JP6673711B2 - Coil parts - Google Patents

Coil parts Download PDF

Info

Publication number
JP6673711B2
JP6673711B2 JP2016025060A JP2016025060A JP6673711B2 JP 6673711 B2 JP6673711 B2 JP 6673711B2 JP 2016025060 A JP2016025060 A JP 2016025060A JP 2016025060 A JP2016025060 A JP 2016025060A JP 6673711 B2 JP6673711 B2 JP 6673711B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
core
coil component
winding
window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016025060A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017143220A (en
Inventor
啓祐 赤木
啓祐 赤木
英彦 及川
英彦 及川
山家 孝志
孝志 山家
将寛 近藤
将寛 近藤
有希 阿部
有希 阿部
卓哉 遠藤
卓哉 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP2016025060A priority Critical patent/JP6673711B2/en
Publication of JP2017143220A publication Critical patent/JP2017143220A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6673711B2 publication Critical patent/JP6673711B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、コイル部品に関し、特に二種類のコアを有するコイル部品に関する。   The present invention relates to a coil component, and more particularly to a coil component having two types of cores.

特許文献1から3には、それぞれ、コイルと、コイルの周囲に配置されたコアとを有するコイル部品が開示されている。そして、特許文献1には、複数のコアが互いに異なる合金粉末を用いて形成されてよいことが開示されている。また、特許文献2には、互いに熱伝導率の異なる二種類の磁性体をコアとして用いることが開示されている。さらに、特許文献3には、コアが磁性粉末の充填率が異なる二つの部分からなることが開示されている。   Patent Documents 1 to 3 each disclose a coil component having a coil and a core arranged around the coil. Patent Document 1 discloses that a plurality of cores may be formed using different alloy powders. Patent Document 2 discloses that two types of magnetic materials having different thermal conductivity are used as a core. Further, Patent Document 3 discloses that a core is composed of two portions having different filling rates of magnetic powder.

特開2015−99902号公報JP 2015-99902 A 特開2012−19087号公報JP 2012-19087 A 特開2012−235051号公報JP 2012-235051 A

特許文献1〜3は、二種類のコアを用いることを開示する。しかし、これら特許文献1〜3は、いずれも放熱性を高めたコイル部品を提供しようとするものであり、二種類のコアを用いたことによる交流銅損や直流重畳特性などの電気的・磁気的特性への影響については全く開示していない。   Patent Documents 1 to 3 disclose the use of two types of cores. However, these Patent Documents 1 to 3 all aim to provide coil components with enhanced heat dissipation, and use electric and magnetic properties such as AC copper loss and DC superposition characteristics due to the use of two types of cores. It does not disclose any effect on mechanical properties.

一方、発明者は、二種類のコアを用いて電気的・磁気的特性の改善を図るコイル部品を先に提案している(特願2015−164925)。しかしながら、発明者は、提案に係るコイル部品の低背化を検討するうち、提案に係るコイル部品には、低背化に伴い交流銅損が増加するという問題があることを見出した。   On the other hand, the inventor has previously proposed a coil component that uses two types of cores to improve electrical and magnetic characteristics (Japanese Patent Application No. 2015-164925). However, the inventor has found that while studying the reduction in height of the proposed coil component, the proposed coil component has a problem that the AC copper loss increases with the reduction in height.

本発明は、低背化されたコイル部品であって、交流銅損が低減されたコイル部品を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a coil component having a reduced height, and a coil component having reduced AC copper loss.

本発明によれば、第1のコイル部品として、
通電によって磁束を発生させる導体と、
前記導体の周囲に設けられ、前記磁束が循環する磁路を形成するコアと、
を有するコイル部品であって、
前記導体は、前記磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有し、
前記コアは、第1透磁率を有する第1コアと、前記第1透磁率よりも低い第2透磁率を有する第2コアとを有し、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓の一辺全体に接し、当該一辺の両端から当該一辺の延びる方向へ突き出し、かつ前記一辺を含む直線に関して前記巻窓の反対側に位置しており、
前記第2コアは、前記平面において、前記巻窓の前記一辺以外の三辺に接している
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the first coil component,
A conductor that generates a magnetic flux when energized;
A core provided around the conductor to form a magnetic path through which the magnetic flux circulates;
A coil component having
The conductor has a cross section that forms a rectangular winding window in a plane including the magnetic path,
The core has a first core having a first magnetic permeability and a second core having a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability,
The first core is in contact with the entire side of the window in the plane, protrudes from both ends of the side in a direction in which the side extends, and is located on the opposite side of the window with respect to a straight line including the side. ,
As the second core, a coil component in contact with three sides other than the one side of the winding window in the plane is obtained.

また、本発明によれば、第2のコイル部品として、
第1のコイル部品であって、
前記導体は、第1方向に沿った軸を有する一つ以上のコイルを構成している巻線であり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ以上形成するものであり、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓のうちの少なくとも一つの巻窓に接している
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the second coil component,
A first coil component,
The conductor is a winding constituting one or more coils having an axis along a first direction,
The coil forms two or more winding windows on the plane,
The first core is a coil component that is in contact with at least one of the window windows in the plane.

また、本発明によれば、第3のコイル部品として、
第2のコイル部品であって、
前記平面は前記軸を含むものであり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を三つ形成するものであり、
前記巻窓は、前記第1方向に直交する第2方向に並んでおり、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓のうち少なくとも中央に位置する巻窓の前記第2方向へ延びる一辺に接している
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the third coil component,
A second coil component,
The plane includes the axis,
The coil forms the three winding windows in the plane,
The winding window is arranged in a second direction orthogonal to the first direction,
The first core is a coil component that is in contact with at least one side extending in the second direction of the window located at the center of the window in the plane.

また、本発明によれば、第4のコイル部品として、
第3のコイル部品であって、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓のうち両側に位置する巻窓の夫々の一辺全体に接している
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the fourth coil component,
A third coil component,
The first core is a coil component that is in contact with the entire one side of each of the winding windows located on both sides of the winding window in the plane.

また、本発明によれば、第5のコイル部品として、
第4のコイル部品であって、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓のうち両側に位置する巻窓の夫々の端部から外側へ突き出している
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the fifth coil component,
A fourth coil component,
The first core is a coil component protruding outward from respective ends of the winding windows located on both sides of the winding window in the plane.

また、本発明によれば、第6のコイル部品として、
第3から第5のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルは、前記第1方向に直交する第2方向に近接配置された二つ又は二組のコイルである
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the sixth coil component,
Any one of the third to fifth coil components,
A coil component is obtained in which the coil is two or two sets of coils arranged close to each other in a second direction orthogonal to the first direction.

また、本発明によれば、第7のコイル部品として、
第2のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つの形成するものであり、
前記第1コアは、前記巻窓のうち少なくとも一方の巻窓の前記第2方向へ延びる一辺に接している
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the seventh coil component,
A second coil component,
The coil forms the two winding windows in the plane,
A coil component is obtained in which the first core is in contact with one side of at least one of the winding windows extending in the second direction.

また、本発明によれば、第8のコイル部品として、
第2のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ形成するものであり、
前記第1コアは、前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the eighth coil component,
A second coil component,
The coil forms the two winding windows in the plane,
As the first core, a coil component in contact with two opposing sides of the winding window is obtained.

また、本発明によれば、第9のコイル部品として、
第7又は第8のコイル部品であって、
前記コイルは、単一のコイル又は前記第1の方向に近接配置された複数のコイルである
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as a ninth coil component,
A seventh or eighth coil component,
As the coil, a coil component that is a single coil or a plurality of coils arranged close to each other in the first direction is obtained.

また、本発明によれば、第10のコイル部品として、
第2のコイル部品であって、
前記平面は前記軸を含むものであり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を四つ形成するものであり、
前記巻窓は、前記第1方向に直交する第2方向に並んで二つの対をなすものであり、
前記第1コアは、前記平面において、各対をなす前記巻窓の互いに対向する二つの辺に接している
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as a tenth coil component,
A second coil component,
The plane includes the axis,
The coil forms the four winding windows in the plane,
The winding window forms two pairs side by side in a second direction orthogonal to the first direction,
The first core is a coil component that is in contact with two opposite sides of each pair of the winding windows in the plane.

