JP4821870B2 - コイル部品、トランス、スイッチング電源装置、及びコイル部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイル部品、トランス、スイッチング電源装置、及びコイル部品の製造方法に関する。

自動車の搭載部品として、高電圧を低電圧に変換、あるいは、低電圧を高電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ等のスイッチング電源装置が知られている。スイッチング電源装置に用いられるコイル部品としては、例えば特許文献１記載のものが知られている。特許文献１記載のコイル部品は、コイル巻線と筒状の絶縁性のコイル用ボビンとを備えるものであり、コイル用ボビンはコイル巻線の内側に挿通される。

特開２００５−２１７３１１号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のコイル部品を構成するためには、コイル巻線と筒状のコイル用ボビンとをそれぞれ準備し、さらに、コイル用ボビンをコイル巻線の内側に挿通する必要がある。すなわち、部品数が多く、組立てに係る作業が必要となる。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、組立てに係る工程数を削減することができるコイル部品、及びこのコイル部品を用いたトランス、スイッチング電源装置、及びコイル部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るコイル部品は、コイル巻線と、当該コイル巻線の表面の一部領域を覆うように当該コイル巻線と一体成形された電気絶縁性の絶縁部材と、を備え、当該コイル巻線が巻回される軸線方向において磁性体コア部材によって挟まれるコイル部品であって、前記コイル巻線は、有端リング状で板状をなすコイル部材を上下方向に間隙をおいて複数、所定の巻き方向に連なるように連結させてなり、前記絶縁部材は、前記磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁を覆い、前記コイル巻線が巻回される軸線方向に沿って開口部を有することを特徴とする。

上記のコイル部品によれば、コイル巻線の表面のうち、磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁が絶縁材料により覆われる。これにより、コイル部品を挟む磁性体コア部材との絶縁及び隣接するコイル部材との絶縁が達成される。そして、この絶縁材料はコイル巻線と一体成形されているため、このコイル部品のみを用いて、コイル巻線の絶縁を達成することができることから、従来のように、コイル用ボビンをコイル巻線の内側に挿通する場合と比較して組立てに係る工程数を削減することができる。

ここで、本発明に係るコイル部品において、前記コイル部材は、その外周縁のうちの一部が径方向に大きくなるように、外方へ膨らんだ突出部を備え、前記突出部の表面の一部領域は、前記絶縁部材に被覆されず露出している態様とすることが好ましい。

このように、コイル部材において外周縁のうちの一部が径方向に大きくなるように、外方へ膨らんだ突出部を備え、この突出部の表面の一部領域が絶縁材料により被覆されず外部に露出する態様とすることにより、この露出された部分から、例えば伝熱性の部材を介して外部に設けられた放熱部材と接続することによりコイル巻線からの放熱効果を高めることができる。

また、前記突出部が設けられる周方向位置は、複数の前記コイル部材において互いに異なっている態様とすることもできる。

このように、突出部が設けられる周方向位置が複数のコイル部材において互いに異なる態様とすることにより、突出部に対する伝熱性の部材の配置が容易となり、放熱をより容易に行う構成とすることができる。また、コイル巻線と絶縁材料とをインサートモールド成形する場合には、成形時の圧力（例えば絶縁材料である樹脂を金型内に注入する際の圧力）によりコイル巻線が変形することを防止する目的で金型に対して機械的に固定することができる。このため、一体成形時のコイル巻線の変形を抑制することができる。

さらに、絶縁部材は、前記磁性体コア部材と対向する一方の表面に、前記磁性体コア部材に対する位置決め用の凸部を備える態様とすることもできる。

このように、磁性体コア部材と対向する一方の表面において、磁性体コア部材に対する位置決め用の凸部を設ける態様とすることにより、磁性体コア部材とコイル部品との位置ズレの発生を抑制することができる。

本発明のトランスは、上記のコイル部品を備えることを特徴とする。この場合、コイル部品の組立てに係る工程数が削減されたコイル部品を用いたトランスを得ることができる。

また、本発明に係るスイッチング電源装置は、上記のコイル部品を備えることを特徴とする。この場合、コイル部品の組立てに係る工程数が削減されたコイル部品を用いたスイッチング電源装置を得ることができる。

