JP7618461B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、インダクタ等として用いられるコイル装置に関する。

インダクタ等として用いられるコイル装置として、例えば特許文献１に記載のコイル装置が知られている。特許文献１に記載のコイル装置では、ギャップを介して組み合わされた二組のコアの内側に複数のコイルが配置されている。

しかしながら、特許文献１に記載のコイル装置では、隣接するコイル相互間の磁気結合が強くなり、各コイルの磁気特性が低下するおそれがある。

特開平３－３５６２３号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、隣接する各コイル間の磁気結合が小さい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、
コアと、
前記コアの内部に配置される複数のコイルと、を有し、
前記コイルの内側に位置する前記コアの第２ギャップ部の間隔は、隣接する前記各コイルの間に位置する前記コアの第１ギャップ部の間隔よりも大きい。

本発明に係るコイル装置では、コイルの内側に位置するコアの第２ギャップ部の間隔が、隣接する各コイルの間に位置するコアの第１ギャップ部の間隔よりも大きい。そのため、第２ギャップ部における磁気抵抗は、第１ギャップ部における磁気抵抗よりも大きくなる。その結果、あるコイルから発生する磁束は、そのコイルに隣接するコイルの内側（すなわち、磁気抵抗が高い第２ギャップ部が形成された部分）を通過することが困難となる一方で、これら各コイルの間（すなわち、磁気抵抗が低い第１ギャップ部が形成された部分）を容易に通過するようになる。したがって、あるコイルから発生した磁束が、そのコイルに隣接するコイルを通過することを防止することが可能となり、隣接する各コイル間の磁気結合を小さくすることができる。

また、隣接する各コイル間の磁気結合が小さくなることにより、複数のコイルをコア内に近接して配置しても良好な磁気特性を得ることが可能となり、コイル装置のコンパクト化を効果的に図ることができる。

好ましくは、前記第１ギャップ部は、隣接する前記各コイルを結ぶ方向に延びており、前記第２ギャップ部は、前記コイルの内周面を結ぶ方向に延びている。このような構成とすることにより、あるコイルから発生した磁束の大部分が、あるコイルとそのコイルに隣接するコイルとの間に形成された第１ギャップ部を横切るように通過するようになるとともに、あるコイルの内側に形成された第２ギャップ部を横切るように通過するようになり、上述した効果を効果的に得ることができる。

好ましくは、前記コアは、隣接する前記各コイルの間に形成される外側脚部と、前記コイルの内側に形成される内側脚部とを有し、前記第１ギャップ部は、前記外側脚部に形成され、前記第２ギャップ部は、前記内側脚部に形成されている。この場合、あるコイルから発生した磁束を外側脚部および内側脚部に通過させることにより、十分なインダクタンス特性を確保することができる。また、あるコイルから発生した磁束を外側脚部に形成された第１ギャップ部および内側脚部に形成された第２ギャップ部に通過させることにより、上述した効果を得ることができる。

好ましくは、前記コイルの両端部には、外部回路に接続される実装部が形成されている。このような構成とすることにより、実装部を介して、コイルを外部回路に容易に接続することができる。

前記実装部の一部は、前記コアの幅方向の側面から露出していてもよい。このような構成とすることにより、コイル装置を外部回路基板に実装するときに、コアの側面から露出した実装部の一部にはんだフィレットを形成することが可能となり、外部回路に対するコイル装置の実装強度を向上させることができる。

前記実装部は、前記コアの幅方向の側面から露出してはいなくてもよい。この場合、実装部の構成が簡素化される（例えば、コアの側面から突出する突出部を実装部に具備させる必要がない）ため、コイルをコアの内部に容易に配置することが可能となり、コイル装置の製造が容易になる。

好ましくは、前記実装部は、複数の前記コイルの配列方向に沿うように延在している。このような構成とすることにより、各コイルの実装部を介してコイル装置のバランスを十分に確保することが可能となり、コイルの横幅が狭いような場合であっても、コイル装置を安定して外部回路に実装することができる。

好ましくは、隣接する一方の前記コイルの前記実装部と他方の前記コイルの前記実装部とは、略同一の方向に延びている。このような構成とすることにより、隣接する一方のコイルの実装部と他方のコイルの実装部との間の間隔を十分に大きく確保することが可能となり、隣接する各コイル間におけるショート不良を防止することができる。

好ましくは、前記コアは、複数の前記コイルの上方を覆う天板部を有する。このような構成とすることにより、天板部の上面を吸着面として用いることが可能となり、コイル装置のハンドリング性能を高めることができる。

好ましくは、前記コイルの横幅は、前記コイルの高さ方向に直交する方向の長さよりも大きい。このような構成とすることにより、コアの内部に複数のコイルを配置する場合であっても、複数のコイルの配列方向に沿う方向のコアの長さを短くすることが可能となり、コイル装置の小型化（薄型化）を図ることができる。

前記コアは、第１コアと第２コアとからなり、前記第１コアは、少なくとも１つの前記外側脚部と、複数の前記内側脚部とを有し、前記第２コアは、少なくとも１つの前記外側脚部と、複数の前記内側脚部とを有し、前記第１ギャップ部は、前記外側脚部が形成された位置で前記第１コアと前記第２コアとの間に形成され、前記第２ギャップ部は、前記内側脚部が形成された位置で前記第１コアと前記第２コアとの間に形成されていてもよい。このような構成とすることにより、第１コアと第２コアとの組み合わせにより、第１ギャップ部および第２ギャップ部を容易に形成することが可能となり、上述した効果を容易に得ることができる。

