JPWO2008096487A1 - 巻線型コイル及びその巻線方法 - Google Patents
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Abstract
同時巻線された2本の線材間に所望の磁気的結合を得ることができるだけでなく、段落ちも生じない巻線構造の巻線型コイル及びその巻線方法を提供する。コモンモードチョークコイル1は、磁性コア2と外部電極3A〜3Dと第1及び第2の線材4A,4Bと磁性天板5とを備える。磁性コア2は巻芯部20と第1及び第2の鍔部21,22とで構成され、外部電極3A〜3Dは、第1及び第2の鍔部21,22に形成されている。第1の線材4Aは巻芯部20に直接巻き付けられ、第2の線材4Bは第1の線材4Aの外側に巻き付けられている。そして、第2の線材4Bの1巻き目が、第1の線材4Aの1巻き目と第1の鍔部21とに接触した状態で巻き付けられている。
Description
この発明は、2本の線材がコアに巻き付けられて成るチップ状の巻線型コイル及びその巻線方法に関するものである。
第1従来例の巻線型コイルとして、例えば特許文献1に開示のコモンモードチョークコイルが揚げられる。このコモンモードチョークコイルは、第1の線材をコアの巻芯部に巻き付けてその両端部を巻芯部両端の鍔部に固定した後、第2の線材を第1の線材の上から巻き付けて、その両端を鍔部に固定した構成を成す。
かかる構成により、差動伝送路上の差動信号を通過させると共に、侵入したコモンモードノイズを除去する。
また、第2従来例の巻線型コイルとして、例えば特許文献2に開示のコイル部品がある。この巻線型コイルは、上記第1従来例と異なり、第1及び第2の線材をペアにして巻芯部に同時に巻き付けて形成している。
かかる構成により、差動伝送路上の差動信号を通過させると共に、侵入したコモンモードノイズを除去する。
また、第2従来例の巻線型コイルとして、例えば特許文献2に開示のコイル部品がある。この巻線型コイルは、上記第1従来例と異なり、第1及び第2の線材をペアにして巻芯部に同時に巻き付けて形成している。
しかし、上述した従来の巻線型コイルでは次のような問題がある。
図13は、第1従来例に係る巻線型コイルが有する問題点を説明するための概略断面図であり、図14は、第2従来例に係る巻線型コイルが有する問題点を説明するための概略断面図である。なお、理解を容易にするため、黒丸を第1の線材で示し、白丸を第2の線材で示す。また、図14において、黒丸及び白丸内の数字は、その線材が何巻き目の線材であるかを示している。
第1従来例の巻線型コイル100では、図13の黒丸で示すように、第1の線材121をコア110の巻芯部111に鍔部112側から鍔部113側に向かって直接巻き付けた後、同図の白丸で示すように、第2の線材122を第1の線材121の上から巻回する。このため、同一の巻線作業を2度行わなければならず、量産性に劣る。
また、第2の線材122を第1の線材121の上に巻回するので、第2の線材122の1巻き目の線材部122−1を、第1の線材121の1巻き目の線材部121−1と2巻目の線材部121−2との間に載せる巻構造となる。このため、第2の線材122の最終巻の線材部122−nが第1の線材121上に載らず、巻芯部111に直接巻き付けなければならない。つまり、第2の線材122の最終巻の線材122−nにおいて、所謂段落ちが発生する。かかる段落ちが存在すると、所定の差動信号を入力したときに、出力されるノイズパワーの比率が高くなり、ノイズ除去効果が劣化するおそれがある。
さらに、かかる段落ちにより、最終巻の分だけコイルの巻数を犠牲にしなければならない。このため、巻数を稼ぐことができず、取得できるインダクタンス値の幅が狭くなる。
図13は、第1従来例に係る巻線型コイルが有する問題点を説明するための概略断面図であり、図14は、第2従来例に係る巻線型コイルが有する問題点を説明するための概略断面図である。なお、理解を容易にするため、黒丸を第1の線材で示し、白丸を第2の線材で示す。また、図14において、黒丸及び白丸内の数字は、その線材が何巻き目の線材であるかを示している。
第1従来例の巻線型コイル100では、図13の黒丸で示すように、第1の線材121をコア110の巻芯部111に鍔部112側から鍔部113側に向かって直接巻き付けた後、同図の白丸で示すように、第2の線材122を第1の線材121の上から巻回する。このため、同一の巻線作業を2度行わなければならず、量産性に劣る。
また、第2の線材122を第1の線材121の上に巻回するので、第2の線材122の1巻き目の線材部122−1を、第1の線材121の1巻き目の線材部121−1と2巻目の線材部121−2との間に載せる巻構造となる。このため、第2の線材122の最終巻の線材部122−nが第1の線材121上に載らず、巻芯部111に直接巻き付けなければならない。つまり、第2の線材122の最終巻の線材122−nにおいて、所謂段落ちが発生する。かかる段落ちが存在すると、所定の差動信号を入力したときに、出力されるノイズパワーの比率が高くなり、ノイズ除去効果が劣化するおそれがある。
さらに、かかる段落ちにより、最終巻の分だけコイルの巻数を犠牲にしなければならない。このため、巻数を稼ぐことができず、取得できるインダクタンス値の幅が狭くなる。
