CN103093938B - 磁性部件及磁性部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够将卷绕在磁性体铁心的卷轴部上的导线的端部与端子的接线面稳定且良好地连接的磁性部件及磁性部件的制造方法。磁性部件(10)具备：在卷轴部(21)的一端侧具有上凸缘部(23)而在另一端侧具有下凸缘部(25)的磁性体铁心(20)；安装于下凸缘部(25)的一对导电性的端子(30A、30B)；由导线(41)构成的线圈(40)。端子(30A、30B)分别具有：沿着下凸缘部(25)的下表面延伸且一端部比下凸缘部(25)的外周更向外侧突出的电极部(31)；从该电极部(31)的一端部立起的柱状的接线部(33)，该接线部(33)的上端面构成为导线连接用的接线面(35)。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性部件及这样的磁性部件的制造方法，该磁性部件具备：在卷绕有导线的卷轴部的两端部具有凸缘部的磁性体铁心；具有导线连接用的接线面的导电性的端子。
背景技术
现有以来，已知有下述专利文献1所公开那样的磁性部件。这种的磁性部件的一例示于图7、8，以下，边参考这些附图边对现有的磁性部件进行说明。图示出的磁性部件110由磁性体铁心120、导电性的端子130A、130B及线圈140构成。
如图8所示，磁性体铁心120具有：导线卷绕用的卷轴部121；分别配设在该卷轴部121的一端侧(图中上端侧)及另一端侧(图中下端侧)上的上凸缘部123及下凸缘部125。
端子130A、130B分别具有：沿着下凸缘部125的下表面延伸的电极部131；从该电极部131的一端部延伸的接线部133，且电极部131安装成与下凸缘部125的下表面相接。接线部133包括：从电极部131的一端部弯曲90度而向图中上方(上凸缘部123的方向)延伸的部分(以下，将该部分称之为“立起部”)；从该立起部的上端部进一步弯曲90度而向图中侧方(与卷轴部121的轴线垂直的方向)延伸的部分(以下，将该部分称之为“侧方弯曲部”)，且该侧方弯曲部的上表面作为导线连接用的接线面135而构成。这些端子130A、130B通过由冲压加工等对金属制的板材进行弯曲而形成。
线圈140由卷绕在卷轴部121上的导线141构成，且该导线141的各端部141a、141b通过热压接或电阻焊接等而与端子130A、130B的各接线面135连接。
图9中示出了将上述磁性部件110中的导线141的各端部141a、141b热压接于端子130A、130B的各接线面135时的概略结构。图示出的焊接用夹具170为，在将磁性部件110那样的现有的磁性部件中的导线端部与端子接线面热压接之际所采用的一般性结构的夹具。
如图所示那样，在焊接用夹具170形成有突起部171A、171B。这些突起部171A、171B是在将导线141的各端部141a、141b与端子130A、130B的各接线面135热压接时，为了从下侧来支承由焊接用电极180从图中上方按压的端子130A、130B的各接线面135(上述侧方弯曲部)而设置的。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】：日本特开2009-290093号公报
在上述的现有的磁性部件110中，为了使导线141的各端部141a、141b与端子130A、130B的各接线面135进行精度良好地热压接，需要焊接用电极180一边对导线141的各端部141a、141b以规定量进行压溃，一边充分地按压在端子130A、130B的各接线面135上。尤其是，在磁性部件110的外形尺寸被小型化至几毫米左右的情况下，接线面135必然变小，所焊接的部分的面积也减少，因此，确保热压接时中的导线141的各端部141a、141b的最佳的压溃量对于良好地进行导线141的连接而言，是非常重要的。
但是，在现有的磁性部件110中，由于金属板通过冲压加工等折弯而形成端子130A、130B，故接线部133的高度方向上的尺寸的偏差容易变大。其原因在于，不仅仅是由冲压机等引起的加工时的误差，金属板的厚度的公差还受到接线部133的高度方向上的尺寸的影响。
若接线部133的高度方向上的尺寸的偏差变大，则无法将热压接时中的焊接用电极180的下表面与接线面135的距离维持为恒定，因此，难以确保导线141的各端部141a、141b的最佳的压溃量，这成为各种的不良状况发生的要因所在。例如，压溃量变少，则有可能无法获得充分的连接强度，或者相反地，压溃量过度变多，则导线140有可能发生断线等。