前記コアは、Ｅ型形状のコアと平板形状のコアとからなっていてもよい。このような構成とすることにより、Ｅ型形状のコアの脚部と平板形状のコアの板面との組み合わせ位置に第１ギャップ部および第２ギャップ部を形成することが可能となる。この場合も上述した効果を効果的に得ることができる。

図１Ａは本発明の第１実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図１Ｂは図１Ａに示すコイル装置を別の角度から見たときの斜視図である。 図１Ｃは図１Ａに示すコイル装置の底面図である。 図２Ａは図１Ａに示すコイル装置のコア（第１コアおよび第２コア）の斜視図である。 図２Ｂは図２Ａに示すコア（第１コア）の斜視図である。 図３Ａは図１Ａに示すコイル装置のコイルの斜視図である。 図３Ｂは図３Ａに示すコイルの変形例を示す斜視図である。 図４は図１Ａに示すコイル装置の内部を示す断面図である。 図５Ａは本発明の第２実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図５Ｂは図５Ａに示すコイル装置を別の角度から見たときの斜視図である。 図６は図５Ａに示すコイル装置のコア（第１コア）の斜視図である。 図７は図５Ａに示すコイル装置のコイルの斜視図である。 図８は本発明の第３実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図９Ａは図８に示すコイル装置のコイルの斜視図である。 図９Ｂは図９Ａに示すコイルの変形例の斜視図である。 図１０Ａは本発明の第４実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図１０Ｂは図１０Ａに示すコイル装置を別の角度から見たときの斜視図である。 図１１は図１０Ａに示すコイル装置のコア（第１コアおよび第２コア）の上面図である。

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１Ａに示すように、コイル装置１０は、略直方体状の外形状を有するコア２０と、コア２０の内部に配置される複数（図示の例では６個）のコイル３０とを有する。コイル装置１０は、例えばインダクタであり、複数のコイル３０をＸ軸方向に沿って配置したアレイ構造からなる。コイル装置１０の大きさは、特に限定されないが、例えば各軸方向の長さを３～２０ｍｍの範囲内で適宜決定することができる。

図３Ａに示すように、コイル３０は略Ｕ字形状を有する導体板からなる。コイル３０の材料としては、例えば、銅および銅合金、銀、ニッケルなどの金属の良導体が挙げられるが、導体材料であれば特に限定されない。コイル３０は、例えば、金属の板材を機械加工して形成される。ただし、コイル３０の形成方法としては、これに限定されない。図示の例では、コイル３０のＹ軸方向の横幅は、コイル３０のＸ軸方向の長さよりも小さく、コイル３０のＺ軸方向の高さよりも小さくなっている。

コイル３０は、第１側面部３１と、第２側面部３２と、上面部３３と、実装部３４とを有する。第１側面部３１および第２側面部３２は、それぞれＺ軸方向に沿って延びている。コイル３０のうち、第１側面部３１が配置されている側が入力端子（あるいは、出力端子でもよい）となり、第２側面部３２が配置されている側が出力端子（あるいは、入力端子でもよい）として機能する。図１Ａに示す例では、複数のコイル３０の各々は、Ｘ軸方向の負方向側に第１側面部３１が位置し、Ｘ軸方向の正方向側に第２側面部３２が位置するように配置されている。上面部３３は、Ｘ軸方向に延びており、一対の第１側面部３１および第２側面部３２の各々を接続している。

本実施形態では、図３Ａに示すように、コイル３０の両端部、すなわち第１側面部３１および第２側面部３２の各々の下端部は実装部３４として用いられており、実装部３４を介して、コイル３０を実装基板の外部回路（図示略）に接続することが可能となっている。図１Ａに示すように、コイル３０をコア２０（第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂの組立体）の内部に配置したときに、図４に示すように、第１コア２０ａの底面よりもＺ軸方向の外側（下方）にはみ出した部分が実装部３４として機能する。なお、コイル３０の外部回路（図示略）への接合は、例えばはんだや導電性接着剤等の接続部材を介して行われる。

図１Ａに示すように、本実施形態では、コア２０は、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとからなり、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとは、Ｙ軸方向に対向するように配置されている。第１コア２０ｂは、第１コア２０ａと対応する形状（図示の例では、同形状）を有し、各コア２０ａ，２０ｂは接着剤等を用いて接合される。コア２０は、磁性体で構成され、たとえば、比較的透磁率の高い磁性材料、例えばＮｉ－Ｚｎ系フェライトや、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト、あるいは金属磁性体などで構成してある磁性粉体を、成型および焼結することにより作製される。

図２Ｂに示すように、第１コア２０ａは、第１ベース部２１ａと、複数（図示の例では７個）の第１外側脚部２２ａと、複数（図示の例では６個）の第１内側脚部２３ａと、複数（図示の例では６個）の第１溝部２４ａとを有する。第１ベース部２１ａは、略平板形状（略直方体形状）からなる。

第１外側脚部２２ａは、第１ベース部２１ａのＹ軸方向の一方側の面から、Ｙ軸方向の一方側に向けて所定長だけ突出している。第１外側脚部２２ａは、Ｚ軸方向に細長い形状を有し、第１ベース部２１ａのＺ軸方向の上端から下端にかけて延在している。図２Ｂおよび図４に示すように、複数の第１外側脚部２２ａの各々は、第１ベース部２１ａのＹ軸方向の一方側の面に、Ｘ軸方向に沿って、隣接する各コイル３０の間に所定間隔で形成されている。