一方、第2従来例の巻線型コイル150では、図14に示すように、1巻き目の第1の線材121と第2の線材122とを、巻芯部111に並べて巻き付けた後、2巻き目の第1の線材121が1巻き目の第2の線材122の後段に並び、且つ2巻き目の第2の線材122が1巻き目の第1及び第2の線材121,122の上に位置するように、第1及び第2の線材121,122を同時に巻き付ける。3巻き目以降も、2巻き目と同様に巻き付けていくことになる。
したがって、かかる巻線方法であると、2巻き目以降の第1及び第2の線材121,122の距離dが必要以上に大きくなっており、コイルとしてのバランスが悪い。このため、第1及び第2の線材121,122間の磁気結合が弱まって、ノイズへのモード変換が生じやすくなり、期待するノイズ除去効果を得られないおそれがある。
したがって、かかる巻線方法であると、2巻き目以降の第1及び第2の線材121,122の距離dが必要以上に大きくなっており、コイルとしてのバランスが悪い。このため、第1及び第2の線材121,122間の磁気結合が弱まって、ノイズへのモード変換が生じやすくなり、期待するノイズ除去効果を得られないおそれがある。
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、同時巻線された2本の線材間に所望の磁気的結合を得ることができるだけでなく、段落ちも生じない巻線構造の巻線型コイル及びその巻線方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと、第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極と、第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻芯部に巻き付けられ且つ各端部が外部電極まで引き出されて接合された第1及び第2の線材とを備える巻線型コイルであって、第1の線材は、巻芯部に直接巻き付けられ、第2の線材は、第1の線材の外側に巻き付けられ、その1巻き目の線材部が、第1の線材の1巻き目の線材部よりも第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触した状態で巻き付けられ、第1及び第2の線材の最終巻き線材部が、第2の鍔部と接触せずにこの第2の鍔部の手前で終了し、これら最終巻き線材部の端部が引き出されてこの第2の鍔部の外部電極に接合されている構成とした。
かかる構成により、外部電極を差動伝送路に接続して、差動信号を入力すると、第1の鍔部の外部電極から入力した差動信号は、巻芯部に巻き付けられた第1及び第2の線材を通って、第2の鍔部の外部電極に出力される。
このとき、第2の線材の1巻き目の線材部が、第1の線材の1巻き目の線材部よりも第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触した状態で巻き付けられているので、各巻き目の第1及び第2の線材が互いに接触した状態で巻き付けられた状態になっている。このため、上記第2従来例の巻線型コイルに比べて、各巻き目の第1及び第2の線材間が一様に近接し、第1及び第2の線材間の磁気的結合が強まっている。この結果、良好なノイズ除去効果を発揮する。
また、かかる構成により、第2の線材の最終巻き線材部が第1の線材の最終巻き線材部よりも第1の鍔部側に位置することとなり、第2の線材の全ての線材が、段落ちすることなく、第1の線材からの外側に巻き付けられた状態になっている。この結果、入力された差動信号は、ノイズにモード変換されずにそのまま出力される。
かかる構成により、外部電極を差動伝送路に接続して、差動信号を入力すると、第1の鍔部の外部電極から入力した差動信号は、巻芯部に巻き付けられた第1及び第2の線材を通って、第2の鍔部の外部電極に出力される。
このとき、第2の線材の1巻き目の線材部が、第1の線材の1巻き目の線材部よりも第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触した状態で巻き付けられているので、各巻き目の第1及び第2の線材が互いに接触した状態で巻き付けられた状態になっている。このため、上記第2従来例の巻線型コイルに比べて、各巻き目の第1及び第2の線材間が一様に近接し、第1及び第2の線材間の磁気的結合が強まっている。この結果、良好なノイズ除去効果を発揮する。
また、かかる構成により、第2の線材の最終巻き線材部が第1の線材の最終巻き線材部よりも第1の鍔部側に位置することとなり、第2の線材の全ての線材が、段落ちすることなく、第1の線材からの外側に巻き付けられた状態になっている。この結果、入力された差動信号は、ノイズにモード変換されずにそのまま出力される。
請求項2の発明は、巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極とを備える巻線型コイルの巻芯部に、第1及び第2の線材とを第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻き付け、これら第1及び第2の線材の各端部を外部電極に接合する巻線型コイルの巻線方法であって、第1の線材が巻芯部に直接巻き付き且つ第2の線材が第1の線材の外側に巻き付くように、これら第1及び第2の線材を同時に巻芯部に巻き付ける構成とした。
