JP7060146B2 - コイル装置 - Google Patents
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Description
本発明は、たとえばリアクトル、インダクタ、あるいはトランスなどとして用いられる放熱性に優れたコイル装置に関する。
リアクトルなどの用途に用いられるコイル装置としては、たとえば特許文献1に示す装置が知られている。従来のコイル装置では、ボビンの軸芯と略直角な第1軸に沿って両側に、複数の端子がそれぞれ装着してあることが一般的であった。このような構造であれば、ボビンの外周に巻回してあるワイヤのリード部の引き回しが容易である。
しかしながら、ボビンの両側に複数の端子がある場合には、ボビンの両側から、回路基板などへの配線を行う必要があり、配線のための抵抗が増大したり、インダクタンスが不安定になるなどの課題があることが見い出された。また、放熱性が要求されるコイル装置を、回路基板の中央ではなく、片側に寄せて放熱性を高めたいという要請も高くなっている。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、配線の低抵抗化を図ることができると共に、インダクタンスの安定化を図り、しかも放熱性にも優れたコイル装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
ボビンの外周に巻回してある第1ワイヤと、
前記第1ワイヤとは絶縁されて前記ボビンの外周に巻回してある第2ワイヤと、
前記ボビンの軸芯と略直角な第1軸に沿って一方の片側端部に具備されるリード用台座と、を有するコイル装置であって、
前記リード用台座は、
前記第1ワイヤの両端である一対の第1リード部が相互に絶縁されて配置される第1台座部分と、
前記第1台座部分と隣接して、前記第2ワイヤの両端である一対の第2リード部が相互に絶縁されると共に前記第1リード部とも絶縁されて配置される第2台座部分と、を有する。
ボビンの外周に巻回してある第1ワイヤと、
前記第1ワイヤとは絶縁されて前記ボビンの外周に巻回してある第2ワイヤと、
前記ボビンの軸芯と略直角な第1軸に沿って一方の片側端部に具備されるリード用台座と、を有するコイル装置であって、
前記リード用台座は、
前記第1ワイヤの両端である一対の第1リード部が相互に絶縁されて配置される第1台座部分と、
前記第1台座部分と隣接して、前記第2ワイヤの両端である一対の第2リード部が相互に絶縁されると共に前記第1リード部とも絶縁されて配置される第2台座部分と、を有する。
本発明に係るコイル装置では、ボビンの両側からではなく、ボビンの片側端部に具備してあるリード用台座から、第1ワイヤの一対の第1リード部と第2ワイヤの一対の第2リード部とを、引き出すようにしてある。このため、放熱性が要求されるコイル装置を、回路基板の中央ではなく、片側に寄せることが容易になり、放熱構造がシンプルになり放熱特性も向上する。また、コイル装置を、回路基板または回路素子群の端に寄せたとしても、片側端部のリード用台座から第1リード部と第2リード部とを引き出すことが可能であり、配線のための抵抗が増大することも無く、インダクタンスも安定化する。また、低抵抗で低損失なコイル装置を低コストで実現することができる。
好ましくは、前記第1台座部分には、一対の前記第1リード部を通す一対の第1リード溝が形成してあり、
前記第2台座部分には、一対の前記第2リード部を通す一対の第2リード溝が形成してあり、
前記1リード溝と前記第2リード溝とは、前記リード用台座に具備してある絶縁壁により仕切られている。
前記第2台座部分には、一対の前記第2リード部を通す一対の第2リード溝が形成してあり、
前記1リード溝と前記第2リード溝とは、前記リード用台座に具備してある絶縁壁により仕切られている。
このように構成することで、第1リード部と第2リード部との絶縁が良好に確保されると共に、ボビンの片側端部にリード用台座を配置することが容易になる。
好ましくは、前記ボビンの外周には、前記リード用台座の近くから順に、前記軸芯に沿って前記第1ワイヤと第2ワイヤとが巻回してある。前記第1台座部分よりも前記第2台座部分が前記第1軸に沿って外側に配置してもよい。あるいは、第1台座部分を第2台座部分で囲むように配置してもよい。
このように構成することで、第1リード部と第2リード部との絶縁が良好に確保されると共に、ボビンの片側端部にリード用台座を配置することが容易になる。
好ましくは、前記リード用台座が位置する前記ボビンの外周には、リード案内カバーが装着してあり、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向かう途中の前記第1ワイヤの一対の第1リード部と、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向かう途中の前記第2ワイヤの一対の第2リード部とを絶縁している。
このように構成することで、第1リード部と第2リード部との絶縁が良好に確保されると共に、ボビンの片側端部にリード用台座を配置することが容易になる。
好ましくは、前記リード案内カバーには、前記第2ワイヤの一対の第2リード部を、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向けて、それぞれ相互に離れる方向に案内する第2リード途中溝が具備してある。
このように構成することで、リード用台座から遠い側でボビンの外周に巻回してある第2ワイヤの第2リード部を、第1ワイヤの第1リード部と絶縁状態で、第2ワイヤの巻き解れを防止しつつ、リード用台座に案内することが容易になる。そのため、インダクタンスの安定化を図ることができる。また、コイル装置の低抵抗化と低損失化を、さらに向上させることができる。
前記リード用台座が位置する前記ボビンの外周には、一対の前記第2リード部を前記軸芯方向に相互に分離して絶縁し、前記軸芯方向から見て交差させて、前記リード案内カバーに案内する鍔部が具備してもよい。
このように構成することで、リード用台座から遠い側でボビンの外周に巻回してある第2ワイヤの第2リード部を、第1ワイヤの第1リード部と絶縁状態で、第2ワイヤの巻き解れを防止しつつ、リード用台座に案内することが容易になる。そのため、インダクタンスの安定化を図ることができる。また、コイル装置の低抵抗化と低損失化を、さらに向上させることができる。
なお、第1ワイヤは、リード用台座に近い側でボビンの外周に巻回してあるため、第1ワイヤの第1リード部は、第2ワイヤの第2リード部とは異なり、軸芯から見て相互に重ならせなくても、第1ワイヤの巻き解れを防止しつつ、リード用台座に容易に案内することができる。
前記リード案内カバーには、一対の前記第2リード部を、前記軸芯方向から見て交差させることなく、前記リード案内カバーに案内する案内傾斜壁が前記リード案内カバーに具備してもよい。
このように構成することでも、リード用台座から遠い側でボビンの外周に巻回してある第2ワイヤの第2リード部を、第1ワイヤの第1リード部と絶縁状態で、第2ワイヤの巻き解れを防止しつつ、リード用台座に案内することが容易になる。そのため、インダクタンスの安定化を図ることができる。また、コイル装置の低抵抗化と低損失化を、さらに向上させることができる。
好ましくは、一対の前記第1リード部の内の一方と一対の前記第2リード部の内の一方とが、前記リード用台座から、並んで引き出され、
一対の前記第1リード部の内の他方と一対の前記第2リード部の内の他方とが、前記リード用台座から、並んで引き出される。
一対の前記第1リード部の内の他方と一対の前記第2リード部の内の他方とが、前記リード用台座から、並んで引き出される。
このように構成することで、一対の前記第1リード部の内の一方と一対の前記第2リード部の内の一方とを容易に接続することができ、非接触給電のための特定回路を容易に構成することができる。なお、一対の前記第1リード部の内の他方と一対の前記第2リード部の内の他方とを接続してもよい。
