线圈装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种即使是分割芯片也能够可靠地保持各个分割芯片而且在散热性方面表现优异的线圈装置。芯具有在互相垂直的第1轴、第2轴以及第3轴中沿着第1轴方向被分离的分割芯片，在壳体安装有在壳体内沿着所述第3轴向下方推压分割芯片的弹簧构件，在弹簧构件，沿着第2轴方向形成有狭缝，并形成第1按压片和第2按压片，在第1按压片和第2按压片，接触于各个分割芯片的弹性弯折部沿着所述第2轴方向位置偏移而形成。
【专利说明】线圈装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够适当地用作为电抗器或变压器等的线圈装置。
【背景技术】
[0002]作为电抗器或变压器等而被使用的线圈装置例如如下述的专利文献I所示对线圈装置进行树脂密封。
[0003]另一方面，作为被用于车载用等的用途中的比较大的线圈装置的芯，出于小型化、噪音降低、低成本化以及操作性等的理由，研究探讨使用E型芯。
[0004]然而，在使用E型芯的情况下，本发明人等发现存在由于因在芯的中柱与芯的外柱之间散热性不同并产生温度差等而引起的热应力的集中等，在E型芯的中柱与基座的交叉部容易产生裂纹这样的技术问题。
[0005]因此，本发明人等提出用分割芯片构成E型芯等的芯，并在先进行专利申请。但是，在这样的分割芯片中，分割芯片的保持和散热性成为技术问题。
[0006]例如如下述的专利文献2所示，在芯被树脂完全覆盖并被一体化的情况下，以使用板簧来覆盖线圈的上部全体的方式进行弹性保持，在线圈的保持的方面没有问题。然而，在不用树脂覆盖芯的上部而且芯被分割的情况下，以使用板簧来覆盖线圈的上部全体的方式进行弹性保持，是困难的。
[0007]究其原因是因为在被分割的芯的各个中的尺寸偏差，因而即使覆盖这些被分割的芯的上部全体，也会在任意的芯与板簧之间产生间隙，难以可靠地保持芯。另外，在由板簧覆盖芯的上部整个面的构造中，也会有散热性变差这样的技术问题。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利申请公开2010-267932号公报
[0011]专利文献2:日本专利申请公开2007-227640号公报
【发明内容】
[0012]发明所要解决的技术问题
[0013]本发明是有鉴于这样的状况而悉心研究的结果，其目的在于，提供一种即使是分割芯片也能够可靠地保持各个分割芯片而且在散热性方面表现优异的线圈装置。
[0014]解决问题的技术手段
[0015]为了达到上述目的，本发明所涉及的线圈装置，其特征在于，具备具有芯、骨架(bobbin)以及安装于所述骨架的外周的线圈的线圈组件、以及保持所述线圈组件的壳体(case)，所述芯具有在互相垂直的第I轴、第2轴以及第3轴中沿着所述第I轴方向被分离的分割芯片，在所述壳体安装有弹簧构件，在所述弹簧构件，沿着所述第2轴方向形成有狭缝并形成有第I按压片和第2按压片，在所述第I按压片和第2按压片，相对于所述壳体沿着第3轴向下方推压各个所述分割芯片的弹性弯折部沿着所述第2轴方向位置偏移而形成。
[0016]在本发明所涉及的线圈装置中，因为芯由分割芯片构成，所以能够减少在芯产生的热应力。因此，在本发明所涉及的线圈装置中，即使在芯产生热应力也能够有效地抑制产生裂纹等。
[0017]另外，在本发明中，通过组合分别具有单纯的形状的一对分割芯片来构成芯，芯的制造变得容易，并且还能够谋求制造成本的降低。而且，本发明所涉及的分割型的芯，作为整体，具有与进行分割之前的芯相同的磁力线，所以芯的磁特性与一般的分割前的芯相同
坐寸ο
[0018]再有，在本发明中，在单一的弹簧构件形成有狭缝，并形成有第I按压片和第2按压片，在所述第I按压片和第2按压片，接触于各个所述分割芯片的弹性弯折部沿着所述第2轴方向位置偏移而形成。因此，在本发明中，即使在被分割的分割芯片的各个存在尺寸偏差，因为各个按压片的弹性弯折部进行弹力性按压，所以也能够可靠地保持各个分割芯片。另外，因为是各个按压片的弹性弯折部分别接触于分割芯片并且弹簧构件的其它部分不接触于芯片的结构，所以在散热性方面也表现优异。
[0019]再有，因为是在单一的弹簧构件形成有狭缝并且形成有第I按压片和第2按压片的结构，所以第I按压片和第2按压片在弹簧构件的两端由连结端部而进行连接。因此，通过相对于壳体固定形成于弹簧构件的两端的连结端部，从而能够进行弹簧构件的安装并且其安装操作是容易的。
[0020]所述线圈组件的沿着所述第3轴方向的至少下方部分也可以接触于容纳于所述壳体内的散热用树脂。通过接触于散热用树脂，从而能够进一步提高芯的散热性。
[0021]在所述分割芯片的分割面的彼此之间也可以形成有规定的间隙。通过形成规定的间隙从而能够提高散热性。所谓规定的间隙，没有特别的限定，但是优选为0.05?5_，进一步优选为0.1?3mm。这些规定的间隙在分割芯片的分割面的相互之间不一定有必要形成于整个面。
[0022]在所述规定的间隙的至少一部分，也可以介有散热薄片。通过介有散热薄片，从而能够进一步提高散热性。
[0023]所述芯也可以具有E型芯并且所述E型芯由所述分割芯片构成。通过由分割芯片构成E型芯，从而能够提高E型芯中的中柱的散热性。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1A是本发明的一个实施方式所涉及的线圈装置的立体图。
[0025]图1B是拆除了图1A所表示的壳体的线圈装置的立体图。
[0026]图1C是图1A所表示的板簧构件的立体图。
[0027]图1D (A)是图1A所表不的板黃构件的平面图，图1D (B)是其正面图，图1D (C)是其背面图，图1D (D)是其右侧面图，图1D (E)是其左侧面图，图1D (F)是其底面图。
