JP2018029122A - コイル部品、回路基板、及び電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に組み付け易いコイル部品、回路基板、及び電源装置を提供する。【解決手段】巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第１コイルと、巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第１コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第２コイルと、前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、前記第１コイルの軸と前記第２コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流入側の引出部を前記基準面の一方の側に備え、前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流出側の引出部を前記基準面の他方の側に備えるコイル部品。【選択図】図１

Description

本発明は、コイル部品、回路基板、及び電源装置に関する。

ＤＣ−ＤＣコンバータの一つに、特許文献１の図５に示すマルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路を備えるものがある。特許文献１は、この回路に備える結合トランスとして、Ｅ型コアを組み合わせてなるコアに、二つのコイルが配置されたコイル部品を開示する。このコアは、一対の側脚と両側脚間に介在される中央脚とを備え、各側脚に各コイルが配置される。一方の側脚に巻線が巻付けられて、一方のコイルの巻回部が形成され、他方の側脚に別の巻線が巻き付けられて、他方のコイルの巻回部が形成されている。

特開２０１３−１９８２１１号公報

上述の結合トランスなどに利用されるコイル部品として、回路基板に組み付け易いものが望まれる。

特許文献１に記載される結合トランスにおいて各コイルの巻回部から延びる二つの引出部は、回路基板の基板本体に形成された配線パターンに接続される。

特許文献１の図５では、一方のコイル３１における電流ｉ１の流入側引出部（後述する図８では符号１１１に相当）が特許文献１の図５の紙面手前、流出側引出部（同符号１１２に相当）が同紙面奥に配置され、他方のコイル３２における電流ｉ２の流入側引出部（同符号１２１に相当）が同紙面奥、流出側引出部（同符号１２２に相当）が同紙面手前に配置される。図８を参照して説明する。なお、図８では、コアの一部である側脚１３１，１３２及び中央脚１３３のみ示す。図８に示す第１コイル１０１の軸と第２コイル１０２の軸とを含む仮想の平面を基準面Ｌ１００とするとき、第１コイル１０１の電流流入側の引出部１１１と第２コイル１０２の電流流入側の引出部１２１とが基準面Ｌ１００の異なる側に位置する。また、第１コイル１０１の電流流出側の引出部１１２と第２コイル１０２の電流流出側の引出部１２２とが基準面Ｌ１００の異なる側に位置する。図８では電流流入側の引出部１１１，１２１がそれぞれ基準面Ｌ１００の上側、下側に位置し、電流流出側の引出部１１２，１２２がそれぞれ基準面Ｌ１００の下側、上側に位置する。コイル１０１，１０２の電流流入側の引出部１１１，１２１同士、電流流出側の引出部１１２，１２２同士が基準面Ｌ１００を挟んで異なる側に位置する場合、回路基板の配線パターンを多層に積層するなどの立体配線が必要となる。その結果、回路基板の製造性の低下を招く。例えば、上述の配線パターンを基板本体の同一面上に備える平面配線型の回路基板であれば製造性に優れる。従って、平面配線型の回路基板であっても組み付け易いコイル部品が望まれる。

更に、大電流用途のコイル部品などでは、巻線として、柔らかいリッツ線に比較して加工性に劣る平角線を利用することがある。平角線コイルとする場合であっても、引出部を所定の形状に成形し易く、引出部を含めて製造性に優れるコイル部品がより好ましい。

そこで、回路基板に組み付け易いコイル部品を提供することを目的の一つとする。また、製造性に優れる回路基板、及び電源装置を提供することを別の目的の一つとする。

本開示に係るコイル部品は、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第１コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第１コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第２コイルと、
前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第１コイルの軸と前記第２コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流入側の引出部を前記基準面の一方の側に備え、
前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流出側の引出部を前記基準面の他方の側に備える。

上記のコイル部品は回路基板に組み付け易い。

実施形態１のコイル部品が回路基板に配置された状態を部分的に示す概略上面図である。 実施形態１のコイル部品を示す概略斜視図である。 実施形態１のコイル部品を示す概略側面図である。 実施形態１のコイル部品を分解して示す概略分解斜視図である。 実施形態１のコイル部品に備えるコイルの引出部の配置状態を説明する模式説明図である。 実施形態２のコイル部品に備えるコイルの引出部の配置状態を説明する模式説明図である。 実施形態３のコイル部品に備えるコイルの引出部の配置状態を説明する模式説明図である。 特許文献１に記載される結合トランス（コイル部品）におけるコイルの引出部の配置状態を説明する模式説明図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本発明の一態様に係るコイル部品は、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第１コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第１コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第２コイルと、
前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第１コイルの軸と前記第２コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流入側の引出部を前記基準面の一方の側に備え、
前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流出側の引出部を前記基準面の他方の側に備える。

上記の巻回部とは、各コイルを形成する巻線のうち、巻き数に関与する部分である。
上記の引出部とは、各コイルを形成する巻線のうち、巻き数に実質的に関与しない部分である。引出部は、巻回部から延びて、少なくとも先端部を外部との接続箇所とし、外部から巻回部への電流の流入、及び巻回部から外部への電流の流出に利用される。
上記の引出部を基準面の一方の側又は他方の側に備えるとは、引出部のうち、少なくとも先端部が基準面の一方の側又は他方の側に位置することをいう。引出部の代表的な形状として、巻回部の軸方向に平面視したとき、巻回部から接線方向に延びる巻線の全域が一直線状に延びた形態が挙げられる。