図１Ｃに示すように、第１コア２０ａのＸ軸方向の両端に位置する２つの第１外側脚部２２ａの各々のＸ軸方向幅Ｗ１は、これら２つの第１外側脚部２２ａの各々の間に位置する５つの第１外側脚部２２ａの各々のＸ軸方向幅Ｗ２よりも小さくなっている。

図１Ａ～図１Ｃにおいて、隣接して配置された各コイル３０について、図３Ａに示す第１側面部３１が配置されている側を入力端子（出力端子）とし、第２側面部３２が配置されている側を出力端子（入力端子）とした場合、上記幅Ｗ２と上記幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１は、好ましくは１．５～２．５であり、さらに好ましくは１．８～２．２であり、特に好ましくは２である。この場合、上記幅Ｗ２で規定される第１外側脚部２２ａの内部には、これに隣接して配置された一方のコイル３０で発生した磁束と他方のコイル３０で発生した磁束の両方が同方向に通過する。そのため、Ｗ２／Ｗ１の値を上記の範囲に設定することにより、これら各コイル３０で発生した磁束が、上記幅Ｗ２で規定される第１外側脚部２２ａの内部を通過しやすくなり、コイル装置１０の磁気飽和を効果的に防止することができる。

また、隣接して配置された各コイル３０のうち、一方のコイル３０の第１側面部３１が配置されている側を入力端子（出力端子）とし、第２側面部３２が配置されている側を出力端子（入力端子）とするとともに、他方のコイル３０の第１側面部３１が配置されている側を出力端子（入力端子）とし、第２側面部３２が配置されている側を入力端子（出力端子）とした場合、上記幅Ｗ２と上記幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１は、好ましくは０．５～１．５であり、さらに好ましくは０．８～１．２であり、特に好ましくは１である。この場合、上記幅Ｗ２で規定される第１外側脚部２２ａの内部には、これに隣接して配置された一方のコイル３０で発生した磁束と他方のコイル３０で発生した磁束の両方が異なる方向に通過する。そのため、上記幅Ｗ２を比較的小さくしても、上記各コイル３０で発生した磁束は上記幅Ｗ２で規定される第１外側脚部２２ａの内部を十分に通過可能であり、Ｗ２／Ｗ１の値を上記の範囲に設定することにより、上記幅Ｗ２で規定される第１外側脚部２２ａのＸ軸方向幅を比較的小さくし、コイル装置１０の小型化を図ることができる。

図２Ｂに示すように、第１内側脚部２３ａは、第１ベース部２１ａのＹ軸方向の一方側の面から、Ｙ軸方向の一方側に向けて所定長だけ突出している。第１内側脚部２３ａは、Ｚ軸方向に細長い形状を有し、第１ベース部２１ａのＺ軸方向の上部（上端よりも凡そコイル３０の厚み分だけ下方の位置）から下端にかけて延在している。複数の第１内側脚部２３ａの各々は、第１ベース部２１ａのＹ軸方向の一方側の面に、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で形成されている。より詳細には、図２Ｂおよび図４に示すように、各第１内側脚部２３ａは、各コイル３０の内側に形成されている。第１内側脚部２３ａのＹ軸方向への突出幅は、第１外側脚部２２ａのＹ軸方向の突出幅よりも大きくなっている。図２Ｂに示す例では、第１内側脚部２３のＸ軸方向幅は、第１外側脚部２２ａのＸ軸方向幅よりも大きく、略２倍程度となっている。

複数の第１内側脚部２３ａの各々は、複数の第１外側脚部２２ａの各々の間に挟まれるように位置している。Ｘ軸方向に隣接する各第１外側脚部２２ａ，２２ａと、その間に形成された第１内側脚部２３ａとの間には、第１溝部２４ａが形成されている。

第１溝部２４ａは、コイル３０の形状に対応する形状（略Ｕ字形状）を有しており、第１内側脚部２３ａの周囲に沿うように延在している。第１溝部２４ａには、コイル３０を配置させることが可能となっている。第１溝部２４ａは、第１側方部２４１と、第２側方部２４２と、上方部２４３とを有する。

第１側方部２４１および第２側方部２４２は、それぞれＺ軸方向に沿って略直線状に延在しており、第１ベース部２１ａのＺ軸方向の上端から下端にかけて延在している。側方部２４１，２４２の各々は、第１外側脚部２２ａと第１内側脚部２３ａとの間に形成されている。第１側方部２４１および第２側方部２４２の各々のＸ軸方向幅は、コイル３０の厚み（板厚）と同程度、あるいはそれよりも大きくなっている。図４に示すように、第１側方部２４１にはコイル３０の第１側面部３１が配置され、第２側方部２４２にはコイル３０の第２側面部３２が配置される。

図２Ｂに示すように、上方部２４３は、第１ベース部２１ａの上方に形成されており、Ｘ軸方向に沿って延在している。上方部２４３は、第１側方部２４１の上端部と第２側方部２４２の上端部とを接続している。上方部２４３のＺ軸方向幅は、コイル３０の厚み（板厚）と同程度、あるいはそれよりも大きくなっている。図４に示すように、上方部２４３には、コイル３０の上面部３３が配置される。

