JP7161459B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイル装置及びコイル装置の製造方法に関する。

コイルが巻き付けられたボビンを備えるコイル装置が知られている。例えば特許文献１に、この種のコイル装置の具体的構成が記載されている。

特許文献１に記載のコイル装置は、コイルやコアの発熱による温度上昇を抑えるため、樹脂製ボビンと比べて放熱性が高い金属製のボビンを備える。この金属製のボビンの表面には、コイルとコアとの絶縁性を確保するため、例えば酸化剤が塗布されることによって絶縁性の酸化金属の被膜が形成されたり、高分子材料の被膜が形成されたりする。

特開平１０－１８９３５１号公報

しかし、特許文献１において例示される酸化金属の被膜や高分子材料の被膜の厚みは、数μｍ程度にしか過ぎない。この場合、コイルとコアとの絶縁性を確保することができない虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製のボビンを備えるコイル装置において、コイルとコアとの絶縁性を向上させることが可能なものを提供することである。

本発明の一実施形態に係るコイル装置は、ボビンと、ボビンに巻き付けられたコイルと、コイルが発生する磁束の磁路を形成するコアとを備える。ボビンは、金属製のボビン本体を絶縁性の樹脂層によって被覆したものである。樹脂層は、ボビン本体に吹き付けられた粉体の絶縁性樹脂が硬化したものである。

このように構成されたコイル装置では、金属製のボビン本体が溶剤塗料等の絶縁被膜と比べて厚い樹脂層（すなわち粉体の絶縁性樹脂が硬化したもの）によって被覆されているため、コイルやコアの発熱による温度上昇を抑えつつコイルとコアとの絶縁性が確保される。

ボビン本体は、コイルの巻線方向に沿った筒状部を有し、筒状部に樹脂層を介してコイルが巻き付けられたものとしてもよい。この筒状部は、コイルの巻線方向に一回り連続した形状とならないようにスリットが形成されたものであってもよい。

このように構成されたコイル装置では、筒状部が一巻きの閉じたコイルとして作用することがない。言い換えると、周方向において筒状部がスリットによって分断されていることにより、筒状部に閉回路が形成されないため、筒状部内に巻線方向の電流が流れることがない。その結果、ボビン本体による電磁的な干渉が防止され、意図した電圧が得られない、コイル装置が過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

筒状部に形成されたスリットの少なくとも一部は、例えば硬化した絶縁性樹脂によって埋まっている。

このように構成されたコイル装置では、スリットによって分断された筒状部の一部が硬化した絶縁性樹脂を介して機械的に接続されているため、ボビンの剛性が高まり、コイルをボビンに巻き付けたときのボビンの変形が少なく抑えられる。

ボビン本体は、粉体塗料が定着し易いように、角張った部分を持たない形状としてもよい。

本発明の一実施形態に係るコイル装置は、所定の被取付面に取り付けられる金属製の取付部を備える構成としてもよい。この取付部は、例えばボビン本体に形成されたフランジに絶縁層を介して取り付けられている。

ボビン本体と取付部とが絶縁層を介して取り付けられていることにより、ボビン本体と取付部との絶縁性が確保される。そのため、例えば取付部において絶縁不良が生じた場合にも、ボビン本体内に巻線方向の電流が流れることがなく、ボビン本体が一巻きの閉じたコイルとして作用しないため、意図した電圧が得られない、コイル装置が過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

フランジは、筒状部よりも肉厚に形成されていてもよい。

このようにフランジを肉厚に形成することにより、ボビン本体の熱抵抗が低下するため、ボビン本体の放熱性が向上する。

絶縁層は、例えば絶縁性の接着剤によって形成される。この場合、フランジと取付部は、この接着剤によって互いに固定されている。

また、本発明の一実施形態に係るコイル装置において、ボビン本体と取付部との絶縁性をより向上させるため、接着剤とフランジとの間にも樹脂層が形成されていてもよい。

フランジは、例えば、筒状体である筒状部の両端に形成され、筒状部の径方向外方に突出する形状を有する。この場合、筒状部の一端に形成されたフランジに、コイルの引き出し線との機械的干渉を避ける形状が形成され、筒状部の他端に形成されたフランジの少なくとも一部が、筒状部の一端に形成されたフランジよりも筒状部の径方向外方に突出した形状となっている。

