(57)【要約】【課題】温度上昇を低減させる。【解決手段】ボビン２と、ボビン２に第１導線３１を巻回して形成された一次巻線層２１およびボビン２に第２導線３２を巻回して形成された二次巻線層２２を有して構成されるコイル部３と、コイル部３を取り囲むコア４とを備え、コイル部３における一次巻線層２１と二次巻線層２２との間に配設された高熱伝導性を有する熱伝導シート２３と、コイル部３とコア４との間において熱伝導シート２３およびコア４に接触するように配設された高熱伝導性を有する熱伝導体５とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンと、当該ボビンに導線を巻回して形成された巻線層を複数有して構成されるコイル部と、前記コイル部を取り囲むコアとを備えたコイル部品であって、
前記コイル部における前記各巻線層の間に配設された高熱伝導性を有する第１熱伝導部材と、前記コイル部と前記コアとの間において前記第１熱伝導部材および当該コアに接触するように配設された高熱伝導性を有する第２熱伝導部材とを備えているコイル部品。
【請求項２】
前記コイル部は、前記導線としての第１導線を巻回した前記巻線層としての一次巻線層と、前記導線としての第２導線を巻回した前記巻線層としての二次巻線層とが積層されて形成され、
前記第１熱伝導部材は、高導電性を有して前記一次巻線層と前記二次巻線層との間に配設されて静電シールドとして機能する請求項１記載のコイル部品。
【請求項３】
前記コイル部は、複数の前記一次巻線層と複数の前記二次巻線層とが交互に積層されて形成され、
前記第１熱伝導部材は、前記各一次巻線層と前記各二次巻線層との間にそれぞれ配設されている請求項２記載のコイル部品。
【請求項４】
前記導線として強化絶縁電線が用いられている請求項１から３のいずれかに記載のコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンに導線を巻回して形成された巻線層を複数有して構成されるコイル部と、コイル部を取り囲むコアとを備えたコイル部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のコイル部品として、下記特許文献１に開示された層巻きトランスが知られている。この層巻きトランスは、ボビンと、ボビンに導線を巻回して形成した巻線部と、巻線部の外周に装着されたコアと、ボビンの下部に配設されたベースとを備えて構成されている。この場合、コイル部は、１次巻線と１次巻線の外周に設けられた２次巻線とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４３９４２号公報（第２−３頁、第１−２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の層巻きトランスを含む従来のトランスには、以下の問題点が存在する。すなわち、従来のトランスでは、コアとコイル部との間の絶縁を確保するために、コイル部とコアとの間にボビンのフランジ（上記の層巻きトランスにおける上壁および仕切壁）が設けられ、コイル部の周囲が絶縁テープで覆われている。このため、従来のトランスは、使用の際にコイル部において発生した熱が放熱し難い構造となっており、発生した熱によって温度が上昇し易いという問題点が存在する。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、温度上昇を低減し得るコイル部品を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載のコイル部品は、ボビンと、当該ボビンに導線を巻回して形成された巻線層を複数有して構成されるコイル部と、前記コイル部を取り囲むコアとを備えたコイル部品であって、前記コイル部における前記各巻線層の間に配設された高熱伝導性を有する第１熱伝導部材と、前記コイル部と前記コアとの間において前記第１熱伝導部材および当該コアに接触するように配設された高熱伝導性を有する第２熱伝導部材とを備えている。
【０００７】
また、請求項２記載のコイル部品は、請求項１記載のコイル部品において、前記コイル部は、前記導線としての第１導線を巻回した前記巻線層としての一次巻線層と、前記導線としての第２導線を巻回した前記巻線層としての二次巻線層とが積層されて形成され、
