CN101840765B - 线圈部件、变压器以及开关电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线圈部件、变压器及开关电源装置。线圈部件(1)具备卷绕于第1轴线(A1)周围的第1线圈绕组(2A)、卷绕于第2轴线(A2)周围与第1线圈绕组2A并列设置的第2线圈绕组(2B)、电连接第1线圈绕组(2A)的一个端部第2端子部(26)与第2线圈绕组(2B)的一个端部第2端子部(26)的连接构件(3)、安装于连接构件3且具有电绝缘性和热传导性的热传导性构件(5)；第1与第2线圈绕组(2A，2B)被卷绕，使流过第1与第2线圈绕组(2A，2B)的电流产生贯穿第1线圈绕组(2A)的开口(14)、且在与贯穿第1线圈绕组(2A)开口(14)的方向相反方向上贯穿第2线圈绕组(2B)开口(16)的磁通，使第1和第2线圈绕组(2A，2B)产生的热从热传导性构件(5)散热。

Description

线圈部件、变压器以及开关电源装置

技术领域

本发明涉及线圈部件、变压器以及开关电源装置。

背景技术

作为汽车的车载零部件，众所周知有将高电压转换成低电压或者将低电压转换成高电压的DC-DC转换器等开关电源装置。作为被使用于开关电源装置的线圈部件之一，有在专利文献1中公开的部件。日本专利实开平2-4217号公报中所述的线圈部件具有如下结构，即具有两个磁芯脚部(两脚部)和两个磁芯基部，在各个脚部卷绕绕组(windingwire)从而形成在一个方向上围绕两脚部和基部旋转的磁通。

专利文献1：日本专利实开平2-4217号公报

发明内容

然而，在将日本专利实开平2-4217号公报所述的线圈部件作为例如开关电源装置的扼流圈而使用的情况下，由于在构成线圈部件的线圈上流动大量的电流，所以由线圈产生的热量较大，由于该发热的影响，存在招致线圈自身的劣化或者被配置于线圈部件周边的各器械等的性能下降的可能性。

本发明正是借鉴了上述课题而悉心研究的成果，目的在于提供一种进一步提高对于线圈绕组上的发热的散热性的线圈部件、变压器以及开关电源装置。

为了达到上述目的，本发明所涉及的线圈部件的特征在于：具备：卷绕于第1轴线的周围且中央具有开口的第1线圈绕组(coil winding)、卷绕于沿着所述第1轴线的第2轴线的周围且与所述第1线圈绕组并列设置并在中央具有开口的第2线圈绕组、电连接所述第1线圈绕组的一个端部与所述第2线圈绕组的一个端部的连接构件、以与所述连接构件相连的方式设置的具有电绝缘性的热传导性构件；所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组被分别卷绕，使得由流过所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的电流产生磁通，所述磁通贯穿于所述第1线圈绕组的所述开口内并进一步在与贯穿于所述第1线圈绕组的所述开口内的方向相反的方向上贯穿于所述第2线圈绕组的所述开口内。

利用上述线圈部件，由于在电连接第1线圈绕组和第2线圈绕组的彼此端部的连接构件上进一步连接具有电绝缘性的热传导性构件，使得在第1以及第2线圈绕组上产生的热从热传导部件散热，所以可以进一步提高对于在第1以及第2线圈绕组上的发热的散热性。

在此，可以采用所述连接构件连接所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的端部中、沿着所述第1轴线以及第2轴线的延伸方向且相对于所述第1线圈绕组以及所述第2线圈在同一个方向上的端部彼此的方式。

此外，可以采用所述第1线圈绕组与所述第2线圈绕组由相同形状的构件形成的方式。

在此情况下，由于可以将相同形状的构件作为第1以及第2线圈绕组而使用，所以可以省略单独制作各个线圈绕组的工序，从而可以减少制作线圈绕组时的工作量。

此外，所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组可以分别采用使有端环状的板状线圈构件多个联结而成的方式。这样，在所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组各自通过联结板状线圈构件而成的情况下，由于流过这些线圈绕组的电流变得非常大，所以通过安装热传导构件进行散热可以更好地避免线圈部件等性能的降低。

此外，可以采用具备夹持所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的一对磁性体芯构件的方式。上述热传导性构件的散热效果可以有效用于一对磁性体芯构件夹持第1线圈绕组以及第2线圈绕组的结构中。