コイルの引き出し線の直下はデッドスペースとなる。上記においては、このデッドスペースを利用して、筒状部の他端に形成されたフランジの少なくとも一部が、筒状部の一端に形成されたフランジよりも筒状部の径方向外方に突出した形状となっている。このような突出した形状を筒状部の他端に形成されたフランジに形成することにより、ボビン本体の表面積が増加するため、ボビン本体の放熱性が向上する。

本発明の一実施形態に係るコイル装置は、所定の被取付面に取り付けられる金属製の取付部を備える構成としてもよい。この取付部は、ボビン本体と一体に形成され、樹脂層によって被覆された構成としてもよい。

この場合、取付部は、コイルの巻線方向においてスリットを跨がない位置に形成されている。そのため、取付部と被取付面を持つ被取付部（例えば基板）とが絶縁不良によって導通状態になった場合にも、ボビン本体内における巻線方向の電流経路はスリットによって依然として分断されている。巻線方向の電流がボビン本体に流れず、ボビン本体が一巻きの閉じたコイルとして作用しないため、意図した電圧が得られない、コイル装置が過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

取付部は、被取付面に面接触する取付面を有し、ボビンは、中空部が取付面に対して平行に延びた構成としてもよい。この場合、取付部とスリットは、ボビンの中心軸を挟んで対向する位置に形成されている。

取付部とスリットとをボビンの中心軸を挟んで対向する位置に形成することにより、取付部と被取付面を持つ被取付部（例えば基板）とが絶縁不良によって導通状態になった場合にも、ボビン本体内における巻線方向の電流経路はスリットによって依然として分断されている。巻線方向の電流がボビン本体に流れず、ボビン本体が一巻きの閉じたコイルとして作用しないため、意図した電圧が得られない、コイル装置が過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

本発明の一実施形態に係るコイル装置の製造方法は、金属製のボビン本体に粉体の絶縁性樹脂を吹き付けて硬化させることにより、ボビン本体を絶縁性の樹脂層で被覆するステップと、樹脂層で被覆されたボビン本体に巻線をコイル状に巻き付けるステップと、ボビン本体の中空部にコアを挿入するステップとを含む。

このような方法によってコイル装置を製造することにより、溶剤塗料等の絶縁被膜と比べて厚い樹脂層（すなわち粉体の絶縁性樹脂が硬化したもの）によって被覆された金属製のボビンが得られるため、コイルやコアの発熱による温度上昇を抑えつつコイルとコアとの絶縁性が確保される。

本発明の一実施形態によれば、金属製のボビンを備えるコイル装置において、コイルとコアとの絶縁性を向上させることが可能なものが提供される。

本発明の第１実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル装置が備えるボビンの断面図である。 本発明の第１実施形態に係るコイル装置の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るコイル装置の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るコイル装置が備えるボビンの断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一の又は対応する構成要素には、同一の又は対応する符号を付して、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１、図２は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係るコイル装置１の斜視図、分解斜視図である。図１及び図２に示されるように、コイル装置１は、ボビン１０、コイル２０、コア３０及びベースプレート４０を備える。

第１実施形態に係るコイル装置１はトランスである。なお、コイル装置１は、トランスに限定されず、例えば、リアクトルやインダクタ等の別の装置であってもよい。

図３は、ボビン１０の断面図である。この断面図は、ボビン１０を図２のＡ－Ａ線及びボビン１０の中心軸ＡＸを含む面で切断したときの図である。

図３に示されるように、ボビン１０は、金属製のボビン本体１２を有する。ボビン本体１２は、アルミニウムの鋳造品であり、筒状に形成された筒状部１２０、筒状部１２０の上端部から筒状部１２０の径方向外方に突出したフランジ１２２及び筒状部１２０の下端部から筒状部１２０の径方向外方に突出したフランジ１２４を有する。筒状部１２０、フランジ１２２及び１２４は、一体に形成されている。なお、ボビン本体１２は、真鍮等の別の材料で形成されたものであってもよく、また、鋳造品に限らず、切削加工品であってもよい。

