CN116313434A - 线圈装置 - Google Patents

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CN116313434A
CN116313434A CN202211589455.2A CN202211589455A CN116313434A CN 116313434 A CN116313434 A CN 116313434A CN 202211589455 A CN202211589455 A CN 202211589455A CN 116313434 A CN116313434 A CN 116313434A
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真保聪司
堀川俊之
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Abstract

一种能以简单工序组装且对小型低背化有利的线圈装置,包括:芯,其具有一对芯基部和芯脚部,该一对芯基部沿第1方向延伸且在第2方向空出规定的间隔配置,该芯脚部具有沿第1方向从芯基部的第1方向的一个端部向另一端部依次相互空出间隔排列的第1芯脚部、第2芯脚部、第3芯脚部、第4芯脚部和第5芯脚部;第1绕组,其具有以从第1间隙和第3间隙穿过并包围第2芯脚部和第3芯脚部的方式卷绕的第1卷绕部;第2绕组,其具有以从第2间隙和第3间隙穿过并包围第3芯脚部的方式卷绕的第2卷绕部;第3绕组,其具有以从第4间隙和第3间隙穿过并包围第4芯脚部的方式卷绕的第3卷绕部;及绕线架,其被第1卷绕部、第2卷绕部和第3卷绕部卷绕。

Description

线圈装置
技术领域
本发明涉及具有3个以上卷绕部的复合的线圈装置。
背景技术
存在关于具有3个以上卷绕部、兼具变压器和电感器的功能的复合变压器那样的复合的线圈装置的需要。作为现有的复合的线圈装置,提案有在使用E-E芯形成的变压器部分的一侧的E芯的背面进一步追加E芯而成为使用了3个E芯的结构,使配置在追加的E芯的卷绕部具有电感器的功能的技术(参照专利文献1等)。
但是,在专利文献1所示那样的现有的线圈装置中,由于具有3个E芯呈3级重叠的结构,所以很难缩短轴向的长度,在小型低背化的观点上具有技术问题。此外,在将E芯重叠三级的结构中,芯和绕线架的组装工序复杂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-54549号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
本发明就是鉴于这样的实际情况而完成的,涉及具有3个以上卷绕部的复合的线圈装置,其是能够以简单的工序进行组装并且在小型低背化上有利的线圈装置。
用于解决技术问题的手段
本发明的第一观点所涉及的线圈装置包括:
芯,其具有一对芯基部和芯脚部,该一对芯基部沿第1方向延伸且在与上述第1方向垂直的第2方向上空出规定的间隔地、彼此大致平行地配置,该芯脚部具有从一对上述芯基部的至少任意一侧向另一侧突出且沿上述第1方向从上述芯基部的上述第1方向上的一个端部向另一个端部依次相互空出间隔地排列的第1芯脚部、第2芯脚部、第3芯脚部、第4芯脚部和第5芯脚部;
第1绕组,其具有第1卷绕部,该第1卷绕部以从在上述第1芯脚部与上述第2芯脚部之间形成的第1间隙和在上述第3芯脚部与上述第4芯脚部之间形成的第3间隙穿过、并包围上述第2芯脚部和上述第3芯脚部的方式卷绕;
第2绕组,其具有第2卷绕部,该第2卷绕部以从在上述第2芯脚部与上述第3芯脚部之间形成的第2间隙和上述第3间隙穿过、并包围上述第3芯脚部的方式卷绕;
第3绕组,其具有第3卷绕部,该第3卷绕部以从在上述第4芯脚部与上述第5芯脚部之间形成的第4间隙和上述第3间隙穿过、并包围上述第4芯脚部的方式卷绕;和
绕线架,其被上述第1卷绕部、上述第2卷绕部和上述第3卷绕部卷绕。
在本发明的第一观点所涉及的线圈装置中,通过使用具有第1~第5芯脚部的芯,将绕组的第1~第3卷绕部配置在第1~第4间隙中规定的位置,从而能够实现以简单的工序进行组装且对小型低背化有利的线圈装置。例如,由于第1~第5脚部全部配置在1个芯基部之间,所以能够以简单的工序进行组装,对小型低背化有利。此外,由于第1卷绕部、第2卷绕部和第3卷绕部全部为从芯的第3间隙通过的结构,因此在芯的小型化和绕组长度的缩短的观点上有利。