[0028]图2是图1所表示的线圈装置的除去了壳体的分解立体图。
[0029]图3A是沿着图1A所表示的IIIA-1IIA线的除去了板簧构件的主要部分截面图。
[0030]图3B是沿着图1A所表示的IIIB-1IIB线的除去了板簧构件的主要部分截面图。
[0031]图3C是沿着图1A所表示的IIIC-1IIC线的包含板簧构件的主要部分截面图。[0032]图4仅是图1所表示的芯的立体图。
[0033]图5是表示图1所表示的线圈装置中的初级线圈与次级线圈的关系的概略图。
[0034]图6是表不图5所表不的间隔壁的尺寸关系的概略图。
[0035]图7是表示本发明的其它的实施方式所涉及的线圈装置中的初级线圈与次级线圈的关系的概略图。
[0036]图8是图7所表示的实施方式所涉及的线圈装置的整体立体图。
[0037]图9A是表示本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置中的初级线圈与次级线圈的关系的概略图。
[0038]图9B是表示本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置中的初级线圈与次级线圈的关系的概略图。
[0039]图9C是表示本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置中的初级线圈与次级线圈的关系的概略图。
[0040]图10是本发明的其它的实施方式所涉及的线圈装置的主要部分截面图。
[0041]图11是本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置的立体图。
[0042]图12是沿着图11的XI1-XII线的概略截面图。
[0043]图13是本发明的其它的实施方式所涉及的线圈装置的除去了壳体的分解立体图。
[0044]图14A是图13所表示的线圈装置的主要部分截面图，并且是对应于图3A的截面图。
[0045]图14B是图13所表示的线圈装置的主要部分截面图，并且是对应于图3B的截面图。
[0046]图15A是用于本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置的散热薄片的截面图。
[0047]图15B是用于本发明的又一其它的实施方式所涉及的线圈装置的散热薄片的截面图。
[0048]图16是本发明的其它的实施方式所涉及的板簧构件的立体图。
[0049]图17 (A)是图16所表示的板簧构件的平面图，图17 (B)是其正面图，图17 (C)是其背面图，图17 (D)是其右侧面图，图17 (E)是其左侧面图，图17 (F)是其底面图。
【具体实施方式】
[0050]以下，根据附图所表示的实施方式来说明本发明。
[0051]第I实施方式
[0052]如图1A所示,本发明的一个实施方式所涉及的线圈装置具有壳体(case) 90、下方部分容纳于壳体90的内部的线圈组件10。线圈组件10，如图2所示，具有一对E型芯(core) 12、第 I 骨架(bobbin) 40、第 2 骨架 50。
[0053]一对E型芯12被组装并形成使由后面所述的线圈产生的磁通量通过的磁路。这些芯12具有对称的形状并且以从上下方向(在图中为Z轴方向)夹住第2骨架50以及第I骨架40的方式相互连结。
[0054]如图3A所示，各个芯12，12分别是纵截面(包含Y轴以及Z轴的切断面)为大致E字形状的芯。各个芯12，12由铁氧体芯所构成，并具有在Y轴方向上进行延伸的平板状的基座(base) 13，13、从各个基座13，13的Y轴方向的两端向Z轴方向突出的一对侧柱16，16、从各个基座13，13的Y轴方向的中间位置向Z轴方向突出的中柱14，14。
[0055]在本实施方式中，各个芯12，中柱14以及基座13以被配置于Y轴方向的两端的一对侧柱16分别被形成于被分离的一对分割芯片12a，12a的方式在分割芯片12a，12a的分割面上被分离。在沿着X轴方向形成的分割面12b，12b的彼此之间形成有规定的间隙15，被分离的中柱14被插入到骨架40的第I贯通孔44a。
[0056]间隙15的Y轴方向的宽度t (参照图4)优选为0.05?5mm，更加优选为0.1?3_。如果宽度t过小的话则应力缓和特性以及散热性的效果小，如果宽度t过大的话则会有尺寸没有必要地变大的趋势。还有，作为E型芯的磁特性即使形成间隙15也基本上不变化。这是由于，作为整体，磁力线的流动的变化少。
[0057]另外，规定的间隙15在分割芯片12a，12a的分割面12b，12b的彼此之间并不一定有必要形成于整个面，在将分割面12b，12b彼此之间的整个面积设为100%的情况下，规定的间隙15可以以50?100%的比例形成，优选以80?100%的比例进行形成。另外，规定的间隙15在整个面上没有必要是均匀的，在O?5mm的范围内，优选在0.1?5mm的范围内即使有偏差也是可以的。
[0058]还有，在附图中，Z轴为线圈组件10的高度方向，线圈组件10中的Z轴方向的高度越短则越可以使线圈装置薄型化。另外，Y轴和X轴彼此垂直，而且垂直于Z轴，在该实施方式中，X轴与骨架40，50的长边方向相一致，并与分割面12b，12b大致平行，Y轴相对于分割面12b, 12b大致垂直。
[0059]但是，在本发明中，分割面12b，12b并不一定有必要是平面，也可以是曲面。另外，分割面12b，12b并不一定有必要与X轴平行，也可以以规定角度进行倾斜，或者，沿着X轴也可以为之字形状或者波浪形状。不管在哪一种情况下，分割面12b，12b沿着X轴方向进行形成，它们之间的分割方向上的间隙宽度t具有上述的关系。