ボビン１０は、金属製であるため、樹脂製ボビンと比べて放熱性が高い。そのため、コイル装置１は、樹脂製ボビンを備えるコイル装置と比べて、コイル２０やコア３０の発熱による温度上昇が抑えられる。

ボビン本体１２の表面は、コイル２０とコア３０との絶縁性を確保するため、略全域に亘り、絶縁性の樹脂層１４によって被覆されている（図３の拡大図Ｆ参照）。

樹脂層１４は、ボビン本体１２に吹き付けられた粉体塗料である絶縁性樹脂が硬化したものである。すなわち、ボビン本体１２は、粉体塗装が施されてその全体が被覆されている。ボビン本体１２に吹き付けられた粉体塗料には、種々の樹脂系材料が採用可能である。この粉体塗料は、熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ポリエステル系、フッ素樹脂系、ポリエチレン系、ナイロン系である。

樹脂層１４は、粉体塗装によって形成されているため、溶剤塗料を塗布して形成された被覆層と比べて厚みがある。例示的には、樹脂層１４の厚みは０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。このような厚みのある樹脂層１４によってボビン本体１２を被覆することにより、コイル２０とコア３０との絶縁性が確保される。

粉体塗装では有機溶剤が全く用いられない。そのため、塗装工程における作業者に対する安全性が高い。また、粉体塗装では、粉体塗料が短時間で硬化する。そのため、製造のリードタイムを短く抑えるのに有利である。

コイル２０は、エナメル等で絶縁被覆された導線を螺旋状に巻いたものである。導線の線材としては、例えば銅やアルミ等が使用される。コイル２０は、丸線の巻線を用いたものであってもよく、エッジワイズコイル等の平角線を用いたものであってもよい。また、コイル２０は、例えば銅箔コイルや銅条コイル等、箔や条の形態の導体から形成してもよい。

コイル２０は、筒状部１２０の外周に樹脂層１４を介して巻き付けられている。コイル２０は、例えば１次巻線と２次巻線が交互に巻き付けられている。

筒状部１２０は、コイル２０の巻線方向（すなわち、コイル２０の巻軸周りの方向）に沿った、コイル２０と同軸の筒形状を有する。この筒状部１２０がコイル２０の巻線方向に一回り連続した形状を有する（すなわち、閉じた環を形成する）場合、筒状部１２０が一巻きの閉じたコイルとして作用する（言い換えると、筒状部１２０内に巻線方向の電流が流れる）ことにより、意図した電圧が得られなかったりコイル装置１が過剰に発熱したりすることがある。

そこで、筒状部１２０には、スリット１２６が形成されている。筒状部１２０は、スリット１２６が形成されていることによってコイル２０の巻線方向に一回り連続した形状にはなっていない。そのため、筒状部１２０が一巻きの閉じたコイルとして作用することがない。言い換えると、周方向において筒状部１２０がスリット１２６によって分断されていることにより、筒状部１２０に閉回路が形成されないため、筒状部１２０内に巻線方向の電流が流れることがない。その結果、ボビン１０による電磁的な干渉が防止され、意図した電圧が得られない、コイル装置１が過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

なお、筒状部１２０がコイル２０の巻線方向に一回り連続した形状になっていない場合でも、フランジ１２２や１２４がコイル２０の巻線方向に一回り連続した形状になっている場合には、ボビン本体１２が一巻きの閉じたコイルとして作用してしまう。言い換えると、フランジ１２２や１２４内に巻線方向の電流が流れたり、フランジ１２２や１２４を経由して筒状部１２０内に巻線方向の電流が流れたりする。

そこで、スリット１２６は、フランジ１２２及び１２４にまで延びた形状となっている。これにより、ボビン本体１２が全体に亘ってコイル２０の巻線方向に一回り連続した形状にはなっておらず、ボビン本体１２が一巻きの閉じたコイルとして作用しない。そのため、上記の不具合の発生が避けられる。

