JP5804628B2 - コイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば共振トランス等として好適に用いられるコイル部品に関する。

コイル部品は、様々の電気製品に、様々な用途で用いられている。たとえば、液晶ディスプレイのバックライトの駆動等においては、高電圧を得るために、インバータ用共振トランスが使用される。

共振トランスは、適切なリーケージインダクタンスの発生などの電気的な特性に加えて、低背化などの外形的な要求を実現することが求められる。従来技術では、このような要求に応えるために、コアの軸方向が設置面に平行な横型であって、一次コイルと二次コイルがコアの軸方向に沿って分離して配列される分割構造のコイル部品が提案されている。また、分割構造のコイル部品は、比較的絶縁が容易であるという利点を有する。

しかし、従来技術では、コイル部品を設置する設置面が存在する下方向や、その反対方向である上方向に向かって多くの漏れ磁束が発生するという問題を有している。例えば液晶テレビのバックライトに使用される共振トランスなどにおいては、コイル部品の上下方向に鉄を含む構造材等が配置される場合がある。そうすると、コイル部品からの漏れ磁束が、構造材等に渦電流を発生させ、渦電流の発生に伴う熱やノイズを発生させるという問題が生じている。また、上下方向への漏れ磁束を防止するために、コイル部品の上下方向にアルミ板を張り付けるなどの対策を行うことも可能であるが、このような対策は、コイルの放熱性を悪化させるなどの問題がある。

このような問題点を解消するために、一次コイルが巻回されるボビン基板と、二次コイルが巻回されるケースとを組み合わせることにより、一次コイルの外周に二次コイルを配置させ、コイル部品の低背化を図ったコイル部品が本出願人により提案されている。

しかしながら、この開発中のコイル部品では、ボビン基板の端部に形成してある二次端子に、ケースに巻回してある二次コイルのリード部を引き出して接続する必要があり、その作業の自動化が困難であるという課題を有している。

特開２００８−１１２７５３号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、低背化が可能であり、しかもコイルのリード部と端子との接続が容易であるコイル部品を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル部品は、
一次コイルが外周に巻回される第１中空筒部が形成してあるボビン基板を有するボビンと、
前記一次コイルの外周に装着可能で二次コイルが外周に巻回される第２中空部が形成してあると共に、前記ボビン基板の上面に装着されるように前記第２中空部の下端に形成してある下鍔部が形成してあるケースと、
を有するコイル部品であって、
前記ボビン基板には、前記一次コイルに接続するための一次端子と、前記二次コイルに接続するための二次端子とが形成してあり、
前記二次端子が形成してある前記ボビン基板の端部まで前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部が少なくとも延びており、前記先端部には、前記二次コイルのリード線を前記二次端子との接続部に案内する複数のリード用第１溝部が形成してあることを特徴とする。

本発明に係るコイル部品では、一次コイルの外周側に二次コイルを配置するので、一次コイルが巻回される第１中空筒部および二次コイルが巻回される第２中空筒部の軸方向長さを短くすることができる。これらの軸方向長さが、コイル部品の高さ方向になるために、コイル部品の低背化が可能である。さらに、外形状の一部を規定するケースが、二次コイルのボビンを兼ねるため、２重構造でありながら部品数を少なくすることができる。

また、ボビン基板に対して一次端子と二次端子とを形成するために、ケースには端子を設ける必要がない。このため、ケースの形状を自由に設計することが可能になり、設計の自由度が増し、低背化が容易になると共に、ボビンに比較して、ケースとして比較的に安価な樹脂を選択することが可能になり、製造コストの低減も可能である。なお、端子が形成されるボビンは、端子へのハンダ処理などのために耐熱性が要求される。

さらに、本発明では、二次端子が形成してあるボビン基板の端部までケースの下鍔部の二次端子側先端部が延びており、この先端部には、二次コイルのリード線を二次端子との接続部に案内する複数のリード用第１溝部が形成してある。このため、第２中空筒部の外周に巻き付けたコイルのリード線の端部をリード用第１溝部に係止させて二次端子に巻き付ける作業が容易になり、その作業の自動化が容易になる。

しかも相互に隣り合うリード線を、異なるリード用第１溝部に係止させることで、隣接するリード線相互の絶縁性も良好に保たれる。なお、リード線自体は、絶縁被覆などで絶縁されているので、共通するリード用第１溝部に複数のリード線を係止させても良い。

なお本発明において、溝部とは、切り欠きあるいはその他の凹部を含む概念で用いる。また、本発明において、「ボビン基板の端部までケースの下鍔部の二次端子側先端部が少なくとも延び」とは、ボビン基板の端部と下鍔部の二次端子側先端部とを厳密に一致させることを意味するのではない。リード線をリード用第１溝部に係止させることができる位置まで、「ケースの下鍔部の二次端子側先端部がボビン基板の端部近くまで少なくとも延び」ている趣旨である。