上記のコイル部品では、電流流入側の引出部の組が基準面の一方の側に配置され、電流流出側の引出部の組が基準面の他方の側に配置されるように第１コイル及び第２コイルが形成されている。このような上記のコイル部品は、各引出部が接続される配線パターンが基板本体の同一面上に形成された平面配線型のものであっても、基板本体に容易に組み付けられる。

（２）上記のコイル部品の一例として、前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流入側の引出部が並列に配置されると共に、前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流出側の引出部が並列に配置される形態が挙げられる。
上記の並列に配置されるとは、幾何学的な平行を満たす場合の他、各引出部の軸線が直線的に延びて、平行と見做される程度に並んで配置される場合を含む。

上記形態は、第１コイル及び第２コイルの巻回部の軸方向に平面視したとき、各引出部を、例えばその全長に亘って直線状である、といった単純な形状にすることができる。従って、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造でき、上記形態は製造性にも優れる。

（３）上記のコイル部品の一例として、前記第１コイルにおける前記電流流入側の引出部と前記電流流出側の引出部とがつくる角度及び前記第２コイルにおける前記電流流入側の引出部と前記電流流出側の引出部とがつくる角度が１８０°未満である形態が挙げられる。

上記形態は、各コイルがつくる磁束を良好に打ち消し合えて磁気特性に優れる。また、上記形態は、回路基板に備えられる場合に、基板本体におけるコイル部品の配置領域（実装面積）を小さくし易い。従って、上記形態は、磁気的特性に優れる上に、回路基板の小型化にも寄与する。

（４）上記のコイル部品の一例として、前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記一対の側脚はいずれも、円柱状であり、
前記連結部は、前記側脚の外周面の一部に連続する湾曲面を有する形態が挙げられる。

上記形態は、第１コイル及び第２コイルの巻回部が円筒状であるため、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造できる。両コイルの巻回部とコアの側脚とが相似形状であるため、コイルとコアとを組み付け易い。これらのことから、上記形態は、製造性により優れる。また、上記形態に備えるコアは、連結部における側脚よりも突出した部分が少なく小型である。このことから、上記形態は小型である。

（５）円筒状の巻回部と円柱状の側脚とを備える上記（４）の一例として、前記中央脚は、前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部の少なくとも一方に対向する箇所に前記巻回部の外周面に対応した湾曲面を有する形態が挙げられる。

上記形態は、両コイルを近接配置できるため、結合係数を増大できる上により小型にし易い。

（６）円筒状の巻回部と円柱状の側脚とを備える上記（４）の一例として、前記中央脚が直方体状であり、前記中央脚における前記基準面に直交に配置される長辺の長さが、前記側脚の直径よりも大きい形態が挙げられる。

上記形態は、図８に示すＥ型コアを備える場合と比較して、円筒状のコイル間に挟まれる空間に占めるコアの割合を大きくでき、上記空間を有効に活用できる。また、上記形態は、中央脚における基準面に直交する方向の長さ（長辺の長さ）がより長いため、所定の磁路断面積を満たす範囲で、中央脚における基準面に平行方向の長さ（短辺の長さ）をより短くできる。その結果、上記形態は、両コイルを近接配置できるため、結合係数を増大できる上に、コイル部品における基準面に平行な方向の長さを短くでき、小型にできる。

（７）本発明の一態様に係る回路基板は、上記（１）から（６）のいずれか一つに記載のコイル部品と、
前記第１コイルの前記引出部及び前記第２コイルの前記引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える。

上記の回路基板は、上記のコイル部品を備えるため、上述のように配線パターンが基板本体の同一面上に形成された平面配線型のものとすることができ、製造性に優れる。

（８）本発明の一態様に係る電源装置は、上記（７）に記載の回路基板を備える。

上記の電源装置は、製造性に優れる上記の回路基板を備えるため、製造性に優れる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を適宜参照して、実施形態に係るコイル部品、回路基板、電源装置の具体例を説明する。図中、同一名称物は、同一物を意味する。

［実施形態１］
図１〜図５を参照して、実施形態１のコイル部品１Ａ，回路基板５，電源装置６を説明する。図１では、分かり易いようにコイル部品１Ａを基板本体５０に対して大きく強調して示す。図５では、分かり易いようにコア３の一部（側脚３１，３２及び中央脚３３）のみを示す（この点は後述する図６，図７も同様である）。

（全体構成）
実施形態１のコイル部品１Ａは、第１コイル１及び第２コイル２とコア３とを備え、二つの独立した第１コイル１及び第２コイル２が一つのコア３に配置される。第１コイル１は、巻線を巻回してなる巻回部１０と、巻回部１０から延びる電流流入側の引出部１１及び電流流出側の引出部１２とを備える。第２コイル２は、第１コイル１を形成する巻線とは別の巻線を巻回してなる巻回部２０と、巻回部２０から延びる電流流入側の引出部２１及び電流流出側の引出部２２とを備える。コア３は、第１コイル１の巻回部１０及び第２コイル２の巻回部２０がそれぞれ配置される一対の側脚３１，３２と、両側脚３１，３２間に介在される中央脚３３と、側脚３１，３２及び中央脚３３を並列状態で連結する一対の連結部３４，３４（図２も参照）とを備える。第２コイル２は、第１コイル１がつくる磁束を打ち消すようにコア３に配置される。コイル部品１Ａは、第１コイル１の二つの引出部１１，１２、第２コイル２の二つの引出部２１，２２を特定の配置状態とすることを特徴の一つとする。詳しくは、第１コイル１の軸Ｌ１（図４）と第２コイルの軸Ｌ２（図４）とを含む平面を基準面Ｌとするとき、第１コイル１及び第２コイル２における電流流入側の引出部１１，２１を基準面Ｌの一方の側に備え（図１では上側）、第１コイル１及び第２コイル２における電流流出側の引出部１２，２２を基準面Ｌの他方の側（図１では下側）に備える。以下、構成部材ごとに説明する。

