JP2004172263A - 基板表面実装型トロイダルコイル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂ケース1内には、鉄系金属軟磁性圧粉磁心、珪素ー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心又は珪素ーアルミー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心からなるトロイダルコア5と、該トロイダルコア5に沿って螺旋状に内径に一層整列密着巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペースを2ターン分設けて、引き続きコアに沿って螺旋状に内径に一層整列密着巻きで巻線の終端側に巻線空きスペースを1ターン分設けた巻線6とが収納される。さらに、前記巻線6の始端側と終端側に引き出し端末を設け、該引き出し端末と前記樹脂ケース1の外形端子側2に形成された一対の電極端子3、3とはハンダにより接合される。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業機器及び民生機器分野における電源回路及びその他の電気回路に利用される制御コイルを有する基板表面実装型トロイダルコイル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、平滑用チョークコイルの構造としては、EI、EE、ドラム、ドラム+スリーブ、トロイダルタイプ、ギャップ付きトロイダルがある。
平滑用チョークコイルは、インダクタンスと定格電流で形状のサイズが変わり、一般的に同一インダクタンスの場合、定格電流が大きいと形状も大きくなる。
従来の製品群の材質は、EI、EE、ドラム、ドラム+スリーブ型はフェライトコア、トロイダル型は金属(アモルファス、鉄系合金)、ギャップ付きトロイダルはアモルファス、フェライトコアで構成されている。
そして、従来の公知技術として、特開平11−195533号公報がある。
【0003】
【特許文献】
前記特開平11−195533号公報は、図12に示すように、ガラスエボキシ樹脂等よりなり筒状コイルを収納する開口部21aを有する絶縁基板21と、絶縁基板21上に形成された表面実装用の電極パターンと、絶縁基板21の下面に貼付した貼着シート23と、開口部21aに収納されると共に電極パターンに接続する端末3b、3cを有する閉磁路型筒状コイル5と、粘着シート23上に閉磁路型筒状コイル5を位置決め固着し、絶縁基板21上に形成された電極パターンにコイルの端末3b、3cを半田16で半田付け又は熱圧着等の固着手段で接続し、封止樹脂17で封止するSMD型コイル及びその製造方法がある。
このように、SMDタイプ(小型で基板表面装着タイプ)ではドラムタイプ、ドラム+スリーブタイプが主流でトロイダルタイプはなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、SMDタイプ(基板表面装着タイプ)であって、産業機器及び民生機器分野における電源回路及びその他の電気回路に利用される平滑用チョークコイルを有する基板表面実装型トロイダルコイル及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板表面実装型トロイダルコイルは、鉄系金属軟磁性圧粉磁心、珪素ー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心又は珪素ーアルミー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心からなるトロイダルコアと、該トロイダルコアの内径に一層整列密着巻き付けされ、巻線の空きスペースを2ターン分設けて、引き出し端末を前記空きスペース側に折返した巻線と、前記巻線を巻かれたトロイダルコアを収納する有底円筒状の樹脂ケースと、該樹脂ケースの開口底部を覆う樹脂蓋と、前記樹脂ケースの外形端子側に形成され、前記引き出し端末と電気的に接続される電極端子とからなるものにおいて、コア内径/コア外径の比率、コア高さ/樹脂ケース高さの比率を48.6〜60%、55.5〜76.7%としたものである。
さらに、本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの製造方法は、巻線の始端側に引き出し端末をコアの上側に形成してコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペースを2ターン分設けて、引き続きコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻線の終端側に巻線空きスペースを1ターン分設けて、引き出し端末をコアの下側に形成し、次に巻線の終端側の引き出し端末を延長して巻き終わりの巻線空きスペースに外径側から内径側へ、直径方向に延ばして又は下方方向に折り曲げて反対側の巻線空きスペースに渡らせ、巻線の終端側の引き出し端末とし、さらに、始端側及び終端側の引き出し端末をそれぞれ下方に向くように整形する巻線工程と、