[0060]如图2所示，第I骨架40具有大致矩形平板状的第I骨架基板42。如图3A以及图3B所示，第I中空筒部44以延伸到Z轴方向的上部的方式一体成形于第I骨架基板42的大致中央部。
[0061]如图2所示，第I骨架上凸缘部48以在Y轴-X轴平面上从第I中空筒部44向径向突出的方式一体成形于第I中空筒部44的Z轴方向上部。端子块部49 一体成形于第I骨架上凸缘部48的4个角部，并且一对第I端子70以及72分别能够自由装卸地进行安装。当然，这些端子70以及72也可以一体成形于骨架40。
[0062]这些端子70以及72例如由金属端子所构成，如后面所述，构成成为次级线圈的内侧线圈20的第I绕线22的引线部22a (参照图1以及图3B)通过焊接部24被连接于第I端子70，构成成为初级线圈的外侧线圈30的第2绕线32的引线部32a (参照图1)通过焊接部34被连接于第2端子72。
[0063]如图2、图3以及图5所示，在位于第I骨架上凸缘部48与第I骨架基板42之间的第I中空筒部44的外周形成有第I卷绕部45。在第I卷绕部45上，对沿着第I绕线22的卷绕轴(Z轴)相互邻接的绕线彼此分离的多个间隔壁46沿着卷绕轴以规定间隔与第I骨架上凸缘部48相平行地与第I中空筒部44形成为一体。有关间隔壁46的细节和第I绕线的卷绕方法，在后面进行说明。
[0064]第I骨架40中的第I骨架基板42、第I中空筒部44、第I骨架上凸缘部48、端子块部49以及间隔壁46优选由注塑成型等一体成形。
[0065]在第I骨架基板42中的第I中空筒部44的内部形成有在Z轴方向上进行贯通的第I贯通孔44a。芯12中的被分割的中柱14从Z轴方向的上下进入到第I贯通孔44a，在贯通孔44a的Z轴方向的大致中央部中柱14的前端18被对接。
[0066]如图2所示，第2骨架50在平行于卷绕轴(Z轴)的分割线51上被组合并且能够分割成2个，第2卷绕部55形成于外周。还有，在图2中，省略了线圈20以及30的图示。第2骨架50在第I绕线22被卷绕于第I骨架40的第I卷绕部从而形成内侧线圈20之后被安装于第I骨架40的外周，并在分割线51上被组合。
[0067]第2骨架50具有从外侧覆盖内侧线圈20的第2中空筒部54，第2骨架下凸缘部52和第2骨架上凸缘部58在Z轴方向上以规定间隔沿着周向形成于第2中空筒部54的外周部。下凸缘部52以及上凸缘部58被平行地设置于X-Y轴的平面，并且与设置面相平行地进行延伸。
[0068]这些下凸缘部52与上凸缘部58之间成为第2卷绕部55，在该第2卷绕部55上，如图5所示，构成成为初级线圈的外侧线圈30的第2绕线32 (321?32η)为常规绕组(regular winding)。所谓常规绕组,是第一层被卷绕之后卷绕第二层的卷绕方法,第一层的卷绕开始的绕线321和第二层的卷绕结束的绕线32η重叠。
[0069]在本实施方式中，通过使形成于第2骨架50中的第2中空筒部54的外周的上凸缘部58以及下凸缘部52的形成位置和形成间隔发生变化，从而如图5所示与第I卷绕部45中的卷绕轴方向的第I全宽LI相比较能够减小第2卷绕部55中的卷绕轴方向的第2全宽L2。
[0070]如图2以及图3Α所示，在安装有外侧线圈30的第2骨架50的第2卷绕部55的外周，从Y轴方向的两侧安装有一对绝缘盖构件60。绝缘盖构件60例如由合成树脂所构成，其外周面成为引导芯12中的侧柱16的引导面，外侧线圈30位于其内周面。
[0071]如图2所示，在第2骨架50中的上凸缘部58的周向的2个位置上，在对应于第2端子72的位置上，形成有引线插通用缺口 58a。如图1B所示，第2绕线32的卷绕开始端和卷绕结束端即引线部32a通过缺口 58a并且在各个焊接部34上被连接于第2端子72。
[0072]如图2所示，由凸缘部52，58和第2中空筒部54构成的两分割型的第2骨架50分别由注塑成型等进行一体成形。另外，盖构件60也能够由注塑成型等进行形成。
[0073]如图5以及图6所示，在本实施方式中，被间隔壁46分离的各个划区47中的沿着卷绕轴(Z轴)的划区宽wl被设定成只有I根绕线22 (221?22η)能够进入的宽度。即，划区宽wl相对于绕线22的线径dl优选为wl < (2Xdl)的关系。相对于线径dl如果划区宽wl过宽的话则会担忧相对于各个划区47在卷绕轴方向上只有I根的卷绕变得困难。
[0074]各个间隔壁46的高度hi如果将卷绕于各个划区47的预定的总数设为m的话则优选为间隔壁46的高度hi大于mXdl。在此情况下，如图3A以及图3B所示使间隔壁46的顶部抵接于第2骨架50的内周面，能够以大致同芯状对第I卷绕部45和第2卷绕部55实施定位，因而没有必要另行设置用于对第I骨架40和第2骨架50实施定位的构件。
[0075]还有，没有必要使所有的间隔壁46的顶部抵接于第2骨架50的内周面，将任意一个、优选在卷绕轴方向上分开的2个以上的间隔壁的长度设定成大于其它的间隔壁，也可以以仅使这些间隔壁的顶部抵接于第2骨架50的内周面的方式进行定位。或者，第I骨架40和第2骨架50的定位也可以用间隔壁46以外的构件来实施。
[0076]在这样的情况下，如图6的虚线所示，间隔壁46的高度hi可以小于mXdl。但是，伸出部的长度Ah (=mXdl-hl)优选以绕线22不在相邻的划区47中进行移动的方式小于dl/2。另外，第I骨架基板42以及凸缘部48的突出高度优选大于间隔壁46的高度。
[0077]第I绕线22可以用单线构成，或者也可以用绞合线构成，优选用绝缘覆盖导线构成。绕线22的外径dl没有特别的限定，但是在流过大电流的情况下，优选为例如Φ1.0?Φ3.0πιπι。第2绕线32可以与第I绕线22相同，但也可以不同。
