JP2005317577A - 表面実装型コイル部品 - Google Patents

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Kazumi Kobayashi
一三 小林
Kozo Kajiwara
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Abstract

【課題】 電極となる端子金具をコアに嵌合装着する構造であっても前記端子金具のガタつきを無くし、ワイヤ接続部の信頼性向上が図れる表面実装型コイル部品を提供する。
【解決手段】 コア21の方形鍔部23に端子金具30を嵌合して設け、コア21に巻回された巻線の端末を端子金具30に接続した表面実装用コイル部品であって、端子金具30は上面部30b及び底面部30c及びそれらを連絡する側面部30aとを有し、前記巻線の端末を機械的及び電気的に接続する継線部32を有し、コア21の端部に対する抜け止め部を上面部30b及び底面部30cに備えるとともに、前記側面部30aには前記方形鍔部23を押圧する押圧部としてポッチ部33を形成している。
【選択図】 図1

Description

本発明は、磁性又は非磁性コアに巻線を施したEMCフィルタ等の表面実装型(SMDタイプ)のコイル部品に関する。特に、使用環境の厳しい自動車等に好適で、ドラムタイプコアに電極となる端子金具を嵌合装着したものに巻線を行い、該端子金具の継線部に巻線の端末を機械的及び電気的にする構造において、前記端子金具のガタつきを解消して前記巻線の端末と前記端子金具側との接続の信頼性向上が図れる表面実装型コイル部品に関する。
従来、この種の表面実装型コイル部品としては、ドラムタイプコアに電極となる端子金具を嵌合装着したものがある。例えば、角ドラムタイプコアの鍔部に対して、抜け止め部を有して嵌合装着された略コ字形状の端子金具を端部電極として用い、前記端子金具に継線部を設け、前記角ドラムタイプコアに巻線を行い、前記巻線の端末を前記継線部に接続して、表面実装型コイル部品としていた。
図5は略コ字形状の端子金具1のフェライトコア10への取付構造の1例を示す。この場合、略コ字形状の端子金具1は角ドラムタイプコアであるフェライトコア10の方形鍔部11に嵌合装着されるものであり、抜け止め部として方形鍔部11の裏側に折り返される折り返し部2と方形鍔部端面に形成された溝12に嵌るポッチ部3とを有している。折り返し部2は方形鍔部端面から手前方向に引っ張る力に対する抜け防止であり、ポッチ部3は方形鍔部端面に沿って引っ張る力に対する抜け防止である。また、端子金具1の上面部には巻線端末のワイヤをかしめて止めるための継線部4が設けられている。
ところで、ドラムタイプコアに端部電極となる端子金具を嵌合で設ける構造を採用した場合、コアと端子金具間にわずかではあるが、ガタが生じる場合があり、巻線工程において巻線ワイヤを継線部に保持する時に、保持位置がばらつく可能性がある。
また、保持位置がばらつく場合、レーザ溶接で継線処理したときに、継線溶接の出来栄えにもばらつきが生じてしまう。ひいては、溶接不完全や断線等の不良を招いてしまう恐れがあった。例えば、図6(A)のように巻線ワイヤ5が継線部4の下側でその基部(上面部から折り曲げられた部分)に近い所を通過し、かつワイヤ5先端の継線部4からの突出量が適正である場合、レーザ溶接は良好に行われる。しかし、図6(B)のように端子金具1のガタつきに起因する位置ずれでワイヤ5の先端が継線部4から突出できない場合にはレーザ溶接不良となる。また、図6(C)のように端子金具1のガタつきに起因する位置ずれでワイヤ5の通過位置が継線部4の先端側(カシメ側)に片寄ると、継線部4のカシメによりワイヤ5がつぶれて断線する恐れがでてくるとともに、レーザ溶接位置のずれも大きくなり、溶接不良となる可能性もある。
このような点は、とくに、継線部へのワイヤ引出を含む巻線工程の自動化を考慮した場合に重要な問題となる。
また、図7のように、略コ字形状の端子金具1の上面部及び底面部に抜け止め部としてのポッチ部6を設け、方形鍔部11側の凹部13に嵌合させる構造も考えられるが、この場合にも嵌合ガタ(図示した方向の他に紙面に垂直方向のガタも存在する)を解消することはやはり困難である。
なお、金属端子を有する面実装部品としては、下記特許文献1があるが、この金属端子は巻線端末を継線処理する機能は無く、また抜け防止部も有しないものであり、クリップ状の金属端子を絶縁基板側の電極にはんだ付けで固定することが前提となっている。また、下記特許文献2には2つのコアを組み合わせた状態で保持するための略コ字形状のコア組み合わせ部材が示されるが、これは端子金具を構成している訳ではなく、巻線端末を継線処理する機能は無い。