另外，形成在焊接用夹具170上的突起部171A、171B的高度方向上的尺寸的误差也成为问题。即，在突起部171A、171B的高度低于限定值的情况下，端子130A、130B的侧方弯曲部的下表面与突起部171A、171B的上表面的距离ε变大。若距离ε过度变大，则热压接时由焊接用电极180按压的端子130A、130B的侧方弯曲部被向下方压弯，由此会导致导线141的各端部141a、141b的压溃量变少，有可能无法获得充分的连接强度。相反地，在突起部171A、171B的高度比限定值高的情况下，接线面135的高度方向上的位置上升，故热压接时中的导线141的各端部141a、141b的压溃量过于增多，有可能使导线140发生断线。
发明内容
本发明就是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供能够将卷绕在磁性体铁心的卷轴部上的导线的端部与端子的接线面稳定且良好地连接的磁性部件及这样的磁性部件的制造方法。
为了解决上述课题，本发明所涉及的磁性部件具备以下的特征。
即，本发明所涉及的磁性部件具有：在卷轴部的一端侧具有上凸缘部而在另一端侧具有下凸缘部的磁性体铁心；安装在所述下凸缘部上的导电性的端子；卷绕在所述卷轴部上的导线，所述磁性部件的特征在于，
所述端子具有：沿着所述下凸缘部的下表面延伸且一端部比所述下凸缘部的外周更向外侧突出的电极部；从该电极部的所述一端部立起的柱状的接线部，
所述接线部的上端面构成为导线连接用的接线面，且所述导线的端部与该接线面连接。
在本发明所涉及的磁性部件中，所述导线可以设为皮膜导线，具有芯线和覆盖该芯线的绝缘皮膜。
另外，优选的是，所述磁性体铁心设为由Ni-Zn系铁氧体或者Mn-Zn系铁氧体构成的铁氧体铁心。
另外，本发明所涉及的磁性部件的制造方法的特征在于，通过热压接或者电阻焊接将所述导线的端部与上述的本发明所涉及的磁性部件中的所述接线面连接。
上述“柱状的接线部”中的“柱状”是以接线部的粗细(剖面积)在其高度方向上的全长呈恒定的形状的结构作为标准，但不排除接线部的粗细发生变化的结构。
【发明效果】
根据本发明所涉及的磁性部件，端子具有柱状的接线部且该接线部的上端面作为导线连接用的接线面构成，由此能够发挥以下的作用效果。
即，柱状的接线部在将卷绕在磁性体铁心的卷轴部上的导线的端部与接线面连接之际，自身能够支承对接线面作用的力，因此，无需在焊接用夹具上形成用于支承接线面的突起部。由此，与现有技术不同，不会有突起部的尺寸误差导线的连接精度带来恶劣影响的情况。
另外，柱状的接线部能够通过切削金属构件等而形成，因此，与如现有技术那样将金属制的板材折弯而形成接线部的端子相比，能够降低接线面的高度方向上的位置的偏差。
因而，例如在将导线的端部通过热压接与接线面连接的情况下，能够将焊接用电极的下表面与接线面的距离维持为大致恒定，因此，容易确保热压接时中的导线端部的最佳的压溃量，从而能够使导线端部相对于接线面进行稳定且良好地连接。
另外，根据本发明所涉及的磁性部件的制造方法，能够将卷绕在磁性体铁心的卷轴部上的导线的端部通过热压接或者电阻焊接而相对于端子的接线面进行稳定且良好地连接。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的磁性部件的整体结构的立体图。
图2是图1所示的磁性部件的分解立体图。
图3是图1所示的端子的侧视图(A)和沿着X-X线的剖视图(B)。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的磁性部件的制造方法的概略图。
图5是表示接线面的变更方式的各端子的侧视图。
图6是表示接线部的剖面形状的变更方式的各端子的剖视图。
图7是表示现有的磁性部件的整体结构的立体图。
图8是图7所示的现有的磁性部件的分解立体图。
图9是将现有的磁性部件中的导线端部热压接在端子的接线面上之际的概略图。
附图标号说明
10、110磁性部件
20、120磁性体铁心
21、121卷轴部
23、123上凸缘部
25、125下凸缘部
30A～30H、130A、130B端子
31、131电极部
33、133接线部
35、135接线面
36圆角面
37斜角面
38曲面