[0078]在该实施方式中，第I绕线22为了构成变压器的次级线圈，施加有高电压，所以线径与第2绕线32相比较更粗，但是线径没有特别的限定，可以使线径相同，相反也可以不同。另外，关于第I绕线22以及第2绕线32的材质，可以相同也可以不同。
[0079]如图5所示，在本实施方式中，在第I骨架40上，第I绕线22 (221?22η)例如从位于Z轴方向的最下部的划区47卷绕2圈(221?222)，接着，第3圈的绕线223被卷绕于位于其上的划区47。以下，同样地，第I绕线22的卷绕结束22η位于划区47，该划区47位于从卷绕开始的绕线221最远离的Z轴方向的最上部。
[0080]相对于此，如以上所述，在第2骨架50上，构成成为初级线圈的外侧线圈30的第
2绕线32 (321?32η)被常规绕组于该第2卷绕部55。所谓常规绕组，是第一层被卷绕之后卷绕第二层的卷绕方法，第一层的卷绕开始的绕线321和第二层的卷绕结束的绕线32η重叠。
[0081 ] 如图2所示，在第I骨架40上，在Z轴方向上以直线状进行延伸的一对连接槽46a形成于在周向上连续的各个间隔壁46的X轴方向的两侧。一对连接槽46a内的一个如图3B所示为了在邻接的划区47之间使绕线22移动而被使用。另外，一对连接槽46a内的另一个为了将卷绕开始或者卷绕结束端即绕线22的引线部22a向端子70的焊接部24方向引导而被使用。
[0082]本实施方式所涉及的线圈组件10组装图2所表示的各个构件并且通过将绕线卷绕于第I骨架40以及第2骨架50来进行制造，如图1A、图3A以及图3B所示以包含端子70以及72的Z轴方向的上方部分露出的方式被容纳于壳体90的内部。在壳体90的内部填充有散热用树脂92。作为散热用树脂92并没有特别的限定，优选为例如热传导系数为0.5?5，优选为I?3W/m.K的在散热性方面表现优异的树脂。
[0083]作为在散热性方面表现优异的树脂，例如有硅酮类树脂、聚氨脂类树脂、环氧类树脂等，其中，尤其优选硅酮树脂、聚氨脂树脂。另外，为了提高散热性，也可以在树脂中填充热传导性高的填料。
[0084]另外，本实施方式的散热用树脂92，肖氏A硬度为100以下，优选为60以下。这是因为，芯12即使由于热而发生变形也会吸收其变形，不会使芯12产生过大的应力。作为这样的树脂，可以例示灌封树脂。
[0085]在壳体90的下方，也可以经由金属板等或者直接安装冷却管、冷却片等的冷却装置。
[0086]在本实施方式中，为了将线圈组件10固定于填充有散热用树脂92的壳体90的内部，使用板簧构件100。如图1A所述，在板簧构件100上，沿着Y轴方向形成有狭缝101，形成有Y轴方向的两端由连结端部106进行一体连结的第I按压片102和第2按压片104。
[0087]为了形成狭缝101，第I按压片102和第2按压片104沿着Y轴方向被细长地形成，并且分别能够以独立的形状进行弯曲。在本实施方式中，在第I按压片102和第2按压片104上，接触于各个分割芯片12a，12a的上面的弹性弯折部103，105沿着Y轴方向位置偏移而形成。
[0088]如图1C以及图1D所示，在分别形成于板簧构件的Y轴方向的两端的连结端部106上，各个固定用孔108沿着X轴方向位置偏移而形成。另外，在各个连结端部106上，相对于固定用孔108在X轴方向上位置偏移地分别成形有定位孔109。
[0089]如图1A所示，被安装于一体地形成于壳体90的Z轴方向的上端的凸出部94的定位销96插通于形成于各个连结端部106的定位孔109。如图1C所示，在本实施方式中，任意一个定位孔109优选形成为大于另一方的定位孔109的内径。这是由于，定位销96即使产生制造误差等也可靠地插通于定位孔109。
[0090]固定用螺钉110被安装于固定用孔108，并且能够自由装卸地将各个连结端部106固定于壳体90的凸出部94。弹性弯折部103，105以压接于各个分割芯片12a的上面的方式向Z轴方向的下方向以凸状进行弯折，并且相对于壳体90弹力性地朝Z轴方向的下方推压各个芯片12a。
[0091]本实施方式的板簧构件100能够通过在被冲切加工的金属制的板簧上形成狭缝101并实施弯折加工来进行形成。或者，也可以由注塑成型等以合成树脂进行一体成形来制成树脂制的板簧构件100。
[0092]以下，使用图2等来说明线圈装置的制造方法的一个例子。在线圈装置10的制作中，首先，准备安装了第I端子70以及第2端子72的第I骨架40。第I骨架40的材质没有特别的限定，但是第I骨架40由树脂等的绝缘材料所形成。
[0093]接着，将第I绕线22卷绕于第I骨架40的第I中空筒部44的外周并形成内侧线圈20。作为被使用于内侧线圈20的形成的第I绕线22，没有特别的限定，但适宜使用利兹线等。另外，在形成内侧线圈20的时候的第I绕线22的末端部即引线部22a被捆扎于第I端子70的一部分并被焊接而进行连接。
[0094]接着，相对于形成有内侧线圈20的第I骨架40，安装第2骨架50。将构成外侧线圈30的第2绕线32卷绕于第2骨架50中的第2中空筒部54的外周。
[0095]之后，将盖60安装于第2骨架50中的Y轴方向的两侧，之后，从Z轴方向的上下方向安装分别由分割芯片12a，12a构成的芯12。S卩，使芯12的被分割的中柱14，14的前端18彼此、侧柱16，16的前端19彼此对接。还有，在中柱14，14的前端18彼此之间，也可以具有间隙。
[0096]作为各个芯12的材质，可以列举金属、铁氧体等的软磁性材料，但是没有特别的限定。芯12使用粘结材料来进行粘结，或者通过用胶带状构件80卷绕外周从而被固定于第2骨架50以及第I骨架40。但是，被分割的芯12a，12a以图4所表示的分割面12b，12b彼此之间的间隙宽度t被维持在规定的范围的方式被固定于第2骨架50以及第I骨架40。
