JP2023002288A - コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大電流化を図りつつ小型化を実現することができるコイル装置を提供すること。【解決手段】第１ワイヤ１２の第１端１２ａは、第１端子電極６０の第１継線部６３ａに接続してあり、第２ワイヤ１４の第１端１４ａは、第１端子電極６０の第２継線部６３ｂに接続してあり、第１ワイヤ１２の第２端１２ｂは、第２端子電極７０の第１継線部７３ａに接続してあり、第２ワイヤ１４の第２端１４ｂは、第２端子電極７０の第２継線部７３ｂで接続してある。第１端子電極６０の第１継線部６３ａと第２継線部６３ｂとは、相互に離れた位置に配置してあり、第２端子電極の前７０記第１継線部７３ａと第２継線部７３ｂとは、相互に離れた位置に配置してある。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、たとえばＤＣ－ＤＣコンバータなどに用いられるパワーインダクタなどのコイル装置に関する。

インダクタとして、コアの巻芯にワイヤを巻回したコイルが用いられている（特許文献１）。特許文献１に記載の巻芯部が実装面に対して垂直になる縦型のコイル装置では、鍔部の側面において、レーザ溶接により端子電極とワイヤとの継線することが可能である。そのため、特許文献１のコイル装置には、横型のコイル装置と比べて、強固で確実なワイヤの継線処理が可能という利点がある。

近年の電子機器の大電流化により、コイル装置も大電流化が求められるようになっている。ところが従来のコイル装置では、大電流化に対応させるために、太く抵抗の低いワイヤを用いる場合に、太いワイヤのリード端が曲がりにくくなり、継線のための作業が煩雑になると共に、コイル装置が大型化してしまうという課題を有する。

特開２０１６－１３４５９０号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、大電流化を図りつつ小型化を実現することができるコイル装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
巻芯部および鍔部を持つ磁性コアと、
前記巻芯部に巻回してある第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
前記鍔部に相互に絶縁されて取り付けてある第１端子電極および第２端子電極と、を有するコイル装置であって、
前記第１ワイヤの第１端は、前記第１端子電極の第１継線部に接続してあり、
前記第２ワイヤの第１端は、前記第１端子電極の第２継線部に接続してあり、
前記第１ワイヤの第２端は、前記第２端子電極の第１継線部に接続してあり、
前記第２ワイヤの第２端は、前記第２端子電極の第２継線部で接続してあり、
前記第１端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、相互に離れた位置に配置してあり、
前記第２端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、相互に離れた位置に配置してある。

本発明のコイル装置では、第１端子電極と第２端子電極との間の電流が、少なくとも第１ワイヤから成るコイルと、第２ワイヤから成るコイルとに分かれて流れる。そのため、１つの第１ワイヤまたは第２ワイヤに流れる電流を減らすことができると同時に、第１端子電極と第２端子電極との間に流れるトータルの電流を大きくすることができる。そのため、太いワイヤを用いなくても大電流化に対応することができるコイル装置を実現することができる。

また、太いワイヤを用いる必要がないため、ワイヤのリード端（第１端または第２端／以下同様）が曲げやすくなり、継線作業が容易になり、継線部におけるワイヤのリード端と端子電極との接合強度の信頼性も向上する。さらに、太いワイヤを用いる必要がないため、それに合わせて磁性コアの鍔部の厚みも厚くする必要がなくなり、この点でも、コイル装置の小型化を図ることが可能になる。

さらに、各端子電極の第１継線部と第２継線部とは、相互に離れた位置に配置してあるため、各継線部におけるワイヤのリード端と端子電極とを、たとえばレーザ溶接などによりそれぞれ別々に接続する作業が容易になる。また、いずれかの継線部における接続作業の熱的影響などが他の継線部に悪影響を与えにくくなり、これらの継線部における接続信頼性が向上する。

好ましくは、前記第１端子電極の前記第１継線部および前記第２継線部は、前記鍔部の一方の側面に沿って相互に反対側に配置してある。また好ましくは、前記第２端子電極の前記第１継線部および前記第２継線部は、前記鍔部の他方の側面に沿って相互に反対側に配置してある。

このように構成することで、各端子電極の第１継線部と第２継線部とは、相互に離れた位置に配置し易くなる。そのため、各継線部におけるワイヤのリード端と端子電極とを、たとえばレーザ溶接などによりそれぞれ別々に接続する作業が容易になる。また、いずれかの継線部における接続作業の熱的影響などが他の継線部に悪影響を与えにくくなり、これらの継線部における接続信頼性が向上する。また、継線部は、鍔部の側面に配置され、実装面側となる鍔部の外側端面に配置されないため、コイル装置の低背化も実現することができる。

好ましくは、前記第１端子電極の前記第１継線部と、前記第２端子電極の前記第１継線部とは、前記巻芯部を挟んで対角の位置に配置してある。また好ましくは、前記第１端子電極の前記第２継線部と、前記第２端子電極の前記第２継線部とは、前記巻芯部を挟んで対角の位置に配置してある。

このように構成することで、第１ワイヤの第１端が接続してある第１端子電極の第１継線部から、第１ワイヤの第２端が接続してある第２端子電極の第１継線部までの長さを、第２ワイヤの対応する長さに略同一にし易くなる。第２ワイヤの対応する長さとは、第２ワイヤの第１端が接続してある第１端子電極の第２継線部から、第２ワイヤの第２端が接続してある第２端子電極の第２継線部までの長さである。これらの長さを略同一にすることで、第１ワイヤから成るコイルに流れる電流と第２ワイヤからなるコイルに流れる電流とを略同一にし易くなる。そのため、コイル装置に流れる電流の最大化を図りやすくなる。

好ましくは、前記第１端子電極は、前記鍔部の外側端面に取り付けられる第１取付片を有する。また好ましくは、前記第２端子電極は、前記鍔部の外側端面に取り付けられる第２取付片を有する。これらの取付片を磁性コアの外側端面に接着剤などで取り付けることで、第１端子電極および第２端子電極を、それぞれ鍔部に取り付けやすくなる。