本发明的变压器的特征为具备上述的线圈部件。在此情况下，可以获得使用了线圈部件的变压器，其中该线圈部件对线圈绕组的散热进一步被提高。

此外，本发明所涉及的开关电源装置的特征为具备上述的线圈部件。在此情况下，可以获得使用了线圈部件的开关电源装置，其中该线圈部件对线圈绕组的散热性进一步被提高。

此外，在上述开关电源装置中，可以采用所述连接构件被所述热传导性构件连接于所述开关电源装置的壳体上的方式。

如上所述，通过将热传导性构件连接于开关电源装置的壳体，使得连接构件通过热传导性构件而被连接，在例如开关电源装置的壳体作为散热器的一部分发挥作用的情况下，产生于线圈绕组的热量可以通过热传导性构件而更有效地向壳体散发，所以能够进一步提高对线圈绕组的发热的散热性。

利用本发明，可以提供一种进一步提高对线圈绕组上的发热的散热性的线圈部件、变压器以及开关电源装置。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的线圈部件的立体图。

图2(a)是包含于图1的线圈部件的线圈绕组的平面图，(b)是线圈绕组的底面图。

图3是线圈绕组的侧面图。

图4是表示线圈部件的另一种方式的立体图。

图5是从图4的线圈部件的底面侧看到的立体图。

图6(a)是说明图4线圈部件的一部分结构的平面图，(b)是说明线圈部件的一部分结构的底面图。

图7(a)是表示图6(a)线圈部件的VIIA-VIIA线上的端面的图，(b)是表示图6(a)线圈部件的VIIB-VIIB线上的端面的图。

图8是进一步具备磁性体芯构件的线圈部件的分解立体图。

图9是本实施方式所涉及的开关电源装置的电路图。

图10是本实施方式所涉及的开关电源装置的立体图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明实施本发明的最佳方式。其中，在图面的说明中，对相同要素标注相同的符号，省略重复的说明。

首先，参照图1～图3说明本实施方式所涉及的线圈部件的结构。图1是表示本实施方式所涉及的线圈部件的立体图。图2是从图1的线圈部件的底面侧看到的立体图。图2(a)是构成线圈部件的线圈绕组的平面图，图2(b)是该线圈绕组的底面图。此外，图3是线圈绕组的侧面图。

图1所示的线圈部件1是被用于电感元件、转换器(converter)、变频器(inverter)等开关电源装置、噪声滤波器(noise filter)等的元件。线圈部件1包含由导体板形成的两个线圈绕组2(第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B)、串连连接于这两个线圈绕组2(2A，2B)之间的连接构件(连接用母线(busbar))3、被连接于连接构件3的具有电绝缘性的热传导性构件(散热构件)5。

在本实施方式所涉及的线圈部件1中，第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B由相同形状的线圈绕组2所构成。如图1～图3所示，线圈绕组2为使相互离开而被并列设置的有端环状且为板状的第1以及第2线圈构件10，12以在规定的卷绕方向上相连的方式联结的构件。

有端环状的第1以及第2线圈构件10，12呈所谓的C字形，在中央处具有圆形的开口14，16。此外，第1以及第2线圈构件10，12的一端和另一端之间形成从内周延伸至外周的缝隙20，22。第1线圈构件10和第2线圈构件12以开口14，16相连通的方式在同轴上互相重叠。此外，第1线圈构件10和第2线圈构件12在使缝隙20和缝隙22的位置错开的状态下(总之，以这两个缝隙不相连通的方式)互相重叠。由此使得第1线圈构件10的另一端部与第2线圈构件12的一端部互相重叠。此外，第1以及第2线圈构件10，12的形状并不局限于上述的C字形的有端环状，也可以是例如椭圆形或者四边形等其他形状。

在第1线圈构件10的一端部上，一体设置有相对于开口14的中心轴线向外突出的第1端子部(电连接端子部)24，第1线圈构件10的另一端部通过U字形的联结部18被连接于第2线圈构件12的一端部。在第2线圈构件12的另一端部上一体设置有相对于开口16的中心轴线向外突出的第2端子部26。

在第1线圈构件10的内周边上形成有向外切入的切入部30。此外，在第1线圈构件10的外周边中，在开口14的中心轴线与切入部30的连接线的延长线的区域中，设置有以第1线圈构件10的外周边在径向上变大的方式向外膨胀的突出部34。

另一方面，在第2线圈构件12的内周边上形成有向外切入的切入部32。此外，在第2线圈构件12的外周边中，在开口16的中心轴线与切入部32的连接线的延长线区域中，设置有以第2线圈构件12的外周边在径向上变大的方式向外膨胀的突出部36。

切入部30，32在第1以及第2线圈构件10，12的厚度方向上贯通。如果从开口14，16的中心轴线方向进行观察，则切入部30，32沿着开口14，16的周边具有规定的宽度，且在开口14，16的径向上具有规定的深度。此外，从开口14，16的中心轴线方向进行观察时，设置于第1线圈构件10的切入部30和设置于第2线圈构件12的切入部32被设置于互为不同的位置上。此外，设置于第1线圈构件10的突出部34和设置于第2线圈构件12的突出部36被设置为分别沿着第1以及第2线圈构件10，12的外周边具有规定的宽度，且外周边向外突出规定的幅度。

