JPS5830110A - 電気コイルアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コイル巻！ｌ！を具える電気コイルであって
、前記のコイル巻ｍは棒状の中心コア部と、この中心コ
ア部の両端の各々における端部とを有しておシ、前記の
端部は、前記の中心コア部に面し且つこの中心；ア部の
軸ＩＩＫ対しほぼ垂［Ｋ延在する内ｍ面を有してｊｉＰ
、５、前記の内側面間には電気導線より成る巻線が配置
されておシ、前記の電気導線の両端が前記の２つの端部
のうちの第１の端部上のアンカ一点に留めである電気コ
イルに関するものである。

上述した種類の既知のコイル（例えばドイツ国特許公告
第ｇ！ｇ９８５９号明細書参照）の端部は中心コア部の
軸ｉＩＫ対し垂直Ｋ［在するディスクとして形成されて
ｊｉＰ６．これらの端部上にはア・ンカ一点を有する突
出部が設けられている。これらのコイルは平坦な基板、
告えばプリント回路板或いはへイブリッド回路上に装着
すべきものである。基板に対するコイルの位置は突出部
の位ｆｌ［よって決まる。一般には、これらの突出部は
、所定の型のコイルに対するコイル巻型の中心コア部の
軸線が常に基板の平面に対し垂直に或いはこの平面に対
し平行に延在するように位置している（例えばドイツ国
特許公開第１８１５偽７９号朋細書参照）。従って、同
じ型の２つのコイルを互いに接近させて装着すると、こ
れらの中心コア部の軸線が一般に互いに平行となり、こ
れらのコイルの相互結合の度合が比較的大きくなる。多
くの場合、このような結合は、コイルを組入れる回路の
作動にとって有害となる０このような結合は他の場合に
はｉｉｉ！ましいが、コイルの結合度はしばしば所定値
を有するよう忙する必要がある。２つの平行配置のコイ
ル間の結合度は一般にコイルを互いに更に離して位置さ
せることにより減少せしめることができるも、この場合
よシ多（の９間管必要とし、回路がより高価となる。互
いに接近して位置する２つのコイル間の結合ｆは、互い
に異なる型のコイル、すなわち、軸線がプリント回路板
に対し垂直に延在する第１コイルと、軸線がプリント回
路板に対し平行に延在するｓｇｇコイルとｔ用いること
によ）最小とすることもできる０しかし。

１つの回路Ｋ１１．なる型のコイルを用いることも比較
的高価なことであり、更にこのようにすることＫよシ回
路を自動装着技術に適さないようにしてしまう０８つの
コイル間の結合度に影響を及ぼす第８の方法社、これら
コイルの軸線がプリント回路板忙平行となル、これらの
軸線が０６および９０°間の所定の角度を成すようｋこ
れらコイルを装着する方法である＠この場合、コイルを
プリント回路板上に配置する工具によりこれらコイルの
一方を対応する角度に亘って回転させる必要がＴｏＬ従
ってより一層複雑な工具を用いる必要がある・更に、基
板上での導体細条および半田付点の位置のレイアウトの
選択に関する設計者の自由度が可成夛制限される。

本発明の目的は、前述した種類の第１のコイルであって
、この第１のコイルと同じ型の第２のコイルを第１のコ
イルと同じ位置関係で或いは第１のコイルに対して９０
°或いは１８０’に亘って回転させて装着することによ
）、第８のコイルに種檜の方法で結合しうるようＫした
コイルを提供せんとするにあ夛、従って工具は、わずか
な数のｌｌ準位置にコイルを配置しうるようにする必要
があるもので足シるようにすることにある。

