JPH11186064A - 小形コイル装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線径の太いワイヤ端末の固定処理を簡易化
し、作業性向上に好適な小形コイル装置及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 リードフレームの板面を折曲げて突片１
３，１７の角部にワイヤ端末挾持溝１９、ワイヤ端末固
定用突起２０を設ける。リードフレームの板面を折曲げ
た角部に設けられたワイヤ端末挾持溝１９にワイヤ端末
を挿入して突片１３及び突片１７の弾性変形を利用して
挾持固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランス、ノイズ
フィルタやチョークコイル等の小形コイルに関し、特に
線径の太いワイヤを用いた小形コイル装置及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子機器では、ノイズフィルタに
用いられる巻線としてのワイヤ径が０．１ｍｍ程度であ
った。これは、市場の要求形状等の条件より、動作電流
１〜２Ａ以下のラインに使用するためである。このよう
なワイヤの接続方法はリードフレームにワイヤをからげ
て固定し、半田付けしていた。なお、この種の装置とし
て関連するものには、特開平４−１８３１０４号公報、
特公平７−５８６５１号公報がある。これらの装置にお
いては、０．３ｍｍ以下の細いワイヤをリードフレーム
の立上り部にからげて半田付けを行っている。

【０００３】ところで、最近の携帯型情報機器において
は、動作用電源を供給するとともに機器のバッテリ充電
を行うことが多くなり、ＤＣ電源ラインに流れる電流は
５Ａ程度となっている。この大電力化に対し、ワイヤ径
を太くして直流抵抗を低減して温度上昇を抑制し、かつ
ノイズフィルタの特性が低下しないようにしている。な
お、このような太いワイヤの接続方法としては、例えば
実用新案登録第２５４７９０７号に記載されているよう
に、略Ｕ字型に折り曲げられた入出力端子の穴部にワイ
ヤを通して半田付けする方法、あるいは特開平８−１４
８９５９号公報に記載されているように、ノイズフィル
タ素子収納ケースの壁面に嵌合溝を設けて、太いワイヤ
からなるリード線に接続したハーネス（被覆電線）を前
記嵌合溝に嵌合した方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ワ
イヤ径を太くした場合、ワイヤをフレームにからげるこ
とはできず、コイルの位置決めが難しい。また、前記ワ
イヤを入出力端子の穴に通す方法、あるいはケースの嵌
合溝にハーネスを嵌合する方法は、いずれも収納ケース
を用いており、ケース壁面の加工を必要とし、ワイヤ端
末の接続処理が簡易でなくコイルの製造工程の簡略化に
つながらない。

【０００５】本発明の目的は、このような問題点を改善
し、巻線としてのワイヤ径を太くした場合でも、ワイヤ
端末の接続処理が簡易で、作業性良く製造することが可
能な小形コイル装置及びその製造方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は次の通りである。

【０００７】請求項１記載の発明は、磁性材料よりなる
貫通孔を有する方形トロイダルコアに巻線を施した小形
コイルと、その小形コイルを保持し、その小形コイルの
巻線端末を引出すための引出端子を有するリードフレー
ムと、そのリードフレームに設けられ、前記方形トロイ
ダルコアの位置決めをするコア位置決め部と、前記リー
ドフレームの板面を折曲げた角部に設けられ、前記小形
コイルの巻線端末を挾持する巻線端末固定部とを具備す
ることを特徴とするものである。請求項２記載の製造方
法は、磁性材料よりなる貫通孔を有する方形トロイダル
コアに巻線を施して小形コイルを形成するコイル形成工
程と、その小形コイルの巻線端末を引出す引出端子と、
リードフレームを折曲げて左右方向から前記方形トロイ
ダルコアを挟み込む位置決めをするコア位置決め部と、
同じくリードフレームを折曲げてその角部に前記小形コ
イルの巻線端末を挾持する巻線端末固定部とからなるリ
ードフレームを形成するフレームフォーミング工程と、
前記リードフレームに前記小形コイルを配置し、前記コ
ア位置決め部にて前記方形トロイダルコアの位置決めを
するコア位置決め工程と、前記小形コイルの巻線端末を
前記巻線端末固定部に挾持して、前記巻線端末を固定す
る巻線端末固定工程とを有することを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明の第１の実施形態のコモン
モードチョークコイルを示す斜視図である。本実施形態
の方形トロイダルコア１２は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライ
ト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、あるいは金属性磁性材料
の圧粉磁心等からなる。なお、方形トロイダルコア１２
を用いたのは、各ラインＬ₁ ，Ｌ₂ 間の絶縁を容易に
し、コイル外形を大きくしないためである。また、方形
トロイダルコア１２の対向する２辺には線径０．３ｍｍ
以上の太さのワイヤＬ₁ ，Ｌ₂ がコモンモード巻きに巻
かれ、ワイヤ端末（巻線端末）１５ａ〜１５ｄはコア上
方に引出され、外部リード端子に半田付けされている
（図示せず）。なお、ワイヤ径を０．３ｍｍ以上とした
のは、本実施形態のコモンモードチョークコイルを設置
する電子機器のＤＣ電源ラインに流れる許容電流（５
Ａ）に対応するためである。