複数の第１溝部２４ａの各々の内部に、複数のコイル３０の各々を配置させたとき、各コイル３０の内側には第１内側脚部２３ａが配置され、隣接する各コイル３０の間には第１外側脚部２２ａが配置される。すなわち、隣接する各コイル３０は、これらの間に位置する第１外側脚部２２ａによって仕切られている。コア２０（第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂ）の内部において、コイル３０は第１内側脚部２３ａに引っ掛けられて固定される。

図２Ａに示すように、第２コア２０ｂは、第１ベース部２１ａに対応する第２ベース部２１ｂと、複数の第１外側脚部２２ａの各々に対応する複数の第２外側脚部２２ｂと、複数の第１内側脚部２３ａの各々に対応する複数の第２内側脚部２３ｂと、複数の第１溝部２４ａの各々に対応する複数の第２溝部２４ｂとを有する。

第１外側脚部２２ａおよび第２外側脚部２２ｂは外側脚部２２を構成し、第１内側脚部２３ａおよび第２内側脚部２３ｂは内側脚部２３を構成する。また、第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂはコア２０を構成する。第１コア２０ａと第２コア２０ｂとは、Ｙ軸方向に沿って組み合わされる。

図１Ａ～図１Ｃに示すように、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとを組み合わせた状態において、実装部３４は、コア２０（第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂの各々）の幅方向（Ｙ軸方向）の側面から露出（突出）してはおらず、コア２０のＹ軸方向の内側に収まっている。

コイル３０の各実装部３４（第１側方部２４１の下端部に位置する実装部３４と、第２側方部２４２の下端部に位置する実装部３４）は、図１Ｃに示すように、コア２０の底面（より詳細には、図２Ｂに示す第１側方部２４１の下端および第２側方部２４２の下端）から露出（突出）しているのみである。各実装部３４をコア２０の底面から露出させることにより、実装部３４の周辺に生じる熱を効率的にコア２０の外部に放熱することが可能となっている。

図１Ｃおよび図２Ａに示すように、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとをＹ軸方向に対向させつつ組み合わせると、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの間に、外側脚部２２が形成された位置でＹ軸方向に所定幅を有する第１ギャップ部２５が形成され、内側脚部２３が形成された位置でＹ軸方向に所定幅を有する第２ギャップ部２６が形成される。

図１Ａに示すように、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの組み合わせは、第１ベース部２１ａとはＹ軸方向の反対側に位置する第１コア２０ａの一方側の面と、第２ベース部２１ｂとはＹ軸方向の反対側に位置する第２コア２０ｂの一方側の面とを接着剤等（図示略）を介して接合することにより可能となっている。より詳細には、コア２０ａ，２０ｂの外側脚部２２ａ，２２ｂ同士および／または内側脚部２３ａ，２３ｂ同士が接合される。

図１Ｂ、図１Ｃおよび図２Ａに示すように、第１ギャップ部２５は、Ｘ軸方向に所定の長さを有し、第１外側脚部２２ａと第２外側脚部２２ｂとの間に（外側脚部２２に）形成されている。第１ギャップ部２５のＸ軸方向の長さは、外側脚部２２ａ，２２ｂのＸ軸方向の長さに対応している（等しくなっている）。また、第１ギャップ部２５は、Ｚ軸方向にも所定の長さを有し、その長さは外側脚部２２ａ，２２ｂのＺ軸方向の長さに対応している（等しくなっている）。

複数の第１ギャップ部２５の各々は、複数の外側脚部２２ａ，２２ｂの各々の配置位置に対応して、Ｘ軸方向に所定間隔で形成されている。第１ギャップ部２５のＹ軸方向の間隔は、Ｘ軸方向あるいはＺ軸方向に沿って一定となっている。

第２ギャップ部２６は、Ｘ軸方向に所定の長さを有し、第１内側脚部２３ａと第２内側脚部２３ｂとの間に（内側脚部２３に）形成されている。第２ギャップ部２６のＸ軸方向の長さは、内側脚部２３ａ，２３ｂのＸ軸方向の長さに対応している（等しくなっている）。図示の例では、第２ギャップ部２６のＸ軸方向の長さは、第１ギャップ部２５のＸ軸方向の長さよりも短くなっている。また、第２ギャップ部２６はＺ軸方向にも所定の長さを有し、その長さは第１内側脚部２３ａ，２３ｂのＺ軸方向の長さに対応している（等しくなっている）。

複数の第２ギャップ部２６の各々は、複数の内側脚部２３ａ，２３ｂの各々の配置位置に対応して、Ｘ軸方向に所定間隔で形成されている。第２ギャップ部２６のＹ軸方向の間隔は、Ｘ軸方向あるいはＺ軸方向に沿って一定となっている。

第１ギャップ部２５と第２ギャップ部２６とは、第１側方部２４１または第２側方部２４２を間に挟んで、Ｘ軸方向に沿って交互に配置されており、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの境界線に沿って同一直線状に形成されている。

コア２０のＸ軸方向の両端部に形成される各第１ギャップ部２５のＸ軸方向の長さは、上記各第１ギャップ部２５の内側に形成される５つの第１ギャップ部２５の各々のＸ軸方向の長さよりも小さくなっている。複数の第２ギャップ部２６の各々は、各コイル３０の内側に形成され、図３Ａに示す第１側面部３１と第２側面部３２との間に位置する（挟まれる）。

