WO2018034035A1 - コイル部品、回路基板、及び電源装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a coil component, a circuit board, and a power supply device.
- This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-160222 filed on August 17, 2016, and incorporates all the description content described in the above Japanese application.
- Patent Document 1 discloses a coil component in which two coils are arranged on a core formed by combining an E-type core as a coupling transformer provided in this circuit.
- the core includes a pair of side legs and a central leg interposed between the both side legs, and each coil is disposed on each side leg.
- a winding is wound on one side leg to form a winding portion of one coil, and another winding is wound on the other side leg to form a winding portion of the other coil. .
- a coil component includes: a first coil including a winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; A winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; and a first arrangement disposed so as to cancel the magnetic flux generated by the first coil.
- Two coils A pair of side legs on which the winding part of the first coil and the winding part of the second coil are respectively disposed, a central leg interposed between the both side legs, and the side leg and the central leg in a parallel state
- a core including a pair of connecting portions to be connected When a plane including the axis of the first coil and the axis of the second coil is a reference plane, The two extraction portions of the first coil and the two extraction portions of the second coil are provided on the same side of the reference surface.
- a coil component includes: a first coil including a winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; A winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; and a first arrangement disposed so as to cancel the magnetic flux generated by the first coil.
- Two coils A pair of side legs on which the winding part of the first coil and the winding part of the second coil are respectively disposed, a central leg interposed between the both side legs, and the side leg and the central leg in a parallel state
- a core including a pair of connecting portions to be connected When a plane including the axis of the first coil and the axis of the second coil is a reference plane, The two lead portions of the first coil and the two lead portions of the second coil are provided on the same side of the reference plane, The winding part of the first coil and the winding part of the second coil are cylindrical, The width on the side where the lead-out portion of the first coil and the lead-out portion of the second coil are arranged in the central leg is narrower than the width on the side where the lead-out portion is not arranged.
- the circuit board according to the present disclosure includes the coil component, And a wiring pattern to which the lead portion of the first coil and the lead portion of the second coil are respectively connected.
- a power supply device includes the circuit board.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing a coil component according to Embodiment 1.
- FIG. FIG. 3 is a schematic side view showing the coil component according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing the coil component of Embodiment 1 in an exploded manner.
- FIG. 3 is a schematic explanatory diagram illustrating an arrangement state of a coil lead-out portion provided in the coil component according to the first embodiment. It is a schematic side view which shows partially the state by which the coil component of Embodiment 2 was arrange
- FIG. 10 is a schematic perspective view showing a coil component according to a fifth embodiment. It is a schematic side view which shows partially the state by which the coil component of Embodiment 5 was arrange
- FIG. 10 is a schematic top view partially showing a state where the coil component of the fifth embodiment is arranged on a circuit board. It is a schematic top view which shows partially the state by which the coil component of Embodiment 6 was arrange
- FIG. 10 is a schematic explanatory diagram for explaining an arrangement state of coil lead portions in a coupling transformer (coil component) described in Patent Document 1.
- FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 of Patent Document 1.
- FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG.
- an inflow side extraction portion (corresponding to reference numeral 111 in FIG. 14 described later) of the current i1 in one coil 101 is disposed in front of the paper surface of FIG. 15, and an outflow side extraction portion of the current i1 in one coil 101 ( (Corresponding to the same reference numeral 112) is arranged at the back of the sheet.
- an inflow side extraction portion (corresponding to the same reference numeral 121) of the current i2 in the other coil 102 is arranged at the back of the paper surface, and an outflow side extraction portion (corresponding to the same reference numeral 122) of the current i2 in the other coil 102 Arranged in front of the page.
- reference numeral 103 is a coupling transformer
- reference numeral 104 is a core
- reference numerals 131 and 132 are side legs
- reference numeral 133 is a central leg
- reference numeral 105 is a gap portion
- reference numeral 100 is a control circuit
- reference signs T r1 and T r2 are switches
- code D 1, D 2 are diodes
- code C 0 is a smoothing capacitor
- reference numeral R 0 is the load resistance
- reference numeral V 0 is the output voltage
- the code V i indicating the DC power supply.
- the lead-out portion 121 on the inflow side is located on a different side of the reference plane L100.
- the lead-out portion 112 on the current outflow side of the first coil 101 and the lead-out portion 122 on the current outflow side of the second coil 102 are located on different sides of the reference plane L100.
- the current inflow side lead portions 111 and 121 are positioned below and above the reference plane L100, respectively, and the current outflow side lead portions 112 and 122 are positioned above and below the reference surface L100, respectively.
- the wiring patterns of the circuit board are stacked in multiple layers. Three-dimensional wiring such as is required. As a result, the manufacturability of the circuit board is reduced.
- a planar wiring type circuit board having the above-described wiring pattern on the same surface of the substrate body is excellent in manufacturability.
- it is necessary to form a coil lead-out portion according to the wiring pattern and a coil excellent in manufacturability including the lead-out portion is desired.
- a rectangular wire that is inferior in workability as compared with a soft litz wire may be used as a winding. Even if it is a case where it is set as a flat wire coil, it is easy to shape
- an object of the present disclosure is to provide a coil component that is excellent in manufacturability.
- Another object of the present disclosure is to provide a circuit board having excellent manufacturability and a power supply device. [Effects of the present disclosure]
- the coil component of the present disclosure is excellent in manufacturability.
- a coil component according to an aspect of the present embodiment is A first coil comprising: a winding part formed by winding a winding; and a current inflow side extraction part and a current outflow side extraction part extending from the winding part; A winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; and a first arrangement disposed so as to cancel the magnetic flux generated by the first coil.
- Two coils A pair of side legs on which the winding part of the first coil and the winding part of the second coil are respectively disposed, a central leg interposed between the both side legs, and the side leg and the central leg in a parallel state
- a core including a pair of connecting portions to be connected When a plane including the axis of the first coil and the axis of the second coil is a reference plane, The two extraction portions of the first coil and the two extraction portions of the second coil are provided on the same side of the reference surface.
- Said winding part is a part concerned in the number of windings among the windings which form each coil.
- the lead-out portion is a portion that is not substantially involved in the number of turns in the windings forming each coil.
- the lead part extends from the winding part, and at least the tip part of the lead part is connected to the outside, and is used for inflow of current from the outside to the winding part and outflow of current from the winding part to the outside. Is done.
- the provision of the above-mentioned lead-out part on the same side of the reference surface means that at least the tip part of the lead-out part is located on the same side of the reference surface.
- As a typical shape of the lead-out portion there is a form in which the entire region of the winding extending in the tangential direction from the winding portion extends in a straight line when seen in the axial direction of the winding portion.
- the first coil and the second coil are formed so that a total of four lead portions are all arranged on the same side of the reference surface.
- each lead-out portion of both coils can have a simple shape such as a straight line over its entire length.
- both coils can be made into the substantially same shape. From these, even when both coils are flat wire coils, they can be easily manufactured. Therefore, the above-described coil component is excellent in manufacturability.
- the circuit board on which the coil component is placed typically, a planar wiring type in which a wiring pattern to which each drawing portion is connected is formed on the same surface of the board body can be used. Therefore, according to said coil component, what is excellent in manufacturability can be utilized as a circuit board made into the installation object.
- each lead-out portion when viewed in a plan view in the axial direction of the winding portions of the first coil and the second coil, each lead-out portion can have a simple shape, for example, a linear shape over its entire length. Therefore, even when both coils are flat wire coils, they can be easily manufactured, and the above form is more excellent in manufacturability.
- the winding portion of the first coil and the winding portion of the second coil are cylindrical.
- Both of the pair of side legs are cylindrical,
- the said connection part has the form which has a curved surface which follows a part of outer peripheral surface of the said side leg.
- the winding portions of the first coil and the second coil are cylindrical, they can be easily manufactured even when both coils are rectangular wires. Since the winding part of both coils and the side leg of a core are similar shapes, it is easy to assemble a coil and a core. From these things, the said form is excellent by manufacturability. Moreover, the core provided in the said form has few parts protruded rather than the side leg in a connection part, and is small. From this, the said form is small.
- the said center leg is at least of the winding part of the said 1st coil, and the winding part of the said 2nd coil.
- the form which has the curved surface corresponding to the outer peripheral surface of the said winding part in the location facing one side is mentioned.
- both coils can be arranged close to each other, the coupling coefficient can be increased and the size can be easily reduced.
- said coil component As an example of said coil component as an example of said (3) or said (4) provided with a cylindrical winding part and a column-shaped side leg, the extraction
- positioned is narrower than the width
- the width of the center leg is the distance in the direction in which the axes of both coils are aligned on the center leg.
- the core provided in the above-mentioned form is not uniform in the width of the center leg, and the side on which the lead portions of the first coil and the second coil are arranged is thin. It is straight and can be pulled out in parallel. Therefore, even when both coils are flat wire coils, they can be easily manufactured, and the above form is more excellent in manufacturability.
- the said center leg is a rectangular parallelepiped shape, and the long side arrange
- the above embodiment can increase the proportion of the core in the space sandwiched between the cylindrical coils as compared with the case where the E-type core shown in FIG. 14 is provided, and can effectively use the space.
- the length in the direction perpendicular to the reference plane at the central leg (long side length) is longer in the above-described form, the length in the direction parallel to the reference plane at the central leg is within a range satisfying a predetermined magnetic path cross-sectional area.
- the length (short side length) can be further shortened.
- both the coils can be arranged close to each other, the coupling coefficient can be increased, and the length of the coil component in the direction parallel to the reference surface can be shortened and the size can be reduced.
- the coil component according to another aspect of the present embodiment is A first coil comprising: a winding part formed by winding a winding; and a current inflow side extraction part and a current outflow side extraction part extending from the winding part; A winding portion formed by winding a winding; a current inflow side extraction portion and a current outflow side extraction portion extending from the winding portion; and a first arrangement disposed so as to cancel the magnetic flux generated by the first coil.
- Two coils A pair of side legs on which the winding part of the first coil and the winding part of the second coil are respectively disposed, a central leg interposed between the both side legs, and the side leg and the central leg in a parallel state
- a core including a pair of connecting portions to be connected When a plane including the axis of the first coil and the axis of the second coil is a reference plane, The two lead portions of the first coil and the two lead portions of the second coil are provided on the same side of the reference plane, The winding part of the first coil and the winding part of the second coil are cylindrical, The width on the side where the lead-out portion of the first coil and the lead-out portion of the second coil are arranged in the central leg is narrower than the width on the side where the lead-out portion is not arranged.
- a circuit board includes the coil component according to any one of (1) to (7), And a wiring pattern to which the lead portion of the first coil and the lead portion of the second coil are respectively connected.
- the circuit board since the circuit board includes the coil component having excellent manufacturability, the circuit board has excellent manufacturability.
- the circuit board is also excellent in manufacturability because the wiring pattern can be a flat wiring type in which the wiring pattern is formed on the same surface of the substrate body as described above.
- the above form is more excellent in manufacturability because it is easy to make the lead-out portions of both coils into a simpler shape (see Embodiments 3 and 5 to be described later) and to easily produce both coils.
- the circuit board having the above-described specific coil component as a constituent element may have the above-described form in which the reference plane is arranged in parallel in addition to the form in which the reference plane is arranged orthogonal to the board body. The degree of freedom of arrangement of coil parts with respect to the main body is high.
- each wiring pattern is formed in a straight line,
- the form which the angle which the said reference plane and the axis line of each said wiring pattern make is 90 degrees or less is mentioned.
- the above form is easy to form because the wiring pattern is linear, and is excellent in manufacturability. Moreover, the said form has a high freedom degree of the arrangement position of coil components.
- the angle formed by the reference plane and the axis of the wiring pattern is substantially 0 °.
- the coil component placement region It is easy to reduce the mounting area. From this, the said form is small in addition to the effect of said (10).
- the angle formed by the reference plane and the axis of the wiring pattern is substantially 90 °.
- the wiring pattern is provided so as to overlap the core arrangement position (see Embodiments 6 and 7 described later), it is easy to reduce the arrangement area of the coil component in the board body. From this, the said form is small in addition to the effect of said (10).
- a power supply device includes the circuit board according to any one of (8) to (12).
- the power supply device described above is excellent in manufacturability because it includes the coil component having excellent manufacturability and the circuit board.
- FIG. 1 The coil component 1A, the circuit board 5A, and the power supply device 6A according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
- the coil component 1A is shown greatly emphasized with respect to the board body 50 for easy understanding (this is the same in FIGS. 8 and 11 to 13 described later).
- the wiring pattern is omitted (this is the same in FIG. 10 described later).
- FIG. 5 only a part of the core 3 (side legs 31 and 32 and the center leg 33) is shown for easy understanding (this point is the same in FIG. 7 described later).
- the coil component 1 ⁇ / b> A includes a first coil 1, a second coil 2, and a core 3, and two independent first coils 1 and second coils 2 are arranged on one core 3.
- the first coil 1 includes a winding portion 10 formed by winding a winding, a current inflow-side extraction portion 11 and a current outflow-side extraction portion 12 extending from the winding portion 10.
- the second coil 2 includes a winding portion 20 formed by winding a winding different from the winding forming the first coil 1, a current inflow side extraction portion 21 extending from the winding portion 20, and a current outflow side And a drawer 22.
- the core 3 includes a pair of side legs 31 and 32 where the winding part 10 of the first coil 1 and the winding part 20 of the second coil 2 are respectively disposed, and a central leg 33 interposed between the both side legs 31 and 32. And a pair of connecting portions 34 and 34 (see also FIG. 2) for connecting the side legs 31 and 32 and the center leg 33 in a parallel state.
- the second coil 2 is disposed on the core 3 so as to cancel the magnetic flux generated by the first coil 1.
- One feature of the coil component 1 ⁇ / b> A is that the two lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the two lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are in a specific arrangement state. Specifically, when the plane including the axis L1 (FIG.
- the coil component 1 ⁇ / b> A includes both a set of the current inflow-side extraction portions 11 and 21 and a set of the current outflow-side extraction portions 12 and 22 on the same side of the reference plane L. .
- each component will be described.
- the first coil 1 of this example includes a cylindrical winding portion 10 formed by winding a winding in a spiral shape as shown in FIG. 4, and a winding continuous with the winding portion 10. And two lead-out portions 11 and 12 extended so as to be separated from each other.
- the leading end portions of the drawer portions 11 and 12 are connection locations to which an external device (not shown) such as a power source for supplying power is connected, and the intermediate region is formed into an appropriate shape.
- the intermediate region in this example is bent stepwise as viewed in the vertical direction in FIGS. 2 to 4 and extends in a straight line when viewed in plan in the axial direction of the first coil 1 as shown in FIG.
- the basic configuration of the second coil 2 in this example is the same as that of the first coil 1.
- the second coil 2 includes a cylindrical winding part 20 and two lead-out parts 21 and 22 that are formed so that the winding is separated from the winding part 20.
- the intermediate region between the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 is bent stepwise (FIGS. 2 to 4) and extends linearly when viewed in plan in the axial direction of the second coil 2 (FIG. 1).