【００１０】前記外部リード端子１１を形成する左右２
対のリードフレーム１６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ
´は、帯状の連結フレームＦ（図２に示す）に一定間隔
で複数形成されており、後述のコア位置決め部、ワイヤ
端末固定部等は連結フレームに立設されている。リード
フレーム１６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ´は、弾性
及び良電導性を有する薄帯状金属板であり、その表面に
は半田付けを容易にし酸化を防止するために金属メッキ
が施してある。

【００１１】ここで、前記２対のリードフレームの詳細
を説明する。尚４個のリードフレームの形状は点対称と
なっているので、図示前方に位置するリードフレーム１
６ａ，１６ｂについて説明する。リードフレーム１６ａ
は、前記外部リード端子１１から立設されたコア側部用
突片１７と、この突片１７に直角に折曲げ形成されたコ
ア端面位置決め用突片１３と、これら各突片１３と１７
との境界部（折曲げられた板面の角部）に形成されたワ
イヤ端末挾持溝１９と、前記突片１３の上端部に折曲形
成されたコア上面抑え用突片１４とからなる。前記突片
１３の底面は折曲されて、コア底面保持用突片１８が形
成されている。前記突片１３の上側端には前記ワイヤ端
末挾持溝１９側に向う突起２０が突出形成されている。
前記ワイヤ端末挾持溝１９と、前記突起２０とによって
ワイヤ端末挾持部が形成される。そして、この突片１３
の前記コア上面抑え用突片１４の側面には、この抑え用
突片にスプリング力を付与するため切欠き１３ａが設け
られている。尚、１３ｂはこの突片１３とコア１２との
固定部で、コア方向に半球状に突出するように突出加工
により形成されている。他方のリードフレーム１６ｂ
は、前記リードフレーム１６ａとほぼ同一となっている
が、ここには、前記コア上面抑え用突片１４が設けられ
ていない。

【００１２】前記リードフレームに形成されたコア端面
位置決め用突片１３は、方形トロイダルコア１２の巻線
されていない長手方向の端面を押さえるとともに、コア
側部用突片１７はコアの側面を抑えるようになってい
る。コア底面保持用突片１８は、コア底面を保持固定す
る。また、コア上面抑え用突片１４は、爪形状を有しコ
ア上面を押さえて固定する。また、ワイヤ端末挾持溝１
９にはワイヤ端末１５ｃが挾持される。この、ワイヤ端
末挾持溝１９は、前記突片１３のワイヤ引出し側を切欠
いて形成され、ワイヤ径より大きい溝幅を有し、ワイヤ
端末を挾持するものである。また、ワイヤ端末固定用突
起２０は、ワイヤ端末挾持溝１９の上端のコア端面位置
決め用突片１３側に設けられ、ワイヤ端末挾持溝１９に
挾持されたワイヤ端末が浮き上がって脱落することを抑
止する。なお、前記各突片１３，１４，１７及び１８を
総称してコア位置決め部とし、前記挾持溝１９及び固定
用突起２０をワイヤ端末挾持部と総称する。同様にリー
ドフレーム１６ｂにはワイヤ端末１５ａが、リードフレ
ーム１６ａ´にはワイヤ端末１５ｂが、リードフレーム
１６ｂ´にはワイヤ端末１５ｄがそれぞれ挾持されてい
る。

