JP4737464B2 - 縦型コイル部品 - Google Patents

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Description

本発明は、チョークコイルやトランス(例えば共振型電源に用いられる共振トランス)等として用いられる縦型コイル部品に関する。
薄型ＴＶ等に使用される電源部のチョークコイルやトランスは、低背化の観点からプリント基板の開口に落とし込んで実装される場合がある。下記特許文献１は、基板載せタイプ又は基板落とし込みタイプのトランスに関し、端子の一部をばね状にすることで、あるいは端子の一部を薄くしてばね性をもつようにすることで、基板への実装の際の端子と基板との接地性をよくし、半田導通不良がないトランスを実現できるとしている。
特開２００１−５７３１０号公報
特許文献１のように端子にばね性を持たせる場合、端子と基板との接地性が良くなったとしても、半田付け後の振動や衝撃により端子と基板とを接続する半田付け部分に負担がかかり、端子と基板との接続が断たれやすいという問題がある。また、トランスの全重量を端子で支えることとなるため端子に負荷がかかりやすく、さらに実装が不安定で高さ精度が悪いという問題もある。
下記特許文献２は、ドラムコアに対して直に巻線するタイプのコイル素子をプリント基板に設けた穴部に実装する方法に関するものであり、特許文献１のように磁気コアとは別にボビンを用いて巻線端末をボビンに植設された端子に接続するタイプのトランスにおける上記の問題を解消できるものではない。
特開２００１−３０７９２２号公報
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、端子とプリント基板との接続部分に負担がかかりにくくすることで端子とプリント基板との接続の信頼性を向上させるとともに、端子にかかる負荷を減らし、安定的な実装が可能で高さ精度の良好な縦型コイル部品を提供することにある。
本発明のある態様は、縦型コイル部品である。この縦型コイル部品は、
巻胴部と、前記巻胴部の両側にそれぞれ形成された第１及び第２の鍔部と、前記第１の鍔部に形成された端子台と、前記端子台から突出した端子とを有するボビンと、
前記ボビンの前記巻胴部に施され、端末が前記端子と電気的に接続された巻線と、
中央脚部が前記ボビンの内側に挿入され、外側脚部が前記ボビンの外側を囲んでいる磁気コアとを備え、
開口を有するプリント基板の前記開口に落とし込んで前記プリント基板に実装される縦型コイル部品であり、
この縦型コイル部品の実装方向を下方としたとき、
前記第１の鍔部は前記第２の鍔部よりも上方に位置し、
前記端子は、前記巻胴部の軸から離れる方向に前記端子台から突出し、前記巻線の外側において下方に延びて前記プリント基板の貫通孔に挿通され、
前記第２の鍔部の下面が部分的に前記プリント基板に当接する構造である。
ある態様の縦型コイル部品において、前記第２の鍔部の下面のうち、前記第２の鍔部の縁部の一部である第１の部分を含む第１の当接面と、前記第２の鍔部の縁部の一部であって前記第１の部分とは反対側に位置する第２の部分を含む第２の当接面とが前記プリント基板に当接しているとよい。
ある態様の縦型コイル部品において、前記端子がＬピン端子であるとよい。
ある態様の縦型コイル部品において、前記磁気コアは、Ｅ型コアからなる第１のコアと、Ｅ型コアもしくはＩ型コアからなる第２のコアとを組み合わせたものであり、前記Ｅ型コアの中央脚部が前記ボビンの内側に挿入されているとよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、第２の鍔部よりも上方に位置する第１の鍔部に端子台が形成され、前記端子台から突出した端子は下方に延びてプリント基板の貫通孔に挿通され、前記第２の鍔部の下面が部分的に前記プリント基板に当接する構造であるため、前記第２の鍔部の下面によって縦型コイル部品の重量を支えることが可能となる。このため、端子とプリント基板との接続部分に負担がかかりにくく、端子とプリント基板との接続の信頼性を向上できる。また、端子にかかる負荷が減じられ、安定的な実装が可能で高さ精度が良好となる。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図１は、本発明の実施の形態に係る縦型コイル部品１００(プリント基板２６に搭載済)の構成を示す、(Ａ)は上方から見た斜視図、(Ｂ)は下方から見た斜視図である。図２は、同縦型コイル部品１００(プリント基板２６に搭載済)の構成を示す、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図である。図３は、同縦型コイル部品１００(プリント基板２６に未搭載)の構成を示す、(Ａ)は上方から見た斜視図、(Ｂ)は下方から見た斜視図である。図４は、同縦型コイル部品１００(プリント基板２６に未搭載)の構成を示す、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図である。なお、図２及び図４において、背面図は正面図と対称に現れるため省略している。図５は、同縦型コイル部品１００の、上方から見た分解斜視図である。図６は、同縦型コイル部品１００の、下方から見た分解斜視図である。
