JP2016029678A - 磁性素子 - Google Patents

Abstract

【課題】磁束漏れを低減すると共に、渦電流損失を低減させることが可能な磁性素子を提供する。
【解決手段】磁性素子１０Ａは、導線を巻回することにより構成されるコイルと、コイルの外周側に配置されると共に、コイルを囲むリングコア５０と、リングコア５０に取り付けられると共に、導線の端末が電気的に接続される端子部材４０と、を具備する。リングコア５０には、その高さ方向の一端側から中途部分までリングコア５０の外周面から切り落とされた形状の段差部５６が設けられている。段差部５６には高さ方向と交差する段差面が設けられていて、端子部材４０の少なくとも一部が差し掛かることで、端子部材４０がリングコア５０に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性素子に関する。

各種の磁性素子の中には、特許文献１に示すような構成が存在している。特許文献１に開示の構成では、ドラムコア３の巻枠部には、巻線２の巻回によりコイルが形成され、また、このコイルの外周側にはリングコア４が配置されている。そして、リングコア４には、コイルの端末を挿通させるための切欠部（引出部４ｈ）が下方側の隅部に設けられている。

また、リングコア４の側面には、端子５の上下の爪部（端子部５ｃ、係合部５ｄ）を係合させるための切欠部（係合凹部４ｊ、４ｋ）が、上面および下面の中央側に設けられている。このように、切欠部（係合凹部４ｊ、４ｋ）に端子５の爪部を位置させることで、磁性素子の高さが高くなるのを抑えている。

特開２００８−１０８９４４号公報

ところで、特許文献１に開示の構成では、リングコア４には、複数の切欠部が設けられている。そのため、磁束漏れが比較的大きなものとなっている。特に、特許文献１の構成では、リングコア４を側面視した場合に、ドラムコア３に向かうようにリングコア４を貫く切欠部（係合凹部４ｊ、４ｋ）が設けられ、その切欠部に端子５の爪部（端子部５ｃ、係合部５ｄ）を係止させている。そのため、磁束漏れが比較的大きいものとなっている。

また、特許文献１に開示の構成では、端子５の上方側の爪部（端子部５ｃ）は、磁路を遮るように配置されている。そのため、この爪部（端子部５ｃ）では、渦電流損失が発生してしまう、という問題もある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁束漏れを低減すると共に、渦電流損失を低減させることが可能な磁性素子を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の磁性素子は、導線を巻回することにより構成されるコイルと、コイルの外周側に配置されると共に、当該コイルを囲むリングコアと、リングコアに取り付けられると共に、導線の端末が電気的に接続される端子部材と、を具備し、リングコアには、その高さ方向の一端側から中途部分まで当該リングコアの外周面から切り落とされた形状の段差部が設けられていて、当該段差部には高さ方向と交差する段差面が設けられていて、段差部には、端子部材の少なくとも一部が差し掛かることで、当該端子部材がリングコアに取り付けられている、ことを特徴としている。

また、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、高さ方向の一端側におけるリングコアの輪郭で囲まれる投影面積は、高さ方向の他端側におけるリングコアの輪郭で囲まれる投影面積よりも小さく設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、リングコアの高さ方向における他端側から段差面までの高さは、導線の直径に対して、３００％以上の高さに設けられることにより、端子部材のうち導線の端末が接続される端末接続部において最も断面積が小さな部分が、当該端末の断面積と同等か、またはそれよりも大きな断面積としている、ことが好ましい。

また、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、リングコアの高さ方向における他端側から段差面までの高さは、１．０ｍｍ〜７．０ｍｍの範囲内に設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、段差部から内周孔に至るまでの壁部分の肉厚のうち、最も壁部分の肉厚が薄い部分の厚み寸法は、リングコアの側面の厚み寸法のうち最も薄い部分と同等か、またはそれよりも厚くなるように設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、リングコアの外周面には、互いに直交する４つの側面と、その側面の隅部分を面取りした面取り部が設けられていて、段差部は、側面と面取り部とに跨るように設けられている、ことが好ましい。

さらに、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、端子部材には、段差面に対向する状態で設けられる第１係止部と、リングコアの高さ方向の他端側に位置する第２係止部と、第１係止部と第２係止部とを連結する連結部と、が設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の磁性素子の他の側面は、上述の発明に加えて更に、リングコアの内周孔には、ドラムコアが配置され、このドラムコアは、第１鍔部と第２鍔部とこれらを結ぶ柱脚部を有していて、これら第１鍔部、第２鍔部および柱脚部で囲まれる巻枠部には、コイルが配置されていて、端子部材には、内方爪部が設けられていて、当該内包爪部は、リングコアと、ドラムコアの間の隙間に位置するように第２係止部の内周側から折れ曲げられている、ことが好ましい。