好ましくは、コイル装置は、
前記ボビンの前記軸芯に沿って形成してある貫通孔に一部が取り付けられるコア組立体と、
前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回されて前記コア組立体が取り付けられた前記ボビンの外周部を覆うケースと、
前記ケースの内部に収容されて、前記ケースと前記ボビンとの隙間、前記ケースと前記コア組立体との隙間、および前記ボビンと前記コア組立体との隙間に入り込むことが可能な伝熱性樹脂と、をさらに有する。
前記ボビンの前記軸芯に沿って形成してある貫通孔に一部が取り付けられるコア組立体と、
前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回されて前記コア組立体が取り付けられた前記ボビンの外周部を覆うケースと、
前記ケースの内部に収容されて、前記ケースと前記ボビンとの隙間、前記ケースと前記コア組立体との隙間、および前記ボビンと前記コア組立体との隙間に入り込むことが可能な伝熱性樹脂と、をさらに有する。
このように構成することで、コイル装置の放熱性がさらに向上する。
前記コア組立体は、分割面で分割してある少なくとも一対の分割コアを有し、
これらの分割コアは、それぞれ、前記ボビンの貫通孔に入り込む中脚部と、前記中脚部に一体化されて前記貫通孔の外側に位置するベース部と、前記ベース部の両側にそれぞれ一体化されて前記ボビンの外側に取り付けられる外脚部とを有し、
前記ベース部からの前記外脚部の突出長さよりも、前記ベース部からの前記中脚部の突出長さが短く、
前記中脚部の突出先端に形成されるギャップ用隙間が、前記伝熱性樹脂で充填してある。
これらの分割コアは、それぞれ、前記ボビンの貫通孔に入り込む中脚部と、前記中脚部に一体化されて前記貫通孔の外側に位置するベース部と、前記ベース部の両側にそれぞれ一体化されて前記ボビンの外側に取り付けられる外脚部とを有し、
前記ベース部からの前記外脚部の突出長さよりも、前記ベース部からの前記中脚部の突出長さが短く、
前記中脚部の突出先端に形成されるギャップ用隙間が、前記伝熱性樹脂で充填してある。
このように構成することでコイル装置のインダクタンスを調整することが可能になると共に、熱が籠もり易いコア組立体の中心部の熱を伝熱性樹脂を通して放熱することが容易になる。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第1実施形態
図1および図2に示すように、本実施形態に係るコイル装置10は、たとえば車載用4端子コイルフィルター装置、車載用充電装置のインダクタ装置、絶縁トランス、ラインフィルター、ノイズフィルターなどとして用いられる。
図1および図2に示すように、本実施形態に係るコイル装置10は、たとえば車載用4端子コイルフィルター装置、車載用充電装置のインダクタ装置、絶縁トランス、ラインフィルター、ノイズフィルターなどとして用いられる。
このコイル装置10は、ボビン20と、コア組立体40と、これらのZ軸方向の下方部分を囲むケース100とを有し、筐体の上表面に取り付けられる。筐体は、たとえばコイル装置10が取り付けられる板状部材であり、自動車部品の一部であっても良く、その背面(コイル装置10の取付面とは反対側)には、冷却水が流れていても良い。
図2に示すように、ボビン20は、ボビン本体24と、ボビン本体24のX軸方向の一方の片側端部のZ軸方向の上部に一体に成形してあるリード用台座22と、そのリード用台座22とはX軸方向の反対側でZ軸方向の上部に一体に成形してある補助台座23とを有する。
本実施形態では、リード用台座22には、後述する第1ワイヤ37のリード部37a,37bおよび第2ワイヤ38のリード部38a,38bが取り付けられる。これらのリード部37a,37b,38a,38bが取り付けられたリード用台座22の上部には、端子カバー25が取り付けられる。本実施形態では、補助台座23には、いずれのワイヤのリード部も取り付けられない。
ボビン本体24のY軸方向の両側には、一対の仕切りカバー50が取り付けられる。仕切りカバー50のカバー本体52は、ボビン20におけるリード用台座22および補助台座23の間に位置するボビン本体24の外周を覆うような形状を有する。カバー本体52のZ軸方向の両端には、カバー本体52からボビン本体24に向けて略垂直方向に折り曲げられてる係止片54が一体成形してある。カバー本体52のZ軸方向の両側に形成してある一対の係止片54は、ボビン本体24のZ軸方向の上下面を挟み込むように取り付けられる。
また、カバー本体52のX軸方向の両端外面には、それぞれZ軸方向に延びる側脚ガイド片56が一体に成形してある。一対の側脚ガイド片56の間に位置するカバー本体52の外面には、後述するコア組立体40の側脚部48a,48bの内面が接触し、側脚部48a,48bのX軸方向の移動が、一対の側脚ガイド片56により制限されるようになっている。また、カバー本体52の内面には、嵌合片58が、ボビン本体24の外周に沿って形成してある。嵌合片58は、図3Aに示すように、巻回隔壁鍔34の外周に形成してある嵌合溝34cに嵌合し、第1ワイヤ37と第2ワイヤ38との絶縁を向上させている。これらの仕切りカバー50は、ボビン20と同様なプラスチックなどの絶縁部材で構成してある。
図2に示すように、本実施形態では、コア組立体40は、上部コア40aと、下部コア40bとを有する。これらのコア40a,40bは、それぞれ同じ形状を持つ2つの分割コア42a,42aおよび42b,42bに、それぞれ分割面43a,43bで分離可能である。本実施形態では、各分割コア42a,42aおよび42b,42bは、全て同じ形状であり、Z-Y断面で断面E字形状を有し、E型コアの一種である。
Z軸方向の上部に配置される一対の分割コア42a,42aが組み合わされることにより、Z-Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。Z軸方向の下部に配置される他の一対の分割コア42b,42bも、組み合わされることにより、Z-Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。
Z軸方向の上側に配置される各分割コア42aは、Y軸方向に延びるベース部44aと、ベース部44aのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の側脚部48aと、これらの間に位置するベース部44aの中間部からZ軸方向に突出している中脚部46aとを有する。Z軸方向の下側に配置される各分割コア42bは、Y軸方向に延びるベース部44bと、ベース部44bのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の側脚部48bと、これらの間に位置するベース部44bの中間部からZ軸方向に突出している中脚部46bとを有する。
一対の中脚部46aは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、一対の中脚部46bは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の下方から挿入され、貫通孔26の内部において、それら中脚部46aの先端に所定のギャップ用隙間47(図3Aおよび図3B参照)で向き合うように構成してある。分割コア42aのベース部44aと、分割コア42bのベース部42bとは、貫通孔26には入り込まず、ボビン本体24のZ軸方向の外部に位置する。
図3Aに示すように、分割コア42aのベース部44aからの外脚部48aのZ軸方向の突出長さよりも、ベース部44aからの中脚部46aのZ軸方向の突出長さを短くすることで、ギャップ用隙間47は形成される。あるいは、分割コア42bのベース部44bからの外脚部48bのZ軸方向の突出長さよりも、ベース部44bからの中脚部46bのZ軸方向の突出長さを短くすることで、ギャップ用隙間47は形成される。