かかる構成により、上記した従来の技術のように同一工程を繰り返す必要がなく、第1及び第2の線材を一度に同時に巻芯部に巻き付けることができるので、その分製造時間の短縮を図ることができる。
かかる構成により、上記した従来の技術のように同一工程を繰り返す必要がなく、第1及び第2の線材を一度に同時に巻芯部に巻き付けることができるので、その分製造時間の短縮を図ることができる。
請求項3の発明は、請求項2に記載の巻線型コイルの巻線方法において、第2の線材の1巻き目の線材部が、第1の線材の1巻き目の線材部よりも第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材との双方に接触した状態で巻き付けられるように、第1及び第2の線材を同時に巻芯部に巻き付ける構成とした。
かかる構成により、各巻き目の第1及び第2の線材を、近接させ接触させた状態で同時に巻芯部に巻き付けることができるので、第1及び第2の線材間の磁気的結合が強く、しかも、第2の線材の第1の線材からの段落ちがない巻線型コイルを製造することができる。また、段落ちのない分、線材の巻き数を増加させることができる。
かかる構成により、各巻き目の第1及び第2の線材を、近接させ接触させた状態で同時に巻芯部に巻き付けることができるので、第1及び第2の線材間の磁気的結合が強く、しかも、第2の線材の第1の線材からの段落ちがない巻線型コイルを製造することができる。また、段落ちのない分、線材の巻き数を増加させることができる。
請求項4の発明は、巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極とを備える巻線型コイルの巻芯部に、第1及び第2の線材とを第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻き付け、これら第1及び第2の線材の各端部を外部電極に接合する巻線型コイルの巻線方法であって、第1の線材を、第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻芯部に直接巻き付け、第2の線材を、第1の線材の外側に巻き付けると共に、その1巻き目の線材部を、第1の線材の1巻き目の線材部よりも第1の鍔部側に位置させ且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触させた状態で巻き付けた構成とする。
以上詳しく説明したように、請求項1の発明に係る巻線型コイルによれば、各巻き目の第1及び第2の線材が接触した状態で近接し、しかも段落ちすることなく巻き付けられた構成になっているので、入力された差動信号のノイズへのモード変換がほとんどなく、この結果、出力されるノイズパワーの比率を低くして、ノイズ除去効果を向上させることができるという優れた効果がある。
また、請求項2及び請求項3の発明に係る巻線型コイルの巻線方法によれば、製造時間の短縮を図ることができ、その結果、巻線型コイルの量産性の向上を図ることができるという効果がある。
請求項3及び請求項4の発明に係る巻線型コイルの巻線方法によれば、ノイズ除去効果の高い巻線型コイルを提供することができる。また、段落ちのない分、線材の巻き数を稼ぐことができるので、取得できるインダクタンス値の幅を広くすることができるという効果がある。
1…コモンモードチョークコイル、 2…磁性コア、 3A〜3D…外部電極、 4A…第1の線材、 4A1…1巻き目の線材部、 4A10,4B10…最終巻き目の線材部、 4Aa,4Ba,4Ab,4Bb…端部、 4B…第2の線材、 4B1…1巻き目の線材部、 5…磁性天板、 20…巻芯部、 21…第1の鍔部、 21a,22a…脚部、 22…第2の鍔部、 S1…コア形成工程、 S2…電極形成工程、 S3…巻線工程、 S4…天板接合工程。
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施例に係る巻線型コイルを示す斜視図であり、図2は、図1の矢視A−A断面図であり、図3は、底面を示す平面図である。
この実施例の巻線型コイルは、表面実装型のコモンモードチョークコイルであり、図1及び図2に示すように、磁性コア2と4つの外部電極3A〜3Dと第1及び第2の線材4A,4Bと磁性天板5とを備えている。
図1に示すように、磁性コア2は、中央の巻芯部20とその両端の第1及び第2の鍔部21,22とで構成されている。
外部電極3A〜3Dは、第1及び第2の鍔部21,22の下部に形成されている。
具体的には、図3に示すように、外部電極3A,3Bが第1の鍔部21の脚部21a,21bにそれぞれ形成され、外部電極3C,3Dが第2の鍔部22の脚部22a,22bにそれぞれ形成されている。
具体的には、図3に示すように、外部電極3A,3Bが第1の鍔部21の脚部21a,21bにそれぞれ形成され、外部電極3C,3Dが第2の鍔部22の脚部22a,22bにそれぞれ形成されている。