本発明によると、磁性素子において、磁束漏れを低減すると共に、渦電流損失を低減させることが可能となる。

第１の実施の形態に係る磁性素子の構成を示す斜視図である。 図１の磁性素子の構成を示す分解斜視図である。 図１の磁性素子の構成を示す側断面図である。 図１の磁性素子の構成を示す底面図である。 図１の磁性素子のうちリングコアの側面部側の構成を拡大して示す部分的な斜視図である。 変形例に係る磁性素子の構成を示す斜視図である。 第２の実施の形態に係る磁性素子の構成を示す斜視図である。 図７の磁性素子の構成を示す分解斜視図である。 第３の実施の形態に係る磁性素子の構成を示す斜視図である。 図９に示す磁性素子を実装基板に実装した様子を示す斜視図である。 図７に示す磁性素子を実装基板に実装した状態を示す斜視図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る、磁性素子１０Ａについて、図１から図５に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明することがある。そのうち、Ｘ方向はボビンのうち一対の端子台を結ぶ方向とし、Ｘ１側は図１において右奥側とし、Ｘ２側は図１において左手前側とする。また、Ｚ方向は磁性素子１０Ａの高さ方向（厚み方向）とし、Ｚ１側は図１における上側とし、Ｚ２側は図１における下側とする。また、Ｙ方向はＸ方向およびＺ方向に直交する方向とし、Ｙ１側は図１において右手前側とし、Ｙ２側は図１において左奥側とする。

図１は、磁性素子１０Ａの構成を示す斜視図である。図２は、磁性素子１０Ａの構成を示す分解斜視図である。図３は、磁性素子１０Ａの構成を示す側断面図である。図４は、磁性素子１０Ａの構成を示す底面図である。また、図５は、磁性素子１０Ａのうちリングコア５０の側面部５２側の構成を拡大して示す部分的な斜視図である。

図１から図４に示すように、磁性素子１０Ａはドラムコア２０と、コイル３０と、端子部材４０と、リングコア５０とを有している。

これらの各部材のうち、ドラムコア２０は、上鍔部２１と、柱脚部２２と、下鍔部２３と、を有していて、これら上鍔部２１、柱脚部２２および下鍔部２３で囲まれる部分が、コイル３０が配置される巻枠部２４となっている。

上鍔部２１、柱脚部２２および下鍔部２３の平面形状は円形状に設けられている。このドラムコア２０のうち、上鍔部２１と下鍔部２３とは、ほぼ等しい大きさの円盤形状に設けられている。ただし、図２に示すように、上鍔部２１には切欠部が設けられていないものの、下鍔部２３には切欠部（下鍔切欠部２３ａとする）が設けられている、という点で、上鍔部２１と下鍔部２３とは相違している。

下鍔切欠部２３ａは、コイル３０を形成する導線３１の端末３１ａを巻枠部２４から下方側（Ｚ２側）に向けて通すための部分であり、そのため下鍔切欠部２３ａは、下鍔部２３の外周面から中心側に向かい切り欠いた形状に設けられている。なお、図４に示すように、下鍔切欠部２３ａは、切欠部分が湾曲した凹部形状またはＶ字形状に設けられていて、下鍔部２３を上下方向で貫いている。そのため、端末３１ａを巻枠部２４から下方側（Ｚ２側）に良好にガイド可能となっている。なお、下鍔切欠部２３ａの切り欠き形状は、上述した以外の形状であっても良い。

また、柱脚部２２は、その上下方向（Ｚ方向）の寸法が上鍔部２１および下鍔部２３よりも大きな円柱形状に設けられている。また、かかる柱脚部２２の外周側の巻枠部２４には、導線３１を巻線機等で巻回することにより、コイル３０が設けられている。コイル３０は、図２および図３に示す構成では、上鍔部２１および下鍔部２３よりも外周側に位置しない（直径が小さい）状態に設けられている。

また、端子部材４０は、導電性を有する金属板をプレス加工によって打ち抜いたり折り曲げることにより形成される。図２に示すように、端子部材４０には、側面当接部４１と、端末接続部４２と、実装端子部４３と、内方爪部４４と、上部係止部４５とを有している。

側面当接部４１は、リングコア５０の側面部５２に当接する部分である。図２に示す構成では、側面当接部４１は、Ｙ方向に長い矩形状に設けられている。また、図１、図４および図５に示すように、端末接続部４２は、リングコア５０の面取り部５３に当接する部分であり、側面当接部４１のＹ方向の両端側から延出する自由端状の部分である。そのため、端末接続部４２の長さは、さほど長く設けられておらず、また端末接続部４２は、自由端状に設けられているため、端末３１ａを端末接続部４２に電気的に接続する場合には、はんだ付け以外に、抵抗溶接やレーザ溶接等、種々の手法を用いることができる。また、リングコア５０の外周における寸法（たとえば側面部５２の周方向の長さ等）が若干異なっていても、自由端状の端末接続部４２の折り曲げ位置を調整することで、リングコア５０に対して端子部材４０を適切に取り付けることができる。

この端末接続部４２には、導線３１の端末３１ａが接続される。そのため、端末接続部４２には、下方向から上方側に向かい凹んだ凹み部４２ａが設けられていて、その凹み部４２ａに端末３１ａを通すことができる。また、端末接続部４２の自由端側には、その端末接続部４２からさらに延出する舌片部４６が設けられている。舌片部４６は、端末接続部４２よりも細く、そのため端末接続部４２に対する折り曲げが容易となる。そのため、図１および図５に示すように、凹み部４２ａに通された端末３１ａを端末接続部４２との間で挟み込むようにして、その端末３１ａを保持することができ、その保持の後に、はんだ付け、抵抗溶接や、レーザ溶接等の様々の溶接手段を用いて、これらを電気的に接続することができる。

なお、端末接続部４２には、上部係止部４５と実装端子部４３とを連結する、連結部としての機能も存在している。

実装端子部４３は、端子部材４０のうち最も下方側に位置する部分である。この実装端子部４３は、図３および図４に示すように、実装基板に対して電気的に接続される部分である。そのため、実装端子部４３は、リングコア５０の下面側に位置している。なお、実装端子部４３は、リングコア５０の側面部５２から内周孔５１の間に位置しているため、外周側の側縁は直線状に設けられているものの、内周側の側縁は弧状に設けられている。