此外,例如,上述第2绕组与上述第3绕组也可以电连接。
通过第2绕组与第3绕组电连接,线圈装置构成具有作为与变压器部分的第2绕组串联连接的谐振线圈的第3绕组的复合线圈装置。不过,也可以与之不同,第2绕组与第3绕组的电连接通过线圈装置的外部,例如安装了线圈装置的基板来实现。
此外,例如,上述绕线架也可以具有卷绕上述第1卷绕部的第1绕线架部、卷绕上述第2卷绕部的第2绕线架部、和卷绕上述第3卷绕部的第3绕线架部,上述第1绕线架部、上述第2绕线架部和上述第3绕线架部可以能够相互分离。
通过采用分别地形成3个绕线架的结构,从而能够在对各绕线架分别地形成第1~第3卷绕部后将它们组装而制造线圈装置,因此,这样的线圈装置容易组装。
此外,例如,上述第2绕线架部也可以具有使上述第3芯脚部插通的第2中空筒部,
上述第1绕线架部也可以具有使上述第2绕线架部和上述第2芯脚部插通的第1中空筒部,
上述第3绕线架部也可以具有使上述第4芯脚部插通的第3中空筒部。
具有这样的绕线架的线圈装置能够通过将第1~第3中空筒部配置在对应的芯脚部的部分,从而能够容易地进行组装。此外,绕线架和第1~第3卷绕部相对于芯的配置精度也良好。
此外,例如,上述第1绕线架部与上述第3绕线架部也可以在上述第3间隙彼此相邻。
在这样的线圈装置中,由于变压器部分与谐振线圈部分(电感器部分)相邻地配置,所以在小型化的观点上是有利的。
此外,例如,上述芯基部的从上述一个端部至上述第3芯脚部的沿着上述第1方向的距离也可以比从上述另一个端部至上述第3芯脚部的沿着上述第1方向的距离短。
这样的线圈装置,以第3芯脚部为基准,芯成为不对称,能够适当地分配变压器部分所需的空间和谐振线圈部分所需的空间,在小型化的观点上是有利的。
此外,例如,关于沿着上述第1方向的宽度,上述第3间隙可以比上述第2间隙宽。
第1~第3卷绕部中,第2间隙仅第2卷绕部通过,第3间隙仅第1~第3卷绕部通过,因此可以通过使第3间隙比第2间隙宽,从而适当地形成卷绕部通过的间隙,在小型化的观点上是有利的。
此外,例如,关于与上述第1方向和上述第2方向垂直的第3方向的长度,上述第1芯脚部与上述第5芯脚部也可以大致相等。
这样的芯容易形成适合使磁通通过的尺寸的第1芯脚部和第5芯脚部,在芯的小型化的观点上是有利的。
此外,例如,关于与上述第1方向和上述第2方向垂直的第3方向的长度,上述第3芯脚部可以比上述第1芯脚部、上述第2芯脚部、上述第4芯脚部和上述第5芯脚部的任意者都短。
通过减短第3芯脚部的第3方向的长度,从而在这样的芯中,能够形成芯基部在第1方向的中央部分变细颈的形状。因此,在具有这样的芯的线圈装置中,能够将第1~第3绕组的引出部分配置在芯基部的细颈部分,因此在小型低背化的观点上是有利的。
此外,例如,关于与上述第2方向正交的截面的截面积,上述第1芯脚部与上述第5芯脚部也可以大致相等,上述第3芯脚部也可以大致等于上述第1芯脚部与上述第5芯脚部之和。
这样的芯容易形成适合使磁通通过的尺寸的第1芯脚部、第3芯脚部和第5芯脚部,在芯的小型化的观点上是有利的。
此外,例如,在上述第2芯脚部也可以形成有第2缝隙,在上述第3芯脚部也可以形成有第3缝隙,在上述第4芯脚部也可以形成有第4缝隙,上述第3缝隙的上述第2方向的长度也可以比上述第2缝隙和上述第4缝隙的上述第2方向的长度短。
通过形成这样的缝隙,能够获得产生比较大的规定的漏磁的复合线圈装置。
此外,本发明的第二观点所涉及的线圈装置包括:
芯,其具有:沿第1方向延伸,且在与上述第1方向垂直的第2方向上空出规定的间隔地、彼此大致平行地配置的一对芯基部;和从一对上述芯基部的至少任意一侧向另一侧突出且沿上述第1方向从上述芯基部的上述第1方向上的一个端部向另一个端部依次相互空出规定的间隔地排列的第1芯脚部、第2芯脚部、第3芯脚部、第4芯脚部和第5芯脚部,该芯能够分离为包含至少一个上述芯基部的第1芯部分和至少包含另一个芯基部的第2芯部分;以及
绕线架,其配置在一个上述芯基部与另一个上述芯基部之间,具有被第1绕组的第1卷绕部卷绕的第1绕线架部、被第2绕组的第2卷绕部卷绕的第2绕线架部、和被第3绕组的第3卷绕部卷绕的第3绕线架部,上述第1绕线架部、上述第2绕线架部和上述第3绕线架部能够相互分离。
