JP7095594B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイル装置に関する。

コイル装置は、様々の電気製品に、様々な用途で用いられている。コイル装置としては、たとえば下記に示す特許文献１に示すコイル装置が知られている。特許文献１に示すコイル装置は、たとえばトランスとして利用されるコイル装置であり、コイルから引き出される一対のリードの引出構造を工夫することで、安定したリーケージ特性を有すると共に大電流化に対応できるコイル装置を実現している。

しかしながら、特許文献１に示すコイル装置では、ボビンを小型化した場合に、ボビンに自動巻線装置でワイヤを巻回した後に端子台からワイヤのリードを引き出し難いという課題を有している。

特開２０１８－１０１７４９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、小型化および低背化が可能で、しかも自動巻線装置でワイヤをボビンに巻回し易い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、
ボビンと、
前記ボビンの外周に装着してあるコイルと、
前記コイルから引き出されるリードと、
前記ボビンに具備されて前記リードが引き出されるリード引出部と、を有するコイル装置であって、
前記リード引出部は、前記コイルに近い第１通路と、前記コイルから遠い第２通路とを有し、
前記第１通路と前記第２通路とは所定の角度で交わる方向変化部で連通し、
前記方向変化部の外側の角部には、傾斜開始位置から前記第２通路の外側口の方向に向けて高さが低くなる傾斜壁が形成してあり、
前記コイルから引き出されるリードは、前記第１通路から前記第２通路に案内されている。

本発明に係るコイル装置では、コイルから引き出されたワイヤのリードは、まず第１通路に導かれ、その後に、傾斜壁に沿って第２通路の底面まで引き下げられる。その結果、リードは、第１通路から第２通路の底面にスムーズに案内され、その後に、端子の継線部に継線され易い。これにより、従来のコイル装置に比べて、ワイヤ（リード）の浮きが適切に防止され、小型化、低背化が可能で、自動巻線作業が容易なコイル装置を実現できることができる。また、方向変化部の外側に傾斜壁があるため、リードとコアとの絶縁を確保しやすい。

好ましくは、前記リード引出部には、端子が取り付けてあり、前記端子の継線部は、前記第２通路の外側口の近くに位置する。このような構成とすることにより、コイルから引き出されたリードは直ちに第１通路から第２通路に導かれ、その後に、第２通路の外側口から引き出されたリードは、直ちに継線部に継線することができる。その結果、自動巻線装置を用いて容易にリード（ワイヤ）の浮きを、確実に防止することができる。

前記第１通路および前記第２通路は、前記コイルの巻回軸に略垂直な平面に沿って形成してもよく、前記継線部は、前記平面に略平行に延在する棒状突出部を有し、前記リードは、前記棒状突出部に巻回されていてもよい。このように構成することで、コイル装置の低背化を向上させることができると共に、ワイヤの浮きを、より適切に防止できる。

好ましくは、前記第１通路の外側の側面は、コアに対する絶縁壁に形成してある。このような構成とすることで、リードとコアの絶縁が、より適切に確保できると共に、コイル装置の小型化が促進される。

好ましくは、前記方向変化部の内側には、前記第１通路の内側の側面および前記第２通路の内側の側面を形成するブロック部が形成してあり、前記ブロック部の高さは、前記絶縁壁の高さと略同等かそれより低い。方向変化部の内側にブロック部を形成することにより、リードをブロック部の角部に引っ掛けて係止した状態で配置することができ、ワイヤの浮きを一層確実に防止できる。また、ブロック部の高さを絶縁壁の高さと略同等かそれ以下とすることにより、コイル装置の低背化を促進できる。

好ましくは、前記ブロック部の頂部の高さ位置において、前記方向変化部の内側の角部を形成する前記ブロック部の角部と前記絶縁壁との間の前記第１通路の幅方向の間隔は、前記リードの直径と略同等かそれ以上である。このように構成することで、自動巻装置の巻線ノズルなどにより第１通路に沿って引っ張っられたリードを、傾斜壁の上面に沿って案内して、第２通路に導きやすくなる。

好ましくは、前記傾斜開始位置の高さは、前記ブロック部の高さと略同等かそれ以上であり、前記ブロック部の頂部の高さ位置において、前記ブロック部の前記角部と前記傾斜壁との間の前記第１通路の幅方向の間隔は、前記リードの直径と略同等かそれ以上である。このように構成することで、自動巻装置の巻線ノズルなどにより第１通路に沿って引っ張っられたリードを、傾斜壁の上面に沿って案内して、第２通路に導きやすくなる。

前記絶縁壁と前記傾斜壁との間には、前記傾斜開始位置と略同じ高さで前記第２通路の外側の側面を形成する平坦壁を、所定の長さで形成してよい。平坦壁によりリードとコアとの絶縁性を向上させることができる。

端子は、継線部と接続する実装部を有してもよく、前記実装部は、前記ブロック部の頂部から突出していてよい。このように構成することで、ブロック部の頂部を基板などに実装することができる。また、コイル装置の底面側を冷却面とすることもできる。

好ましくは、前記第１通路と前記第２通路とは、１５０°～８０°の角度をなして接続されている。このように構成することで、コイルから引き出したリードを、自動巻き線し易い。また、前記傾斜部は、直線状に高さが低くなっている傾斜部でもよく、円弧状に高さが低くなっている傾斜部でもよい。