また、実装端子部４３は、リングコア５０の下面側に当接することで、後述する上部係止部４５と共に、端子部材４０がリングコア５０に取り付けられるのを維持する部分でもある。そのため、実装端子部４３は、第２係止部に対応する。

また、内方爪部４４は、実装端子部４３の弧状の内周側から上方に向かって折れ曲がっている部分であり、側面当接部４１、端末接続部４２および実装端子部４３よりも小さく設けられている。この内方爪部４４は、下鍔部２３とリングコア５０の間の隙間に位置している。本実施の形態では、内方爪部４４は、実装端子部４３のＹ方向の端部側にそれぞれ設けられているので、１つの端子部材４０につき合計２つ存在している。それにより、リングコア５０に対するドラムコア２０の位置決め性が向上している。しかしながら、内方爪部４４は、幾つ設けられても良い。

また、上部係止部４５は、図２に示すように、側面当接部４１の上縁部からＸＹ平面に水平な方向に向かって折り曲げられている部分であり、側面当接部４１、端末接続部４２および実装端子部４３よりも小さく設けられている。なお、上部係止部４５は、第１係止部に対応する。

この上部係止部４５は、後述する段差部５６に位置する部分であり、実装端子部４３および内方爪部４４と共に、端子部材４０がリングコア５０に取り付けられるのを維持する部分である。後述する段差部５６がリングコア５０の側面部５２と面取り部５３とに跨って存在しているため、上部係止部４５は、側面当接部４１のうち長手方向（Ｙ方向）の両端側に存在している。また、上部係止部４５の幅方向（Ｘ方向）の寸法は、後述する段差部５６に当接する程度でよい。そのため、上部係止部４５の幅方向の寸法は、従来の爪部の幅方向の寸法よりも大幅に小さく設けられている。

なお、端子部材４０は、図１から図５に示す構成には限られない。たとえば、図６に示すように、端末接続部４２付近の形状が異なるものであっても良い。図６に示す構成では、端末接続部４２には、上下方向から凹んだ凹み部４２ａが設けられていて、その上下における凹み部４２ａの存在によって端末３１ａを端末接続部４２に巻回させるようにして、当該端末３１ａを端末接続部４２に絡げ易くなっている。そして、端末３１ａを端末接続部４２に絡げた後に、半田等で固定することができる。

＜リングコア５０について＞
次に、リングコア５０について説明する。リングコア５０は、ドラムコア２０およびコイル３０の外周側に配置されていて、ドラムコア２０およびコイル３０の外周側に対して対向するように設けられている。すなわち、環状に設けられているリングコア５０の内周孔５１には、ドラムコア２０およびコイル３０が配置されているが、リングコア５０の内周壁５０ａは、上鍔部２１および下鍔部２３の外周面に対して所定の隙間を有して対向している。

図２および図４に示すように、リングコア５０は、４つの側面５２を有する略矩形に設けられているが、そのリングコア５０の四隅は切り落とされた（面取りされた）状態となっている。以下では、この切り落とされた（面取りされた）部分を、面取り部５３とするが、この面取り部５３は、隣接する側面５２に対し、たとえば４５度といった角度で傾斜して設けられている。

面取り部５３の下端側には、切欠部（隅側切欠部５４とする）が設けられている。隅側切欠部５４も、下鍔切欠部２３ａと同様に、コイル３０を形成する導線３１の端末３１ａを内周孔５１側からリングコア５０の外周側に向けて通すための部分である。図２等に示す構成では、隅側切欠部５４は、リングコア５０の外周側から内周孔５１に向かって貫くように切り欠いていて、その切り欠き形状は、略台形状に設けられている。しかしながら、隅側切欠部５４の切り欠き形状は、湾曲した凹部形状またはＶ字形状等、その他の形状であっても良い。

また、リングコア５０の側面５２の下端側には、凹部５５が設けられている。凹部５５は、端子部材４０の実装端子部４３が位置する部分である。凹部５５も、隅側切欠部５４と同様に、リングコア５０の外周側から内周孔５１に向かって貫くように切り欠いている。ただし、本実施の形態では、凹部５５の窪み深さは、隅側切欠部５４の窪み深さよりも小さく設けられている。なお、凹部５５を設けずに省略する構成を採用しても良い。

また、リングコア５０の外周面には、段差部５６が設けられている。段差部５６は、側面５２の高さ方向の中途部分に設けられている。しかも、段差部５６は、側面５２と面取り部５３に跨るように設けられている。本実施の形態では、段差部５６は、次のような形状に設けられている。すなわち、リングコア５０の側面５２と面取り部５３とに跨る部分には、そのリングコア５０の上面側から下方側に向かうように、略平行四辺形状の四角柱形状に切り落とした部位（段差切り落とし部５７とする）が存在していて、その段差切り落とし部５７の下方側が段差部５６となっている。そのため、段差部５６の段差面５６ａを上面側から見ると、その形状が略平行四辺形状に設けられている。