好ましくは、前記第１端子電極は、前記第１継線部および前記第２継線部がそれぞれ形成される継線用立上片をさらに有し、これらの継線用立上片は、前記第１取付片の相互に反対側の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられていてもよい。また、好ましくは、前記第２端子電極は、前記第１継線部および前記第２継線部がそれぞれ形成される継線用立上片をさらに有し、これらの継線用立上片は、前記第２取付片の相互に反対側の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられている。

継線用立上片には、ワイヤのリード端を挟み込み仮止めするための把持片が具備してあってもよく、継線用立上片にワイヤのリード端を接触させてレーザ溶接することなどにより継線部が形成される。

好ましくは、前記継線用立上片が形成してある前記鍔部の側面には、切り欠きが形成してある。継線用立上片を切り欠きの内部に入り込ませることで、継線部は、切り欠き部の内部に収まり、継線部が鍔部の外側に突出することを防止することができる。その結果、コイル装置の小型化に寄与すると共に、継線部が他の部品に衝突するおそれが少なくなり、継線部の接続信頼性が向上する。

好ましくは、前記鍔部の外側端面には凹部が形成してあり、前記第１端子電極または前記第２端子電極は、前記凹部に緩く入り込む内側立上片を有する。

このように構成することで、コイル装置を回路基板などに実装する際に、ハンダなどの接続部材が、凹部の内部にも入り込み、内側立上片の外面にもフィレットが形成され、回路基板と端子電極との接合強度が向上する。

端子電極は、たとえば金属端子で構成され、その主要部分である取付片が、鍔部の外側端面に接着されることができる。しかも、端子電極の内側立上片は、凹部に緩く入り込むのみであり、凹部の壁面と内側立上片は嵌合していない。そのため、たとえば－４０から１５０°Ｃなどの厳しい温度変化の環境にコイル装置が曝されたとしても、端子電極に作用する熱応力が磁性コアの鍔部に作用しにくく、磁性コアにクラックなどを発生させるおそれが少ない。また、厳しい温度環境下でも、コイル装置と回路基板との接合強度の劣化が少ない。

好ましくは、前記凹部の底壁に繋がる側壁と、前記凹部に入り込む前記内側立上片の先端との間には、所定間隔の空隙が形成してある。このように構成することで、厳しい温度変化の環境にコイル装置が曝されたとしても、端子電極に作用する熱応力が磁性コアの鍔部に作用しにくく、磁性コアにクラックなどを発生させるおそれが少ない。また、厳しい温度環境下でも、コイル装置と回路基板との接合強度の劣化が少ない。

好ましくは、前記第１端子電極または前記第２端子電極は、前記第１取付片または前記第２取付片の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられている外側立上片をさらに有する。外側立上片の外側面には、ハンダなどの接続部材のフィレットが形成されやすい。そのため、端子電極と回路基板などとの接合強度が、さらに向上する。

前記第１取付片または前記第２取付片は、前記第１継線部および前記第２継線部にそれぞれ接続してある一対の分離取付片を有してもよく、これらの分離取付片は、前記外側立上片で接続してあってもよい。また、前記第１端子電極または前記第２端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、前記第１取付片または前記第２取付片で接続してあってもよい。

図１Ａは本発明の一実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図１Ｂは図１Ａに示すコイル装置の正面図である。 図１Ｃは図１Ａに示すコイル装置の右側面図（左側面図は右側面図と対称）である。 図１Ｄは図１Ａに示すコイル装置の平面図である。 図１Ｅは図１Ａに示すコイル装置の底面側から見た斜視図である。 図２Ａは図１Ａに示すIIＡ－IIＡ線に沿う概略断面図である。 図２Ｂは図１Ａに示すIIＢ－IIＢ線に沿う概略断面図であり、コイル部と外装樹脂の図示は省略してある。 図３Ａは図１Ａに示すドラムコアと端子電極とを分解して示す斜視図である。 図３Ｂは本願発明の他の実施形態に係るドラムコアと端子電極とを分解して示す斜視図である。 図４は図２Ａに示すコイル部のみの斜視図である。 図５Ａは図１Ｅに示すドラムコアのみの底面側から見た斜視図である。 図５Ｂは本発明の他の実施形態に係るコイル装置で用いられるドラムコアのみの底面側から見た斜視図である。 図５Ｂは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置で用いられるドラムコアのみの底面側から見た斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１Ａ～図１Ｅに示す本発明の一実施形態に係るコイル装置２は、たとえばＤＣ－ＤＣコンバータなどの部品として用いられ、特に好ましくは、パワーインダクタなどとして用いられる。

このコイル装置２は、磁性コアとしてのドラムコア２０を有する。ドラムコア２０を構成する磁性材料としては、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。図２Ａに示すように、ドラムコア２０は、コイル部１０を構成する２本のワイヤ（第１ワイヤ１２および第２ワイヤ１４）が、コア２０の巻軸方向に沿って巻回してある巻芯部３０を有する。

ワイヤ１２および１４が巻回してある巻芯部３０の周囲は、外装樹脂１５で覆われていることが好ましい。外装樹脂１５で覆われることにより、コイル部１０を有効に保護することができると共に、ショート不良なども抑制することができる。また、外装樹脂１５は、磁性体含有樹脂で構成してあってもよい。このように構成することで、磁性体含有の外装樹脂１５が、磁場の通り道となり、コイル装置２の磁気特性が向上する。外装樹脂１５に含まれる磁性体としては、特に限定されないが、コア２０を構成する磁性体粉と同様な磁性体粉、あるいはその他の磁性体粉が例示される。