此外，突出部34，36分别被设置于延长了连接开口14，16的中心轴线和切入部30，32的直线的外周边上。由此，可以确保切入部30，32的形成区域中的第1以及第2线圈构件10，12的宽度(导体板的宽度)，从而避免了第1以及第2线圈构件10，12在切入部30，32的周围变窄使得引起发热的电阻增大。如以上所述，在本实施方式中，通过设置突出部34，36，确保了切入部30，32的形成区域中的第1以及第2线圈构件10，12的宽度，并且抑制了由于由导体板的宽度和厚度所决定的各个线圈构件10，12的截面积的减少所导致的电阻的增大。此外，当从开口14，16的中心轴线方向进行观察时，突出部34，36被设置于互不相同的位置上。

此外，第1以及第2线圈构件10，12分别具备与突出部34，36不同的突出部33，35。突出部33被设置在第1线圈构件10的外周边中与上述突出部34不相同的位置(例如如图2(a)所示，以线圈绕组2被卷绕的轴线为基准，相对于联结部18呈90度的位置)上。此外，突出部35被设置在第2线圈构件12的外周边中与上述突出部36不同的位置(例如如图2(b)所示，以线圈绕组2被卷绕的轴线为基准，相对于联结部18呈-90度的位置)上。如上所述，第1以及第2线圈构件10，12也可以具备多个突出部。

具有以上结构的线圈绕组2可以通过冲切加工一片导电性较好的基板而形成。更为具体而言，从铜板以及铝板等基板，通过冲切加工而得到第1端子部24、连接于第1端子部24的第1线圈构件10、第2线圈构件12、连接于第2线圈构件12的第2端子部26、连接第1以及第2线圈构件10，12的I字形的联结部18。然后，通过将联结部18弯曲成U字形从而使第1线圈构件10和第2线圈构件12保持规定的间隙而重叠。由此，制作了由导体板构成的线圈绕组2。此外，线圈绕组2并不限于这样的弯曲线圈，例如既可以是将线圈构件与链接部螺钉固定的线圈，也可以是对线圈构件与连接部进行熔接的线圈。此外，也可以用铆钉固定。

如图1所示，在本实施方式所涉及的线圈部件1中具有以下结构，即被并列设置的两个线圈绕组2(第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B)双方的第2端子部26通过连结构件3而被连接。此时，第1线圈绕组2A为卷绕于第1轴线A1的周围的构造，第2线圈绕组2B为卷绕于平行于第1轴线A1的第2轴线A2的周围的构造。此外，第1轴线A1和第2轴线A2只要实质上平行即可。例如允许由于制造时等所产生的误差而引起的倾斜，只要是一方沿着另一方即可。

在此，为了连接第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B双方的第2端子部26，连接构件3被弯曲为通过第2线圈绕组2B的第1端子部24的下部。于是，在从由图1所示的第2轴线A2的上方进行观察的情况下，连接构件3和第2线圈绕组2B的第1端子部24以重叠的方式被立体交叉配置。

由于构成线圈部件1的第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B由同一种构件形成，所以在从图1的上面向底面方向分别观察各个线圈绕组的情况下，线圈的卷绕方向相同。此外，如上所述，通过连接构件3，沿着第1轴线A1以及第2轴线A2且相对于第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B被配置在相同方向上的第2端子部26彼此被连接。由此，在从一个线圈端面侧(例如从图1的上面向底面方向)观察被并列设置的第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B时，第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B的端子部24，26中的里侧(在从底面侧看上面侧方向的情况下为跟前侧)的端子部彼此被连接构件3连接。此外，如图1所示，在被并列设置的两个线圈绕组2(2A，2B)并列的方向上，以第1线圈绕组2A的第1端子部24以及第2端子部26、第2线圈绕组2B的第1端子部24以及第2端子部26的顺序将其配置。该连接构件3和两个线圈绕组2的第2端子部26分别被螺丝38固定。