前記ボビン基板の端部には、前記リード用第１溝部に案内される前記リード線を、前記二次端子との接続部にさらに案内するリード用第２溝部が形成してあっても良く、少なくとも前記リード用第２溝部に重なる位置まで、前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部が延びていても良い。その場合には、リード線の端部をリード用第１溝部および第２溝部に係止させて二次端子に巻き付ける作業がさらに容易になる。

また、前記ボビン基板の端部と同等以上に、前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部を突き出してもよい。突き出された下鍔部の二次端子側先端部にリード用第１溝部を形成することから、ボビン基板の端部にリード用第２溝部を形成しなくとも、リード線の端部をリード用第１溝部に係止させて二次端子に巻き付ける作業が容易である。ボビン基板の端部にリード用第２溝部を形成しなくとも良くなることから、ボビン基板の成形が容易になり製造コストの低減を図れると共に、ボビン基板の強度を向上させることが可能となる。

前記リード用第１溝部は、前記下鍔部の二次端子側先端部で、前記ボビン基板の端部に沿って形成してあることが好ましい。ボビン基板の端部に沿って複数の二次端子が配列してある場合には、リード線の端部をリード用第１溝部に係止させて二次端子に巻き付ける作業がさらに容易となる。

二次端子の数に対応してリード用第１溝部を形成することが好ましいが、必ずしも対応させなくても良い。たとえば複数本の二次端子に対応して一つのリード用第１溝部を形成してもよい。

前記ケースの前記第２中空筒部の上端には上鍔部が形成してあることが好ましい。上鍔部と下鍔部との間に位置する前記第２中空筒部の外周に二次コイルを巻回することができる。

前記上鍔部と下鍔部との間に位置する前記第２中空筒部の外周には、少なくとも１つの中間鍔部を形成してもよい。これらの鍔部の間に位置する第２中空筒部の外周に二次コイルを巻回することで、二次コイルを複数に分割して配置することができる。

前記二次端子が形成してある前記ボビン基板の端部まで前記中間鍔部の先端部を伸ばすことが好ましく、前記中間鍔部の先端部には、前記二次コイルのリード線を前記二次端子との接続部に案内するリード用第３溝部が形成してあることが好ましい。その場合には、リード線の端部をリード用第３溝部および第１溝部に係止させて二次端子に巻き付ける作業がさらに容易になる。

好ましくは、前記第１中空筒部の貫通孔には、一対のフェライトコアの中脚が、前記第１中空筒部の上下からそれぞれ挿入され、当該一対のフェライトコアの側脚およびベース部は、前記ケースおよびボビンの一部を外周から覆うように組み立てられる。

このようなフェライトコアが装着してあるコイル部品は、上下方向（ボビン基板に垂直方向）への漏れ磁束が小さく、周辺部材での渦電流の発生およびこれに伴う熱およびノイズの発生を抑制することができる。また、漏れ磁束を防止するためのアルミ板等を配置する必要がないため、好適な放熱特性を有する。さらにまた、一次コイルの外周に二次コイルが配置される構造であるために、コアの中脚および側脚を短くすることができ、コイル部品の強度および耐衝撃特性も良好である。

前記一次コイルの外周縁と、前記二次コイルの内周縁との距離を、周方向に沿って変化させてもよい。これにより、一次コイルの外周縁と二次コイルの内周縁との距離が広い部分を用いて一次コイルへの配線の引き回しを行うことができる。そのため、二次コイルが一次コイルの外周を周回する２重構造であるが、一次コイルと二次コイルとの好適な絶縁特性を奏する。

また、一次コイルは、基準軸に対して左右対称であっても良く、二次コイルは、前記基準軸に関して左右非対称であっても良い。

基準軸に対して二次コイルを左右非対称とすることによって、コアから離れた位置に、一次コイルの外周縁と二次コイルの内周縁の距離が広い部分が形成される。このようなコイル部品は、一次コイルの外周縁と二次コイルの内周縁の距離が広い部分を用いて一次コイルを配線することにより、配線とコアの沿面距離を長くし、好適な絶縁特性を得られる。

また、たとえば、二次コイルの巻回形状は、長軸の一方の端部に位置する巻回基部と、長軸の他方の端部に位置し巻回基部より曲率の大きい巻回頂部と、を有するたまご形状であっても良く、
二次コイルは、長軸が、前記基準軸に対して垂直になるように配置されていても良く、二次コイルの巻回頂部は、一次コイルの外周縁に対して、巻回基部より大きく離間するように配置されていても良い。