図１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２は図１に示すコイル装置の分解斜視図である。 図３は図１に示すコイル装置からコアを取り外したときの斜視図である。 図４は図１に示すコイル装置の端子が設置されたボビンの上面図である。 図５Ａは図４に示すＶの方向から見た傾斜壁が形成されたボビンの部分側面図である。 図５Ｂは図４に示すＶの方向から見た他の実施形態の傾斜壁が形成されたボビンの部分側面図である。 図５Ｃは図４に示すＶの方向から見たさらに他の実施形態の傾斜壁が形成されたボビンの部分側面図である。 図６Ａは図５Ａに示すコアガイドにリードを配置する工程を示すコイル装置の部分斜視図である。 図６Ｂは図６Ａの続きの工程を示すコイル装置の部分斜視図である。 図６Ｃは図６Ｂの続きの工程を示すコイル装置の部分斜視図である。 図７は図１に示すコイル装置のさらに他の実施形態の傾斜壁が形成されたボビンを示す斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１に示す本発明の一実施形態に係るコイル装置１０は、ボビン２０と、端子２８ａ，２８ｂと、支持部材２９と、コイル３０と、磁性コア４０ａ，４０ｂとを有する。なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、Ｚ軸は、コイル装置１０の高さ（厚み）に対応する。本実施形態では、コイル装置１０のＺ軸方向の上方に回路基板が取り付けられる。Ｙ軸は、磁性コア４０ａ，４０ｂの長手方向に一致する。さらに、Ｘ軸は、端子２８ａ，２８ｂの継線部２８１ａ，２８１ｂの突き出し方向に一致する。

図２に示すように、磁性コア４０ａ，４０ｂは、本実施形態では同じ形状であり、Ｚ－Ｙ断面で断面Ｅ字形状を有し、いわゆるＥ型コアを構成する。なお、磁性コア４０ａ，４０ｂの態様は図２に示す態様に限定されるものではなく、磁性コア４０ａ，４０ｂをＹ軸方向の略中央位置に沿ってＸ－Ｚ平面に平行に切断してなる分割コアであってもよい。

Ｚ軸方向の上側に配置される磁性コア４０ａは、Ｙ軸方向に延びるベース部４４ａと、ベース部４４ａのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の側脚部４８ａと、これらの側脚部４８ａの間でＹ軸方向の中央からＺ軸方向に突出する中脚部４６ａとを有する。Ｚ軸方向の下側に配置される磁性コア４０ｂは、Ｙ軸方向に延びるベース部４４ｂと、ベース部４４ｂのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の側脚部４８ｂと、これらの側脚部４８ｂの間でＹ軸方向の中央からＺ軸方向に突出する中脚部４６ｂとを有する。

中脚部４６ａは、ボビン２０のコア脚用貫通孔２１ａの内部にＺ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、中脚部４６ｂは、ボビン２０のコア脚用貫通孔２１ａの内部にＺ軸方向の下方から挿入されるようになっている。コア脚用貫通孔２１ａの内部において、中脚部４６ａと中脚部４６ｂとの先端は、所定のギャップを挟んで向き合うように構成してもよいし、ギャップを形成することなく相互に接触するように構成してもよい。

中脚部４６ａおよび中脚部４６ｂは、コア脚用貫通孔２１ａの内周面形状に一致するように、略円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、コア脚用貫通孔２１ａの形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部４８ａ，４８ｂは、ボビン本体２１の外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、Ｘ－Ｚ平面に平行な平面を有している。本実施形態では、各コア４０ａ，４０ｂの材質は、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３に示すように、コイル３０は、ボビン２０のボビン本体２１回りに、ワイヤ３８が巻回して形成してある。コイル３０の巻回軸は、Ｚ軸と略平行である。ワイヤ３８の巻数および巻層数は、特に限定されない。また、ワイヤ３８の巻回方法は、特に限定されず、通常巻きでもα巻きでもよい。

コイル３０を形成するワイヤ３８は、単線で構成されてもよく、あるいは撚り線で構成されてもよい。また、ワイヤ３８の外径は、特に限定されないが、好ましくは０．２～０．８ｍｍの範囲である。ワイヤ３８には、絶縁被膜が形成してあることが好ましい。

コイル３０からは、第１リード部３８ａおよび第２リード部３８ｂが引き出されている。これら一対のリード部３８ａ，３８ｂは、ボビン２０の第２コアガイド２３の端子設置部２４ａ，２４ｂにそれぞれ形成された通路に沿って案内されることにより、端子２８ａ，２８ｂの継線部２８１ａ，２８１ｂに継線してある。

具体的には、第１リード部３８ａおよび第２リード部３８ｂは、図２に示すように、コイル３０の巻回軸（Ｚ軸）方向に延びる立上部３８１ａ，３８１ｂと、一対のリード部３８ａ，３８ｂ同士の間隔が広がる方向に向かう中間部３８２ａ，３８２ｂと、コイル３０から遠ざかる方向（Ｙ軸）に延びる引出本体部３８３ａ，３８３ｂと、端子２８ａ，２８ｂの継線部２８１ａ，２８１ｂに巻回される端子巻回部３８４ａ，３８４ｂとを有する。

第１リード部３８ａと第２リード部３８ｂとの間隔は、引出本体部３８３ａ，３８３ｂの間隔の方が、立上部３８１ａ，３８１ｂの間隔より広い。なお、立上部３８１ａ，３８１ｂは、Ｚ軸に対して必ずしも平行ではなく傾斜していてもよい。また、引出本体部３８３ａ，３８３ｂは、Ｘ軸に対して必ずしも平行ではなく、Ｙ軸および／またはＺ軸方向に傾斜していてもよい。

