DE102007030024B4

DE102007030024B4 - Spulenkomponente

Info

Publication number: DE102007030024B4
Application number: DE102007030024.9A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Hatakeyama; Kouzou Kajiwara
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2027-06-30
Also published as: US20080003864A1; JP2008010752A; US7411478B2; DE102007030024A1; JP4184394B2

Abstract

Spulenkomponente, die aufweist: mindestens einen Leitungsdraht, der mit einer Ummantelung isoliert ist, einen Kern, auf dem der mindestens eine Leitungsdraht aufgewickelt ist, wobei der Kern Anbringungsabschnitte hat, die an einer Leiterplatte angebracht werden können; Anschlusselektroden, die an den Anbringungsabschnitten und in einer Anzahl vorgesehen sind, die der Anzahl der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts entspricht, wobei jeder der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts elektrisch mit jeder der Anschlusselektroden verbunden ist, worin jede der Anschlusselektroden einen Basisabschnitt hat, der jedem Endabschnitt zugewandt ist, und einen Wölbungsabschnitt, der der Basis zugewandt ist und in eine Richtung weg von dem Kern für die elektrische Verbindung jedes Endabschnitts mit der Basis gewölbt ist, wobei in dem Wölbungsabschnitt an einer Position zwischen dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt oder zwischen einem äquivalenten Endabschnitt entsprechend dem Endabschnitt des Leitungsdrahts in dem Wölbungsabschnitt und dem Basisabschnitt eine Isolationsschicht vorgesehen ist, und die Isolationsschicht entweder ein Teil der Ummantelung ist, wobei die Isolationsummantelung aus einem Material hergestellt ist, das einen Wärmewiderstand bereitstellt, der ein Schmelzen bei einer Temperatur vermeiden kann, die für die elektrische Verbindung des Endabschnittes mit der Anschlusselektrode erforderlich ist, oder als eine unabhängige Isolationsschicht vorgesehen ist, die separat an dem entsprechenden Abschnitt angeordnet worden ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spulenkomponente und insbesondere einen Typ davon, der Anschlusselektroden und einen leitenden Draht hat, worin jedes Ende des leitenden Drahts elektrisch mit der jeweiligen Anschlusselektrode verbunden ist.
Eine Spulenkomponente, zum Beispiel ein Gleichtaktfilter, ist bekannt geworden, in der eine Vielzahl von isolierten, leitenden Drähten auf einen Kern vom Trommeltyp gewickelt ist. Der Kern vom Trommeltyp enthält einen Kernteil und ein Paar von Flanschteilen, die jeweils mit dem jeweiligen Ende des Kernteils gekoppelt sind. Die Vielzahl von leitenden Drähten, von zum Beispiel zwei Drähten, ist auf dem Kernteil des Kerns vom Trommeltyp aufgewickelt.
Eine Vielzahl von Anschlusselektroden, deren Anzahl der Anzahl der Leitungsdrähte entspricht, ist an jedem Flanschteil vorgesehen. Ein Ende jedes Leitungsdrahtes ist elektrisch mit den jeweiligen Anschlusselektroden jedes Flanschteils verbunden. Das andere Ende jedes Leitungsdrahts ist elektrisch mit den jeweiligen Anschlusselektroden des anderen Flanschteils verbunden. Jede Anschlusselektrode besteht aus einer metallischen Anschlussklammer. Ein Abschnitt der Anschlusselektrode, mit dem jedes Ende jedes der leitenden Drähte verbunden ist, wird als ein Verbindungsteil bezeichnet.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2005-158825 A offenbart eine Verbindung zwischen jedem Ende der beiden leitenden Drähte und jeder Anschlusselektrode in einer Spulenkomponente, in der jeder Endabschnitt jedes Leitungsdrahtes mit jeder Anschlusselektrode verschweißt ist, ohne dass eine Isolationsschicht über dem leitenden Draht abgeschält wird. Ein Endabschnitt des Leitungsdrahts, die Isolationsschicht und ein Teil der Anschlusselektrode werden miteinander verschmolzen, um einen geschweißten Teil auszubilden, der als Verbindungsteil dient.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2004-014671 A offenbart eine Spulenkomponente mit mindestens einem mit einer Ummantelung isolierten Leitungsdraht. Ein Kern, auf dem der mindestens eine Leitungsdraht aufgewickelt ist, hat Anbringungsabschnitte, die an einer Leiteplatte angebracht werden können. Die Spulenkomponente weist weiterhin Anschlusselektroden auf, die an den Anbringungsabschnitten vorgesehen sind und die die Anzahlen haben, die den Anzahlen der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahtes entsprechen, wobei jeder der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahtes elektrisch mit jeder der Anschlusselektroden verbunden ist, worin jede der Anschlusselektroden einen Basisabschnitt, der jedem Endabschnitt zugewandt ist, und einen Wölbungsabschnitt hat, der der Basis zugewandt ist und in einer Richtung weg von dem Kern für die elektrische Verbindung jedes Endabschnittes mit der Basis gewölbt ist.