このようなコイル部品は、二次コイルの巻回頂部と一次コイルの間に、一次コイルの外周縁と二次コイルの内周縁の距離が広い部分が形成される。巻回頂部は第１方向に対して垂直な長軸の端部に位置するために、コアからの距離が長い。したがって、このようなコイル部品は、配線とコアの沿面距離を長くし、好適な絶縁特性を得られる。また、二次コイルをたまご形状とすることによって、楕円形状等と比較して巻き線の長さを抑制することが可能である。

また、たとえば、ボビン用基板には、外部から一次コイルの外周縁と前記二次コイルの内周縁の間に形成された領域へ連通する連通路が形成されていても良く、一次コイルと一次端子とを接続するリード線は、連通路を通過するようになっていても良い。

このようなコイル部品は、コアとリード線の沿面距離を大きくすることが可能であり、また、リード線の長さを短くすることが可能である。

一次コイルと一次端子とを接続するリード線は、一次コイルの外周縁と二次コイルの内周縁との間に配置されており一次コイルの外周縁から設置面に平行な方向に引き出される横引出部と、前記横引出部から前記設置面に垂直な方向に引き出される縦引出部と、を有しても良い。

このようなコイル部品は、リード線が、横引出部と縦引出部とを有するため、コアとリード線の沿面距離を大きくすることが可能であり、好適な絶縁特性を得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品の全体斜視図である。 図２は、図１に示すコイル部品の分解斜視図である。 図３は、一次コイルの斜視図である。 図４は、二次コイルの斜視図である。 図５は、図１に示す切断面Ｖに対応するコイル部品の断面図である。 図６は、図５に示すVI−VI線に沿うコイル部品の断面図である。 図７は、図１に示すコイル部品の底面図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係るコイル部品の全体斜視図である。 図９は、図８に示すコイル部品の分解斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るコイル部品１０は、コア１２と、ボビン４０と、ケース５０とを有する。

コイル部品１０のコア１２は、後述するコイルにより発生する磁束を通過させる磁路を形成し、別々に成形された２つの部品である第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを、組み立てて形成される。第１コア１２ａと第２コア１２ｂとは、対称な形状を有しており、ケース５０およびボビン４０を上下方向（図１においてＺ軸方向）から挟むようにして互いに接合される。

図１に示すように、コア１２は、それぞれ縦断面（図１においてＸ軸およびＺ軸を含む切断面）が略Ｅ字形状の第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂを有する。図２に示すように、各コア１２ａ，１２ｂは、フェライトコアで構成され、Ｘ軸方向に延びる平板状のベース部１３ａ，１３ｂと、各ベース１３ａ，１３ｂのＸ軸方向の両端からＺ軸方向に突出する側脚１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂと、各ベース１３ａ，１３ｂのＸ軸方向の中間位置からＺ軸方向に突出する中脚１４ａ，１４ｂとを有する。

なお、図面において、Ｚ軸は、コイル部品１０の高さ方向であり、コイル部品１０におけるＺ軸方向の高さが短くなるほど、コイル部品の低背化が可能となる。また、Ｘ軸とＹ軸は、相互に垂直であり、しかもＺ軸に垂直であり、この実施形態では、Ｘ軸が、二次端子７２の配列方向およびコア１２の長手方向と一致し、Ｙ軸が、コイル部品１０の長手方向に一致している。

図２に示すように、ボビン４０は、略矩形平板状のボビン基板４２を有する。ボビン基板４２の底面側が、コイル部品の設置面となる。ボビン基板４２のＹ軸方向の一方の端部には、複数（図示する例では４つ）の一次端子７０がＸ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。また、ボビン基板４２のＹ軸方向の他方の端部４５には、複数（図示する例では８つ）の二次端子７２がＸ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。

これらの端子７０および７２は、たとえば金属端子で構成され、合成樹脂などの絶縁材料で構成されるボビン基板４２に対してインサート成形などにより一体成形される。後述するように、一次端子７０には、一次コイル２０のリード部が接続され、二次端子７２には、二次コイル３０のリード部が接続される。

ボビン基板４２の表面で略中央位置には、第１中空筒部４４がＺ軸方向に突出して形成してある。第１中空筒部４４の上端には、ボビン鍔４８がＸ軸−Ｙ軸平面に第１中空筒部４４から径方向に突き出た形状を有しており、一次コイル２０を保持する機能を有する。ボビン基板４２と第１中空筒部４４とボビン鍔部４８とは、射出成形などにより一体成形してあることが好ましい。

