コイル部品
【課題】所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能であり、しかも組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品を提供すること。
【解決手段】一次コイル２０が外周に巻回される第１中空筒部４４が形成してある第１ボビン基板４２を持つ第１ボビン４０と、第１ボビン４０に装着され、二次コイル３０が外周に巻回される第２中空筒部５４が形成してある第２ボビン基板５２を持つ第２ボビン５０と、を有するコイル部品１０である。一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、所定の基準方向Ｘに沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしている。
【解決手段】一次コイル２０が外周に巻回される第１中空筒部４４が形成してある第１ボビン基板４２を持つ第１ボビン４０と、第１ボビン４０に装着され、二次コイル３０が外周に巻回される第２中空筒部５４が形成してある第２ボビン基板５２を持つ第２ボビン５０と、を有するコイル部品１０である。一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、所定の基準方向Ｘに沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば共振用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部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
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点灯回路においては、高電圧化によって表示装置を駆動させるための共振用トランスとしてのリーケージトランスが、一般に用いられている。
【０００３】
リーケージトランスとしては、たとえば下記の特許文献１にも示すように、コイル部品の実装基板面に対して、コイルの巻軸が平行に配置される横タイプのコイル部品が知られている。このような横タイプのコイル部品では、実装基板面に対して上下方向への漏れ磁束が大きいという課題を有している。
【０００４】
漏れ磁束を小さくするために、横タイプのコイル部品の上下をアルミ板やアルミ箔で覆うことも考えられるが、放熱性が悪くなるという課題を有する。
【０００５】
また、その他のリーケージトランスとして、たとえば下記の特許文献２にも示すように、コイル部品の実装基板面に対して、コイルの巻軸が垂直に配置される縦タイプのコイル部品も知られている。縦タイプのコイル部品では、その構造のために、実装基板面に対して上下方向への漏れ磁束を小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、縦タイプのコイル部品では、一次コイルと二次コイルとが、同芯状に配置され、結合係数Ｋが良すぎて（たとえばＫ＝０．９５以上）、共振用トランスとしての安定動作が難しいという課題を有する。たとえば縦タイプのコイル部品において、所望のリーケージ特性を得るためには、同軸状に配置される一次コイルと二次コイルとの離間距離を微妙に調整したり、コアに漏洩用コアを追加したりしなければならないなどの課題を有している。そのため、従来の縦タイプのコイル部品では、組立が煩雑になり、特性のバラツキが生じやすいなどの課題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０８３９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１５８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能であり、しかも組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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第１ボビンと、
前記第１ボビンに装着され、二次コイルが外周に巻回される第２中空筒部が形成してある第２ボビンと、
を有するコイル部品であって、
前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしていることを特徴とする。
【００１０】
本発明者等は、所望のリーケージ特性を容易に得るための手段に関して、鋭意検討した結果、一次コイルの巻回中心と、二次コイルの巻回中心とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせることで、リーケージ特性を変化させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、一次コイルの巻回中心と、二次コイルの巻回中心とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせることで、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能になる。しかも、その位置ズレ量の制御は、一次コイルが巻回される第１中空筒部の外周形状の軸芯と、二次コイルが巻回される第２中空筒部の外周形状の軸芯とを、所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせるのみで実現させることができる。したがって、組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品を実現することができる。
【００１２】
好ましくは、前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられる。好ましくは、これらの第１貫通孔および第２貫通孔には、フェライトコアの中脚が挿入される。このような構造にすることで、コイル部品の組立が、さらに容易になる。
【００１３】
好ましくは、前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対する前記ズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、０．０５〜０．３０、さらに好ましくは０．０９〜０．２２の範囲にある。このズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が小さすぎると、本発明の効果が小さく、比（Ｌｘ／Ｌｏ）が大きすぎると、漏洩磁束が大きくなりすぎて、漏洩磁束による発熱などの問題が生じる。
【００１４】
好ましくは、前記フェライトコアが、分割可能な第１コアおよび第２コアで構成してあり、前記第１コアにおける第１中脚が、前記第１中空筒部の第１貫通孔の内部に入り込み、前記第２コアにおける第２中脚が、前記第２中空筒部の第２貫通孔の内部に入り込む。このような構造にすることで、コイル部品の組立が、さらに容易になる。
【００１５】
好ましくは、前記第１コアおよび第２コアのそれぞれのベース部および側脚とで、前記第１ボビンおよび前記第２ボビンの組み合わせを外側から覆っている。このような構造にすることで、漏洩磁束の防止を図ることができる。フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対して、ベース部および側脚の基準方向に沿った幅（Ｗ０）は、同一でも異なっていても良いが、略同一にすることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００１６】
前記フェライトコアの中脚の横断面は、特に限定されず、円形でも楕円形状であっても良いが、楕円形状である場合には、この楕円形状の長軸方向が、前記基準方向に一致することが好ましい。楕円形状の長軸方向に位置ずれさせることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００１７】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心と、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とは、前記基準方向に沿って、それぞれ相互に位置ズレしていても良いが、いずれか二つは、一致していても良い。
【００１８】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしていてもよい。反対側に位置ずれさせることで、一次コイルの巻回中心と二次コイルの巻回中心との位置ズレ量を大きくすることでができる。また、反対側に位置ずれさせることで、コイル部品の全体としての重心位置が、コイル部品の中心に近くなり、ハンドリング性も向上する。