Bei den beiden letztgenannten Verbindungsverfahren kann jedoch ein zu starkes Verschweißen bzw. Schweißen an der Anschlusselektrode auftreten, wodurch die Anschlusselektrode verformt wird. Wenn die Anschlusselektrode verformt wird, kann ein zufriedenstellender Verbindungsteil nicht erhalten werden, wodurch die Spulenkomponente verschlechtert wird.
ÜBERBLICK
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spulenkomponente bereitzustellen, die einen zufriedenstellenden Verbindungsteil hat, der ein zu starkes Schweinen der Anschlusselektrode vermeidet.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Spulenkomponente gemäß dem Anspruch 1 gelöst, die mindestens einen mit einer Ummantelung isolierten Leitungsdraht, einen Kern und Anschlusselektroden enthält. Der mindestens eine Leitungsdraht ist auf den Kern gewickelt. Der Kern hat Anbringungsabschnitte, die an einer Schaltungsleiterplatte angebracht werden. Die Anschlusselektroden werden an den Anbringungsabschnitten vorgesehen und haben eine Anzahl entsprechend der Anzahl der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts. Jeder der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts ist elektrisch mit jedem der Anschlusselektroden verbunden. Jede der Anschlusselektroden hat einen Basisabschnitt, der jedem Endabschnitt gegenüberliegt, und einen gewölbten Abschnitt an einer Position zwischen dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt oder zwischen einem äquivalenten Endabschnitt entsprechend dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt.
In dem Wölbungsabschnitt an einer Position zwischen dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt oder zwischen einem äquivalenten Endabschnitt entsprechend dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt ist eine Isolationsschicht vorgesehen. Die Isolationsschicht ist entweder ein Teil der Ummantelung, wobei die Isolationsummantelung aus einem Material hergestellt ist, das einen Wärmewiderstand bereitstellt, der ein Schmelzen bei einer Temperatur vermeiden kann, die für die elektrische Verbindung des Endabschnittes mit der Anschlusselektrode erforderlich ist, oder als unabhängige Isolationsschicht vorgesehen, die separat an dem entsprechenden Abschnitt angeordnet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen ist:
1 eine perspektivische Ansicht, die eine Spulenkomponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines wesentlichen Abschnitts der Spulenkomponente gemäß der Ausführungsform, die einen Zustand vor einer Verbindung eines Leitungsdrahts mit einer Anschlusselektrode zeigt;
3 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des wesentlichen Teils der Spulenkomponente gemäß der Ausführungsform, die einen weiteren Zustand vor der Verbindung des Leitungsdrahts mit der Anschlusselektrode zeigt;
4 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des wesentlichen Abschnitts der Spulenkomponente gemäß der Ausführungsform, die einen Zustand nach der Verbindung des Leitungsdrahts mit der Anschlusselektrode zeigt; und
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht des wesentlichen Teilabschnitts, die insbesondere einen gewölbten oder abgerundeten Abschnitt in der Spulenkomponente gemäß der Ausführungsform zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Spulenkomponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Die Ausführungsform gehört zu einem Gleichtaktfilter.
In 1 enthält ein Gleichtaktfilter 1 einen Kern 10, eine Wicklung 30 und eine Anschlusselektrode 40. Der Kern 10 ist ein sogenannter Kern vom Trommeltyp und enthält einen Kernteil 12 und ein Paar von Flanschen 13, die an beiden Enden des Kernteils 12 in der Axialrichtung ausgebildet sind. Der Kern 10 ist aus einem magnetischem Material, zum Beispiel einem Ferrit, oder einem unmagnetischen Material, zum Beispiel einer Keramik, hergestellt. Der Kernteil 12 ist in einer rechteckigen Säule ausgebildet. Jeder der Flansche 13 ist in einer rechteckigen Säule ausgebildet und dient als ein Anbringungsabschnitt bezüglich einer Leiterplatte (nicht gezeigt).
Der Kernteil 12 und die Flansche 13 sind einstückig ausgebildet. Eine Kombination aus dem Kernteil 12 und den beiden Flanschen 13 ist H-förmig im Querschnitt, der entlang einer Ebene verläuft, die sich auf einer Achse des Kernteils 12 erstreckt. Die beiden Flansche 13 haben Formen, die im Allgemeinen identisch zueinander sind. Eine Beschreibung wird deshalb für nur einen der Flansche gegeben, wenn nicht anders spezifiziert wird. Durch Definition wird eine Längsrichtung des Kernteils 12 als eine ”X-Achsenrichtung” bezeichnet, wird eine Weitenrichtung des Kernteils 12 mit einer ”Y-Achsenrichtung” bezeichnet und wird eine Richtung orthogonal zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung mit einer ”Z-Achsenrichtung” bezeichnet, wie in 1 gezeigt ist.
Der Flansch 13 enthält einen ersten Teil 14, der mit dem Kernteil 12 gekoppelt ist, einen zweiten Teil 15, der von dem ersten Teil 14 in der X-Achsenrichtung hervorsteht und sich in der X-Achsenrichtung erstreckt; und einen dritten Teil 16, der von dem ersten Teil 14 in der Richtung gegenüberliegend zu dem zweiten Teil 15 hervorsteht und sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt. Der zweite Teil 15 und dritte Teil 16 sind symmetrisch zueinander bezüglich einer Z-X-Ebene, die sich durch eine Achse des Kernteils 12 erstreckt.