また、本発明によれば、第11のコイル部品として、
第1から第10のいずれかのコイル部品であって、
前記第1コアが接する前記巻窓の一辺の長さをAとし、それに直交する前記巻窓の他辺の長さをBとしたとき、A/B>0.6である
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as an eleventh coil component,
Any one of the first to tenth coil components,
When the length of one side of the window in contact with the first core is A, and the length of the other side of the window perpendicular to the window is B, a coil component with A / B> 0.6 is obtained. .

また、本発明によれば、第12のコイル部品として、
第11のコイル部品であって、
A/B>1である
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as a twelfth coil component,
An eleventh coil component,
A coil component with A / B> 1 is obtained.

また、本発明によれば、第13のコイル部品として、
第1から第12のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルは、平角線をフラットワイズ方式で巻回したコイルである
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as a thirteenth coil component,
Any one of the first to twelfth coil components,
The coil component is a coil in which a flat wire is wound in a flatwise manner.

また、本発明によれば、第14のコイル部品として、
第1から第13のいずれかのコイル部品であって、
底部と、前記底部から一方向へ延びる側部とを有し、前記コイル及び前記コアを収容するケースをさらに有し、
前記第1コアは、前記底部に接している
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as a fourteenth coil component,
Any one of the first to thirteenth coil components,
A bottom portion, and a side portion extending in one direction from the bottom portion, further comprising a case for housing the coil and the core;
As the first core, a coil component in contact with the bottom is obtained.

コイルの軸と磁束が循環する磁路とを含む平面において、第1コアは少なくとも一つの巻窓の一辺全体に接し、その一辺の両端部から突き出し、その一辺を含む直線に関して巻窓とは反対側に位置している。これにより、インダクタンス特性を悪化させることなく低背化によって生じる交流銅損の増加を抑制することができる。   In a plane including the axis of the coil and the magnetic path in which the magnetic flux circulates, the first core is in contact with the entire side of at least one winding window, protrudes from both ends of the side, and is opposite to the winding window with respect to a straight line including the one side. Located on the side. As a result, it is possible to suppress an increase in AC copper loss caused by a reduction in height without deteriorating inductance characteristics.

発明者が先に提案したコイル部品の作用原理を説明するための図である。It is a figure for explaining an operation principle of a coil part proposed by the inventor previously. 図1のコイル部品と巻線の巻回し方式との関係を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between the coil component of FIG. 1 and a winding method of a winding. 図1のコイル部品と巻線の巻回し方式との関係を説明するための他の図である。FIG. 2 is another diagram for explaining a relationship between the coil component of FIG. 1 and a winding method of a winding. 図1の構成を有するコイル部品において、低背化に伴って生じる問題点を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for describing a problem that occurs in the coil component having the configuration of FIG. 1 as the height is reduced. 図1の構成を有するコイル部品において、低背化に伴って生じる問題点を説明するための他の図である。FIG. 2 is another diagram for describing a problem that occurs in the coil component having the configuration of FIG. 1 with a reduction in height. コアを全て注型コアで構成したコイル部品であって、低背化されたコイル部品に生じるコイルへの磁束の侵入を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining intrusion of magnetic flux into a coil, which is a coil component in which the core is entirely formed of a cast core, and which is generated in the reduced-height coil component. 本発明の第1の実施の形態によるコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における断面図である。It is a figure for explaining the coil component by a 1st embodiment of the present invention, and is a sectional view in the plane containing the axis of a coil, and the magnetic path which a core forms. 本発明の第1の実施の形態によるコイル部品と、それとは構成の異なるコイル部品の特性を求めた結果を示す図である。It is a figure showing the result of having calculated the characteristic of the coil component by a 1st embodiment of the present invention, and the coil component from which it differs. 本発明の第1の実施の形態によるコイル部品の変形例を説明するための図である。注型コア及びケースは図示を省略されている。It is a figure for explaining the modification of the coil part by a 1st embodiment of the present invention. The illustration of the casting core and the case is omitted. 本発明の第2の実施の形態によるコイル部品の概略構成を示す斜視図である。注型コアとケースはそれらの一部が除去されている。It is a perspective view showing the schematic structure of the coil component by a 2nd embodiment of the present invention. The casting core and the case are partially removed. 図10のコイル部品をXI−XI線に沿って切断して示す斜視図である。It is a perspective view which cuts and shows the coil component of FIG. 10 along the XI-XI line. 図10のコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における主要部の断面図である。It is a figure for demonstrating the coil component of FIG. 10, Comprising: It is sectional drawing of the principal part in the plane containing the axis | shaft of a coil, and the magnetic path which a core forms. 本発明の第2の実施の形態によるコイル部品の変形例を説明するための断面図である。It is a sectional view for explaining the modification of the coil component by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態によるコイル部品を説明するための図であって、コイルの軸とコアが形成する磁路とを含む平面における主要部の断面図である。It is a figure for explaining the coil component by a 3rd embodiment of the present invention, and is a sectional view of the principal section in the plane containing the axis of the coil, and the magnetic path which the core forms.

図1を参照すると、発明者が先に提案したコイル部品の一例は、コイル(巻線)11と、コイル11を挟んで互いに対向配置された一対の圧粉コア(高μコア)13,15とを有している。一対の圧粉コア13,15の間、即ち、コイル11の両側には、図示しない注型コア(低μコア)が設けられる。なお、「圧粉コア」は軟磁性合金粉末と結合材を圧縮成型したものであり、「注型コア」は軟磁性合金粉末及びバインダ(樹脂)等を含むスラリーを硬化させたものである。一般に圧粉コアの方が注型コアよりもその透磁率(μ)を高くすることができる。   Referring to FIG. 1, an example of a coil component previously proposed by the inventor is a coil (winding) 11 and a pair of dust cores (high μ cores) 13 and 15 which are arranged to face each other with the coil 11 interposed therebetween. And A casting core (low μ core) (not shown) is provided between the pair of dust cores 13 and 15, that is, on both sides of the coil 11. The "compact core" is obtained by compression-molding a soft magnetic alloy powder and a binder, and the "cast core" is obtained by curing a slurry containing a soft magnetic alloy powder and a binder (resin). In general, a dust core can have a higher magnetic permeability (μ) than a cast core.

図1に破線で示されるように、コイル11に電流を流すとコイル11の周りを回る磁束17が生じる。磁束17は、高μコアである圧粉コア13,15の内部を通過しようとするため、圧粉コア13,15の両端部には強い磁極N及びSが形成される。換言すると、圧粉コア13及び15の両端部同士の間には各々一方向へ向かう磁界(垂直磁界)が形成される。これにより、注型コアを通過する磁束17は、圧粉コア13の一方の端部付近から圧粉コア15の一方の端部付近へ、また、圧粉コア15の他方の端部付近から圧粉コア13の他方の端部付近へと真っ直ぐに向うよう誘導される。その結果、磁束17はコイル11から離れた経路を真っ直ぐに進むので、磁束17のコイル11へ侵入は抑制される。こうして、磁束17がコイル11に進入することにより生じる渦電流は低減され、交流銅損は低減される。また、たとえ注型コアの途中に磁気ギャップが設けられていたとしても、垂直磁界の働きにより、その磁気ギャップにおける磁束17の漏れを抑制することができる。   As shown by a broken line in FIG. 1, when a current flows through the coil 11, a magnetic flux 17 around the coil 11 is generated. Since the magnetic flux 17 tends to pass through the inside of the dust cores 13 and 15 which are high μ cores, strong magnetic poles N and S are formed at both ends of the dust cores 13 and 15. In other words, a magnetic field (vertical magnetic field) directed in one direction is formed between both end portions of the dust cores 13 and 15. As a result, the magnetic flux 17 passing through the casting core is compressed from near one end of the dust core 13 to near one end of the dust core 15 and from near the other end of the dust core 15. The powder core 13 is guided to go straight near the other end. As a result, the magnetic flux 17 travels straight along a path away from the coil 11, so that the penetration of the magnetic flux 17 into the coil 11 is suppressed. Thus, the eddy current generated by the magnetic flux 17 entering the coil 11 is reduced, and the AC copper loss is reduced. Even if a magnetic gap is provided in the middle of the casting core, the leakage of the magnetic flux 17 in the magnetic gap can be suppressed by the action of the vertical magnetic field.

