JP2005142316A - トロイダルコイル基板固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】台座に専用の補強ピンを設けることなく、使用コイル数が相違しても常に一定の固定強度を確保可能とする。
【解決手段】 台座４に取り付けられたトロイダルコイル１をプリント基板に接続固定するトロイダルコイル基板固定構造であり、台座４のトロイダルコイル１を挟んだ両側の位置のぞれぞれに貫通孔５を複数設け、コイル先端６を貫通孔５に通してプリント基板に接続すると共に、複数の貫通孔の内、使用していない貫通孔にＵ字補強ピン７を通してプリント基板に接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、台座に取り付けられたトロイダルコイルをプリント基板に接続固定するトロイダルコイル基板固定構造に関する。

従来、スイッチングレギュレータ等の電源回路に使用されるトロイダルコイルにあっては、トロイダルコイルをシリコンゴムなどの接着剤によりプリント基板に直接固定しているが、接着剤を塗布して硬化するまで時間がかかるため、作業性が悪く、これを改善するため、図４のような、台座付きのトロイダルコイルを使用している。

図４において、トロイダルコイル１００は、コア１０１にコイル１０２を巻き回しており、このトロイダルコイル１００を台座１０３にシリコンゴムなどの接着剤で固定している。

台座１０３のトロイダルコイル１００を挟んだ両側となる位置には、それぞれ３つずつ貫通孔１０４が形成され、例えばコア１０１に対するコイル１０２が1本であった場合には、両側に位置する貫通孔１０４のいずれか1つに、コイル先端１０５を通してプリント基板と接続する。また台座１０３の貫通孔１０４に略直交する位置には、補強ピン１０６が一体に設けられ、補強ピン１０６をプリント基板に接続固定することで、固定強度を確保するようにしている。

図５は、コア１０１に３本のコイル１０２を巻いたトロイダルコイル１００の例であり、この場合には、台座１０３の両側３か所の貫通孔１０４のそれぞれにコイル先端１０５を通してプリント基板に接続し、同時に補強ピン１０６によってもプリント基板に接続固定される。
特開平１１−０８７１４８号公報 特開平１１−０８７１５０号公報 特開平１１−２１９８２２号公報 特開平１１−０９７２４９号公報

しかしながら、このような従来のトロイダルコイル基板固定構造にあっては、トロイダルコイルに巻くコイルの本数が例えば１本と少ない場合には、図４のように、コイル先端１０５による接続固定のみでは強度が不足することから補強ピン１０６による接続が必要であるが、図５のようにコイル本数が３本となった場合には、両側３本のコイル先端１０５によるプリント基板への接続により十分な固定強度が得られ、補強ピン１０６による接続は本来必要としない。

しかし、従来の固定構造にあっては、コイルの使用本数にかかわらず、プリント基板側に補強ピンの接続用パターンを一律に形成しており、補強ピンを必要としないにも関わらず、プリント基板側に補強ピン接続用パターンが形成され、その分、本来の回路パターンの形成エリアや面実装部品の取り付けエリアを少なくし、電源の小型化を妨げるという問題があった。

本発明は、台座に専用の補強ピンを設けることなく、使用コイル数が相違しても常に一定の固定強度を確保できるようにしたトロイダルコイル基板固定構造を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、台座に取り付けられたトロイダルコイルをプリント基板に接続固定するトロイダルコイル基板固定構造に於いて、台座のトロイダルコイルを挟んだ両側の位置のぞれぞれに貫通孔を複数設け、コイル先端を貫通孔に通してプリント基板に接続すると共に、複数の貫通孔の内、使用していない貫通孔に補強ピンを通してプリント基板に接続したことを特徴とする。

ここで、補強ピンは、隣接する一対の貫通孔に装着されてプリント基板に接続される下向きＵ字形のピンである。また補強ピンは、貫通孔単位に装着されてプリント基板に接続される頭付きのピンである。

本発明によれば、トロイダルコイルを挟んだ台座の両側のそれぞれに複数の貫通孔を設け、そこにコイルのコイル先端を通してプリント基板に接続すると共に、使用していない貫通孔については、補強ピンを通してプリント基板に接続するため、台座に専用の補強ピンを予め設けておく必要がなくなり、また台座に設けた補強ピンを接続するパターンをプリント基板に設けておく必要がなくなり、その分、本来の回路パターンエリアや面実装部品の取り付けエリアを拡大することができ、電源装置の小型化を図ることができる。

また台座に設けた複数の貫通孔については、使用コイル本数が増加すると補強ピンを通す貫通孔の数が減少する関係にあり、逆に、使用コイル本数が減少すると補強ピンを通す貫通孔の数が増加する関係にあり、結果としてコイル先端と補強ピンの組合せで常にプリント基板に対する接続本数は同じとなり、常に一定の固定強度を安定的に得るることができる。

図１は本発明によるトロイダルコイルの基板固定構造の実施形態を示した説明図である。

図１において、トロイダルコイル１は、コア２に、この実施形態にあっては１本のコイル３を巻いており、コア２の両側にコイル先端６側を取り出している。トロイダルコイル１は絶縁材料で作られた台座４の上に、シリコンゴムなどの接着剤により固定されている。

台座４におけるトロイダルコイル１を挟んだ両側の位置には、この実施形態にあっては貫通孔５が３つずつ形成されている。台座４の両側にそれぞれ形成する貫通孔５の数は、プリント基板に実装するトロイダルコイル１に使用する巻線の最大数に合わせた数としており、この実施形態にあってはトロイダルコイル１に巻くコイルの最大本数は３本とした場合を例に取っている。

