【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器等に用いるコイル部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のコイル部品について図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図８は従来のコイル部品の斜視図である。
【０００４】
図８において、従来のコイル部品は、コンピュータ等のＤＣ／ＤＣ電源用のチョークコイルとして用いており、トロイダル状の磁芯１の外周に、巻線２を巻回してコイル部３を配置した構成である。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１２１２３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
コンピュータに用いるＣＰＵの駆動周波数の高速化に伴い、ＤＣ／ＤＣ電源用のチョークコイルに供給する電流値は２０〜２５Ａと大きなものになるが、上記従来の構成では、この大電流に対応させるために、コイル部３の巻線２線径を太くする必要がある。
【０００８】
しかし、巻線２の線径を太くすると、トロイダル状の磁芯１に巻回できなくなったり、または、全体が大型化したりするという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するもので、小形化を図りつつ、大電流に対応することの可能なコイル部品を提供することを目的としている。
【００１０】
【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は、以下の構成を有する。
【００１１】
本発明の請求項１記載の発明は、巻軸方向に空芯部を有するコイル部と、前記コイル部を内包した磁芯とを備え、前記コイル部の空芯部の内径よりも内側に相当する前記磁芯の一部に貫通孔を設けた構成である。
【００１２】
上記構成により、コイル部を磁芯に内包するので、磁路長が短くなり、磁束効率を改善でき、大電流に対応可能な太い線径の巻線を用いず、細い線径でも同等の効果を得ることができる。
【００１３】
特に、コイル部の空芯部の内径よりも内側に相当する磁芯の一部に貫通孔を設けているので、コスト削減も可能である。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、特に、磁芯の貫通孔の内壁面からコイル部の空芯部の内壁面までの距離は略均一とした構成である。
【００１５】
上記構成により、磁束は、主に、磁芯の貫通孔の内壁面からコイル部の空芯部の内壁面までの間を通過するが、その距離が略均一なので、磁束効率が劣化することもない。
【００１６】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、特に、コイル部の外周面から磁芯の外周面までの距離は、磁芯の貫通孔の内壁面からコイル部の空芯部の内壁面までの距離以上とした構成である。
【００１７】
上記構成により、磁束が、コイル部の外周面から磁芯の外周面までの間を通過する際も、磁束効率が劣化することがない。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明は、特に、磁芯は、接着性樹脂部を有する絶縁性接着剤と、金属磁性粉末とを混合し造粒した造粒粉を、加圧成形し熱処理を施して成形した金属磁性成形体からなり、かつ、前記絶縁性接着剤は、前記金属磁性粉末の外周表面を被覆するとともに、隣接する前記金属磁性粉末を互いに接着してなる構成である。
【００１９】
上記構成により、磁芯は金属磁性成形体なので、磁束を通過させやすく、また反面、金属磁性粉末間には絶縁性接着剤が接着されるので、磁気飽和しにくくなり、大電流に対応可能にできる。
【００２０】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、特に、複数のコイル部を設け、前記コイル部は、巻軸方向が互いに非同一直線状で平行になるように並列に配置し、複数の前記コイル部を一体的に磁芯で内包した構成である。
【００２１】
上記構成により、複数のコイル部を一体的に形成することができる。
【００２２】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、特に、複数のコイル部を設け、前記コイル部は、巻軸方向が互いに同一直線状で直列になるように配置し、複数の前記コイル部を一体的に磁芯で内包した構成である。
【００２３】
上記構成により、複数のコイル部を一体的に形成することができる。
【００２４】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、特に、コイル部は、断面が矩形状の巻線を巻回してなるものとした構成である。
【００２５】
上記構成により、コイル部を磁芯に内包した際、加圧等が生じても、隣接する巻線に応力が分散されやすく、コイル部が変形せず、信頼性を向上できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を用いて、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の一部透視斜視図、図２は同コイル部品の断面図、図３は同コイル部品の磁束の流れを示す説明図である。
【００２８】
図１、図２において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、巻軸方向に空芯部１１を有し、巻線１６を巻回して形成したコイル部１２と、このコイル部１２を内包した磁芯１３とを備えている。
【００２９】
磁芯１３には、コイル部１２の空芯部１１の内径よりも内側に相当する一部に貫通孔１４を設けており、磁芯１３の貫通孔１４の内壁面からコイル部１２の空芯部１１の内壁面までの距離（Ｗ１）を略均一とするとともに、コイル部１２の外周面から磁芯１３の外周面までの距離（Ｗ２）を、磁芯１３の貫通孔１４の内壁面からコイル部１２の空芯部１１の内壁面までの距離（Ｗ１）以上としている。