前記第１熱伝導部材は、高導電性を有して前記一次巻線層と前記二次巻線層との間に配設されて静電シールドとして機能する。
【０００８】
また、請求項３記載のコイル部品は、請求項２記載のコイル部品において、前記コイル部は、複数の前記一次巻線層と複数の前記二次巻線層とが交互に積層されて形成され、前記第１熱伝導部材は、前記各一次巻線層と前記各二次巻線層との間にそれぞれ配設されている。
【０００９】
また、請求項４記載のコイル部品は、請求項１から３のいずれかに記載のコイル部品において、前記導線として強化絶縁電線が用いられている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のコイル部品によれば、コイル部における各巻線層の間に高熱伝導性を有する第１熱伝導部材を配設し、高熱伝導性を有する第２熱伝導部材を第１熱伝導部材およびコアに接触するようにしてコイル部とコアとの間に配設したことにより、コイル部で発生した熱が、第１熱伝導部材を介して伝導し、さらに第２熱伝導部材を介してコアに伝導して、コアからコイル部品の周囲に効率的に放熱される。このため、このコイル部品によれば、温度上昇を十分低く抑えることができる結果、温度上昇によるコイル部品の機能低下を確実に防止することができる。
【００１１】
請求項２記載のコイル部品によれば、第１導線を巻回した一次巻線層と、第２導線を巻回した二次巻線層とを積層してコイル部を形成し、一次巻線層と二次巻線層との間に高導電性を有する第１熱伝導部材を配設したことにより、一次巻線層と二次巻線層との間に生じる静電容量を除去するシールドとして第１熱伝導部材を機能させることができるため、温度上昇を十分低く抑えつつ、コイル部品の各種特性を十分に向上させることができる。
【００１２】
請求項３記載のコイル部品では、複数の一次巻線層と複数の二次巻線層とが交互に積層されてコイル部が形成され、各一次巻線層と各二次巻線層との間に第１熱伝導部材がそれぞれ配設されている。このため、このコイル部品によれば、複数の一次巻線層と複数の二次巻線層とを交互に積層することでトランスとしての性能を高めつつ、各巻線層間に第１熱伝導部材をそれぞれ配設することで第１熱伝導部材と各巻線層との接触面積を広く確保して放熱効率を十分に高めることができる結果、コイル部品の温度上昇を一層低く抑えることができる。
【００１３】
請求項４記載のコイル部品によれば、強化絶縁電線を導線として用いることにより、各巻線層（コイル部）とコアとの間に絶縁体を配設しない状態においても、各巻線層とコアとの間において十分な絶縁を確保することができる。このため、このコイル部品によれば、ボビンのフランジを切り欠いて、その部分に第２熱伝導部材を配設することで、第１熱伝導部材とコアとに接触する第２熱伝導部材の接触面積を広くすることができる。したがって、このコイル部品によれば、第１熱伝導部材および第２熱伝導部材を介してコアに伝導する熱の伝導効率を十分に高めることができる結果、コイル部品の温度上昇をより確実に抑えることができる。また、このコイル部品によれば、各巻線層とコアとの間に絶縁体を配設しない構成とすることで、コイル部品を十分に小形化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トランス１の構成を示す斜視図である。
【図２】トランス１の分解斜視図である。
【図３】図１における切断面Ｘで切断した状態のトランス１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、コイル部品の実施の形態について説明する。
【００１６】
最初にコイル部品の一例としてのトランス１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示すトランス１は、例えば、電子機器の電源に組み込まれるトランスであって、同図に示すように、ボビン２、コイル部３、コア４および熱伝導体５（図３参照）を備えて構成されている。
【００１７】
