JP7751985B2 - Coil Device - Google Patents
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- JP7751985B2 JP7751985B2 JP2021069334A JP2021069334A JP7751985B2 JP 7751985 B2 JP7751985 B2 JP 7751985B2 JP 2021069334 A JP2021069334 A JP 2021069334A JP 2021069334 A JP2021069334 A JP 2021069334A JP 7751985 B2 JP7751985 B2 JP 7751985B2
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Description
本発明は、コイル装置に関する。 The present invention relates to a coil device.
従来、トランスやチョーク等のコイル装置では、装置内部の短絡の防止や装置周辺の実装部品から巻線を電気的に保護する観点により、巻線の周囲には絶縁部材が配置されている。従って、巻線で生じた熱を放熱させるために放熱部材を設ける場合、放熱部材は、複数の絶縁部材を介して巻線に取り付けられることが多い。 Conventionally, in coil devices such as transformers and chokes, insulating materials are placed around the windings to prevent short circuits inside the device and to electrically protect the windings from peripheral mounted components. Therefore, when a heat dissipation member is provided to dissipate heat generated by the windings, the heat dissipation member is often attached to the windings via multiple insulating members.
例えば、下記特許文献1には、一次側及び二次側の巻線を有するトランスを金属製のケースに収容して、トランスで生じた熱を放熱する構造が開示されている。このトランスにおいて、巻線は、絶縁性を有する樹脂製のボビンに巻き付けられており、コアと一体化されたボビンが、放熱部材である金属製のケース内に収容されている。ケース内には、巻線(及びコア)とケースとの絶縁を確保するために、樹脂製の充填剤が充填されている。これにより、巻線及びコアの表面から放熱された熱は、充填剤を介してケースに伝わり、ケースに装着された冷却パイプやヒートシンクにより外部に放熱される構成となっている。 For example, Patent Document 1 below discloses a structure in which a transformer having primary and secondary windings is housed in a metal case to dissipate heat generated by the transformer. In this transformer, the windings are wound around an insulating resin bobbin, and the bobbin, integrated with the core, is housed in a metal case, which serves as a heat dissipation member. The case is filled with a resin filler to ensure insulation between the windings (and core) and the case. As a result, heat radiated from the surfaces of the windings and core is transferred to the case via the filler, and is then dissipated to the outside by cooling pipes and heat sinks attached to the case.
上記特許文献1では、ボビンの外側に複数の部材を取り付けて放熱経路が形成されているため、ボビン(コイル装置)を固定対象物へ実装する工程が複雑になるという課題がある。また、放熱経路を構成する複数の部材により装置外形が大型化するため、周囲の実装部品と干渉しない位置に放熱経路を確保することが困難になるという課題がある。 In the above-mentioned Patent Document 1, a heat dissipation path is formed by attaching multiple components to the outside of the bobbin, which complicates the process of mounting the bobbin (coil device) to a fixed object. Furthermore, because the multiple components that make up the heat dissipation path increase the external size of the device, it becomes difficult to ensure a heat dissipation path in a position that does not interfere with surrounding mounted components.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、固定対象物への実装工程が容易であり、周囲の実装部品と干渉しない位置に放熱経路を確保することができるコイル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a coil device that can be easily mounted on an object to be fixed and that can ensure a heat dissipation path in a position that does not interfere with surrounding mounted components.
本発明の第1の態様に係るボビンは、巻線が巻き付けられた状態で固定対象物に固定されるボビンであって、前記固定対象物に固定されるベース部と、前記ベース部に繋がって設けられ、前記巻線が巻き付けられる筒部と、を備え、前記ベース部は、前記筒部に巻き付けられた前記巻線で生じる熱を前記固定対象物側に放熱するための貫通孔を有する。 The bobbin according to the first aspect of the present invention is a bobbin that is fixed to a fixed object with a winding wound thereon, and includes a base portion that is fixed to the fixed object, and a cylindrical portion that is connected to the base portion and around which the winding is wound, and the base portion has through holes that allow heat generated by the winding wound around the cylindrical portion to be dissipated to the fixed object.
本発明に係るボビンによれば、巻線が巻き付けられる筒部に繋がってベース部が設けられており、当該ベース部を介して固定対象物にボビンが固定されている。ベース部は、貫通孔を有しており、当該貫通孔を介して巻線で生じる熱を固定対象物側に放熱することができる。従って、ボビンそのものに放熱経路となる貫通孔を形成し、固定対象物に固定することができるため、ボビンの固定対象物への実装工程が容易である。また、放熱経路は、ベース部に形成された貫通孔の内側の領域であるため、周囲の実装部品と干渉しない位置に放熱経路を確保することができる。 The bobbin according to the present invention has a base connected to the cylindrical portion around which the winding is wound, and the bobbin is fixed to a fixed object via the base. The base has through holes, through which heat generated by the winding can be dissipated to the fixed object. Therefore, the bobbin itself can be formed with through holes that serve as a heat dissipation path, and the bobbin can be fixed to a fixed object, simplifying the process of mounting the bobbin to the fixed object. Furthermore, because the heat dissipation path is located within the area inside the through holes formed in the base, it can be ensured in a position that does not interfere with surrounding mounted components.
以下、本発明の第1実施形態に係るコイル装置1と、コイル装置1に用いられるボビン3について図1~図7を参照して説明する。本実施形態では、説明の便宜上、各図中に適宜示す上下、左右、前後の矢印で示す方向を、それぞれ上下方向、左右方向、前後方向と定義して説明する。また、各図中においては、図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。 A coil device 1 according to a first embodiment of the present invention and a bobbin 3 used in the coil device 1 will be described below with reference to Figures 1 to 7. For ease of explanation, in this embodiment, the directions indicated by the up/down, left/right, and front/rear arrows shown appropriately in each figure will be defined as the up/down direction, left/right direction, and front/rear direction, respectively. Furthermore, in each figure, some reference numerals may be omitted to make the drawings easier to understand.
図1及び図2に示されるように、本実施形態のコイル装置1は、一例として、チョークコイルを構成している。コイル装置1は、フェライトコア等の磁性材料で形成されたコア2と、コア2が挿通されたボビン3と、ボビン3に巻き付けられた巻線4と、を備えている。コイル装置1は、上方側に開口した箱型のケース5内に収容されており、ケース5の底壁5Aにネジ54を用いて固定されている。ケース5は、アルミニウム等の放熱性の高い金属材料で形成されている。 As shown in Figures 1 and 2, the coil device 1 of this embodiment constitutes, as an example, a choke coil. The coil device 1 includes a core 2 formed of a magnetic material such as a ferrite core, a bobbin 3 through which the core 2 is inserted, and a winding 4 wound around the bobbin 3. The coil device 1 is housed in a box-shaped case 5 that is open on the upper side, and is fixed to the bottom wall 5A of the case 5 using screws 54. The case 5 is made of a metal material with high heat dissipation properties, such as aluminum.