もちろん、トロイダルコイル１に巻くコイルの最大本数は必要に応じて４本、更には５本とする場合もあり、それぞれに対応して、台座４の両側にはコイル最大本数に対応した４個または５個の貫通孔を形成することになる。

トロイダルコイル１のコイル３の先端は、両側に設けている貫通孔５のそれぞれ１つを通してコイル先端６として台座４の下部に取り出され、プリント基板の回路パターンに対しハンダ付けにより接続固定される。

このようにコイル先端６を３つの貫通孔５のうちの１つを使用して取り出すことで、未使用の貫通孔は台座４のコア２を挟んだ両側につきそれぞれ２つずつとなる。そこで、使用していない貫通孔５に対し、この実施形態にあってはＵ字状に屈曲したＵ字補強ピン７の脚部７ａ，７ｂを嵌め入れ、これを同電位にあるプリント基板側の補強ピン接続パターンにハンダ付けにより接続固定する。

図２は本発明による基板固定構造の他の実施形態であり、この実施形態にあっては、トロイダルコイル１は最大コイル本数となる３本のコイル３をコア２に巻いた場合である。このようにトロイダルコイル１は３本のコイル３を巻いているため、台座４の両側に対してはそれぞれ３本ずつのコイル先端６が引き出されており、それぞれ両側に設けている３本ずつの貫通孔５を通して下側に引き出し、プリント基板に対しハンダ付けにより接続固定する。

この図１及び図２の実施形態から明らかなように、トロイダルコイル１に１本のコイル３を使用している場合には、台座４の左右の３つ設けた貫通孔５のうち、１つはコイル先端６を通してプリント基板に接続するために使用され、残りの２つはＵ字補強ピン７を通してプリント基板にハンダ付けにより接続固定される。

一方、図２のようなトロイダルコイル１に３本のコイル３を巻いている場合には、台座４の左右に設けた３つの貫通孔５に対しては各コイル３のコイル先端６が通されて、プリント基板にハンダ付けにより接続固定されることになる。この場合には補強ピンは使用していない。

しかしながら、図１及び図２のいずれの場合についても、プリント基板に対する接続固定はコイル先端と補強ピンの組合せもしくはコイル先端のみをもって両側につき３本ずつの接続固定となっており、常に一定の固定強度を確保することができる。

また図１及び図２のいずれの実施形態にあっても、図４，図５に示したような専用の補強ピンを台座４に設けておらず、専用の補強ピンを設けたことによるプリント基板側の回路パターンの制約や両面実装部品の実装面積の制約をなくすことができ、本発明のトロイダルコイル１を装着したスイッチングレギュレータなどの電源装置をコンパクトにすることができる。

図３は本発明による基板固定構造の他の実施形態であり、図１と同様、トロイダルコイル１には１本のコイル３が巻かれ、そのコイル先端６を台座４の両側に設けている３つの貫通孔５のうちの１つを通して下側に取り出し、プリント基板ハンダ付けにより接続固定している。

台座４の残りの両側２つずつの貫通孔５については、頭付きの補強ピン８をそれぞれの貫通孔５に対し独立に通し、プリント基板側の補強ピン接続用のパターンにハンダ付けにより接続固定している。頭付きの補強ピン８は台座４の貫通孔５に独立に使用できるため、プリント基板側の補強ピンの接続パターンが異なった電位であっても使用可能である。

この場合にも、プリント基板に対する固定強度は、台座４の両側につき１本のコイル先端６と２本の補強ピン８による３箇所の接続固定となり、図１及び図２の場合と同様、ほぼ同一の固定強度を確保することができる。

なお、上記の実施形態は、Ｕ字補強ピン７と頭付きの補強ピン８を別々に使用する場合を例に取るものであったが、例えば未使用の貫通孔５が３つあるような場合には、Ｕ字補強ピン７と頭付きの補強ピン８を組み合わせて使用してもよいことはもちろんである。

更に、トロイダルコイル１を接着固定している台座４の平面形状としては、図示の多角形以外に、円形、楕円形、矩形など、必要に応じて適宜の形状を取ることができる。また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

コイルを１本巻いた場合につきＵ字補強ピンを用いた本発明の実施形態の説明図 コイルを３本巻いた本発明の実施形態の説明図 コイルを１本巻いた場合につき独立した補強ピンを用いた本発明の他の実施形態の説明図 台座に補強ピンを一体に備えた従来の基板固定構造のコイルを１本巻いた場合の説明図 台座に補強ピンを一体に備えた従来の基板固定構造のコイルを３本巻いた場合の説明図

符号の説明

１：トロイダルコイル
２：コア
３：コイル
４：台座
５：貫通孔
６：コイル先端
７：Ｕ字補強ピン
８：補強ピン

Claims (3)

1. 台座に取り付けられたトロイダルコイルをプリント基板に接続固定するトロイダルコイル基板固定構造に於いて、
   前記台座のトロイダルコイルを挟んだ両側の位置のぞれぞれに貫通孔を複数設け、コイル先端を前記貫通孔に通してプリント基板に接続すると共に、前記複数の貫通孔の内、使用していない貫通孔に補強ピンを通してプリント基板に接続したことを特徴とするトロイダルコイル基板固定構造。
   
2. 請求項１記載のトロイダルコイル基板固定構造に於いて、前記補強ピンは、隣接する一対の貫通孔に装着されてプリント基板に接続される下向きＵ字形のピンであることを特徴とするトロイダルコイル基板固定構造。
   
3. 請求項１記載のトロイダルコイル基板固定構造に於いて、前記補強ピンは、前記貫通孔単位に装着されてプリント基板に接続される頭付きのピンであることを特徴とするトロイダルコイル基板固定構造。

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