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公開番号2025077494
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189719
出願日2023-11-07
発明の名称磁性部品
出願人新電元工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 37/00 20060101AFI20250512BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ギャップ18から生じる漏れ磁束による渦電流損失の影響を少なくすることができる磁性部品を提供する。
【解決手段】磁性部品1は、コイル10と、コア24と、ボビン16と、を備え、コイル10は、導電性部材を1回以下の巻数で構成したものであり、コア24は、一部に磁路が形成されないギャップ18を有し、ボビン16は、ギャップ18とコイル10との距離が所定の寸法となるようにコイル10を位置決めするコイル位置決め部22と、コア24の最下面とボビン16の最下面16aとの距離が所定の寸法となるように、コア24を位置決めするコア位置決め部と、を有し、ボビン最下面16aは、コア最下面14aよりも下方に位置し、外部基板の上面にボビン最下面が載置されるようにボビン16が備えられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コイル（１０）と、コア（２４）と、ボビン（１６）と、を備え、
前記コイル（１０）は、導電性部材を1回以下の巻数で構成したものであり、
前記コア（２４）は、一部に磁路が形成されないギャップ（１８）を有し、
前記ボビン（１６）は、前記ギャップ（１８）と前記コイル（１０）との距離が所定の寸法となるように前記コイル（１０）を位置決めするコイル位置決め部（２２）と、前記コア（２４）の最下面（１４ａ）と前記ボビン（１６）の最下面（１６ａ）との距離が所定の寸法となるように、前記コア（２４）を位置決めするコア位置決め部（１６ｃ）と、を有し、
前記ボビン最下面（１６ａ）は、前記コア最下面（１４ａ）よりも下方に位置し、外部基板（１００）の上面（１００ａ）に前記ボビン最下面（１６ａ）が載置されるように前記ボビン（１６）が備えられていること、
を特徴とする磁性部品（１）。
続きを表示（約 3,100 文字）【請求項２】
前記コイル位置決め部（２２）は、前記ボビン（１６）の上端（１６ｂ）の中央部（１６ｂ´）に前記コイル（１０）の一部が挿入される凹部（２２ａ）として形成され、
前記コイル（１０）の下端部（１０ａ）は、前記外部基板（１００）のスルーホール（１１０）に挿入するための端子部（１０ａ´）として形成されており、
前記凹部（２２ａ）に前記コイル（１０）の一部を挿入して前記ボビン（１６）の上端（１６ｂ）の中央部（１６ｂ´）に位置決めし、かつ、前記端子部（１０ａ´）を前記ボビン最下面（１６ａ）から下方に露出さるとともに、前記外部基板（１００）のスルーホール（１１０）に挿入し、前記コイル（１０）と、前記ギャップ（１８）と、前記外部基板（１００）と、が位置決めされること、
を特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項３】
上面から視認した場合に、前記ギャップ（１８）と、前記コイル（１０）とは、重なり合わない位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項４】
上面から視認した場合に、前記コイル（１０）は、前記ギャップ（１８）を避けるように、前記重なり合わない位置に複数並行するように配置され、前記複数のコイル（１０）間に前記ギャップ（１８）が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の磁性部品（１）。
【請求項５】
上面から視認した場合に、前記コイル（１０）は、前記ギャップ（１８）と対応する位置に貫通穴（１２）が形成され、前記ギャップ（１８）と、前記貫通穴（１２）とは、重なり合う位置に配置されて、前記貫通穴（１２）は、該貫通穴（１２）の内側の領域に前記ギャップ（１８）を含むように設けられるとともに、前記ギャップ（１８）と前記コイル（１０）の本体（１０´）とは、重なり合わない位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項６】
前記コイル（１０）は、所定の幅寸法をもって平板状かつＵ字状に形成され、前記Ｕ字状の両下端部（１０ａ）が前記端子部（１０ａ´）として前記外部基板（１００）のスルーホール（１１０）に挿入され、前記Ｕ字状の中間部（１０ｂ）が前記ボビン（１６）の前記コイル位置決め部（２２）に嵌め込まれるように位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項７】
