JP2005310868A

JP2005310868A - コイル部品

Info

Publication number: JP2005310868A
Application number: JP2004122570A
Authority: JP
Inventors: Mutsuyasu Otsubo; 睦泰大坪; Kazuaki Onishi; 一彰大西; Tomonori Shibuya; 智則澁谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、ドラム磁心とリング磁心とを接着剤で一体化せず、また、コイルの引き出し線の断線を抑制して、信頼性を向上したコイル部品を提供することを目的としている。
【解決手段】断面が矩形状の磁心３０と、導線を螺旋状に巻回して形成し、この磁心３０に埋設したコイル部３２と、このコイル部３２と電気的に接続した端子部３４とを備え、この端子部３４は、磁心３０の側面の上面側から突出させるとともに、凹部４５は磁心３０の側面の底面側に設け、凹部４５よりも上方において、端子部３４の一部と磁心３０の側面を接触させるようにしている。凹部４５は、磁心３０の底面側に向かって、幅が広くなるように台形状に形成した構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品に関するものである。

以下、従来の技術について図面を参照しながら説明する。

図５は自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図、図６は同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図、図７は同コイル部品の断面図、図８は同電源部に用いる従来のコイル部品の斜視図である。

図５において、自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システムは、バッテリー１から駆動用の電流を供給された制御コントロール部２が、エンジンの燃料噴射装置３を制御している。制御コントロール部２には、燃料噴射装置の噴射量や噴射タイミングを計算・制御するＣＰＵ４と、このＣＰＵ４に電流を供給する電源部５とが設けられている。

この電源部には、図６に示すように、コイル部品６、コンデンサ部品７とからなるフィルタ部８と、コイル部品６、コンデンサ部品７、ＩＣ９、スイッチング部品１０とからなるＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１とを互いに接続するとともに、バッテリー１側のバッテリー用端子１２にはフィルタ部８を、ＣＰＵ４側のＣＰＵ用端子１３にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１を接続している。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるコイル部品６はスイッチング部品１０によってスイッチング駆動させられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１において、バッテリー１の１２Ｖ電圧をＣＰＵ４用として、１．５〜５Ｖ程度に降圧している。

このようなＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるコイル部品の１つとしては、図７、図８に示すように、巻軸部２０の両端に鍔を有するドラム状のドラム磁心２１と、このドラム磁心２１の巻軸部２０に巻回したコイル２２と、このコイル２２を被覆するように、ドラム磁心２１に組み合わせたリング状のリング磁心２３と、このコイル２２と電気的に接続した端子部２４とを備えたものがある。このコイル２２は、丸線からなる導線を螺旋状に巻回して形成したものであり、その引き出し線２５はＬ字状の端子部２４の一端２６に絡げている。

また、ドラム磁心２１およびリング磁心２３はフェライト材料からなり、ドラム磁心２１とリング磁心２３とは接着剤２７を塗布して一体化している。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−６４０２４号公報

上記従来のコイル部品は、自動車のエンジン近傍のＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるので、耐熱性が要求される。しかし、上記コイル部品は、ドラム磁心２１とリング磁心２３とを接着剤２７を塗布して一体化しているので、この接着剤２７の耐熱温度によっては接着剤２７が溶融して信頼性が劣化するという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するために、接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、耐熱性を向上したコイル部品を提供することを目的としている。

本発明は上記問題点を解決するために、以下の構成を有する。

本発明は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混合して加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、前記磁心に埋設したコイルと、前記コイルと電気的に接続した端子部とを備え、前記端子部は、前記磁心の側面から突出させるとともに、前記磁心の側面から底面に沿って折曲加工しており、前記端子部と対向する前記磁心の側面に凹部を設け、前記端子部の少なくとも一部は前記磁心の側面と接触させないようにした構成である。

上記構成により、コイルは、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混合して加圧成形した磁心に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心を形成でき、耐熱性を向上できる。