図3に示すように、コア2は、コア2の下部を構成する第1コア21と、コア2の上部を構成する第2コア22と、で構成されている。第1コア21と第2コア22は、それぞれが別々に成形され、ボビン3を上下方向から挟むようにして重ね合わせることにより互いに接合されている。第1コア21は、コア側部211と、中脚部212と、外脚部213とを有し、上下左右断面が略E型を成している。コア側部211は、上下方向に所定の板厚を有し、左右方向に長い板状に形成されている。中脚部212は、上下方向を軸方向とする円柱状に形成され、コア側部211の中央から上方側(第2コア22側)に立設されている。外脚部213は、左右方向に所定の板厚を有する縦壁状に形成されており、コア側部211の左右両端からそれぞれ上方側に立設されている。一対の外脚部213の対向する側面は円弧状に湾曲した湾曲面となっている。第1コア21をボビン3に取り付けた状態では、ボビン3の筒部31の下面側を覆うようにコア側部211が配置される。そして、円柱状の中脚部212が、ボビン3の筒部31に挿通され、一対の外脚部213は、筒部31の外周部を左右両側から覆うように配置される。 As shown in FIG. 3 , the core 2 is composed of a first core 21 that forms the lower portion of the core 2 and a second core 22 that forms the upper portion of the core 2. The first core 21 and the second core 22 are molded separately and joined together by overlapping them so that they sandwich the bobbin 3 from above and below. The first core 21 has a core side portion 211, a middle leg portion 212, and an outer leg portion 213, and its top, bottom, left, and right cross section is approximately E-shaped. The core side portion 211 has a predetermined thickness in the vertical direction and is formed as a plate that is long in the horizontal direction. The middle leg portion 212 is formed as a cylinder with its axial direction extending vertically and extending upward (toward the second core 22) from the center of the core side portion 211. The outer leg portion 213 is formed as a vertical wall that has a predetermined thickness in the horizontal direction and extends upward from both left and right ends of the core side portion 211. The opposing side surfaces of the pair of outer legs 213 are curved surfaces that are curved in an arc. When the first core 21 is attached to the bobbin 3, the core side portion 211 is positioned to cover the underside of the tubular portion 31 of the bobbin 3. The cylindrical center leg portion 212 is inserted into the tubular portion 31 of the bobbin 3, and the pair of outer leg portions 213 are positioned to cover the outer periphery of the tubular portion 31 from both the left and right sides.
第2コア22は、上下方向に所定の厚みを有し、左右方向に長い板状に形成されており、上下左右断面が略I型を成している。第2コア22は、ボビン3に取り付けられた状態では、第1コア21の上方側に重ねられ、筒部31の上面側を覆うように配置される。第1コア21と第2コア22は、上下に重ねられた後、図示しない外装テープ(絶縁テープ)を巻き付けることにより互いに接合されている。これにより、第1コア21及び第2コア22によってチョークコイルの閉磁路が形成される。 The second core 22 has a predetermined thickness in the vertical direction and is formed as a long plate in the horizontal direction, with a generally I-shaped cross section. When attached to the bobbin 3, the second core 22 is placed above the first core 21 and covers the upper surface of the cylindrical portion 31. After being placed one above the other, the first core 21 and second core 22 are joined together by wrapping them with exterior tape (insulating tape) (not shown). This forms a closed magnetic circuit of the choke coil by the first core 21 and second core 22.
上述したコア2は、第1コア21と第2コア22によって形成された内部空間を前後両側に開放するコア開口部23を有している。図1に示すように、コア2がボビン3に取り付けられた状態では、前後両側のコア開口部23から、ボビン3の筒部31に巻き付けられた巻線4の一部がコア2の外側に露出している。また、前方側のコア開口部23からは、巻線4の端部4A,4Bが外部に引き出されている。更に、巻線4の下方側では、前後両側のコア開口部23から、筒部31に繋がって設けられたボビン3のベース部38が突出している。 The core 2 described above has core openings 23 that open the internal space formed by the first core 21 and second core 22 to both the front and rear. As shown in FIG. 1, when the core 2 is attached to the bobbin 3, a portion of the winding 4 wound around the tubular portion 31 of the bobbin 3 is exposed to the outside of the core 2 through the core openings 23 on both the front and rear sides. Furthermore, ends 4A and 4B of the winding 4 are pulled out from the front core opening 23. Furthermore, below the winding 4, a base portion 38 of the bobbin 3 connected to the tubular portion 31 protrudes from the core openings 23 on both the front and rear sides.
図5~図7に示すように、ボビン3は、筒部31と、筒部31に繋がって設けられたベース部38とを有している。また、ボビン3の筒部31には、上鍔部32と、下鍔部34と、セパレータ部36とが一体に設けられている。ボビン3は、一例として絶縁性を有する樹脂材料を一体成形して形成されている。 As shown in Figures 5 to 7, the bobbin 3 has a cylindrical portion 31 and a base portion 38 connected to the cylindrical portion 31. The cylindrical portion 31 of the bobbin 3 is integrally formed with an upper flange portion 32, a lower flange portion 34, and a separator portion 36. The bobbin 3 is formed, for example, by integral molding using an insulating resin material.
筒部31は、上下方向を軸方向とする円筒状に形成されている。筒部31の内側には、円柱形状の第1コア21の中脚部212が挿通可能となっている。筒部31の上端には、筒部31の外周面から径方向外側に突出する上鍔部32が設けられている。上鍔部32は、筒部31の左右両側の外周面から径方向外側に突出する第1板部321と第2板部322を有している。第1板部321と第2板部322はそれぞれ、径方向に一定の幅を有し、軸方向に一定の板厚を有する板状部材であり、平面視で扇状に形成されている。図3に示すように、第1板部321と第2板部322からなる上鍔部32の上面には、第2コア22が載置される。更に、上鍔部32の上面には、前後両端から上方側に立設する前後一対の支持壁部323が設けられている。一対の支持壁部323の間には、第2コア22が挿入可能となっている。即ち、一対の支持壁部323は、上鍔部32上に配置される第2コア22の側面を前後方向の両側から支持する構成となっている。一対の支持壁部323によって、第2コア22が支持されるため、上鍔部32と第2コア22との間にギャップ材を挿入して保持することが可能となっている。本実施形態では、上鍔部32と第2コア22との間にギャップ材6が挿入されている。ギャップ材6は、一例として、ポリーカーボネートなどで構成された樹脂製のシート材である。上鍔部32と第2コア22との間にギャップ材6を挿入することは必須ではないが、ギャップ材6を挿入した場合、ギャップ材6の厚みを調整することで第1コア21と第2コア22との間に任意の間隙を設けることができる。従って、コイル装置1のインダクタンスを調整することが可能となる。ギャップ材6を使用しない場合は中脚部212を研磨してギャップとすることができる。 The tubular portion 31 is formed in a cylindrical shape with its axis extending vertically. The center leg portion 212 of the cylindrical first core 21 can be inserted into the interior of the tubular portion 31. An upper flange 32 protrudes radially outward from the outer surface of the tubular portion 31 at the upper end of the tubular portion 31. The upper flange 32 has a first plate portion 321 and a second plate portion 322 protruding radially outward from the outer surface of both the left and right sides of the tubular portion 31. The first plate portion 321 and the second plate portion 322 are each plate-shaped members having a constant width in the radial direction and a constant thickness in the axial direction, and are formed in a fan shape in a plan view. As shown in FIG. 3 , the second core 22 is placed on the upper surface of the upper flange 32, which is made up of the first plate portion 321 and the second plate portion 322. Furthermore, a pair of front and rear support walls 323 are provided on the upper surface of the upper flange 32, extending upward from both the front and rear ends. The second core 22 can be inserted between the pair of support walls 323. That is, the pair of support walls 323 are configured to support the side surfaces of the second core 22, which is placed on the upper flange 32, from both front and rear sides. Because the pair of support walls 323 support the second core 22, a gap material can be inserted and held between the upper flange 32 and the second core 22. In this embodiment, a gap material 6 is inserted between the upper flange 32 and the second core 22. For example, the gap material 6 is a resin sheet material made of polycarbonate or the like. While inserting the gap material 6 between the upper flange 32 and the second core 22 is not required, if the gap material 6 is inserted, the thickness of the gap material 6 can be adjusted to create a desired gap between the first core 21 and the second core 22. This allows for adjustment of the inductance of the coil device 1. If the gap material 6 is not used, the center leg 212 can be polished to form a gap.
