JP7390900B2 - コイル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コイル装置に係り、さらに詳しくは、2つのコイル要素を同一の装置内に配置することが可能であり、しかも回路基板などへの接合強度を向上させることができるコイル装置に関する。
2つのコイル要素を同一の装置内に配置することが可能なコイル装置としては、たとえば下記の特許文献1に示すコイル装置が知られている。特許文献1に示すコイル装置では、磁性コアの鍔部の外側端面に、電極ペーストを焼き付けることなどにより直付け電極を形成し、それらの直付け電極に、コイルを構成するワイヤのリード部を接続して継線部を形成している。
特許文献1に示すコイル装置では、リード部の継線部が形成してある電極の面が、実装面となり、回路基板などに接続される。このような従来のコイル装置では、リード部の継線部が実装面に位置するために、回路基板などとの接合強度が不十分になりやすい。
また、下記の特許文献2に示すコイル装置も知られている。このコイル装置では、コア部の外側端面に凹部を設け、凹部内に端子電極の折曲片を収容し、凹部内に接着剤を注入したり、凹部と折曲片を嵌合させたりすることで、端子電極とコア部との接合を図っている。
しかしながら、このような従来のコイル装置においても、たとえば車載などに用いられる厳しい温度環境下では、回路基板への接合強度が十分ではないという課題を有している。
特開平8-31644号公報 特開平7-272951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、2つのコイル要素を同一の装置内に配置することが可能であり、しかも回路基板などへの接合強度を向上させ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、
コイルを形成するようにワイヤが巻回される巻芯部を持つ磁性コアと、
前記巻芯部の巻軸に沿った端部に形成してある鍔部の外側端面に取り付けられる4つの端子電極と、を有するコイル装置であって、
前記鍔部の前記外側端面には凹部が形成してあり、
それぞれの前記端子電極は、
前記凹部に緩く入り込む第1立上片と、前記第1立上片に一体に形成してあり、前記鍔部の外側端面に接着される取付片と、を有する。
本発明に係るコイル装置では、磁性コアの鍔部の外側端面には、4つの端子電極が取り付けられる。そのため、本発明のコイル装置の磁性コアの巻芯部には、少なくとも2つのワイヤを巻回し、各ワイヤの両端の各リード部を、4つの端子電極のそれぞれに接続することができる。したがって、本発明のコイル装置では、2つのコイル要素を同一の装置内に配置することが可能になる。
また、本発明のコイル装置では、磁性コアの鍔部の外側端面には凹部が形成してあり、それぞれの端子電極の第1立上片は、凹部に緩く入り込むことになる。そのため、本発明のコイル装置を、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、第1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。しかも、それぞれの端子電極の第1立上片は、凹部に緩く入り込むのみであり、凹部の壁面と第1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、前記第1立上片と反対側に位置する前記取付片の端縁に、第2立上片が一体的に形成してあり、
前記第2立上片は、前記鍔部の第1軸に略垂直な第1側面に沿って一体的に立ち上げられている。
第2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。
好ましくは、前記第1立上片は、前記第1軸の方向から見て、前記巻芯部の中心軸の近くに位置するように、前記第2立上片に比較してオフセットして配置してある。このように第1立上片を配置することで、磁性コアの鍔部の外側端面に形成する凹部の位置を、外側端面の中心側に寄せることが可能になる。その結果、凹部を形成する位置が、磁性コアの巻芯部に対応する位置に対応することになり、鍔部に凹部を形成しても、磁性コアの強度を低下させるおそれが少なくなり、鍔部の厚みを増大させること無く凹部を形成することができ、コイル装置のコンパクト化にも寄与する。
好ましくは、前記取付片には、前記第1立上片とは異なる第3立上片が一体的に形成してあり、
前記第3立上片は、前記鍔部の第2軸に略垂直な第2側面に沿って一体的に立ち上げられており、前記第3立上片に、前記ワイヤのリード部が接続してある。
このように構成することで、それぞれの端子電極は、3つの立上片を有することになり、それらの立上片は、取付片から異なる位置で鍔部の側面または凹部の中に立ち上げられ、回路基板との接続フィレットの形成箇所が増えることになり、回路基板との接続強度がさらに向上する。
好ましくは、前記鍔部は、前記巻芯部の径方向の外側に飛び出しており、前記巻軸の方向から見て、全体として略四角形の形状を有し、前記鍔部の4つの角部には、前記第3立上片と前記リード部との接続部が配置される切り欠き部が形成してある。このように構成することで、鍔部の外径寸法を変えずに(コイル装置の小型化を維持しながら)、磁性コア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。
好ましくは、前記凹部には、前記第1立上片を前記鍔部の外側端面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、端子電極は、取付片のみで、鍔部の外側端面に接着してあることが好ましい。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。
また、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第1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、前記凹部は、前記鍔部の前記外側端面に形成してある4つの独立凹部からなり、それぞれの前記端子電極の前記第1立上片のそれぞれは、それぞれの前記独立凹部に入り込んでいる。鍔部の外側端面に形成してある凹部を、4つの独立凹部で構成することで、磁性コアの強度低下が少なく、コイル装置のコンパクト化を容易に図ることができる。また、このように構成することで、端子電極相互の絶縁を確保し易い。
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1に示すコイル装置の正面図である。 図1Cは図1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1に示すコイル装置の平面図である。 図1Eは図1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3は図1E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に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に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、たとえばチョークコイル、ノイズフィルタなどとして用いられ、特に好ましくは、車載用として用いられるインダクタ装置であり、2つのコイル要素を同一の装置2内に配置してある。
このコイル装置2は、図2Aに示すように、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。ドラムコア20は、コイル部10を構成する2本のワイヤ12,14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ることが好ましい。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、同じでも異なっていてもよい。
