JP7367516B2 - コイル構造 - Google Patents

Description

本発明は、コイル構造に関する。

従来、コイル構造として、特許文献１に記載されたものが知られている。このコイル構造は、コイル導体を有する基板と、基板の一方側に配置される第１のコアと、基板の他方側に配置される第２のコアと、を備える。第１のコアはＥ型のコアであり、第２のコアはＩ型のコアである。

国際公開第２０１８／１９３５０４号

ここで、上述のようなコイル構造においては、小型化を図ると共に、性能を向上させることが求められていた。

本発明は、小型化を図ると共に、性能を向上させることができるコイル構造を提供することを目的とする。

本発明に係るコイル構造は、コイル導体を有する基板と、基板の一方の主面側に配置される第１のコアと、基板の他方の主面側に配置される第２のコアと、絶縁性の材料によって形成される絶縁部材と、を備え、第１のコアは、基板の主面に沿った第１の方向に延びる本体部と、本体部から基板を貫通して第２のコアへ延びる第１の足部と、第１の足部との間で第１の方向にコイル導体を挟む位置にて、本体部から基板を貫通して第２のコアへ延びる第２の足部と、を有し、絶縁部材は、少なくとも第１の足部と第２のコアとの間にそれぞれ介在する底壁部と、第１の足部及び第２の足部の少なくとも何れかの足部に沿って延びると共に、何れかの足部とコイル導体との間に介在する側壁部と、を有する。

本発明に係るコイル構造では、絶縁部材が、第１の足部と第２のコアとの間にそれぞれ介在する底壁部を有する。これにより、絶縁部材は、第１のコアと第２のコアとのＬ値を調整することができる。ここで、絶縁部材は、第１の足部及び第２の足部の少なくとも何れかの足部に沿って延びると共に、何れかの足部とコイル導体との間に介在する側壁部を有する。この場合、側壁部が、第１のコアに対する位置決め部として機能することができる。従って、第１のコアの第１の足部と第２のコアとの間のギャップを形成するときには、絶縁部材の固定、位置決め、確認を容易に行うことができる。このように、工程を容易に行うことができるため、部材間のずれなどを防止し、コイル構造の性能を向上することができる。また、側壁部は、何れかの足部とコイル導体との間に介在する。この場合、足部とコイル導体との間の絶縁距離を確保する必要がある場合に、足部とコイル導体との間に絶縁部材が配置されるため、足部とコイル導体との間の距離を短くすることができる。これにより、コイル構造の小型化を図ることができる。

一対の第１の足部が、第１の方向における本体部の両端側から延びており、第２の足部は、一対の第１の足部間において、コイル導体の内周側に配置されてよい。この場合、ＥＩコアに対して本発明のコイル構造を適用することができる。

絶縁部材は、第１の足部の第１の方向における内側の側面に沿って延びると共に、第１の足部とコイル導体との間に介在する第１の側壁部を有してよい。これにより、第１の足部とコイル導体との間の第１の方向における距離を短くできる。

絶縁部材は、第２の足部の第１の方向の側面に沿って延びると共に、第２の足部とコイル導体との間に介在する第２の側壁部を有してよい。これにより、第２の足部とコイル導体との間の第１の方向における距離を短くできる。

基板の主面に沿った方向であって、第１の方向と交差する方向を第２の方向とし、絶縁部材は、第２の足部の第２の方向の側面に沿って延びると共に、第２の足部とコイル導体との間に介在する第３の側壁部を有してよい。この場合、第２の足部とコイル導体との間の第２の方向における距離を短くできる。

絶縁部材は、第１の足部と第２の足部との間で、本体部に沿って第１の方向に延びる上壁部を有してよい。この場合、本体部とコイル導体との間の距離を短くできる。

絶縁部材は、第１の足部の第１の方向における外側の側面に沿って延びる第４の側壁部を有してよい。この場合、第１の足部の第１の方向における外側に他の導体が存在している場合に、当該導体と第１の足部との間の第１の方向における距離を短くできる。