ボビン基板４２と第１中空筒部４４とボビン鍔部４８には、これらをＺ軸方向に貫通する貫通孔４４ａが形成してある。貫通孔４４ａの横断面形状は、後述するケース５０に形成してある貫通孔５２ａの横断面形状とも一致し、しかも、図６に示すように、コア１２ｂ（１２ａも同様／以下同じ）における中脚１４ｂ（１４ａも同様／以下同じ）が挿入可能な楕円形状になっている。

図２では省略してあるが、図５および図６に示すように、第１中空筒部４４の外周には、一次コイル２０が巻回してある。第１中空筒部４４は、一次コイル２０のボビン本体として機能する。

一次コイル２０の斜視図を図３に示す。一次コイル２０の内周縁２１は、図５および図６に示すように、第１中空筒部４４の外周形状に一致し、図６に示す断面において楕円形状になる。一次コイル２０の外周縁２２は、図６に示す断面において、内周縁２１よりも大きな長軸および短軸を有する楕円形状となる。図６に示すように、一次コイル２０の外周縁２２は、後述するケース５０の第２中空筒部５４の内部に収まるようになっている。

図２に示すように、ボビン用基板４２のＸ軸方向の両側面には、第１中空筒部４４とＹ軸方向の位置が同じ位置で、コア１２ｂの側脚１６ｂ，１８ｂを通過させるための凹部４３が形成されている。また、ボビン用基板４２のＸ軸方向の両側面には、凹部４３の両側位置に、後述するケース５０の係合孔５９ａに着脱自在に係合する係合突起４９が形成されている。

図２に示すように、ケース５０は、二次コイル３０（図４等参照）を保持するとともに、コイル部品１０の外形状の一部を規定する。ケース５０は、図５および図６に示すように、二次コイル３０が巻回される第２中空筒部５４を有する。第２中空筒部５４は、二次コイル３０のボビン本体として機能する。

第２中空筒部５４のＺ軸方向の上端には、Ｘ−Ｙ軸平面に沿って上鍔部５２が形成してある。上鍔部５２は、ボビン４０のボビン用基板４２に対向して備えられ、設置面と平行に延在する。

図２に示すように、上鍔部５２には、コア１２ａの中脚１４ａを挿通させるための貫通孔５２ａが形成してある。また、上鍔部５２には、コア１２ａのベース部１３ａを設置するための設置溝部５２ｂが形成してある。

図２では図示されていないが、図５および図６に示すように、ケース５０の第２中空筒部５４は、上鍔部５２の下面から垂直に、Ｚ軸方向の下方に向かって突出している。第２中空筒部５４は、図２に示すボビン鍔部４８を外周から覆うような形状を有し、図６に示すように、一次コイル２０および中脚１４ａ（１４ｂ）を、内部に収納するようになっている。言い換えると、第２中空筒部５４の内部は、中脚１４ａ（１４ｂ）および一次コイル２０によって挿通されている。

図２および図５に示すように、第２中空筒部５４のＺ軸方向の下端には、矩形状の下鍔部５８がＸ−Ｙ軸平面に沿って形成してある。下鍔部５８は、ボビン４０のボビン用基板４２の上側表面を覆うように装着される。

下鍔部５８のＸ軸方向の両側端部には、Ｚ軸方向の下方に向かって張り出す側面部５９が形成されている。側面部５９には、ボビン４０の係合突起４９と係合する係合孔５９ａが形成してある。また、ボビン４０のボビン用基板４２と同様に、下鍔部５８のＸ軸方向の両端部には、コア１２ｂの側脚１６ｂ，１８ｂを通過させるための凹部５８ａが形成されている。

図５に示すように、上鍔部５２と下鍔部５８との間に位置する第２中空円筒部５４の外周面には、二次コイル３０をＺ軸方向に沿って分割配置するための１以上の中間鍔部５６が、コイル部品１０の用途等に応じて設けられる。これらの鍔部５２，５６，５８は、Ｘ−Ｙ軸平面に沿って平行である。これらの鍔部５２，５６，５８と第２中空筒部５４とからなるケース５０は、射出成形などにより一体成形される。図５に示すように、コイル部品１０は、コア１２ａ（１２ｂ）の中脚１４ａ（１４ｂ）の周辺を、一次コイル２０と二次コイル３０が２重に周回する２重構造を有している。

図６に示すように、第２中空筒部５４の断面形状は、楕円を、その長軸方向の両端部の曲率が非対称になるように変形させたようなたまご形状を有している。なお、コイル部品１０の内部形状については、後ほど詳述する。

図４は、第２中空筒部５４に巻回される二次コイル３０の斜視図である。本実施形態において、二次コイル３０は、２つの独立したコイルによって構成されるが、二次コイル３０は１つのコイルで構成されていても良く、３つ以上のコイルで構成されても良い。二次コイル３０の内周縁である二次コイル内周縁３１は、第２中空筒部５４に接触しており、二次コイルの内周縁３１の巻回形状は、第２中空筒部５４の断面形状と同様に、たまご形状である。

