(57)【要約】【課題】従来トランスの冷却構造では巻線部分の厚み等の影響を受けてしまうという課題があり、この従来トランスを回路基板に実施した後では、回路基板の裏表間の冷却効果が得られにくかった。【解決手段】少なくともボビン１２に巻いた巻線１７と、ボビン１２に固定したＵコア１５と、を有する薄型コイル１１であって、前記ボビン１２の前記磁脚２３に面する部分に、通風孔１４を設けることで、Ｕコア１５と巻線１７とを同時に空冷することができ、更に回路基板１９に実装した後でも、前記通風孔１４によって回路基板１９の裏表間での空冷効果を高められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ボビンに巻いた巻線と、前記ボビンに固定した磁脚を有するＵコアと、を有する薄型コイルであって、
前記ボビンの前記磁脚に面する部分に、通風孔を設けた薄型コイル。
【請求項２】
巻線の一部を、通風孔を介して磁脚側に露出させた請求項１記載の薄型コイル。
【請求項３】
少なくとも、ボビンに巻いた巻線と、ボビンに固定した磁脚を有するＵコアと、を有する薄型コイルと、
この薄型コイルの一部を挿入する孔を有する回路基板と、
を有する電源であって、
前記ボビンの前記磁脚に面する部分に、通風孔を設けている電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型ディスプレイ（例えば、液晶テレビやプラズマテレビ、ＥＬテレビ等の壁かけ用のもの）等やＩＨ調理器を始めとする各種電気製品の電源回路等に使う薄型コイルとこれを用いた電源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄型ＴＶは、更なる薄型化や、低消費電力化が求められている。そのため、これら電気製品に使われる電源（電源モジュールや電源ユニット等も含む）において、その薄型化、低消費電力化が、急務となっている。そのため電源に用いるトランスやチョークコイル（本発明の薄型コイルにはトランスやチョークコイルも含む）においては、低背化（あるいは薄型化）、高放熱化（高放熱化することによって、コイル部の電気抵抗が低下し、機器の低消費電力化が実現できる）が求められる。こうした課題に対して、コイル部品の効率的な冷却が求められている。
【０００３】
図１０は、従来の巻線コイルに使われる通風孔付きボビンの一例を示す斜視図である。図１０において、１、２及び１’、２’は巻線ボビンのフランジ、３、３’は巻線ボビンの捲枠、ａは３の下側に開口する窓、Ａは（イ）の中に（ロ）を嵌入する方向、ａとａ’は開口と切欠の重複窓、ｂとｂ’は下部の重複窓、ｃとｃ’は重複窓、ｄとｄ’は上部の重複窓である。そして図１０の（イ）、（ロ）の部品を組み合わせることで、ａ−ａ’、ｃ−ｃ’からなる一種の通風孔を形成する。
【０００４】
そして、このような通風孔付きのボビンを用いることで、ボビンに巻いた巻線（図示していない）を冷却するものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６２−９１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１０で提案された従来のコイル部品では、巻線部分からの放熱は可能であっても、コア部分からの放熱に限界があった。またコイル部品自体の薄型化実装に対応することが難しかった。また実装後の空冷についても限界があった。
【０００６】
本発明は、薄型コイルを回路基板等に実装した状態においても、特にコアと巻線との両方を効果的に冷却しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも、ボビンに巻いた巻線と、ボビンに固定した磁脚を有するＵコアと、を有する薄型コイルであって、前記ボビンの前記磁脚に面する側に、通風孔を設けた薄型コイルとしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明によれば、ボビンに巻いた巻線と、コアとの間であって、磁脚に面する部分に通風孔を設けることで、ボビンとコアの両方を同時に冷却することができ、更にコアにＵ字コアを用いることで、コイル自体の薄型化を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
なお本発明の実施の形態に示された図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１〜図３を用いて具体的に説明する。
【００１１】
図１は、実施の形態１における薄型コイルの斜視図である。図１において、１１は薄型コイル、１２はボビン、１３は補強部、１４は通風孔、１５はＵコア、１６は端子である。
