中,该垂直轴方向与Z轴方向一致。
使板部40和绕线架20嵌合时,决定板部40相对于保持于绕线架20的线圈10的位置,因此,也决定贯通孔45相对于引出线12的位置。因此,在折弯部位12b朝向贯通孔45且向下方(Z轴方向的负侧)折弯的引出线12的端部12c容易从第一开口45a插入贯通孔45。
如图7所示,贯通孔45在第二开口45b侧形成第一部分45A,在第一开口45a侧形成第二部分45B。贯通孔45的第二部分45B成为随着从第二开口45b侧朝向第一开口45a侧,而与垂直轴(Z轴)正交的XY截面变大的锥形状。第二部分45B的XY截面形状与例如引出线12(即扁线)的端部12c的截面形状相似(即X轴方向和Y轴方向上具有边的矩形),遍及Z轴方向的总长,在X轴、Y轴的各方向上比引出线12大。
贯通孔45的第二部分45B中最大的部分是第一开口45a。该第一开口45a在X轴、Y轴的各方向上比贯通孔45的第一部分45A大例如1mm~2mm程度。第一开口45a比大于引出线12的第一部分45A更大,因此,即使在由于在构成线圈装置1的各部件的公差内的偏离积累,而使得XY面内的、第一开口45a的中心位置和引出线12的端部12c的中心位置偏离的情况下,引出线12的端部12c也容易从第一开口45a插入贯通孔45。即,锥形状的第二部分45B成为将引出线12向第一开口45a引导的导向件。
从第一开口45a插入贯通孔45的引出线12的端部12c向形成为锥形状的贯通孔45的第二部分45B引导,并插入贯通孔45的第一部分45A。插入到第一部分45A的引出线12从形成于第二基部43的下表面43d的第二开口45b向贯通孔45穿过至端部12c突出规定量。
贯通孔45的第一部分45A的与相对于电路板2的表面2a成垂直的垂直轴(Z轴)正交的XY截面在Z轴方向的总长上成为一定。第一部分45A的XY截面形状与例如引出线12(即扁线)的端部12c的截面形状相似(即X轴方向和Y轴方向上具有边的矩形),遍及Z轴方向的总长,在X轴、Y轴的各方向上只比引出线12略大(例如在各方向上0.3mm~0.5mm程度)大。因此,第一部分45A内的引出线12的X轴方向和Y轴方向的移动被第一部分45A实质性地限制。由此,关于X轴、Y轴的各方向,决定穿过贯通孔45的引出线12的端部12c(换言之,从第二开口45b突出的端部12c)的位置。
本实施方式中,贯通孔45的第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状成为矩形(即,与作为扁线的引出线12的截面形状相似的形状),但第一部分45A和第二部分45B的形状不限于此。第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状也可以是与引出线12的截面形状非相似的形状。作为一例,第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状也可以是圆形。在该情况下,以第一部分45A内的引出线12的移动被第一部分45A实质性地限制的方式,第一部分45A具有能够穿过引出线12且比引出线12的宽度(在此为Y轴方向的尺寸)略大的直径。
利用圆线构成线圈10也是本发明的范畴。在该情况下,引出线12的截面形状成为圆形。在该情况下,贯通孔45的第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状也可以对照引出线12的截面形状成为圆形(即与引出线12的截面形状相似的形状)。通过将第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状和引出线12的截面形状设为相似形,能够将第一部分45A和第二部分45B的XY截面形状抑制成最小尺寸,进而,有助于将筒状部44的外形抑制成小型。
本实施方式中,通过将各引出线12穿过各贯通孔45,决定各引出线12的端部12c的位置。因此,即使是例如扁线那样、作业者难以直接用手高精度决定或调整其位置的、高刚性且不易变形的线材,也容易向配置于各贯通孔45的正下方的电路板2的各通孔2b插入各端部12c(换言之,容易将端部12c与电路板2连接。)。