ボビン２０は、図２に示すように、ボビン本体２１と、ボビン本体２１のＸ軸方向の両端上部に一体に成形してある第１コアガイド２２および第２コアガイド２３とを有する。ボビン２０は、たとえばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰ、ナイロンなどのプラスチックで構成してあるが、その他の絶縁部材で構成されても良い。

ボビン本体２１は、ワイヤ３８が巻回される巻回筒部２１ｂを有する。巻回筒部２１ｂのＺ軸方向の両端には、端部隔壁鍔２１ｃ，２１ｄが、半径方向の外方に延びるように、ＸＹ平面に略平行に一体成形してある。端部隔壁鍔２１ｃ，２１ｄの高さ（巻軸に対して半径方向の長さ）は、１本以上（１層以上）のワイヤが入り込める高さに設定してあり、本実施形態では、好ましくは３～８層のワイヤが巻回できる高さに設定してある。Ｚ軸方向上側の端部隔壁鍔２１ｃの高さと下側の端部隔壁鍔２１ｄの高さとは、同じであることが好ましいが、異なっていても良い。

また、図２に示すように、Ｚ軸方向の下側の端部隔壁鍔２１ｄのＸ軸方向の両端には、ボビン脚部２１ｅ，２１ｆが、一体に成形してある。

図１に示すように、第１コアガイド２２および第２コアガイド２３は、端子２８ａ，２８ｂおよびリード３８ａ，３８ｂを、磁性コア４０ａ，４０ｂに対して絶縁性を確保するための構造である。第１コアガイド２２と第２コアガイド２３とは、図４に示すように、Ｙ軸を対称軸としてＸ軸方向に略対称な平面形状を有する。また、第１コアガイド２２と第２コアガイド２３とは、図３に示すように、その全体形状も類似した形状である。

図３に示すように、第２コアガイド２３には、コイル３０から引き出されたリード部３８ａ，３８ｂが配置されると共に、リード部３８ａ，３８ｂが継線される端子２８ａ，２８ｂが設置されており、コイル装置１０の端子台としての役目を果たす。一方、第１コアガイド２２には、コイル３０からのリード部の引き出しも端子の設置も必要ない。

第１コアガイド２２は、図４に示すように、平板部２２ａと、壁部２２ｂと、支持部材設置部２２ｃとを有する。平板部２２ａは、コイル３０の上部を覆う板状部であり、コイル３０の巻回軸に対して略垂直に形成される。壁部２２ｂは、磁性コア４０ａ，４０ｂに対する絶縁壁である。支持部材設置部２２ｃは、図３に示すように、平板部２２ａのＹ軸方向の略中央部に形成された肉厚部であり、Ｚ軸方向に延在する支持部材２９が設置される。

支持部材２９は、断面矩形で所定の長さの棒状部材である。支持部材２９は、本実施形態においては金属製であるが、これに限定されず、任意の材質でよい。支持部材２９の先端（Ｚ軸方向最上部）の高さは、後述する端子２８ａ，２８ｂの実装部２８３ａ，２８３ｂの先端（Ｚ軸方向最上部）の高さと略同じである。支持部材２９は、コイル装置１０を基板などに実装するとき、端子２８ａ，２８ｂと共にコイル装置１０を支持する。端子２８ａ，２８ｂに支持部材２９を加えた３箇所でコイル装置１０を支持することにより、コイル装置１０の上に回路基板などを安定して支持することができる。

なお、本実施形態のコイル装置１０は、コイルを１つのみ有する構成のため、第２コアガイド２３にのみ端子が設置され、第１コアガイド２２には端子が設置されていない。しかし、コイルが２つ以上形成され、３つあるいはそれ以上のリード部および端子が配置される構成においては、第１コアガイド２２は、第２コアガイド２３と同様の構造を有する端子台として構成されてよい。

第２コアガイド２３は、コイル装置１０の端子２８ａ，２８ｂが設置されてコイル３０から引き出されたリード部３８ａ，３８ｂが継線される端子設置部（リード引出部）２４ａ，２４ｂを有する。端子設置部２４ａ，２４ｂは、第２コアガイド２３のＹ軸方向の両側に設置される。また、第２コアガイド２３は、図３に示すように、一対の端子設置部２４ａ，２４ｂの間に形成される分離凸部２５と、第２コアガイド２３のＹ方向の略全域にわたりコイル３０側に形成された絶縁壁２７とをさらに有する。

分離凸部２５は、図４に示すように、一対の端子設置部２４ａ，２４ｂの間の間隙にＸ軸に沿って外側に突出するように形成される柱状部材である。分離凸部２５を設置することにより、分離凸部２５のＹ軸方向の両側に、コイル３０から一対のリード部３８ａ，３８ｂを引き出すためのワイヤ引出溝２６ａ，２６ｂが形成される。

図３に示す絶縁壁２７は、図１に示す磁性コア４０ａ，４０ｂに対して絶縁性を確保するための壁である。図３に示す絶縁壁２７は、コイル３０から引き出されて配置されるリード部３８ａ，３８ｂ、および、リード部３８ａ，３８ｂが継線される端子２８ａ，２８ｂと、磁性コア４０ａ，４０ｂとを絶縁する。

