WO2016052251A1 - コイル装置 - Google Patents

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heat
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coil device
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祐子 金澤
勝 篠田
清人 小野
哲 山中
北岡　幹雄
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Fdk株式会社
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    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292—Surface mounted devices

Definitions

  • the present invention relates to a coil device including coil parts such as a transformer and a choke coil. Specifically, the present invention relates to a heat dissipation technique in a coil device.
  • FIG. 1A and 1B show the basic structure of the coil device 1.
  • FIG. 1A is a perspective view of the coil device 1.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 1A. That is, FIG. 1B shows the vertical cross section in the vertical and horizontal directions when the winding axis of the coil 4 is defined as the vertical direction and the vertical and horizontal directions are defined as shown in FIG. 1A. It is a figure when it sees in a direction.
  • the coil device 1 includes a well-known EE type core 2 in which two core members (2u, 2d) having side surfaces on the left and right sides and having an E shape when viewed from the front and rear are opposed to each other in the vertical direction.
  • an electronic component such as a transformer (hereinafter also referred to as a coil component 10) including a coil 4 formed by winding a conductive wire around the middle leg 3 of the core 2.
  • the lower surface 11 of the core 2 is in contact with the heat dissipation substrate 5 made of metal. As a result, heat generated by energizing the coil 4 is guided to the heat radiating substrate 5 through the core 2 so that the coil component 10 is cooled.
  • electronic modules such as a DC-DC converter configured using the coil device 1 are required to be downsized and have high output.
  • the higher output of the coil device 1 is directly connected to the higher output of the electronic module, and the downsizing of the coil device 1 having a large mounting area compared to other electronic components greatly contributes to the downsizing of the electronic module.
  • the core 2 of the coil device 1 is provided with a gap (FIG. 1A, FIG. 1B, reference numeral 20) for preventing magnetic saturation.
  • the gap 20 that is an air layer having a low thermal conductivity is indispensable.
  • the temperature of the upper core member 2u that is not in direct contact with the heat dissipation board 5 is lowered because the path from the middle leg 3 around which the coil 4 serving as a heat source is wound to the heat dissipation board 5 is substantially divided. Hateful.
  • substrate 5 will become small, and also heat radiation will become difficult.
  • downsizing reduces the heat capacity of the core 2, and the temperature tends to rise even with the same amount of heat.
  • the surface area of the core 2 that touches the atmosphere or radiates to the atmosphere is reduced, and heat cannot be effectively released into the atmosphere. If the heat radiation is insufficient, the coil device 1 causes a thermal runaway and the coil device 1 malfunctions.
  • the downsizing of the electronic module also means that electronic components are mounted at a high density around the coil device 1, and the electronic components around the coil device 1 may be damaged by heat. Of course, if a cooling device (such as a fan) is installed to suppress the temperature rise, the electronic module cannot be increased in size.
  • Patent Document 1 a technique such as the following Patent Document 1 has been developed.
  • the transformer mounting apparatus described in Patent Document 1 includes a transformer mounted above a flat heat sink made of metal, a heat radiating sheet placed on the core upper surface of the transformer, and an upper portion of the transformer while fixing the heat radiating sheet. And a transformer mounting member for guiding the heat to the heat sink.
  • the transformer mounting member includes a ceiling portion that holds the heat-dissipating sheet from above, and a mounting arm portion that is bent downward and hangs downward along the side surface of the core while continuing to the ceiling portion.
  • An end of the mounting arm portion is formed with a mounting portion bent at a right angle toward the outside so as to face the heat sink, and the mounting portion is screwed to the heat sink (heat dissipation substrate).
  • an object of the present invention is to provide a coil device that can effectively dissipate heat without increasing the mounting area.
  • a coil device includes two core members, a conductive wire wound around a core formed by vertically disposing the two core members through a gap, and a metal And at least one of the two core members is an E-type core member, and the E-type core member has side surfaces on the left and right sides, and the conductive wire is wound.
  • the middle leg to be rotated is formed to extend in the vertical direction, and the first and second heat radiating plates are formed to be bent so as to contact the upper surface and the side surface of the core,
  • the edges are arranged symmetrically with respect to the core via a gap, and the other edge is formed so as to be able to contact a metal heat dissipation board on which the core is placed.
  • the core is a coil device that is an EI type core in which the core member disposed below is the E type core member and the core member disposed above is the I type core member.
  • a coil device may be provided that includes means for holding the gap between the first and second heat radiating plates at a constant distance.
  • a coil device in which a ratio ⁇ w / W between the left-right width W of the core and the gap ⁇ w between the two heat sinks is 0.3 or less can also be used.
  • the heat dissipation board may be incorporated on the circuit board.
  • the core constituting the coil component is configured to contact the heat dissipation substrate.
  • FIGS. 1A and 1B are views showing a coil device 1a according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a perspective view of the coil device 1a.
  • 2B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 2A.
  • the coil device 1a is attached to the middle leg 3 of the EE type core 2 in the same manner as the coil device 1 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the coil component 10 is formed by winding the coil 4.
  • the coil device 1 a is placed on the heat dissipation board 5 and thereby contacts the heat dissipation board 5.
  • this coil apparatus 1a is equipped with the structure (heat dissipation part 30) for conducting efficiently the heat
  • the coil device 1 a includes two heat radiating plates 30 ⁇ / b> L and 30 ⁇ / b> R as the heat radiating part 30.
  • each L-shaped heat radiation plate (30L, 30R) is configured to correspond to the front-rear length of the core 2 (hereinafter, depth D).
  • the L-shaped heat radiation plate 30L is attached to the core 2 so as to be in contact with the upper surface 12 and the left side surface 13L of the core 2.
  • the L-shaped heat radiation plate 30R is attached to the core 2 so as to contact the upper surface 12 and the right side surface 13R of the core 2.
  • One end (31L, 31R) of each of these two L-shaped radiator plates (30L, 30R) is opposed to the upper surface 12 of the core 2.
