(57)【要約】【課題】容易に製造することができる上に、従来品以上に小型化も容易なチョークコイルを提供すること。【解決手段】チョークコイル１は、互いに突き合わせると環状になる複数の磁性体２，２，によって構成された磁性体コア３と、一部が螺旋状に加工された金属線によって構成されており、当該金属線単独で前記螺旋状に加工された部分の形状を維持可能に構成されたコイル５，５と、前記複数の磁性体２，２のうち、少なくとも一つの磁性体２が前記コイル５の前記螺旋状に加工された部分の内周側に挿し込まれた状態、かつ前記複数の磁性体２，２が互いに突き合わせられて環状にされた状態で、前記磁性体コア３及び前記コイル５，５を保持するケース７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに突き合わせると環状になる複数の磁性体によって構成された磁性体コアと、
一部が螺旋状に加工された金属線によって構成されており、当該金属線単独で前記螺旋状に加工された部分の形状を維持可能に構成されたコイルと、
前記複数の磁性体のうち、少なくとも一つの磁性体が前記コイルの前記螺旋状に加工された部分の内周側に挿し込まれた状態、かつ前記複数の磁性体が互いに突き合わせられて環状にされた状態で、前記磁性体コア及び前記コイルを保持するケースと
を備えるチョークコイル。
【請求項２】
前記ケースは、二つの部品を互いに係合させることによって、それら二つの部品間に前記磁性体コア及び前記コイルを挟み込んで保持可能な構造とされており、
しかも、当該二つの部品は同一形状とされている
請求項１に記載のチョークコイル。
【請求項３】
前記ケースには、前記チョークコイルをプリント配線板上に実装する際に、前記プリント配線板に形成された係合孔に係合する固定用係合爪が設けられている
請求項１又は請求項２に記載のチョークコイル。
【請求項４】
前記ケースには、前記ケースにヒートシンクが取り付けられる際に、当該ヒートシンクに係合するヒートシンク用係合爪が設けられている
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のチョークコイル。
【請求項５】
前記ケースは、二つの部品を互いに係合させることによって、それら二つの部品間に前記磁性体コア及び前記コイルを挟み込んで保持可能な構造とされており、
しかも、当該二つの部品は同一形状とされていて、二つの部品の双方に同一形状の係合爪が設けられており、
一方の部品に設けられた前記係合爪は、前記チョークコイルをプリント配線板上に実装する際に、前記プリント配線板に形成された係合孔に係合する固定用係合爪とされ、
他方の部品に設けられた前記係合爪は、前記ケースにヒートシンクが取り付けられる際に、当該ヒートシンクに係合するヒートシンク用係合爪とされる
請求項１に記載のチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョークコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数に分割された磁性体を組み合わせて磁性体コアが構成されるとともに、そのような磁性体コアに対し、金属線が巻回されたボビンを装着した構造とされたチョークコイルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような構造のチョークコイルであれば、環状の磁性体コアを利用する場合とは異なり、金属線を巻回する際に、環の内周側に金属線を通す作業を繰り返さなくても済み、ボビンの外周に金属線を巻回すればよい。したがって、環状の磁性体コアを利用する場合に比べると、チョークコイルを容易に製造できるようになり、チョークコイルの生産性が向上するものと期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２９９２７３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、上記特許文献１に記載の技術の場合、金属線を巻回する作業は容易になるものの、上述のようなボビンが必要となるので、ボビンがある分だけチョークコイルがかさ高い構造になる。そのため、磁性体コア及び金属線からなるコイル部分を収容するケースを設けたい場合には、上述のようなボビンまで収容可能なケースにせざるを得ず、その分だけケースの大型化を招き、ケースを含むチョークコイル全体が大型化してしまう、という問題があった。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、容易に製造することができる上に、従来品以上に小型化も容易なチョークコイルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に説明するチョークコイルは、互いに突き合わせると環状になる複数の磁性体によって構成された磁性体コアと、一部が螺旋状に加工された金属線によって構成されており、当該金属線単独で前記螺旋状に加工された部分の形状を維持可能に構成されたコイルと、前記複数の磁性体のうち、少なくとも一つの磁性体が前記コイルの前記螺旋状に加工された部分の内周側に挿し込まれた状態、かつ前記複数の磁性体が互いに突き合わせられて環状にされた状態で、前記磁性体コア及び前記コイルを保持するケースとを備える。