【００１９】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、しかも、前記第１中空筒部の頂部が、前記第２ボビン基板の底部に形成された凹部に入り込むように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられてもよい。このように構成することで、さらにコイル部品の組立が容易になると共に、コイル部品の低背化にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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２Ａ】図２Ａは図１に示すコイル部品の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図１に示すコイル部品の背面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは図１に示すコイル部品の右側面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは図１に示すコイル部品の左側面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは図１に示すコイル部品の平面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは図１に示すコイル部品の底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは図１に示すコイル部品のIIIA−IIIAに沿う断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図１に示すコイル部品のIIIB−IIIBに沿う断面図である。
【図４】図４は図１に示すコイル部品の分解斜視図である。
【図５】図５は図１に示すコイル部品の一部省略斜視図である。
【図６】図６はフェライトコアの中脚と一次コイルと二次コイルとの位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１、図２Ａ〜図２Ｆ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、第１ボビン４０と、第２ボビン５０とを有する。
【００２２】
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、第２ボビン５０および第１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。
【００２３】
図３Ｂに示すように、コア１２は、それぞれ縦断面（Ｙ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。各コア１２ａ，１２ｂは、フェライトコアで構成され、Ｙ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Ｙ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Ｙ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。
【００２４】
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、Ｙ軸とＸ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軸がコイル部品１０の長手方向に一致し、Ｙ軸がフェライトコア１２におけるベース１３ａ，１３ｂの長手方向に一致している。
【００２５】
図４に示すように、第１ボビン４０は、略矩形平板状の第１ボビン基板４２を有する。第１ボビン基板４２の底面側が、コイル部品の設置面（実装基板面）となる。第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３には、複数（図示する例では４つ）の一次端子７０がＹ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。第１ボビン基板４２のＸ軸方向の他方の端部には、端子が形成されていないが、第２ボビン５０のＸ軸方向の他方の端部５３には、二次端子７２が形成してある。
【００２６】
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第１ボビン基板４２および第２ボビン基板５２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（図示省略）が接続され、二次端子７２には、二次コイル３０のリード部（図示省略）が接続される。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１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、第１ボビン上鍔部４８がＹ軸−Ｘ軸平面で第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。第１ボビン上鍔部４８と第１ボビン基板４２との間に位置する第１中空筒部４４の外周には、一次コイル２０をＺ軸方向に沿って分割配置するための１以上の第１ボビン中間鍔部４６が、第１ボビン上鍔部４８と平行に形成してあってもよい。
【００２８】
第１ボビン４０における第１ボビン基板、第１中空筒部４４、第１ボビン上鍔部４８および第１ボビン中間鍔部４６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。第１ボビン基板４２における第１中空筒部４４の内部には、Ｚ軸方向に貫通する第１貫通孔４４ａが形成してある。第１貫通孔４４ａの横断面形状は、後述する第２ボビン５０に形成してある第２貫通孔５４ａの横断面形状とも一致し、しかも、コア１２ａ（１２ｂも同様／以下同じ）における中脚１４ａ（１４ｂも同様／以下同じ）が挿入可能な楕円形状になっている。
【００２９】
第１中空筒部４４の外周には、一次コイル２０が巻回してあり、一次コイル２０の第１ボビン本体として機能し、第１ボビン中間鍔部４６により、二つのコイル２０ａ、２０ｂに分けられている。ただし、本発明では、これに限定されず、二つ以上のコイルに分割されていても良いし、単一のコイルであっても良い。
【００３０】
図４〜図６に示すように、一次コイル２０の内の少なくとも一つの一次コイル２０ａの内周縁２１ａは、第１中空筒部４４の外周形状に一致し、図６に示す平面図において、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。本実施形態では、他の一次コイル２０ｂの内周縁２１ｂの形状は、別の一次コイル２０ａの内周縁２１ａと同じ形状になっているが、必ずしも同じでなくても良い。
【００３１】
一次コイル２０ａ，２０ｂの外周縁２２ａ，２２ｂは、図３Ａおよび図３Ｂに示す断面において、後述する第２ボビン基板５２の外周縁からＺ軸方向の下方に延びている側部壁５５の内部に収まるようになっている。
【００３２】
図４および図５に示すように、第１ボビン用基板４２のＹ軸方向の両側上面には、図３Ｂに示す側部壁５５のＺ軸方向下方に形成してある凸部５２ａが着脱自在に嵌合する凹溝４２ａがＸ軸方向に沿って形成してある。
【００３３】
図３Ａ、図３Ｂおよび図４に示すように、第２ボビン５０は、二次コイル３０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。第２ボビン５０は、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。
【００３４】
第２中空筒部５４の内部には、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａに対して連通する第２貫通孔５４ａが形成してある。第２貫通孔５４ａには、第２コア１２ｂの中脚１４ｂを挿通可能になっている。
【００３５】
第２中空筒部５４のＺ軸方向の上端には、Ｙ−Ｘ軸平面に沿って第２ボビン上鍔部５８が形成してある。第２ボビン上鍔部５８は、第１ボビン４０の第１ボビン用基板４２に対向して備えられた第２ボビン５０の第２ボビン基板５２と平行に設けられ、設置面と平行に延在する。
【００３６】
第２ボビン上鍔部５８の中央部では、第２コア１２ｂの中脚１４ｂを挿通させるための第２貫通孔５４ａの上端が開口してある。また、第２ボビン上鍔部５８には、第２コア１２ｂのベース部１３ｂを設置するための設置溝部５２ｂが形成してある。
【００３７】
第２ボビン５０の第２中空筒部５４は、第２ボビン上鍔部５８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のＺ軸方向の下端には、第１ボビン基板４２よりも少し大きな矩形状の第２ボビン基板５２がＹ−Ｘ軸平面に沿って形成してある。第２ボビン基板５２は、第１ボビン用基板４２の上側表面を覆うように装着される。
【００３８】
第２ボビン基板５２のＹ軸方向の両側端部には、前述したように、Ｚ軸方向の下方に向かって張り出す側部壁５５が形成されている。側部壁５５の下端には、第１ボビン４０の凹溝４２ａと係合する凸部５２ａが形成してある。
【００３９】
