(57)【要約】【課題】センターコアのギャップを調整することなく、インダクタンスを所望の値に設定することができるコイル部品を提供する。【解決手段】一対の平板部３が所定のギャップＧで平行に配置されたコア１と、軸が平板部３と垂直になるようにギャップＧに配置された巻線４とを具備し、巻線４から発生した磁束の通路として、コア１によってギャップＧを含む閉磁路が形成される。ギャップＧが１ｃｍ以下に設定すると良い。巻線４は、ボビン５ａ、５ｂに巻き回してたものや、シートコイルを用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平板部が所定のギャップで平行に配置されたコアと、
軸が前記平板部と垂直になるように前記ギャップに配置された巻線とを具備し、
前記巻線から発生した磁束の通路として、前記コアによって前記ギャップを含む閉磁路が形成されることを特微とするコイル部品。
【請求項２】
前記ギャップが１ｃｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
【請求項３】
前記巻線は、ボビンに巻き回されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコイル部品。
【請求項４】
前記巻線は、シートコイルからなることを特徴とする請求項１又は２記載のコイル部品。
【請求項５】
一対の平板部が所定のギャップで平行に配置されたコアと、
軸が前記平板部と垂直になるように前記ギャップに配置された巻線とを具備し、
前記巻線から発生した磁束の通路として、前記コアによって前記ギャップを含む閉磁路が形成されるコイル部品において、
前記巻線の内径面積を調整することで、インダクタンスの値を設定することを特徴とするコイル部品のインダクタンス設定方法。
【請求項６】
前記巻線は、ボビンに巻き回されており、
前記ボビンの巻芯の外周を変更することで、インダクタンスの値を設定することを特徴とする請求項５記載のコイル部品のインダクタンス設定方法。
【請求項７】
前記巻線は、シートコイルからなることを特徴とする請求項５記載のコイル部品のインダクタンス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉磁路型コアを有するコイル部品及びそのインダクタンス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、高密度での実装化が進んでいるため、電源回路に用いるリアクトル、トランス等のコイル部品からの漏洩磁束が他の部品に与える影響を無視できない。また、電子機器の薄型化に伴い、コイル部品を薄型化することが要求されている。そこで、漏洩磁束を低減することができる閉磁路型で薄型のコイル部品が求められている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
閉磁路型のコイル部品には、例えば、図６に示すように、フェライト等の磁性体からなり、センターコアとなる中脚部１１と一対の外脚部１２とを有する断面がＥ形状のＥ型コア１０が用いられる。このＥ型コア１０を２個用いて、互いの中脚部１１及び外脚部１２が対向するように上下に重ね合わせることで、閉磁路が形成される。すなわち、図示しない巻線はセンターコアである中脚部１１を中心にして巻き回され、巻線から発生した磁束が、図６に点線矢印で示す閉磁路を透過するように構成されている。
【０００４】
特許文献１、２や図６に示すような従来の閉磁路型のコイル部品においては、少なくとも、センターコアがあり、センターコアのギャップＧを調整することで、インダクタンスを所望の値に設定している。センターコアのギャップＧの調整は、図６（ａ）に示すように、対向する外脚部１２間にインダクタンス調整用スペーサ２０を設けたり、図６（ｂ）に示すように、中脚部１１を削ったりすることで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７２３９号
【特許文献２】特許第４１７６７５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、センターコアのギャップＧの調整のために、図６（ａ）に示すように、インダクタンス調整用スペーサ２０を設ける場合には、インダクタンス調整用スペーサ２０によって高さが変わるので薄型のコイル部品に適用することが困難であり、図６（ｂ）に示すように、中脚部１１を削る場合には、製造工程が煩雑になり、汎用性がなく、コスト高になってしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来技術の問題を解決し、センターコアのギャップを調整することなく、インダクタンスを所望の値に設定することができるコイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のコイル部品は、一対の平板部が所定のギャップで平行に配置されたコアと、軸が前記平板部と垂直になるように前記ギャップに配置された巻線とを具備し、前記巻線から発生した磁束の通路として、前記コアによって前記ギャップを含む閉磁路が形成されることを特微とする。
さらに、本発明のコイル部品は、前記ギャップが１ｃｍ以下に設定されていることを特徴とする。
さらに、本発明のコイル部品において、前記巻線は、ボビンに巻き回されていることを特徴とする。
または、本発明のコイル部品において、前記巻線は、シートコイルからなることを特徴とする。
また、本発明のコイル部品のインダクタンス設定方法は、一対の平板部が所定のギャップで平行に配置されたコアと、軸が前記平板部と垂直になるように前記ギャップに配置された巻線とを具備し、前記巻線から発生した磁束の通路として、前記コアによって前記ギャップを含む閉磁路が形成されるコイル部品において、前記巻線の内径面積を調整することで、インダクタンスの値を設定することを特徴とする