第1及び第2の線材4A,4Bは、それぞれ銅線を絶縁膜で被覆して成るラインであり、図2に示すように、第1の鍔部21側から第2の鍔部22側に向かうように、磁性コア2の巻芯部20に巻き付けられている。そして、図3に示すように、第1及び第2の線材4A,4Bの端部4Aa,4Baが外部電極3A,3B側に引き出されて、外部電極3A,3Bにそれぞれ接合されると共に、第1及び第2の線材4A,4Bの端部4Ab,4Bbが外部電極3C,3D側に引き出されて、外部電極3C,3Dにそれぞれ接合されている。
この実施例のコモンモードチョークコイル1は、第1及び第2の線材4A,4Bの巻線構造に特徴がある。
図4は、図2の矢視B−B断面図であり、図5は、コモンモードチョークコイル1の巻線構造を説明するための部分拡大概略断面図である。なお、この図においては、理解を容易にするため、第1の線材4Aの断面を黒丸で表示し、第2の線材4Bの断面を白丸で表示した。また、図5において、黒丸及び白丸内の数字は、その線材が何巻き目の線材であるかを示している。
図4に示すように、1巻き目の線材部4A1が第1の鍔部21の近傍に配置された状態で、第1の線材4Aが、第2の鍔部22に向かって巻芯部20に直接巻き付けられている。そして、第2の線材4Bが、この第1の線材4Aの外側に巻き付けられている。
図4は、図2の矢視B−B断面図であり、図5は、コモンモードチョークコイル1の巻線構造を説明するための部分拡大概略断面図である。なお、この図においては、理解を容易にするため、第1の線材4Aの断面を黒丸で表示し、第2の線材4Bの断面を白丸で表示した。また、図5において、黒丸及び白丸内の数字は、その線材が何巻き目の線材であるかを示している。
図4に示すように、1巻き目の線材部4A1が第1の鍔部21の近傍に配置された状態で、第1の線材4Aが、第2の鍔部22に向かって巻芯部20に直接巻き付けられている。そして、第2の線材4Bが、この第1の線材4Aの外側に巻き付けられている。
具体的には、図5に示すように、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1が、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置されている。さらに、この1巻き目の線材部4B1は、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1に圧接され且つ第1の鍔部21の内面にも圧接された状態で巻き付けられている。
このように、第2の線材4Bが第1の線材4Aよりも前位置(第1の鍔部21側の位置)から巻き始められているため、2巻き目の線材部4B2が2巻き目の線材部4A2と近接し、上側に接触した状態となる。すなわち、2巻き目の線材部4A2,4B2は、中心間距離dという狭い距離で接触している。3巻き目以降の線材部4A3,4B3〜4A10〜4B10も、一様に中心間距離dという狭い距離で接触している。したがって、図13に示した第2従来例の巻線型コイルと異なり、全巻き目の線材部4A1,4B1〜4A10〜4B10が、一様に近接して接触しているので、線材間の磁気結合のバランスが非常によい。
また、かかる巻き構造により、第2の線材4Bのその最終巻き目の線材部4B10も第1の線材4Aの最終巻き目の線材部4A10よりも前側に位置することとなる。すなわち、図13に示した第1従来例の巻線型コイルと異なり、最終巻き目の線材部4B10が、段落ちせずに、第1の線材4A上に確実に載置された状態で巻き付けられている。
また、第1及び第2の線材4A,4Bの最終巻き目の線材部4A10,4B10は、第2の鍔部22の手前で終了し、第2の鍔部22に接触していない。かかる状態で、図3に示したように、これら第1及び第2の線材4A,4Bの最終巻き目の線材部4A10,4B10の端部4Ab,4Bbが引き出されて、第2の鍔部22の外部電極3C,CDにそれぞれ接合されている。
このように、第2の線材4Bが第1の線材4Aよりも前位置(第1の鍔部21側の位置)から巻き始められているため、2巻き目の線材部4B2が2巻き目の線材部4A2と近接し、上側に接触した状態となる。すなわち、2巻き目の線材部4A2,4B2は、中心間距離dという狭い距離で接触している。3巻き目以降の線材部4A3,4B3〜4A10〜4B10も、一様に中心間距離dという狭い距離で接触している。したがって、図13に示した第2従来例の巻線型コイルと異なり、全巻き目の線材部4A1,4B1〜4A10〜4B10が、一様に近接して接触しているので、線材間の磁気結合のバランスが非常によい。
また、かかる巻き構造により、第2の線材4Bのその最終巻き目の線材部4B10も第1の線材4Aの最終巻き目の線材部4A10よりも前側に位置することとなる。すなわち、図13に示した第1従来例の巻線型コイルと異なり、最終巻き目の線材部4B10が、段落ちせずに、第1の線材4A上に確実に載置された状態で巻き付けられている。
また、第1及び第2の線材4A,4Bの最終巻き目の線材部4A10,4B10は、第2の鍔部22の手前で終了し、第2の鍔部22に接触していない。かかる状態で、図3に示したように、これら第1及び第2の線材4A,4Bの最終巻き目の線材部4A10,4B10の端部4Ab,4Bbが引き出されて、第2の鍔部22の外部電極3C,CDにそれぞれ接合されている。
図1に示す磁性天板5は、第1及び第2の鍔部21,22の上面に架けられ、図示しない接着剤でこれら第1及び第2の鍔部21,22の上面に接合されている。