本实施方式中,通过承接面46承接电路板2的表面2a,贯通孔45成为相对于表面2a向垂直轴方向延伸的姿态,因此,穿过贯通孔45的引出线12的端部12c从第二开口45b向Z轴方向大致笔直地突出。因此,容易向配置于各贯通孔45的正下方的电路板2的各通孔2b插入各端部12c。
本实施方式中,所有的贯通孔45形成于单一零件(即板部40)。因此,贯通孔45彼此的错位纳入在单一零件的公差内的偏离。因此,抑制穿过于各贯通孔45的引出线12的端部12c彼此的错位,容易向电路板2的各通孔2b插入各端部12c。
引出线12的端部12c被剥下包覆导线的绝缘材料。因此,通过焊接穿过于电路板2的通孔2b的端部12c,线圈10和电路板2的电路电连接。
此外,线圈装置1利用未图示的安装金属件安装于冷却器3。在电路板2形成与形成于板部40的第一基部42的开口部42a同程度的尺寸的开口部2c。在该开口部2c配置设置于冷却器3的散热片4。即,本实施方式中,在线圈装置1的正下方配置散热片4。散热片4在例如与线圈10接触的状态下配置。利用该散热片4,抑制线圈装置1的温度上升。
一般而言,在构成线圈装置1的各部件具有在公差内的偏离。由于该各部件的偏离,引出线12在贯通孔45的第一部分45A内延伸的方向与Z轴方向不完全一致,相对于Z轴方向稍微倾斜。该倾斜越大,且穿过于贯通孔45的引出线12的端部12c的、来自贯通孔45的突出长L1越长,端部12c相对于电路板2的通孔2b的错位越大。
贯通孔45的第一部分45A的Z轴方向的长度L2越长,越抑制引出线12相对于Z轴方向的倾斜。本实施方式中,通过采用在板部40的第二基部43的上表面43c设置筒状部44的结构,与不在上表面43c设置筒状部44的结构相比,贯通孔45的Z轴方向的总长变长。由此,能够较长地确保长度L2,能够抑制引出线12相对于Z轴方向的倾斜。
此外,本实施方式中,如图7所示,第一部分45A的长度L2和第二基部43的厚度相同,但其它实施方式中,也可以缩短第二部分45B的Z轴方向的长度,相应地延长长度L2。在该情况下,长度L2比第二基部43的厚度变长,能够更进一步抑制引出线12相对于Z轴方向的倾斜。
板部40的设置有筒状部44的部位以外的厚度(Z轴方向的尺寸)变薄。由此,降低板部40的成形所需要的树脂的使用量。另外,壁厚部分变少,因此,抑制成形不良的产生。具体而言,较小地抑制在成形后的冷却时引起的缩痕(sink mark)。
在满足上述式的情况下,引出线12的端部12c相对于电路板2的通孔2b的错位较小,因此,容易将端部12c插入通孔2b。在不满足上述式的情况下,端部12c相对于电路板2的通孔2b的错位变大,难以将端部12c插入通孔2b。
(第二实施方式)
图8是本发明的第二实施方式的线圈装置101的外观立体图。图9是线圈装置101的分解立体图。图10是表示线圈装置101相对于电路板102的安装例的概略图。
线圈装置101包括线圈110、绕线架120、芯体30和板部140。线圈装置101安装于配置在线圈装置101的上方的电路的电路板102。
线圈装置101具有沿Y轴方向排列配置的一对线圈110。线圈110为对扁线进行扁绕卷绕的扁绕线圈。
绕线架120具有一对绕线架部121和一个隔开部25。此外,在区分说明一对绕线架部121各自的情况下,图8中,将配置于Y轴方向的正侧的绕线架部121记载为“绕线架部121A”,将配置于Y轴方向的负侧的绕线架部121记载为“绕线架部121B”。
绕线架部121具有框体部122和筒体部23。
框体部122在俯视时形成为U字状,且具有沿X轴方向延伸的第一壁体部122a、以及从第一壁体部122a的X轴方向上的两端部起沿Y轴方向延伸的一对第二壁体部122b。绕线架部121A的凹部22bA和绕线架部121B的凸部22bB嵌合,并且绕线架部121A的凸部22bB和绕线架部121B的凹部22bA嵌合,由此,在俯视时成为矩形状的框体完成。
插入筒体部23的中空部23b而被收纳的中腿部31的端面31a和定位于从第一壁体部122a的外壁面突出的上下一对凸缘间的芯体30的连结部33进行粘接固定。另外,定位于从第二壁体部122b的外壁面突出的上下一对凸缘间的芯体30的外脚部32的各端部和上述那样定位的连结部33的各端部进行粘接固定。由此,芯体30成为利用一对外脚部32和一对连结部33构成的俯视时矩形的框包围沿Y轴方向并排的一对中腿部31的形状。
图11是从斜下方观察板部140时的立体图。