In dem ersten Teil 14 ist eine Z-Achsenrichtung eine Längsrichtung und ist eine Y-Achsenrichtung eine Weitenrichtung bzw. Breitenrichtung. Der erste Teil 14 ist eine im Allgemeinen rechtwinklige Säule, die eine Weite von ungefähr gleich der des Kernteils 12 hat. Der erste Teil 14 enthält ein Paar von ersten Seiten 14a und 14b, ein Paar von zweiten Seiten 14c und 14d und ein Paar von dritten Seiten 14e und 14f. Die ersten Seiten 14a und 14b stehen sich gegenüber, wenn in die X-Achsenrichtung geschaut wird. Die zweiten Seiten 14c und 14d stehen sich gegenüber, wenn in die Z-Achsenrichtung geschaut wird, und erstrecken sich in einer Richtung derart, dass sie die ersten Seiten 14a und 14b (der Orthogonalrichtung in der Ausführungsform) kreuzen. Die dritten Seiten 14e und 14f stehen sich gegenüber, wenn in die Y-Achsenrichtung geblickt wird, und erstrecken sich in einer Richtung derart, dass die dritten Seiten 14e und 14f die ersten Seiten 14a und 14b bzw. die zweiten Seiten 14c und 14d (der Orthogonalrichtung in der Ausführungsform) kreuzen. Die ersten Seiten 14a und 14b sind jeweils orthogonal zu der Achsenrichtung des Kernteils 12. Der Kernteil 12 ist mit der ersten Seite 14b gekoppelt.
Der zweite Teil 15 steht von der dritten Seite 14e des ersten Teils 14 in der Y-Achsenrichtung hervor bzw. ab. Der zweite Teil 15 hat eine im Allgemeinen rechtwinklige Säulenform, die eine Längsrichtung in der Z-Achsenrichtung hat. Der zweite Teil 15 enthält ein Paar von ersten Seiten 15a und 15b, ein Paar von zweiten Seiten 15c und 15d und eine dritte Seite 15e. Die ersten Seiten 15a und 15b stehen sich gegenüber, wenn in die X-Achsenrichtung geblickt wird. Die zweiten Seiten 15c und 15d stehen sich gegenüber, wenn in die Z-Achsenrichtung geblickt wird, und erstrecken sich in einer Richtung derart, dass sie die ersten Seiten 15a und 15b kreuzen. Die dritte Seite 15e erstreckt sich in einer Richtung, dass sie die ersten Seiten 15a und 15b und die zweiten Seiten 15c und 15d kreuzt. Die ersten Seiten 15a und 15b sind jeweils orthogonal zu der Axialrichtung des Kernteils 12. Eine Stufe ist zwischen der zweiten Seite 14c des ersten Teils 14 und der zweiten Seite 15c des zweiten Teils 15 entlang der dritten Seite 14e derart ausgebildet, dass die zweite Seite 15c des zweiten Teils 15 niedriger als die zweite Seite 14c des ersten Teils 14 angeordnet ist.
Der dritte Teil 16 steht von der dritten Seite 14f des ersten Teils 14 in der Y-Achsenrichtung hervor. Der dritte Teil 16 ist eine im Allgemeinen rechtwinklige Säule, deren Längsrichtung in der Z-Achsenrichtung ist. Der dritte Teil 16 enthält ein Paar von ersten Seiten 16a und 16b, ein Paar von zweiten Seiten 16c und 16d und eine dritte Seite 16e. Die ersten Seiten 16a und 16b stehen sich gegenüber, wenn in die X-Achsenrichtung geblickt wird. Die zweiten Seiten 16c und 16d stehen sich gegenüber, wenn in die Z-Achsenrichtung geblickt wird, und erstrecken sich in einer Richtung derart, dass sie die ersten Seiten 16a und 16b kreuzen. Die dritte Seite 16e erstreckt sich in einer Richtung derart, dass sie die ersten Seiten 16a und 16b und die zweiten Seiten 16c und 16d kreuzen. Die ersten Seiten 16a und 16b sind jeweils orthogonal zu der Axialrichtung des Kernteils 12. Eine Stufe ist zwischen der zweiten Seite 14c des ersten Teils 14 und der zweiten Seite 16c des dritten Teils 16 entlang der dritten Seite 14f derart ausgebildet, dass die zweite Seite 16c des dritten Teils 16 niedriger als die zweite Seite 14c des ersten Teils 14 angeordnet ist.
Die Wicklung 30 enthält zwei Leitungsdrähte 31. Jeder der Leitungsdrähte 31 ist mit einem Material isoliert, das eine Wärmewiderstandsfähigkeit hat, die ein Schmelzen vermeiden kann, wenn der Leitungsdraht 31 an die Anschlussklammer 40 durch einen gepulsten Laser angeschweißt wird. Die Wicklung 30 ist auf den Kernteil 12 derart aufgewickelt, dass ein spulengewickelter Abschnitt ausgebildet wird. Die zwei leitenden Leitungsdrähte 31 sind magnetisch miteinander gekoppelt, aber elektrisch voneinander isoliert. Für jeden der Leitungsdrähte 31 sind isolierte Drähte, zum Beispiel ein mit Polyurethan ummantelter Kupferdraht und ein mit Polyamidimid ummantelter Kupferdraht verfügbar.