- winding which comprises the 2nd coil 2 all can use the coated wire which equips the outer periphery of a conductor wire with an insulation coating.
- the constituent material of the conductor wire include copper, aluminum, and alloys thereof.
- the constituent material of the insulating coating include resins such as polyamide imide called enamel.
- a known wire used for the coil for example, a flat wire, a covered flat wire, a round wire, a covered round wire, a litz wire, or the like can be used.
- the winding in this example is a covered rectangular wire, and the winding portions 10 and 20 are edgewise coils.
- the conductor wire is a flat wire
- the conductor cross-sectional area can be easily made larger than that of the litz wire, and the coil component 1A can be suitably used for a large current application.
- the shape of the winding parts 10 and 20 can be changed as appropriate, if it is cylindrical as in this example, it is easy to manufacture even an edgewise coil with a relatively small winding diameter.
- the conductor wire is a flat wire, the shape retention is superior to that of the litz wire. For example, when the intermediate region of the drawer portions 11, 12, 21, 22 is formed into a predetermined shape as described above, this predetermined shape is easily maintained.
- the specifications of the windings forming the first coil 1 and the second coil 2 (construction material, width and thickness, cross-sectional area, etc.), the specifications of the winding portions 10 and 20 (winding diameter, number of turns, natural Length, shape, etc.) are substantially equal.
- the lead-out portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead-out portions 21 and 22 of the second coil 2 are at the same side of the reference plane L including at least the tip portions including the axes L1 and L2 of the two coils 1 and 2 ( It is formed so as to be arranged on the right side in FIG.
- the drawer portions 11, 12, 21, and 22 are all linearly extending over the entire area (the entire area from the root to the tip) extending in the tangential direction of the winding portions 10 and 20 when viewed in plan in the axial direction described above.
- the entire region is arranged on the same side of the reference plane L.
- the lead portions 11 and 12 are arranged in parallel, and here, they are arranged substantially in parallel.
- the lead portions 11 and 12 are bent in the vertical direction while maintaining the parallel arrangement of the axes L1i and L1o.
- the flatwise bending is performed so that one surface (the lower surface in FIG. 3) of the leading end portions of the lead portions 11 and 12 is substantially flush with the lower surface of the lower connecting portion 34 that is the installation surface of the core 3.
- the lengths of the leading portions 11 and 12 are arranged so that the edges of the leading ends of the leading portions 11 and 12 are aligned (aligned). Has been adjusted.
- the leading edges of the leading portions 11 and 12 are not aligned.
- one leading portion 11 can be longer than the other leading portion 12 (see FIG. 13 described later). If the edge of the tip is aligned as in this example, for example, it is easier to handle the coil than the case where the edge of the tip is not aligned, or the arrangement region (mounting of the coil component 1A with respect to the board body 50) It is easy to reduce the area) (this also applies to the second coil 2 described later).
- the basic structure of the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 is the same as that of the lead portions 11 and 12 of the first coil 1, and as shown in FIGS. 1 and 5, the lead portions 21 and 22 of the second coil 2. Is different in that it is longer than the lead portions 11 and 12 of the first coil 1.
- the axes L2i and L2o of the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are arranged in parallel.
- the drawer portions 21 and 22 are disposed substantially in parallel.
- the ends of the leading portions 21 and 22 are arranged on a straight line, and the lengths of the leading portions 21 and 22 are adjusted so as to be longer than the leading portions 11 and 12 of the first coil 1.
- the lead portions 21 and 22 are bent so that one surface (the lower surface in FIG. 3) of the leading end portion is substantially flush with the installation surface of the core 3 (the lower surface of the lower connecting portion 34).
- the bending positions of the lead portions 21 and 22 are shifted from the bending positions of the lead portions 11 and 12 of the first coil 1, and the positions farther from the core 3 than the bending positions of the lead portions 11 and 12. (FIG. 3).
- the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 are arranged in parallel
- the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are arranged in parallel
- the lead portions 11 and 12 and the lead portions 21 and 22 are further arranged. Arranged in parallel. Here, they are arranged substantially in parallel.
- Winding specifications, winding part specifications, and the arrangement state of the lead-out parts are examples, and can be changed as appropriate.
- Embodiments 2 to 7 show other examples of the arrangement state of the lead portions.
- the core 3 provided in the coil component 1A is a magnetic member that includes a soft magnetic material and forms a closed magnetic path.
- the core 3 of this example includes a columnar side leg 31 on which the winding part 10 of the first coil 1 is arranged and a columnar side leg on which the winding part 20 of the second coil 2 is arranged. 32, a columnar central leg 33 interposed between both side legs 31 and 32 that are arranged side by side, and one side leg 31, the central leg 33, and the other side leg 32 in this order.
- a pair of plate-like connecting portions 34, 34 that sandwich and connect them are provided.
- the core 3 in this example is formed by assembling a pair of E-shaped split core pieces 3a and 3b so that their openings face each other.
- Each of the split core pieces 3a and 3b has the same shape, two side leg pieces forming the side legs 31 and 32, a center leg piece interposed between the two side leg pieces and forming the center leg 33, and two And a connecting portion 34 for supporting the side leg pieces and the central leg piece.
- Each of the split core pieces 3a and 3b has a side leg piece shaft (here, substantially coaxially arranged on the axis L1 of the first coil 1, FIGS. 3 and 4) and the other side leg 31.
- a plane (here substantially equal to the reference plane L) including the axis of the side leg piece forming the side leg 32 (here, arranged substantially coaxially with the axis L2 of the second coil 2, FIG. 4). It is a line-symmetric shape centered on an orthogonal plane.
- the above-mentioned two side leg pieces and the central leg piece protrude from the inner surface of the connecting portion 34.
- the protruding heights of both leg pieces are equal and slightly higher than the protruding height of the central leg piece. Therefore, when both the split core pieces 3a and 3b are assembled and the end surfaces of the side leg pieces of the split core pieces 3a and 3b are brought into contact with each other, a gap is provided between the central leg pieces of the split core pieces 3a and 3b.
- This gap is referred to as a magnetic gap 33g (FIG. 2).
- the core 3 includes a magnetic gap 33g at the center of the center leg 33 as shown in FIG. If the core 3 is an assembly of a plurality of divided core pieces 3a and 3b as in this example, the separately produced first coil 1 and second coil 2 can be easily assembled to the core 3, and the productivity of the coil component 1A can be improved. Excellent.
- the pair of side legs 31 and 32 (side leg pieces) in this example are both cylindrical (FIG. 4), and are similar to the winding part 10 of the first coil 1 and the winding part 20 of the second coil 2. is there. Therefore, it is easy to assemble the coils 1 and 2 to the side legs 31 and 32 (side leg pieces).
- the central leg 33 in this example is a deformed columnar body having a curved surface corresponding to the winding portion at a position facing at least one of the winding portion 10 of the first coil 1 and the winding portion 20 of the second coil 2. is there. Specifically, as shown in FIG. 5, the central leg 33 has a pair of arcuate surfaces corresponding to the winding portions 10 and 20 at locations facing the winding portions 10 and 20 of the coils 1 and 2, respectively. Have.
- the central leg 33 of this example the side where the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are arranged (lower side in FIG. 5, hereinafter referred to as the lead side).
- the width Wc of a certain) is narrower than the width Wo of the side where the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 are not arranged (hereinafter sometimes referred to as the coupling side).
- the width of the central leg 33 is the distance in the direction in which the axes of the coils 1 and 2 are aligned (the left-right direction in FIG. 5), and here is the distance in the direction parallel to the reference plane L.
- the central leg 33 is provided from one side edge of the connecting portion 34 to the other side edge (FIG.
- the central leg 33 includes a rectangular parallelepiped portion having a width Wc, and a trapezoidal columnar portion that is a portion that continuously changes from the width Wc to the width Wo and is sandwiched between the pair of arcuate surfaces described above. .
- both the cylindrical coils 1 and 2 can be brought close to each other. Further, since the width Wc of the central leg 33 is thin, both the coils 1 and 2 are cylindrical, and the lead portions 12 and 21 are arranged in parallel even when the adjacent lead portions 12 and 21 are drawn straight. Be made.
- a part of the central leg 33 has a curved surface along the winding portions 10 and 20 described above, and extends in a planar shape from the middle of the curved surface. The lead portions 12 and 21 can be pulled out from the core 3 in a parallel state.
- the width Wc on the drawing side may be appropriately adjusted according to the size (outer diameter) and shape of the coils 1 and 2, the shape of the drawing portion, etc., for example, 20% to 80% of the width Wo on the coupling side, and further 30 % Or more and 70% or less.
- the width Wc on the drawer side in this example is about 50% of the width Wo on the coupling side.
- the connecting portion 34 in this example has a curved surface continuous with a part of the outer peripheral surface of the columnar side legs 31 and 32 (FIGS. 2 and 4). As shown in FIG. 1, the connecting portion 34 has a vertically long octagonal shape when viewed in the axial direction of the side legs 31 and 32, that is, a shape obtained by cutting out four corners of a rectangular plate.
- the connection part 34 is made into a rectangular board etc., for example, it has the part which protrudes from the outline of the side legs 31 and 32 enough.
- the corner portion corresponding to the protruding portion has a smaller amount of magnetic flux passing therethrough than the connection portion of the connecting portion 34 with the side legs 31 and 32.
- the magnetic flux is applied to the core 3.
- the core 3 can be reduced in size while being able to flow sufficiently.
- the coil component 1A can be reduced in size.
- the shape of the core 3 can be changed as appropriate.
- the side legs 31 and 32 and the center leg 33 have a rectangular parallelepiped shape (see FIG. 14)
- the connecting portion 34 has a rectangular plate shape, etc.
- the overall shape is a rectangular parallelepiped core. It has a columnar shape
- the central leg 33 has a rectangular parallelepiped shape (see FIG. 7 to be described later)
- the connecting portion 34 has the above octagonal plate shape
- the side legs 31 and 32 have a cylindrical shape
- the central leg 33 has a rectangular parallelepiped shape. (Same as above), and a form in which the connecting portion 34 is formed in a rectangular plate shape.
- the center leg 33 has a rectangular parallelepiped shape, the width is uniform (see FIG. 7 and the like described later).
- the core 3 (here, the divided core pieces 3a and 3b), various forms made of known constituent materials can be used.
- sintered compacts such as ferrite cores, compacted compacts using soft magnetic material powder, composite materials containing soft magnetic material powder and resin, and laminates made of soft magnetic materials such as magnetic steel sheets Etc.
- a gap plate made of a nonmagnetic material can be provided in addition to the air gap as in this example.
- the first coil 1 and the second coil 2 included in the coil component 1A are assembled to the core 3 so that the magnetic fluxes generated by the coil component 1A when they are energized cancel each other.
- the direction of the current flowing through each of the coils 1 and 2 is set to each of the coils 1 and 2 so that the counterclockwise direction indicated by the arrow in FIG. 1, the left to the right indicated by the arrow in FIG. Power is supplied.
- the current directions of the coils 1 and 2 are the same. As shown in FIG.
- each of the coils 1 and 2 includes, in order from the top, a lead-out portion 11 on the current inflow side of the first coil 1, a lead-out portion 12 on the current outflow side, and a current inflow side of the second coil 2. It arrange
- the first coil 1 is drawn out with respect to a reference plane L passing through the axis of the winding part 10 of the first coil 1 and the axis of the winding part 20 of the second coil 2.
- the coils 1 and 2 are arranged on the core 3 so that the axis L1i of the part 11 and the axis L1o of the lead part 12, the axis L2i of the lead part 21 of the second coil 2 and the axis L2o of the lead part 22 are substantially orthogonal.
- the angles formed by the reference plane L and the axes L1i, L1o, L2i, and L2o are substantially 90 °.
- the coil component 1A of the first embodiment is used as, for example, one of the components of the circuit board 5A.
- the circuit board 5A is used, for example, as one of the components of the power supply device 6A.
- FIG. 1 partially shows a state in which a part of the circuit board 5A is housed in the case of the power supply device 6A.
- the circuit board 5A is, for example, a DC-DC converter, and is used for a multiphase translink type boost chopper circuit or the like.
- the power supply device 6A provided with such a circuit board 5A is used for, for example, a converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle.
- the circuit board 5A according to the first embodiment includes wiring patterns 511 and 512 to which the coil component 1A according to the first embodiment is connected to the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2, respectively. , 521, 522.
- the circuit board 5A includes a substrate body 50 on which a plurality of wiring patterns 511, 512, 521, 522 and the like are formed, and one surface is a mounting surface (upper surface in FIG. 3) of the coil component 1A. 1 and 3, the coil component 1 ⁇ / b> A is placed on the substrate body 50 so that the axes L ⁇ b> 1 and L ⁇ b> 2 (FIG. 4) of the coils 1 and 2 are substantially orthogonal to the placement surface (upper surface) of the substrate body 50.
- FIG. 4 An example in which the reference plane L and the substrate body 50 are disposed substantially orthogonal to each other is shown.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 can connect the lead portions 11, 12, 21, 22 of the first coil 1 and the second coil 2, and can supply predetermined power to the coils 1, 2. It can be made into an appropriate shape.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are formed in a straight line and arranged in parallel. Here, they are substantially parallel.
- the wiring patterns 511 and 512 to which the leading portions 11 and 12 of the first coil 1 are connected are arranged on the same axis L51, and the wiring to which the leading portions 21 and 22 of the second coil 2 are connected.
- the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are provided so that the patterns 521 and 522 are arranged on another same axis L52. Both axes L51 and L52 are arranged in parallel, and here are substantially parallel. Further, both the axis lines L51 and L52 are substantially parallel to the side edge (here, the left side edge) of the substrate body 50. When a plurality of wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are arranged in parallel, it is easy to form a wiring pattern, and the productivity of the circuit board 5A is excellent.
- they are substantially parallel, and the angle formed by the reference plane L and the axes L51 and L52 is substantially 0 ° (90 ° or less).
- the core 3 of the coil component 1 ⁇ / b> A and the wiring patterns 511, 512, 521, 522 can be easily placed close to each other, and the lead portions 11, 12, 21, 22 can be easily shortened.
- the arrangement area of the coil component 1A in the board body 50 can be a rectangular area.
- the length of the short side of the rectangular region is the distance from the tangent line of the winding portions 10 and 20 of the coils 1 and 2 to the vicinity of the axis L52 via the reference plane L, and the length of the long side is the winding portion 10 and It can be the maximum distance between 20.
- the constituent material of the substrate body 50 examples include various insulating materials.
- the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 can be formed of, for example, a printed circuit or a metal plate such as a copper plate.
- a publicly known method for forming a wiring pattern on a printed circuit board (PCB) or a bus bar substrate can be used.
- PCB printed circuit board
- a known method such as screw connection or soldering can be used to connect the lead portions 11, 12, 21, 22 and the wiring patterns 511, 512, 521, 522.
- FIG. 1 the case where the screw hole (circular hole) is provided in the front-end
- the round hole at the tip of the lead-out portion in the other figures is also a screw hole.