  • the L-shaped heat radiation plate 30L extends from the one end 31L toward the left side along the upper surface 12 of the core 2, bends downward at the left end portion of the upper surface 12, and is formed on the left side surface 13L of the core 2.
  • the other end 32 ⁇ / b> L contacts the upper surface 6 of the heat dissipation substrate 5.
  • the L-shaped heat dissipation plate 30R extends from the one end 31R to the right along the upper surface 12 of the core 2 and bends downward at the right end of the upper surface 12 to It extends downward along the right side surface 13 ⁇ / b> R, reaches the lower end of the right side surface 13 ⁇ / b> R, and the other end 32 ⁇ / b> R contacts the upper surface 6 of the heat dissipation substrate 5.
  • the presence or absence of the thermal radiation part 30, the shape of the thermal radiation part 30, etc. differ.
  • Various coil devices s1, s2, s3, s4 were used as samples, and the coil component 10 was heated by energizing the coils 4 of the samples s1, s2, s3, s4. And the temperature of the core 2 was investigated.
  • the sample s1 corresponds to the coil device 1 and the sample s4 corresponds to the coil device 1a.
  • Each of the samples s1, s2, s3, and s4 is configured using the same core 2.
  • the core 2 is EE type as described above, and is made of ferrite.
  • the gap 20 is formed by vertically disposing two E-shaped core members (2u, 2d) through a film made of PET or the like.
  • FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 3C, and FIG. 3D are diagrams corresponding to the cross section taken along the line bb in FIG. 2A of the samples s1, s2, s3, and s4, and the structures of the samples s1, s2, s3, and s4 Is shown.
  • the prepared samples s 1, s 2, s 3, and s 4 are classified into four types according to the presence / absence of the heat radiating portion 30 and the shape of the heat radiating portion 30.
  • FIG. 3A shows a sample s1 of a type in which the heat radiating unit 30 is not provided, and corresponds to the coil device 1 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 3B shows a sample s ⁇ b> 2 of a type in which a rectangular flat plate-like heat sink 30 a is disposed as the heat sink 30 on the entire upper surface 12 of the core 2.
  • the sample s3 shown in FIG. 3C is a type in which a U-shaped heat radiation plate 30b integrally formed so as to be in contact with the upper surface 12 and the side surfaces (13L, 13R) of the core 2 is used as the heat radiation portion 30.
  • Two lower ends (32L, 32R) of the heat dissipation plate 30b are in contact with the upper surface 6 of the heat dissipation substrate 5.
  • FIG. 3D shows a sample s4 of a type in which two L-shaped heat radiation plates (30L, 30R) are arranged to face each other to form a heat radiation portion 30, and the coil device 1a according to the first embodiment also belongs to this type.
  • the sample s4 of the type shown in FIG. 3D there are four types (hereinafter referred to as samples s4a, s4b, s4c, and s4d) in which the distance ⁇ w between the two L-shaped radiator plates 30L and 30R is 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm. Prepared).
  • the heat sinks (30a, 30b, 30L, 30R) used for the samples s2 to s4 are aluminum plates with a thickness of 1 mm.
  • the coil 4 of the sample s1 without the heat radiating portion 30 shown in FIG. 3A is energized, and the temperature at the position just above the middle foot 3 on the upper surface 12 of the core 2 (hereinafter also referred to as the measurement point P) is 50 ° C.
  • the calorific value of the core 2 was determined.
  • each sample (s1 to s3, s4a to s4d) was energized so that the heat generation amount of the core 2 of each sample (s1 to s3, s4a to s4d) was the same as the heat generation amount of the sample s1.
  • the magnitude of the current applied to the coil 4 of each sample is determined in consideration of the temperature dependence of the amount of heat generated when the core 2 is energized. It is adjusted so that Thereby, it is possible to compare the difference in heat radiation performance of the heat radiation part 30 of each sample (s1 to s3, s4a to s4d).
  • the temperature at the measurement point P of each sample was measured.
  • the temperature at the measurement point P is maximum in any of the samples (s1 to s3, s4a to s4d).
  • the samples (s2, s3, s4a to s4d) having the heat radiating plates (30a, 30b, 30L, 30R) are compared to the sample s1, which is the coil device 1 without the heat radiating unit 30. It was confirmed that the heat dissipation effect was high. Further, the sample (s3) in which the heat sink (30b, 30L, 30R) is in contact with the upper surface 12 and the side surfaces (13L, 13R) of the core 2 rather than the sample s2 in which the heat sink 30a is disposed only on the upper surface 12 of the core 2. S4a to s4d) had a higher heat dissipation effect.
  • the heat sink 30b is the entire surface of the upper surface 12 and the side surfaces (13L and 13R) of the core 2 in the samples (s4a to s4c).
  • the heat dissipation effect was higher than that of the sample s3 in contact with. This is because the heat radiating plate 30b of the sample s3 is integrally formed with a "U" shape that opens downward, and the core 2 and the heat radiating plate 30b follow each other when the core 2 generates heat. This is probably because the heat could not be integrally deformed. That is, it can be considered that the contact state between the upper surface 12 and the side surfaces (13L, 13R) of the core 2 and the heat sink 30b is not maintained and the heat conduction efficiency from the core 2 to the heat sink 30b is lowered.
  • ⁇ About heat sink gap ⁇ w> As described above, the heat generated in the core 2 can be effectively radiated by disposing the two L-shaped heat radiating plates (30L, 30R) opposite to the left and right of the core 2 via the gap ⁇ w. However, if the gap ⁇ w is too wide, the heat dissipation effect is reduced. Therefore, it is necessary to appropriately set the value of the gap ⁇ w according to the width W of the core 2. On the other hand, if there is any index for setting the gap ⁇ w, the work of optimizing the gap ⁇ w each time according to the coil device 1a having a different width W of the core 2 becomes unnecessary. Therefore, the relationship between the ratio of the gap ⁇ w to the width W of the core 2 ( ⁇ w / W) and the temperature at the measurement point P was examined.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship.