次に、この実施例のコモンモードチョークコイル1の製造方法について説明する。
図6は、この実施例のコモンモードチョークコイル1を製造する方法を示す工程図である。
図6に示すように、この製造方法は、コア形成工程S1と電極形成工程S2と巻線工程S3と天板接合工程S4とを備えている。
図6は、この実施例のコモンモードチョークコイル1を製造する方法を示す工程図である。
図6に示すように、この製造方法は、コア形成工程S1と電極形成工程S2と巻線工程S3と天板接合工程S4とを備えている。
コア形成工程S1は、コモンモードチョークコイル1の磁性コア2を形成する工程である。
図7は、コア形成工程S1及び電極形成工程S2を説明するための正面図である。
図7の(a)に示すように、コア形成工程S1では、磁性体を成形し焼成することで、巻芯部20と第1及び第2の鍔部21,22とを有する磁性コア2を形成する。
図7は、コア形成工程S1及び電極形成工程S2を説明するための正面図である。
図7の(a)に示すように、コア形成工程S1では、磁性体を成形し焼成することで、巻芯部20と第1及び第2の鍔部21,22とを有する磁性コア2を形成する。
電極形成工程S2は、図7の(b)に示すように、磁性コア2の第1及び第2の鍔部21,22の下部に外部電極3A〜3Dを形成する工程である。具体的には、Ag等のペーストを、第1及び第2の鍔部21,22の脚部21a,21b,22a,22bにディップ等して、膜層を形成し、この膜層の表面に湿式メッキを施して、Ni等のメッキ層を形成することにより、外部電極3A〜3Dを形成する。
巻線工程S3は、第1及び第2の線材4A,4Bを磁性コア2の巻芯部20に巻き付ける工程であり、巻き初めの位置決め作業と同時巻き付け作業と線材接合作業とで成る。なお、この巻線工程S3は、請求項2及び請求項3の発明に係る巻線型コイルの巻線方法を具体的に実行する工程でもある。
図8は、巻き初めの位置決め作業を示す概略平面図であり、図9は、図8の部分拡大図である。
第1及び第2の線材4A,4Bの巻き初めの位置決め作業は、図8に示すように、ノズル221,222から繰り出された第1の線材4A,第2の線材4Bを、線チャック210に把持させた後、ノズル221,222を独立に移動させることによって、ガイドピン211,212に引っ掛けてから、巻治具200に把持された磁性コア2まで導く。
そして、第1の線材4A,第2の線材4Bを、磁性コア2の第1の鍔部21に係合させるようにして、外部電極3A,3B上に位置させる。しかる後、ノズル221,222をそれぞれ独立に移動させることにより、図9に示すように、第1の線材4Aを、磁性コア2の巻芯部20に当接させると共に第1の鍔部21の近傍に位置させる。そして、第2の線材4Bを、第1の線材4Aの上側に当接させると共に第1の鍔部21の内面にも当接させる。すなわち、図5で示したように、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置する。そして、1巻き目の線材部4B1が、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21の内面とに接触した状態になるように、第1及び第2の線材4A,4Bの位置決めを行う。
図8は、巻き初めの位置決め作業を示す概略平面図であり、図9は、図8の部分拡大図である。
第1及び第2の線材4A,4Bの巻き初めの位置決め作業は、図8に示すように、ノズル221,222から繰り出された第1の線材4A,第2の線材4Bを、線チャック210に把持させた後、ノズル221,222を独立に移動させることによって、ガイドピン211,212に引っ掛けてから、巻治具200に把持された磁性コア2まで導く。
そして、第1の線材4A,第2の線材4Bを、磁性コア2の第1の鍔部21に係合させるようにして、外部電極3A,3B上に位置させる。しかる後、ノズル221,222をそれぞれ独立に移動させることにより、図9に示すように、第1の線材4Aを、磁性コア2の巻芯部20に当接させると共に第1の鍔部21の近傍に位置させる。そして、第2の線材4Bを、第1の線材4Aの上側に当接させると共に第1の鍔部21の内面にも当接させる。すなわち、図5で示したように、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置する。そして、1巻き目の線材部4B1が、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21の内面とに接触した状態になるように、第1及び第2の線材4A,4Bの位置決めを行う。
かかる状態から、第1及び第2の線材4A,4Bの同時巻き付け作業を実行する。
図10は、線材の同時巻き付け作業を示す概略平面図である。
図10(a)に示すように、磁性コア2を巻治具200と共に矢印方向に回転させ、第1及び第2の線材4A,4Bを磁性コア2の巻芯部20部分に同時に、しかも第2の線材4Bが第1の線材4Aの上側に接触するように、並列に巻き付けていく。この際、ノズル221,222は、巻線の進行に伴い、磁性コア2の中心軸方向(図の下方向)に移動させる。