【０００８】
このように構成されたチョークコイルにおいて、コイルは、金属線単独で螺旋状に加工された部分の形状を維持可能に構成されている。すなわち、このコイルは、螺旋状に加工された部分の形状を、ボビンなどの他の部材を使わずに金属線のみで維持することができるものである。このようなコイルは、螺旋状に加工された際に、その形状を維持可能な程度の剛性を有する金属線を選定して、その金属線の一部を螺旋状に加工することによって製造することができる。
【０００９】
このようなコイルを使用すれば、ボビンなどの他の部材がなくても、螺旋状部分の内周側に磁性体を挿し込むことができ、その磁性体を含む複数の磁性体を突き合わせて環状の磁性体コアを構成して、それら磁性体コア及びコイルをケースで保持することができる。そのため、ボビンのような部材をケース内に収容しなくても済むので、その分だけケースを小型化することができる。
【００１０】
したがって、金属線をボビンに巻回した構造のコイルを利用しているチョークコイルに対して、更に磁性体コア及びコイルを収容するケースを設ける場合に比べ、ケースを含むチョークコイル全体を小型化することができる。また、環状の磁性体コアに対して金属線を巻回する構造でもないので、そのようなものに比べ、容易に製造することができる。
【００１１】
以上のようなチョークコイルは、更に以下に挙げるような構成を備えていることが好ましい。
まず、前記ケースは、二つの部品を互いに係合させることによって、それら二つの部品間に前記磁性体コア及び前記コイルを挟み込んで保持可能な構造とされており、しかも、当該二つの部品は同一形状とされていると好ましい。
【００１２】
このようなチョークコイルによれば、ケースを構成する二つの部品は、同一形状とされているので、単一の金型で製造することができる。したがって、ケースを構成する二つの部品が別形状となっている場合に比べ、金型に必要なコストを低減することができ、これにより、ケースの製造コストを低減でき、より安価なチョークコイルを提供することができる。
【００１３】
また、前記ケースには、前記チョークコイルをプリント配線板上に実装する際に、前記プリント配線板に形成された係合孔に係合する固定用係合爪が設けられていると好ましい。
【００１４】
このように構成されたチョークコイルによれば、ケースに設けられた固定用係合爪を、プリント配線板に形成された係合孔に係合させることで、ケースをプリント配線板に対して固定することができる。したがって、例えば、コイルだけがプリント配線板にはんだ付けされている場合に比べると、外力などが作用した際に、はんだ付け箇所に負荷がかかりにくく、はんだ付け箇所における破損などを抑制できる。また、はんだ付け箇所以外の箇所において、接着剤や両面テープなどを利用して、チョークコイルがプリント配線板に接着される場合に比べると、接着剤や両面テープなどが不要となる。したがって、接着剤や両面テープによる接着作業を行わなくても済み、より簡便にチョークコイルをプリント配線板に固定できるようになる。
【００１５】
また、前記ケースには、前記ケースにヒートシンクが取り付けられる際に、当該ヒートシンクに係合するヒートシンク用係合爪が設けられていると好ましい。
このように構成されたチョークコイルによれば、ケースに設けられたヒートシンク用係合爪を、ヒートシンクに係合させることで、ケースに対してヒートシンクを固定することができる。したがって、コイルや磁性体コアで発生する熱が問題になる場合には、ケースにヒートシンクを取り付けて放熱を図ることができ、そのような熱によってチョークコイルの特性が低下するのを抑制することができる。
【００１６】
さらに、前記ケースは、二つの部品を互いに係合させることによって、それら二つの部品間に前記磁性体コア及び前記コイルを挟み込んで保持可能な構造とされており、しかも、当該二つの部品は同一形状とされていて、二つの部品の双方に同一形状の係合爪が設けられており、一方の部品に設けられた前記係合爪は、前記チョークコイルをプリント配線板上に実装する際に、前記プリント配線板に形成された係合孔に係合する固定用係合爪とされ、他方の部品に設けられた前記係合爪は、前記ケースにヒートシンクが取り付けられる際に、当該ヒートシンクに係合するヒートシンク用係合爪とされると好ましい。
【００１７】