スリット１２６内には、粉体塗料である絶縁性樹脂が入り込んで硬化している。粉体塗料は、溶剤塗料と比べて塗膜が厚く且つ表面張力が大きい。そのため、幅の狭いスリット１２６は、その中に入り込んで硬化した絶縁性樹脂によって埋まりやすい。第１実施形態では、スリット１２６の一部は、その中に入り込んで硬化した絶縁性樹脂によって埋まっている。すなわち、ボビン本体１２は、スリット１２６によって分断された部分の一部が、硬化した絶縁性樹脂を介して機械的に接続されている。これにより、ボビン１０の剛性が高まり、コイル２０をボビン１０に巻き付けたときのボビン１０の変形が少なく抑えられる。

スリット１２６は、一部に限らず全部が絶縁性樹脂によって埋められた状態にあってもよい。この場合、ボビン１０の剛性が更に高まり、コイル２０をボビン１０に巻き付けたときのボビン１０の変形がより一層少なく抑えられる。

なお、スリット１２６は、スリット１２６を構成する壁面の全体が絶縁性樹脂によって被覆されるものの、その中が絶縁性樹脂によって一部も埋まっていなくてもよい（すなわち、絶縁性樹脂がスリット１２６によって分断された部分を全体に亘って機械的に接続しておらず、スリット１２６の全長に亘って空隙が存在する状態であってもよい。）。

スリット１２６の幅は一例として１ｍｍ～２ｍｍである。スリット１２６の幅が狭いほどスリット１２６が粉体塗料である絶縁性樹脂によって埋まりやすくなり、ボビン１０の剛性を高めやすい。

被塗物のエッジ部分には、粉体塗料がのり難く定着し難い。ボビン本体１２は、粉体塗料が定着し易いように、エッジ部分の一部又は全部がＣ面取りやＲ面取りされた形状となっている。別の観点では、ボビン本体１２は、粉体塗料が定着し易いように、角張った部分（一例として、９０度以下又は１２０度以下の角度をなす部分）を持たない形状、又は、角張った部分が少ない形状（例えば全体的に丸みを帯びた形状）であってもよい。

コイル２０の一次巻線及び二次巻線を引き出し、引き出された引き出し線を他の電子部品に接続させる必要がある。フランジ１２２や１２４に、これらの引き出し線との機械的干渉を避けるための逃げ形状を形成する必要がある。第１実施形態では、一次巻線の引き出し線との機械的干渉を避けるための切欠き部１２２ａ、及び二次巻線の引き出し線との機械的干渉を避けるための切欠き部１２２ｂがフランジ１２２に形成されている。

切欠き部１２２ａ及び１２２ｂを通して引き出される引き出し線の直下はデッドスペースとなる。このデッドスペースを利用して、フランジ１２４に、フランジ１２２及び１２４の他の部分よりも筒状部１２０の径方向外方に突出する突出部１２４ａ及び１２４ｂが形成されている。突出部１２４ａ及び１２４ｂをフランジ１２４に形成することにより、ボビン本体１２の表面積が増加するため、ボビン本体１２の放熱性が向上する。

突出部１２４ａ及び１２４ｂは、筒状部１２０よりも肉厚に形成され、また、フランジ１２２及び１２４の他の部分よりも肉厚に形成されている。突出部１２４ａ及び１２４ｂを肉厚に形成することにより、ボビン本体１２の熱抵抗が低下するため、ボビン本体１２の放熱性が向上する。

図２に示されるように、コア３０は、第１コア３２及び第２コア３４を有する。第１コア３２は、中脚部３２Ａと、その両側を囲む一対の外脚部３２Ｂと、中脚部３２Ａ及び一対の外脚部３２Ｂを連結する連結部３２Ｃを有する。第２コア３４は、中脚部３４Ａと、その両側を囲む一対の外脚部３４Ｂと、中脚部３４Ａ及び一対の外脚部３４Ｂを連結する連結部３４Ｃを有する。

図４は、第１実施形態に係るコイル装置１の製造方法を示すフローチャートである。

図４に示されるように、鋳造や切削加工によって得られたボビン本体１２が粉体塗装装置に設置される（ステップＳ１１）。粉体塗装装置に設置されたボビン本体１２に粉体塗料が吹き付けられて硬化することにより、ボビン本体１２の表面全体が樹脂層１４で被覆される（ステップＳ１２）。樹脂層１４で被覆されたボビン本体１２（すなわちボビン１０）に、巻線がコイル状に（すなわちコイル２０が）巻き付けられる。（ステップＳ１３）。