図１，図２および図５に示すように二次端子７２が形成してあるボビン基板４２のＹ軸方向の一方の端部４５まで、ケース５０の下鍔部５８のＹ軸方向先端部５５ａが延びている。この先端部５５ａには、二次コイル３０のリード線３３を二次端子７２との接続部７２ａに案内する複数のリード用第１溝部５７ａが、Ｘ軸方向に沿って形成してある。

しかも、本実施形態では、リード用第１溝部５７ａに案内されるリード線３３を、二次端子７２との接続部７２ａにさらに案内するリード用第２溝部４７が、ボビン基板４２の端部４５で、二次端子７２の間に形成してある。

さらに、二次端子７２が形成してあるボビン基板４２の端部４５まで、中間鍔部５６の先端部５５ｂも、下鍔部５８の先端部５５ａと同様に延ばしてある。しかも中間鍔部５６の先端部５５ｂにも、下鍔部５８の先端部５５ａと同様に、二次コイル３０のリード線３３を二次端子７２との接続部７２ａに案内するリード用第３溝部５７ｂが形成してある。

この実施形態では、リード用第１溝部５７ａ、第２溝部４７および第３溝部５７ｂが、二次端子７２の数に対応して、Ｘ軸方向の略同位置に、Ｙ軸方向に同様な深さで形成してあるが、必ずしも対応させる必要はない。たとえば第１溝部５７ａ、第２溝部４７および第３溝部５７ｂの数や位置やＹ軸方向の溝深さは、それぞれ自由に設計することができる。

また、下鍔部５８の先端部５５ａと、中間鍔部５６の先端部５５ｂと、ボビン基板４２の端部とは、Ｙ軸方向の位置を厳密に一致させる必要はない。それぞれの溝５７ａ，５７ｂ，４７のＹ軸方向の溝深さが相互に一部重なる範囲内で位置ずれしても良い。また、リード線３３が溝５７ａおよび４７の双方に係止可能な位置関係で、下鍔部５８の先端部５５ａとボビン基板４２の端部とを位置ずれさせても良いし、リード線３３が溝５７ｂおよび４７の双方に係止可能な位置関係で、中間鍔部５６の先端部５５ｂとボビン基板４２の端部とを位置ずれさせても良いし、リード線３３が溝５７ａ，５７ｂおよび４７の全てに係止可能な位置関係で、下鍔部５８の先端部５５ａと中間鍔部５６の先端部５５ｂとボビン基板４２の端部とを位置ずれさせても良い。

本実施形態に係るコイル部品１０は、図２に示す各部材を組み立てると共に、ボビン４０およびケース５０に巻き線を巻回することによって作成される。以下に、コイル部品１０の製造方法の一例を、図２などを用いて説明する。コイル部品１０の作成においては、まず、一次端子７０および二次端子７２を取り付けたボビン４０を準備する。ボビン４０の材質は特に限定されないが、ボビン４０は、樹脂等の絶縁材料によって形成される。

次に、ボビン４０の第１中空筒部４４に巻き線を巻回し、一次コイル２０（図３参照）を形成する。一次コイル２０の形成に使用される巻き線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。また、一次コイル２０を形成する際の巻き線の末端部である一次リード線２４は、ボビン４０の連通路４６を通って一次端子７０に絡げられて接続される（図７等参照）。

次に、一次コイル２０が形成されたボビン４０に対して、図２に示すケース５０を取り付ける。ケース５０とボビン４０とは、ケース５０の係合孔５９ａを、ボビン４０の係合突起４９に係合させることによって組み立てられる。また、ケース５０とボビン４０とは、必要に応じて接着等により固定される。ケース５０の材質も特に限定されず、樹脂等の絶縁材料によって形成される。

次に、ケース５０の第２中空筒部５４に巻き線を巻回し、二次コイル３０（図４参照）を形成する。二次コイル３０の形成に使用される巻き線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。二次コイル３０を形成した際の巻き線の末端部である二次リード線３３は、リード用第１溝部５７ａまたは第３溝部５７ｂに係止させて二次端子７２の接続部７２ａに巻き付ける。そのため巻き付け作業が容易になり、その作業の自動化が容易になる。

しかも相互に隣り合うリード線３３を、異なるリード用第１溝部５７ａまたは第３溝部５７ｂに係止させることで、隣接するリード線３３相互の絶縁性も良好に保たれる。なお、リード線自体は、絶縁被覆などで絶縁されているので、共通するリード用第１溝部５７ａまたは第３溝部５７ｂに複数のリード線３３を係止させても良い。さらに本実施形態では、ボビン基板４２の端部４５にも、第２溝部４７が形成してあるために、リード線３３の端部を二次端子７２の接続部７２ａに巻き付ける作業がさらに容易になる。