- the power supply device 6A according to the first embodiment includes the circuit board 5A according to the first embodiment.
- known configurations can be used, and detailed description thereof is omitted.
- both the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are arranged on the same side of the reference plane L.
- the two coils 1 and 2 in this example have substantially the same shape except for the extraction length and the bending position in the extraction portions 11, 12, 21 and 22.
- the two coils 1 and 2 are arranged in parallel with the lead portions 11, 12, 21 and 22 extending linearly.
- the winding parts 10 and 20 are cylindrical. Therefore, both the coils 1 and 2 have a simple shape. Therefore, the coils 1 and 2 can be easily manufactured although the coated rectangular wire is used for the winding.
- the core 3 in this example is an assembly of a plurality of divided core pieces 3a and 3b, and the core 3 and the coils 1 and 2 that are separately manufactured can be easily assembled. Therefore, the coil component 1A of Embodiment 1 is excellent in manufacturability.
- the coil component 1A is small. Since the widths Wo and Wc of the central leg 33 have a specific size, the winding part 10 of the first coil 1 and the winding part 20 of the second coil 2 are cylindrical and the lead parts 12 and 21 are linear. However, the adjacent lead portions 12 and 21 can be easily pulled out from the core 3 in a parallel state. Since the central leg 33 has a specific shape and the coils 1 and 2 can be brought close to each other, the coil component 1A can be increased in size and can be made small.
- the circuit board 5A of the first embodiment includes the coil component 1A of the first embodiment
- the circuit board 5A can be a planar wiring type.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 to which the lead portions 11, 12, 21, 22 are connected can be formed on the same surface of the substrate body 50, and the wiring pattern can be easily formed.
- the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are linear and can be formed so as to be arranged in parallel, the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 can be easily formed. Therefore, the circuit board 5A of Embodiment 1 is excellent in manufacturability.
- the power supply device 6A according to the first embodiment including the circuit board 5A is also excellent in manufacturability.
- the wiring patterns 511 and 512 to which the first coil 1 is connected are arranged on the same axis L51, and the wiring patterns 521 and 522 to which the second coil 2 is connected are arranged on the same axis L52. Is done. Further, the reference plane L and the axes L51 and L52 are arranged substantially in parallel. Therefore, it is easy to reduce the arrangement area of the coil component 1A in the board body 50, and the circuit board 5A is small. Since the coil component 1A is small as described above, the circuit board 5A is small.
- the basic configuration of the coil component 1B according to the second embodiment is the same as that of the coil component 1A according to the first embodiment.
- the coil component 1B includes the first coil 1, the second coil 2, and the core 3, and the lead portions 11 and 12 of the first coil 1.
- the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are provided on the same side of the reference plane L (lower side in FIG. 6).
- the difference between the coil component 1B of the second embodiment and the coil component 1A of the first embodiment is that the lead portions 11, 12, 21, and 22 are linearly extended from the winding portions 10 and 20 and are not bent. The point which is substantially the same length is mentioned.
- the circuit board 5B according to the second embodiment includes the coil component 1B according to the second embodiment.
- the section-like lead portions 11, 12, 21, and 22 are formed as board bodies.
- positioned so that 50 may be stabbed is mentioned. That is, in the circuit board 5B, the reference surface L and the board body 50 on which the wiring patterns 511, 512 and the like are formed are arranged in parallel.
- the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are both arranged in parallel.
- they are substantially parallel.
- the lead portions 11, 12, 21, and 22 are arranged on the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 provided on the one surface (the lower surface in FIG. 6) of the substrate body 50 when the lead portions 11, 12, 21, and 22 are placed on the substrate body 50.
- the length has been adjusted to reach.
- the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 can be manufactured by cutting the winding extending from the winding portions 10 and 20 to a predetermined length, and can be formed more easily.
- Each lead-out portion 11, 12, 21, 22 is disposed such that its axis L1i, L1o, L2i, L2o (not shown) and the reference plane L are substantially orthogonal.
- the board body 50 provided in the circuit board 5B is provided with through-holes penetrating through the front and back of the board body 50 at the arrangement positions of the lead portions 11, 12, 21, and 22.
- Wiring patterns 511, 512, 521, 522 are formed on one surface of the substrate body 50, and the through holes also penetrate the wiring patterns 511, 512, 521, 522.
- the lead portions 11, 12, 21, and 22 are inserted into the through holes of the substrate body 50, the tip portions of the lead portions 11, 12, 21, and 22 protruding from the through holes, and the wiring patterns 511. By joining 512, 521, and 522 with solder or the like, they are electrically connected and fixed to the substrate body 50.
- the coil component 1B is arranged so that the axes of the first coil 1 and the second coil 2 (here, substantially parallel to the reference plane L) are substantially parallel to the mounting surface (upper surface) of the substrate body 50. It is placed on the substrate body 50.
- the coil component 1B of the second embodiment has a simpler shape of the lead-out portions 11, 12, 21, 22 than the coil component 1A of the first embodiment, and can be easily formed as described above. Therefore, the coil component 1B of Embodiment 2 is more excellent in manufacturability.
- the circuit board 5B according to the second embodiment can be easily manufactured by providing a through hole at a predetermined position of the board body 50. Therefore, the circuit board 5B of the second embodiment is also excellent in manufacturability.
- the arrangement area of the coil component 1 ⁇ / b> B in the board body 50 overlaps with the formation positions of the wiring patterns 511, 512, 521, 522.
- the circuit board 5B according to the second embodiment is easy to make the arrangement area of the coil component 1B smaller, and is small, so that a smaller power supply device and the like can be constructed.
- the coil component 1C of the third embodiment includes the first coil 1 and the second coil 2 and the core (side legs 31, 32, central leg 33). Etc.), and the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are both provided on the same side of the reference plane L (lower side in FIG. 7).
- the difference between the coil component 1 ⁇ / b> C of the third embodiment and the coil component 1 ⁇ / b> A of the first embodiment is that the axes L ⁇ b> 1 i, L ⁇ b> 1 o, L ⁇ b> 2 i, and L ⁇ b> 2 o of the lead portions 11, 12, 21, 22
- intersect is mentioned.
- the lead-out portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead-out portions 21 and 22 of the second coil 2 are arranged at symmetrical positions with the central leg 33 in between, and the lead-out portions of the coils 1 and 2 are A case of extending in a direction away from each other (in FIG. 7, a case of extending so as to open downward) is shown.
- the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are both linear.
- the axes L1i and L1o of the lead-out portions 11 and 12 are arranged in parallel, and are substantially parallel here.
- the axes L2i and L2o of the lead portions 21 and 22 are also arranged in parallel and are substantially parallel.
- the angles ⁇ 1i and ⁇ 1o formed by the axes L1i and L1o of the lead portions 11 and 12 and the reference plane L are both greater than 0 ° and less than 90 °.
- angles ⁇ 2i and ⁇ 2o formed by the axes L2i and L2o of the lead portions 21 and 22 and the reference plane L are both greater than 0 ° and less than 90 °.
- the angles ⁇ 1i, ⁇ 1o, ⁇ 2i, and ⁇ 2o are substantially equal.
- the lead portions 11, 12, 21, and 22 are adjusted to a predetermined length, but the leading ends of the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 are not aligned and the second coil 2 is not aligned.
- the leading end portions of the drawer portions 21 and 22 are not aligned.
- angles ⁇ 1i, ⁇ 1o, ⁇ 2i, and ⁇ 2o may be different.
- the angles ⁇ 1i and ⁇ 1o in the first coil 1 are substantially equal
- the angles ⁇ 2i and ⁇ 2o in the second coil 2 are substantially equal
- the angles in the coils 1 and 2 are large. It is also possible to adopt different forms ( ⁇ 1i ⁇ ⁇ 2i).
- the angle formed by the axes L1i and L2i of the current inflow side extraction portions 11 and 21 and the angle formed by the axis L1o and L2o of the current outflow side extraction portions 12 and 22 are more than 0 ° and less than 180 °, and the angles ⁇ 1i, ⁇ 1o, The angles ⁇ 1i, ⁇ 1o, ⁇ 2i, and ⁇ 2o can be adjusted in a range where ⁇ 2i and ⁇ 2o are greater than 0 ° and less than 90 °.
- drawing-out part 11,12,21,22 can also be adjusted. For example, the end edges of the leading end portions of the drawer portions 11 and 12 are aligned, and the end edges of the leading end portions of the drawer portions 21 and 22 are aligned.
- the coil parts of the embodiment are drawn portions 11, 12,
- the length of 21 and 22 and the angle with respect to the reference plane L in the axis lines L1i, L1o, L2i, and L2o can be selected as appropriate, and the degree of freedom in shape is high.
- a circuit board (not shown) provided with the coil component 1C of Embodiment 3 has a wiring pattern formed on one surface of the board body.
- a wiring pattern (not shown) to which the first coil 1 is connected is disposed on the same axis L51, and a wiring pattern (not shown) to which the second coil 2 is connected. ) are arranged on the same axis L52, and it is easy to form a wiring pattern.
- the lengths of the lead-out portions 11, 12, 21, 22 are adjusted according to these wiring patterns. As in this example, even if the positions of the leading end portions of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 are different, a wiring pattern can be formed by using a linear wiring pattern in which the axes of the wiring patterns are arranged in parallel. Easy to do.
- the shape of the core can be cited as a difference from the first embodiment.
- the side legs 31 and 32 are cylindrical, and the center leg 33 is a rectangular parallelepiped.
- the center leg 33 is rectangular, the length of the short side (corresponding to the width Wo) arranged in parallel to the reference plane L, and the reference plane L
- the length D of the long side arranged orthogonal to is uniform.
- the length D of the long side of the central leg 33 is larger than the diameter ⁇ of the side legs 31 and 32.
- the length D130 in the direction orthogonal to the reference plane L100 of the side legs 131, 132 and the center leg 133 are all equal, and the cylindrical first coil 101 and second coil 102 have the same length. It is smaller than the inner diameter r. Therefore, in the state where the center leg 133 is disposed in the space between the coils 101 and 102, the space above and below the center leg 133 becomes a dead space. Further, in order to ensure a predetermined magnetic path cross-sectional area, the length W133 in the direction parallel to the reference plane L100 at the center leg 133 tends to be relatively long, and the distance between the coils 101 and 102 tends to increase.
- the length D of the central leg 33 when the length D of the central leg 33 is larger than the diameter ⁇ of the side legs 31 and 32 as in the coil component 1C shown in FIG. Space can be reduced.
- Specific length D of the long side may be about 1 to 2 times the diameter ⁇ of one side leg 31 (or 32).
- the length D of the central leg 33 is substantially equal to the outer diameter R of the first coil 1 and the second coil 2, and the dead space can be further reduced.
- the size in the orthogonal direction is not increased and is small.
- the central leg 33 since the length D of the central leg 33 is so large (here, larger than the length D130 of the central leg 133 of the E-type core shown in FIG. 14), the central leg 33 has a predetermined magnetic path cross-sectional area.
- the length (width Wo) in the direction parallel to the reference plane L at the center leg 33 can be shortened as long as it is satisfied. That is, the distance between the coils 1 and 2 can be shortened. As a result, since both the coils 1 and 2 can be arranged close to each other, the coupling coefficient can be increased. Moreover, if both the coils 1 and 2 are disposed close to each other, the length in the direction parallel to the reference plane L of the coil component 1C can be shortened. In this respect, the coil component 1 ⁇ / b> C can reduce the arrangement area of the coil component 1 ⁇ / b> C with respect to the substrate body of the circuit board (not shown). In the case where the length D of the long side of the central leg 33 is equal to the outer diameter R of the coils 1 and 2, a predetermined magnetic path cross-sectional area can be secured by adjusting the width Wo of the central leg 33.
- the coil component 1D and the circuit board 5D according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
- the basic configuration of the coil component 1D according to the fourth embodiment is the same as that of the coil component 1A according to the first embodiment.
- the coil component 1D includes the first coil 1, the second coil 2, and the core 3, and the lead portions 11, 12 of the first coil 1.
- the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are both provided on the same side of the reference plane L (lower right side in FIG. 8).
- the difference between the coil component 1D of the fourth embodiment and the coil component 1A of the first embodiment is that the lengths of the lead portions 11, 12, 21, and 22 are different.
- the circuit board 5D of the fourth embodiment includes the coil component 1D of the fourth embodiment
- the power supply apparatus 6D of the fourth embodiment includes the circuit board 5D of the fourth embodiment.
- each wiring pattern 511, 512, 521, 522 in which the lead portions 11, 12, 21, 22, 22 of the first coil 1 and the second coil 2 are connected to the board body 50 is linear. Formed and arranged in parallel.
- the axis lines L51, L52 of the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are substantially parallel to the side edge (here, the left side edge) of the substrate body 50.
- the wiring patterns 511 and 512 to which the first coil 1 is connected are arranged on the same axis L51
- the wiring patterns 521 and 522 to which the second coil 2 is connected are arranged on the same axis L52.
- Each wiring pattern 511, 512, 521, 522 is provided.
- the difference from the circuit board 5A of the first embodiment is that the reference plane L in the coil component 1D and the axis lines L51, L52 of the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are arranged to intersect each other. .
- the angle ⁇ 51 formed by the reference plane L of the coil component 1D and the axis L51 of the wiring patterns 511 and 512 to which the first coil 1 is connected is greater than 0 ° and less than 90 °.
- the angle ⁇ 52 formed by the reference plane L of the coil component 1D and the axis L52 of the wiring patterns 521 and 522 to which the second coil 2 is connected is more than 0 ° and less than 90 °.
- the angles ⁇ 51 and ⁇ 52 formed by the reference plane L and the axes L51 and L52 of the wiring patterns 511, 512, 521 and 522 are smaller, the coil component 1D including the lead portions 11, 12, 21, and 22 with respect to the board body 50 is reduced.
- this angle may be an acute angle of 60 ° or less, further 45 ° or less, and 30 ° or less.
- the angle is substantially 0 ° as in Embodiments 1 and 2 (FIGS. 1 and 6) described above, or when the angle is substantially 90 ° as in Embodiments 6 and 7 described later.
- the arrangement area of the coil component of the embodiment with respect to the substrate body 50 can be made smaller.
- the basic configuration of the coil component 1E according to the fifth embodiment is the same as that of the coil component 1A according to the first embodiment.
- the coil component 1E includes the first coil 1, the second coil 2, and the core 3, and the lead portions 11, 12 of the first coil 1.
- the lead portions 21 (FIG. 11) and 22 of the second coil 2 are both provided on the same side of the reference plane L (lower side in FIG. 9).
- the difference between the coil component 1E of the fifth embodiment and the coil component 1A of the first embodiment is that the axes of the first coil 1 and the second coil 2 (here, substantially parallel to the reference plane L, FIG.
- each of the drawer portions 11, 12, 21, and 22 is formed so as to be placed substantially parallel to the placement surface of 50 (FIGS. 10 and 11). This point can be said to be in common with the second embodiment.
