JP6135076B2 - 磁性コアおよび磁性部品 - Google Patents
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Description
本発明は、巻芯部と鍔部とを有する磁性コアおよびこのような磁性コアを用いた磁性部品に関する。
従来、導電線が巻回される巻芯部の両端部に鍔部を備えた磁性コア、およびこのような磁性コアを用いた磁性部品が知られている。例えば、下記特許文献１には、円柱状の巻芯部の両端部に円板状の鍔部を備えた磁性コアを用いた磁性部品（インダクタ）が開示されている。
この種の磁性部品は、携帯電話や携帯型音楽メディア機器、携帯ゲーム機、小型ビデオカメラ等の小型化要求の高い電子機器の回路基板上に実装されるものも多い。その場合、回路基板上において、磁性部品を実装するために与えられる領域（以下、適宜「実装領域」と称する）も限られるため、与えられた実装領域内に収めることができるように、磁性部品を小型化することが求められている。
下記特許文献１に記載の磁性部品は、この磁性部品を巻芯部の軸線方向に正射影したとときの鍔部の輪郭線と、この輪郭線に外接する正方形（以下、適宜「外接正方形」と称する）との間に生じるスペース（以下、適宜「余剰スペース」と称する）内に、鍔部底面に設置される端子の、鍔部輪郭線から外方へ延出する部分が収まるように構成することより、小型化を図っている。
回路基板上における実装領域が狭小化するにしたがって、実装領域内において、鍔部を設置するために必要なスペース（以下、適宜「鍔部設置用スペース」と称する）を確保しつつ、上述したような、端子の延出部分を配置し得るなどの有用な余剰スペースを確保することが困難となる。
狭小な実装領域内に、必要な鍔部設置用スペースと有用な余剰スペースを確保するためには、実装領域内のスペースを効率良く利用することが必要となる。具体的には、実装領域内に占める鍔部設置用スペースの面積の割合（以下、適宜「鍔部占有面積割合」と称する）を高めつつ、実装領域内に無駄なスペースが生じないようにすることが重要となる。
上記特許文献１に記載の磁性部品においては、上述の外接正方形内を実装領域とする場合、その実装領域の四隅に、それぞれ、互いに等しい大きさ・形状の余剰スペースが形成されることになる。しかし、実装領域が狭小化すると、それに応じて、各々の余剰スペースの面積も小さくなるので、これらの余剰スペースを、端子の延出部分等を配置するためのスペースとして有効に利用することができなくなる虞がある。また、鍔部が円板状に形成されているので、実装領域に対する鍔部占有面積割合を高めることも難しい。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、狭小な実装領域内においても、必要な鍔部設置用スペースと有用な余剰スペースを確保することが可能な磁性コアおよび磁性部品を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る磁性コアおよび磁性部品は、以下の特徴を備えている。
本発明に係る磁性コアは、
巻芯部と、該巻芯部の少なくとも一方の軸端側に設けられた鍔部と、を有する磁性コアであって、
前記鍔部は、該鍔部の、前記巻芯部の軸線に対し垂直となる断面Ｐの輪郭線ＯＬ１が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である第１の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記輪郭線ＯＬ１は、該輪郭線ＯＬ１と外接する仮想の長方形のうちで最小となる第１の外接長方形の４辺である、辺Ｓｂ１、辺Ｓｂ２、辺Ｓｂ３および辺Ｓｂ４の全てに対して接し、かつ前記４辺のうちの互いに平行な前記辺Ｓｂ１および前記辺Ｓｂ２の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓａ１および辺Ｓａ２を有し、
前記巻芯部は、該巻芯部の、前記軸線に対し垂直となる断面Ｑの輪郭線ＯＬ２が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である、前記第１の不規則凸多角形とは非相似の第２の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の、第一角部Ｃｂ１および第二角部Ｃｂ２を斜めに切除したように形成された隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２をそれぞれ有し、
前記断面Ｑは、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ１と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１に対し平行となる隅切線Ｌｃ１により構成される隅切部Ｃｃ１を有し、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ２と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２に対し平行となる隅切線Ｌｃ２により構成される隅切部Ｃｃ２を有している、ことを特徴とする。
本発明に係る磁性コアは、
巻芯部と、該巻芯部の少なくとも一方の軸端側に設けられた鍔部と、を有する磁性コアであって、
