(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このようなコイル部品のコイルは通電により発熱するため、効率よく冷却する必要がある。
このため、従来のコイル部品では、コイルを樹脂で封止することで、コイルの熱を樹脂側に逃がすことが考えられているが、コイルの冷却効率が低い、という問題がある。また、樹脂を用いた構成では、樹脂の分だけコイル部品の重量が重くなってしまうという問題がある。特に、重いコイル部品は、車載品として好ましくない。
【0005】
また、コイル部品を前述のように基台に実装して構成される電子機器を車載品に適用する場合、コイル部品の実装高さを低く抑えることが求められる。基台の実装面に対するコイル部品の実装高さを低く抑えるためには、引出配線の引出方向を実装面に平行する方向に設定することが好ましい。
しかしながら、従来のコイル部品では、筒状部の軸線と平面視した板状フランジ部の中心とが一致するのが一般的であるため、コイルの上側に配される引出配線が、ボビンの両側に位置する一対の板状フランジ部の上方からはみ出してしまい、コイル部品の小型化(低背化)を阻害する、という問題がある。
【0006】
なお、引出配線のはみ出しを防止するためには、コイル部品にある一対の板状フランジ部を大きく形成すれば良いが、このように構成するとコイル部品の実装高さが大きくなって、全体が大型化するという新たな問題が発生する。
【0007】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、重量増加を伴うことなくコイルの放熱を効率的に行うことができると共に、基台の実装面からの部品実装高さを低く抑えて、電子装置の小型化(低背化)を図ることが可能なコイル部品及びコイル部品の実装構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この課題を解決するために、本発明のコイル部品は、筒状部、及び、該筒状部の軸方向両端に配されて前記筒状部を挟み込む一対の板状フランジ部を有するボビンと、前記筒状部に巻線を巻回してなるコイルと、を備え、前記コイルの外周部の一部が平面視した前記板状フランジ部の外縁部に位置するように、前記筒状部の軸線が、平面視した前記板状フランジ部の中心から前記外縁部に近づけて位置
し、複数の前記筒状部が、一対の板状フランジ部の間において互いに間隔をあけて一列に並べられ、前記筒状部の軸線が、平面視した前記板状フランジ部の中心に対して、複数の前記筒状部の配列方向に直交する方向にずれて位置し、第一筒状部に巻回された前記コイルの第一巻線部から引き出された引出配線が、平面視した前記板状フランジ部の中心に対して前記筒状部をずらした方向と反対側の領域において、前記第一筒状部に隣り合う第二筒状部に巻回された前記コイルの第二巻線部の外周部と一対の板状フランジ部とで囲まれた空間に収容され、前記第一巻線部から引き出された引出配線、及び、前記第二巻線部から引き出された引出配線が、複数の前記筒状部の配列方向において同じ方向に延びていることを特徴とする。
【0009】
また、本発明のコイル部品の実装構造は、前記コイル部品を基台の実装面に実装するコイル部品の実装構造であって、前記コイルの外周部が前記実装面に押し付けられていることを特徴とする。
【0010】
上記コイル部品及びその実装構造では、コイル部品を実装する基台(ダイキャスト)の実装面が平坦であっても、本発明のコイル部品を実装面に実装する際にコイルの外周部が位置する一対の板状フランジ部の外縁部を基台の実装面に押し付けることで、コイルの外周部も実装面に押し付けることができる。これにより、コイルの熱を効率よく基台に逃がすことができる。また、従来のようにコイルを樹脂で封止する必要がなく、コイル部品の重量増加を伴わずにコイルの放熱を効率的に行うことができるため、コイル部品を車載品として好適に用いることが可能となる。
【0011】