本発明は、コイル巻型を具える電気コイルであって、前
記のコイル巻型は棒状の中心コア部と、この中心コア部
の両端の各々における端部とを有しており、前記の端部
は、前記の中心コア部に面し且つこの中心コア部の軸＠
に対し＃′！！ｆｆ垂直に延在する内側面を有′してお
夛、前記の内側面間には電気導層より成る巻ｉｌが配置
されてお）、前記の電気導線の両端が前記の２つの端部
のうちの第１の端部上のアンカ一点に留めである電気コ
イルにおいて、コイルの一部分をも、第１端部の外側面
を含む第１境界１ｉを越えて突出しないようにし、前記
の＠ｌ境界面が棒状の中心コア部の軸線忙対して５°よ
りも大きく８５°よルも小さい角ｆ、を成す工うＫした
ことを特徴上する。

本発明によれば、２つのコイル全互いに隣接させて装着
すると、これらコイルの軸線は互いに平行（結合度は最
大）となるか或いは、これら軸線が互いに成す角ｆ＃′
ｉ第１境界面に対する軸線の位置によって決まるように
なる。

コイルと基板上に存在する導体細条との間の電気接続は
、第１境界面が、アンカ一点の１つに電気的に接続され
た少くとも１つの接点面を含むようにすることＫＸＦ）
極めて簡単忙達成することができる＠ 本発明の他の好適例では、第１境界面に対しｍｌ直径的
対向する位置に第２境界［ＩｉＹ！−位置させ、こ・の
第２境界面を越えてコイルの一部分さえも突出しないよ
うＫし、このｗＥ！境界面が２つの端部のうちの第２端
部の外側面を含むとともに第１境界面に対し平行になる
ようｋする。このようにすることによシ、例えば真空ピ
ペットによりコイルを基板上の正しい位置に特に容易に
配置しうるようになる。

図面につき本発明を説明する〇 第１および２図に示す本発明による電気コイルは、棒状
の中心コア部１（第１図に破線で示す）と、このコア部
の両端の各々における端部８．ｂとを有するコイル巻型
を具えている０端部８．６の各々け中心コア部ＩＫ？ｌ
する内側面７．９をそれぞれ有しておや、これら内俳面
は中心コア部の軸Ｎｌ　ｌ　（一点鎖轡で示す）に対し
て約９０’の角ｆを成している。中心コア部１上には、
電気導＠ｌ！ｉ、例えば銅線より成る巻ｉＩ！！１８を
２つの内１ｆｆｉｒ？、９間に設ける・導Ｈ１６の端部
は第１端部δに設けた溝１６ｆ通して、第１端部８上に
形成されたアンカ一点１７に留める。こ九らアンカ一点
の各々は、端部８と、２つの接点面！１．ｇ８ケ有する
接点基１１ｓ１９との間の遷移部を形成するくびれ部上
に位置させる。これらの接点面は金属化し、例えば半田
接続によ〕導線１５の端部に電気的ＫＷＩ続する。中心
コア部ｌと、２つの端部８．６と、接点基部１９とよ構
成るコイルペースはフェライトを以って一体に形成する
のが好ましい。

第１および８図において下方に向いている接点面ｇｌＦ
ｉ、同じく下方に面している第１端部８の外側面２５と
同じ平面に位置させる。接点面２１および外側面ｇ６に
よって規定される平面はコイルの第１境界面を構成し、
この第１境界面を越えてコイルの一部分さえも突出しな
いようＫする・従って１表・面装置ＩＩを有する盤２テ
のような平坦な基板上に１接点面！ｌシよび外ｌｌ！Ｗ
Ｊｓｒｉによってコイルを位置決めすることができる・
外側面２５は機械的連結用の接着剤層Ｍ９により盤２７
に連結し、接点面ｚｌは半田接着層δＩｔ−旺て盤２フ
上の導体細条（図示せず）に電気的に且つ機械的に連結
する・接点面２１および外側面２５が位置する第１境界
面は中心コア部１の軸１ＩＩＫ対し４５゜の角度を成す
ため、この軸ａＦｉ盤２テの表面忙対し同じ角度を成す
。