前記鍔部は、該鍔部の、前記巻芯部の軸線に対し垂直となる断面Ｐの輪郭線ＯＬ１が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である第１の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記輪郭線ＯＬ１は、該輪郭線ＯＬ１と外接する仮想の長方形のうちで最小となる第１の外接長方形の４辺である、辺Ｓｂ１、辺Ｓｂ２、辺Ｓｂ３および辺Ｓｂ４の全てに対して接し、かつ前記４辺のうちの互いに平行な前記辺Ｓｂ１および前記辺Ｓｂ２の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓａ１および辺Ｓａ２を有し、
前記巻芯部は、該巻芯部の、前記軸線に対し垂直となる断面Ｑの輪郭線ＯＬ２が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である、前記第１の不規則凸多角形とは非相似の第２の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の、第一角部Ｃｂ１および第二角部Ｃｂ２を斜めに切除したように形成された隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２をそれぞれ有し、
前記断面Ｑは、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ１と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１に対し平行となる隅切線Ｌｃ１により構成される隅切部Ｃｃ１を有し、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ２と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２に対し平行となる隅切線Ｌｃ２により構成される隅切部Ｃｃ２を有している、ことを特徴とする。
このような特徴構成の磁性コアによれば、上記第１の外接長方形の形状に応じて、鍔部の断面Ｐの輪郭線ＯＬ１の形状を調整することにより、第１の外接長方形内を実装領域とする場合における鍔部占有面積割合を高めつつ、実装領域内に、端子等が配置される有用な余剰スペースを確保することが可能となる。
また、この態様の磁性コアによれば、巻芯部の断面Ｑの輪郭線ＯＬ２の形状を調整することにより、導電線が巻回される領域として利用される、輪郭線ＯＬ１と輪郭線ＯＬ２との間のスペースを、必要に応じて適切に調整することが可能となる。
さらに、この態様の磁性コアによれば、隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１と隅切部Ｃｃ１を構成する隅切線Ｌｃ１との間、および隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２と隅切部Ｃｃ２を構成する隅切線Ｌｃ２との間においても、導電線が巻回される領域を適正に確保することが可能となる。
また、この態様の磁性コアによれば、角部Ｃｂ１および角部Ｃｂ２が切除された領域を、端子等が配置される余剰スペースとして確保することが可能となる。
また、この態様の磁性コアによれば、巻芯部の断面Ｑの輪郭線ＯＬ２の形状を調整することにより、導電線が巻回される領域として利用される、輪郭線ＯＬ１と輪郭線ＯＬ２との間のスペースを、必要に応じて適切に調整することが可能となる。
さらに、この態様の磁性コアによれば、隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１と隅切部Ｃｃ１を構成する隅切線Ｌｃ１との間、および隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２と隅切部Ｃｃ２を構成する隅切線Ｌｃ２との間においても、導電線が巻回される領域を適正に確保することが可能となる。
また、この態様の磁性コアによれば、角部Ｃｂ１および角部Ｃｂ２が切除された領域を、端子等が配置される余剰スペースとして確保することが可能となる。
なお、「実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である」における「実質的」とは、多角形の角の部分にＲ面による面取り加工等が施されているために、厳密には多角形とはならないような図形でも、本発明においては多角形として扱うことを意味している。
本発明に係る磁性コアにおいて、前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の一方の対角線Ｄｂ１の一端部および他端部に設けられた構成とすることができる。
また、本発明に係る磁性コアにおいて、前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の他方の対角線Ｄｂ２の一端部および他端部において、前記第１の外接長方形の、前記対角線Ｄｂ２上に位置する角部Ｃｂ３および角部Ｃｂ４を斜めに切除したように形成された、前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２の２分の１以下の大きさの隅切部Ｃａ３および隅切部Ｃａ４を、それぞれ有するように構成することができる。
この態様の磁性コアによれば、隅切部Ｃａ３および隅切部Ｃａ４の大きさを、隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２の大きさの２分の１以下とすることにより、実装領域に対する鍔部占有面積割合を効率良く高めることが可能となる。
また、本発明に係る磁性コアにおいて、前記輪郭線ＯＬ１は、前記第１の外接長方形の重心に関して点対称となる形状とすることができる。