（コイル）
・概要
この例の第１コイル１は、図４に示すように巻線を螺旋状に巻回してなる円筒状の巻回部１０と、巻回部１０に連続する巻線が巻回部１０から離れるように延ばされてなる二つの引出部１１，１２とを備える。引出部１１，１２の先端部は、電力供給を行う電源などの外部装置（図示せず）が接続される接続箇所であり、中間領域は、適宜な形状に成形される。この例の中間領域は、図２〜図４の上下方向にみて階段状に屈曲され、図１に示すように第１コイル１の軸方向に平面視すると、直線状に延びている。この例の第２コイル２の基本的構成は第１コイル１と同様である。概略を述べると、第２コイル２は、円筒状の巻回部２０と、巻線が巻回部２０から離れるように延ばされてなる二つの引出部２１，２２とを備える。第２コイル２の引出部２１，２２の中間領域は、階段状に屈曲され（図２，図４）、第２コイル２の軸方向に平面視すると直線状に延びている（図１）。

・巻線
第１コイル１を構成する巻線及び第２コイル２を構成する巻線はいずれも、導体線の外周に絶縁被覆を備える被覆線を好適に利用できる。導体線の構成材料は、銅やアルミニウム、その合金が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、エナメルと呼ばれるポリアミドイミドなどの樹脂が挙げられる。巻線は、コイルに利用される公知の線材、例えば平角線、被覆平角線、丸線、被覆丸線、リッツ線などを利用できる。この例の巻線は被覆平角線であり、巻回部１０，２０はエッジワイズコイルである。導体線が平角線であれば、導体断面積をリッツ線よりも大きくし易く、コイル部品１Ａを大電流用途に好適に利用できる。巻回部１０，２０の形状は適宜変更できるが、本例のように円筒状であれば、巻径が比較的小さいエッジワイズコイルであっても製造し易い。また、導体線が平角線であればリッツ線よりも保形性に優れる。例えば、引出部１１，１２，２１，２２の中間領域を上述のように所定の形状に成形した場合、この所定の形状を維持し易い。

この例では、第１コイル１及び第２コイル２を形成する巻線の仕様（構成材料、幅及び厚さ、断面積など）、巻回部１０，２０の仕様（巻径、巻き数、自然長、形状など）が実質的に等しい。

・引出部
第１コイル１の引出部１１，１２及び第２コイル２の引出部２１，２２は、電流流入側の引出部１１，２１における少なくとも先端部が両コイル１，２の軸Ｌ１，Ｌ２を含む基準面Ｌの一方の側に配置され、電流流出側の引出部１２，２２における少なくとも先端部が基準面Ｌの他方の側に配置されるように形成されている。この例の引出部１１，１２，２１，２２はいずれも、上述の軸方向に平面視すると、巻回部１０，２０の接線方向に延びる全域（付け根から先端部までの全域）に亘って直線状であり、電流流入側の引出部１１，２１の全域が基準面Ｌの一方の側に配置され、電流流出側の引出部１２，２２の全域が他方の側に配置されるように形成されている。

この例では、図５に示すように、第１コイル１及び第２コイル２における電流流入側の引出部１１，２１について引出部１１の軸線Ｌ１ｉと、引出部２１の軸線Ｌ２ｉとをとると、両軸線Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉは並列に配置される。従って、引出部１１，２１は並列に配置されているといえ、ここでは、実質的に平行に配置される。引出部１１，２１は、軸線Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉの並列配置を維持しつつ、図２〜図４に示すように中間領域が上下方向に屈曲される。ここでは、引出部１１，２１の先端部の一面（図３では下面）が、コア３の設置面となる下側の連結部３４の下面と実質的に面一になるように、フラットワイズ曲げされている。また、ここでは、図１，図５に示すように両引出部１１，２１の先端部（ここでは角部）が一直線上に配置されるように（揃うように）、両引出部１１，２１の長さが調整されている。引出部１１，２１の先端部が揃っておらず、例えば、一方の引出部１１が他方の引出部２１よりも突出する長さとすることができる。この例のように先端部を揃えると、先端部が揃っていない場合に比較して、基板本体５０に対するコイル部品１Ａの配置領域（実装面積）を小さくし易い（この点は後述の電流流出側の引出部１２，２２についても同様である）。

第１コイル１及び第２コイル２における電流流出側の引出部１２，２２の基本的構成は、電流流入側の引出部１１，２１と同様であり、図２，図３に示すように中間領域の折り曲げ位置及び実際長さが異なる。概略を述べると、図５に示すように電流流出側の引出部１２，２２の軸線Ｌ１ｏ，Ｌ２ｏが並列に配置されており、引出部１２，２２は並列に配置されているといえる。ここでは引出部１２，２２は実質的に平行に配置される。両引出部１２，２２の先端部（ここでは角部）が一直線上に配置されるように、両引出部１２，２２の長さが調整されている。引出部１２，２２は、その先端部の一面（図３では下面）がコア３の設置面（下側の連結部３４の下面）と実質的に面一になるように折り曲げられている。この例では、引出部１２，２２の折り曲げ位置は、電流流入側の引出部１１，２１の折り曲げ位置よりも高い（図２，図３）。引出部１２，２２の実際の長さは、電流流入側の引出部１１，２１の実際の長さよりも長いものの、上述のように折り曲げ位置を調整することで、第２コイル２の軸方向に平面視すると、電流流入側の引出部１１，２１の見かけ長さと、電流流出側の引出部１２，２２の見かけ長さとが実質的に等しい。

