WO2019176082A1 - 磁性部品 - Google Patents

Abstract

第一コイル１０と、前記第一コイル１０の一方側に設けられた第一絶縁部６０と、前記第一絶縁部６０の一方側に設けられた第二コイル２０と、前記第二コイル２０の一方側に設けられた第二絶縁部７０と、前記第一コイル１０及び前記第二コイル２０の中心部を通過する脚部１２０を有し、前記第二絶縁部７０の一方側に設けられた本体部１１０を有するコア１００と、前記コア１００の前記本体部１１０の一方側に設けられた第三絶縁部８０と、前記第三絶縁部８０の一方側に設けられた放熱体２００と、を有する。前記第二絶縁部７０は放熱絶縁部からなる。前記放熱体２００は、前記第二絶縁部７０を前記第二コイル２０に対して押圧するための弾性押圧部２１０を有する。

Description

磁性部品

　本発明は、コイル及びコアを有する磁性部品に関する。

　従来から磁性部品に用いられるトランスが知られている。このようなトランスとしては、複数のコイル基板を重ねるものが知られており、コイル基板同士は絶縁シートで絶縁されている。特開２０１４－５６８６８号では、一次側のトランスコイル部を有する第１のプリントコイル基板と２次側のトランスコイル部を有する第２のプリントコイル基板と、１次側および２次側トランスコイル部を磁気的に接続するための一対のコアと、前記の第１のプリントコイル基板と第２のプリントコイル基板との間に絶縁シートが設けられたものが従来技術として挙げられている。そして、特開２０１４－５６８６８号では、第１のプリントコイル基板と、第２のプリントコイル基板を磁気的に結合するための１対の磁性体コアを設け、第１プリントコイル基板及び第２のプリントコイル基板との間に樹脂を設け、第１プリントコイル基板及び第２のプリントコイル基板の各々に貫通穴を形成し、第１プリントコイル基板及び第２のプリントコイル基板が１対の磁性体コアによって貫通穴を貫通して挟み込まれ、かつ貫通穴の一部又は近傍に樹脂受け部を有する態様が開示されている。

　特開２０１４－５６８６８号では熱伝導性の良好な樹脂を用いて放熱性を確保することが提案されているものの、放熱性の観点からはまだ十分なものとは言えなかった。

［概念１］
　本発明による磁性部品は、
　第一コイルと、
　前記第一コイルの一方側に設けられた第一絶縁部と、
　前記第一絶縁部の一方側に設けられた第二コイルと、
　前記第二コイルの一方側に設けられた第二絶縁部と、
　前記第一コイル及び前記第二コイルの中心部を通過する脚部を有し、前記第二絶縁部の一方側に設けられた本体部を有するコアと、
　前記コアの前記本体部の一方側に設けられた第三絶縁部と、
　前記第三絶縁部の一方側に設けられた放熱体と、
　を備え、
　前記第二絶縁部が放熱絶縁部からなり、
　前記放熱体が、前記第二絶縁部を前記第二コイルに対して押圧するための弾性押圧部を有してもよい。

［概念２］
　概念１による磁性部品において、
　前記弾性押圧部は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる膨出部を有してもよい。

［概念３］
　概念１又は２のいずれかによる磁性部品において、
　前記弾性押圧部は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部を有してもよい。

［概念４］
　概念３による磁性部品において、
　前記一対の膨出部は平面視において第二方向に沿って延び、
　前記放熱体は、平面視において、前記第二方向に直交する第三方向で延びる固定部を有してもよい。

［概念５］
　概念１乃至４のいずれか１つによる磁性部品において、
　前記放熱体は、前記弾性押圧部と反対側に設けられ、前記第二絶縁部に当接する当接部を有してもよい。

［概念６］
　概念５による磁性部品において、
　前記当接部は当接板となってもよい。

［概念７］
　概念１乃至６のいずれか１つによる磁性部品において、
　平面視において前記弾性押圧部を挟むようにして一対の固定部が設けられてもよい。

［概念８］
　概念７による磁性部品において、
　一対の固定部は前記弾性押圧部が設けられている側面に対して平面視において斜め方向で延在し、前記弾性押圧部よりも周縁外方に突出してもよい。