なお、かかる段差切り落とし部５７が存在する場合、次のようなメリットがある。すなわち、端子部材４０の上部係止部４５が形成される前（曲げられる前）の段階で、曲げ加工によって上部係止部４５を形成する場合、段差切り落とし部５７の上部側から曲げ加工のための治具等を上部係止部４５に相当する部分に容易に押し当てることができ、それによって上部係止部４５の形成（曲げ加工）が行い易くなる。

段差面５６ａは、本実施の形態では、リングコア５０の下面および実装基板に対して、略平行をなすように設けられている。ただし、段差面５６ａは、リングコア５０の中心側から外周面側に向かうにつれて、徐々に上方に向かうように傾斜する形状に設けられていても良い。段差面５６ａがこのような形状に設けられている場合には、端子部材４０の上部係止部４５が、段差部５６から外れ難くすることができる。

また、段差面５６ａよりもリングコア５０の中心側に位置する段差側面５６ｂは、側面５２に対して略平行に設けられている。しかしながら、段差側面５６ｂは側面５２に対して平行でなくても良く、たとえばＹ方向に対して傾斜して設けられていても良い。また、段差面５６ａのうち側面５２から段差側面５６ｂまでの寸法（段差面５６ａの幅）は、端子部材４０の上部係止部４５の幅と同等か、または上部係止部４５の幅よりも若干大きく設けられている。

ここで、段差部５６の寸法は、次のようにして定めることができる。すなわち、段差部５６の幅寸法（段差面５６ａの幅寸法；内周孔５１側に向かう深さ）が大きくなると、リングコア５０が割れ易くなる。そのため、段差部５６の幅寸法は、リングコア５０が容易に割れない程度のものとする必要がある。

ここで、図５等に示すように、段差部５６から内周孔５１に至るまでの壁部分の肉厚のうち、最も壁部分の肉厚が薄い部分は、段差側面５６ｂと、その段差側面５６ｂと交差する傾斜面５６ｃとの境界部Ｐである。一方で、リングコア５０の側面５２においては、図５等からも明らかなように、それぞれの側面５２に対して、内周孔５１の中心から垂直な垂直線と交差する中央位置Ｑにおいて、リングコア５０の壁部分の肉厚Ｔ１が最も薄く設けられている。そのため、中央位置Ｑにおける壁部分の肉厚Ｔ２に対して、境界部Ｐにおける壁部分の肉厚Ｔ１が、同等か、またはそれよりも肉厚であることが好ましい。

なお、ドラムコア２０とリングコア５０とは、それらの材質を磁性材としているが、磁性材としては、例えば、ニッケル系のフェライトまたはマンガン系のフェライト等の種々のフェライト、パーマロイ、センダスト等、各種の磁性材料および各種の磁性材料の混合物を用いることが可能である。

＜段差部５６の寸法と、端子部材４０の共通化について＞
ところで、リングコア５０の下端側から段差部５６までの高さ（厚み）は、次のように設けられている。すなわち、リングコア５０の下端側から段差部５６までの高さＨ１が、さほど高くない場合には、段差部５６の段差面５６ａから下端側までの厚みが薄くなり、その部分が割れ易くなる。そのため、高さＨ１は、２ｍｍ以上とすることが好ましく、３ｍｍ以上の寸法とすることが一層好ましい。特に、１２ｍｍ角（Ｘ方向およびＹ方向の長さが１２ｍｍ）の磁性素子１０Ａの場合、高さＨ１は３ｍｍ以上の寸法とすることが好ましい。

また、同じ実装面積であっても、磁性素子１０Ａの高さには、種々のものが存在している。たとえば、１２ｍｍ角の磁性素子１０Ａの場合、高さが３．０ｍｍから１０．０ｍｍまでのものが存在している。ところで、従来構成のように、リングコアの上面側と下面側に対して爪部で係止する構成を採用する場合、高さの異なる磁性素子毎に、寸法の異なる端子部材を作製し、その端子部材をリングコアに取り付けることになる。その場合、高さの異なる磁性素子毎に、端子部材を作製するための金型が異なることになる。

しかしながら、本実施の形態では、リングコア５０の高さ方向の中途部分に段差部５６が設けられている。そのため、高さが異なる磁性素子１０Ａの間で、リングコア５０の下端側から段差部５６までの高さＨ１を同じ高さとすることで、高さが異なる磁性素子１０Ａの間であっても、同じ端子部材４０を用いることが可能となる。すなわち、端子部材４０を作製するための金型が１つで済み、磁性素子１０Ａを製造するためのコストを低減することが可能となる。また、磁性素子１０Ａの高さに応じた端子部材４０を多数用意せずに済むので、磁性素子１０Ａの製造に必要とされる在庫部品点数を低減することができる。

なお、高さが異なる磁性素子１０Ａの間で、リングコア５０の下端側から段差部５６までの高さＨ１を同じ高さとする場合、高さＨ１は、なるべく小さな寸法であることが好ましい。高さＨ１が小さな寸法である場合には、高さの低い磁性素子１０Ａを製造する場合にも、共通の端子部材４０を用いることができるからである。しかしながら、高さＨ１が低くなると、その分だけ、端末接続部４２の抵抗値が増大する。そのため、高さＨ１の下限の寸法値としては、端末接続部４２のうち最も断面積が小さな部分の抵抗値が、端末３１ａの抵抗値と同等か、またはそれよりも低い抵抗値となる必要がある。