  • the gap ⁇ w 0. It can be said that the heat radiation effect can be enhanced as compared with the sample s3 using the U-shaped heat radiation plate 30b. Therefore, if it is not necessary to strictly control the temperature, the ratio ⁇ w / W of the gap ⁇ w between the two heat sinks (30L-30R) to the width W of the core 2 may be set to 0.3 or less.
  • the temperature of the coil apparatus 1a rises because the heat from the conducting wire is transmitted to the middle leg 3 of the core 2.
  • the middle foot 3 is divided by the gap 20 at the center in the vertical direction. That is, the heat generated by the conductive wire wound below the gap 20 at the center of the upper and lower sides of the middle foot 3 is directly transmitted from the lower E-shaped core member 2d to the heat radiating substrate 5 having a large heat capacity.
  • the heat generated by the conductive wire wound above the gap 20 at the upper and lower center of the middle foot 3 is radiated from the upper E-shaped core member 2u to the heat radiating plates (30L, 30R).
  • FIG. 5A is a perspective view of the coil device 1b
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 5A
  • the coil device 1b according to the second embodiment includes an EI type core 102 in which an E type core member 102d is disposed below the I type core member 102u.
  • a coil 4 is formed by winding a conductive wire around the middle leg 3 of the E-shaped core member 102d.
  • two L-shaped heat sinks (30L, 30R) having the same front-rear width as the depth D of the core 102 are arranged on the left and right sides of the core 102 so as to face each other on the upper surface 12 of the core 102. Has been.
  • the gap ⁇ w between the two L-shaped heat sinks (30L-30R) is set to 5 mm, 10 mm. , 15 mm, and 20 mm (hereinafter referred to as samples s5a to s5d) were prepared, and the temperature at the measurement point P in each of the samples s5a to s5d was examined.
  • the outer shape and shape of the coil 4 and the amount of heat generated to the core 2 are the same as those of the samples (s1 to s3, s4a to s4d) shown in Table 1.
  • Table 2 shows the temperature at the measurement point P in the samples (s5a to s5d).
  • the coil device 1c is configured to more reliably maintain the contact state between the cores 2 and 102 and the heat radiating unit 30.
  • the heat radiating plate 130L and the heat radiating plate 130R each have an end portion 133L and an end portion 133R formed in a crank shape bent upward from the upper surface 12 of the core 2, and the two heat radiating plates (130L, 130R)
  • the upper ends (133L, 133R) are configured to face each other in the left-right direction. Further, in the initial state before the coil 4 is energized, that is, before the heat is generated, the end portions (133L-133R) of the two heat sinks (130L, 130R) are separated from each other with a gap ⁇ w therebetween.
  • the ends (133L-133R) of the two heat sinks (130L, 130R) that are engaged with each other are fixed by bolts 134 or the like.
  • the coil device 1c having such a structure, even if the core 2 repeatedly expands and contracts, if the coil 4 is in an energized state, the core 2 is thermally expanded with respect to the initial state, and two heat dissipations The plates (130L, 130R) are urged in directions close to each other. And even if the core 2 is cooled rapidly and the core 2 contracts greatly in a short time, the two heat sinks 130L and 130R follow the contraction of the core 2 by the biasing force, and the core 2 and the heat sink Contact with (130L, 130R) can be maintained. Thereby, the contact state between the core 2 and the heat sink (130L, 130R) is more reliably maintained.
  • the coil device 1c is configured to include means (for example, a bolt 134) that keeps the gap ⁇ w between the two heat sinks (130L, 130R) spaced apart from each other on the left and right sides of the core 2 constant. It has a heat dissipation structure that can cope with the case where the core 2 expands or contracts irregularly.
  • the lower end (32L, 32R) of the heat radiating plate (30L, 30R, 130L, 130R) is only in contact with the heat radiating substrate 5, but there is a margin in the mounting area. If there is, the lower end (32L, 32R) side of the heat radiating plate (30L, 30R, 130L, 130R) may be fixed to the heat radiating substrate 5 by screwing or the like.
  • the two heat sinks (30L, 30R, 130L, 130R) are arranged symmetrically with respect to the core 2 via the gap ⁇ w, while the upper surface 12 and the side surfaces (13L, 13R) of the core 2 and What is necessary is just to contact the thermal radiation board
  • FIG. 1 the two heat sinks (30L, 30R, 130L, 130R) are arranged symmetrically with respect to the core 2 via the gap ⁇ w, while the upper surface 12 and the side surfaces (13L, 13R) of the core 2 and What is necessary is just to contact the thermal radiation board
  • Each sample s1, s2, s3, s4, s5 prepared for examining the heat radiation effect including the first and second embodiments is composed of a heat sink (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) as a core. (2,102) and fixed by the dead weight of the heat sink (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R).
  • an adhesive or the like is used to prevent the heat sinks (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) from falling off. It is also possible to fix the heat sinks (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) to the core (2, 102).
  • an adhesive or the like is used to prevent heat conduction from the core (2, 102) to the heat radiating plates (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) with the heat radiating plates (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) and the surface of the core (2, 102) are preferably not interposed.
  • the adhesive is interposed between the heat sink (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) and the surface of the core (2, 102). You can also In this case, by using an adhesive, the heat radiating plates (30a, 30b, 30L, 30R, 130L, 130R) and the cores (2, 102) can be more strongly bonded easily.
  • heat can be effectively radiated without increasing the mounting area. It is also possible to cope with downsizing and high output.
  • the present invention is suitable for a small and large output DC-DC converter.
