特開 2024-88209 電子部品

(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】P2024088209

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 37/00 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

H01F37/00 G

H01F37/00 S

H01F37/00 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203270

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000217491

【氏名又は名称】ダイヤゼブラ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池辺 隆史

(57)【要約】

【課題】電子機器への組み込みが容易な電子部品の提供。
【解決手段】本電子部品２は、発熱体４とケース６とを備える。前記発熱体４は、前記ケース６の内部に位置する発熱要素２４と、少なくとも一部が前記ケース６の外部に位置する天板１４とを備える。前記天板１４は、電子機器に対する前記発熱体４の位置を決めるための位置決め機構を有する。好ましくは、前記ケース６は上面に開口を有しており、前記天板１４は前記開口を覆う蓋部１８と、前記蓋部１８から延び平面視において前記ケース６から突出している突起２０とを備えており、前記位置決め機構は前記突起２０に設けられた位置決め孔２２である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器に搭載される電子部品であって、
発熱体とケースとを備え、
前記発熱体が、前記ケースの内部に位置する発熱要素と、少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する天板とを備え、
前記天板が、前記電子機器に対する前記発熱体の位置を決めるための位置決め機構を有する、電子部品。

【請求項2】

前記ケースが、上面に開口を有しており、
前記天板が、前記開口を覆う蓋部と、前記蓋部から延び平面視において前記ケースから突出している突起とを備えており、
前記位置決め機構が、前記突起に設けられた孔である、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記ケースが、前記ケースを前記電子機器に固定するための取付孔を有する、請求項１又は２に記載の電子部品。

【請求項4】

前記発熱要素が、中央に孔を有する環状を呈しており、
前記ケースが、前記ケースの底から上方に延びる柱部をさらに備えており、
前記柱部が、前記発熱要素の孔に挿入されている、請求項１又は２に記載の電子部品。

【請求項5】

前記発熱要素がコイルを含む、請求項１又は２に記載の電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、電子部品を開示する。

【背景技術】

【0002】

電子機器には、トロイダルコイル、トランス等の、大きな発熱を伴う電子部品が使用されることがある。このような発熱性の電子部品では、樹脂組成物又は金属からなるケースに、実際に熱を発生する「発熱体」が格納された構造を呈している場合が多い。発熱性の電子部品の一例が、特開２０１１－２１０７９１公報で報告されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２１０７９１公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子製品の製造において、ケースと発熱体とを組み合わせるときに、これらの間に位置合わせ誤差（ケースと発熱体との、所定の位置関係からのずれ）が生じることがある。電子部品を電子機器に搭載する際には、ケースが筐体等の電子機器の所定の位置に固定され、発熱体の端子が電子機器の回路基板の所定の端子に接続される。ケースを電子機器に固定したとき、ケースと発熱体との位置合わせ誤差のために、電子機器に対する発熱体の端子の位置に、ずれが生じることがある。このずれは、電子機器への電子部品の組み込みを困難にすることがある。

【0005】

本発明者の意図するところは、電子機器への組み込みを容易にしうる、電子部品の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本電子部品は、電子機器に搭載される。本電子部品は、発熱体とケースとを備える。前記発熱体は、前記ケースの内部に位置する発熱要素と、少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する天板とを備える。前記天板は、前記電子機器に対する前記発熱体の位置を決めるための位置決め機構を有する。

【発明の効果】

【0007】

本電子部品では、発熱体は、ケースの外部に位置する天板を備える。この天板が、電子機器に対して位置決めをするための位置決め機構を有している。この電子部品では、電子機器に対する発熱体の位置を、ケースと発熱体との位置合わせ誤差に影響されることなく決めることができる。この電子部品は、電子機器への組み込みが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子部品が示された、斜視図である。

【図2】図２は、図１の電子部品の分解斜視図である。

【図3】図３は、図１の電子部品のIII－III線に沿った断面図である。

【図4】図４は、図１の電子部品が電子機器上に配置される様子が示された斜視図である。

【図5】図５は、図１の電子部品が電子機器に組み込まれた状態が示された、断面図である。

【図6】図６は、図１の電子部品が電子機器に組み込まれた状態が示された、図５とは異なる位置で切った断面図である。

【図7】図７は、他の実施形態に係る電子部品が示された、断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態が詳細に説明される。

