JP4506878B2 - コイル部品およびコイル部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば共振トランスやチョークとして使用されるコイル部品および係るコイル部品の製造方法に関する。

主に薄型テレビ用の共振トランスにおいて、ボビンに巻回したリッツ線などの撚り線をピン端子にハンダ付により継線する場合、撚り線の端部をピン端子に絡め、撚り線端部が絡められたピン端子をハンダ槽に沈めてハンダフィレットを形成する方法が採られている。また、特許文献１には、断面円弧状のピン端子が撚り線の先端部の周面と密接するように細線で撚り線とピン端子とを固定し、細線で固定された撚り線とピン端子とをハンダ槽に沈めてハンダ付を行ってピン端子と撚り線とを継線させる構成及びその方法が開示されている。
特開平８−５１０４３号公報

しかしながら、特許文献１で開示された撚り線及びピン端子の継線構成では、撚り線の端面とピン端子の先端とが揃っているために、ピン端子と撚り線との間にハンダフィレットが形成されにくく、また、円弧状のピン端子によって撚り線が隙間無く包囲されるために、ピン端子と撚り線との間隙へのハンダの浸入が阻害される。

本発明は、上記問題点に鑑み、ピン端子と巻線との継線をより確実に行い得るコイル部品およびその方法を提供することを目的とする。

本発明のコイル部品は、樹脂製のボビンと、該ボビンに巻回される巻線と、該ボビンに収納されるコアと、該ボビンに設けられて巻線端部がハンダによって継線されるピン端子とを有するコイル部品であって、該巻線端部は、該ピン端子に沿うように該ボビンから延出し、該ピン端子の外周面は、該巻線端部の外周面の少なくとも一部を受け入れる凹面を排除した平面若しくは凸面形状をなし、該ピン端子の先端は、該ボビンに対して該巻線端部よりも突出して設けられ、該巻線端部と該ピン端子とを細線により束ねて固定する細線巻付部が設けられ、該巻線端部の端面が該細線巻付部よりも該ボビンに対して突出した位置にあり、該巻線端部の端面と該ピン端子の周面であって少なくとも該巻線端部よりも突出している部分との間に、ハンダフィレットが形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、ハンダフィレットが、巻線端部の端面とピン端子の周面であって少なくともボビンに対して巻線端部よりも突出している部分との間に跨って、ピン端子や巻線との接触面積を広くとるように形成されるために、巻線端部がピン端子と確実に電気的に接続される。また、かかるフィレットにより巻線とピン端子との機械的な接続強度が強化される。さらに、巻線端部の端面が細線巻付部よりもボビンに対して突出することにより、細線によって締め付けられていないピン端子と巻線端部との間隙にハンダが浸入し易くなるので、巻線とピン端子とがハンダを介してに確実に電気的に接続される。また、巻線が複数の線材を撚ってなる撚り線からなる場合は、細線によって締め付けられていない撚り線の線材同士の間隙に巻線端部の端面よりハンダが浸入しやすくなるので、巻線とピン端子との電気的接続や物理的結合をより確実にする。

さらに、該ピン端子の外周面は、該巻線端部の外周面の少なくとも一部を受け入れる凹面を排除した平面若しくは凸面形状をなしている。この構成により、ピン端子の外周面と巻線端部の外周面とが密着せずにハンダが浸入するための間隙が形成される。従って、ピン端子と巻線とのハンダ付けを行う際に、上記の間隙により巻線の被膜を効率良く除去できる。

好ましくは、該細線は導電性材料からなる。この構成により、細線もハンダと接合されるので、ピン端子と巻線との電気的接続がより確実に行われる。

好ましくは、該巻線及び該細線は銅線からなる。巻線と細線とは、同じ材料から形成されて熱伝導率が同じであるため、ハンダ付を行う際にハンダ玉の形成が抑制される。

好ましくは、該細線巻付部は、該細線が間隔をおいて複数ターン巻回されて形成される。この構成により、隣り合う細線のターンは互いに離間しており、ターンの間にハンダが浸入できるので、ピン端子と巻線との電気的接続をより確実に行われる。