第２の足部と第２のコアとの間の隙間には、放熱材が配置されていてよい。これにより、熱が溜まりやすい第２の足部と第２のコアとの間に放熱経路を形成することができる。

絶縁部材は、第２の足部の第１の方向の側面に沿って延びると共に、第２の足部とコイル導体との間に介在する第２の側壁部を有し、第２の側壁部は、第２の足部の下面よりも第２のコア側まで延びてよい。この場合、第２の側壁部の第２のコア側の端部付近が、放熱材を堰き止めることができる。

本発明によれば、小型化を図ると共に、性能を向上させることができるコイル構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係るコイル構造を示す斜視図である。 コイル構造の展開斜視図である。 図２に示す第１のコア及び絶縁部材の拡大斜視図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大断面図である。 比較例に係るコイル構造の拡大断面図である。

図１～図４を参照して、本発明の実施形態に係るコイル構造について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るコイル構造１００を示す斜視図である。図２は、コイル構造１００の展開斜視図である。図３は、図２に示す第１のコア１及び絶縁部材３の拡大斜視図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大断面図である。

図１及び図２に示すように、コイル構造１００は、基板５０と、第１のコア１と、第２のコア２と、絶縁部材３と、を備える。第１のコア１と第２のコア２とが対向する対向方向をＺ軸方向とする。なお、第１のコア１側をＺ軸方向における正側とする。Ｚ軸方向に垂直な方向、すなわち基板５０に沿った方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とする。なお、本実施形態では、Ｘ軸方向が請求項における「第１の方向」に対応するものとし、Ｙ軸方向が請求項における「第２の方向」に対応するものとする。しかし、当該対応関係に限定されない。

基板５０は、ＸＹ平面に広がる板状の部材である。基板５０は、Ｚ軸方向の正側の主面５０ａと、Ｚ軸方向の負側の主面５０ｂと、を有する。基板５０には、矩形状の貫通部５１が形成される。また、基板５０には、貫通部５１からＸ軸方向の負側に離間した位置に、矩形状の貫通部５２Ａが形成される。基板５０には、貫通部５１からＸ軸方向の正側に離間した位置に、矩形状の貫通部５２Ｂが形成される。基板５０は、コイル導体５３を主面５０ａ上に有する。コイル導体５３は、貫通部５１を取り囲むように矩形状に巻かれる巻線部を構成する。

図２に示すように、具体的に、コイル導体５３は、辺部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを有する。辺部５３ａは、貫通部５１に対してＸ軸方向の負側に配置される。辺部５３ｂは、貫通部５１に対してＸ軸方向の正側に配置される。辺部５３ｃは、貫通部５１に対してＹ軸方向の負側に配置される。辺部５３ｄは、貫通部５１に対してＹ軸方向の正側に配置される。なお、辺部５３ｃ，５３ｄの一部は、Ｘ軸方向において、貫通部５２Ａ，５２Ｂに対応する位置まで延びている。

第１のコア１は、Ｅ字型のコアである。第１のコア１は、基板５０の主面５０ａ側に配置される。第１のコア１は、本体部６と、一対の第１の足部７Ａ，７Ｂと、第２の足部８と、を備える。第１の足部７Ａ，７Ｂは、基板５０を貫通して第２のコア２へ延びる。第１の足部７Ａ，７Ｂは、基板５０の貫通部５２Ａ，５２Ｂに挿入される。第２の足部８は、基板５０を貫通して第２のコア２へ延びる。第２の足部８は、基板５０の貫通部５１に挿入される。

第１の足部７Ａ，７Ｂは、本体部６からＺ軸方向の負側へ向かって突出する。第１の足部７Ａは、本体部６のＸ軸方向の負側の端部に設けられる。第１の足部７Ｂは、本体部６のＸ軸方向の正側の端部に設けられる。第１の足部７Ａと第１の足部７Ｂとは、互いにＸ軸方向において離間している。第２の足部８は、第１の足部７Ａ，７Ｂ間において、本体部６からＺ軸方向の負側へ向かって突出する。第２の足部８は、本体部６のＸ軸方向における中央位置に配置される。第２の足部８は、第１の足部７ＡからＸ軸方向の正側に離間した位置に配置される。第２の足部８は、第１の足部７ＢからＸ軸方向の負側に離間した位置に配置される。第１のコア１の更なる詳細な説明は、後述する。