外脚部48a,48bのZ軸方向の先端同士は、ボビン20の外側で、Z軸方向に突き合わされる。これらの外脚部48a,48bのZ軸方向の突出長さよりも短く成形してある中脚部46a,46bのZ軸方向先端相互間には、ギャップ用隙間47が形成されることになる。Z軸方向のギャップ用隙間47は、コイル装置10のリーケージ特性などに応じて決定される。なお、明細書において特に断りが無い限り、外側と内側とは、ボビン20に対して外側か内側という意味で用いられる。
図2に示すように、貫通孔26の内部には、貫通孔26をY軸方向に沿って区切るように、Z軸方向に沿って、一対の分離用凸部27(図2では一つのみ図示)が形成してある
ことが好ましい。分離用凸部27は、一対の中脚部42a,42aの分割面43aの相互間に介在されると共に、中脚部42b,42bの分割面43bの相互間に介在される。その結果、これらの中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bは、分割面43a(43b)の相互が、貫通孔26の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように配置される。
ことが好ましい。分離用凸部27は、一対の中脚部42a,42aの分割面43aの相互間に介在されると共に、中脚部42b,42bの分割面43bの相互間に介在される。その結果、これらの中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bは、分割面43a(43b)の相互が、貫通孔26の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように配置される。
一対の分離用凸部27により形成される分割面43a,43a(43b,43b)相互間の所定の隙間(X軸方向の分割隙間)は、分離用凸部27のX軸方向の厚みにより調整することができる。隙間を所定範囲とすることで、コアのインダクタンスを必要以上に低下させることなく、後述するポッティング樹脂などの伝熱性樹脂90(図3B参照)が入り込み易くなり、放熱性が向上する。
また、貫通孔26の内周面における一対の分離用凸部27のY軸方向の突出長さは、貫通孔26の内部に形成される分割面43a,43a(43b,43b)相互間の所定の隙間(X軸方向の分割隙間)が塞がれないように決定され、貫通孔26のY軸方向の内径の1/10~1/3が好ましい。
中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bは、それぞれ組み合わされた状態で、貫通孔26の内周面形状に一致するように、X軸方向に長い楕円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、貫通孔26の形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部48a,48bは、ボビン本体24の外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、X-Z平面に平行な平面を有している。本実施形態では、各分割コア42a,42bの材質は、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。
なお、図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に垂直であり、Z軸は、後述する第1ワイヤ37および第2ワイヤ38の巻軸(ボビン20の軸芯)と一致し、コイル装置10の高さ(厚み)に対応する。本実施形態では、コイル装置10のZ軸方向の下方が、コイル装置の設置面(筐体の表面)となる。また、Y軸は、一対の分割コア42a,42aの分割面43aまたは一対の分割コア42b,42bの分割面43bの長手方向に一致する。さらに、X軸は、貫通孔26の長手方向に一致するようになっている。
図3Aに示すように、本実施形態のコイル装置10におけるボビン20の巻回筒部28のZ軸方向の両端には、端部隔壁鍔31および32が半径方向の外方に延びるように、X-Y平面に略平行に一体成形してある。端部隔壁鍔31および32のZ軸方向の間に位置する巻回筒部28の外周面には、巻回隔壁鍔33~35が径方向外方に突出するように、Z軸方向に所定間隔で形成してある。
これらの端部隔壁鍔31および32の間に形成された巻回隔壁鍔33~35により、これらの隔壁鍔の間には、Z軸方向の上から順に、巻回区画S1~S4が形成される。なお、巻回隔壁鍔33~34および巻回区画S1~S4の数は、特に限定されない。
本実施形態では、巻回区画S1,S2に、第1ワイヤ37がα巻きにより連続して巻回してあり、区画S3~S4に、第2ワイヤ38がα巻きにより連続して巻回してある。本実施形態では、第1ワイヤ37が一次コイルを構成し、第2ワイヤ38が二次コイルを構成するが、逆であっても良い。
また、本実施形態では、図3Bに示すように、巻回隔壁鍔33には、隣接する各区画S1およびS2相互を連絡する少なくとも1の連絡溝33cが形成してある。連絡溝33cを通して、区画S1の第1ワイヤ37が区画S2に通され、これらの区画S1およびS2
でボビン20の巻回筒部28の外周にα巻きが可能になっている。
でボビン20の巻回筒部28の外周にα巻きが可能になっている。
また、巻回隔壁鍔35には、隣接する各区画S3およびS4相互を連絡する少なくとも1の連絡溝35cが形成してある。この連絡溝35cを通して、区画S3の第2ワイヤ38が区画S4に通され、これらの区画S3およびS4でボビン20の巻回筒部28の外周にα巻きが可能になっている。
なお、巻回隔壁鍔34に関しては、第1ワイヤ37と第2ワイヤ38とを絶縁するために、これらと同様な連絡溝は形成する必要がない。本実施形態では、第1ワイヤ37と第2ワイヤ38との絶縁を良好にするために、巻回隔壁鍔34のZ軸方向の厚みは、他の巻回隔壁鍔33または35よりも厚くしてある。本実施形態では、第1ワイヤ37のための連絡溝33cと、第2ワイヤ38のための連絡溝35cとは、X軸方向の同じ側に形成してあるが、相互に反対側に形成してもよい。
図3Aに示すように、第1ワイヤ37が巻回される各区画S1,S2におけるZ軸に沿っての区画幅は、Z軸方向に1本のみの第1ワイヤ37が入り込める幅に設定してある。ただし、区画幅を、二本以上の第1ワイヤ37が入り込める幅に設定してもよい。また、本実施形態では、区画幅は、全て同じであることが好ましいが、多少異なっていても良い。
また、第2ワイヤ38が巻回される各区画S3~S4におけるZ軸に沿っての区画幅は、Z軸方向に1本のみの第2ワイヤ38が入り込める幅に設定してあり、各区画毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画S3~S4におけるZ軸に沿っての区画幅は、第2ワイヤ38の線径に合わせて、区画幅と同じでも異なっていても良い。
また、隔壁鍔31~35の幅(巻軸に対して半径方向の長さ)は、1本(1層以上)以上のワイヤ37または38が入り込める高さに設定してあり、本実施形態では、好ましくは2~8層のワイヤが巻回できる高さに設定してある。各隔壁鍔31~35の高さは、全て同じであることが好ましいが、異なっていても良い。本実施形態では、各区画S1~S4に巻回されるワイヤ37または38の巻回方法は、特に限定されず、通常巻でもα巻でも良いがα巻きが好ましい。
ワイヤ37および38は、単線で構成されても良く、あるいは撚り線で構成されても良く、絶縁被覆導線で構成されることが好ましい。ワイヤ37および38の外径は、特に限定されない。第2ワイヤ38は、第1ワイヤ37と同じであっても良いが、異なっていても良い。
図4に示すように、Z軸方向の最下部に位置する端部隔壁鍔32のX軸方向の両端には、それぞれボビン脚部32aが一体に成形してある。各ボビン脚部32aは、端部隔壁鍔32のX軸方向の両端から、Z軸方向の下方に突出して形成してあり、脚部32aの底面には、放熱性を高める放熱フィン32bが形成してあってもよい。あるいは、脚部32aの底面には、凹部が形成してあっても良く、その凹部内に、熱伝導性ブロックが装着してあっても良い。熱伝導性ブロックは、たとえば放熱カバーと同様な金属で構成してもよい。なお、本実施形態では、コア組立体40の上を覆い放熱性を高める放熱カバーの図示は省略してある。