ボビン２は、図２に示すように、胴部１１、フランジ１２ａ，１２ｂ（以下、区別しないときには「フランジ１２」ともいう）、および端子台１３を備え、絶縁性を有する樹脂によってこれらが一体に形成されて構成されている。胴部１１は、円筒状に形成されている。各フランジ１２は、円板の一部を切り欠いた形状の板状に形成されて、胴部１１の両端部に配設されている。端子台１３は、同図に示すように、フランジ１２ａの外周部に配設されている。また、端子台１３には、コイル部３を構成する後述する第１導線３１および第２導線３２の端部、並びに熱伝導シート２３に接続されている導線が接続される複数の端子１４が配設されている。
【００１８】
コイル部３は、図３に示すように、巻線層としての一次巻線層２１および二次巻線層２２（以下、一次巻線層２１および二次巻線層２２を併せて「巻線層２１，２２」ともいう）をそれぞれ複数有すると共に、熱伝導シート２３を複数有して構成されている。一次巻線層２１は、入力側の巻線層であって、胴部１１の周囲に第１導線３１を巻回して形成されている。二次巻線層２２は、出力側の巻線層であって、胴部１１の周囲に第２導線３２（以下、第１導線３１および第２導線３２を併せて「導線３１，３２」ともいう）を巻回して形成されている。この場合、このコイル部３では、同図に示すように、複数の一次巻線層２１と複数の二次巻線層２２とを交互に積層することによって形成されている。また、このコイル部３では、導線３１，３２として強化絶縁電線（３層絶縁電線）が用いられている。
【００１９】
熱伝導シート２３は、第１熱伝導部材の一例であって、高熱伝導性および高導電性を有する（熱伝導率が高く、かつ電気伝導率が高い）材料の一例としての銅を材料としてシート状に形成されている。また、熱伝導シート２３は、図３に示すように、各一次巻線層２１と各二次巻線層２２との間にそれぞれ配設されている。この熱伝導シート２３は、上記したように、高熱伝導性を有する材料で形成されているため、巻線層２１，２２で発生する熱を後述する熱伝導体５に効率的に伝導させる機能を有している。また、熱伝導シート２３は、上記したように、高導電性を有する材料で形成されているため、導線を介して基準電位（グランド電位）に接続されることで、一次巻線層２１と二次巻線層２２との間の静電シールドとして機能する。
【００２０】
コア４は、図２，３に示すように、第１コア４ａおよび第２コア４ｂを備えて構成されている。第１コア４ａおよび第２コア４ｂは、正面視がコ字状の外枠部４１と、外枠部４１の中央部に設けられてボビン２の胴部１１に挿入可能な円柱部４２とを備えてそれぞれ構成されている。また、第１コア４ａおよび第２コア４ｂは、図３に示すように、各々の円柱部４２をボビン２の胴部１１の両端部から胴部１１内に挿入し、各々の円柱部４２の先端面同士、および各々の外枠部４１の先端面同士を突き合わせた状態において、各外枠部４１によってコイル部３を取り囲むように構成されている。
【００２１】
熱伝導体５は、第２熱伝導部材の一例であって、高熱伝導性を有する（熱伝導率が高い）材料の一例としての熱伝導性接着剤で形成されている。この場合、熱伝導体５は、コイル部３とコア４との間に熱伝導性接着剤を塗布（充填）することにより、図３に示すように、各熱伝導シート２３の端部およびコア４の内面の双方に接触して、熱伝導シート２３を介して伝導されるコイル部３の熱をコア４に伝導させる機能を有している。
【００２２】
次に、トランス１の組み立て方法について説明する。
【００２３】
トランス１を組み立てる際には、ボビン２の胴部１１に複数（一例として、２層）の一次巻線層２１と複数（一例として、２層）の二次巻線層２２とを交互に積層することによってコイル部３を形成する。具体的には、まず、胴部１１の周囲に強化絶縁電線である第１導線３１を巻回して１層目の一次巻線層２１を形成する。次いで、１層目の一次巻線層２１の周囲に熱伝導シート２３を巻き付ける。続いて、１層目の一次巻線層２１の周囲に巻き付けた熱伝導シート２３の周囲に強化絶縁電線である第２導線３２を巻回して１層目の二次巻線層２２を形成する。
【００２４】
次いで、１層目の二次巻線層２２の周囲に熱伝導シート２３を巻き付ける。続いて、１層目の二次巻線層２２の周囲に巻き付けた熱伝導シート２３の周囲に第１導線３１を巻回して２層目の一次巻線層２１を形成し、その周囲に熱伝導シート２３する。次いで、その熱伝導シート２３の周囲に第２導線３２を巻回して２層目の二次巻線層２２を形成する。続いて、ボビン２の端子台１３に配設されている端子１４に導線３１，３２の各端部を接続する。また、各熱伝導シート２３に導線を接続し、その導線の端部を端子１４に接続する。以上により、コイル部３の形成が終了する。