【００１３】ここで、図３及び図４（Ａ），（Ｂ）をも
参照して前記ワイヤ端末の挾持作用について詳細に説明
する。

【００１４】図３に示すように、ワイヤ１５ａはコア側
部用突片１７とそれに直交するように折曲げられたコア
端末位置決め用突片１３の境界部に設けられた挾持溝１
９内に押し込められて挾持され、突片１３の上方側面に
突出形成された突起２０によって浮き上りが防止される
ようになっている。前記溝１９に対向する下側は間隙部
Ｙとなっている。

【００１５】つまり、図１に示した斜視図の右側前方の
ワイヤ端末１５ａは、コア底部からコア側面に沿って引
き出され、ワイヤ挾持溝１９に挾持されることになる
が、図４（Ａ）に示す上面図のように、直交するように
折曲げられたコア側部用突片１７と、コア端面突片１３
との交差する角部にワイヤ端末１５ａを挿入するとき、
図中矢印で示す板厚方向の弾性変形により広げられ、挿
入後は、その復元力により挾持される。

【００１６】同じく、図１の斜視図の後面側のワイヤ端
末１５ｂは、コア上方から引き出されて挾持溝１９に挿
入される際、図４（Ｂ）の上面図に示すように、側部用
突片１７´と端面用突片１３´の各板厚方向の（矢印で
示す）弾性変形により挿入され挾持されることになる。

【００１７】次に、本実施形態のコモンモードチョーク
コイルの製造方法について図２（ａ）〜（ｃ）をも参照
して説明する。前記リードフレームは、リードフレーム
の各対（図１の１６ａ，１６ｂ´、及び１６ａ´，１６
ｂ）が位置決め用突片１３と外部リード端子１１が、一
体に結合された状態で互いに対向するように等間隔で複
数形成された連結フレームＦをプレス加工等によって得
る。このリードフレームの表面に半田付け性を良くする
ためのメッキ処理を行う。次に、プレス加工によりコア
端面位置決め用突片１３を突出形成し、各突片１４，１
７，１８を折り曲げ形成する（図２（ａ））。

【００１８】次に、巻線（ワイヤ）をコモンモード巻き
してなる方形トロイダルコア１２の各端部が、前記リー
ドフレーム１６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ´の折曲
角部に位置するようにして、前記コア底面保持用突片１
８上に載置する。なお、方形トロイダルコア１２は、
０．３ｍｍ以上の径を有するワイヤＬ₁ ，Ｌ₂ を対向す
る２辺に巻回したものであり、ワイヤ端末の絶縁被覆を
剥離し予備半田処理している。次に、ワイヤ端末をワイ
ヤ端末挾持溝１９に挾持するとともに、コア位置決め用
突片１３と１７の弾性力で挾持固定する。なお、突片１
７とコア側面との間にはワイヤ径程度の間隙ができるよ
うに作られている。このとき、コア１２の下から出るワ
イヤ１５ａ，１５ｃは突片１７の内面に沿って下から上
方に引き出され、上方のワイヤ１５ｂ，１５ｄはそのま
ま溝１９に挿入する。次に、ワイヤ端末を挾持部に半田
付けして接続する（図２（ｂ））。この後、樹脂モール
ド等によって絶縁被覆してケース２４を形成し、外部リ
ード端子１１を所定の長さで切断する（図２（ｃ））。
こうして、例えば長さ７．５ｍｍ、幅１０．０ｍｍ、高
さ４．７５ｍｍの外形寸法を有するコモンモードチョー
クコイルを得る。

【００１９】図５は、本発明の第２の実施形態のコモン
モードチョークコイルを示す斜視図である。本実施形態
においては、図１に示したコア上面抑え用突片１４を省
き、コアの高さが高くなった場合も保持できるようにし
たものである。これは、ワイヤ径が０．３ｍｍ以上あ
り、ワイヤ端末がコア側部用突片１７と端面位置決め用
突片１３の境界部で挾持固定されるので、コア上面を押
さえなくても固定できるためである。これにより、製造
工程が簡略化される。また、方形トロイダルコア１２の
厚みの変化に対応できる。