第１コイル１における電流流入側の引出部１１と電流流出側の引出部１２とがつくる角度θ１（ここでは軸線Ｌ１ｉと軸線Ｌ１ｏとの交差角度に等しい）、及び第２コイル２における電流流入側の引出部２１と電流流出側の引出部２２とがつくる角度θ２（ここでは軸線Ｌ２ｉと軸線Ｌ２ｏとの交差角度に等しい）は適宜選択できる。例えば、角度θ１，θ２が１８０°未満とすることができる。角度θ１，θ２が１８０°未満であれば、コア３の中央脚３３に対する各コイル１，２の巻き数が等しくなり易く、各コイル１，２がつくる磁束を良好に打ち消し合えて、磁気特性に優れる。また、角度θ１，θ２が小さいほど、回路基板５の基板本体５０に対するコイル部品１Ａの配置領域を小さくし易い。従って、回路基板５を小型にし易い。磁気特性、小型化を考慮すると、角度θ１，θ２は、１２０°以下、更に９０°以下とすることができる。角度θ１，θ２が４５°以上、更に６０°であると、引出部１１，１２，２１，２２の先端部をコア３（特に中央脚３３）からある程度離すことができ、基板本体５０に接続し易い。この例では、角度θ１，θ２はいずれも実質的に９０°（１８０°未満）であり等しい。また、この例では、各軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏ，Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏは基準面Ｌに対して非直交に交差しており、基準面Ｌとなす角度θ１ｉ，θ１ｏ，θ２ｉ，θ２ｏはいずれも実質的に４５°であり等しい。基準面Ｌは、角度θ１，θ２を二等分するといえる（θ１＝θ１ｉ＋θ１ｏ，θ１ｉ＝θ１ｏ，θ２＝θ２ｉ＋θ２ｏ，θ２ｉ＝θ２ｏ）。この例のように角度θ１，θ２が実質的に等しく、電流流入側の引出部１１，２１が平行及び電流流出側の引出部１２，２２が平行であれば、両コイル１，２を実質的に等しい形状にすることができ、引出部１１，１２，２１，２２を含めたコイル１，２の製造性に優れる。

巻線の仕様、巻回部の仕様、引出部の配置状態は一例であり、適宜変更できる。引出部の配置状態の別例を実施形態２，３に示す。

（コア）
コイル部品１Ａに備えるコア３は、軟磁性材料を含み、閉磁路を形成する磁性部材である。この例のコア３は、図４に示すように第１コイル１の巻回部１０が配置される柱状の側脚３１と、第２コイル２の巻回部２０が配置される柱状の側脚３２と、離間して横並びされる両側脚３１，３２間に介在される柱状の中央脚３３と、一方の側脚３１、中央脚３３、他方の側脚３２という順に並べられた状態でこれらを挟み、これらを連結する一対の板状の連結部３４，３４とを備える。

この例のコア３は、一対のＥ字状の分割コア片３ａ，３ｂを、その開口部が向かい合うように組み付けて形成される。各分割コア片３ａ，３ｂは同一形状であり、側脚３１，３２を形成する二つの側脚片と、二つの側脚片間に介在され、中央脚３３を形成する中央脚片と、二つの側脚片及び中央脚片を支持する連結部３４とを備える。各分割コア片３ａ，３ｂは、一方の側脚３１をつくる側脚片の軸（ここでは第１コイル１の軸Ｌ１に実質的に同軸に配置される、図３，図４）と他方の側脚３２をつくる側脚片の軸（ここでは第２コイル２の軸Ｌ２に実質的に同軸に配置される、図４）とを含む平面（ここでは基準面Ｌに実質的に等しい）を中心とする線対称な形状である。また、各分割コア片３ａ，３ｂは、上記平面（基準面Ｌ）に直交する平面を中心とする線対称な形状である。

上述の二つの側脚片及び中央脚片は、連結部３４の内面から突出する。この例では、両側脚片の突出高さが等しく、中央脚片の突出高さよりも若干高い。そのため、両分割コア片３ａ，３ｂを組み付け、両分割コア片３ａ，３ｂの側脚片の端面同士を接触させると、両分割コア片３ａ，３ｂの中央脚片間に隙間が設けられる。この隙間を磁気ギャップ３３ｇ（図２）とする。コア３は、図２に示すように中央脚３３の中央部に磁気ギャップ３３ｇを備える。この例のようにコア３を複数の分割コア片３ａ，３ｂの組物とすれば、別途作製した第１コイル１，第２コイル２をコア３に容易に組み付けられ、コイル部品１Ａの製造性に優れる。

この例の一対の側脚３１，３２（側脚片）はいずれも円柱状であり（図４）、第１コイル１の巻回部１０、第２コイル２の巻回部２０に相似状である。そのため、各側脚３１，３２（側脚片）に各コイル１，２を組み付け易い。

