JP2015060849A - インダクタンス部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 環状磁心に圧粉磁心を用い、小型で、プリント基板に対する占有面積を小さく、放熱に優れたインダクタンス部品を提供することを目的とする。【解決手段】コイル巻装部を挟んで位置する複数の端子台に立設する端子を備えたボビンと、前記ボビンのコイル巻装部に敷設されたコイルと、前記コイルを収めるケースと、前記ボビンのコイル巻装部に設けられた空洞部に一部が通されて縦置きされた環状磁心を備え、前記環状磁心は複数の圧粉磁心を組み合わせて構成され、前記ケースは前記ボビンの端子台側に開口部を有し、前記開口部からコイルの一部を露出させ、前記環状磁心の前記ボビンから露出する部分は、剥き出しの状態とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、スイッチング電源等の回路に用いられるリアクトルやチョークコイル等のインダクタンス部品に関する。

スイッチング電源回路は、電力回路において回路電圧を昇圧あるいは降圧する電圧変換器であって、例えばエアコン等のコンプレッサーのモータを駆動するインバータとの間のＡＣ／ＤＣあるいはＤＣ／ＤＣの電圧変換に用いられている。

スイッチング電源回路として、ＰＦＣ（ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：力率補正）回路として用いられ、複数の昇圧回路を互いに異なる位相で多相（マルチフェーズ）動作させるインターリーブ方式のスイッチング電源回路がある。
図２０に昇圧チョッパタイプのスイッチング電源回路の構成例を示す。環状磁心にコイルが敷設されたインダクタンス部品であるリアクトルを含み、リアクトル２０１ａ、ダイオード２０３ａ、トランジスタ２０４ａとでなる第１昇圧回路と、リアクトル２０１ｂ、ダイオード２０３ｂ、トランジスタ２０４ｂとでなる第２昇圧回路と、各昇圧回路に共通の出力コンデンサ２０２とで構成される。昇圧回路の数は相数によって３以上となる場合もある。

第１昇圧回路は、交流電源２０８から、ノイズフィルタ２０７、整流回路２０６を経て、電流はリアクトル２０１ａを通じてダイオード２０３ａ又はトランジスタ２０４ａへと流れる。トランジスタ２０４ａがＯＦＦ状態である場合には、ダイオード２０３ａ側に流れる電流Ｉｄ１によって出力コンデンサ２０２が充電され、ＯＮ状態であればトランジスタ２０４ａに電流Ｉｄｓ１が流れ、ダイオード２０３ａには出力コンデンサ２０２からの逆バイアス電流が流れる。前記トランジスタ２０４ａをＯＮ状態／ＯＦＦ状態にスイッチングすることで、交流電源からの入力電圧Ｖｉｎを所定の出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して負荷（インバータ）ＲＬへ供給する。第２昇圧回路も第１昇圧回路と同様の動作となる。

制御回路２０５からの制御信号に基づいてトランジスタへの駆動パルスにより、各昇圧回路のトランジスタ２０４ａ，２０４ｂをＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することで、２相動作であれば各昇圧回路を１８０°の逆位相で動作させる。リアクトル２０１ａ、２０１ｂの電流ＩＬ１，ＩＬ２は逆位相で互いに打ち消し合うので、インダクタ電流ＩＬのリップルが小さくなる。また、各リアクタンスが担う電流はシングル方式のスイッチング電源回路と比べて小さく出来て、電源回路として大電力に対応することが出来る。トランジスタ２０４ａ、２０４ｂの一般的なスイッチング周波数は、小電力用途であれば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ、大電力用途であれば１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度である。

スイッチング電源回路の動作モードとしては、回路に流れる電流（ダイオード電流あるいはインダクタ電流）が零になる前にトランジスタをＯＮ状態とする電流連続モードと、前記電流が零になってからトランジスタをＯＮ状態とする電流臨界モードと、前記電流が零になり、電流が零の期間を経てからトランジスタをＯＮ状態とする電流不連続モードとがある。