由此，被输入到第1线圈绕组2A的第1端子部24的电流依次流过第1线圈构件10、联结部18以及第2线圈构件12，在流至第1线圈绕组2A的第2端子部26之后，通过连接构件3被输入到第2线圈绕组2B的第2端子部26。于是，电流依次流过第2线圈绕组2B的第2线圈构件12、联结部18以及第1线圈构件10，并从第2线圈绕组2B的第1端子24输出。此时，在从图1的上面向底面方向观察各个线圈绕组的电流路径的卷绕方向的情况下，第1线圈绕组2A的卷绕方向和第2线圈绕组2B的卷绕方向不同，因此，贯穿于第1线圈绕组2A的开口14内的磁通的方向与贯穿于第2线圈绕组2B的开口16内的磁通的方向为相反方向。即，由于第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B被并列设置，所以存在着一个磁路，该磁路为贯穿一个线圈的开口并以相反方向贯穿另一方线圈的开口从而环绕一周的磁通的流通路线。由此，线圈部件14具有四匝线圈的作用。

此外，如图1所示，在连接构件3上利用螺钉37以与连接构件3相连的方式安装热传导性构件5。该热传导性构件5由具有电绝缘性和热传导性的材料构成，例如优选使用硅酮薄板等。如以所述，由于热传导性构件5由电绝缘性的材料构成，所以在第1线圈绕组2A、连接构件3以及第2线圈绕组2B上流动的电流不会在热传导性构件5中流动。然而由于热传导性构件5具有热传导性，所以由于电流流过第1线圈绕组2A、连接构件3以及第2线圈绕组2B而产生的热被传导至热传导性构件5。此外，安装热传导性构件5的螺钉37的长度大于热传导性构件5的厚度而突出于背面，在后述的开关电源装置上安装线圈部件1时也被使用。此外，在螺钉37和连接构件3之间设置有绝缘构件37a。这就是为了防止流经连接构件3的电流通过螺钉37而流向其他的装置等而加以设置的绝缘构件。该绝缘构件37a被设置为覆盖螺钉37插入的连接构件3的螺孔内周边。

接着，参照图4～图7说明本实施方式所涉及的线圈部件的其他方式。以下所说明的线圈部件4与上述的线圈部件1的不同之处在于，使绝缘构件相对于线圈绕组2(2A，2B)一体成形。图4是表示本实施方式中其他方式的线圈部件的立体图。图5是从图4的线圈部件的底面侧看到的立体图。图6(a)是说明图4线圈部件的一部分结构的平面图，图6(b)是说明图4线圈部件的一部分结构的底面图。图7(a)是表示图6(a)线圈部件的VIIA-VIIA线上的端面的图，图7(b)是表示图6(a)线圈部件的VIIB-VIIB线上的端面的图。

如图4所示，在线圈部件4上，以分别覆盖两个线圈绕组2(2A，2B)的第1以及第2线圈构件10，12的一部分区域的方式设置作为绝缘材料的树脂部40。具体而言，由树脂部40覆盖与后述的磁性体芯构件相对的第1以及第2线圈构件10，12的最外面的板面、相邻的第1以及第2线圈构件10，12之间、第1以及第2线圈构件10，12的内周边。此外，在本实施方式所示的线圈部件1中，第1以及第2线圈构件10，12的外周边也被树脂部40覆盖。此外，作为被用于树脂部40的绝缘材料，由于例如PBT树脂(Poly Butylene Terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)和PPS树脂(Poly Phenylene Sulfide，聚苯硫醚)等的耐热性、耐化学药品性、难燃性以及尺寸稳定性等特性良好，因此适合使用。

树脂部40覆盖两个线圈绕组2(2A，2B)中除了第1端子部24以及第2端子部26之外的第1以及第2线圈构件10，12的表面。此外，由树脂部40在中央处沿着线圈绕组2的轴线方向形成开口52，54。即线圈部件4与线圈构件10，12同样为中空状。该开口52，54被设置为可以插入例如后述的磁性体芯构件的脚部。

此外，如图5以及图6(b)所示，在底面侧具备突出于由树脂部40构成的外部的凸部50a，50b。这是为了进行与后述的磁性体芯构件之间的定位而设置的。此外，如图7(a)以及图7(b)等所示，树脂部40被构成为填埋第1线圈构件10与第2线圈构件12之间。但是，在线圈绕组2的突出部34，36的表面区域的一部分、第2线圈构件12上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第1线圈构件10的切入部30的区域的一部分、以及第1线圈构件10上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第2线圈构件12的切入部32的区域的一部分上，树脂部40并不覆盖线圈绕组2的表面，而是线圈绕组2露出于外部。以下说明该线圈绕组2的露出区域。