ワイヤ１２および１４としては、特に限定されず、たとえば銅などで構成される平角線、丸線、撚り線、リッツ線、編組線などの導電性芯線、あるいはこれらの導電性芯線を絶縁被覆してあるワイヤなどを用いることができる。具体的には、ＡＩＷ（ポリイミドワイヤ）、ＵＥＷ（ポリウレタンワイヤ）、ＵＥＷ、ＵＳＴＣなどの公知の巻線を用いることができる。ワイヤ１２の線径は、特に限定されず、たとえば０．１～０．５ｍｍである。二本のワイヤ１２および１４の線径および材質などは、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。

巻芯部３０の巻軸方向（Ｚ軸方向）の両端部には、それぞれ第１鍔部４０および第２鍔部５０が一体的に形成してある。これらの第１鍔部４０および第２鍔部５０は、巻芯部３０に対して、Ｘ－Ｙ軸平面に突出している。なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、Ｚ軸は、巻軸の軸方向に一致している。

巻芯部３０の横断面（Ｘ－Ｙ軸平面の断面）は、特に限定されず、正方形断面、長方形断面、円形断面、あるいは、その他の断面形状であっても良いが、本実施形態では、略円形状となっている。

図２Ａに示すように、第２鍔部５０は、巻軸方向（Ｚ軸方向）の外側端面５２と、その反対側に位置する巻軸方向の内面５３とを有する。内面５３には、コイル部１０のＺ軸方向上端が位置するようになっている。また、第１鍔部４０は、巻軸方向の外側端面４２と、その反対側に位置する巻軸方向の内面４３とを有する。巻軸方向の内面４３に、コイル部１０のＺ軸方向下端が位置するようになっている。なお、ワイヤ１２および１４の巻き層数は、特に限定されず、また、ワイヤ１２および１４の巻き方も特に限定されない。

第２鍔部５０の具体的な形状は、特に限定されないが、本実施形態では、図１Ｄに示すように、Ｙ軸に方向で相互に向き合う側面５０ａ，５０ａと、Ｘ軸方向で相互に向き合う側面５０ｂ，５０ｂとを有し、Ｚ軸方向から見て全体として四角形状を有する。そして、第２鍔部５０の側面５０ａ，５０ａの仮想両側延長面と側面５０ｂ，５０ｂの仮想両側延長面とが交わる４つの角部に、それぞれ面取り部５４が形成してある。面取り部５４は、図３Ａに示すドラムコア２０の成形時に、第１鍔部４０、第２鍔部５０および巻芯部３０と共に一体に形成されるが、一体成形後に、切削加工または研磨加工などにより形成されても良い。

また、第１鍔部４０の具体的な形状も、特に限定されないが、本実施形態では、図５Ａに示すように、Ｙ軸に方向で相互に向き合う側面４０ａ，４０ａと、Ｘ軸方向で相互に向き合う側面４０ｂ，４０ｂとを有し、Ｚ軸方向から見て全体として四角形状を有する。そして、第１鍔部５０の側面４０ａ，４０ａの仮想両側延長面と側面４０ｂ，４０ｂの仮想両側延長面とが交わる４つの角部に、それぞれ切り欠き４４が形成してある。切り欠き４４は、ドラムコア２０の成形時に、第１鍔部４０、第２鍔部５０および巻芯部３０と共に一体に形成されるが、一体成形後に、切削加工または研磨加工などにより形成されても良い。

本実施形態では、図５Ａにも示すように、第１鍔部４０の側面４０ａ，４０ａが、それぞれ第２鍔部５０の側面５０ａ，５０ａと略面一となるように同一仮想平面（Ｘ－Ｚ平面）上に位置するようになっている。また、第１鍔部４０の側面４０ｂ，４０ｂが、それぞれ第２鍔部５０の側面５０ｂ，５０ｂと略面一となるように同一仮想平面（Ｙ－Ｚ平面）上に位置するようになっている。

しかも本実施形態では、第１鍔部４０の各切り欠き４４のサイズが、第２鍔部５０の各面取り部５４のサイズよりも大きく、図１Ｄに示すように、Ｚ軸の上側から第２鍔部５０の外側端面５２を見る場合には、Ｚ軸の下側に位置する第１鍔部４０の外形は、見えなくなるようになっている。ただし、第２鍔部５０の面取り部５４に対応する部分に、図１Ａに示す継線部６３および７３の一部が見えることになる。

すなわち、本実施形態では、第２鍔部５０の外形サイズと、第１鍔部４０の外形サイズとは、ほとんど同じであるが、第１鍔部４０には、面取り部５４よりも大きな切り欠き４４があるために、同じ厚みであれば、これらの体積は異なることになる。第２鍔部５０の体積と第１鍔部４０の体積とを略同じにするために、第１鍔部４０のＺ軸厚みを、第２鍔部５０のＺ軸厚みよりも大きくしてもよい。

図５Ａに示すように、第１鍔部４０の外側端面４２には、４つの独立凹部４６が、外側端面４２の中心に可能な限り近い位置に、Ｘ軸およびＹ軸方向に、それぞれ所定間隔で二つずつ配置してある。各独立凹部４６は、Ｙ軸方向に沿って長く形成してあり、Ｘ軸またはＹ軸に沿って隣り合う独立凹部４６の間隔は、図３Ａに示すＸ軸に沿って隣り合う端子電極（第１端子電極６０および第２端子電極７０）の絶縁が確保されるサイズに決定される。

本実施形態では、図３Ａに示すように、第１鍔部４０の巻軸方向の外側端面４２には、一対の端子電極６０，７０が装着される。端子電極６０，７０は、その詳細については後述するが、それらは、たとえばタフピッチ鋼、リン青銅、黄銅、鉄、ニッケルなどの導電性金属板で構成してある。

端子電極６０および端子電極７０は、それぞれＸ軸およびＹ軸を含む平面に略平行な平面を持つ板状の取付片６１，７１を有する。これらの取付片６１，７１は、図１Ｅに示すように、第１鍔部４０の巻軸方向の外側端面４２に対して接着剤などにより接着される。取付片が接着される第１鍔部４０の外側端面４２には、取付片６１，７１の形に合わせた端子取付溝が形成してあっても良い。