本実施形態では、コイル３０の内側に位置するコア２０の第２ギャップ部２６のＹ軸方向の間隔は、隣接する各コイル３０の間に位置するコア２０の第１ギャップ部２５のＹ軸方向の間隔よりも大きい。すなわち、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの間に形成されるギャップのうち、第１ギャップ部２５は幅狭部を構成し、第２ギャップ部２６は幅広部を構成しており、第２ギャップ部２６における磁気抵抗は、第１ギャップ部２５における磁気抵抗よりも大きくなっている。

図１Ｃに示すように、第１ギャップ部２５のＹ軸方向の間隔Ｇ１は、好ましくは０．０３～０．３ｍｍであり、さらに好ましくは０．０３～０．２ｍｍである。また、第２ギャップ部２６のＹ軸方向の間隔Ｇ２は、好ましくは０．１～１．０ｍｍであり、さらに好ましくは０．１～０．５ｍｍである。

第１ギャップ部２５は、コア２０の内部にコイル３０を配置した状態では、隣接する各コイル３０を結ぶ方向（本実施形態では、Ｘ軸方向）に延びている。また、詳細な図示は省略するが、コア２０の内部にコイル３０を配置したとき、第２ギャップ部２６は、コイル３０の内周面を結ぶ方向（本実施形態では、Ｘ軸方向）に延びる。

コイル装置１０の製造では、図２Ａに示す第１コア２０ａおよびこれに対応する形状からなる第２コア２０ｂを準備するとともに、図３Ａに示すコイル３０を複数（本実施形態では６個）準備する。次いで、各コイル３０を第１コア２０ａ（第２コア２０ｂ）の第１溝部２４ａ（第２溝部２４ｂ）の内部に配置する。

次いで、第１コア２０ａ（第２コア２０ｂ）の第１溝部２４ａ（第２溝部２４ｂ）に第２コア２０ｂ（第１コア２０ａ）の第２溝部２４ｂ（第１溝部２４ａ）が重複して配置されるように、第１コア２０ａ（第２コア２０ｂ）に第２コア２０ｂ（第１コア２０ａ）を接着剤等で接合することにより、図１Ａ～図１Ｃに示すコイル装置１０が得られる。なお、第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂを予め接着剤等で接合しコア２０を構成した後に、コア２０の上方（上方部２４３が形成されている側）から複数のコイル３０をコア２０の内部に配置してもよい。

本実施形態におけるコイル装置１０では、コイル３０の内側に位置するコア２０の第２ギャップ部２６の間隔が、隣接する各コイル３０の間に位置するコア２０の第１ギャップ部２５の間隔よりも大きい。そのため、第２ギャップ部２６における磁気抵抗は、第１ギャップ部２５における磁気抵抗よりも大きくなる。その結果、あるコイル３０から発生する磁束は、そのコイル３０に隣接するコイル３０の内側（すなわち、磁気抵抗が高い第２ギャップ部２６が形成された部分）を通過することが困難となる一方で、これら各コイル３０の間（すなわち、磁気抵抗が低い第１ギャップ部２５が形成された部分）を容易に通過するようになる。したがって、あるコイル３０から発生した磁束が、そのコイル３０に隣接するコイル３０を通過することを防止することが可能となり、隣接する各コイル３０間の磁気結合を小さくすることができる。

また、隣接する各コイル３０間の磁気結合が小さくなることにより、複数のコイル３０をコア２０内に近接して配置しても良好な磁気特性を得ることが可能となり、コイル装置１０のコンパクト化を効果的に図ることができる。

また、本実施形態では、第１ギャップ部２５は、隣接する各コイル３０を結ぶ方向に延びており、第２ギャップ部２６は、コイル３０の内周面を結ぶ方向に延びている。そのため、あるコイル３０から発生した磁束の大部分が、あるコイル３０とそのコイル３０に隣接するコイル３０との間に形成された第１ギャップ部２５を横切るように通過するようになるとともに、あるコイル３０の内側に形成された第２ギャップ部２６を横切るように通過するようになり、上述した効果を効果的に得ることができる。

また、本実施形態では、コア２０は、隣接する各コイル３０の間に形成される外側脚部２２と、コイル３０の内側に形成される内側脚部２３とを有し、第１ギャップ部２５は、外側脚部２２に形成され、第２ギャップ部２６は、内側脚部２３に形成されている。この場合、あるコイル３０から発生した磁束を外側脚部２２および内側脚部２３に通過させることにより、十分なインダクタンス特性を確保することができる。また、あるコイル３０から発生した磁束を外側脚部２２に形成された第１ギャップ部２５および内側脚部２３に形成された第２ギャップ部２６を通過させることにより、上述した効果を得ることができる。

また、本実施形態では、コイル３０の両端部には、外部回路に接続される実装部３４が形成されている。そのため、実装部３４を介して、コイル３０を外部回路に容易に接続することができる。

また、本実施形態では、コア２０は、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとからなり、第１コア２０ａは、少なくとも１つの第１外側脚部２２ａと、複数の第１内側脚部２３ａとを有し、第２コア２０ｂは、少なくとも１つの第２外側脚部２２ｂと、複数の第２内側脚部２３ｂとを有する。そして、第１ギャップ部２５は、外側脚部２２（第１外側脚部２２ａおよび第２外側脚部２２ｂ）が形成された位置で第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの間に形成され、第２ギャップ部２６は、内側脚部２３（第１内側脚部２３ａおよび第２内側脚部２３ｂ）が形成された位置で第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの間に形成されている。そのため、第１コア２０ａと第２コア２０ｂとの組み合わせにより、第１ギャップ部２５および第２ギャップ部２６を容易に形成することが可能となり、上述した効果を容易に得ることができる。