本发明的第二观点所涉及的线圈装置具有如下结构:具有第1~第5芯脚部在第1方向上配置并且能够分离为第1芯部分和第2芯部分的芯,并且在2个芯基部之间配置能够相互分离的第1~第3绕线架部。这样的线圈装置,能够以简单的工序进行组装,并且对小型低背化有利。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的线圈装置的外观图。
图2是图1所示的线圈装置的分解立体图。
图3是表示图1所示的线圈装置中除芯以外的部分的立体图。
图4是表示图1所示的线圈装置中除芯以外的部分的俯视图。
图5是表示图1所示的线圈装置的绕线架的立体图。
图6是图5所示的绕线架的分解立体图。
图7是图1所示的线圈装置的截面图。
图8是表示图1所示的线圈装置的绕组结构概念图。
图9是表示图1所示的线圈装置中的磁通的流向的概念图。
图10是表示图1所示的线圈装置的电路的概念图。
符号说明:
10……线圈装置
20……芯
20a……第1芯部分
20b……第2芯部分
21……芯基部
21a……第1芯基部
21ac……一个端部
21ad……另一个端部
21aa、21ab……凹部
21b……第2芯基部
21bc……一个端部
21bd……另一个端部
22……芯脚部
22a……第1芯脚部
22b……第2芯脚部
22ba……第2缝隙
22c……第3芯脚部
22ca……第3缝隙
22d……第4芯脚部
22da……第4缝隙
22e……第5芯脚部
24a……第1间隙
24b……第2间隙
24c……第3间隙
24d……第4间隙
D1……第1方向
D2……第2方向
D3……第3方向
31……第1绕组
31a……第1卷绕部
31b……第1引出部
32……第2绕组
32a……第2卷绕部
32b、32c……第2引出部
33……第3绕组
33a……第3卷绕部
33b、33c……第3引出部
40……绕线架
41……第1绕线架部
41a……第1中空筒部
41b……第1引出槽部
41c……第1罩盖部
42……第2绕线架部
42a……第2中空筒部
42b……第2引出槽部
42c……第2罩盖部
42d……中间凸缘部
42e……第2引导部
43……第3绕线架部
43a……第3中空筒部
43b……第3引出槽部
43c……第3罩盖部
50……外壳
具体实施方式
以下,基于附图所示的实施方式说明本发明。
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的线圈装置10的大致立体图。线圈装置10例如能够作为车载电源用、充电站用、ESS(Energy Storage System:储能系统)用等使用,不过作为线圈装置10的用途,并不仅限于这些。如图1所示,线圈装置10具有芯20和第1绕组31、第2绕组32(参照图7、8)、第3绕组33、绕线架40等。
如图1所示,线圈装置10具有大致长方体的外形形状。如分解立体图的图2所示,线圈装置10的芯20具有一对板状的芯基部21a、21b。此外,芯20具有至少具有作为一对芯基部21a、21b中的一方的第1芯基部21a的第1芯部分20a、和至少具有作为一对芯基部21a、21b中的另一方的第2芯基部21b的第2芯部分20b,第1芯部分20a与第2芯部分20b能够相互分离。
另外,在线圈装置10的说明中,如图1和图2等所示,以板状的芯基部21a、21b延伸的方向且后述的芯脚部22排列的方向作为X轴方向;以与相互大致平行地配置的一对板状的芯基部21a、21b正交的方向作为Z轴方向;并以与X轴方向和Z轴方向垂直的方向作为Y轴方向来进行说明。此外,在线圈装置10的说明中,以Z轴方向为上下方向进行说明,不过线圈装置10既可以如图1所示那样以第1芯部分20a位于上方的方式设置,也可以以另一个方向朝上的方式设置。
如图2所示,芯20具有一对芯基部21a、21b和配置在一对芯基部21a、21b之间的芯脚部22。作为一对芯基部21a、21b的一个芯基部的第1芯基部21a、和作为另一个芯基部的第2芯基部21b均沿与X轴方向平行的第1方向(关于第1方向D1,参照图2)延伸。第1芯基部21a与第2芯基部21b在与第1方向垂直的第2方向(与Z轴方向平行,关于第2方向D2参照图2)上隔着规定的间隔而相互大致平行地配置。
