JP2004296913A - インダクタンス部品用プレートおよびインダクタンス部品並びにスイッチング電源 - Google Patents

Abstract

【課題】材料となる導体板に生じる無駄が少なく、製造コストを削減可能な構造を備えたインダクタンス部品用プレート、インダクタンス部品並びにそのインダクタンス部品を有するスイッチング電源を得る。
【解決手段】ループパターン２，３，４を有するプレート１において、各ループパターンは、螺旋状ループが形成され、各中心点を頂点とする三角形が正三角形または二等辺三角形を形成するように配置され、２つの周端部２ｃ，３ｃ，４ｃの間にギャップ２ｂ，３ｂ，４ｂが形成され、表面１ａ、１ｂが絶縁被膜の形成されない非絶縁面である。周端部２ｃ，３ｃ，４ｃの一方から端子部６，７が突出する端子付ループパターン２，４と、他のループパターン３の各周端部２ｃ，３ｃ，４ｃをループ幅よりも幅の狭いつなぎ部９，１０を介して接続する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料の無駄がなく効率的に製造可能なインダクタンス部品用プレートおよびインダクタンス部品並びにそのインダクタンス部品を有するスイッチング電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スイッチング電源においては、トランスやチョークコイル等のインダクタンス部品が搭載されている。そのインダクタンス部品はコイルに大電流を流す場合には、厚さの薄い帯状プレートを螺旋状に積層してコイルが形成されている。従来、この種のコイルに関して、ギャップ付円形または矩形環状のループパターンを繰返し形成したプレートを用意し、その各ループパターンを折曲げ螺旋状に積層してコイルを形成するという技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭５３−９５１３６号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術のようにしてコイルを形成するには、複数のループパターンを繰返し形成したプレートを用意しなければならない。このプレートは、大きな金属製の導体板を打ち抜く等して得られるものである。しかし、この従来のプレートは多数のループパターンが直線上に分散して配置され、しかも、ループパターン以外の部分が大きいため、導体板の中でプレートにならない部分の割合が大きく、導体板が無駄になりやすいという問題があった。
また、プレートからコイルを得るときに、各ループパターンを折曲線に沿って折曲げ螺旋状に積層しているが、各ループパターンの接触によるショートを避ける必要があるため、材料の導体板に絶縁被膜を形成しなければならなかった。この絶縁被膜を形成するには高コストの被膜形成処理を行わねばならないから、このことがコイルの製造コストを高くする一因になっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決し、導体板の無駄が少なく、製造コストを削減し得る構造を備えたインダクタンス部品用プレート、インダクタンス部品並びにそのインダクタンス部品を有するスイッチング電源を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は環状ループパターンを３つ有し、各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、各ループパターンは、螺旋状ループを形成可能で、かつそれぞれの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されるように配置され、各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、その各端子付ループパターンにおける他の周端部と他のループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続されているインダクタンス部品用プレートを特徴とするものである。
【０００７】
このインダクタンス部品用プレートは各ループパターンを折り曲げてコイル部を形成する上で必要な部分が、各ループパターンの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形と相似で、各ループパターンに外接する三角形の内側に配置されるようになっている。また、製造前の段階で表面に絶縁被膜を形成する必要がなくなっている。
上記インダクタンス部品用プレートは各ループパターンが所定の線幅を有し、その線幅よりも、つなぎ部の幅が狭く形成されていることが好ましい。
こうすると、つなぎ部を折り代にして各ループパターンを折り曲げるときに要する力を少なくすることができる。
【０００８】
そして、本発明は３つの環状ループパターンからなるコイル部を有し、コイル部は、各ループパターンが螺旋状ループを形成し、かつ互いに間隔を設けて配置され、各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、その各端子付ループパターンにおける他の周端部と他のループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続され、コイル部における各ループパターンを平坦に展開したときに、その各ループパターンの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されるインダクタンス部品を提供する。