さらに、筒状部の軸線が板状フランジ部の中心からずれて位置することで、板状フランジ部の中心に対して筒状部をずらした方向と反対側の領域(反対側領域)では、コイルの外周部が一対の板状フランジ部の外縁部よりも内側に位置し、特に、コイルの外周部から一対の板状フランジ部の外縁部までの距離が、従来のように筒状部の軸線を板状フランジ部の中心に一致させた場合と比較して長くなる。このため、上記反対側領域においてコイルの外周部と一対の板状フランジ部とで囲まれた空間を、コイルの引出配線を収容する収容スペースとして十分に活用することが可能となる。すなわち、引出配線が板状フランジ部の上方にはみ出すことを防ぐことができる。したがって、基台に実装されたコイル部品の実装高さを低く抑えることができる。その結果として、コイル部品を基台に実装して構成される電子機器の小型化(低背化)を図ることが可能となる。
【0012】
また、上記コイル部品では、全てのコイルの外周部を基台の実装面に接触させることができる。また、基台との間にコイルを挟み込むように引出配線を配することができる。
【0013】
また、前記コイル部品の実装構造においては、前記基台に実装されたコイル部品がケースによって覆われ、前記ケースが、前記一対の板状フランジ部を前記実装面に向けて押し付けるばね部を備えるとよい。
上記実装構造では、ケースを基台に固定するだけで、ばね部によってコイルの外周部を実装面に押し付けることができる。したがって、コイルの熱を容易かつ確実に基台に逃がすことができる。
【0014】
さらに、前記コイル部品の実装構造においては、前記ケースが、導電性を有し、接地電位となっていることが好ましい。
上記実装構造では、コイル部品において発生する電磁気的なノイズをケースにおいて吸収できるため、このノイズがケース外部に漏れることを防止できる。例えば、基台に実装される他の電子部品がコイル部品の近くに配されていても、他の電子部品の誤動作を防ぐことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、コイル部品の重量増加を伴わずにコイルの放熱を効率的に行うことができ、コイル部品を車載品として好適に用いることが可能となる。
また、コイル部品を基台に実装して構成される電子機器では、基台の実装面からのコイル部品の実装高さを低く抑えて、コイル部品を備える電子装置の小型化(低背化)を図ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、
図1及び
図2を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、この実施形態に係るコイル部品10の実装構造は、コイル部品10を基台1の実装面1aに実装して構成されている。
基台1は、例えばアルミニウム等のように熱伝導率に優れた導電性材料からなる。本実施形態では、基台1が板状に形成され、その実装面1aが平坦面となっている。なお、基台1の下部(実装面1aと反対側の面)には、例えば基台1の熱を放散するためのフィンが設けられていてもよい。このような基台1の具体例としては、例えばコイル部品10や他の電気部品等を収容する電子機器の筐体が挙げられる。
【0018】
コイル部品10は、巻線により形成されるコイルCと、コイルCを巻回するボビン11と、を備える。また、本実施形態のコイル部品10は、ボビン11に取り付けられるコア部12も備えている。
ボビン11は、電気的な絶縁材料からなり、筒状部14と、筒状部14の軸方向両端に配されて筒状部14を挟み込む一対の板状フランジ部15と、を備える。本実施形態では、複数(図示例では二つ)の筒状部14が、一対の板状フランジ部15の間において間隔をあけて一列に並べられている。
【0019】
一方、本実施形態の板状フランジ部15は、複数の筒状部14の配列方向を長辺とする平面視矩形状に形成されている。さらに、本実施形態の板状フランジ部15は、その厚み方向が筒状部14の軸線S1方向に一致するように、筒状部14に接続されている。また、本実施形態の板状フランジ部15には、外周に沿うように鍔状の外縁部15Aが設けられている。
なお、本実施形態における「平面視」とは、板状フランジ部15を筒状部14の軸線S1方向(
図2において矢印Bで示す方向)から見た状態を意味する。