【００３０】
磁芯１３は、接着性樹脂部を有する絶縁性接着剤と、金属磁性粉末とを混合し造粒した造粒粉を、加圧成形し熱処理を施して成形した金属磁性成形体からなっている。これに用いる金属磁性粉末は、Ｆｅ系、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系から選ばれた少なくとも１種である。絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型フッ素樹脂等、熱硬化性樹脂が挙げられるが、好ましくは、エポキシ樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂である。磁芯１３は、この絶縁性接着剤によって、金属磁性粉末の外周表面を被覆するとともに、隣接する金属磁性粉末を互いに接着しており、一般的に、ダストコアと呼ばれている。
【００３１】
また、コイル部１２は複数設けており、このコイル部１２は、巻軸方向が互いに非同一直線状で平行になるように並列に配置し、複数のコイル部１２を一体的に磁芯１３で内包している。
【００３２】
このようなコイル部１２は、図３に示すように、磁束１５がコイル部１２を周回している。
【００３３】
上記構成のコイル部１２について、以下その動作を説明する。
【００３４】
上記構成により、コイル部１２を磁芯１３に内包するので、磁路長が短くなり、磁束効率を改善でき、大電流に対応可能な太い線径の巻線１６を用いず、細い線径でも同等の効果を得ることができる。
【００３５】
特に、コイル部１２の空芯部１１の内径よりも内側に相当する磁芯１３の一部に貫通孔１４を設けているので、コスト削減も可能である。
【００３６】
磁芯１３を通過する磁束１５は、主に、磁芯１３の貫通孔１４の内壁面からコイル部１２の空芯部１１の内壁面までの間を通過するが、その距離（Ｗ１）を略均一にしているとともに、コイル部１２の外周面から磁芯１３の外周面までの距離（Ｗ２）を、磁芯１３の貫通孔１４の内壁面からコイル部１２の空芯部１１の内壁面までの距離（Ｗ１）以上としているので、磁束効率も劣化することがない。
【００３７】
また、磁芯１３は金属磁性成形体なので、磁束１５を通過させやすく、また反面、金属磁性粉末間には絶縁性接着剤が接着されるので、磁気飽和しにくくなり、大電流に対応可能にできる。
【００３８】
さらに、複数のコイル部１２を設け、このコイル部１２を、巻軸方向が互いに非同一直線状で平行になるように並列に配置し、一体的に磁芯１３で内包することにより、複数のコイル部１２を一体的に形成することもできる。
【００３９】
このように本発明の一実施の形態によれば、磁路長を短くして磁束効率を改善し、細い線径でも太い線径の効果と同等の効果を得ることができるので、小形化を図りつつ、大電流対応を可能とし、しかも、コスト削減も可能とした。
【００４０】
また、磁束効率を劣化させず、磁束１５を通過させやすくするとともに、磁気飽和も抑制し、大電流に対応可能にできる。
【００４１】
さらに、複数のコイル部１２を一体的に形成することもでき、実装面積を低減したアレイ化を図れる。
【００４２】
なお、本発明の一実施の形態では、複数のコイル部１２は、巻軸方向が互いに非同一直線状で平行になるように並列に配置したが、図４、図５に示すように、巻軸方向が互いに同一直線状で直列になるように配置し、複数のコイル部１２を一体的に磁芯１３で内包しても、同等の効果が得られ、複数のコイル部１２を一体的に形成することができる。複数のコイル部１２を形成しない場合は、図６、図７に示すように、単体のコイル部１２を磁芯１３で内包すればよい。
【００４３】
また、コイル部１２は、エッジワイズ巻線や平角線等、断面が矩形状の巻線１６を巻回したものを用いれば、コイル部１２を磁芯１３に内包した際、加圧等が生じても、隣接する巻線に応力が分散されやすく、コイル部１２が変形せず、信頼性を向上できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、磁路長を短くして磁束効率を改善し、細い線径でも太い線径の効果と同等の効果を得ることができるので、小形化を図りつつ、大電流対応を可能としたコイル部品を提供することができる。
【００４５】
しかも、コスト削減も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における複数のコイル部を有するコイル部品の斜視図
【図２】同コイル部品の断面図
【図３】同コイル部品の磁束の流れを示す説明図
【図４】他の複数のコイル部を有するコイル部品の一部斜視図
【図５】同コイル部品の断面図
【図６】他の単一のコイル部を有するコイル部品の一部透視斜視図
【図７】同コイル部品の断面図
【図８】従来のコイル部品の斜視図
【符号の説明】
１１ 空芯部
１２ コイル部
１３ 磁芯
１４ 貫通孔
１５ 磁束
１６ 巻線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil component used for various electronic devices and the like.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional coil component will be described with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 8 is a perspective view of a conventional coil component.
[0004]
In FIG. 8, a conventional coil component is used as a choke coil for a DC / DC power supply of a computer or the like, in which a coil 2 is wound around a toroidal magnetic core 1 and a coil portion 3 is arranged. It is.