好ましくは、該巻線端部及び該ピン端子は、長手方向に直交する方向の断面が略円形であり、該ピン端子は、該巻線端部よりも小径である。ピン端子周面の曲率が大きくなるので、ピン端子と巻線端部との間の間隙を大きく提供でき、ハンダ付けを行う際のハンダの熱による巻線の被膜を効率良く除去できる。

好ましくは、該巻線端部の端面は、該長手方向に対して交差する方向に延在している。この構成により、巻線端部の端面とハンダとの接触面積が増大するので、ピン端子とのハンダ付がより確実に行われる。

本発明のコイル部品の製造方法は、樹脂製のボビンと、該ボビンに巻回される巻線と、該ボビンに収納されるコアと、該ボビンから突出するとともに該巻線がハンダによって継線されるピン端子とを有し、該ピン端子の外周面は、前記巻線の端部の外周面の少なくとも一部を受け入れる凹面を排除した平面若しくは凸面形状からなるコイル部品の製造方法であって、該ピン端子の基端部に該巻線を導いて該巻線を該ピン端子に沿うように仮固定する工程と、該巻線の端末部を仮固定する工程と、該ピン端子の該基端部側で該巻線と該ピン端子とを細線により束ねて固定する細線巻付部を形成する工程と、該細線巻付部よりも該巻線の末端部側の位置で該巻線を切断して、該巻線の切断面よりも該ピン端子の端部を該ボビンから突出させる工程と、該巻線の切断面と該ピン端子の周面であって少なくとも該巻線の切断面よりも突出している部分との間にハンダフィレットを形成する工程とを有することを特徴とする。

この方法によれば、ハンダフィレットが、巻線端部の端面とピン端子の周面であって少なくとも巻線端部よりもボビンから突出している部分との間に跨って、ピン端子や巻線との接触面積を広くとるように形成されるために、巻線端部がピン端子と確実に電気的に接続される。また、かかるフィレットにより巻線とピン端子との機械的な接続強度が強化される。さらに、巻線の切断面から細線巻付部までの細線によって締め付けられていない巻線の間隙にハンダが浸入し易くなるので、巻線とピン端子とがハンダによって強固に接続される。

本発明によれば、ハンダフィレットのピン端子と巻線端部との接触面積を広くとることができ、ピン端子と巻線とがより確実に電気的に接続されるとともに、ピン端子と巻線との機械的結合強度を強化できる。

本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１に本実施の形態であるコイル部品１を示す。コイル部品１は、ボビン２と、ボビン２に巻回される巻線３と、強磁性体からなるコア（図示せず）とからなる。ボビン２は、樹脂製であり、中空の胴部２Ａと、対をなす鍔部２Ｂと、一方の鍔部２Ｂから延在する端子台２Ｃとからなる。胴部２Ａにはコアの一部が嵌挿される。端子台２Ｃには、胴部２Ａとは反対側に巻線３と継線される複数のピン端子４が植設されているとともに、巻線３をピン端子４に案内するガイド溝２Ｅが形成されている。

図２Ａ、図２Ｂを参照して、巻線３とピン端子４との継線について説明する。巻線３は、エナメル線などの細い絶縁された線材の複数を撚り合わせ、撚り合わせた線材の周囲を絶縁被膜によって被覆した半径ｒ_１の撚り線（リッツ線）からなる。

ピン端子４の各々は、導電性金属を半径ｒ_２の円筒形に成型したものであり、端子台２Ｃの面２Ｄに植設されて突出している。ピン端子４は、ボビン２の胴部２Ａに巻回された巻線３の本数に応じて巻線３の端部３Ａ（以下、巻線端部３Ａと称す）と継線されている。また、ピン端子４の半径ｒ_２は、巻線３の半径ｒ_１よりも小径であり、巻線３に比較して周面の曲率が大きくなっている。