【０００９】
このインダクタンス部品は、コイル部を構成する各ループパターンが、展開時に、それぞれの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形を形成するような配置になっている。そのため、そのコイル部を形成する上で必要な部分が、その正三角形または二等辺三角形と相似で、各ループパターンに外接する三角形の内側に配置されるようになっている。また、隣り合うループパターンが各ループパターンの厚さ以上の間隔を設けて配置されているから、表面に絶縁被膜がなくても、ループパターン同士が確実に絶縁されている。
また、上記インダクタンス部品は、各ループパターンが所定の線幅を有し、その線幅よりも、つなぎ部の幅が狭く形成されていることが好ましい。
さらに、端子部が端子付ループパターンの表面に沿って突出しているようにすることができる。端子部は端子付ループパターンの表面と交差するように突出していてもよい。
【００１０】
そして、本発明は、３つの環状ループパターンからなるコイル部を備えたインダクタンス部品を有し、電圧変換手段を備えたスイッチング電源であって、コイル部は、各ループパターンが螺旋状ループを形成し、かつ互いに間隔を設けて配置され、各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、その各端子付ループパターンにおける他の周端部と他のループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続され、コイル部における各ループパターンを平坦に展開したときにその各ループパターンの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されるスイッチング電源を提供する。
【００１１】
このスイッチング電源は、各ループパターンが所定の線幅を有し、その線幅よりも、つなぎ部の幅が狭く形成されているとよい。
また、これらのスイッチング電源において、インダクタンス部品を固定するベースプレートを更に有し、インダクタンス部品は、端子部が端子付ループパターンの表面に沿って突出し、その端子部がベースプレートに固定されているようにすることができる。
この場合は、端子部をベースプレートに載置して、螺子止め等により固定すると、各ループパターンの表面がベースプレートに沿った状態でコイル部を固定することができる。
【００１２】
さらに、上記インダクタンス部品の端子部が端子付ループパターンの表面と交差するように突出し、その端子部がベースプレートに固定されているようにすることもできる。
こうすると、端子部をベースプレートに載置して、螺子止め等により固定すると、コイル部がベースプレートに対し垂直に起立して固定されるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
まず、本発明に係るインダクタンス部品用プレート（以下「プレート」と略記する）の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係るプレート１の平面図である。図２はそのプレート１から得られるインダクタンス部品５０の斜視図、図３はインダクタンス部品５０の平面図である。また、図４は図２の矢印ａに示す方向からみたインダクタンス部品５０の側面図、図５は同じく矢印ｂに示す方向からみたインダクタンス部品５０の側面図である。
【００１４】
プレート１は銅、真鍮等の導電性が良好な金属製の導体板を打ち抜き（プレス）加工またはワイヤーカット等して形成され、所定の厚さｄ１（本実施の形態では２．５ｍｍ程度）を有する板状部材である（厚さｄ１は図２参照）。このプレート１は、第１、第２および第３の３つのループパターン２，３，４を有し、その各ループパターン２，３，４が、螺旋状ループが形成されるように（螺旋状ループを形成するコイル部５が、ループパターン２，３，４を折り曲げて形成されるように）配置された３ターン構造を有している。さらに、このプレート１は、図１に示す表側の表面１ａとその裏側の表面１ｂの全体が絶縁被膜の形成されない非絶縁面とされ、その表面１ａおよび１ｂには、さび止め防止用の被膜（防錆被膜）が形成されている（図示せず）。なお、コイル部５による螺旋状ループについては後述する。
【００１５】
各ループパターン２，３，４は図１に示すように、概ね円環状（ドーナツ状）の平面形状を有し、中央に半径ｒ１の孔部２ａ，３ａ，４ａが形成され、２つの各周端部２ｃ，３ｃ，４ｃの間にギャップ２ｂ，３ｂ，４ｂが形成されている。また、その孔部２ａ，３ａ，４ａ以外の部分が所定の線幅（以下この線幅を「ループ幅」という）Ｗ１に設定され、全体がいずれも同じ大きさ（Ｗ１＋ｒ１）の半径を有している。