エアコン等の用途では、不連続モードで動作するスイッチング電源回路が採用される場合が多い。その様なスイッチング電源回路としては、小型でかつ安価に構成可能であることが強く求められている。

マルチフェーズ方式のスイッチング電源回路では、単純には、昇圧回路の数に応じて部品点数が増え、コストの増加、回路の大型化を招いてしまう。特には環状磁心とコイルで構成されるインダクタンス部品であるリアクトルは、スイッチング素子等の半導体部品と比べると、電源回路に占める体積が非常に大きいため、マルチフェーズ方式のスイッチング電源回路の小型化を図る上でも、低コスト化の上でも大きな制約となっている。

インダクタンス部品を構成する環状磁心は、要求仕様に基づいて磁性体材料が選定される。望ましい磁性体材料としては、飽和磁束密度が大きく、比抵抗が高く、保磁力が小さく、ヒステリシスループの直線性に優れた磁場変化に対する透磁率の変化が小さい恒透磁率性に優れるものが挙げられるが、磁性体材料の性能は一長一短であって、すべての要求項目を満足することは難しく、これまでは、磁心損失が小さく、安価に提供可能なソフトフェライトが主に用いられていた。しかしながら、ソフトフェライトは飽和磁束密度が金属系の磁性体材料で構成される磁心と比べて小さく、所定の電流に対応する為には相対的に磁心形状を大きくせざるを得ず、その結果、電源回路におけるインダクタンス部品の占有面積は大きなものとなっていた。

この様な問題に対して、特許文献１に記載されるように、環状磁心を立位状態でプリント基板に実装することで、インダクタンス部品の占有面積を小さくすることが提案されている。図１９はインダクタンス部品の実装方法を説明する為の図である。環状磁心１６０に巻回されたコイル１６１を含むインダクタンス部品１０１は、環状磁心１６０の外周の円弧面がプリント基板１９０の実装面と対向する様に実装され、コイル１６１の端部１６１ａをプリント基板１９０に設けられたビアホール（図示せず）に通して縦置きして、プリント基板１９０に設けられた配線パターンとはんだ接続される。インダクタンス部品１０１とプリント基板１９０との間には、インダクタンス部品１０１を安定して支持するように、別途、支持部材１６５が配置される。

特開平１１−８７１５０号公報

従来のインダクタンス部品は、環状磁心１６０を縦置きに実装することで実装面積を低減するが、本発明者等は更なる小型化の為に、環状磁心に着目し、フェライト磁心に変えて圧粉磁心を用いることを検討した。圧粉磁心は、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系合金等の磁性体材料を粉末とし、これを加圧成形することにより構成される。これら金属系の磁性体材料はフェライトと比べて飽和磁束密度が大きく環状磁心を小型化することが出来るものの、相対的に磁心損失が大きいため動作時の発熱が増加する。

従来のインダクタンス部品では、環状磁心のほぼ全周にコイルが巻設されている。環状磁心に圧粉磁心を用いる場合に、コイルとの絶縁を確保する様に圧粉磁心の全体を樹脂製の絶縁ケース等に収容することが必要となる。この様に圧粉磁心を絶縁ケースに収容しコイルを巻設するインダクタンス部品は、絶縁ケースによって熱の放散が阻害されて、内部に熱がこもりやすく放熱作用が悪い。そのため、発熱量が多い圧粉磁心を用いて構成すると、発熱をうまく逃がすことができず、動作時の著しい発熱が絶縁ケースやコイルの被膜の損傷を招いてしまう場合があった。また、インダクタンス部品が実装されるプリント基板や他の部品に与える影響も大きい。コイルには数百ボルトの電圧が通電されるため、インダクタンス部品自体の破壊や、漏電又は感電、発煙又は発火の恐れもあり、圧粉磁心をインダクタンス部品に用いる場合においては放熱が重要な問題となる。

