特開 2024-173105 磁心及びコイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173105

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】磁心及びコイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 30/10 20060101AFI20241205BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20241205BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20241205BHJP

   H01F 27/30 20060101ALI20241205BHJP

   H01F 27/08 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01F30/10 A

H01F30/10 S

H01F30/10 T

H01F27/24 E

H01F17/04 F

H01F27/30 101A

H01F27/08 101

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091257

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100078880

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 修平

(72)【発明者】

【氏名】宮下 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】石津 光啓

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA11

5E070AB01

5E070BA06

5E070BA08

5E070DA18

5E070DB06

(57)【要約】

【課題】放熱性が良好であり、尚且つ、小型化・軽量化が可能なコイル装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る磁心は、第１のコアを備える。第１のコアは、第１の中脚と、第１の中脚を囲む環状部と、第１の中脚と環状部を一端部において連結する第１のヨークと、を有する。第１の中脚の端面と環状部の端面が同一平面上に形成されている。第１の中脚と環状部との間に、コイルを収容可能な環状の凹部が形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のコアを備え、
前記第１のコアが、
第１の中脚と、
前記第１の中脚を囲む環状部と、
前記第１の中脚と前記環状部を一端部において連結する第１のヨークと、を有し、
前記第１の中脚の端面と前記環状部の端面が同一平面上に形成され、
前記第１の中脚と前記環状部との間に、コイルを収容可能な環状の凹部が形成された、
磁心。

【請求項2】

前記凹部が、前記第１の中脚、前記環状部及び前記第１のヨークによって囲まれて、液状の充填材を貯留可能に形成された、
請求項１に記載の磁心。

【請求項3】

前記第１のコアが、
一対の第１の側脚と、
前記一対の第１の側脚と前記第１のヨークとを連結する一対の第３のヨークと、を有し、
前記一対の第１の側脚と前記一対の第３のヨークが連結して前記環状部が形成された、
請求項１に記載の磁心。

【請求項4】

前記第３のヨークに、固定用のボルトが通される、前記第１の中脚と平行に延びた穴又は溝が形成された、
請求項３に記載の磁心。

【請求項5】

前記第１のコアが、主部と一対の副部から組み立てられ、
前記主部が、
前記第１の中脚と、
前記一対の第１の側脚と、
前記第１のヨークと、を有し、
前記副部が、
前記第３のヨークを有する、
請求項３に記載の磁心。

【請求項6】

第２のコアを備え、
前記第２のコアが、
第２の中脚を有し、
前記第２の中脚の周囲の少なくとも一方向において、前記第２のコアの一部によって囲まれていない、該第２の中脚よりも幅の広い領域が形成された、
請求項１に記載の磁心。

【請求項7】

前記第２のコアが、
前記第２の中脚を間に挟んで向かい合う一対の第２の側脚と、
前記第２の中脚と前記一対の第２の側脚とを一端部において連結する第２のヨークと、を有する、
請求項６に記載の磁心。

【請求項8】

コイル装置であって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁心と、
前記凹部に収容され、前記第１の中脚が通された前記コイルと、
前記第１のコアの前記凹部に充填された充填材と、
前記コイル装置を取付面に取り付ける取付手段と、
を備え、
前記第１のコアの、前記凹部が形成された面を除く一面に、平坦な放熱面が形成され、
前記取付手段が、前記放熱面を前記取付面に向けて押し当てるように前記コイル装置を取り付け可能に構成された、
コイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁心及びコイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

大容量のコイル装置は、使用中の発熱量が比較的に多いため、安定した特性を得るには、熱を効率的に外部に排出する手段が必要になる。特許文献１には、そのような手段を備えたコイル装置の一例が記載されている。

【0003】

特許文献１には、アルミニウム等の熱伝導率が高い材料が使用されたケースに巻線（以下「コイル」という。）及び磁心（以下「コア」という。）を収容し、ケース内をシリコン樹脂等の充填剤で充填したトランスが記載されている。ケースの外部には冷却フィン等の冷却装置が設けられ、トランスの素子部（コイル及びコア）で発生する熱は、充填剤及びケースを介して、効率的に外部に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１５３２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のトランスは、コアを含む素子部全体をケースに収容する構造であるため、小型化・軽量化が難しい。