コイル２０が巻き付けられたボビン１０の中空部に、第１コア３２の中脚部３２Ａと第２コア３４の中脚部３４Ａとが挿入される（ステップＳ１４）。より詳細には、コア３０は、ボビン１０の中空部内で中脚部３２Ａと中脚部３４Ａとが突き合わされるとともにボビン１０の中空部外で各外脚部３２Ｂと各外脚部３４Ｂとが突き合わされる。これにより、コア３０は、コイル２０が発生する磁束の磁路（より詳細には閉磁路）を構成する。突き合わされた各脚部は、接着によって互いに固定される。各脚部は、接着に限らず、溶接によって固定されてもよく、また、金具（固定具）を用いて固定されてもよい。

ベースプレート４０は、コイル装置１を所定の被取付面（例えば基板の実装面）に取り付けるための取付部であり、複数のねじ穴４２が形成されている。このベースプレート４０と、コア３０（より詳細には第２コア３４の底面３４Ｄ）及びボビン１０（より詳細には突出部１２４ａの底面１２４ａ１及び突出部１２４ｂの底面１２４ｂ１）は、絶縁性の接着剤によって互いに固定される（ステップＳ１５）。

ボビン１０、コイル２０、コア３０及びベースプレート４０をより強固に保持するため、これらの部品を束ねるように絶縁性テープ５０が巻き付けられる（ステップＳ１６）。これにより、コイル装置１が完成する。各ねじ穴４２にねじを通してベースプレート４０と基板とを締結することにより、コイル装置１が基板上に固定される。なお、絶縁性テープ５０は、ロール状に巻かれた絶縁性テープを所定の長さにカットしたものである。そのため、絶縁性テープ５０自体が図２に示される矩形枠形状を有しているわけではない。図２に示される矩形枠形状は、絶縁性テープ５０をコア３０等に巻き付けた状態での、絶縁性テープ５０単独の形を示しているに過ぎない。

ベースプレート４０は、金属製部材であり、例えばアルミニウムや真鍮によって形成されている。コア３０の熱及びコイル２０やコア３０からボビン本体１２に伝達された熱の一部は、ベースプレート４０に伝達されて、外部に放射される。第１実施形態では、ベースプレート４０を金属製部材とすることにより、コイル２０やコア３０の発熱によるコイル装置１の温度上昇が抑えられる。

上述したように、ベースプレート４０と、突出部１２４ａの底面１２４ａ１及び突出部１２４ｂの底面１２４ｂ１は、絶縁性の接着剤によって互いに固定されている。別の言い方をすると、ベースプレート４０は、ボビン本体１２に形成されたフランジ１２２及び１２４に、この接着剤によって形成された接着層６０（図１において便宜上ハッチングで示す。）を介して取り付けられている。

ベースプレート４０とフランジ１２４とが導通状態にあると、電流がベースプレート４０を経由してスリット１２６を跨ぐように流れる。これにより、巻線方向の電流が筒状部１２０内やフランジ１２４内に流れて、ボビン本体１２が一巻きの閉じたコイルとして作用し、上述した、コイル装置１が過剰に発熱する等の不具合を発生させる虞がある。この不具合の発生を避けるため、ベースプレート４０とフランジ１２４は、接着層６０によって絶縁されている。

ベースプレート４０無しでコイル装置１を基板に取り付ける構成を考える。一例として、コイル装置１を基板に取り付けるためのねじ穴をフランジ１２４に形成する構成が考えられる。フランジ１２４に形成されたねじ穴にねじを通して締める際、ねじ穴内に形成された樹脂層１４がねじによって損傷し、ボビン本体１２がねじ穴内で露出する虞がある。ボビン本体１２が露出すると、ボビン本体１２とねじ間の絶縁不良により、基板を経由してボビン本体１２内に巻線方向の電流が流れて、ボビン本体１２が一巻きの閉じたコイルとして作用し、不具合（コイル装置１が過剰に発熱する等）を発生させる虞がある。