【００２０】図６は、本発明の第３の実施形態のチョー
クコイルを示す図である。本実施形態は、ノーマルモー
ドに対応した１巻のチョークコイルであり、方形トロイ
ダルコア１２を固定する１対のリードフレーム１６，１
６´を有する（点対称に配置されている）。各リードフ
レームは、外部リード端子１１及びコア端面位置決め用
突片１３を有し、前記突片１３にはコア側部用突片２
１、ワイヤ端末挾持溝１９、ワイヤ端末固定用突起２０
を有する。本実施形態においては、コア端面位置決め用
突片１３が、方形トロイダルコア１２の巻線していない
長手方向の端面を押さえるとともに、これら各突片の弾
性によって、ワイヤ端末挾持溝１９に挿入された一方の
ワイヤ端末を挾持固定する。また、コア側部用突片２１
及び図示していないコア底面保持用突片（図１の１８に
相当）は、各１対のそれぞれ対向するコア側面及びコア
底面を押さえて固定する。ここで、ワイヤ端末挾持溝１
９が、交差する突片１３と２１の間に設けられている点
は前述した実施の形態と同じであるが、コア側部用突片
２１の端面側にワイヤ端末引出溝１９´が設けられ、そ
の上端が浮き上り防止用突起２０となっている点が異な
っている。なお、本実施形態のチョークコイルの製造方
法は第１の実施形態と概ね同様であるが、このように対
向して配置された１対のリードフレームのみとすること
ができるため作業性がより向上する。

【００２１】図７は、本発明の第４の実施形態のチョー
クコイルを示す図である。図６と概ね同様の構成である
が、特に方形トロイダルコア１２の上面を押さえる爪状
のコア上面抑え用突片１４ａ，コア底面を支持する爪状
のコア底面保持用突片１４ｂ，１４ｃ、コア側部用突片
２１と対向し、コア側面を押さえる爪状のコア側面抑え
用突片１４ｄを有する。これらの爪状突片により方形ト
ロイダルコア１２を確実に固定することができる。な
お、ワイヤ端末の挾持方法は図６の場合と同様である。
なお、本実施形態のチョークコイルの製造方法は、第３
の実施形態と概ね同様であるが、突片１４ａ〜１４ｄを
折り曲げる工程が加わる。

【００２２】図８は、本発明の第５の実施形態のチョー
クコイルを示す図である。本実施形態は、図６と同様に
ノーマルモードに対応した１巻チョークコイルである
が、方形トロイダルコア１２の３辺に巻線を施し、それ
を縦置きにしたものである。また、点対称に対向配置さ
れた１対のリードフレーム１６，１６´のコア端面位置
決め用突片１３は、巻線していない長手方向のコア端面
を押さえる。また、コア側部用突片２１は、各１対がそ
れぞれ対向するコア側面を押さえるとともに、ワイヤ端
末挾持溝１９に挾持されたワイヤ端末を各突片１３，１
７の弾性力により挾持固定する。さらに、図示していな
いコア底面保持用突片２３にて、縦置きされた場合のコ
ア底面を支持固定する。本実施形態においても、対向配
置された１対のリードフレームを用いるため、図６の場
合と同様作業性が向上する。

【００２３】図９は、本発明の第６の実施形態のチョー
クコイルを示す図である。図８と概ね同様の構成である
が、特にコア側部用突片１７と対向し、縦置きの場合の
コア１２の側面を押さえるコア側部用突片２２を有す
る。これにより、図８の実施形態に比べてより確実に固
定することができる。なお、コア底面を支持するコア底
面保持用突片２３は図８の実施形態のものとは若干形状
が異なっているが、機能は殆ど同じである。なお、ワイ
ヤ端末の挾持方法は図８の場合と同様である。

【００２４】前記第１及び第２の実施形態のコモンモー
ドチョークコイル及びその製造方法によれば、リードフ
レームにコア位置決め部及びリード端末固定部を設け、
ワイヤ端末をワイヤ端末挾持溝に挿入し、交差する突片
の各弾性変形を利用して挾持するようにしたので、線径
の太いワイヤを用いても、ワイヤ端末の接続処理が容易
で、作業性を向上することができる。さらに、ワイヤ端
末挾持用突起によりワイヤ端末がワイヤ端末挾持溝より
浮き上ることを抑止でき、より線径の太いワイヤにも適
用できる。また、第２の実施形態のようにコア上面を押
さえるコア上面抑え用突片を省いても、ワイヤ端末挾持
部によりワイヤ端末を確実に挾持固定しているので、位
置決めに支障はない。従って、製造途中においてワイヤ
が緩んだり、コアが外れたりすることがなく、製造工程
をより簡略化することができる。さらに、リードフレー
ムの高さを、装着した方形トロイダルコアの上面より充
分高く設定することにより、コアの厚みが変更されても
対応可能である。