図6に示すように、筒部31の下端には、筒部31の外周面から径方向外側に突出する下鍔部34が設けられている。下鍔部34は、筒部31の左右両側の外周面から径方向外側に突出する第1板部341と第2板部342とを有している。第1板部341と第2板部342はそれぞれ、径方向に一定の幅を有し、軸方向に一定の板厚を有する板状部材であり、平面視で扇状に形成されている。図3に示すように、第1板部341と第2板部342からなる下鍔部34の下面には、第1コア21のコア側部211が載置される。更に、下鍔部34の下面には、前後両端から下方側に立設する前後一対の支持壁部343が設けられている。一対の支持壁部343の間には、第1コア21のコア側部211が挿入可能となっている。即ち、一対の支持壁部343は、下鍔部34の下に配置される第1コア21の側面を前後方向の両側から支持する構成となっている。上記構成により、一対の支持壁部343は、筒部31の下端に繋がって設けられており、後述するベース部38の一部を構成している。 As shown in FIG. 6 , a lower flange 34 is provided at the lower end of the cylindrical portion 31, protruding radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31. The lower flange 34 has a first plate portion 341 and a second plate portion 342 that protrude radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31 on both the left and right sides. The first plate portion 341 and the second plate portion 342 are each plate-shaped members having a constant width in the radial direction and a constant thickness in the axial direction, and are formed in a fan shape in a plan view. As shown in FIG. 3 , the core side portion 211 of the first core 21 is placed on the underside of the lower flange 34, which is made up of the first plate portion 341 and the second plate portion 342. Furthermore, a pair of front and rear support walls 343 are provided on the underside of the lower flange 34, extending downward from both the front and rear ends. The core side portion 211 of the first core 21 can be inserted between the pair of support walls 343. In other words, the pair of support walls 343 are configured to support the side surfaces of the first core 21, which are located below the lower flange 34, from both front and rear sides. With the above configuration, the pair of support walls 343 are connected to the lower end of the tubular portion 31 and form part of the base portion 38, which will be described later.
図2及び図7に示すように、筒部31の上下方向の中間部には、筒部31の外周面から径方向外側に突出するセパレータ部36が設けられている。セパレータ部36は、径方向に一定の幅を有し、軸方向に一定の板厚を有する板状部材である。このセパレータ部36は、筒部31の周方向に沿って延在しており、筒部31を上下方向(軸方向)に二つの区画S1,S2に区画している。筒部31において、セパレータ部36によって区画された下方側の区画S1と上方側の区画S2には、巻線4の巻線部をそれぞれ巻き付けることができる。区画S1,S2の軸方向の高さ寸法は、巻線4を構成する線材の径と同一又は同等の寸法に設定されている。従って、各区画S1,S2内に巻線4を挿入して巻き付けることで、平面視で渦巻き状に形成される巻線4を容易に形成することができる。また、このセパレータ部36は、平面視で略C字状に形成されており、C字の開口部分に当たる部位が、下方側の区画S1と上方側の区画S2とを連通させる開口部37となっている。この開口部37は、セパレータ部36を板厚方向に貫通し、前方側に開口した溝部と言い換えることもできる。開口部37の径方向の深さは、セパレータ部36の径方向の幅と同一であり、セパレータ部36の外縁部から筒部31の外周面に達する深さを有している。セパレータ部36に上記構成の開口部37を形成することにより、本実施形態の巻線4のように二層構造の巻線を筒部31に巻き付けることが可能となっている。 As shown in Figures 2 and 7, a separator portion 36 protruding radially outward from the outer circumferential surface of the cylindrical portion 31 is provided in the vertically intermediate portion of the cylindrical portion 31. The separator portion 36 is a plate-shaped member having a constant width in the radial direction and a constant thickness in the axial direction. This separator portion 36 extends circumferentially around the cylindrical portion 31, dividing the cylindrical portion 31 into two vertical (axial) sections S1 and S2. The winding portions of the winding 4 can be wound around the lower section S1 and the upper section S2 of the cylindrical portion 31, respectively, which are divided by the separator portion 36. The axial height of the sections S1 and S2 is set to be the same as or equivalent to the diameter of the wire constituting the winding 4. Therefore, by inserting and winding the winding 4 into each section S1 and S2, the winding 4 can be easily formed into a spiral shape in plan view. Furthermore, the separator portion 36 is formed in a roughly C-shape in plan view, with the opening of the C serving as an opening 37 that connects the lower section S1 and the upper section S2. This opening 37 can also be described as a groove that penetrates the separator portion 36 in the thickness direction and opens to the front. The radial depth of the opening 37 is the same as the radial width of the separator portion 36, and has a depth that extends from the outer edge of the separator portion 36 to the outer peripheral surface of the tubular portion 31. Forming the opening 37 with the above configuration in the separator portion 36 makes it possible to wind a two-layered winding, such as the winding 4 of this embodiment, around the tubular portion 31.
具体的に説明すると、図4に示すように、巻線4は、複数の線材(細線)を撚り合わせて構成されたリッツ線であり、当該リッツ線をアルファ巻きすることにより形成されている。アルファ巻により形成された巻線4は、軸方向に間隔を空けて配置される二つの巻線部41,42を有している。なお、巻線4はリッツ線に限らず単線のワイヤを用いることもできる。しかし、EV車やプラグインハイブリッド車等の電気自動車の非接触充電システムのように、大電力且つ高周波数の電力が供給される高周波回路にコイル装置1を組み込む場合、巻線4をリッツ線で形成することで、表皮効果による巻線抵抗の増大を抑制することができる点で有利である。 Specifically, as shown in FIG. 4, the winding 4 is a litz wire made by twisting together multiple wire rods (thin wires) and is formed by alpha winding the litz wire. The winding 4 formed by alpha winding has two winding sections 41, 42 spaced apart in the axial direction. Note that the winding 4 is not limited to litz wire; solid wire can also be used. However, when the coil device 1 is incorporated into a high-frequency circuit that supplies high-power, high-frequency power, such as a contactless charging system for electric vehicles such as electric vehicles and plug-in hybrid vehicles, forming the winding 4 from litz wire is advantageous in that it can suppress increases in winding resistance due to the skin effect.