第２ボビン上鍔部５８と第２ボビン基板５２との間に位置する第２中空筒部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以上の第２ボビン中間鍔部５６が、第２ボビン上鍔部５８と平行に、コイル部品１０の用途等に応じて設けられてもよい。
【００４０】
第２ボビン基板５２と第２ボビン中空筒部５４とが交差する部分で、第２ボビン基板５２の底面には、第１中空筒部４４の頂部に形成してある第１ボビン上鍔部４８が入り込むことが可能な収容凹部５４ｂが形成してある。収容凹部５４ｂの内径形状は、第２貫通孔５４ａの内径形状よりも大きく、その内径形状は、第１ボビン上鍔部４８の形状に対応し、その第１ボビン上鍔部４８の周囲を覆うと共に、一部の第１コイル２０ｂに外周を覆うようになっている。
【００４１】
これらの鍔部５６，５８と第２中空筒部５４と基板５２と側壁部５５とからなる第２ボビン５０は、射出成形などにより一体成形される。
【００４２】
本実施形態のコイル部品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、Ｚ軸方向に分割されて配置してある縦型構造を有している。
【００４３】
第２中空筒部５４の外周面形状は、図４〜図６に示す二次コイル３０の各分割コイル３０ａ，３０ｂを、所定の内周半径で楕円形状、またはその他の形状に巻回するために適した形状を有している。一方の分割コイル３０ａの内周縁３１ａは、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第２ボビン基板５２と中間鍔部５６との間に位置する中空筒部５４の外周面に接触する形状を有する。他方の分割コイル３０ｂの内周縁３１ｂは、中間鍔部５６と上鍔部５８との間に位置する中空筒部５４の外周面に接触する形状を有する。また、一方の分割コイル３０ａの外周縁３２ａは、他方の分割コイル３０ｂの外周縁３２ｂよりも大きな外径を有する。
【００４４】
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。
【００４５】
図５に示すように、一次端子７０が形成してある第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３付近まで、第１ボビン中間鍔部４６のＸ軸方向先端部が延びている。この先端部には、第１ボビン中間鍔部４６の上側に配置された一次コイル２０ｂのリード線を一次端子７０方向に案内するための案内切り欠き４６ａが形成してある。
【００４６】
また、一次端子７０が形成してある第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３には、案内凹部４３ａが一次端子７０の相互間に形成してあり、一次コイル２０ａ，２０ｂのリード線を一次端子７０方向に案内するようになっている。
【００４７】
図３Ａに示すように、二次端子７２が形成してある第２ボビン基板４２のＸ軸方向の他方の端部５３付近まで、第２ボビン中間鍔部５６のＸ軸方向先端部が延びている。この先端部には、第２ボビン中間鍔部５６の上側に配置された二次コイル３０ｂのリード線を二次端子７２方向に案内するための案内切り欠き５６ａが形成してある。
【００４８】
また図３Ａおよび図２Ｄに示すように、二次端子７２が形成してある第２ボビン基板５２のＸ軸方向の他方の端部５３には、案内凹部５３ａが二次端子７２の相互間に形成してあり、二次コイル３０ａ，３０ｂのリード線を二次端子７２方向に案内するようになっている。
【００４９】
本実施形態では、図６に示すように、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、所定の基準方向（この例では、Ｘ軸方向）に沿って所定のズレ量Ｌｘで位置ズレしていることに特徴を有する。なお、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とは、たとえば次のようにして求める。
【００５０】
本実施形態では、一次コイル２０は、Ｘ軸方向に長軸を有する楕円に近いたまご形状であり、その内の巻数が多い一次コイル２０ａの内周縁２１ａについて、Ｘ軸方向の長さＬ１を求める。そのＸ軸方向の長さＬ１の中点を、一次コイル２０ａの巻回中心Ｃ１とする。この実施形態では、一次コイル２０ａに比較して巻数が少ない一次コイル２０ｂの内周縁２１ｂは、一次コイル２０ａの内周縁２１ａと形状が一致することから、その巻回中心は、一次コイル２０ａの巻回中心Ｃ１と同じである。一次コイルが複数に分割してあり、その巻回中心が異なる場合には、その巻回数に応じた加重平均を巻回中心としても良い。
【００５１】
また、二次コイル３０に関しても同様であり、以下のようにして求めることができる。
【００５２】
本実施形態では、二次コイル３０は、Ｘ軸方向に長軸を有する楕円形状であり、その内の巻数が多い二次コイル３０ｂの内周縁３１ｂについて、Ｘ軸方向の長さＬ２を求める。そのＸ軸方向の長さＬ２の中点を、二次コイル３０ｂの巻回中心Ｃ２とする。この実施形態では、二次コイル３０ｂに比較して巻数が少ない二次コイル３０ａの内周縁３１ａは、二次コイル３０ｂの内周縁３１ｂと同芯なので、その巻回中心は、二次コイル３０ｂの巻回中心Ｃ２と同じである。二次コイルが複数に分割してあり、その巻回中心が異なる場合には、その巻回数に応じた加重平均を巻回中心としても良い。
【００５３】
なお、本実施形態では、Ｘ軸方向を基準方向とし、巻回中心をＸ軸方向にずらしたが、その他の方向にずらしても同様な効果が得られる。ただし、コイル部品１０の全体のコンパクト化を図るためには、楕円状の中脚１４ａ（１４ｂ）の長軸方向と、略楕円形状のコイル２０および３０の長軸方向と、巻回中心のズレ方向とのいずれか二つ以上が一致していることが好ましい。
【００５４】
本実施形態では、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿った基準長さＬ０に対するズレ量Ｌｘの比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、好ましくは０．０５〜０．３０、さらに好ましくは０．０９〜０．２２の範囲にある。このズレ量の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が小さすぎると、本実施形態の効果が小さく、比（Ｌｘ／Ｌｏ）が大きすぎると、漏洩磁束が大きくなりすぎて、漏洩磁束による発熱などの問題が生じる。
【００５５】
本実施形態では、フェライトコア１２が、分割可能な第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂで構成してあり、第１コア１２ａにおける第１中脚１４ａが、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａの内部に入り込み、第２コア１２ｂにおける第２中脚１４ｂが、第２中空筒部５４の第２貫通孔５４ａの内部に入り込む。このような構造にすることで、コイル部品１０の組立が、さらに容易になる。
【００５６】
また本実施形態では、第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂのそれぞれのベース部１３ａ，１３ｂおよび側脚１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂとで、第１ボビン４０および第２ボビン５０の組み合わせを外側から覆っている。このような構造にすることで、漏洩磁束の防止を図ることができる。しかも本実施形態では、フェライトコア１２の中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿った基準長さＬ０に対して、ベース部１２ａ，１２ｂおよび側脚１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂのＸ軸方向に沿った幅Ｗ０（図５参照）は、同一でも異なっていても良いが、略同一にすることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００５７】
なお、フェライトコア１２の中脚１４ａ，１４ｂの横断面は、特に限定されず、円形でも楕円形状であっても良いが、楕円形状である場合には、この楕円形状の長軸方向が、Ｘ軸方向に一致することが好ましい。楕円形状の長軸方向に位置ずれさせることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００５８】
さらに本実施形態では、図６に示すように、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿ったコア中心Ｃ０と、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とは、Ｘ軸方向に沿って、それぞれ相互に位置ズレしていても良いが、いずれか二つは、一致していても良い。
【００５９】