また、本発明に係るコイル部品の製造方法は、コイル巻線と、当該コイル巻線の表面の一部領域を覆うように当該コイル巻線と一体にモールド成形された電気絶縁性の絶縁部材と、を備え、当該コイル巻線が巻回される軸線方向において磁性体コア部材によって挟まれるコイル部品を製造する方法であって、有端リング状で板状をなすコイル部材を上下方向に間隙をおいて複数、所定の巻き方向に連なるように連結させて前記コイル巻線を作製する工程と、前記磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁を覆い、前記コイル巻線が巻回される軸線方向に沿って開口部が設けられるように、電気絶縁性の材料によりモールド成形して前記絶縁部材を前記コイル巻線と一体成形する工程と、を備えることを特徴とする。

上記のように、導電性のコイル巻線の表面のうち、磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁と、覆われるように電気絶縁性の材料によりモールド成形されてコイル部品が製造される。これにより、コイル部品を挟む磁性体コア部材との絶縁及び隣接するコイル部材との絶縁を、組立てに係る工程数を削減して達成することができる。

本発明によれば、組立てに係る工程数を削減することができるコイル部品、及びこのコイル部品を用いたトランス、スイッチング電源装置、そして、コイル部品の製造方法が提供される。

本発明の実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。 図１のコイル部品の底面側からの斜視図である。 （ａ）は図１のコイル部品の平面図であり、（ｂ）はコイル部品の底面図である。 （ａ）は図３（ａ）のコイル部品のIVＡ−IVＡ線における端面を示す図であり、（ｂ）は図３（ａ）のコイル部品のIVＢ−IVＢ線における端面を示す図である。 図１のコイル部品を構成するコイル巻線及び接続部材を示す斜視図である。 （ａ）はコイル部品を構成するコイル巻線の平面図であり、（ｂ）はコイル巻線の底面図である。 コイル巻線の側面図である。 磁性体コア部を更に備えるコイル部品の分解斜視図である。 本実施形態に係るスイッチング電源装置の回路図である。 本実施形態に係るスイッチング電源装置の斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（コイル部品）
まず、図１〜図７を参照して、本実施形態に係るコイル部品の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。図２は、図１のコイル部品の底面側からの斜視図である。図３（ａ）は、図１のコイル部品の平面図であり、図３（ｂ）は、図１のコイル部品の底面図である。図４（ａ）は、図３（ａ）のコイル部品のIVＡ−IVＡ線における端面を示す図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）のコイル部品のIVＢ−IVＢ線における端面を示す図である（なお、図４（ｂ）ではコイル部品１は接続部材３が取り付けられていない構成について示している）。また、図５は、図１のコイル部品を構成するコイル巻線及び接続部材を示す斜視図である。図６（ａ）は、コイル部品を構成するコイル巻線の平面図であり、図６（ｂ）は、このコイル巻線の底面図である。また、図７は、コイル巻線の側面図である。

図１に示すコイル部品１は、インダクタンス素子、コンバータ、インバータ等のスイッチング電源装置、ノイズフィルタ等に用いられるものである。コイル部品１は、導体板からなる２つのコイル巻線２と、この２つのコイル巻線２を接続する接続部材３と、コイル巻線２を覆う電気絶縁性の絶縁部材からなる樹脂部４０と、を含んで構成される。以下、まずコイル部品１を構成するコイル巻線２について説明し、次に２つのコイル巻線２を接続部材３により接続した構成４について説明し、最後にこれを絶縁部材により覆ったコイル部品１について説明する。

＜コイル巻線＞
コイル巻線２は、図５〜図７に示すように、間を隔てて並設された有端リング状であり且つ板状の第１及び第２のコイル部材１０，１２を、所定の巻き方向に連なるように連結させたものである。

有端リング状の第１及び第２のコイル部材１０，１２はいわゆるＣ字状を呈しており、中央に円形状の開口１４，１６を有している。また、第１及び第２のコイル部材１０，１２の一端と他端との間は、内周から外周まで延びるスリット２０，２２になっている。第１コイル部材１０と第２のコイル部材１２とは、開口１４，１６が連通するように同軸上に重なり合っている。なお、第１コイル部材１０と第２のコイル部材１２とは、スリット２０とスリット２２との位置をずらした状態で（つまりこれらが連通しないように）重なり合っている。そのため、第１のコイル部材１０の他端部が第２のコイル部材１２の一端部と重なり合うことになる。なお第１及び第２のコイル部材１０，１２の形状は上記のＣ字状の有端リング状に限られず、例えば楕円形状や、四角形状等の他の形状であってもよい。