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3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3に示すX軸またはY軸に沿って隣り合う端子電極60および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3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と、一対の端子電極70とで、合計4つの端子電極60,70が装着される。端子電極60と端子電極70とは、Y軸およびZ軸を含む平面に対して、鏡面対称な形状(相互に鏡に映したような形状)であり、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軸方向に長い板状の取付片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それぞれ接着される。取付片61,71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61,71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の取付片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3に示すように、取付片61および取付片71のY軸方向の一端で、X軸方向の外側近くには、それぞれ継線用立上片(第3立上片)62,72がZ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。立上片62,72は、図1Eに示すように、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の内側に引き込まれた面であり、側面40aと略平行な面である。
各立上片62,72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62a,72aを形成している。把持片62a,72aと立上片62,72の間に、図4に示すワイヤ12,14のいずれかのリード部12a,12b,14a,14bが挟まれて接合され、継線部63,73が形成される。継線部63,73では、いずれかのリード部12a,12b,14a,14bと、いずれかの端子電極60,70の立上片62,72とが電気的に接続される。
継線部63,73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、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、それぞれ立上片62,72にレーザ溶接して継線部63,73を形成する。
図1Eに示すように、リード部12a,12b,14a,14bのそれぞれが取り付けられる立上片62,72は、第1コア40の各切り欠き44の内部に配置される。しかも、図4に示すように、継線部63,73が形成される立上片62,72の一部は、第2鍔部50の面取り部54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63,73を形成することができる。
図3に示すように、取付片61および71のX軸方向の外側端には、それぞれ外側立上片(第2立上片)64,74がZ軸方向に立ち上がるように一体に形成してある。外側立上片(第2立上片)64,74の立上げ高さは、継線用立上片62,72の立上げ高さと同様である。
また、取付片61および71のX軸方向の内側端には、それぞれ内側立上片(第1立上片)66,76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(第1立上片)66,76の立上げ高さは、外側立上片64,74の立上げ高さよりも小さい。
また、取付片61,71に対する外側立上片64,74の立上げ角度は、継線用立上片62,72と同様に、約90度であることが好ましいが、内側立上片66,76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64,74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60,70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62,72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66,76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66,76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3に示す内側立上片66,76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3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および端子電極70を取り付ける。端子電極60および端子電極70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、端子電極60および端子電極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。端子電極60および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または14a,14bは、図1Eに示すように、端子電極60の継線用立上片62と把持片62aとの間、または端子電極70の継線用立上片72と把持片72aとの間に位置させる。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63,73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、4つの端子電極60,701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、各ワイヤ12,14の両端の各リード部12a,12b,14a,14bを、4つの端子電極60,70のそれぞれに接続することができる。したがって、本実施形態のコイル装置2では、2つのインダクタなどのコイル要素を同一の装置2内に配置することが可能になる。
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66,76は、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片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66,76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60,70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66,76とX軸に沿って反対側に位置する取付片61,71の端縁に、外側立上片64,74が一体的に形成してあり、外側立上片64,74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64,74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および70の下面に付着しているハンダ84が、外側立上片64,74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64,74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64,74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66,76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66,76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、取付片61,71には、内側立上片66,76および外側立上片64,74とは異なる継線用立上片62,72が一体的に形成してある。また、継線用立上片62,72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おり、この継線用立上片62,72に、ワイヤのリード部12a,12b,14a,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、3つの立上片62,64,66(または72,74,76)を有することになり、それらの立上片は、取付片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62(または72)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1Aに示すように、継線部63または73を含め、端子電極60または70の継線用立上片62または72のほとんどは、それぞれ第1鍔部40の切り欠き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63および73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に対する端子金具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60,70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、取付片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60,70は、取付片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60,70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。