実開平6−70201号公報 特開2002−25827号公報
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、電極となる端子金具をコアに嵌合装着する構造であっても前記端子金具のガタつきを無くし、ワイヤ接続部の信頼性向上が図れる表面実装型コイル部品を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る表面実装用コイル部品は、磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設け、前記コアに巻回された巻線の端末を前記端子金具に接続した構成であって、前記端子金具は第1の折曲部及び第2の折曲部及び該第1及び第2の折曲部を連絡する側面部とを有しかつ前記第1及び第2の折曲部が相互に対向した形状で、前記巻線の端末を機械的及び電気的に接続する継線部を有し、前記コアの端部に対する抜け止め部を前記第1及び第2の折曲部に備えるとともに、前記側面部には前記コアの端部を押圧する押圧部を備えることを特徴としている。
このように、磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設ける構造とし、かつ該端子金具側に当該端子金具のガタつきを無くす押圧部を備えるようにしたので、前記端子金具の位置ずれを防止できる。
このため、前記端子金具の継線部に巻線端末のワイヤを通して仮固定する構造とした場合、ワイヤ仮固定位置のずれを防止でき、前記継線部に対するワイヤ位置ずれやカシメ不良、ひいてはワイヤを溶接する場合には溶接不良を大幅に低減できる。
前記押圧部は、前記コアの端部に対面して前記側面部の長手方向に略直交する方向に複数の凸部を設けたものであってもよい。
前記押圧部は、前記コアの端部に対面して前記側面部の長手方向に略直交する方向に連続した突条を設けたものであってもよい。
前記複数の凸部又は突条を前記端子金具に設けた構成により、前記第1及び第2の折曲部の抜け止め部を中心軸とする回転方向のガタが抑制される。例えば、図2(B)のポッチ部31(上下にある)を抜け止め部として設けた場合、ポッチ部31を結ぶ線を軸とした回転方向のガタ防止を図ることができる。なお、突条は線状に連続する突起である。
さらに、前記押圧部は、前記側面部における長手方向の略中間に位置していることが好ましい。
前記押圧部は、前記側面部における長手方向の略中間に位置していることで、前記コアに対して押圧する力を均等に分散させることができる。
もう1つの本発明に係る表面実装用コイル部品は、磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設け、前記コアに巻回された巻線の端末を前記端子金具に接続した構成であって、前記端子金具は第1の折曲部及び第2の折曲部及び該第1及び第2の折曲部を連絡する側面部とを有しかつ前記第1及び第2の折曲部が相互に対向した形状で、前記巻線の端末を機械的及び電気的に接続する継線部を有し、前記コアの端部に対する抜け止め部を前記第1及び第2の折曲部に備えるとともに、前記コアの端部には前記端子金具を押圧する押圧部を備えることを特徴としている。
このように、磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設ける構造とし、かつ該コアの端部側に当該端子金具のガタつきを無くす押圧部を備えるようにしたので、前記端子金具の位置ずれを防止できる。
このため、前記端子金具の継線部に巻線端末のワイヤを通して仮固定する構造とした場合、ワイヤ仮固定位置のずれを防止でき、前記継線部に対するワイヤ位置ずれやカシメ不良、ひいてはワイヤを溶接する場合には溶接不良を大幅に低減できる。
前記押圧部は、前記端子金具の側面部に対面しかつ前記側面部の長手方向に略直交する方向に複数の凸部を設けたものであってもよい。
前記押圧部は、前記端子金具の側面部に対面しかつ前記側面部の長手方向に略直交する方向に連続した突条を設けたものであってもよい。
前記複数の凸部又は突条を前記コアの端部に設けた構成により、前記第1及び第2の折曲部の抜け止め部を中心軸とする回転方向のガタが抑制される。
また、前記コアの端部に設けた前記押圧部は、前記端子金具の側面部における長手方向の略中間位置を押圧する位置に設けられていることが好ましい。
前記コアの端部に設けた前記押圧部は、前記側面部における長手方向の略中間位置を押圧する位置に設けられていることで、前記端子金具に対して押圧する力を均等に分散させることができる。
本発明に係る表面実装型コイル部品によれば、磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設ける構造とし、かつ該端子金具又はコア側に当該端子金具のガタつきを無くす押圧部を備えるようにしたので、前記端子金具の位置ずれを防止できる。