さらに、本発明のコイル部品のインダクタンス設定方法において、前記巻線は、ボビンに巻き回されており、前記ボビンの巻芯の外周を変更することで、インダクタンスの値を設定することを特徴とする。
または、本発明のコイル部品のインダクタンス設定方法において、前記巻線は、シートコイルからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一対の平板部が所定のギャップで平行に配置されたコアと、軸が平板部と垂直になるようにギャップに配置された巻線とを具備し、巻線から発生した磁束の通路として、コアによってギャップを含む閉磁路が形成されるように構成することにより、巻線の内径面積を調整することで、センターコアのギャップを調整することなく、インダクタンスを所望の値に簡単に設定することができ、薄型化、低背化及び低コスト化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るコイル部品の実施の形態の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＸ−Ｘ’断面である。
【図２】図１に示す巻線の巻き回し例を説明するための断面模式図である。
【図３】図１に示す巻線によって発生した磁束の通路を説明するための断面模式図である。
【図４】図１に示す巻線の内径とインダクタンスの値との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係るコイル部品の実施の形態におけるインダクタンスの値の電流重畳特性を示すグラフである。
【図６】従来のコイル部品の構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態のコイル部品は、図１を参照すると、上側コア１ａと当該上側コア１ａと同形状の下側コア１ｂとからなる閉磁路型のコア１と、巻線４とを備えている。
【００１２】
上側コア１ａ及び下側コア１ｂは、フェライト等の磁性材料からなり、外脚部２と平板部３とから構成されている。上側コア１ａ及び下側コア１ｂの平板部３は、図１（ａ）に示すように、円板の一部に切り欠きが形成され、且つ円板の中心Ｃに対して点対称な形状であり、円板の外縁部に平板部３に対してほぼ垂直に立設された外脚部２が形成されている。従って、平板部３の中心Ｃを通って外脚部２が形成された箇所を切断する図１（ａ）に示すＸ−Ｘ’断面図は、図１（ｂ）に示すように、一対の外脚部２が平板部３によって接続された皿形状となっている。上側コア１ａ及び下側コア１ｂは、互いの外脚部２が対向するように上下に重ね合わせて用いられ、これにより、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３とが平行に配置され、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３との間にギャップＧが形成される。なお、図１（ａ）に示す平板部３の形状は、一例であり、切り欠きがない円板状しても良く、さらに、互いに対向する外脚部２によってギャップＧが形成されるならば、円板の中心Ｃに対して非対称な形状を採用しても良い。あるいは、円板の中心Ｃに対して角型形状を採用しても良い。また、本実施の形態では、上側コア１ａと下側コア１ｂとを同形状に構成したが、上側コア１ａと下側コア１ｂとで外脚部２の長さを変えても良く、上側コア１ａもしくは下側コア１ｂの一方を平板部３のみからなる板状コアにしても良い。
【００１３】
巻線４は、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３との間の空隙に、軸が平板部３に対して垂直になるように、平板部３の中心Ｃを中心にして巻き回されている。また、本実施の形態において、ギャップＧは、１ｃｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下に設定されている。すなわち上側コア１ａ及び下側コア１ｂの外脚部２の長さの合計が、１ｃｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下に設定されている。これにより、センターコアがなくても、巻線４によって発生した磁束の通路として、「ギャップＧ」−「上側コア１ａ」−「上側コア１ａの外脚部２」−「下側コア１ｂの外脚部２」−「下側コア１ｂ」からなる閉磁路が形成される。
【００１４】
巻線４は、図２（ａ）に示すように、例えば、ボビン５ａを用いて巻き回すことができる。ボビン５ａは、例えは絶縁体である樹脂体からなり、巻芯部５１ａに巻線４が巻き回され、巻芯部５１ａによって巻線４の内径が決まる。なお、巻線４として、シートコイル（プリント基板による積層コイル）、例えば両面又は片面のフレキシブルプリント配線板にスパイラル状の平面コイルが形成されたものや、融着性絶縁導線を巻き回して固着させた融着コイルを用いても良い。巻線４としてシートコイルを用いることでより薄型化、低背化及び低コスト化を実現することができる。また、プリント基板に平面コイルを他の素子と共に形成し、平面コイルが形成された箇所に上側コア１ａと下側コア１ｂとを取り付けてコイル部品を構成するようにしても良い。
【００１５】
本実施の形態のコイル部品には、巻線４の中心に位置するセンターコアが形成されていない。従って、インダクタンスは、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３との間のギャップＧの調整を行うことなく、巻線４の内径を調整することで所望の値に設定される。なお、巻線４の巻数によっても設定可能であるが、本実施の形態では、同一の巻数であっても、巻線４の内径を調整することでインダクタンスを所望の値に設定することができる。
【００１６】