特に、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿ったコア中心Ｃ０に対して、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、Ｘ軸方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしていてもよい。
【００６０】
たとえばコア中心Ｃ０に対しての一次コイル２０の巻回中心Ｃ１の距離Ｌｘ１と、コア中心Ｃ０に対しての二次コイル３０の巻回中心Ｃ２の距離Ｌｘ２との和が、ズレ量Ｌｘとなるようにしても良い。このように反対側に位置ずれさせることで、一次コイルの巻回中心Ｃ１と二次コイルの巻回中心Ｃ２との位置ズレ量Ｌｘを大きくすることでができる。また、反対側に位置ずれさせることで、コイル部品１０の全体としての重心位置が、コイル部品１０の中心に近くなり、ハンドリング性も向上する。
【００６１】
さらに本実施形態では、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａと第２中空筒部５４の第２貫通孔５４ａとが連通するように、しかも、第１中空筒部４４の頂部が、第２ボビン基板５２の底部に形成された凹部５４ｂに入り込むように、第１ボビン４０と第２ボビン５０とが組み立てられる。このように構成することで、さらにコイル部品１０の組立が容易になると共に、コイル部品１０の低背化にも寄与する。
【００６２】
本実施形態によれば、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量Ｌｘで位置ズレさせることで、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能になる。しかも、その位置ズレ量Ｌｘの制御は、一次コイル２０が巻回される第１中空筒部４４の外周形状の軸芯と、二次コイル３０が巻回される第２中空筒部５４の外周形状の軸芯とを、所定のズレ量Ｌｘで位置ズレさせるのみで実現させることができる。したがって、組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品１０を実現することができる。
【００６３】
たとえばズレＬｘ＝０である従来のコイル部品のリーケージ特性を示すインダクタンスＬｒに比較して、ズレの比率Ｌｘ／Ｌ０が０．０９〜０．２２である本実施形態のコイル部品では、インダクタンスＬｒが、１．７〜２．４倍となり、共振トランスとして用いて好適なリーケージトランスを実現することができる。しかも、本実施形態のコイル部品の構造は、漏洩磁束が、基本的に多くない構造なので、発熱によるロスも抑制することができる。
なお、結合係数Ｋで比較すれば、ズレＬｘ＝０である従来のコイル部品の結合係数Ｋに比較して、ズレの比率Ｌｘ／Ｌ０が０．０９〜０．２２である本実施形態のコイル部品では、結合係数Ｋが、０．９５〜０．９２倍となり、共振トランスとして用いて好適なリーケージトランスを実現することができる。
【００６４】
本実施形態に係るコイル部品１０は、図４に示す各部材を組み立てると共に、第１ボビン４０および第２ボビン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４などを用いて説明する。コイル部品１０の作製においては、まず、一次端子７０および二次端子７２を取り付けた第１ボビン４０を準備する。第１ボビン４０の材質は特に限定されないが、第１ボビン４０は、樹脂等の絶縁材料によって形成される。
【００６５】
次に、第１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は、一次端子７０に絡げられて接続される（図示省略）。
【００６６】
次に、一次コイル２０が形成された第１ボビン４０に対して、図２に示す第２ボビン５０を取り付ける。第２ボビン５０における第２中空筒部５４の外周には、二次コイル３０が巻回してある。
【００６７】
第２ボビン５０と第１ボビン４０とは、図３Ｂに示すように、第１ボビン基板４２の表面に形成してある凹溝４２ａに、第２ボビン基板５２の側部壁５５の底部に形成してある凸部５２ａを嵌合させることによって組み立てられる。また、第２ボビン５０と第１ボビン４０とは、必要に応じて接着等により固定される。
【００６８】
次に、一次コイル２０、二次コイル３０、第２ボビン５０および第１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。
【００６９】
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、または外周をテープで巻かれることによって、第２ボビン５０および第１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。
【００７０】
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、図３Ａおよび図３Ｂ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。
【００７１】
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。
【００７２】
なお、上述の実施形態において、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、一次コイル２０および二次コイル３０は、同じ楕円形状である必要はなく、たとえば一方が楕円形状で他方が円形状でも良い。
【００７３】
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、第１ボビン４０に装着されるコイルを一次コイルと称し、第２ボビン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。
【００７４】
さらに、上述した実施形態では、第１ボビン４０と第２ボビン５０とをＺ軸方向の上下方向から組み立ててコイル部品を構成する構造であるが、それに限定されない。たとえば第１ボビン４０または第２ボビン５０のいずれか一方には、水平方向に開口する収容凹部が形成してあり、その収容凹部に対して、水平方向からスライド式に、いずれか他方が組み付けられるスライド組立構造のコイル部品であっても良い。
【符号の説明】
【００７５】
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
１４ａ，１４ｂ…中脚
１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ…側脚
２０，２０ａ，２０ｂ…一次コイル
２１ａ，２１ｂ…一次コイル内周縁
２２ａ，２２ｂ…一次コイル外周縁
３０，３０ａ，３０ｂ…二次コイル
３１ａ，３１ｂ…二次コイル内周縁
３２ａ，３２ｂ…一次コイル外周縁
４０…第１ボビン
４２…第１ボビン用基板
４４…第１中空筒部
４４ａ…貫通孔
４６…第１ボビン中間鍔部
４８…第１ボビン上鍔部
５０…第２ボビン
５２…第２ボビン基板
５４…第２中空筒部
５４ａ…貫通孔
５６…第２ボビン中間鍔部
５８…第２ボビン上鍔部
７０…一次端子
７２…二次端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば共振用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部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
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点灯回路においては、高電圧化によって表示装置を駆動させるための共振用トランスとしてのリーケージトランスが、一般に用いられている。
【０００３】
リーケージトランスとしては、たとえば下記の特許文献１にも示すように、コイル部品の実装基板面に対して、コイルの巻軸が平行に配置される横タイプのコイル部品が知られている。このような横タイプのコイル部品では、実装基板面に対して上下方向への漏れ磁束が大きいという課題を有している。
【０００４】
漏れ磁束を小さくするために、横タイプのコイル部品の上下をアルミ板やアルミ箔で覆うことも考えられるが、放熱性が悪くなるという課題を有する。
【０００５】
また、その他のリーケージトランスとして、たとえば下記の特許文献２にも示すように、コイル部品の実装基板面に対して、コイルの巻軸が垂直に配置される縦タイプのコイル部品も知られている。縦タイプのコイル部品では、その構造のために、実装基板面に対して上下方向への漏れ磁束を小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、縦タイプのコイル部品では、一次コイルと二次コイルとが、同芯状に配置され、結合係数Ｋが良すぎて（たとえばＫ＝０．９５以上）、共振用トランスとしての安定動作が難しいという課題を有する。たとえば縦タイプのコイル部品において、所望のリーケージ特性を得るためには、同軸状に配置される一次コイルと二次コイルとの離間距離を微妙に調整したり、コアに漏洩用コアを追加したりしなければならないなどの課題を有している。そのため、従来の縦タイプのコイル部品では、組立が煩雑になり、特性のバラツキが生じやすいなどの課題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０８３９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１５８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能であり、しかも組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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第１ボビンと、
