JP4761082B2 - 横型コイル部品 - Google Patents

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Description

本発明は、チョークコイルやトランス(例えばフライバック型電源に用いられるフライバック用トランス)等として用いられる横型コイル部品に関する。
薄型ＴＶ等に使用される電源部のチョークコイルやトランスとして、ボビン巻軸方向が横向きで低背化の容易な横型チョークコイルや横型トランスが使用されている。下記特許文献１の高周波トランスは、「コイルとコア間の絶縁効果及び沿面距離を十分確保すること」(段落［０００４］)を課題とするもので、「鍔付きボビンの鍔間に巻線を施してコイルを構成し、その端末を端子板部の端子にからげて配線した後、絶縁カバーを上から鍔付きボビンに被せ、しかる後に、両側からフェライトコアを鍔付きボビンに装着するように成っているので、巻線とフェライトコアの側脚との沿面距離を絶縁カバーの肉厚以上とれることになり、しかも面倒な絶縁テープ巻作業を省略することができ、このため、高周波トランスの小型化、扁平化を容易に実現できる」(段落［００１８］)としている。
特開平９−４５５５０号公報
特許文献１の高周波トランスは、上述のとおり、絶縁カバーを追加することによりコイル(巻線)と磁気コアとの間の沿面距離を取る構造であり、絶縁カバーの存在が必須要件となっている。一方、部品点数の削減の観点からすると、絶縁カバーを用いなくても十分な沿面距離を確保することが望まれる。
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、絶縁カバーを用いなくても巻線端末と磁気コアとの間の沿面距離を十分に確保することの可能な横型コイル部品を提供することにある。
本発明のある態様は、横型コイル部品である。この横型コイル部品は、
巻胴部と、前記巻胴部の両側にそれぞれ形成された鍔部と、少なくとも１つの前記鍔部に形成された端子台と、前記端子台から突出した端子とを有するボビンと、
端面部と、前記端面部の両端より突出して形成された一対の外足部と、前記一対の外足部の間に前記端面部より突出して形成された中足部とを有し、前記中足部が前記ボビンの内側に挿通され、前記外側足部が前記ボビンを囲んでいる磁気コアと、
前記ボビンの前記巻胴部に施され、端末が前記端子と電気的に接続された巻線とを備える、横型コイル部品であり、
前記巻胴部と垂直な平面において対をなす外足部同士の対向方向をＸ軸方向、Ｘ軸に対して直角をなす方向をＹ軸方向としたとき、
前記中足部は、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置がＹ軸方向の長さの中央よりもＹ軸の正方向側にあり、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の前記位置からＹ軸の負方向側に離れるにつれてＸ軸方向の幅が単調に減少する形状であり、かつＹ軸方向の幅はＸ軸方向の幅より大きく、
対をなす前記外足部の対向面間の距離は、Ｙ軸の負方向側の端部から所定距離の範囲内で、一定であり又はＹ軸の負方向側に行くほど大きくなり、
前記端子台は前記鍔部のＹ軸の負方向側に形成され、前記巻線の端末は前記鍔部のＹ軸の負方向側を経由して前記巻胴部の軸方向外側に引き出されているものである。
ある態様の横型コイル部品において、前記中足部は、前記巻胴部の軸方向と垂直な断面が三角形ないし卵形であるとよい。
ある態様の横型コイル部品において、対をなす前記外足部の対向面がそれぞれＸ軸と垂直であるとよい。
さらに、対をなす前記外足部は、前記対向面側でかつＹ軸の負方向側の端部が角切りされているとよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、中足部はＸ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置がＹ軸方向の長さの中央よりもＹ軸の正方向側にあり、中足部のＹ軸方向の幅はＸ軸方向の幅より大きいので、中足部の断面が円形である場合よりも巻線端末と磁気コアとの間の沿面距離を大きく確保できる。また、対をなす外足部の対向面間の距離はＹ軸の負方向側の端部から所定距離の範囲内で、一定であり又はＹ軸の負方向側に行くほど大きくなるので、Ｙ軸の負方向側において外足部が中足部と平行となるように外足部が曲面となっている場合と比較して巻線端末と磁気コアとの間の沿面距離を大きく確保できる。そして、沿面距離を確保するために絶縁カバーを用いる必要もない。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図１は、本発明の実施の形態に係る横型コイル部品１００の説明図であり、(Ａ)は巻胴部１１の軸方向の中央で切断した場合の正面図、(Ｂ)は同場合の前方斜視図、(Ｃ)は同場合の後方斜視図、(Ｄ)は同横型コイル部品１００で用いるＥ型コア３１の正面図、(Ｅ)は全体構成の斜視図である。