首先，线圈绕组2的突出部34，36，其表面中垂直于开口52，54的中心轴线的面(即图6(a)以及图6(b)中表面34a，34b，36a，36b)露出于外部。而且，突出部34，36的外周边分别被树脂部44，46覆盖。如上所述，通过使突出部34，36的表面一部分区域露出于外部，并从该露出的部分通过例如热传导性的构件而与被设置于外部的热传导性构件电绝缘连接，从而可以进行从线圈绕组2的散热。此外，通过由树脂部44，46分别覆盖突出部34，36的外围，从而可以保持与被配置于线圈部件1周围的其他装置等接触时的绝缘性。此外，如本实施方式那样，通过线圈绕组2的外周边被树脂部40覆盖并且突出部34，36的外周边也被树脂部44，46覆盖，从而在成为并列设置线圈部件4被树脂部40覆盖的两个线圈绕组2的结构的情况下，可以保持线圈部件4的两个线圈绕组2之间的绝缘性。

此外，在线圈部件4中，如上所述，使第2线圈构件12上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第1线圈构件10的切入部30的区域的一部分、第1线圈构件10上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第2线圈构件12的切入部32的区域的一部分露出于外部。具体而言，如图4、图6以及图7所示，切入部30也被与其他内周边相同厚度的树脂部40覆盖。由此，如图7(a)所示，在第2线圈构件12上，与被树脂部40覆盖的切入部30相比，沿着开口52，54的中心轴线而对应于第1线圈构件10的切入部30的区域成为了向内周边内部突出的结构。而且，作为该突出区域(对应于第1线圈构件10的切入部30的第2线圈构件12的区域)的一部分的面43a和其背面43b露出于外部。此外，如图7(a)所示，形成了露出于外部的面43a以及其背面43b的内侧(内周边部分)与第1以及第2线圈构件10，12的其他内周边部分同样被树脂部40覆盖的结构。由此，线圈部件1的开口52，54的内周边全部被树脂部40覆盖。由此，可以保持被插入到开口52，54的磁性体芯构件与线圈绕组2之间的绝缘性。

此外，使第1线圈构件10上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第2线圈构件12的切入部32的区域也形成为相同的形状。即，与上述对应于第1线圈构件10的切入部30的第2线圈构件12的区域相同，如图7(b)所示，与切入部32相比，与对应于第2线圈构件12的切入部32的区域相对应的第1线圈构件10的区域成为了向内周边内侧突出的结构。而且，作为该突出区域的一部分的面41a及其背面41b露出于外部。此外，如图7(b)所示，露出于外部的面41a及其背面41b的内侧(内周部分)成为了与第1以及第2线圈构件10，12的其他内周部分同样被树脂部40覆盖的结构。

此外，在线圈部件4中，被设置于构成线圈绕组2的第1以及第2线圈构件10，12的突出部33，35分别完全露出于外部(即突出部的外周边也未被树脂部40覆盖)。如这些突出部33，35那样，未被树脂部40覆盖而露出于外部的区域，其外周无需被树脂部40覆盖。

如上所述，与该区域被树脂部40覆盖的情况相比，通过设置露出于上述外部的区域(突出部33，35以及突出部34，36的面34a，34b，36a，36b、对应于切入部30，32的区域、即面41a，41b，43a，43b)，可以高效率地将线圈绕组2的热放出至外部。

此外，在上述线圈部件4中，连接构件3以通过第2线圈绕组2B的第1端子部24下部的方式向图4中的图示下方弯曲，并且在连接构件3变得比第1以及第2线圈绕组2A，2B的第2端子部26位于下方的位置上安装有热传导性构件5。由此，如图5所示，能够以延续到覆盖第1以及第2线圈绕组2A，2B底面的树脂部40的边缘部的上部的方式(即，以潜入到树脂部40的下方的方式)，对线圈部件4安装更大表面积的热传导性构件5。为此，可以进一步提高利用该热传导性构件5的传热效果。

上述线圈部件4是利用例如以下的方法制造。首先，准备两个(作为第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B)第1线圈构件10以及第2线圈构件12被连接构件18连接的线圈绕组2。接着，分别将该两个线圈绕组2设置于被形成为树脂部40的形状的模具内作为嵌入部件，通过将树脂注入到模具内进行铸模成形，从而得到树脂部40与第1线圈构件10以及第2线圈构件12周围的一部分一体成形的线圈绕组2。接着，通过将该一体成形有树脂部40的两个线圈绕组2进行并列设置，并且相对于导电性的连接构件3由螺钉38来分别固定线圈绕组2的第2端子部26，再进一步相对于该连接构件3由螺钉37来固定热传导性构件5，从而获得线圈部件4。此外，也可以不用螺钉37进行对热传导性构件5与螺钉37的固定，而是将例如与螺钉37的直径相比直径足够大的开口设置于热传导性构件5上，在将线圈部件4安装于后述的开关电源装置等时，在使用螺钉37相对于开关电源装置固定线圈部件4时，以将热传导性构件5夹持于线圈部件4与开关电源装置之间的状态，使热传导性构件5与线圈部件4相连。此外，在例如热传导性构件5是由具有粘结性的材料形成的情况下，通过使热传导性构件5紧密附着于连接构件3，也可设置为与连接构件3相连。