前記第１ボビンに装着され、二次コイルが外周に巻回される第２中空筒部が形成してある第２ボビンと、
を有するコイル部品であって、
前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしていることを特徴とする。
【００１０】
本発明者等は、所望のリーケージ特性を容易に得るための手段に関して、鋭意検討した結果、一次コイルの巻回中心と、二次コイルの巻回中心とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせることで、リーケージ特性を変化させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、一次コイルの巻回中心と、二次コイルの巻回中心とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせることで、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能になる。しかも、その位置ズレ量の制御は、一次コイルが巻回される第１中空筒部の外周形状の軸芯と、二次コイルが巻回される第２中空筒部の外周形状の軸芯とを、所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレさせるのみで実現させることができる。したがって、組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品を実現することができる。
【００１２】
好ましくは、前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられる。好ましくは、これらの第１貫通孔および第２貫通孔には、フェライトコアの中脚が挿入される。このような構造にすることで、コイル部品の組立が、さらに容易になる。
【００１３】
好ましくは、前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対する前記ズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、０．０５〜０．３０、さらに好ましくは０．０９〜０．２２の範囲にある。このズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が小さすぎると、本発明の効果が小さく、比（Ｌｘ／Ｌｏ）が大きすぎると、漏洩磁束が大きくなりすぎて、漏洩磁束による発熱などの問題が生じる。
【００１４】
好ましくは、前記フェライトコアが、分割可能な第１コアおよび第２コアで構成してあり、前記第１コアにおける第１中脚が、前記第１中空筒部の第１貫通孔の内部に入り込み、前記第２コアにおける第２中脚が、前記第２中空筒部の第２貫通孔の内部に入り込む。このような構造にすることで、コイル部品の組立が、さらに容易になる。
【００１５】
好ましくは、前記第１コアおよび第２コアのそれぞれのベース部および側脚とで、前記第１ボビンおよび前記第２ボビンの組み合わせを外側から覆っている。このような構造にすることで、漏洩磁束の防止を図ることができる。フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対して、ベース部および側脚の基準方向に沿った幅（Ｗ０）は、同一でも異なっていても良いが、略同一にすることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００１６】
前記フェライトコアの中脚の横断面は、特に限定されず、円形でも楕円形状であっても良いが、楕円形状である場合には、この楕円形状の長軸方向が、前記基準方向に一致することが好ましい。楕円形状の長軸方向に位置ずれさせることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００１７】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心と、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とは、前記基準方向に沿って、それぞれ相互に位置ズレしていても良いが、いずれか二つは、一致していても良い。
【００１８】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしていてもよい。反対側に位置ずれさせることで、一次コイルの巻回中心と二次コイルの巻回中心との位置ズレ量を大きくすることでができる。また、反対側に位置ずれさせることで、コイル部品の全体としての重心位置が、コイル部品の中心に近くなり、ハンドリング性も向上する。
【００１９】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、しかも、前記第１中空筒部の頂部が、前記第２ボビン基板の底部に形成された凹部に入り込むように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられてもよい。このように構成することで、さらにコイル部品の組立が容易になると共に、コイル部品の低背化にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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２Ａ】図２Ａは図１に示すコイル部品の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図１に示すコイル部品の背面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは図１に示すコイル部品の右側面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは図１に示すコイル部品の左側面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは図１に示すコイル部品の平面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは図１に示すコイル部品の底面図である。
【図３Ａ】図３Ａは図１に示すコイル部品のIIIA−IIIAに沿う断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図１に示すコイル部品のIIIB−IIIBに沿う断面図である。
【図４】図４は図１に示すコイル部品の分解斜視図である。
【図５】図５は図１に示すコイル部品の一部省略斜視図である。
【図６】図６はフェライトコアの中脚と一次コイルと二次コイルとの位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１、図２Ａ〜図２Ｆ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、第１ボビン４０と、第２ボビン５０とを有する。
【００２２】
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、第２ボビン５０および第１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。
【００２３】
図３Ｂに示すように、コア１２は、それぞれ縦断面（Ｙ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。各コア１２ａ，１２ｂは、フェライトコアで構成され、Ｙ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Ｙ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Ｙ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。
【００２４】
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、Ｙ軸とＸ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軸がコイル部品１０の長手方向に一致し、Ｙ軸がフェライトコア１２におけるベース１３ａ，１３ｂの長手方向に一致している。