Die Anschlusselektrode 40 enthält Anschlussklammern, zum Beispiel erste Anschlusselektroden 41 und 42 und zweite Anschlusselektroden 51 und 52. Die ersten Anschlusselektroden 41 und 42 sind jeweils an dem zweiten Teil 15 des Flansches 13 angebracht. Die zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 sind jeweils an dem dritten Teil 16 des Flansches 13 angebracht. Die erste Anschlusselektrode 42 und die zweite Anschlusselektrode 52 sind elektrisch mit den einen Enden der zwei Leitungsdrähte 31 verbunden. Die erste Anschlusselektrode 41 und die zweite Anschlusselektrode 51 sind elektrisch mit den jeweils anderen Enden der beiden Leitungsdrähte 31 verbunden.
Jede der ersten Anschlusselektroden 41 und 42 enthält einen ersten Anschluss 43, ein Paar von zweiten Anschlüssen 44 und 45, die sich von jedem Ende des ersten Anschlusses 43 aus erstrecken, und erste/zweite Stücke 46 und 47, die sich von dem zweiten Anschluss 44 aus erstrecken. Der erste Anschluss 43, das Paar von zweiten Anschlüssen 44 und 45 und das erste Stück 46 und ein zweites Stück 47 werden durch Biegen einer Metallplatte ausgebildet. Der erste Anschluss 43 steht der ersten Seite 15a des zweiten Anschlusses 15 des Flansches 13 gegenüber. Der zweite Anschluss 44 steht der zweiten Seite 15c des zweiten Teils 15 des Flansches 13 gegenüber. Der zweite Anschluss 45 steht der zweiten Seite 15d des zweiten Teils 15 des Flansches 13 gegenüber. Jedes Ende des Paares von zweiten Anschlüssen 44 und 45 ist in Richtung des Kernteils 12 gebogen.
Das erste Stück 46 und das zweite Stück 47 halten den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 mit dem zweiten Anschluss 44 für die Verbindung. Das erste Stück 46 und das zweite Stück 47 erstrecken sich von einem Ende des zweiten Anschlusses 44 in der Y-Achsenrichtung. Das erste Stück 46, wie weiter unten beschrieben werden wird, dient als ein vorübergehendes Anbringungselement zum Sichern des Leitungsdrahts 31, während der Leitungsdraht 31 mittels Laser an dem zweiten Stück 47 angeschweißt wird. Das erste Stück 46 wird gebogen, um den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 44 zu halten.
Das zweite Stück 47 dient als Befestigungselement, das in einen geschmolzenen Zustand beim Laserschweißen gewandelt wird. Das zweite Stück 47 wird derart gebogen, dass der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 44 gehalten wird (das zweite Stück 47, das hier bezeichnet wird, ist identisch zu einem zweiten Stück 57 in 2 und 3). In einem Zustand, in dem das erste Stück 46 und das zweite Stück 47 den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 44 halten, wird das Laserschweißen durchgeführt, wie später beschrieben wird. Die erste Anschlusselektrode 41 wird somit mit dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 mechanisch und elektrisch verbunden. Vor dem Befestigen der ersten Anschlusselektroden 41 und 42 an dem Flansch 13 ist der erste Anschluss 43 in der Z-Achsenrichtung etwas länger als die erste Seite 15a in der Z-Achsenrichtung und der Abstand zwischen den freien Enden des Paares von zweiten Anschlüssen 44 und 45 in der Z-Achsenrichtung ist etwas kürzer als die erste Seite 15a in der Z-Achsenrichtung.
Die ersten Anschlusselektroden 41 und 42 sind an dem zweiten Teil 15 des Flansches 13 durch ein Paar von zweiten Anschlüssen 44 und 45 befestigt, die das Paar von zweiten Seiten 15c und 15d halten. Um jede der ersten Anschlusselektroden 41 und 42 an dem zweiten Teil 15 des Flansches 13 befestigen zu können, decken die ersten Anschlusselektroden 41 und 42 den zweiten Teil 15 von der Seite der ersten Seite 15a des zweiten Teils 15 ab, während ein Abstand zwischen dem Paar von zweiten Anschlüssen 44 und 45 zunimmt.
Jede der zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 enthält einen ersten Anschluss 53, ein Paar von zweiten Anschlüssen 54 und 55, die sich von jedem Ende des ersten Anschlusses 53 aus erstrecken, und ein erstes Stück 56 und ein zweites Stück 57, die sich von dem zweiten Anschluss 54 aus erstrecken. Der erste Anschluss 53, das Paar von zweiten Anschlüssen 54 und 55 und das erste Stück 56 und das zweite Stück 57 werden durch Biegen einer Metallplatte (vergleiche 2 und 3) ausgebildet. Der erste Anschluss 53 steht der ersten Seite 16a des dritten Teils 16 des Flansches 13 gegenüber. Der zweite Anschluss 54 steht der zweiten Seite 16c des dritten Teils 16 des Flansches 13 gegenüber. Der zweite Anschluss 55 steht der zweiten Seite 16d des dritten Teils 16 des Flansches 13 gegenüber. Jedes Ende des Paares von zweiten Anschlüssen 54 und 55 ist in Richtung des Kernteils 12 umgebogen.