此外，由于成形时的成形压力(即，将树脂注入到模具内时的压力)，可能存在线圈绕组2发生变形而导致短路的情况。可是，即使在成形时线圈绕组2发生了变形，也难以在一体成形后确认在线圈绕组2中是否发生了短路。为此，在相对于线圈部件4一体成形树脂部40时，从防止由于成形压力而引起的线圈绕组2变形的目的出发，可以利用成形模具机械性固定被设置于第1以及第2线圈构件10，12的突出部34，36、第2线圈构件12上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第1线圈构件10的切入部30的区域的一部分、第1线圈构件10上沿着开口52，54的中心轴线而对应于第2线圈构件12的切入部32的区域的一部分。由此可以抑制成形时发生线圈绕组2的变形。此外，进行机械性固定的区域未被树脂覆盖而成为露出于外部的区域(即，突出部34，36的面34a，34b，36a，36b、作为对应于切入部30，32的区域的面41a，41b，43a，43b)。

上述线圈部件1，4可以制作成进一步具备磁性体芯构件的线圈部件70。线圈部件70可以作为例如后述的开关电源装置的扼流线圈而起作用。以下说明通过在上述线圈部件4上进一步设置磁性体芯构件而构成线圈部件70的方式。图8是本实施方式所涉及的线圈部件70的分解立体图。

如图8所示，线圈部件70具备线圈绕组2(2A，2B)的表面覆盖有树脂部40的线圈部件4以及一对磁性体芯构件8，9。如图8所示，磁性体芯构件8，9被配置为沿着线圈部件4的开口52，54的中心轴线夹持线圈部件4。开口52，54是磁性体芯构件8，9的脚部所贯通的贯通孔。在被一对磁性体芯构件8，9夹持的状态下，第1以及第2端子部24，26与连接有热传导性构件5的连接构件3突出于磁性体芯构件8，9。

磁性体芯构件8，9为将铁素体粉末压粉成形而得到的所谓U型芯体和I型芯体。更为具体而言，磁性体芯构件8由具有长边方向的平板状的基部80、以及在基部80的一个主面上突出设置的两根圆柱状的脚部81、82构成，脚部81与脚部82分离而被连接于基部80。磁性体芯构件9由具有长边方向的平板状的基部90构成。

磁性体芯构件8的脚部81、82被分别插入线圈部件4的开口52、54中。被分别插入开口52、54中的脚部81、82与磁性体芯构件9的基部90接触。

此外，磁性体芯构件8的基部80的一个主面接触于线圈构件4的一个主面(由图4所表示的上面侧)的树脂部40。此外，磁性体芯构件9的基部90的一个主面接触于线圈构件4的另一个主面(图5所表示的底面)的树脂部40。此时，通过被设置于树脂部40的凸部5a，50b分别与在基部90的长边方向上相对的两个侧面相接触，从而抑制了磁性体芯构件9与线圈部件4之间在宽度方向上的位置偏差的发生。此外，被设置于线圈部件4的树脂部40的凸部50a，50b分别沿着基部90的长边方向的外周边被形成为肋条状，然而凸部形状并不限于上述的形状，例如，既可以采用沿着基部90的外周在包括宽度方向的多个位置上设置的方式，也可以采用在基部90上设置凹部且在与它对应的位置上形成凸部，以此来决定线圈部件4与磁性体芯构件9的接触位置的方式。

在具有上述结构的线圈部件70中，在将电流输入到第1线圈绕组2A的第1端子部24并从第2线圈绕组2B的第1端子部24输出的情况下，由于是以使产生于贯通第1线圈绕组2A中心的脚部81内部的磁通的朝向(第1朝向)与产生于贯通第2线圈绕组2B中心的脚部82内部的磁通的朝向(第2朝向)不相同的方式卷绕第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B，所以由在第1以及第2线圈绕组2A，2B中流动的电流形成环绕脚部81，82内部和基部90内部一周的磁路。因此，线圈部件70作为四匝的线圈而起作用。由于该线圈部件70具有上述结构，因此与例如通过在一定方向上层叠线圈而设置四匝的线圈的情况相比，取得了可以实现低背化且散热性能优异的效果。此外，例如在与以八字形(眼镜圈形)连接两个两匝线圈而设置的情况相比，取得了从连接构件3或者被安装于连接构件3的热传导性构件5的散热效果优异的效果。