また、ループパターン２，３，４は、そのそれぞれの孔部２ａ，３ａ，４ａの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする三角形が形成され、その三角形（図１に示す２点鎖線による三角形）が正三角形Ｓ１となるように配置されている（図１に示す内角αが６０度に設定されている）。
【００１６】
そして、ループパターン２，３，４のそれぞれの外周に接する直線を結ぶと、正三角形Ｓ１よりも、大きさが大きい相似の正三角形Ｓ２（図１に示す２点鎖線の三角形）を想定することができる。この三角形Ｓ２の内側には、ループパターン２，３，４が３つとも内接した状態で納まっている。このことから、プレート１はある大きさの正三角形（本実施の形態では正三角形Ｓ２）の領域において、ループパターン２，３，４が、その正三角形Ｓ２に内接するとともに、後述するつなぎ部９，１０を介して接続され、かつ互いに螺旋状ループが形成されるように配置された構造（以下この構造を「内接配置構造」という）を有している。
【００１７】
さらに、ループパターン２，３，４のうち、ループパターン２，４は、後述する端子部６，７が周端部２ｃ，４ｃの一方から突出する端子付ループパターンになっている。プレート１では、端子付ループパターンであるループパターン２，４における周端部２ｃ，４ｃの他方と、その他のループパターン３の各周端部３ｃ，３ｃとが後述するつなぎ部９，１０を介して接続されている。これにより、プレート１は、端子部６からループパターン２，３，４および端子部７までの全体が一連の導電路を形成するようになっている。
【００１８】
端子部６，７は、他の部材（例えば、図示しないバスバー等の回路部品）に、螺子止めや溶接等して固定するために形成したものである。図示した端子部６，７は、ループ幅Ｗ１と同じか若干太い幅を有し、いずれも複数の螺子孔が形成されていて、他の部材に螺子止めして固定し得るようになっている。また、端子部６，７は、それぞれループパターン２，４から、ループパターン３の外縁部に近接して（ループパターン３の外縁部との間隔がループ幅Ｗ１よりも狭い）形成されている。なお、端子部６，７はループ幅Ｗ１よりも幅を細くしてもよい。
【００１９】
つなぎ部９，１０は、その両側に接続される各ループパターンを折り曲げられるように（屈曲可能に）形成され、それぞれを折り代として各ループパターンを折り曲げ、後述するコイル部５を製造するために設けたものである。このつなぎ部９，１０は、その幅Ｗ２がループ幅Ｗ１よりも狭く（Ｗ１＞Ｗ２）形成されている。また、つなぎ部９，１０は図１５に示すように、その両側に接続される各ループパターンを折り曲げたときに、その断面が略Ｕ字状またはＵ字状となり、その折り曲げたループパターンが、プレート１（すなわち、各ループパターン）の厚さｄ１と同じかそれよりも大きい間隔ｄ２（ｄ２≧ｄ１）で配置されるような長さで形成されている。本実施の形態では、隣り合うループパターンの間に間隔ｄ２を設けるため、つなぎ部９，１０の長さ（図１５の矢印で示す部分）は厚さｄ１よりも大きい大きさに設定されている。
【００２０】
以上のような構成を有するプレート１により、次のようにしてインダクタンス部品５０を製造する。
まず、ループパターン２，３を対象に、つなぎ部９を折り代にして、それぞれの表面同士が互いに対面するように折曲げる。次に、ループパターン３，４を対象に、つなぎ部１０を折り代にして、それぞれの表面同士が対面するように折曲げる。すると、各ループパターン２，３，４が間隔を設けて配置されたコイル部５が得られる。次に、端子部７をループパターン４との接続部１１を折り代にして折り曲げると、図２〜図５に示すインダクタンス部品５０が得られる。
【００２１】
このインダクタンス部品５０はつなぎ部９，１０を折り代にしてループパターン２，３，４を折り曲げ、それによってコイル部５を得ているため、図５に示すように、コイル部５において、各ループパターンの互いに隣り合うもの同士が厚さｄ２（≧ｄ１）の間隔を設けて配置されている。また、図２にも示すように、端子部６、７がそれぞれ（端子部付）ループパターン２，４から、それぞれの表面に沿って（表面と同一の方向または略平行な方向に）突出している。そして、図２、図３に示すように、インダクタンス部品５０は、コイル部５において、各ループパターン２，３，４の孔部２ａ，３ａ，４ａによる円柱状の空芯部５１を有しており、ループパターン２，３，４とつなぎ部９，１０とによる空芯部５１を螺旋状に取り囲む一連の電流ループ（以下この電流ループを「螺旋状ループ」という）が形成されている。
こうして得られるインダクタンス部品５０は、図１６に示すように、後述するスイッチング電源１００のベースプレート１０１上に固定して、出力フィルタの空芯コイルまたは平滑回路のチョークコイルとして利用することができる。
【００２２】
このインダクタンス部品５０は、上述のプレート１を用いて形成したものである。このプレート１はループパターン２，３，４が、各ループパターンの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする正三角形Ｓ１が形成されるように配置されていることで、上述の内接配置構造を有している。（もちろん、インダクタンス部品５０も、コイル部５において、各ループパターン２，３，４を平坦に展開すれば、プレート１と同じ内接配置構造が得られる。）この内接配置構造によると、コイル部５を得るために必要な部分が、すべて正三角形Ｓ２の内側に一まとめで集中的に配置されたこととなる。そのため、プレート１は、正三角形Ｓ２の内側をみるとコイル部５を得るために必要な部分（ループパターン２，３，４とつなぎ部９，１０）で占められる割合が多いので、コイル部５を得る上で効率的な構造となっている。