Das erste Stück 56 und das zweite Stück 57 sind zum Halten des Endabschnitts des anderen Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 54 für die Verbindung ausgelegt. Das erste Stück 56 und das zweite Stück 57 erstrecken sich von einem Ende des zweiten Anschlusses 54 in der Y-Achsenrichtung. Das erste Stück 56, wie weiter unten beschrieben werden wird, ist ein temporäres Befestigungselement zum temporären bzw. vorübergehenden Sichern des Leitungsdrahts 31, während der Leitungsdraht 31 mit dem zweiten Stück 57 per Laser verschweißt wird. Das erste Stück 56 wird gebogen, um den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 54 zu halten.
Das zweite Stück 57 dient als ein Befestigungselement, das in einen geschmolzenen Zustand beim Laserschweißen umgewandelt wird. Das zweite Stück 57 wird von dem Zustand, der in 2 gezeigt ist, derart gebogen, dass es den Leitungsdraht 31 an den zweiten Anschluss 54 hält, wie in 3 gezeigt ist. In einem Zustand, in dem das erste Stück 56 und das zweite Stück 57 den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 an dem zweiten Anschluss 54 halten, wird das Laserschweißen durchgeführt. Die zweite Anschlusselektrode 51 wird somit mit dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 mechanisch und elektrisch verbunden. Vor dem Befestigen der zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 an dem Flansch 13 ist der erste Anschluss 53 in der Z-Achsenrichtung etwas länger als die erste Seite 16a in der Z-Achsenrichtung und der Abstand zwischen den freien Enden des Paares von zweiten Anschlüssen 54 und 55 in der Z-Achsenrichtung ist etwas kürzer als die erste Seite 16a in der Z-Achsenrichtung.
Die zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 sind an dem dritten Teil 16 des Flansches 13 durch ein Paar von zweiten Anschlüssen 54 und 55 befestigt, die das Paar von zweiten Seiten 16c und 16d halten. Um jede der zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 an dem dritten Teil 16 des Flansches 13 zu befestigen, decken die zweiten Anschlusselektroden 51 und 52 den dritten Teil 16 von der Seite der ersten Seite 16a des dritten Teils 16 aus ab, während ein Abstand zwischen dem Paar von zweiten Anschlüssen 54 und 55 zunimmt.
Gemäß 2 hat der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31, der von dem zweiten Stück 57 und dem zweiten Anschluss 54 gehalten wird, einen im wesentlichen oberen, diametralen Hälftenabschnitt, wo seine Ummantelung abgestreift worden ist. Das Abstreifen wird durch Bestrahlen der im wesentlichen oberen Hälfte der Isolationsummantelung an dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 mit einem gepulsten Laserstrahl durchgeführt.
Andererseits hat unter Bezugnahme auf 2 der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 einen im wesentlichen unteren, diametralen Hälftenabschnitt, wo seine Abdeckung bzw. Ummantelung nicht abgestreift worden ist (unterer Mantelabschnitt 30B verbleibt), ohne dass er mit einem gepulsten Laserstrahl bestrahlt worden ist. Der untere Isolationsummantelungshälftenabschnitt, der unterhalb des ersten Stücks 56 in einer vorgegebenen Position 30A in Richtung eines distalen bzw. entfernten Endes des Leitungsdrahts 31 angeordnet ist, verbleibt unabgestreift. Dies bedeutet, dass der Leitungsdraht 31 einen unteren Mantelabschnitt 30B hat, der sich von der vorgegebenen Position 30A zu dem entfernten Ende erstreckt. Der untere Mantelabschnitt 30B dient als eine Isolationsschicht. Die vorgegebene Position 30A entspricht einem Isolationsmantelrand, der eine Grenze zwischen einem gewölbten Abschnitt 16A (der später beschrieben wird) und der Isolation 30 definiert.
Wie vorstehend erwähnt wurde, wird das zweite Stück 57 durch Laserschweißen geschmolzen. Zudem wird auch der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31, der durch das zweite Stück 57 und den zweiten Anschluss 54 gehalten wird, auch geschmolzen. Zudem wird ein Oberflächengebiet des zweiten Anschlusses 54, nämlich das Oberflächengebiet, das dem zweiten Stück 57 und dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 gegenüberliegt, auch durch Laserschweißen geschmolzen. Andererseits verbleibt ein Abschnitt, der direkt die zweite Seite 16c des dritten Teils 16 des Flansches 13 gegenüberliegt, d. h. ein unterer Abschnitt des zweiten Anschlusses 54 in seiner Dickenrichtung, die in 5 gezeigt ist, als eine Basis 54A ungeschmolzen.
Die vorstehend erwähnten Teile werden somit so geschmolzen, dass sie miteinander vermischt sind, wodurch ein geschmolzener Abschnitt 16A ausgebildet wird. Wie in 5 gezeigt ist, enthält der geschmolzene Abschnitt 16A eine Wölbung 16B, die in einer Richtung weg von der zweiten Seite 16c des dritten Teils 16 gewölbt ist. In diesem Fall entspricht die ”Wölbung 16B” einem im wesentlichen oberen Abschnitt der sogenannten Schweißkugel, mit der Ausnahme des unteren Endes, die sich im Allgemeinen kugelförmig in einer Richtung weg von dem dritten Abschnitt 16 wölbt. Die Wölbung 16B enthält nicht den Abschnitt, der der Basis 54A und dem Isolationsmantel gegenüberliegt.