上述した、圧粉コア13,15を用いたことによる交流銅損低減効果は、コイル11の巻回方式によって異なる。即ち、コイル11の巻線として平角線を用いたエッジワイズコイルとフラットワイズコイルとでは、垂直磁界による磁束17の誘導効果に違いが生じる。図2に示されるように、平角線を垂直磁界に沿った方向に巻回したエッジワイズコイルの方が、図3に示されるように、平角線を垂直磁界に直交する方向に巻回したフラットワイズコイルよりも、コイル11内への磁束17の侵入を抑制し、交流銅損を低減することができる。なお、図2及び図3では横方向のコイル11のサイズが異なっているが、これらのサイズは等しいものとする。   The above-described effect of reducing the AC copper loss by using the dust cores 13 and 15 differs depending on the winding method of the coil 11. That is, there is a difference in the effect of inducing the magnetic flux 17 by the vertical magnetic field between the edgewise coil using a rectangular wire as the winding of the coil 11 and the flatwise coil. As shown in FIG. 2, the edgewise coil in which the flat wire is wound in the direction along the vertical magnetic field is, as shown in FIG. 3, the flat wire in which the flat wire is wound in the direction perpendicular to the vertical magnetic field. The entry of the magnetic flux 17 into the coil 11 can be suppressed more than the wise coil, and the AC copper loss can be reduced. 2 and 3, the sizes of the coils 11 in the horizontal direction are different, but these sizes are assumed to be equal.

発明者は、図1のような構成を持つコイル部品の低背化の検討を行った。なお、ここでの低背化は、コイル部品の高さをその幅の1/3以下にすること、しかもその高さは30mm以下であることを想定している。図1のようなコイル部品を低背化すると、圧粉コア13,15に形成される強い磁極N,Sが互いに接近し、強い磁界を生じる。その一方、コイル11は、低背化によって磁気抵抗が減少する。その結果、図4に矢印で示されるように、コイル11を通過する磁束17が増加する。なお、図4において、磁極N,Sの文字の大きさは磁界の強さを表している。低背化されたコイル部品では、フラットワイズコイルの使用が望まれる。所定の巻数を有するエッジワイズコイルを低背化するには、巻線の厚みを低減しなければならず、巻回し(作製)が困難になるからである。図5に示されるように、フラットワイズコイルを使用すると、コイル11を通過する磁束17はさらに増加する。コイル11を通過する磁束17は、コイル11の巻線に渦電流を発生させ、交流銅損を増加させる。なお、図6に示されるように、コア全体を注型コア19で構成した場合は、磁束17を誘導する圧粉コアが存在しないため、コイル11を通過する磁束17は比較的多い。   The inventor studied a reduction in the height of a coil component having the configuration shown in FIG. Here, the reduction in height assumes that the height of the coil component is set to 1/3 or less of its width, and that the height is 30 mm or less. When the height of the coil component as shown in FIG. 1 is reduced, the strong magnetic poles N and S formed on the dust cores 13 and 15 approach each other to generate a strong magnetic field. On the other hand, the magnetic resistance of the coil 11 decreases due to the reduction in height. As a result, the magnetic flux 17 passing through the coil 11 increases as shown by the arrow in FIG. In FIG. 4, the character size of the magnetic poles N and S indicates the strength of the magnetic field. For coil components with a reduced height, the use of flat wise coils is desired. This is because in order to reduce the height of the edgewise coil having a predetermined number of turns, the thickness of the winding must be reduced, which makes winding (production) difficult. As shown in FIG. 5, when a flatwise coil is used, the magnetic flux 17 passing through the coil 11 further increases. The magnetic flux 17 passing through the coil 11 generates an eddy current in the winding of the coil 11 and increases the AC copper loss. As shown in FIG. 6, when the entire core is formed of the cast core 19, the magnetic flux 17 passing through the coil 11 is relatively large because there is no dust core for inducing the magnetic flux 17.

本発明のコイル部品は、上記問題を解決するため、概略以下のように構成される。即ち、コイル部品は、通電によって磁束を発生させる導体と、その導体の周囲に設けられ、磁束が循環する磁路を形成するコアとを有する。導体は、磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有する。コアは、第1透磁率を有する第1コアと、第1透磁率よりも低い第2透磁率を有する第2コアとを有する。第1コアは、磁路を含む平面において、巻窓の一辺全体に接し、その一辺の両端から突き出している。また、第1コアは、接している一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。第2コアは、磁路を含む平面において、巻窓の第1コアが接している一辺以外の三辺に接している。   The coil component of the present invention is configured as follows in order to solve the above problem. That is, the coil component has a conductor that generates a magnetic flux when energized, and a core that is provided around the conductor and forms a magnetic path through which the magnetic flux circulates. The conductor has a cross section that forms a rectangular winding window in a plane that includes the magnetic path. The core has a first core having a first magnetic permeability and a second core having a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability. The first core is in contact with the entire side of the winding window on a plane including the magnetic path, and protrudes from both ends of the side. Further, the first core is located on the opposite side of the winding window with respect to a straight line including one side that is in contact. The second core is in contact with three sides other than the one side with which the first core of the winding window is in contact with the plane including the magnetic path.

(第1の実施の形態)
図7を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるコイル部品20は、コイル21と、圧粉コア(第1コア)23と、注型コア(第2コア)25と、これらを収容するケース27とを有している。
(First Embodiment)
Referring to FIG. 7, a coil component 20 according to the first embodiment of the present invention accommodates a coil 21, a dust core (first core) 23, a cast core (second core) 25, and these. And a case 27.

コイル21は、その断面が略長方形の平角線(導体)を巻線とするコイルである。平角線として、例えば銅線の周囲を絶縁被膜で覆ったポリアミドイミド線(AIW)などを用いることができる。またコイル21は、その外周面がさらに図示しない絶縁被膜で覆われていてもよい。図7から理解されるように、コイル21は、第1方向(図の上下方向)に沿った軸を持ち、軸に対して直交する方向に沿って巻線を巻回して構成されるフラットワイズコイルである。コイル21は、一対の端面211、213と、これらをつなぐ内周面215及び外周面217を有している。端面の形状は、環状の多角形若しくは円形である。コイル21は、通電によって磁束を発生させる。   The coil 21 is a coil having a rectangular wire (conductor) having a substantially rectangular cross section as a winding. As the rectangular wire, for example, a polyamide-imide wire (AIW) in which a copper wire is covered with an insulating film can be used. Further, the outer peripheral surface of the coil 21 may be further covered with an insulating coating (not shown). As can be understood from FIG. 7, the coil 21 has an axis along a first direction (vertical direction in the figure), and is formed by winding a winding along a direction orthogonal to the axis. Coil. The coil 21 has a pair of end surfaces 211 and 213, and an inner peripheral surface 215 and an outer peripheral surface 217 connecting them. The shape of the end face is an annular polygon or a circle. The coil 21 generates a magnetic flux when energized.

図7に示されるように、圧粉コア23と注型コア25とは、コイル21の周囲に配置される。詳細には、圧粉コア23は、コイル21の下面211側に配置され、注型コア25は、圧粉コア23及びコイル21の上に配置される。具体的には、コイル21は、圧粉コア23上に配置される。これにより、圧粉コア23は、コイル21の下面211よりも下にのみ存在し、下面211よりも上(上面213側)には存在しない。圧粉コア23は、コイル21の端面211,213の外形よりも大きい外形を有し、コイル21は、圧粉コア23の一面上において、外周面よりも内側に配置される。これにより、圧粉コア23は、コイル21の下面211全体を覆い、コイル21の外周面よりも外側に突き出している。一方、注型コア25は、コイル21の内周面215、外周面217、及び上面213の全部に接し、コイル21を覆っている。ここで、圧粉コア23は、第1透磁率を有し、注型コア25は、第1透磁率よりも低い第2透磁率を有している。換言すると、圧粉コア23は高μコアであり、注型コア25は低μコアである。   As shown in FIG. 7, the dust core 23 and the casting core 25 are arranged around the coil 21. Specifically, the dust core 23 is arranged on the lower surface 211 side of the coil 21, and the casting core 25 is arranged on the dust core 23 and the coil 21. Specifically, the coil 21 is disposed on the dust core 23. As a result, the dust core 23 exists only below the lower surface 211 of the coil 21 and does not exist above the lower surface 211 (on the upper surface 213 side). The dust core 23 has an outer shape larger than the outer shapes of the end faces 211 and 213 of the coil 21, and the coil 21 is arranged on one surface of the dust core 23 inside the outer peripheral surface. Thus, the dust core 23 covers the entire lower surface 211 of the coil 21 and protrudes outward from the outer peripheral surface of the coil 21. On the other hand, the casting core 25 is in contact with all of the inner peripheral surface 215, the outer peripheral surface 217, and the upper surface 213 of the coil 21 and covers the coil 21. Here, the dust core 23 has a first magnetic permeability, and the casting core 25 has a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability. In other words, the dust core 23 is a high μ core, and the casting core 25 is a low μ core.

