JP2016066650A

JP2016066650A - コイル装置

Info

Publication number: JP2016066650A
Application number: JP2014193251A
Authority: JP
Inventors: 啓明堤; Keimei Tsutsumi; 拓也丸山; Takuya Maruyama
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: JP6170894B2

Abstract

【課題】コスト上昇を回避しつつコイルユニットをケースの底面に密着させた状態でケース内の樹脂を硬化させる。【解決手段】取付け面８１ａ上に配置されたケース２に対して、天板部５１がケース２の上面に掛け渡された状態で固定具５が装着されると共に、天板部５１の押圧片６５，６６を弾性変形させることによって固定具５の各連結部５４，５５をケース２の底壁１１方向に移動させて取付け面８１ａに連結することで、ケース２に収納されているコイルユニット３を押圧片６５，６６で底壁１１方向に押圧した状態で取付け面８１ａに固定される。ケース２の側壁１３，１５に第１係合部１７，１８が形成され、各側板部５２，５３に第２係合部５６，５７が形成され、固定具５は押圧片６５，６６を弾性変形させてケース２の底壁１１方向に移動させたときに、第２係合部５６，５７が対応する第１係合部１７，１８と係合することで、ケース２に取り付けられる。【選択図】図９

Description

本発明は、放熱性に優れたコイル装置に関するものである。

この種のコイル装置として、例えば、下記の特許文献１に開示されたコイル装置（リアクトル構造体）が知られている。このコイル装置は、コアの外周にコイルが配置されて構成されたコイルユニット（リアクトル）と、このコイルユニットを収納するケースとを備え、ケースに収納されたコイルユニットがケース内に充填された熱硬化性の樹脂で封止されて構成されている。また、このコイル装置では、樹脂を硬化させる際に、ケースの底面側がケースの開口部側よりも高温となるように温度勾配を形成し、底面側の樹脂が開口部側の樹脂よりも先に硬化するようにしている。すなわち、ケースの底面側の樹脂から順次硬化させるようにしている。

この構成により、最初にケースの底面側に位置する樹脂が硬化し、この硬化に伴う収縮により、例えば、ケースの底面における四隅において、ケースと樹脂との間に隙間ができたとしても、その直上の未硬化の樹脂がこの隙間に流入して、この隙間が埋められる。このコイル装置では、このような樹脂の硬化と、硬化に伴って形成される隙間への未硬化の樹脂の流入とが、ケースの底面側から開口部側に向かって繰り返される。したがって、このコイル装置によれば、殆ど亀裂を生じることなく樹脂を硬化させることができるため、コイルユニットで発生した熱を充填された樹脂およびケースを介して外部（例えば、コイル装置が取り付けられる冷却ベース）に速やかに放熱することができる。

また、上記のようなコイル装置を例えば上記の例のように冷却ベースなどに固定する手法として、例えば、下記の特許文献２に開示されたコイル装置（インダクタンス部品）の固定具（背景技術として開示された固定具や、本発明として開示された固定具）を使用することが知られている。このような固定具を使用してコイル装置を取り付けることにより、コイル装置を固定具で上方から押圧しつつ冷却ベースなどに確実に密着させた状態で取り付けることが可能になる。

特開２０１０−２６３０８８号公報（第２−６頁、第１図）特開２００５−３４０４５８号公報（第２−６頁、第１−８図）

ところで、上記のようにコイルユニット（コアおよびコイルを有する部材）が収納されたケースに樹脂を入れて硬化させる構成のコイル装置を製造する場合には、コイルユニットをケースに固定する（具体的には、コイルユニットをケースの底面に押し付ける）専用の治具を使用することで、樹脂の硬化が完了するまでの間においてコイルユニットがケースの底面から浮き上がるという事態の発生を未然に防止して、コイルユニットをケースの底面に確実に密着させるようにしている。

しかしながら、上記のように製造時に専用の治具を使用するコイル装置では、専用の治具を予め多数用意しなければならず、また製造工程において専用の治具を取り付ける手間に加えて取り外す手間が必要になることから、このコイル装置には、製造コストひいては製品コストが上昇するという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、コストの上昇を回避しつつ、コアおよびコイルを有するコイルユニットをケースの底面に密着させた状態でケース内に入れた樹脂を硬化させ得るコイル装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のコイル装置は、底壁および当該底壁の縁部から起立する側壁を備えて上面が開口する箱体に形成されたケースと、コアにコイルが装着されて構成されると共に前記ケースに収納されるコイルユニットと、天板部、当該天板部の両端から当該天板部の一方の面側に延出する一対の側板部および当該一対の側板部の延出側端部に形成された一対の連結部を有する固定具とを備え、前記底壁の外面が実装面と接触する状態で当該実装面上に配置された前記ケースに対して、前記天板部が当該ケースの前記上面に掛け渡され、かつ前記一対の側板部が当該ケースの前記側壁の外面に沿って前記底壁方向に延出する状態で前記固定具が装着されると共に、当該天板部を弾性変形させることによって前記一対の連結部を前記底壁方向に移動させて当該実装面に連結することで、当該ケースに収納されている前記コイルユニットを当該天板部で当該底壁方向に押圧した状態で当該実装面に固定されるコイル装置であって、前記固定具が装着された状態において前記一対の側板部が沿う一対の前記側壁には第１係合部が形成されると共に、当該一対の側板部には当該第１係合部と係合可能な第２係合部が形成され、前記固定具は、前記天板部を弾性変形させて前記ケースの前記底壁方向に移動させたときに、前記第２係合部が対応する前記第１係合部と係合することで、当該ケースに取り付けられる。