接着，说明上述线圈部件70被优选使用的开关电源装置。图9是开关电源装置100的电路图。此外，图10是开关电源装置100的立体图。本实施方式的开关电源装置100具有DC-DC转换器的功能，例如，将从储存100V至500V左右电压的高压电池等供给的高压直流输入电压Vin转换为低压直流输出电压Vout，并且向储存12～16V左右电压的低压电池等供电。

如图10所示，该开关电源装置100具有作为开关电源装置100的壳体一部分的底板101，在该底板101上固定有输入平滑电容器(输入滤波器)130、开关电路120、主变压器140、整流电路150、由扼流线圈(线圈部件)70与输出平滑电容器162构成的平滑电路160。底板101的背面利用例如水冷·空冷等被冷却。即，底板101具备作为散热器的功能。

更为具体而言，该开关电源装置100具备：在初级高压线121与初级低压线122之间设置的开关电路120以及输入平滑电容器130、具有初级以及次级变压器线圈部141、142的主变压器140、与次级变压器线圈部142连接的整流电路150、以及与整流电路150连接的平滑电路160。

开关电路120采用由开关元件S1～S4构成的全桥式电路结构。开关电路120根据例如由驱动电路(图中未示)供给的驱动信号而将被外加在输入端子T1、T2间的直流输入电压Vin转换为输入交流电压。

输入平滑电容器130使从输入端子T1、T2输入的直流输入电压Vin变得平滑。主变压器140改变在开关电路120中生成的输入交流电压，并将输出交流电压输出。根据变压比适当设定初级以及次级变压器线圈部141、142的匝数比。此处，初级变压器线圈部141的匝数比次级变压器线圈部142的匝数多。次级变压器线圈部142是中心抽头式，通过连接部C以及输出线LO被引导至输出端子T3。

整流电路150是由整流二极管151A、151B构成的单相全波整流型整流电路。各个整流二极管151A、151B的阴极与次级变压器线圈部142连接，而阳极与接地线LG连接并被引导至输出端子T4。这样，整流电路150对来自主变压器140的输出交流电压的各半个单波期间进行单独整流，然后生成直流电压。

平滑电路160包括扼流圈(线圈部件)70与输出平滑电容器162。扼流圈70被插入配置在输出线LO中。输出平滑电容器162在输出线LO中连接于扼流圈70与接地线LG之间。这样，平滑电路160使在整流电路150中被整流的直流电压变得平滑，然后生成直流输出电压Vout，从输出端子T3、T4向低压电池等供给该直流输出电压Vout。

在此，如图10所示，扼流线圈(线圈部件)70在被装载于开关电源装置100的底板101上时，包含于线圈部件70的热传导性构件5是以与底板101相连的方式由螺钉37以及螺丝39固定。由此，与包含于扼流线圈70的第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B电连接的连接构件3通过热传导性构件5而由螺钉37被连接于底板101(开关电源装置100的壳体)。由此，在电流在扼流线圈70中流动时，在第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B上所产生的热从连接构件3通过热传导性构件5向作为散热器的底板101传导。因此，与未通过热传导性构件5与底板101连接的情况相比较，可以进一步提高线圈绕组2(2A，2B)上所产生的热的散热性。

在如以上所述被构成的开关电源装置100中，从输入端子T1，T2提供的直流输入电压Vin被切换而产生输入交流电压，并被提供给主变压器140的初级变压器线圈部141。然后，所产生的输入交流电压被变压并从次级变压器线圈部142作为输出交流电压被输出。于是，该输出交流电压在被整流电路150整流的同时被平滑电路160平滑化，作为直流输出电压Vout从输出端子T3，T4被输出。此外，在开关电源装置100中使用线圈部件4的部件并不局限于由上述实施方式所表示的扼流线圈部件70。即，线圈部件4也适用于主变压器140。

如以上所述，利用本实施方式所涉及的线圈部件4，由于对电连接第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B的连接构件3连接具有电绝缘性而且具有热传导性的热传导性构件5，所以能够有效地从热传导性构件5对在第1以及第2线圈绕组2A，2B上所产生的热进行散热。

此外，如上述线圈部件4那样，通过由树脂部40覆盖第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B的周围以及内周边，可以实现与夹持线圈部件4的磁性体芯构件8，9的绝缘以及相邻的线圈构件10，12之间的绝缘。而且，在如线圈部件4那样由树脂部40覆盖第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B的周围的情况下，限制了从第1线圈绕组2A以及第2线圈绕组2B的表面的散热。因此，与不设置热传导性构件5的情况相比，如本实施方式那样对连接构件3连接热传导性构件5，散热效果更为显著。