その一方、上述した従来のプレートは同じ形状のパターンが多数（４パターン以上）直線状に分散して配置されていたため、材料となる金属板を打ち抜いたときにプレートにならずに無駄になる部分が多かった。
【００２３】
これに対し、上述のプレート１のような構成にすると、その材料となる金属板の中でプレートになる部分の占有率（プレート占有率）が高くなるから、金属板の無駄を極力少なくすることができる。この点は、そのプレート１から得られるインダクタンス部品５０についても同様である。
また、インダクタンス部品５０はつなぎ部９，１０を折り代にして各ループパターン２，３，４を折り曲げたことにより、互いに隣り合うループパターンの間に厚さｄ２の間隔を設けている。これにより、各ループパターン２，３，４は互いに対面する表面同士の接触が一切無くなり、それぞれの絶縁性は確実なものとなっている。そのため、プレート１は表面全体が絶縁されていなくても、各ループパターン同士の接触を確実に無くした形でコイル部５を形成することができるので、打ち抜き加工等する前の金属板に、絶縁性被膜を形成する必要がなく、絶縁性被膜の形成に要するコストを削減できるというコスト削減効果がある。もちろん、この作用効果は、プレート１から形成されるインダクタンス部品５０についても同様である。
【００２４】
そして、プレート１はループパターン２，４にそれぞれ端子部６，７が突出しており、その両者は折曲加工で螺子止め等による固定用の部材になる。したがって、インダクタンス部品５０を後述するスイッチング電源１００のベースプレート１０１等、他の部材に螺子止め等により固定するにしても、そのための端子部を溶接等して別途設ける必要がない。そのため、プレート１およびそれより得られるインダクタンス部品５０は他の部材に固定する上で余計な手間がかからずに好適である。
【００２５】
また、その端子部６，７は、ループパターン３の外縁部に近接して形成され、正三角形Ｓ２の内側に納まる部分が多くなるように形成されているから、金属板を打ち抜くなどしてプレート１を製造するときに端子部６，７の部分が無駄になりにくい。この点も、金属板の無駄を省く上で好適である。
さらに、プレート１はつなぎ部９，１０を折り代にして各ループパターン２，３，４を折り曲げてコイル部５を形成することができるので、インダクタンス部品５０の製造加工が容易であり、その加工歩留まりを向上させることができる。さらに、そのつなぎ部９，１０は、その幅Ｗ２がループ幅Ｗ１よりも狭く形成されているから（Ｗ１＞Ｗ２）、各ループパターン２，３，４を折り曲げるときに要する力を省力化することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図６は第２の実施の形態に係るプレート２１の平面図である。図７はそのプレート２１から得られるインダクタンス部品６０の斜視図、図８はインダクタンス部品６０の平面図である。また、図９は図７の矢印ｃに示す方向からみたインダクタンス部品６０の背面図、図１０は同じく矢印ｄに示す方向からみたインダクタンス部品６０の側面図である。なお、このプレート２１およびインダクタンス部品６０は、それぞれ上述したプレート１およびインダクタンス部品５０と共通する部分を有するから、以下の説明は両者の相違点を中心に行い、共通点は省略ないし簡略化する。
【００２７】
プレート２１は、プレート１と同様に所定の厚さｄ１を有する板状部材であって、図６に示すように、３つのループパターン２，３，４が、螺旋状ループが形成されるように配置された３ターン構造を有している。また、プレート２１も表側の表面１ａおよび裏側の裏面１ｂの全体が絶縁被膜の形成されない非絶縁面とされ、防錆被膜が形成されている（図示せず）。
各ループパターン２，３，４は図６に示すように、概ね円環状（ドーナツ状）の平面形状を有し、中央に半径ｒ１の孔部２ａ，３ａ，４ａが形成され、２つの各周端部２ｃ，３ｃ，４ｃの間にギャップ２ｂ，３ｂ，４ｂが形成されている。また、その孔部２ａ，３ａ，４ａ以外の部分が所定のループ幅Ｗ１に設定され、全体がいずれも同じ大きさ（Ｗ１＋ｒ１）の半径を有している。
【００２８】
また、ループパターン２，３，４は、そのそれぞれの孔部２ａ，３ａ，４ａの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする三角形が正三角形Ｓ３（図６に示す２点鎖線による三角形）となるように配置されている。さらに、各ループパターン２，３，４の外周に接する直線を結ぶと相似の正三角形Ｓ４が想定される。プレート２１も、ループパターン２，３，４がその正三角形Ｓ４に内接するとともに、つなぎ部９，１０を介して接続され、かつ互いに螺旋状ループが形成されるように配置された内接配置構造を有している。