また、請求項２記載のコイル装置は、請求項１記載のコイル装置において、前記ケース内には、前記底壁の内面から所定の厚みで樹脂層が形成されている。

また、請求項３記載のコイル装置は、請求項１または２記載のコイル装置において、前記ケースの上部に装着されて当該ケースの前記上面を閉塞するカバーを備え、前記固定具の前記天板部は、前記ケースに装着された前記カバーを介して前記コイルユニットを押圧する。

また、請求項４記載のコイル装置は、請求項１から３のいずれかに記載のコイル装置において、前記固定具は、前記第１係合部と前記第２係合部とが係合する状態から前記天板部をさらに弾性変形させることによって前記一対の連結部を前記底壁方向にさらに移動させて、当該第１係合部と当該第２係合部との係合が解除された状態において当該一対の連結部が前記実装面に連結させられる。

また、請求項５記載のコイル装置は、請求項１から４のいずれかに記載のコイル装置において、前記コアは、第１脚部と、当該第１脚部と離間した状態で並設されて前記コイルが装着される第２脚部と、前記第１脚部および前記第２脚部の同じ側の端部同士を連結する一対の胴部とを備えて、前記第１脚部および前記一対の胴部が前記底壁の前記内面に接した状態で前記ケースに収納されると共に、当該第１脚部は、その厚みが前記底壁の前記内面に接する側がより厚くなるように形成されている。

請求項１記載のコイル装置では、固定具は、天板部を弾性変形させてケースの底壁方向に移動させたときに、一対の側板部に形成された第２係合部がケースの側壁に形成された第１係合部と係合することでケースに取り付けられるように構成されている。

したがって、このコイル装置によれば、ケースへの装着時に弾性変形させられた固定具の天板部からの押圧力がケース内に収納されているコイルユニットに加わった状態にすることができる。これにより、このコイル装置によれば、コイルユニットを押圧するための特別な治具を使用することなく、つまり治具に関連するコストの上昇を回避しつつ、樹脂が注入されたケースに収納されたコイルユニットを構成するコアの下面をケースの底壁の内面に良好に密着させた状態で樹脂を硬化させて樹脂層を形成することができる。

請求項２記載のコイル装置によれば、コアやコイルから発生する熱を、ケース内に形成された樹脂層を介して、ケースの底壁から実装面に良好に放熱することができる。

請求項３記載のコイル装置によれば、ケースの上部に装着されてケースにおける開口する上面を閉塞するカバーを備え、固定具の天板部でケースに装着されたカバーを介してコイルユニットを押圧するようにしたことにより、コイルユニットに対する絶縁効果を高めることができると共に、ケース内への塵や埃の侵入を大幅に低減した状態で樹脂を硬化させて樹脂層を形成することができる。

請求項４記載のコイル装置では、固定具は、第１係合部と第２係合部とが係合する状態から天板部をさらに弾性変形させることによって一対の連結部をケースの底壁方向にさらに移動させて（つまり、第１係合部と第２係合部との係合が解除された状態で）、一対の連結部が実装面に連結される。したがって、このコイル装置によれば、固定具の天板部からの押圧力で、ケース内のコイルユニットをケースの底壁の内面に押しつけた状態で、つまり、がたつきの極めて少ない状態で実装面に固定することができる。

請求項５記載のコイル装置では、コアの第１脚部の厚みがケースの底壁の内面に接する側がより厚くなるように形成されている。したがって、このコイル装置によれば、発熱するコアのより多くの部位を底壁の近くに配置することができると共に、コアと底壁の内面との接触面積を増やすことができることから、コアに発生する熱をさらに効率よく実装面に放熱させることができる。また、コイルに発生する熱についても、樹脂層よりも一般的に熱伝導性の良好な第１脚部の厚い部分を介して効率よく底壁から実装面に放熱させることができる。また、このコイル装置によれば、より多く放熱する第１脚部の厚い部分が少なくとも浸る程度の厚みに樹脂層を形成すればよいため、樹脂層をケースの上端まで形成する構成（コイルの殆どが樹脂層で覆われる構成）と比較して、使用する樹脂の量を低減することができる。

コイル装置１の分解斜視図である。図１のケース２を、その側壁１５側から見た斜視図である。図１のコイルユニット３を構成するコア３１の斜視図である。図３のコア３１を構成するコア材３１ａ（３１ｂ）の斜視図である。図１の固定具５の斜視図である。図１の固定具５の元となる板体ＰＴの平面図（天板部５１となる部位の詳細な構成についての図示を省略した状態での平面図）である。コイル装置１の斜視図である。図７におけるコイル装置１のＷ−Ｗ線断面図である。図８のコイル装置１をヒートシンク８１の取付け面８１ａに固定した状態の説明図である。

以下、添付図面を参照して、コイル装置の実施の形態について説明する。

最初に、コイル装置の一例としての図１，７に示すコイル装置１の構成について説明する。

コイル装置１は、図１，７に示すように、ケース２、コイルユニット３、カバー４および固定具５を備え、本例では一例として、後述するようにコイルユニット３を構成するコア３１に１つのコイル３２が装着されることでインダクタとして構成されている。なお、図示はしないが、コアに複数のコイルを装着してコイルユニット３を構成することにより、コイル装置１をトランスとして構成することもできる。