本実施の形態の縦型コイル部品１００は、開口２８を有するプリント基板２６(大きさは任意)の開口２８に落とし込んでプリント基板２６に実装される基板落とし込みタイプである。なお、縦型コイル部品１００のプリント基板２６への実装方向を下方と定義している。また、本実施の形態では縦型コイル部品１００がチョークコイルである場合を例示する。
縦型コイル部品１００は、ボビン１０と、巻線２０と、磁気コア３０とを備える。例えば絶縁樹脂成形体からなるボビン１０は、巻胴部１１(図５及び図６にのみ現れる)と、第１及び第２の鍔部１２Ａ，１２Ｂと、端子台１３Ａ，１３Ｂと、端子１４Ａ，１４Ｂと、コア挿入孔１６(図５及び図６にのみ現れる)とを有する。
巻胴部１１の両側に第１及び第２の鍔部１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ形成される。第１の鍔部１２Ａは、第２の鍔部１２Ｂよりも上方に位置する。第１の鍔部１２Ａに端子台１３Ａ，１３Ｂが分かれて形成され、端子台１３Ａ，１３Ｂから例えば銅もしくは銅合金（真鍮や燐青銅等）又は鉄（表面に銅、錫等のメッキを施したもの）の端子１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ突出している。
端子１４Ａ，１４Ｂは、端子台１３Ａ，１３Ｂから例えば巻胴部１１の軸方向と垂直に外側に突出して下方に曲げられ、プリント基板２６の貫通孔２７Ａ，２７Ｂに挿通される。端子１４Ａ，１４Ｂは好ましくはＬピン端子である。巻線２０は巻胴部１１に施され、端末が端子１４Ａ，１４Ｂのいずれか又は両方に例えば絡げられて半田付け等により電気的に接続される。なお、端子１４Ａ，１４Ｂは、巻線２０を施す前の段階では端子台１３Ａ，１３Ｂから巻胴部１１の軸方向と垂直に外側に突出するのみで下方には折り曲げられておらず、巻線２０を施した後に下方に折り曲げられてＬピン端子にされるとよい。図５及び図６に示されるように、巻胴部１１の内側（ボビン１０の内側）を貫くようにコア挿入孔１６が形成される。
磁気コア３０は、例えばフェライト等からなるＥ型コア３１Ａ，３１Ｂを組み合わせたものである。Ｅ型コア３１Ａ，３１Ｂは、中央脚部３２Ａ，３２Ｂ(図５及び図６参照)がボビン１０のコア挿入孔１６に挿入され、外側脚部３３Ａ，３３Ｂ(同図参照)は互いに突き合わされて基部３４Ａ，３４Ｂ(同図参照)とともにボビン１０の外側を囲み、閉磁路を成している。なお、第１及び第２の鍔部１２Ａ，１２Ｂにはそれぞれ突起１７Ａ，１７Ｂが形成され、突起１７Ａ，１７ＢによってＥ型コア３１Ａ，３１Ｂがボビン１０に対して回転しないように位置決めされる。
図３(Ｂ)又は図６等に示されるように、第２の鍔部１２Ｂの下面は、第２の鍔部１２Ｂの縁部の一部である第１の部分１８Ａを含む第１の当接面１９Ａと、第２の鍔部１２Ｂの縁部の一部であって第１の部分１８Ａとは反対側に位置する第２の部分１８Ｂを含む第２の当接面１９Ｂとを有する。そして、第１及び第２の当接面１９Ａ，１９Ｂがプリント基板２６に当接するようになっている。すなわち、縦型コイル部品１００は、第２の鍔部１２Ｂの下面が部分的にプリント基板２６に当接する構造であり、第１及び第２の当接面１９Ａ，１９Ｂよりも下にある部分がプリント基板２６の開口２８に落とし込まれて実装されることとなる。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) 第２の鍔部１２Ｂよりも上方に位置する第１の鍔部１２Ａに端子台１３Ａ，１３Ｂが形成され、端子台１３Ａ，１３Ｂから突出した端子１４Ａ，１４Ｂは下方に延びてプリント基板２６の貫通孔２７Ａ，２７Ｂに挿通され、第２の鍔部１２Ｂの下面の一部である第１及び第２の当接面１９Ａ，１９Ｂがプリント基板２６に当接する構造であるため、第２の鍔部１２Ｂの下面(第１及び第２の当接面１９Ａ，１９Ｂ)によって縦型コイル部品１００の重量を支えることが可能となる。このため、端子１４Ａ，１４Ｂとプリント基板２６との接続部分に負担がかかりにくく、端子１４Ａ，１４Ｂとプリント基板２６との接続の信頼性を向上できる。なお、端子台１３Ａ，１３Ｂが第２の鍔部１２Ｂに形成される場合を考えると、第２の鍔部１２Ｂの下面は巻線２０の端末を引き出すために突起等の形成が必要でプリント基板２６への当接は現実的でない。