このようなチョークコイルによれば、ケースを構成する二つの部品は、同一形状とされているので、単一の金型で製造することができる。したがって、ケースを構成する二つの部品が別形状となっている場合に比べ、金型に必要なコストを低減することができ、これにより、ケースの製造コストを低減でき、より安価なチョークコイルを提供することができる。
【００１８】
しかも、ケースを構成する二つの部品が同一形状とされているにもかかわらず、それぞれに設けられた同一形状の係合爪は、一方が上述のような固定用係合爪、他方が上述のようなヒートシンク用係合爪として利用可能になっている。したがって、固定用係合爪となる係合爪を、プリント配線板に形成された係合孔に係合させて、ケースをプリント配線板に対して固定でき、ヒートシンク用係合爪となる係合爪を、ヒートシンクに係合させて、ケースに対してヒートシンクを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】チョークコイルを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は分解斜視図。
【図２】チョークコイルを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は背面図、（Ｆ）は底面図。
【図３】チョークコイルのケース構成部品を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は背面図、（Ｆ）は底面図。
【図４】ケースに設けられたリブと磁性体コアとの関係を示す説明図。
【図５】チョークコイルの使用状態を示す説明図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）共に、複数のチョークコイルを積層した状態を示す斜視図。
【図７】複数のチョークコイルを積層して使用する状態を示す説明図。
【図８】チョークコイルを示す図であり、（Ａ）はヒートシンク用係合爪を備えていない例を示す説明図、（Ｂ）は固定用係合爪を備えていない例を示す説明図、（Ｃ）はヒートシンクの一部が嵌まり込む凹部を有する例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、上述のチョークコイルについて、より具体的な例を挙げて説明する。なお、以下の説明においては、図中に併記した上下左右前後の各方向を利用して説明を行う。ただし、これらの各方向は、チョークコイルを構成する各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するために規定した方向にすぎない。例えば、チョークコイルを使用するに当たって、チョークコイルをどのような方向に向けて配設するかは任意である。
【００２１】
［チョークコイルの構造］
図１（Ａ）〜図１（Ｂ）及び図２（Ａ）〜図２（Ｆ）に示すように、チョークコイル１は、一対の磁性体２，２によって構成される磁性体コア３と、一対のコイル５，５と、一対のケース構成部品６，６によって構成されるケース７とを備えている。
【００２２】
これらのうち、磁性体２，２は、同一形状に成形されたフェライト製の部品であり、それぞれが略Ｕ字状に形成されて、互いの両端面を突き合わせた状態でケース７内に保持されている。これにより、磁性体コア３全体としては環状に構成されている。
【００２３】
コイル５，５は、導電性に優れた金属線（例えば銅線。）の一部を螺旋状に加工したものである。コイル５，５を構成する金属線としては、螺旋状に加工された部分の形状を金属線単独で維持可能な程度の剛性を有するものが使用されている。上述の磁性体２，２は、コイル５，５の螺旋状部分が加工されてから、その螺旋状部分の開口端から螺旋状部分の内周側へと挿し込まれている。すなわち、コイル５，５は、磁性体２，２を芯材にして、その周囲に金属線を巻き付ける、という手法で螺旋状にされたものではない。
【００２４】
本事例において、各コイル５，５の螺旋状部分の巻き方向は、各コイル５，５にコモンモードのノイズ電流が流れた際に、磁性体コア３に発生する磁束を強め合う向き（磁束が相殺されない向き）とされている。すなわち、本事例において、チョークコイル１は、コモンモードチョークコイルとして構成されている。
【００２５】
ケース構成部品６，６は、同一形状に成形されたプラスチック製の部品である。各ケース構成部品６には、図１（Ｂ）及び図３（Ａ）〜図３（Ｆ）に示すように、弾性係止片１１、係止突起１２、位置決め突起１３、位置決め孔１４などが形成され、これらを利用して一対のケース構成部品６，６を相互に固定可能とされている。
【００２６】
具体的には、一方のケース構成部品６の弾性係止片１１が他方のケース構成部品６の係止突起１２に引っかかり、他方のケース構成部品６の弾性係止片１１が一方のケース構成部品６の係止突起１２に引っかかることで、一対のケース構成部品６，６が相互に固定される。このとき、一方のケース構成部品６の位置決め突起１３は、他方のケース構成部品６の位置決め孔１４内へと挿入され、他方のケース構成部品６の位置決め突起１３は、一方のケース構成部品６の位置決め孔１４内へと挿入される。