また、本実施形態では、実装部３４は、コア２０の幅方向（Ｙ軸方向）の側面から露出してはいない。この場合、実装部３４の構成が簡素化される（例えば、図７に示すコイル１３０のように、突出部３４０を実装部３４に具備させる必要がない）ため、コイル３０をコア２０の内部に容易に配置する（例えば、コア２０の上方から差し込むように挿入する）ことが可能となり、コイル装置１０の製造が容易になる。

第２実施形態
本発明の第２実施形態に係るコイル装置は、以下の点が相違するのみであり、その他の構成は、前述した第１実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏し、重複する部分の説明は省略する。また、図面において、第１実施形態と共通する部材には、共通する符号を付してある。

図５Ａに示すように、コイル装置１１０は、コア１２０と、複数（本実施形態では３個）のコイル１３０とを有する。コア１２０は、第１コア１２０ａと第２コア１２０ｂとからなり、コア１２０ａ，１２０ｂを組み合わせて構成される。図６に示すように、第１コア１２０ａは、切欠部１２７を有するという点において、第１実施形態における第１コア２０ａ（図２Ｂ参照）とは異なる。なお、以下において、第２コア１２０ｂの形状は第１コア１２０ａの形状と同様であるため、その説明については省略する。

切欠部１２７は、図２Ｂにおいて、第１外側脚部２２ａと第１内側脚部２３ａとの間に位置する第１ベース部２１ａの下端部をＹ軸方向に向かって切り欠くことにより形成される。切欠部１２７は第１側方部２４１または第２側方部２４１の下端部に連続的に接続されており、切欠部１２７には図７に示すコイル１３０の実装部１３４の一部（後述する突出部３４０）を挿通させることが可能となっている。

図７に示すように、コイル１３０は実装部１３４を有する。実装部１３４は、複数（図示の例では４個）の突出部３４０を有するという点において、第１実施形態における実装部３４とは異なる。

第１側面部３１側の実装部１３４が有する２個の突出部３４０，３４０のうち、一方の突出部３４０は実装部１３４におけるＹ軸方向の一方側に位置し、Ｙ軸方向の一方側に向かって突出している。他方の突出部３４０は、実装部１３４におけるＹ軸方向の他方側に位置し、Ｙ軸方向の他方側に向かって突出している。

第２側面部３２側の実装部１３４が有する２個の突出部３４０，３４０のうち、一方の突出部３４０は実装部１３４におけるＹ軸方向の一方側に位置し、Ｙ軸方向の一方側に向かって突出している。他方の突出部３４０は、実装部１３４におけるＹ軸方向の他方側に位置し、Ｙ軸方向の他方側に向かって突出している。

突出部３４０のＹ軸方向への突出幅は、上述した切欠部１２７のＹ軸方向の長さと略等しくなっており、突出部３４０は切欠部１２７の内側に配置される。

本実施形態では、図５Ａに示すように、突出部３４０（実装部１３４の一部）は、コア１２０の幅方向（Ｙ軸方向）の側面から露出している。より詳細には、図７に示す実装部１３４のＹ軸方向の一方側に位置する各突出部３４０は、図５Ａに示す第１コア１２０ａの第１ベース部２１ａの下端部からＹ軸方向の外側に露出（突出）している。実装部１３４のＹ軸方向の他方側に位置する各突出部３４０は、第２コア１２０ｂの第２ベース部２１ｂの下端部からＹ軸方向の外側に露出（突出）している。

図５Ｂに示すように、実装部１３４は、コア１２０の底面からＺ軸方向の下方に向けて突出している。実装部１３４の突出幅は、突出部３４０のＺ軸方向の高さと同程度であるか、それよりも小さい。実装部１３４において、コイル１３０のＹ軸方向幅は、コア１２０のＹ軸方向幅と略等しくなっている。

本実施形態では、実装部１３４の一部（突出部３４０）が、コア１２０の幅方向の側面から露出している。そのため、コイル装置１１０を外部回路基板に実装するときに、コア１２０の側面から露出した実装部１３４の一部（突出部３４０）にはんだフィレットを形成することが可能となり、外部回路に対するコイル装置１１０の実装強度を向上させることができる。また、突出部３４０に形成されたはんだフィレットの状態に基づいて、実装部１３４に対するはんだの付き具合を確認することができる。

また、本実施形態では、突出部３４０を設けた分だけコイル１３０（実装部１３４）の横幅が広くなるため、外部回路の配線（ランド）を短くすることが可能であり、直流抵抗（ＤＣＲ）を低減することができる。

また、実装部１３４に突出部３４０が具備されることにより、実装部１３４のＹ軸方向の横幅が大きくなり、コイル装置１１０を外部回路に実装したときに、実装姿勢における安定性を向上させ、コイル装置１１０を外部回路に安定的に実装することができる。

第３実施形態
本発明の第３実施形態に係るコイル装置は、以下の点が相違するのみであり、その他の構成は、前述した第１実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏し、重複する部分の説明は省略する。また、図面において、第１実施形態と共通する部材には、共通する符号を付してある。

図８に示すように、コイル装置２１０は、複数（本実施形態では３個）のコイル２３０を有する。図９Ａに示すように、コイル２３０は実装部２３４を有し、実装部２３４は、屈曲部３４１を有するという点において、第１実施形態における実装部３４とは異なる。