巻線4を筒部31にアルファ巻きするには、先ず、巻線4の延在方向の中間部4C(巻線4の中点となる部位)をセパレータ部36の開口部37に通す。そして、区画S1に挿入された中間部4Cよりも下方側の部位をセパレータ部36の下面側で筒部31の外周面に渦巻状に巻き付ける。一方、区画S2に挿入された中間部4Cよりも上方側の部位をセパレータ部36の上面側で筒部31の外周面に渦巻状に巻き付ける。これにより、セパレータ部36の軸方向両側に、渦巻き状に形成された第1巻線部41と第2巻線部42を有する二層構造の巻線4を形成することができる。筒部31にコア2を取り付けた状態では、セパレータ部36の開口部37が前方側のコア開口部23に面して配置され、当該開口部37の前方側で交差する巻線4の端部4A,4Bがコア開口部23を通ってコア2の外部に引き出される(図1参照)。巻線4は、筒部31に巻き付けられた後、図示しない外装テープ(絶縁テープ)で外周部の表面が覆われる。なお、巻線4自体が融着層を有するなど、巻線4の形状が保持される場合は外装テープを省略できる。 To alpha-wind the winding 4 around the tubular portion 31, first, the intermediate portion 4C (the midpoint of the winding 4) in the direction of extension of the winding 4 is passed through the opening 37 of the separator portion 36. Then, the portion below the intermediate portion 4C inserted in section S1 is spirally wound around the outer circumferential surface of the tubular portion 31 on the underside of the separator portion 36. Meanwhile, the portion above the intermediate portion 4C inserted in section S2 is spirally wound around the outer circumferential surface of the tubular portion 31 on the upper side of the separator portion 36. This allows the formation of a two-layer winding 4 with a first winding portion 41 and a second winding portion 42 formed in a spiral shape on both axial sides of the separator portion 36. With the core 2 attached to the tubular portion 31, the opening 37 of the separator portion 36 is positioned facing the front core opening 23, and the ends 4A and 4B of the winding 4, which intersect on the front side of the opening 37, are pulled out to the outside of the core 2 through the core opening 23 (see Figure 1). After the winding 4 is wound around the tubular portion 31, the outer surface is covered with an exterior tape (insulating tape) not shown. Note that the exterior tape can be omitted if the winding 4 itself has a fusion layer, or if the shape of the winding 4 is maintained.
図5~図7に示すように、ボビン3は、筒部31の下端に繋がって設けられたベース部38を有している。ベース部38は、全体としてフレーム状を成しており、筒部31の前後両側の外周面からそれぞれ水平に突出する第1フレーム部38Aと第2フレーム部38Bを有している。第1フレーム部38Aと第2フレーム部38Bは同一形状及び同一の大きさを有しているため、以降では、筒部31の前方側に突出する第1フレーム部38Aを中心に説明する。 As shown in Figures 5 to 7, the bobbin 3 has a base portion 38 connected to the lower end of the tubular portion 31. The base portion 38 is frame-shaped overall, and has a first frame portion 38A and a second frame portion 38B that protrude horizontally from the outer peripheral surface of the tubular portion 31 on both the front and rear sides. Since the first frame portion 38A and the second frame portion 38B have the same shape and size, the following description will focus on the first frame portion 38A that protrudes forward from the tubular portion 31.
第1フレーム部38Aは、筒部31の下端に繋がって設けられた一方(図5及び図6では前方側)の支持壁部343と、支持壁部343の外側に配置された外壁部381と、支持壁部343の両側の端部同士をそれぞれ連結する一対のベース部側ボス部382とによって構成されている。第1フレーム部38Aの支持壁部343は、上述したように、筒部31の下端に設けられた下鍔部34の前端部から下方側に突出しており、前後方向に所定の板厚を有している。支持壁部343は、平面視でボビンの外側(図5及び図6では前方側)に開口したV字状に形成されている。外壁部381は、支持壁部343のV字の開口を塞ぐように、左右方向に延在しており、前後方向に所定の板厚を有している。支持壁部343と外壁部381の端部同士を連結するベース部側ボス部382は、上下方向を軸方向とする円筒状に形成されている。上記構成の支持壁部343、外壁部381、一対のベース部側ボス部382により、第1フレーム部38Aは、平面視で略台形枠状に形成されている。従って、第1フレーム部38Aは、ベース部38を上下方向に貫通する貫通孔Hを有している。本実施形態では、第1フレーム部38Aの強度を向上させるために、支持壁部343と外壁部381との間に前後方向に延びる二つの補強梁383を平行に架け渡している。第2フレーム部38Bは、筒部31の下端において、第1フレーム部38Aの反対側に突出して設けられている。第2フレーム部38Bは、上述したように、第1フレーム部38Aと同様に構成されているため、詳細な説明を割愛する。 The first frame portion 38A is composed of one support wall portion 343 (the front side in Figures 5 and 6) connected to the lower end of the tubular portion 31, an outer wall portion 381 arranged outside the support wall portion 343, and a pair of base portion-side boss portions 382 connecting the opposite ends of the support wall portion 343. As described above, the support wall portion 343 of the first frame portion 38A protrudes downward from the front end of the lower flange portion 34 provided at the lower end of the tubular portion 31 and has a predetermined plate thickness in the front-to-rear direction. The support wall portion 343 is formed in a V-shape in plan view that opens to the outside of the bobbin (the front side in Figures 5 and 6). The outer wall portion 381 extends in the left-right direction so as to close the V-shaped opening of the support wall portion 343 and has a predetermined plate thickness in the front-to-rear direction. The base-side boss 382, which connects the ends of the support wall 343 and the outer wall 381, is cylindrical and has an axial direction extending vertically. The support wall 343, outer wall 381, and pair of base-side bosses 382 configured as described above form the first frame 38A in a generally trapezoidal frame shape in plan view. Therefore, the first frame 38A has a through-hole H that penetrates the base 38 in the vertical direction. In this embodiment, to improve the strength of the first frame 38A, two reinforcing beams 383 extending in the front-rear direction are installed parallel to each other between the support wall 343 and the outer wall 381. The second frame 38B is provided at the lower end of the tubular portion 31, protruding from the opposite side of the first frame 38A. As described above, the second frame 38B is configured similarly to the first frame 38A, and therefore will not be described in detail.
図1に示すように、ベース部38は、第1フレーム部38A及び第2フレーム部38Bに設けられた四つのベース部側ボス部382を介してケース5の底壁5Aに固定されている。ケース5の底壁5Aには、底壁5Aの上面から上方側に突出した円筒状の四つのケース側ボス部51が設けられている。四つのケース側ボス部51は、四つのベース部側ボス部382に対応している。各ベース部側ボス部382には、内側にケース側ボス部51が挿入された状態で、ネジ54が挿通されている。ネジ54は、ケース側ボス部51に形成されたネジ孔(雌ネジ)に挿入されて螺合することにより、ベース部38をケース5に固定している。このようにボビン3のベース部38がケース5に固定された状態では、ボビン3の筒部31に巻き付けられた巻線4において、下方側の第1巻線部41の一部が第1フレーム部38Aと第2フレーム部38Bを上方側から覆うように配置される。換言すると、第1フレーム部38A及び第2フレーム部38Bの貫通孔Hの上方位置に、第1巻線部41及び第2巻線部42の一部が配置される。即ち、図2に示すように、第1フレーム部38A及び第2フレーム部38Bの貫通孔Hにより、第1巻線部41の軸方向に面した表面(図2では下面)とケース5の底壁5Aとが連通された状態となる。 As shown in FIG. 1, the base portion 38 is fixed to the bottom wall 5A of the case 5 via four base portion-side bosses 382 provided on the first frame portion 38A and the second frame portion 38B. The bottom wall 5A of the case 5 is provided with four cylindrical case side bosses 51 that protrude upward from the upper surface of the bottom wall 5A. The four case side bosses 51 correspond to the four base portion side bosses 382. A screw 54 is inserted into each base portion side boss 382 with the case side boss 51 inserted inside. The screw 54 is inserted into a screw hole (female thread) formed in the case side boss 51 and threadedly engages, thereby fixing the base portion 38 to the case 5. With the base portion 38 of the bobbin 3 fixed to the case 5 in this manner, a portion of the lower first winding portion 41 of the winding 4 wound around the cylindrical portion 31 of the bobbin 3 is positioned so as to cover the first frame portion 38A and the second frame portion 38B from above. In other words, a portion of the first winding portion 41 and a portion of the second winding portion 42 are positioned above the through holes H of the first frame portion 38A and the second frame portion 38B. That is, as shown in FIG. 2, the through holes H of the first frame portion 38A and the second frame portion 38B connect the axial surface of the first winding portion 41 (the lower surface in FIG. 2) to the bottom wall 5A of the case 5.