次に、一次コイル２０、二次コイル３０、ケース５０およびボビン４０が組み合わせられた中間組立品に対して、Ｚ軸方向の上下方向からコア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを取り付け、コア１２を形成する。すなわち、第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂの中脚１４ａ，１４ｂの先端同士、側脚１６ａ，１６ｂの先端同士、側脚１８ａ，１８ｂの先端同士を接合する。なお、中脚１４ａ，１４ｂの先端同士の間には、ギャップを持たせても良い。

コア１２の材質としては、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。コア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂは、接着材を用いて接着されるか、又は外周をテープで巻かれることによって、ケース５０およびボビン４０に固定される。なお、一連の組み立て工程の後に、コイル部品１０に対してワニス含浸処理が施されても良い。以上のような工程により、本実施形態に係るコイル部品１０を製造することができる。

図５に示すように、コイル部品１０は、中脚１４ａ（１４ｂ）のＺ軸方向（磁束が流れる方向）が設置面に対して垂直な縦型である。縦型であるコイル部品１０は、図１および図５に示すように、一次および二次コイル２０，３０のＺ軸上下方向にコア１２のベース部１３ａ，１３ｂが配置され、これらのベース部１３ａ，１３ｂが上下方向への漏れ磁束を抑制する効果を奏する。したがって、コイル部品１０は、コイルの上下方向がコアによってほとんど遮蔽されない横型に比べて、コイル部品１０の上下方向への漏れ磁束を抑制することができる。

また、図５に示すように、コイル部品１０は、二次コイル３０が一次コイル２０の外周を周回する２重構造である。２重構造とすることによって、コイル部品１０は、コア１２の軸方向の長さを短縮し、縦型でありながら薄型のコイルを実現することができる。

したがって、コイル部品１０は、アルミ製の遮蔽板等を設けなくても、周辺の構造材等における渦電流の発生を防止することができる。また、渦電流の発生を防止することにより、コイル部品１０は、渦電流の発生に伴う熱やノイズの発生を低減することができる。また、コイル部品１０は、漏れ磁束を遮蔽するための遮蔽板を設ける必要がないため、良好な放熱特性を有する。さらに、コイル部品１０は、コア１２の中脚１４および側脚１６，１８の長さが短いため、外部からの衝撃等によるコア１２の損傷を防止することができる。

ここで、従来技術に係る２重構造のコイル部品では、一次コイルの外周が二次コイルに覆われているために、一次コイルから端子までの配線は、二次コイルを上下方向に避けて行う必要がある。しかし、従来技術に係るコイル部品では、このような配線を実現しようとすると、薄型化か絶縁特性のいずれかが犠牲になるという問題を有していた。

たとえば、一次コイル２０の配線を、一次コイル２０から垂直下方へ向かって、ボビン４０のボビン用基板４２を貫通するように引き回した場合には、コア１２のベース部１３ｂと一次リード線２３との沿面距離が小さくなり、絶縁特性の確保が難しくなるという問題を生じる。

本実施形態に係るコイル部品１０では、一次コイルの外周縁２２と、二次コイル内周縁３１との距離が、周方向に沿って変化する構成とすることによって、一次コイル外周縁２２と二次コイル内周縁３１の間に中間領域８０を設けてある。コイル部品１０は、この中間領域８０に、一次コイル２０の一次リード線２３を配置することによって、一次コイル２０から一次端子７０までの配線を容易にし、コア１２と一次リード線２３との沿面距離を大きくしている。

図６に示すように、一次コイル２０の巻回形状は楕円であり、楕円の短軸方向は、中脚１４および側脚１６，１８の配列方向である第１方向（Ｘ軸方向）に対して平行である。したがって、一次コイル２０は、コア１２の中脚１４の中心軸１４ｃを通り、第１方向に平行な基準軸８２に関して、左右対称である。

また、二次コイル３０の巻回形状はたまご形状であり、たまご形状の長軸および短軸方向は、一次コイル２０の巻回形状である楕円の短軸および長軸方向と一致している。すなわち、二次コイル３０のたまご形状の長軸は、中脚１４および側脚１６，１８の配列方向である第１方向に対して垂直である。二次コイル３０は、長軸の一方の端部に位置する巻回基部３４と、他方の端部に位置し巻回基部３４より曲率の大きい（曲率半径が小さい）巻回頂部３６とを有する。したがって、二次コイル３０は、基準軸８２に関して、左右非対称である。