　本発明において、放熱体が放熱絶縁部からなる第二絶縁部を第二コイルに対して押圧するための弾性押圧部を有している態様を採用した場合には、放熱体の弾性押圧部によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部を第二コイルに対して押し付けることができる。このため、第二コイルからの熱を第二絶縁部及び放熱体を介して放熱することができ、高い放熱効果を実現できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる磁性部品の斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる磁性部品の斜視図であって、図１とは異なる角度から見た斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる磁性部品の概略正面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる磁性部品の側方図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる磁性部品の底面図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態で用いられうる放熱体の斜視図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態で用いられうる放熱体の平面図である。 図８は、本発明の第２の実施の形態で用いられうる放熱体の概略底面図である。 図９は、本発明の第３の実施の形態で用いられうる放熱体の概略平面図である。 図１０は、本発明の第４の実施の形態で用いられうる放熱体の概略平面図である。

第１の実施の形態
《構成》
　本実施の形態において、「一方側」は図３の上方側を意味し、「他方側」は図３の下方側を意味する。図３の上下方向を「第一方向」と呼び、左右方向を「第三方向」と呼び、紙面の表裏方向を「第二方向」と呼ぶ。第二方向及び第三方向を含む面内方向を「面内方向」といい、一方側から見た場合には「平面視」といい、他方側から見た場合には「底面視」という。

　図３に示すように、本実施の形態の磁性部品は、第一コイル１０と、第一コイル１０の一方側に設けられた第一絶縁部６０と、第一絶縁部６０の一方側に設けられた第二コイル２０と、第二コイル２０の一方側に設けられた第二絶縁部７０と、コア１００と、を有してもよい。コア１００は、第一コイル１０及び第二コイル２０の中心部を通過する脚部１２０と、第二絶縁部７０の一方側に設けられた本体部１１０を有してもよい。図１及び図２に示すように、コア１００の本体部１１０の一方側（図１及び図２の上方側）に第三絶縁部８０が設けられ、第三絶縁部８０の一方側にヒートシンク等からなる放熱体２００が設けられてもよい。

　図３に示すように、第一コイル１０の他方側には第四絶縁部９０が設けられ、第四絶縁部９０の他方側に第三コイル３０が設けられてもよい。第三コイル３０の他方側に第五絶縁部９５が設けられてもよい。第一コイル１０がトランスの一次コイルを構成し、第二コイル２０及び第三コイル３０がトランスの二次コイルを構成してもよい。

　第一絶縁部６０、第二絶縁部７０、第三絶縁部８０、第四絶縁部９０及び／又は第五絶縁部９５は放熱絶縁部であってもよく、例えば放熱絶縁シートから構成されてもよい。第一絶縁部６０、第三絶縁部８０、第四絶縁部９０及び／又は第五絶縁部９５として放熱絶縁グリスを採用してもよい。

　放熱体２００は、第二絶縁部７０に対応するようにして設けられ、第五絶縁部９５に対応するようには設けられていなくてもよい。第五絶縁部９５側（他方側）は筐体等の外部部材に取り付けられるようになっており、第五絶縁部９５側（他方側）では筐体等の外部部材によって放熱することができるようになってもよい。

　図４に示すように、放熱体２００は、放熱本体部２５０と、放熱本体部２５０から周縁外方に突出し、第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧するための弾性押圧部２１０を有してもよい。

　弾性押圧部２１０は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる膨出部２１５を有してもよい。図４に示す態様では、第一方向及び第三方向を含む面で切断した際に、膨出部２１５の断面がＵ字形状となっている。

　図４に示すように、放熱体２００は、弾性押圧部２１０と反対側の（図４の右側）に設けられ、第二絶縁部７０に当接する当接部２４０を有してもよい。当接部２４０は平板形状からなる当接板から構成されてもよい。

　図５に示すように、平面視において弾性押圧部２１０を挟むようにして一対の固定部２８０が設けられてもよい。一対の固定部２８０は弾性押圧部２１０が設けられている側面に対して平面視において斜め方向で延在し、弾性押圧部２１０よりも周縁外方に突出してもよい。

　図１に示すように、固定部２８０は、第一方向に沿って延びた延在部２８１と、延在部２８１の他方側の端部に設けられた固定端部２８２とを有してもよい。延在部２８１は弾性押圧部２１０及び当接部２４０よりも他方側に延在してもよい。固定部２８０の固定端部２８２と図示しない筐体等の外部部材とはネジ等の締結部材（図示せず）を用いて固定されてもよい。