Da der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 durch Laserschweißen an die Basis 54A angeschweißt wird, die der untere Teil des zweiten Anschlusses 54 ist, kommt die geschmolzene Wölbung 16B in Berührung mit dem Mantelrand 30A, wodurch die Form, die Position und die Größe der Wölbung 16B bestimmt wird. In einem Zustand, in dem die Wölbung 16B beim Abkühlen verfestigt worden ist, ist die Wölbung 16B in Berührung nur mit dem Mantelrand 30A, wie in 5 gezeigt ist. Der Leitungsdraht 31 ist für die Isolierung von dem ersten Stück 56 bis zu der Wölbung 16B ummantelt.
Da die Wölbung 16B in Berührung nur mit dem Mantelrand 30A bzw. der Mantelkante ist, wird die Form der Wölbung 16B, die den geschmolzenen Teil 16A bildet, bestimmt. Dies ermöglicht, dass der Verbindungszustand stabilisiert wird, wodurch eine stabile Qualität des Gleichtaktfilters 1 aufrechterhalten wird. Zudem wird die Form der Wölbung 16B in dem geschweißten Teil 16A durch den Mantelrand 30A durchführbar.
Ein Plattenkern (nicht gezeigt) kann oberhalb des Gleichtaktfilters 1 derart angeordnet sein, dass ein geschlossener magnetischer Kreis hergestellt wird. Für diese Wirkung wird der Plattenkern an den zweiten Seiten 14c und 14c des Paares von Flanschen 13 befestigt. In diesem Fall, wenn die Größe der Wölbung 16B zu groß ist, verhindert die Wölbung 16B, dass der Plattenkern direkt in Kontakt mit den zweiten Seiten 14c, 14c des Paares von Flanschen 13 kommt. Andererseits kann in der dargestellten Ausführungsform, da die Form der Wölbung 16B stabil, wie beschrieben worden ist, ausgeführt ist, eine zu starke Erhöhung der Größe der Wölbung 16B vermieden werden. Deshalb wird die Wölbung 16B nicht zu einem Hindernis für diese Befestigung. Deshalb kann jeder Anordnungsfehler des Plattenkerns zu den Flanschen 13 ausgeschlossen werden.
Zudem ist der Leitungsdraht 31 für die Isolation von dem ersten Stück 56 bis zu der Wölbung 16B ummantelt, wodurch verhindert wird, dass die Wölbung 16B in dem geschweißten Teil 16A zu dem ersten Stück 56 bewegt wird, was verursachen würde, dass das erste Stück 56 auch mit angeschweißt werden würde. Das heißt, dass der Mantelrand 30A die geschmolzenen Materialien abdämmen bzw. stauen kann. Dies macht voll Gebrauch von den Fähigkeiten des ersten Stücks 56 in den nachfolgenden Fällen:
Das heißt, dass das erste Stück 56 eine Positionierung eines Endabschnitts des Leitungsdrahts 31 von seinem vorderen Ende zu dem spulengewickelten Startabschnitt durchführen kann. Das erste Stück 56 kann eine Spannung, die an dem Leitungsdraht anliegt, verteilen und einen Versatz des Leitungsdrahts in einer Richtung von dem geschweißten Teil 16A zu dem spulengewickelten Abschnitt hin vermeiden. Dieser innewohnende Vorteil des ersten Stücks 56 kann auch während und nach der Ausbildung der Wölbung 16B durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, hat der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 den unteren Mantelabschnitt 30B, wo die Ummantelung unabgestreift für die im wesentlichen untere Hälfte des Leitungsdrahts 31 zwischen der Basis 54A und einem Abschnitt verbleibt, der dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 entspricht. In diesem Fall, wie vorstehend beschrieben worden ist, hat, da der Leitungsdraht 31, das zweite Stück 57 und der zweite Anschluss 54 derart geschmolzen werden, dass sie miteinander vermischt werden, die Wölbung 16B keine klare Positionsangabe für den Endabschnitt des Leitungsdrahts 31. Deshalb ist der Abschnitt, wo der Endabschnitt des Leitungsdrahts 31, der durch das zweite Stück 57 und den zweiten Anschluss 54 gehalten wird, bevor das Laserschweißen durchgeführt wird, definiert als ein äquivalenter Abschnitt, der dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 entspricht.
Wie vorstehend für die im Wesentlichen obere Hälfte des Endabschnitts des Leitungsdrahts 31 beschrieben worden ist, ist sein Mantel mit einem gepulsten Laserstrahl vor dem Schweißen abgestreift worden. Deshalb verbleibt kein Mantel in dem oberen Abschnitt der Wölbung 16B. Der Isolationsmantel ist nur zwischen der Basis 54A und dem äquivalenten Abschnitt entsprechend dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 als der untere Mantelabschnitt 30B vorgesehen.