【００２５】
次いで、コイル部３が配設されたボビン２を取り囲むようにしてコア４を配設する。この場合、コア４の配設に先立ち、コイル部３の両端部（図２，３におけるコイル部３の上部側の端部および下部側の端部）に熱伝導性接着剤を塗布する。続いて、第１コア４ａおよび第２コア４ｂにおける各々の円柱部４２をボビン２の胴部１１の両端部から胴部１１内に挿入し、各々の円柱部４２の先端面同士、および各々の外枠部４１の先端面同士を突き合わせる。
【００２６】
この際に、図３に示すように、熱伝導性接着剤がコイル部３の両端部とコア４の内面との間で展延されて、コイル部３における各熱伝導シート２３の両端部（同図における上部側の端部および下部側の端部）とコア４の内面との双方に接触するようにして、コイル部３とコア４との間に熱伝導性接着剤が充填される。次いで、熱伝導性接着剤を硬化させる。これにより、コイル部３とコア４との間に熱伝導体５が形成される。以上により、トランス１の組み立てが完了する。
【００２７】
次に、トランス１の動作について図面を参照して説明する。
【００２８】
このトランス１は、例えば、電子機器の電源に組み込まれて用いられる。この場合、トランス１は、入力した交流電流を変圧（昇圧または降圧）して出力する。具体的には、トランス１のコイル部３を構成する一次巻線層２１に交流電流が入力したときに、変動磁場が発生し、この変動磁場によって二次巻線層２２に誘導起電力が発生して電流が流れる。この場合、二次巻線層２２からの出力電圧は、一次巻線層２１を構成する第１導線３１の巻数、二次巻線層２２を構成する第２導線３２の巻数、各巻線層２１，２２の断面積に応じて変圧される。
【００２９】
一方、トランス１の作動時には、エネルギー損失に起因してコイル部３を構成する巻線層２１，２２から熱が発生する。この場合、このトランス１では、図３に示すように、高熱伝導性を有する熱伝導シート２３が各一次巻線層２１と二次巻線層２２との間にそれぞれ配設され、高熱伝導性を有する熱伝導体５が各熱伝導シート２３およびコア４に接触するようにしてコイル部３とコア４との間に配設されている。このため、このトランス１では、コイル部３で発生した熱が、各熱伝導シート２３を介して伝導し、さらに熱伝導体５を介してコア４に伝導して、コア４からトランス１の周囲に効率的に放熱される。この結果、このトランス１では、温度上昇を抑えることが可能となっている。
【００３０】
また、このトランス１では、基準電位に接続された熱伝導シート２３が導電性を有している。このため、このトランス１では、一次巻線層２１と二次巻線層２２との間に生じる静電容量を除去するシールドとして熱伝導シート２３を機能させることができる結果、トランス１の特性を十分に向上させることが可能となっている。
【００３１】
また、このトランス１では、第１導線３１および第２導線３２として、強化絶縁電線が用いられている。このため、このトランス１では、コイル部３を構成する各巻線層２１，２２とコア４との間に絶縁体を配設しない状態においても、巻線層２１，２２とコア４との間において十分な絶縁が確保される。このため、このトランス１では、フランジ１２ａ，１２ｂを切り欠いて、その部分に熱伝導体５を配設することで、熱伝導シート２３とコア４とに接触する熱伝導体５の接触面積を広くすることが可能となっている。この結果、このトランス１では、熱伝導シート２３および熱伝導体５を介してコア４に伝導する熱の伝導効率を十分に高めることが可能となっている。
【００３２】
このように、このトランス１によれば、コイル部３における各巻線層２１，２２の間に高熱伝導性を有する熱伝導シート２３を配設し、高熱伝導性を有する熱伝導体５を熱伝導シート２３およびコア４に接触するようにしてコイル部３とコア４との間に配設したことにより、コイル部３で発生した熱が、熱伝導シート２３を介して伝導し、さらに熱伝導体５を介してコア４に伝導して、コア４からトランス１の周囲に効率的に放熱される。このため、このトランス１によれば、温度上昇を十分低く抑えることができる結果、温度上昇によるトランス１の機能低下を確実に防止することができる。
【００３３】