なお、端末接続部４２のうち最も断面積の小さな部分は、凹み部４２ａが存在する部位を高さ方向で切断した部位である。しかし、この凹み部４２ａの凹み深さは、端末３１ａの直径により定まる。そのため、端子部材４０の高さ方向の寸法が定まり、それにより上述した高さＨ１を定めることができる。具体的には、リングコア５０の高さ方向（Ｚ方向）における下端側（他端側）から段差面５６ａまでの高さＨ１は、導線３１ａの直径に対して、３００％以上の高さに設けることで、端末接続部４２のうち最も断面積が小さな部分の抵抗値が、端末３１ａの抵抗値と同等か、またはそれよりも低い抵抗値となる。

＜磁性素子１０Ａの製造方法について＞
次に、磁性素子１０Ａの製造方法について説明する。磁性素子１０Ａを製造する場合、予め、ドラムコア２０、リングコア５０および端子部材４０を、それぞれ別々に作製する。そして、ドラムコア２０の巻枠部２４に導線３１を巻回して、コイル３０を形成する。その後に、たとえば端子部材４０の内方爪部４４を折り曲げてから、ドラムコア２０の下鍔部２３の外周側が、内方爪部４４と当接するように配置する。このとき、端子部材４０やドラムコア２０の位置決めを行うための治具を用いるようにしても良い。

その後に、実装端子部４３にリングコア５０を載置する。かかる実装端子部４３へのリングコア５０の載置により、側面当接部４１が側面５２に当接する状態となる。なお、実装端子部４３へのリングコア５０の載置に先立って、導線３１の端末３１ａを下鍔切欠部２３ａに通しておくことが好ましい。その後に、端子部材４０の端末接続部４２を面取り部５３に沿うように折り曲げる。また、上部係止部４５が段差部５６に接触するように、上部係止部４５を折り曲げる。上部係止部４５の折り曲げにおいては、たとえば、段差部５６の上方側から折り曲げのための治具を、段差部５６となる部位に押し当てる等して行うことができる。

また、隅側切欠部５４に端末３１ａを通して、その端末３１ａをリングコア５０の外側に導出させる。その後に、端末３１ａを端末接続部４２に沿わせ、さらに舌片部４６を折り曲げて、端末３１ａを端末接続部４２と舌片部４６とで挟み込むようにする。その後に、はんだ付け、抵抗溶接、またはレーザ溶接等の手法によって、端末３１ａ、端末接続部４２および舌片部４６を電気的に接続する。このようにして、磁性素子１０Ａが形成される。

なお、端子部材４０の各部位（側面当接部４１、端末接続部４２、実装端子部４３、内方爪部４４および上部係止部４５）とリングコア５０の各部位との間には、接着剤が存在する構成としても良い。特に、段差部５６は、接着剤を載置することが可能となるので、段差部５６と上部係止部４５との接着性を向上させることもできる。

＜効果について＞
以上のような構成の磁性素子１０Ａによると、リングコア５０には、その高さ方向の一端側から中途部分まで当該リングコア５０の外周面から切り落とされた形状の段差部５６が設けられていて、その段差部５６には高さ方向と交差する段差面５６ａが設けられていいる。また、この段差部５６には、端子部材の少なくとも一部が差し掛かることで、端子部材４０がリングコア５０に取り付けられる。そのため、段差面５６ａに上部係止部４５が当接または対向する状態とすることで、端子部材４０がリングコア５０に取り付けられる。

それにより、従来のように、リングコア５０に端子部材を取り付けるために、リングコア５０の上面側に爪部が入り込む凹部を設けずに済む。それにより、リングコア５０における凹部の箇所が低減され、それによって磁束漏れを低減させることができる。

また、従来構成のように、リングコア５０の上面に爪部が入り込む凹部を設けている場合、磁路の一部を遮る状態となり、それによって爪部に渦電流損失が発生する。しかし、本実施の形態では、上部係止部４５が段差部５６に位置することで、上部係止部４５は、磁路を遮らない配置となる。それにより、渦電流損失が発生するのを抑えることが可能となり、渦電流損失を低減可能となる。

また、本実施の形態では、磁性素子１０Ａの高さ方向（Ｚ方向）の下端側（一端側に対応）におけるリングコア５０の輪郭で囲まれる投影面積は、高さ方向（Ｚ方向）の上端側（他端側に対応）におけるリングコア５０の輪郭で囲まれる投影面積よりも小さく設けられている。そのため、段差部５６を有するリングコア５０が大きくなるのを防ぐことができる。特に、本実施の形態では、段差部５６を形成するために、段差切り落とし部５７が設けられているので、この段差切り落とし部５７を介して、上部係止部４５を折り曲げるための治具を上方側から下方に向けて容易に進行させることができ、上部係止部４５を容易に形成することができる。

さらに、本実施の形態では、リングコア５０の高さ方向（Ｚ方向）における他端側（下端側）から段差面５６ａまでの高さＨ１は、導線３１の直径に対して、３００％以上の高さに設けられている。そして、端子部材４０のうち導線３１の端末３１ａが接続される端末接続部４２において最も断面積が小さな部分が、端末３１ａの断面積と同等か、またはそれよりも大きな断面積としている。このため、端末接続部４２のうち最も断面積が小さい部分で抵抗値が増大するのを防止することができる。

特に、端末接続部４２のうち最も断面積が小さい部分の断面積を、導線３１の断面積に対して１００％程度とすることにより、高さＨ１を最も小さくすることができる。それにより、高さの低い磁性素子１０Ａにおいても端子部材４０を用いることができ、それによって端子部材４０を用いることができる磁性素子１０Ａの種類を増やすことができる。