  • Coil device s1, s2, s3, s4, s5 Coil device (sample) 2,102 Core 2u, 2d, 102u, 102d Core member 3 Core midfoot 4 Coil 5 Heat dissipation board 10 Coil component 11 Lower surface 12 Upper surface 13 Side surface 13L Left side surface 13R Right side surface 20 Gap 30 Heat dissipation portions 30a, 30b, 30L, 30R , 130L, 130R Heat sink 133L End 133R End

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Abstract

　二つのコア部材と、前記二つのコア部材をギャップを介して上下方向で対向配置させてなるコアに巻回される導線と、金属板からなる第１および第２の放熱板と、を備え、前記二つのコア部材の少なくとも一方はＥ型コア部材であり、当該Ｅ型コア部材は、左右に側面を有するとともに、前記導線が巻回される中足が上下方向に延長して形成され、前記第１および第２の放熱板は、前記コアの上面および側面に接触するように屈曲して形成されているとともに、それぞれの一方の縁端同士が間隙を介して前記コアに対して左右対称に配置されて、他方の縁端が、前記コアを載置する金属製の放熱基板に接触可能に形成されてなる、ことを特徴とするコイル装置。

Description

コイル装置
　本発明はトランスやチョークコイルなどのコイル部品を含んで構成されるコイル装置に関する。具体的には、コイル装置における放熱技術に関する。
　図１Ａ及び図１Ｂにコイル装置１の基本構造を示した。図１Ａはコイル装置１の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａにおけるａ－ａ矢視断面図である。すなわち図１Ｂは、コイル４の巻回軸を上下方向として、図１Ａに示したように左右前後の各方向を規定したときに上下左右方向の縦断面を図１Ａに示した矢印（ａ－ａ）方向で見たときの図である。そしてこのコイル装置１は、左右に側面を有するとともに前後正面から見たときの形状がＥ字型をした二つのコア部材（２ｕ、２ｄ）を上下方向で対向配置した周知のＥＥ型のコア２と、コア２の中足３に導線が巻回されてなるコイル４とを備えたトランスなどの電子部品（以下、コイル部品１０とも言う）を含んで構成されている。そしてコア２の下面１１が金属からなる放熱基板５に接触している。それによってコイル４に通電することで発生した熱がコア２を介して放熱基板５に導かれ、コイル部品１０が冷却されるようになっている。
　ところでコイル装置１を用いて構成されるＤＣ－ＤＣコンバーターなどの電子モジュールには小型化とともに高出力化が求められている。そしてコイル装置１の高出力化は電子モジュールの高出力化に直結し、他の電子部品と比較すると実装面積が大きいコイル装置１の小型化は電子モジュールの小型化に大きく寄与する。しかしながらコイル装置１を高出力化したり小型化したりしようとするとコイル４にて発生した熱を効率よく放熱させることが難しくなるという問題がある。
　具体的には、コイル装置１の高出力化を達成するためにはコイル４に流す電流を大きくすることになるが、コア２の飽和磁束密度を超えるような大電流がコイル４に流れてしまうとコイル装置１を駆動するスイッチング素子を破壊してしまう可能性がある。そこでコイル装置１のコア２には磁気飽和を防止するためのギャップ（図１Ａ、図１Ｂ、符号２０）が設けられている。しかし高出力化を目指せば、結局のところ、コイル４の巻線にはある程度大きな電流を流してより大きな磁束密度を得ようとすることになり、高出力化に対応するコイル装置１では自ずと発熱が大きなものとなる。そしてコイル装置１の高出力化には熱伝導率の低い空気の層である上記のギャップ２０が必須の構成となっている。そのため、コイル装置１の高出力化と放熱効率の向上とを両立させることが難しくなる。とくに放熱基板５に直接接触していない上側のコア部材２ｕは、熱源となるコイル４が巻回されている中足３から放熱基板５までの経路が実質的に分断されているため温度が下がりにくい。加えてコイル装置１の小型化を達成しようとすると放熱基板５との接触面積が小さくなりさらに放熱が難しくなる。もちろん小型化によりコア２の熱容量が下がり、同じ熱熱量でも温度は上昇しやすくなる。同時に小型化によりコア２が大気に触れる、若しくは大気に放射する表面積が小さくなり、熱を効果的に大気放出することができない。放熱が不十分であればコイル装置１が熱暴走を起こしコイル装置１が機能不全となる。また電子モジュールの小型化は、コイル装置１の周辺に電子部品を高密度で実装することでもあり、コイル装置１の周辺の電子部品が熱によって破損する可能性もある。もちろん、温度上昇を抑えるための冷却装置(ファンなど)を設置すれば電子モジュールの大型化は免れない。
　そこで以下の特許文献１のような技術が開発されている。
特開２００９－２０６３０８号公報
　上記特許文献１に記載のトランス取付装置は、金属からなる平板状のヒートシンクの上方に実装されたトランスと、トランスのコア上面に載置された放熱シートと、この放熱シートを固定しつつトランス上部の熱をヒートシンクに導くためのトランス取付部材とから構成されている。トランス取付部材は、放熱シートを上方から押さえる天井部と、天井部に連続しつつコアの側面に沿うように下方に向かって屈曲して垂下する取付腕部とから構成されている。そして取付腕部の末端はヒートシンクと対面するように外方に向かって直角に屈曲した取付け部が形成されており、その取付部がヒートシンク(放熱基板)にネジ止めされる。
　しかしこの特許文献１に記載されたトランス取付装置では、コア上面の熱をその上面に接触する放熱シートとその放熱シートに接触するトランス取付部材を介してヒートシンクにまで導いていることから、熱伝導の効率が低く、高出力化に対応したコイル装置では大きな放熱効果が得られない。またトランス取付部材は、放熱シートが弾性によって厚さ方向に復元しないように放熱シートをコアの上面に押さえつける必要があるため、トランス取付部材の下端がヒートシンクにネジ止めされている。したがって実装面積が限られている場合には、トランス取付装置を基板上に実装すること自体が難しくなる。
　そこで本発明は、実装面積を大きくすることなく、効果的に放熱させることができるコイル装置を提供することを一つの目的としている。
　上記目的を達成するための一つの側面に係るコイル装置は、二つのコア部材と、前記二つのコア部材をギャップを介して上下方向で対向配置させてなるコアに巻回される導線と、金属板からなる第１および第２の放熱板と、を備え、前記二つのコア部材の少なくとも一方はＥ型コア部材であり、当該Ｅ型コア部材は、左右に側面を有するとともに、前記導線が巻回される中足が上下方向に延長して形成され、前記第１および第２の放熱板は、前記コアの上面および側面に接触するように屈曲して形成されているとともに、それぞれの一方の縁端同士が間隙を介して前記コアに対して左右対称に配置されて、他方の縁端が、前記コアを載置する金属製の放熱基板に接触可能に形成されてなる。
　また、前記コアは下方に配置される前記コア部材を前記Ｅ型コア部材とし、上方に配置される前記コア部材をＩ型コア部材としたＥＩ型コアであるコイル装置とすればより好ましい。前記第１および第２の放熱板の前記間隙を一定の距離に保持するための手段を備えたことを特徴とするコイル装置としてもよい。前記コアの左右幅Ｗと前記二つの放熱板間の前記間隙Δｗとの比Δｗ／Ｗが０．３以下であるコイル装置とすることもできる。