ケース２は、図１，２に示すように、一例として平面視形状が多角形（本例では方形（長方形または正方形））に形成された底壁１１、およびこの底壁１１の縁部から起立する側壁１２を備えて、上面が開口する箱体に形成されている。本例の側壁１２は、底壁１１が上記したように方形に形成されているため、底壁１１の４つの縁部から起立して互いに連結された４つの側壁１３，１４，１５，１６で構成されている。なお、図示はしないが、底壁１１の平面視形状が楕円形や円形で形成されているときには、側壁１２は、底壁１１の縁部全体から起立する１つの側壁として構成される。

また、本例では、４つの側壁１３，１４，１５，１６のうちの、一対の側壁１３，１５が互いに平行な状態で対向すると共に、一対の側壁１４，１６が互いに平行な状態で対向している。また、本例では一例として、各側壁１３，１４，１５，１６の上端面は、図１，２に示すように、各側壁１３，１４，１５，１６の外面側の部位に対して、各側壁１３，１４，１５，１６の内面側の部位が一段長くなる（高くなる）段違いに形成されている。この構成により、本例のケース２では、この一段長くなる（高くなる）部位にカバー４が装着される（この部位がカバー４の内側に入り込む状態で装着される）。

また、この一対の側壁１３，１５および一対の側壁１４，１６のうちのいずれか一方の一対の側壁（本例では一例として一対の側壁１３，１５）の各外面（各外面における固定具５の後述する一対の側板部５２，５３とそれぞれ対向する一対の対向部位）には、第１係合部１７，１８が形成されている。

第１係合部１７，１８は、一例として、各側壁１３，１５の長さ方向（矢印Ｘ方向）に沿ったほぼ中央部位に所定距離Ｌ１だけ離間して配設された一対のガイド部２１，２１と、一対のガイド部２１，２１間に配設された段部２２とをそれぞれ備えている。具体的には、一対のガイド部２１，２１は、一例として図１，２，８，９に示すように、各側壁１３，１５の外面から各側壁１３，１５の高さ方向（図１，２中の矢印Ｙ方向。図８，９中の上下方向）に沿って（高さ方向と平行に）、一定の幅Ｄで、かつ一定の高さＨで延出する一定の長さＬ２の直方体状にそれぞれ形成されている。また、一対のガイド部２１，２１の長さＬ２は、各側壁１３，１５の高さ（底壁１１からの延出長）よりも短くなるように規定されている。

段部２２は、図１，２，８，９に示すように、各側壁１３，１５の外面からの高さが、各側壁１３，１５の高さ方向に沿った中間部位を起点として各側壁１３，１５の下方（底壁１１側）に向かうに従って次第に増加する斜面部２２ａを有すると共に、各側壁１３，１５の下端の若干上方の部位においてその高さが急激にゼロになるように構成されている。なお、本例では一例として、段部２２は、上記した斜面部２２ａと、この斜面部２２ａに続いて形成されて各側壁１３，１５の外面からの高さが一定の（斜面部２２ａの最も高い部位と同じ高さで一定の）平坦部２２ｂとで構成されているが、斜面部２２ａだけで構成することもできる。また、段部２２は、本例では一例として、図１，２に示すように、一対のガイド部２１，２１間の全域に亘って形成されているが、ガイド部２１，２１間の一部の領域にのみ形成することもできる。

コイルユニット３は、図１，８，９に示すように、コア３１と、コア３１（具体的には後述するコア３１の中脚部３５）に装着されたコイル３２とを備えて構成されている。コア３１は、本例では一例として、図３，４に示すように、第１脚部としての互いに離間して配設された一対の外脚部３３，３４と、一対の外脚部３３，３４間に配設されてコイル３２が外周面に装着される第２脚部としての中脚部３５（本例では一例として円柱体に形成されているが、四角柱体などの多角柱体や、楕円柱体であってもよい）と、一対の外脚部３３，３４および中脚部３５の同じ側の端部同士を連結する一対の胴部３６，３７（図３中における一対の外脚部３３，３４および中脚部３５の奥手側の端部同士を連結する胴部３６、および一対の外脚部３３，３４および中脚部３５の手前側の端部同士を連結する胴部３７）とを備えている。

また、本例では一例として、コア３１は、図３に示すように、外脚部３３，３４および中脚部３５がこれらの長さ方向（矢印Ｘ方向）に沿った中間位置において、長さ方向と直交する仮想平面で分断されて構成される２つのコア材３１ａ，３１ｂによって構成されている。

具体的には、一方のコア材３１ａは、胴部３６、胴部３６の一端側からほぼ直角に延出して外脚部３３の一部を構成する外脚部３３ａ、胴部３６の他端側からほぼ直角に外脚部３３ａと同じ側に延出して外脚部３４の一部を構成する外脚部３４ａ、および胴部３６の中間部位からほぼ直角に外脚部３３ａと同じ側に延出して中脚部３５の一部を構成する中脚部３５ａを有して全体としてＥ型形状に構成されている。また、他方のコア材３１ｂは、胴部３７、胴部３７の一端側からほぼ直角に延出して外脚部３３の他の一部を構成する外脚部３３ｂ、胴部３７の他端側からほぼ直角に外脚部３３ｂと同じ側に延出して外脚部３４の他の一部を構成する外脚部３４ｂ、および胴部３７の中間部位からほぼ直角に外脚部３３ｂと同じ側に延出して中脚部３５の他の一部を構成する中脚部３５ｂを有して全体としてＥ型形状に構成されている。

コア３１は、各中脚部３５ａ，３５ｂにコイル３２が装着された状態において、各外脚部３３ａ，３３ｂの端面同士、各外脚部３４ａ，３４ｂの端面同士、および各中脚部３５ａ，３５ｂの端面同士が密着するように各コア材３１ａ，３１ｂが接合されて構成されている。この場合、各コア材３１ａ，３１ｂは、図１に示すように、周囲に固定用テープＴが巻回されることで、この接合状態が維持されている。