第２のコア２は、Ｉ字型のコアである。第２のコア２は、基板５０の主面５０ｂ側に配置される。第２のコア２は、足部７Ａ，７Ｂ，８を介して第１のコア１と磁気的に接続される。第２のコア２は、ＸＹ平面と平行に広がる矩形板状の形状を有している。第２のコア２は、上面２ａ、下面２ｂ、及び側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを有する。上面２ａは、Ｚ軸方向の正側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。下面２ｂは、Ｚ軸方向の負側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。側面２ｃ，２ｄは、Ｙ軸方向の正側及び負側の位置において、それぞれＸＺ平面と平行に広がる。側面２ｅ，２ｆは、Ｘ軸方向の正側及び負側の位置においてＹＺ平面と平行に広がる。

絶縁部材３は、絶縁性の材料によって形成される部材である。絶縁性の材料とは、絶縁体を構成する材料のことであり、例えば、フェノール樹脂などが採用される。絶縁部材３は、第１のコア１と他の部品との間の絶縁性を確保するための部材である。また、絶縁部材３は、第１のコア１の第１の足部７Ａ，７Ｂと第２のコア２との間にギャップを形成すると共に、第１のコア１の位置決めを行うことを可能とする部材である。絶縁部材３は、一対の収容部１１Ａ，１１Ｂと、収容部１２と、一対の連結部１３Ａ，１３Ｂと、を備える。第１の収容部１１Ａ，１１Ｂは、第１のコア１の第１の足部７Ａ，７Ｂを収容する部分である。第２の収容部１２は、第１のコア１の第２の足部８を収容する部分である。連結部１３Ａは、第１の収容部１１Ａと第２の収容部１２とを連結する部分である。連結部１３Ｂは、第１の収容部１１Ｂと第２の収容部１２とを連結する部分である。絶縁部材３の更なる詳細な説明は、後述する。

次に、図３を参照して、第１のコア１の詳細な構成について説明する。本体部６は、Ｘ軸方向に長手方向を有する直方体をなしている。本体部６は、下面６ａ、上面６ｂ、側面６ｃ，６ｄ、及び端面６ｅ，６ｆを有する。下面６ａは、Ｚ軸方向の負側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。上面６ｂは、Ｚ軸方向の正側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。側面６ｃ，６ｄは、Ｙ軸方向の正側及び負側の位置において、それぞれＸＺ平面と平行に広がる。端面６ｅ，６ｆは、Ｘ軸方向の正側及び負側の位置においてＹＺ平面と平行に広がる。

第１の足部７Ａ，７Ｂは、Ｚ軸方向から見て矩形状をなしている。第１の足部７Ａ，７Ｂは、側面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、及び下面７ｅをそれぞれ有している。側面７ａ，７ｂは、Ｙ軸方向の正側及び負側のそれぞれの位置においてＸＺ平面と平行に広がる。側面７ｃ，７ｄは、Ｘ軸方向における外側及び内側のそれぞれの位置においてＹＺ平面と平行に広がる。なお、Ｘ軸方向における外側とは、本体部６の長手方向を基準としており、端面６ｅ，６ｆ側を指す。下面７ｅは、基板５０よりＺ軸方向の負側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。本実施形態では、第１の足部７Ａ，７Ｂの側面７ａ，７ｂは、本体部６の側面６ｃ，６ｄとそれぞれ同一平面をなしている。第１の足部７Ａの側面７ｃは、本体部６の端面６ｅと同一平面をなしている。第１の足部７Ｂの側面７ｃは、本体部６の端面６ｆと同一平面をなしている。

第２の足部８は、Ｚ軸方向から見て矩形状をなしている。第２の足部８は、側面８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、及び下面８ｅをそれぞれ有している。側面８ａ，８ｂは、Ｙ軸方向の正側及び負側のそれぞれの位置においてＸＺ平面と平行に広がる。側面８ｃ，８ｄは、Ｘ軸方向における正側及び負側のそれぞれの位置においてＹＺ平面と平行に広がる。下面８ｅは、基板５０よりＺ軸方向の負側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。本実施形態では、第２の足部８の側面８ａ，８ｂは、本体部６の側面６ｃ，６ｄとそれぞれ同一平面をなしている。ただし、第１の足部７Ａ，７Ｂ、及び第２の足部８の形状や本体部６との位置関係などは特に限定されるものではない。