【0006】

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放熱性が良好であり、且つ、小型化・軽量化が可能なコイル装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る磁心は、第１のコアを備え、第１のコアが、第１の中脚と、第１の中脚を囲む環状部と、第１の中脚と環状部を一端部において連結する第１のヨークと、を有し、第１の中脚の端面と環状部の端面が同一平面上に形成され、第１の中脚と環状部との間に、コイルを収容可能な環状の凹部が形成されたものである。

【0008】

上記の磁心において、凹部が、第１の中脚、環状部及び第１のヨークによって囲まれて、液状の充填材を貯留可能に形成された構成としてもよい。

【0009】

このような構成の磁心をコイル装置に使用し、凹部に充填材を充填させることにより、コイルで発生した熱を速やかに第１のコアを介して放出させることが可能になる。そのため、磁心を含めたコイル装置の素子部全体を放熱ケースに収容する必要がなくなり、良好な放熱性を確保しながら、コイル装置を小型化・軽量化することが可能になる。

【0010】

上記の磁心において、第１のコアが、一対の第１の側脚と、一対の第１の側脚と第１のヨークとを連結する一対の第３のヨークと、を有し、一対の第１の側脚と一対の第３のヨークが連結して環状部が形成された構成としてもよい。

【0011】

上記の磁心において、第３のヨークに、固定用のボルトが通される、第１の中脚と平行に延びた穴又は溝が形成された構成としてもよい。

【0012】

この構成によれば、取付金具を使用せずに磁心を取り付けることが可能になり、コイル装置の小型化・軽量化を可能にする。

【0013】

上記の磁心において、第１のコアが、主部と一対の副部から組み立てられ、主部が、 第１の中脚と、一対の第１の側脚と、第１のヨークと、を有し、副部が、第３のヨークを有する構成としてもよい。

【0014】

この構成によれば、磁心の構成部材の大きさを同容量のＥ形コアと同程度まで小さくすることができるため、Ｅ形コアと同じプレス装置を使用して形成することが可能になる。また、磁心の成型に使用する金型を小さくすることが可能になる。

【0015】

上記の磁心において、第２のコアを備え、第２のコアが、第２の中脚を有し、第２の中脚の周囲の少なくとも一方向において、第２のコアの一部によって囲まれていない、該第２の中脚よりも幅の広い領域が形成された構成としてもよい。

【0016】

この構成によれば、切削加工等により第２の中脚の長さを調整することによってインダクタンス値を調整することが可能になる。

【0017】

上記の磁心において、第２のコアが、第２の中脚を間に挟んで向かい合う一対の第２の側脚と、第２の中脚と一対の第２の側脚とを一端部において連結する第２のヨークと、を有する構成としてもよい。

【0018】

また、本発明の一実施形態によれば、上記のいずれかの磁心と、凹部に収容され、第１の中脚が通されたコイルと、第１のコアの凹部に充填された充填材と、コイル装置を取付面に取り付ける取付手段と、を備え、第１のコアの、凹部が形成された面を除く一面に、平坦な放熱面が形成され、取付手段が、放熱面を取付面に向けて押し当てるようにコイル装置を取り付け可能に構成された、コイル装置が提供される。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一実施形態によれば、放熱性が良好であり、且つ、小型化・軽量化が可能なコイル装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るスイッチングトランスの外観図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るスイッチングトランスの分解図である。

【図3】コアの平面図である。

【図4】第２のコア（蓋形コア）の側面図である。

【図5】本発明の第２の実施形態に係る第１のコア（箱形コア）の斜視図である。

【図6】本発明の第３の実施形態に係るコアの分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一の又は対応する事項には、同一の又は対応する符号を付して、重複する説明を省略する。

【0022】

＜第１の実施形態＞
図１及び図２は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係るスイッチングトランス１の外観図及び分解図である。スイッチングトランス１は、例えば電気自動車用の急速充電装置等に使用される大容量のコイル装置である。

【0023】

以下の説明において、図１における右下から左上に向かう方向をＸ方向、右上から左下へ向かう方向をＹ方向、下から上へ向かう方向をＺ方向と定義する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する方向である。なお、スイッチングトランス１は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びそれらの中間の方向のいずれの方向を鉛直に向けた状態で使用してもよい。また、以下の説明において、説明の便宜上、Ｘ方向を長さ方向又は前後方向、Ｙ方向を幅方向又は左右方向、Ｚ方向を高さ方向又は上下方向と呼ぶことがある。