端子取付溝の溝深さは、取付片の各厚みよりも小さくしてあることが好ましく、取付片６１，７１の底面が、巻軸方向の外側端面４２よりも突き出ていることが好ましい。このようにすることで、コイル装置２の取付部６１，７１を、図２Ｂに示す回路基板８０などの配線パターン８２にハンダ８４などの接続部材で接続する際の実装作業が容易になる。

図３Ａに示すように、取付片６１のＹ軸方向の両端で、Ｘ軸方向の外側近くには、それぞれ第１継線用立上片６２ａおよび第２継線用立上片６２ｂがＺ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。また、取付片７１のＹ軸方向の両端で、Ｘ軸方向の外側近くには、それぞれ第１継線用立上片７２ａおよび第２継線用立上片７２ｂがＺ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。

第１継線用立上片６２ａと第１継線用立上片７２ａとは、巻芯部３０を挟んで、第１鍔部４０の対角の位置に配置してある。また同様に、第２継線用立上片６２ｂと第２継線用立上片７２ｂとは、巻芯部３０を挟んで、第１鍔部４０の対角の位置に配置してある。

これらの継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂは、第１鍔部４０の各切り欠き４４の切り欠き側面４０ｃにそれぞれ接触可能になっている。切り欠き側面４０ｃは、側面４０ａから切り欠き４４の内側にＹ軸に沿って引き込まれた面であり、側面４０ａと略平行な面である。

各継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂの先端部は、折り返すように折り曲げてあり、それぞれ把持片６２ａ１，６２ｂ１，７２ａ１，７２ｂ１を形成している。把持片６２ａ１と継線用立上片６２ａの間に、図４に示す第１ワイヤ１２の第１リード部（第１端）１２ａが挟まれて接合され、図１Ａに示す第１継線部６３ａが形成される。第１継線部６３ａでは、第１リード部１２ａと、第１端子電極６０の立上片６２ａとが電気的に接続される。

また、図３Ａに示す把持片６２ｂ１と継線用立上片６２ｂの間に、図４に示す第２ワイヤ１４の第１リード部（第１端）１４ａが挟まれて接合され、図１Ｄに示す第２継線部６３ｂが形成される。第２継線部６３ｂでは、第１リード部１４ａと、第１端子電極６０の立上片６２ｂとが電気的に接続される。

また、図３Ａに示す把持片７２ａ１と継線用立上片７２ａの間に、図４に示す第１ワイヤ１２の第２リード部（第２端）１２ｂが挟まれて接合され、図１Ｄに示す第１継線部７３ａが形成される。第１継線部７３ａでは、第２リード部１２ｂと、第２端子電極７０の立上片７２ａとが電気的に接続される。

さらに、図３Ａに示す把持片７２ｂ１と継線用立上片７２ｂの間に、図４に示す第２ワイヤ１４の第２リード部（第２端）１４ｂが挟まれて接合され、図１Ｄに示す第２継線部７３ｂが形成される。第２継線部７３ｂでは、第２リード部１２ｂと、第２端子電極７０の立上片７２ｂとが電気的に接続される。

それぞれの継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂは、好ましくはレーザ溶接により形成される。溶接のためのレーザ光は、たとえばＺ軸に沿って鍔部４０の下方から照射され、リード部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂの先端部を、それぞれ継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂにレーザ溶接して継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを形成する。

図４に示すリード部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂのそれぞれが取り付けられる継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂは、図５Ａに示す第１鍔部４０の各切り欠き４４の内部に配置される。しかも、図１Ｄに示すように、継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂが形成される継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂの一部は、第２鍔部５０の面取り部５４ｋの外側に配置される。そのため、Ｚ軸に沿って鍔部４０の下方から照射されるレーザ光は、いずれの鍔部４０，５０にも照射されずに、継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを形成することができる。

図３Ａに示すように、取付部６１および７１のＸ軸方向の外側端には、それぞれ一対の外側立上片６４ａ，６４ｂと一対の外側立上片７４ａ，７４ｂがＺ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。それぞれの外側立上片６４ａ，６４ｂ，７４ａ，７４ｂの立上げ高さは、継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂの立上げ高さと同様である。

また、取付部６１および７１のＸ軸方向の内側端には、それぞれ一対の内側立上片６６ａ，６６ｂと一対の内側立上片７６ａ，７６ｂがＺ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。内側立上片６６ａ，６６ｂ，７７ａ，７７ｂの立上げ高さは、外側立上片６４ａ，６４ｂ，７４ａ，７４ｂの立上げ高さよりも小さい。

また、取付部６１，７１に対する外側立上片６４ａ，６４ｂ，７４ａ，７４ｂの立上げ角度は、継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂと同様に、約９０度であることが好ましいが、内側立上片６６ａ，６６ｂ，７７ａ，７７ｂの立上げ角度は、９０度よりも大きいことが好ましく、図２Ｂに示すように、好ましくは９５～１６０度、さらに好ましくは１００～１５０度である。

図２Ｂに示すように、外側立上片６４ｂ，７４ａ（６４ａ，７４ｂも同様）は、好ましくは、第１鍔部４０の側面４０ｂにそれぞれ接触して、第１鍔部４０の外側端面４２に対して、各端子電極６０のＸ軸方向の位置決めがなされることが好ましい。また、図１Ｅに示すように、継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂは、それぞれ第１鍔部４０の切り欠き４４の内部で、切り欠き側面４０ｃに接触していることが好ましい。第１鍔部４０の外側端面４２に対して、各端子電極６０，７０のＹ軸方向の位置決めがなされるからである。