コイルを盤２７上に自動的忙装着しうるようにするため
には、例えば真空ピペット８８にょシコイルを引き上げ
て移動せしめるようにするのが望ましい。この目的のた
めＫ（第１境界面に対し直径的に対向させて、すなわち
第１および２図においてコイルの上部に１第２端部５の
外側［８１ＳＩ［Ｈ有する第２境界面を位置させ、この
＃１１！境界面ｔ趨えてコイルの一部分さえも突出しな
いようにする。第２１１のこの外側面８５はｆｌｃ１端
部δの外１１１面２５に対し平行であ夛、従って第２境
界面も第１境界面に対し平行である０ 第８図は、基板４１、例えば表面配Ｓを有する盤上に装
着された２つのコイル８７およびδ９の斜視図である０
コイル８７および８９の各々は、第１および２図に示す
コイルのように％第１端部８および第２趨部５ｔ−有し
、これらの間に巻Ｉ！を有する中心コア部（館８図では
見えない）が配置されているフェライトよ構成るコイル
ベースを具えている。−２つの端部８および５Ｆｉ中心
コア部に面する内側面７および９ｆ：それぞれ有してお
り、これらの内１１１面は巻１１１８ｔ−画成する０更
忙第１端部８は第１境界面内に位置する外側面２５ｔ−
有しておシ、この外側面は中心コア部の軸＠ＩＩ　ＩＩ
対して４５°の角度を成しているｏ　ＩＩ　２端部５は
、第１境界面に対し平行な＃！２境界面内に位置する外
側面δ５を有している０従って、これまでのところでは
、コイル８７および８９は第１および２°図に示すコイ
ルに完全に一致する０ 本例では、接点面２１ＹｒＩＩｉ点基部１９上に設けず
に、基板４１に面す石ｊｌＥ１ｍ部δの外側面２５の一
部分上忙設ける。第１外備面２５に対し垂直であ）、中
心コア部の軸ｌｌ１１に対して４５°の角度を成す上記
のｔｌｌＪ１端部８の第２外情面４８上には、接点面２
８を設ける・金属化したこれらの接点面Ｆｉ第１端部８
の第８外側面番７の金属化部分４５に電気的に接続し、
これら金属化部分４５は、巻４８１１８を形成するのに
用いた導線１５の端部に。

対するアンカ一点を構成する◎これら導線端部は手出接
続４９にょファンカ一点４５に電気的に且つ機械的に連
結する。接点面２１と基板４１上の導体細条（図示せず
）との間の接続も半田付は或いは例えば導電性の接着剤
によ）行なうこともできるｅ　＊　１および２図におけ
る接着剤層！！９によるように１通常コイルを基板に分
離して連結する必要はない〇一方、平坦なアンカ一点４
Ｓへ導線を留めるのは、くびれ部より成るアンカ一点１
７に導ａｔを留める場合よ）も複雑で時間を浪費する。

所定の場合に、これらのいずれの例が好ましいかは状況
による。

コイル３７Ｆ！その軸ｌ！１１が左に向くように装着し
、コイル８９Ｆｉ上から見てコイル８テに対し１８０°
の角１ｆＫ亘って回転させた位置でこのコイルδ７の後
方に装着し、このコイル８９の軸線１１Ｖ１基板４１の
上側面に対して４５°の角１１ｊを成している念め、こ
れらの軸線は互いに９０°の角度倉成す。このことは、
前方のコイル８テの漏洩磁界が後方のコイル８９内に実
際上入夛込まず、また後方のコイル８９の漏洩磁界も同
様であるということ全意味する０従って、これら２つの
コイルの間隔ｄが極めて小さい場合でも、これらコイル
は全く結合されない０ コイル全互いに結合させるのが望ましい場合には、後方
のコイル８９Ｙｒ前方のコイルδγと同じ方向に装着し
、２つの軸１ｕｌｌが互い和平性に延在する工うＫしう
る０この場合、結合度は距離ｄに依存するため、この結
合Ｖｔ予め選択することができる。２つのコイルの巻１
ＩｉＩを直列に接続すると、インダクタンスを比鞭的大
きくすることができる。同じインダクタンスを有する８
つのコイルを電気的に並列に接続すると、電力処理能力
が１つのフィルの場合のほぼ８倍になる。従って、多数
の小型コイルによって大きな負荷を処理することができ
る０２つ以上のコイルを直列接続する場合でも並列接続
する場合でも、これらの総和インダクタンスはコイル間
の結合度に依存する。強く結合された２つのコイルは、
前方のコイル８７が一次巻ｉｉｔ構成し、後方のコイル
８９が二次巻線を構成する変圧器の製造にも適用しうる
。