この態様の磁性コアによれば、鍔部を点対称な形状とすることができるので、鍔部が非点対称な形状とする場合に比べて、鍔部の製造を容易に行うことが可能となる。
また、本発明に係る磁性コアにおいて、前記巻芯部は、前記断面Ｑにおける全ての角部のうちの所定の角部において、前記隅切部Ｃｃ１および前記隅切部Ｃｃ２の２分の１以下の大きさの面取りが行われている、とすることができる。
この態様の磁性コアによれば、巻芯部に巻回される導電線が、所定の角部において傷付いて破断する可能性を低減することが可能となる。また、面取りの大きさを、隅切部Ｃｃ１および隅切部Ｃｃ２の大きさの２分の１以下としたことにより、巻芯部の断面Ｑの面積が面取りにより大幅に減少することを防止することも可能となる。
本発明に係る磁性部品は、上述の本発明に係る磁性コアを有する磁性部品であって、
絶縁被覆により覆われた導電線が前記巻芯部に巻回されてなる巻線部と、
前記巻線部の各端部にそれぞれ接続された、板状金属により形成された第１の端子および第２の端子と、を備えてなることを特徴とする。
絶縁被覆により覆われた導電線が前記巻芯部に巻回されてなる巻線部と、
前記巻線部の各端部にそれぞれ接続された、板状金属により形成された第１の端子および第２の端子と、を備えてなることを特徴とする。
本発明に係る磁性部品において、前記第１の端子および前記第２の端子は、各々、基板に対する前記磁性コアの実装面に当接される実装部と、該実装部と一体に形成された連結部とを備え、
前記第１の端子の前記連結部および前記第２の端子の前記連結部は、前記巻線部の一端部および他端部にそれぞれ接続され、かつ前記鍔部の前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２にそれぞれ配置されている、とすることができる。
前記第１の端子の前記連結部および前記第２の端子の前記連結部は、前記巻線部の一端部および他端部にそれぞれ接続され、かつ前記鍔部の前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２にそれぞれ配置されている、とすることができる。
また、本発明に係る磁性部品において、前記第１の端子の前記連結部および前記第２の端子の前記連結部は、前記磁性コアの前記実装面側に位置する前記鍔部における前記隅切部Ｃａ１の側面および前記隅切部Ｃａ２の側面にそれぞれ沿うように形成された立上部と、該立上部の一端側から前記実装面に対し平行に延出された延出部とを備え、
前記第１の端子における前記延出部および前記第２の端子における前記延出部は、前記隅切部Ｃａ１と前記第１の外接長方形との間のスペース、および前記隅切部Ｃａ２と前記第１の外接長方形との間のスペースに、それぞれ収まるように形成されている、とすることができる。
前記第１の端子における前記延出部および前記第２の端子における前記延出部は、前記隅切部Ｃａ１と前記第１の外接長方形との間のスペース、および前記隅切部Ｃａ２と前記第１の外接長方形との間のスペースに、それぞれ収まるように形成されている、とすることができる。
本発明に係る磁性コアおよび磁性部品によれば、上述の特徴構成を備えたことにより、狭小な実装領域内においても、必要な鍔部設置用スペースと有用な余剰スペースを確保することが可能となる。
以下、本発明に係る磁性コアおよび磁性部品の実施形態について、上記図面を参照しながら詳細に説明する。
〈磁性コアの構成〉
本発明の一実施形態に係る磁性コア１０は、図１〜３に示すように、巻芯部１１と、この巻芯部１１の一方の軸端側（軸線Ｃ方向の一端側）に配された第１鍔部１２と、巻芯部１１の他方の軸端側（軸線Ｃ方向の他端側）に配された第２鍔部１３とが、互いに一体に形成されて構成されている。第１鍔部１２と第２鍔部１３は、互いに同じ大きさ、同じ形状の角柱状に形成されており、巻軸部１１も角柱状に形成されている（断面形状の詳細については後述する）。
本発明の一実施形態に係る磁性コア１０は、図１〜３に示すように、巻芯部１１と、この巻芯部１１の一方の軸端側（軸線Ｃ方向の一端側）に配された第１鍔部１２と、巻芯部１１の他方の軸端側（軸線Ｃ方向の他端側）に配された第２鍔部１３とが、互いに一体に形成されて構成されている。第１鍔部１２と第２鍔部１３は、互いに同じ大きさ、同じ形状の角柱状に形成されており、巻軸部１１も角柱状に形成されている（断面形状の詳細については後述する）。
また、磁性コア１０は、例えば、軟磁性材料のフェライト（その他に、パーマロイ、センダスト、鉄カルボニル等の材料や、これらの微粉末を圧縮成型したダストコアを使用することも可能）により形成されている。なお、磁性コア１０を、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトやＭｎ−Ｚｎ系フェライトにより形成した場合には、Ｆｅ−Ｓｉ系合金やＦｅ−Ｎｉ系合金により磁性コア１０を形成した場合に比較して、磁性コア１０をより小型化することが可能となる。
〈鍔部および巻芯部の形状〉
次に、図４を参照しながら、第１鍔部１２（第２鍔部１３）および巻軸部１１の形状の特徴について説明する。図４には、図１，３に示す軸線Ｃに対しそれぞれ垂直となる、第１鍔部１２の断面Ｐおよび巻芯部１１の断面Ｑが、互いの相対的な位置関係が保たれた状態で表示されている。なお、第１鍔部１２と第２鍔部１３は、互いに同一の形状を有しており、以下において説明する、第１鍔部１２に関する形状の特徴点は、第２鍔部１３も同様に有している。