また、本例のコア３１は、図１に示すように、各外脚部３３，３４およびコイル３２が装着された中脚部３５を横に倒した状態で、図８，９に示すように、各外脚部３３，３４および一対の胴部３６，３７が底壁１１の内面に接する状態でケース２内に収納されるが、各外脚部３３，３４は、図３，４，８，９に示すように、その厚みが底壁１１の内面に接する側（底壁１１の内面寄りに位置する部位）の方がケース２の開口する上面側（この上面側寄りに位置する部位）よりも厚くなるように形成されている。

一例として、このコア３１では、図４，８に示すように、ケース２内に上記のようにして収納された状態において中脚部３５の中心線Ａを含み底壁１１の内面に対して平行となる仮想平面Ｂを基準としたときに、各外脚部３３，３４は、この仮想平面Ｂの上側の部位では、ほぼ一定の厚みに形成される一方で、この仮想平面Ｂの下側の部位では、その内面が中心線Ａを中心とする仮想円（中脚部３５よりも大径の同心円）上に位置するように形成されることで、下方に向かうに従って厚みが次第に増加するように形成されている。なお、各外脚部３３，３４の底壁１１の内面に接する側の部位の厚みを上面側の部位の厚みよりも厚くする構成については、この構成に限定されるものではなく、図示はしないが、例えば、上側の部位の厚みよりも厚い状態でほぼ一定の厚みに形成する構成や、厚みを多段階に増加させる構成など種々の構成を採用することができる。

また、ケース２内に上記のようにして収納された状態でのコア３１の高さ（つまり、外脚部３３，３４の高さ。図３，４中の矢印Ｙ方向に沿った長さ。図８，９中の上下方向に沿った長さ）は、図８，９に示すように、側壁１２（側壁１３〜１６）の高さ（ケース２の深さ）よりも若干高くなるように形成されている。この構成により、図８，９に示すように、コイルユニット３が収納されたケース２にカバー４を装着した際に、カバー４の内面が外脚部３３，３４の上端と当接することで、カバー４の内面とケース２の側壁１２の上端との間に若干の隙間Ｇが形成された状態となる。すなわち、カバー４を介してコイルユニット３をケース２における底壁１１側に押圧することが可能になっている。

なお、コア３１については、上記構成に限定されず、例えば、コイル３２が装着される第２脚部（上記の例の中脚部３５）と、第２脚部と離間した状態で並設された１つの第１脚部（上記の例の外脚部３３，３４のうちのいずれか一方）と、この第１脚部およびこの第２脚部の同じ側の端部同士を連結する一対の胴部とを備えた構成とすることもできる。また、コイル３２が装着される第２脚部の各端部が胴部と一体的に形成される構成に代えて、第２脚部が一対の胴部から分離可能な構成を採用することもできる。この構成では、第２脚部はコイル３２が装着された状態で、一対の胴部間に配置される。この場合、第２脚部の長さを一対の胴部の間隔と同等に規定して、ほぼギャップのない状態で、第２脚部を一対の胴部間に配置してもよいし、第２脚部の長さを一対の胴部の間隔よりも若干短く規定して、若干のギャップの存在する状態で、第２脚部を一対の胴部間に配置してもよい。また、この構成において、外脚部３３，３４および一対の胴部３６，３７を一体に形成することもできる。

コイル３２は、図１，８，９に示すように、導線が巻回されて円筒状に形成されて、コア３１の中脚部３５に装着される。また、コイル３２における不図示の巻始め端部および巻き終わり端部には、図１に示すように、一例として、先端に圧着端子が取り付けられた引き出し線３８，３９が半田付けなどの手法によって接続されている。

カバー４は、図１に示すように、平面視形状がケース２の平面視形状とほぼ同じ形状（本例では方形）に形成された上壁４１、およびこの上壁４１の縁部から起立する側壁４２を備え、下面が開口する箱体に形成されている。この場合、本例の側壁４２は、上壁４１が上記したように方形に形成されているため、上壁４１の４つの縁部から起立して互いに連結された４つの側壁４３，４４，４５，４６で構成されている。なお、図示はしないが、上壁４１の平面視形状がケース２の平面視形状に合わせて楕円形や円形で形成されているときには、側壁４２は、上壁４１の縁部全体から起立する１つの側壁として構成される。

また、カバー４では、４つの側壁４３，４４，４５，４６のうちの、一対の側壁４３，４５が互いに平行な状態で対向すると共に、一対の側壁４４，４６が互いに平行な状態で対向している。また、本例では、カバー４は、側壁４３の内面にケース２における側壁１３の上部が入り込み、側壁４４の内面にケース２における側壁１４の上部が入り込み、側壁４５の内面にケース２における側壁１５の上部が入り込み、側壁４６の内面にケース２における側壁１６の上部が入り込む状態で、ケース２に装着されて、開口するケース２の上面を閉塞する。

また、本例では一例として、上壁４１には、図１に示すように、上壁４１から側壁４３の中央部位に達する平面視方形のガイド凹部４７と、上壁４１から側壁４５の中央部位に達する平面視方形のガイド凹部４８とが、側壁４３，４５と直交する方向に沿って形成されている。なお、上壁４１にガイド凹部４７，４８を設けずに、上壁４１の表面をフラットにする構成を採用することもできる。また、引き出し線３８，３９を引き出すための導出孔４９が、本例では一例として側壁４３に２つ形成されている。