前記コイル（１０）は、銅で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項８】
前記ボビン（１６）は、板状の第１側部（１６１）、第２側部（１６２）、底部（１６３）、中間部（１６４）、第１支持部（１６５）、および第２支持部（１６６）を有し、
前記第１側部（１６１）および前記第２側部（１６２）は、前記底部（１６３）の上面（１６３ａ）に立設するようにかつ相互に並行するように設けられ、
前記中間部（１６４）は、第１中間部側部（１６４ａ）、第２中間部側部（１６４ｂ）、および中間部上部（１６４ｃ）を有し、
前記第１中間部側部（１６４ａ）および前記第２中間部側部（１６４ｂ）は、前記第１側部（１６１）と前記第２側部（１６２）との間において、前記第１側部（１６１）および前記第２側部（１６２）と所定の隙間（１６１´，１６２´）をもって並行するように、かつ、前記中間部（１６４）の上面（１６４ａ´´）に立設するようにかつ相互に並行するように、更に前記第１側部（１６１）および前記第２側部（１６２）と並行するように設けられ、
前記中間部上部（１６４ｃ）は、前記第１中間部側部（１６４ａ）の上端（１６４ａ´）および前記第２中間部側部（１６４ｂ）の上端（１６４ｂ´）を連結するように、かつ、前記底部（１６３）と並行するように設けられ、
前記第１支持部（１６５）および前記第２支持部（１６６）は、前記中間部上部（１６４ｃ）に立設するようにかつ相互に並行するように、更に前記第１側部（１６１）および前記第２側部（１６２）と並行するように設けられ、前記第１支持部（１６５）および前記第２支持部（１６６）の上端（１６５´，１６６´）に前記凹部（２２ａ）として形成される前記コイル位置決め部（２２）が設けられ、
前記底部（１６３）は、上面（１６３ａ）側に、前記第１側部（１６１）の下部側と前記第１中間部側部（１６４ａ）の下部側とを連結する第１底部連結部（１６３´）と、前記第２側部（１６２）の下部側と前記第２中間部側部（１６４ｂ）の下部側とを連結する第２底部連結部（１６３´´）と、を有し、前記第１底部連結部（１６３´）と前記第２底部連結部（１６３´´）に前記隙間（１６１´，１６２´）と連通するように第１底穴（１６３ｂ）および第２底穴（１６３ｃ）を設け、
更に、前記底部（１６３）は、前記第１側部（１６１）および前記第２側部（１６２）から外側にはみ出すはみ出し部（１６３ｄ）を有するとともに、前記底部（１６３）の下面（１６３ｅ）から下方に延びる脚部（１６３ｆ）を有し、前記脚部（１６３ｆ）の最下面が前記ボビン最下面（１６ａ）とすることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項９】
前記コイル（１０）の前記Ｕ字状の中間部（１０ｂ）を前記ボビン（１６）の前記コイル位置決め部（２２）に嵌め込んで位置決めしつつ、前記コイル（１０）の一方の前記端子部（１０ａ´）を前記ボビン（１６）の前記隙間（１６１´）を介して前記第１底穴（１６３ｂ）に挿入するとともに、前記コイル（１０）の他方の前記端子部１０ａ´を前記ボビン（１６）の前記隙間（１６２´）を介して前記第２底穴（１６３ｃ）に挿入し、更に、前記コイル（１０）の端子部（１０ａ´）が前記ボビン最下面（１６ａ）から下方に露出するように、前記外部基板（１００）のスルーホール（１１０）に挿入して、前記ボビン（１６）に前記コイル（１０）を組み付けることを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
【請求項１０】
前記コア（２４）は、第１コア部（２４１）と、第２コア部（２４２）と、を有し、
前記第１コア部（２４１）は、上面から視認した場合に、Ｅ字状に形成され、基部（２４１ａ）と、前記基部（２４１ａ）の一端部から延びる第１側部（２４１ｂ）と、前記基部（２４１ａ）の他端部から延びる第２側部（２４１ｃ）と、前記第１側部（２４１ｂ）および前記第２側部（２４１ｃ）と並行するように前記基部（２４１ａ）の中間から延びる中間部（２４１ｄ）と、を有し、前記中間部（２４１ｄ）は、前記第１側部（２４１ｂ）および前記第２側部（２４１ｃ）よりも長さが短く設定され、
前記第２コア部（２４２）は、上面から視認した場合に、Ｉ字状に形成され、