そして、ループパターン２，３，４のうち、ループパターン２，４が、それぞれ端子部６、大きさの異なる螺子孔付の端子部８が、周端部２ｃ，４ｃの一方から突出する端子付ループパターンになっている。そのループパターン２，４における周端部２ｃ，４ｃの他方と、ループパターン３における各周端部３ｃ，３ｃとがつなぎ部９，１０を介して接続され、端子部６からループパターン２，３，４および端子部８までの全体が一連の導電路を形成するようになっている。
【００２９】
以上のような構成を有するプレート２１によると、プレート１と同様の要領でインダクタンス部品６０を製造することができる。まず、つなぎ部９，１０を折り代にして、ループパターン２，３，４をそれぞれの表面同士が互いに対面するように折曲げてコイル部５を得る。続いて、端子部６，８をループパターン２，４との接続部１２，１２を折り代にして折り曲げる。すると、図７〜図１０に示すインダクタンス部品６０が得られる。
【００３０】
このインダクタンス部品６０も、つなぎ部９，１０を折り代にしてループパターン２，３，４を折り曲げているため、図８に示すように、各ループパターンの互いに隣り合うもの同士が厚さｄ２（≧ｄ１）の間隔を設けて配置されている。しかし、図７にも示すように、インダクタンス部品６０はインダクタンス部品５０と異なり、端子部６、８が、ループパターン２，３，４の外側に向かい、各ループパターンの表面と交差するように突出している。そして、図８，９に示すように、インダクタンス部品６０はコイル部５において、インダクタンス部品５０と同様の空芯部５１を有しており、その空芯部５１を取り囲むインダクタンス部品５０と同様の螺旋状ループが形成されている。
【００３１】
このインダクタンス部品６０を製造するためのプレート２１も、プレート１と同様に、ループパターン２，３，４が、各ループパターンの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする正三角形Ｓ３が形成されるように配置されており、これにより上述の内接配置構造を有している（もちろん、インダクタンス部品６０も、コイル部５において、各ループパターン２，３，４を平坦に展開すれば、プレート２１と同じ内接配置構造が得られる。）。そのため、コイル部５を得るために必要な部分がすべて正三角形Ｓ４の内側に一まとめで集中的に配置されており、コイル部５を得る上で効率的な構造となっている。したがって、プレート２１のような構成にしても、プレート占有率が高くなるため、金属板の無駄を極力少なくすることができる。
【００３２】
また、インダクタンス部品６０も、インダクタンス部品５０と同様に、互いに隣り合うループパターンの間に厚さｄ２の間隔を設けているので、各ループパターンの互いに対面する表面同士の接触が一切無くなり、絶縁性は確実なものとなっている。そのため、プレート２１は表面全体が絶縁されていなくても、各ループパターン同士の接触を確実に無くした形でコイル部５を形成することができるので、プレート１と同様、絶縁性被膜の形成に要するコストを削減することができる。もちろん、この作用効果は、プレート２１から形成されるインダクタンス部品６０についても同様である。
そして、プレート２１も、ループパターン２，４からそれぞれ端子部６，８が突出しており、その両者は折曲加工で螺子止め等による固定用に部材になる。したがって、インダクタンス部品６０を螺子止め等により固定するにしても、そのための端子部を別途設ける必要がないから、プレート２１およびそれより得られるインダクタンス部品６０は他の部材に固定する上で余計な手間がかからず好適である。
【００３３】
また、端子部６，８がそれぞれループパターン２，４の外縁部に近接して（その外縁部との間隔がループ幅Ｗ１よりも狭い）形成され正三角形Ｓ４の内側に納まる部分が多くなるように形成されているから、プレート２１の製造時に端子部６，８の部分が無駄になりにくく、金属板の無駄を省く上で好適である。
その他、つなぎ部９，１０が、ループパターンを折り曲げる際の折り代になることによる製造加工容易および加工歩留まり向上、つなぎ部９，１０の幅Ｗ２がループ幅Ｗ１よりも狭いために、各ループパターン２，３，４の折り曲げ時に省力化が図れる点はいずれもプレート１と同様である。
【００３４】
（第３の実施の形態）
図１１は第３の実施の形態に係るプレート３１の平面図である。図１２はそのプレート３１から得られるインダクタンス部品７０の平面図である。また、図１３は図１２の矢印ｅに示す方向からみたインダクタンス部品７０の正面図、図１４は同じく矢印ｆに示す方向からみたインダクタンス部品７０の側面図である。なお、このプレート３１およびインダクタンス部品７０も、それぞれ上述したプレート１およびインダクタンス部品５０と共通する部分を有するから、以下の説明は両者の相違点を中心に行い、共通点は省略ないし簡略化する。
【００３５】
プレート３１は、プレート１と同様に所定の厚さｄ１を有する板状部材であって、図１１に示すように、３つのループパターン２，３，４が、螺旋状ループが形成されるように配置された３ターン構造を有している。また、プレート３１も表側の表面１ａおよび裏側の裏面１ｂの全体が絶縁被膜の形成されない非絶縁面とされ、防錆被膜が形成されている（図示せず）。
各ループパターン２，３，４は、図１１に示すように、概ね円環状（ドーナツ）状の平面形状を有し、中央に半径ｒ１の孔部２ａ，３ａ，４ａが形成され、２つの各周端部２ｃ，３ｃ，４ｃの間にギャップ２ｂ，３ｂ，４ｂが形成されている。また、その孔部２ａ，３ａ，４ａ以外の部分が所定のループ幅Ｗ１に設定され、全体がいずれも同じ大きさ（Ｗ１＋ｒ１）の半径を有している。