第１側面部３１側の実装部２３４が有する屈曲部３４１は、第１側面部３１の下端部をＺ軸方向からＸ軸方向に略直角に屈曲させた形状を有する。第２側面部２３２側の実装部２３４が有する屈曲部３４１は、第２側面部３２の下端部をＺ軸方向からＸ軸方向に略直角に屈曲させた形状を有する。

図８に示すように、コア２０の内部に複数（３個）のコイル２３０を配置させた状態において、いずれのコイル２３０においても、第１側面部２３１側の実装部２３４が有する屈曲部３４１の延在方向と、第２側面部２３２側の実装部２３４が有する屈曲部３４１の延在方向とは等しくなっている。

本実施形態では、各コイル２３０の実装部２３４（屈曲部３４１）は、複数（３個）のコイル２３０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿うように延在している。そのため、各コイル２３０の実装部２３４を介してコイル装置２３０のバランスを十分に確保することが可能となり、コイル２３０のＹ軸方向の横幅が狭いような場合であっても、コイル装置２３０を安定して外部回路に実装することができる。

また、本実施形態では、隣接する一方のコイル２３０の実装部２３４（屈曲部３４１）と他方のコイル２３０の実装部（屈曲部３４１）とは、略同一の方向に延びている。そのため、隣接する一方のコイル２３０の実装部２３４と他方のコイル２３０の実装部２３４との間の間隔を十分に大きく確保する（あるいは一定間隔とする）ことが可能となり、隣接する各コイル２３０間におけるショート不良を防止することができる。

第４実施形態
本発明の第４実施形態に係るコイル装置は、以下の点が相違するのみであり、その他の構成は、前述した第１実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏し、重複する部分の説明は省略する。また、図面において、第１実施形態と共通する部材には、共通する符号を付してある。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、コイル装置３１０は、第１コア３２０ａと第２コア３２０ｂとを有する。本実施形態では、第１コア３２０ａと第２コア３２０ｂとは、対応する形状を有してはおらず、異なる形状からなる。

図１１に示すように、第１コア３２０ａは、複数（図示の例では４個）の第１外側脚部３２２ａと、複数（図示の例では３個）の第１内側脚部３２３ａとを有する。第１外側脚部３２２ａは、その突出方向の長さ（長手方向に沿う長さ）が、第１実施形態における第１外側脚部２２ａに比べて長くなっている。第１内側脚部３２３ａは、その突出方向の長さ（長手方向に沿う長さ）が、第１実施形態における第１内側脚部２３ａに比べて長くなっている。本実施形態では、第１コア３２０ａの第１外側脚部３２２ａのみで外側脚部３２２が構成されており、第１コア３２０ａの第１内側脚部３２３ａのみで内側脚部３２２が構成されている。

第２コア３２０ｂは、第２ベース部２２１ｂのみを有し、第１実施形態における第２外側脚部２２ｂおよび第２内側脚部２３ｂに対応する構成を具備しおらず、平板形状（Ｉ型形状）のコアからなる。

第１コア３２０ａと第２コア３２０ｂとをＹ軸方向に対向させつつ組み合わせると、第１コア３２０ａと第２コア３２０ｂとの間に、外側脚部３２２が形成された位置でＹ軸方向に所定幅を有する第１ギャップ部２５が形成され、内側脚部３２３が形成された位置でＹ軸方向に所定幅を有する第２ギャップ部２６が形成される。したがって、本実施形態のように、第１コア３２０ａおよび第２コア３２０ｂの形状を変更した場合であっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

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。

上記各実施形態において、図１Ｃに示す第１ギャップ部２５のＹ軸方向幅Ｇ１は０であってもよい。この場合も、Ｇ１＜Ｇ２とすることが可能であり、上記各実施形態と同様の効果が得られる。また、この場合、第１ギャップ２５が省略されることになるため、コア２０を１個のコア（すなわち、第２ギャップ２６のみが形成されたコア）で構成することが可能である。

上記第１実施形態では、図１Ａに示すように、コイル装置１０の内部には６個のコイル３０が配置されていたが、コイル３０の数は、複数であれば特に限定されるものではない。上記第２実施形態および第３実施形態についても同様である。

上記第１実施形態では、図２Ａに示すように、第１コア２０ａには、複数（図２Ｂに示す例では７個）の第１外側脚部２２ａが具備されていたが、第１外側脚部２２ａの数はこれに限定されるものではない。例えば、第１コア２０ａには、第１外側脚部２２ａが１個だけ具備されていてもよい。ただし、この場合、第１外側脚部２２ａは、２個の第１内側脚部２２ａ，２２ａの各々の間に配置される。また、第１外側脚部２２ａの数は、２個以上６個以下であってもよく、あるいは８個以上であってもよい。上述した点は第２コア２０ｂについても同様である。

また、上記各実施形態では、図１Ｃに示すように、第１ギャップ部２５は、Ｙ軸方向に沿ってまっすぐに延びていたが、Ｙ軸に対して傾斜して延びていてもよい。また、第２ギャップ部２６についても同様である。