- the difference between the coil component 1E of the fifth embodiment and the coil component 1B of the second embodiment is the shape of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22. Specifically, the middle region of the lead-out portions 11, 12, 21, 22 is bent so as to be substantially parallel to the axes (reference plane L) of the coils 1, 2, and the tip portion is one surface of the substrate body 50. Both the coils 1 and 2 are formed so as to be arranged in the above.
- the circuit board 5E of the fifth embodiment includes the coil component 1E of the fifth embodiment, and the power supply apparatus 6E (FIG. 11) of the fifth embodiment includes the circuit board 5E of the fifth embodiment.
- the lead-out portions 11 and 12 of the first coil 1 are bent away from each other (here, flat-wise bent). As shown in FIG. 10, one lead-out portion 11 is drawn out to the one split core piece 3b side of the core 3, and the other lead-out portion 12 is drawn out to the other split core piece 3a side.
- the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are the same as those of the first coil 1, and the lead portion 21 is drawn to one split core piece 3b side and the lead portion 22 is drawn to the other split core piece 3a side ( FIG. 11).
- the lead portion 11 of the first coil 1 is outside the side legs 31 of the core 3, the lead portion 12 is near the center leg 33 of the core 3, the lead portion 21 of the second coil 2 is near the center leg 33 of the core 3, and the lead portion 22.
- the lead portions 11, 12, 21, and 22 are all arranged in parallel, and are substantially parallel here.
- the leading end portions of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 are disposed substantially parallel to the axes of the coils 1 and 2.
- wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are formed at the arrangement positions of the lead portions 11, 12, 21, and 22, respectively, as shown in FIG.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are formed in a straight line, and the axis lines L 511, L 512, L 521, L 522 are arranged apart from each other and arranged in parallel to the reference plane L.
- the axes L511, L5122, L521, and L522 are all substantially parallel to the side edge (here, the left side edge) of the substrate body 50.
- the reference surface L of the coil component 1E and the board body 50 on which the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are formed are arranged in parallel. (FIG. 10).
- the coil component 1E of the fifth embodiment is simpler in the shape of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 and excellent in productivity than the coil component 1A of the first embodiment. Further, the coil component 1E of the fifth embodiment is connected to the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 and the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 of the board body 50 as compared with the coil component 1B of the second embodiment. As in the first and third embodiments, the screw connection shown in FIG. 10 can be used, and the connection workability is excellent. Therefore, the coil component 1E of Embodiment 5 contributes to the improvement of the manufacturability of the circuit board 5E.
- the circuit board 5E of the fifth embodiment is excellent in manufacturability because the connection between the coils 1 and 2 and the wiring pattern can be mechanically performed as described above.
- the power supply device 6E of Embodiment 5 is excellent in manufacturability by including the circuit board 5E.
- the basic configuration of the coil component 1F according to the sixth embodiment is the same as that of the coil component 1A according to the first embodiment.
- the coil component 1F includes the first coil 1, the second coil 2, and the core 3, and the lead portions 11, 12 of the first coil 1.
- the lead portions 21 and 22 of the second coil 2 are both provided on the same side of the reference plane L (the right side in FIG. 12).
- the difference between the coil component 1 ⁇ / b> F of the sixth embodiment and the coil component 1 ⁇ / b> A of the first embodiment is that all the edges of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 are aligned.
- the circuit board 5F of the sixth embodiment includes the coil component 1F of the sixth embodiment, and the power supply apparatus 6F of the sixth embodiment includes the circuit board 5F of the sixth embodiment.
- wiring patterns 511, 512, 521, and 522 are formed at the arrangement positions of the lead portions 11, 12, 21, and 22, respectively.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are formed in a straight line, and the axis lines L 511, L 512, L 521, L 522 are spaced apart and substantially on the periphery (here, the upper edge) of the substrate body 50.
- the wiring patterns 511, 512, 521, 522 are provided such that the axis lines L 511, L 512, L 521, L 522 are arranged orthogonal to the reference plane L.
- a part of the wiring patterns 512 and 522 to which the lead-out portions 12 and 22 on the current outflow side are connected are provided overlapping the coil component 1F and located below the coil component 1F.
- the coil component 1F of the sixth embodiment since there is substantially no difference between the lengths of the lead portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lengths of the lead portions 21 and 22 of the second coil 2, the length of the lead portion The difference in electrical resistance between the coils 1 and 2 due to the difference can be substantially eliminated.
- the coil component 1F of the sixth embodiment is equal in length (when viewed in a plan view shown in FIG. 12 in the lead-out portions 11, 12, 21, and 22) and the edges are aligned. It is easy to make the arrangement area of the component 1F smaller than that of the first embodiment. For this reason, the circuit board 5F of the sixth embodiment and the power supply device 6F of the sixth embodiment including the circuit board 5F are smaller.
- both the coils 1 and 2 have the same shape and are excellent in manufacturability of the coils 1 and 2, the coil component 1F, the circuit board 5F, and the power supply device 6F of the sixth embodiment are excellent in manufacturability.
- the coil component 1G of the seventh embodiment shown in FIG. 13 differs from the sixth embodiment in the lengths of the leading portions 11 and 12 of the first coil 1 and the lengths of the leading portions 21 and 22 of the second coil 2. Is a different form. Except for this point, the second embodiment is the same as the sixth embodiment.
- the circuit board 5G according to the seventh embodiment includes the coil component 1G according to the seventh embodiment, and the power supply apparatus 6G according to the seventh embodiment includes the circuit board 5G according to the seventh embodiment.
- the lengths of each drawing portion of one coil when viewed in plan cannot be made equal to those in the sixth embodiment, and the edges are not aligned. There are cases. In such a case, as shown in FIG. 13, the lengths of the lead portions 11 and 12 in the first coil 1 and the lengths of the lead portions 21 and 22 in the second coil 2 can be made different.
- the coil component of the embodiment and the circuit board of the embodiment are as follows.
- the lengths of the lead-out portions 11, 12, 21, and 22 are adjusted, and the angle formed by the reference plane L and the axis lines of the wiring patterns 511, 512, 521, and 522 is 0 ° to It can be appropriately selected within a range of 90 °.
- substrate body 50 in the coil component of embodiment can be raised.
- the present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
- the configuration in which the third and fourth embodiments are combined that is, the axes L1i, L1o, and L2i of the lead portions 11, 12, 21, and 22 of the first coil 1 and the second coil 2 with respect to the reference plane L , L2o intersect non-orthogonally, and a circuit board or the like arranged so that the axis of each wiring pattern 511, 512, 521, 522 intersects the reference plane L.
- an interposed member made of an insulating material may be provided between the first coil and the second coil and the core, or an insulating coating material covering each coil and core may be provided.
- the insulation between both coils and the core, the insulation between the coil component and the wiring pattern, and the like can be improved.
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Abstract
コイル部品は、巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備える。
Description