所望に応じ、後方のコイル８９を前方のコイル８７に対
し上から見て９０°＃Ｃ亘って回転させて装着すること
もできる。この場合、８つのコイルの軸線は互いに０°
〜９０’の範囲の角度例えば６０’を成し、相互結合度
が中間値愛育するようにすることができる。

＠８図においては、１［１コイル８７ｉ１３Ｅ２：ｆｆ
（ル８９の前方に配置しているため、これらの軸線１１
が互いに垂直に延在している場合にこれらの軸線は一平
面に位置しない・しかし、第２コイル８９を嬉１コイル
８テの右側に装着し、これらの＠Ｈ１１が互いに垂直に
延在している場合にこれらの軸線が同一平面内に位置す
るようにすることもできる。この場合も、第１コイルδ
テに対する第２コイル８９の位置により、これらコイル
の結合度かはとんと零であるか、中間値であるか最大値
であるかを決定する＠ ＷＪ４図ムは本発明によるコイルの第８の例管示す側面
図である。このコイル５１の構成は本質的に第８図のコ
イル８７および８９の構成と同じであり、対応する部分
に同じ符号を付した。しかし、第４図ムにおいては、コ
イル６１の中心コア部の＠ｉ［ｉｌｌが第１趨部８の第
１外側面２６を含む第１境界面に対して６００の角度α
を成しているという点でｗＥ８図と相違する０従って、
第１外ａｌ１２６に対し喬直なこの端部８の第２外＠１
ｉｒ４８ｔｌ＠］ｌｌ１１１に対して８０°の角ｆ、￥
ｒ成す。この第２外ＩＩ！面４８ｒｉ第８境界面を規定
し、この第８境界面を越えてコイルの一部分さえも突出
しないようにする０従って、この第１境界面は第１境界
面に対して垂直に銚在し、軸ＩＩＩＩＫ対してこの第８
境界面が成す角度は、軸ｉ！Ｉ１１七第１境界面との間
の角度姦の補角となる（ただし、３つの角度の和が９０
°になる場合Ｋ、一方の角ｆｔ−他方の角度の補角であ
るものとする０）・この種類の嬉δ境界面は、第８図に
示すコイル８マおよび８９や第１および８図に示すコイ
ルに％存在し、これらの場合のｗＥ８境界面は接点面ｓ
８を含む０これらの場合、第１境界面と軸１１１１との
間の角度が４５°であるまため、この角度の補角（第８
境界面と軸線との間の角度）も４５°となる。従って、
第１或いは第８境界面のいずｆＬだ基板＋１或いは８７
に面するようにこれらのコイルを装着するかけ本質的な
相違とならなＩ／ｋｏＬかし、コイルｂｌの場合には、
こ１れら２つのコイルの軸９１１間の角ｊｆＦｉ、こｎ
らのコイルの一方ｔその垂直軸ａｔ中心に９０’或いは
１８０’の角度に亘って回転させることによってのみな
らず、これらコイルの一方ｔその水平軸線上中心に９０
°の角度に亘って傾けるこ七によっても影響を受ける。