一対の端子設置部２４ａ，２４ｂは、図４に示すように、Ｘ軸を対称軸としてＹ軸方向に略対称な構成である。端子設置部２４ａ，２４ｂの上面（Ｚ軸方向上部）には、第１通路２１０，２１０および第２通路２２０，２２０が形成されている。第１通路２１０，２１０は、端子設置部２４ａ，２４ｂのコイル３０（図３参照）に近い位置に配置され、第２通路２２０，２２０は、そのＸ軸方向に沿った外側口の近傍に配置してある端子２８ａ，２８ｂの継線部２８１ａ，２８１ｂに近い位置に配置してある。端子設置部２４ａ，２４ｂは、コイル３０の巻回軸に略垂直な面に沿って形成してあり、第１通路２１０，２１０の底面２１１，２１１および第２通路２２０，２２０の底面２２１，２２１も、コイル３０の巻回軸に略垂直に形成してある。

第１通路２１０，２１０の一方の端部は、第２コアガイド２３のワイヤ引出溝２６ａ，２６ｂの近傍に配置してあり、第１通路２１０，２１０の他方の端部は、第２コアガイド２３のＹ軸方向の両端付近で第２通路２２０，２２０に連通している。第１通路２１０，２１０の他方の端部は、一方の端部側より、Ｘ軸方向においてコイル３０から若干遠くなるように配置されている。そのため、第１通路２１０，２１０は、Ｙ軸に対して若干傾斜した角度に形成してある。

第２通路２２０，２２０の一方の端部は、第１通路２１０，２１０の他方の端部に連通しており、第２通路２２０，２２０の他方の端部（外側口）は、端子設置部２４ａ，２４ｂのＸ軸負方向の端部に配置されている。第２通路２２０，２２０は、Ｘ軸方向に略平行に形成してある。

第１通路２１０，２１０と第２通路２２０，２２０とは、図４に示すように、方向変化部２４０，２４０において、所定の角度θで交わって連通している。第１通路２１０，２１０と第２通路２２０，２２０とが交わる角度は、好ましくは８０°～１５０°であり、より好ましくは９０°～１２０°である。

本明細書において第１通路２１０，２１０および第２通路２２０，２２０を説明する場合には、方向変化部２４０，２４０の内側（コーナーの内側）を形成する側面を、第１通路２１０，２１０および第２通路２２０，２２０の内側面と称する。また、方向変化部２４０，２４０の外側（コーナーの外側）を形成する側面を、第１通路２１０，２１０および第２通路２２０，２２０の外側面と称する。なお、コイル装置１０の構成を説明する場合は、コイル３０の巻回軸に近い側を内側と称し、コイル３０の巻回軸から遠い側を外側と称する。

端子設置部２４ａ，２４ｂの方向変化部２４０，２４０の内側には、図４に示すように、ブロック部２５０，２５０が形成されている。ブロック部２５０，２５０は、それぞれの端子設置部２４ａ，２４ｂのＸ軸方向の外側端部で、分離凸部２５のＹ軸方向の両側に相互に離れて配置してある。ブロック部２５０，２５０は、図３に示すように、略直方体形状である。

図５Ａに示すように、本実施形態においては、ブロック部２５０，２５０の頂部２５１のＺ軸方向の高さＨ２は、絶縁壁２７の頂部の高さＨ１よりも低いことが好ましいが、ブロック部２５０，２５０の高さＨ２は、これに限られず、絶縁壁２７の高さＨ１と同等であってもよい。絶縁壁２７の高さＨ１は、絶縁壁２７が磁性コア４０ａ，４０ｂに対して絶縁性能を発揮できるような所定の高さに規定される。したがって、ブロック部２５０，２５０の高さＨ２が絶縁壁２７の高さＨ１以下であれば、ブロック部２５０，２５０の高さに起因してコイル装置１０の高さが高くなることが防止され、コイル装置１０の低背化および小型化に寄与できる。

ブロック部２５０，２５０には、図３に示すように、端子２８ａ，２８ｂが、たとえばインサート成型により一体化されているが、これに限らない。本実施形態では、図２に示すように、端子２８ａ，２８ｂは、金属製棒状部材を、中央部付近で略直角に屈曲し、Ｌ字形状に形成した部材である。端子２８ａ，２８ｂは、屈曲部２８２ａ，２８２ｂの一方側に、リード部３８ａ，３８ｂが継線される継線部２８１ａ，２８１ｂを有する。また、端子２８ａ，２８ｂは、屈曲部２８２ａ，２８２ｂの他方側には、コイル装置１０を基板などに実装するときの実装部２８３ａ，２８３ｂを有する。

端子２８ａ，２８ｂの継線部２８１ａ，２８１ｂは、図３に示すように、ブロック部２５０，２５０の継線部形成面２５２，２５２から、Ｘ－Ｙ平面に沿って略平行に、Ｘ軸負方向に突出している。すなわち、継線部２８１ａ，２８１ｂは、コイル３０の巻回軸に略垂直な平面内を、コイル３０から外側に突出している。また、継線部２８１ａ，２８１ｂは、第２通路２２０，２２０と略平行に、コイル３０から離れる方向に突出している。

端子２８ａ，２８ｂの実装部２８３ａ，２８３ｂは、図３に示すように、ブロック部２５０，２５０の頂部（上面）２５１，２５１から、Ｚ軸方向に突出している。端子２８ａ，２８ｂは、継線部２８１ａ，２８１ｂおよび実装部２８３ａ，２８３ｂがそれぞれこのような方向に突出するように、図２に示す屈曲部２８２ａ，２８２ｂが図３に示すブロック部２５０，２５０中に埋設してある。

図３に示すように、第１通路２１０，２１０の外側の側面２１２，２１２は、絶縁壁２７の外側の面により形成してあり、第１通路２１０，２１０の内側の側面２１３，２１３は、ブロック部２５０，２５０のコイル３０側の側面により形成してある。また、第２通路２２０の内側の側面２２３，２２３は、ブロック部２５０，２５０のＹ軸方向外側を指向する側面に形成してある。