　放熱絶縁シート等の放熱絶縁部を採用する場合には、放熱絶縁部はフィラーを有してもよい。そして、フィラーの性質、フィラーの配向方向、フィラーの含有量等が異なることで、熱伝導率が調整されるようになってもよい。なお、一般的には、窒化ほう素、窒化珪素等のセラミック又はセラミック類似材料からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を高くしつつ誘電率を高くすることができる。他方、シリコン系、アクリル系等からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を低く抑えつつ誘電率を低くすることができる。また、金属材料からなるフィラーを用いた場合には、熱伝導率を高くしつつ誘電率を低くすることができる。そして、放熱絶縁部が押し付けられることで放熱絶縁部内のフィラーが密着する又はフィラー間の距離が短くなり、その結果として放熱効率が高まることになる。

《効果》
　次に、上述した構成からなる本実施の形態による効果の一例について説明する。なお、「効果」で説明するあらゆる態様を、上記構成で採用することができる。

　本実施の形態において、図１及び図４に示すように、放熱体２００が放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧するための弾性押圧部２１０を有している態様を採用した場合には、放熱体２００の弾性押圧部２１０によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押し付けることができる。このため、第二コイル２０からの熱を第二絶縁部７０及び放熱体２００を介して放熱することができ、高い放熱効果を実現できる。また、このような態様を採用した場合には製造公差によって第二絶縁部７０が第二コイル２０に対して押圧される力が不均一になることも防止できる。つまり、製造公差が比較的大きく、弾性押圧部２１０が設けられていない態様では、第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して十分に押し付けることができないようなことも起こり得る。他方、本実施の形態による弾性押圧部２１０を採用することで、一定の弾性力が加わるまで第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができ、第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して十分に押し付けることができない事態が生じることを防止できる。

　図４に示すように、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる膨出部２１５を有する態様を採用する場合には、Ｕ字形状からなる膨出部２１５によって弾性力を用いて、放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができる。

　放熱体２００が弾性押圧部２１０と反対側に設けられて第二絶縁部７０に当接する当接部２４０を有する態様を採用した場合には、弾性押圧部２１０によって第二絶縁部７０の一方側を弾性力で押圧しつつ、当接部２４０によって第二絶縁部７０の他方側を押圧することができる。このため、第二絶縁部７０の一方側では弾性力を加えつつ、第二絶縁部７０の他方側では固定した高さ方向位置で当接部２４０によって第二絶縁部７０を抑え込むことができ、ひいては、第二絶縁部７０の面内方向位置を固定しやすくすることができる。

　当接部２４０が当接板となっている態様を採用した場合には、当接板の下方面全体によって第二絶縁部７０の上面を抑え込むことができ、第二絶縁部７０の面内方向位置がずれることをより確実に防止できる。

　図５に示すように、平面視において弾性押圧部２１０を挟むようにして一対の固定部２８０が設けられている態様を採用した場合には、面内方向における両方向から弾性押圧部２１０を第二絶縁部７０に対して押し付ける力を付与することができる。このため、より確実に放熱体２００の弾性押圧部２１０によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押し付けることができる。

　一対の固定部２８０が弾性押圧部２１０の設けられている側面に対して平面視において斜め方向で延在し、図５に示す態様とは異なり、第二方向において弾性押圧部２１０よりも周縁外方に突出している態様を採用してもよい。この場合には、第二方向において弾性押圧部２１０よりも外周側で放熱体２００を筐体等の第三部材に固定することとなり、面内方向における両方向かつ外周側から弾性押圧部２１０を第二絶縁部７０に対して押し付ける力を付与することができる。このため、さらにより確実に放熱体２００の弾性押圧部２１０によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押し付けることができる。

　固定部２８０を筐体等の外部部材に対して固定することで、第三絶縁部８０をコア１００の上面に対して押し付けることできる。このため、第三絶縁部８０が放熱絶縁部から構成される場合には、固定部２８０を筐体等の外部部材に対して固定することで、放熱絶縁部をコア１００の上面に対して押し付け、放熱効率を高めることができる。