この場合の結果を第４図Ｂ〜Ｅにつき簡単に説明する０
第４図Ｂ〜Ｅの各々はコイル５］［類似のコイルｒｔｓ
ｔｖＨ面図を示す０コイル６δはコイル５１の前方で基
板４１上に装着されてｂるｔのとし、従って、第４図Ｂ
〜Ｍは嬉鳴図Ａの前方に位置するものとする必ＩＩ！が
ある０従って、２つのコイル５１．５８の配置は第８図
における２つのコイル８７．８９の配置に匹敵する〇第
會図Ｂに示すコイル５８ＩＩｉコイル５１と同じ位置に
装着するため、こ九らの軸Ｍ１１は互いに平行であシ、
これらコイル相互の結合度は最大となる０ 箒会図Ｃｕ１コ仁１８を、その第ｘ外ｇａｍ会８が基板
４１Ｋｉｉｌｒするように装着し、このコイルの軸＠１
１が左に向くようにこのコイルを回転させた場合を示す
＠Ｃの場合、コイル５８の軸線１１は基板４１に対して
８ｏ０の角度を成し、従ってコイル５１の軸線に対して
も８０°の角度を成す。

コイルの相互距ｌ１ｌｆ：同じ圧した場合、ｚつのコイ
ル間の結合ｆは第４図ＢＫ示す配置の場合よシもわずか
に小さくなる◇ 第鳴図ＤＫおけるフィル器８も、その第１外側＠ｊ５−
ｆｉ基＠４１に面するよ５に装着するも、このコ仁１８
は第４図Ｂに示す状ＭＫ対して垂直軸Ｗｉを中心に１８
０’の角１ｆＫ亘って回転させた〇この場合、コイルｓ
８の軸Ｈ１ｌは基板４１に対して１２０００角度を成し
、８つのコイル５１および５８の＠ｉＩ！１１間の角度
はｇ　ｏ’となる。従って、コイル間の結合度は第１図
０に示す配置の場合よシも小さくなる。

第４図Ｅにおける；イル５８％、第２外４Ｒ面４８が基
板４１に面するように装着するも、第４図ＯＫ比べてこ
のコイル５８はそのｌｌ［細Ｍを中心に１８００回転さ
れておや、軸＠１１は右側に向きまた基板４１に対して
ｌ　Ｉｓ　Ｏ’の角度を成している。このコイ／Ｉ１５
δの軸＠１１はコイル６１の軸＠１１に刈して９０’の
角度を成してお夕、これら２つのコイル間の結合度は最
小となる◎上述した第鳴図Ａ〜Ｋに関する説明から明ら
かなように、コイルの位置【極めて簡単に変えることに
よやコイル間の相互結合度を数個の段階で制御すること
ができる０コイル位置の質更は自動装置にｘ９極めて容
易に行なうことができる０この場合、制御段階数は、コ
イルを垂直軸線を中心に１８０°の角度に亘って回転さ
せることばかりではなく、この垂直軸Ｉ！を中心に９０
°の角層に亘って回転させること倉も考慮することＫよ
り増やすことができる。制御段階の数は更に、コイルを
基板４１の他方の主表面（ｔｓ４図においては下側の表
面）上に装着すること忙よりても、或いは２つの基板ｔ
１コイルが装着さｎていない方の主表面が互いに対向す
る工うに配置することによっても増えるＯ 上述した例では、軸１１１１と第１境界面との間の角度
が８０°或いＦｉ６０°であるが、この場合８０゜の角
度は６０°の角度と等価であるということを考櫂する必
要がある。その理由は、第１および第８境界面間にはい
かなる相違も存在しないためである。可能な相互結合の
他の形態のものは、他の角ｒｔｔ−選択することにニジ
実現しうる。これらの角度は５°〜８ｓ０の範囲の角度
にするのが望ましいＯその理由は、この範囲外の角度で
は、垂直軸１１１！を中心に１８０°に亘って回転させ
ることによりコイル間の結合に及ぼす影響が無視しうる
程度に小さくなってしまうためであるｏｌｌｌｌｌｌｌ
と第１墳界面との間の角度を種々の角度にした２つ以上
のコイルｆ：１つの基板上に配置することもできること
明らかである０