このように、ノズル221,222を移動させることで、第1及び第2の線材4A,4Bが第1の鍔部21側から第2の鍔部22側に向かって巻芯部20に隙間なく巻線されていく。これにより、図5に示したように、下側の第1の線材4Aが巻芯部20に直接巻き付くと同時に、第2の線材4Bが、第1の線材4Aと接触した状態で、第1の線材4Aの外側に巻き付く。しかも、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1が、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触した状態で、1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21に位置する。
図10は、線材の同時巻き付け作業を示す概略平面図である。
図10(a)に示すように、磁性コア2を巻治具200と共に矢印方向に回転させ、第1及び第2の線材4A,4Bを磁性コア2の巻芯部20部分に同時に、しかも第2の線材4Bが第1の線材4Aの上側に接触するように、並列に巻き付けていく。この際、ノズル221,222は、巻線の進行に伴い、磁性コア2の中心軸方向(図の下方向)に移動させる。
このように、ノズル221,222を移動させることで、第1及び第2の線材4A,4Bが第1の鍔部21側から第2の鍔部22側に向かって巻芯部20に隙間なく巻線されていく。これにより、図5に示したように、下側の第1の線材4Aが巻芯部20に直接巻き付くと同時に、第2の線材4Bが、第1の線材4Aと接触した状態で、第1の線材4Aの外側に巻き付く。しかも、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1が、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触した状態で、1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21に位置する。
そして、図10(b)に示すように、第1及び第2の線材4A,4Bの最終巻き目の線材部4A10,4B10が第2の鍔部22の手前に来たら、巻治具200の回転を終えると共に、ノズル221,222を移動させて、第1及び第2の線材4A,4Bを第2の鍔部22に係合させる。さらに、ノズル221,222を移動させることにより、第1及び第2の線材4A,4Bをアーム230のガイドピン241,242にそれぞれ引っ掛ける。この際、第1及び第2の線材1,2が第2の鍔部22の外部電極3C,3Dに重なるようにする。
このように、第1及び第2の線材4A,4Bを最終巻きまで巻き付けることで、図5に示したように、第1及び第2の線材4A,4Bとが、近接した状態でバランス良く巻き付けられる。
また、第2の線材4Bの最終巻き目の線材部4B10が第1の線材4Aの最終巻き目の線材部4A10の手前(第1の鍔部21側)に位置し、最終巻き目の線材部4B10が、段落ちすることなく、第1の線材4A上に巻き付けられる。
このように、第1及び第2の線材4A,4Bを最終巻きまで巻き付けることで、図5に示したように、第1及び第2の線材4A,4Bとが、近接した状態でバランス良く巻き付けられる。
また、第2の線材4Bの最終巻き目の線材部4B10が第1の線材4Aの最終巻き目の線材部4A10の手前(第1の鍔部21側)に位置し、最終巻き目の線材部4B10が、段落ちすることなく、第1の線材4A上に巻き付けられる。
かかる状態で、線材接合作業を実行する。
線材接合作業は、第1及び第2の線材4A,4Bを外部電極3A〜3Dに接合する作業である。
図11は、線材接合作業を示す概略平面図である。
図11に示すように、線材接合作業は、第1の鍔部21の外部電極3A,3Bに当接している第1及び第2の線材4A,4Bの部分(図3の端部4Aa,4Baに対応する部分)と、第2の鍔部22の外部電極3C,3Dに当接している第1及び第2の線材4A,4Bの部分(図3の端部4Ab,4Bbに対応する部分)とを、熱圧着等の工法により溶着して、外部電極3A〜3Dに固定する。しかる後、第1及び第2の線材4A,4Bを外部電極3A〜3Dの箇所で切断することで、図3に示したように、第1及び第2の線材4A,4Bの各端部4Aa,4Ba,4Ab,4Bbが外部電極3A〜3Dにそれぞれ接合したコモンモードチョークコイル1を得る。
線材接合作業は、第1及び第2の線材4A,4Bを外部電極3A〜3Dに接合する作業である。
図11は、線材接合作業を示す概略平面図である。
図11に示すように、線材接合作業は、第1の鍔部21の外部電極3A,3Bに当接している第1及び第2の線材4A,4Bの部分(図3の端部4Aa,4Baに対応する部分)と、第2の鍔部22の外部電極3C,3Dに当接している第1及び第2の線材4A,4Bの部分(図3の端部4Ab,4Bbに対応する部分)とを、熱圧着等の工法により溶着して、外部電極3A〜3Dに固定する。しかる後、第1及び第2の線材4A,4Bを外部電極3A〜3Dの箇所で切断することで、図3に示したように、第1及び第2の線材4A,4Bの各端部4Aa,4Ba,4Ab,4Bbが外部電極3A〜3Dにそれぞれ接合したコモンモードチョークコイル1を得る。
したがって、上記のような巻線工程S3を適用することで、同一工程を繰り返す必要がなく、第1及び第2の線材4A,4Bを、一度に同時に磁性コア2の巻芯部20に巻き付けることができるので、その分製造時間の短縮を図ることができる。その結果、コモンモードチョークコイル1の量産性が向上する。