図４に示すように、方向変化部２４０，２４０の外側の角部には、絶縁壁２７の端部に連続し、第２通路２２０，２２０の外側に沿って配置された傾斜壁２３０ａ，２３０ａが形成してある。傾斜壁２３０ａ，２３０ａは、図３に示すように、第２通路２２０，２２０のＸ軸方向の外側に向かって徐々に高さが低くなるように形成してあり、傾斜壁２３０ａ，２３０ａの上面は、傾斜面２３３ａ，２３３ａに形成してある。

傾斜壁２３０ａ，２３０ａの構成について、図５Ａを参照して、第２リード部３８ｂが配置される第２端子設置部２４ｂの傾斜壁２３０ａを例として説明する。図３に示す第１リード部３８ａが配置される第１端子設置部２４ａの傾斜壁２３０ａは、第２端子設置部２４ｂに形成された傾斜壁２３０ａとＹ軸方向に線対称な構成である点のみが相違し、その他の構成や機能は第２端子設置部２４ｂの傾斜壁２３０ａと同じである。

図５Ａに示すように、傾斜壁２３０ａは、絶縁壁２７のＹ軸方向端部の傾斜開始位置２３２ａから、Ｘ軸に沿って外側（図３に示すコイル３０から離れる方向）に向かって、徐々に高さが低くなるように形成されている。傾斜壁２３０ａの上面である傾斜面２３３ａは、図４に示す第１通路２１０から第２通路２２０に引き回すときに、第２リード部３８ｂを、第２通路２２０の底面２２１に案内するための傾斜面である。

図５Ａに示すように、端子設置部２４ｂのブロック部２５０の頂部２５１の高さ位置（Ｚ方向位置）において、ブロック部２５０の角部２５３と、絶縁壁２７との間の第１通路２１０の幅Ｗ１は、第２リード部３８ｂの直径と略同等かそれ以上であることが好ましい。第２リード部３８ｂを、図４に示す方向変化部２４０にて第１通路２１０から第２通路２２０に引き回し易くするためである。

また本実施形態において、絶縁壁２７から傾斜面２３３ａが開始される傾斜開始位置２３２ａの高さ（Ｚ軸方向の位置）Ｈ３は、端子設置部２４ｂのブロック部２５０の高さＨ２と略同じ高さであるが、後述するように、それに限定されない。また、図４に示すように、傾斜開始位置２３２ａのＸ－Ｙ平面内の位置は、第１通路２１０の外側面２１２（絶縁壁２７の外側面）のＹ軸方向の外側端部である。

図６Ａに示すように、第２リード部３８ｂを、自動巻線装置の巻線ノズル５０などにより引っ張って第１通路２１０から第２通路２２０に引き回すとき、第１通路２１０に沿って略直線状に引っ張られた第２リード部３８ｂを、Ｚ軸方向下側に引き落とすと、図５Ａに示すように、傾斜壁２３０ａの傾斜面２３３ａに接する。

この状態で、第２リード部３８ｂを、図４に示す第２通路２２０に案内するためには、図５Ａに示すように、ブロック部２５０の頂部２５１の高さ位置（Ｚ軸方向位置）において、ブロック部２５０の角部２５３と、傾斜壁２３０ａとの間の間隔Ｗ１が、第２リード部３８ｂの直径と略同等かそれ以上であることが好ましい。このように構成することで、第２リード部３８ｂを傾斜壁２３０ａの傾斜面２３３ａに接触させて、図４に示す第１通路２１０から第２通路２２０に向けて案内し易くなる。

本実施形態では、図５Ａに示すように、傾斜面２３３ａが開始される傾斜開始位置２３２ａは、ブロック部２５０の高さＨ２と同じ高さで、第１通路２１０の外側面２１２上の位置なので、ブロック部２５０の角部２５３と傾斜壁２３０ａとの間の第１通路２１０の幅方向の間隔Ｗ１は、図４に示す第１通路２１０の幅に等しい。

第２リード部３８ｂは、傾斜壁２３０ａに案内され、その途中部分がブロック部２５０の角部２５３に係合され、適切に第１通路２１０から第２通路２２０に引き回される。また、傾斜壁２３０ａの傾斜面２３３ａ，２３３ａにより、第２リード部３８ｂは第２通路２２０の底面２２１まで確実に引き落とされる。このため、第２リード部３８ｂは、端子設置部２４ｂの第１通路２１０および第２通路２２０の底面に沿って配置され、ワイヤの浮きが生じるおそれが少ない。

なお、直線状の傾斜面２３３ａを有する傾斜壁２３０ａの形態は、図５Ａに示す構成に限られず、たとえば図５Ｂあるいは図５Ｃに示す形態でも構成可能である。

図５Ｂに示す傾斜壁２３０ｂは、傾斜面２３３ｂが形成された傾斜壁２３０ｂと絶縁壁２７との間に、傾斜していない平坦な上面を有する平坦部２３１が介在された構成を持つ。すなわち、図５Ｂに示す傾斜壁２３０ｂでは、傾斜開始位置２３２ｂのＸ－Ｙ平面内の位置が、第１通路２１０の外側面２１２から平坦部２３１の分だけ第１通路２１０の内側に入った位置となっている。傾斜開始位置２３２ｂの高さＨ３は、平坦部２３１の高さと同じであり、図５Ａに示した傾斜壁２３０ａと同様に、端子設置部２４ｂのブロック部２５０の高さＨ２と同じである。