図7から理解されるように、コイル21が発生させた磁束は、主に圧粉コア23と注型コア25の内部を通過する。即ち、圧粉コア23と注型コア25とは、磁束が循環する磁路を形成する。磁束は、圧粉コア23と注型コア25とが形成する磁路内を、コイル21の外周面217側から一方の端面(上面)213側を通って内周面215側へ向かい、コイル21の反対側に出て、内周面215側から他方の端面(下面)211側を通って外周面217側へと循環する。なお、本実施の形態では、圧粉コア23がコイル21の角部(内周面215又は外周面217と端面211,213の各々との境界)を跨いで配置されていない。そのため、磁束の向きが大きく変化するコイル21の角部において、磁束のコイル21への侵入は抑制される。   As understood from FIG. 7, the magnetic flux generated by the coil 21 mainly passes through the inside of the dust core 23 and the casting core 25. That is, the dust core 23 and the casting core 25 form a magnetic path through which the magnetic flux circulates. The magnetic flux passes through the magnetic path formed by the dust core 23 and the casting core 25 from the outer peripheral surface 217 side of the coil 21 to the inner peripheral surface 215 side through one end surface (upper surface) 213 side. And circulates from the inner peripheral surface 215 side to the outer peripheral surface 217 side through the other end surface (lower surface) 211 side. In the present embodiment, the dust core 23 is not disposed across the corner of the coil 21 (the boundary between the inner peripheral surface 215 or the outer peripheral surface 217 and each of the end surfaces 211 and 213). Therefore, at the corners of the coil 21 where the direction of the magnetic flux changes greatly, the penetration of the magnetic flux into the coil 21 is suppressed.

図7に示されるように、ケース27は、底部271と、底部271の周縁から一方向(第1方向)へ突き出す側部273とを有する無蓋のケースである。ケース27は、圧粉コア23を底部271側に向けた状態で、コイル21、圧粉コア23及び注型コア25を収容する。コイル21をケース27に収容した状態で、圧粉コア23は、コイル21と底部271との間に位置し、底部271に接している。本実施の形態では、コイル21と底部271との間に圧粉コア23を配置したことで、コイル21に生じる熱を、圧粉コア23を介して効率的にケース27に伝えることができる。通常、ケース27は、放熱機構等に連結される。   As shown in FIG. 7, the case 27 is a lidless case having a bottom portion 271 and a side portion 273 protruding from the periphery of the bottom portion 271 in one direction (first direction). The case 27 houses the coil 21, the dust core 23, and the casting core 25 with the dust core 23 facing the bottom 271. With the coil 21 housed in the case 27, the dust core 23 is located between the coil 21 and the bottom 271 and is in contact with the bottom 271. In the present embodiment, by arranging the dust core 23 between the coil 21 and the bottom 271, heat generated in the coil 21 can be efficiently transmitted to the case 27 via the dust core 23. Usually, the case 27 is connected to a heat dissipation mechanism or the like.

図7に示されるように、コイル21の軸を含みかつ磁束が循環する磁路を含む平面において、コイル21は二つの断面を有する。これら二つのコイル21の断面はいずれも巻窓を形成する。コイル21が、その外周を覆う絶縁被膜等を有している場合には、その絶縁被膜等の断面も巻窓に含まれる。即ち、巻窓には導体部分のみならずコイル21を構成する絶縁体部分も含まれる。本実施の形態では、周囲に循環する磁束が形成されるコイル21の断面を巻窓と称する。したがって、コイル21が単体の場合、各断面がそれぞれ巻窓を形成する。一方、複数のコイルが重ねられたり、近接配置されたりしている場合は、複数の断面が一つの巻窓を形成することがある。例えば、同一形状の二以上のコイルが互いに軸を一致させて上下に重ねられている場合、上下に重なる二つコイルの断面が一つの巻窓を形成する。つまり、この場合、コイルの断面は四つであるが、形成される巻窓は二つである。また、この場合、圧粉コア23は、二つのコイルのいずれか一方のコイルの二つの端面のうちの一方に接し、他方のコイルには接しない。なお、重ねられたり近接配置されたりした複数のコイルは、互いに接触している必要はなく、それらの間に隙間があってもよい。   As shown in FIG. 7, the coil 21 has two cross sections in a plane including the axis of the coil 21 and including a magnetic path through which magnetic flux circulates. Both cross sections of these two coils 21 form a winding window. When the coil 21 has an insulating coating or the like covering the outer periphery, the cross section of the insulating coating or the like is also included in the window. That is, the winding window includes not only the conductor portion but also the insulator portion forming the coil 21. In the present embodiment, the cross section of the coil 21 in which the magnetic flux circulating around is formed is referred to as a window. Therefore, when the coil 21 is a single unit, each cross section forms a winding window. On the other hand, when a plurality of coils are superimposed or arranged in close proximity, a plurality of cross sections may form one winding window. For example, when two or more coils of the same shape are stacked one on top of the other with their axes aligned, the cross section of the two coils that overlap one another forms one winding window. That is, in this case, the coil has four cross sections, but has two winding windows. In this case, the dust core 23 is in contact with one of the two end faces of one of the two coils, and is not in contact with the other coil. Note that the plurality of coils that are stacked or arranged in close proximity do not need to be in contact with each other, and there may be a gap between them.

図7に示されるように、本実施の形態では、各巻窓の形状は実質的に四角形である。即ち、各巻窓は、第1方向延びる二つの辺と第2方向に延びる二つの辺とを有している。圧粉コア23は、各巻窓の一辺(コイル21の下面211に対応)全体に接し、その一辺の両端から第2方向に沿って突き出している。また、圧粉コア23は、接している巻窓の一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。また、注型コア25は、各巻窓の残りの三辺に接している。   As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the shape of each winding window is substantially a square. That is, each winding window has two sides extending in the first direction and two sides extending in the second direction. The dust core 23 is in contact with the whole one side (corresponding to the lower surface 211 of the coil 21) of each winding window, and protrudes from both ends of the one side in the second direction. Further, the dust core 23 is located on the opposite side of the winding window with respect to a straight line including one side of the winding window that is in contact. The casting core 25 is in contact with the remaining three sides of each winding window.

図7から理解されるように、コイル21に電流を流して磁束を発生させると、圧粉コア23には強い磁極N,Sが形成される。圧粉コア23が、各巻窓の一辺の両端よりも外側に延びているからである。形成された磁極N,Sには、対向する強い磁極が存在しない。そのため、注型コア25内に強い垂直磁界は生じない。そのゆえ、コイル21を通過する磁束は、図1に示した構成のコイル部品に比べて低減される。その結果、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品20自体の厚みが薄いため、圧粉コア23による磁束の誘導は依然期待できる。これにより、低損失を維持しつつインダクタンスLを向上させることができる。なお、このような効果は、巻窓の圧粉コア23が接している辺の長さをAとし、それに直交する辺の長さをBとしたときのアスペクト比K=A/Bが、0.6より大きいとき、特に1より大きいときに顕著である。よって、コイル21の形状は、K>0.6となるように、望ましくはK>1となるように設定される。   As can be understood from FIG. 7, when a current is applied to the coil 21 to generate a magnetic flux, strong magnetic poles N and S are formed in the dust core 23. This is because the dust core 23 extends outside both ends of one side of each winding window. The formed magnetic poles N and S have no strong magnetic poles facing each other. Therefore, no strong vertical magnetic field is generated in the casting core 25. Therefore, the magnetic flux passing through the coil 21 is reduced as compared with the coil component having the configuration shown in FIG. As a result, AC copper loss can be reduced. On the other hand, since the thickness of the coil component 20 itself is thin, induction of magnetic flux by the dust core 23 can still be expected. Thus, the inductance L can be improved while maintaining a low loss. Note that such an effect is that the aspect ratio K = A / B is 0 when the length of the side of the window core in contact with the dust core 23 is A and the length of the side orthogonal to the side is B. This is remarkable when it is larger than 0.6, especially when it is larger than 1. Therefore, the shape of the coil 21 is set so that K> 0.6, preferably, K> 1.