[0097]在本实施方式中，在一连串的组装工序之后，可以相对于线圈组件10实施清漆浸溃处理。由以上那样的工序，能够制造本实施方式所涉及的线圈组件10。[0098]之后，线圈组件10如图1A、图3A以及图3B所示以包含端子70以及72的Z轴方向的上方部分露出的方式被容纳于填充有散热用树脂92的壳体90的内部。树脂92的填充可以在将线圈组件10容纳于壳体90的内部之前也可以之后。不管哪一种方式，树脂92均被填充到分割面12b彼此之间的间隙15的至少一部分，优选间隙15直至比中柱14，14的前端18彼此以及侧柱16，16的前端19彼此更靠近Z轴方向的上部位置为止被树脂92填充。
[0099]在将线圈组件10安装于壳体90的内部之后，使用固定用螺钉110等将板簧构件100的连结端部106固定于壳体90的凸出部94。
[0100]特别是在中柱14，14的前端18彼此的位置上，容易积聚热，但是在本实施方式中，通过在该部分存在间隙15，并且存在散热用树脂，从而容易使中柱14的内部的热传热到Z轴方向的下方并通过壳体90来进行散热。壳体90可以由在散热性方面表现优异的金属等构成或者用树脂来进行构成，可以用安装于Z轴方向的下方的冷却构件来进行冷却。
[0101]在本实施方式的线圈组件10中，中柱14以及基座13以一对侧柱16分别被形成于被分尚的一对分割芯片12a, 12a的方式在分割芯片12a, 12a的分割面12b, 12b上被分尚。而且，在分割面12b，12b的彼此之间形成有规定的间隙15，被分离的中柱14被插入到骨架40的贯通孔44a。
[0102]在本实施方式中，通过制成上述那样的结构从而与使用现有的E型芯的情况相比较，能够将在中柱14与基座13的交叉部上所产生的局部的应力减小到大约1/2以下左右。因此，本实施方式所涉及的线圈组件10中，即使在芯12，12上产生热应力也能够有效地抑制裂纹等的产生。
[0103]特别是如图4所示，在组合一对E型芯12的情况下，研究探讨了使用其Y轴方向的长度Ly为50mm以上、X轴方向的长度Lx为20mm以上、Z轴方向的长度Lz为IOmm以上的大型芯。以往，在这样的大型芯中，特别是因为热应力变大并产生裂纹所以难以进行使用，但是在本实施方式中，因为通过设置间隙15从而能够将在中柱14与基座13的交叉部上所产生的局部的应力减小到现有的大约1/2以下左右，所以使用变得可能。
[0104]另外，因为E型芯中的中柱14以及基座13在分割芯片12a，12a的分割面12b，12b上被分离，在分割面12b，12b的彼此之间形成有规定的间隙15，所以散热性也提高。再有，在本实施方式中，组合分别具有单纯的形状的一对分割芯片12a，12a来构成E型芯12，12，芯12，12的制造也变得容易，并且还能够谋求制造成本的降低。各个分割芯片12a，截面具有-字形状，其成形容易。而且，本实施方式所涉及的分割型的E型芯12，12作为整体具有与E型芯相同的磁力线，所以芯12，12的磁特性与一般的E型芯相同等。
[0105]还有，在本实施方式中，线圈组件10的沿着Z轴方向的至少下方部分被容纳于壳体90内并且接触于散热用树脂92。通过接触于散热用树脂92从而进一步提高散热性。
[0106]而且，在本实施方式中，在位于中柱14的突出前端18的分割面12b，12b的彼此之间填充有散热用树脂92。特别是在中柱14的突出前端18的部分因为容易积聚热，所以通过使散热用树脂92介于该部分从而能够有效地对该部分实施散热。
[0107]本实施方式的线圈组件10具有一对E型芯12，12，一对E型芯12，12的被分割的各个中柱14从Z轴方向的彼此相反侧被插入到骨架40的贯通孔44a。而且，在贯通孔44a的Z轴方向的中途，被分割的中柱14的突出前端18彼此相对，在骨架50的外侧，一对E型芯12的被分离的侧柱16彼此相互对接。在这样使用一对E型芯12，12的情况下，在本实施方式中，在应力缓和特性以及散热性方面也表现优异，而且也有助于制造成本的降低。
[0108]另外，本实施方式的线圈装置为中柱14的Z轴方向(磁通量所流过的方向)相对于设置面(壳体90的下面)垂直的纵型。纵型的线圈装置在线圈20，30的Z轴上下方向上配置有芯12的基座13，13，这些基座13，13能够取得抑制向上下方向的泄露磁通量的效果。因此，线圈装置与线圈的上下方向基本上不被芯遮蔽的横型相比较，能够有效地抑制向线圈装置的上下方向的泄露磁通量。
[0109]还有，胶带状构件80主要为了固定一对芯12而被使用。胶带状构件80例如由聚酯、聚酰亚胺、纸等的材料等构成。在使胶带状构件80也具有散热性的情况下，胶带状构件80优选由在热导电性方面优于芯12的材料来构成，具体来说，例如由铝、铜等的金属或者这些金属的合金等的在热导电性方面表现优异的材料等来进行构成。当然，作为胶带状构件80，可以组合由上述的各种材料构成的胶带状构件来进行使用。
[0110]另外，在本实施方式中，由芯12的各个基座13，13以及侧柱16，16从外侧覆盖第I骨架40以及第2骨架50的组合。通过制成这样的构造从而能够谋求泄露磁通量的防止。基座12，12以及侧柱16，16的沿着X轴方向的宽度相对于芯12的中柱14，14中的沿着X轴方向的长度可以相同也可以不同，但是通过制成大致相同从而容易调整漏磁特性。
[0111]在本实施方式所涉及的线圈组件10中，如图5所示，在将一层以上的第I绕线22卷绕于形成有间隔壁46的第I卷绕部45的情况下，在各个划区47，卷绕一层以上之后，在相邻的划区47，卷绕一层以上。然后，如图2所示，依次通过连接槽46a在相邻的划区47使绕线22移动来卷绕一层以上。因此，如图5所示，在各个划区47重叠的第I绕线22的卷绕顺序接近且其电压差小，而且在卷绕轴(Z轴)方向上进行邻接的绕线彼此由间隔壁46而被绝缘，耐电压特性提闻并且闻频特性提闻。