第１のコア１の第１の足部７Ａ，７Ｂの下面７ｅ、及び第２の足部８の下面８ｅは、第２のコア２の上面２ａと平行をなすように、近接するように配置される。なお、第１の足部７Ａ，７Ｂの下面７ｅ、及び第２の足部８の下面８ｅのＺ軸方向における位置は、同一であるが、若干ずれていてもよい。

次に、図３及び図４を参照して、絶縁部材３の詳細な構成について説明する。なお、絶縁部材３、第１のコア１、及び第２のコア２は、Ｙ軸方向から見たときに、Ｘ軸方向の中心線に対して線対称な構成を有している。従って、図４ではＸ軸方向の負側の構成のみ示されているが、Ｘ軸方向の正側の構成も同趣旨の構成が成り立つ。なお、以降の説明においては、第１のコア１に絶縁部材３を組み付けた状態（図１及び図４に示す状態）について、説明するものとする。

図３に示すように、収容部１１Ａは、側壁部２１（側壁部、第１の側壁部）と、側壁部２２（第４の側壁部）と、側壁部２３，２４（側壁部）と、底壁部２５と、を備える。

収容部１１Ａの側壁部２１は、第１の足部７ＡのＸ軸方向における内側の側面７ｄに沿って延びると共に、第１の足部７Ａとコイル導体５３との間に介在する。側壁部２１は、側面７ｄに対してＸ軸方向の正側の位置で、当該側面７ｄを覆うようにＹＺ平面と平行に広がる。収容部１１Ａの側壁部２１は、側面７ｄと、貫通部５１の縁部及びコイル導体５３の辺部５３ａ（図２参照）との間に介在する。

収容部１１Ａの側壁部２２は、第１の足部７ＡのＸ軸方向における外側の側面７ｃに沿って延びる。側壁部２２は、側面７ｃに対してＸ軸方向の負側の位置で、当該側面７ｃを覆うようにＹＺ平面と平行に広がる。

収容部１１Ａの側壁部２３は、第１の足部７ＡのＹ軸方向における正側の側面７ａに沿って延びる。側壁部２３は、側面７ａに対してＹ軸方向の正側の位置で、当該側面７ａを覆うようにＸＺ平面と平行に広がる。側壁部２３のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部２１，２２のＹ軸方向の正側の端部に連結される。収容部１１Ａの側壁部２３は、側面７ａと、貫通部５２Ａの縁部及びコイル導体５３の辺部５３ｄの延長部分（図２参照）との間に介在する。従って、本実施形態では、収容部１１Ａの側壁部２３は、第１の足部７Ａとコイル導体５３との間に介在する。

収容部１１Ａの側壁部２４は、第１の足部７ＡのＹ軸方向における負側の側面７ｂに沿って延びる。側壁部２４は、側面７ｂに対してＹ軸方向の負側の位置で、当該側面７ｂを覆うようにＸＺ平面と平行に広がる。側壁部２４のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部２１，２２のＹ軸方向の負側の端部に連結される。収容部１１Ａの側壁部２４は、側面７ｂと、貫通部５２Ａの縁部及びコイル導体５３の辺部５３ｃの延長部分（図２参照）との間に介在する。従って、本実施形態では、収容部１１Ａの側壁部２４は、第１の足部７Ａとコイル導体５３との間に介在する。

収容部１１Ａの底壁部２５は、第１の足部７Ａの下面７ｅに沿って延びる。底壁部２５は、第１の足部７Ａと第２のコア２との間に介在する。底壁部２５は、下面７ｅに対してＺ軸方向の負側の位置で、当該下面７ｅを覆うようにＸＹ平面と平行に広がる。底壁部２５は、上面側で第１の足部７Ａの下面７ｅと接触し、下面側で第２のコア２の上面２ａと接触する。底壁部２５のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部２１，２２のＺ軸方向の負側の端部に連結される。底壁部２５のＹ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部２３，２４のＺ軸方向の負側の端部に連結される。