また、本実施の形態では、リングコア５０の高さ方向（Ｚ方向）における下端側（他端側）から段差面５６ａまでの高さＨ１は、１．０ｍｍ〜７．０ｍｍの範囲内に設けられている。このように、高さＨ１が１．０ｍｍ以上に設けられることにより、リングコア５０が割れ易くなるのを防止可能となる。また、高さＨ１が７．０ｍｍ以下に設けられることにより、種々の高さの磁性素子１０Ａに対して、端子部材４０を用いることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、段差部５６から内周孔５１に至るまでの壁部分の肉厚のうち、最も壁部分の肉厚が薄い部分（境界部Ｐ）の肉厚Ｔ１は、リングコア５０の側面５２の厚み寸法のうち最も薄い部分（中央位置Ｑ）の肉厚Ｔ２と同等か、またはそれよりも厚くなるように設けられている。このため、段差部５６においてリングコア５０の壁部分の肉厚Ｔ１が、肉厚Ｔ２よりも薄くなるのを防止可能となる。それにより、段差部５６に割れ易い部分が形成されるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、リングコア５０の外周面には、互いに直交する４つの側面５２と、その側面５２の隅部分を面取りした面取り部５３が設けられていて、段差部５６は、側面５２と面取り部５３とに跨るように設けられている。このため、段差部５６は、リングコア５０のうち側面５２の中央側には形成されず、面取り部５３側に位置する状態となる。ここで、側面５２に段差部を形成する場合には、側面５２の壁部分の肉厚が過度に薄くなる部分が形成されるが、面取り部５３に跨るように段差部５６を設ける場合には、そのような壁部分の肉厚が過度に薄くなる部分が形成されるのを防ぐことができる。

さらに、本実施の形態では、端子部材４０には、段差面５６ａに対向する状態で設けられる上部係止部４５と、リングコア５０の高さ方向の下端側に位置する実装端子部４３と、上部係止部４５と実装端子部４３とを連結する端末接続部４２とが設けられている。このため、端子部材４０のうち上部係止部４５を段差部５６に位置させた状態で、リングコア５０に端子部材４０を保持させることができる。

また、本実施の形態では、端子部材４０には、内方爪部４４が設けられていて、その内方爪部４４は、リングコア５０と、ドラムコア２０の間の隙間に位置するように実装端子部４３の内周側から折れ曲げられている。このため、リングコア５０に対するドラムコア２０の位置決め性を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る磁性素子１０Ｂについて説明する。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態における磁性素子１０Ａと同様の構成となる部分については、同一の符号を用いると共に、説明を省略するものとする。

図７は、第２の実施の形態に係る磁性素子１０Ｂの構成を示す斜視図である。図８は、第２の実施の形態に係る磁性素子１０Ｂの構成を示す分解斜視図である。図７および図８に示すように、本実施の形態では、端子部材４０Ｂおよびリングコア５０Ｂの形状が異なっている。また、本実施の形態では、端子部材４０Ｂは４つ設けられている。以下、その詳細について説明する。

また、本実施の形態の端子部材４０Ｂは、側面５２に当接する部位である側面当接部４１が存在していない。かかる側面当接部４１に代えて、本実施の形態では、隅部当接部４７が設けられている。隅部当接部４７は、面取り部５３に当接する部分である。また、実装端子部４３Ｂは、上述した実装端子部４３に相当する部分である。ただし、本実施の形態では、下鍔切欠部２３ａから導出される端末３１ａを、隅側切欠部５４に位置させつつリングコア５０の外部に導出させるために、実装端子部４３Ｂには、溝部４３Ｂａが設けられていて、その溝部４３Ｂａに端末３１ａが入り込むことで、実装端子部４３Ｂの下面よりも端末３１ａが上方に位置している。それにより、実装基板への実装時に端末３１ａが邪魔となることがない。なお、溝部４３Ｂａの存在により、実装端子部４３Ｂは、２つに分割された状態となっている。

また、内方爪部４４Ｂも、第１の実施の形態の内方爪部４４と同様に設けられている。しかし、実装端子部４３Ｂが２つに分割されて１つ当たりの実装端子部４３Ｂが幅狭となっているため、内方爪部４４Ｂは実装端子部４３Ｂと一体的に形成され、その後に内方爪部４４Ｂに相当する部分を実装端子部４３Ｂから折り曲げることで、内方爪部４４Ｂが形成されている。

また、上部係止部４５Ｂも、第１の実施の形態における上部係止部４５と同様に設けられている。なお、この上部係止部４５Ｂは実装端子部４３Ｂと一体的に形成され、その後に上部係止部４５Ｂに相当する部分を実装端子部４３Ｂから折り曲げることで、上部係止部４５Ｂが形成されている。また、端子部材４０Ｂには、上述した舌片部４６と同様の舌片部４６Ｂが設けられていて、この舌片部４６Ｂと隅部当接部４７とで端末３１ａを挟み込むことを可能としている。

次に、リングコア５０Ｂについて説明する。図７および図８に示すように、リングコア５０Ｂは、段差部５６Ｂを有しているが、その段差部５６Ｂは、第１の実施の形態における段差部５６とは異なっている。すなわち、面取り部５３の上方側に存在する段差部５６Ｂは、湾曲形状の段差曲面５６ｄを有している。図７に示すように、本実施の形態では、段差曲面５６ｄを上方側から見た場合、その輪郭が円弧状をなすように設けられている。また、段差部５６Ｂの段差面５６Ｂａは、その外周側が面取り部５３側に位置しているので直線状の輪郭を有している。しかし、段差面５６Ｂａの内周側は、上述した段差曲面５６ｄとの境界が輪郭となるので円弧状に設けられている。