特に、端子部は磁心の側面から突出させるとともに、磁心の側面から底面に沿って折曲加工しており、端子部と対向する磁心の側面に凹部を設け、端子部の少なくとも一部は磁心の側面と接触させないようにしているので、実装基板と磁心との熱膨張係数の差によって端子部に応力が生じても、凹部における空間によって端子部が可動して応力を吸収することができる。

この結果、端子部が突出する磁心の側面の部分に、割れや欠けが生じるのを抑制できる。

以下、本発明の実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施の形態における実装基板に実装時のコイル部品の断面図、図２は同コイル部品の斜視図、図３は同コイル部品の端子部折曲前の下面斜視図、図４は同コイル部品の端子部の拡大断面図である。

図１〜図４において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混合して加圧成形した断面が矩形状の磁心３０と、導線を螺旋状に巻回して形成し、この磁心３０に埋設したコイル部３２と、このコイル部３２と電気的に接続した端子部３４とを備え、実装基板３７に半田３９で接続している。

磁心３０は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して０．５〜１トン／ｃｍ²程度で加圧成形した複数の圧粉体を、コイル部３２を挟み込むように再加圧成形して、圧粉体でコイル部３２を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形している。この際、再加圧成形は加圧成形よりも大きな圧力の３〜５トン／ｃｍ²程度で加圧しており、再加圧成形前よりも再加圧成形後は、圧粉体の厚みが薄くなり、成形密度が大きくなるようにしている。特に、圧粉体は２個とし、一方の圧粉体はコイル部３２を完全に収納する収納部を形成した角柱状の形状とし、他方の圧粉体は一方の圧粉体に被せる蓋状の形状とし、コイル部３２の引き出し線４２は２個の圧粉体の界面から突出させている。

端子部３４は、磁心３０から突出させて磁心３０の側面から底面に向かって折曲加工したコイル部３２の引き出し線４２と、引き出し線４２に重ね合わせて引き出し線４２の位置および形状を保持する保持部４４とからなっている。

この端子部３４と対向する磁心３０の側面には凹部４５を設け、端子部３４の少なくとも一部は磁心３０の側面と接触させないようにしている。端子部３４は磁心３０の側面の上面側から突出させるとともに、凹部４５は磁心３０の側面の底面側に設け、凹部４５よりも上方において、端子部３４の一部と磁心３０の側面を接触させるようにしている。凹部４５は、磁心３０の底面側に向かって、幅が広くなるように台形状に形成している。

また、保持部４４は自立して保持部４４の形状を保持することができる自立性を有する金属の平板からなる。ここでいう自立性とは、折曲加工された引き出し線４２に重ね合わせた保持部４４の形状が、外力によって容易に変形することがなく、磁心３０に対する引き出し線４２の位置および引き出し線４２の形状を保持することが可能な程度の剛性を有することを意味している。保持部４４は、少なくとも引き出し線４２の剛性よりも大きい剛性を有している。

保持部４４には、磁心３０側と反対側の表面に、磁心３０の側面から底面に向かって、コイル部３２の引き出し線４２を収納する溝部４６を設けている。この溝部４６には、磁心３０の側面と底面との稜部４８に対向する位置に貫通孔５０を設け、この貫通孔５０上に引き出し線４２を配置するとともに、この貫通孔５０上で引き出し線４２を磁心３０の側面から底面に折曲している。

この溝部４６の幅は引き出し線４２の径よりも広くするとともに、溝部４６の開口面５２と導線の外周面とを略同一面になるようにしており、引き出し線４２は接着剤によって溝部４６に接着して収納している。この接着は仮止め程度でもよく、実装時に実装基板３７のランドと半田３９によって接続してもよい。

上記構成により、コイル部３２は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混合して加圧成形した磁心３０に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心３０を形成でき、耐熱性を向上できる。

