JP7425962B2 - コイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、コイル部品に関する。

従来、コイル部品として、特許文献１に記載されたものが知られている。このコイル部品は、第１のコアと第２のコアとを組み合わせることによって構成される。また、第１のコアと第２のコアとの間には、磁石が配置されている。

特開昭５０－１３３４５３号公報

ここで、コイル部品が振動した場合には、磁石の位置がずれる場合がある。このように、磁石の位置がずれた場合、コイル部品の直流重畳特性が低下するという問題が生じる。

本発明は、コアに対する磁石の位置ずれを抑制することができるコイル部品を提供することを目的とする。

本発明に係るコイル部品は、足部を有する第１のコアと、足部を介して第１のコアと連結される第２のコアと、足部と第２のコアとの間に配置される磁石と、を備え、磁石は、第１のコア及び第２のコアの少なくとも一方と磁石との接合面に設けられた凹凸構造によって、第１のコアと第２のコアとの対向方向と交差する第１の方向への移動が少なくとも規制される。

本発明に係るコイル部品では、磁石は、第１のコアの足部と第２のコアとの間に配置される。これにより、コイル部品の直流重畳特性が高められる。ここで、磁石は、凹凸構造によって、第１のコアと第２のコアとの対向方向と交差する第１の方向への移動が少なくとも規制される。従って、コイル部品が振動する場合であっても、磁石の少なくとも第１の方向への移動は凸凹構造によって規制される。これにより、コアに対する磁石の位置ずれを抑制することができる。

第１のコア及び第２のコアの少なくとも一方には、第１の方向に互いに対向するように突出する一対の第１の規制壁部が形成され、磁石は、第１の規制壁部によって第１の方向への移動が規制されてよい。これにより、一対の第１の規制壁部という簡易な構造により、磁石の第１の方向への移動を規制することができる。

第１のコア及び第２のコアの少なくとも一方には、対向方向及び第１の方向と交差する第２の方向に互いに対向するように突出する一対の第２の規制壁部が形成され、磁石は、第２の規制壁部によって第２の方向への移動が規制されてよい。これにより、磁石の第１の方向への移動に加え、磁石の第２の方向への移動も規制することができる。

磁石には、第１のコア及び第２のコアの少なくとも一方に向かって突出する突出部が形成されてよい。これにより、磁石の突出部が第１のコア及び第２のコアの少なくとも一方と嵌合することで、磁石の移動を規制することができる。

第１のコアは、一対の足部を有し、当該一対の足部の少なくとも一方に磁石が配置され、 一対の足部の間には、コイル部が配置されてよい。

本発明によれば、コアに対する磁石の位置ずれを抑制することができるコイル部品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部品を示す平面図である。 コイル部品の展開図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 変形例に係るコイル部品の展開図である。 変形例に係るコイル部品の足部及び磁石の拡大図である。 変形例に係るコイル部品の断面図である。 コイル部を示したコイル部品を示す図である。

図１を参照して、本発明の実施形態に係るコイル部品について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るコイル部品１００を示す平面図である。図２は、コイル部品１００の展開図である。

図１及び図２に示すように、コイル部品１００は、第１のコア１と、第２のコア２と、磁石３（図２参照）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るものではなく、Ｙ軸方向を「第１の方向」に対応するものとして見た場合は、Ｘ軸方向が「第２の方向」に対応するものとなる。

第１のコア１は、Ｕ字型のコアである。第１のコア１は、本体部６と、一対の足部７Ａ，７Ｂと、を備える。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。

足部７Ａ，７Ｂは、本体部６の下面６ａからＺ軸方向の負側へ向かって突出する。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。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。足部７Ａと足部７Ｂとは、互いにＸ軸方向において離間している。

足部７Ａ，７Ｂは、Ｚ軸方向から見て矩形状をなしている。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、Ｚ軸方向の負側の位置においてＸＹ平面と平行に広がる。なお、足部７Ａの下面７ｅには窪み１０（図２参照）が形成されている。窪み１０の詳細な構成については後述する。本実施形態では、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。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。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。ただし、足部７Ａ，７Ｂ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２のコア２は、Ｉ字型のコアである。第２のコア２は、足部７Ａ，７Ｂを介して第１のコア１と連結される。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。

第１のコア１は、第２のコア２の上面２ａに対して接続される。第１のコア１の足部７Ａ，７Ｂの下面７ｅは、第２のコア２の上面２ａと平行をなすように、近接又は接触するように配置される。なお、本実施形態では、第１のコア１は、第２のコア２の上面２ａのうち、Ｙ軸方向の負側の領域に配置される。