【0010】

図１は、一実施形態に係る電子部品２が示された斜視図である。図１において、矢印Ｘはこの電子部品２の前方を表す。この逆方向が後方である。矢印Ｙはこの電子部品２の右方向を表す。この逆方向が左方向である。矢印Ｚはこの電子部品２の上方を表す。この逆方向が下方である。図２は、図１の電子部品２の分解斜視図である。図３は、図１のIII－III線に沿った断面図である。図１及び２で示されるように、この電子部品２は、トロイダルコイル４とケース６とを備える。図３に示されるように、この電子部品２は、トロイダルコイル４とケース６との隙間に、充填体９を備える。

【0011】

図２に示されるように、トロイダルコイル４は、コア１０とワイヤ１２と天板１４とを備える。図２では全体は見えていないが、コア１０は環状を呈している。即ち、図３で示されるように、コア１０は、中央に上下（コア１０の軸方向）に貫通する孔８を備えている。コア１０は、表面が樹脂組成物で覆われた磁性体よりなる。好ましい磁性体として、フェライト、ダスト及び珪素鋼が例示される。ワイヤ１２は、コア１０の外周に螺旋状に巻かれている。ワイヤ１２は、典型的には銅からなる。なお図３では、コア１０とワイヤ１２は、簡略化されて示されている。図３では、コア１０及びワイヤ１２は、一つの断面として示されている。

【0012】

図１に示されるように、天板１４はケース６の外側に位置している。この実施形態では、天板１４の全体が、ケース６の外側に位置している。天板１４の一部がケース６の内部に位置していてもよい。図２に示されるように、天板１４は、コア１０の上に載せられている。天板１４は、蓋部１８と突起２０と端子１６とを備えている。この実施形態では、蓋部１８は、平面視において円形である。蓋部１８は、平面視において円形でなくてもよい。蓋部１８は、平面視において楕円形でもよく、多角形であってもよい。蓋部１８は、後述するケース６の開口１９を覆う。蓋部１８の中央には、孔３４が設けられている。

【0013】

突起２０は、蓋部１８から、蓋部１８の径方向外側に延びている。この実施形態では、突起２０は二つ存在する。突起２０の数は、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。それぞれの突起２０は、ケース６よりも径方向外側まで延びている。平面視において、それぞれの突起２０は、ケース６の外側に突出している。突起２０には、上下に貫通する位置決め孔２２が設けられている。蓋部１８と突起２０とは、一体として形成されている。蓋部１８と突起２０とが別々に形成されていてもよい。

【0014】

端子１６は、蓋部１８の上面に位置している。蓋部１８の上面に、複数の端子１６が存在している。端子１６は、ワイヤ１２と電気的に接続している。外部から、端子１６を介してワイヤ１２に通電される。コア１０に巻かれたワイヤ１２に通電されることで、トロイダルコイル４は発熱する。トロイダルコイル４は、発熱体４である。発熱体４のうち、実際に発熱を引き起こす部分は発熱要素と称される。この実施形態では、コア１０及びワイヤ１２は発熱要素２４である。

【0015】

ケース６は、内部に空間を有する。ケース６は、この空間内に、発熱要素２４を格納している。この実施形態では、図２で示されるように、ケース６は円筒状である。ケース６は、上面に開口１９を有する。ケース６は、絶縁性である。この実施形態では、ケース６は樹脂組成物よりなる。ケース６の好ましい材質として、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及びＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が例示される。なお、本明細書では、物質が「絶縁性」であるとは、当該物質の電気伝導率が１０^-6Ｓ／ｍ以下であることを指す。ここで「Ｓ」は抵抗「Ω（オーム）」の逆数（ジーメンス）を表し、ｍは距離（メートル）を表す。

【0016】

ケース６は、胴部２６と突起部３０とを備える。胴部２６は、筒状を呈する。突起部３０は、胴部２６の下側の端に位置する。ケース６の半径方向において、突起部３０は、胴部２６から外側に突出している。この実施形態では、二つの突起部３０が設けられている。三つ以上の突起部３０が設けられていてもよい。それぞれの突起部３０には、取付孔３２が設けられている。胴部２６と突起部３０とは、一体として形成されている。胴部２６と突起部３０とが別々に形成されていてもよい。

