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公開番号2025025876
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131084
出願日2023-08-10
発明の名称コイル装置
出願人TDK株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類H01F 30/10 20060101AFI20250214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コアに生じる熱応力の低減を図ることができるコイル装置を提供すること。
【解決手段】磁性体を含むコアと、コアの少なくとも一部の回りにコイル状に配置してあるワイヤと、を有するコイル装置である。コアが、ワイヤの巻回部が配置してある中脚部と、巻回部の巻回軸に沿って前記中脚部の一端に、所定距離で離れて配置してある第1ベース部とを有する。中脚部の体積の70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、あるいは95%以上が放熱性樹脂の大気開放面より下方に位置する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
磁性体を含むコアと、
前記コアの少なくとも一部の回りにコイル状に配置してあるワイヤと、を有するコイル装置であって、
前記コアが、
前記ワイヤの巻回部が配置してある中脚部と、
前記巻回部の巻回軸に沿って前記中脚部の一端に、所定距離で離れて配置してある第１ベース部とを有し、
前記中脚部の体積の７０％以上が放熱性樹脂の大気開放面より下方に位置するコイル装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記第１ベース部の体積の３０％以上が前記放熱性樹脂から露出している請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記コアは、前記巻回軸に沿って前記中脚部の他端に連続して形成してある第２ベース部をさらに有する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記コアは、前記巻回軸に沿って前記中脚部の他端に、所定距離で離れて配置してある第２ベース部をさらに有する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記第２ベース部は、前記放熱性樹脂が充填してあるケースの冷却壁面に近接している請求項３または４に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記第１ベース部と前記中脚部の前記一端との間には、１．９ｍｍ以下の空気層が存在する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記中脚部の前記一端は、前記放熱性樹脂の前記大気開放面より下側に位置する請求項６に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記中脚部の前記一端は、前記放熱性樹脂の前記大気開放面より上側に位置する請求項６に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記放熱性樹脂の前記大気開放面は、前記中脚部の周囲に配置してある前記ワイヤの前記巻回部を前記放熱性樹脂が覆っている位置にある請求項７または８に記載のコイル装置。
【請求項１０】
前記中脚部の他端と前記第２ベース部の表面との間には、接着剤または前記放熱性樹脂が少なくとも一部に介在している請求項４に記載のコイル装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばトランスなどとしても好適に用いることができるコイル装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
コイル装置の耐熱性を向上させるために、たとえば特許文献１では、コアの一部を放熱性樹脂に浸して冷却効果を高めている。しかしながら、この技術では、放熱性樹脂で覆う部分が少なく、十分な放熱効果が期待できないという課題を有する。
【０００３】
そこで、コアの大部分を放熱性樹脂で覆うことも考えられるが、そのように構成すると、放熱性樹脂を貯留するためのケースが大きくなりすぎて、コイル装置の小型化の要請に反してしまう。そこで、必要最小限の範囲でワイヤの巻回部を浸すように、放熱性樹脂を貯留するケースを小さくすることもある。その場合には、コアの一部、たとえばワイヤの巻回軸に沿って上方に位置するコア部分が放熱性樹脂の外に露出することもある。
【０００４】
そのような場合には、コアには、放熱性樹脂により冷却される部分と、放熱性樹脂により冷却されない部分とが生じ、コアに熱応力が発生し、コアの耐久性を著しく低下させるおそれがある。特に、近年のコイル装置の大電流化に伴い、コアに生じる熱応力の低減が課題になっている。
【０００５】
なお、コアの一部が放熱性樹脂から露出しなくても、ワイヤの巻回軸に沿って放熱性樹脂の冷却温度に大きな差異が生じる場合には、コアに過大な熱応力が生じる場合があり、そのような場合でも、コアの耐久性を低下させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－３６１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、コアに生じる熱応力の低減を図ることができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
磁性体を含むコアと、
前記コアの少なくとも一部の回りにコイル状に配置してあるワイヤと、を有するコイル装置であって、
前記コアが、
前記ワイヤの巻回部が配置してある中脚部と、
前記巻回部の巻回軸に沿って前記中脚部の一端に、所定距離で離れて配置してある第１ベース部とを有し、
前記中脚部の体積の７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、あるいは９５％以上が放熱性樹脂の大気開放面より下方に位置する。
【０００９】
このコイル装置では、中脚部の体積の大部分が放熱性樹脂の大気開放面より下方に位置するため、中脚部と共に中脚部の周囲に配置してあるワイヤの巻回部も、それらの体積の大部分が放熱性樹脂により冷却され、放熱性が向上する。しかも、第１ベース部が、巻回部の巻回軸に沿って前記中脚部の一端に、所定距離で離れて配置してあるため、仮に第１ベース部の一部が放熱性樹脂から露出していたとしても、中脚部に生じる熱膨張力などの応力が第１ベース部に伝達しない。そのため、第１ベース部に生じるおそれがあった過大な熱応力を低減することができる。
【００１０】
前記第１ベース部の体積の３０％以上、５０％以上、８０％以上、あるいは９５％以上が、前記放熱性樹脂から露出していてもよい。第１ベース部の大部分を露出させることで、放熱性樹脂を収容するケースの小型化を図ることができると共に、放熱性樹脂の量を低減することもできる。しかも、その場合でも、第１ベース部が、巻回部の巻回軸に沿って前記中脚部の一端に、所定距離で離れて配置してあるため、中脚部に生じる熱膨張力などの応力が第１ベース部に伝達しない。そのため、第１ベース部に生じるおそれがあった過大な熱応力を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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