そこで本発明では、環状磁心に圧粉磁心を用いて、小型で、プリント基板に対する占有面積を小さくし、放熱に優れたインダクタンス部品を提供することを目的とする。

本発明は、コイル巻装部を挟んで位置する複数の端子台に設けられた端子を備えたボビンと、前記ボビンのコイル巻装部に敷設されたコイルと、前記コイルを収めるケースと、前記ボビンのコイル巻装部に設けられた空洞部に一部が通されて縦置きされた環状磁心を備え、前記環状磁心は複数の圧粉磁心を組み合わせて構成され、前記ケースは前記ボビンの端子台側に開口部を有し、前記開口部からコイルの一部を露出させ、前記環状磁心の前記ボビンから露出する部分は、剥き出しの状態であることを特徴とするインダクタンス部品である。

なお、環状磁心を縦置きするとは、環状磁心の外周面とインダクタンス部品の実装面（例えばプリント基板）との関係において、それらの面が主として対向する様に配置される状態を言い、環状磁心の中心軸がインダクタンス部品の実装面とほぼ直交する様な横置きと区別する。環状磁心の形状は特に限定されないが、円環状、矩形環状とするのが好ましい。

本発明のインダクタンス部品においては、ケースに設けられた一対のコア通し部と、前記ボビンのコイル巻装部に設けられた空洞部とに環状磁心を通して、前記ケースと前記ボビンとが連結されるのが好ましい。

本発明のインダクタンス部品においては、前記ボビンの端子台が、前記ケースの開口部から露出するコイルの巻回部で形成される巻回部形成面よりも外側に突出しているのが好ましい。

本発明のインダクタンス部品においては、前記ボビンの端子がピン端子であって、前記ピン端子の根本側に前記コイルの端部が接続され、前記ボビンの端子台には前記ピン端子を囲う端子台と一体の壁部を有し、前記壁部の高さは前記コイルの接続高さよりも高いことが好ましい。

本発明のインダクタンス部品においては、前記ボビンの端子台には、前記コイルの端部が接続される端子と、前記コイルの端部と接続しないダミー端子を備え、前記端子が設けられた端子台と前記ダミー端子が設けられた端子台との間に、コイルの端部を通す切込み部を有するのが好ましい。

更に、前記端子と前記ダミー端子とは、前記コイルの中心軸に対して線対称の位置関係であるのがいっそう好ましい。

本発明のインダクタンス部品においては、前記環状磁心の前記ボビンから露出する部分と直接的もしくは間接的に接触する放熱部材を設けるのが好ましい。

更に、前記放熱部材を熱伝導率に優れた非磁性金属とし、前記放熱部材の一部に設けた窪みに、環状磁心のボビンから露出する部分の一部を収容するのが好ましい。

本発明によれば、環状磁心に圧粉磁心を用いるので、フェライト磁心を用いるよりも環状磁心を小型に出来て、それを用いたインダクタンス部品を小型化することができる。更に、インダクタンス部品を実装するプリント基板に対して、ボビンに環状磁心を縦置きすることで、横置きする場合よりもプリント基板に対する占有面積を小さくすることが出来る。

また、コイルを環状磁心の一部にのみ敷設する様にボビンのコイル巻装部に設けることで、環状磁心を、コイル巻装部に設けられた空洞部に通された部分を除いて剥き出しの状態とすることが出来る。その為、ボビンが環状磁心の発熱を籠らせることが無く、熱の放散を阻害するのが減じられて、インダクタンス部品は放熱性に優れたものとなる。

更に、コイルはケースによって保護されるが、前記ケースはボビンの端子台側（プリント基板側）が開口し、コイルの一部がプリント基板側に露出するとともに、前記端子台によって、プリント基板とコイルとの間に空間を形成することで、そこからコイルの発熱の放散が行われて、いっそうインダクタンス部品は放熱性に優れたものとなる。