[0112]而且，因为以在各个划区47沿着卷绕轴方向仅存在单一的绕线221?22η的方式卷绕绕线22，所以防止每层的绕线22的卷绕数的偏差变得容易，因而有助于漏磁特性的稳定化。即，严格地控制构成初级线圈的外侧线圈30与构成次级线圈的内侧线圈20的偶合系数K变得容易并且即使将本实施方式的线圈装置作为漏磁变压器也能够适宜地使用。
[0113]另外，本实施方式的线圈装置因为能够作为相对于安装基板面(壳体90的下面)垂直地配置有线圈的卷轴的纵型的线圈装置来进行使用，所以容易冷却被插入到第I骨架40的中空部的芯12。
[0114]而且，在本实施方式中，被配置于内周侧的第I绕线22构成与变压器的初级线圈相比较作用高电压的次级线圈(内侧线圈20)。因此，通过将作用高电压的次级线圈(内侧线圈20)配置于作用相对低电压的初级线圈(外侧线圈30)的内侧从而绝缘变得容易。另夕卜，在第2卷绕部55，第2绕线32为通常的常规绕组，但是第2绕线32因为是成为施加相对低电压的初级线圈的外侧线圈30，所以没有问题。
[0115]再有，在本实施方式中，第2骨架50如图2所示因为能够在平行于卷绕轴的分割线51上进行分割，所以能够容易地将第2骨架50配置于第I骨架40的外周。
[0116]另外，在本实施方式中，如图5所示，通过使第I卷绕部45中的卷绕轴方向的第I全宽LI和第2卷绕部55中的卷绕轴方向的第2全宽L2不同，从而能够容易而且正确地调整漏磁特性。[0117]再有，在本发明中，分别被形成于间隔壁46的连接槽46a沿着卷绕轴方向并不一定有必要在直线上进行配置，但是优选如图2所示以连通成直线状的方式进行配置。特别是成为引线部22a的返回通路的连接槽46a如果在Z轴方向上为直线状的话则能够以最短距离将绕线22的引线部22a的端部连接于端子70。另外，通过在周向上在相同的位置将用于从各个划区47使绕线22向相邻的划区47移动的连接槽46a形成于各个间隔壁46，从而绕线22的卷线工序变得容易。
[0118]特别是在本实施方式中，将狭缝101形成于单一的板簧构件100，并且形成有第I按压片102和第2按压片104。而且，在第I按压片102和第2按压片104上，接触于各个分割芯片12a，12a的弹性弯折部103，105沿着Y轴方向位置偏移而形成。因此，在本实施方式中，即使被分割的分割芯片12a的各个在尺寸上有偏差，也能够弹力性地推压各个按压片102，104的弹性弯折部103，105。因此，相对于壳体90能够可靠地保持各个分割芯片12a, 12a。另外，因为是各个按压片102，104的弹性弯折部103，105分别接触于分割芯片12a, 12a并且弹簧构件100的其它部分不接触芯片12a，12a的结构，所以在散热性方面也表现优异。
[0119]再有，因为是将狭缝101形成于单一的弹簧构件100并且形成第I按压片102和第2按压片104的结构，所以第I按压片102和第2按压片104在弹簧构件100的两端由连结端部106而进行连接。因此，通过相对于壳体90固定形成于弹簧构件100的两端的连结端部106，从而能够实施弹簧构件100的安装并且其安装操作是容易的。
[0120]第2实施方式
[0121]图7以及图8所表示的第2实施方式所涉及的线圈组件IOa与图1?图6所表示的第I实施方式所涉及的线圈组件相比较仅是第2骨架50a的结构不同，其他相同，以下，对不同的部分进行说明。
[0122]在该线圈组件IOa中，在第2骨架的卷绕轴方向的中途，形成有I个以上的间隔壁56，沿着卷绕轴方向将第2卷绕部55分割成2个以上的划区57。在各个划区57，对第2绕线321?32k以及32k+l?32η实施常规绕组。在间隔壁56上，沿着周向形成有I以上的连接槽56a。连接槽56a具有与连接槽46a相同的功能。
[0123]在该实施方式的线圈组件IOa中，能够分割构成初级线圈的外侧线圈30来进行配置。还有，在每个划区57中进行分割配置的初级线圈可以是以分别不同的绕线进行构成的分离独立的线圈。
[0124]第3实施方式
[0125]在第I实施方式中，如图5所示，相对于第I卷绕部45中的卷绕轴方向的中心，对接第2卷绕部55中的卷绕轴方向的中心位置，但是不仅是这样，也可以如图9A所示那样进行构成。在该实施方式所涉及的线圈组件IOb中，相对于第I卷绕部45中的卷绕轴方向的下端位置，可以对第2卷绕部55的下端实施定位。
[0126]通过这样做从而能够期待提高来自线圈20以及30的散热效果。究其原因是通过将散热部设置于线圈组件IOb的下端部从而不仅是线圈20而且来自于线圈30的传热特性也提高。还有，在图9A所表示的实施方式中，从卷绕轴的上端开始卷绕第I绕线22(221?22η)，但是也可以相反。其他的结构以及作用效果与第I实施方式所涉及的线圈组件相同。
[0127]另外，如图9Β所表示的线圈组件IOc那样，在第I卷绕部45和第2卷绕部55使全宽相同，即使使卷绕层数不同，也可以调整漏磁特性。图9B所表示的线圈组件IOc与图1?图6所表示的第I实施方式所涉及的线圈组件相比较，仅是第2骨架50c的卷绕轴方向的长度不同并且第2绕线32的卷绕层数不同，其他相同。
[0128]另外，在图9C所表示的线圈组件IOd中，不将间隔壁46形成于第I骨架40a而是使第I绕线22(221?22η)为常规绕组，可以将被形成于第I卷绕部45的内侧线圈20a作为变压器中的初级线圈。在此情况下，将与第I实施方式中的间隔壁46相同的间隔壁56d形成于第2骨架50d的第2卷绕部55，采用与第I实施方式中的第I绕线22相同的卷绕方法来卷绕构成外侧线圈30d的第2绕线32 (321?32η)。在该实施方式中，外侧线圈30d构成变压器的次级线圈。其他的结构以及作用效果与第I实施方式相同。