なお、リングコア５０Ｂの側面５２Ｂは、上述した側面５２と同様の矩形状の面となっており、この部分でのリングコア５０Ｂの形状は、第１の実施の形態と同様となっている。しかしながら、段差曲面５６ｄの位置する部位では、リングコア５０は、円筒状に設けられている。

また、実装端子部４３Ｂを位置させる凹部５５Ｂは、上述した凹部５５とは異なり、面取り部５３の下面側に設けられている。しかも、この凹部５５Ｂからさらに、隅側切欠部５４Ｂが窪んで設けられている。

以上のような構成の磁性素子１０Ｂを製造する場合も、上述した磁性素子１０Ａと同様に製造することができる。そのため、製造方法の詳細についての説明は省略するが、本実施の形態では、実装端子部４３Ｂにリングコア５０Ｂを載置した場合、隅部当接部４７が面取り部５３に当接する、という点で若干相違している。

＜効果について＞
以上のような構成の磁性素子１０Ｂにおいても、上述の第１の実施の形態における磁性素子１０Ａと同様の効果を発揮させることができる。加えて、本実施の形態では、端子部材４０Ｂは４つ設けられている。そのため、磁性素子１０Ｂは、トランスまたはチョークコイルとして用いることが可能となる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る磁性素子１０Ｃについて説明する。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態における磁性素子１０Ａと同様の構成となる部分については、同一の符号を用いると共に、説明を省略するものとする。

図９は、第３の実施の形態に係る磁性素子１０Ｃの構成を示す斜視図である。図９に示すように、本実施の形態では、上述した端子部材４０Ａ，４０Ｂのような材質を金属板とする電極部分は設けられておらず、リングコア５０Ｃと一体的な溶着電極４０Ｃとなっている。なお、この溶着電極４０Ｃは、端子部材に対応する。この溶着電極４０Ｃは、リングコア５０Ｃの面取り部５３Ｃを中心として、その面取り部５３Ｃに隣接する部分に亘るように設けられている。具体的には、溶着電極４０Ｃは、面取り部５３Ｃ以外に、側面５２Ｃと、これら面取り部５３Ｃおよび側面５２Ｃの下面側と、段差部５６Ｃの段差面５６Ｃａとに設けられている。

かかる溶着電極４０Ｃは、めっき部分と、半田付け部分とが存在していて、これらが一体的に設けられている。めっき部分は、たとえば塗膜形成用の金属が溶融しているめっき槽に、面取り部５３Ｃを中心としてリングコア５０Ｃを部分的に浸漬することで形成される。このようにして形成されるめっき部分は、半田付け部分を形成する際に濡れ性が良好な材質から形成されることが好ましい。

また、半田付け部分は、めっき部分が形成された面取り部５３Ｃに端末３１ａを位置させた後に、半田付けを行うことで形成される。このとき、図９に示すように、材料である半田によって、面取り部５３Ｃに位置する端末３１ａが完全に覆われるように形成することもできる。

また、リングコア５０Ｃは、上述したリングコア５０Ｂと類似した形状に設けられている。ただし、リングコア５０Ｃには、段差曲面５６ｄは設けられておらず、その代わりに面取り部５３と略平行な段差斜面５６ｅが設けられている。かかる段差斜面５６ｅが形成されることにより、リングコア５０Ｃは、略八角形の部位と、略四角形の部位とが上下方向で連なっている形態に設けられている。

なお、リングコア５０Ｃの他の部分の構成は、上述したリングコア５０Ｂと同様であるため、その説明は省略する。また、溶着電極４０Ｃの形成については、既に述べており、その他の製造方法は、上述した磁性素子１０Ａ，１０Ｂと同様であるため、その説明は省略する。

＜実装基板に実装する場合について＞
図１０は、磁性素子１０Ｃを実装基板６０に実装した様子を示す斜視図である。図１０に示すように、実装基板６０には取付孔（図示省略）が設けられていて、その取付孔には磁性素子１０Ｃが差し込まれている。このとき、図１０に示すように、磁性素子１０Ｃは、上下が逆転する状態で、取付孔に差し込まれている。かかる差し込みでは、段差面５６Ｃａに位置する溶着電極４０Ｃが実装基板６０の上面に当接する状態となる。

第３の実施の形態の磁性素子１０Ｃでは、このような差し込みにより、磁性素子１０Ｃを実装基板６０に取り付けることができる。このため、実装基板６０に磁性素子１０Ｃを実装した場合でも、磁性素子１０Ｃが実装基板６０から大きく突出せずに済み、実装基板６０を含めた実装状態における高さ方向の寸法を低減することができる。

なお、このような実装基板６０に実装できる磁性素子としては、図１０に示す磁性素子１０Ｃには限られない。たとえば、図１１に示すように、第２の実施の形態において説明した磁性素子１０Ｂを、図１０と同様にして実装基板６０に実装することもできる。この場合も、図１１に示すように、実装基板６０の取付孔に対して、上下を逆転させた状態の磁性素子１０Ｂを差し込むことで、磁性素子１０Ｂを実装基板６０に実装することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、コイル３０は、ドラムコア２０の巻枠部２４に配置されている。しかしながら、ドラムコア２０に変えて、樹脂等により形成されたボビンを用い、そのボビンの巻枠部にコイル３０を配置する構成を採用しても良い（すなわち、ドラムコア２０を省略した空芯コイルとしても良い）。