本発明は、コイル部品、回路基板、及び電源装置に関する。本出願は、2016年8月17日に出願された日本出願第2016-160222号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
DC-DCコンバータの一つに、特許文献1の図5に示すマルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路を備えるものがある。特許文献1は、この回路に備える結合トランスとして、E型コアを組み合わせてなるコアに、二つのコイルが配置されたコイル部品を開示する。このコアは、一対の側脚と両側脚間に介在される中央脚とを備え、各側脚に各コイルが配置される。一方の側脚に巻線が巻付けられて、一方のコイルの巻回部が形成され、他方の側脚に別の巻線が巻き付けられて、他方のコイルの巻回部が形成されている。
本開示に係るコイル部品は、巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備える。
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備える。
本開示に係るコイル部品は、巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備え、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い。
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備え、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い。
本開示に係る回路基板は、前記コイル部品と、
前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える。
前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える。
本開示に係る電源装置は、前記回路基板を備える。
[本開示が解決しようとする課題]
上述の結合トランスなどに利用されるコイル部品や、このコイル部品を載置する回路基板として、製造性に優れるものが望まれる。
上述の結合トランスなどに利用されるコイル部品や、このコイル部品を載置する回路基板として、製造性に優れるものが望まれる。
特許文献1に記載される結合トランスにおいて各コイルの巻回部から延びる二つの引出部は、回路基板の基板本体に形成された配線パターンに接続される。
図15は、特許文献1の図5に相当する図である。図15では、一方のコイル101における電流i1の流入側引出部(後述する図14では符号111に相当)が図15の紙面手前に配置され、一方のコイル101における電流i1の流出側引出部(同符号112に相当)が同紙面奥に配置される。また、他方のコイル102における電流i2の流入側引出部(同符号121に相当)が同紙面奥に配置され、他方のコイル102における電流i2の流出側引出部(同符号122に相当)が同紙面手前に配置される。図15において、符号103は結合トランス、符号104はコア、符号131、132は側脚、符号133は中央脚、符号105はギャップ部、符号100は制御回路、符号Tr1,Tr2はスイッチ、符号D1,D2はダイオード、符号C0は平滑コンデンサ、符号R0は負荷抵抗、符号V0は出力電圧、符号Viは直流電源を示す。図14を参照して説明する。なお、図14では、コアの一部である側脚131,132及び中央脚133のみ示す。図14に示す第1コイル101の軸と第2コイル102の軸とを含む仮想の平面を基準面L100とするとき、第1コイル101の電流流入側の引出部111と第2コイル102の電流流入側の引出部121とが基準面L100の異なる側に位置する。また、第1コイル101の電流流出側の引出部112と第2コイル102の電流流出側の引出部122とが基準面L100の異なる側に位置する。図14では電流流入側の引出部111,121がそれぞれ基準面L100の下側、上側に位置し、電流流出側の引出部112,122がそれぞれ基準面L100の上側、下側に位置する。コイル101,102の電流流入側の引出部111,121同士、電流流出側の引出部112,122同士が基準面L100を挟んで異なる側に位置する場合、回路基板の配線パターンを多層に積層するなどの立体配線が必要となる。その結果、回路基板の製造性の低下を招く。
例えば、上述の配線パターンを基板本体の同一面上に備える平面配線型の回路基板であれば製造性に優れる。しかし、この場合、配線パターンに応じて、コイルの引出部を形成する必要があり、引出部を含めて製造性に優れるコイルが望まれる。特に、大電流用途のコイル部品などでは、巻線として、柔らかいリッツ線に比較して加工性に劣る平角線を利用することがある。平角線コイルとする場合であっても引出部を所定の形状に成形し易く、製造性に優れることが望まれる。
そこで、本開示は、製造性に優れるコイル部品を提供することを目的の一つとする。また、本開示は、製造性に優れる回路基板、及び電源装置を提供することを別の目的の一つとする。
[本開示の効果]
本開示のコイル部品は、製造性に優れる。
[本開示の効果]
本開示のコイル部品は、製造性に優れる。
[実施形態の説明]
最初に実施態様を列記して説明する。
(1)本実施形態の一態様に係るコイル部品は、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備える。
最初に実施態様を列記して説明する。
(1)本実施形態の一態様に係るコイル部品は、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備える。
上記の巻回部とは、各コイルを形成する巻線のうち、巻き数に関与する部分である。
上記の引出部とは、各コイルを形成する巻線のうち、巻き数に実質的に関与しない部分である。引出部は、巻回部から延びて、少なくとも引出部の先端部が外部との接続箇所とされ、外部から巻回部への電流の流入、及び巻回部から外部への電流の流出に利用される。
上記の引出部を基準面の同じ側に備えるとは、引出部のうち、少なくとも先端部が基準面の同じ側に位置することをいう。引出部の代表的な形状として、巻回部の軸方向に平面視したとき、巻回部から接線方向に延びる巻線の全域が一直線状に延びた形態が挙げられる。
上記の引出部とは、各コイルを形成する巻線のうち、巻き数に実質的に関与しない部分である。引出部は、巻回部から延びて、少なくとも引出部の先端部が外部との接続箇所とされ、外部から巻回部への電流の流入、及び巻回部から外部への電流の流出に利用される。
上記の引出部を基準面の同じ側に備えるとは、引出部のうち、少なくとも先端部が基準面の同じ側に位置することをいう。引出部の代表的な形状として、巻回部の軸方向に平面視したとき、巻回部から接線方向に延びる巻線の全域が一直線状に延びた形態が挙げられる。
上記のコイル部品では、合計四つの引出部がいずれも基準面の同じ側に配置されるように第1コイル及び第2コイルが形成されている。例えば、両コイルの各引出部は、その全長に亘って直線状といった単純な形状にすることができる。また、両コイルを概ね同様な形状にすることができる。これらのことから、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造できる。従って、上記のコイル部品は、製造性に優れる。また、上記のコイル部品を載置する回路基板として、代表的には各引出部が接続される配線パターンが基板本体の同一面上に形成された平面配線型のものとすることができる。そのため、上記のコイル部品によれば、その設置対象とする回路基板として、製造性に優れるものを利用できる。
(2)上記のコイル部品の一例として、前記第1コイルの引出部と前記第2コイルの引出部とが並列に配置される形態が挙げられる。
上記の並列に配置されるとは、幾何学的な平行を満たす場合の他、各引出部の軸線が直線的に延びて、平行と見做される程度(例えば、一方の軸線に対して他方の軸線の傾きが±3°以内程度)に並んで配置される場合を含む。
上記の並列に配置されるとは、幾何学的な平行を満たす場合の他、各引出部の軸線が直線的に延びて、平行と見做される程度(例えば、一方の軸線に対して他方の軸線の傾きが±3°以内程度)に並んで配置される場合を含む。
上記形態は、第1コイル及び第2コイルの巻回部の軸方向に平面視したとき、各引出部を、例えばその全長に亘って直線状である、といった単純な形状にすることができる。従って、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造でき、上記形態は製造性により優れる。
(3)上記のコイル部品の一例として、前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記一対の側脚はいずれも、円柱状であり、
前記連結部は、前記側脚の外周面の一部に連続する湾曲面を有する形態が挙げられる。
前記一対の側脚はいずれも、円柱状であり、
前記連結部は、前記側脚の外周面の一部に連続する湾曲面を有する形態が挙げられる。
上記形態は、第1コイル及び第2コイルの巻回部が円筒状であるため、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造できる。両コイルの巻回部とコアの側脚とが相似形状であるため、コイルとコアとを組み付け易い。これらのことから、上記形態は、製造性により優れる。また、上記形態に備えるコアは、連結部における側脚よりも突出した部分が少なく小型である。このことから、上記形態は小型である。
(4)円筒状の巻回部と円柱状の側脚とを備える上記(3)の一例として、前記中央脚は、前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部の少なくとも一方に対向する箇所に前記巻回部の外周面に対応した湾曲面を有する形態が挙げられる。
上記形態は、両コイルを近接して配置できるため、結合係数を増大できる上により小型にし易い。
(5)円筒状の巻回部と円柱状の側脚とを備える上記(3)又は上記(4)の一例として、上記のコイル部品の一例として、前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い形態が挙げられる。中央脚の幅とは、中央脚において両コイルの軸が並ぶ方向の距離とする。
上記形態に備えるコアは、その中央脚の幅が一様ではなく、第1コイル及び第2コイルの引出部が配置される側が細いため、両コイルが円筒状であっても、各引出部を直線状とし、並列に引き出せる。従って、両コイルを平角線コイルとする場合でも容易に製造でき、上記形態は製造性により優れる。
(6)円筒状の巻回部と円柱状の側脚とを備える上記(3)の一例として、前記中央脚が直方体状であり、前記中央脚における前記基準面に直交に配置される長辺の長さが、前記側脚の直径よりも大きい形態が挙げられる。
上記形態は、図14に示すE型コアを備える場合と比較して、円筒状のコイル間に挟まれる空間に占めるコアの割合を大きくでき、上記空間を有効に活用できる。また、上記形態は、中央脚における基準面に直交する方向の長さ(長辺の長さ)がより長いため、所定の磁路断面積を満たす範囲で、中央脚における基準面に平行方向の長さ(短辺の長さ)をより短くできる。その結果、上記形態は、両コイルを近接して配置できるため、結合係数を増大できる上に、コイル部品における基準面に平行な方向の長さを短くでき、小型にできる。
(7)本実施形態の別態様に係るコイル部品は、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備え、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い。
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備え、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い。
(8)本実施形態の一態様に係る回路基板は、上記(1)から(7)のいずれか一つに記載のコイル部品と、
前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える。
前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える。
上記の回路基板は、製造性に優れる上記のコイル部品を備えるため、製造性に優れる。
また、上記の回路基板は、上述のように配線パターンが基板本体の同一面上に形成された平面配線型のものとすることができることからも、製造性に優れる。
また、上記の回路基板は、上述のように配線パターンが基板本体の同一面上に形成された平面配線型のものとすることができることからも、製造性に優れる。
(9)上記の回路基板の一例として、前記基準面と前記配線パターンが形成された基板本体とが平行に配置される形態が挙げられる。上記の平行に配置されるとは、幾何学的な平行を満たす場合の他、平行と見做される程度(例えば、基準面に対して配線パターンの傾きが±3°以内程度)に並んで配置される場合を含む。
上記形態は、両コイルの引出部をより単純な形状にし易く(後述の実施形態3,5参照)、両コイルを製造し易いことから、製造性により優れる。上述の特定のコイル部品を構成要素とする上記の回路基板は、基準面が基板本体に直交するように配置される形態の他、平行するように配置される上記形態とすることができ、基板本体に対するコイル部品の配置形態の自由度が高い。
(10)上記の回路基板の一例として、各配線パターンは直線状に形成され、
前記基準面と前記各配線パターンの軸線とがなす角度が90°以下である形態が挙げられる。
前記基準面と前記各配線パターンの軸線とがなす角度が90°以下である形態が挙げられる。
上記形態は、配線パターンが直線状であるため形成し易く、製造性により優れる。また、上記形態は、コイル部品の配置位置の自由度が高い。
(11)基準面と配線パターンの軸線とのなす角度が90°以下である上記(10)の一例として、前記基準面と前記各配線パターンの軸線とが並列に配置される形態が挙げられる。並列に配置されるとは、幾何学的な平行を満たす場合の他、基準面と各軸線とが直線的に延びて、平行と見做される程度(例えば、基準面に対して各軸線の傾きが±3°以内程度)に並んで配置される場合を含む。
上記形態は、上記基準面と配線パターンの軸線とのなす角度が実質的に0°であるといえ、0°超90°以下である場合に比較して、基板本体におけるコイル部品の配置領域(実装面積)を小さくし易い。このことから、上記形態は、上記(10)の効果に加えて、小型である。
(12)基準面と配線パターンの軸線とのなす角度が90°以下である上記(10)の一例として、前記基準面と前記各配線パターンの軸線とが直交に配置される形態が挙げられる。直交に配置されるとは、幾何学的な直交を満たす場合の他、基準面と各軸線とが直線的に延びて、直交と見做される程度(例えば、基準面に対して各軸線の傾きが90°±3°以内程度)に交差して配置される場合を含む。
上記形態は、上記基準面と配線パターンの軸線とのなす角度が実質的に90°であるといえる。この場合、配線パターンをコアの配置位置に重複するように設けるなどすれば(後述の実施形態6,7参照)、基板本体におけるコイル部品の配置領域を小さくし易い。このことから、上記形態は、上記(10)の効果に加えて、小型である。
(13)本実施形態の一態様に係る電源装置は、上記(8)から(12)のいずれか一つに記載の回路基板を備える。
上記の電源装置は、製造性に優れる上記のコイル部品、上記の回路基板を備えるため、製造性に優れる。
[実施形態の詳細]
以下、図面を適宜参照して、実施形態に係るコイル部品、回路基板、電源装置の具体例を説明する。図中、同一名称物は、同一物を意味する。
以下、図面を適宜参照して、実施形態に係るコイル部品、回路基板、電源装置の具体例を説明する。図中、同一名称物は、同一物を意味する。
[実施形態1]
図1~図5を参照して、実施形態1のコイル部品1A,回路基板5A,電源装置6Aを説明する。図1では、分かり易いようにコイル部品1Aを基板本体50に対して大きく強調して示す(この点は後述する図8、図11~図13も同様である)。図3では配線パターンを省略する(この点は後述の図10も同様である)。図5では、分かり易いようにコア3の一部(側脚31,32及び中央脚33)のみを示す(この点は後述する図7も同様である)。
図1~図5を参照して、実施形態1のコイル部品1A,回路基板5A,電源装置6Aを説明する。図1では、分かり易いようにコイル部品1Aを基板本体50に対して大きく強調して示す(この点は後述する図8、図11~図13も同様である)。図3では配線パターンを省略する(この点は後述の図10も同様である)。図5では、分かり易いようにコア3の一部(側脚31,32及び中央脚33)のみを示す(この点は後述する図7も同様である)。
(全体構成)
実施形態1のコイル部品1Aは、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、二つの独立した第1コイル1及び第2コイル2が一つのコア3に配置される。第1コイル1は、巻線を巻回してなる巻回部10と、巻回部10から延びる電流流入側の引出部11及び電流流出側の引出部12とを備える。第2コイル2は、第1コイル1を形成する巻線とは別の巻線を巻回してなる巻回部20と、巻回部20から延びる電流流入側の引出部21及び電流流出側の引出部22とを備える。コア3は、第1コイル1の巻回部10及び第2コイル2の巻回部20がそれぞれ配置される一対の側脚31,32と、両側脚31,32間に介在される中央脚33と、側脚31,32及び中央脚33を並列状態で連結する一対の連結部34,34(図2も参照)とを備える。第2コイル2は、第1コイル1がつくる磁束を打ち消すようにコア3に配置される。コイル部品1Aは、第1コイル1の二つの引出部11,12、第2コイル2の二つの引出部21,22を特定の配置状態とすることを特徴の一つとする。詳しくは、第1コイル1の軸L1(図4)と第2コイルの軸L2(図4)とを含む平面を基準面Lとするとき、第1コイル1の二つの引出部11,12と、第2コイル2の二つの引出部21,22とを基準面Lの同じ側(図1では右側)に備える。
換言すれば、コイル部品1Aは、両コイル1,2における電流流入側の引出部11,21の組、及び電流流出側の引出部12,22の組の双方を基準面Lの同じ側に備える。以下、構成部材ごとに説明する。
実施形態1のコイル部品1Aは、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、二つの独立した第1コイル1及び第2コイル2が一つのコア3に配置される。第1コイル1は、巻線を巻回してなる巻回部10と、巻回部10から延びる電流流入側の引出部11及び電流流出側の引出部12とを備える。第2コイル2は、第1コイル1を形成する巻線とは別の巻線を巻回してなる巻回部20と、巻回部20から延びる電流流入側の引出部21及び電流流出側の引出部22とを備える。コア3は、第1コイル1の巻回部10及び第2コイル2の巻回部20がそれぞれ配置される一対の側脚31,32と、両側脚31,32間に介在される中央脚33と、側脚31,32及び中央脚33を並列状態で連結する一対の連結部34,34(図2も参照)とを備える。第2コイル2は、第1コイル1がつくる磁束を打ち消すようにコア3に配置される。コイル部品1Aは、第1コイル1の二つの引出部11,12、第2コイル2の二つの引出部21,22を特定の配置状態とすることを特徴の一つとする。詳しくは、第1コイル1の軸L1(図4)と第2コイルの軸L2(図4)とを含む平面を基準面Lとするとき、第1コイル1の二つの引出部11,12と、第2コイル2の二つの引出部21,22とを基準面Lの同じ側(図1では右側)に備える。