図２に示すように、磁石３は、足部７Ａと第２のコア２との間に配置される。磁石３は、ＸＹ平面と平行に広がる矩形板状の永久磁石である。磁石３は、上面３ａ、下面３ｂ、及び側面３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ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３ｂ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３ｃ，３ｄ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３ｅ，３ｆ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。磁石３は、足部７Ａの下面７ｅに形成された窪み１０内に配置される。これにより、磁石３は、Ｚ軸方向から見たときに、足部７Ａの側面７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄで囲まれる領域内に配置される。

次に、図２及び図３を参照して、足部７Ａの窪み１０付近の構成について説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。窪み１０は、足部７Ａの下面７ｅからＺ軸方向の正側へ窪む凹部である。窪み１０は、足部７Ａの下面７ｅにおいて、磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動を規制する凹凸構造として機能する。凹凸構造は、第１のコア１及び第２のコア２の少なくとも一方と磁石３との接合面に設けられる構造である。本実施形態では、第１のコア１と磁石３との接合面（足部７Ａの下面７ｅ）に凹凸構造が設けられる。なお、凹凸構造とは、凹構造、凸構造、及び凹形状と凸形状を両方備える構造を広く含む構造である。本実施形態では、窪み１０によって凹構造が構成される。窪み１０は、Ｚ軸方向から見て矩形状をなす。窪み１０の深さ（Ｚ軸方向の寸法）は、磁石３の厚みよりも大きい。窪み１０は、内側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、底面１０ｅと、を有する。

内側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、底面１０ｅの四方の辺部からＺ軸方向の負側へ向かって立ち上がる面である。内側面１０ａは、底面１０ｅのＹ軸方向の正側の辺部に対応する位置において、Ｘ軸方向に延びる。内側面１０ｂは、底面１０ｅのＹ軸方向の負側の辺部に対応する位置において、Ｘ軸方向に延びる。内側面１０ａ，１０ｂは、ＸＺ平面と平行をなすように、互いにＹ軸方向に離間した状態で対向している。内側面１０ｃは、底面１０ｅのＸ軸方向の負側の辺部に対応する位置において、Ｙ軸方向に延びる。内側面１０ｄは、底面１０ｅのＸ軸方向の正側の辺部に対応する位置において、Ｙ軸方向に延びる。内側面１０ｃ，１０ｄは、ＹＺ平面と平行をなすように、互いにＸ軸方向に離間した状態で対向している。

以上のような窪み１０が形成されることにより、第１のコア１には、Ｘ軸方向に互いに対向するように突出する一対の規制壁部１１，１２（第１の規制壁部）が形成される。また、第１のコア１には、Ｙ軸方向に互いに対向するように突出する一対の規制壁部１３，１４（第２の規制壁部）が形成される。

規制壁部１１，１２は、内側面１０ｃ，１０ｄをそれぞれ内周側に有する壁部である。規制壁部１１，１２は、足部７Ａの側面７ｃ，７ｄの位置において、底面１０ｅからＺ軸方向の負側へ突出すると共に、Ｙ軸方向に延びる壁部である。規制壁部１１，１２は、足部７Ａの側面７ａから側面７ｂに至る位置まで延びている。すなわち、規制壁部１１，１２は、足部７ＡのＹ軸方向の全域にわたって形成されている。

規制壁部１３，１４は、内側面１０ａ，１０ｂを内周側に有する壁部である。規制壁部１３，１４は、足部７Ａの側面７ａ，７ｂの位置において、底面１０ｅからＺ軸方向の負側へ突出すると共に、Ｘ軸方向に延びる壁部である。規制壁部１３，１４は、足部７Ａの側面７ｃから側面７ｄに至る位置まで延びている。すなわち、規制壁部１３，１４は、足部７ＡのＸ軸方向の全域にわたって形成されている。また、規制壁部１３，１４の両側の端部は、規制壁部１１，１２と連結されている。これにより、窪み１０は、全周にわたって内側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄによって隙間無く囲まれた状態となる。なお、規制壁部１１，１２，１３，１４は、それぞれの長手方向の全域に延びている必要はなく、部分的に切り欠かれた状態となっていてもよい。

第１のコア１の足部７Ａの下面７ｅを第２のコア２の上面２ａ上に配置すると、窪み１０の開口部が上面２ａに塞がれる。これにより、第１のコア１と第２のコア２との間に窪み１０による内部空間が形成される。磁石３は、当該内部空間の内部に配置される（図３参照）。当該内部空間の中では、磁石３は、上面３ａと窪み１０の底面１０ｅとがＺ軸方向に対向し、下面３ｂと第２のコア２の上面２ａとがＺ軸方向に対向するような状態となる。なお、本実施形態では、磁石３の上面３ａは、窪み１０の底面１０ｅと接触している。また、磁石３の下面３ｂは、上面２ａ上に配置されたギャップシート１６と接触している。これにより、磁石３は、第１のコア１と第２のコア２との間で挟まれた状態となる。ただし、磁石３と底面１０ｅ及び上面２ａとの間の位置関係は特に限定されず、磁石３が第１のコア１と第２のコア２との間に挟まれていればよい。