此外，通过将上述的线圈部件1用于开关电源装置100，由于在第1以及第2线圈绕组2A，2B上所产生的热从连接构件3通过热传导性构件5向构成开关电源装置100壳体的底板101而传导，所以能够更加有效地散热。此外，即使是在将该线圈部件4使用于主变压器140的情况下，同样也能够获得使用了可以有效地从线圈绕组2进行散热的线圈部件1的变压器。

以上说明了本发明的实施方式，但是本发明并不局限于上述的实施方式，可以实行各种各样的变更。

例如，在上述实施方式中，作为线圈部件4，说明了通过由树脂部40覆盖被并列设置的两个线圈绕组2(2A，2B)的表面从而实现在与磁性体芯构件相对的最外面的线圈构件(第1以及第2线圈构件10，12)的板面上、相邻的第1以及第2线圈构件10，12之间、以及第1以及第2线圈构件10，12的内周边上的绝缘的结构，然而该绝缘的实现也可以不是取决于由树脂部40进行覆盖的结构。例如，也可以采用为了实现上述部位上的绝缘而对线圈部件1安装套管等零部件的方式。

此外，虽然说明了第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B是由相同形状的构件(线圈绕组2)形成的结构，然而也可以是互不相同的形状。此外，有关线圈的绕组数，在第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B之间也可以有所不同。即，各线圈绕组2(2A，2B)的线圈构件的数目只要为1以上即可。此外，虽然说明了第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B的第2端子部26分别是通过连接构件3和螺丝38连接的结构，然而连接构件3和线圈绕组2(2A，2B)也可以通过例如铆钉而固定。此外，连接构件3也可以通过熔接而被连接于线圈绕组2(2A，2B)的双方或者一方。此外，线圈绕组2(2A，2B)的任意一方和连接构件3也可以在一体化的状态下通过例如冲切加工而成形。

此外，在上述实施方式中，虽然说明了第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B被并列设置于平面上的结构，然而第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B也可以例如具有高低差而并列设置。在此情况下，连接第1线圈绕组2A和第2线圈绕组2B的端子部的连接构件3可以根据上述实施方式的方式适当改变而使用。

此外，虽然说明了在线圈部件1中热传导性构件5被连接于连接构件3的结构，然而也可以是线圈部件1的热传导性构件5被设置于与连接构件3不同的位置的结构。例如，也可以采用对露出于线圈绕组2(2A，2B)外部的部分安装热传导性构件的结构。

此外，被设置于第1线圈构件10以及第2线圈构件12的突出部34，36的位置可以适当变更。此外，也可以变更突出部34，36的数目。

此外，在上述实施方式中，虽然说明了突出部34，36的外周边分别被树脂部44，46覆盖而突出部34，36的一部分表面露出的方式，然而该树脂部44，46是为了保持与其它装置等相接触时的绝缘性而被设置的，并不是必须构件。即也可以采用并不局限于突出部34，36表面的一部分区域露出，也可以像突出部33，35那样露出所有的表面。

此外，一对磁性体芯构件8，9的形状并不局限于如上述实施方式所示的一个磁性体芯构件8具备脚部81，82的所谓的UI型的形状。也可以是例如磁性体芯构件8，9的双方具备脚部的所谓的UU型的形状或者不具备脚部81，82的空心芯体。

此外，开关电源装置的结构并不局限于图9，10。即，本实施方式所涉及的线圈部件1也可以被优选用于例如变频器等。

Claims (8)

1.一种线圈部件，其特征在于，

具备：

卷绕于第1轴线的周围且中央具有开口的第1线圈绕组；

卷绕于平行于所述第1轴线的第2轴线的周围而与所述第1线圈绕组并列设置、且在中央具有开口的第2线圈绕组；

电连接所述第1线圈绕组的一个端部与所述第2线圈绕组的一个端部的连接构件；以及

以与所述连接构件相连的方式设置且具有电绝缘性的热传导性构件，

所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组被分别卷绕，使得由流过所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的电流产生磁通，所述磁通贯穿于所述第1线圈绕组的所述开口内并进一步在与贯穿于所述第1线圈绕组的所述开口内的方向相反的方向上贯穿于所述第2线圈绕组的所述开口内。

2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

在从一个线圈端面侧观察时，所述连接构件连接所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的端部当中的同一侧的端部彼此。

3.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组是由相同形状的构件构成的。

4.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组分别是使有端环状的板状线圈构件多个联结而构成的。

5.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

具备夹持所述第1线圈绕组以及所述第2线圈绕组的一对磁性体芯构件。

6.一种变压器，其特征在于，

具备权利要求1所述的线圈部件。

7.一种开关电源装置，其特征在于，

具备权利要求1所述的线圈部件。

8.权利要求7所述的开关电源装置，其特征在于，

所述连接构件被所述热传导性构件连接于所述开关电源装置的壳体上。

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