換言すれば、コイル部品1Aは、両コイル1,2における電流流入側の引出部11,21の組、及び電流流出側の引出部12,22の組の双方を基準面Lの同じ側に備える。以下、構成部材ごとに説明する。
(コイル)
・概要
この例の第1コイル1は、図4に示すように巻線を螺旋状に巻回してなる円筒状の巻回部10と、巻回部10に連続する巻線が巻回部10から離れるように延ばされてなる二つの引出部11,12とを備える。引出部11,12の先端部は、電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される接続箇所であり、中間領域は、適宜な形状に成形される。この例の中間領域は、図2~図4の上下方向にみて階段状に屈曲され、図1に示すように第1コイル1の軸方向に平面視すると、直線状に延びている。この例の第2コイル2の基本的構成は第1コイル1と同様である。概略を述べると、第2コイル2は、円筒状の巻回部20と、巻線が巻回部20から離れるように延ばされてなる二つの引出部21,22とを備える。第2コイル2の引出部21,22の中間領域は、階段状に屈曲され(図2~図4)、第2コイル2の軸方向に平面視すると直線状に延びている(図1)。
・概要
この例の第1コイル1は、図4に示すように巻線を螺旋状に巻回してなる円筒状の巻回部10と、巻回部10に連続する巻線が巻回部10から離れるように延ばされてなる二つの引出部11,12とを備える。引出部11,12の先端部は、電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される接続箇所であり、中間領域は、適宜な形状に成形される。この例の中間領域は、図2~図4の上下方向にみて階段状に屈曲され、図1に示すように第1コイル1の軸方向に平面視すると、直線状に延びている。この例の第2コイル2の基本的構成は第1コイル1と同様である。概略を述べると、第2コイル2は、円筒状の巻回部20と、巻線が巻回部20から離れるように延ばされてなる二つの引出部21,22とを備える。第2コイル2の引出部21,22の中間領域は、階段状に屈曲され(図2~図4)、第2コイル2の軸方向に平面視すると直線状に延びている(図1)。
・巻線
第1コイル1を構成する巻線及び第2コイル2を構成する巻線はいずれも、導体線の外周に絶縁被覆を備える被覆線を好適に利用できる。導体線の構成材料は、銅やアルミニウム、その合金が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、エナメルと呼ばれるポリアミドイミドなどの樹脂が挙げられる。巻線は、コイルに利用される公知の線材、例えば平角線、被覆平角線、丸線、被覆丸線、リッツ線などを利用できる。この例の巻線は被覆平角線であり、巻回部10,20はエッジワイズコイルである。導体線が平角線であれば、導体断面積をリッツ線よりも大きくし易く、コイル部品1Aを大電流用途に好適に利用できる。巻回部10,20の形状は適宜変更できるが、本例のように円筒状であれば、巻径が比較的小さいエッジワイズコイルであっても製造し易い。また、導体線が平角線であればリッツ線よりも保形性に優れる。例えば、引出部11,12,21,22の中間領域を上述のように所定の形状に成形した場合、この所定の形状を維持し易い。
第1コイル1を構成する巻線及び第2コイル2を構成する巻線はいずれも、導体線の外周に絶縁被覆を備える被覆線を好適に利用できる。導体線の構成材料は、銅やアルミニウム、その合金が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、エナメルと呼ばれるポリアミドイミドなどの樹脂が挙げられる。巻線は、コイルに利用される公知の線材、例えば平角線、被覆平角線、丸線、被覆丸線、リッツ線などを利用できる。この例の巻線は被覆平角線であり、巻回部10,20はエッジワイズコイルである。導体線が平角線であれば、導体断面積をリッツ線よりも大きくし易く、コイル部品1Aを大電流用途に好適に利用できる。巻回部10,20の形状は適宜変更できるが、本例のように円筒状であれば、巻径が比較的小さいエッジワイズコイルであっても製造し易い。また、導体線が平角線であればリッツ線よりも保形性に優れる。例えば、引出部11,12,21,22の中間領域を上述のように所定の形状に成形した場合、この所定の形状を維持し易い。
この例では、第1コイル1及び第2コイル2を形成する巻線の仕様(構成材料、幅及び厚さ、断面積など)、巻回部10,20の仕様(巻径、巻き数、自然長、形状など)が実質的に等しい。
・引出部
第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22は、その少なくとも先端部が両コイル1,2の軸L1,L2を含む基準面Lの同じ側(図1では右側)に配置されるように形成されている。この例の引出部11,12,21,22はいずれも、上述の軸方向に平面視すると、巻回部10,20の接線方向に延びる全域(付け根から先端部までの全域)に亘って直線状であり、この全域が基準面Lの同じ側に配置されるように形成されている。
第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22は、その少なくとも先端部が両コイル1,2の軸L1,L2を含む基準面Lの同じ側(図1では右側)に配置されるように形成されている。この例の引出部11,12,21,22はいずれも、上述の軸方向に平面視すると、巻回部10,20の接線方向に延びる全域(付け根から先端部までの全域)に亘って直線状であり、この全域が基準面Lの同じ側に配置されるように形成されている。
この例では、図5に示すように、第1コイル1の引出部11の軸線L1iと、引出部12の軸線L1oとをとると、両軸線L1i,L1oは並列に配置される。従って、引出部11,12は並列に配置されているといえ、ここでは、実質的に平行に配置される。引出部11,12は、軸線L1i,L1oの並列配置を維持しつつ、図2~図4に示すように中間領域が上下方向に屈曲される。ここでは、引出部11,12の先端部の一面(図3では下面)が、コア3の設置面となる下側の連結部34の下面と実質的に面一になるように、フラットワイズ曲げされている。また、ここでは、図1,図5に示すように両引出部11,12の先端部の端縁が一直線上に配置されるように(揃うように)、両引出部11,12の長さが調整されている。引出部11,12の先端部の端縁が揃っておらず、例えば、一方の引出部11が他方の引出部12よりも突出する長さとすることができる(後述の図13参照)。この例のように先端部の端縁を揃えると、先端部の端縁が揃っていない場合に比較して、例えば、コイルを取り扱い易くしたり、基板本体50に対するコイル部品1Aの配置領域(実装面積)を小さくし易かったりする(この点は後述の第2コイル2も同様である)。
第2コイル2の引出部21,22の基本的構成は、第1コイル1の引出部11,12と同様であり、図1,図5に示すように第2コイル2の引出部21,22の長さが、第1コイル1の引出部11,12よりも長い点が異なる。概略を述べると、図5に示すように第2コイル2の引出部21,22の軸線L2i,L2oが並列に配置される。ここでは引出部21,22は実質的に平行に配置される。引出部21,22の先端部の端縁が一直線上に配置されると共に、第1コイル1の引出部11,12よりも長くなるように引出部21,22の長さが調整されている。引出部21,22は、その先端部の一面(図3では下面)がコア3の設置面(下側の連結部34の下面)と実質的に面一になるように折り曲げられている。この例では、引出部21,22の折り曲げ位置は、第1コイル1の引出部11,12の折り曲げ位置に対してずれており、引出部11,12の折り曲げ位置よりもコア3から離れた位置である(図3)。
上述のように第1コイル1の引出部11,12が並列に配置され、第2コイル2の引出部21,22が並列に配置され、更に引出部11,12と引出部21,22とが並列に配置される。ここでは、実質的に平行に配置される。
巻線の仕様、巻回部の仕様、引出部の配置状態は一例であり、適宜変更できる。引出部の配置状態の別例を実施形態2~7に示す。
(コア)
コイル部品1Aに備えるコア3は、軟磁性材料を含み、閉磁路を形成する磁性部材である。この例のコア3は、図4に示すように第1コイル1の巻回部10が配置される柱状の側脚31と、第2コイル2の巻回部20が配置される柱状の側脚32と、離間して横並びされる両側脚31,32間に介在される柱状の中央脚33と、一方の側脚31、中央脚33、他方の側脚32という順に並べられた状態でこれらを挟み、これらを連結する一対の板状の連結部34,34とを備える。
コイル部品1Aに備えるコア3は、軟磁性材料を含み、閉磁路を形成する磁性部材である。この例のコア3は、図4に示すように第1コイル1の巻回部10が配置される柱状の側脚31と、第2コイル2の巻回部20が配置される柱状の側脚32と、離間して横並びされる両側脚31,32間に介在される柱状の中央脚33と、一方の側脚31、中央脚33、他方の側脚32という順に並べられた状態でこれらを挟み、これらを連結する一対の板状の連結部34,34とを備える。
この例のコア3は、一対のE字状の分割コア片3a,3bを、その開口部が向かい合うように組み付けて形成される。各分割コア片3a,3bは同一形状であり、側脚31,32を形成する二つの側脚片と、二つの側脚片間に介在され、中央脚33を形成する中央脚片と、二つの側脚片及び中央脚片を支持する連結部34とを備える。各分割コア片3a,3bは、一方の側脚31をつくる側脚片の軸(ここでは第1コイル1の軸L1に実質的に同軸に配置される、図3,図4)と他方の側脚32をつくる側脚片の軸(ここでは第2コイル2の軸L2に実質的に同軸に配置される、図4)とを含む平面(ここでは基準面Lに実質的に等しい)に直交する平面を中心とする線対称な形状である。
上述の二つの側脚片及び中央脚片は、連結部34の内面から突出する。この例では、両側脚片の突出高さが等しく、中央脚片の突出高さよりも若干高い。そのため、両分割コア片3a,3bを組み付け、両分割コア片3a,3bの側脚片の端面同士を接触させると、両分割コア片3a,3bの中央脚片間に隙間が設けられる。この隙間を磁気ギャップ33g(図2)とする。コア3は、図2に示すように中央脚33の中央部に磁気ギャップ33gを備える。この例のようにコア3を複数の分割コア片3a,3bの組物とすれば、別途作製した第1コイル1,第2コイル2をコア3に容易に組み付けられ、コイル部品1Aの製造性に優れる。
この例の一対の側脚31,32(側脚片)はいずれも円柱状であり(図4)、第1コイル1の巻回部10、第2コイル2の巻回部20に相似状である。そのため、各側脚31,32(側脚片)に各コイル1,2を組み付け易い。
この例の中央脚33は、第1コイル1の巻回部10及び第2コイル2の巻回部20の少なくとも一方に対向する箇所にその巻回部に対応した湾曲面を有する異形柱状体である。
詳しくは、図5に示すように、中央脚33は、両コイル1,2の巻回部10,20に対向する箇所にそれぞれ、巻回部10,20に対応した一対の円弧状の面を有する。
詳しくは、図5に示すように、中央脚33は、両コイル1,2の巻回部10,20に対向する箇所にそれぞれ、巻回部10,20に対応した一対の円弧状の面を有する。
また、この例の中央脚33における第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22が配置される側(図5では下側、以下、引出側と呼ぶことがある)の幅Wcが、引出部11,12,21,22が配置されない側(以下、結合側と呼ぶことがある)の幅Woよりも狭い。中央脚33の幅とは、両コイル1,2の軸が並ぶ方向(図5では左右方向)の距離であり、ここでは基準面Lに平行な方向の距離である。この中央脚33は、連結部34の一方の側縁から他方の側縁に亘って設けられており(図4)、側脚31,32の軸方向に平面視したとき、短辺の長さが幅Woである長方形を、一方の短辺の長さが幅Wcとなるように引出側を切り欠いた形状である。この中央脚33は、幅Wcを有する直方体状の部分と、幅Wcから幅Woに連続的に変化する部分であって、上述の一対の円弧状の面で挟まれる台形柱状の部分とを備える。
上述のように中央脚33が巻回部10,20に沿った湾曲面を有するため、円筒状の両コイル1,2を近付けられる。また、中央脚33の幅Wcが細いため、両コイル1,2が円筒状であり、隣り合う引出部12,21が直線状に引き出されている場合でも、引出部12,21を並列に配置させられる。この例では、中央脚33の一部に上述の巻回部10,20に沿った湾曲面を有し、湾曲面の途中から平面状に延びているため、この平面に沿って、直線状の引出部12,21を並列状態でコア3から引き出せる。引出側の幅Wcは両コイル1,2の大きさ(外径)や形状、引出部の形状などに応じて適宜調整するとよく、例えば結合側の幅Woの20%以上80%以下、更に30%以上70%以下とすることができる。この例の引出側の幅Wcは結合側の幅Woの50%程度である。
この例の連結部34は、円柱状の側脚31,32の外周面の一部に連続する湾曲面を有する(図2,図4)。このような連結部34は、図1に示すように側脚31,32の軸方向に平面視したとき、縦長の八角形状であり、いわば長方形状の板の四隅を切り欠いた形状である。ここで、連結部34を例えば長方形状の板などとすれば、側脚31,32の輪郭から突出する部分を十分に有する。しかし、この突出する部分にあたる角部は、連結部34における側脚31,32との接続箇所に比較して、通過する磁束量が少ない。そこで、この例のように連結部34の外周面の一部を側脚31,32の外周面の一部に連続させて、上述の角部を切り欠いた形状とすると、コア3に磁束を十分に流すことができながら、コア3を小型にできる。ひいてはコイル部品1Aを小型にできる。
コア3の形状は適宜変更できる。例えば、側脚31,32及び中央脚33を直方体状とし(図14参照)、連結部34を長方形の板状などとし、全体的に直方体状のコアとする形態、側脚31,32を円柱状とし、中央脚33を直方体状とし(後述の図7参照)、連結部34を上述の八角形の板状とする形態、側脚31,32を円柱状とし、中央脚33を直方体状とし(同)、連結部34を長方形の板状とする形態などが挙げられる。中央脚33を直方体状とする場合、その幅は一様である(後述の図7など参照)。
コア3(ここでは分割コア片3a,3b)には、公知の構成材料で形成された種々の形態のものが利用できる。例えば、フェライトコアなどの焼結体、軟磁性材料の粉末を用いた圧粉成形体、軟磁性材料の粉末と樹脂とを含む複合材料、電磁鋼板などの軟磁性材料の板材を積層した積層体などが挙げられる。磁気ギャップ33gを備える場合、本例のようにエアギャップとする他、非磁性材料から構成されるギャップ板を備えることができる。
(コアに対するコイルの配置状態)
コイル部品1Aに備える第1コイル1及び第2コイル2は、通電時に自身がつくる磁束を互いに打ち消し合うようにコア3に組み付けられる。この例では、各コイル1,2に流れる電流方向が図1の矢印に示す反時計回りの方向、図3の矢印に示す左から右向き、及び下から上向きになるように各コイル1,2に電力が供給される。各コイル1,2の電流方向は同じである。このような各コイル1,2は、図1に示すように上から順に、第1コイル1の電流流入側の引出部11、電流流出側の引出部12、第2コイル2の電流流入側の引出部21、電流流出側の引出部22が並ぶようにコア3に配置される。また、上述のように第1コイル1の引出部11,12の先端部よりも、第2コイル2の引出部21,22の先端部が突出するように各コイル1,2がコア3に配置される。
コイル部品1Aに備える第1コイル1及び第2コイル2は、通電時に自身がつくる磁束を互いに打ち消し合うようにコア3に組み付けられる。この例では、各コイル1,2に流れる電流方向が図1の矢印に示す反時計回りの方向、図3の矢印に示す左から右向き、及び下から上向きになるように各コイル1,2に電力が供給される。各コイル1,2の電流方向は同じである。このような各コイル1,2は、図1に示すように上から順に、第1コイル1の電流流入側の引出部11、電流流出側の引出部12、第2コイル2の電流流入側の引出部21、電流流出側の引出部22が並ぶようにコア3に配置される。また、上述のように第1コイル1の引出部11,12の先端部よりも、第2コイル2の引出部21,22の先端部が突出するように各コイル1,2がコア3に配置される。
更に、この例では、図5に示すように第1コイル1の巻回部10の軸及び第2コイル2の巻回部20の軸を通る基準面Lに対して、第1コイル1の引出部11の軸線L1i及び引出部12の軸線L1o、第2コイル2の引出部21の軸線L2i及び引出部22の軸線L2oが実質的に直交するように各コイル1,2がコア3に配置される。即ち基準面Lと軸線L1i,L1o,L2i,L2oとがなす角度はいずれも実質的に90°である。
(用途)
実施形態1のコイル部品1Aは、例えば、回路基板5Aの構成部品の一つに利用される。回路基板5Aは、例えば、電源装置6Aの構成部品の一つに利用される。図1では、回路基板5Aの一部が電源装置6Aのケースに収納された状態を部分的に示す。回路基板5Aは、例えば、DC-DCコンバータであって、マルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路などに利用される。このような回路基板5Aを備える電源装置6Aは、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載されるコンバータなどに利用される。
実施形態1のコイル部品1Aは、例えば、回路基板5Aの構成部品の一つに利用される。回路基板5Aは、例えば、電源装置6Aの構成部品の一つに利用される。図1では、回路基板5Aの一部が電源装置6Aのケースに収納された状態を部分的に示す。回路基板5Aは、例えば、DC-DCコンバータであって、マルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路などに利用される。このような回路基板5Aを備える電源装置6Aは、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載されるコンバータなどに利用される。
(回路基板)
実施形態1の回路基板5Aは、実施形態1のコイル部品1Aと、第1コイル1の引出部11,12、及び第2コイル2の引出部21,22がそれぞれ接続される配線パターン511,512,521,522とを備える。回路基板5Aは、複数の配線パターン511,512,521,522などが形成された基板本体50を備え、一面をコイル部品1Aの載置面(図3では上面)とする。図1,図3では、コイル1,2の軸L1,L2(図4)が基板本体50の載置面(上面)に実質的に直交するように、コイル部品1Aが基板本体50に載置される例、即ち基準面Lと基板本体50とが実質的に直交に配置される例を示す。
実施形態1の回路基板5Aは、実施形態1のコイル部品1Aと、第1コイル1の引出部11,12、及び第2コイル2の引出部21,22がそれぞれ接続される配線パターン511,512,521,522とを備える。回路基板5Aは、複数の配線パターン511,512,521,522などが形成された基板本体50を備え、一面をコイル部品1Aの載置面(図3では上面)とする。図1,図3では、コイル1,2の軸L1,L2(図4)が基板本体50の載置面(上面)に実質的に直交するように、コイル部品1Aが基板本体50に載置される例、即ち基準面Lと基板本体50とが実質的に直交に配置される例を示す。