【0017】

充填体９は、コア１０及びワイヤ１２と、ケース６との隙間を埋める。充填体９は、コア１０の中央の孔８を埋める。図３の実施形態では、充填体９は、天板１４とケース６との間に充填されている。充填体９は、絶縁性である。この実施形態では、充填体９は熱硬化性樹脂からなる。充填体９として、常温で硬化する樹脂が使用されてもよい。好ましくは、熱伝導率が大きな樹脂が選択される。さらに、ケース６内の隙間の隅々まで樹脂で埋めるために、充填体９の材質として、粘度が低い樹脂が選択される。好ましい充填体９として、エポキシ樹脂が例示される。

【0018】

この電子部品２の製造では、ケース６及びトロイダルコイル４が準備される。このケース６に、発熱要素２４であるコア１０及びワイヤ１２が挿入され、天板１４がケース６の上面に載せられる。ケース６内に、発熱要素２４が格納される。トロイダルコイル４は、ケース６に対して所定の位置に配置される。天板１４の蓋部１８の孔３４から、液状の熱硬化性樹脂が流し込まれる。熱硬化性樹脂は、ケース６とトロイダルコイル４との隙間を埋める。熱硬化性樹脂は、加熱され硬化される。これにより、充填体９が形成される。これにて電子部品２が得られる。

【0019】

得られた電子部品２は、電子機器に搭載される。図４には、電子部品２が電子機器の筐体３８に配置される様子が示されている。この実施形態では、筐体３８は、上方に延びるピン４４を備えている。このピン４４は、電子部品２の位置決め用である。この実施形態では、二つのピン４４が設けられている。筐体３８には、電子部品２を固定するためのネジ穴４６も設けられている。この実施形態では、二つのネジ穴４６が設けられている。図４で示されるように、電子部品２が筐体３８上に配置されたとき、それぞれのピン４４の先端が、対応する突起２０の位置決め孔２２に挿入される。

【0020】

電子機器の放熱器にピンが設けられ、電子部品２が放熱器に載せられていてもよい。電子機器の他の放熱効果が高い部分にピンが設けられ、電子部品２がこの部分に載せられてもよい。

【0021】

筐体３８上に配置された電子部品２は、次にネジ４０で筐体３８に固定される。さらにトロイダルコイル４の端子１６が、電子機器の回路基板４２の端子と接続される。図５及び６は、この状態が示された断面図である。

【0022】

図５で示された電子部品２の断面は、図３と同様に、図１のIII－III線に沿った断面である。これは、ケース６の突起部３０が存在する位置における、断面である。電子部品２は、ケース６の底面が筐体３８に接触するように配置されている。ネジ４０は、取付孔３２を通して筐体３８のネジ穴４６に挿入されている。このネジ４０により、電子部品２が筐体３８に固定される。

【0023】

図６は、電子機器を図５とは別の位置で切った断面図である。図６で示された電子部品２の断面は、図１のVI－VI線に沿った断面である。これは、天板１４の突起２０が存在する位置における、断面である。図６に示されるように、筐体３８のピン４４の先端が、対応する突起２０の位置決め孔２２に挿入されている。この挿入により、電子機器の筐体３８に対する、トロイダルコイル４の端子１６の位置が決められる。これにより、筐体３８に対して位置が固定されている、電子機器の他の部分に対するトロイダルコイル４の端子１６の位置も決まる。例えば、電子機器の回路基板４２に対するトロイダルコイル４の端子１６の位置が決まる。天板１４の突起２０の位置決め孔２２は、電子機器に対するトロイダルコイル４の位置を決める、位置決め機構を構成している。

【0024】

図５及び図６で示されるように、回路基板４２は、電子部品２の上側に位置している。天板１４の端子１６が、この回路基板４２の所定の端子と接続している。この実施形態では、回路基板４２の端子はスルーホールとして実現されており、トロイダルコイル４の端子１６が、このスルーホールに挿入されている。これにより回路基板４２からトロイダルコイル４への通電が可能となる。