また、第1及び第2の線材4A,4Bが近接した状態でバランス良く巻き付けられるので、線材間の磁気結合が高まり、モード変換のない、良好なノイズ除去効果を発揮するコモンモードチョークコイル1を得ることができる。
そして、第2の線材4Bの最終巻き目の線材部4B10を、段落ちさせることなく、第1の線材4A上に巻き付けることができるので、高特性のコモンモードチョークコイル1を製造することができる。また、段落ちのない分、第1及び第2の線材4A,4Bの巻き数を少なくとも1巻き分は増加させることができる。この結果、所望インダクタンス値のコモンモードチョークコイル1を得ることができる。
また、第1及び第2の線材4A,4Bが近接した状態でバランス良く巻き付けられるので、線材間の磁気結合が高まり、モード変換のない、良好なノイズ除去効果を発揮するコモンモードチョークコイル1を得ることができる。
そして、第2の線材4Bの最終巻き目の線材部4B10を、段落ちさせることなく、第1の線材4A上に巻き付けることができるので、高特性のコモンモードチョークコイル1を製造することができる。また、段落ちのない分、第1及び第2の線材4A,4Bの巻き数を少なくとも1巻き分は増加させることができる。この結果、所望インダクタンス値のコモンモードチョークコイル1を得ることができる。
天板接合工程S4は、磁性天板5を磁性コア2に接合する工程である。
具体的には、磁性天板5を、巻線工程S3で形成された磁性コア2の第1及び第2の鍔部21,22の上面に架け、磁性天板5と第1及び第2の鍔部21,22との間に、例えば熱硬化型エポキシ接着剤や磁性粉を含んだ接着剤を介在させて、磁性天板5を第1及び第2の鍔部21,22に接合する。
具体的には、磁性天板5を、巻線工程S3で形成された磁性コア2の第1及び第2の鍔部21,22の上面に架け、磁性天板5と第1及び第2の鍔部21,22との間に、例えば熱硬化型エポキシ接着剤や磁性粉を含んだ接着剤を介在させて、磁性天板5を第1及び第2の鍔部21,22に接合する。
次に、この実施例のコモンモードチョークコイルが示す作用及び効果について説明する。
図12は、コモンモードチョークコイル1の作用及び効果を説明するための斜視図である。
図12に示すように、この実施例のコモンモードチョークコイル1を差動伝送路301,302に実装することができる。
そして、コモンモードノイズが差動伝送路301,302から外部電極3A,3Bを通じてコモンモードチョークコイル1内に入力されると、コモンモードチョークコイル1が大きなインピーダンスを有したインダクタとして機能し、コモンモードノイズを除去する。
一方、互いに逆位相の差動信号S,−Sを外部電極3A,3B側から入力すると、外部電極3A,3Bに入力した差動信号S,−Sは、第1及び第2の線材4A,4Bをそれぞれ通って、外部電極3C,3Dから差動伝送路301,302に出力される。このとき、第1及び第2の線材4A,4Bが近接した状態でバランス良く巻き付けられるので、線材間の磁気結合が高まり、しかも、第2の線材4Bに段落ちがないので、入力された差動信号S,−Sは、ノイズにモード変換されずにそのまま差動伝送路301,302に出力されることとなる。すなわち、この実施例のコモンモードチョークコイル1から出力されるノイズパワーの比率は非常に低く、優れたノイズ除去効果を発揮する。
図12は、コモンモードチョークコイル1の作用及び効果を説明するための斜視図である。
図12に示すように、この実施例のコモンモードチョークコイル1を差動伝送路301,302に実装することができる。
そして、コモンモードノイズが差動伝送路301,302から外部電極3A,3Bを通じてコモンモードチョークコイル1内に入力されると、コモンモードチョークコイル1が大きなインピーダンスを有したインダクタとして機能し、コモンモードノイズを除去する。
一方、互いに逆位相の差動信号S,−Sを外部電極3A,3B側から入力すると、外部電極3A,3Bに入力した差動信号S,−Sは、第1及び第2の線材4A,4Bをそれぞれ通って、外部電極3C,3Dから差動伝送路301,302に出力される。このとき、第1及び第2の線材4A,4Bが近接した状態でバランス良く巻き付けられるので、線材間の磁気結合が高まり、しかも、第2の線材4Bに段落ちがないので、入力された差動信号S,−Sは、ノイズにモード変換されずにそのまま差動伝送路301,302に出力されることとなる。すなわち、この実施例のコモンモードチョークコイル1から出力されるノイズパワーの比率は非常に低く、優れたノイズ除去効果を発揮する。
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、巻線型コイルの巻線方法として、第1及び第2の線材4A,4Bを巻芯部20に同時に巻き付けるだけでなく、図5で示したように、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置した。そして、さらに、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触するようにして、第1及び第2の線材4A,4Bを巻芯部20に巻き付けた。しかし、かかる巻線方法だけでなく、第1及び第2の線材4A,4Bを同時に巻芯部20に巻き付けるだけの巻線方法も、この発明の範囲内に含まれることは勿論である。