次に、図４を参照しながら、第１鍔部１２（第２鍔部１３）および巻軸部１１の形状の特徴について説明する。図４には、図１，３に示す軸線Ｃに対しそれぞれ垂直となる、第１鍔部１２の断面Ｐおよび巻芯部１１の断面Ｑが、互いの相対的な位置関係が保たれた状態で表示されている。なお、第１鍔部１２と第２鍔部１３は、互いに同一の形状を有しており、以下において説明する、第１鍔部１２に関する形状の特徴点は、第２鍔部１３も同様に有している。
また、図４には、第１の外接長方形ＲＣ１および第２の外接長方形ＲＣ２が、それぞれ２点鎖線により表示されている。第１の外接長方形ＲＣ１は、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１と外接する仮想の長方形のうちで最小となる長方形であり、第２の外接長方形ＲＣ２は、断面Ｑの輪郭線ＯＬ２と外接する仮想の長方形のうちで最小となる長方形である。なお、図４では、第１の外接長方形ＲＣ１と断面Ｐの輪郭線ＯＬ１とを区別し易くするため、第１の外接長方形ＲＣ１を大きめに描いている。同様に、第２の外接長方形ＲＣ２についても、断面Ｑの輪郭線ＯＬ２との区別を容易とするために大きめに描いている（図５，８〜１５においても同様）。
図４に示すように、第１鍔部１２の断面Ｐの輪郭線ＯＬ１は、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である第１の不規則凸多角形（本実施形態では、不規則凸八角形）の形状をなしている。また、この輪郭線ＯＬ１は、上記第１の外接長方形ＲＣ１の４辺である、辺Ｓｂ１、辺Ｓｂ２、辺Ｓｂ３および辺Ｓｂ４の全てに対して接している。さらに、輪郭線ＯＬ１は、上記４辺のうち、互いに平行な上記辺Ｓｂ１および上記辺Ｓｂ２の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓａ１および辺Ｓａ２と、互いに平行な上記辺Ｓｂ３および上記辺Ｓｂ４の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓａ３および辺Ｓａ４と、を有している。
また、上記断面Ｐは、上記第１の外接長方形ＲＣ１の一方の対角線Ｄｂ１の一端部および他端部において、隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２をそれぞれ有している。隅切部Ｃａ１は、第１の外接長方形ＲＣ１の、対角線Ｄｂ１上に位置する一方の角部Ｃｂ１を、斜めに切除するように形成された隅切線Ｌａ１により構成されている。同様に、隅切部Ｃａ２は、第１の外接長方形ＲＣ１の、対角線Ｄｂ１上に位置する他方の角部Ｃｂ２を、斜めに切除するように形成された隅切線Ｌａ２により構成されている。なお、本実施形態では、上記輪郭線ＯＬ１の辺Ｓａ１，Ｓａ３に対する隅切線Ｌａ１の傾斜角度と、上記辺Ｓａ２，Ｓａ４に対する隅切線Ｌａ２の傾斜角度が、何れも４５度となるように構成されている（他の傾斜角度とすることも可）。
さらに、断面Ｐは、上記第１の外接長方形ＲＣ１の他方の対角線Ｄｂ２の一端部および他端部において、隅切部Ｃａ３および隅切部Ｃａ４をそれぞれ有している。隅切部Ｃａ３は、第１の外接長方形ＲＣ１の、対角線Ｄｂ２上に位置する一方の角部Ｃｂ３を斜めに切除するように形成された隅切線Ｌａ３により構成されている。同様に、隅切部Ｃａ４は、第１の外接長方形ＲＣ１の、対角線Ｄｂ２上に位置する他方の角部Ｃｂ４を、斜めに切除するように形成された隅切線Ｌａ４により構成されている。なお、本実施形態では、上記輪郭線ＯＬ１の辺Ｓａ２，Ｓａ３に対する隅切線Ｌａ３の傾斜角度と、上記辺Ｓａ１，Ｓａ４に対する隅切線Ｌａ４の傾斜角度が、何れも４５度となるように構成されている（他の傾斜角度とすることも可）。
なお、隅切部Ｃａ１の大きさ（角部Ｃｂ１の切除領域の面積）と、隅切部Ｃａ２の大きさ（角部Ｃｂ２の切除領域の面積）は、互いに等しくなるように構成されている。また、隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１と、隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２は、互いに平行かつ等長に構成されている。
同様に、隅切部Ｃａ３の大きさ（角部Ｃｂ３の切除領域の面積）と、隅切部Ｃａ４の大きさ（角部Ｃｂ４の切除領域の面積）は、互いに等しくなるように構成されており、隅切部Ｃａ３を構成する隅切線Ｌａ３と、隅切部Ｃａ４を構成する隅切線Ｌａ４は、互いに平行かつ等長に構成されている。
また、隅切部Ｃａ３および隅切部Ｃａ４は、隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２の大きさに対し、その１０分の１以上２分の１以下（好ましくは、５分の１以上２分の１以下）の大きさを有するように構成されている。
さらに、上記断面Ｐの輪郭線ＯＬ１は、第１の外接長方形ＲＣ１の重心（２本の対角線Ｄｂ１，Ｄｂ２の交点）に関して点対称となる形状とされている。点対称の形状とすることにより、第１鍔部１２（第２鍔部１３）を形成するときの加工が容易となる。
一方、巻芯部１１の断面Ｑの輪郭線ＯＬ２は、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である第２の不規則凸多角形の（後述の出隅部分Ｃｃ３，Ｃｃ４を、それぞれ１つの角として数えた場合、不規則凸六角形となる）形状をなしている。また、この輪郭線ＯＬ２は、上記第２の外接長方形ＲＣ２の４辺である、辺Ｓｄ１、辺Ｓｄ２、辺Ｓｄ３および辺Ｓｄ４の全てに対して接している。さらに、輪郭線ＯＬ２は、上記４辺のうち、互いに平行な上記辺Ｓｄ１および上記辺Ｓｄ２の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓｃ１および辺Ｓｃ２と、互いに平行な上記辺Ｓｄ３および上記辺Ｓｄ４の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓｃ３および辺Ｓｃ４と、を有している。