【００２７】
また、各ケース構成部品６において、磁性体２，２を収容する箇所には、図４に示すように、リブ１５，１５，１５，１５が形成されている。これらのリブ１５，１５，１５，１５は、ケース７に収容される磁性体２、２に対し、突出方向先端で圧接することにより、磁性体２、２を相互に突き合わせる方向へと押圧する。これにより、磁性体２、２は、ケース７内において互いの接触箇所が密接する状態に維持される。
【００２８】
さらに、各ケース構成部品６には、係合爪１６，１６と、被係合部１７，１７が形成され、各係合爪１６，１６の近傍には、開口部１８，１８が形成されている。ケース７を構成する一対のケース構成部品６，６のうち、一方のケース構成部品６が有する係合爪１６，１６は、固定用係合爪として利用可能で、具体的には、図５に示すように、プリント配線板２１に形成された係合孔２２に係合する。これにより、ケース７をプリント配線板２１に対して固定することができる。
【００２９】
また、他方のケース構成部品６が有する係合爪１６，１６は、ヒートシンク用係合爪として利用可能で、具体的には、図５に示すように、ケース７に対してヒートシンク２４が取り付けられる際に、ヒートシンク２４に係合する。ヒートシンク２４が取り付けられる場合、磁性体コア３ないしコイル５，５とヒートシンク２４との間には、熱伝導性の良好なポッティング剤又は接着剤などを充填することによって熱伝導部２６が形成される。この熱伝導部２６は、上述の開口部１８，１８を通って磁性体コア３ないしコイル５，５とヒートシンク２４の双方に接触する状態にあり、これにより、磁性体コア３ないしコイル５，５側の熱をヒートシンク２４側へと伝導する。
【００３０】
コイル５の両端部分５Ａ，５Ｂは、ケース７の外部へと導出されている。チョークコイル１がプリント配線板２１上に実装される際には、コイル５の両端部分５Ａ，５Ｂが、プリント配線板２１に対してはんだ２６で接合（はんだ付け）される。
【００３１】
［効果］
以上のように構成されたチョークコイル１によれば、コイル５，５は、金属線単独で螺旋状に加工された部分の形状を維持可能に構成されている。そのため、ボビンなどの他の部材がなくても、螺旋状部分の内周側に磁性体２，２を挿し込むことができ、それらの磁性体２，２を突き合わせて環状の磁性体コア３を構成して、それら磁性体コア３及びコイル５，５をケース７で保持することができる。したがって、ボビンのような部材をケース７内に収容しなくても済み、その分だけケース７を小型化することができるので、ケース７を含むチョークコイル１全体を小型化することができる。また、環状の磁性体コア３に対して金属線を巻回する構造でもないので、そのようなものに比べ、容易に製造することができる。
【００３２】
また、上記チョークコイル１によれば、ケース７を構成する二つのケース構成部品６，６が同一形状とされているので、ケース構成部品６，６を単一の金型で製造することができる。したがって、二つのケース構成部品が別形状となっているものよりも、金型に必要なコストを低減することができ、これにより、ケース７の製造コストを低減できるので、より安価なチョークコイル１を提供することができる。
【００３３】
また、上記チョークコイル１によれば、係合爪１６，１６をプリント配線板２１に形成された係合孔２２に係合させて、ケース７をプリント配線板２１に固定できる。そのため、コイル５，５だけがプリント配線板２１にはんだ付けされている場合に比べ、はんだ付け箇所に負荷がかかりにくく、はんだ付け箇所における破損などを抑制できる。また、このような破損を抑制するために、接着剤や両面テープでチョークコイル１がプリント配線板２１に接着されるものとも異なり、接着剤や両面テープなどは不要である。したがって、接着剤や両面テープによる接着作業を行わなくても済み、より簡便にチョークコイル１をプリント配線板２１に固定できる。
【００３４】
さらに、上記チョークコイル１によれば、係合爪１６，１６を利用してケース７に対してヒートシンク２４を固定できるので、磁性体コア３やコイル５，５の熱をヒートシンク２４へと逃がして放熱を図ることができる。したがって、熱によってチョークコイル１の特性が低下するのを抑制することができる。
【００３５】
［その他の事例］
以上、チョークコイルについて、具体的な事例を挙げて説明したが、本発明は、上述の事例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
【００３６】
例えば、上記事例では、係合爪１６，１６を、上述の固定用係合爪、及びヒートシンク用係合爪として利用する例を示したが、二組以上のチョークコイル１，１，…を相互に固定する際にも、係合爪１６，１６を利用することができる。