横型コイル部品１００は、ボビン１０と、一次巻線２１と、二次巻線２２と、磁気コア３０とを備える。ボビン１０は、巻胴部１１と、鍔部１２Ａ，１２Ｂと、端子台１３Ａ，１３Ｂと、端子１４Ａ，１４Ｂとを有する。
巻胴部１１の両側に鍔部１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ形成され、鍔部１２Ａ，１２Ｂに端子台１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ形成され、端子台１３Ａ，１３Ｂから例えば銅もしくは銅合金（真鍮や燐青銅等）又は鉄（表面に銅、錫等のメッキを施したもの）の端子１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ下方に突出している。なお、端子１４Ａ，１４ＢはＬピン端子であってもよい。一次巻線２１及び二次巻線２２は、巻胴部１１に不図示の絶縁テープを介して重ねて(多層に)施され、端末が端子１４Ａ，１４Ｂとそれぞれ電気的に接続される。なお、一次巻線２１及び二次巻線２２の両側には沿面距離確保のためにバリアテープ２５が巻かれ、二次巻線２２(外側の巻線)及びバリアテープ２５の上にさらに不図示の絶縁テープが巻かれている。
磁気コア３０は、例えばフェライト等からなるＥ型コア３１（図１(Ｄ)参照）を２つ組み合わせたものである。Ｅ型コア３１は、中足部３２と、外足部３３，３４と、端面部３５とを有する。外足部３３，３４は端面部３５の両端より突出して形成され、中足部３２は外足部３３，３４の間に端面部３５より突出して形成される。２つのＥ型コア３１は、中足部３２がそれぞれボビン１０の内側に挿通され、互いの外足部３３，３４が突き合わされて端面部３５とともにボビン１０の外側を囲み、閉磁路を成す。
以下、巻胴部１１と垂直な平面において対をなす外足部３３，３４の対向方向をＸ軸方向、Ｘ軸に対して直角をなす方向をＹ軸方向と定義し、Ｅ型コア３１の形状についてより詳細に説明する。
中足部３２は、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置(Ｙ0)がＹ軸方向の長さの中央(ＹM)よりもＹ軸の正方向側にあり、位置(Ｙ0)からＹ軸方向に離れるにつれてＸ軸方向の幅が単調に減少する(減少率も大きくなる)形状である。また、中足部３２のＹ軸方向の幅(ＷY)はＸ軸方向の幅(ＷX)よりも大きい。中足部３２は、好ましくは、巻胴部１１の軸方向と垂直な断面が卵形でＹ軸方向に関して線対称となっている。なお、ボビン１０の巻胴部１１は中足部３２と断面がほぼ同形状であり、中足部３２は巻胴部１１の内側にちょうど嵌るようになっている。外足部３３，３４の対向面(内側の面)はそれぞれＸ軸と垂直であり、したがって外足部３３，３４の対向面間の距離は一定である。
端子台１３Ａ，１３Ｂは、鍔部１２Ａ，１２ＢのＹ軸の負方向側に形成されている。一次巻線２１及び二次巻線２２の端末はそれぞれ、鍔部１２Ａ，１２ＢのＹ軸の負方向側を経由して巻胴部１１の軸方向外側に引き出され、端子１４Ａ，１４Ｂに例えば絡げて半田付けすることで電気的に接続される。
本実施の形態によれば、Ｅ型コア３１の中足部３２は、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置(Ｙ0)がＹ軸方向の長さの中央(ＹM)よりもＹ軸の正方向側にあり、位置(Ｙ0)からＹ軸方向に離れるにつれてＸ軸方向の幅が単調に減少する(減少率も大きくなる)形状であるため、かつ、中足部３２のＹ軸方向の幅(ＷY)はＸ軸方向の幅(ＷX)よりも大きく、ボビン１０の巻胴部１１は中足部３２と断面がほぼ同形状であって中足部３２は巻胴部１１の内側にちょうど嵌っているため、中足部の断面積(巻胴部１１の軸方向と垂直な断面の面積)が同じであれば、中足部の断面が円形である場合(比較例として後述)よりも一次巻線２１及び二次巻線２２の端末と磁気コア３０との間の沿面距離を大きく確保できる。また、外足部３３，３４の対向面(内側の面)はそれぞれＸ軸と垂直であるため、Ｙ軸の負方向側において外足部が中足部と平行となるように外足部が曲面となっている場合(比較例として後述)と比較して、一次巻線２１及び二次巻線２２の端末と磁気コア３０との間の沿面距離ｄ1を十分大きく(例えば8.0mm)確保することができる。
本実施の形態の効果を明確にするために、比較例について説明する。
図２は、比較例に係る横型コイル部品８００の説明図であり、(Ａ)は巻胴部８１１の軸方向の中央で切断した場合の正面図、(Ｂ)は同横型コイル部品８００で用いるＥ型コア８３１の正面図である。以下、実施の形態の横型コイル部品１００との相違点を中心に説明する。