図4に示すボビン20は、たとえばPPS、PET、PBT、LCP、ナイロンなどのプラスチックで構成してあるが、その他の絶縁部材で構成されても良い。ただし、本実施形態では、ボビン20としては、たとえば1W/m・K以上に熱伝導率が高いプラスチックで構成することが好ましく、たとえばPPS、ナイロンなどで構成してある。
図3Aおよび図3Bに示すように、コア組立体40の底面は、ケース100の底板80に接触することが好ましい。底板80は、ケース100の底部に取り付けられ、ケース100の内部に、ポッティング樹脂などの伝熱性樹脂90を充填可能になっている。底板80は、放熱カバーと同様な金属で構成してあることが好ましい。また、ケース100は、ボビン20と同様な樹脂で構成しても良いが、必ずしも同じ樹脂である必要はない。さらに、ケース100は金属で構成してもよい。
ポッティング樹脂としては、注入後も軟質なシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などで構成され、ポッティング樹脂の縦弾性率は、好ましくは0.1~100MPaである。ポッティング樹脂から成る伝熱性樹脂90は、ケース100とボビン20との隙間、ケース100とコア組立体40との隙間、およびボビン20とコア組立体40との隙間に入り込む。また、ポッティング樹脂から成る伝熱性樹脂90は、ワイヤ37,38とボビン20との隙間にも入り込む。
第1ワイヤ37に対してZ軸方向の下方に配置される第2ワイヤ38のリード部38a,38bは、第1ワイヤ37が巻回してあるボビン20の外側を通り、図2に示すリード用台座22に向かわせる必要がある。また本実施形態では、ボビン20のX軸方向の片側端部にあるリード用台座22に、すべてのリード部37a,37b,38a,38bが引き出されるようになっている。しかも、これらのリード部37a,37b,38a,38bは、相互に絶縁が良好となる必要がある。
本実施形態では、これらの要求を満足させるために、図4に示すように、リード用台座22には、第1台座部分22aと第2台座部分22bとが一体に成形してある。第1台座部分22aには、図5に示す第1ワイヤ37の両端である一対の第1リード部37a,37bが相互に絶縁されて配置される。また、図4に示す第2台座部分22bは、第1台座部分22aよりもX軸方向の外側に隣接して配置される。この第2台座部分22bには、図5に示す第2ワイヤ38の両端である一対の第2リード部38a,38bが相互に絶縁されると共に第1リード部37a,37bとも絶縁されて配置される。
図4に示す第1台座部分22aには、図5に示す一対の第1リード部37a,37bを通す一対の第1リード溝22a1,22a2が、X軸方向の外側に突出する分離突部22eにより相互に絶縁されて形成してある。各第1リード溝22a1,22a2は、相互にY軸方向の反対外側に向かうY軸方向溝部分と、各Y軸方向溝部分の内側からX軸方向の外側に向かうX軸方向溝部分とを有し、それぞれL字形状となっている。各第1リード溝22a1,22a2のX軸方向溝部分は、Z軸方向に底が貫通してあり、図5に示す各リード部37a,37bのZ軸方向の立ち上げ部37c,37dが通過可能になっている。図5に示す各リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dよりも先の部分は、図4に示す各第1リード溝22a1,22a2に沿って案内される。
図4に示す第2台座部分22bには、図5に示す一対の第2リード部38a,38bを通す一対の第2リード溝22b1,22b2が形成してあり、1リード溝22a1,22a2と第2リード溝22b1,22b2とは、リード用台座22に具備してある絶縁壁22c1,22c2により仕切られている。
第2リード溝22b1,22b2は、相互にY軸方向の反対外側に向かうY軸方向溝部分と、各Y軸方向溝部分の内側からX軸方向の外側に向かうX軸方向溝部分とを有し、それぞれL字形状となっている。各第2リード溝22b1,22b2のX軸方向溝部分は、Z軸方向に底が貫通してあり、図5に示す各リード部38a,38bのZ軸方向の立ち上げ部38c,38dが通過可能になっている。図5に示す各リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dよりも先の部分は、図4に示す各第2リード溝22b1,22b2に沿って案内される。
各絶縁壁22c1,22c2は、相互にY軸方向の反対外側に向かうY軸方向壁部分と、各Y軸方向壁部分の内側からX軸方向の外側に向かうX軸方向壁部分とを有し、それぞれL字形状となっている。各絶縁壁22c1,22c2は、それぞれ第1リード溝22a1,22a2と第2リード溝22b1,22b2との間の絶縁を確保するようになっている。
各絶縁壁22c1,22c2には、Z軸方向の上部に開口する係合溝22d1,22d2が、各リード溝22a1,22a2,22b1,22b2と略同じ深さ(深さは限定されない)で形成してあり、第1リード溝22a1,22a2と第2リード溝22b1,22b2との間の絶縁沿面距離を長くしてある。係合溝22d1,22d2には、図3Cに示すように、端子カバー25の裏面に一体的に成形してある係合凸部25aが嵌合し、第1リード溝22a1,22a2と第2リード溝22b1,22b2との間の絶縁をさらに高めている。
図4に示すリード用台座22が位置するボビン20の外周には、図5に示すリード案内カバー60が装着してある。このカバー60は、図4に示すボビン20の外周からリード用台座22に向かう途中の第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bと、図4に示すボビン20の外周からリード用台座22に向かう途中の第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bとを絶縁している。すなわち、第1リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dと、第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dとを絶縁している。
また、図5に示すように、リード案内カバー60は、カバー本体62を有する。カバー本体62は、主として第1リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dと、第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dとを絶縁している。カバー本体62には、X軸方向の外側に膨出部64が一体に成形してある。膨出部64は、X軸方向の外側に枠状に突出し、X軸方向から見て上下が逆の台形状を有し、その逆台形状の膨出部64の両側に、第2リード途中溝68a,68bを形成するように、一対の案内縁板66がカバー本体62と一体に成形してある。案内カバー60は、たとえばボビン20と同様なプラスチックで構成してあるが、必ずしも同一である必要は無い。
膨出部64の両側に具備してある第2リード途中溝68a,68bは、第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dを、図4に示すボビン20の外周からリード用台座22に向けて、それぞれ相互に離れる方向に案内するようになっている。すなわち、第2リード途中溝68a,68bは、X軸方向から見て、略V字形状に傾斜している。
図5に示すリード案内カバー60は、図4に示すリード用台座22のZ軸方向の下部でボビン20の外周部に、図5に示す第1ワイヤ37および第2ワイヤ38が図4に示すボビン20の巻回筒部28の外周に巻回された後に取り付けられる。図4に示すように、リード用台座22が位置するボビン20の外周には、X軸方向の外側に延びる延長鍔部35aが巻回隔壁鍔35に一体成形してある。また、巻回隔壁鍔部34にも、X軸方向の外側に延びる延長鍔部34aが一体成形してある。さらに、巻回隔壁鍔部33にも、X軸方向の外側に延びる延長鍔部33aが一体成形してある。