第１のコイル部材１０の一端部には、開口１４の中心軸線に対し外方に向かって突出する第１の端子部２４が一体的に設けられており、第１のコイル部材１０の他端部はＵ字状の連結部１８を介して第２のコイル部材１２の一端部に連結されている。第２のコイル部材１２の他端部には、開口１６の中心軸線に対し外方に向かって突出する第２の端子部２６が一体的に設けられている。

このような構成のコイル巻線２では、第１の端子部２４がコイル巻線２の始端、第２の端子部２６がコイル巻線２の終端になっている。第１の端子部２４に入力された電力は、第１のコイル部材１０、連結部１８、第２のコイル部材１２の順で流れ、第２の端子部２６から出力される。

第１のコイル部材１０の内周縁には、外方に向けて切り込まれた切込部３０が形成されている。さらに、第１のコイル部材１０の外周縁のうち、開口１４の中心軸線と切込部３０とを結ぶ線を延長した領域には、第１のコイル部材１０の外周縁が径方向に大きくなるように、外方に膨らんだ突出部３４が設けられる。

一方、第２のコイル部材１２の内周縁には、外方に向けて切り込まれた切込部３２が形成されている。さらに、第２のコイル部材１２の外周縁のうち、開口１６の中心軸と切込部３２とを結ぶ線を延長した領域には、第２のコイル部材１２の外周縁が径方向に大きくなるように、外方に膨らんだ突出部３６が設けられる。

切込部３０，３２は、第１及び第２のコイル部材１０，１２の厚さ方向に貫通している。開口１４，１６の中心軸線方向から見ると、切込部３０，３２は、開口１４，１６の周縁に沿って所定の幅を有しており、開口１４，１６の径方向に所定の奥行きを有している。また、第１のコイル部材１０に設けられる切込部３０と、第２のコイル部材１２に設けられる切込部３２とは、開口１４，１６の中心軸線方向から見たときに、互いに異なる位置に設けられる。また、第１のコイル部材１０に設けられる突出部３４と、第２のコイル部材１２に設けられる突出部３６とは、それぞれ第１及び第２のコイル部材１０，１２の外周縁に沿って所定の幅を有しており、外周縁が外方へ所定の幅だけ突出するように設けられる。

また、突出部３４，３６はそれぞれ開口１４，１６の中心軸線と切込部３０，３２とを結んだ直線を延長した外周縁に設けられる。これにより、切込部３０，３２の形成領域における第１及び第２のコイル部材１０，１２の幅（導体板の幅）を確保し、切込部３０，３２の周囲で第１及び第２のコイル部材１０，１２が細くなり、発熱等の原因となる電気抵抗が増加することを回避している。このように本実施形態では、切込部３０，３２の形成領域における第１及び第２のコイル部材１０，１２の幅を、突出部３４，３６を設けることにより確保して、導体板の幅と厚みとで決まる各コイル部材１０，１２の断面積の減少による電気抵抗の増加を抑えている。なお、突出部３４，３６は、開口１４，１６の中心軸線方向から見ると互いに異なる位置に設けられる。

さらに、第１及び第２のコイル部材１０，１２はそれぞれ突出部３４，３６とは異なる突出部３３，３５を備える。突出部３３は、第１のコイル部材１０の外周のうち上述の突出部３４とは異なる位置（例えば、図６（ａ）に示すように、コイル巻線２が巻回される軸線を基準として連結部１８に対して９０度となる位置）に設けられる。また、突出部３５は、第２のコイル部材１２の外周のうち上述の突出部３６とは異なる位置（例えば、図６（ｂ）に示すように、コイル巻線２が巻回される軸線を基準として連結部１８に対して−９０度となる位置）に設けられる。このように、第１及び第２のコイル部材１０，１２は、複数の突出部を備えていてもよい。

以上の構成を有するコイル巻線２は、電気伝導性が高い一枚の基板を打ち抜き加工することで形成可能である。より具体的には、銅板、アルミニウム板等の基板から、第１の端子部２４と、第１の端子部２４に連続する第１のコイル部材１０と、第２のコイル部材１２と、第２のコイル部材１２に連続する第２の端子部２６と、第１及び第２のコイル部材１０，１２を連結するＩ字状の連結部１８と、を打ち抜き加工により得る。そして、連結部１８をＵ字状に屈曲させることによって第１のコイル部材１０と第２のコイル部材１２とを所定の間隙をもって重ね合わせる。これにより、導体板からなるコイル巻線２が完成する。なお、コイル巻線２はこのような折り曲げコイルに限られず、例えば、コイル部材と連結部とをねじ留めしたものであってもよいし、溶接したものであってもよい。また、リベットで固定してもよい。