【００３６】
また、ループパターン２，３，４は、そのそれぞれの孔部２ａ，３ａ，４ａの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする三角形が（図１１に示す２点鎖線による三角形）が２等辺三角形Ｓ５となるように配置されている。この２等辺三角形Ｓ５は、中心点ｐ２，ｐ３を結ぶ直線Ｌ１と、中心点ｐ３，ｐ４を結ぶ直線Ｌ２の長さが等しくなっている。さらに、各ループパターン２，３，４の外周に接する直線を結ぶと相似の２等辺三角形Ｓ６が想定される。プレート３１は、ループパターン２，３，４がその２等辺三角形Ｓ６に内接するとともに、つなぎ部９，１０を介して接続され、かつ互いに螺旋状ループが形成されるように配置された内接配置構造を有している。
【００３７】
そして、ループパターン２，４が、それぞれ端子部６，７が周端部２ｃ，４ｃの一方から突出する端子付ループパターンになっている。そのループパターン２，４における周端部２ｃ，４ｃの他方と、ループパターン３における各周端部３ｃ，３ｃとがつなぎ部９，１０を介して接続され、端子部６からループパターン２，３，４および端子部７までの全体が一連の導電路を形成するようになっている。
以上のような構成を有するプレート３１によると、プレート１と同様にしてインダクタンス部品７０を製造することができる。まず、つなぎ部９，１０を折り代にして，ループパターン２，３，４をそれぞれの表面同士が互いに対面するように折曲げてコイル部５を得る。続いて、端子部７をループパターン４との接続部１１を折り代にして折り曲げると、図１２〜図１４に示すインダクタンス部品７０が得られる。
【００３８】
このインダクタンス部品７０も、つなぎ部９，１０を折り代にしてループパターン２，３，４を折り曲げているため、図１３に示すように各ループパターンの互いに隣り合うもの同士が厚さｄ２（≧ｄ１）の間隔を設けて配置されている。また、図１２にも示すように、端子部６、７がそれぞれ（端子部付）ループパターン２，４から、それぞれの表面に沿って（表面と同一の方向または略平行な方向に）突出している。そして、インダクタンス部品７０はコイル部５において、インダクタンス部品５０と同様の空芯部５１を有しており、その空芯部５１を取り囲むインダクタンス部品５０と同様の螺旋状ループが形成されている。
【００３９】
このようなインダクタンス部品７０を製造するためのプレート３１はループパターン２，３，４が、各ループパターンの中心点ｐ２，ｐ３，ｐ４を頂点とする２等辺三角形Ｓ５が形成されるように配置されており、これにより、上述の内接配置構造を有している（もちろん、インダクタンス部品７０も、コイル部５において、各ループパターン２，３，４を平坦に展開すれば、プレート３１と同じ内接配置構造が得られる。）。そのため、コイル部５を得るために必要な部分がすべて２等辺三角形Ｓ６の内側に一まとめで集中的に配置されており、コイル部５を得る上で効率的な構造となっている。したがって、プレート３１のような構成でも、プレート占有率が高くなるため、金属板の無駄を極力少なくすることができる。
【００４０】
また、インダクタンス部品７０も、インダクタンス部品５０と同様に、互いに隣り合うループパターンの間に厚さｄ２の間隔を設けているので、各ループパターンの互いに対面する表面同士の接触が一切無くなり、絶縁性は確実なものとなっている。そのため、プレート３１は表面全体が絶縁されていなくても、各ループパターン同士の接触を確実に無くした形でコイル部５を形成することができるので、プレート１と同様、絶縁性被膜の形成に要するコストを削減することができる。もちろん、この作用効果は、プレート３１から形成されるインダクタンス部品７０についても同様である。
【００４１】
そして、プレート３１も、ループパターン２，４からそれぞれ突出する端子部６，７が折曲加工で螺子止め等による固定用に部材になる。したがって、インダクタンス部品７０を螺子止め等により固定するにしても、そのための端子部を別途設ける必要がなく、プレート３１およびそれにより得られるインダクタンス部品７０は固定する上で余計な手間がかからず好適である。
その他、つなぎ部９，１０がループパターンを折り曲げる際の折り代になることによる製造加工容易および加工歩留まり向上、つなぎ部９，１０の幅Ｗ２がループ幅Ｗ１よりも狭いために、各ループパターン２，３，４の折り曲げ時に省力化が図れる点はいずれもプレート１と同様である。
【００４２】
次に、本発明に係るスイッチング電源の実施の形態について説明する。
図１６は上述したインダクタンスユニット５０と同じ構成を備えたチョークコイル８８を有するスイッチング電源１００を一部省略して示す斜視図である。図１７はスイッチング電源１００のうち、上述した各実施の形態に関連する部分を示す斜視図である。
このスイッチング電源１００は自動車（特に、ガソリンエンジンと電動機とを組み合わせて動力源としているハイブリッド車のように、比較的大きな電流を必要とする自動車）に搭載して、バッテリーから入力する直流電圧を降圧して出力するための電圧変換手段としての電気回路を有している。