図8を参照すると、本実施の形態によるコイル部品20(No.1)と、図1の構成を持つコイル部品(No.2)と、コア全てを圧粉コアとしたコイル部品(No.3)と、コア全てを注型コアとしたコイル部品(No.4)の各種特性値を有限要素法(FEM)により求めた結果が示されている。図8から理解されるように、本実施の形態によるコイル部品20(No.1)は、図1の構成を持つコイル部品(No.2)に比べて抵抗損失Racが低く、交流銅損も少ない。また、本実施の形態によるコイル部品20(No.1)は、コア全てを圧粉コアとしたコイル部品(No.3)に比べて、インダクタンスLが高く、損失抵抗Racが低い。また、本実施の形態によるコイル部品20(No.1)は、コア全てを注型コアとしたコイル部品(No.4)に比べて損失抵抗Racがやや高いものの、インダクタンスL(0A)は高く、熱抵抗は小さい。   Referring to FIG. 8, coil component 20 (No. 1) according to the present embodiment, coil component (No. 2) having the configuration shown in FIG. 1, and coil component (No. 3) in which all the cores are dust cores. ) And results obtained by calculating various characteristic values of the coil component (No. 4) in which all the cores are cast cores by the finite element method (FEM). As can be understood from FIG. 8, the coil component 20 (No. 1) according to the present embodiment has a lower resistance loss Rac and lower AC copper loss than the coil component (No. 2) having the configuration of FIG. Few. Further, the coil component 20 (No. 1) according to the present embodiment has a higher inductance L and a lower loss resistance Rac than the coil component (No. 3) in which the entire core is a dust core. Further, the coil component 20 (No. 1) according to the present embodiment has a slightly higher loss resistance Rac but a higher inductance L (0A) than the coil component (No. 4) in which all the cores are cast cores. , Thermal resistance is small.

上記実施の形態では、圧粉コア23が、コイル21の下面211全体を覆い、さらに外側に突き出すように配置されているが、本発明はこれに限られない。例えば、EIコアやUIコアのように、コイル21の一部を囲うものであってもよい。少なくとも、図9に示されるコイル部品20Aのように、コイル21の端面(下面)211の一部に接する圧粉コア23Aが配置されていればよい。この場合、圧粉コア23Aは、その長手方向が、コイル21の外周面217における接線方向と直交するように配置される。また、圧粉コア23Aは、その長手方向の端部がいずれもコイル21の内周面215及び外周面217よりも外側に突き出すように配置される。換言すると、圧粉コア23Aは、コイル21が発生する磁束が循環する磁路の一部を形成するように配置される。また、圧粉コア23Aは、コイル21の軸と圧粉コア23Aが形成する磁路とを含む平面において、巻窓の一辺(コイル21の下面211に対応)全体に接し、その一辺の両端からその一辺が延びる方向へ突き出している。さらに、圧粉コア23Aは、接している巻窓の一辺を含む直線に関して、巻窓の反対側に位置している。この場合においても、注型コア25は、圧粉コア23Aが接している巻窓の残りの三辺に接している。このように、コイル21の下面211の一部を覆うように圧粉コア23Aを設けても、一対の圧粉コアを用いた場合に比べて、交流銅損を低減することができる。   In the above embodiment, the dust core 23 is disposed so as to cover the entire lower surface 211 of the coil 21 and protrude further outward, but the present invention is not limited to this. For example, a part surrounding the coil 21 such as an EI core or a UI core may be used. At least, as in the coil component 20A shown in FIG. 9, the dust core 23A that is in contact with a part of the end surface (lower surface) 211 of the coil 21 may be arranged. In this case, the dust core 23 </ b> A is arranged so that its longitudinal direction is orthogonal to the tangential direction on the outer peripheral surface 217 of the coil 21. The dust core 23 </ b> A is arranged such that the ends in the longitudinal direction protrude outside the inner peripheral surface 215 and the outer peripheral surface 217 of the coil 21. In other words, the dust core 23A is arranged so as to form a part of a magnetic path through which the magnetic flux generated by the coil 21 circulates. Further, the dust core 23A is in contact with the entire side of the winding window (corresponding to the lower surface 211 of the coil 21) on a plane including the axis of the coil 21 and the magnetic path formed by the dust core 23A. One side protrudes in the extending direction. Further, the dust core 23A is located on the opposite side of the winding window with respect to a straight line including one side of the winding window that is in contact. Also in this case, the casting core 25 is in contact with the remaining three sides of the winding window with which the dust core 23A is in contact. Thus, even when the dust core 23A is provided so as to cover a part of the lower surface 211 of the coil 21, the AC copper loss can be reduced as compared with the case where a pair of dust cores is used.

(第2の実施の形態)
図10を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるコイル部品50は、二つのコイル51A,51Bと、圧粉コア53と、注型コア55と、ケース57とを有している。図11を参照すると、コイル部品50は、さらに、コイル51A,51Bの下面を覆うアルミナ板61、コイル51A,51Bの上面、内周面及び外周面を覆う絶縁被膜63、及びコイル51A,51Bの内周側において圧粉コア53上に配置されたギャップ材65を有している。
(Second embodiment)
Referring to FIG. 10, a coil component 50 according to the second embodiment of the present invention has two coils 51A and 51B, a dust core 53, a casting core 55, and a case 57. Referring to FIG. 11, the coil component 50 further includes an alumina plate 61 covering the lower surfaces of the coils 51A and 51B, an insulating film 63 covering the upper surfaces, the inner and outer peripheral surfaces of the coils 51A and 51B, and the coils 51A and 51B. It has a gap member 65 arranged on the dust core 53 on the inner peripheral side.

図10及び図11から理解されるように、二つのコイル51A,51Bは、夫々、第1の実施の形態のコイル21と同様に構成されている。即ち、コイル51A,51Bは、互いに同一の構成を有している。コイル51A,51Bの各々は、アルミナ板61と絶縁被膜63によってその周囲を覆われている。また、コイル51A,51Bは、互いに逆方向に電流が流れるように互いに接続されている。コイル51A,51Bは、互いに平行な軸を有し、軸に沿った方向(第1方向)に直交する第2方向に並べて近接配置されている。   As understood from FIGS. 10 and 11, the two coils 51A and 51B are each configured similarly to the coil 21 of the first embodiment. That is, the coils 51A and 51B have the same configuration as each other. Each of the coils 51A and 51B is covered by an alumina plate 61 and an insulating film 63. The coils 51A and 51B are connected to each other so that currents flow in opposite directions. The coils 51A and 51B have axes parallel to each other, and are arranged close to each other in a second direction orthogonal to a direction along the axis (first direction).

圧粉コア53及び注型コア55は、第1の透磁率及び第2の透磁率をそれぞれ有している。第1の透磁率は第2透磁率よりも高い。圧粉コア53は、アルミナ板61を介してコイル51A,51Bの一対の端面の一方(下面)に接するように配置されている。換言するとコイル51A,51Bは、アルミナ板61を介して圧粉コア53の一面(上面)上に設けられている。コイル51A,51Bの各々の内周側において、圧粉コア53の一面上には、ギャップ材65が配置されている。注型コア55は、コイル51A,51B、アルミナ板61、ギャップ材65を覆うように圧粉コア53上に設けられている。ケース57は、底部571と底部571から一方向(第1方向)へ延びる側部573とを有している。ケース57は、その内部にコイル51A,51B、圧粉コア53及び注型コア55等を収容する。ケース57に収容された状態で、圧粉コア53はコイル51A,51Bとケース57の底部571との間に位置し、底部571に接している。注型コア55は、ケース57内に隙間を生じないように形成されている。   The dust core 53 and the casting core 55 have a first magnetic permeability and a second magnetic permeability, respectively. The first magnetic permeability is higher than the second magnetic permeability. The dust core 53 is disposed so as to be in contact with one (lower surface) of a pair of end surfaces of the coils 51A and 51B via the alumina plate 61. In other words, the coils 51A and 51B are provided on one surface (upper surface) of the dust core 53 via the alumina plate 61. On the inner peripheral side of each of the coils 51A and 51B, a gap material 65 is disposed on one surface of the dust core 53. The casting core 55 is provided on the dust core 53 so as to cover the coils 51A and 51B, the alumina plate 61, and the gap material 65. The case 57 has a bottom part 571 and a side part 573 extending in one direction (first direction) from the bottom part 571. The case 57 accommodates therein the coils 51A and 51B, the dust core 53, the casting core 55, and the like. When housed in the case 57, the dust core 53 is located between the coils 51A and 51B and the bottom 571 of the case 57, and is in contact with the bottom 571. The casting core 55 is formed so as not to form a gap in the case 57.