図２Ｂに示すように、各内側立上片６６ａ，６６ｂ，７７ａ，７７ｂは、第１鍔部４０の外側端面に形成してある各独立凹部４６の内部に緩く入り込むようになっている。すなわち、各内側立上片６６ａ，６６ｂ，７７ａ，７７ｂは、Ｘ軸に沿って、各独立凹部４６の内側壁面に対して所定間隔（所定隙間）ｔ１で離れていることが好ましく、また、独立凹部４６の外側壁面に対して所定間隔（所定隙間）ｔ２で離れていることが好ましい。さらに、各独立凹部４６の底壁面に対しても、各内側立上片６６，７６の先端が接触しないようになっていることが好ましい。

特に限定されないが、所定間隔ｔ１は、各内側立上片６６，７６の板厚の１．５～５倍程度が好ましい。また、所定間隔ｔ２は、各内側立上片６６，７６の板厚の０．１～３倍程度が好ましい。また、図５Ａに示す各独立凹部４６のＹ軸方向幅は、図３Ａに示す内側立上片６６ａ，６６ｂ，７７ａ，７７ｂのＹ軸方向幅よりも大きく、好ましくは、１．１～１．５倍程度である。

なお、本願明細書において、「外側」とは、コイル装置２の中心から遠ざかる方向に位置する側を意味し、「内側」は、コイル装置２の中心に近い側を意味する。

次に、図１Ａ～図５Ａに示すコイル装置２の製造方法について説明する。まず、図３Ａおよび図５Ａに示すドラムコア２０を成形する。ドラムコア２０の成形方法は、特に限定されないが、圧縮成形、ＣＩＭ（セラミックインジェクションモールディング）成形、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールディング）成形などが考えられる。成形後に焼成されて焼結体となる。

次に、ドラムコア２０の第１鍔部４０における外側端面４２に、端子電極６０，７０を取り付ける。端子電極６０を外側端面４２に取り付けて固定する際には、取付片６１，７１と外側端面４２との間にのみ接着剤を介在させる。そして、接着剤が各独立凹部４６の内部に入り込まないように注意すると共に、第１鍔部４０の外側の側面４０ａ，４０ｂ，４０ｃの方にはみ出さないように注意することが好ましい。

なお、各端子電極６０，７０は、一枚の金属板（たとえば銅板）を打ち抜き成形および折り曲げ加工することで容易に成形が可能である。各端子電極６０，７０をドラムコアに取り付けた後、またはその前に、図５に示すドラムコア２０の巻芯部３０に、図４に示すワイヤ１２および１４を巻回してコイル部１０を形成する。巻芯部３０へのワイヤ１２および１４の巻回に際しては、ワイヤ１２とワイヤ１４とを別々に巻いてもよいが、ワイヤ１２とワイヤ１４とを同じ方向に同時に巻いてもよい。

巻芯部３０にコイル部１０を形成した状態で、コイル部１０を構成するワイヤ１２（１４）のそれぞれの両端であるリード部１２ａ，１２ｂ（１４ａ，１４ｂ）は、端子電極６０の継線用立上片６２ａ，７２ａ（６２ｂ，７２ｂ）と把持片６２ａ１，７２ａ１（６２ｂ１，７２ｂ１）との間に位置させて仮止めする。その状態で、レーザ溶接を行う。

前述したように、Ｚ軸に沿って鍔部４０の下方から照射されるレーザ光は、いずれの鍔部４０，５０にも照射されずに、継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを形成することができる。また、レーザ溶接（１０００°Ｃ以上の温度）などのように、半田フィレットを形成するための温度（２３０～２８０°Ｃ）よりも高い温度で、巻線用ワイヤ１２（１４）のリード部１２ａ，１２ｂ（１４ａ，１４ｂ）と端子電極６０（７０）との接続を行っている。そのため、強固で確実なワイヤ１２（１４）の継線処理が可能である。

本実施形態に係るコイル装置２では、磁性コアとしてのドラムコア２０の第１鍔部４０の外側端面４２には、図１Ｅに示すように、２つの端子電極６０，７０が取り付けられる。そのため、本実施形態のコイル装置２の巻芯部３０には、少なくとも２つのワイヤ１２，１４を巻回し、ワイヤ１２の両端の各リード部１２ａ，１２ｂを、２つの端子電極６０，７０のそれぞれに接続している。また、ワイヤ１４の両端の各リード部１４ａ，１４ｂを、２つの端子電極６０，７０のそれぞれに接続している。

したがって、本実施形態のコイル装置２では、第１端子電極６０と第２端子電極７０との間の電流が、少なくとも第１ワイヤ１２から成るコイルと、第２ワイヤ１４から成るコイルとに分かれて流れる。そのため、１つの第１ワイヤ１２または第２ワイヤ１４に流れる電流を減らすことができると同時に、第１端子電極６０と第２端子電極７０との間に流れるトータルの電流を大きくすることができる。そのため、太いワイヤを用いなくても大電流化に対応することができるコイル装置２を実現することができる。

また、太いワイヤを用いる必要がないため、ワイヤ１２，１４のリード部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂが曲げやすくなり、継線作業が容易になり、継線部におけるワイヤ１２，１４と端子電極６０，７０との接合強度の信頼性も向上する。さらに、太いワイヤを用いる必要がないため、それに合わせて磁性コア２０の鍔部４０，５０の厚みも厚くする必要がなくなり、この点でも、コイル装置２の小型化を図ることが可能になる。

さらに、各端子電極６０，７０の第１継線部６３ａ，７３ａと第２継線部６３ｂ，７３ｂとは、相互に離れた位置に配置してあるため、各継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂにおけるワイヤ１２，１４と端子電極６０，７０とを、たとえばレーザ溶接などによりそれぞれ別々に接続する作業が容易になる。また、いずれかの継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂにおける接続作業の熱的影響などが他の継線部に悪影響を与えにくくなり、これらの継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂにおける接続信頼性が向上する。