また、上記断面Ｑは、上記断面Ｐの隅切部Ｃａ１と対応する位置に、この隅切部Ｃａ１を構成する上記隅切線Ｌａ１に対し平行となる隅切線Ｌｃ１により構成される隅切部Ｃｃ１を有している。同様に、断面Ｑは、上記断面Ｐの隅切部Ｃａ２と対応する位置に、この隅切部Ｃａ２を構成する上記隅切線Ｌａ２に対し平行となる隅切線Ｌｃ２により構成される隅切部Ｃｃ２を有している。
また、巻芯部１１は、上記断面Ｑにおける全ての出隅部分のうち、上記断面Ｐの隅切部Ｃａ３と対応する位置に形成された出隅部分Ｃｃ３、および上記断面Ｐの隅切部Ｃａ４と対応する位置に形成された出隅部分Ｃｃ４において、Ｃ面（Ｒ面とすることも可）による面取りが行われている。この面取りの大きさ（断面Ｑにおいて、面取りにより削除される領域の大きさ）は、上述の隅切部Ｃｃ１および隅切部Ｃｃ２の２分の１以下（好ましくは、５分の１以下）の大きさとされている。
このような面取りを行うことにより、巻芯部１１に導電線を巻回する際に、その導電線が出隅部分Ｃｃ３，Ｃｃ４において傷付いて断線することを、未然に防止することが可能となる。
また、磁性コア１０において、巻芯部１１の外周面と、第１鍔部１２の下面（第２鍔部１３と対向する側の面）と、第２鍔部１３の上面（第１鍔部１２と対向する側の面）との間に形成される空間領域（図１を参照）は、巻芯部１１に巻回される導電線の巻回可能領域となっている。本実施形態では、この巻回可能領域の幅（軸線Ｃと垂直な方向の長さ。以下、適宜「巻線枠幅」と称する）が、巻芯部１１の全周に亘って略等長に構成されている。具体的には、図４に示すように、辺Ｓａ１と辺Ｓｃ１との間の巻線枠幅をＤ１、辺Ｓａ２と辺Ｓｃ２との間の巻線枠幅をＤ２、辺Ｓａ３と辺Ｓｃ３との間の巻線枠幅をＤ３、辺Ｓａ４と辺Ｓｃ４との間の巻線枠幅をＤ４、隅切線Ｌａ１と隅切線Ｌｃ１との間の巻線枠幅をＤ５、隅切線Ｌａ２と隅切線Ｌｃ２との間の巻線枠幅をＤ６、隅切線Ｌａ３と出隅部分Ｃｃ３との間の巻線枠幅をＤ７、隅切線Ｌａ４と出隅部分Ｃｃ４との間の巻線枠幅をＤ８とするとき、Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４＝Ｄ５＝Ｄ６＝Ｄ７＝Ｄ８となるように形成されている。
なお、上述の隅切部Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，Ｃａ４，Ｃｃ１，Ｃｃ２、および出隅部分Ｃｃ３，Ｃｃ４は、図４に示す、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１および断面Ｑの輪郭線ＯＬ２において定義されたものであるが、磁性コア１０の形状を分かり易く示すため、他の図（図１〜３，４，５）においても、これらの部位と対応する位置に、図４においてこれらの部位に付した番号を記載している。
〈磁性部品の構成〉
本発明の一実施形態に係る磁性部品２０は、図５，６に示すように、上述した磁性コア１０と、この磁性コア１０の上記巻芯部１１（図６に破線で示す）に巻回された、絶縁被覆により覆われた導電線からなる巻線部（コイル）３０と、板状金属により形成された第１の端子４０Ａおよび第２の端子４０Ｂと、を備えてなる。なお、図５においては、第１の端子４０Ａおよび第２の端子４０Ｂの各輪郭線の一部を破線で示している。
本発明の一実施形態に係る磁性部品２０は、図５，６に示すように、上述した磁性コア１０と、この磁性コア１０の上記巻芯部１１（図６に破線で示す）に巻回された、絶縁被覆により覆われた導電線からなる巻線部（コイル）３０と、板状金属により形成された第１の端子４０Ａおよび第２の端子４０Ｂと、を備えてなる。なお、図５においては、第１の端子４０Ａおよび第２の端子４０Ｂの各輪郭線の一部を破線で示している。
第１の端子４０Ａは、回路基板（図示略）に対する磁性コア１０の実装面（図６に示す第２鍔部１３の底面（図中下側の面））に当接される実装部４１Ａと、この実装部４１Ａと一体に形成された連結部４２Ａとを備えている。同様に、第２の端子４０Ｂは、磁性コア１０の上記実装面に当接される実装部４１Ｂと、この実装部４１Ｂと一体に形成された連結部４２Ｂとを備えている。
上記第１の端子４０Ａの連結部４２Ａは、図６に示すように、鍔部１３の隅切部Ｃａ１の側面に沿うように形成された立上部４３Ａと、この立上部４３Ａの一端側から上記実装面に対し平行に延出された延出部４４Ａとを備えている。また、この延出部４４Ａには、上記巻線部３０の一端部３１が、溶接等により接続されている（半田付けや熱圧着により接続することや、巻線部３０の一端部３１を延出部４４Ａに絡げてから半田付けすることにより接続してもよい）。
同様に、上記第２の端子４０Ｂの連結部４２Ｂは、鍔部１３の隅切部Ｃａ２の側面に沿うように形成された立上部４３Ｂと、この立上部４３Ｂの一端側から上記実装面に対し平行に延出された延出部４４Ｂとを備えている。また、この延出部４４Ｂには、上記巻線部３０の他端部３２が、溶接等により接続されている（半田付けや熱圧着により接続することや、巻線部３０の他端部３２を延出部４４Ｂに絡げてから半田付けすることにより接続してもよい）。