【００２５】また、前記第３及び第５の実施形態のチョ
ークコイル及びその製造方法によれば、リードフレーム
を１対とし、コア上面を押さえるコア上面抑え用突片を
省略できるので、作業性がより向上する。しかも、第１
及び第２の実施形態と同様に、リード端末固定部とリー
ドフレームの弾性により確実に線径の太いワイヤ端末を
固定できる。

【００２６】また、第４及び第６の実施形態によれば、
爪状のコア上面抑え用突片及び側面位置決め用突片を加
えることにより、コア各面を確実に固定し、前記と同様
に線径の太いワイヤ端末を固定できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
線径の太いワイヤを巻回した方形トロイダルコアを有す
るコモンモードチョークコイル、ノーマルモード対応の
チョークコイル等の小形コイル装置において、リードフ
レームにコア位置決め部及びリード端末固定部を設け、
リードフレームを折曲げた板面の角部に設けられた挾持
溝にワイヤ端末を挿入し、各板面の弾性変形を利用して
挾持固定するようにしたので、太いワイヤでも固定が容
易で、作業性を向上させることができる。また、前記ワ
イヤ端末挾持部に固定用突起を設け、ワイヤ端末挾持溝
に挿入したワイヤ端末の浮き上りを防止したので、ワイ
ヤが外れることを防ぎ、簡易かつ確実に固定することが
できる。なお、方形トロイダルコアを縦置きした場合
も、同様の理由でワイヤ端末の接続処理を簡易化し、作
業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のコモンモードチョ
ークコイルを示す斜視図である。

【図２】図１のコモンモードチョークコイルの製造方法
を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態のワイヤ端末の挾持
状態を説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態のワイヤ端末の挾持
状態を説明するための上面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態のチョークコイルを
示す斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態のチョークコイルを
示す斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態のチョークコイルを
示す斜視図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態のチョークコイルを
示す斜視図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態のチョークコイルを
示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 外部リード端子 １３ コア端面位置決め用突片 １４，１７，１８ 突片 １５ ワイヤ １５ａ〜１５ｄ ワイヤ端末 １６ａ，１６ｂ，１６ａ´，１６ｂ´ リードフレーム １９ ワイヤ端末挾持溝 ２０ ワイヤ端末固定用突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料よりなる貫通孔を有する方形ト
   ロイダルコアに巻線を施した小形コイルと、 その小形コイルを保持し、その小形コイルの巻線端末を
   引出すための引出端子を有するリードフレームと、 そのリードフレームに設けられ、前記方形トロイダルコ
   アの位置決めをするコア位置決め部と、 前記リードフレームの板面を折曲げた角部に設けられ、
   前記小形コイルの巻線端末を挾持する巻線端末固定部
   と、 を具備することを特徴とする小形コイル装置。
2. 【請求項２】 磁性材料よりなる貫通孔を有する方形ト
   ロイダルコアに巻線を施して小形コイルを形成するコイ
   ル形成工程と、 その小形コイルの巻線端末を引出す引出端子と、リード
   フレームを折曲げて左右方向から前記方形トロイダルコ
   アを挟み込む位置決めをするコア位置決め部と、同じく
   リードフレームを折曲げてその角部に前記小形コイルの
   巻線端末を挾持する巻線端末固定部とからなるリードフ
   レームを形成するフレームフォーミング工程と、 前記リードフレームに前記小形コイルを配置し、前記コ
   ア位置決め部にて前記方形トロイダルコアの位置決めを
   するコア位置決め工程と、 前記小形コイルの巻線端末を前記巻線端末固定部に挾持
   して、前記巻線端末を固定する巻線端末固定工程と、 を有することを特徴とする小形コイル装置の製造方法。