Eine Isolationsummantelung wird somit nur zwischen der Basis 54A und dem äquivalenten Abschnitt entsprechend dem Endabschnitt des Leitungsdrahts 31 in der Wölbung 16B vorgesehen, wodurch der untere Mantelabschnitt 30B verhindert, dass der äquivalente Abschnitt zu stark an die Anschlusselektrode 40 angeschweißt wird. Ein zu starkes Schmelzen und Deformieren der Anschlusselektrode 40 kann dann vermieden werden. Dies ermöglicht, dass der Gleichtaktfilter 1 einen zufriedenstellenden geschweißten Teil 16A als den Verbindungsteil hat.
Da der Leitungsdraht 31 mit einer Ummantelung bzw. einem Mantel isoliert ist, ist die Ummantelung als der untere Mantelabschnitt 54A verfügbar. Dies reduziert die Anzahl der Teile, wodurch die Anzahl der Schritte zum Herstellen des Gleichtaktfilters 1 reduziert wird. Als Ergebnis können die Kosten der Herstellung des Gleichtaktfilters 1 reduziert werden.
Obwohl die vorstehende Beschreibung nur für den geschweißten Teil 16A des zweiten Anschlusses 54 angegeben worden ist, hat ein geschweißter Teil 15A einen Aufbau ähnlich zu dem geschweißten Teil 16A und der zweite Anschluss 54 hat auch einen Aufbau ähnlich zu dem zweiten Anschluss 54.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Gleichtaktfilters 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Zuerst werden der Kern 10 und die Anschlusselektrode 40 (erste Anschlusselektroden 41, 42 und zweite Anschlusselektroden 51, 52) hergestellt. Jede der Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 wird an dem Kern 10 befestigt. Danach wird jedes Ende der zweiten Anschlüsse 44, 45, 54 und 55 in Richtung des Kernteils 12 gebogen.
Als Nächstes wird ein Leitungsdraht 31 derart hergestellt, dass er auf den Kernteil 12 gewickelt wird. Das eine Ende und das andere Ende des Leitungsdrahts 31 werden durch die ersten Stücke 46, 56 bzw. die zweiten Anschlüsse 44, 54 gehalten. Der Anschlussdraht 31 wird vorübergehend an jeder der Anschlusselektroden 41 und 52 befestigt. Der Leitungsdraht 31 wird dann abgeschnitten.
Als Nächstes wird der weitere Leitungsdraht 31 derart hergestellt, dass er auf den Kernteil 12 gewickelt wird. Das eine Ende und das andere Ende des Leitungsdrahts 31 werden durch die ersten Stücke 46, 56 bzw. die zweiten Anschlüsse 44, 54 gehalten. Der Leitungsdraht 31 wird temporär an jedem der Anschlusselektroden 51 und 42 befestigt. Der Leitungsdraht 31 wird dann abgeschnitten. Die Wicklung 30 wird somit ausgebildet.
Als Nächstes wird die Ummantelung der Wicklung 30 (jeder der Leitungsdrähte 31) teilweise abgestreift. Das Abstreifen wird durch Bestrahlen der Ummantelung über dem Abschnitt durchgeführt, der direkt den zweiten Stücken 47 und 57 an dem Endabschnitt der Wicklung 30 gegenübersteht, die temporär an jeder der Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 befestigt ist. Die Ummantelung, die bestrahlt wird, ist auf der Seite gegenüberliegend zu der Seite, die direkt den Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 zugewandt ist. Die Bestrahlung wird mit einem gepulsten Laserstrahl unter Verwendung einer YAG-Laserbestrahlungsvorrichtung (nicht gezeigt) durchgeführt. Genauer wird aus der Position oberhalb des Gebiets, das in 2 gezeigt ist, nur ein gepulster Laserstrahl für eine Dauer von nicht mehr als 40 ns derart angelegt, dass die Ummantelung abgestreift wird. Der gepulste Laserstrahl hat eine Wellenlänge von 1064 nm, eine Pulsweite von nicht mehr als 100 ns, eine Frequenz von 20 Hz und eine Bestrahlungsenergie von ungefähr 230 J/m² ± 10%.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 1 die zweiten Stücke 47 und 57 derart gebogen, dass sie den Endabschnitt der Wicklung 30, wo die Ummantelung abgestreift worden ist, an den zweiten Anschlüssen 44 und 54 halten. Mit diesem Aufbau werden beide Endabschnitte der Wicklung 30 temporär miteinander an den Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 befestigt.
Als Nächstes wird ein gepulster Laserstrahl an den Endabschnitt der Wicklung 30, wo die Ummantelung abgestreift worden ist, an die Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 und die zweiten Stücke 47 und 57 für eine vorgegebene Zeitdauer unter Verwendung einer Laserbestrahlungsvorrichtung (nicht gezeigt) angelegt. Ein Schweinen wird dann derart durchgeführt, dass jeder Endabschnitt der Wicklung 30 mit der Entsprechenden der Anschlusselektroden 41, 42, 51 bzw. 52 verbunden wird. Das Gebiet, das mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, enthält bevorzugt die zweiten Stücke 47 und 57 und den Endabschnitt. Für den Laserstrahl, ähnlich zu dem Fall, wenn die Ummantelung abgestreift wird, ist eine YAG-Laserbestrahlungsvorrichtung zum Anlegen eines gepulsten Laserstrahls verfügbar.