このような構成の傾斜壁２３０ｂを有する第２コアガイド２３ｂでは、所定の高さを維持する平坦部２３１により、磁性コア４０ａ，４０ｂに対する絶縁性能を向上させている。

一方、図５Ｂに示す構成では、図５Ａに示した構成と比較して、ブロック部２５０の頂部２５１の高さ位置におけるブロック部２５０の角部２５３と傾斜壁２３０ｂとの間の第１通路２１０の幅方向の間隔Ｗ２が、平坦部２３１の幅方向の長さＷ３の分だけ、第１通路の幅Ｗ１より狭くなる。

平坦部２３１を有する傾斜壁２３０ｂの構成においては、ブロック部２５０の角部２５３と傾斜壁２３０ｂとの間の第１通路２１０の幅方向の間隔Ｗ２を、第２リード部３８ｂの直径と略同等かそれ以上とすることが好ましい。このように構成することで、第２リード部３８ｂを傾斜壁２３０ｂの傾斜面２３３ｂに接触させて、第１通路２１０から第２リード部３８ｂを第２通路２２０に適切に引き回し易くなる。

図５Ｃに示す傾斜壁２３０ｂでは、傾斜面２３３ｂの傾斜開始位置２３２ｃが、図５Ａに示す傾斜壁２３０ａよりも高い位置に配置してある。すなわち、図５Ｃに示すように、傾斜開始位置２３２ｃの高さ（Ｚ軸方向の位置）Ｈ４が、端子設置部２４ｂのブロック部２５０の高さＨ２よりも高い。傾斜開始位置２３２ｃのＸ－Ｙ平面内の位置は、図４に示す第１通路２１０の外側面２１２のＹ軸方向の端部であり、図５Ａに示す傾斜壁２３０ａと同じである。

このような構成の傾斜壁２３０ｃを有する第２コアガイド２３ｃは、高さの高い傾斜壁２３０ｃにより磁性コア４０ａ，４０ｂに対する絶縁性能を向上させることができる。

図５Ｃに示すように、本実施形態では、ブロック部２５０の頂部２５１の高さ位置におけるブロック部２５０の角部２５３と傾斜壁２３０ｃとの間の第１通路２１０の幅方向の間隔Ｗ４は、傾斜開始位置２３２ｃが高くなり第１通路２１０の内部方向に傾斜面２３３ｃが入り込む長さＷ５の分だけ、第１通路の幅Ｗ１より狭くなる。

この実施形態でも、ブロック部２５０の角部２５３の高さ位置におけるブロック部２５０の角部２５３と傾斜壁２３０ｂとの間の幅方向の間隔Ｗ４は、第２リード部３８ｂの直径と略同等かそれ以上としておくことが好ましい。このように構成することで、第２リード部３８ｂを傾斜壁２３０ｃの傾斜面２３３ｃに接触させて、第２リード部３８ｂを、図４に示す第１通路２１０から方向変化部２４０を介して第２通路２２０に引き回すことが容易になる。

なお、図示省略するが、傾斜壁（２３０ａ～２３０ｃ）の傾斜開始位置（２３２ａ～２３２ｃ）は、ブロック部２５０の角部２５３の高さＨ２より低くてもよい。ただし、絶縁性を向上させるためには、傾斜開始位置（２３２ａ～２３２ｃ）は、ブロック部２５０の角部２５３の高さＨ２と同等以上が良い。

本実施形態に係るコイル装置１０は、図２に示す各部材を組み立てることによって製造される。以下に、コイル装置１０の製造方法の一例を、図２などを用いて説明する。コイル装置１０の作製においては、まず、ボビン２０を準備する。ボビン２０の材質は特に限定されないが、ボビン２０は、樹脂等の絶縁材料によって形成される。

次に、ボビン２０の巻回筒部２１ｂの外周にワイヤ３８を巻回し、コイル３０を形成する。コイル３０の形成に使用されるワイヤ３８としては、特に限定されないが、絶縁被覆導線などが好適に使用される。また、本実施形態では、巻回筒部２１ｂに巻回されるワイヤ３８の巻回方法は、特に限定されず、通常巻きでもα巻きでもよい。巻回筒部２１ｂにワイヤ３８を巻回する作業は、好ましくは自動巻線装置を用いて行われる。

本実施形態では、まず、最初に第１リード部３８ａを端子２８ａの継線部２８１ａに巻き付けてから、ボビン２０の端子設置部２４ａの第２通路２２０および第１通路２１０を通して、図２に示す巻回筒部２１ｂの回りにワイヤを巻き付けてコイル３０を形成する。

次に、コイル３０を形成したワイヤ３８の第２のリード部３８ｂを、ボビン２０の第２コアガイド２３の外側に引き出す。第２のリード部３８ｂは、立上部３８１ｂでＺ軸方向に立ち上げられ、第２コアガイド２３のワイヤ引出溝２６ｂを介して第２コアガイド２３の外側上部に引き出される。

引き出された第２のリード部３８ｂは、図６Ａに示すように、自動巻機の巻線ノズル５０により引っ張られてＸ－Ｙ平面に略平行に９０度折り曲げられ、第１通路２１０，２１０に沿って案内される。このとき、巻線ノズル５０により略直線状に引っ張られた第２リード部３８ｂの先端は、第１通路２１０の延在方向にある傾斜壁２３０ａの傾斜面２３３ａに接触する状態となる。なお、図６Ａ～図６Ｃでは、説明のために、コア４０ａ，４０ｂが図示してあるが、巻線作業は、コア４０ａ，４０ｂをボビン２０に取り付けられる前の状態で行われる。