第２の実施の形態
　次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

　本実施の形態では、図６及び図７に示すように、弾性押圧部２１０は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部２１５を有し、一対の膨出部２１５が平面視において第二方向に沿って延びている。また、図７に示すように、平面視において、第二方向に直交する第三方向で延びる固定部２８０が設けられている。本実施の形態の「第二方向で延びる」とは、図７に示すように「第二方向」に合致して延びる態様と後述する図９に示すように「第二方向」に傾斜して延びる態様の両方を含んでいるが、本実施の形態では、図７に示すように固定部２８０が「第二方向」に合致して延びる態様を用いて説明する。その他については、第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態で採用したあらゆる構成を第２の実施の形態でも採用することができる。第１の実施の形態で説明した部材に対しては同じ符号を付して説明する。

　周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部２１５を有する態様を採用した場合には、第二絶縁部７０を一対の膨出部２１５で押圧することができ、バランスよく、Ｕ字形状からなる膨出部２１５によって弾性力を用いて、放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができる点で有益である。

　一対の膨出部２１５が平面視において第二方向に沿って延び、放熱体２００が平面視において第二方向に直交する第三方向で延びる固定部２８０を有する態様を採用した場合には、第三方向では固定部２８０で放熱体２００を筐体等の第三部材に固定しながら、第二方向では膨出部２１５の弾性力によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができる点で有益である。

　このように一対の膨出部２１５が設けられる態様を採用した場合には、一対の膨出部２１５によって一定の弾性力が加わるまで第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができ、製造公差等が原因で第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して十分に押し付けることができない事態が生じることを防止できる。

　図７に示すように、一対の膨出部２１５が互いに第二方向における逆方向に延びる態様を採用した場合には、一方の膨出部２１５で放熱絶縁部の一方の部分を押圧し、他方の放熱絶縁部の他方の部分を押圧することができる。この態様において、放熱体２００が平面視において第二方向に直交する第三方向で延びる固定部２８０を有する態様を採用した場合には、固定部２８０で第三方向において放熱体２００を筐体等の第三部材に固定しながら、第二方向において膨出部２１５の弾性力によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができる点で有益である。

　本実施の形態のように固定部２８０が第三方向に合致して延びる態様を採用した場合には、放熱体２００において第二方向で延びる部材を膨出部２１５に限定することができ、放熱体２００を設置する際に必要となる面内方向の大きさを小さくすることができる。

　本実施の形態の固定部２８０は一例として４つ設けられているが、これに限られることはなく、２、３又は５つ以上設けられてもよい。本実施の形態の固定部２８０の各々は第二方向において長さが略同一となっているが、これに限られることはなく、固定部２８０の各々の長さは異なる態様となってもよい。

　平面視において、一対の膨出部２１５の幅は略同一となってもよい。このような態様を採用した場合には、第二絶縁部７０を一対の膨出部２１５でバランスよく押圧することができ、放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押圧することができる点で有益である。

　図８に示すように、底面視した場合、膨出部２１５は放熱本体部２５０の周縁より内方側まで延びてもよい。このような態様を採用する場合には、膨出部２１５によって、より内方側で第二絶縁部７０を押圧することができ、第二絶縁部７０を第二コイル２０に対してより確実に押圧することができる。

第３の実施の形態
　次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

　本実施の形態でも、図９に示すように、弾性押圧部２１０は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部２１５を有し、一対の膨出部２１５が平面視において第二方向に沿って延びている。また、平面視において、第二方向に直交する第三方向で延びる固定部２８０が設けられている。本実施の形態では、固定部２８０が「第三方向」に傾斜して延びる態様を用いて説明する。その他については、上記各実施の形態と同様であり、上記各実施の形態で採用したあらゆる構成を本実施の形態でも採用することができる。上記各実施の形態で説明した部材に対しては同じ符号を付して説明する。

　一対の弾性押圧部２１０の各々に対して、平面視において弾性押圧部２１０を挟むようにして一対の固定部２８０が設けられている態様を採用した場合には、弾性押圧部２１０の各々に対して面内方向における両方向から弾性押圧部２１０を第二絶縁部７０に対して押し付ける力を付与することができる。このため、より確実に放熱体２００の弾性押圧部２１０によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押し付けることができる。