【0020】
以上のように構成されるボビン11では、各筒状部14の軸線S1が、平面視した板状フランジ部15の中心(中心線S2)から外縁部15Aに近づけて位置している。本実施形態では、各筒状部14の軸線S1が、平面視した板状フランジ部15の中心線S2に対して、複数の筒状部14の配列方向に直交する方向にずれて位置している。なお、平面視した板状フランジ部15の中心線S2とは、平面視した板状フランジ部15の外縁部15Aのうち一端(図示例において下側に位置する外縁部15A)とその反対側に位置する他端(図示例において上側に位置する外縁部15A)との間の中心を意味する仮想線である。
より具体的に説明すれば、本実施形態では、各筒状部14の軸線S1が、平面視矩形状とされた板状フランジ部15の高さ方向(短辺方向)の中心線S2に対して、板状フランジ部の短辺方向にずれて位置している。また、本実施形態では、筒状部14の軸線S1が、平面視した板状フランジ部15の中心線S2から離れて基台1側に近づけて位置している。
【0021】
コイルCは、筒状部14に巻回され、筒状部14の外周部と板状フランジ部15とで囲まれた凹部16に収容されるように配されている。なお、図示例では、一本の巻線を二つの筒状部14に巻回することで、各筒状部14の周囲にコイルCが形成されているが、例えば、二つの筒状部14に個別の巻線を巻回してコイルCを形成してもよい。
そして、このコイルCの外周部C1の一部は、前述したように筒状部14の軸線S1が板状フランジ部15の中心線S2からずれて位置していることで、板状フランジ部15の外縁部15Aに位置している。言い換えれば、コイルCの外周部C1の一部が板状フランジ部15の外縁部15Aに位置するように、板状フランジ部15の中心線S2に対する筒状部14の軸線S1のずれ量が調整されている。本実施形態においては、筒状部14の軸線S1が板状フランジ部15の中心線S2から基台1側にずれているため、コイルCの外周部C1の一端部(図示例では下端部)が、板状フランジ部15の外縁部15Aのうち基台1側に位置する外縁部15A付近に位置している。
【0022】
また、前述したように筒状部14の軸線S1が板状フランジ部15の中心線S2からずれて位置していることで、コイルCを収容する凹部16のうち、板状フランジ部15の中心線S2に対して筒状部14の軸線S1をずらした方向と反対側の領域(反対側領域)には、上部空間16Aが形成されている。
この上部空間16Aは、上記反対側領域に位置するコイルCの外周部C1が一対の板状フランジ部15の外縁部15Aよりも内側に位置することで形成されている。また、上部空間16AのうちコイルCの外周部C1から板状フランジ部15の外縁部15Aまでの距離は、従来のように筒状部14の軸線S1を板状フランジ部の中心線S2に一致させた場合と比較して長くなっている。
【0023】
本実施形態では、筒状部14の軸線S1が板状フランジ部15の中心線S2から基台1側にずれているため、ボビン11の上側に位置する凹部16に上部空間16Aが形成されている。そして、この上部空間16AにコイルC両端の引出配線C2が収容されている。この引出配線C2の引出方向は、基台1の実装面1aに平行する方向に設定されている。
【0024】
コア部12は、ボビン11の筒状部14内に挿通される軸体17と、軸体17の両端に配されてボビン11を筒状部14の軸線S1方向から挟み込む一対の板状部18と、を備えており、全体が磁性体によって形成されている。
本実施形態では、ボビン11が複数の筒状部14を備えるため、複数(図示例では二つ)の軸体17が各筒状部14内にそれぞれ挿通されている。また、本実施形態では、各板状部18がボビン11の各板状フランジ部15に重ねて配されている。さらに、本実施形態では、各板状部18が各板状フランジ部15の鍔状の外縁部15Aの内側に配されており、これによって、板状部18が板状フランジ部15に対して筒状部14の軸線S1の直交方向にずれることを防いでいる。
以上のように構成される本実施形態のコイル部品10では、コア部12に発生した磁束中において、目的の周波数より低い周波数の電流を通し、目的の周波数より高い電流を阻止するといった電流の平滑化を行うことができる。