【００１２】
端子１６は、例えばＬ字型に折り曲げた金属ピンであり、その一端には、薄型コイル１１に設けた巻線（図示していない）を固定し、残りの一端を、薄型コイル１１を所定の回路基板（図示していない）に接続する。
【００１３】
図１において、ボビン１２の上面等に形成した補強部１３は、薄型コイル１１を薄型化した場合でも樹脂製のボビン１２自体の構造の高強度化するために設けたものであるが、補強部１３によって通風孔１４の構造的な補強効果や所定の沿面距離や絶縁距離も確保できる。
【００１４】
図１における通風孔１４は、巻線（図示していない）を巻いたボビン１２の、Ｕコア１５の磁脚（図１において磁脚は図示していない）に面した部分に形成している。このように、ボビン１２の、磁脚に面した部分に、薄型コイル１１を厚み方向に貫通する通風孔１４を複数個形成することで、薄型コイル１１を効率的に冷却できる。
【００１５】
なお実施の形態１で、コアは一般的なＥ字型のコアではなくて、Ｕ字型のコアとしたのは、Ｕコア１５とすることで、トランスやチョークコイルの更なる低背化を実現するためである。
【００１６】
図２は、図１に示した薄型コイル１１の上面図である。図２において、１７は巻線である。巻線１７としては、コイル用の銅線（絶縁強化銅線、３層被覆線等も含む）を用いる。なお巻線１７の端部はボビン１２に固定した端子１６に半田等で接続している。
【００１７】
図２に示すように、通風孔１４を、Ｕコア１５とボビン１２（あるいは巻線１７）との間であって、磁脚（磁脚については、後述する図８（Ｂ）や図９（Ａ）（Ｂ）で説明する）を介して、Ｕコア１５を冷却する。なお通風孔１４は、薄型コイル１１を、上下方向に貫通することで、通風性を高めている。
【００１８】
図３は、薄型コイル１１の斜視図の一例であり、特に通風孔１４における空冷メカニズムを説明するものである。図３において、１８は矢印であり、例えば薄型コイル１１を貫通するように流れる空気の流れを示す。図３に示すように、通風孔１４は、薄型コイル１１を厚み方向に貫通しているが、これは通風孔１４を流れる空気が流れやすくするためである。また通風孔１４の上下に、通風孔１４の壁面を構成するように補強部１３を設けることで、煙突効果（特に薄型コイル１１を水平面に固定した時）や、通風孔１４の内壁の面積増加による放熱効果を高める。
【００１９】
以上のように、少なくとも、ボビン１２に巻いた巻線１７と、前記ボビン１２に固定した磁脚を有するＵコア１５と、を有する薄型コイル１１であって、前記ボビン１２の前記磁脚に面する部分に、通風孔１４を設けた薄型コイル１１とすることで、空冷性に優れた薄型コイル１１を実現する。
【００２０】
また巻線１７の一部を、通風孔１４を介して磁脚の側に露出させることで、薄型コイル１１における巻線１７部分の放熱性を高められる。
【００２１】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１で説明した薄型コイル１１を、回路基板に実装し、電源とした場合に、電源（なお実施の形態２において、電源とは、電源モジュール、電源回路、電源ブロック等と呼ばれるもの、あるいはこれらの一部もしくは全部である）の放熱効果を高める様子を説明する。
【００２２】
図４（Ａ）（Ｂ）は、薄型コイル１１を、回路基板に実装する様子を説明する断面図、（Ｃ）は回路基板に実装した薄型コイル１１の空冷効果を説明する断面図である。
【００２３】
図４（Ａ）〜（Ｃ）において、１９は回路基板、２０は孔、２１は電源である。孔２０は、薄型コイル１１の一部（例えばＵコア１５）等を挿入するためのものであり、孔２０に薄型コイル１１の一部を挿入することで電源２１の薄型化（あるいは低背実装）を可能にする。
【００２４】
図４（Ｃ）の矢印１８に示すように、回路基板１９に設けた孔２０に、薄型コイル１１をセットし、図４（Ｂ）の電源２１とする。
【００２５】
図４（Ｃ）の矢印１８は、電源２１における空気の流れを示す。矢印１８に示すように、回路基板１９と薄型コイル１１との間（あるいは孔２０）から入った空気は、補強部１３等によって形成された通風孔１４を流れて薄型コイル１１を内部から効率的に冷却する。
【００２６】
図５は、通風孔１４の一例を説明する斜視図である。図５に示すように、巻線１７の一部を、補強部１３で補強された通風孔１４に露出させることで、巻線１７を直接空冷する。
【００２７】
図６は、回路基板１９を介して、通風孔１４を流れる空気の流れを説明する斜視図である。図６において、点線２２は、回路基板１９の一部を省略するものである。図６に示すように、薄型コイル１１の一部を挿入するために回路基板１９に設けた孔２０を介して、矢印１８に示すように空気が流れ、薄型コイル１１を内部から効率的に冷却する。