前記第１コア部（２４１）と前記第２コア部（２４２）を対向させて、前記第１コア部（２４１）の前記第１側部（２４１ｂ）の端部（２４１ｂ´）と前記第２コア部（２４２）の一方の端部（２４２ｂ´）とを突き合わせるとともに、前記第１コア部（２４１）の前記第２側部（２４１ｃ）の端部（２４１ｃ´）と前記第２コア部（２４２）の他方の端部（２４２ｃ´）とを突き合わせたときに、前記第１コア部（２４１）の前記中間部（２４１ｄ）の端部（２４１ｄ´）と前記第２コア部（２４２）の前記中間部（２４２ｄ）との間が離間することを特徴とする請求項１に記載の磁性部品（１）。
（【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、コイルと、コアと、ボビンと、を備えボビンを用いた磁性部品に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
磁性部品である１ターンコイルを形成する場合、コア形状は、トロイダル型かＵＵ（ＵＩ）型の中穴部にワイヤを貫通させた１ターン貫通型を採用することが多い。１ターンコイルを形成する場合、コア形状は、トロイダル型かＵＵ（ＵＩ）型の中穴部にワイヤを貫通させた１ターン貫通型を採用することが多い。
【０００３】
特許文献１には、圧粉磁芯とコイルを備えたインダクタが開示されている。圧粉磁芯には、少なくとも１つの通過孔が形成されている。通過孔の夫々は、圧粉磁芯を上下方向に貫通しており、且つ、上下方向と直交する水平面における内周面を有している。圧粉磁芯は、水平面における外周面を有している。コイルは、部分的に通過孔の夫々の内部に位置し、且つ、外周を覆わないようにして、巻回されている。外周は、水平面において角がない形状を有している。内周面の夫々は、水平面において角がない形状を有している。
【０００４】
特許文献２には、バスバーをコアに差し込んで帯状部材で固定することにより１ターン貫通形状を実現して、低コストで造り易い構造のコイルが開示されている。コイルは、２つの貫通孔を設けたコアと、向かい合う板状部を有するＵ字状のバスバーと、コアとバスバーとを絶縁するボビンと、板状部を貫通孔に差し込んだバスバーと、ボビンと共にコアに固定するテープとを備える。さらに、バスバーは、金属板をフラットワイズ曲げで構成したＵ字状部材からなる。
【０００５】
特許文献３には、１ターンコイルを積層したトランスが開示されている。絶縁樹脂からなる枠状箱型ケースに、銅板を打ち抜いた略Ｕ型１ターンコイルを積層した１次コイルを挿入し、枠状箱型ケースをみ合わせる。他方の１次コイルも前記１次コイと同様にケースとケースに組み込み、打ち抜いた略Ｕ型１ターンコイルをした２次コイルを挟んで、トランスのコイル部とし、フェライトからなるＥ型コアを組み込んで大電流用トランスとしている。
【０００６】
特許文献４には、小型化を達成する高圧トランスが開示されている。コアと該コアに装着可能な中空穴を有するボビンと、該ボビンに巻回されたコイルとからなる高圧トランスにおいて、ボビンの両端にはフランジが施され、該フランジの片方にはＵ字状の導体からなる１ターンコイルで１次側コイルが構成され、ボビン両端のフランジ間に単層整列巻に巻回された２次側コイルの一方の端末は、１次側コイルの端末間を通って、２次側端子へと配線する高圧トランスである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－０２２７２４号公報
特開２０２０－０６４９７９号公報
特開２０００－２２３３２０号公報
特開平１０－２２３４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁性部品である１ターンコイルを形成する場合、共振チョークコイルの様に、コアロス抑制の理由からコア材にフェライトコアを使用し大きなＧＡＰを設けて、Ｌ値公差が厳しい、漏れ磁束が大きく渦電流損失の影響が無視出来ない、という特徴を持つチョークコイルに適用する場合、トロイダル型かＵＵ（ＵＩ）型では以下の課題がある。
【０００９】
すなわち、コアとワイヤ間には絶縁が必要となるためボビンかケースを用いるが、ワイヤを固定・支持するものが無いと中芯部に接しながら沿うように巻かざるをえなくなる。すると、コアの中芯に設けているＧＡＰから漏れている磁束により、ワイヤ内に渦電流損失が大きく発生し発熱する。
【００１０】
従来の一般的なトランス用のボビンであると、上記の問題になる。
また、ワイヤをボビンにただ接して沿うように巻くだけであると、ワイヤの位置が定まらず動くため、実装時に所定の位置に固定するためには、テープなどで固定する必要が生じる。基板に実装するための引き出し部分についても、固定台などを設けて、固定のための部材、工数などが余計にかかってしまう問題がある。また、共振コイルや、高圧回路に用いるコイルであると、コアとの沿面距離も必要になるケースが多い。
（【００１１】以降は省略されています）

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