図12を参照すると、コイル51A,51Bの軸とコア(圧粉コア53及び注型コア55)が形成する磁路(循環する磁束が通過する磁路)とを含む平面において、コイル51A,51Bは、第2方向に並ぶ四つの断面を有している。図12において、アルミナ板61、絶縁被膜63、ギャップ材65及びケース57は省略されている。また、以下の説明では、アルミナ板61及び絶縁被膜63をも含めてコイル51A又は51Bと称する。コイル51A,51Bの四つの断面は、三つの巻窓を構成する。中央側に位置するコイル51A,51Bの断面は、一つの巻窓を構成し、両側に位置するコイル51A,51bの断面は、それぞれ一つの巻窓を構成する。各巻窓の形状は、実質的に四角形である。   Referring to FIG. 12, on a plane including the axes of the coils 51A and 51B and the magnetic path (the magnetic path through which the circulating magnetic flux passes) formed by the cores (the dust core 53 and the casting core 55), the coils 51A and 51B. Has four cross sections arranged in the second direction. 12, the alumina plate 61, the insulating coating 63, the gap material 65, and the case 57 are omitted. In the following description, the coil 51A or 51B including the alumina plate 61 and the insulating coating 63 is also referred to. The four cross sections of the coils 51A and 51B constitute three winding windows. The cross sections of the coils 51A and 51B located on the center side constitute one winding window, and the cross sections of the coils 51A and 51b located on both sides constitute one winding window. The shape of each winding window is substantially square.

図12に示されるように、圧粉コア53は、三つの巻窓の各々の一辺(コイル51A,51Bの下面511A,511Bに対応)を含む直線に関して各巻窓(コイル51A,51B)の反対側に位置している。また、圧粉コア53は、各巻窓の一辺(コイル51A又は51Bの下面511A又は511Bに対応)全体に接しており、その一辺の両端から外側(第2方向に沿った方向)へ突き出している。本実施の形態では、圧粉コア53は、第2方向において二つのコイル51A、51Bの両側から外側へ突き出している。換言すると、コイル51A,51Bの軸に沿って見た場合、圧粉コア53の外形は、二つのコイル51A,51Bを合わせた外形よりも大きい。注型コア55は、各巻窓の圧粉コア53が接している一辺を除く残りの三辺に接している。   As shown in FIG. 12, the dust core 53 is located on the opposite side of each winding window (coils 51A, 51B) with respect to a straight line including one side of each of the three winding windows (corresponding to the lower surfaces 511A, 511B of the coils 51A, 51B). It is located in. Further, the dust core 53 is in contact with the entire one side (corresponding to the lower surface 511A or 511B of the coil 51A or 51B) of each winding window, and protrudes outward (in the direction along the second direction) from both ends of the one side. . In the present embodiment, the dust core 53 projects outward from both sides of the two coils 51A and 51B in the second direction. In other words, when viewed along the axes of the coils 51A and 51B, the outer shape of the dust core 53 is larger than the outer shape of the two coils 51A and 51B. The casting core 55 is in contact with the remaining three sides except for one side of the window core in contact with the dust core 53.

コイル51A,51Bに通電することによって発生する磁束のうち、中央に位置する巻窓の周囲を循環する磁束は、一方のコイル51Aの内周面515A側からコイル51A,51Bの上面513A,513B側を通って他方のコイル51Bの内周面515B側へ向かい、他方のコイル51Bの下面511B側に出て、他方のコイル51Bの内周面515B側からコイル51B,51Aの端面511B,511A側を通って一方のコイル51Aの内周面515A側へ戻る。両側に位置する各巻窓の周囲を循環する磁束は、各コイル51A,51Bの外周面517A,517B側から上面513A,513B側を通って内周面515A,515B側へ向かい、コイル51A,51Bの反対側に出て、内周面515A,515B側から下面511A,511B側を通ってコイル51A,51Bの内周面515A,515B側へ戻る。磁束は、圧粉コア53に強い磁極N,Sを発生させる。図11において、磁極の強さは、文字の大きさで表されている。   Among the magnetic fluxes generated by energizing the coils 51A and 51B, the magnetic flux circulating around the centrally located winding window is from the inner peripheral surface 515A of one coil 51A to the upper surfaces 513A and 513B of the coils 51A and 51B. To the inner peripheral surface 515B side of the other coil 51B, and goes out to the lower surface 511B side of the other coil 51B. It returns to the inner peripheral surface 515A side of one coil 51A. The magnetic flux circulating around each of the winding windows located on both sides passes from the outer peripheral surface 517A, 517B side of each coil 51A, 51B to the inner peripheral surface 515A, 515B side through the upper surface 513A, 513B side. It goes out to the opposite side, and returns to the inner peripheral surface 515A, 515B side of the coils 51A, 51B from the inner peripheral surface 515A, 515B side, passes through the lower surface 511A, 511B side. The magnetic flux generates strong magnetic poles N and S in the dust core 53. In FIG. 11, the strength of the magnetic pole is represented by the size of the character.

本実施の形態においても、圧粉コア53に形成された強い磁極N,Sには、対向する強い磁極が存在しない。このため、注型コア55内に強い垂直磁界は生じない。その結果、コイル51A,51Bへの磁束の侵入は抑制され、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品50自体の厚みが薄い(K>0.6)ため、圧粉コア53による磁束の誘導が期待できる。これにより漏れ磁束を低減することができる。   Also in the present embodiment, the strong magnetic poles N and S formed on the dust core 53 have no strong magnetic poles facing each other. Therefore, no strong vertical magnetic field is generated in the casting core 55. As a result, penetration of magnetic flux into the coils 51A and 51B is suppressed, and AC copper loss can be reduced. On the other hand, since the thickness of the coil component 50 itself is thin (K> 0.6), induction of magnetic flux by the dust core 53 can be expected. Thereby, the leakage flux can be reduced.

上記第2の実施の形態では、軸方向に沿ってみた場合に、圧粉コア53の外形がコイル51A,51Bを合わせた外形よりも大きく、第2方向において、圧粉コア53がコイル51A,51Bの両側から突き出しているが、本発明はこれに限られない。圧粉コア53は、いずれか一つの巻窓に接して設けられていればよく、その接している一辺の両端から外側に突き出していればよい。例えば、図13に示されるコイル部品50Aのように、圧粉コア53は、中央に位置する巻窓に接し、その両側から突き出していればよい。図13の例では、圧粉コア53は、両側に位置する巻窓にも接しているが、両側に位置する巻窓に接していなくてもよい。   In the second embodiment, when viewed along the axial direction, the outer shape of the dust core 53 is larger than the outer shape of the combination of the coils 51A and 51B. Although it protrudes from both sides of 51B, the present invention is not limited to this. The dust core 53 only needs to be provided in contact with any one of the winding windows, and it is sufficient that the dust core 53 protrudes outward from both ends of one side in contact with the window. For example, like the coil component 50A shown in FIG. 13, the dust core 53 only needs to be in contact with the centrally located winding window and protrude from both sides thereof. In the example of FIG. 13, the dust core 53 is also in contact with the window located on both sides, but need not be in contact with the window located on both sides.

また、上記第2の実施の形態では、コイル部品が二つのコイル51A,51Bを有している場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、二つのコイル51A,51Bの代わりに、複数のコイルを第1方向に層状に重ねた(近接配置された)二組のコイルを第2方向に近接配置したものであってもよい。この場合、二組のコイルが形成する三つの巻窓のうち、少なくとも中央の巻窓の一辺に圧粉コア53が接していればよい。また、この場合、圧粉コア53は、各組に含まれるいずれか一つのコイルの一方の端面に接し、他のコイルには接しない。   In the second embodiment, the case where the coil component has the two coils 51A and 51B has been described, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the two coils 51A and 51B, two coils in which a plurality of coils are layered in the first direction (disposed in close proximity) may be disposed close to each other in the second direction. In this case, the dust core 53 only needs to be in contact with at least one side of the central winding window among the three winding windows formed by the two sets of coils. In this case, the dust core 53 contacts one end face of any one of the coils included in each set and does not contact the other coils.