[0005]
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-112239
[Problems to be solved by the invention]
As the driving frequency of the CPU used in the computer increases, the current value supplied to the choke coil for the DC / DC power supply becomes as large as 20 to 25 A. In addition, it is necessary to increase the diameter of the winding 2 of the coil section 3.
[0008]
However, when the wire diameter of the winding 2 is increased, there is a problem that the winding cannot be wound around the toroidal magnetic core 1 or the whole becomes larger.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a coil component capable of coping with a large current while reducing the size.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0011]
The invention according to claim 1 of the present invention includes a coil portion having an air core portion in a winding axis direction, and a magnetic core including the coil portion, and corresponds to an inner side of an inner diameter of the air core portion of the coil portion. And a through hole is provided in a part of the magnetic core.
[0012]
With the above configuration, the coil part is included in the magnetic core, so the magnetic path length is shortened, the magnetic flux efficiency can be improved, and the same effect can be achieved even with a thin wire diameter without using a thick wire diameter capable of handling a large current. Can be obtained.
[0013]
In particular, since the through-hole is provided in a part of the magnetic core corresponding to the inner side of the inner diameter of the air core of the coil, the cost can be reduced.
[0014]
The invention according to claim 2 of the present invention, in the invention according to claim 1, has a structure in which the distance from the inner wall surface of the through hole of the magnetic core to the inner wall surface of the air core of the coil portion is substantially uniform. .
[0015]
With the above configuration, the magnetic flux mainly passes between the inner wall surface of the through hole of the magnetic core and the inner wall surface of the air core portion of the coil portion, but since the distance is substantially uniform, the magnetic flux efficiency may be deteriorated. Absent.
[0016]
In the invention according to claim 3 of the present invention, in the invention according to claim 2, the distance from the outer peripheral surface of the coil portion to the outer peripheral surface of the magnetic core is, in particular, the distance from the inner wall surface of the through hole of the magnetic core to the clearance of the coil portion. It is configured to be longer than the distance to the inner wall surface of the core.
[0017]
With the above configuration, even when the magnetic flux passes between the outer peripheral surface of the coil portion and the outer peripheral surface of the magnetic core, the magnetic flux efficiency does not deteriorate.
[0018]
In the invention according to claim 4 of the present invention, in particular, the magnetic core is formed by mixing a granulated powder obtained by mixing an insulating adhesive having an adhesive resin portion with a metal magnetic powder, press-forming, and performing heat treatment. The insulating adhesive is configured to cover the outer peripheral surface of the metal magnetic powder and adhere the adjacent metal magnetic powder to each other.
[0019]
With the above configuration, the magnetic core is a metal magnetic molded body, so it is easy to pass magnetic flux.On the other hand, since an insulating adhesive is bonded between the metal magnetic powders, it is hard to be magnetically saturated and can handle large currents it can.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of coil portions are provided, and the coil portions are arranged in parallel so that winding directions are non-colinear and parallel to each other. This is a configuration in which a plurality of the coil units are disposed and integrally included in a magnetic core.
[0021]
According to the above configuration, a plurality of coil units can be integrally formed.
[0022]
In the invention according to claim 6 of the present invention, in the invention according to claim 1, in particular, a plurality of coil portions are provided, and the coil portions are arranged so that the winding axis directions are in the same straight line and are in series, In this configuration, the plurality of coil portions are integrally included in the magnetic core.
[0023]
According to the above configuration, a plurality of coil units can be integrally formed.
[0024]
The invention according to claim 7 of the present invention, in the invention according to claim 1, is particularly configured such that the coil portion is formed by winding a winding having a rectangular cross section.
[0025]
According to the above configuration, when the coil portion is included in the magnetic core, even if pressure or the like is generated, the stress is easily dispersed in the adjacent winding, the coil portion is not deformed, and the reliability can be improved.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a coil component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a partially transparent perspective view of a coil component according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the coil component, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of magnetic flux in the coil component.
[0028]
1 and 2, a coil component according to an embodiment of the present invention has an air core portion 11 in a winding axis direction, a coil portion 12 formed by winding a winding 16, and a coil portion 12. And a magnetic core 13 contained therein.
[0029]
The magnetic core 13 is provided with a through hole 14 in a part corresponding to the inner side of the inner diameter of the air core portion 11 of the coil portion 12, and the air core of the coil portion 12 extends from the inner wall surface of the through hole 14 of the magnetic core 13. The distance (W1) to the inner wall surface of the portion 11 is made substantially uniform, and the distance (W2) from the outer peripheral surface of the coil portion 12 to the outer peripheral surface of the magnetic core 13 is determined from the inner wall surface of the through-hole 14 of the magnetic core 13. The distance (W1) to the inner wall surface of the air core portion 11 of the coil portion 12 is set to be equal to or longer than (W1).