また、窪み１０による内部空間の中では、磁石３は、規制壁部１１，１２によってＸ軸方向への移動が規制された状態で配置される。また、磁石３は、規制壁部１３，１４によってＹ軸方向への移動が規制された状態で配置される。具体的には、磁石３は、側面３ｆが規制壁部１１の内側面１０ｃとＸ軸方向に対向し、側面３ｅが規制壁部１２の内側面１０ｄとＸ軸方向に対向するように配置される。また、磁石３は、側面３ｃが規制壁部１３の内側面１０ａとＹ軸方向に対向し、側面３ｄが規制壁部１４の内側面１０ｂとＹ軸方向に対向するように配置される。磁石３の各側面と各規制壁部との間には、隙間が形成されてよいが、磁石３の移動を規制する際には、磁石３の各側面は各規制壁部と当接する。

上述のような窪み１０を形成するときは、第１のコア１を成形するために用いる金型に、窪み１０に対応する形状を形成しておく。

次に、本実施形態に係るコイル部品１００の作用・効果について説明する。

本実施形態に係るコイル部品１００では、磁石３は、第１のコア１の一方の足部７Ａと第２のコア２との間に配置される。これにより、コイル部品１００の直流重畳特性が高められる。ここで、磁石３は、窪み１０による凹構造によって、第１のコア１と第２のコア２との対向方向であるＺ軸方向と直交するように交差するＸ軸方向及びＹ軸方向への移動が規制される。従って、コイル部品１００が振動する場合であっても、磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動は窪み１０による凹構造によって規制される。これにより、コア１，２に対する磁石３の位置ずれを抑制することができる。また、製造時においては、磁石３を窪み１０に挿入すれば位置決めが完了するため、磁石３の位置決め、及び装着が容易となる。従って、コイル部品１００の量産効率を向上できる。

第１のコア１には、Ｘ軸方向に互いに対向するように突出する一対の規制壁部１１，１２が形成され、磁石３は、規制壁部１１，１２によってＸ軸方向への移動が規制される。これにより、一対の規制壁部１１，１２という簡易な構造により、磁石３のＸ軸方向への移動を規制することができる。

第１のコア１には、Ｙ軸方向に互いに対向するように突出する一対の規制壁部１３，１４が形成され、磁石３は、規制壁部１３，１４によってＹ軸方向への移動が規制される。これにより、磁石３のＸ軸方向への移動に加え、磁石３のＹ軸方向への移動も規制することができる。

ここで、図７は、コイル部品１００に対してコイル部５０を配置した場合の配置の一例を示す斜視図である。図７に示すように、第１のコア１は、一対の足部７Ａ，７Ｂを有し、当該一対の足部７Ａ，７Ｂの少なくとも一方に磁石３が配置され、一対の足部７Ａ，７Ｂの間には、コイル部５０が配置される。コイル部は、板金コイル、または基板（多層基板）におけるパターンコイルなどである。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、図４に示すコイル部品１００を採用してもよい。当該コイル部品１００では、足部７Ａに形成された窪み２０の構造が、図２に示す窪み１０と異なっている。窪み２０は、内側面１０ｃ，１０ｄ、及び底面１０ｅを有しているが、Ｙ軸方向に足部７Ａを貫通するように構成されている。窪み２０は、側面７ａにおいてＹ軸方向の正側に開口し、側面７ｂにおいてＹ軸方向の負側に開口する。すなわち、図４に示す構造では、第１のコア１は、Ｘ軸方向に対向する規制壁部１１，１２を有しているが、Ｙ軸方向に対向する規制壁部１３，１４（図２参照）を有していない。この場合、磁石３のＸ軸方向への移動は規制壁部１１，１２によって規制されるが、磁石３のＹ軸方向への移動は規制されない。当該構造を採用する場合は、予めコイル部品１００の振動方向を把握しておき、当該振動方向において規制壁部１１，１２が対向するように配置すればよい。なお、窪み２０を形成する時は、窪み１０と同様に金型に対応する形状を設けてもよいが、切削加工によって形成することも可能である。すなわち、足部７Ａの平面状の下面７ｅを切削することによって、窪み２０が形成されてもよい。窪み２０は、Ｙ軸方向に貫通しているため、切削工具を通過させることができるためである。