この例の中央脚３３は、第１コイル１の巻回部１０及び第２コイル２の巻回部２０の少なくとも一方に対向する箇所にその巻回部に対応した湾曲面を有する異形柱状体である。この例では、図５に示すように、中央脚３３は、両コイル１，２の巻回部１０，２０に対向する箇所にそれぞれ、巻回部１０，２０に対応した一対の円弧状の面を有する。中央脚３３は、連結部３４の一方の側縁から他方の側縁に亘って設けられており（図４）、側脚３１，３２の軸方向に平面視したとき、短辺の長さが幅Ｗｏである長方形において各長辺の中央部を円弧状に切り欠いた形状である。そのため、中央脚３３の中央部の幅Ｗｃは、側縁側の幅Ｗｏよりも細い。なお、中央脚３３の幅とは、両コイル１，２の軸が並ぶ方向（図５では左右方向）の距離であり、ここでは基準面Ｌに平行方向の距離である。

上述のように中央脚３３が巻回部１０，２０に沿った湾曲面を有するため、円筒状の両コイル１，２を近付けられる。定量的には、両コイル１，２間の距離を中央部の幅Ｗｃ以上、側縁側の幅Ｗｏ未満とすることができる。このようなコイル部品１Ａは、結合トランスなどに利用する場合に結合係数をより大きくできる。結合係数の増大を望む場合、両コイル１，２間の距離が短いほど、つまり引出側の幅Ｗｃがより小さいほど好ましく、側縁側の幅Ｗｏの８０％以下、更に７０％以下、６０％以下とすることができる。幅Ｗｃの下限は特に設けない。この例の中央部の幅Ｗｃは側縁側の幅Ｗｏの４０％程度である。

この例の連結部３４は、円柱状の側脚３１，３２の外周面の一部に連続する湾曲面を有する（図２，図４）。このような連結部３４は、図１に示すように側脚３１，３２の軸方向に平面視したとき、横長の八角形状であり、いわば長方形状の板の四隅を切り欠いた形状である。ここで、連結部３４を例えば長方形状の板などとすれば、側脚３１，３２の輪郭から突出する部分を十分に有する。しかし、この突出する部分にあたる角部は、連結部３４における側脚３１，３２との接続箇所に比較して、通過する磁束量が少ない。そこで、この例のように連結部３４の外周面の一部を側脚３１，３２の外周面の一部に連続させて、上述の角部を切り欠いた形状とすると、コア３に磁束を十分に流すことができながら、コア３を小型にできる。ひいてはコイル部品１Ａを小型にできる。

コア３の形状は適宜変更できる。例えば、側脚３１，３２及び中央脚３３を直方体状とし（図８参照）、連結部３４を長方形の板状などとし、全体的に直方体状のコアとする形態、側脚３１，３２を円柱状とし、中央脚３３を直方体状とし（後述の図６参照）、連結部３４を上述の八角形の板状とする形態、側脚３１，３２を円柱状とし、中央脚３３を直方体状とし（同）、連結部３４を長方形の板状とする形態などが挙げられる。中央脚３３を直方体状とする場合、その幅は一様である（同）。

コア３（ここでは分割コア片３ａ，３ｂ）には、公知の構成材料で形成された種々の形態のものが利用できる。例えば、フェライトコアなどの焼結体、軟磁性材料の粉末を用いた圧粉成形体、軟磁性材料の粉末と樹脂とを含む複合材料、電磁鋼板などの軟磁性材料の板材を積層した積層体などが挙げられる。磁気ギャップ３３ｇを備える場合、本例のようにエアギャップとする他、非磁性材料から構成されるギャップ板を備えることができる。

（コアに対するコイルの配置状態）
コイル部品１Ａに備える第１コイル１及び第２コイル２は、通電時に自身がつくる磁束を互いに打ち消し合うようにコア３に組み付けられる。この例では、各コイル１，２に流れる電流方向が図１の黒矢印に示す反時計回りの方向、図３の黒矢印に示す左から右向き、及び下から上向きになるように各コイル１，２に電力が供給される。各コイル１，２の電流方向は同じである。このような各コイル１，２は、図１に示すように基準面Ｌの上側に左から順に、第１コイル１の電流流入側の引出部１１、第２コイル２の電流流入側の引出部２１が並び、基準面Ｌの下側に左から順に第１コイル１の電流流出側の引出部１２、第２コイル２の電流流出側の引出部２２が並ぶようにコア３に配置される。また、上述のように電流流入側の引出部１１，２１の先端部が揃い、電流流出側の引出部１２，２２の先端部が揃うように各コイル１，２がコア３に配置される。

更に、この例では、基準面Ｌを軸として、第１コイル１の引出部１１，１２の先端部、第２コイル２の引出部２１，２２の先端部が実質的に対称な位置となるように、各コイル１，２がコア３に配置される（図５）。

（用途）
実施形態１のコイル部品１Ａは、例えば、回路基板５の構成部品の一つに利用される。回路基板５は、例えば、電源装置６の構成部品の一つに利用される。図１では、回路基板５の一部が電源装置６のケースに収納された状態を部分的に示す。回路基板５は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータであって、マルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路などに利用される。このような回路基板５を備える電源装置６は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載されるコンバータなどに利用される。

（回路基板）
実施形態１の回路基板５は、実施形態１のコイル部品１Ａと、第１コイル１の引出部１１，１２、及び第２コイル２の引出部２１，２２がそれぞれ接続される配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２とを備える。回路基板５は、複数の配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２などが形成された基板本体５０を備え、一面をコイル部品１Ａの載置面（図３では上面）とする。図１，図３では、コイル１，２の軸Ｌ１，Ｌ２（図４）が基板本体５０の載置面（上面）に実質的に直交するように、コイル部品１Ａが基板本体５０に載置される例を示す。