なお、本実施形態に係るコイル部品１では、図５に示すように、並置される２つのコイル巻線２（２Ａ，２Ｂ）の双方の第２の端子部２６が接続部材３を介して接続された構成４が用いられる。この接続部材３と２つのコイル巻線２の第２端子部２６とは、それぞれネジ３８により固定される。これにより、コイル巻線２Ａの第１の端子部２４に入力された電流は、第１のコイル部材１０、連結部１８、第２のコイル部材１２の順で流れ、コイル巻線２Ａの第２の端子部２６まで流れた後、接続部材３を介してコイル巻線２Ｂの第２端子部２６に入力される。そして、コイル巻線２Ｂの第２コイル部材１２、連結部１８、第１のコイル部材１０の順で流れ、コイル巻線２Ｂの第１の端子２４から出力される。

（コイル部品）
次に、接続部材３により接続された２つのコイル巻線２に対して絶縁部材が一体成形されたコイル部品１について説明する。

図１に示すように、コイル部品１には、２つのコイル巻線２の第１及び第２のコイル部材１０，１２の一部領域をそれぞれ覆うように絶縁材料である樹脂部４０が設けられる。具体的には、後述の磁性体コア部材と対向する第１及び第２のコイル部材１０，１２の最外の板面、隣接する第１及び第２のコイル部材１０，１２の間、第１及び第２のコイル部材の内周縁が樹脂部４０により覆われる。また、本実施形態に示すコイル部品１では、第１及び第２のコイル部材１０，１２の外周縁についても樹脂部４０により覆われる。なお、樹脂部４０に用いられる絶縁材料としては、例えばＰＢＴ（Poly Butylene Terephthalate）樹脂やＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂等が、耐熱性、耐薬品性、難燃性、寸法安定性等の特性に優れていることから好適に用いられる。

樹脂部４０は、２つのコイル巻線２のうち、第１の端子部２４及び第２の端子部２６を除く第１及び第２のコイル部材１０，１２の表面を覆う。また、樹脂部４０により、中央にはコイル巻線２の軸線方向に沿って開口５２，５４が形成される。すなわち、コイル部品１はコイル部材１０，１２と同様に中空状となる。この開口５２，５４は、後述の磁性体コア部材の脚部を挿通することができるように設けられる。

また、図２、図３（ｂ）に示すように、底面側には樹脂部４０により構成された外部に突出する凸部５０ａ，５０ｂを備える。これは、後述の磁性体コア部との間の位置決めを行うために設けられたものである。さらに、樹脂部４０は、図４（ａ），（ｂ）等に示すように、第１のコイル部材１０と第２のコイル部材１２の間を埋めるように構成される。ただし、コイル巻線２の突出部３４，３６の表面の一部領域と、第２コイル部材１２において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する領域の一部と、第１コイル部材１０において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第２のコイル部材１２の切込部３２に対応する領域の一部とでは、コイル巻線２の表面を樹脂部４０が被覆する構成ではなく、コイル巻線２が外部に露出する構成となる。以下、このコイル巻線２が露出される領域について説明する。

まず、コイル巻線２の突出部３４，３６は、その表面のうち、開口１４，１６の中心軸線に垂直な面（すなわち、図３（ａ）、（ｂ）における表面３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ）は、外部に露出される。そして、突出部３４，３６の外周はそれぞれ樹脂部４４，４６により覆われる。このように、突出部３４，３６の表面の一部領域が外部に露出されることにより、この露出された部分から例えば熱伝導性の部材を介して外部に設けられた放熱部材と電気的には絶縁されて接続することにより、コイル巻線２からの放熱を行うことができる。また、突出部３４，３６の外周はそれぞれ樹脂部４４，４６により覆われることにより、コイル部品１の周囲に配置される他の装置等との接触した際の絶縁性を保つことができる。また、コイル巻線２の外周が樹脂部４０に覆われており、且つ、突出部３４，３６の外周も樹脂部４４，４６により覆われることにより、本実施形態のようにコイル部品１が樹脂部４０により覆われたコイル巻線２を２つ並置した構成となる場合には、コイル部品１の２つのコイル巻線２間の絶縁性を保つことができる。