配線パターン511,512,521,522は、第1コイル1及び第2コイル2の引出部11,12,21,22を接続可能であり、各コイル1,2に所定の電力供給を行えれば、適宜な形状とすることができる。この例では、図1に示すように各配線パターン511,512,521,522は直線状に形成されて並列に配置される。ここでは実質的に平行である。また、この例では、第1コイル1の引出部11,12が接続される配線パターン511,512が同一の軸線L51上に配置され、第2コイル2の引出部21,22が接続される配線パターン521,522が別の同一の軸線L52上に配置されるように各配線パターン511,512,521,522が設けられている。両軸線L51,L52は並列に配置され、ここでは実質的に平行である。また、両軸線L51,L52は基板本体50の側縁(ここでは左側縁)に実質的に平行である。複数の配線パターン511,512,521,522が並列配置される場合、配線パターンを形成し易く、回路基板5Aの製造性に優れる。
この例の各配線パターン511,512,521,522の軸線(ここでは軸線L51,L52)と、第1コイル1及び第2コイル2の軸L1,L2(図4)を含む基準面Lとが並列に配置される。ここでは、実質的に平行であり、基準面Lと軸線L51,L52とがなす角度が実質的に0°(90°以下)である。この場合、図1に示すようにコイル部品1Aのコア3と配線パターン511,512,521,522とを近付けて配置し易く、引出部11,12,21,22を短くし易い。そのため、基板本体50におけるコイル部品1Aの配置領域を小さくし易い。図1に示す例では、コイル部品1Aの配置領域を長方形状の領域とすることができる。この長方形状の領域の短辺の長さは両コイル1,2の巻回部10,20の接線から基準面Lを経て軸線L52近傍までの距離、長辺の長さは巻回部10,20間の最大距離とすることができる。
基板本体50の構成材料は、各種の絶縁材料が挙げられる。配線パターン511,512,521,522は、例えばプリント回路や、銅板といった金属板などで形成できる。
公知のPCB(printed circuit board)やバスバー基板などにおける配線パターンの形成方法を利用できる。回路基板5Aにおけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。引出部11,12,21,22と配線パターン511,512,521,522との接続には、ねじ結合や半田付けなど、公知の方法が利用できる。図1では、引出部11,12,21,22の先端部にねじ孔(円孔)が設けられた場合を例示する。その他の図における引出部の先端部の丸孔もねじ孔である。
公知のPCB(printed circuit board)やバスバー基板などにおける配線パターンの形成方法を利用できる。回路基板5Aにおけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。引出部11,12,21,22と配線パターン511,512,521,522との接続には、ねじ結合や半田付けなど、公知の方法が利用できる。図1では、引出部11,12,21,22の先端部にねじ孔(円孔)が設けられた場合を例示する。その他の図における引出部の先端部の丸孔もねじ孔である。
(電源装置)
実施形態1の電源装置6Aは、実施形態1の回路基板5Aを備える。電源装置6Aにおけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。
実施形態1の電源装置6Aは、実施形態1の回路基板5Aを備える。電源装置6Aにおけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。
(効果)
実施形態1のコイル部品1Aは、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22のいずれもが基準面Lの同じ側に配置される。特に、この例の両コイル1,2は、引出部11,12,21,22における引出長さ及び屈曲位置を除いて実質的に同様な形状である。また、両コイル1,2は、各引出部11,12,21,22は直線的に延ばされて並列に配置される。さらに、両コイル1,2は、巻回部10,20が円筒状である。したがって、両コイル1,2は、単純な形状である。そのため、コイル1,2は、巻線に被覆平角線を用いているものの容易に製造できる。また、この例のコア3は、複数の分割コア片3a,3bの組物としており、コア3と、別途作製したコイル1,2とを組み付け易い。従って、実施形態1のコイル部品1Aは、製造性に優れる。
実施形態1のコイル部品1Aは、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22のいずれもが基準面Lの同じ側に配置される。特に、この例の両コイル1,2は、引出部11,12,21,22における引出長さ及び屈曲位置を除いて実質的に同様な形状である。また、両コイル1,2は、各引出部11,12,21,22は直線的に延ばされて並列に配置される。さらに、両コイル1,2は、巻回部10,20が円筒状である。したがって、両コイル1,2は、単純な形状である。そのため、コイル1,2は、巻線に被覆平角線を用いているものの容易に製造できる。また、この例のコア3は、複数の分割コア片3a,3bの組物としており、コア3と、別途作製したコイル1,2とを組み付け易い。従って、実施形態1のコイル部品1Aは、製造性に優れる。
また、この例のコア3の連結部34が特定の形状であるため、コイル部品1Aは小型である。中央脚33の幅Wo,Wcが特定の大きさであるため、第1コイル1の巻回部10及び第2コイル2の巻回部20が円筒状でありかつ引出部12,21が直線状であるものの、隣り合う引出部12,21を並列状態でコア3から容易に引き出せる。中央脚33が特定の形状であって両コイル1,2を近接できるため、コイル部品1Aは結合係数を大きくできる上に小型である。
実施形態1の回路基板5Aは、実施形態1のコイル部品1Aを備えるため、平面配線型のものとすることができる。この場合、上記引出部11,12,21,22が接続される配線パターン511,512,521,522を基板本体50の同一面上に形成でき、配線パターンを形成し易い。この例では、配線パターン511,512,521,522が直線的で、並列に配置されるように形成できることからも、配線パターン511,512,521,522を容易に形成できる。従って、実施形態1の回路基板5Aは製造性に優れる。この回路基板5Aを備える実施形態1の電源装置6Aも製造性に優れる。
更に、この例では、第1コイル1が接続される配線パターン511,512が同一の軸線L51上に配置され、第2コイル2が接続される配線パターン521,522が同一の軸線L52上に配置される。また、基準面Lと軸線L51,52とが実質的に平行に配置される。そのため、基板本体50におけるコイル部品1Aの配置領域を小さくし易く、回路基板5Aは、小型である。コイル部品1Aが上述のように小型であることからも、回路基板5Aは、小型である。
以下、図6~図13を参照して、実施形態2~7のコイル部品1B~1G、回路基板5Bなどを説明する。以下の説明では、実施形態1との相違点を詳細に説明し、その他の構成及び効果、用途などについては、詳細な説明を省略する。
[実施形態2]
以下、図6を参照して、実施形態2のコイル部品1B、回路基板5Bを説明する。図6では、第2コイル2の巻回部20及び引出部21,22、基板本体50の配線パターン521,522が紙面奥に配置されて見えない。
以下、図6を参照して、実施形態2のコイル部品1B、回路基板5Bを説明する。図6では、第2コイル2の巻回部20及び引出部21,22、基板本体50の配線パターン521,522が紙面奥に配置されて見えない。
実施形態2のコイル部品1Bの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22がいずれも基準面Lの同じ側(図6では下側)に備える。実施形態2のコイル部品1Bにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、引出部11,12,21,22が各巻回部10,20から直線的に延ばされて屈曲されていない点、実質的に同じ長さである点が挙げられる。実施形態2の回路基板5Bは、この実施形態2のコイル部品1Bを備えており、実施形態1の回路基板5Aとの相違点として、切片状の引出部11,12,21,22が基板本体50に突き刺すように配置される点が挙げられる。即ち、回路基板5Bでは、基準面Lと配線パターン511,512などが形成された基板本体50とが平行に配置される。
この例の第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22はいずれも並列に配置される。ここでは実質的に平行である。引出部11,12,21,22は、基板本体50に載置された場合にその先端部が基板本体50の一面(図6では下面)に設けられた配線パターン511,512,521,522に達する程度の長さに調整されている。引出部11,12,21,22は、巻回部10,20から延びる巻線を所定の長さに切断することで製造でき、より簡単に形成できる。各引出部11,12,21,22は、その軸線L1i,L1o,L2i,L2o(図示せず)と基準面Lとが実質的に直交するように配置される。
回路基板5Bに備える基板本体50は、各引出部11,12,21,22の配置位置に基板本体50の表裏に貫通する貫通孔が設けられている。基板本体50の一面には配線パターン511,512,521,522が形成されており、上記貫通孔は、配線パターン511,512,521,522も貫通する。コイル部品1Bは、各引出部11,12,21,22を基板本体50の各貫通孔に挿通し、貫通孔から突出する各引出部11,12,21,22の先端部と配線パターン511,512,521,522とを半田などで接合することで、電気的に接続されると共に、基板本体50に固定される。その結果、第1コイル1及び第2コイル2の軸(ここでは基準面Lに実質的に平行)が基板本体50の載置面(上面)に実質的に平行するように、コイル部品1Bが基板本体50に載置される。
実施形態2のコイル部品1Bは、実施形態1のコイル部品1Aと比較して、引出部11,12,21,22の形状がより単純であり、上述のように簡単に形成できる。従って、実施形態2のコイル部品1Bは、製造性により優れる。実施形態2の回路基板5Bは、基板本体50の所定の位置に貫通孔を設ければよく、容易に製造できる。従って、実施形態2の回路基板5Bも製造性に優れる。特に、回路基板5Bは、基板本体50におけるコイル部品1Bの配置領域と配線パターン511,512,521,522の形成箇所とが重複する。ここでは、配線パターン511,512,521,522の少なくとも一部がコイル部品1Bの下に位置して、コイル部品1Bに覆われる。そのため、実施形態2の回路基板5Bは、コイル部品1Bの配置領域をより小さくし易く小型であり、より小型な電源装置などを構築できる。
[実施形態3]
以下、図7を参照して、実施形態3のコイル部品1Cを説明する。
実施形態3のコイル部品1Cの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、コイル部品1Cは、第1コイル1及び第2コイル2とコア(側脚31,32、中央脚33など)とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22をいずれも基準面Lの同じ側(図7では下側)に備える。実施形態3のコイル部品1Cにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、各引出部11,12,21,22の軸線L1i,L1o,L2i,L2oが基準面Lに対して非直交に交差するように配置される点が挙げられる。この例では、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22は、中央脚33を挟んで左右対称な位置に配置され、各コイル1,2の引出部が互いに離れる方向に延びる場合(図7では下側に向かって開くように延びる場合)を示す。
以下、図7を参照して、実施形態3のコイル部品1Cを説明する。
実施形態3のコイル部品1Cの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、コイル部品1Cは、第1コイル1及び第2コイル2とコア(側脚31,32、中央脚33など)とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22をいずれも基準面Lの同じ側(図7では下側)に備える。実施形態3のコイル部品1Cにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、各引出部11,12,21,22の軸線L1i,L1o,L2i,L2oが基準面Lに対して非直交に交差するように配置される点が挙げられる。この例では、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22は、中央脚33を挟んで左右対称な位置に配置され、各コイル1,2の引出部が互いに離れる方向に延びる場合(図7では下側に向かって開くように延びる場合)を示す。
この例の第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22はいずれも直線状である。引出部11,12の軸線L1i,L1oが並列に配置され、ここでは実質的に平行である。引出部21,22の軸線L2i,L2oも並列に配置され、実質的に平行である。そして、引出部11,12の軸線L1i,L1oと基準面Lとがなす角度θ1i,θ1oはいずれも0°超90°未満である。引出部21,22の軸線L2i,L2oと基準面Lとがなす角度θ2i,θ2oもいずれも0°超90°未満である。ここでは、角度θ1i,θ1o,θ2i,θ2oは実質的に等しい。また、この例では、引出部11,12,21,22は所定の長さに調整されているが、第1コイル1の引出部11,12の先端部が揃っておらず、第2コイル2の引出部21,22の先端部も揃っていない。
その他、例えば、角度θ1i,θ1o,θ2i,θ2oの少なくとも一つの大きさが異なる形態とすることができる。また、例えば、第1コイル1における角度θ1i,θ1oの大きさが実質的に等しく、第2コイル2における角度θ2i,θ2oの大きさが実質的に等しく、かつ各コイル1,2における角度の大きさが異なる形態(θ1i≠θ2i)とすることもできる。電流流入側の引出部11,21の軸線L1i,L2iがつくる角度及び電流流出側の引出部12,22の軸線L1o,L2oがつくる角度が0°超180°未満であり、角度θ1i,θ1o,θ2i,θ2oが0°超90°未満の範囲で、角度θ1i,θ1o,θ2i,θ2oを調整できる。また、引出部11,12,21,22の長さを調整することもできる。例えば、引出部11,12の先端部の端縁が揃い、引出部21,22の先端部の端縁が揃う形態とすることができる。
実施形態のコイル部品は、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22の双方が基準面Lの同じ側に配置される限りにおいて、引出部11,12,21,22の長さや、軸線L1i,L1o,L2i,L2oにおける基準面Lに対する角度などを適宜選択でき、形状の自由度が高い。
実施形態3のコイル部品1Cを備える回路基板(図示せず)は、基板本体の一面に配線パターンが形成されている。この例では、実施形態1と同様に、第1コイル1が接続される配線パターン(図示せず)が同一の軸線L51上に配置され、第2コイル2が接続される配線パターン(図示せず)が同一の軸線L52上に配置されており、配線パターンを形成し易い。引出部11,12,21,22の長さはこれらの配線パターンに応じて調整される。この例のように、各引出部11,12,21,22の先端部の配置位置が異なる場合でも、各配線パターンの軸線が並列に配置される直線状の配線パターンとすれば配線パターンを形成し易い。
その他、実施形態3のコイル部品1Cでは、実施形態1との相違点としてコアの形状が挙げられる。コイル部品1Cに備えるコアは、側脚31,32が円柱状であり、中央脚33が直方体状である。このコアを両コイル1,2の軸方向に平面視したとき、中央脚33は長方形状であり、基準面Lに平行に配置される短辺の長さ(幅Woに相当)、基準面Lに直交に配置される長辺の長さDが一様である。この例では、中央脚33の長辺の長さDは側脚31,32の直径φよりも大きい。ここで、図14に示すE型コアでは、側脚131,132及び中央脚133における基準面L100に直交方向の長さD130はいずれも等しく、円筒状の第1コイル101,第2コイル102の内径rよりも小さい。そのため、両コイル101,102間に挟まれる空間に中央脚133を配置した状態において、中央脚133の上下の空間がデッドスペースとなる。また、所定の磁路断面積を確保するため、中央脚133における基準面L100に平行方向の長さW133が比較的長くなり易く、両コイル101,102間の距離が増大し易い。一方、図7に示すコイル部品1Cのように中央脚33の長さDが側脚31,32の直径φよりも大きいと、両コイル1,2間に挟まれる空間を有効活用でき、上記デッドスペースを低減できる。具体的な長辺の長さDは、一つの側脚31(又は32)の直径φの1倍超2倍以下程度が挙げられる。図7に示す例では中央脚33の長さDが第1コイル1、第2コイル2の外径Rに実質的に等しく、上記デッドスペースをより低減できる上に、コイル部品1Cにおける基準面Lに直交方向の大きさが大きくならず小型である。また、中央脚33の長さDがこのように大きいことで(ここでは図14に示すE型コアの中央脚133の長さD130よりも大きい)、中央脚33が所定の磁路断面積を満たす範囲で、中央脚33における基準面Lに平行方向の長さ(幅Wo)をより短くできる。即ち、両コイル1,2間の距離を短くできる。その結果、両コイル1,2を近接配置できるため、結合係数を増大できる。また、両コイル1,2を近接配置すれば、コイル部品1Cにおける基準面Lに平行方向の長さを短くできる。この点で、コイル部品1Cは、回路基板(図示せず)の基板本体に対するコイル部品1Cの配置領域を低減できる。中央脚33の長辺の長さDとコイル1,2の外径Rとを等しくする場合などでは、中央脚33の幅Woを調整することで、所定の磁路断面積を確保できる。
[実施形態4]
以下、図8を参照して、実施形態4のコイル部品1D,回路基板5Dを説明する。
実施形態4のコイル部品1Dの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22がいずれも基準面Lの同じ側(図8では右下側)に備えられる。実施形態4のコイル部品1Dにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、引出部11,12,21,22の長さが異なる点が挙げられる。実施形態4の回路基板5Dは、この実施形態4のコイル部品1Dを備え、実施形態4の電源装置6Dは、この実施形態4の回路基板5Dを備える。
以下、図8を参照して、実施形態4のコイル部品1D,回路基板5Dを説明する。
実施形態4のコイル部品1Dの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22がいずれも基準面Lの同じ側(図8では右下側)に備えられる。実施形態4のコイル部品1Dにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、引出部11,12,21,22の長さが異なる点が挙げられる。実施形態4の回路基板5Dは、この実施形態4のコイル部品1Dを備え、実施形態4の電源装置6Dは、この実施形態4の回路基板5Dを備える。