固定具５は、図１，５に示すように、天板部５１、天板部５１の両端から天板部５１の一方の面側（同図中での下面側）にほぼ直角に延出する一対の側板部５２，５３、および一対の側板部５２，５３の延出側端部（先端側）から側板部５２，５３の側方にほぼ直角に延出して形成された一対の連結部５４，５５を備えている。この固定具５は、図７，８，９に示すように、天板部５１がケース２の上面に掛け渡され、かつ一対の側板部５２，５３がケース２の側壁１２（本例では第１係合部１７，１８が形成された一対の側壁１３，１５）の外面に沿って底壁１１側に延出する状態でケース２に装着される。

また、側板部５２における側壁１３と対向する部位には、側壁１３に形成された第１係合部１７と係合する第２係合部５６が形成されると共に、側板部５３における側壁１５と対向する部位には、側壁１５に形成された第１係合部１８と係合する第２係合部５７が形成されている。

第２係合部５６，５７は、図１，５，８，９に示すように、一例として、各側板部５２，５３に形成されたガイド孔６１と、各側板部５２，５３におけるガイド孔６１の下端側口縁に配設されて、各側板部５２，５３に対してほぼ直交する状態で各側板部５２，５３における側壁１３，１５との対向面側に突出する突起部６２とをそれぞれ備えている。

本例では一例として、固定具５は、弾性を有する材料（本例では一例として金属）で形成された平板に対して、打ち抜き加工および曲げ加工を施して形成される。図６に示すように、この打ち抜き加工後に製造される平面視長方形の板体ＰＴの長さ方向（同図中の左右方向）の各端部には、平面視方形の方形孔ＨＬ１と、この方形孔ＨＬ１の幅方向（同図中の上下方向）の各縁部（同図中の上縁部および下縁部）に沿って板体ＰＴの先端側に延びる一対の長孔ＨＬ２とが形成されている。

この構成の板体ＰＴの各端部に対して、板体ＰＴの各先端部（連結部５４，５５となる部位）を破線で示す折り曲げ線Ｃで直角に折り曲げる折り曲げ加工が施される。この折り曲げ線Ｃは、図６に示されるように、板体ＰＴの各端部における各長孔ＨＬ２と、板体ＰＴの長さ方向に沿った各縁部との間に位置する幅狭な部位に規定されている。このため、この折り曲げ線Ｃで板体ＰＴの各先端部（連結部５４，５５となる部位）を直角に折り曲げることにより、各側板部５２，５３には、図６に示すように、方形孔ＨＬ１よりも開口部分が連結部５４，５５側に若干広がった状態でガイド孔６１が形成されると共に、板体ＰＴの各先端部（連結部５４，５５となる部位）と一緒に直角に折り曲げられた板体ＰＴの各端部における各長孔ＨＬ２間の部位（舌片状の部位）の先端（斜線を付した部分）がガイド孔６１内に進入して各側板部５２，５３における側壁１３，１５との対向面側に突出することで突起部６２が形成される。

このようにして形成されたガイド孔６１の大きさについて図５を参照して説明する。ガイド孔６１は、矢印Ｘ方向（各側壁１３，１５の長さ方向）に沿った開口幅が、第１係合部１７，１８を構成する一対のガイド部２１，２１間の距離Ｌ１に各ガイド部２１の幅Ｄ（２×Ｄ）を加えた長さよりも若干長く形成されると共に、各側壁１３，１５の高さ方向（矢印Ｙ方向）に沿った開口長が、第１係合部１７，１８を構成する段部２２の矢印Ｙ方向（各側壁１３，１５の高さ方向）に沿った長さよりも若干長く形成されている。

また、直角に折り曲げられた板体ＰＴの各先端部で構成される連結部５４，５５には、一対の長孔ＨＬ２の一部により、一対のスリット６３が形成される。この一対のスリット６３は、それぞれの開口幅が第１係合部１７，１８を構成する一対のガイド部２１，２１の厚みよりも若干長くなるように規定されると共に、互いの間隔が一対のガイド部２１，２１の間隔と同等に規定されている。また、各連結部５４，５５には、ねじ止め用の貫通孔６４が形成されている。

天板部５１は、天板部５１がケース２の上面に掛け渡された状態で固定具５がケース２に装着された際に、自身の弾性力により、ケース２に収納されているコイルユニット３をケース２の底壁１１に押圧する機能を備えている。本例では一例として、図１，５に示すように、天板部５１には、天板部５１の中心部位を支点として側板部５２側に延出する押圧片６５と、この中心部位を支点として側板部５３側に延出する押圧片６６とが配設されている。また、各押圧片６５，６６は、その先端部が常態において天板部５１の下面よりも下側に位置するように中途部分が折曲されている。この構成により、各押圧片６５，６６の先端をコイルユニット３に直接接触、または本例のようにカバー４を介して間接的に接触させた状態において固定具５をケース２側により移動させたときに（天板部５１がケース２側により移動したときに）、先端が支点に対して相対的に上側に移動するように各押圧片６５，６６が弾性変形することで、各押圧片６５，６６にコイルユニット３をケース２の底壁１１方向に押圧する付勢力が発生する。

なお、コイルユニット３をケース２の底壁１１に押圧する機能を天板部５１に持たせる構成としては、上記した例の構成（天板部５１の部位を支点とする押圧片６５，６６を天板部５１に形成する構成）以外に、例えば、背景技術の説明で挙げた特許文献２に開示されている種々の構成、すなわち、図示はしないが、各側板部の部位に支点が存在し、かつ先端側が天板部側に位置するように各押圧片をＬ字状に形成する構成や、押圧片を設けずに天板部を曲げることで天板部自体にコイルユニット３を押圧する機能を持たせる構成を採用することもできる。