また、図５に示すように、第１の端子４０Ａにおける上記延出部４４Ａは、鍔部１３の隅切部Ｃａ１と上述の第１の外接長方形ＲＣ１との間のスペースに収まるように形成されている。同様に、第２の端子４０Ｂにおける上記延出部４４Ｂは、鍔部１３の隅切部Ｃａ２と上述の第１の外接長方形ＲＣ１との間のスペースに収まるように形成されている。これにより、図６に示すように、第１の端子４０Ａにおける延出部４４Ａの長さε１を、十分に確保することが可能となる（第２の端子４０Ｂにおける延出部４４Ｂについても同様である）。
〈磁性コアの設計方法〉
次に、図７〜１２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る磁性コアの設計方法について、上述した磁性コア１０を設計する場合を例にとって説明する。
次に、図７〜１２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る磁性コアの設計方法について、上述した磁性コア１０を設計する場合を例にとって説明する。
（１）図７に示すように、設計用平面Ｚ上において、第１の外接長方形ＲＣ１および第２の外接長方形ＲＣ２を設定する（外接長方形設定ステップ）。第１の外接長方形ＲＣ１は、次ステップ以降において設計される、第１鍔部１２の断面Ｐの輪郭線ＯＬ１（図８〜１２を参照）に外接する長方形であり、例えば、回路基板上に与えられる実装領域の形状や面積等に基づいて、その大きさや形状が設定される。第２の外接長方形ＲＣ２は、次ステップ以降において設計される、巻芯部１１の断面Ｑの輪郭線ＯＬ２（図８〜１２を参照）に外接する長方形であり、例えば、断面Ｑにおいて必要とされる面積や、必要な巻線枠幅等に基づいて、その大きさや形状が設定される。
（２）図８に示すように、設計用平面Ｚ上において、断面Ｐの初期形状および断面Ｑの初期形状を設定する（断面初期形状設定ステップ）。上記の設計方法では、断面Ｐの初期形状を、その輪郭線ＯＬ１が、第１の外接長方形ＲＣ１の４つの角部Ｃｂ１，Ｃｂ２，Ｃｂ３およびＣｂ４の各々と対応する位置に、互いに同じ大きさの４つの隅切部Ｃａ１１，Ｃａ１２，Ｃａ１３およびＣａ１４を備えた凸八角形の形状となるように設定している。
また、上記設計方法では、断面Ｑの初期形状を、その輪郭線ＯＬ２が、上記輪郭線ＯＬ１の４つの隅切部Ｃａ１１，Ｃａ１２，Ｃａ１３およびＣａ１４の各々と対応する位置に、互いに同じ大きさの４つの隅切部Ｃｃ１１，Ｃｃ１２，Ｃｃ１３およびＣｃ１４を備えた凸八角形の形状となるように設定している。なお、隅切部Ｃｃ１１，Ｃｃ１２，Ｃｃ１３およびＣｃ１４の大きさは、例えば、輪郭線ＯＬ２の全周に亘って、輪郭線ＯＬ１と輪郭線ＯＬ２との間に所定の巻線枠幅が確保されるように設定される（図８に示す巻線枠幅Ｄ１〜Ｄ８は互いに等長）。なお、巻線枠幅は、巻回される導電線の線径や材質、必要とされる巻回数などにより決められる。
（３）図９に示すように、設計用平面Ｚ上において、第１の外接長方形ＲＣ１の一方の対角線Ｄｂ１上に位置する、第１の外接長方形ＲＣ１の角部Ｃｂ１およびＣｂ２をそれぞれ斜めに切除する隅切線Ｌａ１およびＬａ２を、輪郭線ＯＬ１の一部として設定する（鍔部隅切線設定ステップ）。本実施形態では、輪郭線ＯＬ１の隅切部Ｃａ１１およびＣａ１２の一部が削除されて（削除される部分を斜線で示す）、隅切線Ｌａ１およびＬａ２が設定される。なお、隅切部Ｃａ１１およびＣａ１２の一部が削除されると、隅切部Ｃａ１１およびＣａ１２自体の大きさ（角部Ｃｂ１およびＣｂ２の切除領域の面積）は拡大されることになる。以下、削除により拡大された隅切部Ｃａ１１を隅切部Ｃａ１と称し、同じく削除により拡大された隅切部Ｃａ１２を隅切部Ｃａ２と称する。このように、隅切部Ｃａ１，Ｃａ２を設計することにより、隅切部Ｃａ１，Ｃａ２に配置される端子の延出部（第１の端子４０Ａの延出部４４Ａおよび第２の端子４０Ｂの延出部４４Ｂ）の面積を拡大することが可能となるので、端子延出部と巻線端部とを安定して接続することが可能となる。
（４）図１０に示すように、設計用平面Ｚ上において、上記隅切線Ｌａ１およびＬａ２と上記輪郭線ＯＬ２との間に、所定の巻線枠幅Ｄ５およびＤ６が確保されるように、第１の外接長方形ＲＣ１の角部Ｃｂ１およびＣｂ２と対応する、第２の外接長方形ＲＣ２の角部Ｃｄ１およびＣｄ２における断面Ｑの形状を削減する（巻芯部削減ステップ）。本実施形態では、輪郭線ＯＬ２の隅切部Ｃｃ１１およびＣｃ１２の一部が削除されることになる（削除される部分を斜線で示す）。なお、上述の隅切部Ｃａ１１およびＣａ１２と同様、隅切部Ｃｃ１１およびＣｃ１２の一部が削除されると、隅切部Ｃｃ１１およびＣｃ１２自体の大きさは拡大されることになる。以下、削除により拡大された隅切部Ｃｃ１１を隅切部Ｃｃ１と称し、同じく削除により拡大された隅切部Ｃｃ１２を隅切部Ｃｃ２と称する。
（５）図１１に示すように、設計用平面Ｚ上において、第２の外接長方形ＲＣ２の他の角部Ｃｄ３およびＣｄ４における断面Ｑの形状を、上述の角部Ｃｄ１および角部Ｃｄ２における断面Ｑの形状を削減した分、増大させる（巻芯部増大ステップ）。本実施形態では、この断面Ｑの増大により、輪郭線ＯＬ２の隅切部Ｃｃ１３が縮小されて出隅部分Ｃｃ３が形成され、同じく輪郭線ＯＬ２の隅切部Ｃｃ１４が縮小されて出隅部分Ｃｃ４が形成されることになる。なお、隅部部分Ｃｃ３およびＣａ４においては、Ｃ面（Ｒ面とすることも可）による面取りが行われるように設定される。このような設計により、上述の巻芯部削減ステップにおいて小さくなった巻芯部の断面積Ｑを、初期形状のときの大きさと同等、またはそれ以上に大きくすることができるので、巻芯部の断面積Ｑが小さくなることにより磁性コアの磁気特性が低下してしまうことを防止することが可能となる。