リード用台座22のZ軸方向の下方に位置する延長鍔部33a~35aには、それぞれ
切り欠き33b~35bが形成してあり、これらの切り欠きに、図5に示すリード案内カバー60の背面が取り付けられるようになっている。また、図3Bに示すように、リード案内カバー60の背面(内側)には、係合凸部63が一体成形してあり、凸部63が、巻回隔壁鍔34の延長鍔部34aのX軸端縁に形成してある嵌合溝34dに嵌合することで、第1ワイヤ37と第2ワイヤ38との絶縁を高めている。
切り欠き33b~35bが形成してあり、これらの切り欠きに、図5に示すリード案内カバー60の背面が取り付けられるようになっている。また、図3Bに示すように、リード案内カバー60の背面(内側)には、係合凸部63が一体成形してあり、凸部63が、巻回隔壁鍔34の延長鍔部34aのX軸端縁に形成してある嵌合溝34dに嵌合することで、第1ワイヤ37と第2ワイヤ38との絶縁を高めている。
また、図4に示す巻回隔壁鍔35の延長鍔部35aでは、図5に示す一対の第2リード部38a,38bの取出直前部分38e,38fをZ軸方向に相互に分離して絶縁し、Z軸方向から見て交差させた後に、図5に示すリード案内カバー60の各第2リード途中溝68a,68bに案内するようになっている。なお、図5に示す一対の第2リード部38a,38bの取出直前部分38e,38fが巻回隔壁鍔35の延長鍔部35aにおいてZ軸方向に相互に分離されて絶縁され、Z軸方向から見て交差していることは、図6からも明らかである。なお、取出直前部分38e,38fとは、ボビン20の外周に巻回してある第2ワイヤ38からリード用台座22に向けて取り出される第2リード部38a,38bの取出直前の部分である。
図6に示すように、本実施形態では、一対の第1リード部37a,37bの内の一方37aと一対の第2リード部38a,38aの内の一方38aとが、リード用台座22から、並んでY軸方向の外側に引き出される。また、一対の第1リード部37a,37bの内の他方37bと一対の第2リード部38a,38aの内の他方38bとが、リード用台座22から、並んでY軸方向の外側に引き出される。これらの一方のリード部37a,38aの引出方向と、他方のリード部37b,38bの引出方向とは、Y軸方向に沿って逆方向である。
本実施形態のコイル装置10では、図2に示すように、分割コア42a,42aは、それぞれ、中脚部46aと、一対の外脚部48aとを有する。また、分割コア42b,42bは、それぞれ、中脚部46bと、一対の外脚部48bとを有する。
本実施形態のコイル装置10では、図3Aおよび図3Bに示すギャップ用隙間47を形成するために中脚部46aのZ軸方向の突出長さを外脚部48aのZ軸方向の突出長さよりも短く成形してある。それにもかかわらず、本実施形態のコイル装置10では、分割コア42a単独で自立することが容易であり、分割コア42aのボビン20への取り付けが容易である。また、分割コア42aがボビン20に傾いて配置することがなくなり、一定なギャップ用隙間47を容易に形成することができる。
また、ギャップ用隙間47には、分割コア42a,42aの分割面43a,43a同士の分割隙間と、分割コア42b,42bの分割面43b,43b同士の分割隙間とを通して、容易に伝熱性樹脂90が流れ込み、ギャップ用隙間47は伝熱性樹脂で充填される。そのギャップ用隙間47に充填される伝熱性樹脂90の空隙率は、5体積%以下が好ましい。ギャップ用隙間47に充填してある伝熱性樹脂90は、最も熱が籠もり易い中脚部46a,46bの先端部からコア組立体40の外部に熱を逃がし、放熱性が向上する。
また、ケース100の底板80が金属で構成してあり、ケース100の底板80に、コア組立体40の底面が接触していることから、コア組立体40の内部の熱は、ケース100の底板80を通して直接に筐体に伝熱され、そこで放熱される。また、コア組立体40の内部の熱は、コア組立体40が接触している伝熱性樹脂90と、それが接触しているケース100の底板80を通して、筐体に伝達され、そこで放熱される。そのため、コイル装置10の大電流化に対応が可能であり、放熱性が向上し、コイル部の過熱による磁気特性の劣化を抑制することができる。
本実施形態では、一対の分割コア42a,42aは、それぞれの分割面43aが相互に所定の分割隙間で向き合って配置してあり、分割隙間を通して伝熱性樹脂90がギャップ用隙間47に入り込み、分割用隙間とギャップ用隙間47とが、伝熱性樹脂90で充填してある。
また、本実施形態では、ボビン20のX軸(第1軸)方向に沿う長さが、X軸と交差するY軸(第2軸)方向に沿う長さよりも長く、ボビン20のX軸方向の両端部の底部には、ボビン脚部32aが設置してある。そして、コア組立体40の分割面43a,43aおよび43b,43bは、Z軸(第3軸)およびY軸に沿って形成してある。ボビン脚部32aを形成し、ボビン脚部32aをケース100の底板80に接触または近づけることで、ボビン20からケース100の底板80に向かう熱の伝達経路も確保することが可能になり、放熱性がさらに向上する。
本実施形態の分割コア42a,42aおよび42b,42bの分割面43a,43aおよび43b,43bを、一対のボビン脚部32aを結ぶ方向に平行なX軸と交差するY軸に沿って形成することで、ボビン脚部32aと、そのボビン脚部32aに一体化してあるボビン鍔部32とが邪魔になることが無くなる。
そのため、伝熱性樹脂90は、分割コア42a,42aおよび42b,42bの分割面43a,43aおよび43b,43bの相互間の隙間を通して、ギャップ用隙間47に入り込み易くなる。また、図2に示すように、ボビン20は、Y軸方向に短いので、ボビン20の外側から分割コア42a,42aの中脚部46aに至るまでの距離も短い。その点からも、分割面43a,43aおよび43b,43bの相互間隙間を通して、ギャップ用隙間47に伝熱性樹脂90は入り込み易くなる。
さらに本実施形態では、ボビン20のコア脚用貫通孔26には、分割された分割コア42a,42bの分割脚部46a,46bが挿入される。本発明者等の実験によれば、このような構成にすることで、コアが大型になったとしても、従来のE型コアを用いる場合に比較して、中脚とベースとの交差部に発生する局所的な応力を、分散させることができる。そのため、本実施形態に係るコイル装置10では、コアに熱応力が発生してもクラックなどが発生することを効果的に抑制することができる。
また、分割コア42a,42bが組み合わされて構成されるE型コアにおける中脚部46a,46bおよびベース部44a,44bは、分割コア42a,42bの分割面43a,43bで分離されており、分割面43a,43bの相互間には所定の隙間を形成することが可能であり、放熱性も向上する。さらに、E型コアを、それぞれが単純な形状を持つ一対の分割コア42a,42bを組み合わせて構成することとなり、コアの製造も容易となり、製造コストの低減も図れる。しかも分割型のE型コアは、全体としては、E型コアと同様な磁力線を有することになるため、コアの磁気特性は、一般的なE型コアと同等である。
特に本実施形態コイル装置10では、ボビン20の両側からではなく、ボビン20の片側端部に具備してあるリード用台座22から、第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bと第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bとを、引き出すようにしてある。このため、放熱性が要求されるコイル装置10を、回路基板の中央ではなく、片側に寄せることが容易になり、放熱構造がシンプルになり放熱特性も向上する。また、コイル装置10を、回路基板または回路素子群の端に寄せたとしても、片側端部のリード用台座22から第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとを引き出すことが可能であり、配線のための抵抗が増大することも無く、インダクタンスも安定化する。また、低抵抗で低損失なコイル装置10を低コストで実現することができる。