　また、一対の固定部２８０が一対の弾性押圧部２１０の設けられている各々の側面に対して平面視において斜め方向で延在し、弾性押圧部２１０よりも周縁外方に突出している態様を採用した場合には、第二方向において各弾性押圧部２１０よりも外周側で放熱体２００を筐体等の第三部材に固定することとなり、面内方向における両方向かつ外周側から弾性押圧部２１０を第二絶縁部７０に対して押し付ける力を付与することができる。このため、さらにより確実に放熱体２００の弾性押圧部２１０によって放熱絶縁部からなる第二絶縁部７０を第二コイル２０に対して押し付けることができる。

第４の実施の形態
　次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。

　本実施の形態では、図１０に示すように、弾性押圧部２１０は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部２１５を有し、一対の膨出部２１５が平面視において第二方向に沿って延びている。また、平面視において、第二方向に直交する第三方向で延びる固定部２８０が設けられている。本実施の形態では、２つの固定部２８０（図１０の右側の固定部２８０）が平面視において「第三方向」に合致して延び、２つ固定部２８０（図１０の左側の固定部２８０）が平面視において「第三方向」に傾斜して延びる態様を用いて説明する。その他については、上記各実施の形態と同様であり、上記各実施の形態で採用したあらゆる構成を本実施の形態でも採用することができる。上記各実施の形態で説明した部材に対しては同じ符号を付して説明する。

　本実施の形態では、第２の実施の形態のように固定部２８０が「第三方向」に合致して延びる態様と、第３の実施の形態のように固定部２８０が「第三方向」に傾斜して延びる態様とを組み合わせたものとなっている。このため、固定部２８０が「第三方向」に合致して延びる態様によって第２の実施の形態における効果を得ることができ、かつ固定部２８０が「第三方向」に傾斜して延びる態様によって第３の実施の形態における効果を得ることができる。

　上述した各実施の形態の記載及び図面の開示は、請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。また、出願当初の請求項の記載はあくまでも一例であり、明細書、図面等の記載に基づき、請求項の記載を適宜変更することもできる。

１０　　　第一コイル
２０　　　第二コイル
６０　　　第一絶縁部
７０　　　第二絶縁部
８０　　　第三絶縁部
１００　　コア
１１０　　本体部
１２０　　脚部
２００　　放熱体
２１０　　弾性押圧部
２１５　　膨出部
２４０　　当接部
２８０　　固定部
 

Claims (8)

1. 　第一コイルと、
   　前記第一コイルの一方側に設けられた第一絶縁部と、
   　前記第一絶縁部の一方側に設けられた第二コイルと、
   　前記第二コイルの一方側に設けられた第二絶縁部と、
   　前記第一コイル及び前記第二コイルの中心部を通過する脚部を有し、前記第二絶縁部の一方側に設けられた本体部を有するコアと、
   　前記コアの前記本体部の一方側に設けられた第三絶縁部と、
   　前記第三絶縁部の一方側に設けられた放熱体と、
   　を備え、
   　前記第二絶縁部は放熱絶縁部からなり、
   　前記放熱体は、前記第二絶縁部を前記第二コイルに対して押圧するための弾性押圧部を有することを特徴とする磁性部品。
2. 　前記弾性押圧部は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる膨出部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁性部品。
3. 　前記弾性押圧部は、周縁外方に膨らみ、断面がＵ字形状からなる一対の膨出部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁性部品。
4. 　前記一対の膨出部は平面視において第二方向に沿って延び、
   　前記放熱体は、平面視において、前記第二方向に直交する第三方向で延びる固定部を有することを特徴する請求項３に記載の磁性部品。
5. 　前記放熱体は、前記弾性押圧部と反対側に設けられ、前記第二絶縁部に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１に記載の磁性部品。
6. 　前記当接部は当接板となっていることを特徴とする請求項５に記載の磁性部品。
7. 　平面視において前記弾性押圧部を挟むようにして一対の固定部が設けられていることを特徴する請求項１に記載の磁性部品。
8. 　一対の固定部は前記弾性押圧部が設けられている側面に対して平面視において斜め方向で延在し、前記弾性押圧部よりも周縁外方に突出していることを特徴する請求項７に記載の磁性部品。
    

Images