【００２８】
図７（Ａ）は、通風孔１４を有するボビン１２の断面図、（Ｂ）はボビン１２に巻線１７を巻いた後の状態を説明する断面図である。図７（Ａ）（Ｂ）において、通風孔１４の一部は、補強部１３で補強されている。このため、図７（Ｂ）に示すように、通風孔１４の上に、巻線１７を巻き付けられる。なお巻線１７の巻き付け部分は、簡略化した状態で図示している。
【００２９】
図８（Ａ）は、巻線１７を巻いたボビン１２を、複数個並べた様子を説明する断面図、（Ｂ）は磁脚を有するＵコア１５の断面図である。図８（Ｂ）における２３は磁脚であり、Ｕコア１５の一部に設けたものである。
【００３０】
図８（Ａ）に示すようにボビン１２を、複数個並べる。なおボビン１２に形成した孔２０は、図８（Ｂ）に示すＵコア１５の磁脚２３を挿入するためである。
【００３１】
図９（Ａ）は、巻線１７を巻いた複数個のボビン１２同士を、Ｕコア１５で固定する様子を説明する断面図、（Ｂ）はＵコア１５の磁脚２３に面する部分に設けた通風孔１４を介して、空気が流通する様子を説明する断面図である。図９（Ｂ）に示すように、ボビン１２の磁脚２３に面する側に、設けた通風孔１４の中を、矢印１８に示すように空気が流通するため、薄型コイル１１をその内部から効率的に放熱する。これは薄型コイル１１のＵコア１５や巻線１７の内側が、特に発熱しやすいためである。
【００３２】
なお図７〜図９において、ボビン１２に設けた端子１６や、端子１６と巻線１７との接続等は図示していない。
【００３３】
以上のようにして、少なくとも、ボビン１２に巻いた巻線１７と、ボビン１２に固定した磁脚２３を有するＵコア１５と、を有する薄型コイル１１と、この薄型コイル１１の一部を挿入する孔２０を有する回路基板１９と、を有する電源２１であって、前記ボビン１２の前記磁脚２３に面する部分に、前記通風孔１４を設けている電源２１とすることで、電源２１の放熱効果を高めると共に薄型化が可能となる。
【００３４】
なおＵコア１５の厚みや形状等を工夫することで、薄型トランス１１の厚みを更に薄くすることができることは言うまでもない。また薄型トランス１１の厚みを、数ｍｍと極めて薄くした場合であっても、Ｕコア１５の磁脚２３の側面を、通風孔１４の側面とする（あるいは通風孔１４に直接、露出させる）ことで、その放熱効果を更に高められる。
【００３５】
なおトランス等における各種の規格値は、例えばＪＥＭ１３３３（ＪＥＭは日本電機工業会規格を示す）、ＪＥＣ２２００（ＪＥＣは日本規格調査会標準規格を示す）、ＪＷＤＳ００１３（ＪＷＤＳは日本配線器具工業会を示す）等を参考にすることができる。また薄型コイル１１をトランスとした場合、絶縁の種類（例えばＡ、Ｅ，Ｂ、Ｆ、Ｈの絶縁種別）や温度上昇限界等は、用途に応じて対応すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように本発明の薄型コイルとこれを用いた電源によって、薄型ＴＶや電磁調理器等の各種電気製品の薄型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１における薄型コイルの斜視図
【図２】図１に示した薄型コイルの上面図
【図３】薄型コイルの斜視図
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、薄型コイルを、回路基板に実装する様子を説明する断面図、（Ｃ）は回路基板に実装した薄型コイルの空冷効果を説明する断面図
【図５】通風孔の一例を説明する斜視図
【図６】回路基板を介して、通風孔を流れる空気の流れを説明する斜視図
【図７】（Ａ）は、通風孔を有するボビンの断面図、（Ｂ）はボビンに巻線を巻いた後の状態を説明する断面図
【図８】（Ａ）は、巻線を巻いたボビンを、複数個並べた様子を説明する断面図、（Ｂ）は磁脚を有するＵコアの断面図
【図９】（Ａ）は、巻線を巻いた複数個のボビン同士を、Ｕコアで固定する様子を説明する断面図、（Ｂ）は、Ｕコアの磁脚に面する部分に設けた通風孔を介して、空気が流通する様子を説明する断面図
【図１０】従来の巻線コイルに使われる通風孔付きボビンの一例を示す斜視図
【符号の説明】
【００３８】
１１  薄型コイル
１２  ボビン
１３  補強部
１４  通風孔
１５  Ｕコア
１６  端子
１７  巻線
１８  矢印
１９  回路基板
２０  孔
２１  電源
２２  点線
２３  磁脚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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