また本実施形態では、ボビン20の外周には、リード用台座22の近くから順に、Z軸に沿って第1ワイヤ37と第2ワイヤ38とが巻回してあり、第1台座部分22aよりも第2台座部分22bがX軸に沿って外側に配置してある。このように構成することで、第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとの絶縁が良好に確保されると共に、ボビン20の片側端部にリード用台座22を配置することが容易になる。
また本実施形態では、リード用台座22が位置するボビン20のボビン本体24の外周には、リード案内カバー60が装着してある。このように構成することで、第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとの絶縁が良好に確保されると共に、ボビン20のX軸方向の片側端部にリード用台座22を配置することが容易になる。
さらに本実施形態では、図5に示すように、リード案内カバー60には、第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bを、ボビン20の外周からリード用台座22に向けて、それぞれ相互に離れる方向に案内する第2リード途中溝68a,68bが具備してある。このように構成することで、リード用台座22から遠い側でボビン本体24の外周に巻回してある第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bを、第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bと絶縁状態で、第2ワイヤ38の巻き解れを防止しつつ、リード用台座22に案内することが容易になる。そのため、インダクタンスの安定化を図ることができる。また、コイル装置10の低抵抗化と低損失化を、さらに向上させることができる。
また、リード用台座が位置するボビン本体24の外周には、一対の第2リード部38をZ軸方向に相互に分離して絶縁し、軸芯方向から見て交差させて、リード案内カバー22に案内する延長鍔部35aが具備してある。このように構成することで、リード用台座22から遠い側でボビン本体24の外周に巻回してある第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bを、第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bと絶縁状態で、第2ワイヤ38の巻き解れを防止しつつ、リード用台座22に案内することが容易になる。そのため、インダクタンスの安定化を図ることができる。また、コイル装置10の低抵抗化と低損失化を、さらに向上させることができる。
なお、第1ワイヤ37は、リード用台座22に近い側でボビン本体24の外周に巻回してあるため、第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bは、第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bとは異なり、Z軸から見て相互に重ならせなくても、第1ワイヤ37の巻き解れを防止しつつ、リード用台座22に容易に案内することができる。
さらに本実施形態では、図5に示すように、一対の第1リード部37a,37bの内の一方37aと一対の前記第2リード部38a,38bの内の一方38aとが、リード用台座22から、並んでY軸方向の外側に引き出される。また、一対の第1リード部37a,37bの内の他方37bと一対の第2リード部38a,38bの内の他方38bとが、リード用台座22から、並んでY軸方向の外側に引き出される。これらの向きは、相互にY軸に沿って反対側である。
このように構成することで、たとえば図7に示す回路に示すように、一対の第1リード部37a,37bの内の一方37aと一対の第2リード部38a,38bの内の一方38aとを容易に接続することができ、非接触給電のための特定回路を容易に構成することができる。なお、一対の第1リード部37a,37bの内の他方37bと一対の第2リード部38a,38bの内の他方38bとを接続してもよい。
なお、本実施形態のコイル装置10では、図8に示すように、第2台座部分22bの第2リード溝22b1,22b2の途中に、それぞれ引き回し溝22f1,22f2を設け、そこに各第2リード部38a,38bを通し、これらをX軸方向の外側へ引き出すようにしてもよい。これに合わせて、第1台座部分22aの第1リード溝22a1,22a2から引き出された第1リード部37a,37bも、X軸方向の外側に引き出してもよい。この場合でも、第1リード部37aと第2リード部38aとが平行に並んで引き出され、第1リード部37bと第2リード部38bとが平行に並んで引き出される。
第2実施形態
図9A~図11に示すように、本発明の第2実施形態に係るコイル装置110は、以下に示す以外は、前述した第1実施形態のコイル装置10と同様であり、共通する部分の説明は省略する。また、図面には、第1実施形態と共通する部材または部位には、共通する符号を付してある。
図9A~図11に示すように、本発明の第2実施形態に係るコイル装置110は、以下に示す以外は、前述した第1実施形態のコイル装置10と同様であり、共通する部分の説明は省略する。また、図面には、第1実施形態と共通する部材または部位には、共通する符号を付してある。
本実施形態のコイル装置110は、前述した第1実施形態のコイル装置10に比較して、ボビン120の構成が異なる。また、コイル装置110には、図1に示すケース100が具備されなくてもよい。ボビン120は、リード用台座122と補助台座123とを有する。これらの台座122および123は、Z軸方向の高さが、第1実施形態の台座22,23に比較して低く設定してあり、コイル装置110の低背化により寄与している。
本実施形態では、リード用台座122には、第1ワイヤ37のリード部37a,37bおよび第2ワイヤ38のリード部38a,38bが取り付けられる。これらのリード部37a,37b,38a,38bが取り付けられたリード用台座122の上部には、図示省略してある端子カバー(図2に示す端子カバー25に対応する)が取り付けられる。本実施形態でも、補助台座123には、いずれのワイヤのリード部も取り付けられない。
ボビン本体124のY軸方向の両側には、一対の仕切りカバー50(図10参照)が取り付けられる。また、図9Aでは、コア組立体の図示が省略してあるが、ボビン120には、図2に示すようなコア組立体40が組み付けられる。
本実施形態では、図11に示すように、リード用台座122には、第1台座部分122aと第2台座部分122bとが一体に成形してある。本実施形態では、第1台座部分122aのX軸方向の片側およびY軸方向の両側で囲むように、第2台座部分122bが配置してある。
第1台座部分122aには、図9Bに示す第1ワイヤ37の両端である一対の第1リード部37a,37bが相互に絶縁されて配置される。また、図11に示す第2台座部分122bは、第1台座部分122aのY軸方向の両側に隣接して配置される。この第2台座部分122bには、図9Bに示す第2ワイヤ38の両端である一対の第2リード部38a,38bが相互に絶縁されると共に第1リード部37a,37bとも絶縁されて配置される。
図11に示す第1台座部分122aには、図9Bに示す一対の第1リード部37a,37bを通す一対の第1リード溝122a1,122a2が、X軸方向の外側に突出する分離突部122eにより相互に絶縁されて形成してある。各第1リード溝122a1,122a2は、相互にY軸方向の反対外側に向かうY軸方向溝部分と、各Y軸方向溝部分の両側からX軸方向の外側に向かう一対のX軸方向溝部分とを有し、それぞれ略U字形状となっている。