【００２５】
図４に示すように、第１ボビン４０は、略矩形平板状の第１ボビン基板４２を有する。第１ボビン基板４２の底面側が、コイル部品の設置面（実装基板面）となる。第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３には、複数（図示する例では４つ）の一次端子７０がＹ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。第１ボビン基板４２のＸ軸方向の他方の端部には、端子が形成されていないが、第２ボビン５０のＸ軸方向の他方の端部５３には、二次端子７２が形成してある。
【００２６】
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第１ボビン基板４２および第２ボビン基板５２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（図示省略）が接続され、二次端子７２には、二次コイル３０のリード部（図示省略）が接続される。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１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、第１ボビン上鍔部４８がＹ軸−Ｘ軸平面で第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。第１ボビン上鍔部４８と第１ボビン基板４２との間に位置する第１中空筒部４４の外周には、一次コイル２０をＺ軸方向に沿って分割配置するための１以上の第１ボビン中間鍔部４６が、第１ボビン上鍔部４８と平行に形成してあってもよい。
【００２８】
第１ボビン４０における第１ボビン基板、第１中空筒部４４、第１ボビン上鍔部４８および第１ボビン中間鍔部４６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。第１ボビン基板４２における第１中空筒部４４の内部には、Ｚ軸方向に貫通する第１貫通孔４４ａが形成してある。第１貫通孔４４ａの横断面形状は、後述する第２ボビン５０に形成してある第２貫通孔５４ａの横断面形状とも一致し、しかも、コア１２ａ（１２ｂも同様／以下同じ）における中脚１４ａ（１４ｂも同様／以下同じ）が挿入可能な楕円形状になっている。
【００２９】
第１中空筒部４４の外周には、一次コイル２０が巻回してあり、一次コイル２０の第１ボビン本体として機能し、第１ボビン中間鍔部４６により、二つのコイル２０ａ、２０ｂに分けられている。ただし、本発明では、これに限定されず、二つ以上のコイルに分割されていても良いし、単一のコイルであっても良い。
【００３０】
図４〜図６に示すように、一次コイル２０の内の少なくとも一つの一次コイル２０ａの内周縁２１ａは、第１中空筒部４４の外周形状に一致し、図６に示す平面図において、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。本実施形態では、他の一次コイル２０ｂの内周縁２１ｂの形状は、別の一次コイル２０ａの内周縁２１ａと同じ形状になっているが、必ずしも同じでなくても良い。
【００３１】
一次コイル２０ａ，２０ｂの外周縁２２ａ，２２ｂは、図３Ａおよび図３Ｂに示す断面において、後述する第２ボビン基板５２の外周縁からＺ軸方向の下方に延びている側部壁５５の内部に収まるようになっている。
【００３２】
図４および図５に示すように、第１ボビン用基板４２のＹ軸方向の両側上面には、図３Ｂに示す側部壁５５のＺ軸方向下方に形成してある凸部５２ａが着脱自在に嵌合する凹溝４２ａがＸ軸方向に沿って形成してある。
【００３３】
図３Ａ、図３Ｂおよび図４に示すように、第２ボビン５０は、二次コイル３０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。第２ボビン５０は、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。
【００３４】
第２中空筒部５４の内部には、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａに対して連通する第２貫通孔５４ａが形成してある。第２貫通孔５４ａには、第２コア１２ｂの中脚１４ｂを挿通可能になっている。
【００３５】
第２中空筒部５４のＺ軸方向の上端には、Ｙ−Ｘ軸平面に沿って第２ボビン上鍔部５８が形成してある。第２ボビン上鍔部５８は、第１ボビン４０の第１ボビン用基板４２に対向して備えられた第２ボビン５０の第２ボビン基板５２と平行に設けられ、設置面と平行に延在する。
【００３６】
第２ボビン上鍔部５８の中央部では、第２コア１２ｂの中脚１４ｂを挿通させるための第２貫通孔５４ａの上端が開口してある。また、第２ボビン上鍔部５８には、第２コア１２ｂのベース部１３ｂを設置するための設置溝部５２ｂが形成してある。
【００３７】
第２ボビン５０の第２中空筒部５４は、第２ボビン上鍔部５８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のＺ軸方向の下端には、第１ボビン基板４２よりも少し大きな矩形状の第２ボビン基板５２がＹ−Ｘ軸平面に沿って形成してある。第２ボビン基板５２は、第１ボビン用基板４２の上側表面を覆うように装着される。
【００３８】
第２ボビン基板５２のＹ軸方向の両側端部には、前述したように、Ｚ軸方向の下方に向かって張り出す側部壁５５が形成されている。側部壁５５の下端には、第１ボビン４０の凹溝４２ａと係合する凸部５２ａが形成してある。
【００３９】
第２ボビン上鍔部５８と第２ボビン基板５２との間に位置する第２中空筒部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以上の第２ボビン中間鍔部５６が、第２ボビン上鍔部５８と平行に、コイル部品１０の用途等に応じて設けられてもよい。
【００４０】
第２ボビン基板５２と第２ボビン中空筒部５４とが交差する部分で、第２ボビン基板５２の底面には、第１中空筒部４４の頂部に形成してある第１ボビン上鍔部４８が入り込むことが可能な収容凹部５４ｂが形成してある。収容凹部５４ｂの内径形状は、第２貫通孔５４ａの内径形状よりも大きく、その内径形状は、第１ボビン上鍔部４８の形状に対応し、その第１ボビン上鍔部４８の周囲を覆うと共に、一部の第１コイル２０ｂに外周を覆うようになっている。
【００４１】
これらの鍔部５６，５８と第２中空筒部５４と基板５２と側壁部５５とからなる第２ボビン５０は、射出成形などにより一体成形される。
【００４２】
本実施形態のコイル部品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、Ｚ軸方向に分割されて配置してある縦型構造を有している。
【００４３】
第２中空筒部５４の外周面形状は、図４〜図６に示す二次コイル３０の各分割コイル３０ａ，３０ｂを、所定の内周半径で楕円形状、またはその他の形状に巻回するために適した形状を有している。一方の分割コイル３０ａの内周縁３１ａは、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第２ボビン基板５２と中間鍔部５６との間に位置する中空筒部５４の外周面に接触する形状を有する。他方の分割コイル３０ｂの内周縁３１ｂは、中間鍔部５６と上鍔部５８との間に位置する中空筒部５４の外周面に接触する形状を有する。また、一方の分割コイル３０ａの外周縁３２ａは、他方の分割コイル３０ｂの外周縁３２ｂよりも大きな外径を有する。
【００４４】
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。
【００４５】
図５に示すように、一次端子７０が形成してある第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３付近まで、第１ボビン中間鍔部４６のＸ軸方向先端部が延びている。この先端部には、第１ボビン中間鍔部４６の上側に配置された一次コイル２０ｂのリード線を一次端子７０方向に案内するための案内切り欠き４６ａが形成してある。
【００４６】
また、一次端子７０が形成してある第１ボビン基板４２のＸ軸方向の一方の端部４３には、案内凹部４３ａが一次端子７０の相互間に形成してあり、一次コイル２０ａ，２０ｂのリード線を一次端子７０方向に案内するようになっている。
【００４７】
図３Ａに示すように、二次端子７２が形成してある第２ボビン基板４２のＸ軸方向の他方の端部５３付近まで、第２ボビン中間鍔部５６のＸ軸方向先端部が延びている。この先端部には、第２ボビン中間鍔部５６の上側に配置された二次コイル３０ｂのリード線を二次端子７２方向に案内するための案内切り欠き５６ａが形成してある。
【００４８】
また図３Ａおよび図２Ｄに示すように、二次端子７２が形成してある第２ボビン基板５２のＸ軸方向の他方の端部５３には、案内凹部５３ａが二次端子７２の相互間に形成してあり、二次コイル３０ａ，３０ｂのリード線を二次端子７２方向に案内するようになっている。
【００４９】