また、上述の実施の形態では、リングコア５０は、その全てが一体的となるように形成されている。しかしながら、リングコア５０は、複数に分割されている構成を採用しても良い。たとえば、リングコア５０の下端から段差部５６までを第１の分割コアとし、その段差部５６よりも上方側を第２の分割コアとする。そして、第１の分割コアと第２の分割コアとにより、リングコア５０が形成されるようにしても良い。なお、このような分割コア方式を採用する場合、高さが異なる磁性素子１０Ａ〜１０Ｃの間で、上述したように、高さが異なる磁性素子１０Ａの間で、リングコア５０の下端側から段差部５６までの高さＨ１を同じ高さとすることができる。そのため、高さが異なる磁性素子１０Ａ〜１０Ｃの間でも、共通の第１の分割コアを用いて、磁性素子１０Ａ〜２０Ｃを作製することが可能となる。

また、上述の実施の形態においては、内方爪部４４、上部係止部４５等の個数は、幾つ設けられていても良い。また、上部係止部４５からは、段差側面５６ｂ、段差曲面５６ｄまたは段差斜面５６ｅに接触するような部分が、さらに上方側に延伸している構成であっても良い。

１０Ａ〜１０Ｃ…磁性素子、２０…ドラムコア、２１…上鍔部、２２…柱脚部、２３…下鍔部、２４…巻枠部、３０…コイル、３１…導線、３１ａ…端末、４０，４０Ｂ…端子部材、４０Ｃ…溶着電極（端子部材に対応）、４１…側面当接部（連結部に対応）、４２…端末接続部、４２ａ…凹み部、４３…実装端子部（第２係止部に対応）、４４…内方爪部、４５…上部係止部（第１係止部に対応）、４６…舌片部、４７…隅部当接部、５０，５０Ｂ，５０Ｃ…リングコア、５１…内周孔、５２…側面、５３，５３Ｃ…面取り部、５４，５４Ｂ…隅側切欠部、５５，５５Ｂ…凹部、５６，５６Ｂ，５６Ｃ…段差部、５６ａ，５６Ｂａ，５６Ｃａ…段差面、５６ｂ…段差側面、５６ｃ…傾斜面、５６ｄ…段差曲面、５６ｅ…段差斜面、６０…実装基板、Ｐ…境界部、Ｑ…中央位置

Claims (8)

1. 導線を巻回することにより構成されるコイルと、
   前記コイルの外周側に配置されると共に、当該コイルを囲むリングコアと、
   前記リングコアに取り付けられると共に、前記導線の端末が電気的に接続される端子部材と、
   を具備し、
   前記リングコアには、その高さ方向の一端側から中途部分まで当該リングコアの外周面から切り落とされた形状の段差部が設けられていて、当該段差部には前記高さ方向と交差する段差面が設けられていて、
   前記段差部には、前記端子部材の少なくとも一部が差し掛かることで、当該端子部材が前記リングコアに取り付けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
2. 請求項１記載の磁性素子であって、
   前記高さ方向の一端側における前記リングコアの輪郭で囲まれる投影面積は、前記高さ方向の他端側における前記リングコアの輪郭で囲まれる投影面積よりも小さく設けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
3. 請求項２記載の磁性素子であって、
   前記リングコアの前記高さ方向における他端側から前記段差面までの高さは、前記導線の直径に対して、３００％以上の高さに設けられることにより、前記端子部材のうち前記導線の端末が接続される端末接続部において最も断面積が小さな部分が、当該端末の断面積と同等か、またはそれよりも大きな断面積としている、
   ことを特徴とする磁性素子。
4. 請求項２記載の磁性素子であって、
   前記リングコアの前記高さ方向における他端側から前記段差面までの高さは、１．０ｍｍ〜７．０ｍｍの範囲内に設けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の磁性素子であって、
   前記段差部から内周孔に至るまでの壁部分の肉厚のうち、最も壁部分の肉厚が薄い部分の厚み寸法は、前記リングコアの側面の厚み寸法のうち最も薄い部分と同等か、またはそれよりも厚くなるように設けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の磁性素子であって、
   前記リングコアの外周面には、互いに直交する４つの側面と、その側面の隅部分を面取りした面取り部が設けられていて、
   前記段差部は、前記側面と前記面取り部とに跨るように設けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の磁性素子であって、
   前記端子部材には、前記段差面に対向する状態で設けられる第１係止部と、前記リングコアの前記高さ方向の他端側に位置する第２係止部と、前記第１係止部と前記第２係止部とを連結する連結部と、が設けられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
8. 請求項７記載の磁性素子であって、
   前記リングコアの内周孔には、ドラムコアが配置され、このドラムコアは、第１鍔部と第２鍔部とこれらを結ぶ柱脚部を有していて、これら第１鍔部、第２鍔部および柱脚部で囲まれる巻枠部には、前記コイルが配置されていて、
   前記端子部材には、内方爪部が設けられていて、当該内包爪部は、前記リングコアと、前記ドラムコアの間の隙間に位置するように前記第２係止部の内周側から折れ曲げられている、
   ことを特徴とする磁性素子。
   
   

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