芯脚部22从一对芯基部21a、21b的至少一侧向另一侧突出。如图2所示,线圈装置10中的芯脚部22将从第1芯基部21a向第2芯基部21b突出的部分与从第2芯基部21b向第1芯基部21a突出的部分合并而构成。即,芯20是具有第1芯基部21a和芯脚部22的一部分的第1芯部分20a与具有第2芯基部21b和芯脚部22的另一部分的第2芯部分20b为大致相同形状的E-E芯。不过,作为线圈装置10的芯20并不仅限于E-E芯,也可以为一方仅由芯基部构成的E-I芯等E-E芯以外的形状。
如图2所示,芯脚部22具有第1芯脚部22a、第2芯脚部22b、第3芯脚部22c、第4芯脚部22d和第5芯脚部22e。第1芯脚部22a、第2芯脚部22b、第3芯脚部22c、第4芯脚部22d和第5芯脚部22e沿与X轴方向平行的第1方向,从芯基部21a、21b的一个端部21ac、21bc向另一个端部21ad、21bd依次排列。
第1芯脚部22a、第2芯脚部22b、第3芯脚部22c、第4芯脚部22d和第5芯脚部22e沿第1方向相互空出间隔地排列。由此,如图2所示那样,在第1芯脚部22a与第2芯脚部22b之间形成第1间隙24a,在第2芯脚部22b与第3芯脚部22c之间形成第2间隙24b,在第3芯脚部22c与第4芯脚部22d之间形成第3间隙24c,在第4芯脚部22d与第5芯脚部22e之间形成第4间隙24d。
如后所述,在各个第1~第5芯脚部22a、22b、22c、22d、22e之间形成的第1~第4间隙24a、24b、24c、24d的第1方向的长度并不全部相同。不过,还能够与之不同,使用各个第1~第5芯脚部22a、22b、22c、22d、22e等间隔地配置的芯构成线圈装置。
图7是与XZ平面平行的截面且为从线圈装置10的中心通过的截面得到的线圈装置10的截面图。如图7所示,在第2芯脚部22b形成有第2缝隙22ba,在第3芯脚部22c形成有第3缝隙22ca,在第4芯脚部22d形成有第4缝隙22da。第3缝隙22ca的第2方向(与Z轴平行的方向)的长度比第2缝隙22ba和第4缝隙22da的第2方向的长度短。由此,线圈装置10能够使在变压器部分和谐振线圈部分产生的漏磁量成为恰当的值,例如能够省略与线圈装置10的初级侧(参照图10)连接的扼流线圈等,从而实现作为电路整体的小型化。
另外,如图7所示,第2~第4缝隙22ba~22da为空气间隙,不过作为第2~第4缝隙22ba~22da并不仅限于空气间隙,也可以由非磁性材料形成第2~第4缝隙22ba~22da。此外,也可以在第1芯脚部22a和第5芯脚部22e也形成缝隙(第1缝隙和第2缝隙)。在这种情况下,在第1芯脚部22a和第5芯脚部22e形成的缝隙的第2方向的长度与第2~第4缝隙22ba~22da的长度相比更短,这在作为线圈装置10的复合变压器的特性上优选。
图8是表示线圈装置10中的第2芯部分20b以及第1绕组31、第2绕组32和第3绕组33的配置状态的概念图,是从上方观察线圈装置10中的这些构件时的图。另外,在图8中,对第1芯部分20a和绕线架40省略显示。
如图8和图7所示,从芯基部21a、21b的一个端部21ac、21bc至第3芯脚部22c的中心为止的沿第1方向(与X轴方向平行)的距离比从另一个端部21ad、21bd至第3芯脚部22c的中心为止的沿第1方向的距离短。即,第1~第5芯脚部22a~22e在第1方向上并不等间隔地配置,芯20关于第1方向非对称。通过将芯20的芯脚部22以图7和图8所示的方式配置,从而能够合适地形成使第1~第3绕组31、32、33穿过的间隙,并实现线圈装置10的小型化。
如图2和图7所示,在第1芯脚部22a与第2芯脚部22b之间形成有第1间隙24a,第1绕组31的第1卷绕部31a从第1间隙24a穿过。此外,在第2芯脚部22b与第3芯脚部22c之间形成有第2间隙24b,第2绕组32的第2卷绕部32a从第2间隙24b穿过。
此外,在第4芯脚部22d与第5芯脚部22e之间形成有第4间隙24d,第3绕组33的第3卷绕部33a从第4间隙24d穿过。进一步,在第3芯脚部22c与第4芯脚部22d之间形成有第3间隙24c,第1~第3绕组31~33的第1~第3卷绕部31a~33a从第3间隙24c穿过。