40、140线圈
41、141导线
41a、41b、141a、141b(导线的)端部
70、170焊接用夹具
80、180焊接用电极
171A、171B突起部
具体实施方式
以下，对于本发明所涉及的磁性部件及磁性部件的制造方法的实施方式，边参考上述附图边进行详细地说明。
<磁性部件的结构>
如图1、2所示，本发明的一实施方式所涉及的磁性部件10具备：在卷轴部21的一端侧(图中上端侧)具有上凸缘部23而在另一端侧(图中下端侧)具有下凸缘部25的磁性体铁心20；安装在下凸缘部25上的一对导电性的端子30A、30B；由导线41构成的线圈40。
磁性体铁心20的上凸缘部23及下凸缘部25相互形成为相同的大小、相同的形状(八边形形状)，卷轴部21形成为八棱柱状。另外，磁性体铁心20被设为由Ni-Zn系铁氧体或者Mn-Zn系铁氧体构成的铁氧体铁心。这样，通过由Ni-Zn系铁氧体或者Mn-Zn系铁氧体来形成磁性体铁心20，与由Fe-Si系合金或Fe-Ni系合金来形成磁性体铁心20时相比，从而能够使磁性体铁心20小型化。
端子30A、30B分别具有沿着下凸缘部25的下表面延伸且一端部比下凸缘部25的外周更向外侧突出的电极部31、从该电极部31的一端部立起的三棱柱状的接线部33，该接线部33的上端面构成为导线连接用的接线面35。即，在接线面35上，通过热压接或电阻焊接而连接有被卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的各端部41a、41b。
进而，在本实施方式的磁性部件10中，如图3(A)所示，端子30A、30B的接线面35相对于接线部33的侧面垂直配置。这样，通过使接线面35相对于接线部33的侧面垂直配置，能够使接线面35的面积变宽。与其相对的是，如现有技术那样，在折弯金属板而制成接线部133(参考图8)的情况下，在接线部133的立起部与侧方弯曲部的边界部分形成有与金属板的厚度相应的曲面部(R部)，而接线面135(参考图8)的面积相应地变小。或者是，在现有的接线面135中，欲要确保与本实施方式的接线面35同等的面积，与曲面部(R部)的存在相应地，接线面135向磁性体铁心120的外侧变宽，故难以使磁性部件110小型化。
另外，接线部33的粗细(水平方向上的剖面积)在接线部33的高度方向上形成为相同，接线部33的水平方向上的剖面形状如图3(B)所示，呈现直角三角形(接线面35的形状也相同)。需要说明的是，在进行热压接等之际，对接线部33沿着轴方向作用有规定的力(从焊接用电极接受的力)。接线部33构成为即便作用有这样的力也不会发生塑性变形或压曲而能够支承力。例如，虽然在作为表示柱状体中的压曲的生成难度的指标而已知有长径比(柱的长度/截面二次半径)，但接线部33的长径比被设定为在热压接等之际即便沿着轴方向作用有力也不会发生压曲。
另外，接线部33的高度方向上的尺寸(自电极部31的上表面起的高度)H(参考图3(A))被设定为比从下凸缘部25的高度方向上的尺寸(厚度)T(图2参照)中减去卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的半径量的长度而得的尺寸大。
更详细而言，该接线部33的高度方向上的尺寸H被设定为，比从下凸缘部25的高度方向上的尺寸T中减去卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的半径量的长度而得的尺寸要大，且比从在该尺寸T加上磁性体铁心20的卷轴部21的高度方向上的尺寸(宽度)W(参考图2)而得的尺寸中减去卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的直径量的长度而得的尺寸要小。
尤其优选的是，该接线部33的高度方向上的尺寸H被设定为，比从下凸缘部25的高度方向上的尺寸T中减去卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的半径量的长度而得的尺寸要大，且比在该尺寸T加上卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的直径量的长度而得的尺寸要小。
通过这样对接线部33的高度方向上的尺寸H加以限定，在卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41的各端部通过热压接等而与接线面35连接之际，能够降低导线41发生断线的可能性。