本実施形態では、図６に示すように、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、所定の基準方向（この例では、Ｘ軸方向）に沿って所定のズレ量Ｌｘで位置ズレしていることに特徴を有する。なお、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とは、たとえば次のようにして求める。
【００５０】
本実施形態では、一次コイル２０は、Ｘ軸方向に長軸を有する楕円に近いたまご形状であり、その内の巻数が多い一次コイル２０ａの内周縁２１ａについて、Ｘ軸方向の長さＬ１を求める。そのＸ軸方向の長さＬ１の中点を、一次コイル２０ａの巻回中心Ｃ１とする。この実施形態では、一次コイル２０ａに比較して巻数が少ない一次コイル２０ｂの内周縁２１ｂは、一次コイル２０ａの内周縁２１ａと形状が一致することから、その巻回中心は、一次コイル２０ａの巻回中心Ｃ１と同じである。一次コイルが複数に分割してあり、その巻回中心が異なる場合には、その巻回数に応じた加重平均を巻回中心としても良い。
【００５１】
また、二次コイル３０に関しても同様であり、以下のようにして求めることができる。
【００５２】
本実施形態では、二次コイル３０は、Ｘ軸方向に長軸を有する楕円形状であり、その内の巻数が多い二次コイル３０ｂの内周縁３１ｂについて、Ｘ軸方向の長さＬ２を求める。そのＸ軸方向の長さＬ２の中点を、二次コイル３０ｂの巻回中心Ｃ２とする。この実施形態では、二次コイル３０ｂに比較して巻数が少ない二次コイル３０ａの内周縁３１ａは、二次コイル３０ｂの内周縁３１ｂと同芯なので、その巻回中心は、二次コイル３０ｂの巻回中心Ｃ２と同じである。二次コイルが複数に分割してあり、その巻回中心が異なる場合には、その巻回数に応じた加重平均を巻回中心としても良い。
【００５３】
なお、本実施形態では、Ｘ軸方向を基準方向とし、巻回中心をＸ軸方向にずらしたが、その他の方向にずらしても同様な効果が得られる。ただし、コイル部品１０の全体のコンパクト化を図るためには、楕円状の中脚１４ａ（１４ｂ）の長軸方向と、略楕円形状のコイル２０および３０の長軸方向と、巻回中心のズレ方向とのいずれか二つ以上が一致していることが好ましい。
【００５４】
本実施形態では、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿った基準長さＬ０に対するズレ量Ｌｘの比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、好ましくは０．０５〜０．３０、さらに好ましくは０．０９〜０．２２の範囲にある。このズレ量の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が小さすぎると、本実施形態の効果が小さく、比（Ｌｘ／Ｌｏ）が大きすぎると、漏洩磁束が大きくなりすぎて、漏洩磁束による発熱などの問題が生じる。
【００５５】
本実施形態では、フェライトコア１２が、分割可能な第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂで構成してあり、第１コア１２ａにおける第１中脚１４ａが、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａの内部に入り込み、第２コア１２ｂにおける第２中脚１４ｂが、第２中空筒部５４の第２貫通孔５４ａの内部に入り込む。このような構造にすることで、コイル部品１０の組立が、さらに容易になる。
【００５６】
また本実施形態では、第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂのそれぞれのベース部１３ａ，１３ｂおよび側脚１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂとで、第１ボビン４０および第２ボビン５０の組み合わせを外側から覆っている。このような構造にすることで、漏洩磁束の防止を図ることができる。しかも本実施形態では、フェライトコア１２の中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿った基準長さＬ０に対して、ベース部１２ａ，１２ｂおよび側脚１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂのＸ軸方向に沿った幅Ｗ０（図５参照）は、同一でも異なっていても良いが、略同一にすることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００５７】
なお、フェライトコア１２の中脚１４ａ，１４ｂの横断面は、特に限定されず、円形でも楕円形状であっても良いが、楕円形状である場合には、この楕円形状の長軸方向が、Ｘ軸方向に一致することが好ましい。楕円形状の長軸方向に位置ずれさせることで、リーケージ特性の調整が容易である。
【００５８】
さらに本実施形態では、図６に示すように、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿ったコア中心Ｃ０と、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とは、Ｘ軸方向に沿って、それぞれ相互に位置ズレしていても良いが、いずれか二つは、一致していても良い。
【００５９】
特に、フェライトコアの中脚１４ａ，１４ｂにおけるＸ軸方向に沿ったコア中心Ｃ０に対して、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とが、Ｘ軸方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしていてもよい。
【００６０】
たとえばコア中心Ｃ０に対しての一次コイル２０の巻回中心Ｃ１の距離Ｌｘ１と、コア中心Ｃ０に対しての二次コイル３０の巻回中心Ｃ２の距離Ｌｘ２との和が、ズレ量Ｌｘとなるようにしても良い。このように反対側に位置ずれさせることで、一次コイルの巻回中心Ｃ１と二次コイルの巻回中心Ｃ２との位置ズレ量Ｌｘを大きくすることでができる。また、反対側に位置ずれさせることで、コイル部品１０の全体としての重心位置が、コイル部品１０の中心に近くなり、ハンドリング性も向上する。
【００６１】
さらに本実施形態では、第１中空筒部４４の第１貫通孔４４ａと第２中空筒部５４の第２貫通孔５４ａとが連通するように、しかも、第１中空筒部４４の頂部が、第２ボビン基板５２の底部に形成された凹部５４ｂに入り込むように、第１ボビン４０と第２ボビン５０とが組み立てられる。このように構成することで、さらにコイル部品１０の組立が容易になると共に、コイル部品１０の低背化にも寄与する。
【００６２】
本実施形態によれば、一次コイル２０の巻回中心Ｃ１と、二次コイル３０の巻回中心Ｃ２とを、所定の基準方向に沿って所定のズレ量Ｌｘで位置ズレさせることで、所望のリーケージ特性を容易に得ることが可能になる。しかも、その位置ズレ量Ｌｘの制御は、一次コイル２０が巻回される第１中空筒部４４の外周形状の軸芯と、二次コイル３０が巻回される第２中空筒部５４の外周形状の軸芯とを、所定のズレ量Ｌｘで位置ズレさせるのみで実現させることができる。したがって、組立が容易で特性のバラツキが少ないコイル部品１０を実現することができる。
【００６３】
たとえばズレＬｘ＝０である従来のコイル部品のリーケージ特性を示すインダクタンスＬｒに比較して、ズレの比率Ｌｘ／Ｌ０が０．０９〜０．２２である本実施形態のコイル部品では、インダクタンスＬｒが、１．７〜２．４倍となり、共振トランスとして用いて好適なリーケージトランスを実現することができる。しかも、本実施形態のコイル部品の構造は、漏洩磁束が、基本的に多くない構造なので、発熱によるロスも抑制することができる。
なお、結合係数Ｋで比較すれば、ズレＬｘ＝０である従来のコイル部品の結合係数Ｋに比較して、ズレの比率Ｌｘ／Ｌ０が０．０９〜０．２２である本実施形態のコイル部品では、結合係数Ｋが、０．９５〜０．９２倍となり、共振トランスとして用いて好適なリーケージトランスを実現することができる。
【００６４】
本実施形態に係るコイル部品１０は、図４に示す各部材を組み立てると共に、第１ボビン４０および第２ボビン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４などを用いて説明する。コイル部品１０の作製においては、まず、一次端子７０および二次端子７２を取り付けた第１ボビン４０を準備する。第１ボビン４０の材質は特に限定されないが、第１ボビン４０は、樹脂等の絶縁材料によって形成される。
【００６５】
次に、第１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は、一次端子７０に絡げられて接続される（図示省略）。
【００６６】
次に、一次コイル２０が形成された第１ボビン４０に対して、図２に示す第２ボビン５０を取り付ける。第２ボビン５０における第２中空筒部５４の外周には、二次コイル３０が巻回してある。
【００６７】