実施形態4の回路基板5Dは、基板本体50に第1コイル1及び第2コイル2の引出部11,12,21,22が接続される各配線パターン511,512,521,522が直線状に形成され、並列に配置される。この例では、各配線パターン511,512,521,522の軸線L51,L52が基板本体50の側縁(ここでは左側縁)に実質的に平行である。また、第1コイル1が接続される配線パターン511,512が同一の軸線L51上に配置され、第2コイル2が接続される配線パターン521,522が同一の軸線L52上に配置されるように各配線パターン511,512,521,522が設けられている。実施形態1の回路基板5Aとの相違点として、コイル部品1Dにおける基準面Lと、各配線パターン511,512,521,522の軸線L51,L52とが交差するように配置される点が挙げられる。
この例では、コイル部品1Dの基準面Lと、第1コイル1が接続される配線パターン511,512の軸線L51とがなす角度θ51が0°超90°未満である。また、コイル部品1Dの基準面Lと、第2コイル2が接続される配線パターン521,522の軸線L52とがなす角度θ52が0°超90°未満である。基準面Lと、各配線パターン511,512,521,522の軸線L51,L52とがなす角度θ51,θ52が小さいほど、基板本体50に対する引出部11,12,21,22を含めたコイル部品1Dの配置領域を小さくし易い。また、第1コイル1の引出部11,12の長さと、第2コイル2の引出部21,22の長さとの差に起因するコイル1,2間の電気抵抗差を低減できる。そのため、この角度は、60°以下、更に45°以下、30°以下といった鋭角とすることが挙げられる。上述の実施形態1,2(図1,図6)のように上記角度が実質的に0°であったり、後述する実施形態6,7のように上記角度が実質的に90°である場合でも配線パターンの形成位置を工夫したりすれば、基板本体50に対する実施形態のコイル部品の配置領域をより小さくできる。
[実施形態5]
以下、図9~図11を参照して、実施形態5のコイル部品1E,回路基板5Eを説明する。
実施形態5のコイル部品1Eの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21(図11),22がいずれも基準面Lの同じ側(図9では下側)に備えられる。実施形態5のコイル部品1Eにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、第1コイル1及び第2コイル2の軸(ここでは基準面Lに実質的に平行、図10)が基板本体50(図10,図11)の載置面に実質的に平行に載置されるように、各引出部11,12,21,22が成形されている点が挙げられる。この点は、実施形態2との共通点といえる。実施形態5のコイル部品1Eにおける実施形態2のコイル部品1Bとの相違点は、引出部11,12,21,22の形状が挙げられる。具体的には、引出部11,12,21,22の中間領域が両コイル1,2の軸(基準面L)に実質的に平行するように屈曲され、その先端部が基板本体50の一面に配置されるように両コイル1,2が成形されている。実施形態5の回路基板5Eは、この実施形態5のコイル部品1Eを備え、実施形態5の電源装置6E(図11)は、この実施形態5の回路基板5Eを備える。
以下、図9~図11を参照して、実施形態5のコイル部品1E,回路基板5Eを説明する。
実施形態5のコイル部品1Eの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21(図11),22がいずれも基準面Lの同じ側(図9では下側)に備えられる。実施形態5のコイル部品1Eにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、第1コイル1及び第2コイル2の軸(ここでは基準面Lに実質的に平行、図10)が基板本体50(図10,図11)の載置面に実質的に平行に載置されるように、各引出部11,12,21,22が成形されている点が挙げられる。この点は、実施形態2との共通点といえる。実施形態5のコイル部品1Eにおける実施形態2のコイル部品1Bとの相違点は、引出部11,12,21,22の形状が挙げられる。具体的には、引出部11,12,21,22の中間領域が両コイル1,2の軸(基準面L)に実質的に平行するように屈曲され、その先端部が基板本体50の一面に配置されるように両コイル1,2が成形されている。実施形態5の回路基板5Eは、この実施形態5のコイル部品1Eを備え、実施形態5の電源装置6E(図11)は、この実施形態5の回路基板5Eを備える。
第1コイル1の引出部11,12は互いに離れる方向に屈曲されている(ここではフラットワイズ曲げされている)。図10に示すように一方の引出部11がコア3の一方の分割コア片3b側に引き出され、他方の引出部12が他方の分割コア片3a側に引き出されている。第2コイル2の引出部21,22も第1コイル1と同様であり、引出部21が一方の分割コア片3b側に、引出部22が他方の分割コア片3a側に引き出されている(図11)。第1コイル1の引出部11はコア3の側脚31の外側、引出部12はコア3の中央脚33寄り、第2コイル2の引出部21はコア3の中央脚33寄り、引出部22はコア3の側脚32の外側に位置する。引出部11,12,21,22はいずれも並列に配置され、ここでは実質的に平行である。また、引出部11,12,21,22の先端部は、各コイル1,2の軸に実質的に平行に配置される。
回路基板5Eに備える基板本体50の一面において、図11に示すように各引出部11,12,21,22の配置位置にそれぞれ配線パターン511,512,521,522が形成されている。この例では配線パターン511,512,521,522は直線状に形成され、軸線L511,L512,L521,L522が離間して配置されると共に、基準面Lに並列に配置される。また、ここでは、軸線L511,L512,L521,L522はいずれも基板本体50の側縁(ここでは左側縁)に実質的に平行である。この回路基板5Eでは、実施形態2の回路基板5B(図6)と同様に、コイル部品1Eの基準面Lと配線パターン511,512,521,522が形成された基板本体50とが平行に配置される(図10)。
実施形態5のコイル部品1Eは、実施形態1のコイル部品1Aと比較して、引出部11,12,21,22の形状が単純で製造性に優れる。また、実施形態5のコイル部品1Eは、実施形態2のコイル部品1Bと比較して、引出部11,12,21,22と基板本体50の配線パターン511,512,521,522との接続に、実施形態1,3などと同様に図10に示すねじ結合などが利用できて接続作業性に優れる。従って、実施形態5のコイル部品1Eは、回路基板5Eの製造性の向上に寄与する。実施形態5の回路基板5Eは、上述のようにコイル1,2と配線パターンとの接続を機械的に行えて製造性に優れる。実施形態5の電源装置6Eは、回路基板5Eを備えることで、製造性に優れる。
[実施形態6]
以下、図12を参照して、実施形態6のコイル部品1F,回路基板5Fを説明する。
実施形態6のコイル部品1Fの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22がいずれも基準面Lの同じ側(図12では右側)に備えられる。実施形態6のコイル部品1Fにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、引出部11,12,21,22の端縁が全て揃っている点が挙げられる。実施形態6の回路基板5Fは、この実施形態6のコイル部品1Fを備え、実施形態6の電源装置6Fは、この実施形態6の回路基板5Fを備える。
以下、図12を参照して、実施形態6のコイル部品1F,回路基板5Fを説明する。
実施形態6のコイル部品1Fの基本的構成は実施形態1のコイル部品1Aと同様であり、第1コイル1及び第2コイル2とコア3とを備え、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22がいずれも基準面Lの同じ側(図12では右側)に備えられる。実施形態6のコイル部品1Fにおける実施形態1のコイル部品1Aとの相違点として、引出部11,12,21,22の端縁が全て揃っている点が挙げられる。実施形態6の回路基板5Fは、この実施形態6のコイル部品1Fを備え、実施形態6の電源装置6Fは、この実施形態6の回路基板5Fを備える。
回路基板5Fに備える基板本体50の一面において、各引出部11,12,21,22の配置位置にそれぞれ配線パターン511,512,521,522が形成されている。
この例では配線パターン511,512,521,522は直線状に形成され、軸線L511,L512,L521,L522が離間して配置されると共に基板本体50の周縁(ここでは上縁)に実質的に平行である。特に、この例では配線パターン511,512,521,522は、その軸線L511,L512,L521,L522が基準面Lに直交に配置されるように設けられている。ここでは、電流流出側の引出部12,22が接続される配線パターン512,522の一部がコイル部品1Fに重複して設けられ、コイル部品1Fの下方に位置する場合を示す。
この例では配線パターン511,512,521,522は直線状に形成され、軸線L511,L512,L521,L522が離間して配置されると共に基板本体50の周縁(ここでは上縁)に実質的に平行である。特に、この例では配線パターン511,512,521,522は、その軸線L511,L512,L521,L522が基準面Lに直交に配置されるように設けられている。ここでは、電流流出側の引出部12,22が接続される配線パターン512,522の一部がコイル部品1Fに重複して設けられ、コイル部品1Fの下方に位置する場合を示す。
実施形態6のコイル部品1Fは、第1コイル1の引出部11,12の長さと、第2コイル2の引出部21,22の長さとの差が実質的に無いため、引出部の長さの差に起因するコイル1,2間の電気抵抗差を実質的に無くすことができる。また、実施形態6のコイル部品1Fは、引出部11,12,21,22における図12に示す平面視したときの長さ)が等しく、端縁が揃っていることから、基板本体50におけるコイル部品1Fの配置領域を実施形態1よりも小さくし易い。そのため、実施形態6の回路基板5F、及びこの回路基板5Fを備える実施形態6の電源装置6Fは、より小型である。その他、両コイル1,2の形状が等しく、両コイル1,2の製造性により優れることから、実施形態6のコイル部品1F,回路基板5F,電源装置6Fは、製造性により優れる。
[実施形態7]
図13に示す実施形態7のコイル部品1Gは、実施形態6に対して、第1コイル1の引出部11,12の長さを異ならせ、第2コイル2の引出部21,22の長さを異ならせた形態である。この点を除いて、実施形態6と同様である。実施形態7の回路基板5Gは、この実施形態7のコイル部品1Gを備え、実施形態7の電源装置6Gは、この実施形態7の回路基板5Gを備える。
図13に示す実施形態7のコイル部品1Gは、実施形態6に対して、第1コイル1の引出部11,12の長さを異ならせ、第2コイル2の引出部21,22の長さを異ならせた形態である。この点を除いて、実施形態6と同様である。実施形態7の回路基板5Gは、この実施形態7のコイル部品1Gを備え、実施形態7の電源装置6Gは、この実施形態7の回路基板5Gを備える。
基板本体50に載置する種々の電子部品の配線の都合上などで、一つのコイルの各引出部における平面視したときの長さを実施形態6のように等しくできず、端縁が揃わない場合が考えられる。このような場合には、図13に示すように第1コイル1における引出部11,12の長さや、第2コイル2における引出部21,22の長さを異ならせることができる。
実施形態のコイル部品及び実施形態の回路基板は、第1コイル1の引出部11,12及び第2コイル2の引出部21,22の双方が基準面Lの同じ側に配置される限りにおいて、実施形態1~7に示すように引出部11,12,21,22の長さを調整したり、基準面Lと各配線パターン511,512,521,522の軸線とがなす角度を0°~90°の範囲で適宜選択したりすることができる。このように実施形態のコイル部品における基板本体50に対する配置位置の自由度を高められる。
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
(1)例えば、実施形態3,4を組み合わせた構成、即ち、基準面Lに対して第1コイル1及び第2コイル2の各引出部11,12,21,22の軸線L1i,L1o,L2i,L2oが非直交に交差すると共に、基準面Lに対して、各配線パターン511,512,521,522の軸線が交差するように配置される回路基板などとすることができる。
(2)例えば、第1コイル及び第2コイルとコアとの間に絶縁材料から構成される介在部材を備えたり、各コイルやコアを覆う絶縁被覆材を備えたりすることができる。この場合、両コイルとコア間の絶縁性や、コイル部品と配線パターン間の絶縁性などを高められる。
(1)例えば、実施形態3,4を組み合わせた構成、即ち、基準面Lに対して第1コイル1及び第2コイル2の各引出部11,12,21,22の軸線L1i,L1o,L2i,L2oが非直交に交差すると共に、基準面Lに対して、各配線パターン511,512,521,522の軸線が交差するように配置される回路基板などとすることができる。
(2)例えば、第1コイル及び第2コイルとコアとの間に絶縁材料から構成される介在部材を備えたり、各コイルやコアを覆う絶縁被覆材を備えたりすることができる。この場合、両コイルとコア間の絶縁性や、コイル部品と配線パターン間の絶縁性などを高められる。
1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G コイル部品
1 第1コイル 10 巻回部 11,12 引出部 L1 軸
2 第2コイル 20 巻回部 21,22 引出部 L2 軸
L1i,L1o,L2i,L2o 軸線
L51,L52,L511,L512,L521,L522 軸線
3 コア 3a,3b 分割コア片 L 基準面
31,32 側脚 33 中央脚 33g 磁気ギャップ
34 連結部
5A,5B,5D,5E,5F,5G 回路基板 50 基板本体
511,512,521,522 配線パターン
6A,6D,6E,6F,6G 電源装置
101 第1コイル 102 第2コイル L100 基準面
100 制御回路 103 結合トランス 104 コア
105 ギャップ部
111,112,121,122 引出部 131,132 側脚
133 中央脚
Tr1,Tr2 スイッチ D1,D2 ダイオード
C0 平滑コンデンサ R0 負荷抵抗 V0 出力電圧
Vi 直流電源 i1 電流 i2 電流
1 第1コイル 10 巻回部 11,12 引出部 L1 軸
2 第2コイル 20 巻回部 21,22 引出部 L2 軸
L1i,L1o,L2i,L2o 軸線
L51,L52,L511,L512,L521,L522 軸線
3 コア 3a,3b 分割コア片 L 基準面
31,32 側脚 33 中央脚 33g 磁気ギャップ
34 連結部
5A,5B,5D,5E,5F,5G 回路基板 50 基板本体
511,512,521,522 配線パターン
6A,6D,6E,6F,6G 電源装置
101 第1コイル 102 第2コイル L100 基準面
100 制御回路 103 結合トランス 104 コア
105 ギャップ部
111,112,121,122 引出部 131,132 側脚
133 中央脚
Tr1,Tr2 スイッチ D1,D2 ダイオード
C0 平滑コンデンサ R0 負荷抵抗 V0 出力電圧
Vi 直流電源 i1 電流 i2 電流
Claims (13)
- 巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備えるコイル部品。 - 前記第1コイルの引出部と前記第2コイルの引出部とが並列に配置される請求項1に記載のコイル部品。
- 前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記一対の側脚はいずれも、円柱状であり、
前記連結部は、前記側脚の外周面の一部に連続する湾曲面を有する請求項1又は請求項2に記載のコイル部品。 - 前記中央脚は、前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部の少なくとも一方に対向する箇所に前記巻回部の外周面に対応した湾曲面を有する請求項3に記載のコイル部品。
- 前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い請求項3又は請求項4に記載のコイル部品。
- 前記中央脚が直方体状であり、前記中央脚における前記基準面に直交に配置される長辺の長さが、前記側脚の直径よりも大きい請求項3に記載のコイル部品。
- 巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備える第1コイルと、
巻線を巻回してなる巻回部と、前記巻回部から延びる電流流入側の引出部及び電流流出側の引出部とを備え、前記第1コイルがつくる磁束を打ち消すように配置される第2コイルと、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部がそれぞれ配置される一対の側脚と、両側脚間に介在される中央脚と、前記側脚及び前記中央脚を並列状態で連結する一対の連結部とを含むコアとを備え、
前記第1コイルの軸と前記第2コイルの軸とを含む平面を基準面とするとき、
前記第1コイルの二つの前記引出部と、前記第2コイルの二つの前記引出部とを前記基準面の同じ側に備え、
前記第1コイルの巻回部及び前記第2コイルの巻回部は、円筒状であり、
前記中央脚における前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部が配置される側の幅が、前記引出部が配置されない側の幅よりも狭い、コイル部品。 - 前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のコイル部品と、
前記第1コイルの引出部及び前記第2コイルの引出部がそれぞれ接続される配線パターンとを備える回路基板。 - 前記基準面と前記配線パターンが形成された基板本体とが平行に配置される請求項8に記載の回路基板。
- 各配線パターンは直線状に形成され、
前記基準面と前記各配線パターンの軸線とがなす角度が90°以下である請求項8又は9に記載の回路基板。 - 前記基準面と前記各配線パターンの軸線とが並列に配置される請求項10に記載の回路基板。
- 前記基準面と前記各配線パターンの軸線とが直交に配置される請求項10に記載の回路基板。
- 請求項8から請求項12のいずれか1項に記載の回路基板を備える電源装置。
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2016
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2017
- 2017-05-24 WO PCT/JP2017/019343 patent/WO2018034035A1/ja active Application Filing
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