また、本実施形態のコイル装置２では、ドラムコア２０の第１鍔部４０の外側端４２面には４つの独立凹部４６が形成してあり、それぞれの端子電極６０，７０の内側立上片６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂは、各凹部４６に緩く入り込むことになる。そのため、図２Ｂに示すように、コイル装置２を、回路基板８０などに実装する際に、ハンダ８４などの接続部材が、凹部４６の内部にも入り込み、内側立上片６６，７６の外面にもフィレットが形成され、回路基板８０の配線パターン８２と端子電極６０，７０との接合強度が向上する。

端子電極６０，７０は、たとえば金属端子で構成され、その主要部分である取付部６１，７１が、鍔部４０の外側端面４２に接着される。しかも、それぞれの端子電極６０，７０の内側立上片６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂは、それぞれ凹部４６に緩く入り込むのみであり、凹部４６の壁面と内側立上片６６，７６は嵌合していない。そのため、たとえば－４０から１５０°Ｃなどの厳しい温度変化の環境にコイル装置２が曝されたとしても、端子電極６０に作用する熱応力がドラムコア２０の鍔部４０に作用しにくく、ドラムコア２０にクラックなどを発生させるおそれが少ない。また、厳しい温度環境下でも、コイル装置２と回路基板８０との接合強度の劣化が少ない。

また本実施形態では、内側立上片６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂとＸ軸に沿って反対側に位置する取付部６１，７１の端縁に、外側立上片６４ａ，６４ｂ，７４ａ，７４ｂが一体的に形成してあり、外側立上片６４ａ，６４ｂ，７４ａ，７４ｂは、鍔部４０の側面４０ｂに沿って一体的に立ち上げられている。図２Ｂに示すように、立上片６６ｂ，７６ａ（６６ａ，７６ｂも同様）の外側面には、ハンダ８４などのフィレットが形成されやすい。そのため、端子電極６０，７０と回路基板８０などとの接合強度が、さらに向上する。

また、コイル装置２を、たとえば回路基板８０に実装する際に、各端子６０の下面に付着しているハンダ８４が、外側立上片６４ｂ，７４ａ（６４ａ，７４ｂも同様）の外表面にも付着し、Ｚ軸方向の上から見た場合に、第２鍔部５０に隠れること無く、ハンダ８４の付き具合を確認することができる。

さらに本実施形態では、外側立上片６４ｂ，７４ａ（６４ａ，７４ｂも同様）の立ち上げ高さが、第１鍔部４０の巻軸方向厚みよりも低い。このように構成することで、コイル装置２のコンパクト化を実現することができる。また、図１Ｂに示す外装樹脂１５が外側立上片６４ａ，７４ｂ（６４ｂ，７４ａも同様）に付着するおそれが少なくなり、実装時のフィレットの形成を阻害しない。

また、図１Ｅに示すように、本実施形態では、内側立上片６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂは、Ｘ軸の方向から見て、巻芯部３０（図２Ｂ参照）の中心軸の近くに位置するように、外側立上片６４，７４に比較して、それぞれオフセットして配置してある。このように内側立上片６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂを配置することで、鍔部４０の外側端面４２に形成する凹部４６の位置を、外側端面４２の中心側に寄せることが可能になる。その結果、凹部４６を形成する位置が、巻芯部３０（図２Ｂ参照）に対応する位置に対応することになり、鍔部４０に凹部４６を形成しても、ドラムコア２０の強度を低下させるおそれが少なくなり、鍔部４０の厚みを増大させること無く凹部４６を形成することができ、コイル装置２のコンパクト化にも寄与する。

さらに、本実施形態では、図３Ａに示すように、取付部６１，７１には、内側立上片および外側立上片とは異なる継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂが一体的に形成してある。また、各継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂは、鍔部４０の側面４０ａに平行な切り欠き側面４０ｃに沿って一体的に立ち上げられている。それぞれの継線用立上片６２ａ，６２ｂに、ワイヤのリード部１２ａ，１４ａがそれぞれ接続してあり、継線用立上片７２ａ，７２ｂに、ワイヤのリード部１２ｂ，１４ｂがそれぞれ接続してある。

このように構成することで、それぞれの端子電極６０，７０は、６つの立上片６２ａ，６２ｂ，６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂ（または７２ａ，７２ｂ，７４ａ，７４ｂ，７６ａ，７６ｂ）を有することになり、それらの立上片は、取付部６１，７１から異なる位置で鍔部４０の側面４０ｂ，４０ｃまたは凹部４６の中に立ち上げられ、図２Ｂに示すように、回路基板８０とのハンダ８４のフィレットの形成箇所が増えることになり、回路基板８０との接続強度がさらに向上する。

さらに本実施形態では、鍔部４０は、巻芯部３０の径方向の外側に飛び出しており、Ｚ軸の方向から見て、全体として略四角形の形状を有し、鍔部４０の４つの角部には、継線用立上片６２ａ（または６２ｂ，７２ａ，７２ｂ）とリード部１２ａ（または１２ｂ，１４ａ，１４ｂ）との接続部が配置される切り欠き部４４が形成してある。このように構成することで、鍔部４０，５０の外径寸法を変えずに（コイル装置２の小型化を維持しながら）、ドラムコア２０の体積を最大限に維持し、インダクタンスの低下を抑制することができる。

すなわち、本実施形態では、図３Ａに示す継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを含め、端子電極６０，７０の継線用立上片６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂのほとんどは、それぞれ第１鍔部４０の各切り欠き４４の内部に収まる。しかも、図１Ｄに示すように、Ｚ軸の上側から第２鍔部５０の外側端面５２を見る場合には、第２鍔部５０の面取り部５４に対応する部分に、図１Ａに示す継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂの一部が見えるのみである。このため、コイル装置２の小型化を図ることができると同時に、鍔部４０および５０を含むドラムコア２０の磁性体の体積を最大限に大きくすることができる。したがって、コイル装置２のインダクタンス特性などの向上も図ることが容易である。