このため、前記端子金具の継線部に巻線端末のワイヤを通して仮固定する構造とした場合、ワイヤ仮固定位置のずれを防止でき、前記継線部に対するワイヤ位置ずれやカシメ不良、さらにワイヤを溶接で接続する場合には、溶接不良を大幅に低減できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態として、表面実装型コイル部品の実施の形態を図面に従って説明する。
図1及び図2で本発明に係る表面実装型コイル部品の実施の形態1を説明する。図1(A)は表面実装型コイル部品の磁気コア(磁性コア)に端子金具を装着する場合における、磁気コア側及び端子金具側の抜け止め部、及び端子金具側の押圧部(ガタ吸収部)の構造、同図(B)は表面実装型コイル部品の磁気コアに端子金具を装着した状態、同図(C)は磁気コアに巻線を施して巻線端末を端子金具に係止した状態、(D)は継線部を溶接した状態をそれぞれ示す。また、図2(A)は磁気コアに対する端子金具の装着状態を示す断面図、同(B)は平面図である。
ここで使用する磁気コアとしての角ドラムタイプのフェライトコア(以下、フェライト・ドラムコアという)21は、図1(A),(B)のように、巻芯部22の両側にコアの板状端部となる方形鍔部23を形成したものである。また、方形鍔部23の両端部に位置する端子金具30の装着部分には、図1(A),(B)のように、方形鍔部23の内側面に当該方形鍔部23の肉厚を薄くするための段部24を形成してある。なお、フェライト・ドラムコア21の形状寸法は、例えば長Lが4.5mm、幅Wが3.2mm、高さTが2mmである。
端子電極となる端子金具30は、燐青銅、真鍮等の銅合金であって、略コ字形状に折り曲げ成形されており、図1(A),(B)のように、側面部30a、第1の折曲部としての上面部30b、第2の折曲部としての底面部30cを有し、相互に対向する上面部30bと底面部30cとを側面部30aで連絡した構造である。また、図1(A)及び図2(A),(B)のように上面部30b及び底面部30cの内面には金具側抜け止め部としてのポッチ部(内面側に突出した凸部)31が形成されており、前記方形鍔部23の上下面に形成されたコア側抜け止め部としての凹部25に嵌合可能となっている。さらに、前記上面部30bには逆L字状折り曲げ部分からなる継線部32が一体に折り曲げ形成されている。継線部32は巻線ワイヤの挿入の便宜のために、方形鍔部23の先端方向に向いて開いている(先端方向の反対向きに開いていてもよい。)。
前記端子金具30を方形鍔部23に装着すると、前記コア側抜け止め部としての凹部25と金具側抜け止め部としてのポッチ部31との嵌合により、端子金具30の方形鍔部23からの外れを防止できるが、図7の説明で述べたように、抜け止め部のみでは方形鍔部23に対する端子金具30の嵌合ガタが生じる。このため、図2(A),(B)のように端子金具30の側面部30a内側に左右に離間させて複数(2個以上)の押圧部(ガタ吸収部)としてのポッチ部(内面側に突出した凸部)33を形成している。
従って、図1(B)及び図2(A),(B)のように端子金具30を方形鍔部23に嵌合、装着したときに、押圧部(ガタ吸収部)としてのポッチ部33が方形鍔部23の端面を押圧することになり、方形鍔部23との嵌合ガタを、抜け止め部のポッチ部31と押圧部のポッチ部33間の端子金具30のバネ性とポッチ部33の高さにより吸収して、端子金具30のガタつき及び位置ずれを無くすことができる。このとき、押圧部としてのポッチ部33は、端子金具30の側面部30aにおける長手方向(高さ方向)の略中間に位置している方がバネ性を大きく取れ有効であり、また、前記コアに対して押圧する力を均等に分散させることができる。なお、端子金具30の幅は例えば0.5〜1mm、板厚は0.08〜0.1mmである。また、コア側及び金具側に抜け止め部を形成したことにより、端子金具30の取り付けに接着剤は併用しない。
上記のように端子金具30を方形鍔部23に嵌合装着した後、図1(C)のようにフェライト・ドラムコア21の巻芯部22の周囲に、ウレタン線等の絶縁被覆線を用いて一対の巻線35A,35Bが巻回される。例えば、コモンモードフィルタ等のコモンモードコイル部品の場合、巻芯部22の周囲に巻線35Aが下層、巻線35Bが上層となるように同じ巻数で巻回する。巻線35Aの端末ワイヤは、例えば、方形鍔部23の左側の端子金具30の継線部32に引掛け、継線部32をかしめることで圧着仮固定される。同様に、巻線35Bのワイヤ端末は、方形鍔部23の右側の端子金具30の継線部32に引掛け、継線部32をかしめることで圧着仮固定される。このとき、端子金具30のガタ、位置ずれは生じないので、図6(A)のようにワイヤ5は端子金具30の継線部32に対して適正位置に引き出される。すなわち、ワイヤ5が継線部32の下側でその基部(上面部から折り曲げられた部分)に近い所を通過し、かつワイヤ5先端の継線部32からの突出量を適正値に設定可能である。