なお、窪み１０，２０は足部７Ａのみに形成されていたが、足部７Ｂ側にも磁石３を配置するときは、足部７Ｂにも窪み１０，２０が形成されてよい。また、窪み２０はＹ軸方向に貫通していたが、Ｘ軸方向に貫通してもよい。なお、足部７Ａと足部７Ｂの両方に窪み２０を形成するとき、窪み２０がＸ軸方向に貫通するような構成とすれば、切削工具によって、足部７Ａと足部７Ｂに対して同時に窪み２０を形成することができる。なお、足部７Ｂのみに窪み１０，２０を形成してもよい。

また、図５に示すような構成を採用してもよい。図５に示す構成においては、磁石３には、第１のコア１に向かって突出する突出部３１，３２が形成されている。突出部３１は、側面３ｆからＸ軸方向の負側へ向かって突出する。当該突出部３１は、規制壁部１１の内側面１０ｃに形成された凹部１１ａに挿入される。突出部３２は、側面３ｅからＸ軸方向の正側へ向かって突出する。当該突出部３２は、規制壁部１２の内側面１０ｄに形成された凹部１２ａに挿入される。これにより、磁石３の突出部３１，３２が第１のコア１の凹部１１ａ，１２ａと嵌合することで、磁石３のＹ軸方向への移動を規制することができる。

また、磁石３のＸＹ平面方向における移動を規制するための凹凸構造は、第１のコア１、第２のコア２、及び磁石３のどの構成要素に対してどのように形成されていてもよい。例えば、図６に示すような構成を採用してもよい。図６（ａ）に示す構成では、磁石３にＺ軸方向の正側へ突出する突出部３６が形成されている。また、突出部３６は、第１のコア１の足部７Ａの窪み３７に挿入されている。これにより、磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動が、突出部３６を介して、足部７Ａの窪み３７によって規制される。このように、突出部３６と窪み３７の組み合わせによって、磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方の移動を規制する凹凸構造が構成される。

また、図６（ｂ）に示す構成では、磁石３にＺ軸方向の負側へ窪む窪み３８が形成されている。また、窪み３８には、第１のコア１の突出部３９が挿入されている。これにより、磁石３のＸＹ平面方向の移動が、窪み３８を介して、足部７Ａの突出部３９によって規制される。このように、突出部３９と窪み３８の組み合わせによって、磁石３の磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方の移動を規制する凹凸構造が構成される。

また、図６（ｃ）に示す構成では、第２のコア２に窪み４１が形成され、磁石３が当該窪み４１内に挿入されている。これにより、磁石３のＸＹ平面方向の移動が、窪み４１によって規制される。このように、窪み４１によって、磁石３の磁石３のＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方の移動を規制する凹凸構造が構成される。

１…第１のコア、２…第２のコア、３…磁石、７Ａ，７Ｂ…足部、１０，２０，３８，４１…窪み（凹凸構造）、１１，１２…規制壁部（第１の規制壁部）、１３，１４…規制壁部（第２の規制壁部）、３１，３２，３６，３９…突出部、１００…コイル部品。

Claims (3)

1. 足部を有する第１のコアと、
   前記足部を介して前記第１のコアと連結される第２のコアと、
   前記足部と前記第２のコアとの間に配置される磁石と、を備え、
   前記磁石は、前記第１のコア及び前記第２のコアの少なくとも一方と磁石との接合面に設けられた凹凸構造によって、前記第１のコアと前記第２のコアとの対向方向と交差する第１の方向への移動が少なくとも規制され、
   前記磁石には、前記第１のコア及び前記第２のコアの少なくとも一方に向かって突出し、前記第１のコア及び前記第２のコアの少なくとも一方に形成された凹部に挿入される突出部が形成され、
   または、
   前記第１のコア及び前記第２のコアの少なくとも一方には、前記磁石に向かって突出し、前記磁石に形成された凹部に挿入される突出部が形成される、コイル部品。
2. 前記第１のコア及び前記第２のコアの少なくとも一方には、前記第１の方向に互いに対向するように突出する一対の第１の規制壁部が形成され、
   前記磁石は、前記第１の規制壁部によって前記第１の方向への移動が規制され、
   前記磁石には、前記第１の規制壁部に向かって突出し、前記第１の規制壁部に形成された前記凹部に挿入される前記突出部が形成される、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記第１のコアは、一対の前記足部を有し、当該一対の前記足部の少なくとも一方に前記磁石が配置され、
   一対の前記足部の間には、コイル部が配置される、請求項１又は２に記載のコイル部品。

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