さらに、コイル部品１では、上述のように、第２コイル部材１２において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する領域の一部と、第１コイル部材１０において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第２のコイル部材１２の切込部３２に対応する領域の一部と、が外部に露出される。具体的には、図１、図３、図４に示すように、切込部３０に対しても他の内周縁と同様の厚さの樹脂部４０により覆われる。これにより、図４（ａ）に示すように、第２コイル部材１２において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する領域が、樹脂部４０により覆われた切込部３０と比較して、内周縁内方へ突出する構成となる。そして、この突出する領域（第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する第２のコイル部材１２の領域）の一部である面４３ａとその裏面４３ｂとが外部に露出される。なお、外部に露出される面４３ａ及びその裏面４３ｂの内側（内周部分）は、図４（ａ）に示すように、第１及び第２のコイル部材１０，１２の他の内周部分と同様に樹脂部４０により覆われる構成となる。これにより、コイル部品１の開口５２，５４の内周縁は全て樹脂部４０により覆われる。これにより、開口５２，５４に挿入される磁性体コア部材とコイル巻線２との間での絶縁性を保つことができる。

なお、第１のコイル部材１０において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第２のコイル部材１２の切込部３２に対応する領域についても同様の形状となる。すなわち、上述の第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する第２コイル部材１２の領域と同様に、図４（ｂ）に示すように、第２のコイル部材１２の切込部３２に対応する領域に対応する第１コイル部材１０の領域が、切込部３２と比較して内周縁内方へ突出する構成となる。そして、この突出する領域の一部である面４１ａとその裏面４１ｂとが外部に露出される。なお、外部に露出される面４１ａ及びその裏面４１ｂの内側（内周部分）は、図４（ｂ）に示すように、第１及び第２のコイル部材１０，１２の他の内周部分と同様に樹脂部４０により覆われる構成となる。

さらに、コイル部品１では、コイル巻線２を構成する第１及び第２のコイル部材１０，１２に設けられた突出部３３，３５がそれぞれ外部に完全に露出する態様となっている（すなわち、突出部の外周も樹脂部４０により覆われていない）。これらの突出部３３，３５のように、樹脂部４０に覆われずに外部に露出される領域は、必ずしもその外周が樹脂部４０に覆われる必要はない。

以上のように、上述の外部に露出される領域（突出部３３，３５及び突出部３４，３６の面３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂと、切込部３０，３２に対応する領域である面４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ）が設けられることにより、当該領域が樹脂部４０により覆われる場合と比較して、コイル巻線２の熱を外部に効率よく放出することができる。

上述のコイル部品１は、例えば以下の方法により製造される。まず、第１のコイル部材１０及び第２のコイル部材１２が連結部１８により接続されたコイル巻線２を準備する。次に、このコイル巻線２を樹脂部４０の形状に構成された金型内に設置しインサート部品とし、樹脂を金型内に注入することによりモールド成形し、第１のコイル部材１０及び第２のコイル部材１２の周囲の一部を樹脂部４０が一体成形されたコイル巻線２を得ることができる。次いで、この樹脂部４０が一体成形された２つのコイル巻線２の第２端子部２６同士を導電性の接続部材３に対してネジ３８により固定することにより、コイル部品１が得られる。

なお、成形時の成形圧力（すなわち金型内に樹脂を注入する際の圧力）により、コイル巻線２が変形して短絡が発生することがある。しかし、成形時にコイル巻線２が仮に変形した場合であっても、一体成形後にはコイル巻線２に短絡が発生しているかを確認することが困難である。このため、本実施形態のコイル部品１の成形時には、成形圧力によるコイル巻線２の変形を防止する目的から、第１及び第２のコイル部材１０，１２に設けられた突出部３４，３６と、第２コイル部材１２において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第１のコイル部材１０の切込部３０に対応する領域の一部と、第１コイル部材１０において、開口１４，１６の中心軸線に沿って第２のコイル部材１２の切込部３２に対応する領域の一部と、を成形金型により機械的に固定する。これにより、成形時のコイル巻線２の変形の発生が抑制される。なお、機械的に固定する領域は樹脂により覆われることなく、外部に露出する領域（すなわち、突出部３４，３６の面３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂと、切込部３０，３２に対応する領域である面４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ）となる。

（磁性体コア部材を備えるコイル部品）
次に、コイル部品７０について説明する。このコイル部品７０は、上記のコイル部品１が更に磁性体コア部材を備えるものである。コイル部品７０は、例えば、後述するスイッチング電源装置のチョークコイルとして機能する。図８は、本実施形態に係るコイル部品７０の分解斜視図である。