【0025】

以下では、本実施形態の作用効果が説明される。

【0026】

本実施形態の電子部品２では、発熱体４は、ケース６の外部に位置する天板１４を備える。この天板１４は、電子機器に対して位置決めをするための、位置決め機構を有している。この実施形態では、位置決め機構として、天板１４は位置決め孔２２を有している。例えばこの位置決め孔２２に電子機器のピン４４を通すように電子部品２を電子機器に配置することにより、電子機器に対する発熱体４の位置を決めることができる。この実施形態では、筐体３８に対するトロイダルコイル４の端子１６の位置が決められ、これにより回路基板４２等の、電子機器の他の部分に対するトロイダルコイル４の端子１６の位置が決まる。この発熱体４の位置は、ケース６と発熱体４との位置合わせ誤差に影響されない。このため、ケース６と発熱体４との位置合わせ誤差が発生しても、例えば発熱体４の端子１６の位置と、回路基板４２の端子の位置とのずれが抑えられる。これは、電子部品２の電子機器への組み込みを容易にする。

【0027】

この実施形態では、天板１４は、平面視において、ケース６から突出している突起２０を備えており、この突起２０に位置決め孔２２が設けられている。このため、突起２０の位置決め孔２２に電子機器のピン４４を挿入するのに、ケース６は邪魔にならない。これは、電子部品２の電子機器への組み込みを容易にする。

【0028】

電子機器に対する発熱体４の位置を精度良く決めるとの観点から、突起２０の数は２以上が好ましい。発熱体４の電子機器への配置を容易にするとの観点から、突起２０の数は４以下が好ましい。

【0029】

この実施形態では、ケース６は突起部３０を有し、この突起部３０に電子機器に固定するための取付孔３２を有している。ネジ４０を、取付孔３２を通して電子機器のネジ穴４６に挿入することで、電子部品２は電子機器に堅固に固定できる。

【0030】

この実施形態では、取付孔３２の内径は、ネジ４０の呼び径よりも大きい。上記のとおり、電子機器に対する発熱体４の位置は、位置決め孔２２によって決まる。ケース６と発熱体４との位置合わせ誤差により、ケース６の取付孔３２の中心位置と、電子機器のネジ穴４６の中心位置とに、ずれが生じる可能性がある。取付孔３２の内径をネジ４０の呼び径よりも大きくすることで、ケース６の取付孔３２の中心位置と、電子機器のネジ穴４６の中心位置とがずれた場合でも、ネジ４０を取付孔３２を通して電子機器のネジ穴４６に挿入することができる。これは、電子部品２の電子機器への組み込みを容易にする。なお、ネジ４０の頭部の外径は、取付孔３２を通過できない大きさに設定される。このネジ４０の頭部が、電子部品２を電子機器に堅固に固定する。

【0031】

図７は、他の実施形態に係る電子部品５０が示された断面図である。この電子部品５０は、トロイダルコイル５２（発熱体５２）とケース５４とを備える。図７に示されるように、この電子部品５０は、発熱体５２とケース５４との隙間に、充填体５３を備えている。この電子部品５０の発熱体５２は、図１の電子部品２のトロイダルコイル４と同じである。

【0032】

図７に示されるように、ケース５４は、内部に空間を有する。ケース５４は、この空間内に、発熱体５２の発熱要素５６（コア及びワイヤ）を格納している。この実施形態では、ケース５４は円筒状である。ケース５４は、上面に開口を有する。ケース５４は、絶縁性である。この実施形態では、ケース５４は樹脂組成物よりなる。ケース５４の好ましい材質として、ＰＢＴ、ＰＰＳ及びＰＥＴが例示される。

【0033】

ケース５４は、胴部５８と、突起部６０と、柱部６２とを備える。胴部５８は、筒状を呈する。突起部６０は、胴部５８の下側の端に位置する。ケース５４の半径方向において、突起部６０は、胴部５８から外側に突出している。それぞれの突起部６０には、取付孔が設けられている。この実施形態では、柱部６２は、胴部５８の底の中央に位置する。柱部６２は、胴部５８の底から上方に延びている。図７の断面において、柱部６２は、略錐台の形状を呈する。柱部６２は、胴部５８と一体として形成されている。柱部６２が、胴部５８と別々に形成されていてもよい。