各第1リード溝122a1,122a2のY軸方向の内側に位置するX軸方向溝部分は、Z軸方向に底が貫通してあり、図9Bに示す各リード部37a,37bのZ軸方向の立
ち上げ部37c,37dが通過可能になっている。図5に示す各リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dよりも先の部分は、図11に示す各第1リード溝122a1,122a2に沿ってX軸方向の外側(ボビン120から離れる方向)に案内される。
ち上げ部37c,37dが通過可能になっている。図5に示す各リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dよりも先の部分は、図11に示す各第1リード溝122a1,122a2に沿ってX軸方向の外側(ボビン120から離れる方向)に案内される。
図11に示す第2台座部分122bには、図9Bに示す一対の第2リード部38a,38bを通す一対の第2リード溝122b1,122b2が形成してあり、1リード溝122a1,122a2と第2リード溝122b1,122b2とは、リード用台座122に具備してある略C字形の絶縁壁122cにより仕切られている。
第1台座部分122aのY軸方向の両側にそれぞれ位置する第2リード溝122b1,122b2は、相互にY軸方向の反対外側に向かうY軸方向溝部分と、各Y軸方向溝部分の両側からX軸方向の外側に向かう一対のX軸方向溝部分とを有し、それぞれ略U字形状となっている。各第2リード溝122b1,122b2の内側に位置するX軸方向溝部分は、Z軸方向に底が貫通してあり、図9Bに示す各リード部38a,38bのZ軸方向の立ち上げ部38c,38dが通過可能になっている。図9Bに示す各リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dよりも先の部分は、図11に示す各第2リード溝122b1,122b2に沿ってX軸方向の外側に案内される。
絶縁壁22cは、Y軸方向壁部分と、Y軸方向壁部分の両側からX軸方向の外側に向かう一対のX軸方向壁部分とを有し、略U字形状となっている。絶縁壁122cは、第1リード溝122a1,122a2と第2リード溝122b1,122b2との間の絶縁を確保するようになっている。
絶縁壁122cには、Z軸方向の上部に開口する係合溝122dが、有底のリード溝122a1,122a2,122b1,122b2と略同じ深さ(深さは限定されない)で形成してあり、第1リード溝122a1,122a2と第2リード溝122b1,122b2との間の絶縁沿面距離を長くしてある。係合溝122d1,122d2には、図3Cに示す端子カバー25の裏面に一体的に成形してある係合凸部25aが嵌合し、第1リード溝122a1,122a2と第2リード溝122b1,122b2との間の絶縁をさらに高めている。
図11に示すリード用台座122が位置するボビン120の外周には、図9Bに示すリード案内カバー160が装着してある。この1カバー160は、図11に示すボビン20の外周からリード用台座122に向かう途中の第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37b(図9B参照)と、図11に示すボビン120の外周からリード用台座122に向かう途中の第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38b(図9B参照)とを絶縁している。すなわち、第1リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dと、第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dとを絶縁している。
また、図9Bに示すように、リード案内カバー160は、カバー本体162を有する。カバー本体162は、主として第1リード部37a,37bの立ち上げ部37c,37dと、第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dとを絶縁している。カバー本体162には、X軸方向の外側に絶縁仕切壁164が一体に成形してある。絶縁仕切壁164は、X軸方向の外側に突出し、X軸方向から見て両側に、第2リード途中溝168a,168bを形成するように、一対の案内縁板166がカバー本体162と一体に成形してある。案内カバー160は、たとえばボビン120と同様なプラスチックで構成してあるが、必ずしも同一である必要は無い。
仕切壁164の両側に具備してある第2リード途中溝168a,168bは、図9Bに示す第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bの立ち上げ部38c,38dを、図10に示すように、ボビン120の外周からリード用台座122に向けて、それぞれ相互に離れる方向に案内するようになっている。すなわち、第2リード途中溝168a,168bは、X軸方向から見て、略V字形状に傾斜している。
リード案内カバー160は、図9Aに示すリード用台座122のZ軸方向の下部でボビン120の外周部に、図9Bに示す第1ワイヤ37および第2ワイヤ38が図9Aに示すボビン120の巻回筒部28の外周に巻回された後に取り付けられる。図10に示すように、一対の第2リード部38a,38bの取出直前部分38e,38fをZ軸方向に相互に分離して絶縁し、第2リード部38a,38bをZ軸方向から見て交差させることなく、案内カバー160の各案内傾斜壁166aに引っ掛けて、第2リード途中溝168a,168bに案内するようになっている。
図9Aおよび図9Bに示すように、本実施形態では、一対の第1リード部37a,37bと、そのY軸方向の両側で一対の第2リード部38a,38aとが、リード用台座122から、すべて並んでX軸方向の外側に引き出される。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、また、上述した実施形態では、コア組立体40は、上部コア40aと、下部コア40bとから成り、それぞれを分割コア42a,42bで構成したが、上部コアおよび下部コアの少なくとも一方が、一対の分割コア42a,42aまたは42b,42bを有していればよい。特に、上部コア40aを、Y軸方向に沿う分割方向で分割することで、分割コア42a,42aを傾かせずにボビン20に取り付けることが容易になり、図3に示す所定のギャップ用隙間47を容易に形成することができる。
また、コア組立体40における分割の個数は、特に限定されず、上部コア40aがX軸方向に2分割以上に分割されていても良いし、下部コア40bがX軸方向に2分割以上に分割されていても良い。なお、分割は、コア組立体40の一方の外脚部48a,48bから中脚部46a,46bを通り他方の外脚部48a,48bに向かう方向に沿う分割であり、これらの方向を横断する分割ではない。
また本実施形態では、上部コアまたは下部コアのいずれか一方を板状コアとしても良く、その板状コアは分割されていても良いし、分割されていなくとも良い。前述した実施形態のように、好ましくは、上部コア40aおよび下部コア40bの双方が、2つ以上に分割されている。
上述した実施形態においては、上部コアまたは下部コアの分割の数が多いほど、コアロスは低減され、伝熱性樹脂90が入り込む分割隙間が多くなる傾向にある。分割の数としては、上部コア40aまたは下部コア40bのそれぞれにおいて、2~4が好ましい。このような範囲での分割数にすることで、コアロスが低減されると共に、伝熱性樹脂90がコア組立体40の中心部に入り込み易くなり、伝熱性が向上すると共に、十分なインダクタンスを確保することができる。
また、本実施形態では、ボビン20の形状や構造、ワイヤ37および38の巻回数や巻回方法なども、図示する実施形態に限定されず、種々に改変しても良い。さらに、底板80には、放熱フィンなどのヒートシンクを具備させても良い。