[0129]另外，在上述的实施方式中，外侧线圈30和内侧线圈20没有必要以同芯状进行定位，为了调整漏磁特性，也可以错开。
[0130]第4实施方式
[0131]如图10所示，该实施方式的线圈组件IOe具有E型芯12A和I型芯17。E型芯12A是纵截面(包含Y轴以及Z轴的切断面)为大致E字形状的芯。芯12A具有在Y轴方向上进行延伸的平板状的基座13a、从基座13a的Y轴方向的两端向Z轴方向突出的一对侧柱16a, 16a、从基座13a的Y轴方向的中间位置向Z轴方向突出的中柱14a。
[0132]在本实施方式中，芯12A，中柱14a以及基座13a以被配置于Y轴方向的两端的一对侧柱16a, 16a分别形成于被分离的一对分割芯片12al, 12al的方式在分割芯片12al, 12al的分割面12b，12b上被分离。在分割面12b，12b的彼此之间形成有规定的间隙15，被分离的中柱14被插入到骨架40的第I贯通孔44a。
[0133]在Y轴方向上以直线状进行延伸的I型芯17由在被形成于其Y轴方向的大致中央部的分割面17b，17b上被两分割的分割芯片17a，17a所构成。分割面17b，17b形成于与分割面12b，12b在Y轴方向上大致相同的位置，并具有与第I实施方式相同的间隙宽度。
[0134]I型芯17在相对于E型芯12A中的基座13a沿着Z轴方向位于基座13a的相反侧的骨架40的端部，与基座13a大致相平行地配置。插入到骨架40的贯通孔44a的中柱14a的突出前端18a延伸至与贯通孔44a的Z轴方向的下端面为同一面，因此，以与I型芯17的中间部(分割面17b的附近)相对的方式进行配置。另外，形成于E型芯12A的两端部的侧柱16a的突出前端19a与I型芯17的Y轴方向的两端部对接。
[0135]即使在这样使用E型芯12A和I型芯17的情况下，在本实施方式中，在应力缓和特性以及散热性方面也表现优异，而且，也有助于制造成本的降低。I型芯17如图10所示在Y轴方向的中间部可以以规定的间隙进行分离，但是，也可以不分离而是在Y轴方向上进行延伸的单一的I型芯。
[0136]还有，I型芯优选被配置于线圈组件IOe中的Z轴方向的下方。通过这样进行配置从而E型芯12A中的中柱14a中的突出前端18a被配置于壳体90的Z轴方向的下部侧。因此，温度容易上升的部分被配置于壳体90的下侧并且可靠地将散热用树脂填充于间隙15，进一步提高了散热性。这是由于将冷却构件安装于壳体90的下方。其他的结构以及作用效果与第I实施方式所涉及的线圈组件相同。
[0137]第5实施方式
[0138]如图11以及图12所示，在该实施方式的线圈组件IOf中，在构成形成有贯通孔44a的骨架40的第I贯通孔44a的第I中空筒部44的内周壁上，在其Y轴方向的两端，将定位凸部41 一体地形成于Z轴方向的两端位置的4个地方。定位凸部41的Y轴方向的厚度与图4所表示的间隙宽度t相同，凸部41是用于确保间隙宽度t的构件。
[0139]通过以从Y轴方向夹入凸部41的方式从Z轴方向的上下将分割芯片12a的中柱14插入到贯通孔44a，从而分割芯片12a的分割面12b相互保持以对应于凸部41的Y轴方向的厚度的规定的间隙宽度t进行分离的状态。凸部41可以在构成骨架40的第I贯通孔44a的第I中空筒部44的内周壁上在Z轴方向上断断续续地形成多个，或者也可以在Z轴方向上连续地形成。其他的结构以及作用效果与第I实施方式所涉及的线圈组件相同。
[0140]第6实施方式
[0141]如图13、图14A以及图14B所示，在该实施方式的线圈组件IOg中，散热薄片15a接触并夹持于分割芯片12，12a之间的间隙15，被散热薄片15a分离的中柱14插入到骨架40的第I贯通孔44a。
[0142]散热薄片15a例如由在散热性方面表现优异的铝、铜等的金属板、或者热传导系数良好的PPS、PBT等的树脂板、或者在热传导方面表现优异的陶瓷板、硅片等的其他的板所构成。散热薄片15a的材质如果是具有高于构成分割芯片12a的材质的热传导性的热传导性的材质的话则没有特别的限定。
[0143]在图示的例子中，如图13所示，散热薄片15a在每个E型芯12上，分别各具备一块，在与中柱14的突出前端18相同的位置上，在Z轴方向上进行连结，但是并不限于图示的例子，也可以是沿着贯通孔44a进行连续的一块散热薄片。散热薄片15a可以相对于分割芯片12a的分割面12b，12b用粘结剂进行粘结，但也可以仅是单纯地接触。
[0144]在本实施方式中，因为使散热薄片15a介于分割芯片12a的间隙15，所以提高了散热性。其他的结构以及作用效果与第I实施方式所涉及的线圈组件相同。
[0145]第7实施方式
[0146]本实施方式的线圈装置除了使用图15A所表示的散热薄片15A之外具有与上述实施方式相同的结构。散热薄片15A，平行于Z轴方向的分割面接触部15al和在该分割面接触部15al的上部与分割面接触部15al相同的薄片状的上散热部15b连结或者一体成形，作为整体，截面具有大致T字形状。
[0147]分割面接触部15al与上述的实施方式中的散热薄片15a相同，被夹于分割面12b, 12b彼此之间，上散热部15b覆盖例如图3A所表示的Z轴方向的上侧的分割芯片12a, 12a的基座部13的上表面并接触于基座部13的上表面，从而对在线圈组件10的上部所产生的热进行吸热。因此，在线圈装置的上部所产生的热通过散热薄片15A以及散热用树脂92而容易向线圈装置的下方释放。当然，从上散热部15b自身也能够进行散热。
[0148]另外，在本实施方式中，如图15B所示，组合截面L字形状的一对散热薄片15A，作为整体，也可以作为图15A所表示的那样的大致T字形状的散热薄片15A。各个散热薄片15A1，平行于Z轴方向的分割面接触部15al和在该分割面接触部15al的上部向Y轴方向的一方进行延伸的薄片状的上散热部15bl连结或者一体成形。一对散热薄片15A1相对于Z轴具有线对称的截面形状。