【0025】
さらに、本実施形態に係るコイル部品10の実装構造は、基台1の実装面1aとコイル部品10との間に介在する放熱シート5、及び、基台1の実装面1aに配されたコイル部品10を覆うケース20も備えている。
放熱シート5は、高い熱伝導率及び柔軟性を有する材料によって構成されている。この放熱シート5は、自身の柔軟性によって基台1やコイル部品10との間に隙間が生じないように、基台1やコイル部品10に密着する。本実施形態では、放熱シート5が、その柔軟性によって、基台1側に位置するコイルCの外周部C1、ボビン11の外縁部15A及びコア部12の一対の板状部18全てに隙間なく密着している。
【0026】
ケース20は、導電性材料により形成され、ネジ21によって基台1の実装面1aに固定されている。
本実施形態のケース20は、基台1側に開口する第一開口部22の他に、側方(
図1において右側)に開口する第二開口部23も有している。これにより、ケース20の第一開口部22を通じてコイル部品10をケース20内に収容できる。また、ケース20の第二開口部23を通じてコイルCの引出配線C2を外部に引き出すことができる。
さらに、本実施形態のケース20は、基台1に接続されることで接地電位となっている。これにより、コイル部品10において発生する電磁気的なノイズをケース20において吸収することができる。
【0027】
また、本実施形態のケース20は、ボビン11の一対の板状フランジ部15を基台1の実装面1aに向けて押し付けるばね部25を備える。本実施形態のばね部25は、例えば板ばねであり、ケース20の天井部24に設けられている。この構成では、コイル部品10を基台1上に配した上で、コイル部品10を覆うようにケース20を基台1に固定することで、ばね部25がコイル部品10に押し付けられて弾性変形する。そして、この弾性変形に伴うばね部25の弾性力によってコイル部品10が基台1側に押し付けられる。
【0028】
なお、ばね部25は、ケース20に加工を施して一体に形成されてもよいが、例えば別個に形成されてケース20に固定されてもよい。また、
図2においては、ばね部25をコア部12(板状部18)に押し付けることで、ボビン11及びコイルCがばね部25の付勢力によって基台1側に押し付けられているが、例えば、ばね部25をボビン11(板状フランジ部15)に直接押し付けることで、ボビン11及びコイルCを基台1側に押し付けてもよい。
【0029】
以上説明したように、本実施形態のコイル部品10では、筒状部14、及び該筒状部14の軸方向両端に配されて筒状部14を挟み込む一対の板状フランジ部15を有するボビン11と、筒状部14に巻線を巻回してなるコイルCと、を備え、コイルCの外周部C1の一部が平面視した板状フランジ部15の外縁部15Aに位置するように、筒状部14の軸線S1が、平面視した板状フランジ部15の中心線S2から、該板状フランジ部15の外縁部15Aに近づけて位置している。
また、本実施形態のコイル部品10の実装構造では、コイル部品10が基台1の実装面1aに実装され、コイルCの外周部C1が基台1の実装面1aに押し付けられている。
【0030】
これにより、基台1の実装面1aが平坦であっても、コイル部品10を実装面1aに実装する際にコイルCの外周部C1が位置する一対の板状フランジ部15の外縁部15Aを基台1の実装面1aに押し付けることで、コイルCの外周部C1も実装面1aに押し付けることができる。その結果、コイルCと基台1との間に隙間が生じることを効果的に防いで、コイルCの熱を効率よく基台1に逃がすことができる。
また、従来のようにコイルCを樹脂で封止する必要がなく、コイル部品10の重量増加を伴わずにコイルCの放熱を効率的に行うことができるため、コイル部品10を車載品として好適に用いることが可能となる。
【0031】