(第3の実施の形態)
図14を参照すると、本発明の第3の実施の形態に係るコイル部品70は、コイル71と、圧粉コア73と、注型コア75とを有している。コイル71、圧粉コア73及び注型コア75は、第1の実施の形態のケース27と同様のケース(図示せず)に収容されている。また、コイル71は、第1の実施の形態のコイル21と同様に構成されている。即ち、コイル71は、その断面がほぼ長方形の平角線をフラットワイズ方式で巻き回したフラットワイズコイルである。コイル71は、その外周が図示しない絶縁皮膜で覆われたものであってもよい。圧粉コア73及び注型コア75は、第1の透磁率及び第2の透磁率をそれぞれ有している。第1の透磁率は第2透磁率よりも高い。圧粉コア73は、コイル71の内周側に配置され、コイル71の両端面711,713から外側へ突き出している。圧粉コア73の一端は、図示しないケースの底部に接している。注型コア75は、ケース内に隙間を生じないように形成されている。
(Third embodiment)
Referring to FIG. 14, a coil component 70 according to the third embodiment of the present invention includes a coil 71, a dust core 73, and a casting core 75. The coil 71, the dust core 73, and the casting core 75 are housed in a case (not shown) similar to the case 27 of the first embodiment. Further, the coil 71 is configured similarly to the coil 21 of the first embodiment. That is, the coil 71 is a flatwise coil in which a rectangular wire having a substantially rectangular cross section is wound in a flatwise manner. The outer periphery of the coil 71 may be covered with an insulating film (not shown). The dust core 73 and the casting core 75 have a first magnetic permeability and a second magnetic permeability, respectively. The first magnetic permeability is higher than the second magnetic permeability. The dust core 73 is arranged on the inner peripheral side of the coil 71 and protrudes outward from both end surfaces 711 and 713 of the coil 71. One end of the dust core 73 is in contact with the bottom of a case (not shown). The casting core 75 is formed so as not to form a gap in the case.

図14に示されるように、コイル71の軸とコア(圧粉コア73及び注型コア75)が形成する磁路(循環する磁束が通過する磁路)とを含む平面において、コイル71は、第2方向に並ぶ二つの四角形の巻窓(断面)を有している。圧粉コア73は、各巻窓の一辺(コイル71の内周面に対応)を含む直線に関してその巻窓の反対側に位置している。また、圧粉コア73は、各巻窓の一辺(コイル71の内周面715対応)全体に接しており、その一辺の両端から外側(第1方向に沿った方向)へ突き出している。本実施の形態においても、圧粉コア73が接している巻窓の一辺の長さをA、それに直交する巻窓の辺の長さをBとするときのアスペクト比K=A/Bは、0.6より大きく、望ましくは1より大きい。   As shown in FIG. 14, on a plane including a shaft of the coil 71 and a magnetic path (a magnetic path through which a circulating magnetic flux passes) formed by the cores (the dust core 73 and the casting core 75), It has two rectangular winding windows (cross sections) arranged in the second direction. The dust core 73 is located on the opposite side of the winding window with respect to a straight line including one side of each winding window (corresponding to the inner peripheral surface of the coil 71). Further, the dust core 73 is in contact with the entire one side (corresponding to the inner peripheral surface 715 of the coil 71) of each winding window, and protrudes outward (in the direction along the first direction) from both ends of the one side. Also in the present embodiment, when the length of one side of the window in contact with the dust core 73 is A, and the length of the side of the window perpendicular to it is B, the aspect ratio K = A / B is as follows: Greater than 0.6, preferably greater than 1.

コイル71に通電することによって発生する磁束は、二つの巻窓のそれぞれの周囲を循環する。即ち、磁束は、コイル71の上面713側において内周面715側からコイル71の外周面717側へ向かい、下面711側へ回る。それから、磁束は、下面711側において、外周面717側から内周面715側へ向かい、上面713側へ回る。このとき、磁束は、圧粉コア73に強い磁極N,Sを発生させる。本実施の形態においても、圧粉コア73に形成された強い磁極N,Sには、対向する強い磁極が存在しない。このため、注型コア75内に強い垂直磁界は生じない。その結果、コイル71への磁束の侵入は抑制され、交流銅損を低減することができる。その一方で、コイル部品70自体の厚みが薄い(K>0.6)ため、圧粉コア73による磁束の誘導が期待できる。これにより漏れ磁束を低減することができる。   The magnetic flux generated by energizing the coil 71 circulates around each of the two winding windows. That is, the magnetic flux goes from the inner peripheral surface 715 side to the outer peripheral surface 717 side of the coil 71 on the upper surface 713 side of the coil 71 and turns to the lower surface 711 side. Then, on the lower surface 711 side, the magnetic flux goes from the outer peripheral surface 717 side to the inner peripheral surface 715 side and turns to the upper surface 713 side. At this time, the magnetic flux generates strong magnetic poles N and S in the dust core 73. Also in the present embodiment, the strong magnetic poles N and S formed in the dust core 73 have no strong magnetic poles facing each other. Therefore, no strong vertical magnetic field is generated in the casting core 75. As a result, penetration of magnetic flux into the coil 71 is suppressed, and AC copper loss can be reduced. On the other hand, since the thickness of the coil component 70 itself is thin (K> 0.6), induction of magnetic flux by the dust core 73 can be expected. Thereby, the leakage flux can be reduced.

上記第3の実施の形態では、コイル部品が、単一のコイル71を有する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、コイル部品は、複数のコイルを第1方向に層状に重ねた(近接配置された)コイルを有していてもよい。この場合、圧粉コア73は、複数のコイルが形成する2つの巻窓の対向する二辺のいずれか一方に接していればよい。また、この場合、圧粉コア73は、複数のコイルの全ての内周面(全部または一部)又は外周面(全部または一部)に接する。また、コイル部品は、第1方向に直交する第2方向に並べた二つ又は二組のコイルを有していてもよい。この場合、コイルは、軸と巡回する磁束とを含む平面において、第2方向に並ぶ四つ(二対)の巻窓を形成する。圧粉コア73は、各対をなす二つの巻窓の対向する二辺に接する。換言すると、圧粉コア73は各(組の)コイルの内周面に接するように内周側に配置される。巻窓の他の辺には、注型コア75が接する。   In the third embodiment, the case where the coil component has the single coil 71 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the coil component may include a coil in which a plurality of coils are layered in the first direction (disposed in close proximity). In this case, the dust core 73 may be in contact with any one of the two opposing sides of the two winding windows formed by the plurality of coils. In this case, the dust core 73 is in contact with all of the inner peripheral surface (all or part) or the outer peripheral surface (all or part) of the plurality of coils. Further, the coil component may include two or two sets of coils arranged in a second direction orthogonal to the first direction. In this case, the coil forms four (two pairs) winding windows arranged in the second direction on a plane including the axis and the circulating magnetic flux. The dust core 73 contacts two opposing sides of each pair of two winding windows. In other words, the dust core 73 is arranged on the inner peripheral side so as to be in contact with the inner peripheral surface of each (set) of coils. The casting core 75 is in contact with the other side of the window.

以上、本発明についていくつかの実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限られない。例えば、上記各実施の形態では、磁束が循環する磁路を構成するコアは、連続していたが、磁路の途中に磁気ギャップ(エアギャップやギャップ材)を配置してもよい。また、上記各実施の形態では、圧粉コア及び注型コアはそれぞれ単体であったが、複数の分割された部分からなってもよい。   Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the above embodiments, the core constituting the magnetic path through which the magnetic flux circulates is continuous, but a magnetic gap (air gap or gap material) may be arranged in the middle of the magnetic path. Further, in each of the above embodiments, the dust core and the casting core are each single, but may be composed of a plurality of divided portions.