本発明の一実施例に係るインダクタンス部品を示す外観斜視図である。 本発明の一実施例に係るインダクタンス部品の正面図である。 本発明の一実施例に係るインダクタンス部品の側面図である。 本発明の一実施例に係るインダクタンス部品の裏面図である。 本発明のインダクタンス部品に用いる環状磁心であって、２つの圧粉磁心で構成した例を示す外観斜視図である。 本発明のインダクタンス部品に用いる環状磁心を構成する一方の圧粉磁心の構成例を示す正面図である。 本発明のインダクタンス部品に用いる環状磁心を構成する他方の圧粉磁心の構成例を示す正面図である。 本発明のインダクタンス部品に用いるボビンの構成例を示す裏面側斜視図である。 本発明のインダクタンス部品に用いる図８に示したボビンのａ−ａ’断面図である。 本発明のインダクタンス部品に用いる図８に示したボビンのｂ−ｂ’断面図である。 本発明のインダクタンス部品に用いるケースの構成例を示す裏面側斜視図である。 本発明のインダクタンス部品に用いるケースの他の構成例を示す側面図である。 本発明のインダクタンス部品のプリント基板への実装状態を説明する為の図である。 本発明のインダクタンス部品の他の実施態様を示す外観斜視図である。 本発明のインダクタンス部品の他の実施態様を示す側面図である。 本発明のインダクタンス部品の他の実施態様を示す正面図である。 本発明の他の実施態様のインダクタンス部品に用いる放熱部材の一例を示す裏面側斜視図である。 本発明の他の実施態様のインダクタンス部品に用いる図１７に示した放熱部材のＡ−Ａ’断面図である。 従来のインダクタンス部品と、そのプリント基板への実装状態を説明する為の図である。 インターリーブ方式のスイッチング電源回路を説明するための図である。

図１〜図４を基に本発明のインダクタンス部品について説明する。図１はインダクタンス部品の一実施態様を示す外観斜視図であり、図２は図１に示したインダクタンス部品の正面図であり、図３はその側面図であり、図４はその裏面図である。

インダクタンス部品１は、基本的な構成として、圧粉磁心を組み合わせてなる環状磁心２０と、前記環状磁心２０に巻回する筒状のコイル６０を敷設するコイル巻装部を備えたボビン４０と、前記コイル６０に被せて保護するケース５０とを含んでいる。

図５は環状磁心の外観斜視図である。例示した環状磁心２０は矩形環状であって、圧粉磁心を組み合わせて、一部に空隙（磁気ギャップ）２３を備えた閉磁路を形成している。圧粉磁心は、純Ｆｅ、あるいはＦｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ系合金，Ｆｅ−Ａｌ系合金，Ｆｅ−Ｃｏ系合金，Ｆｅ−Ｃｒ系合金，Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ系合金（ＭはＣｒ又はＡｌ）等の軟磁性Ｆｅ基合金の軟磁性材料の粉末と、有機溶媒によって溶解されたバインダーとを混合し、成形して形成される。必要に応じて焼鈍等の熱処理を施す場合もある。軟磁性材料は常温以上での磁心損失の温度勾配が０〜負となるものが好ましい。

バインダーは、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等の有機バインダー、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）等の無機バインダー等が挙げられる。成形方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形、射出成形等の方法が挙げられる。

図６及び図７に環状磁心を構成する圧粉磁心を示す。本実施態様では、アルファベットのＪ字状に構成された圧粉磁心２１と、Ｌ字状に構成された圧粉磁心２２とを組み合わせている。Ｊ字状あるいはＬ字状の磁心形状以外にも、Ｕ字状、Ｉ字状の圧粉磁心を用いることもできる。また、例示した圧粉磁心の表面は平坦であるが、表面積を増して放熱性を高める様に一体的に突起や凹凸を設けても良い。