【0024】

スイッチングトランス１は、本体１ａと、本体１ａを例えばヒートシンクや冷却装置の冷却面に取り付けるための取付金具７（取付手段）を備えている。また、本体１ａは、コア２及びコイル部４を備える。

【0025】

図２に示されるように、コイル部４は、一次側のコイル４０と、二次側のコイル５０と、コイル４０及び５０が巻き付けられるボビン６０を備える。コイル４０、５０は、エナメル等の絶縁被覆が施された導線を螺旋状に巻いたものである。コイル４０、５０の巻線部４１、５１の両端からは、それぞれ一対のリード４２、５２が引き出され、各リード４２、５２の先端部には圧着端子４３、５３が取り付けられる。なお、コイル４０、５０及びリード４２、５２の許容電流は５Ａ以上である。

【0026】

コイル４０及びコイル５０は、ボビン６０に巻き付けられて、ボビン６０と共にコア２の中空部（後述するコア２０の収容部２０ａ）に収容される。

【0027】

ボビン６０は、コイル４０、５０とコア２との間及びコイル４０、５０間の十分な電気絶縁を確保するために、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）、ＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide）、ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate）等の電気絶縁性を有する材料から形成される。

【0028】

ボビン６０は、Ｚ方向に延びる円筒状の胴部６１と、胴部６１の外周面から垂直に突出した円環板状の３つの鍔部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを含む鍔部６２と、鍔部６２（より具体的には、鍔部６２Ａ及び６２Ｂ）のＹ方向両端部に設けられた一対のリード引出部６３を有している。

【0029】

胴部６１のＺ方向における一端部（図２における上端部）から鍔部６２Ａが、中央部から鍔部６２Ｂが、他端部（図２における下端部）から鍔部６２Ｃが、それぞれ突出する。鍔部６２Ａと鍔部６２Ｂの間にコイル５０が収容され、鍔部６２Ｂと鍔部６２Ｃの間にコイル４０が収容される。

【0030】

リード引出部６３は、鍔部６２Ａに設けられたリード引出部６３Ａと、鍔部６２Ｂに設けられたリード引出部６３Ｂを含む。各リード引出部６３Ａ、６３Ｂに、Ｙ方向において外側から内側へ延びる一つ以上の溝６４が形成されている。各リード４２、５２は、溝６４に通されて、ボビン６０の外部へ引き出される。

【0031】

本実施形態のコア２は、フェライト磁心であり、コイル部４が収容される凹部である収容部２０ａが形成された箱形磁心であるコア２０（第１のコア）と、ＰＱ形磁心であるコア３０（第２のコア）を含む。

【0032】

コア２０は、Ｚ方向に延びる円柱状の中脚２１（第１の中脚）と、中脚２１を間に挟んでＸ方向に向かい合う一対の側脚２２（第１の側脚）と、中脚２１及び一対の側脚２２をＺ方向の一端部（図２における下端部）において連結する第１のヨーク２３と、一対の側脚２２と第１のヨーク２３をＹ方向の一端部又は他端部において連結する一対の第３のヨーク２４を有する。なお、一対の側脚２２と一対の第３のヨーク２４により、中脚２１を囲む環状部が形成される。また、コア２０の中脚２１と一対の側脚２２と第１のヨーク２３からなる略Ｅ字形の部分は、ＰＱ形磁心（又は、ＥＴＤ形磁心）と同じ形状を有している。すなわち、コア２０は、ＰＱ形磁心（又は、ＥＴＤ形磁心）のＹ方向両端の開口を一対の第３のヨーク２４で塞いだ形状となっている。中脚２１の周囲には、一対の側脚２２と、第１のヨーク２３と、一対の第３のヨーク２４により３方向が囲まれた環状の中空部（言い換えれば、コア２０の上面に形成された環状の凹部）である収容部２０ａが形成されている。また、第３のヨーク２４を設けて、コイル部４を囲む環状部を形成することにより、コイル４０、５０が発生する電磁ノイズが環状部によって遮蔽され、外部への電磁ノイズの放出が低減される。