図６Ａに示す状態から、図６Ｂに示すように、巻線ノズル５０をＺ軸の下側に移動させると共に、Ｘ軸に沿ってボビン２０の外側方向に移動させることにより、リード部３８ｂは、傾斜壁２３０ａの傾斜面２３３ａに沿って案内される。その結果、図６Ｃに示すように、ブロック部２５０の角部２５３にリード部３８ｂが係合すると共に、リード部３８ｂのＺ軸方向の位置が第１通路２１０および第２通路２２０の第１通路底面２１１および底面２２１の位置まで引き下ろされる。

さらに、巻線ノズル５０を第２通路２２０の延長線上に移動させることにより、リード部３８ｂは、端子設置部２４ｂの第２通路２２０の第２通路底面２２１に密接した状態で適切に配置される。

次に、リード部３８ｂを端子２８ｂの継線部２８１ａに巻回して継線し、リード部３８ｂを切断することにより、コイル３０のボビン２０への設置が終了する。なお、上述の説明では、最初にリード部３８ａを端子２８ａの継線部２８１ａに巻き付けてから、図２に示す巻回筒部２１ｂの回りにワイヤを巻き付けているが、その逆でもよい。

次に、Ｚ軸方向の上下方向から磁性コア４０ａ，４０ｂを取り付ける。すなわち、磁性コア４０ａ，４０ｂの中脚４６ａ，４６ｂの先端同士の間にギャップＧを持たせつつ、側脚４８ａ，４８ｂの先端同士を接合する。磁性コア４０ａ，４０ｂの材質としては、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。なお、ギャップＧは０であっても良い。

以上の工程により、本実施形態に係るコイル装置１０を製造することができる。

本実施形態のコイル装置１０においては、コイル３０から引き出された第１または第２のリード部３８ａ，３８ｂは、端子設置部２４ａ，２４ｂの第１通路２１０を通り、方向変化部２４０にて、傾斜壁２３０ａ～２３０ｃの傾斜面２３３ａ～２３３ｃに沿って引き下げられる。その結果、リード３８ａまたはリード３８ｂは、第１通路底面２１１，２１１および第２通路第２通路底面２２１，２２１まで引き下げられて配置される。その結果、ワイヤの浮きを確実に防止することができる。

また、本実施形態のコイル装置１０においては、第１または第２のリード部３８ａ，３８ｂをブロック部２５０，２５０に係合させることにより、各リード部３８ａ，３８ｂを弛みなく端子設置部２４ａ，２４ｂに係止している。その結果、コイル３０の巻き解しが防止された状態で、各リード部３８ａ，３８ｂを端子設置部２４ａ，２４ｂに配置し、端子２８ａ，２８ｂに継線することが容易になる。

さらに、本実施形態のコイル装置１０では、ワイヤ３８のリード部３８ａ，３８ｂの浮きが防止できるので、ワイヤカバーを用いる必要がない。また、本実施形態のコイル装置１０では、従来のコイル装置に比べて、ワイヤ３８のリード部３８ａ，３８ｂの浮きが適切に防止され、小型化、低背化が可能で、自動巻線作業が容易なコイル装置を実現できることができる。また、方向変化部４０の外側に傾斜壁２３０ａ～２３０ｃがあるため、リード部３８ａ，３８ｂとコア４０ａ，４０ｂとの絶縁を確保しやすい。

また、本実施形態のコイル装置１０においては、第２コアガイド２３のコイル側に絶縁壁２７が形成されているため、磁性コア４０ａ，４０ｂとの絶縁を良好に確保することができる。

また本実施形態では、第１端子２８ａおよび第２端子２８ｂの各実装部２８３ａ，２８３ｂの設置方向がＺ軸方向の上方向である。このように構成することで、コアガイド２２，２３の反対側（Ｚ軸方向の下側）に位置するボビン２０の底面を冷却側に位置させることが容易になり、コイル３０、ボビン２０およびコア４０ａ，４０ｂの冷却効率が向上する。

さらに上述した実施形態では、図２に示すように、一対のリード部３８ａ，３８ｂは、立上部３８１ａ，３８１ｂの間の距離よりも広い距離を保ちながら、コイル３０から遠ざかる方向に引出本体部３８３ａ，３８３ｂとして延びている。そのため、第１リード部３８ａと第２リード部３８ｂとの間の耐圧が確保され、本実施形態のコイル装置１０は、高電圧用途のコイル装置として好適である。

なお、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、上述した実施形態においては、第２コアガイド２３（２３ｂおよび２３ｃも同様）に形成した傾斜壁２３０ａ～２３０ｃの各傾斜面２３３ａ～２３３ｃは、いずれも直線状に徐々に高さが低くなる傾斜面であった。しかしながら、傾斜壁に形成される傾斜面の形態は、これに限られず、リード部を通路の底面まで案内できるように徐々に高さが低くなっている構成であれば、任意の構成でよい。たとえば、図７に示すように、円弧状に高さが徐々に低くなる傾斜面２３３ｄを有する傾斜壁２３０ｄのような構成であってもよい。

また、上述した実施形態においては、ボビン２０に１のコイルが巻回されたコイル装置を例示したが、２以上のコイルが巻回されて、たとえばトランスとして使用して好適なコイル装置でもよい。ボビン２０に２本以上のコイルを形成する場合には、上述した実施形態の第１コアガイド２２を第２コアガイド２３と同様の構成とし、必要な端子を設置しても良い。あるいは、第１コアガイド２２または第２コアガイド２３の片側のみに、４つのリード引出通路を具備させても良い。