圧粉磁心２１、２２を組み合わせる場合には、コイル６０を敷設するコイル巻装部に磁気ギャップ２３が位置する様に突き合わされる。突き合わせ部２４における磁束の漏洩は、磁気ギャップ２３の部位と比べて極僅かであるので、後述する放熱部材（非磁性金属）を環状磁心と近接させても渦電流による損失が生じるのを防ぐことが出来る。磁気ギャップ２３の部位には絶縁性のスペーサーを挿入し、ギャップ長を保持した状態で、各突き合わせ部が接着される。ギャップ長はインダクタンス部品に要求される直流重畳特性によって、適宜設定される。スペーサーはエポキシ樹脂や６，６−ナイロン（登録商標）、液晶ポリマー等の絶縁性樹脂を用いるのが好ましい。また、突き合わせ部を固定する接着剤はエポキシ系接着剤やシリコーン系接着剤を用いるのが好ましい。

図８〜図９にボビンの構成例を示す。図８はボビンの裏面側斜視図であり、図９はそのａ−ａ’断面図であり、図１０は図８に示したボビンのｂ−ｂ’断面図である。ボビン４０は絶縁性樹脂で形成され、コイル巻装部４２を挟んで位置する複数の端子台４３にピン状の端子（ピン端子）４１が立設されている。図示した実施態様では、コイル巻装部４２の両端側にそれぞれ２つの端子台４３を備え、各端子台４１にはそれぞれ１つの端子４１が端子台４３と一体に固定されている。ピン端子４１はコバール、銅等の金属ピンで構成するのが好ましい。

ボビン４０の各端子台４３には、同じ方向に延出するピン端子４１を囲う様に、端子台４３と一体の壁部４４、４５が設けられている。前記ピン端子４１の根本側にコイル６０の端部がはんだ付け、溶接等の手段で接続される。前記壁部４４，４５の高さはコイル６０の端部が接続された部分の接続高さよりも高くなっている。

図１３はインダクタンス部品の実装状態を説明する為の図である。プリント基板９０にはインダクタンス部品１を実装するためのビアホール（図示せず）や配線パターン（図示せず）が設けられており、ピン端子４１（４１ａ，４１ｂ）の壁部４４，４５の端部から突出た部分がビアホールに通されて、前記配線パターンとはんだ接続される。プリント基板９０の一面とボビン４０の各端子台４３の壁部４４，４５の端部とが当接して、インダクタンス部品１はプリント基板９０に安定して実装される。また、コイル巻装部４２の両端側に、コイル６０と環状磁心２０との電気的絶縁を確保する様に鍔部４６が設けられている。鍔部４６はコイル６０の巻軸方向と直交する面を形成し、その外縁はコイル４２の巻回部の表面よりも外側にある。

端子台４１は、ケース５０から露出するコイル６０の巻回部で形成される巻回部形成面６１よりも外側に突出している。コイル６０の端部と端子４１との接続部やプリント基板９０と端子４１との接続部と、巻回部形成面６１との間に間隔を設けることで、はんだ接続の際にはんだが濡れあがってコイル６０の巻回部にまで及ぶのを防ぐことが出来る。なお、コイルの巻回部とは、コイル巻装部４２に位置するコイル４２を構成する導線が巻回された、コイル４２の端部の除く箇所である。また、巻回部形成面６１とは、コイル４２の巻回部の表面の内、ケース５０から露出する部分の表面を言う。

導線には、例えば、銅線にポリアミドイミドを被覆したエナメル線等が用いられる。その形状は円形状、長方形状等の種々の断面形状のものを用いることができ、コイル６０の巻数は、要求されるインダクタンスに基づいて適宜設定し、また線径も通電される電流により適宜選択される。

端子台４１、さらにはそれと一体の壁部４４，４５によって、プリント基板９０の実装面とコイル６０の巻回部形成面６１とが離れて、それらの間に空間７０が形成される。前記空間７０を通る空気を冷却媒体として、そこからコイル６０や環状磁心２０の発熱の放散を行うことで、放熱効果を高めるとともに、プリント基板９０や、それに実装される他の部品に与える熱的影響を減じることが出来る。