配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２は、第１コイル１及び第２コイル２の引出部１１，１２，２１，２２を接続可能であり、各コイル１，２に所定の電力供給を行えれば、適宜な形状とすることができる。この例では、図１に示すように各配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２は直線状に形成されて並列に配置される。ここでは実質的に平行である。また、この例では、第１コイル１の引出部１１，１２が接続される配線パターン５１１，５１２が同一の軸線Ｌ５１上に配置され、第２コイル２の引出部２１，２２が接続される配線パターン５２１，５２２が別の同一の軸線Ｌ５２上に配置されるように各配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２が設けられている。両軸線Ｌ５１，Ｌ５２は並列に配置され、ここでは実質的に平行である。また、両軸線Ｌ５１，Ｌ５２は基板本体５０の側縁(ここでは左側縁)に実質的に平行である。複数の配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２が並列配置される場合、配線パターンを形成し易く、回路基板５の製造性に優れる。

この例の各配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２の軸線（ここでは軸線Ｌ５１，Ｌ５２）と、第１コイル１及び第２コイル２の軸Ｌ１，Ｌ２（図４）を含む基準面Ｌとは直交に配置され、基準面Ｌと軸線Ｌ５１，Ｌ５２とがなす角度が実質的に９０°である。その他、基準面Ｌと配線パターンの軸線とがなす角度が９０℃未満（鋭角）になるように、配線パターンの軸線に対して基準面Ｌが傾いた状態でコイル部品１Ａを配置することもできる。

基板本体５０の構成材料は、各種の絶縁材料が挙げられる。配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２は、例えばプリント回路や、銅板といった金属板などで形成できる。公知のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）やバスバー基板などにおける配線パターンの形成方法を利用できる。回路基板５Ａにおけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。引出部１１，１２，２１，２２と配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２との接続には、ねじ結合や半田付けなど、公知の方法が利用できる。図１では、引出部１１，１２，２１，２２の先端部にねじ孔（円孔）が設けられた場合を例示する。その他の図における引出部の先端部の丸孔もねじ孔である。

（電源装置）
実施形態１の電源装置６は、実施形態１の回路基板５を備える。電源装置６におけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。

（効果）
実施形態１のコイル部品１Ａは、第１コイル１及び第２コイル２における電流流入側の引出部１１，２１の組が基準面Ｌの一方の側に配置され、電流流出側の引出部１２，２２の組が基準面Ｌの他方の側に配置される。このようなコイル部品１Ａは、平面配線型の基板本体５０を備える回路基板５の構成要素とする場合に、各コイル１，２の引出部１１，１２，２１，２２を配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２に容易に接続できる。従って、実施形態１のコイル部品１Ａは、回路基板５に組み付け易い。

特に、この例の両コイル１，２は、引出部１１，１２，２１，２２の実際の長さ及び屈曲位置を除いて実質的に同様な形状である、各引出部１１，１２，２１，２２は直線的に延ばされ、上述の組ごとに並列に配置される、巻回部１０，２０が円筒状であるといった単純な形状である。そのため、コイル１，２は、巻線に被覆平角線を用いているものの容易に製造できる。また、この例のコア３は、複数の分割コア片３ａ，３ｂの組物としており、コア３と、別途作製したコイル１，２とを組み付け易い。従って、実施形態１のコイル部品１Ａは、製造性にも優れる。

また、この例のコア３の連結部３４が特定の形状であるため、コイル部品１Ａは小型である。中央脚３３が特定の形状であって第１コイル１及び第２コイル２を近接できるため、コイル部品１Ａは結合係数を大きくできる上に小型である。

実施形態１の回路基板５は、実施形態１のコイル部品１Ａを備えるため、平面配線型のものとすることができる。この場合、上記引出部１１，１２，２１，２２が接続される配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２を基板本体５０の同一面上に形成でき、配線パターンを形成し易い。この例では、配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２が直線的で、並列に配置されるように形成できることからも、容易に形成できる。従って、実施形態１の回路基板５は製造性に優れる。この回路基板５を備える実施形態１の電源装置６も製造性に優れる。

以下、図６，図７を参照して、実施形態２，３のコイル部品１Ｂ，１Ｃを説明する。以下の説明では、実施形態１との相違点を詳細に説明し、その他の構成及び効果、用途などについては、詳細な説明を省略する。

［実施形態２］
以下、図６を参照して、実施形態２のコイル部品１Ｂを説明する。
実施形態２のコイル部品１Ｂの基本的構成は実施形態１のコイル部品１Ａと同様であり、第１コイル１及び第２コイル２とコア（側脚３１，３２、中央脚３３など）とを備え、第１コイル１及び第２コイル２の電流流入側の引出部１１，２１を基準面Ｌの一方の側（図６では上側）に備え、電流流出側の引出部１２，２２を基準面Ｌの他方の側（図６では下側）に備える。実施形態２のコイル部品１Ｂにおける実施形態１のコイル部品１Ａとの相違点として、各引出部１１，１２，２１，２２の軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏ，Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏが基準面Ｌに対して直交するように配置される点が挙げられる。