【0033】

コア３０は、中脚３１（第２の中脚）と、中脚３１を間に挟んでＸ方向に向かい合う一対の側脚３２と、中脚３１及び一対の側脚３２をＺ方向の一端部（図２における上端部）において連結するヨーク３３（第２のヨーク）を有する。中脚３１はコア２０の中脚２１と同じ断面形状を有し、側脚３２はコア２０の側脚２２と同じ断面形状を有している。ヨーク３３のＹ方向両端部には、略Ｖ字形の切欠部３３ａが形成されている。

【0034】

コア２０とコア３０は、中脚２１と中脚３１の端面同士及び一対の側脚２２と一対の側脚３２の端面同士が突き合わされて、コア２を形成する。

【0035】

図３は、コア２の平面図である。本実施形態において、コア３０の長さ（Ｘ方向の大きさ）は、コア２０の長さと同じである。また、コア３０の幅（Ｙ方向の大きさ）は、コア２０の側脚２２の幅と同じである（すなわち、収容部２０ａの幅よりも狭い）。そのため、コア２０とコア３０を組み合わせたコア２において、収容部２０ａはコア３０によっては完全に塞がれず、収容部２０ａの一部（図３に示される露出部２０ｂ）が露出する。

【0036】

収容部２０ａには、コイル部４が収容される。収容部２０ａにコイル部４が収容された状態でコア２を組み立てると、リード引出部６３Ａが、露出部２０ｂを塞ぐように、コア３０のＹ方向両側に隣接して配置される。そして、この露出部２０ｂ（より具体的には、リード引出部６３の溝６４）を通って、リード４２、５２がコア２の外部に引き出される。

【0037】

コア３０の収容部２０ａは、コイル部４が収容された後、熱伝導性を有する充填材で充填される。本実施形態では、例えば１Ｗ／ｍ・Ｋ以上（より望ましくは２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）の熱伝導率を有するシリコン樹脂が充填材として使用される。これにより、コイル４０、５０で発生した熱が速やかにコア３０に伝達し、取付金具７を介して、ヒートシンクや冷却装置に放出される。

【0038】

本実施形態のコア３０は、収容部２０ａが形成された容器状となっているため、充填材を貯留するケースの機能を兼ね備える。そのため、スイッチングトランス１の本体１ａ（コア２及びコイル部４）全体を収容する大きなケースを別途設ける必要が無い。従って、部品点数及び組立工数の削減が可能になると共に、小型化・軽量化が可能になる。

【0039】

取付金具７は、例えば銅合金（例えば黄銅）等の熱伝導率の高い金属板からプレス加工等により形成された板金部品であり、本体金具７０及び押さえ金具８０の２つの部品から構成される。

【0040】

本体金具７０は、底板部７１と、底板部７１のＸ方向両端部から上方へ垂直に延びる一対の第１の側板部７２と、底板部７１のＹ方向両側の縁部から上方へ垂直に延びる一対の第２の側板部７４と、第１の側板部７２の先端部からＸ方向内側に突出する二対の爪７３を有する。また、底板部７１の四隅にはＹ方向に延びる脚部７５が形成され、脚部７５には通し穴７６が形成されている。

【0041】

一対の第１の側板部７２は、コア２の長さ（Ｘ方向の大きさ）と略同じ間隔を空けて、互いに平行に形成されている。一対の第２の側板部７４は、コア２０の幅（Ｙ方向の大きさ）と略同じ間隔を空けて、互いに平行に形成されている。また、第１の側板部７２の高さ（すなわち、底板部７１と爪７３との間隔）は、コア２の高さと略同じ間隔となるように形成されている。

【0042】

押さえ金具８０は、天板部８１と、天板部８１の四隅から下方へ垂直に延びる二対の側板部８２を有する。Ｙ軸方向に向かい合う側板部８２の各対は、コア３０の幅（Ｙ方向の大きさ）と略同じ間隔を空けて形成されている。天板部８１は、Ｙ方向両側の中央部に略Ｖ字形の切欠部８１ａが形成されていて、コア３０の上面と略同一形状に形成されている。

【0043】

スイッチングトランス１の本体１ａを、本体金具７０の一対の第１の側板部７２及び一対の第２の側板部７４の間に差し入れて、底板部７１の上に載置し、スイッチングトランス１の本体１ａの上に押さえ金具８０を載せて（このとき、二対の側板部８２の間にコア３０が挟持され）、二対の爪７３を内側に折り曲げることにより、スイッチングトランス１の本体１ａに取付金具７が装着される。