コイル装置1の作動時(導通時)に巻線4が発熱すると、第1巻線部41の表面の熱は、第1フレーム部38Aと第2フレーム部38Bの貫通孔Hを通ってケース5の底壁側に伝達され、ケース5から外部へ放熱される(図2の矢印参照)。このように、ボビン3は、貫通孔Hの内側の領域を利用して巻線4で生じた熱をケース5側に放熱するための放熱経路を形成することができる。当該放熱経路による放熱効率を一層向上させる観点では、貫通孔Hの内側に、熱伝導性の高い伝熱部材を挿通させることが好ましい。本実施形態では、ケース5内に充填されるポッティング樹脂Pに熱伝導フィラーを添加して伝熱部材としている。図2に模式的に示されるように、ケース5内にポッティング樹脂Pを充填すると、当該ポッティング樹脂Pが、ベース部38と底壁5Aの間や、第1フレーム部38A及び第2フレーム部38Bの貫通孔Hにも充填される。このように貫通孔Hに充填されたポッティング樹脂Pが、巻線4で生じた熱をケース5側に伝える伝熱部材を構成する。また、本実施形態のベース部38は、全体としてフレーム体を成しているため、ポッティング樹脂Pの充填後にベース部38下面側に気泡が滞留することを抑制できる。この点においても、放熱経路の放熱効率を高めることができる。 When the coil device 1 is in operation (conduction), the winding 4 generates heat. The heat from the surface of the first winding portion 41 is transferred to the bottom wall of the case 5 through the through-holes H in the first frame portion 38A and the second frame portion 38B and dissipated from the case 5 to the outside (see the arrows in Figure 2). In this way, the bobbin 3 can form a heat dissipation path for dissipating heat generated by the winding 4 to the case 5 by utilizing the area inside the through-holes H. To further improve the heat dissipation efficiency of this heat dissipation path, it is preferable to insert a heat transfer material with high thermal conductivity inside the through-holes H. In this embodiment, a thermally conductive filler is added to the potting resin P filled inside the case 5 to form the heat transfer material. As shown schematically in Figure 2, when the potting resin P is filled inside the case 5, the potting resin P also fills the space between the base portion 38 and the bottom wall 5A and the through-holes H in the first frame portion 38A and the second frame portion 38B. The potting resin P filled into the through holes H in this way constitutes a heat transfer member that transfers heat generated by the winding 4 to the case 5. Furthermore, because the base portion 38 of this embodiment forms a frame as a whole, it is possible to prevent air bubbles from remaining on the underside of the base portion 38 after the potting resin P is filled. This also improves the heat dissipation efficiency of the heat dissipation path.
(作用並びに効果)
以上説明したように、本発明に係る第1実施形態のコイル装置1によれば、ボビン3は、巻線4が巻き付けられる筒部31に繋がってベース部38が設けられており、当該ベース部38を介してケース5の底壁5Aにボビン3が固定されている。ベース部38は、貫通孔Hを有しており、当該貫通孔Hを介して巻線4で生じる熱をケース5(底壁5A)側に放熱することができる。従って、ボビン3そのものに放熱経路となる貫通孔Hを形成し、ケース5に固定することができるため、ボビン3をケース5へ実装する実装工程が容易である。また、放熱経路は、ベース部38に形成された貫通孔Hの内側の領域であるため、周囲の実装部品と干渉しない位置に放熱経路を確保することができる。
(Action and effect)
As described above, according to the coil device 1 of the first embodiment of the present invention, the bobbin 3 is provided with a base portion 38 connected to the cylindrical portion 31 around which the winding 4 is wound, and the bobbin 3 is fixed to the bottom wall 5A of the case 5 via the base portion 38. The base portion 38 has through holes H, through which heat generated in the winding 4 can be dissipated to the case 5 (bottom wall 5A). Therefore, the through holes H that serve as heat dissipation paths can be formed in the bobbin 3 itself and the bobbin 3 can be fixed to the case 5, which simplifies the mounting process of mounting the bobbin 3 in the case 5. Furthermore, because the heat dissipation path is located within the region inside the through holes H formed in the base portion 38, the heat dissipation path can be secured in a position that does not interfere with surrounding mounted components.
また、本実施形態の貫通孔Hは、巻線4の一部をケース5の底壁5A側へ露出させ、巻線4と底壁5Aとを連通可能に構成されている。従って、巻線4で生じた熱を効率良くケース5側へ放熱することができる。 Furthermore, the through-hole H in this embodiment is configured to expose a portion of the winding 4 to the bottom wall 5A of the case 5, allowing communication between the winding 4 and the bottom wall 5A. Therefore, heat generated by the winding 4 can be efficiently dissipated to the case 5.
また、本実施形態の貫通孔Hは、巻線4における軸方向に面して配置された表面とケース5の底壁5Aとを連通させている。従って、巻線4の径方向外側の部位に加えて、径方向内側の部位の熱も効率良くケース5側へ放熱させることができる。 Furthermore, the through holes H in this embodiment connect the axially facing surface of the winding 4 to the bottom wall 5A of the case 5. Therefore, in addition to the radially outer portion of the winding 4, heat can also be efficiently dissipated from the radially inner portion to the case 5.
更に、巻線4において軸方向に面した表面は、径方向外側の外周面のように絶縁用の外装テープで被覆されない。従って、本実施形態の貫通孔Hは、巻線4において、外装テープを回避した位置に放熱経路を形成することができるため、外装テープのような絶縁部材によって放熱が阻害されない。その結果、巻線の放熱効率をより一層高めることができる。 Furthermore, the axial surface of the winding 4 is not covered with insulating exterior tape like the outer peripheral surface on the radially outer side. Therefore, the through holes H of this embodiment can form a heat dissipation path in the winding 4 at a position that avoids the exterior tape, so heat dissipation is not hindered by insulating materials such as exterior tape. As a result, the heat dissipation efficiency of the winding can be further improved.
また、本実施形態に係るボビン3によれば、巻線4で生じる熱をケース5に伝える伝熱部材が貫通孔Hに挿通されている。具体的には、ケース5内に充填されるポッティング樹脂Pが伝熱部材となり、貫通孔Hに挿通した状態となっている。これにより、貫通孔Hの内側の放熱経路の放熱効率を一層向上させることができる。 Furthermore, with the bobbin 3 according to this embodiment, a heat transfer member that transfers heat generated by the winding 4 to the case 5 is inserted into the through-hole H. Specifically, the potting resin P filled inside the case 5 serves as the heat transfer member, and is inserted into the through-hole H. This further improves the heat dissipation efficiency of the heat dissipation path inside the through-hole H.