なお、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63,73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、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のリード部12a,12b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63,73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と接触する取付片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60,70の取付片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
12,14… ワイヤ
12a,12b,14a,14b… リード部
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… 端子電極
61,71… 取付片
62,72… 継線用立上片(第3立上片)
62a,72a… 把持片
63,73… 継線部
64,74… 外側立上片(第2立上片)
66,76… 内側立上片(第1立上片)
80… 回路基板
82… 配線パターン
84… ハンダ

Claims (6)

  1. コイルを形成するようにワイヤが巻回される巻芯部を持つ磁性コアと、
    前記巻芯部の巻軸に沿った端部に形成してある鍔部の外側端面に取り付けられる4つの端子電極と、を有するコイル装置であって、
    前記鍔部の前記外側端面には凹部が形成してあり、
    それぞれの前記端子電極は、
    前記凹部に緩く入り込む第1立上片と、前記第1立上片に一体に形成してあり、前記鍔部の外側端面に接着される取付片と、を有し、
    前記第1立上片と反対側に位置する前記取付片の端縁に、第2立上片が一体的に形成してあり、
    前記第2立上片は、前記鍔部の第1軸に略垂直な第1側面に沿って一体的に立ち上げられており、
    前記第1立上片は、前記第1軸の方向から見て、前記巻芯部の中心軸の近くに位置するように、前記第2立上片に比較してオフセットして配置してあるコイル装置。
  2. 前記取付片には、前記第1立上片とは異なる第3立上片が一体的に形成してあり、
    前記第3立上片は、前記鍔部の第2軸に略垂直な第2側面に沿って一体的に立ち上げられており、前記第3立上片に、前記ワイヤのリード部が接続してある請求項に記載のコイル装置。
  3. 前記鍔部は、前記巻芯部の径方向の外側に飛び出しており、前記巻軸の方向から見て、全体として略四角形の形状を有し、前記鍔部の4つの角部には、前記第3立上片と前記リード部との接続部が配置される切り欠き部が形成してある請求項に記載のコイル装置。
  4. 前記凹部には、前記取付片を前記鍔部の外側端面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請求項1~のいずれかに記載のコイル装置。
  5. 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第1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1~のいずれかに記載のコイル装置。
  6. 前記凹部は、前記鍔部の前記外側端面に形成してある4つの独立凹部からなり、
    それぞれの前記端子電極の前記第1立上片のそれぞれは、それぞれの前記独立凹部に入り込んでいる請求項1~のいずれかに記載のコイル装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115516583A (zh) * 2020-11-17 2022-12-23 深圳顺络电子股份有限公司 用于电感的绕组结构及制作方法、绕组电感及制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345225A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Tokyo Coil Engineering Kk 表面実装チョークコイル
JP2002231533A (ja) 2001-02-05 2002-08-16 Tdk Corp 面実装型インダクタ
JP2008016616A (ja) 2006-07-05 2008-01-24 Tdk Corp コイル部品
JP2013243192A (ja) 2012-05-18 2013-12-05 Toko Inc 面実装インダクタ
JP2015133418A (ja) 2014-01-14 2015-07-23 Tdk株式会社 コイル装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59110015U (ja) * 1983-01-14 1984-07-25 小酒井 美智子 携帯用エア−クリ−ン
JPH0864433A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Taiyo Yuden Co Ltd 面実装型コイル部品
JP6259222B2 (ja) * 2013-08-08 2018-01-10 Tdk株式会社 コイル部品
KR101593323B1 (ko) * 2013-09-18 2016-02-11 티디케이가부시기가이샤 코일 장치
CN103714945A (zh) * 2013-12-25 2014-04-09 黄伟嫦 一种电子元器件及其制造方法
JP6468424B2 (ja) * 2015-01-22 2019-02-13 Tdk株式会社 コイル装置
JP6493295B2 (ja) * 2016-04-28 2019-04-03 株式会社村田製作所 コイル部品
US10340074B2 (en) * 2016-12-02 2019-07-02 Cyntec Co., Ltd. Transformer
JP6733580B2 (ja) * 2017-03-07 2020-08-05 株式会社村田製作所 コイル部品
CN208861786U (zh) * 2018-09-20 2019-05-14 珠海群创新材料技术有限公司 Led用的cd电感器
JP7272828B2 (ja) * 2019-03-07 2023-05-12 大王製紙株式会社 マスク及びマスクの製造方法
JP3228832U (ja) * 2020-08-05 2020-11-12 裕次 八丁 唾液飛散防止装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345225A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Tokyo Coil Engineering Kk 表面実装チョークコイル
JP2002231533A (ja) 2001-02-05 2002-08-16 Tdk Corp 面実装型インダクタ
JP2008016616A (ja) 2006-07-05 2008-01-24 Tdk Corp コイル部品
JP2013243192A (ja) 2012-05-18 2013-12-05 Toko Inc 面実装インダクタ
JP2015133418A (ja) 2014-01-14 2015-07-23 Tdk株式会社 コイル装置

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