前記工程で巻線が巻かれたトロイダルコイルを引き出し端末が突き出す形で有底円筒状の樹脂ケースに挿入し、そして、引き出し端末を外形端子側に折り曲げ、折り曲げた引き出し端末にクリームハンダを塗布し、さらに、外形端子側の電極端子を内側に折り曲げて前記折り曲げた引き出し端末の上に重ね、熱処理にてハンダを溶かし前記電極端子と前記引き出し端末を接合し、最後に、樹脂ケースの開口に樹脂蓋を装着し接着する組立工程とからなるものである。
【0006】
【実施例】
以下、本発明の基板表面実装型トロイダルコイル及びその製造方法について、図面に基づいて説明する。
本発明の基板表面実装型トロイダルコイルは、図1(a)平面図及び(b)正面図に示すように、有底円筒状の樹脂ケース1と、該樹脂ケース1の外形端子側2に形成された一対の電極端子3、3とを設け、前記樹脂ケース1の下方開口を覆う樹脂蓋4で封止された容器に形成される。
また、図2のA−A矢視断面図に示すように、前記樹脂ケース1内には、鉄系金属軟磁性圧粉磁心、珪素ー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心又は珪素ーアルミー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心からなるトロイダルコア5と、後述するように該トロイダルコア5に沿って螺旋状に内径に一層整列密着巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペースを2ターン分設けて、引き続きコアに沿って螺旋状に内径に一層整列密着巻きで巻線の終端側に巻線空きスペースを1ターン分設けた巻線6とが収納される。
さらに、前記巻線6の始端側と終端側に引き出し端末を設け、該引き出し端末と前記樹脂ケース1の外形端子側2に形成された一対の電極端子3、3とはハンダにより接合される。
前記樹脂ケース1は、外径、高さを小さくするために樹脂ケース1の肉厚を厚さ0.2mm以下とする。
また、トロイダルコア5外径と樹脂ケース1の内径との空隙は、巻線1本分の寸法0.2〜0.4mmとする。
【0007】
製品部品サイズ構成は、平滑用チョークコイルでインダクタンス10μH、定格電流1A、2A、5Aタイプである。
【0008】
次に、定格電流1A、2A、5Aタイプのコア内径/コア外径の比率、コア高さ/樹脂ケース高さの比率は、以下表1、2に示す通り48.6〜60%、55.5〜76.7%である。
【表1】
コア内径/コア外径の比率
【表2】
コア高さ/樹脂ケース高さの比率
【0009】
次に、本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの製造方法を図面に基づいて、以下に説明する。
まず、最初に、図3(a)平面図及び(b)正面図に示すように、巻線6の始端側に引き出し端末7をコア5の上側に形成してコア5に沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペース8を2ターン分設けて、引き続きコア5に沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻線6の終端側に巻線空きスペース9を1ターン分設けて、引き出し端末10をコア5の下側に形成して巻き終わる。
【0010】
次に、図4(a)平面図及び(b)正面図に示すように、巻線6の終端側の引き出し端末10を延長して巻き終わりの巻線空きスペース9に外径側から内径側へ、直径方向に延ばして反対側の巻線空きスペース8に渡らせ、巻線6の終端側の引き出し端末10とする。
巻線6が両方の巻線空きスペース8、9を渡ることで、高さ方向の巻線6の重なりがなくなる。
又は、図5(a)平面図及び(b)正面図に示すように、巻線6の終端側の引き出し端末10を延長して巻き終わりの巻線空きスペース9に外径側から内径側へ、下方方向に折り曲げて反対側の巻線空きスペース8の下方に渡らせ、巻線6の終端側の引き出し端末10とする。
巻線6が両方の巻線空きスペース8、9を利用することで、高さ方向の巻線6の重なりがなくなる。
【0011】
さらに、図6(a)平面図及び(b)正面図に示すように、始端側及び終端側の引き出し端末7、10をそれぞれ下方に向くように整形する。
又は、図7(a)平面図及び(b)正面図に示すように、始端側の引き出し端末7を下方に向くように整形し、終端側の引き出し端末10をそのままにする。
このようにして巻線が巻かれたトロイダルコイルが形成される。
【0012】
次に、図8に示すように、巻線が巻かれたトロイダルコイルは、引き出し端末7、10が突き出す形で有底円筒状の樹脂ケース1に挿入される。
そして、図9に示すように、引き出し端末7、10を外形端子側2に折り曲げ、折り曲げた引き出し端末7、10にクリームハンダ11を塗布する。
さらに、図10に示すように、外形端子側2の電極端子3を内側に折り曲げ、前記折り曲げた引き出し端末7、10の上に重ね、熱処理にてハンダを溶かし電極端子3と引き出し端末7、10を接合する。