図８に示すように、コイル部品１が好適に用いられるコイル部品７０は、コイル巻線２の表面を樹脂部４０により覆ったコイル部品１と、一対の磁性体コア部材８，９と、を備えている。図８に示すように、磁性体コア部材８，９は、コイル部品１の開口１４，１６の中心軸線に沿ってコイル部品１を挟むように配置される。一対の磁性体コア部材８，９で挟まれた状態において、第１及び第２の端子部２４，２６及び接続部材３は、磁性体コア部材８，９から突出された構成となる。

磁性体コア部材８，９は、フェライト粉末を圧粉成形して得られるいわゆるＵ型コアとＩ型コアである。より具体的には、磁性体コア部材８は、長手方向を有する平板状の基部８０と、基部８０の一方の主面に突設された２本の円柱状の脚部８１，８２とからなっており、脚部８１と脚部８２とは、基部８０に空間的に離間して接続されている。一方、磁性体コア部材９は、長手方向を有する平板状の基部９０からなっている。

磁性体コア部材８の脚部８１，８２はそれぞれコイル部品１の開口５２，５４に挿入される。開口５２，５４にそれぞれ挿入された脚部８１，８２は、磁性体コア部材９の基部９０と当接する。

また、磁性体コア部材８の基部８０の一方の主面は、コイル部品１の一方の主面（図１に示される上面側）の樹脂部４０に当接する。また、磁性体コア部材９の基部９０の一方の主面は、コイル部品１の他方の主面（図２に示される底面）の樹脂部４０に当接する。このとき、樹脂部４０に設けられた凸部５０ａ，５０ｂが基部９０の長手方向において対向する２つ側面とそれぞれ当接することにより、磁性体コア部材９とコイル部品１との間の幅方向の位置ズレの発生が抑制される。なお、本実施形態に係るコイル部品１の樹脂部４０に設けられた凸部５０ａ，５０ｂは、それぞれ基部９０の長手方向の外周に沿ってリブ状に形成されているが、凸部の形状は上記に限られず、例えば、基部９０の外周に沿って短手方向を含む数箇所に設ける態様とすることもできるし、基部９０に凹部を設けて、これと対応する位置に凸部を形成することによりコイル部品１と磁性体コア部材９との位置を当接位置を決定する態様とすることもできる。

（スイッチング電源装置）
次に、本実施形態に係るコイル部品７０が好適に用いられるスイッチング電源装置について説明する。図９は、スイッチング電源装置１００の回路図である。また、図１０は、スイッチング電源装置１００の斜視図である。本実施形態に係るスイッチング電源装置１００は、ＤＣ−ＤＣコンバータとして機能するものであり、例えば１００Ｖから５００Ｖ程度の電圧を蓄電する高圧バッテリ等から供給される高圧の直流入力電圧Ｖｉｎを低圧の直流出力電圧Ｖｏｕｔに変換し、１２〜１６Ｖ程度の電圧を蓄電する低圧バッテリ等へ供給する。

このスイッチング電源装置１００は、図１０に示すように、ベースプレート１０１を有し、このベースプレート上に、入力平滑コンデンサ（入力フィルタ）１３０と、スイッチング回路１２０と、メイントランス１４０と、整流回路１５０と、チョークコイル（コイル部品）７０と、平滑コンデンサ１６２と、からなる平滑回路１６０と、が固定されている。

このスイッチング電源装置１００は、より具体的には、１次側高圧ライン１２１と１次側低圧ライン１２２との間に設けられたスイッチング回路１２０及び入力平滑コンデンサ１３０と、１次側及び２次側トランスコイル部１４１，１４２を有するメイントランス１４０と、２次側トランスコイル部１４２に接続された整流回路１５０と、整流回路１５０に接続された平滑回路１６０と、を備えている。

スイッチング回路１２０は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４で構成されたフルブリッジ型の回路構成とされている。スイッチング回路１２０は、例えば駆動回路（不図示）から供給される駆動信号に応じて、入力端子Ｔ１，Ｔ２間に印加される直流入力電圧Ｖｉｎを入力交流電圧に変換する。

入力平滑コンデンサ１３０は、入力端子Ｔ１、Ｔ２から入力された直流入力電圧Ｖｉｎを平滑化する。トランス１４０は、スイッチング回路１２０で生成された入力交流電圧を変圧し、出力交流電圧を出力する。１次側及び２次側トランスコイル部１４１，１４２の巻数比は、変圧比によって適宜設定されている。ここでは、１次側トランスコイル部１４１の巻数を、２次側トランスコイル部１４２の巻数よりも多くしている。２次側トランスコイル部１４２は、センタータップ型のものであり、接続部Ｃ及び出力ラインＬＯを介して出力端子Ｔ３に導かれている。