この例の第１コイル１の引出部１１，１２及び第２コイル２の引出部２１，２２はいずれも直線状である。また、第１コイル１の引出部１１，１２の軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏがなす角度θ１が実質的に１８０°であり、軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏが同一直線上に配置される。第２コイル２の引出部２１，２２の軸線Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏがなす角度θ２が実質的に１８０°であり、軸線Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏが同一直線上に配置される。軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏ，Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏと基準面Ｌとがなす角度θ１ｉ，θ１ｏ，θ２ｉ，θ２ｏはいずれも実質的に９０°である。電流流入側の引出部１１，２１の軸線Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉが並列に配置され、ここでは実質的に平行である。電流流出側の引出部１２，２２の軸線Ｌ１ｏ，Ｌ２ｏも並列に配置され、実質的に平行である。更に、この例では、電流流入側の引出部１１，２１の先端部の端縁が揃い、電流流出側の引出部１２，２２の先端部の端縁が揃うように、引出部１１，１２，２１，２２の長さが調整されている。このようなコイル部品１Ｂを回路基板に組み付ける場合、基板本体におけるコイル部品１Ｂの配置領域は、両コイル１，２を含み各引出部１１，１２，２１，２２の先端部の端縁を繋ぐ長方形状となる。このようなコイル１，２は、引出部を含めて容易に形成でき、製造性に優れる。

実施形態２のコイル部品１Ｂを備える回路基板（図示せず）は、基板本体の一面に配線パターンが形成されている。この例では、実施形態１と同様に、第１コイル１が接続される配線パターン５１１，５１２（図示せず）が同一の軸線Ｌ５１（図示せず）上に配置され、第２コイル２が接続される配線パターン５２１，５２２（図示せず）が同一の軸線Ｌ５２（図示せず）上に配置されており、配線パターン５１１，５１２，５２１，５２２を形成し易い。引出部１１，１２，２１，２２の長さはこれらの配線パターンに応じて調整されている。

その他、以下の形態とすることができる。以下のいずれの形態についても、コア３の中央脚３３と、第１コイル１及び第２コイル２の少なくとも一方とが干渉し得る場合には、コイル１，２の配置状態に応じて、中央脚３３を切り欠いた形状などとして、中央脚３３の形状を適宜調整するとよい。
（１）軸線Ｌ１ｉ（＝Ｌ１ｏ），Ｌ２ｉ（＝Ｌ２ｏ）が基準面Ｌに非直交に交差する形態
例えば、角度θ１，θ２が実質的に１８０°であり、軸線Ｌ１ｉ（＝Ｌ１ｏ）とＬ２ｉ（＝Ｌ２ｏ）とが実質的に平行であり、軸線Ｌ１ｉ（＝Ｌ１ｏ）と基準面Ｌとがなす角度，軸線Ｌ２ｉ（＝Ｌ２ｏ）と基準面Ｌとがなす角度とのいずれも９０°未満である形態が挙げられる。その他、軸線Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉが非平行な形態が挙げられる。この形態では、角度θ１ｉ，θ１ｏ，θ２ｉ，θ２ｏの少なくとも一つの大きさが異なる。
（２）角度θ１，θ２が異なる形態
例えば、角度θ１が１８０°であり、角度θ２が１８０°未満である形態等が挙げられる。第１コイル１における角度θ１ｉ，θ１ｏの組、第２コイル２における角度θ２ｉ，θ２ｏの組の少なくとも一方が異なる形態とすることができる。この形態では、電流流入側の軸線Ｌ１ｉ，Ｌ２ｉの組、及び電流流出側の軸線Ｌ１ｏ，Ｌ２ｏの組の少なくとも一方を非平行とすることができる。
このように角度θ１，θ２が１８０°以下であり、角度θ１ｉ，θ１ｏ，θ２ｉ，θ２ｏが３０°以上９０°以下の範囲で、角度θ１ｉ，θ１ｏ，θ２ｉ，θ２ｏを調整できる。

実施形態のコイル部品は、電流流入側の引出部１１，２１及び電流流出側の引出部１２，２２が基準面Ｌの異なる側にそれぞれ配置される限りにおいて、実施形態１，２等に示すように軸線Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏ，Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏにおける基準面Ｌに対する角度や引出部１１，１２，２１，２２の長さなどを適宜選択でき、形状の自由度が高い。

コア３の形状も適宜選択できる。図６では、コア３の中央脚３３が直方体状である場合を示す。このコア３を両コイル１，２の軸方向に平面視したとき、中央脚３３は長方形状であり、基準面Ｌに平行に配置される短辺の長さ（幅Ｗｏに相当）、基準面Ｌに直交に配置される長辺の長さＤが一様である。中央脚３３が直方体状であることで、この例のように中央脚３３に近接して配置されるコイルの引出部を直線状とする場合に、この引出部を中央脚３３の側面に沿って引出部を引き出し易い。この例では、上述のように同一直線上に配置される第２コイル２の引出部２１，２２の組を引き出し易い。また、この例では、中央脚３３の長辺の長さＤは側脚３１，３２の直径φよりも大きい。ここで、図８に示すＥ型コアでは、側脚１３１，１３２及び中央脚１３３における基準面Ｌ１００に直交方向の長さＤ１３０はいずれも等しく、円筒状の第１コイル１０１，第２コイル１０２の内径ｒよりも小さい。そのため、両コイル１０１，１０２間に挟まれる空間に中央脚１３３を配置した状態において、中央脚１３３の上下の空間がデッドスペースとなる。また、所定の磁路断面積を確保するため、中央脚１３３における基準面Ｌ１００に平行方向の長さＷ１３３が比較的長くなり易く、両コイル１０１，１０２間の距離が増大し易い。一方、図６に示すコイル部品１Ｂのように中央脚３３の長さＤが側脚３１，３２の直径φよりも大きいと、両コイル１，２間に挟まれる空間を有効活用でき、上記デッドスペースを低減できる。具体的な長辺の長さＤは、一つの側脚３１（又は３２）の直径φの１倍超２倍以下程度が挙げられる。図６に示す例では中央脚３３の長さＤが第１コイル１、第２コイル２の外径Ｒに実質的に等しく、上記デッドスペースをより低減できる上に、コイル部品１Ｂにおける基準面Ｌに直交方向の大きさが大きくならず小型である。また、中央脚３３の長さＤがこのように大きいことで（ここでは図８に示すＥ型コアの中央脚１３３の長さＤ１３０よりも大きい）、中央脚３３が所定の磁路断面積を満たす範囲で、中央脚３３における基準面Ｌに平行方向の長さ（幅Ｗｏ）をより短くできる。即ち、両コイル１，２間の距離を短くできる。その結果、両コイル１，２を近接配置できるため、結合係数を増大できる。また、両コイル１，２を近接配置すれば、コイル部品１Ｂにおける基準面Ｌに平行方向の長さを短くできる。この点で、コイル部品１Ｂは、回路基板（図示せず）の基板本体に対するコイル部品１Ｂの配置領域を低減できる。中央脚３３の長辺の長さＤとコイル１，２の外径Ｒとを等しくする場合などでは、中央脚３３の幅Ｗｏを調整することで、所定の磁路断面積を確保できる。