収容部１１Ｂは、側壁部２１（側壁部、第１の側壁部）と、側壁部２２（第４の側壁部）と、側壁部２３，２４（側壁部、第３の側壁部）と、底壁部２５と、を備える。収容部１１Ｂは、側壁部２１が第２の足部８に対してＸ軸方向の負側に配置され、側壁部２２が第２の足部８に対してＸ軸方向の正側に配置される点以外は、収容部１１Ａと同趣旨の構成を有する。

収容部１２は、側壁部３１，３２（側壁部、第２の側壁部）と、側壁部３３，３４（側壁部、第３の側壁部）と、を備える。

収容部１２の側壁部３１は、第２の足部８のＸ軸方向における負側の側面８ｃに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する。側壁部３１は、側面８ｃに対してＸ軸方向の負側の位置で、当該側面８ｃを覆うようにＹＺ平面と平行に広がる。収容部１２の側壁部３１は、側面８ｃと、貫通部５１の縁部及びコイル導体５３の辺部５３ａ（図２参照）との間に介在する。

収容部１２の側壁部３２は、第２の足部８のＸ軸方向における正側の側面８ｄに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する。側壁部３２は、側面８ｄに対してＸ軸方向の正側の位置で、当該側面８ｄを覆うようにＹＺ平面と平行に広がる。収容部１２の側壁部３２は、側面８ｄと、貫通部５１の縁部及びコイル導体５３の辺部５３ｂ（図２参照）との間に介在する。

収容部１２の側壁部３３は、第２の足部８のＹ軸方向における正側の側面８ａに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する。側壁部３３は、側面８ａに対してＹ軸方向の正側の位置で、当該側面８ａを覆うようにＸＺ平面と平行に広がる。側壁部３３のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部３１，３２のＹ軸方向の正側の端部に連結される。収容部１２の側壁部３３は、側面８ａと、貫通部５１の縁部及びコイル導体５３の辺部５３ｄ（図２参照）との間に介在する。

収容部１２の側壁部３４は、第２の足部８のＹ軸方向における負側の側面８ｂに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する。側壁部３４は、側面８ｂに対してＹ軸方向の負側の位置で、当該側面８ｂを覆うようにＸＺ平面と平行に広がる。側壁部３４のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部３１，３２のＹ軸方向の負側の端部に連結される。収容部１２の側壁部３４は、側面８ｂと、貫通部５１の縁部及びコイル導体５３の辺部５３ｃ（図２参照）との間に介在する。

各側壁部３１，３２，３３，３４のＺ軸方向の負側の端部には、底壁部が設けられることなく、自由端部となっている。これにより、収容部１２の底面側には、開口部３５が形成されている。第２の足部８の下面８ｅと第２のコア２の上面２ａとは、開口部３５を介して互いにＺ軸方向に離間した状態で対向する。これにより、第２の足部８と第２のコア２との間には隙間ＧＰが形成される。図４に示すように、当該隙間ＧＰには、放熱材６０が配置される。放熱材６０は、第２の足部８の下面８ｅ及び第２のコア２の上面２ａと接触する。放熱材６０は、第２の足部８の下面８ｅと第２のコア２の上面２ａとを熱的に連結するように形成される。放熱材６０は、流動性のある状態で隙間ＧＰに充填され、硬化されることによって形成される。なお、放熱材６０は、絶縁部材３、及び一般的なギャップシートよりも熱伝導率が高い材料で構成され、例えばギャップフィラーなどが採用される。

各側壁部３１，３２，３３，３４は、基板５０及び第２の足部８の下面８ｅよりも第２のコア２側（すなわちＺ軸方向の負側）まで延びる。各側壁部３１，３２，３３，３４の下端部は、第２のコア２の上面２ａから僅かに離間する位置に配置される。これにより、各側壁部３１，３２，３３，３４は、下面８ｅの四方の縁部からＺ軸方向に突出する。各側壁部３１，３２，３３，３４は、隙間ＧＰを取り囲んで仕切るように配置される。従って、側壁部３１，３２，３３，３４は、放熱材６０を隙間ＧＰに充填した際に、硬化前に放熱材６０が流れ出ることを抑制できる。