ボビン４０のコイル巻装部４２には空洞部４７が形成されており、前記空洞部４７に環状磁心２０の一部を収容する。空洞部４７の断面形状は環状磁心２０の磁路と直交する断面と同じ形状に形成され、コイル巻装部４２の外周もそれに倣った形状となっている。

図１１にコイルを保護するケースの斜視図を示す。ケース５０は絶縁性樹脂で一面が開口する矩形箱状に形成される。対向する二側面５３には開口（コア通し部）５４が設けられている。ボビン４０のコイル巻装部４２にコイル６０を敷設した後、ボビン４０の鍔部４６も覆う様にケース５０が被せられる。ボビン４０の空洞部４７とケース５０のコア通し部５４とに圧粉磁心２１，２２が挿通される。圧粉磁心の一方側には予めスペーサーが接着されており、空洞部４７内で他方側の圧粉磁心とスペーサーが接着され、空洞部４７に収容されない部分で突き合わされたところでも接着されて、ボビン４０に縦置きされた環状磁心２０を構成する。そして、ボビン４０とケース５０とが環状磁心２０によって連結される。

図１２に他の実施態様のケースを示す。このケース５０はコア通し部５４に切欠き部５５を設けたものである。切欠き部５５は開口５４の幅よりも狭く形成されているため、図１１のケースと同様に、ボビン４０とケース５０とが環状磁心２０によって連結可能である。

コイル６０をケース５０の各側面５２，５３、上面５１によって覆うことで、インダクタンス部品１がプリント基板９０に実装されるまでの間や実装後に、コイル６０と後述する放熱部材等の他の部品との接触による損傷を防ぐ。環状磁心２０とボビン４０とは空洞部４７内で接着固定されるが、環状磁心２０のボビン４０から露出する部分と端子台４３とを接着しても良いし、ケース５０もあわせて接着しても良い。

なおケース５０を環状磁心２０によってボビン４０と連結することで、組立の際に容易にケース５０を留めることが出来て好ましいが、予め、ケース５０はその内側とコイル６０の表面とで接着固定しても良い。また、ケース５０をコイル６０やボビン４０に接着する場合には、コア通し部５４は、ボビン４０とケース５０とが環状磁心２０によって連結可能な形状で無くても構わない。

ボビン４０及びケース５０は、優れた絶縁性、耐熱性及び成形性を有する樹脂により形成するのが好ましく、具体的にはポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が好ましい。それらの成形には射出成形法を用いることができる。

環状磁心２０のボビン４０から露出する部分は、剥き出しの状態であるので、環状磁心２０の発熱の放散が損なわれることがなく、また、環状磁心２０の剥き出し部分で放熱させることで、ボビン４０への熱的なダメージを減じることが出来る。更に、環状磁心２０の剥き出し部分はプリント基板９０から離れた位置にあるので、プリント基板９０等に対しても熱的なダメージを減じることが出来る。

更に環状磁心２０のボビン４０から露出する部分に、直接的もしくは間接的に放熱部材を接触させることで、いっそう放熱性を向上させることが出来る。放熱部材は冷却器として機能するものであって、アルミナや窒化珪素などの非磁性セラミックでも良いが、アルミニウム又はその合金、マグネシウム又はその合金、銅又はその合金等のような熱伝導率に優れた非磁性金属であるのがいっそう好ましい。なお間接的とは、放熱部材と環状磁心との間に、放熱グリスや接着剤等を設ける場合を言う。

図示したインダクタンス部品は、４つの端子４１を有し、コイル６０の両端部はそれぞれ接続端子４１ａと接続する。残りの２つの端子４１はコイル６０と接続されないダミー端子４１ｂである。ダミー端子４１ｂによって、インダクタンス部品１のプリント基板９０への固着強度を向上させることが出来る。接続端子４１ａが設けられた端子台４３とダミー端子４１ｂが設けられた端子台４３との間には、コイル６０の端部を通す切込み部４８が設けられており、前記空間７０と通じている。