　本発明のコイル装置によれば、実装面積を大きくすることなく、効果的に放熱させることができる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
コイル装置の一例を示す図である。 コイル装置の一例を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置の放熱特性を比較調査するために用意した各種コイル装置の構造を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置の放熱特性を比較調査するために用意した各種コイル装置の構造を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置の放熱特性を比較調査するために用意した各種コイル装置の構造を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置の放熱特性を比較調査するために用意した各種コイル装置の構造を示す図である。 第１の実施例に係るコイル装置を構成する二つの放熱板の間隔と放熱効果との関係を示す図である。 第２の実施例に係るコイル装置を示す図である。 第２の実施例に係るコイル装置を示す図である。 その他の実施例に係るコイル装置を示す図である。
　関連出願の相互参照
　この出願は、２０１４年１０月３日に出願された日本特許出願、特願２０１４－２０４５７０に基づく優先権を主張し、その内容を援用する。
　本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。
＝＝＝第１の実施例＝＝＝
　本発明の実施例に係るコイル装置は、放熱基板に接触するように構成されたトランスなどのコイル部品を有して構成され、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバーターなどの電子モジュールの回路基板上に実装される。もちろん放熱基板が回路基板上に組み込まれていてもよい。いずれにしても、コイル部品を構成するコアが放熱基板に接触するように構成されている。
＜構造＞
　図２Ａ、図２Ｂは本発明の第１の実施例に係るコイル装置１ａを示す図である。図２Ａはこのコイル装置１ａの斜視図である。図２Ｂは、図２Ａにおけるｂ－ｂ矢視断面図である。ここで図２Ａ中に示したように上下左右前後の各方向を規定すると、このコイル装置１ａは図１Ａ、図１Ｂに示したコイル装置１と同様に、ＥＥ型のコア２の中足３にコイル４が巻回されてなるコイル部品１０を有している。そしてコイル装置１ａは、放熱基板５上に載置されることで、放熱基板５と接触する。そしてこのコイル装置１ａは、コア２の上面１２側の熱を下面１１側の放熱基板５に効果的に導いたり、効率よく大気放出させたりするための構造（放熱部３０）を備えている。具体的には、コイル装置１ａは、この放熱部３０として二つの放熱板３０Ｌ、３０Ｒを有している。
　図２Ａ、図２Ｂに示す放熱部３０は、平板状の金属をＬ字状に屈曲させた二つの金属板である放熱板３０Ｌ、３０Ｒによって構成されている。以下、放熱板３０ＬをＬ字型放熱板３０Ｌとも記し、放熱板３０ＲをＬ字型放熱板３０Ｒとも記す。各Ｌ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）の前後方向の幅は、コア２の前後長（以下、奥行きＤ）と対応するように構成されている。
　Ｌ字型放熱板３０Ｌは、コア２の上面１２及び左側面１３Ｌに接触するように、コア２に装着されている。またＬ字型放熱板３０Ｒは、コア２の上面１２及び右側面１３Ｒに接触するように、コア２に装着されている。これらの二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）は、それぞれの一端（３１Ｌ、３１Ｒ）がコア２の上面１２で対向している。
　Ｌ字型放熱板３０Ｌは、上記の一端３１Ｌから左方に向けて、コア２の上面１２に沿って延長し、上面１２の左側の端部で下方に屈曲して、コア２の左側面１３Ｌに沿って下方に延長し、左側面１３Ｌの下端にまで至り、他端３２Ｌが放熱基板５の上面６に接触する。同様に、Ｌ字型放熱板３０Ｒは、上記の一端３１Ｒから右方に向けて、コア２の上面１２に沿って延長し、上面１２の右側の端部で下方に屈曲して、コア２の右側面１３Ｒに沿って下方に延長し、右側面１３Ｒの下端にまで至り、他端３２Ｒが放熱基板５の上面６に接触する。
　そして第１の実施例に係るコイル装置１ａの放熱性能を確認するために、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄに示すように、放熱部３０の有無や放熱部３０の形状などが異なる各種コイル装置ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４をサンプルとし、各サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４のコイル４に通電してコイル部品１０を発熱させた。そしてコア２の温度を調べた。
　なお、サンプルｓ１はコイル装置１に対応し、サンプルｓ４はコイル装置１ａに対応する。
＜サンプル＞
　各サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４はいずれも同じコア２を用いて構成されている。ここで図２Ａ、図２Ｂに基づいて各サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に共通のコア２の概略について説明する。コア２は、上述したようにＥＥ型であり、フェライトからなる。当該コア２には間隙Ｇ＝０．２ｍｍのギャップ２０が設けられている。ここでは二つのＥ型コア部材（２ｕ、２ｄ）をＰＥＴなどからなるフィルムを介して上下方向に対向配置することでギャップ２０が形成されている。またコア２の外形は、左右幅Ｗ＝４８．９ｍｍ、前後の奥行きＤ＝３４．０ｍｍ、上下高Ｈ＝２４．４ｍｍのサイズを有している。
　図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の、図２Ａにおけるｂ－ｂ矢視断面に対応する図であり、各サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４の構造を示している。用意したサンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４は放熱部３０の有無や放熱部３０の形状によって４タイプに分類されている。図３Ａは放熱部３０を設けないタイプのサンプルｓ１であり、図１Ａ、図１Ｂに示したコイル装置１に対応している。図３Ｂはコア２の上面１２の全面に矩形平板状の放熱板３０ａを放熱部３０として配置したタイプのサンプルｓ２である。図３Ｃに示したサンプルｓ３はコア２の上面１２と側面（１３Ｌ、１３Ｒ）に接触するように一体的に形成されたコの字型の放熱板３０ｂを放熱部３０として用いたタイプであり、この放熱板３０ｂの二つの下端（３２Ｌ、３２Ｒ）は放熱基板５の上面６に接触している。そして図３Ｄは二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を対向配置して放熱部３０としたタイプのサンプルｓ４であり、第１の実施例に係るコイル装置１ａもこのタイプに属する。なおこの図３Ｄに示したタイプのサンプルｓ４として、二つのＬ字型放熱板３０Ｌ、３０Ｒ間の距離Δｗが５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍとなる４種類（以下、サンプルｓ４ａ、ｓ４ｂ、ｓ４ｃ、ｓ４ｄとする）を用意した。すなわち４タイプ７種類のサンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４ａ、ｓ４ｂ、ｓ４ｃ、ｓ４ｄを用意した。またサンプルｓ２～ｓ４に用いた放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ）は厚さ１ｍｍのアルミニウム板である。