（６）図１２に示すように、設計用平面Ｚ上において、上述の出隅部分Ｃｃ３およびＣｃ４と上記輪郭線ＯＬ１との間に、所定の巻線枠幅Ｄ７およびＤ８が確保されるように、第１の外接長方形ＲＣ１の角部Ｃｂ３およびＣｂ４における断面Ｐの形状を増大させる（鍔部増大ステップ）。本実施形態では、この断面Ｐの増大により、輪郭線ＯＬ１の隅切部Ｃａ１３およびＣａ１４が縮小されることになる。以下、縮小された隅切部Ｃａ１３を隅切部Ｃａ３と称し、同じく縮小された隅切部Ｃａ１４を隅切部Ｃａ４と称する。
以上の手順により、上述した磁性コア１０における第１鍔部１２および巻芯部１１の各断面Ｐ，Ｑの設計が完了する。なお、上述の鍔部増大ステップにおける断面Ｐの増大は、出隅部分Ｃｃ３と隅切部Ｃａ１３との間、および出隅部分Ｃｃ４と隅切部Ｃａ１４との間に、予め所定の巻線枠幅Ｄ７およびＤ８が確保されている場合には行う必要はない。このように設計された磁性コア１０は、図８に示す初期形状を有する磁性コアとの比較において、同等以上の磁気特性を有する上、設置される端子延出部の面積を大きくすることができるので、磁性部品の小型化や歩留まり率の向上に寄与することも期待できる。
〈変更態様〉
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に態様が限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に態様が限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
例えば、上述の実施形態においては、第１の外接長方形ＲＣ１と第２の外接長方形ＲＣ２が、何れも非正方形である長方形とされているが、これらの一方または両方を正方形とすることも可能である。図１３は、第１の外接長方形ＲＣ１と第２の外接長方形ＲＣ２を、何れも正方形とした場合の断面Ｐの輪郭線ＯＬ１および断面Ｑの輪郭線ＯＬ２の各形状の一例を示している。
また、上述の実施形態においては、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１および断面Ｑの輪郭線ＯＬ２が、何れも不規則凸八角形の形状となるように形成されているが、これらを、他の不規則凸多角形の形状に形成することも可能である。図１４は、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１および断面Ｑの輪郭線ＯＬ２を、何れも不規則凸五角形の形状とした場合の一例を示しており、図１５は、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１および断面Ｑの輪郭線ＯＬ２を、何れも不規則凸七角形の形状とした場合の一例を示している。
また、上述の実施形態においては、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１と断面Ｑの輪郭線ＯＬ２との間の巻線枠幅が、巻芯部１１の全周に亘って等長に構成されているが（図４を参照）、巻線枠幅を位置によって変えることも可能である。例えば、図４に示す巻線枠幅Ｄ１〜Ｄ８を、Ｄ５＝Ｄ６＝Ｄ７＝Ｄ８＜Ｄ１＝Ｄ２＜Ｄ３＝Ｄ４、となるように設定することなどが一例として挙げられる。
また、上述の磁性コアの設計方法においては、断面Ｐの輪郭線ＯＬ１の初期形状と断面Ｑの輪郭線ＯＬ２の初期形状を、何れも凸八角形に設定しているが、他の任意の形状を初期形状としてもよい。例えば、輪郭線ＯＬ１の初期形状を第１の外接長方形ＲＣ１の形状とすることや、輪郭線ＯＬ２の初期形状を第２の外接長方形ＲＣ２の形状とすることが、一例として挙げられる。
また、上述の実施形態においては、２つの鍔部（第１鍔部１２および第２鍔部１３）を有し、それらが、互いに同じ形状・大きさを有する磁性コア（磁性コア１０）について説明しているが、本発明は、２つの鍔部が互いに異なる形状や大きさを有する磁性コアや、巻芯部の一方の軸端側にのみ鍔部を有する磁性コアに対しても適用することが可能である。
また、上述の実施形態においては、輪郭線ＯＬ１，ＯＬ２の形状を不規則凸多角形としているが、本発明の要旨を逸脱しない限り、輪郭線ＯＬ１，ＯＬ２の形状として、様々な不規則凸形状、例えば、楕円に似ている凸形状などを、用いることも可能である。
１０ 磁性コア
１１ 巻芯部
１２ 第１鍔部
１３ 第２鍔部
２０ 磁性部品
３０ 巻線部
４０Ａ 第１の端子
４０Ｂ 第２の端子
４１Ａ，４１Ｂ 実装部
４２Ａ，４２Ｂ 連結部
４３Ａ，４３Ｂ 立上部
４４Ａ，４４Ｂ 延出部
ＲＣ１ 第１の外接長方形
ＲＣ２ 第２の外接長方形
Ｐ 第１鍔部の断面
Ｑ 巻芯部の断面
ＯＬ１ （断面Ｐの）輪郭線
ＯＬ１ （断面Ｑの）輪郭線
Ｃ （巻芯部の）軸線
Ｄ１〜Ｄ８ 巻線枠幅
Ｓｂ１〜Ｓｂ４ （第１の外接長方形）の辺
Ｓｄ１〜Ｓｄ４ （第２の外接長方形）の辺
Ｓａ１〜Ｓａ４ （輪郭線ＯＬ１）の辺
Ｓｃ１〜Ｓｃ４ （輪郭線ＯＬ２）の辺
Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２ 隅切線
Ｄｂ１，Ｄｂ２ （第１の外接長方形）の対角線
Ｃａ１〜Ｃａ４，Ｃｃ１，Ｃｃ２，Ｃａ１１〜Ｃａ１４ 隅切部
Ｃｃ３，Ｃｃ４ 出隅部分
Ｃｂ１〜Ｃｂ４，Ｃｄ１〜Ｃｄ４ 角部
Ｚ 設計用平面
１１ 巻芯部
１２ 第１鍔部
１３ 第２鍔部
２０ 磁性部品
３０ 巻線部
４０Ａ 第１の端子
４０Ｂ 第２の端子
４１Ａ，４１Ｂ 実装部
４２Ａ，４２Ｂ 連結部
４３Ａ，４３Ｂ 立上部
４４Ａ，４４Ｂ 延出部
ＲＣ１ 第１の外接長方形
ＲＣ２ 第２の外接長方形
Ｐ 第１鍔部の断面