第２ボビン５０と第１ボビン４０とは、図３Ｂに示すように、第１ボビン基板４２の表面に形成してある凹溝４２ａに、第２ボビン基板５２の側部壁５５の底部に形成してある凸部５２ａを嵌合させることによって組み立てられる。また、第２ボビン５０と第１ボビン４０とは、必要に応じて接着等により固定される。
【００６８】
次に、一次コイル２０、二次コイル３０、第２ボビン５０および第１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。
【００６９】
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、または外周をテープで巻かれることによって、第２ボビン５０および第１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。
【００７０】
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、図３Ａおよび図３Ｂ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。
【００７１】
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。
【００７２】
なお、上述の実施形態において、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、一次コイル２０および二次コイル３０は、同じ楕円形状である必要はなく、たとえば一方が楕円形状で他方が円形状でも良い。
【００７３】
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、第１ボビン４０に装着されるコイルを一次コイルと称し、第２ボビン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。
【００７４】
さらに、上述した実施形態では、第１ボビン４０と第２ボビン５０とをＺ軸方向の上下方向から組み立ててコイル部品を構成する構造であるが、それに限定されない。たとえば第１ボビン４０または第２ボビン５０のいずれか一方には、水平方向に開口する収容凹部が形成してあり、その収容凹部に対して、水平方向からスライド式に、いずれか他方が組み付けられるスライド組立構造のコイル部品であっても良い。
【符号の説明】
【００７５】
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
１４ａ，１４ｂ…中脚
１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ…側脚
２０，２０ａ，２０ｂ…一次コイル
２１ａ，２１ｂ…一次コイル内周縁
２２ａ，２２ｂ…一次コイル外周縁
３０，３０ａ，３０ｂ…二次コイル
３１ａ，３１ｂ…二次コイル内周縁
３２ａ，３２ｂ…一次コイル外周縁
４０…第１ボビン
４２…第１ボビン用基板
４４…第１中空筒部
４４ａ…貫通孔
４６…第１ボビン中間鍔部
４８…第１ボビン上鍔部
５０…第２ボビン
５２…第２ボビン基板
５４…第２中空筒部
５４ａ…貫通孔
５６…第２ボビン中間鍔部
５８…第２ボビン上鍔部
７０…一次端子
７２…二次端子
【特許請求の範囲】
【請求項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第１ボビンと、
前記第１ボビンに装着され、二次コイルが外周に巻回される第２中空筒部が形成してある第２ボビンと、
を有するコイル部品であって、
前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしていることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられ、
これらの第１貫通孔および第２貫通孔には、フェライトコアの中脚が挿入され、
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対する前記ズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、０．０５〜０．３０の範囲にある請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記フェライトコアが、分割可能な第１コアおよび第２コアで構成してあり、前記第１コアにおける第１中脚が、前記第１中空筒部の第１貫通孔の内部に入り込み、
前記第２コアにおける第２中脚が、前記第２中空筒部の第２貫通孔の内部に入り込み、
前記第１コアおよび第２コアのそれぞれのベース部および側脚とで、前記第１ボビンおよび前記第２ボビンの組み合わせを外側から覆っている請求項２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記フェライトコアの中脚の横断面が楕円形状であり、この楕円形状の長軸方向が、前記基準方向に一致する請求項２または３に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ位置ズレしている請求項２〜４のいずれかに記載のコイル部品。
【請求項６】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしている請求項５に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、しかも、前記第１中空筒部の頂部が、前記第２ボビン基板の底部に形成された凹部に入り込むように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられる請求項１〜６のいずれかに記載のコイル部品。
【請求項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第１ボビンと、
前記第１ボビンに装着され、二次コイルが外周に巻回される第２中空筒部が形成してある第２ボビンと、
を有するコイル部品であって、
前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、所定の基準方向に沿って所定のズレ量（Ｌｘ）で位置ズレしていることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられ、
これらの第１貫通孔および第２貫通孔には、フェライトコアの中脚が挿入され、
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿った基準長さ（Ｌ０）に対する前記ズレ量（Ｌｘ）の比（Ｌｘ／Ｌｏ）が、０．０５〜０．３０の範囲にある請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記フェライトコアが、分割可能な第１コアおよび第２コアで構成してあり、前記第１コアにおける第１中脚が、前記第１中空筒部の第１貫通孔の内部に入り込み、
前記第２コアにおける第２中脚が、前記第２中空筒部の第２貫通孔の内部に入り込み、
前記第１コアおよび第２コアのそれぞれのベース部および側脚とで、前記第１ボビンおよび前記第２ボビンの組み合わせを外側から覆っている請求項２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記フェライトコアの中脚の横断面が楕円形状であり、この楕円形状の長軸方向が、前記基準方向に一致する請求項２または３に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ位置ズレしている請求項２〜４のいずれかに記載のコイル部品。
【請求項６】
前記フェライトコアの中脚における前記基準方向に沿ったコア中心に対して、前記一次コイルの巻回中心と、前記二次コイルの巻回中心とが、前記基準方向に沿って、それぞれ反対側に位置ズレしている請求項５に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記第１中空筒部の第１貫通孔と前記第２中空筒部の第２貫通孔とが連通するように、しかも、前記第１中空筒部の頂部が、前記第２ボビン基板の底部に形成された凹部に入り込むように、前記第１ボビンと第２ボビンとが組み立てられる請求項１〜６のいずれかに記載のコイル部品。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８０８８１（Ｐ２０１３−８０８８１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１２９２（Ｐ２０１１−２２１２９２）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（５１１１１２２６１）ＴＤＫ韓国株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【出願人】（５１１１１２２６１）ＴＤＫ韓国株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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