线圈40由卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上的导线41来构成。该导线41由具有芯线(省略图示)和覆盖该芯线的绝缘皮膜(省略图示)的皮膜导线来构成，其各端部41a、41b通过热压接或电阻焊接等相对于端子30A、30B的接线面35而进行连接。
需要说明的是，作为导线41，基于磁性部件10的大小，例如可以采用从直径为0.02mm至0.30mm的范围内的导线之中选择出的适当粗细的导线。例如，可以采用直径为0.02mm至0.05mm左右的极细线或直径为0.05mm至0.10mm左右的细线。另外，也可以采用直径为0.10mm至0.20mm左右的导线或直径处于该范围以上的导线等。
<磁性部件的制造方法>
如图4所示，在本发明的一实施方式所涉及的磁性部件的制造方法中，通过热压接将前述的磁性部件10中的导线41的各端部41a、41b与端子30A、30B的接线面35连接，该方法按以下的顺序来进行。
(1)将磁性部件10固定在焊接用夹具70之上，此时的磁性部件10处于导线41被卷绕在磁性体铁心20的卷轴部21上且导线41的各端部41a、41b被载置于端子30A、30B的接线面35的状态下。端子30A、30B的接线部33形成为柱状，故焊接用夹具70以整体性支承端子30A、30B的方式形成为平面状，而不具有在现有的焊接用夹具170(参考图9)所出现那样的突起部171A、171B(参考图9)。
(2)对焊接用电极80的图中上下方向的移动距离进行调整。该移动距离的调整如下来进行，即，在考虑端子30A、30B的接线面35的高度方向上的位置(根据接线部33的高度方向上的设计尺寸算出)与导线41的直径而使焊接用电极80对接线面35面上的导线41的各端部41a、41b进行按压之际，使各端部41a、41b的压溃量变得最佳。
(3)使焊接用电极80下降，一边通过焊接用电极80的下表面对接线面35面上的导线41的各端部41a、41b进行按压而使其压溃，一边焊接在接线面35表面上。
磁性部件10中的接线面35的高度方向上的位置通过使接线部33形成为柱状，而偏离设计值的偏差少。由此，相对于相同的设计规格的磁性部件10而言，能够确保热压接时中的导线41的各端部41a、41b的最佳的压溃量，从而能够使导线41的各端部41a、41b相对于接线面35进行稳定良好地连接。
<端子的变更方式>
图5、6示出了与上述的实施方式的端子30A、30B不同的方式的端子30C～30H。图5(A)～(C)示出了从侧面侧分别观察端子30C～30E时的形状，图6(A)～(C)示出了端子30F～30H的各接线部33的剖面形状。
在图5(A)所示的端子30C中，在接线部33的一侧面(在端子30C安装于下凸缘部25的状态下与下凸缘部25对置一侧的侧面)与接线面35的边界部分设有圆角面36，在图5(B)所示的端子30D中，在接线部33的一侧面(在端子30D安装于下凸缘部25的状态下与下凸缘部25对置一侧的侧面)与接线面35的边界部分设有斜角面37。
在设有这样的圆角面36或者斜角面37的情况下，与上述的端子30A、30B比较，接线面35的面积变窄，但能够降低在通过热压接等将导线端部与接线面35连接之际导线发生断线的可能性。
在图5(C)所示的端子30E中，接线面35相对于接线部33的轴方向(高度方向)倾斜构成，在图6(A)所示的端子30F中，接线部33的一侧面(在端子30C安装于下凸缘部25的状态下与下凸缘部25对置一侧的侧面)由曲面38来构成。这样的结构在下凸缘部25的外形形状为圆形那样的情况下优选。
在图6(B)所示的端子30G中，接线部33的剖面形成为在电极部31的宽度方向上延伸的长方形状，在图6(C)所示的端子30H中，接线部33的剖面形成为位于偏靠电极部31的宽度方向的一方侧的位置的正方形状。需要说明的是，端子30G、30H的各接线部33与上述的端子30A、30B的结构相比变得较细，但构成为，将接线部33的剖面积(接线部33的与轴方向垂直的剖面的面积)设定得比电极部31的剖面积(电极部31的与长度方向垂直的剖面的面积)大等，从而在进行热压接等之际能够支承沿着接线部33的轴方向作用的力。
<其他的变更方式>
以上，对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明的方式并不限定于上述的实施方式，而能够对方式进行各种各样地变更。