次に、コイル装置１の組み立て構造について図面を参照して説明する。

まず、ケース２内に溶融状態の樹脂７１（図８，９参照。ただし、両図では、樹脂７１が硬化した状態を図示している）を入れ、この状態において、図１に示すように、各中脚部３５ａ，３５ｂ（同図では不図示）にコイル３２が装着された状態で固定用テープＴによって一体化された各コア材３１ａ，３１ｂ（コア３１）を備えたコイルユニット３を、コア３１の各外脚部３３，３４における厚みのより厚い側が下になるように横にした状態でケース２内に収納する。これにより、図８に示すように、各外脚部３３，３４における厚みのより厚い側の端面がケース２の底壁１１における内面に接触する。また、溶融状態の樹脂７１が、コイルユニット３のコイル３２を構成する巻線間の隙間や、コイル３２とコア３１との間の隙間に進入する。

次いで、図１に示すように、上壁４１から側壁４３にかけて形成されたガイド凹部４７が第１係合部１７の上方に位置し、かつ上壁４１から側壁４５にかけて形成されたガイド凹部４８が第１係合部１８の上方に位置するようにカバー４をケース２に対して位置合わせした状態で、カバー４をケース２の開口する上面に装着する。この装着状態では、図８に示すように、カバー４の内面が外脚部３３，３４の上端と当接することで、カバー４の内面とケース２の側壁１２の上端との間に若干の隙間Ｇが形成された状態になっている。つまり、カバー４を介してコイルユニット３をケース２の底壁１１側に押圧し得る状態になっている。

続いて、図１に示すように、側板部５２がケース２の側壁１３の上方に位置し、かつ側板部５３がケース２の側壁１５の上方に位置するように固定具５をケース２に対して位置合わせした状態で、固定具５をカバー４側からケース２に徐々に接近させることでケース２に装着する。この装着の際には、固定具５の各側板部５２，５３に形成された第２係合部５６の各突起部６２の先端がケース２の対応する側壁１３，１５に形成された第１係合部１７，１８を構成する段部２２の表面と接触しつつ徐々に下方（底壁１１側）に移動するが、固定具５の各側板部５２，５３は、各突起部６２の先端が段部２２における斜面部２２ａの表面と接触しつつ下方に移動する際に徐々に弾性変形させられて、徐々に広がる。

このときに、ケース２の各側壁１３，１５に形成された第１係合部１７，１８を構成する一対のガイド部２１，２１が、固定具５の対応する連結部５４，５５に形成された一対のスリット６３に上端側から進入し、さらに対応する側板部５２，５３に形成されて第２係合部５６，５７を構成するガイド孔６１に進入する。また、カバー４の上壁４１に形成されたガイド凹部４７，４８に固定具５の対応する押圧片６５，６６が進入する。この構成により、固定具５は、側板部５２，５３のケース２に対するずれと、天板部５１のカバー４に対するずれとが抑制された状態で、ケース２に正確に装着される。また、ガイド凹部４７，４８に固定具５の対応する押圧片６５，６６が進入する構成としたことにより、コイル装置１の全高を低くすることが可能になっている。なお、ガイド凹部４７，４８に進入している各押圧片６５，６６は、固定具５のケース２側への移動の最中に先端がガイド凹部４７，４８の表面と当接した後は、固定具５のケース２側への移動に伴い、先願が上方へ押し上げられるようにして徐々に弾性変形させられる。

固定具５のケース２への移動がさらに進み、各突起部６２の先端が段部２２における平坦部２２ｂの表面との接触状態を経て、平坦部２２ｂの下端面に達したときに（各突起部６２の先端と段部２２との接触状態が解除されたときに）、固定具５の各側板部５２，５３は、自身の弾性力により、段部２２によって弾性変形させられる前の状態に戻る。このため、各側板部５２，５３に形成された各突起部６２の先端が、図７，８に示すように、段部２２の下端面（本例では段部２２における平坦部２２ｂの下端面）と係合する（第１係合部１７と第２係合部５６とが係合し、第１係合部１８と第２係合部５７とが係合する）。この際に、段部２２は、各側板部５２，５３に形成された第２係合部５６，５７を構成するガイド孔６１に進入する。これにより、固定具５のケース２への装着が完了し、コイル装置１の組み立ても完了する。

この状態のコイル装置１では、ケース２への装着時に弾性変形させられた固定具５の天板部５１からの押圧力（具体的には、本例では天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６からの押圧力）がカバー４を介してケース２内に収納されているコイルユニット３に加わった状態となっている。これにより、このコイル装置１では、コイルユニット３を押圧するための特別な治具を使用することなく、図８に示すように、コイルユニット３を構成するコア３１の各外脚部３３，３４における厚みのより厚い側の下面をケース２の底壁１１の内面に良好に密着させた状態でケース２内に注入した樹脂７１を硬化させて、底壁１１の内面からの厚みが所定の厚みとなる樹脂層（以下では、樹脂層７１ともいう）を形成することが可能になっている。この場合、樹脂７１としては、熱伝導性の良好な樹脂を使用するのが好ましい。