接続端子４１ａとダミー端子４１ｂとは、コイル６０の中心軸ｘに対して線対称の位置関係となる様にするのが好ましい。この様に構成することで、インダクタンス部品１に方向性を持たせることが出来て、方向を間違えてプリント基板９０へ実装するのを防ぐことが出来る。

図１４〜１６にインダクタンス部品の他の実施態様を示す。図１４は冷却器（放熱部材）としてヒートシンクを設けたインダクタンス部品の外観斜視図であり、図１５はその側面図であり、図１６はその正面図である。また、図１７はヒートシンクの外観斜視図であり、図１８はＡ−Ａ’断面図である。

図１４に示したインダクタンス部品は、環状磁心２０のボビン４０から露出する部分に放熱部材３０を被せて接着固定してなり、２つのインダクタンス部品１を放熱部材３０で一体にしたインダクタンスユニット１０である。各インダクタンス部品１の基本構成は同じだが、コイル６０の両端と端子４１との接続関係が異なる。インダクタンスユニット１０のインダクタンス部品１は、図２０に示したインターリーブ方式のスイッチング電源回路では、リアクトル２０１ａ，２０１ｂとして用いることが出来る。２つのインダクタンス部品を１つのインダクタンスユニットとして構成することで、取扱いが容易であるし、プリント基板への実装工数も低減することが出来る。

放熱部材となるヒートシンク３０はアルミニウム等の非磁性金属を鋳造、あるいは切削によって形成される。ヒートシンク３０は平面視で矩形のブロックであって、一方の主面には、インダクタンス部品１の環状磁心２０の一部を収容する窪み部３１が２箇所設けられ、対向する他方の主面には複数の溝部３２，３４と各溝部との間に放熱フィン３３が設けられている。２つの窪み部３１の間に位置する溝部３４は、表面積を大きくとるとともに、インダクタンス部品１間で熱の経路を分離するように、他の溝部３２よりも深く形成されている。

コイル６０はケース５０によって保護されているので、コイル６０とヒートシンク３０が干渉する事無く、絶縁が確保された状態で、ヒートシンク３０をケース５０と当接する程度に環状磁心２０を覆うことが出来て、優れた放熱効果を得ることが出来る。ヒートシンク３０の放熱フィン３３の形態は特に限定されず、ヒートシンク３０を熱容量の大きな他の金属体等（例えば、スイッチング電源を収める筐体など）に接触させて用いる場合には、放熱フィン３３を設けずに、接触面に倣った形状とするのが好ましい。

（実施例）
以下、本発明のインダクタンス部品の実施形態を詳述するが、基本的な構成及び動作は図１〜図１２を用いて前述したものと同じであるので、重複した説明は適宜省略する。ここで作成したインダクタンス部品は、２０Ａでインダクタンス値が５０μＨとなる様に構成した。

環状磁心２０に用いた圧粉磁心は、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系アモルファス合金でなる軟磁性材料の粉末を用いた。Ｊ字状の圧粉磁心２１とＬ字状の圧粉磁心２２とを組み合わせて、外径寸法が４６ｍｍ×２４ｍｍ×１０ｍｍで、磁気ギャップが３ｍｍの環状磁心２０とした。この圧粉磁心の磁気特性は、飽和磁束密度Ｂｓが１．５６Ｔ（温度２３℃）、実効透磁率μｅが５０（温度２３℃）、磁心損失が６０ｋＷ／ｍ^３（磁束密度５０ｍＴ、周波数５０ｋＨｚ、温度２３℃）である。