巻線端部３Ａは、ピン端子４の長手方向Ｘに沿うように端子台２Ｃのガイド溝２Ｅに沿って直線的に案内されて端子台２Ｃから延出してピン端子４と並置されている。また、巻線端部３Ａの端面３Ｂは、ピン端子４の先端部４Ａよりも、端子台２Ｃの面２Ｄに近接して位置している。並置されたピン端子４と巻線端部３Ａとは、端子台２Ｃに植設されているピン端子４の基端部４Ｂ近傍を細線５により束ねて固定する細線巻付部６により固定されている。例えば、図２Ａにおいて、細線巻付部６は、ピン端子４の長手方向Ｘに沿って巻き付けられた細線５の４ターンからなり、巻線端部３Ａの端面３Ｂに最も近接する細線５のターン５ａは、巻線端部３Ａの端面３Ｂよりも長さＬだけピン端子４の基部４Ｂ側に位置している。すなわち、巻線端部３Ａの端面３Ｂは、細線巻付部６よりも端子台２Ｃに対して長さＬだけ突出している。また、細線５は、隣り合うターンが長手方向Ｘにおいて互いに離間するように巻き付けられている。なお、細線５は、表面が電気的絶縁被膜によって被覆されていない銅線である。

さらに、ピン端子４と巻線３とを継線するために、巻線端部３Ａとピン端子４とに跨っると共に細線巻付部６を覆うようにハンダフィレット７が形成されている。ハンダフィレット７は、巻線端部３Ａの端面３Ｂと、ピン端子４の周面であって少なくとも端面３Ｂよりも先端４Ａ側に位置する部分４Ｃとに接触するように形成されている。

本実施の形態のコイル部品１によれば、ハンダフィレット７が、巻線端部３Ａの端面３Ｂと少なくとも巻線端部３Ａよりも端子台２Ｃから突出しているピン端子４の周面４Ｃとの間に跨って、ピン端子４や巻線３との接触面積を広くとるように形成されるために、巻線３がピン端子４と確実に電気的に接続される。また、かかるフィレット７により巻線３とピン端子４との機械的な接続強度が強化される。

さらに、細線巻付部６が巻線端部３Ａの端面３Ｂより長さＬだけ離間しているので、細線５によって締め付けられていない巻線３とピン端子４との間隙にハンダが浸入しやすくなる。また、巻線３そのものについても、細線５によって締め付けられていない端面３Ｂから細線巻付部６までの部分は、線材同士の間隙が、細線巻付部６に位置する巻線３に比較して広く提供されるので、巻線３の線材同士の間隙に巻線端部の端面よりハンダが浸入しやすくなる。従って、巻線３とピン端子４とがハンダを介して確実に継線される。

また、ピン端子４と巻線端部３Ａとは、細線巻付部６によってお互いに並置するように固定されても、ピン端子４の周面４Ｃと巻線端部３Ａの周面とが面状で密着していないので、ハンダの熱により巻線３より剥がれる絶縁被膜を効率良く除去できる。また、巻線端部３Ａをピン端子４に絡げずに細線巻付部６によって固定するので、ピン端子６を端子台２Ｃに対して高密度で植設できる。

さらに、細線５が電気的絶縁被膜のない導電性材料からなるため、細線５もハンダと接合されるので、ピン端子４と巻線３との電気的接続がより確実に行われる。また、細線５は、銅線の表面がむき出しとなるために、ハンダに対して濡れ易いのでハンダとの接触がより良くなる。

さらに、細線５の導電性材料が、巻線３と同じ銅材料から形成されている場合、細線５及び巻線３が共に同一の熱伝導率を有するために、ピン端子４と巻線端部３Ａとのハンダ付を行う際にハンダ玉の形成が抑制される。

さらに、細線巻付部６は細線５の複数ターンで構成されているため、隣り合う細線５の互いに離間したターンの間にハンダが浸入でき、ピン端子４と巻線３との電気的接続をより確実に行うことができる。

また、ピン端子４の半径ｒ_２は、巻線の半径ｒ_１よりも小径であるために、ピン端子４と巻線端部３Ａとの間の間隙を大きく提供できる。従って、ピン端子４と巻線３とのハンダ付けを行う際に、ハンダの熱によって巻線３の被膜を効率良く除去できる。