整流回路１５０は、整流ダイオード５Ａ，５Ｂからなる単層全波整流型のものである。各整流ダイオード５Ａ，５Ｂのカソードは、２次側トランスコイル部１４２に接続されている一方、アノードは、接地ラインＬＧに接続され、出力端子Ｔ４に導かれている。これにより、整流回路１５０は、トランス１４０からの出力交流電圧の各半短波期間を、個別に整流して直流電圧を生成する。

平滑回路１６０は、チョークコイル７０と出力平滑コンデンサ１６２とを含んで構成されている。チョークコイル７０は、出力ラインＬＯに挿入配置されている。出力平滑コンデンサ１６２は、出力ラインＬＯにおいてチョークコイル７０と接地ラインＬＧとの間に接続されている。これにより、平滑回路１６０は、整流回路１５０で整流された直流電圧を平滑化して直流出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、この直流出力電圧Ｖｏｕｔを出力端子Ｔ３，Ｔ４から低圧バッテリ等へ供給する。

以上のように構成されたスイッチング電源装置１００において、入力端子Ｔ１，Ｔ２から供給される直流入力電圧Ｖｉｎがスイッチングされて入力交流電圧が生成され、トランス１４０の１次側トランスコイル部１４１へと供給される。そして、生成された入力交流電圧が変圧され、２次側トランスコイル部１４２から出力交流電圧として出力される。そして、この出力交流電圧が整流回路１５０によって整流されると共に平滑回路１６０によって平滑化され、出力端子Ｔ３，Ｔ４から直流出力電圧Ｖｏｕｔとして出力されることとなる。

以上のように、本実施形態に係るコイル部品１によれば、コイル巻線２の表面のうち、磁性体コア部材８，９と対向する最外のコイル部材１０，１２の板面、コイル部材１０，１２の間、そしてコイル部材１０，１２の内周縁が樹脂部４０により覆われる。これにより、コイル部品１を挟む磁性体コア部材８，９との絶縁及び隣接するコイル部材１０，１２間における絶縁が達成される。また、絶縁を達成する樹脂部４０はコイル部品１においてはコイル巻線２と一体成形されているため、このコイル部品１のみを用いて、コイル巻線２の絶縁を達成することができることから、従来のように、コイル用ボビンをコイル巻線の内側に挿通する場合と比較して組立てに係る工程数が削減される。

また、上記のコイル部品１では、コイル部材１０，１２において外周縁のうちの一部が径方向に大きくなるように、外方へ膨らんだ突出部３４，３６が設けられ、この突出部３４，３６の表面の一部領域、すなわち、面３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂが樹脂部４０により被覆されず外部に露出する態様となる。これにより、この露出された領域から、例えば熱伝導性を有する部材を介して外部に設けられた放熱部材と電気的に絶縁された状態で接続することによって、コイル巻線２からの放熱効果を高めることができる。

また、上記のコイル部品１では、突出部３４，３６が設けられる周方向位置がコイル部材１０，１２において互いに異なる態様とすることにより、突出部３４，３６に対する伝熱性の部材の配置が容易となり、放熱をより容易に行う構成とすることができる。また、この構成は、上述のように、コイル巻線２と樹脂部４０となる材料とをインサートモールド成形する場の成形時の圧力によりコイル巻線２の変形を防止する目的で金型に対して機械的に固定することができる。このため、一体成形時のコイル巻線２の変形を抑制することができる。

また、上記のコイル部品１では、磁性体コア部材９と対向する底面側の表面に、磁性体コア部材の基部９０に対する位置決め用の凸部５０ａ，５０ｂが設けられていることにより、磁性体コア部材とコイル部品１との位置ズレの発生が抑制される。

さらに上記のコイル部品１をスイッチング電源装置１００に用いることにより、組立てに係る工程数が削減されると共に適切な絶縁が達成されたコイル部品１を用いたスイッチング電源装置を得ることができる。なお、このコイル部品１をメイントランス１４０に用いる場合、組立てに係る工程数が削減されると共に適切な絶縁が達成されたコイル部品１を用いたトランスを得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。

例えば、第１のコイル部材１０及び第２のコイル部材１２に設けられた突出部３４，３６の位置は適宜変更することができる。また、突出部３４，３６の数についても変更することができる。