[0030]
The magnetic core 13 is formed of a metal magnetic compact formed by mixing and molding an insulating adhesive having an adhesive resin portion and a metal magnetic powder, followed by pressure molding and heat treatment. . The metal magnetic powder used for this is at least one selected from the group consisting of Fe, Fe-Si, Fe-Al, Fe-Ni, Fe-Cr and Fe-Al-Si. Examples of the insulating adhesive include a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a urea resin, a melanin resin, a thermosetting silicone resin, an alkyd resin, a furan resin, a thermosetting acrylic resin, and a thermosetting fluororesin. However, preferred are an epoxy resin and a thermosetting silicone resin. The magnetic core 13 covers the outer peripheral surface of the metal magnetic powder with this insulating adhesive, and adheres the adjacent metal magnetic powder to each other, and is generally called a dust core.
[0031]
Further, a plurality of coil portions 12 are provided, and the coil portions 12 are arranged in parallel so that the winding axes are mutually non-linear and parallel to each other, and the plurality of coil portions 12 are integrally formed by the magnetic core 13. Includes.
[0032]
In such a coil section 12, as shown in FIG. 3, a magnetic flux 15 orbits the coil section 12.
[0033]
The operation of the coil unit 12 having the above configuration will be described below.
[0034]
With the above configuration, since the coil portion 12 is included in the magnetic core 13, the magnetic path length is shortened, the magnetic flux efficiency can be improved, and the winding 16 having a large wire diameter capable of coping with a large current is not used. An equivalent effect can be obtained.
[0035]
In particular, since the through hole 14 is provided in a part of the magnetic core 13 corresponding to the inner side of the inner diameter of the air core part 11 of the coil part 12, the cost can be reduced.
[0036]
The magnetic flux 15 passing through the magnetic core 13 mainly passes between the inner wall surface of the through hole 14 of the magnetic core 13 and the inner wall surface of the air core portion 11 of the coil portion 12, and the distance (W1) is substantially reduced. The distance (W2) from the outer peripheral surface of the coil portion 12 to the outer peripheral surface of the magnetic core 13 is made uniform from the inner wall surface of the through hole 14 of the magnetic core 13 to the inner wall surface of the air core portion 11 of the coil portion 12. , The magnetic flux efficiency does not deteriorate.
[0037]
Further, since the magnetic core 13 is a metal magnetic molded body, the magnetic flux 15 can easily pass therethrough. On the other hand, since an insulating adhesive is adhered between the metal magnetic powders, magnetic saturation is less likely to occur and a large current can be handled. it can.
[0038]
Further, by providing a plurality of coil portions 12, arranging the coil portions 12 in parallel so that the winding axis directions are non-colinear and parallel to each other, and integrally including the magnetic core 13, The coil part 12 can also be formed integrally.
[0039]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the magnetic path efficiency is improved by shortening the magnetic path length, and the same effect as the effect of the large wire diameter can be obtained even with a small wire diameter. In addition, it is possible to cope with large currents while reducing costs.
[0040]
Further, the magnetic flux efficiency is not deteriorated, the magnetic flux 15 is easily passed, and the magnetic saturation is suppressed, so that a large current can be handled.
[0041]
Further, a plurality of coil sections 12 can be formed integrally, and an array with a reduced mounting area can be achieved.
[0042]
In the embodiment of the present invention, the plurality of coil portions 12 are arranged in parallel so that the winding axis directions are non-colinear and parallel to each other, but as shown in FIGS. The same effect can be obtained by arranging the plurality of coil portions 12 integrally with the magnetic core 13 so that the axial directions are arranged in the same straight line and in series with each other. Can be formed. When a plurality of coil portions 12 are not formed, a single coil portion 12 may be included in the magnetic core 13 as shown in FIGS.
[0043]
If the coil portion 12 is formed by winding a winding 16 having a rectangular cross section, such as an edgewise winding or a flat wire, when the coil portion 12 is included in the magnetic core 13, pressure or the like is generated. However, the stress is easily dispersed to the adjacent winding, the coil portion 12 is not deformed, and the reliability can be improved.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the magnetic flux efficiency is improved by shortening the magnetic path length, and an effect equivalent to the effect of a thick wire diameter can be obtained even with a small wire diameter. A coil component capable of handling current can be provided.
[0045]
Moreover, cost reduction is also possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a coil component having a plurality of coil portions according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the coil component. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of magnetic flux in the coil component. 4 is a partial perspective view of another coil part having a plurality of coil parts. FIG. 5 is a sectional view of the coil part. FIG. 6 is a partially transparent perspective view of another coil part having a single coil part. 7 is a cross-sectional view of the coil component. FIG. 8 is a perspective view of a conventional coil component.
11 air core part 12 coil part 13 magnetic core 14 through hole 15 magnetic flux 16 winding