また、逆に、第1及び第2の線材4A,4Bを、同時でなく、それぞれ1本ずつ巻芯部20に巻き付けることにより、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置すると共に、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触させるようにして、段落ちを防止した巻線方法も、この発明の範囲内に含まれる。
例えば、上記実施例では、巻線型コイルの巻線方法として、第1及び第2の線材4A,4Bを巻芯部20に同時に巻き付けるだけでなく、図5で示したように、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置した。そして、さらに、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触するようにして、第1及び第2の線材4A,4Bを巻芯部20に巻き付けた。しかし、かかる巻線方法だけでなく、第1及び第2の線材4A,4Bを同時に巻芯部20に巻き付けるだけの巻線方法も、この発明の範囲内に含まれることは勿論である。
また、逆に、第1及び第2の線材4A,4Bを、同時でなく、それぞれ1本ずつ巻芯部20に巻き付けることにより、第2の線材4Bの1巻き目の線材部4B1を、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1よりも第1の鍔部21側に寄った位置に配置すると共に、第1の線材4Aの1巻き目の線材部4A1と第1の鍔部21とに接触させるようにして、段落ちを防止した巻線方法も、この発明の範囲内に含まれる。
Claims (4)
- 巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと、上記第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極と、上記第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって上記巻芯部に巻き付けられ且つ各端部が上記外部電極まで引き出されて接合された第1及び第2の線材とを備える巻線型コイルであって、
上記第1の線材は、上記巻芯部に直接巻き付けられ、
上記第2の線材は、上記第1の線材の外側に巻き付けられ、その1巻き目の線材部が、上記第1の線材の1巻き目の線材部よりも上記第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触した状態で巻き付けられ、
上記第1及び第2の線材の最終巻き線材部が、上記第2の鍔部と接触せずにこの第2の鍔部の手前で終了し、これら最終巻き線材部の端部が引き出されてこの第2の鍔部の外部電極に接合されている、
ことを特徴とする巻線型コイル。 - 巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと上記第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極とを備える巻線型コイルの上記巻芯部に、第1及び第2の線材とを上記第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻き付け、これら第1及び第2の線材の各端部を上記外部電極に接合する巻線型コイルの巻線方法であって、
上記第1の線材が上記巻芯部に直接巻き付き且つ上記第2の線材が上記第1の線材の外側に巻き付くように、これら第1及び第2の線材を同時に巻芯部に巻き付ける、
ことを特徴とする巻線型コイルの巻線方法。 - 請求項2に記載の巻線型コイルの巻線方法において、
上記第2の線材の1巻き目の線材部が、上記第1の線材の1巻き目の線材部よりも上記第1の鍔部側に位置し且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材との双方に接触した状態で巻き付けられるように、第1及び第2の線材を同時に巻芯部に巻き付ける、
ことを特徴とする巻線型コイルの巻線方法。 - 巻芯部及びこの巻芯部の両端部に設けられた第1及び第2の鍔部を有して成るコアと上記第1及び第2の鍔部のそれぞれに形成された外部電極とを備える巻線型コイルの上記巻芯部に、第1及び第2の線材とを上記第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって巻き付け、これら第1及び第2の線材の各端部を上記外部電極に接合する巻線型コイルの巻線方法であって、
上記第1の線材を、上記第1の鍔部側から第2の鍔部側に向かって上記巻芯部に直接巻き付け、
上記第2の線材を、上記第1の線材の外側に巻き付けると共に、その1巻き目の線材部を、上記第1の線材の1巻き目の線材部よりも上記第1の鍔部側に位置させ且つこの第1の鍔部と第1の線材の1巻き目の線材部との双方に接触させた状態で巻き付けた、
ことを特徴とする巻線型コイルの巻線方法。
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