さらに、筒状部14の軸線S1が板状フランジ部15の中心線S2からずれて位置することで、板状フランジ部15の中心線S2に対して筒状部14をずらした方向と反対側の領域(反対側領域)では、コイルCの外周部C1が一対の板状フランジ部15の外縁部15Aよりも内側に位置し、特に、コイルCの外周部C1から一対の板状フランジ部15の外縁部15Aまでの距離が、従来のように筒状部14の軸線S1を板状フランジ部15の中心線S2に一致させた場合と比較して長くなる。このため、上記反対側領域においてコイルCの外周部C1と一対の板状フランジ部15とで囲まれた上部空間16Aを、コイルCの引出配線C2を収容する収容スペースとして十分に活用することが可能となる。すなわち、引出配線C2が板状フランジ部15の上方にはみ出すことを防ぐことができる。したがって、板状フランジ部15を高さ方向に大きく形成して引出配線C2の収容スペースを確保する必要がなく、基台1に実装されたコイル部品10の実装高さを低く抑えることができる。その結果として、コイル部品10を基台1に実装して構成される電子機器の小型化(低背化)を図ることが可能となる。
【0032】
また、本実施形態のコイル部品10では、ボビン11が一列に並べられた複数の筒状部14を備え、複数の筒状部14の軸線S1が、平面視した板状フランジ部15の中心線S2に対して複数の筒状部14の配列方向に直交する方向にずれて位置するため、複数の筒状部14に巻回された全てのコイルCの外周部C1を同じ状態で基台1の実装面1aに接触させることができる。また、基台1との間にコイルCを挟み込むように引出配線C2を配することができる。
【0033】
さらに、本実施形態のコイル部品10の実装構造では、基台1に実装されたコイル部品10がケース20によって覆われ、ケース20が、一対の板状フランジ部15を実装面1aに向けて押し付けるばね部25を備えるため、ケース20を基台1に固定するだけで、ばね部25によってコイルCの外周部C1を実装面1aに押し付けることができる。したがって、コイルCの熱を容易かつ確実に基台1に逃がすことができる。
【0034】
また、本実施形態のコイル部品10の実装構造では、ケース20が接地電位に設定されていることで、コイル部品10において発生する電磁気的なノイズをケース20において吸収して、このノイズがケース20外部に漏れることを防止できる。例えば、基台1に実装される他の電子部品がコイル部品10の近くに配されていても、他の電子部品の誤動作を防ぐことができる。
【0035】
さらに、本実施形態のコイル部品10の実装構造では、基台1とコイル部品10との間に放熱シート5が介在して、基台1及びコイル部品10に隙間なく密着するため、基台1側に位置するコイル部品の部分に凹凸(ボビン11の外縁部15Aとコア部12の板状部18との段差等)があっても、基台1とコイル部品10との間に隙間が生じることを容易に防止できる。したがって、容易にコイル部品10のコイルCやコア部12の熱を効率よく基台1に逃がすことができる。
【0036】
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、板状フランジ部15の外縁部15Aが鍔状に形成されているが、例えば板状フランジ部15全体が単純な板状に形成されてもよい。
【0037】
また、上記実施形態では、基台1とコイル部品10との間に放熱シート5が介在しているが、例えば放熱シート5を設けずに、コイル部品10のコイルCやコア部12を直接基台1に接触させても良い。この場合、基台1とコイルCとの間で電気的な絶縁を図るためには、例えば基台1とコイルCとの間に絶縁フィルム等の絶縁部材を挟み込めばよい。この絶縁部材は、コイルCから基台1への熱伝達を阻害しないように、熱伝導率の高い材料としたり、薄く形成されることが好ましい。
【0038】
さらに、上記実施形態のコイル部品10では、ボビン11の筒状部14を複数設け、各筒状部14の周囲にコイルCを巻回しているが、筒状部14は一つであってもよい。
また、上記実施形態では、コイルCの外周部C1及び板状フランジ部15の一端部を図中下側、コイルCの外周部C1及び板状フランジ部15の他端部を図中上側と設定したが、「下側、上側」は、コイルCの外周部C1又は基台1等の設置方向により適宜されるものであり、一端部を「下側」、他端部を「上側」に特定しなくてもよい。