図３に示すように、連結部１３Ａは、上壁部４１と、側壁部４３，４４と、を備える。連結部１３Ｂは、上壁部４１と、側壁部４３，４４と、を備える。なお、連結部１３Ｂの構成は、連結部１３Ａと同趣旨であるため説明を省略する。

上壁部４１は、第１の足部７Ａと第２の足部８との間で、本体部６に沿ってＸ軸方向に延びる。上壁部４１は、本体部６とコイル導体５３との間に介在する。上壁部４１は、本体部６の下面６ａに対してＺ軸方向の負側の位置で、当該下面６ａを覆うようにＸＹ平面と平行に広がる。上壁部４１のＸ軸方向における両端部は、それぞれ、側壁部２１，３１のＺ軸方向の正側の端部に連結される。上壁部４１は、下面６ａと、コイル導体５３の辺部５３ａ（図２参照）との間に介在する。

側壁部４３は、上壁部４１のＹ軸方向の正側の端部からＺ軸方向の正側に立ち上がる。側壁部４３は、本体部６の側面６ｃとＹ軸方向に対向する。側壁部４３は、側壁部２３、及び側壁部３３と同一面を形成するように側壁部２３，３３と連結される。側壁部４４は、上壁部４１のＹ軸方向の負側の端部からＺ軸方向の正側に立ち上がる。側壁部４４は、本体部６の側面６ｄとＹ軸方向に対向する。側壁部４４は、側壁部２４、及び側壁部３４と同一面を形成するように側壁部２４，３４と連結される。

次に、本実施形態に係るコイル構造１００の作用・効果について説明する。

本発明に係るコイル構造１００では、絶縁部材３が、一対の第１の足部７Ａ，７Ｂと第２のコア２との間にそれぞれ介在する底壁部２５を有する。これにより、絶縁部材３は、第１の足部７Ａ，７Ｂと第２のコア２とのＬ値を調整することができる。

ここで、図５に示す比較例に係るコイル構造では、第１の足部７Ａ，７Ｂと第２のコア２とのギャップを調整するために、ギャップシート１３０が用いられている。しかしながら、このようなギャップシート１３０を用いる場合、当該ギャップシート１３０に対する第１のコア１の位置決め及び固定が困難である。従って、第２のコア２に対して第１のコア１の位置がずれる可能性がある。また、当該位置ずれの確認も難しくなる。

これに対し、本実施形態では、絶縁部材３は、一対の第１の足部７Ａ，７Ｂ及び第２の足部８に沿って延びると共に、これらの足部７Ａ，７Ｂ，８とコイル導体５３との間に介在する側壁部２１，２３，２４，３１，３２，３３，３４を有する。この場合、側壁部２１，２３，２４，３１，３２，３３，３４が、第１のコア１に対する位置決め部として機能することができる。従って、第１のコア１の第１の足部７Ａ，７Ｂと第２のコア２との間のギャップを形成するときには、絶縁部材３の固定、位置決め、確認を容易に行うことができる。このように、工程を容易に行うことができるため、部材間のずれなどを防止し、コイル構造１００の性能を向上することができる。

ここで、例えば、車用ＤＣＤＣコンバータの構造などにおいては、安全規格の観点から見た場合、コア１，２とコイル導体５３とは、全部が回路の1次側の電圧（危険電圧）という設定になるはずである。しかし、コア１，２の放熱のため、放熱部材（第２のコア２の下面側に設けられる）に接触させる必要がある。従って、コイル導体５３の部分は1次側の電圧となり、コア１，２が２次側の電圧（安全電圧）となる。ここで、ＤＣＤＣコンバータの安全距離基準は、例えば２．６ｍｍと決められる場合がある。図５に示す比較例に係るコイル構造では、コイル導体５３と第１のコア１との間には空間が形成されているだけである。従って、コイル導体５３と足部７Ａ，７Ｂ，８の各側面との間には、基準に従った安全距離を確保する必要がある。例えば、図５に示される距離としては、第１の足部７Ａの側面７ｄとコイル導体５３との間の距離、第２の足部８とコイル導体５３との間の距離、及び本体部６の下面６ａとコイル導体５３との間の距離を大きく確保する必要がある。これにより、コイル構造が大きくなるという問題が生じる。