また、本実施形態に係るボビンによれば、筒部31に設けられた上鍔部32の上にコア2を構成する第2コア22が載置され、上鍔部32に設けられた支持壁部323によって第2コア22の側面が両側から支持される。従って、第2コア22が支持壁部323で支持されて、ボビン3に対する位置決めが安定するため、コア2を接合する外装テープを容易に巻き付けることができる。また、上鍔部32と第2コア22との間にギャップ材6を挿入して支持壁部323で保持することができるため、コア2間のギャップの調節が容易であり、ひいては、コイル装置1のインダクタンスを容易に調整することができる。 Furthermore, with the bobbin according to this embodiment, the second core 22 constituting the core 2 is placed on the upper flange 32 provided on the cylindrical portion 31, and the side surfaces of the second core 22 are supported from both sides by the support wall 323 provided on the upper flange 32. Therefore, the second core 22 is supported by the support wall 323, stably positioned relative to the bobbin 3, and the exterior tape that joins the core 2 can be easily wrapped around it. Furthermore, because the gap material 6 can be inserted between the upper flange 32 and the second core 22 and held by the support wall 323, it is easy to adjust the gap between the cores 2, and ultimately, the inductance of the coil device 1 can be easily adjusted.
以下、図8~図10を参照して、第2実施形態に係るコイル装置8について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。この第2実施形態に係るコイル装置8では、ボビン81の貫通孔Hの内側に挿通される伝熱部材がヒートパイプ82で構成される点に特徴がある。また、これに対応してボビン81の形状が第1実施形態のボビン3の形状の一部を変更した形状となっている。 The coil device 8 according to the second embodiment will now be described with reference to Figures 8 to 10. Components that are the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and their description will be omitted. The coil device 8 according to the second embodiment is characterized in that the heat transfer member inserted inside the through-hole H of the bobbin 81 is composed of a heat pipe 82. Correspondingly, the shape of the bobbin 81 is a partially modified version of the shape of the bobbin 3 in the first embodiment.
具体的に、本実施形態では、二つのヒートパイプ82をベース部38の第1フレーム部38Aと第2フレーム部38Bの各貫通孔Hに挿通させるために、セパレータ部84に開口部を形成している。従って、ボビン81のセパレータ部84は、基本的な構成は第1実施形態のセパレータ部36と同様であるが、図9に示すように、第1実施形態ではセパレータ部36の前方側にのみ形成された開口部37がセパレータ部84においては、前後両側に形成されている点で異なる。また、ボビン81には、貫通孔Hの内部に二つの補強梁383を設けない構成とした点において第1実施形態のボビン3と異なる。他の構成は、上記第1実施形態と同一である。 Specifically, in this embodiment, openings are formed in the separator portion 84 to allow two heat pipes 82 to pass through the respective through-holes H in the first frame portion 38A and the second frame portion 38B of the base portion 38. Therefore, the separator portion 84 of the bobbin 81 has a basic configuration similar to that of the separator portion 36 of the first embodiment, but differs in that, as shown in FIG. 9, openings 37, which were formed only on the front side of the separator portion 36 in the first embodiment, are formed on both the front and rear sides of the separator portion 84. The bobbin 81 also differs from the bobbin 3 of the first embodiment in that the two reinforcing beams 383 are not provided inside the through-holes H. The other configurations are the same as those of the first embodiment.
図8及び図10に示すように、ヒートパイプ82は、密閉された内部空間を有する細管であり、内部空間に封入された冷媒が作動液として機能し、温度が高くなる一端から温度が低くなる他端に熱を移動させる。ヒートパイプ82の一端は、ボビン81の筒部31に巻き付けられた巻線4の内側に挿入されている。より具体的に説明すると、ヒートパイプ82は巻線4の軸方向(上下方向)に沿って延びており、ヒートパイプ82の一端は、第1巻線部41及び第2巻線部42において径方向に重なるリッツ線の間にそれぞれ挿通されている。ヒートパイプ82の他端は、貫通孔Hを通ってケース5の底壁5A側に延び、底壁5Aに固定された固定板83に接続されている。固定板83は、上下方向に所定の板厚をする板状部材であり、平面視で貫通孔Hの内側に収まる大きさを有している。固定板83は、熱伝導性の高いアルミニウム等の金属で形成されている。固定板83は、二つのネジ86を用いて底壁5Aに固定されている。なお、固定板83は必須ではなく、ケース5の底壁5Aに差し込み孔などを設ける構成として、ヒートパイプ82の他端を直接底壁5Aに接続してもよい。巻線4で生じた熱は、ヒートパイプ82に伝達され、ヒートパイプ82によって固定板83及び底壁5Aに移動する。なお、上記構成では、ヒートパイプ82の一端が、巻線4の隙間、即ち、巻線4の内部に挿入される構成としたが、本発明はこれに限らない。巻線4の内側にヒートパイプ82の一端が挿入される構成であればよく、ボビン81の筒部31と巻線4との間にヒートパイプ82の一端を挿入してもよい。 As shown in Figures 8 and 10, the heat pipe 82 is a thin tube with a sealed internal space. The refrigerant sealed in the internal space functions as a working fluid, transferring heat from one end (where the temperature is higher) to the other end (where the temperature is lower). One end of the heat pipe 82 is inserted inside the winding 4 wound around the tubular portion 31 of the bobbin 81. More specifically, the heat pipe 82 extends along the axial direction (vertical direction) of the winding 4, with one end of the heat pipe 82 inserted between the radially overlapping Litz wires in the first winding portion 41 and the second winding portion 42. The other end of the heat pipe 82 extends through the through-hole H toward the bottom wall 5A of the case 5 and is connected to a fixing plate 83 fixed to the bottom wall 5A. The fixing plate 83 is a plate-shaped member with a predetermined thickness in the vertical direction and is large enough to fit inside the through-hole H in a plan view. The fixing plate 83 is made of a metal such as aluminum with high thermal conductivity. The fixing plate 83 is fixed to the bottom wall 5A using two screws 86. The fixing plate 83 is not essential; the bottom wall 5A of the case 5 may have an insertion hole or the like provided therein, and the other end of the heat pipe 82 may be directly connected to the bottom wall 5A. Heat generated in the winding 4 is transferred to the heat pipe 82, which then moves it to the fixing plate 83 and bottom wall 5A. In the above configuration, one end of the heat pipe 82 is inserted into the gap between the windings 4, i.e., inside the windings 4, but the present invention is not limited to this. Any configuration is possible as long as one end of the heat pipe 82 is inserted inside the windings 4, and one end of the heat pipe 82 may be inserted between the tubular portion 31 of the bobbin 81 and the windings 4.
(作用・効果)
上記構成のコイル装置8は、基本的には第1実施形態に係るコイル装置1の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。
(Actions and Effects)
The coil device 8 having the above-described configuration basically follows the configuration of the coil device 1 according to the first embodiment, and therefore can obtain the same functions and effects.
