JP2005311115A - チョークコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルの占有面積が大きく、軽量で、薄く、短く、コンパクトな、インダクタンスの減失が少ない、ＤＣＲ値の小さなチョークコイルと、その製造方法を提供する。
【解決手段】 断面が扁平な直方体状あるいは円形状の金属線材を、末端の延長部を残して上下に高度差が生じるように螺旋状に巻き、単層あるいは二層に重畳したチョークコイルである。コイルの外側の端部は垂直と水平両方向に任意に巻線数を増加でき、また、コイルの両末端は扁平に形成してリードフレームに溶接することもできる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、チョークコイルおよびその製造方法に関する。

チョークコイルは、パソコンやＡＶ（音響・映像）機器、車載電子機器、産業機器などの電気機器に組み込み、電流の波形を整え、ノイズを取り除くために使用されている。

最近のチョークコイルには、下記特許文献に開示されたものがある。このチョークコイルは、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、コイル３０とリードフレーム３１とを別々に製造し、溶接接合した後、ターミナル部３２を切断することにより形成しているが、このコイル３０は、断面が扁平な直方体状をした１本の金属線材を同じ平面を基準に螺旋状に巻いたものである。
米国特許ＵＳ６，２０４，７４４号Ｂ１（図１参照）

しかし、このチョークコイルにおいては、リードフレーム３１の一方は、螺旋状のコイル３０の底部を横切って伸延し、内部にあるコイルの端子と接続しなければならないことから、製造が面倒である。その上、螺旋状コイル３０が単層のみの構成であるため、インダクタンスをより高くするためには、コイル３０の範囲を広げ、その占有面積を大きくしなければならず、軽量で、薄く、短く、コンパクトな要請がある製品に適用することは難しい。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、断面積が大きく、コイル巻線間の結合がより緊密で、インダクタンスの減失が少ない、ＤＣＲ値（直流抵抗値）の小さいチョークコイルを提供することにある。

本発明の他の目的は、螺旋状コイルの厚さが小さく、軽量で、薄く、短く、コンパクトなチョークコイルを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、蝶旋状コイルに種々形状の異なる金属材料を使用し、種々の巻線方式で二重層に形成できるチョークコイルを提供することにある。

本発明の別の目的は、使用要求に応じ、蝶旋状コイルの厚さや面積を任意に調整できるチョークコイルを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、上記の特徴を有するチョークコイルの簡素化された製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため本発明に係るチョークコイルの製造方法は、断面が扁平な直方体状をした金属線材の端部を上下に高度差が生じるように接合し、当該金属線材の他端に形成された延長部を残してそれぞれ同一の平面を基準に螺旋状に巻いたチョークコイルの製造方法であって、前記螺旋状に巻かれたコイル本体を鋳型の中に設置し、前記延長部を鋳型の外に露出させて包装体をモールディングするモールディング工程と、前記コイル本体の包装体の外部に露出した前記延長部を前記コイルのターミナル部とするターミナル部形成工程と、を有することを特徴とする。

上記の要領で巻かれた本発明に係るチョークコイルは、二層に重積して形成してもよく、また、前記コイル本体の外側の端部は、垂直と水平両方向に任意に巻線数を増加してもよい。さらに、前記コイル本体の両末端は扁平に形成したり、リードフレームに溶接で取り付けたりしてもよい。

本発明によれば、体積の小さい、軽量で、薄く、短くてコンバクトなチョークコイルを、簡素化された生産工程で、高価な製造機器を必要とせず成形できる。

本発明によるチョークコイルは、その断面積が大きく、コイル巻線間の結合がより緊密で、インダクタンスの減失が少ない、ＤＣＲ値も小さく、現在の高度技術化された電子産業の要求に合致するものとなる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明に係るチョークコイルに用いるリードフレームの斜視図、図２は同チョークコイルに用いる金属線材の斜視図、図３は同チョークコイルのコイル本体の斜視図、図４はコイル本体とリードフレームの接続状態を示す斜視図、図５はモールディング工程後のチョークコイルの斜視図、図６は包装体頂面の凹部にターミナル部を収容した斜視図である。