次いで、コイル装置１の実装面への取付け構造について図面を参照して説明する。本例では一例として、コイル装置１を実装する実装部材の一例であるヒートシンク８１の実装面としての表面（取付け面８１ａ）に、コイル装置１を取り付ける例を挙げて説明するが、実装部材はヒートシンク８１に限定されず、例えば、コイル装置１を使用する機器のシャーシであってもよい。この場合には、実装面はシャーシの表面となる。また、ヒートシンク８１には、コイル装置１におけるケース２の底壁１１の下面から固定具５の各連結部５４，５５までの高さよりも若干低い高さのボス８２，８３（中心部に上面に達する不図示の雌ねじ孔が形成されたボス）が立設されている。

コイル装置１は、まず、図９に示すように、底壁１１の下面がヒートシンク８１の取付け面８１ａと接触し、かつ各連結部５４，５５に形成された貫通孔６４が対応するボス８２，８３に形成された雌ねじ孔に合致するように取付け面８１ａ上に載置される。次いで、同図に示すように、固定用ねじ８４，８５を連結部５４，５５に形成された貫通孔６４に挿通させてボス８２，８３に螺合させる。これにより、各連結部５４，５５が取付け面８１ａに連結されて（具体的には、取付け面８１ａに配設されたボス８２，８３に連結されて）、コイル装置１のヒートシンク８１の実装面としての取付け面８１ａへの取付けが完了する。

このコイル装置１では、図８に示す完成状態において、側板部５２，５３に形成されたガイド孔６１の上側の口縁と、ガイド孔６１内に進入している一対のガイド部２１，２１の上端との間に隙間が存在している（ガイド孔６１の上側の口縁とガイド部２１，２１の上端とが接触していない状態である）。このため、コイル装置１は、固定用ねじ８４，８５をボス８２，８３に螺合させる際に、固定用ねじ８４，８５の頭部で連結部５４，５５を若干下方に引き下げた状態で（第１係合部１７と第２係合部５６との係合状態が解除されると共に、第１係合部１８と第２係合部５７との係合状態が解除された状態で）、つまり、固定具５の天板部５１に形成されている各押圧片６５，６６をさらに弾性変形させた状態で、取付け面８１ａに取り付けることが可能になっている。これにより、このコイル装置１では、固定具５の天板部５１から（具体的には天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６から）の押圧力で、ケース２内のコイルユニット３をケース２の底壁１１の内面に押しつけた状態で、取付け面８１ａに取り付けられる。

この構成により、このコイル装置１では、コイルユニット３に生じた熱（コア３１やコイル３２に生じた熱）を、底壁１１の内面に良好な状態で密着させられたコア３１や、ケース２内に形成された樹脂層７１を介して、ヒートシンク８１に効率よく放熱させることが可能になっている。特に、このコイル装置１では、コア３１の各外脚部３３，３４における厚みのより厚い側が下になるように（底壁１１に近くなるように）、コア３１がケース２内に収納されている。このため、このコイル装置１では、発熱するコア３１のより多くの部位を底壁１１の近くに配置することができると共に、コア３１と底壁１１の内面との接触面積を増やすことができることから、コア３１に発生する熱をさらに効率よくケース２を介してヒートシンク８１に放熱させることが可能になっている。

このように、このコイル装置１では、固定具５は、天板部５１（具体的には天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６）を弾性変形させてケース２の底壁１１方向に移動させたときに、一対の側板部５２，５３に形成された第２係合部５６，５７がケース２の側壁１２に形成された第１係合部１７，１８と係合することでケース２に取り付けられるように構成されている。

したがって、このコイル装置１によれば、ケース２への装着時に弾性変形させられた固定具５の天板部５１からの押圧力（本例では、天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６からの押圧力）がカバー４を介してケース２内に収納されているコイルユニット３に加わった状態にすることができる。これにより、このコイル装置１によれば、コイルユニット３を押圧するための特別な治具を使用することなく、つまり治具に関連するコストの上昇を回避しつつ、樹脂７１が注入されたケース２に収納されたコイルユニット３を構成するコア３１の各外脚部３３，３４の下面をケース２の底壁１１の内面に良好に密着させた状態で樹脂７１を硬化させて樹脂層７１を形成することができる。

また、このコイル装置１によれば、ケース２内には、底壁１１の内面から所定の厚みで樹脂層７１が形成されているため、コア３１やコイル３２から発生する熱を、樹脂層７１を介してケース２の底壁１１から取付け面８１ａに良好に放熱することができる。

また、このコイル装置１によれば、ケース２の上部に装着されてケース２における開口する上面を閉塞するカバー４を備え、固定具５の天板部５１でケース２に装着されたカバー４を介してコイルユニット３を押圧するようにしたことにより、コイルユニット３（具体的にはコイル３２）に対する絶縁効果を高めること、具体的には、本例のように固定具５を金属材料で形成したときには、固定具５とコイルユニット３との間の電気的絶縁特性を高めることができると共に、ケース２内への塵や埃の侵入を大幅に低減した状態で樹脂７１を硬化させて樹脂層７１を形成することができる。

また、このコイル装置１では、固定具５は、第１係合部１７，１８と第２係合部５６，５７とが係合する状態から天板部５１（本例では、天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６）をさらに弾性変形させることによって一対の連結部５４，５５をケース２の底壁１１方向にさらに移動させて（つまり、第１係合部１７，１８と第２係合部５６，５７との係合が解除された状態で）、一対の連結部５４，５５がヒートシンク８１の実装面としての取付け面８１ａに連結される。

したがって、このコイル装置１によれば、固定具５の天板部５１（具体的には天板部５１に配設された一対の押圧片６５，６６）からの押圧力で、ケース２内のコイルユニット３をケース２の底壁１１の内面に押しつけた状態で、つまり、がたつきの極めて少ない状態で取付け面８１ａに固定することができる。

