JP2005310869A - Coil component - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a coil component used in various electronic devices, communication devices, and the like.
以下、従来の技術について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional technique will be described with reference to the drawings.
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。 FIG. 5 is a block diagram showing the entire control system for controlling the fuel injection device of the automobile engine, FIG. 6 is a circuit diagram of a power supply unit in the control control unit of the control system, FIG. 7 is a sectional view of the coil components, and FIG. It is a perspective view of the conventional coil components used for the power supply part.
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。
In FIG. 5, in the control system for controlling the fuel injection device of the automobile engine, the
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。
As shown in FIG. 6, the power supply unit includes a
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。
As one of the coil components used in such a DC / DC converter circuit unit 11, as shown in FIGS. 7 and 8, a drum-shaped drum
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。
The drum
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。
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。
Since the conventional coil component is used for the DC / DC converter circuit unit 11 in the vicinity of the automobile engine, heat resistance is required. However, in the coil component, since the drum
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。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a coil component with improved heat resistance so that it is not necessary to consider the heat resistance of an adhesive.
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。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
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るとともに、前記凹部の天面と前記磁心の側面との稜部から前記端子部を突出させて構成である。 The present invention comprises a magnetic material made of powdered powder, the surface is covered with an insulating film, a binder is mixed and pressure-molded, and a coil is formed by winding a conductive wire in a spiral, embedded in the magnetic core, A terminal portion electrically connected to the coil, and the terminal portion protrudes from a side surface of the magnetic core, is bent along the bottom surface from the side surface of the magnetic core, and faces the terminal portion. A concave portion is provided on the side surface of the magnetic core, and the terminal portion is projected from a ridge portion between the top surface of the concave portion and the side surface of the magnetic core.
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。 With the above configuration, the coil is embedded in a magnetic core that is made of a magnetic material powder, covered with an insulating film, mixed with a binder, and press-molded. Can be improved.
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るとともに、凹部の天面と磁心の側面との稜部から端子部を突出させているので、端子部の稜部近傍にひび割れ等が生じにくく信頼性を向上できる。 In particular, the terminal portion protrudes from the side surface of the magnetic core and is bent along the bottom surface from the side surface of the magnetic core, and a concave portion is provided on the side surface of the magnetic core facing the terminal portion, and the top surface and the side surface of the magnetic core Since the terminal portion protrudes from the ridge portion, cracks and the like are hardly generated near the ridge portion of the terminal portion, and the reliability can be improved.
すなわち、磁心の側面から端子部が突出するように、上下方向から金型で磁心を加圧成形したとしても、少なくとも下方向からの金型は凹部の天面に向かって端子部を加圧するので、金型の加圧に起因して生じる端子部への応力は、端子部が突出する磁心の稜部および天面に開放され低減される。 That is, even if the magnetic core is pressure-molded with a mold from above and below so that the terminal portion protrudes from the side surface of the magnetic core, at least the mold from the downward direction presses the terminal portion toward the top surface of the recess. The stress applied to the terminal portion due to the pressurization of the mold is released to the ridge portion and the top surface of the magnetic core from which the terminal portion protrudes and is reduced.
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。 Hereinafter, the invention described in all claims of the present invention will be described using embodiments of the present invention.
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は同コイル部品の端子部折曲前の下面斜視図、図3は同コイル部品の斜視図、図4は同コイル部品の端子部の拡大断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a coil component when mounted on a mounting board according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom perspective view before bending a terminal portion of the coil component, and FIG. 3 is a perspective view of the coil component. FIG. 4 is an enlarged sectional view of a terminal portion of the coil component.
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とを備えている。
1 to 4, a coil component according to an embodiment of the present invention includes a
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。
The
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。
The
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、この凹部45の天面と凹部45の内壁面との稜部48から端子部34を突出させている。凹部45の天面の奥行は端子部34の厚みと略同一であり、磁心30の底面側に向かって奥行が大きくなるように、凹部45にはテーパ部を設けている。端子部34を折曲した際は、磁心30の側面と端子部34の表面とが略同一となるようにし、端子部34の少なくとも一部は凹部45の内壁面と接触させないようにしている。
A
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。
The
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。
The
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。
The width of the
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。
With the above configuration, the
特に、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を設けるとともに、凹部45の天面と磁心30の側面との稜部48から端子部34を突出させているので、端子部34の稜部48近傍にひび割れ等が生じにくく信頼性を向上できる。
In particular, the
すなわち、磁心30の側面から端子部34が突出するように、上下方向から金型で磁心30を加圧成形したとしても、少なくとも下方向からの金型は凹部45の天面に向かって端子部34を加圧するので、金型の加圧に起因して生じる端子部34への応力は、端子部34が突出する磁心30の稜部48および天面に開放され低減される。
That is, even if the
この凹部45の天面の奥行は磁心30も底面側に向かって大きくなるように、凹部45にはテーパ部を設けているので、上記効果を容易に得ることができるとともに、凹部45の形状(磁心30の側面側)を、前記磁心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。
Since the
また、端子部34は凹部45の内壁面と非接触させているので、実装基板37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。
Further, since the
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。
The
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。
Further, the
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。 As described above, since the coil component according to the present invention can improve heat resistance and reliability, it can be applied to various electronic devices and communication devices.
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
30
Claims (6)
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