本実施形態によるチョークコイルにつき、製造工程順に説明する。

１．まず、図１に示すように、導電性の金属片をパンチにより打ち抜き、一対の同形状のリードフレーム４、５を形成する。リードフレーム４、５にはそれぞれ１つの基板４００、５００と、各基板４００、５００に一体的に連結された尾部４０１，５０１と、尾部４０１、５０１に連結された溶接端子４０２、５０２とを有している。

２．次に、図２に示すように、断面が扁平な直方体状をした２本の金属線材６の端部を上下に高度差が生じるように接合する。そして、図３に示すように、上段の線材６１を内側から外側に向って螺旋状に巻き、下段の線材６２も同様に内側から外側に向って螺旋状に巻く。この場合、線材６１，６２の末端の延長部６３，６４を残して、両線材６１，６２とも同一の平面を基準に螺旋状に巻き、重積的な螺旋状のコイル本体６００を形成する。

３．図４に示すように、螺旋状のコイル本体６００の延長部６３，６４の末端に各リードフレーム４，５の溶接端子４０２，５０２を溶接し、導電性のコイル組立体７００を完成する。

４．そして、コイル組立体７００を鋳型（不図示）の中に設置するが、この場合、コイル組立体７００の基板４００，５００と尾部４０１，５０１を水平状態にして鋳型外に露出させる。

５．コイル本体６００内に磁性材料の粉末を充填した後、隙間が存在しないようにコイル本体６００を包装体８により完全に包むモールディングを行う。

６．図５に示すように、前記モールディング時またはプレスにより包装体８の頂面に、コイルの尾部４０１，５０１の延長方向に沿う凹部８１，８２を形成する。

７．基板４００，５００とその尾部４０１，５０１の間を切断し、尾部４０１，５０１を残して、基板４００，５００を除去する。

８．図６において、包装体８から露出した尾部４０１，５０１がターミナル部となるように、包装体８の表面の凹部８１，８２に尾部４０１，５０１を嵌め込み、収納すると、チョークコイル８００が完成する。

上述の製造工程により製造されたチョークコイルは、断面が扁平な直方体状をした２本の金属線材６を上下に高度差が生じるように接合し、同一の平面を基準にコイル本体を形成しているので、線材間の間隔が密で、コイル全体の厚さも程よく、コイルの占有面積を大きく取ることができる。したがって、チョークコイルは、インダクタンスの減失が防止でき、ＤＣＲ値も小さくなる特性を有するものとなる。

上述したコイルの線材は、断面が扁平な直方体状をしたものであるが、本発明の線材としては、このような形状の線材のみでなく、図７に示すように、円形断面の線材９を用いることもできる。

この円形断面の線材９を使用する場合には、図８に示すように、２本の線材の端部を突合わせ、中央から左右方向に巻き、線材の一端９００を上に向って螺旋状に巻き、線材の他端９００は下に向って螺旋状に巻き、上下２層の重積したコイルとする。即ち、図９に示すように、巻線の末端Ａ、Ｂが共に外側に位置するように巻くと、完成されたコイルは、上下層のコイルがそれぞれ左右に位置し、コイルの占有面積を広げることになり、全体として図１０に示すような螺旋状のコイル本体９０１が得られる。コイル本体９０１は、巻線間の間隔が一層密になり、全体的にコイルの厚さも好ましいものとなり、コイルの占有面積も大きくできることから、インダクタンスの減失が防げ、ＤＣＲ値も小さくなる。

なお、図１１に示すように、円形断面の線材９で構成されたコイル本体９０１の上下層に位置する延長部は、それぞれ扁平状の末端９０２，９０３としている。

このように形成したコイル本体９０１も、前述の実施形態と同様モールディングするが、このモールディング工程後、扁平状の末端９０２，９０３を、図５のように、コイルの包装体８の頂面に凹設された凹部８１，８２に嵌め込むと、チョークコイルのターミナル部となる。また、末端９０２，９０３は、リードフレームに接続してからモールディングしてもよい。