これに対し、本実施形態では、側壁部２１，２３，２４，３１，３２，３３，３４は、足部７Ａ，７Ｂ，８とコイル導体５３との間に介在する。この場合、足部７Ａ，７Ｂ，８とコイル導体５３との間に絶縁部材３が配置されるため、足部７Ａ，７Ｂ，８とコイル導体５３との間の距離を短くすることができる。これにより、コイル構造１００の小型化を図ることができる。

一対の第１の足部７Ａ，７Ｂが、Ｘ軸方向における本体部６の両端側から延びており、第２の足部８は、一対の第１の足部７Ａ，７Ｂ間において、コイル導体５３の内周側に配置されてよい。この場合、ＥＩコアに対して本発明のコイル構造１００を適用することができる。

絶縁部材３は、第１の足部７Ａ，７ＢのＸ軸方向における内側の側面７ｄに沿って延びると共に、第１の足部７Ａ，７Ｂとコイル導体５３との間に介在する側壁部２１を有している。これにより、第１の足部７Ａ，７Ｂとコイル導体５３との間のＸ軸方向における距離を短くできる。

絶縁部材３は、第２の足部８のＸ軸方向の側面８ｃ，８ｄに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する側壁部３１，３２を有する。これにより、第２の足部８とコイル導体５３との間のＸ軸方向における距離を短くできる。

絶縁部材３は、第２の足部８のＹ軸方向の側面８ａ，８ｂに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する側壁部３３，３４を有する。この場合、第２の足部８とコイル導体５３との間のＹ軸方向における距離を短くできる。

絶縁部材３は、第１の足部７Ａ，７Ｂと第２の足部８との間で、本体部６に沿ってＸ軸方向に延びる上壁部４１を有する。この場合、本体部６とコイル導体５３との間の距離を短くできる。

絶縁部材３は、第１の足部７Ａ，７ＢのＸ軸方向における外側の側面７ｃに沿って延びる側壁部２２を有する。この場合、第１の足部７Ａ，７ＢのＸ軸方向における外側に他の導体が存在している場合に、当該導体と第１の足部７Ａ，７Ｂとの間のＸ軸方向における距離を短くできる。

第２の足部８と第２のコア２との間の隙間ＧＰには、放熱材６０が配置されていてよい。これにより、熱が溜まりやすい第２の足部８と第２のコア２との間に放熱経路を形成することができる。

絶縁部材３は、第２の足部８のＸ軸方向の側面８ｃ，８ｄに沿って延びると共に、第２の足部８とコイル導体５３との間に介在する側壁部３１，３２を有し、側壁部３１，３２は、第２の足部８の下面８ｅよりも第２のコア２側まで延びる。この場合、側壁部３１，３２の第２のコア２側の端部付近が、放熱材７０を堰き止めることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

絶縁部材３の構成は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、絶縁部材３から、側壁部２２，２３，２４，４３，４４を省略してもよい。また、絶縁部材３は、第１の足部及び第２の足部の少なくとも何れかの足部に沿って延びると共に、何れかの足部とコイル導体５３との間に介在する側壁部を少なくとも１つ有していればよい。

上述の実施形態では、ＥＩコアを例示して説明した。しかし、本発明のコイル構造は、コアのタイプは特に限定されず、ＵＩコア、ＥＥコア、ＵＵコアなどでも適用可能である。

ＵＩコアの場合のコイル構造は、上述の実施形態から、第１の足部７Ｂ、及びそれに対応する絶縁部材３の箇所を取り除いた構成となる。具体的に、第１のコア１から、第１の足部７Ｂ、及び本体部６のうちの第２の足部８よりもＸ軸方向の正側の部分が省略されることで、Ｕ字型の第１のコアが構成される。また、絶縁部材３から、第１の収容部１１Ｂ及び連結部１３Ｂが省略される。