しかも、本実施形態では、鍔部４０，５０の大きさを維持してインダクタンスを低下させることなく、第２鍔部５０に対する端子電極６０，７０の突出量を必要最小限にすることが可能であり、コイル装置２の搬送途中において、端子金具６０やリード接続部６３，７３が、実装装置などに衝突するおそれが少なくなる。

また本実施形態では、凹部４６には、取付部６１，７１を鍔部４０の外側端面４２に接着するための接着剤が入り込まないように構成してある。すなわち、端子電極６０は、取付部６１，７１のみで、鍔部４０の外側端面４２に接着してある。このように構成することで、厳しい温度変化の環境にコイル装置２が曝されたとしても、端子電極６０，７０に作用する熱応力がドラムコア２０の鍔部４０に作用しにくく、ドラムコア２０にクラックなどを発生させるおそれが少ない。また、厳しい温度環境下でも、コイル装置と回路基板との接合強度の劣化が少ない。

また、本実施形態では、図２Ｂに示すように、凹部４６の底壁面に繋がる側壁面と、凹部４６に入り込む内側立上片６６，７６の先端との間には、所定間隔ｔ１，ｔ２の空隙が形成してある。このように構成することで、厳しい温度変化の環境にコイル装置２が曝されたとしても、端子電極６０に作用する熱応力がドラムコア２０の鍔部４０に作用しにくく、ドラムコア２０にクラックなどを発生させるおそれが少ない。また、厳しい温度環境下でも、コイル装置２０と回路基板８０との接合強度の劣化が少ない。

また、凹部は、鍔部４０の外側端面４２に形成してある４つの独立凹部４６からなる。鍔部４０の外側端面４２に形成してある凹部を、４つの独立凹部４６で構成することで、ドラムコア２０の体積低下と強度低下が少なく、コイル装置２の特性向上とコンパクト化とを同時に図ることができる。また、このように構成することで、端子電極６０，７０相互の絶縁を確保し易い。

さらに本実施形態では、図３Ａに示すように、第１端子電極６０の第１継線部６３ａおよび第２継線部６３ｂは、鍔部４０の側面４０ｂの一方に沿って相互にＹ軸の反対側に配置してある。また、第２端子電極７０の第１継線部７２ａおよび第２継線部７２ｂは、鍔部４０の側面４０ｂの他方に沿って相互にＹ軸の反対側に配置してある。

このように構成することで、各端子電極６０，７０の第１継線部６３ａ，７３ａと第２継線部６３ｂ，７３ｂとは、相互に離れた位置に配置し易くなる。そのため、各継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂにおける図４に示すワイヤ１２，１４のリード部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂと図３Ａに示す端子電極６０，７０とを、たとえばレーザ溶接などによりそれぞれ別々に接続する作業が容易になる。また、いずれかの継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂにおける接続作業の熱的影響などが他の継線部に悪影響を与えにくくなり、これらの継線部における接続信頼性が向上する。また、継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂは、鍔部の側面４０ｃに配置され、実装面側となる鍔部の外側端面に配置されないため、コイル装置２の低背化も実現することができる。

しかも本実施形態では、図３Ａに示すように、第１端子電極６０の第１継線部６３ａと、第２端子電極７０の第１継線部７３ａとは、巻芯部３０の中心軸を挟んで対角の位置に配置してある。また、第１端子電極６０の第２継線部６３ｂと、第２端子電極７０の第２継線部７３ｂとは、巻芯部３０の中心軸を挟んで対角の位置に配置してある。

このように構成することで、図４に示す第１ワイヤ１２の第１リード部１２ａが接続してある図３Ａに示す第１端子電極６０の第１継線部６３ａから、第１ワイヤ１２の第２リード部１２ｂが接続してある第２端子電極７０の第１継線部７３ａまでの長さを、第２ワイヤ１４の対応する長さに略同一にし易くなる。第２ワイヤ１４の対応する長さとは、第２ワイヤ１４の第１リード部１４ａが接続してある第１端子電極６０の第２継線部６３ｂから、第２ワイヤ１４の第２リード部１４ｂが接続してある第２端子電極７０の第２継線部７３ｂまでの長さである。これらの長さを略同一にすることで、第１ワイヤ１４から成るコイルに流れる電流と第２ワイヤ１４からなるコイルに流れる電流とを略同一にし易くなる。そのため、コイル装置２に流れる電流の最大化を図りやすくなる。

なお、本実施形態では、図３Ｂに示すように、第１取付片６１は、第１継線部６３ａおよび第２継線部６３ｂにそれぞれ接続してある一対の分離取付片６１ａ，６１ｂを有してもよい。分離取付片６１ａ，６１ｂは、取付片６１のＹ軸方向の中央部にＸ軸に沿って形成してある切り欠き６８により分離されている。これらの分離取付片６１ａ，６１ｂは、Ｙ軸方向に延びる単一の外側立上片６４で接続（機械的および電気的に）してある。

また、同様に、第２取付片７１は、第１継線部７３ａおよび第２継線部７３ｂにそれぞれ接続してある一対の分離取付片７１ａ，７１ｂを有してもよい。分離取付片７１ａ，７１ｂは、取付片７１のＹ軸方向の中央部にＸ軸に沿って形成してある切り欠き７８により分離されている。これらの分離取付片７１ａ，７１ｂは、Ｙ軸方向に延びる単一の外側立上片７４で接続（機械的および電気的に）してある。

また、本実施形態では、図５Ｂに示すように、図５Ａに示すＹ軸方向に並んで配置される二つの独立凹部４６および４６を連続させ、二つの共通凹部４６ａ，４６ａとしてもよい。あるいは、図５Ｃに示すように、図５Ｂに示すＸ軸方向に並んで配置される二つの共通凹部４６ａおよび４６ａを連続させ、一つの共通凹部４６ｂとしてもよい。

また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを形成するための手段としては、レーザ溶接のみでなく、熱圧着（３００°Ｃ以上）などでもよい。熱圧着でも、図２Ｂに示すハンダ８４のフィレットを形成するための温度（２３０～２８０°Ｃ）よりも高い温度で、巻線用ワイヤ１２，１４のリード部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂと端子電極６０，７０との接続を行うことができる。あるいは、その他の継線部６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂを形成する手段としては、アーク溶接、超音波溶接などが例示される。