【００３７】
例えば、図６（Ａ），図６（Ｂ），及び図７に示すように、二組のチョークコイル１，１を積み重ね、一方のチョークコイル１側にある係合爪１６，１６を他方のチョークコイル１側にある被係合部１７，１７に係合させ、他方のチョークコイル１側にある係合爪１６，１６を一方のチョークコイル１側にある被係合部１７，１７に係合させる。この場合、各チョークコイル１から導出されるコイル５の両端部分５Ａ，５Ｂは、互いに接触しない位置に配置される。
【００３８】
このような構成にすれば、プリント配線板２１上において二組のチョークコイル１，１が占有する面積を、一組のチョークコイル１が配設される場合とほぼ同等とすることができる。したがって、プリント配線板２１に対して垂直な高さ方向に十分な空間がある場合には、二組以上のチョークコイル１，１，…を重ねて配置することで、プリント配線板２１の部品実装面を効率よく利用することができる。
【００３９】
なお、このように二組以上のチョークコイル１，１，…を重ねて配置した場合でも、それらの両端にある係合爪１６，１６については、上述の固定用係合爪やヒートシンク用係合爪として利用することができる。
【００４０】
また、上記事例では、ケース７を構成する二つのケース構成部品６，６が同一形状とされていたが、別形状のものを利用してもよい。例えば、図８（Ａ）に示すチョークコイル３１のように、一方のケース構成部品６と他方のケース構成部品３６について、一方のケース構成部品６は係合爪１６，１６を備え、他方のケース構成部品３６は係合爪１６，１６相当物を備えない構造としてもよい。この場合、チョークコイル３１の係合爪１６，１６を上述の固定用係合爪として利用して、チョークコイル３１をプリント配線板２１に対して固定することができる。
【００４１】
あるいは、図８（Ｂ）に示すチョークコイル４１のように、一方のケース構成部品４６と他方のケース構成部品６について、一方のケース構成部品４６は係合爪１６，１６相当物を備えず、他方のケース構成部品６は係合爪１６，１６を備える構造としてもよい。この場合、チョークコイル４１の係合爪１６，１６を上述のヒートシンク用係合爪として利用して、チョークコイル４１にヒートシンク２４を取り付けることができる。
【００４２】
これらチョークコイル３１，４１の場合、ケース構成部品６とケース構成部品３６（あるいは、ケース構成部品４６とケース構成部品６。）とでは形状が異なるので、これらを同一金型での成型はできないことになる。ただし、形状が異なる箇所は、係合爪１６，１６の有無のみなので、完全に別の金型を用意しなくても、金型を入れ子構造にして、その入れ子部分において係合爪１６，１６が成形されるように金型を設計することはできる。このようにすれば、入れ子部分以外を共用して、形状の異なる二種のケース構成部品６とケース構成部品３６（あるいは、ケース構成部品４６とケース構成部品６。）を成形することも可能なので、完全に別の金型を用意する場合よりも、金型に要するコストを低減できる。
【００４３】
また、上記事例では、ヒートシンク２４において、係合爪１６，１６が係合する箇所の厚み（図５中に示す厚さＴ１。）は、プリント配線板２１の厚み（図５中に示す厚さＴ２。）よりも薄いものを例示していたが、このようなものに限らない。具体例を挙げれば、例えば、図８（Ｃ）に示すチョークコイル５１のように、一方のケース構成部品５６に凹部５８（又は孔５８。）を設けて、その凹部５８（又は孔５８。）にヒートシンク６４の一部が入り込む構造としてもよい。このような構造にすれば、ヒートシンク６４における係合爪１６，１６が係合する箇所の厚み（図８（Ｃ）中に示す厚さＴ３。）は、プリント配線板２１の厚み（図８（Ｃ）中に示す厚さＴ４。）より厚いものであっても利用可能となる。
【００４４】
さらに、上記事例において、チョークコイル１は、コモンモードチョークコイルとして構成されたものを例示したが、ノーマルモードチョークコイルにおいて上述のような構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…チョークコイル、２…磁性体、３…磁性体コア、５…コイル、６…ケース構成部品、７…ケース、１１…弾性係止片、１２…係止突起、１３…位置決め突起、１４…位置決め孔、１５…リブ、１６…係合爪、１７…被係合部、１８…開口部、２１…プリント配線板、２２…係合孔、２４…ヒートシンク、２６…熱伝導部、３１…チョークコイル、３６…ケース構成部品、４１…チョークコイル、４６…ケース構成部品、５１…チョークコイル、５６…ケース構成部品、５８…凹部（又は孔）、６４…ヒートシンク。
【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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