上記第２実施形態では、図５Ａに示すように、コア１２０は各々同一形状からなる対称なコア１２０ａ，１２０ｂの組み合わせにより構成されたが、コア１２０の構成はこれに限定されるものではなく、各々異なる形状からなる非対称なコア１２０ａ，１２０ｂの組み合わせにより構成されてもよい。例えば、コア１２０は、Ｅ型形状のコアと平板形状（Ｉ型形状）のコアとからなるＥＩ型のコアであってもよい。この場合、Ｅ型形状のコアの脚部と平板形状のコアの板面との組み合わせ位置に第１ギャップ部２５および第２ギャップ部２６を形成することが可能となり、この場合も上記第２実施形態と同様の効果が得られる。上記第３実施形態についても同様である。

上記各実施形態において、図３Ｂに示すように、コイル３０のＹ軸方向の横幅Ｌ１は、コイル３０の高さ方向（Ｚ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）の長さＬ２よりも大きくてもよい。このような構成とすることにより、コア２０の内部に複数のコイル３０を配置する場合であっても、複数のコイル３０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿う方向のコア２０の長さを短くすることが可能となり、コイル装置１０の小型化（薄型化）を図ることができる。

上記各実施形態において、コア２０は、複数のコイル３０の上方を覆う天板部を有していてもよい。この場合、天板部は図１Ａに示す第１コア２０ａおよび第２コア２０ｂの各々の第１外側脚部２２ａの上端面を覆うように取り付けられる。このような構成とすることにより、天板部の上面を吸着面として用いることが可能となり、コイル装置１０のハンドリング性能を高めることができる。なお、天板部はコア２０とは別体で構成されていてもよく、あるいはコア２０と一体に構成されていてもよい。

上記第３実施形態において、図９Ｂに示すように、第１側面部２３１側の実装部２３４が有する屈曲部３４１の延在方向と、第２側面部２３２側の実装部２３４が有する屈曲部３４１の延在方向とは異なっていてもよい。図示の例では、第１側面部２３１側の実装部２３４が有する屈曲部３４１と、第２側面部２３２側の実装部２３４が有する屈曲部３４１とはＸ軸方向に沿って互いに反対側を向いている。

１０，１１０，２１０，３１０…コイル装置
２０，１２０，３２０…コア
２０ａ，１２０ａ，３２０ａ…第１コア
２０ｂ，１２０ｂ，３２０ｂ…第２コア
２１ａ…第１ベース部
２１ｂ…第２ベース部
２２，３２２…外側脚部
２２ａ，３２２ａ…第１外側脚部
２２ｂ…第２外側脚部
２３，３２３…内側脚部
２３ａ，３２３ａ…第１内側脚部
２３ｂ…第２内側脚部
２４ａ…第１溝部
２４ｂ…第２溝部
２４１…第１側方部
２４２…第２側方部
２４３…上方部
２５…第１ギャップ部
２６…第２ギャップ部
１２７…切欠部
３０，１３０，２３０…コイル
３１…第１側面部
３２…第２側面部
３３…上面部
３４，１３４，２３４…実装部
３４０…突出部
３４１…屈曲部

Claims (12)

1. 略直方体状の外形状を有するコアと、
   前記コアの内部に所定の方向に沿って配置される複数のコイルと、を有し、
   前記コアは、
   隣接する前記各コイルの間に位置し、前記所定の方向に直交する前記コアの幅方向に間隔を有している第１ギャップ部と、
   前記コイルの内側に位置し、前記幅方向に間隔を有している第２ギャップ部と、を有し、
   前記コアの前記第２ギャップ部の間隔は、前記コアの前記第１ギャップ部の間隔よりも大きいコイル装置。
2. 前記第１ギャップ部は、隣接する前記各コイルを結ぶ方向に延びており、
   前記第２ギャップ部は、前記コイルの内周面を結ぶ方向に延びている請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記コアは、隣接する前記各コイルの間に形成される外側脚部と、前記コイルの内側に形成される内側脚部とを有し、
   前記第１ギャップ部は、前記外側脚部に形成され、
   前記第２ギャップ部は、前記内側脚部に形成されている請求項１または２に記載のコイル装置。
4. 前記コイルの両端部には、外部回路に接続される実装部が形成されている請求項１～３のいずれかに記載のコイル装置。
5. 前記実装部の一部は、前記コアの幅方向の側面から露出している請求項４に記載のコイル装置。
6. 前記実装部は、前記コアの幅方向の側面から露出してはいない請求項４に記載のコイル装置。
7. 前記実装部は、複数の前記コイルの配列方向に沿うように延在している請求項４～６のいずれかに記載のコイル装置。
8. 隣接する一方の前記コイルの前記実装部と他方の前記コイルの前記実装部とは、略同一の方向に延びている請求項４～７のいずれかに記載のコイル装置。
9. 前記コアは、複数の前記コイルの上方を覆う天板部を有する請求項１～８のいずれかに記載のコイル装置。
10. 前記コイルの横幅は、前記コイルの高さ方向に直交する方向の長さよりも大きい請求項１～９のいずれかに記載のコイル装置。
11. 前記コアは、第１コアと第２コアとからなり、
    前記第１コアは、少なくとも１つの前記外側脚部と、複数の前記内側脚部とを有し、
    前記第２コアは、少なくとも１つの前記外側脚部と、複数の前記内側脚部とを有し、
    前記第１ギャップ部は、前記外側脚部が形成された位置で前記第１コアと前記第２コアとの間に形成され、
    前記第２ギャップ部は、前記内側脚部が形成された位置で前記第１コアと前記第２コアとの間に形成される請求項３に記載のコイル装置。
12. 前記コアは、Ｅ型形状のコアと平板形状のコアとからなる請求項１～１０のいずれかに記載のコイル装置。
    

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