【0044】

スイッチングトランス１は、本体金具７０の通し穴７６に通されるボルトによってヒートシンクや冷却装置に取り付けられる。このとき、本体金具７０の底板部７１がヒートシンクや冷却装置の冷却面と接触し、スイッチングトランス１の本体１ａで発生した熱は底板部７１を介して冷却面に伝わる。

【0045】

次に、スイッチングトランス１を組み立てる手順を説明する。
最初に、コイル部４が組み立てられる。まず、ボビン６０にコイル４０、５０が巻き付けられ、リード４２、５２がリード引出部６３の溝６４に通され、上（胴部６１と反対側）へ引き出される。なお、リード４２、５２間の絶縁を確保するために、各溝６４に通されるリード４２、５２の本数は１本のみに限定した方がよい。リード４２、５２間の絶縁を確保するために、各コイル４０、５０の一対のリード４２、５２のうち、一方のリード４２、５２は一対のリード引出部６３の一方の溝６４に通し、他方のリード４２、５２は他方のリード引出部６３の溝６４に通した方がよい。

【0046】

次に、コア２０の収容部２０ａにコイル部４を収容し、収容部２０ａの隙間に充填材を流し込み、充填材を硬化（又は非流動化）させる。

【0047】

次に、コア２０にコア３０を組み合わせて、本体１ａが完成する。このとき、コア３０の一対の切欠部３３ａにボビン６０の一対のリード引出部６３Ａが嵌入する。言い換えれば、一対のリード引出部６３Ａの間にコア３０が嵌め込まれる。また、このとき、コア２０の一対の側脚２２の端面２２ａとコア３０の一対の側脚３２の端面３２ａが付き合わされる。側脚２２の端面２２ａと側脚３２の端面３２ａとを接着してもよい。

【0048】

最後に本体１ａに取付金具７が取り付けられる。この工程では、まず、本体金具７０の一対の第１の側板部７２及び一対の第２の側板部７４の間に本体１ａ（具体的には、コア２０）が差し込まれ、本体金具７０の底板部７１の上に本体１ａが載置される。次いで、底板部７１にコア２０の底面を密着させた状態で爪７３が内側に折り曲げられると、底板部７１と４つの爪７３との間でコア２が締め付けられて、これにより取付金具７が本体１ａに固定され、スイッチングトランス１が完成する。

【0049】

コア２０の中脚２１の端面２１ａとコア３０の中脚３１の端面３１ａと間には磁気ギャップが形成される。コア２に所定のインダクタンス値を与えるために、中脚２１の端面２１ａ又は中脚３１の端面３１ａを削る等して、磁気ギャップのギャップ長さを精密に調整する必要がある。

【0050】

上述したように、コア２０の収容部２０ａには充填材が充填される。本体１ａの放熱性を高めるたに、収容部２０ａの上限近くまで充填材で満たして、空気中に露出するコア２０の面積をなるべく小さくすることが望ましい。また、コア２０の端面（端面２１ａ、２２ａ、第３のヨーク２４の端面２４ａ）に充填材が付着すると、磁気ギャップの調整が難しくなり、充填材の熱膨張によって磁気ギャップが変動して、インダクタンス値が不安定になる場合もある。そのため、本実施形態のコア２０では、コア２０の端面２１ａ、２２ａ、２４ａが、Ｚ方向と垂直な同一平面上に形成されている。従って、コア２０の中脚２１の長さを変えることは好ましくない。

【0051】

また、中脚２１の周囲は、環状に連結した各一対の側脚２２及び第１のヨーク２３によって囲まれているため、中脚２１の端面２１ａのみに対して切削加工や研削加工を施すことは難しい。

【0052】

図４は、コア３０をＹ方向から見た側面図である。図４において、一対の側脚３２で挟まれた領域Ｒには、中脚３１とヨーク３３のみが存在する。領域Ｒの幅Ｗは、エンドミル等の端面３１ａの加工に使用される工具を通すのに十分な大きさである。また、中脚３１の先端部はヨーク３３から突出しているため、ヨーク３３は中脚３１の端面３１ａの加工に干渉することがない。すなわち、領域Ｒ内には端面３１ａの加工の妨げとなる構造が存在しないため、Ｙ方向から領域Ｒ内に工具を導入することにより、端面３１ａに対する切削加工や研削加工を施すことが可能になっている。すなわち、本実施形態のコア２は、コア３０にＰＱ形磁心を使用することにより、コア３０の中脚３１の端面３１ａに対して切削加工や研削加工を施してインダクタンス値を調整することができるようになっている。