如图7所示,关于沿着第1方向的宽度(第1方向上的宽度),第3间隙24c比第2间隙24b宽。此外,关于沿着第1方向的宽度,第3间隙24c比第1间隙24a和第4间隙24d宽。通过使第1~第3卷绕部31a~33a全部穿过的第3间隙24c的宽度比第1间隙24a、第2间隙24b和第4间隙24d宽,从而能够使在芯脚部22之间形成的第1~第4间隙24a~24d成为与从该第1~第4间隙24a~24d穿过的第1~第3卷绕部31a~33a对应的适当的宽度,并有助于线圈装置10的小型化。
如图8所示,关于与第1方向和第2方向垂直的第3方向(与Y轴方向平行,关于第3方向D3参照图8)的长度,第1芯脚部22a(长度L1)与第5芯脚部22e(长度L5)大致相等。此外,关于第3方向的长度,第3芯脚部22c(长度L3)比第1芯脚部22a、第2芯脚部22b(长度L2)、第4芯脚部22d(长度L4)、第5芯脚部22e的任意者都短。
通过使第1~第5芯脚部22a~22e的第3方向的长度为图8所示那样,如图2所示那样,在第1芯基部22a的第1方向的中间部分形成第3方向的宽度比一个端部21ac和另一个端部21ad窄的凹部21aa、21ab。在这些凹部21aa、21ab,能够配置图4所示的绕线架40的第1引出槽部41b、第2引出槽部42b和第3引出槽部43b等。这样,通过在第1芯基部21a形成凹部21aa、21ab,在该处配置第1~第3引出槽部41b~43b等,从而能够抑制第1~第3绕组31~33的引出部分的突出,并实现线圈装置10的小型化。
如图8所示,关于与第2方向(Z轴平行)正交的截面得到的截面积,第1芯脚部22a(截面积S1)与第5芯脚部22e(截面积S5)大致相等,第3芯脚部22c(截面积S3)大致等于第1芯脚部22a与第5芯脚部22e之和(截面积S1+S3)。通过达成这样的关系,能够适当地确保芯20的磁特性。不过,各芯脚部22a~22e也可以与第8所示的实施方式不同。
图6是图1所示的线圈装置10中包含的绕线架40的分解立体图。如图6所示,绕线架40具有第1绕线架部41、第2绕线架部42和第3绕线架部43,第1绕线架部41、第2绕线架部42与第3绕线架部43能够相互分离。
如图2所示,第1~第3绕线架部41~43配置在作为一个芯基部的第1芯基部21a与作为另一个芯基部的第2芯基部21b之间。如从图3和图7能够理解的那样,在第1绕线架部41卷绕有第1绕组31的第1卷绕部31a。此外,在第2绕线架部42卷绕有第2绕组32的第2卷绕部32a(参照图7)。此外,在第3绕线架部43卷绕有第3绕组33的第3卷绕部33a。
如图8所示,线圈装置10具有的第1~第3绕组31~33的第1~第3卷绕部31a~33a以环绕第2~第3芯脚部22b~22c中至少1个的周围的方式,配置在第1芯基部21a与第2芯基部21b之间。
如图7和图8所示,第1绕组31的第1卷绕部31a以从芯20的第1间隙24a和第3间隙24c穿过,并包围芯20的第2芯脚部22b和第3芯脚部22c的方式卷绕。
此外,第2绕组32的第2卷绕部32a以从芯20的第2间隙24b和第3间隙24c穿过,并包围芯20的第3芯脚部22c的方式卷绕。进一步,第3绕组33的第3卷绕部33a以从芯20的第4间隙24d和第3间隙24c穿过并包围第4芯脚部22d的方式卷绕。
图3是线圈装置10中包含的第1~第3绕组31~33和绕线架40的大致立体图,图4是从Z轴正方向观察第1~第3绕组31~33和绕线架40时的俯视图。如图2~图4所示,第1绕组31具有从第1卷绕部31a引出的一对第1引出部31b。作为第1绕组31的两端部的第1引出部31b通过第1绕线架部41的第1引出槽部41b,从第1绕线架部41向外部引出。
此外,第2绕组32具有从第2卷绕部32a引出的一对第2引出部32b、32c。作为第2绕组32的两端部的第2引出部32b、32c的一者的第2引出部32b通过第2绕线架部42的第2引出槽部42b,从第2绕线架部42向外部引出。作为第2引出部32b、32c的另一者的第2引出部32c如后所述与第3绕组33的第3引出部33c连接。
