特許ウォッチ

公開番号2025154646
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057761
出願日2024-03-29
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 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】空冷放熱性能に優れたコイル装置を提供する。
【解決手段】巻軸方向である第1方向に沿う挿通孔が形成されるボビンと、前記ボビンに巻回される第1および第2巻線と、前記第1方向に直交する第2方向に沿って所定の隙間を空けて配列される複数のコア部分に分割されており、各前記コア部分が前記挿通孔を挿通する中脚を有しており前記第2方向に直交する断面において前記第1および第2巻線を取り囲む磁路を形成するコアと、を有し、前記ボビンは、前記第1方向に直交する第1断面において前記挿通孔を取り囲んでおり前記第1および第2巻線に内側から対向する側壁外面に凹凸部が形成されているコイル装置。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
巻軸方向である第１方向に沿う挿通孔が形成されるボビンと、
前記ボビンに巻回される第１および第２巻線と、
前記第１方向に直交する第２方向に沿って所定の隙間を空けて配列される複数のコア部分に分割されており、各前記コア部分が前記挿通孔を挿通する中脚を有しており前記第２方向に直交する断面において前記第１および第２巻線を取り囲む磁路を形成するコアと、を有し、
前記ボビンは、前記第１方向に直交する断面において前記挿通孔を取り囲んでおり前記第１および第２巻線に内側から対向する側壁外面に凹凸部が形成されているコイル装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記凹凸部は、前記挿通孔を挟んで前記第２方向に沿って延びる一対の側壁基面と、前記側壁基面から前記第１および第２方向とは垂直な第３方向に突出する複数のリブとを有する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
複数の前記リブは、前記第２方向に関して前記ボビンの中央部に配置される第１リブと、前記第２方向に関して前記第１リブと前記ボビンの端部との間に配置される第２リブと、を有し、
前記第１リブの前記第３方向への突出高さは、前記第２リブの前記第３方向への突出高さより高い請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記ボビンは、前記側壁外面から前記第１方向に直交する方向に突出して前記第１および第２巻線を前記第１方向の一方側の部分と他方側の部分とに仕切る鍔部を有し、
前記鍔部のうち前記第２方向に関して前記ボビンの中央部に配置される部分における中央鍔上面および中央鍔下面の少なくとも一方には、段差面が形成されている請求項１に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記ボビンは、前記側壁外面から前記第１方向に直交する方向に突出して前記第１および第２巻線を前記第１方向の一方側の部分と他方側の部分とに仕切る鍔部を有し、
前記鍔部は、前記第１方向に直交する断面において、前記側壁外面に沿って４カ所以上の切り欠き部を挟んで不連続に形成されている請求項１に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記ボビン、前記第１および第２巻線並びに前記コアに対して前記第１方向の一方側である下側に配置してあり、
前記ボビン、前記第１および第２巻線並びに前記コアを載置する金属ベースを有する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記金属ベースに対して少なくとも２か所で接続しており、前記第２方向に直交する断面において、前記第１および第２巻線を取り囲む熱伝導路を、前記金属ベースとともに形成する金属ブロックを有する請求項１に記載のコイル装置。
【請求項８】
前記コア部は、前記金属ベースに対して、放熱グリースを介して固定されている請求項７に記載のコイル装置。
【請求項９】
前記側壁外面は、前記挿通孔を挟んで前記第２方向に沿って延びる一対の側壁基面と、一対の前記側壁基面の互いの前記第２方向の端部同士を接続する一対の側壁端面と、を有し、
一対の前記側壁端面の少なくとも一方には、前記挿通孔に連通する貫通孔が形成されている請求項１に記載のコイル装置。
【請求項１０】
前記ボビン、前記第１および第２巻線並びに前記コアに対して前記第１方向の他方側である上側に配置してあり、前記コアを構成する複数の前記コア部分に接続しており前記第１方向の一方側である下側を向く接続下面と、前記第１方向の他方側である上側を向き放熱凹凸部が形成される放熱上面と、を有する金属製のヒートシンクを有する請求項１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】
本開示は、空冷放熱性能に優れたコイル装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば大容量に対応するトランス等のコイル装置では、発熱による変形や磁気特性の変動を抑制するために、放熱効率が求められる場合がある。また、コイル装置を含む装置の簡略化や小型化が求められる場合、水冷式より簡易的な空冷式により効果的に放熱されるコイル装置が必要となる。
【０００３】
ここで大容量に対応し、かつ、放熱特性を考慮したコイル装置として、一組のE-Eコアを突き合せて形成したコア部分を、複数重ねて構成したコアを用いるコイル装置が提案されている（特許文献１等参照）。また、E-Eコアを突き合せて形成したコア部分を複数配列し、コア部分の間に金属板を配置したものも提案されている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
実開昭５８－１２９１５号公報
特開２０１１－６１０９６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、従来のコイル装置では、巻線などが配置されているコアに囲まれた空間内には空気の流れが形成されず、効率的な空冷放熱特性を得ることが難しいという課題がある。
本開示は、このような実状に鑑みてなされ、複数のコア部分が所定方向に配列されて構成されるコアを有するコイル装置に関し、空冷放熱性能に優れたコイル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示に係るコイル装置は、
巻軸方向である第１方向に沿う挿通孔が形成されるボビンと、
前記ボビンに巻回される第１および第２巻線と、
前記第１方向に直交する第２方向に沿って所定の隙間を空けて配列される複数のコア部分に分割されており、各前記コア部分が前記挿通孔を挿通する中脚を有しており前記第２方向に直交する断面において前記第１および第２巻線を取り囲む磁路を形成するコアと、を有し、
前記ボビンは、前記第１方向に直交する断面において前記挿通孔を取り囲んでおり前記第１および第２巻線に内側から対向する側壁外面に凹凸部が形成されている、
【０００７】
本開示に係るコイル装置では、複数のコア部分が所定の隙間を空けて配列されることにより、コアの内側とコアの外側との間に空気の流れが生じやすくなっている。また、ボビンの側壁外面に凹凸部が形成されていることにより、第１および第２巻線とボビンとの間に冷却のための気流が入り込む隙間が形成され、このようなコイル装置は、空冷放熱性能に優れている。
【０００８】
また、たとえば、前記凹凸部は、前記挿通孔を挟んで前記第２方向に沿って延びる一対の側壁基面と、前記側壁基面から前記第１および第２方向とは垂直な第３方向に突出する複数のリブとを有してもよい。
【０００９】
側壁外面に形成される凹凸部としては、穴などにより形成することも可能であるが、凹凸部が側壁基面とそこから突出するリブを有することにより、ボビンの強度を好適に確保することが可能である。
【００１０】
また、たとえば、複数の前記リブは、前記第２方向に関して前記ボビンの中央部に配置される第１リブと、前記第２方向に関して前記第１リブと前記ボビンの端部との間に配置される第２リブと、を有してもよく、
前記第１リブの前記第３方向への突出高さは、前記第２リブの前記第３方向への突出高さより高くてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許