【0053】

なお、コア３０の形状は、ＰＱ形の他、例えばＥ形、ＥＴＤ形、ＥＲ形、ＥＬ形、ＥＦＤ形、ＥＰ形、ＲＭ形、ポット形等、側脚の間に工具が通る幅（少なくとも中脚３１よりも広い幅）の隙間が少なくとも１箇所形成された形状であることが好ましい。言い換えれば、中脚３１の周囲の少なくとも一方向において、コア３０の一部によって囲まれていない、中脚３１よりも幅の広い領域（すなわち、工具が通る幅の領域）が形成されたものであることが好ましい。このような形状のコア３０を使用すると、切削加工や研削加工により中脚３１の長さを調整することによる、インダクタンス値の調整が容易になる。なお、コア３０は、例えば単なる平板やブロック形状等、中脚３１や側脚３２を有しない形状であってもよい。

【0054】

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係るスイッチングトランス１Ａのコア２０Ａの斜視図である。なお、第２の実施形態のスイッチングトランス１Ａは、コア２０Ａ（コア２Ａ）の形状のみが第１の実施形態のスイッチングトランス１と相違する。

【0055】

コア２０Ａの四隅には、Ｚ方向に貫通する（すなわち、中脚２１と平行に延びる）、断面がＵ字形の溝２５（取付手段）が形成されている。なお、コア２０Ａは、溝２５が形成されている点のみで第１の実施形態のコア２０と相違する。溝２５にはボルトが通される。このボルトにより、例えばヒートシンクや冷却装置の冷却面にコア２０Ａ（スイッチングトランス１Ａ）を取り付けることができる。従って、本実施形態のスイッチングトランス１Ａは、第１の実施形態の取付金具７を使用せずにヒートシンク等に取り付けることが可能であり、より小型化・軽量化が可能となっている。なお、溝２５が形成された第３のヨーク２４の上にはコア３０が載置されないため（図３参照）、溝２５に通したボルトがコア３０と干渉することはない。また、一般的なボルトの頭の高さは、コア３０の厚さよりも小さいため、溝２５にボルトを通すことによりスイッチングトランス１Ａの高さが大きくなることもない。

【0056】

溝２５に替えてボルトが通される貫通穴をコア２０Ａに設けても良い。また、溝２５又は貫通穴の内周に補強用のカラー（円筒状の金属部材）を挿入し、カラーの中空部にボルトを通してもよい。なお、コア２０Ａがフェライト磁心である場合は、圧縮強度が強いため、カラーは不要であるが、圧粉磁心の場合は、カラーによる補強が必要となる。

【0057】

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係るスイッチングトランス１Ｂのコア２Ｂの分解図である。なお、第３の実施形態のスイッチングトランス１Ａは、コア２Ｂ（より具体的には、コア２０Ｂ）の形状のみが第１の実施形態のスイッチングトランス１と相違する。

【0058】

本実施形態のコア２０Ｂは、第１の実施形態のコア２０をＹ方向に垂直な平面で切断して３つの部材（主部２０Ｂ１と一対の副部２０Ｂ２）に分割したものである。主部２０Ｂ１は、ＥＴＤ形磁心であり、中脚２１と、中脚２１を間に挟んでＸ方向に向かい合う一対の側脚２２と、中脚２１及び一対の側脚２２を下端部において連結する第１のヨーク２３を有する。副部２０Ｂ２は、第３のヨーク２４から構成される。すなわち、本実施形態のコア２０Ｂは、第１の実施形態のコア２０から２つの第３のヨーク２４を分離したものということもできる。

【0059】

主部２０Ｂ１及び２つの副部２０Ｂ２は、組み合わされて、例えばエポキシ系接着剤等により接合され、コア２０Ｂが形成される。主部２０Ｂ１及び２つの副部２０Ｂ２の間に形成される接着層により、充填材の熱膨張によりコア２０Ｂに加わる応力が緩和され、コア２０Ｂにクラックが発生しにくくなる。なお、接合には別の種類の接着剤を使用してもよい。また、各種溶接、ろう付け、ボルト接合等の別の方法でコア２０Ｂを構成する各部材を接合してもよい。