さらに、ピン端子４の断面形状は、円形に限らず、巻線３の半径ｒ_２の円弧の一部からなる凹面を排除した平面状若しくは凸面形状をなしていても良い。ピン端子４がこのような断面形状を有することによって、通常、巻線３の断面形状は円形であることから、ピン端子４と巻線３との間の間隙は広く提供され、はんだ付を行う際の巻線の被覆の除去を効率良く行うことができる。

さらに、細線５は、銅に限らず適宜の導電性材料からなる線材でも良い。或いは、細線５は、電気的絶縁性材料からなる線材でも良い。また、細線巻付部６を構成する細線５のターン数は、１ターンでも良い。

また、図３に示すように、巻線端部３Ａの端面３Ｂは、巻線３の長手方向に対して交差する方向、すなわち斜めに形成しても良い。この構成により、端面３Ｂの面積が増大してハンダとの接触面積が増大するとともに、巻線３の被膜から露出している線材の端面の面積も増大するので、巻線端部３Ａをピン端子４に確実に継線できる。

なお、上記実施の形態のコイル部品において、巻線３は、複数のＵＳＴＣ線を撚り合わせてなる撚り線でも良い。さらに、巻線３は、撚り線に代えて表面が絶縁性材料で被覆された導電性材料からなる単一の線材でも良い。

次に、巻線３とピン端子４との継線方法を図４Ａから図７を参照して説明する。最初に、図４Ａに示すように、先端部４Ａ’が折曲されているＬ字型のピン端子素体４’（図４Ｂ参照）に、巻線３を端子台２Ｃのガイド部２Ｅを利用して導く。そして、巻線３の端末部３Ｃを先端部４Ａ’に絡げて仮固定して、ピン端子素体４’に沿わせて巻線３を配置し、ピン端子素体４’の基端部４Ｂに巻線３を治具を使用して仮固定する。

次に、図５に示すように、ピン端子素体４’の基端部４Ｂ側で、巻線３とピン端子素体４’とを束ねるようにして細線５によりピン端子素体４’の長手方向Ｘに沿って複数ターン巻き上げ、ピン端子素体４’に巻線３を固定する細線巻付部６を形成する。そして、図６に示すように、ピン端子素体４’の先端が巻線３の端面よりも突出するように、ピン端子素体４’は先端部４Ａ’を切除してピン端子４に仕上げるとともに、巻線３は、細線巻付部６よりも長さＬまでの部分を残して端末部３Ｃを切除して巻線端面３Ｂを形成し、巻線端部３Ａを形成する。

次に、細線巻付部６によって互いに固定されたピン端子４及び巻線端部３Ａをハンダ槽に沈めてハンダ付を行う。このハンダ付により、図７に示すように、ハンダが細線巻付部６を覆うと共にピン端子４と巻線端部３Ａとに跨るハンダフィレット７が形成される。このようにして形成されたハンダフィレット７は、ハンダが、巻線端部３Ａの端面３Ｂとピン端子４の周面であって少なくとも巻線３の端面３Ｂよりも突出している周面４Ｃとに接触している。このハンダフィレット７によって、ピン端子４と巻線端部３Ａとが継線される。

本実施の形態の方法によれば、ハンダフィレット７が、巻線端部３Ａの端面３Ｂとピン端子４の周面４Ｃであって少なくとも巻線の端部よりもボビンから突出している部分との間に跨って、ピン端子４や巻線３との接触面積を広くとるように形成されるために、巻線端部３Ａがピン 端子４と確実に電気的に接続される。また、かかるフィレット７により巻線３とピン端子４との機械的な接続強度が強化される。さらに、巻線３の切断面３Ｃから細線巻付部６までの細線５によって巻線端部３Ａとピン端子４との間隙にハンダが浸入し易くなるので、巻線３とピン端子４とがハンダによって強固に接続される。