また、上記実施形態において説明したコイル部品１は、並置した２つのコイル巻線２を接続部材３を介して接続し、その表面が樹脂部４０により被覆された構成について説明したが、コイル巻線２を２つ用いる必要はなく、１つのコイル巻線２に対してその表面が樹脂部４０により被覆された構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、突出部３４，３６の外周はそれぞれ樹脂部４４，４６により覆われて、突出部３４，３６の一部の表面が露出している態様について説明しているが、この樹脂部４４，４６は、他の装置等と接触した際の絶縁性を保つために設けられているものであり、必須ではない。すなわち、突出部３４，３６の表面の一部領域に限られず、突出部３３，３５のように全ての表面が露出している態様であってもよい。

また、一対の磁性体コア部材８，９の形状は、上記実施形態に示すように一方の磁性体コア部材８が脚部８１，８２を備えるいわゆるＵＩ型の形状に限られない。例えば、磁性体コア部材８，９の双方が脚部を備えるいわゆるＵＵ型の形状や、脚部８１，８２を備えていない空芯コアとすることもできる。

また、コイル巻線２のコイル部材の数は、２つ以上であればよい。なお、本実施形態のようにコイル部材が複数個連結されてなる場合、そのコイル部材に設けられる突出部は、例えば突出部３４と突出部３６との配置の差異のように、連結時（コイル巻線を構成する場合）には、コイル巻線の軸線方向において互いに異なる位置に設けられることが好ましい。

また、スイッチング電源装置の構成は図９，１０に限られない。すなわち、本実施形態に係るコイル部品１は、例えばインバータ等にも好適に用いられる。また、スイッチング電源装置１００においてコイル部品１が用いられるのはチョークコイル７０に限られず、メイントランス１４０に対しても好適に用いられる。

１…コイル部品、２…コイル巻線、３…接続部材、８，９…磁性体コア部材、１０…第１のコイル部材、１２…第２のコイル部材、１４，１６…開口、１８…連結部、２０，２２…スリット、３０，３２…切込部、３４，３６…突出部、４０…樹脂部、７０…チョークコイル、１００…スイッチング電源装置、１４０…メイントランス。

Claims (4)

1. コイル巻線と、当該コイル巻線の表面の一部領域を覆うように当該コイル巻線と一体成形された電気絶縁性の絶縁部材と、を備え、当該コイル巻線が巻回される軸線方向において磁性体コア部材によって挟まれるコイル部品であって、
   前記コイル巻線は、有端リング状で板状をなすコイル部材を上下方向に間隙をおいて複数、所定の巻き方向に連なるように連結させてなり、
   前記絶縁部材は、前記磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁を覆い、前記コイル巻線が巻回される軸線方向に沿った開口部を有し、
   前記コイル部材は、その端子部とは異なる位置において、その外周縁のうちの一部が径方向に大きくなるように、外方へ膨らんだ突出部を備え、
   前記突出部の表面の一部領域は、前記絶縁部材に被覆されず露出し、
   前記突出部が設けられる周方向位置は、複数の前記コイル部材において互いに異なり、
   前記絶縁部材は、前記磁性体コア部材と対向する一方の表面に、前記磁性体コア部材に対する位置決め用の凸部を備える
   ことを特徴とするコイル部品。
2. 請求項１に記載のコイル部品を備えることを特徴とするトランス。
3. 請求項１又は２に記載のコイル部品を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
4. コイル巻線と、当該コイル巻線の表面の一部領域を覆うように当該コイル巻線と一体にモールド成形された電気絶縁性の絶縁部材と、を備え、当該コイル巻線が巻回される軸線方向において磁性体コア部材によって挟まれるコイル部品を製造する方法であって、
   有端リング状で板状をなし、その端子部とは異なる位置において、その外周縁のうちの一部が径方向に大きくなるように、外方へ膨らんだ突出部を備えるコイル部材を、上下方向に間隙をおいて複数、前記突出部の設けられる周方向位置が互いに異なるように所定の巻き方向に連なるように連結させて前記コイル巻線を作製する工程と、
   前記磁性体コア部材と対向する最外の前記コイル部材の板面、隣接する前記コイル部材間、及び前記コイル部材の内周縁を覆い、前記突出部の表面の一部領域は被覆されず露出し、前記コイル巻線が巻回される軸線方向に沿って開口部が設けられると共に、前記磁性体コア部材と対向する一方の表面に、前記磁性体コア部材に対する位置決め用の凸部を備えるように、電気絶縁性の材料によりモールド成形して前記絶縁部材を前記コイル巻線と一体成形する工程と、
   を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
   
   
   

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