【００４３】
このスイッチング電源１００は、図１６に示すように、ベースプレート１０１上に、入力フィルタ８１と、スイッチング回路８２と、メイントランス８３とを有し、さらに、整流回路８４と、平滑回路８５および出力フィルタ８６を有している。
入力フィルタ８１はバッテリーから入力する電流からノイズを除去するとともに、このスイッチング電源１００の図示しない制御回路の誤作動を防止するための回路素子で構成されている。スイッチング回路８２はＦＥＴ等のスイッチング素子を複数有し、入力フィルタ８１から出力される直流入力を交流に変換する回路素子から構成されている。メイントランス８３はスイッチング回路８２から出力される交流電流を入力して、その電圧を所定の値に変換（降圧変換）する。整流回路８４はメイントランス８３から出力される交流を整流して出力する。
【００４４】
平滑回路８５はチョークコイル８８とコンデンサ８９とを有し、整流された電圧の平滑化を行う。そして、このチョークコイル８８が上述したインダクタンス部品５０と同じ構成を有している。
すなわち、チョークコイル８８は、図１７にも示すように、上述のプレート１のループパターン２，３，４をつなぎ部９，１０に沿って折曲げて得られるコイル部５を有し、端子部６，７が突出している。そのため、スイッチング電源１００も、インダクタンス５０による上述の作用効果を奏するものである。
【００４５】
そして、このチョークコイル８８は、コア９０とともに、板ばね９１により保持した上で、端子部６，７をベースプレート１０１の所定の場所に螺子止めして固定されている。その際、この端子部６，７が各ループパターン２，３，４の表面に沿って突出しているから、チョークコイル８８をコア９０（の軸芯部）に嵌め込んで板ばね９１により保持し、それを螺子止めして固定する際、端子部６，７をベースプレート１０１に載置して螺子止めすることができる。それにより、チョークコイル８８はコイル部５がベースプレート１０１の表面に沿った状態で固定されることとなる。したがって、チョークコイル８８のように、ベースプレート１０１に、コア９０とともに固定する場合は、上述したインダクタンス部品５０のように、端子部６，７が各ループパターン２，３，４の表面に沿って突出しているものを用いるとよい。
【００４６】
また、このスイッチング電源１００は出力フィルタ８６の中に空芯コイル９２を有しており、この空芯コイル９２を上述の各実施形態におけるインダクタンス部品で構成してもよい。空芯コイル９２は端子部６，８が各ループパターンの表面に交差するように突出していて、それがベースプレート１０１に固定されている。この空芯コイル９２のように、コイル部を垂直に起立させたまま固定するときは、第２の実施形態で説明したインダクタンス部品６０を用いるとよい。インダクタンス部品６０は、端子部６，８が各ループパターン２，３，４の表面に交差するように突出しているから、ベースプレート１０１に対してコイル部を垂直に起立させたまま、螺子止めして固定する上で好適である。
上述の説明では、インダクタンス部品５０をチョークコイル８８に適用した場合について説明したが、インダクタンス部品５０のほか、各実施の形態にかかるインダクタンス部品をメイントランス８３の１次コイルまたは２次コイルに適用してもよい。もちろん、これらのインダクタンス部品は、プレート１等の各実施の形態にかかるプレートから得られる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、インダクタンス部品用プレート、インダクタンス部品並びにそのインダクタンス部品を有するスイッチング電源において、インダクタンス部品用プレートを製造する際の材料である導体板の無駄が少なく、製造コストを削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るプレートの平面図である。
【図２】図１に示したプレートから得られるインダクタンス部品の斜視図である。
【図３】同じく、インダクタンス部品の平面図である。
【図４】同じく、インダクタンス部品の図２の矢印ａの方向からみた側面図である。
【図５】同じく、矢印ｂの方向からみた側面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るプレートの平面図である。
【図７】図６に示したプレートから得られるインダクタンス部品の斜視図である。
【図８】同じく、インダクタンス部品の平面図である。
【図９】同じく、インダクタンス部品の図７の矢印ｃの方向からみた背面図である。
【図１０】同じく、矢印ｄの方向からみた側面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係るプレートの平面図である。
【図１２】図１１に示したプレートから得られるインダクタンス部品の平面図である。
【図１３】同じく、インダクタンス部品の図１２の矢印ｅの方向からみた正面図である。
【図１４】同じく、矢印ｆの方向からみた側面図である。
【図１５】接続されるループパターンの一部とともにつなぎ部を示す断面図で、（ａ）は断面が略Ｕ字状の場合、（ｂ）は断面がＵ字状の場合である。
【図１６】実施形態に係るインダクタンス部品を搭載した電源ユニットを一部省略して示す斜視図である。