二次コイル３０の巻回頂部３６の内周側では、一次コイル外周縁２２と二次コイル内周縁３１の距離が長くなり、中間領域８０が大きく形成される。それに対して、二次コイルの巻回基部３４の内周側では、一次コイル外周縁２２が、第２中空筒部５４を挟んで二次コイル内周縁に近接して配置されており、中間領域８０は僅かである。一次コイル外周縁２２と二次コイル内周縁３１の距離の最大値Ｄ１は、必要とされる沿面距離Ｄ２等（図７参照）に応じて調整される。

このように、コイル部品１０では、一次コイル２０と二次コイル３０の巻回形状を互いに異なる形状とすることにより、一次コイル外周縁２２と二次コイル内周縁３１の距離を周方向に沿って変化させ、中間領域８０を形成している。なお中間領域８０は、二次コイル３０の中心位置を、中脚１４の中心軸１４ｃからずらすことによって形成してもよい。

図５に示すように、一次リード線２３は、ボビン４０に取り付けられた一次端子７０と一次コイル２０とを接続する。図２および図６に示すように、ボビン４０のボビン用基板４２には、コイル部品１０の外部から中間領域８０へ連通する連通路４６が形成されている。連通路４６は、ボビン用基板４２に形成された切り欠き、貫通孔または溝等によって構成される。図７に示すように、一次リード線２３は、連通路４６を通過して、一次コイル２０と一次端子７０とを接続する。

図５に示すように、一次リード線２３は、一次コイル外周縁２２から設置面に平行な方向に引き出される横引出部２３ａと、横引出部２３ａから設置面に垂直な方向に引き出される縦引出部２３ｂとを有している。横引出部２３ａは、中間領域８０に配置されているのに対して、縦引出部２３ｂは、連通路４６を通って、中間領域８０の外部と中間領域８０の内部に跨って配置される。

図７は、コイル部品１０を下方から観察した底面図である。一次リード線２３は、図５に示す横引出部２３ａによって、ボビン４０のＹ軸方向へ引き出された後、連通路４６を通過してコイル部品１０の底面側へ露出している。したがって、コイル部品１０は、コア１２のベース部１３ｂと一次リード線２３の沿面距離Ｄ２が長く、好適な絶縁特性を奏することができる。例えば、沿面距離Ｄ２は、４ｍｍ〜１２ｍｍ程度とすることができる。また、コイル部品１０では、中間領域８０の形状・大きさおよび連通孔４６の配置を調整することで、沿面距離Ｄ２を調整することができる。

また、本実施形態では、ボビン基板４２に対して一次端子７０と二次端子７２とを形成するために、ケース５０には端子を設ける必要がない。このため、ケース５０の形状を自由に設計することが可能になり、設計の自由度が増し、低背化が容易になると共に、ボビン４０に比較して、ケース５０として比較的に安価な樹脂を選択することが可能になり、製造コストの低減も可能である。なお、端子７０および７２が形成されるボビン４０は、端子７０および７２へのハンダ処理などのために耐熱性が要求される。
第２実施形態

図８および図９に示すように、第２実施形態では、以下に示す以外は第１実施形態と同様にしてコイル部品１０ａを構成してあり、共通する部材には共通する符号を付し、その説明は省略する。

この実施形態では、図８および図９に示すように、ボビン基板４０の端部４５に対して、ケース５０の下鍔部５８の先端部５５ａと、中間鍔部５６の先端部５５ｂとを、Ｙ軸方向に突き出させてある。本実施形態では、突き出された下鍔部５８の先端部４５ａにリード用第１溝部５７ａを形成すると共に、中間鍔部５６の先端部４５ｂにリード用第３溝部５７ｂを形成する。

そのため、本実施形態では、ボビン基板４２の端部４５にはリード用第２溝部を形成しなくとも、リード線３３の端部をリード用第１溝部５７ａまたは第３溝部５７ｂに係止させて二次端子７２の接続部７２ａに巻き付ける作業が容易である。ボビン基板４２の端部４５にリード用第２溝部を形成しなくとも良くなることから、ボビン４０の成形が容易になり製造コストの低減を図れると共に、ボビン４０の強度を向上させることが可能となる。

なお、上述の第１および第２実施形態において、コア１２の中脚１４ａ（１４ｂ）の断面形状は楕円であるが、中脚１４ａ（１４ｂ）の断面形状は特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。また、一次コイル２０および二次コイル３０の巻回形状についても、特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。

また、コイル、リード線および端子に対する「一次」および「二次」の名称は便宜的なものであり、本発明では、ボビン４０に装着されるコイルを一次コイルと称し、ケースに装着されるコイルを二次コイルと称し、必ずしも一次コイルが入力側である必要はなく、一次コイルが出力側であっても良く、二次コイルが入力側であっても良い。