また、本実施形態では、巻線4で生じる熱をケース5側に伝える伝熱部材がヒートパイプ82で構成されている。具体的に、ヒートパイプ82は、貫通孔Hを通ってケース5の底壁5A側に延びており、第1巻線部41と第2巻線部42の内側に一端が挿入されている。これにより、貫通孔H内の放熱経路において、巻線4の内側部分で生じた熱をヒートパイプ82によって効率良く放熱することができる。また、上記構成によれば、コイル装置8の搭載部が箱状のケース内ではなく平板状のダイカスト等の表面であっても、貫通孔Hの内側に伝熱部材(ヒートパイプ82)を配置した放熱経路を形成することができる。 In addition, in this embodiment, the heat transfer member that transfers heat generated in the winding 4 to the case 5 is composed of a heat pipe 82. Specifically, the heat pipe 82 extends through the through hole H toward the bottom wall 5A of the case 5, with one end inserted inside the first winding portion 41 and the second winding portion 42. This allows the heat pipe 82 to efficiently dissipate heat generated inside the winding 4 in the heat dissipation path within the through hole H. Furthermore, with the above configuration, even if the mounting portion of the coil device 8 is not inside a box-shaped case but on the surface of a flat die-cast plate or the like, a heat dissipation path can be formed in which a heat transfer member (heat pipe 82) is placed inside the through hole H.
以下、図11及び図12を参照して、第3実施形態に係るコイル装置9について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。この第3実施形態に係るコイル装置9では、ボビン91の貫通孔Hの内側に挿通される伝熱部材が放熱樹脂製の伝熱板92で構成される点に特徴がある。また、これに対応してボビン91のセパレータ部94の形状を第2実施形態のボビン81と同様の構成にした。また、第2実施形態と同様に貫通孔Hの内部に二つの補強梁383を設けない構成とした。コイル装置9における他の構成は、上記第1実施形態と同一である。 The coil device 9 according to the third embodiment will now be described with reference to Figures 11 and 12. Components identical to those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and their description will be omitted. The coil device 9 according to the third embodiment is characterized in that the heat transfer member inserted inside the through-hole H of the bobbin 91 is composed of a heat transfer plate 92 made of heat-dissipating resin. Correspondingly, the shape of the separator portion 94 of the bobbin 91 is similar to that of the bobbin 81 of the second embodiment. Furthermore, as in the second embodiment, the two reinforcing beams 383 are not provided inside the through-hole H. The other configuration of the coil device 9 is the same as that of the first embodiment described above.
伝熱板92は、熱伝導フィラーを添加した樹脂材料からなる放熱樹脂を一体成形して形成されている。伝熱板92は、挿入部921と固定部922とを有し、全体として略L型の板体状に構成されている。挿入部921は、巻線4の軸方向に延び、巻線4の径方向に所定の板厚を有している。挿入部921の側面は、巻線4の周方向の曲率と同等の曲率で湾曲されている。挿入部921の一端は、第1巻線部41及び第2巻線部42において径方向に重なるリッツ線の間にそれぞれ挿通されている。挿入部921の他端は、貫通孔Hを通ってケース5の底壁5A側に延び、固定部922に繋がっている。固定部922は、上下方向に所定の板厚をする板状部材であり、平面視でボビン91のベース部38の第1フレーム部38A(又は第2フレーム部38B)の下面を覆う大きさを有している。固定部922の左右両側の部位には、ベース部側ボス部382と同軸的に配置された固定孔93が形成されており、固定部922にベース部側ボス部382に挿通されたネジ54が挿通されて、ベース部38と共にケース5の底壁5Aに固定されている。巻線4で生じた熱は、伝熱板92に伝達され、伝熱板92によって底壁5Aに移動する。なお、上記構成では、挿入部921の一端が、巻線4の隙間、即ち、巻線4の内部に挿入される構成としたが、本発明はこれに限らない。巻線4の内側に挿入部921の一端が挿入される構成であればよく、ボビン91の筒部31と巻線4との間に挿入部921の一端を挿入してもよい。 The heat transfer plate 92 is formed by integral molding of a heat dissipation resin made of a resin material to which a thermally conductive filler has been added. The heat transfer plate 92 has an insertion portion 921 and a fixing portion 922, and is configured as a generally L-shaped plate overall. The insertion portion 921 extends in the axial direction of the winding 4 and has a predetermined thickness in the radial direction of the winding 4. The side of the insertion portion 921 is curved with a curvature equivalent to the circumferential curvature of the winding 4. One end of the insertion portion 921 is inserted between the radially overlapping Litz wires in the first winding portion 41 and the second winding portion 42. The other end of the insertion portion 921 extends through the through-hole H toward the bottom wall 5A of the case 5 and is connected to the fixing portion 922. The fixing portion 922 is a plate-shaped member with a predetermined thickness in the vertical direction and is large enough to cover the underside of the first frame portion 38A (or second frame portion 38B) of the base portion 38 of the bobbin 91 in a plan view. Fixing holes 93 are formed on both the left and right sides of the fixed portion 922, and are positioned coaxially with the base portion boss 382. Screws 54 that are inserted into the base portion boss 382 are inserted into the fixed portion 922, and the fixed portion 922 is fixed to the bottom wall 5A of the case 5 together with the base portion 38. Heat generated in the winding 4 is transferred to the heat transfer plate 92 and then moved to the bottom wall 5A by the heat transfer plate 92. Note that in the above configuration, one end of the insertion portion 921 is inserted into the gap between the winding 4, i.e., inside the winding 4, but the present invention is not limited to this. Any configuration is possible as long as one end of the insertion portion 921 is inserted inside the winding 4, and one end of the insertion portion 921 may be inserted between the tubular portion 31 of the bobbin 91 and the winding 4.
(作用・効果)
上記構成のコイル装置9は、基本的には第1実施形態に係るコイル装置1の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。
(Actions and Effects)
The coil device 9 having the above-described configuration basically follows the configuration of the coil device 1 according to the first embodiment, and therefore can obtain the same functions and effects.
また、本実施形態では、巻線4で生じる熱をケース5側に伝える伝熱部材が放熱樹脂で形成された伝熱板92で構成されている。伝熱板92は、貫通孔Hを通ってケース5の底壁5A側へ伸びる挿入部921と挿入部921に繋がって設けられた固定部922とを有している。この挿入部921は、先端が巻線4の内側に挿入されているため、巻線4の内側で生じた熱を固定部922に伝達し、固定部922を介して底壁5A側へ放熱させることができる。これにより、貫通孔H内の放熱経路において、巻線4の内側部分で生じた熱を伝熱板92によって効率良く放熱することができる。また、上記構成によれば、コイル装置9の搭載部が箱状のケース内ではなく平板状のダイカスト等の表面であっても、貫通孔Hの内側に伝熱部材(伝熱板92)を配置した放熱経路を形成することができる。 In this embodiment, the heat transfer member that transfers heat generated by the windings 4 to the case 5 is a heat transfer plate 92 made of heat dissipation resin. The heat transfer plate 92 has an insertion portion 921 that extends through the through hole H toward the bottom wall 5A of the case 5, and a fixed portion 922 that is connected to the insertion portion 921. Because the tip of this insertion portion 921 is inserted inside the windings 4, heat generated inside the windings 4 is transferred to the fixed portion 922 and dissipated to the bottom wall 5A via the fixed portion 922. This allows the heat generated inside the windings 4 to be efficiently dissipated by the heat transfer plate 92 along the heat dissipation path within the through hole H. Furthermore, with the above configuration, even if the mounting portion of the coil device 9 is not inside a box-shaped case but on the surface of a flat die-cast plate or the like, a heat dissipation path can be formed in which a heat transfer member (heat transfer plate 92) is disposed inside the through hole H.