此外,如图4所示,第3绕组33具有从第3卷绕部33a引出的一对第3引出部33b、33c。一个第3引出部33b通过第3绕线架部43的第3引出槽部43b,从第3绕线架部43向外部引出。第3绕组33中的另一个第3引出部33c通过第3绕线架部43的第3引出槽部43b,与第2绕组32的另一个第2引出部32c连接。因此,第2绕组32与第3绕组33经由第2绕组32的另一个第2引出部32c和第3绕组33的另一个第3引出部33c电连接。
图10是表示线圈装置10的电路的概念图。如图10所示,在线圈装置10中,由包含第1卷绕部31a和第2卷绕部32a的部分构成变压器部分,由包含第3卷绕部33a的部分构成谐振线圈(次级谐振线圈)部分。图9是表示在线圈装置10的芯20内形成的变压器部分引起的磁通的流向(箭头61)和谐振线圈部分引起的磁通的流向(箭头62)的概念图。
如图9所示,在线圈装置10中,变压器部分与谐振线圈部分之间的共同磁路比现有的复合的线圈装置产生得多,因此在小型化的观点上有利。在线圈装置10中,即使不形成隔开变压器部分与谐振线圈部分的磁路,也能够通过使第1芯脚部22a和第5芯脚部22e的缝隙比另外的第2~第4芯脚部22b~22d的缝隙小,从而使得磁通不易相互交错,防止干扰彼此的动作的问题。
此外,在线圈装置10中,通过如图10所示那样调整电流的走向,变压器部分引起的磁通的流向(箭头61)与谐振线圈部分引起的磁通的流向(箭头62)成为相反方向的部分变多。特别是在线圈装置10中,在第1芯脚部22a和第5芯脚部22e,变压器部分引起的磁通的流向(箭头61)与谐振线圈部分引起的磁通的流向(箭头62)成为相反方向。在线圈装置10中,通过在相反方向上产生磁通,从而磁通被抵消,能够使芯20的各部的截面积变窄。
不过,在线圈装置10中,也可以以在第1芯脚部22a和第5芯脚部22e使得变压器部分引起的磁通的流向(箭头61)与谐振线圈部分引起的磁通的流向(箭头62)成为相同方向的方式构成。芯20的各部的截面积和电流的方向可以考虑线圈装置10的动作条件或各种损耗等而决定。
如图6所示,第2绕线架部42具有第2中空筒部42a和一对第2引出槽部42b。在第2中空筒部42a的外周,配置第2绕组32的第2卷绕部32a(参照图7)。第2绕线架部42在第2中空筒部42a的下端部的附近形成有中间凸缘部42d和第2引导部42e。中间凸缘部42d和第2引导部42e引导作为一层卷绕的第2卷绕部32a,并防止第2卷绕部32a向第2方向的错位和卷绕变形。
如图7所示,第2中空筒部42a使第3芯脚部22c插通。如图9所示,插通第2中空筒部42a的第3芯脚部22c作为线圈装置10中的变压器部分的中脚部发挥作用。此外,如图7所示,在配置于第2间隙24b的第2中空筒部42a的一部分,安装有确保第2卷绕部32a相对于第2芯脚部22b的绝缘距离的第2罩盖部42c。
图6所示的第1绕线架部41具有第1中空筒部41a和一对第2引出槽部41b。在第1中空筒部41a的外周配置第1绕组31的第1卷绕部31a(参照图3和图7)。第1卷绕部31a为2层卷绕,第1卷绕部31a的卷数和层数并不仅限于图7所示的实施方式。
如图5和图7所示,第1绕线架部41的第1中空筒部41a使第2绕线架部42和第2芯脚部22b插通。如图7所示,在第1中空筒部41a的内部收纳第3芯脚部22c、第2中空筒部42a、第2卷绕部32a和第2芯脚部22b的至少一部分。
如图4所示,从Z轴方向看收纳于第1中空筒部41a的内部的第2中空筒部42a的中心与第1中空筒部41a的中心并不一致,而是与第1中空筒部41a的中心相比更靠近第3绕线架部43地配置。由此,在第1中空筒部41a的内壁与第2中空筒部42a的外周缘之间,在与第2中空筒部42a的中心相比远离第3绕线架部43的X轴负方向侧形成更大的间隙。第2芯脚部22b的至少一部分插入于在该第1中空筒部41a的内壁与第2中空筒部42a的外周缘之间形成的间隙。
如图9所示,插通第1中空筒部41a的第2芯脚部22b作为线圈装置10中的变压器部分的漏磁量调整用脚部发挥作用。当减短第2芯脚部22b的第2缝隙22ba的长度时,变压器部分的漏磁量会增大,当加长第2缝隙22ba的长度时,漏磁量会减少。另外,如图7所示,在配置于第1间隙24a的第1中空筒部41a的一部分,安装有确保第1卷绕部31a相对于第1芯脚部22a的绝缘距离的第1罩盖部41c。