板部140具有主体部141。在主体部141的下表面141a形成多个(本实施方式中为4个)凹部141b。凹部141b的从Z轴方向的负侧观察时的形状成为矩形。
在绕线架部121的框体部122的第一壁体部122a的上表面形成多个(本实施方式中,在各第一壁体部122a有两个)俯视时矩形的凸部127。凸部127的宽度(Y轴方向的尺寸)、长度(X轴方向的尺寸)均与凹部141b大致相同。凸部127的外形被凹部141b的适当的公差限定,因此,通过向各凹部141b嵌合各凸部127,决定板部140相对于绕线架120的X轴和Y轴的各方向的位置。
这样,板部140通过与绕线架120的嵌合,而决定相对于保持于绕线架120的线圈110的位置。此外,板部140的凹部141b和绕线架120的凸部127进行粘接固定。
图12中表示板部140的YZ截面。图12的YZ截面是利用图11的切断线B-B表示的截面。
在主体部141的下表面141a形成多个(本实施方式中为4个)相对于下表面141a向下方(Z轴方向的负侧)突出的第一筒状部144a。在主体部141的上表面141c,且为夹着主体部141的各第一筒状部144a的上方(Z轴方向的正侧)的位置形成相对于上表面141c向上方突出的第二筒状部144b。
在板部140形成多个(本实施方式中为4个)沿Z轴方向延伸的贯通孔145。贯通孔145在Z轴方向上贯通第一筒状部144a、位于第一筒状部144a的正上方的主体部141、位于更正上方的第二筒状部144b。在第一筒状部144a的下端面形成贯通孔145的Z轴方向的负侧的开口(第一开口45a),在第二筒状部144b的上端面144c(筒状部的一端面)形成贯通孔145的Z轴方向的正侧的开口(第二开口45b)。
第二筒状部144b的上端面144c成为承接电路板102的表面102a的承接面。如图10所示,通过各上端面144c承接表面102a(即各上端面144c与表面102a进行面接触),决定线圈装置101相对于电路板102的姿态,并且决定线圈装置101相对于电路板102的Z轴方向的位置。通过各上端面144c承接表面102a,贯通孔145在绕线架120的上方(以及电路板102的下方)成为相对于表面102a沿垂直轴方向延伸的姿态。
线圈110具有从绕组部11引出的一对引出线112。各引出线112从绕组部11向绕线架120的上方(Z轴方向的正侧)并沿着垂直轴方向引出,而不会折弯,并从第一开口45a插入沿Z轴方向延伸的姿态的贯通孔145。此外,在使板部140和绕线架120嵌合时,决定板部140相对于保持于绕线架120的线圈110的位置,因此,也决定贯通孔145相对于引出线112的位置。因此,引出线112相对于贯通孔145的插入变得容易。
从第一开口45a插入到贯通孔145的引出线112的端部112c向形成为锥形状的贯通孔145的第二部分45B引导,并插入贯通孔145的第一部分45A。插入到第一部分45A的引出线112从形成于第二筒状部144b的上端面144c的第二开口45b向贯通孔145穿过至端部112c突出规定量。与第一实施方式一样,第一部分45A内的引出线112的X轴方向和Y轴方向的移动被第一部分45A实质性地限制。由此,关于X轴、Y轴的各方向,决定穿过贯通孔145的引出线112的端部112c(换言之,从第二开口45b突出的端部112c)的位置。
这样,本实施方式中,也与第一实施方式一样,通过将各引出线112穿过各贯通孔145,而决定各引出线112的端部112c的位置。因此,例如即使是扁线那样、作业者难以直接用手高精度决定或调整其位置的、高刚性且不易变形的线材,也容易将各端部112c插入并穿过配置于各贯通孔145的正上方的电路板102的各通孔102b(换言之,容易将端部112c与电路板102连接)。
通过将穿过于电路板102的通孔102b的引出线112的端部112c焊接,线圈110和电路板102的电路电连接。
此外,线圈装置101利用安装金属件105安装于冷却器103。具体而言,安装金属件105的突出片105a在与形成于第一壁体部122a的凹部128嵌合且夹持于凹部128和连结部33间的状态下进行粘接固定。利用穿过于安装金属件105的螺丝孔105b的螺钉(未图示)紧固安装金属件105和冷却器103。
在线圈装置101和冷却器103间配置散热片104。利用该散热片104抑制线圈装置101的温度上升。