[0149]分割面接触部15al与上述的实施方式中的分割薄片15相同，被夹于分割面12b, 12b彼此之间，上散热部15bl覆盖例如图3A所表示的Z轴方向的上侧的分割芯片12a, 12a的基座部13的上表面并接触于基座部13的上表面，从而对在线圈组件10的上部所产生的热进行吸热。因此，通过散热薄片15A1以及散热用树脂92能够容易地使在线圈装置的上部所产生的热释放到线圈装置的下方。当然，从上散热部15b自身也能够进行散热。
[0150]还有，在散热薄片15A，15A1上，与上散热部15b，15bl 一起，或者与上散热部分开，设置省略图示的下散热部，例如也可以覆盖图3A所表示的Z轴方向的下侧的分割芯片12a, 12a的基座部13的下表面并接触于基座部13的下表面从而对在线圈组件10的下部所产生的热进行吸热。线圈组件10的下部(分割芯片12a，12a的基座部13的下表面)因为接触于散热用树脂所以能够良好地进行散热。
[0151]在本实施方式中，上述的实施方式的板簧构件100也可以以接触于散热薄片15A, 15A1中的上散热部15b，15bl的方式进行构成。其他的结构以及作用效果与上述实施方式所涉及的线圈装置相同。
[0152]第8实施方式
[0153]如图16以及图17所示，在本实施方式的线圈装置中，仅是板簧IOOa的结构与上述实施方式不同。在本实施方式的板簧构件IOOa中，在形成于狭缝101的Y轴方向的两端的各个连结端部106上，一体地形成有在Z轴方向上具有高度的立起片107。
[0154]通过形成有立起片107从而即使在例如图1A所表示的壳体90的凸出部94形成于Z轴方向的下方的情况下也能够进行对应。其他的结构以及作用效果与上述实施方式所涉及的线圈装置相同。 [0155]还有，本发明并不限定于上述实施方式，在本发明的范围内可以进行各种各样的改变。
[0156]例如，在本发明所涉及的线圈装置中，在壳体90内，并不一定有必要填充散热用树脂92。另外，在本发明中，所谓壳体，只要是能够保持线圈组件的构件的话则没有特别的限定，线圈组件也可以不一定被容纳于壳体内。再有，在本发明中，分割芯片的形状并不限定于上述实施方式，也可以是各种各样的分割芯片的形状。
[0157]符号的说明
[0158]10, IOa~IOg…线圈组件
[0159]12，12A…E 型芯
[0160]12a…分割芯片
[0161]12b…分割面
[0162]13…基座
[0163]14…中柱
[0164]15…间隙
[0165]15a…散热薄片
[0166]16…侧柱
[0167]17...I 型芯
[0168]17a…分割芯片
[0169]17b…分割面
[0170]18，19，18a, 19a …前端[0171]20，20a…内侧线圈
[0172]22 (221 ~22η)…第 I 绕线
[0173]22a…引线部
[0174]24…焊接部
[0175]30…外侧线圈
[0176]32 (321 ~32k, 32k+l ~32η)…第 2 绕线
[0177]32a…引线部
[0178]34…焊接部
[0179]40…第I骨架
[0180]42…第I骨架基板
[0181]44…第I中空筒部
[0182]44a…第I贯通孔
[0183]45…第I卷绕部
[0184]46…间隔壁
[0185]46a…连接槽
[0186]47…划区
[0187]48…第I骨架上凸缘部
[0188]50…第2骨架
[0189]52…第2骨架下凸缘部
[0190]54…第2中空筒部
[0191]55…第2卷绕部
[0192]56.56d…间隔壁
[0193]56a…连接槽
[0194]57d…划区
[0195]58…第2骨架上凸缘部
[0196]60 …盖
[0197]70…第I端子
[0198]72…第2端子
[0199]80…胶带状构件[0200]90…壳体
[0201]92…散热用树脂
[0202]94...凸出部
[0203]96…定位销
[0204]100, IOOa…板簧构件
[0205]101…狭缝
[0206]102…第I按压片
[0207]103…第I弯折部
[0208]104…第2按压片
[0209]105…第2弯折部[0210]106…连结端部
[0211]107…立起片
[0212]108…固定孔
[0213]109…定位孔
[0214]110…固 定用螺钉
【权利要求】
1.一种线圈装置，其特征在于: 具有: 线圈组件，具有芯、骨架以及安装于所述骨架的外周的线圈；以及 壳体，保持所述线圈组件， 所述芯具有在互相垂直的第I轴、第2轴以及第3轴中沿着所述第I轴方向被分离的分割芯片， 在所述壳体安装有弹簧构件， 在所述弹簧构件，沿着所述第2轴方向形成有狭缝，并形成有第I按压片和第2按压片， 在所述第I按压片和第2按压片，相对于所述壳体沿着所述第3轴向下方推压各个所述分割芯片的弹性弯折部沿着所述第2轴方向位置偏移而形成。
2.如权利要求1所述的线圈装置，其特征在于: 所述线圈组件的沿着所述第3轴方向的至少下方部分接触于容纳于所述壳体内的散热用树脂。
3.如权利要求1或者2所述的线圈装置，其特征在于: 在所述分割芯片的分割面的彼此之间形成有规定的间隙。
4.如权利要求3所述的线圈装置，其特征在于: 在所述规定的间隙的至少一部分，介有散热薄片。
5.如权利要求1或者2所述的线圈装置，其特征在于: 所述芯具有E型芯，所述E型芯由所述分割芯片所构成。
【文档编号】H01F27/30GK103996501SQ201410055868
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】岩仓正明, 小林一三 申请人:Tdk株式会社