最後に、図11に示すように、樹脂ケース1の開口に樹脂蓋4を装着し接着する。
このようにして、有底円筒状の樹脂ケース1と、該樹脂ケース1の外形端子側2に形成された一対の電極端子3、3とを設け、前記樹脂ケース1の開口を覆う樹脂蓋4で封止された基板表面実装型トロイダルコイルが製造される。
【0013】
【効果】
以上述べた如く、本発明の基板表面実装型トロイダルコイル及びその製造方法によれば、巻線の始端側に引き出し端末をコアの上側に形成してコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペースを2ターン分設けて、さらにコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻線の終端側に巻線空きスペースを1ターン分設けて、引き出し端末をコアの下側に形成し、次に巻線の終端側の引き出し端末を延長して巻き終わりの巻線空きスペースに外径側から内径側へ、直径方向に延ばして又は下方方向に折り曲げて反対側の巻線空きスペースに渡らせ、巻線の終端側の引き出し端末としたので、トロイダルタイプでしかも他社製品より小型に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの(a)平面図、(b)正面図である。
【図2】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルのA−A矢視断面図である。
【図3】本発明のトロイダルコイルの巻線工程1の(a)平面図、(b)正面図である。
【図4】本発明のトロイダルコイルの巻線工程2の(a)平面図、(b)正面図である。
【図5】本発明のトロイダルコイルの他の巻線工程2の(a)平面図、(b)正面図である。
【図6】本発明のトロイダルコイルの巻線工程3の(a)平面図、(b)正面図である。
【図7】本発明のトロイダルコイルの他の巻線工程3の(a)平面図、(b)正面図である。
【図8】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの組立工程1の正面図である。
【図9】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの組立工程2の正面図である。
【図10】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの組立工程3の正面図である。
【図11】本発明の基板表面実装型トロイダルコイルの組立工程4の正面図である。
【図12】従来のSMD型コイルの(a)正面図、(b)A−A断面図である。
【符号の説明】
1 樹脂ケース
2 外形端子側
3 電極端子
4 樹脂蓋
5 トロイダルコア
6 巻線
7 引き出し端末
8 空きスペース
9 空きスペース
10 引き出し端末
11 クリームハンダ
Claims (2)
- 鉄系金属軟磁性圧粉磁心、珪素ー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心又は珪素ーアルミー鉄合金系金属軟磁性圧粉磁心からなるトロイダルコアと、該トロイダルコアの内径に一層整列密着巻き付けされ、巻線の空きスペースを2ターン分設けて、引き出し端末を前記空きスペース側に折返した巻線と、前記巻線を巻かれたトロイダルコアを収納する有底円筒状の樹脂ケースと、該樹脂ケースの開口底部を覆う樹脂蓋と、前記樹脂ケースの外形端子側に形成され、前記引き出し端末と電気的に接続される電極端子とからなる基板表面実装型トロイダルコイルにおいて、コア内径/コア外径の比率、コア高さ/樹脂ケース高さの比率を48.6〜60%、55.5〜76.7%としたことを特徴とする基板表面実装型トロイダルコイル。
- 巻線の始端側に引き出し端末をコアの上側に形成してコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻始め、始端側と略180°相対する反対側に巻線空きスペースを2ターン分設けて、引き続きコアに沿って螺旋状に内径に密着整列巻きで巻線の終端側に巻線空きスペースを1ターン分設けて、引き出し端末をコアの下側に形成し、次に巻線の終端側の引き出し端末を延長して巻き終わりの巻線空きスペースに外径側から内径側へ、直径方向に延ばして又は下方方向に折り曲げて反対側の巻線空きスペースに渡らせ、巻線の終端側の引き出し端末とし、さらに、始端側及び終端側の引き出し端末をそれぞれ下方に向くように整形する巻線工程と、
前記工程で巻線が巻かれたトロイダルコイルを引き出し端末が突き出す形で有底円筒状の樹脂ケースに挿入し、そして、引き出し端末を外形端子側に折り曲げ、折り曲げた引き出し端末にクリームハンダを塗布し、さらに、外形端子側の電極端子を内側に折り曲げて前記折り曲げた引き出し端末の上に重ね、熱処理にてハンダを溶かし前記電極端子と前記引き出し端末を接合し、最後に、樹脂ケースの開口に樹脂蓋を装着し接着する組立工程とからなることを特徴とする基板表面実装型トロイダルコイルの製造方法。
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