【図面の簡単な説明】

ｇ１図は本発明による電気コイルの一例を示す側面図、 第８図は第１図に示すコイルの正面図、第８図は本発明
の他の例のコイルの２個を装着した基板を示す斜視図、 第１図は本発明による更に他の例のコイルを装着する種
々の方法を説明する為のコイルを示す側面図である＠ １・・・コア部、８．６−・端部、７．９−８．６の内
側面、１８−・・巻紐、ｌＩ！１−導繰、１７・・・ア
ンカ一点、１９−・接点基部、１１．１８−・接点面、
２５．８６・・・８．６の外−面、８７−盤、２９・−
接着剤層、８１−中日接着層、８７．８９．５１、ｂδ
−コイル、４１・一基板、４５・−金属化部分（アンカ
一点）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　　：ｙイル巻型を具える電気コイルであって。 前記のコイル＊ｍＦｉ棒状の中心コア部（１）と、この
   中心コア部の両端の各々忙おける端部（８，５）とを有
   しておシ、前記の端部は、前記の中心コア部に面し且つ
   この中心コア部の軸線（１１）に対しはぼ垂直に延在す
   る内側面（７，９）￥ｒ有しておシ、前記の内側面間に
   は電気導ＩＦ（Ｉ　Ｂ　）！夛ｆｆル巻１！（１８）が
   配置されておｐ１前記の電気導層の両端が前記の２つの
   端部のうち第１の端部（８）上のアンカ一点（１７，４
   ５）に留めである電気コイルにおいて、コイルの一部分
   をも、第１端部（８）の外側面（ｊｍｉ）Ｙｒ含む第１
   境界面を越えて突出しないよう忙し、前記の第１境界面
   が棒状の中心コア部Ｃυの＠ＨＣｌ１’）Ｋ対゛して６
   °よりも大きく　ｓ　ａ’よりも小さい角１１！を成す
   ようにしたことを特徴とする電気コイル◎１＊許請求の
   範囲ｌ記載の電気コイルにおいて、第１境界面が、アン
   カ一点（１７，４６）の１つに電気的に接続された少く
   とも１つの接点面（！１１．２Ｂ’）Ｙｒ含むようＫし
   たことｔ特徴とする電気コイル。 ＆　特許請求の範囲ＩｔたＦ！ｔＫ記載の電気コイル化
   おいて、第１境界ｍに対し直径的に対向する位置に第も
   境界面を位置させ、この第２境界ｍを越えてコイルの一
   部分さえも突出しないようにし、ξの第３境界面が２つ
   の端部のうちの 第３端Ｉｓ　（Ｉ）の外側面（８５）を含むととも忙第
   １境界面に対し平行になるようにしたとと１特徴とする
   電気；イル０ ４％許請求の範囲１〜８のいずれか１つに記載の電気コ
   イルにおいて、棒状中心コア部（１１０軸ＩＩ（１１）
   と第１境界面との間の角度を４　Ｂ’としたことＹｒ特
   徴とする電気コイル。 龜　特許請求の範囲１〜ａのいずれか１つに記載の電気
   コイルＫｋいて、棒状中心コア部（１）の軸ＩＩ（１１
   ）と第１境界面との間の角度を８０°あるいけ６０°と
   したことを特徴とする電気コイル０ ＋Ｌ特許請求の範囲１〜５のいずれか１つに記載の電気
   コイルにおいて、第８境界面を設け、この第８境界面を
   越えてコイルの一部分さえも突出しないようにし、前記
   の第８境界面が第１ｉ１１部（８）の外側面（４８）ｔ
   −含むとともに１棒状中心コア部（１）の軸ＩＩ（１１
   ）に対し、この軸線と第１境界面との間の角変の補角で
   ある角度を成すようにしたことを特徴とする電気コイル
   。 ！　特許請求の範囲２に記載の、またＦｉ特許請求の範
   囲２に依存する特許請求の範囲８〜６のいずれか１つに
   記載の電気コイル［ｋ　イテ、接点面（２１，２８）￥
   ｒ１関連の端部（８）に連結された接点基部（１９）上
   に位置させ、上記の端部と接点基部との間にくびれ部を
   位置させ、このくびれ部上にアンカ一点（１７）を存在
   させたことを特徴とする電気コイル〇