图6所示的第3绕线架部43具有第3中空筒部43a和一对第3引出槽部43b。在第3中空筒部43a的外周配置第3绕组33的第3卷绕部33a(参照图3和图7)。第3卷绕部33a为2层卷绕,第3卷绕部33a的卷数和层数并不仅限于图7所示的实施方式。
如图4和图7所示,第3绕线架部43的第3中空筒部43a使第4芯脚部22d插通。如图9所示,插通第3中空筒部43a的第4芯脚部22d作为线圈装置10的谐振线圈部分的中脚部发挥作用。另外,如图7所示,在配置于第4间隙24d的第3中空筒部43a的一部分,安装有确保第3卷绕部33a相对于第5芯脚部22e的绝缘距离的第3罩盖部43c。此外,在配置于第3间隙24c的第3中空筒部43a的另一部分,安装有确保第3卷绕部33a相对于第1绕组31的绝缘距离的第3罩盖部43c。
如图4和图7所示,第1绕线架部41与第3绕线架部43以在芯20的第3间隙24c彼此相邻的方式配置。如图4所示,第3绕线架部43的第3引出槽部43b的另一者(另一端)沿第1方向向第1绕线架部41侧延伸。此外,第2引出槽部42b和第3引出槽部43b均相对于第1芯基部21a配置在Y轴负方向侧。
作为线圈装置10的芯20的材质,没有特别限定,能够列举铁氧体或金属等软磁性体。例如,第1芯部分20a和第2芯部分20b能够通过将铁氧体或金属等的粉末呈规定的形状而成形等来制作。此外,作为绕线架40的材质,没有特别限定,能够列举绝缘性的树脂等。例如第1~第3绕线架部41~43能够通过将树脂等材料通过注塑成形等进行成形来制作。
另外,在线圈装置10的芯20和绕线架40的说明中,“能够分离”是指,在线圈装置10的组装工序中,能从不是一体而是分离的状态进行组装,在线圈装置10中,并不仅限于不通过粘接等固定于其它构件。作为属于“能够分离”的关系的部件,也包含从分离的状态组装、在组装时或组装后通过粘接等固定于其它构件。
作为线圈装置10的第1~第3绕组31~33,没有特别限定,能够列举具有铜等的导线部分的被覆导线等。作为第1~第3绕组31~33,既可以使用单线,也可以使用利兹线等绞合线。
上述的线圈装置10能够在线圈装置10的内部将第2绕组32与第3绕组33紧凑地连接。不过,第2绕组32和第3绕组33还可以考虑与图8所示的实施方式不同,不在线圈装置10的内部连接的方式。在这种情况下,第2绕组32与第3绕组33能够通过经由安装线圈装置10的基板等连接,从而构成与图10所示的电路同样的电路。
线圈装置10通过使用具有第1~第5芯脚部22a~22e的芯20,以从第1~第4间隙24a~24d中规定的位置穿过的方式配置第1~第3卷绕部31a~33a,从而能够以简单的工序进行组装,对小型低背化有利。即,由于第1~第5芯脚部22a~22e的全部配置在一对芯基部21a、21b之间,所以能够以简单的工序进行组装,并对小型低背化有利。此外,由于是第1卷绕部31a、第2卷绕部32a和第3卷绕部33a的全部从芯20的第3间隙24c穿过的结构,所以在芯20的小型化和绕组长度的缩短的观点上是有利的。
此外,线圈装置10具有在一对芯基部21a、21b之间配置能够相互分离的第1~第3绕线架部41~43的结构,因此能够以简单的工序进行组装,对小型低背化有利。
以上,列举实施方式对本发明所涉及的线圈装置10进行了说明,但是本发明的技术的范围并不仅限于上述的实施方式,本发明当然包含很多其它实施方式或变形例。例如,线圈装置10既可以具有收纳芯20和绕线架40等的外壳50(参照图8),也可以具有在外壳50固定芯20和绕线架40等的填充树脂等。
此外,在实施方式所示的线圈装置10中,如图10所示,第2卷绕部32a与第3卷绕部33a串联连接,第1卷绕部31a构成初级侧,第2卷绕部32a和第3卷绕部33a构成次级侧。但是,与之不同,第1卷绕部31a与第3卷绕部33a串联连接,第1卷绕部31a和第3卷绕部33a构成初级侧,第2卷绕部32a构成次级侧的线圈装置也是本发明的实施方式之一。在这样的实施方式中,例如图8所示的第3引出部33c与第1引出部31b的一方电连接。

Claims (12)

1.一种线圈装置,其特征在于:
包括:
芯,其具有一对芯基部和芯脚部,所述一对芯基部沿第1方向延伸且在与所述第1方向垂直的第2方向上空出规定的间隔地、彼此大致平行地配置,所述芯脚部具有从一对所述芯基部的至少任意一侧向另一侧突出且沿所述第1方向从所述芯基部的所述第1方向上的一个端部向另一个端部依次相互空出间隔地排列的第1芯脚部、第2芯脚部、第3芯脚部、第4芯脚部和第5芯脚部;