<放熱性能>
　まず、図３Ａに示した放熱部３０がないサンプルｓ１のコイル４に通電し、コア２の上面１２における中足３の直上の位置（以下、測定点Ｐともいう）での温度が５０℃となるときのコア２の発熱量を求めた。そして各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）のコア２の発熱量がこのサンプルｓ１の発熱量と同じになるように、各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）に対して通電した。
　つまり、各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）のコイル４に通電する電流の大きさは、コア２に通電した時の発熱量の温度依存性を考慮し、コア２の発熱量が一定となるように調整している。これにより、各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）の放熱部３０の放熱性能の違いを比較することが可能となる。
　そして図２Ａ、図２Ｂや図４に示したように、各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）の測定点Ｐの温度を測定した。測定点Ｐにおける温度は、いずれのサンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）においても最大となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　表１に示したように、放熱部３０のないコイル装置１であるサンプルｓ１に対し、放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ）を備えたサンプル（ｓ２、ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）の方が放熱効果が高いことが確認できた。またコア２の上面１２にのみに放熱板３０ａが配置されたサンプルｓ２よりも放熱板（３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ）がコア２の上面１２と側面（１３Ｌ、１３Ｒ）に接触しているサンプル（ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）の方が放熱効果が高かった。
　さらに二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を備えたサンプル（ｓ４ａ～ｓ４ｄ）のうちサンプル（ｓ４ａ～ｓ４ｃ）は、放熱板３０ｂがコア２の上面１２と側面（１３Ｌ、１３Ｒ）の全面に接触しているサンプルｓ３よりも放熱効果が高かった。これはサンプルｓ３の放熱板３０ｂは下方に開口する「コ」の字形状を有して一体的に形成されており、コア２が発熱したときにコア２と放熱板３０ｂとが互いに追従しあいながら一体的に熱変形することができなかったためと考えられる。すなわちコア２の上面１２や側面（１３Ｌ、１３Ｒ）と放熱板３０ｂとの接触状態が維持されずコア２から放熱板３０ｂへの熱伝導効率が低下したためと考えることができる。
　一方、二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を間隙Δｗを介してコア２の左右に対向配置させたサンプルｓ４（ｓ４ａ～ｓ４ｄ）ではコア２の熱変形に対して二つの放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）が個別に追従することができ、放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）とコア２の表面との接触が維持される。そして二つの放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）の間隙Δｗが５、１０、１５ｍｍのサンプル（ｓ４ａ～ｓ４ｃ）では、コア２の熱が効率よくＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）に伝わり、結果としてコア２の上面１２の熱が効果的に放熱基板５へ導かれ、かつ上下双方のコア部材（２ｕ、ｓｄ）の熱も効果的に大気放出されたものと考えられる。なお二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）の間隙Δｗが２０ｍｍのサンプルｓ４ｄでは、間隙Δｗが広すぎたためコア上面１２から放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）への熱伝導効率が悪化したため、サンプルｓ３よりも放熱効果が低くなったものと考えられる。
＜放熱板の間隙Δｗについて＞
　上述したように二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を間隙Δｗを介してコア２の左右に対向配置させることでコア２に発生した熱を効果的に放熱させることができる。しかし間隙Δｗが広すぎると放熱効果が低減することから、コア２の幅Ｗに応じてこの間隙Δｗの値を適切に設定する必要がある。その一方で、間隙Δｗを設定するための何らかの指標があれば、コア２の幅Ｗが異なるコイル装置１ａに応じてその都度間隙Δｗを最適化する作業が不要となる。そこでコア２の幅Ｗに対する間隙Δｗの比率（Δｗ／Ｗ）と上記測定点Ｐにおける温度との関係を調べてみた。図４に当該関係をグラフにして示した。
　図４に示したように、二つのＬ字型放熱板間（３０Ｌ―３０Ｒ）の間隙Δｗとコア２の幅Ｗとの比Δｗ／Ｗが０．３以下であれば、間隙Δｗ＝０となるコの字型の放熱板３０ｂを用いたサンプルｓ３よりも放熱効果を高めることができると言える。したがって、温度を厳密に制御する必要がなければ、コア２の幅Ｗに対する二つの放熱板間（３０Ｌ―３０Ｒ）の間隙Δｗの割合Δｗ／Ｗを０．３以下に設定しておけばよい。
＝＝＝第２の実施例＝＝＝
　ところでコイル装置１ａの熱源はコイル４の導線である。そしてその導線からの熱がコア２の中足３に伝わることでコイル装置１ａの温度が上昇する。上記第１の実施例に係るコイル装置１ａではＥＥ型のコア２を用いていたため、中足３が上下方向の中央でギャップ２０により分断されていた。すなわち中足３の上下中央のギャップ２０よりも下側に巻回されている導線にて発生した熱については、下側のＥ型のコア部材２ｄから熱容量が大きな放熱基板５に直接伝達して効果的に放熱されるが、中足３の上下中央のギャップ２０よりも上側に巻回されている導線にて発生した熱は、上側のＥ型のコア部材２ｕから放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）に伝達された上で大気放出されたり、放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）から放熱基板５に至る経路によって放熱されたりすることになる。したがって、図５Ｂに示すように、コイル４の導線の全てが一体的な中足３に巻回されるＥＩ型のコア１０２を用いれば、中足３の全領域で放熱基板５へ直接放熱される経路が確保されることになり、より大きな放熱効果が得られるはずである。そこで本発明の第２の実施例として、ＥＩ型のコア１０２と二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を備えたコイル装置１ｂを挙げる。図５Ａ、図５Ｂに第２の実施例に係るコイル装置１ｂの概略構造を示した。図５Ａは当該コイル装置１ｂの斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａにおけるｃ－ｃ矢視断面図である。これらの図５Ａ、図５Ｂに示したように、第２の実施例に係るコイル装置１ｂは、Ｉ型のコア部材１０２ｕの下方にＥ型のコア部材１０２ｄを配置したＥＩ型のコア１０２を備え、Ｅ型のコア部材１０２ｄの中足３に導線が巻回されてコイル４が形成されている。また第１の実施例と同様にコア１０２の奥行きＤと同じ前後幅を有する二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）がコア１０２の上面１２にて対向するようにコア１０２の左右に配置されている。