本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。上述の実施形態はあくまでも、本発明の技術的内容を明らかにするものであって、このような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内でいろいろと変更して実施することができるものである。

本発明が使用したリードフレームの斜視図である。 本発明が使用した直方体の金属線材の斜視図である。 本発明による螺旋状コイル本体の斜視図である。 本発明による螺旋状コイル本体とリードフレームの接続状態を示す斜視図である。 モールディング工程後のチョークコイルの斜視図である。 包装体頂面の凹部にターミナル部を収容した斜視図である。 本発明が使用した円断面の金属線材を示す図である。 円形断面の金属線材を使用したチョークコイルの要部斜視図である。 円形断面の金属線材を使用したチョークコイル巻線の断面図である。 円形断面の金属線材を使用したチョークコイル巻線の立体図である。 円形断面の金属線材を使用した螺旋状コイル本体の斜視図である。 （Ａ）は回路基板に載置された従来のチョークコイルの斜視図、（Ｂ）はモールディング工程前の同チョークコイルにリードフレームが取り付けられた状態の斜視図、（Ｃ）はモールディング工程後の同チョークコイルを示す斜視図である。

符号の説明

４，５…リードフレーム、
４００，５００…基板、
４０１，５０１…尾部、
４０２，５０２…溶接端子、
６…断面直方体状の金属線材、
６１…上段の線材、
６２…下段の線材、
６３，６４…延長部、
６００，７００，８００，９００…コイル本体、
８…包装体、
８１，８２…凹部、
９…円形断面の線材、
９０２，９０３…扁平状の末端。

Claims (10)

1. 断面が扁平な直方体状をした金属線材の端部を上下に高度差が生じるように接合し、当該金属線材の他端に形成された延長部を残してそれぞれ同一の平面を基準に螺旋状に巻いたチョークコイルの製造方法であって、
   前記螺旋状に巻かれたコイル本体を鋳型の中に設置し、前記延長部を鋳型の外に露出させて包装体をモールディングするモールディング工程と、
   前記コイル本体の包装体の外部に露出した前記延長部を前記コイルのターミナル部とするターミナル部形成工程と、
   を有することを特徴とするチョークコイルの製造方法。
2. 前記金属線材は、少なくとも上下２段からなる請求項１に記載のチョークコイルの製造方法。
3. 前記延長部は、前記モールディング工程の前に、リードフレームに接続することを特徴とする請求項１に記載のチョークコイルの製造方法。
4. 前記ターミナル部は、モールディング工程の後に、前記包装体の表面に沿って折り返すことを特徴とする請求項１に記載のチョークコイルの製造方法。
5. 前記コイル本体は、円形断面をした２本の線材の端部を突合わせ、それぞれ上下左右２段に分けて蝶旋状に巻くことを特徴とする請求項１に記載のチョークコイルの製造方法。
6. 断面が扁平な直方体状をした金属線材の端部を上下に高度差が生じるように接合し、各金属線材を同一の平面を基準に螺旋状に巻いて形成されたコイル本体と、当該コイル本体を覆う包装体と、からなるチョークコイル。
7. 線材２本を突合わせ、それぞれ上下左右２段に分けて螺旋状に密に巻いて形成した螺旋状コイル本体と、当該コイル本体を覆う包装体と、からなるチョークコイル。
8. コイルの一端部を外側から巻き始め、他端部も外側部で巻終り、垂直と水平方向に任意に巻線回数を増加できる螺旋状のコイル本体と、当該コイル本体を覆う包装体と、からなるチョークコイル。
9. 前記コイル本体を前記包装体によりモールディングする前に、当該コイル本体の両末端を扁平状に形成することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のチョークコイル。
10. 前記コイル本体を前記包装体によりモールディングする前に、当該コイル本体の両末端にリードフレームに溶接することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のチョークコイル。

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