[補足説明]
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用、構成の組み合わせが可能である。
[supplementary explanation]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, applications, and combinations of configurations are possible without departing from the spirit of the present invention.
また、上記各実施形態では、ボビン3,81,91の筒部31に一つのセパレータ部36,84,94を設ける構成としたが、本発明はこれに限らない。ボビンの筒部に軸方向に並んだ複数のセパレータ部を設ける構成としてもよい。若しくは、ボビンの筒部にセパレータ部を設けない構成としてもよい。また、上記各実施形態では、セパレータ部36,84,94によって区画された区画S1,S2の軸方向の高さ寸法がコイル径と同等とされたが、本発明はこれに限らず、各区画S1の軸方向の高さは、区画毎に適宜変更可能である。 In addition, in each of the above embodiments, a single separator portion 36, 84, 94 is provided on the cylindrical portion 31 of the bobbin 3, 81, 91, but the present invention is not limited to this. The cylindrical portion of the bobbin may be provided with multiple separator portions lined up in the axial direction. Alternatively, the cylindrical portion of the bobbin may not be provided with any separator portions. In each of the above embodiments, the axial height dimension of the sections S1, S2 separated by the separator portions 36, 84, 94 is set to be equal to the coil diameter, but the present invention is not limited to this, and the axial height of each section S1 can be changed as appropriate for each section.
上記実施形態では、コイル装置でチョークコイルを構成したが、本発明はこれに限らない。例えば、筒部31において、セパレータ部36,84,94によって区画された複数の区画の内一つ又は複数の区画に一次側の巻線を巻き付けて、別の区画に二次側の巻線を巻き付けることでトランスを構成してもよい。 In the above embodiment, the choke coil is configured using a coil device, but the present invention is not limited to this. For example, a transformer may be configured by winding a primary winding around one or more of the multiple sections defined by separator sections 36, 84, and 94 in the cylindrical section 31, and winding a secondary winding around another section.
上記実施形態では、筒部31に巻き付けられる巻線4をアルファ巻きしたが本発明はこれに限らない。巻線4の巻き方は適宜変更可能である。 In the above embodiment, the winding 4 wound around the cylindrical portion 31 is alpha wound, but the present invention is not limited to this. The winding method of the winding 4 can be changed as appropriate.
1 コイル装置
2 コア
3 ボビン
5 ケース(固定対象物)
22 コア構成部(第2コア)
31 筒部
32 鍔部(上鍔部)
38 ベース部
8 コイル装置
81 ボビン
82 ヒートパイプ(伝熱部材)
9 コイル装置
91 ボビン
92 伝熱板(伝熱部材)
921 挿入部
922 固定部
H 貫通孔
P ポッティング樹脂(伝熱部材)
REFERENCE SIGNS LIST 1 Coil device 2 Core 3 Bobbin 5 Case (fixed object)
22 Core component (second core)
31 Cylinder part 32 Flange part (upper collar part)
38 Base portion 8 Coil device 81 Bobbin 82 Heat pipe (heat transfer member)
9 Coil device 91 Bobbin 92 Heat transfer plate (heat transfer member)
921 Insertion part 922 Fixation part H Through hole P Potting resin (heat transfer member)
Claims (5)
円筒状に形成された筒部と、当該筒部の下端から延出されて前記ケースの底壁に固定されるベース部と、を含んで構成されたボビンと、
前記筒部の外周面に巻き付けられた巻線と、
前記ケース内に充填され、熱伝導フィラーが添加されたポッティング樹脂と、
を有し、
前記ベース部には、前記巻線で生じる熱を固定対象物側に放熱するための貫通孔が形成されており、
前記ポッティング樹脂は、少なくとも前記巻線の周囲及び前記貫通孔に充填されている、
コイル装置。 A coil device housed in a box-shaped case,
a bobbin including a cylindrically formed tubular portion and a base portion extending from a lower end of the tubular portion and fixed to a bottom wall of the case;
a winding wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion;
a potting resin filled in the case and having a thermally conductive filler added thereto;
and
The base portion has a through hole formed therein for dissipating heat generated by the winding to a fixed object side,
The potting resin is filled at least around the winding and in the through hole.
Coil device.
前記隙間に前記ポッティング樹脂が充填されている、請求項1に記載のコイル装置。 A gap is provided between the base portion and the bottom wall of the case,
The coil device according to claim 1 , wherein the gap is filled with the potting resin.
円筒状に形成された筒部と、当該筒部の下端から延出されて前記ケースの底壁に固定されるベース部と、を含んで構成されたボビンと、
前記筒部の外周面に径方向に重なるように巻き付けたリッツ線からなる巻線と、
前記ケースの底壁に固定されたヒートパイプと、
を有し、
前記ベース部には、前記巻線で生じる熱を固定対象物側に放熱するための貫通孔が形成されており、
前記ヒートパイプは、上下方向に沿って延びており、前記ヒートパイプの下端部が前記ケースの底壁に固定され、前記ヒートパイプの上端部が前記貫通孔を通ってリッツ線の間に挿通されている、
コイル装置。 A coil device housed in a box-shaped case,
a bobbin including a cylindrically formed tubular portion and a base portion extending from a lower end of the tubular portion and fixed to a bottom wall of the case;
a winding made of a Litz wire wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion so as to overlap in the radial direction;
a heat pipe fixed to a bottom wall of the case;
and
The base portion has a through hole formed therein for dissipating heat generated by the winding to a fixed object side,
The heat pipe extends in the vertical direction, a lower end of the heat pipe is fixed to the bottom wall of the case, and an upper end of the heat pipe is inserted between the litz wires through the through hole.
Coil device.
円筒状に形成された筒部と、当該筒部の下端から延出されて前記ケースの底壁に固定されるベース部と、を含んで構成されたボビンと、
前記筒部の外周面に径方向に重なるように巻き付けたリッツ線からなる巻線と、
前記ケースの底壁に固定された伝熱板と、
を有し、
前記ベース部には、前記巻線で生じる熱を固定対象物側に放熱するための貫通孔が形成されており、
前記伝熱板は、前記ベース部と共に前記ケースの底壁に固定された固定部と、当該固定部から立設され前記貫通孔を通ってリッツ線の間に挿通された挿入部と、含んで構成されている、
コイル装置。 A coil device housed in a box-shaped case,
a bobbin including a cylindrically formed tubular portion and a base portion extending from a lower end of the tubular portion and fixed to a bottom wall of the case;
a winding made of a Litz wire wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion so as to overlap in the radial direction;
a heat transfer plate fixed to the bottom wall of the case;
and
The base portion has a through hole formed therein for dissipating heat generated by the winding to a fixed object side,
The heat transfer plate includes a fixed portion fixed to the bottom wall of the case together with the base portion, and an insertion portion erected from the fixed portion and inserted between the litz wires through the through hole.
Coil device.
前記鍔部は、前記鍔部上に配置されるコア構成部の側面を両側から支持するように設けられた支持壁部を有する請求項1~4のいずれかに記載のコイル装置。 a flange portion provided on the cylindrical portion on the opposite side to the base portion,
5. The coil device according to claim 1, wherein the flange portion has support walls provided to support, from both sides, the side surfaces of the core component portion disposed on the flange portion.
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