Ｑ 巻芯部の断面
ＯＬ１ （断面Ｐの）輪郭線
ＯＬ１ （断面Ｑの）輪郭線
Ｃ （巻芯部の）軸線
Ｄ１〜Ｄ８ 巻線枠幅
Ｓｂ１〜Ｓｂ４ （第１の外接長方形）の辺
Ｓｄ１〜Ｓｄ４ （第２の外接長方形）の辺
Ｓａ１〜Ｓａ４ （輪郭線ＯＬ１）の辺
Ｓｃ１〜Ｓｃ４ （輪郭線ＯＬ２）の辺
Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２ 隅切線
Ｄｂ１，Ｄｂ２ （第１の外接長方形）の対角線
Ｃａ１〜Ｃａ４，Ｃｃ１，Ｃｃ２，Ｃａ１１〜Ｃａ１４ 隅切部
Ｃｃ３，Ｃｃ４ 出隅部分
Ｃｂ１〜Ｃｂ４，Ｃｄ１〜Ｃｄ４ 角部
Ｚ 設計用平面
Claims (8)
- 巻芯部と、該巻芯部の少なくとも一方の軸端側に設けられた鍔部と、を有する磁性コアであって、
前記鍔部は、該鍔部の、前記巻芯部の軸線に対し垂直となる断面Ｐの輪郭線ＯＬ１が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である第１の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記輪郭線ＯＬ１は、該輪郭線ＯＬ１と外接する仮想の長方形のうちで最小となる第１の外接長方形の４辺である、辺Ｓｂ１、辺Ｓｂ２、辺Ｓｂ３および辺Ｓｂ４の全てに対して接し、かつ前記４辺のうちの互いに平行な前記辺Ｓｂ１および前記辺Ｓｂ２の各一部とそれぞれ重なる辺Ｓａ１および辺Ｓａ２を有し、
前記巻芯部は、該巻芯部の、前記軸線に対し垂直となる断面Ｑの輪郭線ＯＬ２が、実質的に、非正多角形でかつ凸多角形である、前記第１の不規則凸多角形とは非相似の第２の不規則凸多角形の形状をなすように形成され、
前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の、第一角部Ｃｂ１および第二角部Ｃｂ２を斜めに切除したように形成された隅切部Ｃａ１および隅切部Ｃａ２をそれぞれ有し、
前記断面Ｑは、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ１と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ１を構成する隅切線Ｌａ１に対し平行となる隅切線Ｌｃ１により構成される隅切部Ｃｃ１を有し、前記断面Ｐの前記隅切部Ｃａ２と対応する位置に、前記隅切部Ｃａ２を構成する隅切線Ｌａ２に対し平行となる隅切線Ｌｃ２により構成される隅切部Ｃｃ２を有している、ことを特徴とする磁性コア。 - 前記断面Ｐにおいて、前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２は、前記第１の外接長方形の一方の対角線Ｄｂ１の一端部および他端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁性コア。
- 前記断面Ｐは、前記第１の外接長方形の他方の対角線Ｄｂ２の一端部および他端部において、前記第１の外接長方形の、前記対角線Ｄｂ２上に位置する角部Ｃｂ３および角部Ｃｂ４を斜めに切除したように形成された、前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２の２分の１以下の大きさの隅切部Ｃａ３および隅切部Ｃａ４を、それぞれ有することを特徴とする請求項２に記載の磁性コア。
- 前記輪郭線ＯＬ１は、前記第１の外接長方形の重心に関して点対称となる形状とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性コア。
- 前記巻芯部は、前記断面Ｑにおける全ての角部のうちの所定の角部において、前記隅切部Ｃｃ１および前記隅切部Ｃｃ２の２分の１以下の大きさの面取りが行われている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性コア。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁性コアを有する磁性部品であって、
絶縁被覆により覆われた導電線が前記巻芯部に巻回されてなる巻線部と、
前記巻線部の各端部にそれぞれ接続された、板状金属により形成された第１の端子および第２の端子と、を備えてなることを特徴とする磁性部品。 - 前記第１の端子および前記第２の端子は、各々、基板に対する前記磁性コアの実装面に当接される実装部と、該実装部と一体に形成された連結部とを備え、
前記第１の端子の前記連結部および前記第２の端子の前記連結部は、前記巻線部の一端部および他端部にそれぞれ接続され、かつ前記鍔部の前記隅切部Ｃａ１および前記隅切部Ｃａ２にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の磁性部品。 - 前記第１の端子の前記連結部および前記第２の端子の前記連結部は、前記磁性コアの前記実装面側に位置する前記鍔部における前記隅切部Ｃａ１の側面および前記隅切部Ｃａ２の側面にそれぞれ沿うように形成された立上部と、該立上部の一端側から前記実装面に対し平行に延出された延出部とを備え、
前記第１の端子における前記延出部および前記第２の端子における前記延出部は、前記隅切部Ｃａ１と前記第１の外接長方形との間のスペース、および前記隅切部Ｃａ２と前記第１の外接長方形との間のスペースに、それぞれ収まるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の磁性部品。
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