［実施形態３］
以下、図７を参照して、実施形態３のコイル部品１Ｃを説明する。
実施形態３のコイル部品１Ｃの基本的構成は実施形態１のコイル部品１Ａと同様であり、第１コイル１及び第２コイル２とコア３（側脚３１，３２、中央脚３３など）とを備え、第１コイル１及び第２コイル２の電流流入側の引出部１１，２１を基準面Ｌの一方の側（図７では下側）に備え、電流流出側の引出部１２，２２を基準面Ｌの他方の側（図７では上側）に備える。実施形態３のコイル部品１Ｃにおける実施形態１のコイル部品１Ａとの相違点として、一方のコイルにおける電流流入側の引出部と電流流出側の引出部（ここでは第２コイル２の引出部２１，２２）が交差している点が挙げられる。図７では、他方のコイルにおける電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部（ここでは第１コイル１の引出部１１，１２）が実質的に平行に配置される場合を例示するが、非平行に配置される形態とすることができる。

第１コイル１及び第２コイル２の一方について、電流流入側の引出部と電流流出側の引出部とを交差させることで、両コイル１，２の電流流入側の引出部１１，２１と電流流出側の引出部１２，２２とが基準面Ｌの異なる側にそれぞれ配置される構成とすることができる。なお、平角線コイルとする場合には、実施形態１，２で説明したように電流流入側の引出部１１，２１と電流引出部の引出部１２，２２とが交差しない形態の方が、引出部１１，１２，２１，２２を含めたコイル１，２の製造性に優れる。

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、第１コイル及び第２コイルとコアとの間に絶縁材料から構成される介在部材を備えたり、各コイルやコアを覆う絶縁被覆材を備えたりすることができる。この場合、両コイルとコア間の絶縁性を高められる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ コイル部品
１ 第１コイル
１０ 巻回部 １１，１２ 引出部 Ｌ１ 軸
２ 第２コイル
２０ 巻回部 ２１，２２ 引出部 Ｌ２ 軸
３ コア
３ａ，３ｂ 分割コア片 Ｌ 基準面
３１，３２ 側脚 ３３ 中央脚 ３３ｇ 磁気ギャップ ３４ 連結部
Ｌ１ｉ，Ｌ１ｏ，Ｌ２ｉ，Ｌ２ｏ，Ｌ５１，Ｌ５２ 軸線
５ 回路基板
５０ 基板本体 ５１１，５１２，５２１，５２２ 配線パターン
６ 電源装置
１０１ 第１コイル １０２ 第２コイル Ｌ１００ 基準面
１１１，１１２，１２１，１２２ 引出部 １３１，１３２ 側脚 １３３ 中央脚

Claims (8)

1. 巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第１コイルと、
   巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第１コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第２コイルと、
   前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
   前記第１コイルの軸と前記第２コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
   前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流入側の引出部を前記基準面の一方の側に備え、
   前記第１コイル及び前記第２コイルにおける前記電流流出側の引出部を前記基準面の他方の側に備えるコイル部品。
2. 前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流入側の引出部が並列に配置されると共に、前記第１コイル及び第２コイルにおける電流流出側の引出部が並列に配置される請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記第１コイルにおける前記電流流入側の引出部と前記電流流出側の引出部とがつくる角度及び前記第２コイルにおける前記電流流入側の引出部と前記電流流出側の引出部とがつくる角度が１８０°未満である請求項１又は請求項２に記載のコイル部品。
4. 前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部は、円筒状であり、
   前記一対の側脚はいずれも、円柱状であり、
   前記連結部は、前記側脚の外周面の一部に連続する湾曲面を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイル部品。
5. 前記中央脚は、前記第１コイルの巻回部及び前記第２コイルの巻回部の少なくとも一方に対向する箇所に前記巻回部の外周面に対応した湾曲面を有する請求項４に記載のコイル部品。
6. 前記中央脚が直方体状であり、前記中央脚における前記基準面に直交に配置される長辺の長さが、前記側脚の直径よりも大きい請求項４に記載のコイル部品。
7. 前記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコイル部品と、
   前記第１コイルの前記引出部及び前記第２コイルの前記引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える回路基板。
8. 請求項７に記載の回路基板を備える電源装置。

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