さらに、本発明によれば、二次コイル３０は、基準軸８２に関して必ずしも左右非対称である必要はなく、一次リード線２３の引き出しが確保されれば、二次コイル３０は、基準軸８２に関して対称でもよい。

１０…コイル部品
１２…コア
１２ａ…第１コア
１２ｂ…第２コア
１３ａ，１３ｂ…ベース部
１４…中脚
１４ｃ…中心軸
１６，１８…側脚
２０…一次コイル
２１…一次コイル内周縁
２２…一次コイル外周縁
２３…一次リード線
２３ａ…横引出部
２３ｂ…縦引出部
３０…二次コイル
３１…二次コイル内周縁
３３…二次リード線
３４…巻回基部
３６…巻回頂部
４０…ボビン
４２…ボビン用基板
４２ａ…溝部
４４…第１中空筒部
４５…端部
４６…連通路
４７…リード用第２溝部
４８…ボビン鍔部
４９…係合突起
５０…ケース
５２…上鍔部
５２ａ…貫通孔
５４…第２中空筒部
５５ａ，５５ｂ…先端部
５６…中間鍔部
５７ａ…リード用第１溝部
５７ｂ…リード用第３溝部
５８…下鍔部
５９…側面部
５９ａ…係合孔
７０…一次端子
７２…二次端子
８０…中間領域

Claims (7)

1. 一次コイルが外周に巻回される第１中空筒部が形成してあるボビン基板を有するボビンと、
   前記一次コイルの外周に装着可能で二次コイルが外周に巻回される第２中空部が形成してあると共に、前記ボビン基板の上面に装着されるように前記第２中空部の下端に形成してある下鍔部が形成してあるケースと、
   を有するコイル部品であって、
   前記ボビン基板の長手方向の一方の端部には、前記一次コイルに接続するための複数の一次端子が前記ボビン基板の長手方向に突出して形成してあり、前記ボビン基板の長手方向の他方の端部には、前記二次コイルに接続するための複数の二次端子が前記ボビン基板の長手方向に突出して形成してあり、
   前記二次端子が形成してある前記ボビン基板の長手方向の端部まで前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部が少なくとも延びており、前記先端部には、前記二次コイルのリード線を前記二次端子との接続部に案内する複数のリード用第１溝部が形成してあり、
   前記一次コイルの外周縁と、前記二次コイルの内周縁との距離を、周方向に沿って変化させ、前記一次コイルの外周縁と前記二次コイルの内周縁の間に、前記一次コイルの一次リード線を通す中間領域を設けてあり、
   前記二次コイルの巻回基部の内周側では、前記一次コイルの外周縁が、前記第２中空筒部を挟んで前記二次コイルの内周縁に近接して配置され、
   前記二次コイルの巻回頂部の内周側では、前記一次コイルの外周縁と前記二次コイルの内周縁の距離が長くなり、前記中間領域が大きく形成され、
   前記一次コイルのリード線が、前記中間領域を通して、前記一次端子と接続されていることを特徴とするコイル部品。
2. 前記ボビン基板の端部には、前記リード用第１溝部に案内される前記リード線を、前記二次端子との接続部にさらに案内するリード用第２溝部が形成してあり、
   少なくとも前記リード用第２溝部に重なる位置まで、前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部が延びている請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記ボビン基板の端部と同等以上に、前記ケースの下鍔部の二次端子側先端部が突き出ている請求項１または２に記載のコイル部品。
4. 前記リード用第１溝部は、前記下鍔部の二次端子側先端部で、前記ボビン基板の端部に沿って形成してある請求項１〜３のいずれかに記載のコイル部品。
5. 前記ケースの前記第２中空筒部の上端には上鍔部が形成してあり、
   前記上鍔部と下鍔部との間に位置する前記第２中空筒部の外周には、少なくとも１つの中間鍔部が形成してあり、
   前記二次端子が形成してある前記ボビン基板の端部まで前記中間鍔部の先端部が延びており、前記中間鍔部の先端部には、前記二次コイルのリード線を前記二次端子との接続部に案内するリード用第３溝部が形成してある請求項１〜４のいずれかに記載のコイル部品。
6. 前記第１中空筒部の貫通孔には、一対のフェライトコアの中脚が、前記第１中空筒部の上下からそれぞれ挿入され、当該一対のフェライトコアの側脚およびベース部は、前記ケースおよびボビンの一部を外周から覆うように組み立てられる請求項１〜５のいずれかに記載のコイル部品。
7. 前記一次コイルは、基準軸に対して左右対称であり、前記二次コイルは、前記基準軸に関して左右非対称である請求項１〜６に記載のコイル部品。

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