【図１７】スイッチング電源のうち、各実施の形態に関連する部分を示す斜視図である
【符号の説明】
１，２１，３１…インダクタンスプレート
１ａ…表面、１ｂ…裏面
２，３，４…ループパターン
２ａ，３ａ，４ａ…孔部
２ｂ，３ｂ，４ｂ…ギャップ
２ｃ，３ｃ，４ｃ…周端部
５…コイル部、６，７，８…突出状端子部
９，１０…つなぎ部
５０，６０，７０…インダクタンス部品
１００…スイッチング電源、１０１…ベースプレート
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…正三角形
Ｓ５，Ｓ６…２等辺三角形

Claims (10)

1. 環状ループパターンを３つ有し、
   前記各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、
   前記各ループパターンは、螺旋状ループを形成可能で、かつそれぞれの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されるように配置され、
   前記各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が前記一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、該各端子付ループパターンにおける前記他の周端部と他の前記ループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続されていることを特徴とするインダクタンス部品用プレート。
2. 前記各ループパターンが所定の線幅を有し、該線幅よりも、前記つなぎ部の幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項１記載のインダクタンス部品用プレート。
3. ３つの環状ループパターンからなるコイル部を有し、
   前記コイル部は、前記各ループパターンが螺旋状ループを形成し、かつ互いに間隔を設けて配置され、
   前記各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、
   前記各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が前記一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、該各端子付ループパターンにおける前記他の周端部と他の前記ループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続され、
   前記コイル部における各ループパターンを平坦に展開したときに、該各ループパターンの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されることを特徴とするインダクタンス部品。
4. 前記各ループパターンが所定の線幅を有し、該線幅よりも、前記つなぎ部の幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項３記載のインダクタンス部品。
5. 前記端子部が、前記端子付ループパターンの表面に沿って突出していることを特徴とする請求項３または４記載のインダクタンス部品。
6. 前記端子部が、前記端子付ループパターンの表面と交差するように突出していることを特徴とする請求項３または４記載のインダクタンス部品。
7. ３つの環状ループパターンからなるコイル部を備えたインダクタンス部品を有し、電圧変換手段を備えたスイッチング電源であって、
   前記コイル部は、前記各ループパターンが螺旋状ループを形成し、かつ互いに間隔を設けて配置され、
   前記各ループパターンは、２つの周端部の間にギャップが形成され、かつ表面が絶縁被膜の形成されない非絶縁面であり、
   前記各ループパターンのうち２つのループパターンは、他の部材に固定するための端子部が前記一方の周端部から突出する端子付ループパターンであり、該各端子付ループパターンにおける前記他の周端部と他の前記ループパターンとが、屈曲可能なつなぎ部を介して接続され、
   前記コイル部における各ループパターンを平坦に展開したときに、該各ループパターンの中心点を頂点とする正三角形または二等辺三角形が形成されることを特徴とするスイッチング電源。
8. 前記各ループパターンが所定の線幅を有し、該線幅よりも、前記つなぎ部の幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項７記載のスイッチング電源。
9. 前記インダクタンス部品を固定するベースプレートを更に有し、
   前記インダクタンス部品は、前記端子部が前記端子付ループパターンの表面に沿って突出し、該端子部が前記ベースプレートに固定されていることを特徴とする請求項７または８記載のスイッチング電源。
10. 前記インダクタンス部品を固定するベースプレートを更に有し、
    前記インダクタンス部品は、前記端子部が前記端子付ループパターンの表面と交差するように突出し、該端子部が前記ベースプレートに固定されていることを特徴とする請求項７または８記載のスイッチング電源。

Images