第一实施方式中,引出线12向绕线架20的上方和侧方引回,并经由位于绕线架20的侧方的贯通孔45与位于线圈装置1的下方的电路板2连接。如图3所示,具有贯通孔45的筒状部44配置于绕线架20的侧方,因此,抑制了线圈装置1的高度。由此,电路板2的上方的高度空间较小的设备中也容易装入线圈装置1。
与之相对,本实施方式中,引出线112向绕线架120的上方引出,且经由位于绕线架120的上方的贯通孔145与位于线圈装置101的上方的电路板102连接。如图10所示,具有贯通孔145的筒状部(第一筒状部144a和第二筒状部144b)配置于绕线架120的上方,因此,较少地抑制电路板102上的线圈装置101的专有面积(换言之,线圈装置101向电路板102的表面102a上的投影面积)。由此,例如,能够较小地抑制电路板102的尺寸(面积),或更多地确保电路板102上的、线圈装置101以外的零件的安装面积。
以上是本发明的示例的实施方式的说明。本发明的实施方式不限定于上述中说明的方式,可在本发明的技术思想的范围内进行各种变形。例如使说明书中示例性地明示的实施方式等或自明的实施方式等适当组合的结构也包含于本发明的实施方式。
Claims (11)
1.一种能够安装于电路板的线圈装置,其特征在于,包括:
具有绕组部和从所述绕组部引出的引出线的线圈;和
相对于所述线圈被定位的板部,
所述板部包括:
主体部;
形成于所述主体部的一个面的筒状部;和
贯通所述筒状部和所述主体部的贯通孔,
所述引出线的端部能够穿过所述贯通孔,
由所述贯通孔限制所述贯通孔内的所述引出线的移动,使得穿过所述贯通孔的引出线的端部被定位。
2.根据权利要求1所述的线圈装置,其特征在于:
所述贯通孔包括第一部分,该第一部分的与相对于所述电路板的表面垂直的垂直轴正交的截面一定。
3.根据权利要求2所述的线圈装置,其特征在于:
所述贯通孔在供所述引出线的端部插入的第一开口侧形成有第二部分,所述第一部分形成在供插入到所述第一开口的所述引出线的端部伸出的第二开口侧,
所述第二部分形成为其与所述垂直轴正交的截面随着从所述第二开口侧去往所述第一开口侧而变大的锥形。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的线圈装置,其特征在于:
所述板部具有用于承接所述电路板的表面的承接面,
通过所述承接面承接所述电路板的表面,所述贯通孔成为在相对于所述电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸的姿态。
5.根据权利要求4所述的线圈装置,其特征在于:
还具有用于保持所述绕组部的绕线架,
所述板部通过与所述绕线架嵌合来相对于所述线圈进行定位。
6.根据权利要求5所述的线圈装置,其特征在于:
所述板部安装于所述绕线架的下表面,
所述承接面形成在所述板部的下表面。
7.根据权利要求5所述的线圈装置,其特征在于:
所述贯通孔在所述绕线架的侧方,在相对于所述电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸地形成,
所述引出线,
从所述绕组部引出至所述绕线架的上方,
在所述绕线架的上方,折弯到与所述电路板的表面平行的方向,
在延伸到位于所述绕线架的侧方的所述贯通孔的上方的部位朝着所述贯通孔折弯到所述垂直轴方向,
折弯到所述垂直轴方向的所述引出线的端部穿过所述贯通孔。
8.根据权利要求7所述的线圈装置,其特征在于:
所述绕线架具有支承部,该支承部通过在所述绕线架的上方支承折弯到所述平行的方向的所述引出线,来将折弯到所述平行的方向的所述引出线与一部分收纳在所述绕组部的中空部的芯体的间隔保持为规定的间隔。
9.根据权利要求5所述的线圈装置,其特征在于:
所述贯通孔在所述绕线架的上方在相对于所述电路板的表面垂直的垂直轴方向上延伸地形成,
所述引出线,从所述绕组部沿所述垂直轴方向引出至所述绕线架的上方,在不折弯的状态下所述端部穿过所述贯通孔。
10.根据权利要求9所述的线圈装置,其特征在于:
在所述筒状部的一个端面形成有供插入到所述贯通孔的所述引出线的端部伸出的第二开口,
所述一个端面成为所述承接面。
11.根据权利要求1所述的线圈装置,其特征在于:
所述线圈的线材为扁线。
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