JP6477775B2 - 磁性コアおよび磁性部品 - Google Patents

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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。
特開2007−173573号公報
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おいて、前記第1の外接長方形の、前記対角線Db1上に位置する角部Cb1および角部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。
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。
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。
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。
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。
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、該巻芯部の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
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Cc
1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。
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。
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。
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。
本発明の一実施形態に係る磁性コアの全体構成を示す斜視図である。 図1に示す磁性コアの平面図である。 図2に示す磁性コアの矢線A方向からの側面図である。 図1〜3に示す磁性コアの鍔部および巻芯部の各断面の輪郭形状の特徴を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る磁性部品の平面図である。 図6に示す磁性部品の矢線B方向からの側面図である。 本発明の一実施形態に係る磁性コアの設計方法における外接長方形設定ステップを示す概略図である。 上記設計方法における断面初期形状設定ステップを示す概略図である。 上記設計方法における鍔部隅切線設定ステップを示す概略図である。 上記設計方法における巻芯部削減ステップを示す概略図である。 上記設計方法における巻芯部増大ステップを示す概略図である。 上記設計方法における鍔部増大ステップを示す概略図である。 外接長方形の形状が正方形となる場合の変更態様を示す図である。 鍔部と巻芯部の各輪郭線形状が凸五角形となる変更態様を示す図である。 鍔部と巻芯部の各輪郭線形状が凸七角形となる変更態様を示す図である。
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)。
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。
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。
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。
(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。
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

Claims (6)

  1. 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おいて、前記第1の外接長方形の、前記対角線Db1上に位置する角部Cb1および角部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磁性コア。
  2. 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に記載の磁性コア。
  3. 前記巻芯部は、該巻芯部の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
    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または2に記載の磁性コア。
  4. 請求項1から3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。
  5. 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4に記載の磁性部品。
  6. 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5に記載の磁性部品。
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