なお、上記の実施の形態の方法では、ピン端子素体４’は、先端部がＬ字型になっていたが、これに限らず、ピン端子素体４’は棒状であってもよい。また、巻線３の端末部３Ｃは、ピン端子素体４’の先端部４Ａ’に治具を用いて仮固定してもよい。或いは、ピン端子素体４’に巻線３を沿わせるために、巻線３の端末部３Ｃを治具を利用してピン端子素体４’の先端部近傍に並置させてから、細線５を巻き付けても良い。さらに、細線巻付部６は、細線５の１ターンで構成してもよい。また、巻線端部３Ｂは、巻線３の長手方向に対して斜めに形成することもできる。

上記実施の形態は、コイル部品１について説明したが、本実施の形態によるピン端子と巻線との継線構造およびその方法は、ピン端子と巻線との継線が必要となる適宜の電子部品に適用できる。

本実施の形態であるコイル部品のうち、巻線が巻回されたボビン及びピン端子を示す斜視図である。 本実施の形態であるコイル部品において、巻線とピン端子との継線を示す斜視図である。 図２Ａの線分Ａ−Ａにおける断面図である。 本実施の形態であるコイル部品において、巻線とピン端子との他の継線構造を示す正面図である。 本実施の形態であるコイル部品の製造方法のうち、ピン端子素体と巻線との仮固定工程を説明する正面図である。 図４Ａの側面図である。 本実施の形態であるコイル部品の製造方法のうち、細線巻付部の形成工程を説明する正面図である。 本実施の形態であるコイル部品の製造方法のうち、ピン端子素体と巻線との切除工程を説明する正面図である。 本実施の形態であるコイル部品の製造方法のうち、ピン端子と巻線端部とのはんだ付工程を説明する正面図である。

符号の説明

１ コイル部品
２ ボビン
３ 巻線
３Ａ 巻線端部
４ ピン端子
５ 細線
６ 細線巻付部
７ ハンダフィレット

Claims (7)

1. 樹脂製のボビンと、該ボビンに巻回される巻線と、該ボビンに収納されるコアと、該ボビンに設けられて巻線端部がハンダによって継線されるピン端子とを有するコイル部品であって、
   該巻線端部は、該ピン端子に沿うように該ボビンから延出し、
   該ピン端子の外周面は、該巻線端部の外周面の少なくとも一部を受け入れる凹面を排除した平面若しくは凸面形状をなし、
   該ピン端子の先端は、該ボビンに対して該巻線端部よりも突出して設けられ、
   該巻線端部と該ピン端子とを細線により束ねて固定する細線巻付部が設けられ、該巻線端部の端面が該細線巻付部よりも該ボビンに対して突出した位置にあり、
   該巻線端部の端面と該ピン端子の周面であって少なくとも該巻線端部よりも突出している部分との間に、ハンダフィレットが形成されていることを特徴とするコイル部品。
2. 該細線は、導電性材料からなることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 該巻線及び該細線は、銅線からなることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
4. 該細線巻付部は、該細線が間隔をおいて複数ターン巻回されて形成されることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
5. 該巻線端部及び該ピン端子は、長手方向に直交する方向の断面が略円形であり、該ピン端子は、該巻線端部よりも小径であることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
6. 該巻線端部の端面は、該長手方向に対して交差する方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
7. 樹脂製のボビンと、該ボビンに巻回される巻線と、該ボビンに収納されるコアと、該ボビンから突出するとともに該巻線がハンダによって継線されるピン端子とを有し、該ピン端子の外周面は、前記巻線の端部の外周面の少なくとも一部を受け入れる凹面を排除した平面若しくは凸面形状からなるコイル部品の製造方法であって、
   該ピン端子の基端部に該巻線を導いて該巻線を該ピン端子に沿うように仮固定する工程と、
   該巻線の末端部を仮固定する工程と、
   該ピン端子の該基端部側で該巻線と該ピン端子とを細線により束ねて固定する細線巻付部を形成する工程と、
   該細線巻付部よりも該巻線の末端部側の位置で該巻線を切断して、該巻線の切断面よりも該ピン端子の端部を該ボビンから突出させる工程と、
   該巻線の切断面と該ピン端子の周面であって少なくとも該巻線の切断面よりも突出している部分との間にハンダフィレットを形成する工程とを
   有することを特徴とするコイル部品の製造方法。

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