巻線４の内径の調整は、図２（ｂ）に示すように、例えば、径の異なる巻芯部５１ｂを有するボビン５ｂを用いる。図２（ａ）に示すボビン５ａは、巻線４をコア中心部付近に巻き回すために用いられ、図２（ｂ）に示すボビン５ｂは、巻線４を外脚部２付近に巻き回すために用いられる。なお、異なるボビンを用いることなく、図２（ｃ）に示すように、ボビン５ａの巻芯部５１ａに、巻きたい位置までバリアテープ６を巻き付け、巻線４の内径を変更するようにしても良い。また、製造上問題なければ、巻芯部５１ａ、５１ｂのみの構成としても良く、巻線４のみで構成しても良い。
【００１７】
図３（ａ）は、図２（ａ）に示すボビン５ａに巻線４が巻き回すことで、巻線４がコア中心部付近に巻き回され、巻線４の内径面積が小さく調整された例が示されている。このように、巻線４をコア中心部付近に巻き回す場合には、内径面積が小さくなるため、巻線４の内径を通る磁束が少なくなり、インダクタンスの値が小さくなる。すなわち、巻線４から発生した磁束は外脚部２に到達するまでにギャップＧを通って巻線４に帰還する磁束Ａと、外脚部２を通って巻線４に帰還する磁束Ｂに分かれる。そのため、巻線４の内径を通る磁束は、ギャップＧが大きくなるためインダクタンスの値が小さくなる。
【００１８】
図３（ｂ）は、図２（ｂ）に示すボビン５ｂに巻線４が巻き回すことで、巻線４が外脚部２付近に巻き回され、巻線４の内径面積が大きく調整された例が示されている。このように、巻線４を外脚部２付近に巻き回す場合には、内径面積が大きくなるため、内径を通る磁束が多くなり、インダクタンスの値が大きくなる。すなわち、巻線４から発生した磁束はほとんどがすぐ近くに存在する外脚部２を通ることになる。そのため、巻線４の内径を通る磁束は、図３（ａ）に示す巻線４がコア中心部付近に巻き回された例よりもギャップＧが小さく見え、インダクタンスの値は大きくなる。
【００１９】
このように、本実施の形態では、インダクタンスの値を低くしたいときは内径を小さくした巻線４を用い、インダクタンスの値を高くしたいときは内径を広げた巻線４を用いるように構成し、インダクタンスの値は巻線４の内径面積にほぼ比例して決定される。
【実施例１】
【００２０】
［表１］に示すように、センターコアが存在しない同一のコアを使用し、巻線４の内径半径を異ならせた試作イ〜ニを製作し、試作イ〜ニのそれぞれについてインダクタンスの値を測定した。なお、試作イ〜ニにおいて巻き線４の電線は全て同じ条件のものを用いた。
【００２１】
【表１】
2013008837.tif 000003
【００２２】
図４（ａ）は、試作イ〜ニにおいて巻線４の内径半径とインダクタンスの値との関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は、試作イ〜ニにおいて巻線４の内径面積とインダクタンスの値との関係を示すグラフである。
【００２３】
図４（ａ）を参照すると、巻線４の内径半径が大きくなるほどインダクタンスの値も大きくなることが分かり、図４（ｂ）を参照すると、巻線４の内径面積とインダクタンスの値とがほぼ比例していることがわかる。
【実施例２】
【００２４】
［表２］に示すように、センターコアが存在しない同一のコアを使用し、巻線４の内径半径を異ならせた試作Ａ、Ｂを製作し、試作Ａ、Ｂのそれぞれについてインダクタンスの値の電流重畳特性を測定した。なお、試作Ａ、Ｂにおいて巻き線４の電線は全て同じ条件のものを用いた。
【００２５】
【表２】
2013008837.tif 000004
【００２６】
図５には、試作Ａ、Ｂにおけるインダクタンスの値の電流重畳特性が示されている。図５において、インダクタンスの値が−２０％になるときのインダクタンスの値と電流値と、
コア１のコア断面積を一定とし、巻線４の巻数を５０としたときの磁束密度とを［表３］に示す。
【００２７】
【表３】
2013008837.tif 000005
【００２８】
［表３］によると、試作Ａ、Ｂの磁束密度はほぼ同一の値となり、インダクタンスの値と直流重畳特性の関係は、インダクタンスの値＊直流重畳電流が一定の関係になっていると言える。これは、コアのＮＩ（巻数＊重畳電流）とギャップＧ（センターコアレスなので固定値）が固定されているので一定の値になっているものと考えられる。
【００２９】
以上説明したように本実施の形態によれば、一対の平板部３が所定のギャップＧで平行に配置されたコア１と、軸が平板部３と垂直になるようにギャップＧに配置された巻線４とを具備し、巻線４から発生した磁束の通路として、コア１によってギャップＧを含む閉磁路が形成されるように構成することにより、巻線４の内径面積を調整することで、センターコアのギャップを調整することなく、インダクタンスを所望の値に簡単に設定することができ、薄型化、低背化及び低コスト化を実現することができるという効果を奏する。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、巻線４をボビン５ａ、５ｂに巻き回すように構成することにより、ボビン５ａ、５ｂの巻芯５１ａ、５１ｂの外周を変更することで、簡単に巻線４の内径面積を調整することができ、インダクタンスの値の設定を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００３１】
なお、本実施の形態では、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３との間の空隙に１個の巻線４を配置するように構成したが、上側コア１ａの平板部３と下側コア１ｂの平板部３との間の空隙に複数の巻線４を配置させたトランス構造としても良い。
【００３２】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００３３】
１  コア
１ａ  上側コア
１ｂ  下側コア
２  外脚部
３  平板部
４  巻線
５ａ、５ｂ  ボビン
５１ａ、５１ｂ  巻芯部
６  バリアテープ
【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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