【0060】

フェライト磁心は、粉末原料を成型（プレス成形）した後に焼結することによって製造される。第１の実施形態の箱形のコア２０は、一般的なＥ形磁心やＥＴＤ形磁心よりも断面積が大きいため、成型により大きなプレス荷重を要し、より大型のプレス成形機が必要となる。また、成型に必要な金型のサイズも大きく、高価なものとなる。

【0061】

本実施形態のコア２０Ｂは、一般的なＥＴＤ形磁心である主部２０Ｂ１と、それと同程度以下の大きさの２つの副部２０Ｂ２を組み合わせて形成される。そのため、コア２０Ｂを構成する各部材は、一般的なＥＴＤ形磁心の成型に使用されるプレス成形機を使用して成型することができる。また、第１の実施形態のコア２０よりも小さな金型で成型できるため、金型の製作コストの削減や製作期間の短縮が可能となる。

【0062】

本実施形態の主部２０Ｂ１と２つの副部２０Ｂ２は同じ材質であるが、異なる材質としてもよい。また、副部２０Ｂ２の材質を樹脂等の非磁性材料としてもよい。なお、主部２０Ｂ１と２つの副部２０Ｂ２を異なる材質にした場合（特に、副部２０Ｂ２に非磁性材料を使用した場合）、磁束の漏れが多くなる。主部２０Ｂ１と２つの副部２０Ｂ２は、同じ材質にするか、なるべく透磁率が近い材質にすることが望ましい。

【0063】

副部２０Ｂ２に第２実施形態の溝２５を設けても良い。

【0064】

なお、上記のＰＱ形磁心、Ｅ形磁心、ＥＴＤ形磁心、ＥＲ形磁心、ＥＬ形磁心、ＥＦＤ形磁心、ＥＰ形磁心、ＲＭ形磁心、ポット形磁心は、日本産業規格 ＪＩＳ Ｃ ２５６０－１：２０１４に記載の磁心の形状である。

【0065】

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。例えば明細書中に記載された一つ以上の実施形態の技術構成の少なくとも一部と周知の技術構成とを適宜組み合わせたものも本発明の実施形態に含まれる。

【0066】

上記の各実施形態のコア２、２Ａ、２Ｂはフェライト磁心であるが、別の材質（例えば、積層磁心、圧粉磁心、アモルファス金属磁心、磁性体の粒子を含む樹脂から形成されたメタルコンポジット磁心等）の磁心を使用してもよい。

【0067】

上記の各実施形態においては、凹部（収容部２０ａ）に充填材が充填された第１のコア（コア２０、２０Ａ、２０Ｂ）の底面に平坦な放熱面が形成されていて、取付手段によって、放熱面を取付面（例えば、ヒートシンクや冷却装置の冷却面）に直接又は間接に押し当てるように、コイル装置（スイッチングトランス１、１Ａ、１Ｂ）が取付面に取り付けられる。これにより、本体１ａで発生した熱が効率的に排出される。なお、放熱面は、第１のコアの底面に限らず、第１のコアの他の一面（凹部が形成された面を除く。）に設けても良い。

【0068】

上記の各実施形態においては、充填材にシリコン樹脂が使用されているが、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の別の種類の充填材を使用してもよい。

【0069】

上記の第１実施形態においては、取付金具７の材質は黄銅であるが、別の材質（例えば、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス鋼等）にしてもよい。

【0070】

上記の第１実施形態においては、取付金具７は板金部品であるが、鋳造や切削加工等の別の加工方法によって加工されてもよい。

【0071】

上記の各実施形態においては、中脚は円柱状であるが、角柱状、楕円柱状、その他の形状であってもよい。

【0072】

上記の各実施形態においては、コア２０の中脚２１とコア３０の中脚３１の間に形成される磁気ギャップはエアギャップであるが、中脚２１と中脚３１の隙間に非磁性体から形成されたギャップ部材を挿入してもよい。

【0073】

上記の実施形態は本発明をトランスに適用したものであるが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、リアクトルやチョークコイル等の各種インダクタに本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0074】

１、１Ａ、１Ｂ スイッチングトランス
２、２Ａ、２Ｂ コア
２０ コア
２１ 中脚
２２ 側脚
３０ コア
３１ 中脚
３２ 側脚
４ コイル部
４０ コイル
５０ コイル
６０ ボビン
７ 取付金具
７０ 本体金具
８０ 押さえ金具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】