そのため、第１実施形態に係るコイル装置１は、ベースプレート４０を備える構成となっている。ベースプレート４０とボビン本体１２は絶縁されているため、ねじ穴４２内がねじによって損傷した場合にも、ベースプレート４０とボビン本体１２との絶縁性は保たれる。そのため、ボビン本体１２が一巻きの閉じたコイルとして作用せず、上記の不具合の発生が避けられる。

接着層６０の厚みは、要求される放熱性（言い換えると、コイル装置１の使用時の温度）及び絶縁性（より詳細には、ボビン本体１２を一巻きの閉じたコイルとして作用させないために必要な絶縁性）を考慮して決められる。接着層６０の厚みは、例示的には、０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲内であり、好ましくは、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内である。第１実施形態において、接着層６０の厚みは、０．２ｍｍである。

ベースプレート４０との接着面である突出部１２４ａの底面１２４ａ１及び突出部１２４ｂの底面１２４ｂ１にも、樹脂層１４が形成されている。この樹脂層１４は、粉体塗装によって形成されているため、平滑性が低く、その表面に微細な凹凸が形成されている。ベースプレート４０と底面１２４ａ１及び１２４ｂ１との間に塗布された接着剤は、樹脂層１４表面の凹凸に流入して固化し、アンカー効果によってボビン１０とベースプレート４０とを強固に固定する。

また、樹脂層１４は、平滑性が低く、その表面に微細な凹凸が形成されていることから、高い平滑性を得ることができる溶剤塗料と比べて表面積が広い。この表面積の広さは、ボビン本体１２の放熱性を向上させるのに有利に働く。

本発明者は、第１実施形態に係るコイル装置１と比較例に係るコイル装置の温度上昇についてシミュレーションを行った。比較例に係るコイル装置は、ボビンが樹脂成型品である点を除き、第１実施形態に係るコイル装置１と同一の構成（同一形状及び同一寸法）を有する。両コイル装置に対するシミュレーションは、同一条件下（すなわち、雰囲気等の測定環境が同一）で行われた。

シミュレーションには次の損失値が与えられた。なお、第１実施形態に係るコイル装置１では、ボビン本体１２においてもコイル２０から発生した磁束が貫かれることによって損失が発生する。そのため、第１実施形態に係るコイル装置１にのみ、ボビン損失を与えた。

（第１実施形態に係るコイル装置１）
・コイル損失：０．９８Ｗ
・コア損失 ：５．２２Ｗ
・ボビン損失：２．４６Ｗ

（比較例に係るコイル装置）
・コイル損失：０．９８Ｗ
・コア損失 ：５．２２Ｗ

上記の損失値を与えた結果、第１実施形態に係るコイル装置１では、温度上昇値ΔＴとして１２．２℃が得られ、比較例に係るコイル装置では、温度上昇値ΔＴとして２６．５℃が得られた。すなわち、第１実施形態に係るコイル装置１では、ボビンを放熱性の高い金属製とすることにより、比較例に係るコイル装置と比べて温度上昇が抑えられることが判った。

（第２実施形態）
図５、図６は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係るコイル装置１ｚの斜視図、分解斜視図である。図５及び図６に示されるように、コイル装置１ｚは、ボビン１０ｚ、コイル２０ｚ及びコア３０ｚを備える。

図７は、ボビン１０ｚの断面図である。この断面図は、ボビン１０ｚを図６のＢ－Ｂ線及びボビン１０ｚの中心軸ＡＸｚを含む面で切断したときの図である。

図７に示されるように、ボビン１０ｚは、樹脂製ボビンと比べて放熱性の高いボビン本体１２ｚを有する。そのため、コイル装置１ｚは、樹脂製ボビンを備えるコイル装置と比べて、コイル２０ｚやコア３０ｚの発熱による温度上昇が抑えられる。

ボビン本体１２ｚの表面は、コイル２０ｚとコア３０ｚとの絶縁性を確保するため、全域に亘り、絶縁性の樹脂層１４ｚによって被覆されている（図７の拡大図Ｆｚ参照）。すなわち、ボビン本体１２ｚは、第１実施形態と同様に、粉体塗装が施されてその全体が被覆されている。厚みのある樹脂層１４ｚによってボビン本体１２ｚを被覆することにより、コイル２０ｚとコア３０ｚとの絶縁性が確保される。