ＥＥコアの場合のコイル構造は、上述の実施形態において、第２のコアとして、Ｉ字型のコアに代えて、第１のコア１と同様な構成を有するＥ字型のコアが採用される。この場合、第２のコアは、第１のコア１をＺ軸方向において逆さまにした状態で配置される。これにより、第１のコア１の足部７Ａ，７Ｂ，８は、第２のコアの足部７Ａ，７Ｂ，８と接続される。なお、第２のコアに対しても、絶縁部材３が設けられてよい。ＵＵコアの場合のコイル構造は、ＵＩコアで説明したＵ字型のコアを第１のコイル及び第２のコイルとして用いた構成となる。

１…第１のコア、２…第２のコア、３…絶縁部材、７Ａ，７Ｂ…第１の足部、６…本体部、７Ａ，７Ｂ…第１の足部、８…第２の足部、２１…側壁部（側壁部、第１の側壁部）、２２…側壁部（第４の側壁部）、２３，２４…側壁部（側壁部）、２５…底壁部、３１，３２…側壁部（側壁部、第２の側壁部）、３３，３４…側壁部（側壁部、第３の側壁部）、４１…上壁部、１００…コイル構造。

Claims (8)

1. コイル導体を有する基板と、
   前記基板の一方の主面側に配置される第１のコアと、
   前記基板の他方の主面側に配置される第２のコアと、
   絶縁性の材料によって形成される絶縁部材と、を備え、
   前記第１のコアは、
   前記基板の主面に沿った第１の方向に延びる本体部と、
   前記本体部から前記基板を貫通して前記第２のコアへ延びる第１の足部と、
   前記第１の足部との間で前記第１の方向に前記コイル導体を挟む位置にて、前記本体部から前記基板を貫通して前記第２のコアへ延びる第２の足部と、を有し、
   前記絶縁部材は、
   少なくとも前記第１の足部と前記第２のコアとの間にそれぞれ介在する底壁部と、
   前記第１の足部及び前記第２の足部の少なくとも何れかの足部に沿って延びると共に、前記何れかの足部と前記コイル導体との間に介在する側壁部と、を有し、
   前記第２の足部と前記第２のコアとの間の隙間には、放熱材が配置されている、コイル構造。
2. 一対の前記第１の足部が、前記第１の方向における前記本体部の両端側から延びており、
   前記第２の足部は、一対の前記第１の足部間において、前記コイル導体の内周側に配置される、請求項１に記載のコイル構造。
3. 前記絶縁部材は、前記第１の足部の前記第１の方向における内側の側面に沿って延びると共に、前記第１の足部と前記コイル導体との間に介在する第１の側壁部を有する、請求項１又は２に記載のコイル構造。
4. 前記絶縁部材は、前記第２の足部の前記第１の方向の側面に沿って延びると共に、前記第２の足部と前記コイル導体との間に介在する第２の側壁部を有する、請求項１～３の何れか一項に記載のコイル構造。
5. 前記基板の前記主面に沿った方向であって、前記第１の方向と交差する方向を第２の方向とし、
   前記絶縁部材は、前記第２の足部の前記第２の方向の側面に沿って延びると共に、前記第２の足部と前記コイル導体との間に介在する第３の側壁部を有する、請求項１～４の何れか一項に記載のコイル構造。
6. 前記絶縁部材は、前記第１の足部と前記第２の足部との間で、前記本体部に沿って前記第１の方向に延びる上壁部を有する、請求項１～５の何れか一項に記載のコイル構造。
7. 前記絶縁部材は、前記第１の足部の前記第１の方向における外側の側面に沿って延びる第４の側壁部を有する、請求項１～６の何れか一項に記載のコイル構造。
8. 前記絶縁部材は、前記第２の足部の前記第１の方向の側面に沿って延びると共に、前記第２の足部と前記コイル導体との間に介在する第２の側壁部を有し、
   前記第２の側壁部は、前記第２の足部の下面よりも前記第２のコア側まで延びる、請求項１～７の何れか一項に記載のコイル構造。
   

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