また、このコイル装置１では、コア３１の一対の外脚部３３，３４の厚みがケース２の底壁１１の内面に接する側がより厚くなるように形成されている。したがって、このコイル装置１によれば、発熱するコア３１のより多くの部位を底壁１１の近くに配置することができると共に、コア３１と底壁１１の内面との接触面積を増やすことができることから、コア３１に発生する熱をさらに効率よくヒートシンク８１に放熱させることができる。また、樹脂層７１よりも一般的に熱伝導性の良好な一対の外脚部３３，３４の厚い部分がコイル３２と底壁１１との間に存在しているため、コイル３２に発生する熱についても、この一対の外脚部３３，３４の厚い部分を介して効率よく底壁１１からヒートシンク８１に放熱させることができる。また、このコイル装置１によれば、より多く放熱する外脚部３３，３４の厚い部分が少なくとも浸る程度の厚みに樹脂層７１を形成すればよいため、樹脂層７１をケース２の上端まで形成する構成（コイル３２の殆どが樹脂層７１で覆われる構成）と比較して、使用する樹脂７１の量を低減することができる。

なお、上記したコイル装置１では、コア３１の一対の外脚部３３，３４の厚みがケース２の底壁１１の内面に接する側がより厚くなるように形成されているが、樹脂層７１だけで十分に放熱し得る場合には、一対の外脚部３３，３４の厚みを均一にする構成を採用することもできる。また、上記したコイル装置１では、ケース２の開口する上部にカバー４を装着して、この上部を閉塞する構成を採用しているが、例えば、塵や埃の少ない環境下において、かつコイルユニット３の表面の絶縁性が十分に確保し得るときには、カバー４を省略して、固定具５の天板部５１でコイルユニット３を直接押圧する構成を採用することもできる。

また、上記したコイル装置１では、ケース２内に樹脂７１を注入しない状態でケース２内にコイルユニット３を収納して固定具５をケース２に装着したときにも、固定具５でカバー４を介してコイルユニット３をケース２の底壁１１に押圧した状態で、ケース２、コイルユニット３およびカバー４を固定具５で一体化することができる。また、カバー４を備えていない構成であっても、固定具５でコイルユニット３をケース２の底壁１１に押圧した状態で、ケース２およびコイルユニット３を固定具５で一体化することができる。すなわち、このコイル装置１では、ケース２内に樹脂７１を注入しないときにも、ケース２およびコイルユニット３等を固定具５でガタの無い状態で一体化することができる。また、固定具５をケース２から外すことで、コイルユニット３をケース２から取り出すこともできる。

したがって、このコイル装置１によれば、ケース２およびコイルユニット３等を固定具５で仮組み立てして別の場所に搬送し、この搬送先で、ケース２内に樹脂７１を注入してコイル装置１を完成させることもできる。

１コイル装置
２ケース
３コイルユニット
４カバー
５固定具
１１底壁
１２側壁
１７，１８第１係合部
３１コア
３２コイル
５１天板部
５２，５３側板部
５４，５５連結部
５６，５７第２係合部
７１樹脂層

Claims

底壁および当該底壁の縁部から起立する側壁を備えて上面が開口する箱体に形成されたケースと、
コアにコイルが装着されて構成されると共に前記ケースに収納されるコイルユニットと、
天板部、当該天板部の両端から当該天板部の一方の面側に延出する一対の側板部および当該一対の側板部の延出側端部に形成された一対の連結部を有する固定具とを備え、
前記底壁の外面が実装面と接触する状態で当該実装面上に配置された前記ケースに対して、前記天板部が当該ケースの前記上面に掛け渡され、かつ前記一対の側板部が当該ケースの前記側壁の外面に沿って前記底壁方向に延出する状態で前記固定具が装着されると共に、当該天板部を弾性変形させることによって前記一対の連結部を前記底壁方向に移動させて当該実装面に連結することで、当該ケースに収納されている前記コイルユニットを当該天板部で当該底壁方向に押圧した状態で当該実装面に固定されるコイル装置であって、
前記固定具が装着された状態において前記一対の側板部が沿う一対の前記側壁には第１係合部が形成されると共に、当該一対の側板部には当該第１係合部と係合可能な第２係合部が形成され、
前記固定具は、前記天板部を弾性変形させて前記ケースの前記底壁方向に移動させたときに、前記第２係合部が対応する前記第１係合部と係合することで、当該ケースに取り付けられるコイル装置。
前記ケース内には、前記底壁の内面から所定の厚みで樹脂層が形成されている請求項１記載のコイル装置。
前記ケースの上部に装着されて当該ケースの前記上面を閉塞するカバーを備え、
前記固定具の前記天板部は、前記ケースに装着された前記カバーを介して前記コイルユニットを押圧する請求項１または２記載のコイル装置。
前記固定具は、前記第１係合部と前記第２係合部とが係合する状態から前記天板部をさらに弾性変形させることによって前記一対の連結部を前記底壁方向にさらに移動させて、当該第１係合部と当該第２係合部との係合が解除された状態において当該一対の連結部が前記実装面に連結させられる請求項１から３のいずれかに記載のコイル装置。
前記コアは、第１脚部と、当該第１脚部と離間した状態で並設されて前記コイルが装着される第２脚部と、前記第１脚部および前記第２脚部の同じ側の端部同士を連結する一対の胴部とを備えて、前記第１脚部および前記一対の胴部が前記底壁の前記内面に接した状態で前記ケースに収納されると共に、当該第１脚部は、その厚みが前記底壁の前記内面に接する側がより厚くなるように形成されている請求項１から４のいずれかに記載のコイル装置。