ボビン本体１２ｚは、筒状の筒状部１２０ｚを有する。コイル２０ｚは、第１実施形態と同様に、筒状部１２０ｚの外周に樹脂層１４ｚを介して巻き付けられている。

筒状部１２０ｚには、スリット１２６ｚが形成されている。筒状部１２０ｚは、第１実施形態と同様に、スリット１２６ｚが形成されていることによってコイル２０ｚの巻線方向に一回り連続した形状にはなっていない。そのため、筒状部１２０ｚが一巻きの閉じたコイルとして作用せず、意図した電圧が得られない、コイル装置１ｚが過剰に発熱する、といった不具合の発生が避けられる。

スリット１２６ｚの少なくとも一部は、第１実施形態と同様に、入り込んで硬化した粉体塗料によって埋まった状態にある。これにより、ボビン１０ｚの剛性が高まり、コイル２０ｚをボビン１０ｚに巻き付けたときのボビン１０ｚの変形が少なく抑えられる。

ボビン本体１２ｚは、粉体塗料が定着し易いように、エッジ部分の一部又は全部がＣ面取りやＲ面取りされた形状となっている。別の観点では、ボビン本体１２ｚは、粉体塗料が定着し易いように、角張った部分を持たない形状、又は、角張った部分が少ない形状（例えば全体的に丸みを帯びた形状）であってもよい。

ボビン１０ｚ、コイル２０ｚ及びコア３０ｚは、第１実施形態に係るボビン１０、コイル２０及びコア３０と同様に組み立てられている。ボビン１０ｚ、コイル２０ｚ及びコア３０ｚをより強固に保持するため、これらの部品を束ねるように絶縁性テープ５０ｚが巻き付けられている。

筒状部１２０ｚの両端には、フランジ１２２ｚ及び１２４ｚが一体に形成されている。フランジ１２２ｚ及び１２４ｚの下部側には、二対の取付部４０ｚが一体に形成されている。すなわち、ボビン本体１２ｚは、筒状部１２０ｚ、フランジ１２２ｚ、１２４ｚ及び二対の取付部４０ｚが一体に形成された金属製部材である。

取付部４０ｚにも、その全体に亘って樹脂層１４ｚが形成されている。取付部４０ｚは、第１実施形態におけるベースプレート４０の代わりとなるものである。第２実施形態では、各取付部４０ｚに形成されたねじ穴４２ｚにねじを通して取付部４０ｚと基板とを締結することにより、コイル装置１ｚが基板上に固定される。

二対の取付部４０ｚの各々は、コイル２０ｚの巻線方向においてスリット１２６ｚを跨がない位置に形成されている。より詳細には、各取付部４０ｚとスリット１２６ｚは、ボビン１０ｚの中心軸ＡＸｚを挟んで対向する位置に形成されている。言い換えると、スリット１２６ｚは、中心軸ＡＸｚを挟んでボビン本体１２ｚの上部側に形成されている。なお、取付部４０ｚは、所定の被取付面（基板の実装面）に面接触する取付面４０ｚ１を有する。ボビン１０ｚ（より詳細には筒状部１２０ｚ）は、中空部が取付面４０ｚ１に対して平行に延びた形状となっており、中心軸ＡＸｚは、取付面４０ｚ１と平行な軸線となっている。

取付部４０ｚのねじ穴４２ｚにねじを通して締める際、ねじ穴４２ｚ内に形成された樹脂層１４ｚがねじによって損傷し、ボビン本体１２ｚがねじ穴４２ｚ内で露出する虞がある。第１実施形態では、上述したように、この露出に起因する絶縁不良によって不具合（コイル装置１が過剰に発熱する等）が発生する虞があった。これに対し、第２実施形態では、上述したように、二対の取付部４０ｚの各々がコイル２０ｚの巻線方向においてスリット１２６ｚを跨がない位置に形成されている。そのため、ボビン本体１２ｚとねじ間の絶縁不良によって各取付部４０ｚが基板を介して導通状態になった場合にも、ボビン本体１２ｚ内における巻線方向の電流経路はスリット１２６ｚによって依然として分断されている。巻線方向の電流がボビン本体１２ｚ内に流れず、ボビン本体１２ｚが一巻きの閉じたコイルとして作用しないため、上記の不具合の発生が避けられる。