Wenn ein Schweißen gestartet wird, werden der Abschnitt der Wicklung 30, wo die Ummantelung abgestreift worden ist, die Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 und die zweiten Stücke 47 und 57 derart geschmolzen, dass sie miteinander vermischt werden. Die geschweißte Wölbung 16B wird somit ausgebildet. Obwohl die Wölbung 16B bereit ist, sich in Richtung des Kernteils 12 entlang der Wicklung 30 zu bewegen, kommt der Ummantelungsrand 30A in Berührung mit der Wölbung 16B derart, dass verhindert wird, dass die Wölbung 16B bewegt wird. Die Wölbung 16B ist deshalb der Positionierung unterzogen. Dementsprechend werden Größe und Form der Wölbung 16B bestimmt.
In diesem Fall ist der untere Mantelabschnitt 30B zwischen der Wölbung 16B und der Basis 54A, die die Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 enthält, vorgesehen, wodurch verhindert wird, dass die Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 zu stark geschweißt werden. Durch diese Schritte wird der Gleichtaktfilter 1 erhalten, der den vorstehend erwähnten Aufbau hat.
Zum Beispiel wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein gepulster Laserstrahl unter Verwendung einer YAG-Laserbestrahlungsvorrichtung derart angewandt, dass der abgeschälte Endabschnitt des Drahtes, wo seine Ummantelung abgestreift worden ist, mit jeder der Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 verschweißt wird. Ein anderes Schweißverfahren, einschließlich Lichtbogenschweißen, ist jedoch auch verfügbar bzw. anwendbar. Zudem kann anstelle von Schweißen, Löten oder Hartlöten unter Verwendung eines Lots oder eines Hartlots verwendet werden.
Zum Beispiel, wenn ein Löten durchgeführt wird, tritt ein Schmelzen des Endabschnitts der Wicklung 30 und auch jeder der Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 nicht auf. In diesem Fall ist der Endabschnitt der Wicklung 30 elektrisch mit jeder der Anschlusselektroden 41, 42, 51 und 52 durch Lot verbunden. Für die Wölbung 16B ist der untere Mantelabschnitt 30B zwischen dem Endabschnitt der Wicklung 30 und der Basis 54A vorgesehen. Zudem wird die Form der Wölbung 16B durch den Mantelrand 30A reguliert. Das heißt, dass die Wölbung 16B in Berührung nur mit dem Mantelrand 30A ist.
In der Ausführungsform wird die Ummantelung des Leitungsdrahts 31 derart verwendet, dass der untere Ummantelungsabschnitt 30B zwischen dem Endabschnitt der Wicklung 30 und der Basis 54A in der Wölbung 16B vorgesehen wird. Anstelle des unteren Mantelabschnitts 30B des Leitungsdrahts 31 kann jedoch eine unabhängige Isolationsschicht vorgesehen werden, die separat an dem entsprechenden Abschnitt angeordnet worden ist.

Claims

Spulenkomponente, die aufweist: mindestens einen Leitungsdraht, der mit einer Ummantelung isoliert ist, einen Kern, auf dem der mindestens eine Leitungsdraht aufgewickelt ist, wobei der Kern Anbringungsabschnitte hat, die an einer Leiterplatte angebracht werden können; Anschlusselektroden, die an den Anbringungsabschnitten und in einer Anzahl vorgesehen sind, die der Anzahl der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts entspricht, wobei jeder der Endabschnitte des mindestens einen Leitungsdrahts elektrisch mit jeder der Anschlusselektroden verbunden ist, worin jede der Anschlusselektroden einen Basisabschnitt hat, der jedem Endabschnitt zugewandt ist, und einen Wölbungsabschnitt, der der Basis zugewandt ist und in eine Richtung weg von dem Kern für die elektrische Verbindung jedes Endabschnitts mit der Basis gewölbt ist, wobei in dem Wölbungsabschnitt an einer Position zwischen dem Endabschnitt und dem Basisabschnitt oder zwischen einem äquivalenten Endabschnitt entsprechend dem Endabschnitt des Leitungsdrahts in dem Wölbungsabschnitt und dem Basisabschnitt eine Isolationsschicht vorgesehen ist, und die Isolationsschicht entweder ein Teil der Ummantelung ist, wobei die Isolationsummantelung aus einem Material hergestellt ist, das einen Wärmewiderstand bereitstellt, der ein Schmelzen bei einer Temperatur vermeiden kann, die für die elektrische Verbindung des Endabschnittes mit der Anschlusselektrode erforderlich ist, oder als eine unabhängige Isolationsschicht vorgesehen ist, die separat an dem entsprechenden Abschnitt angeordnet worden ist.
Spulenkomponente, nach Anspruch 1, worin jede der Anschlusselektroden in der Form einer Anschlussklammer ist, wobei ein Teil der Anschlussklammer und der Endabschnitt des Leitungsdrahts den äquivalenten Endabschnitt in dem Wölbungsabschnitt als ein Ergebnis des Schmelzens davon beim Laserschweißen ausbilden.
Spulenkomponente, nach Anspruch 1, worin der Wölbungsabschnitt aus einem Hartlot, das den Endabschnitt abdeckt, zum Verbinden des Endabschnitts mit jeder Anschlusselektrode hergestellt ist.