また、このトランス１によれば、第１導線３１を巻回した一次巻線層２１と、第２導線３２を巻回した二次巻線層２２とを積層してコイル部３を形成し、一次巻線層２１と二次巻線層２２との間に高導電性を有する熱伝導シート２３を配設したことにより、一次巻線層２１と二次巻線層２２との間に生じる静電容量を除去するシールドとして熱伝導シート２３を機能させることができるため、温度上昇を十分低く抑えつつ、トランス１の各種特性を十分に向上させることができる。
【００３４】
また、このトランス１では、複数の一次巻線層２１と複数の二次巻線層２２とが交互に積層されてコイル部３が形成され、各一次巻線層２１と各二次巻線層２２との間に熱伝導シート２３がそれぞれ配設されている。このため、このトランス１によれば、複数の一次巻線層２１と複数の二次巻線層２２とを交互に積層することでトランスとしての性能を高めつつ、各巻線層２１，２２間に熱伝導シート２３をそれぞれ配設することで熱伝導シート２３と各巻線層２１，２２との接触面積を広く確保して放熱効率を十分に高めることができる結果、トランス１の温度上昇を一層低く抑えることができる。
【００３５】
また、このトランス１によれば、強化絶縁電線を導線３１，３２として用いることにより、巻線層２１，２２（コイル部３）とコア４との間に絶縁体を配設しない状態においても、巻線層２１，２２とコア４との間において十分な絶縁を確保することができる。このため、このトランス１によれば、フランジ１２ａ，１２ｂを切り欠いて、その部分に熱伝導体５を配設することで、熱伝導シート２３とコア４とに接触する熱伝導体５の接触面積を広くすることができる。したがって、このトランス１によれば、熱伝導シート２３および熱伝導体５を介してコア４に伝導する熱の伝導効率を十分に高めることができる結果、トランス１の温度上昇をより確実に抑えることができる。また、このトランス１によれば、巻線層２１，２２とコア４との間に絶縁体を配設しない構成とすることで、トランス１を十分に小形化することができる。
【００３６】
なお、コイル部品の構成は、上記したトランス１の構成に限定されない。例えば、巻線層２１，２２をそれぞれ２層ずつ有するコイル部３を備えたトランス１に適用した例について上記したが、１つまたは３つ以上の巻線層２１，２２を有するコイル部を備えた各種のトランスに適用することができる。また、コイル部品としてとしてのトランス１に適用した例について上記したが、ボビン、複数の巻線層およびコアを備えた各種のコイル部品（例えば、インダクタとして機能するコイル部品）に適用することができる。
【００３７】
また、第１熱伝導部材としての熱伝導シート２３をシート状の銅で形成した例について上記したが、熱伝導シート２３の材料はこれに限定されず、他の金属（例えば、アルミニウム）を材料として形成されたシート体を熱伝導シート２３として用いることもできる。また、シート状に限定されず、板状、テープ状、膜状および箔状等の形状に形成した第１熱伝導部材を採用することもできる。また、シールドとしての機能が不要なときには、高熱伝導性および高導電性を有する熱伝導シート２３に代えて、高熱伝導性を有し、かつ高導電性を有していないシート体を第１熱伝導シートとして用いる構成を採用することもできる。
【００３８】
また、熱伝導性接着剤で第２熱伝導部材としての熱伝導体５を形成した例について上記したが、接着剤に限らず、高熱伝導性を有する他の材料（例えば、グラファイト）でシート状、板状、テープ状、膜状および箔状等の形状に形成した第２熱伝導部材を用いる構成を採用することもできる。
【００３９】
また、上記の例のように導線３１，３２として強化絶縁電線を用いるときには、フランジ１２を有していないボビンを用いる構成（コイル部３の端部とコア４との間に絶縁体を配設しない構成）を採用することもできる。
【００４０】
また、導線３１，３２として強化絶縁電線を用いる例について上記したが、導線３１，３２のいずれか一方、または導線３１，３２の双方として通常の絶縁電線を用いる構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１  トランス
２  ボビン
３  コイル部
４  コア
５  熱伝導体
２１  一次巻線層
２２  二次巻線層
２３  熱伝導シート
３１  第１導線
３２  第２導線
【図１】
2015228470.tif 000003
【図２】
2015228470.tif 000004
【図３】
2015228470.tif 000005