また、端子部３４は、磁心３０の側面から突出させるとともに、磁心３０の側面から底面に沿って折曲加工しており、端子部３４と対向する磁心３０の側面に凹部４５を設け、端子部３４の少なくとも一部は磁心３０の側面と接触させないようにしているので、実装基板と磁心３０との熱膨張係数の差によって端子部３４に応力が生じても、凹部４５における空間によって端子部３４が可動して応力を吸収することができる。すなわち、端子部３４が突出する磁心３０の側面の部分に、割れや欠けが生じるのを抑制できる。凹部４５の形状（磁心３０の側面側）は、磁心３０の底面側に向かって幅が広くなるように台形状に形成しているので、金型の成形も容易である。

特に、端子部３４は磁心３０の側面の上面側から突出させるとともに、凹部４５は磁心３０の側面の底面側に設け、凹部４５よりも上方において、端子部３４の一部と磁心３０の側面を接触させるようにしているので、磁心３０に対する端子部３４の位置決めを正確にできるとともに、上記効果を得ることができる。

この端子部３４は、磁心３０から突出させて折曲加工したコイル部３２の引き出し線４２と、引き出し線４２に重ね合わせて引き出し線４２の位置および形状を保持する保持部４４とからなるので、保持部４４によって折曲加工されたコイル部３２の引き出し線４２の位置および形状を保持でき、引き出し線４２自体を端子部３４として用いることが可能となる。これにより、引き出し線４２を端子部３４に絡げる必要がなくなり、引き出し線４２の断線を抑制して信頼性を向上できるとともに、コイル部３２の巻回数を増やすためにコイル部３２の厚みを薄くしたりコイル部３２の線径を細くしたりして、引き出し線４２自体が撓み易くなったり自立しなくなったりしても、コイル部３２の引き出し線４２の断線を抑制して信頼性を向上できる。

さらに、磁心３０は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性粉末とを前記熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して加圧成形した複数の圧粉体を、コイル部３２を挟み込むように再加圧成形して、圧粉体でコイル部３２を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形しているので、磁心３０の内部におけるコイル部３２の位置決めを的確に行うことができるとともに、成形密度をねらい通り制御することが容易で、磁束密度分布を均一化して、磁気飽和を生じにくくさせることができる。

以上のように本発明にかかるコイル部品は、耐熱性および信頼性を向上できるので、各種電子機器、通信機器等に適用できる。

本発明の一実施の形態における実装時のコイル部品の断面図同コイル部品の斜視図同コイル部品の端子部折曲前の下面斜視図同コイル部品の端子部の拡大断面図自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図同コイル部品の断面図同電源部に用いる従来のコイル部品の斜視図

符号の説明

３０磁心
３２コイル部
３４端子部
３７実装基板
３９半田
４２引き出し線
４４保持部
４５凹部
４６溝部
４８稜部
５０貫通孔
５２開口面

Claims

磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混合して加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、前記磁心に埋設したコイルと、前記コイルと電気的に接続した端子部とを備え、前記端子部は前記磁心の側面から突出させるとともに、前記磁心の側面から底面に沿って折曲加工しており、前記端子部と対向する前記磁心の側面に凹部を設け、前記端子部の少なくとも一部は前記磁心の側面と接触させないようにしたコイル部品。
前記凹部は、前記磁心の底面側に向かって、幅が広くなるように台形状に形成した請求項１記載のコイル部品。
前記端子は前記磁心の側面の上面側から突出させるとともに、前記凹部は前記磁心の側面の底面側に設け、前記凹部よりも上方において、前記端子部の一部を前記磁心の側面を接触させるようにした請求項１記載のコイル部品。
前記端子部は、前記磁心から突出させて折曲加工した前記コイルの引き出し線と、前記引き出し線に重ね合わせて前記引き出し線の位置および形状を保持する保持部とからなる請求項１記載のコイル部品。
前記磁心は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性粉末とを前記熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して加圧成形した複数の圧粉体を、前記コイル部を挟み込むように再加圧成形して、前記圧粉体で前記コイル部を被覆するとともに前記熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形した請求項１記載のコイル部品。