さらに上述した実施形態では、中脚部46a,46bの突出先端にギャップ用隙間47を形成したが、本実施形態のコイル装置10では、ギャップ用隙間47を形成しなくともよい。また、上述した実施形態では、コア組立体40を、X軸方向に複数に分割したが、Y軸方向に複数に分割してもよい。
10,110… コイル装置
20,120… ボビン
22,122… リード用台座
22a,122a… 第1台座部分
22a1,22a2,122a1,122a2… 第1リード溝
22b,122b… 第2台座部分
22b1,22b2,122b1,122b2… 第2リード溝
22c1,22c2,122c… 絶縁壁
22d1,22d2,122d… 係合溝
22e,122e… 分離突部
22f1,22f2… 引き回し溝
23,123… 補助台座
24,124… ボビン本体
25… 端子カバー
25a… 係合凸部
26… コア脚用貫通孔
28… 巻回筒部
31,32… 端部隔壁鍔
32a… 支持脚部
32b… 放熱フィン
33~35… 巻回隔壁鍔
34a… 延長鍔部
34b… 切り欠き
34c,34d… 嵌合溝
35a… 延長鍔部
35b… 切り欠き
37… 第1ワイヤ
38… 第2ワイヤ
40… コア組立体
40a… 上部コア
40b… 下部コア
42a,42b… 分割コア
43a,43b… 分割面
44a,44b… ベース部
46a,46b… 中脚部
47… ギャップ用隙間
48a,48b… 側脚部
50… 仕切りカバー
52… カバー本体
54… 係止片
56… 側脚ガイド片
58… 嵌合片
60,160… リード案内カバー
62,162… カバー本体
63… 嵌合凸部
64… 膨出部
164… 仕切壁
66,166… 案内縁板
166a… 案内傾斜壁
68a,68b,168a,168b… 第2リード途中溝
80… 底板
90… 伝熱性樹脂(ポッティング樹脂)
100… ケース
20,120… ボビン
22,122… リード用台座
22a,122a… 第1台座部分
22a1,22a2,122a1,122a2… 第1リード溝
22b,122b… 第2台座部分
22b1,22b2,122b1,122b2… 第2リード溝
22c1,22c2,122c… 絶縁壁
22d1,22d2,122d… 係合溝
22e,122e… 分離突部
22f1,22f2… 引き回し溝
23,123… 補助台座
24,124… ボビン本体
25… 端子カバー
25a… 係合凸部
26… コア脚用貫通孔
28… 巻回筒部
31,32… 端部隔壁鍔
32a… 支持脚部
32b… 放熱フィン
33~35… 巻回隔壁鍔
34a… 延長鍔部
34b… 切り欠き
34c,34d… 嵌合溝
35a… 延長鍔部
35b… 切り欠き
37… 第1ワイヤ
38… 第2ワイヤ
40… コア組立体
40a… 上部コア
40b… 下部コア
42a,42b… 分割コア
43a,43b… 分割面
44a,44b… ベース部
46a,46b… 中脚部
47… ギャップ用隙間
48a,48b… 側脚部
50… 仕切りカバー
52… カバー本体
54… 係止片
56… 側脚ガイド片
58… 嵌合片
60,160… リード案内カバー
62,162… カバー本体
63… 嵌合凸部
64… 膨出部
164… 仕切壁
66,166… 案内縁板
166a… 案内傾斜壁
68a,68b,168a,168b… 第2リード途中溝
80… 底板
90… 伝熱性樹脂(ポッティング樹脂)
100… ケース
Claims (10)
- ボビンの外周に巻回してある第1ワイヤと、
前記第1ワイヤとは絶縁されて前記ボビンの外周に巻回してある第2ワイヤと、
前記ボビンの軸芯と略直角な第1軸に沿って一方の片側端部に具備されるリード用台座と、を有するコイル装置であって、
前記リード用台座は、
前記第1ワイヤの両端である一対の第1リード部が相互に絶縁されて配置される第1台座部分と、
前記第1台座部分と隣接して、前記第2ワイヤの両端である一対の第2リード部が相互に絶縁されると共に前記第1リード部とも絶縁されて配置される第2台座部分と、を有し、
前記第1台座部分には、一対の前記第1リード部を通す一対の第1リード溝が形成してあり、
前記第2台座部分には、一対の前記第2リード部を通す一対の第2リード溝が形成してあり、
前記第1リード溝では、前記軸芯および前記第1軸に垂直な第2軸に沿った内側が、前記第1リード部の立ち上げ部が通る第1軸方向溝部分に繋がっており、
前記第2リード溝では、前記第2軸に沿った内側が、前記第2リード部の立ち上げ部が通る第1軸方向溝部分に繋がっており、
前記第2リード溝の第1軸方向溝部分は、前記第1軸方向から見て前記第1リード溝の第1軸方向溝部分より外側に配置されているコイル装置。 - 前記1リード溝と前記第2リード溝とは、前記リード用台座に具備してある絶縁壁により仕切られている請求項1に記載のコイル装置。
- 前記ボビンの外周には、前記リード用台座の近くから順に、前記軸芯に沿って前記第1ワイヤと第2ワイヤとが巻回してある請求項1または2に記載のコイル装置。
- 前記リード用台座が位置する前記ボビンの外周には、リード案内カバーが装着してあり、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向かう途中の前記第1ワイヤの一対の第1リード部と、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向かう途中の前記第2ワイヤの一対の第2リード部とを絶縁している請求項1~3のいずれかに記載のコイル装置。
- 前記リード案内カバーには、前記第2ワイヤの一対の第2リード部を、前記ボビンの外周から前記リード用台座に向けて、それぞれ相互に離れる方向に案内する第2リード途中溝が具備してある請求項4に記載のコイル装置。
- 前記リード用台座が位置する前記ボビンの外周には、一対の前記第2リード部を前記軸芯方向に相互に分離して絶縁し、前記軸芯方向から見て交差させて、前記リード案内カバーに案内する鍔部が具備してあり、
前記第2リード部の立ち上げ部が、前記第1軸方向から見てV字形状に傾斜して前記第2リード溝の第1軸方向溝部分に引き出されている請求項4または5に記載のコイル装置。 - 前記リード案内カバーには、一対の前記第2リード部を、前記軸芯方向から見て交差させることなく、前記リード案内カバーに案内する案内傾斜壁が前記リード案内カバーに具備してあり、
前記第2リード溝が、前記第1リード溝の前記第2軸方向の両側に配置されている請求項4または5に記載のコイル装置。 - 一対の前記第1リード部の内の一方と一対の前記第2リード部の内の一方とが、前記リード用台座から、並んで引き出され、
一対の前記第1リード部の内の他方と一対の前記第2リード部の内の他方とが、前記リード用台座から、並んで引き出される請求項1~7のいずれかに記載のコイル装置。 - 前記ボビンの前記軸芯に沿って形成してある貫通孔に一部が取り付けられるコア組立体と、
前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回されて前記コア組立体が取り付けられた前記ボビンの外周部を覆うケースと、
前記ケースの内部に収容されて、前記ケースと前記ボビンとの隙間、前記ケースと前記コ
ア組立体との隙間、および前記ボビンと前記コア組立体との隙間に入り込むことが可能な伝熱性樹脂と、をさらに有する請求項1~8のいずれかに記載のコイル装置。 - 前記コア組立体は、分割面で分割してある少なくとも一対の分割コアを有し、
これらの分割コアは、それぞれ、前記ボビンの貫通孔に入り込む中脚部と、前記中脚部に一体化されて前記貫通孔の外側に位置するベース部と、前記ベース部の両側にそれぞれ一体化されて前記ボビンの外側に取り付けられる外脚部とを有し、
前記ベース部からの前記外脚部の突出長さよりも、前記ベース部からの前記中脚部の突出長さが短く、
前記中脚部の突出先端に形成されるギャップ用隙間が、前記伝熱性樹脂で充填してある請求項9に記載のコイル装置。
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