ケース５０、ボビン４０を絶縁樹脂であるフェノール系樹脂で形成し、コイル巻装部４２に線径０．２３ｍｍ／２４本のリッツ線を４０ターン巻回した。圧粉磁心２１，２２をそれぞれケース５０の空洞部４７に通して接着固定して、ケース（ピン端子を除く）を含めた外形寸法が最大寸法で、長さ、高さ、幅が、４６ｍｍ×３５ｍｍ×２２ｍｍのインダクタンス部品１を得た。また、図１７、図１８に示したアルミニウムで構成されたヒートシンク３０を準備し、窪み部３１に得られたインダクタンス部品１の環状磁心側を収容して接着して、図１４〜図１６に示したインダクタンスユニット１０を得た。インダクタンスユニット１０の外形寸法は、最大寸法で、長さ、高さ、幅が、５８ｍｍ×４３ｍｍ×４５ｍｍであった。

作製したインダクタンス部品を図２０に示した２相マルチフェーズ方式のスイッチング電源回路に搭載して動作させ、ボビン４０からあらわれた環状磁心２０の表面温度を赤外線放射温度計で計測した。ヒートシンク３０を有さないインダクタンス部品１で構成した場合では、電源回路の動作時間に応じて温度上昇するが約１００℃で安定した。またインダクタンスユニット１０で構成した場合は、約８０℃で安定した。

１ インダクタンス部品
１０ インダクタンスユニット
２０ 環状磁心
２１，２２ 圧粉磁心
３０ 放熱部材、ヒートシンク
４０ ボビン
４１、４１ａ、４１ｂ 端子、ピン端子、ダミー端子
４２ コイル巻装部
４３ 端子台
４７ 胴部
５０ ケース
６０ コイル
６１ 巻回部形成面

Claims (8)

1. コイル巻装部を挟んで位置する複数の端子台に設けられた端子を備えたボビンと、前記ボビンのコイル巻装部に敷設されたコイルと、前記コイルを収めるケースと、前記ボビンのコイル巻装部に設けられた空洞部に一部が通されて縦置きされた環状磁心を備え、
   前記環状磁心は複数の圧粉磁心を組み合わせて構成され、
   前記ケースは前記ボビンの端子台側に開口部を有し、前記開口部からコイルの一部を露出させ、
   前記環状磁心の前記ボビンから露出する部分は、剥き出しの状態であることを特徴とするインダクタンス部品。
2. 請求項１に記載のインダクタンス部品であって、
   前記ケースは一対のコア通し部を有し、前記ボビンのコイル巻装部に設けられた空洞部と前記ケースのコア通し部とに環状磁心が通されて、前記ケースと前記ボビンとが連結されたことを特徴とするインダクタンス部品。
3. 請求項１又は２に記載のインダクタンス部品であって、
   前記ボビンの端子台は、前記ケースの開口部から露出するコイルの巻回部で形成される巻回部形成面よりも外側に突出していることを特徴とするインダクタンス部品。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のインダクタンス素子であって、
   前記ボビンの端子がピン端子であって、前記ピン端子の根本側に前記コイルの端部が接続され、
   前記ボビンの端子台には前記ピン端子を囲う端子台と一体の壁部を有し、前記壁部の高さは前記コイルの接続高さよりも高いことを特徴とするインダクタンス部品。
5. 請求項１乃至４に記載のインダクタンス部品であって、
   前記ボビンの端子台には、前記コイルの端部が接続される接続端子と、前記コイルの端部と接続しないダミー端子を備え、
   前記接続端子が設けられた端子台と前記ダミー端子が設けられた端子台との間に、コイルの端部を通す切込み部を有することを特徴とするインダクタンス部品。
6. 請求項５に記載のインダクタンス部品であって、
   前記接続端子と前記ダミー端子とは、前記コイルの中心軸に対して線対称の位置関係であることを特徴とするインダクタンス部品。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のインダクタンス部品であって、
   前記環状磁心の前記ボビンから露出する部分と直接的もしくは間接的に接触する放熱部材を設けたことを特徴とするインダクタンス部品。
8. 請求項７に記載のインダクタンス部品であって、
   前記放熱部材が熱伝導率に優れた非磁性金属であって、前記放熱部材の一部に設けた窪みに、環状磁心のボビンから露出する部分の一部を収容したことを特徴とするインダクタンス部品。

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