中足部８３２は、巻胴部８１１の軸方向と垂直な断面が円形である。また、外足部８３３，８３４の対向面は、中足部８３２と平行となるように全体的に曲面(円柱面)となっている。この場合、一次巻線８２１及び二次巻線８２２の端末と磁気コア８３０との間の沿面距離ｄ81をせいぜい4.0mm程度しか確保できず、不十分である。
上記比較例との対比からも明らかなように、本実施の形態によれば、巻線端末と磁気コアとの沿面距離を十分大きく確保することが可能である。また、沿面距離を確保するために絶縁カバーを用いる必要がなく、部品点数削減の要望にも応えることができる。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
実施の形態ではＥ型コア３１の外足部３３，３４の対向面(内側の面)はそれぞれＸ軸と垂直であるものとしたが、変形例では図３(Ａ)に示すように外足部３３，３４のＹ軸の正方向側(巻線端末を引き出さない側)は中足部３２と略平行となるように(平行に近づくように)曲面をなしていてもよい。すなわち、外足部３３，３４は、Ｙ軸の負方向側の端部から所定距離の範囲内でＸ軸と垂直(つまり対向面間の距離が同じ)であればよい。なお、所定距離の範囲内とは、例えば、中足部３２のＸ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置(Ｙ0)乃至Ｙ軸方向の長さの中央(ＹM)よりもＹ軸の負方向側である範囲内をいう。さらに、外足部３３，３４は、図３(Ｂ)に示されるように、対向面側でかつＹ軸の負方向側の端部が角切りされていてもよい。つまり、外足部３３，３４の対向面間の距離はＹ軸の負方向側の端部から所定距離の範囲内でＹ軸の負方向側に行くほど大きくなってもよい。これにより、巻線端末と磁気コアとの沿面距離をさらに大きく確保することも可能である。また、外足部３３，３４は、図３(Ｃ)に示されるように、対向面側のＹ軸方向の両端部が角切りされていてもよい。
実施の形態では中足部３２の巻胴部１１と垂直な断面が卵形である場合を説明したが、変形例では同断面は図３(Ｄ)に示されるように三角形(あるいはそれに面取り又は丸めを施したもの)であってもよい。
実施の形態では横型コイル部品がトランスである場合を説明したが、変形例では横型コイル部品はチョークコイルであってもよい。
本発明の実施の形態に係る横型コイル部品の、(Ａ)は巻胴部の軸方向の中央で切断した場合の正面図、(Ｂ)は同場合の前方斜視図、(Ｃ)は同場合の後方斜視図、(Ｄ)は同横型コイル部品で用いるＥ型コアの正面図、(Ｅ)は全体構成の斜視図。 比較例に係る横型コイル部品の、(Ａ)は巻胴部の軸方向の中央で切断した場合の正面図、(Ｂ)は同横型コイル部品で用いるＥ型コアの正面図。 Ｅ型コアの変形例を示す正面図である。
符号の説明
１０ ボビン
１１ 巻胴部
１２Ａ，１２Ｂ 鍔部
１３Ａ，１３Ｂ 端子台
１４Ａ，１４Ｂ 端子
３０ 磁気コア
３１ Ｅ型コア
３２ 中足部
３３，３４ 外足部
３５ 端面部
１００ 横型コイル部品

Claims (4)

  1. 巻胴部と、前記巻胴部の両側にそれぞれ形成された鍔部と、少なくとも１つの前記鍔部に形成された端子台と、前記端子台から突出した端子とを有するボビンと、
    端面部と、前記端面部の両端より突出して形成された一対の外足部と、前記一対の外足部の間に前記端面部より突出して形成された中足部とを有し、前記中足部が前記ボビンの内側に挿通され、前記外側足部が前記ボビンを囲んでいる磁気コアと、
    前記ボビンの前記巻胴部に施され、端末が前記端子と電気的に接続された巻線とを備える、横型コイル部品であり、
    前記巻胴部と垂直な平面において対をなす外足部同士の対向方向をＸ軸方向、Ｘ軸に対して直角をなす方向をＹ軸方向としたとき、
    前記中足部は、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の位置がＹ軸方向の長さの中央よりもＹ軸の正方向側にあり、Ｘ軸方向の幅が最も大きいＹ軸方向の前記位置からＹ軸の負方向側に離れるにつれてＸ軸方向の幅が単調に減少する形状であり、かつＹ軸方向の幅はＸ軸方向の幅より大きく、
    対をなす前記外足部の対向面間の距離は、Ｙ軸の負方向側の端部から所定距離の範囲内で、一定であり又はＹ軸の負方向側に行くほど大きくなり、
    前記端子台は前記鍔部のＹ軸の負方向側に形成され、前記巻線の端末は前記鍔部のＹ軸の負方向側を経由して前記巻胴部の軸方向外側に引き出されている、横型コイル部品。
  2. 請求項１に記載の横型コイル部品において、前記中足部は、前記巻胴部の軸方向と垂直な断面が三角形ないし卵形である、横型コイル部品。
  3. 請求項１又は２に記載の横型コイル部品において、対をなす前記外足部の対向面がそれぞれＸ軸と垂直である、横型コイル部品。
  4. 請求項３に記載の横型コイル部品において、対をなす前記外足部は、前記対向面側でかつＹ軸の負方向側の端部が角切りされている、横型コイル部品。
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