また上述した実施形態の端子電極６０および７０において、ドラムコア２０と接触する取付部６１，７１の内側表面は、ドラムコアとの接着性を向上させるために、メッキ膜が形成されていないことが好ましいが、回路基板との接合面となる外面には、ハンダ８４との接合性を向上させるために、錫メッキが成されていても良い。

さらに、上述した実施形態では、各鍔部４０および５０のＺ軸方向から見た全体形状を四角形としたが、本発明では、円形または楕円、あるいはその他の形状であってもよい。

また、上述した実施形態では、鍔部４０の外側端面に形成してある凹部４６，４６ａ，４６ｂには、各端子電極６０の取付部６１，７１を接着するための接着剤が入り込まないように構成してあるが、多少入り込んでもよい。ただし、できる限り、凹部４６，４６ａ，４６ｂには接着剤が入り込まないようにしてあることが、鍔部の外側端面４２に対する各端子電極６０，７０の接着力または接合力を向上させる点で好ましい。

２… コイル装置
１０… コイル部
１２… 第１ワイヤ
１４… 第２ワイヤ
１２ａ，１４ａ… 第１リード部（第１端）
１２ｂ，１４ｂ… 第２リード部（第２端）
１５… 外装樹脂
２０… ドラムコア（磁性コア）
３０… 巻芯部
４０… 第１鍔部
４０ａ，４０ｂ… 側面
４０ｃ… 切り欠き側面
４２… 外側端面
４３… 内面
４４… 切り欠き
４６… 独立凹部
４６ａ，４６ｂ… 共通凹部
５０… 第２鍔部
５０ａ，５０ｂ… 側面
５２… 外側端面
５３… 内面
５４… 面取り部
６０．６０ａ… 第１端子電極
７０，７０ｂ… 第２端子電極
６１，７１… 取付片
６１ａ，６１ｂ，７１ａ，７１ｂ…分離取付片
６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂ… 継線用立上片
６２ａ１，６２ｂ１，７２ａ１，７２ｂ１… 把持片
６３ａ，７３ａ… 第１継線部
６３ｂ，７３ｂ… 第２継線部
６４，６４ａ，６４ｂ，７４，７４ａ，７４ｂ… 外側立上片
６６ａ，６６ｂ，７６ａ，７６ｂ… 内側立上片
６８，７８… 切り欠き
８０… 回路基板
８２… 配線パターン
８４… ハンダ

Claims (11)

1. 巻芯部および鍔部を持つ磁性コアと、
   前記巻芯部に巻回してある第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
   前記鍔部に相互に絶縁されて取り付けてある第１端子電極および第２端子電極と、を有するコイル装置であって、
   前記第１ワイヤの第１端は、前記第１端子電極の第１継線部に接続してあり、
   前記第２ワイヤの第１端は、前記第１端子電極の第２継線部に接続してあり、
   前記第１ワイヤの第２端は、前記第２端子電極の第１継線部に接続してあり、
   前記第２ワイヤの第２端は、前記第２端子電極の第２継線部で接続してあり、
   前記第１端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、相互に離れた位置に配置してあり、
   前記第２端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、相互に離れた位置に配置してあるコイル装置。
2. 前記第１端子電極の前記第１継線部および前記第２継線部は、前記鍔部の一方の側面に沿って相互に反対側に配置してあり、
   前記第２端子電極の前記第１継線部および前記第２継線部は、前記鍔部の他方の側面に沿って相互に反対側に配置してある請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記第１端子電極の前記第１継線部と、前記第２端子電極の前記第１継線部とは、前記巻芯部を挟んで対角の位置に配置してあり、
   前記第１端子電極の前記第２継線部と、前記第２端子電極の前記第２継線部とは、前記巻芯部を挟んで対角の位置に配置してある請求項１または２に記載のコイル装置。
4. 前記第１端子電極は、前記鍔部の外側端面に取り付けられる第１取付片を有し、
   前記第２端子電極は、前記鍔部の外側端面に取り付けられる第２取付片を有する請求項１～３のいずれかに記載のコイル装置。
5. 前記第１端子電極は、前記第１継線部および前記第２継線部がそれぞれ形成される継線用立上片をさらに有し、これらの継線用立上片は、前記第１取付片の相互に反対側の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられており、
   前記第２端子電極は、前記第１継線部および前記第２継線部がそれぞれ形成される継線用立上片をさらに有し、これらの継線用立上片は、前記第２取付片の相互に反対側の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられている請求項４に記載のコイル装置。
6. 前記継線用立上片が形成してある前記鍔部の側面には、切り欠きが形成してある請求項５に記載のコイル装置。
7. 前記鍔部の外側端面には凹部が形成してあり、
   前記第１端子電極または前記第２端子電極は、前記凹部に緩く入り込む内側立上片を有する請求項１～６のいずれかに記載のコイル装置。
8. 前記凹部の底壁に繋がる側壁と、前記凹部に入り込む前記内側立上片の先端との間には、所定間隔の空隙が形成してある請求項７に記載のコイル装置。
9. 前記第１端子電極または前記第２端子電極は、前記第１取付片または前記第２取付片の端縁から前記鍔部の側面に向けて立ち上げられている外側立上片をさらに有する請求項４～８のいずれかに記載のコイル装置。
10. 前記第１取付片または前記第２取付片は、前記第１継線部および前記第２継線部にそれぞれ接続してある一対の分離取付片を有し、これらの分離取付片は、前記外側立上片で接続してある請求項９に記載のコイル装置。
11. 前記第１端子電極または前記第２端子電極の前記第１継線部と前記第２継線部とは、前記第１取付片または前記第２取付片で接続してある請求項４～９のいずれかに記載のコイル装置。

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