　つぎにこの第２の実施例に係るコイル装置１ｂの放熱特性を調べるために、ＥＩ型のコア１０２を用いつつ、二つのＬ字型放熱板間（３０Ｌ－３０Ｒ）の間隙Δｗを５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、および２０ｍｍとした４種類のサンプル（以下、サンプルｓ５ａ～ｓ５ｄとする）を用意し、各サンプルｓ５ａ～ｓ５ｄにおける上記測定点Ｐでの温度を調べた。もちろんコイル４の外形や形状、およびコア２に与える発熱量は表１に示した各サンプル（ｓ１～ｓ３、ｓ４ａ～ｓ４ｄ）と同じとした。
　表２にサンプル（ｓ５ａ～ｓ５ｄ）における測定点Ｐでの温度を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　表２に示したように、ＥＥ型のコア２を用いたサンプル（ｓ４ａ～ｓ４ｄ）に対し、ＥＩ型のコア１０２を用いたサンプル（ｓ５ａ～ｓ５ｄ）の方が総じて７℃程度温度を低下させることができ、コア１０２をＥＩ型とすることでより高い放熱効果が得られることが確認できた。
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
　第１および第２の実施例に係るコイル装置（１ａ、１ｂ）では、二つのＬ字型放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ）を間隙Δｗを介して対向配置させていた。しかしコア（２、１０２）の温度はコイル４への通電状況に応じて上昇したり降下したりするため、コア（２、１０２）は熱膨張と熱収縮とを繰り返す。特に、コア２、１０２は、急激に冷却された場合には短時間で大きく収縮する。
　そのため、本実施例に係るコイル装置１ｃは、コア２、１０２と放熱部３０との接触状態をより確実に維持できるように構成している。
　図６に例示したコイル装置１ｃでは、放熱部３０として、ボルト１３４などの結合部材によって、所定距離だけ離間するように結合される二つの放熱板１３０Ｌ、１３０Ｒを有している。
　放熱板１３０Ｌ及び放熱板１３０Ｒは、それぞれ、コア２の上面１２から上方に屈曲するクランク状に形成された端部１３３Ｌ及び端部１３３Ｒを有し、これらの二つの放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）の上方の端部（１３３Ｌ、１３３Ｒ）が左右方向で対面するように構成されている。またコイル４に通電する前、すなわち発熱が生じる前の初期状態において、二つの放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）の端部間（１３３Ｌ－１３３Ｒ）が間隙Δｗを隔てて離間しているとともに、互いに対面し合う二つの放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）の端部同士（１３３Ｌ―１３３Ｒ）がボルト１３４などによって固定されている。そしてこのような構造を備えたコイル装置１ｃでは、コア２が膨張と収縮を繰り返したとしても、コイル４が通電状態にあればコア２は初期状態に対して熱膨張しており、二つの放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）は互いに近接する方向に付勢される。そしてコア２が急激に冷却され、コア２が短時間で大きく収縮した場合であっても、２つの放熱板１３０Ｌ、１３０Ｒが上記の付勢力によってコア２の収縮に追従し、コア２と放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）との接触が維持できる。それによってコア２と放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）との接触状態がより確実に維持される。
　このように、コイル装置１ｃは、コア２の左右に離間して配置される二つの放熱板（１３０Ｌ、１３０Ｒ）の間隙Δｗを一定に保持する手段（例えばボルト１３４）を有して構成され、コア２が不規則に膨張したり収縮したりする場合にも対応できるような放熱構造を備えている。
　上記各実施例に係るコイル装置（１ａ～１ｃ）において、放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）の下端（３２Ｌ、３２Ｒ）は放熱基板５に接触させていただけであるが、実装面積に余裕があるのであれば、ネジ止めなどによって放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）の下端（３２Ｌ、３２Ｒ）側を放熱基板５に固定してもよい。いずれにしても、二つの放熱板（３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）が間隙Δｗを介してコア２に対して左右対称に配置されつつ、コア２の上面１２と側面（１３Ｌ、１３Ｒ）、および放熱基板５に接触していればよい。
　上記第１および第２の実施例を含め、放熱効果を調べるために用意した各サンプルｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４、ｓ５は、放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）をコア（２、１０２）に載置して放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）の自重によって固定していた。しかし上記各実施例に係るコイル装置（１ａ～１ｃ）を実用に供する際には、放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）の脱落を防止するために、接着剤などを用いて放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）をコア（２、１０２）に対して固定しておくことも考えられる。もちろんコア（２、１０２）から放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）への熱伝導を阻害しないように、接着剤などが放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）とコア（２、１０２）の表面との間に介在しないようにすることが好ましい。