また、上述した実施形態では、リード引出部としての端子設置部２４ａ，２４ｂがボビン２０と一体化して成形してあるが、端子設置部２４ａ，２４ｂは、ボビン２０とは別に成形されて嵌合または接着などの手段で一体化されていても良い。また、上述した実施形態では、端子設置部２４ａ，２４ｂに端子２８ａ，２８ｂが装着してあるが、端子は、必ずしもボビン２０に具備してある端子設置部に装着されることなく、リード３８ａ，３８ｂの先端に端に接続されていても良い。その場合には、端子設置部２４ａ，２４ｂは、単なるリード引出部としてのみ機能する。

また、本実施形態に係るコイル装置１０の具体的用途は、特に限定されないが、チョークコイルやトランスなどとして好適に利用可能であり、たとえば、ＥＶ（Electric Vehicle：電動輸送機器）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle：プラグインハイブリッド自動車）あるいはコミュータ（車両）用の車載用充電器、あるいはＬＬＣ回路などにおいて、好適に用いられる。

１０…コイル装置
２０…ボビン
２１…ボビン本体
２１ａ…コア脚用貫通孔
２１ｂ…巻回筒部
２１ｃ，２１ｄ…端部隔壁鍔
２１ｅ，２１ｆ…ボビン脚部
２２…第１コアガイド
２２ａ…平板部
２２ｂ…壁部
２２ｃ…支持部材設置部
２３…第２コアガイド
２４ａ，２４ｂ…端子設置部（リード引出部）
２５…分離凸部
２６ａ，２６ｂ…ワイヤ引出溝
２７…絶縁壁
２８ａ，２８ｂ…端子
２１０…第１通路
２１１…第１通路底面
２１２…第１通路外側面
２１３…第１通路内側面
２２０…第２通路
２２１…第２通路底面
２２２…第２通路外側面
２２３…第２通路内側面
２３０ａ～２３０ｄ…傾斜壁
２３１…平坦部
２３２ａ～２３２ｃ…傾斜開始位置
２３３ａ～２３３ｄ…傾斜面
２４０…方向変化部
２５０…ブロック部
２５１…頂部
２５２…継線部形成面
２５３…角部
３０…コイル
３８…ワイヤ
３８ａ…第１リード部
３８ｂ…第２リード部
３８１ａ，３８１ｂ…立上部
３８２ａ，３８２ｂ…中間部
３８３ａ，３８３ｂ…引出本体部
３８４ａ，３８４ｂ…端子巻回部
４０ａ，４０ｂ…磁性コア
４４ａ，４４ｂ…ベース部
４６ａ，４６ｂ…中脚部
４８ａ，４８ｂ…側脚部
５０…巻線ノズル

Claims (10)

1. ボビンと、
   前記ボビンの外周に装着してあるコイルと、
   前記コイルから引き出されるリードと、
   前記ボビンに具備されて前記リードが引き出されるリード引出部と、を有するコイル装置であって、
   前記リード引出部は、前記コイルに近い第１通路と、前記コイルから遠い第２通路とを有し、
   前記第１通路と前記第２通路とは所定の角度で交わる方向変化部で連通し、
   前記方向変化部の外側の角部には、傾斜開始位置から前記第２通路の外側口の方向に向けて高さが低くなる傾斜壁が形成してあり、
   前記コイルから引き出されるリードは、前記第１通路から前記第２通路に案内されるコイル装置。
2. 前記リード引出部には、端子が取り付けてあり、前記端子の継線部は、前記第２通路の外側口の近くに位置する請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記第１通路および前記第２通路は、前記コイルの巻回軸に略垂直な平面に沿って形成してあり、
   前記端子の継線部は、前記平面に略平行に延在する棒状突出部を有し、
   前記リードは、前記棒状突出部に巻回してある請求項２に記載のコイル装置。
4. 前記第１通路の外側の側面は、コアに対する絶縁壁に形成してある請求項１～３のいずれかに記載のコイル装置。
5. 前記方向変化部の内側には、前記第１通路の内側の側面および前記第２通路の内側の側面を形成するブロック部が形成してあり、
   前記ブロック部の高さは、前記絶縁壁の高さと略同等かそれより低い請求項４に記載のコイル装置。
6. 前記ブロック部の頂部の高さ位置において、前記方向変化部の内側の角部を形成する前記ブロック部の角部と前記絶縁壁との間の前記第１通路の幅方向の間隔は、前記リードの直径と略同等かそれ以上である請求項５に記載のコイル装置。
7. 前記傾斜開始位置の高さは、前記ブロック部の高さと略同等かそれ以上であり、
   前記ブロック部の頂部の高さ位置において、前記ブロック部の前記角部と前記傾斜壁との間の前記第１通路の幅方向の間隔は、前記リードの直径と略同等かそれ以上である請求項６に記載のコイル装置。
8. 前記絶縁壁と前記傾斜壁との間には、前記傾斜開始位置と略同じ高さで前記第２通路の外側の側面を形成する平坦壁が所定の長さで形成してある請求項４～７のいずれかに記載のコイル装置。
9. 前記ブロック部の頂部から端子の実装部が突出している請求項５～８のいずれかに記載のコイル装置。
10. 前記第１通路と前記第２通路とは、１５０°～８０°の角度をなして交わっている請求項１～９のいずれかに記載のコイル装置。

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