例如，在上述实施方式中，磁性体铁心20的上凸缘部23及下凸缘部25形成为八边形状，不过，这些构件也可以形成为圆形状或椭圆形状、或五边形状或六边形状等的其他的多边形状，而可以变更为各种各样的形状的结构。另外，在上述实施方式中，上凸缘部23与下凸缘部25形成为相互相同的大小、形状，但也可以形成为形状或大小不同的不等凸缘的结构。对于卷轴部21的形状而言，也可以变更为圆柱状或椭圆柱状等的、任意形状的结构。
另外，在上述实施方式中，磁性体铁心20由Ni-Zn系铁氧体或者Mn-Zn系铁氧体构成，但也可以利用Fe-Si系合金或Fe-Ni系合金等的其他的磁性材料来形成磁性体铁心20。
另外，在上述实施方式中，作为将导线端部与端子接线面连接的方法，例示出了热压接和电阻焊接，但也可以通过软钎焊等的其他的方法对导线端部进行连接。
Claims (15)
1.一种磁性部件，其具有：在卷轴部的一端侧具有上凸缘部而在另一端侧具有下凸缘部的磁性体铁心；安装在所述下凸缘部上的导电性的端子；卷绕在所述卷轴部上的导线，所述磁性部件的特征在于，
所述端子具有：沿着所述下凸缘部的下表面延伸且一端部比所述下凸缘部的外周更向外侧突出的电极部；从该电极部的所述一端部立起的柱状的接线部，
呈柱状的所述接线部整体由金属构件形成，
所述接线部的上端面构成作为导线连接用的接线面，且所述导线的端部与该接线面连接。
2.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述电极部与所述接线部一体形成。
3.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述导线是皮膜导线，具有芯线和覆盖该芯线的绝缘皮膜。
4.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述磁性体铁心是由Ni-Zn系铁氧体或者Mn-Zn系铁氧体构成的铁氧体铁心。
5.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述端子具有：沿着一方的凸缘部的外侧端面延伸且一端部比该一方的凸缘部的外周更向外侧突出的电极部；从该电极部的一端部立起的三棱柱状的接线部。
6.如权利要求5所述的磁性部件，其特征在于，
所述接线部的立起部分的上端面即接线面相对于该立起部分的侧面垂直配置。
7.如权利要求5所述的磁性部件，其特征在于，
所述接线部的高度H大于从所述一方的凸缘部的厚度T减去卷绕在所述卷轴部上的导线的半径量的长度R所得到的长度T-R。
8.如权利要求7所述的磁性部件，其特征在于，
所述接线部的高度H小于将所述厚度T加上所述卷轴部的宽度W并减去卷绕在所述卷轴部上的导线的直径量的长度D所得到的长度T+W-D。
9.如权利要求7所述的磁性部件，其特征在于，
所述接线部的高度H小于将所述厚度T加上卷绕在所述卷轴部上的导线的直径量的长度D所得到的长度T+D。
10.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述导线的直径为0.02mm至0.30mm。
11.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述导线的直径为0.02mm至0.10mm。
12.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
在所述接线部的、所述端子安装于所述下凸缘部的状态下与所述下凸缘部对置一侧的侧面与所述接线面的边界部分设有圆角面。
13.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述接线部的、所述端子安装于所述下凸缘部的状态下与所述下凸缘部对置一侧的侧面与接线面的边界部分设为斜角面。
14.如权利要求1所述的磁性部件，其特征在于，
所述端子的所述接线部的、所述端子安装于所述下凸缘部的状态下与所述下凸缘部对置一侧的侧面由曲面构成。
15.一种磁性部件的制造方法，其特征在于，
通过热压接或者电阻焊接，在权利要求1所述的磁性部件中的所述接线面上连接所述导线的端部。
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