(2) 端子１４Ａ，１４Ｂにかかる負荷が減じられ、安定的な実装が可能で高さ精度が良好となる。すなわち、プリント基板２６への実装時の縦型コイル部品１００の落とし込み深さは成型体であるボビン１０の第２の鍔部１２Ｂの下面の位置によって定まるため、縦型コイル部品１００の実装時の高さが高精度である。この点、特許文献１のような構成では、端子の曲げ方次第で実装時の高さが変動して不安定であり、例えば０．５ミリ程度は簡単にずれてしまう。あるいは、巻線端末を端子に絡げる際に端子の形状が変化して高さがずれることも考えられる。近年の低背化の流れの中において高さ方向の制限は厳しくマージンが全くとれないため、高さ精度の安定化は歩留まりの向上や製造工程のスピードアップのためにも重要といえる。
(3) 第２の鍔部１２Ｂよりも上方に位置する第１の鍔部１２Ａに端子台１３Ａ，１３Ｂが形成されているので、第２の鍔部１２Ｂに端子台１３Ａ，１３Ｂが形成されている場合と異なり、端子台１３Ａ，１３Ｂから突出する端子１４Ａ，１４Ｂとして通常のＬピン端子を用いることができる。すなわち、プリント基板２６に落とし込むための端子のフォーミングが不要であり、プリント基板２６上での実装面積を低減できる（図７参照）。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
実施の形態では縦型コイル部品１００がチョークコイルである場合を説明したが、変形例では縦型コイル部品はトランスであってもよい。
実施の形態では磁気コア３０がＥ型コア３１Ａ，３１Ｂの組合せである場合を説明したが、変形例ではＥ型コアとＩ型コアの組合せとしてもよい。
実施の形態ではＥ型コア３１Ａ，３１Ｂの基部３４Ａ，３４Ｂの幅が中央部で小さくなっている場合を説明したが、変形例では図８に示すように基部３４Ａ，３４Ｂの幅は一定(ストレート形状)であってもよい。この場合、ボビン１０の位置決め用の突起１７Ａ，１７Ｂの形状も併せてストレートに変更する。
本発明の実施の形態に係る縦型コイル部品(プリント基板に搭載済)の構成を示す、(Ａ)は上方から見た斜視図、(Ｂ)は下方から見た斜視図。 同縦型コイル部品(プリント基板に搭載済)の構成を示す、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図。 同縦型コイル部品(プリント基板に未搭載)の構成を示す、(Ａ)は上方から見た斜視図、(Ｂ)は下方から見た斜視図。 同縦型コイル部品(プリント基板に未搭載)の構成を示す、(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図。 同縦型コイル部品の、上方から見た分解斜視図。 同縦型コイル部品の、下方から見た分解斜視図。 同縦型コイル部品のＬピン端子と、落とし込みのためのフォーミングをした端子との模式的な対比図。 変形例に係る縦型コイル部品(プリント基板に未搭載)の構成を示す、(Ａ)は上方から見た斜視図、(Ｂ)は下方から見た斜視図。
符号の説明
１０ ボビン
１１ 巻胴部
１２Ａ 第１の鍔部
１２Ｂ 第２の鍔部
１３Ａ，１３Ｂ 端子台
１４Ａ，１４Ｂ 端子
１６ コア挿入孔
２０ 巻線
２６ プリント基板
２７Ａ，２７Ｂ 貫通孔
２８ 開口
３０ 磁気コア
３１Ａ，３１Ｂ Ｅ型コア
３２Ａ，３２Ｂ 中央脚部
３３Ａ，３３Ｂ 外側脚部
３４Ａ，３４Ｂ 基部
１００ 縦型コイル部品

Claims (4)

  1. 巻胴部と、前記巻胴部の両側にそれぞれ形成された第１及び第２の鍔部と、前記第１の鍔部に形成された端子台と、前記端子台から突出した端子とを有するボビンと、
    前記ボビンの前記巻胴部に施され、端末が前記端子と電気的に接続された巻線と、
    中央脚部が前記ボビンの内側に挿入され、外側脚部が前記ボビンの外側を囲んでいる磁気コアとを備え、
    開口を有するプリント基板の前記開口に落とし込んで前記プリント基板に実装される縦型コイル部品であり、
    この縦型コイル部品の実装方向を下方としたとき、
    前記第１の鍔部は前記第２の鍔部よりも上方に位置し、
    前記端子は、前記巻胴部の軸から離れる方向に前記端子台から突出し、前記巻線の外側において下方に延びて前記プリント基板の貫通孔に挿通され、
    前記第２の鍔部の下面が部分的に前記プリント基板に当接する構造である、縦型コイル部品。
  2. 請求項１に記載の縦型コイル部品において、前記第２の鍔部の下面のうち、前記第２の鍔部の縁部の一部である第１の部分を含む第１の当接面と、前記第２の鍔部の縁部の一部であって前記第１の部分とは反対側に位置する第２の部分を含む第２の当接面とが前記プリント基板に当接している、縦型コイル部品。
  3. 請求項１又は２に記載の縦型コイル部品において、前記端子がＬピン端子である、縦型コイル部品。
  4. 請求項１から３のいずれかに記載の縦型コイル部品において、前記磁気コアは、Ｅ型コアからなる第１のコアと、Ｅ型コアもしくはＩ型コアからなる第２のコアとを組み合わせたものであり、前記Ｅ型コアの中央脚部が前記ボビンの内側に挿入されている、縦型コイル部品。
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