　しかしながら、例えば熱伝導性を有する接着剤を用いるようにすれば、放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）とコア（２、１０２）の表面との間に接着剤を介在させるようにもできる。この場合、接着剤を用いることで、容易に、放熱板（３０ａ、３０ｂ、３０Ｌ、３０Ｒ、１３０Ｌ、１３０Ｒ）とコア（２、１０２）とをより強固に接合することが可能となる。
　以上説明したように、本実施形態に係るのコイル装置１ａ、１ｂ、１ｃによれば、実装面積を大きくすることなく、効果的に放熱させることができる。また、小型化や高出力化に対応することも可能となる。
　なお上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
　この発明は、小型大出力のＤＣ－ＤＣコンバーターなどに好適である。
１，１ａ～１ｃ　コイル装置
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４、ｓ５　コイル装置（サンプル）
２，１０２　コア
２ｕ，２ｄ，１０２ｕ，１０２ｄ　コア部材
３　コアの中足
４　コイル
５　放熱基板
１０　コイル部品
１１　下面
１２　上面
１３　側面
１３Ｌ　左側面
１３Ｒ　右側面
２０　ギャップ
３０　放熱部
３０ａ，３０ｂ，３０Ｌ，３０Ｒ，１３０Ｌ，１３０Ｒ　放熱板
１３３Ｌ　端部
１３３Ｒ　端部

Claims (4)

  1. 　二つのコア部材と、
    　前記二つのコア部材をギャップを介して上下方向で対向配置させてなるコアに巻回される導線と、
    　金属板からなる第１および第２の放熱板と、
    を備え、
    　前記二つのコア部材の少なくとも一方はＥ型コア部材であり、当該Ｅ型コア部材は、左右に側面を有するとともに、前記導線が巻回される中足が上下方向に延長して形成され、
    　前記第１および第２の放熱板は、前記コアの上面および側面に接触するように屈曲して形成されているとともに、それぞれの一方の縁端同士が間隙を介して前記コアに対して左右対称に配置されて、他方の縁端が、前記コアを載置する金属製の放熱基板に接触可能に形成されてなる、
    ことを特徴とするコイル装置。
  2. 　請求項１において、前記コアは下方に配置される前記コア部材を前記Ｅ型コア部材とし、上方に配置される前記コア部材をＩ型コア部材としたＥＩ型コアであることを特徴とするコイル装置。
  3. 　請求項１または２において、前記第１および第２の放熱板の前記間隙を一定の距離に保持するための手段を備えたことを特徴とするコイル装置。
  4. 　請求項１または２において、前記コアの左右幅Ｗと前記二つの放熱板間の前記間隙Δｗとの比Δｗ／Ｗが０．３以下であることを特徴とするコイル装置。
PCT/JP2015/076634 2014-10-03 2015-09-18 コイル装置 WO2016052251A1 (ja)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107546002A (zh) * 2017-07-29 2018-01-05 友邦电气（平湖）股份有限公司 一种汽车充电桩用无骨架变压器
JP7040410B2 (ja) * 2018-03-07 2022-03-23 株式会社村田製作所 コイル部品の製造方法
EP3809429B1 (en) * 2019-08-28 2024-03-27 Bombardier Nug Propulsion System Co., Ltd. Transformer structure, and locomotive traction transformer
CN114078623A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 Tdk株式会社 线圈部件以及搭载其的开关电源装置
DE102020213628A1 (de) * 2020-10-29 2022-05-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Induktives Bauelement mit zusammengefügten Teilkernen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064318A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Kyocera Mita Corp トランス
WO2011030531A1 (ja) * 2009-09-11 2011-03-17 Fdk株式会社 大電力用インダクタンス装置
WO2015111404A1 (ja) * 2014-01-27 2015-07-30 Fdk株式会社 巻線部品

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0869518B1 (en) * 1996-10-24 2008-12-10 Panasonic Corporation Choke coil
US6392519B1 (en) * 2000-11-03 2002-05-21 Delphi Technologies, Inc. Magnetic core mounting system
CN1166048C (zh) * 2001-08-01 2004-09-08 郁百超 超大功率直流变换器
JP2009206308A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Toyota Industries Corp トランス取付装置及びトランス取付部材
TWI379329B (en) 2009-02-13 2012-12-11 Delta Electronics Inc Transformer structure
US8614613B2 (en) 2009-06-23 2013-12-24 Mitsubishi Electronic Corporation Transformer
FR2980626B1 (fr) * 2011-09-28 2014-05-16 Hispano Suiza Sa Composant electronique de puissance bobine comportant un support de drainage thermique
US9041502B2 (en) * 2012-04-05 2015-05-26 Lear Corporation Heat dissipating electromagnetic device arrangement
JP6268509B2 (ja) * 2012-08-10 2018-01-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リアクトル装置
CN203466005U (zh) * 2013-07-29 2014-03-05 天津市百利腾飞科技有限公司 一种环形高频电感器
CN103489570A (zh) * 2013-10-16 2014-01-01 珠海英搏尔电气有限公司 电感器及其制作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005064318A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Kyocera Mita Corp トランス
WO2011030531A1 (ja) * 2009-09-11 2011-03-17 Fdk株式会社 大電力用インダクタンス装置
WO2015111404A1 (ja) * 2014-01-27 2015-07-30 Fdk株式会社 巻線部品

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