【0034】

図７で示されるように、柱部６２は、発熱体５２の発熱要素５６の中央の孔６４に挿入されている。柱部６２の上端での柱部６２の外径は、発熱要素５６の孔６４の内径（底面から見たときの、コアに巻かれたワイヤも含めた発熱要素５６の孔６４の内径）と、実質的に同じとされている。柱部６２の上端での柱部６２の外径は、発熱要素５６の孔６４の内径よりも小さくてもよい。発熱要素５６と、柱部６２との間に隙間があってもよい。この場合、発熱要素５６と、柱部６２との間の隙間には、充填体５３が入り込んでいる。

【0035】

本実施形態の電子部品５０では、ケース５４が底面から延びる柱部６２を備え、柱部６２がコアとワイヤからなる発熱要素５６の孔６４に挿入されている。これにより、発熱体５２のケース５４に対する位置が、所望の位置からずれることが抑えられている。発熱体５２とケース５４との位置合わせ誤差が、低減される。これは、電子部品５０の電子機器への組み込みを容易にする。

【0036】

本実施形態の電子部品５０では、柱部６２が発熱要素５６の孔６４の一部を埋めるため、充填体５３を形成するための樹脂の量が抑えられている。これは、電子部品５０のコストの低減に寄与する。

【0037】

柱部６２の材料として、充填体５３よりも熱伝導率の高い樹脂組成物が使用されてもよい。この柱部６２は、発熱要素５６からの熱の放出に効果的に寄与する。この電子部品５０は。放熱性に優れる。

【0038】

上記の実施形態では、位置決め機構として、天板の突起に孔が設けられた。電子機器のピンがこの孔に挿入されることで、発熱体の電子機器に対する位置が決められた。位置決め機構として、天板の突起にピンが設けられていてもよい。このピンを、電子機器に設けられた位置決め用の孔に挿入することで、発熱体の電子機器に対する位置が決められてもよい。

【0039】

上述の実施形態では、ケースの内部には、発熱体としてトロイダルコイルが格納されていた。発熱体は、トロイダルコイルに限られない。発熱体が、リアクトル又はトランスであってもよく、抵抗器であってもよい。発熱体が、その他の素子であってもよい。

【0040】

以上説明されたとおり、この電子部品では、電子機器への組み込みが容易である。このことから、本実施形態の優位性は明らかである。

【0041】

［開示項目］
以下の項目は、好ましい実施形態の開示である。

【0042】

［項目１］
電子機器に搭載される電子部品であって、
発熱体とケースとを備え、
前記発熱体が、前記ケースの内部に位置する発熱要素と、少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する天板とを備え、
前記天板が、前記電子機器に対する前記発熱体の位置を決めるための位置決め機構を有する、電子部品。

【0043】

［項目２］
前記ケースが、上面に開口を有しており、
前記天板が、前記開口を覆う蓋部と、前記蓋部から延び平面視において前記ケースから突出している突起とを備えており、
前記位置決め機構が、前記突起に設けられた孔である、項目１に記載の電子部品。

【0044】

［項目３］
前記ケースが、前記ケースを前記電子機器に固定するための取付孔を有する、項目１又は２に記載の電子部品。

【0045】

［項目４］
前記発熱要素が、中央に孔を有する環状を呈しており、
前記ケースが、前記ケースの底から上方に延びる柱部をさらに備えており、
前記柱部が、前記発熱要素の孔に挿入されている、項目１から３のいずれかに記載の電子部品。

【0046】

［項目５］
前記発熱要素がコイルを含む、項目１から４のいずれかに記載の電子部品。

【産業上の利用可能性】

【0047】

以上説明された電子部品は、種々の電子機器に適用されうる。

【符号の説明】

【0048】

２、５０・・・電子部品
４、５２・・・トロイダルコイル（発熱体）
６、５４・・・ケース
９、５３・・・充填体
１０・・・コア
１２・・・ワイヤ
１４・・・天板
１６・・・端子
１８・・・ケースの開口
２０・・・突起
２２・・・位置決め孔
２４、５６・・・発熱要素
２６、５８・・・胴部
３０、６０・・・突起部
３２・・・取付孔
３４・・・天板の孔
３８・・・筐体
４０・・・ネジ
４２・・・回路基板
４４・・・ピン
４６・・・ネジ穴
６２・・・柱部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】