11 コイル(巻線)
13,15 圧粉コア(高μコア)
17 磁束
19 注型コア
20 コイル部品
21 コイル
211 端面(下面)
213 端面(上面)
215 内周面
217 外周面
23,23A 圧粉コア(第1コア)
25 注型コア(第2コア)
27 ケース
271 底部
273 側部
50,50A コイル部品
51A,51B コイル
511A,511B 端面(下面)
513A,513B 端面(上面)
515A,515B 内周面
517A,517B 外周面
53 圧粉コア
55 注型コア
57 ケース
571 底部
573 側部
61 アルミナ板
63 絶縁被膜
65 ギャップ材
70 コイル部品
71 コイル
711 端面(下面)
713 端面(上面)
715 内周面
717 外周面
73 圧粉コア
75 注型コア
11 coil (winding)
13,15 Dust core (high μ core)
17 Magnetic flux 19 Casting core 20 Coil component 21 Coil 211 End face (lower face)
213 End surface (upper surface)
215 Inner peripheral surface 217 Outer peripheral surface 23, 23A Dust core (first core)
25 Casting core (second core)
27 Case 271 Bottom 273 Side 50, 50A Coil component 51A, 51B Coil 511A, 511B End surface (lower surface)
513A, 513B End surface (upper surface)
515A, 515B Inner peripheral surface 517A, 517B Outer peripheral surface 53 Dust core 55 Casting core 57 Case 571 Bottom 573 Side 61 Alumina plate 63 Insulating coating 65 Gap material 70 Coil component 71 Coil 711 End surface (lower surface)
713 End surface (upper surface)
715 Inner peripheral surface 717 Outer peripheral surface 73 Dust core 75 Casting core

Claims (8)

通電によって磁束を発生させる導体と、
前記導体の周囲に設けられ、前記磁束が循環する磁路を形成するコアと、
前記導体及び前記コアを収容するケースと、
を有するコイル部品であって、
前記導体は、第1方向に沿った軸を有する一つ以上のコイルを構成している巻線であり、
前記導体は、前記磁路を含む平面において、四角形の巻窓を形成する断面を有し、
前記平面は、前記軸を含むものであり、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ以上形成するものであり、
前記巻窓は、前記第1方向に直交する第2方向に並んでおり、
前記コアは、第1透磁率を有する第1コアと、前記第1透磁率よりも低い第2透磁率を有する第2コアとを有し、
前記第1コアは、前記平面において、前記巻窓の夫々の第2方向へ延びる一辺全体に接し、前記巻窓のうちの少なくとも一つにおいて前記一辺の両端から前記第2方向へ突き出し、かつ前記巻窓の夫々の前記一辺を含む直線に関して前記巻窓の反対側に位置しており、
前記第2コアは、前記平面において、前記巻窓の各々の前記一辺以外の三辺に接しており、
前記ケースは、底部と、前記底部から一方向へ延びる側部とを有しており、
前記第1コアは、前記底部と接している
コイル部品。
A conductor that generates a magnetic flux when energized;
A core provided around the conductor to form a magnetic path through which the magnetic flux circulates;
A case accommodating the conductor and the core;
A coil component having
The conductor is a winding constituting one or more coils having an axis along a first direction,
The conductor has a cross section that forms a rectangular winding window in a plane including the magnetic path,
The plane includes the axis,
The coil forms two or more winding windows on the plane,
The winding window is arranged in a second direction orthogonal to the first direction,
The core has a first core having a first magnetic permeability and a second core having a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability,
Wherein the first core is in the plane, the one side across the contact extending into the winding window of each of the second direction, protrude from both ends of the one side in at least one of said Makimado the second direction, and wherein about the line containing the one side of each of Makimado located on the opposite side of the winding window,
The second core is in contact with three sides other than the one side of each of the winding windows in the plane,
The case has a bottom and side portions extending in one direction from the bottom,
A coil component in which the first core is in contact with the bottom.
請求項に記載のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を三つ形成するものであり、
前記第1コアは、前記第2方向において前記巻窓に連続して接しており、
前記第1コアは、前記平面において、両側に位置する前記巻窓の夫々の端部から外側へ突き出している
コイル部品。
The coil component according to claim 1 ,
The coil forms the three winding windows in the plane,
The first core is continuously in contact with the winding window in the second direction,
The coil component, wherein the first core projects outward from respective ends of the winding windows located on both sides in the plane.
請求項に記載のコイル部品であって、
前記コイルは、前記第2方向に近接配置された二つ又は二組のコイルである
コイル部品。
The coil component according to claim 2 ,
A coil component, wherein the coil is two or two sets of coils arranged close to each other in the second direction .
請求項に記載のコイル部品であって、
前記コイルは、前記平面において、前記巻窓を二つ形成するものであり、
前記第1コアは、前記第2方向において前記巻窓に連続して接し、かつ前記巻窓の端部から外側へ突き出している
コイル部品。
The coil component according to claim 1 ,
The coil forms the two winding windows in the plane,
A coil component in which the first core is continuously in contact with the window in the second direction and projects outward from an end of the window .
請求項4に記載のコイル部品であって、
前記コイルは、単一のコイル又は前記第1方向に近接配置された複数のコイルである
コイル部品。
The coil component according to claim 4,
A coil component, wherein the coil is a single coil or a plurality of coils arranged close to each other in the first direction .
請求項1から請求項5までのいずれかに記載のコイル部品であって、
前記第1コアが接する前記巻窓の一辺の長さをAとし、それに直交する前記巻窓の他辺の長さをBとしたとき、A/B>0.6である
コイル部品。
A coil component according to any one of claims 1 to 5 , wherein:
A coil component that satisfies A / B> 0.6, where A is the length of one side of the window in contact with the first core, and B is the length of the other side of the window perpendicular to the first window.
請求項に記載のコイル部品であって、
A/B>1である
コイル部品。
The coil component according to claim 6 ,
A coil component where A / B> 1.
請求項1から請求項7までのいずれかに記載のコイル部品であって、
前記コイルは、平角線をフラットワイズ方式で巻回したコイルである
コイル部品。
A coil component according to any one of claims 1 to 7 ,
The coil component is a coil in which a flat wire is wound in a flatwise manner.
JP2016025060A 2016-02-12 2016-02-12 Coil parts Active JP6673711B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016025060A JP6673711B2 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Coil parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016025060A JP6673711B2 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Coil parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017143220A JP2017143220A (en) 2017-08-17
JP6673711B2 true JP6673711B2 (en) 2020-03-25

Family

ID=59628763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016025060A Active JP6673711B2 (en) 2016-02-12 2016-02-12 Coil parts

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6673711B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6893182B2 (en) 2018-01-17 2021-06-23 株式会社トーキン Reactor and booster circuit
WO2022176053A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 株式会社トーキン Coil component

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2044550A (en) * 1979-03-09 1980-10-15 Gen Electric Case inductive circuit components
JP2000294429A (en) * 1999-04-09 2000-10-20 Hitachi Ferrite Electronics Ltd Compound magnetic core
JP2003168610A (en) * 2001-11-29 2003-06-13 Toko Inc Inductance element
JP6048910B2 (en) * 2011-11-14 2016-12-21 住友電気工業株式会社 Reactor, coil molded body, converter, and power converter
JP5754463B2 (en) * 2013-04-26 2015-07-29 トヨタ自動車株式会社 Reactor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017143220A (en) 2017-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9959965B2 (en) Packaging structure of a magnetic device
JP6737260B2 (en) Inductor
WO2018193854A1 (en) Reactor
JP6673711B2 (en) Coil parts
US20180268992A1 (en) Three-phase reactor having insulating structure
JP5416078B2 (en) Magnetic component and method of manufacturing magnetic component
JP2007243131A (en) Reactor part
JP6635316B2 (en) Reactor
JP6631722B2 (en) Inductor
JP6490355B2 (en) Reactor parts and reactors
JP6912399B2 (en) Coil parts, choke coils and reactors
WO2016208144A1 (en) Reactor
JP6552332B2 (en) Coil parts
JP2017045765A5 (en)
JP6856059B2 (en) Inductor
US20180040408A1 (en) Reactor
JP2021019104A (en) Reactor device
JP7049748B2 (en) Reactor
JP2016039662A (en) Electric motor
JP6359244B2 (en) Reactor
WO2022176053A1 (en) Coil component
JP6948170B2 (en) Core for current limiting reactor and current limiting reactor
JP2016032077A (en) Transformer for gas insulated instrument and method of manufacturing the same
JP2020053486A (en) Inductor
JP6416777B2 (en) Inductors and inductor cores

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6673711

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250