第１実施形態に係るコイル装置１は、基板の実装面と鉛直な方向にボビン１０及びコア３０を組み付ける構成となっている。これに対し、第２実施形態に係るコイル装置１ｚは、基板の実装面に対して水平となる方向にボビン１０ｚ及びコア３０ｚを組み付ける構成となっている。そのため、第２実施形態に係るコイル装置１ｚは、第１実施形態に係るコイル装置１と比べて高さ寸法が抑えられている。

第２実施形態では、高さ寸法を抑えることによって生じるスペースを有効利用するため、フランジ１２２ｚ及び１２４ｚの上部側に、一対の取付部７０及び一対の取付部７２が一体に形成されている。取付部７０及び７２には、例えばコイル装置１ｚを冷却するため、金属製のヒートシンクが取り付けられる。

取付部７０と取付部７２は、コイル２０ｚの巻線方向においてスリット１２６ｚを跨ぐ位置に形成されている。そのため、単一のヒートシンクを取付部７０及び７２に取り付けると、コイル２０ｚの巻線方向の電流がヒートシンク経由でボビン本体１２ｚ内に流れる。そのため、ボビン本体１２ｚが一巻きの閉じたコイルとして作用して、上記の不具合が発生する虞がある。この不具合の発生を避けるため、取付部７０と取付部７２には、物理的に分離した別個のヒートシンクが取り付けられる。

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。例えば明細書中に記載された一つ以上の実施形態の技術構成の少なくとも一部と周知の技術構成とを適宜組み合わせたものも本発明の実施形態に含まれる。

１ コイル装置
１０ ボビン
１２ ボビン本体
１４ 樹脂層
２０ コイル
３０ コア
３２ 第１コア
３４ 第２コア
３２Ａ，３４Ａ 中脚部
３２Ｂ，３４Ｂ 外脚部
３２Ｃ，３４Ｃ 連結部
３４Ｄ 底面
４０ ベースプレート
４２ ねじ穴
５０ 絶縁性テープ
６０ 接着層
１２０ 筒状部
１２２，１２４ フランジ
１２２ａ、１２２ｂ 切欠き部
１２４ａ、１２４ｂ 突出部
１２４ａ１、１２４ｂ１ 底面
１２６ スリット

Claims (4)

1. ボビンと、
   前記ボビンに巻き付けられたコイルと、
   前記コイルが発生する磁束の磁路を形成するコアと、
   を備え、
   前記ボビンは、
   金属製のボビン本体を絶縁性の樹脂層によって被覆したものであり、
   前記樹脂層は、
   前記ボビン本体に吹き付けられた粉体の絶縁性樹脂が硬化したものであり、
   前記ボビン本体は、
   前記コイルの巻線方向に沿った筒状部を有し、
   前記筒状部に前記樹脂層を介して前記コイルが巻き付けられ、
   前記筒状部は、
   前記コイルの巻線方向に一回り連続した形状とならないようにスリットが形成されていて、
   所定の被取付面に取り付けられる金属製の取付部
   を備え、
   前記取付部は、
   前記ボビン本体と一体に形成され、前記樹脂層によって被覆されていて、
   前記取付部は、
   前記コイルの巻線方向において前記スリットを跨がない位置に形成されている、
   コイル装置。
2. 前記取付部は、
   前記被取付面に面接触する取付面を有し、
   前記ボビンは、
   中空部が前記取付面に対して平行に延び、
   前記取付部と前記スリットは、
   前記ボビンの中心軸を挟んで対向する位置に形成されている、
   請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記スリットの少なくとも一部は、
   前記硬化した絶縁性樹脂によって埋まっている、
   請求項１又は請求項２に記載のコイル装置。
4. 前記ボビン本体は、
   角張った部分を持たない形状となっている、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載のコイル装置。

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