第1绕组,其具有第1卷绕部,所述第1卷绕部以从在所述第1芯脚部与所述第2芯脚部之间形成的第1间隙和在所述第3芯脚部与所述第4芯脚部之间形成的第3间隙穿过、并包围所述第2芯脚部和所述第3芯脚部的方式卷绕;
第2绕组,其具有第2卷绕部,所述第2卷绕部以从在所述第2芯脚部与所述第3芯脚部之间形成的第2间隙和所述第3间隙穿过、并包围所述第3芯脚部的方式卷绕;
第3绕组,其具有第3卷绕部,所述第3卷绕部以从在所述第4芯脚部与所述第5芯脚部之间形成的第4间隙和所述第3间隙穿过、并包围所述第4芯脚部的方式卷绕;和
绕线架,其被所述第1卷绕部、所述第2卷绕部和所述第3卷绕部卷绕。
2.如权利要求1所述的线圈装置,其特征在于:
所述第2绕组与所述第3绕组电连接。
3.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
所述绕线架具有被所述第1卷绕部卷绕的第1绕线架部、被所述第2卷绕部卷绕的第2绕线架部、和被所述第3卷绕部卷绕的第3绕线架部,所述第1绕线架部、所述第2绕线架部和所述第3绕线架部能够相互分离。
4.如权利要求3所述的线圈装置,其特征在于:
所述第2绕线架部具有使所述第3芯脚部插通的第2中空筒部,
所述第1绕线架部具有使所述第2绕线架部和所述第2芯脚部插通的第1中空筒部,
所述第3绕线架部具有使所述第4芯脚部插通的第3中空筒部。
5.如权利要求3所述的线圈装置,其特征在于:
所述第1绕线架部与所述第3绕线架部在所述第3间隙彼此相邻。
6.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
所述芯基部的从所述一个端部至所述第3芯脚部的沿着所述第1方向的距离比从所述另一个端部至所述第3芯脚部的沿着所述第1方向的距离短。
7.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
关于沿着所述第1方向的宽度,所述第3间隙比所述第2间隙宽。
8.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
关于与所述第1方向和所述第2方向垂直的第3方向的长度,所述第1芯脚部与所述第5芯脚部大致相等。
9.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
关于与所述第1方向和所述第2方向垂直的第3方向的长度,所述第3芯脚部比所述第1芯脚部、所述第2芯脚部、所述第4芯脚部和所述第5芯脚部都短。
10.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
关于与所述第2方向正交的截面的截面积,所述第1芯脚部与所述第5芯脚部大致相等,所述第3芯脚部大致等于所述第1芯脚部与所述第5芯脚部之和。
11.如权利要求1或2所述的线圈装置,其特征在于:
在所述第2芯脚部形成有第2缝隙,在所述第3芯脚部形成有第3缝隙,在所述第4芯脚部形成有第4缝隙,所述第3缝隙的所述第2方向的长度比所述第2缝隙和所述第4缝隙的所述第2方向的长度短。
12.一种线圈装置,其特征在于:
包括:
芯,其具有:沿第1方向延伸,且在与所述第1方向垂直的第2方向上空出规定的间隔地、彼此大致平行地配置的一对芯基部;和从一对所述芯基部的至少任意一侧向另一侧突出且沿所述第1方向从所述芯基部的所述第1方向上的一个端部向另一个端部依次相互空出规定的间隔地排列的第1芯脚部、第2芯脚部、第3芯脚部、第4芯脚部和第5芯脚部,所述芯能够分离为包含至少一个所述芯基部的第1芯部分和至少包含另一个芯基部的第2芯部分;以及
绕线架,其配置在一个所述芯基部与另一个所述芯基部之间,且具有被第1绕组的第1卷绕部卷绕的第1绕线架部、被第2绕组的第2卷绕部卷绕的第2绕线架部、和被第3绕组的第3卷绕部卷绕的第3绕线架部,所述第1绕线架部、所述第2绕线架部和所述第3绕线架部能够相互分离。
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