その後、前記ワイヤ端末と端子金具30の継線部32との接続をレーザ溶接又はアーク溶接で行い、図1(D)のように、継線部32の少なくとも一部を溶融させて溶接部Pとして、継線部32とワイヤの導体部分(銅線部分)とを機械的及び電気的に接続する。
これによって、一対の巻線35A,35Bをフェライト・ドラムコア21に設けた表面実装型コイル部品が得られる。
この実施の形態1によれば、次の通りの効果を得ることができる。
(1) 従来の端子金具が抜け防止部のみを有する図7の場合は、嵌合ガタが生じることがあるため、巻線端末のワイヤ5を仮固定する場合、端子金具位置やワイヤ仮固定位置がばらつき、ワイヤ位置ずれやカシメ不良が発生し、図1(D)の溶接時にもワイヤ位置ずれに起因する溶接不良を招いてしまう恐れがあったが、本実施の形態では図2に示したガタ吸収のためのポッチ部33により端子金具30のガタつきを防止しているため、端子金具位置やワイヤ仮固定位置を一定に維持でき、ワイヤ位置ずれやカシメ不良、溶接不良を大幅に低減できる。
(2) ポッチ部33が端子金具30の長手方向の略中間位置に複数個形成され、かつ長手方向に略直交する方向に配置されているため、図2(B)の端子金具30の上下に位置するポッチ部31を中心軸とした回転方向のガタ、位置ずれも確実に防止できる。
(3) 端子金具30の実装部となる底面側を配線基板にはんだ付けで搭載したときに、ドラムコア21の材質であるフェライトと基板材質間の熱膨張係数の差により、コア21と基板間に大きなストレスが生じるが、本実施の形態では、ドラムコア21に端部電極としての端子金具30が嵌合により装着されているため、ドラムコア21と基板間のストレスを大きく吸収し、電極剥離やはんだクラック、コアクラック等の発生する問題がなくなる。
(4) 端子金具30の接着の必要もなく、端子金具接着作業の手間がなくコスト低減を図ることができる。
(5) 端子金具30の継線部32に対してワイヤ5をレーザ溶接やアーク溶接で機械的及び電気的に接続しているので、ワイヤ接続部も実装時等の熱で溶融劣化することはない。この結果、実装部と接続部の信頼性向上が図れる表面実装型コイル部品を実現できる。
図3は本発明に係る表面実装型コイル部品のその他の実施の形態であって、(A)は実施の形態2、(B)は実施の形態3、(C)は実施の形態4を示す。
図3(A)の実施の形態2では、端子金具30の押圧部(ガタ吸収部)としてドラムコア21の方形鍔部23の端面に対面して左右方向に連続する突条(ビード状凸部)40を側面部30aの長手方向の略中間位置に設けている。この場合、突条40が方形鍔部23の端面を押圧することで端子金具30のガタつきを防止できる。
図3(B)の実施の形態3では、端子金具30側の抜け止め部として上面部30bに抜け止めフック部(湾曲部)41を形成し、フェライト・ドラムコア21の方形鍔部23の上面縁部に、コア側抜け止め部としての抜け止め溝26を形成している(図示しないが、端子金具30の底面部にもフック部が、方形鍔部23の底面縁部にも抜け止め溝を形成している。)。そして、端子金具30の方形鍔部23への装着時に、端子金具30の弾性により上面部及び底面部の先端側に形成された抜け止めフック部41は方形鍔部側の抜け止め溝26に嵌合する。
図3(C)の実施の形態4では、端子金具30側の抜け止め部として上面部30bに抜け止め穴42を形成し、フェライト・ドラムコア21の方形鍔部23の上面に、コア側抜け止め部としての抜け止めポッチ部27を形成している(図示しないが、端子金具30の底面部にも抜け止め穴が、方形鍔部23の底面にも抜け止めポッチ部を形成している。)。そして、端子金具30の方形鍔部23への装着時に、端子金具30の弾性により上面部及び底面部の先端側に形成された抜け止め穴42は方形鍔部側の抜け止めポッチ部27に嵌合する(換言すれば、抜け止め穴42にポッチ部27が嵌り込む)。
なお、実施の形態2乃至4において、継線部は端子金具30の上面部30bに形成されるが、図示は省略した。また、実施の形態2乃至4のその他の構成は前述した実施の形態1と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
図4は本発明に係る表面実装型コイル部品のその他の実施の形態であって、(A)は実施の形態5、(B)は実施の形態6を示し、いずれも押圧部(ガタ吸収部)をフェライト・ドラムコア21の方形鍔部23側に設けた構成である。
図4(A)の実施の形態5では、コア側の押圧部(ガタ吸収部)としてドラムコア21の板状端部となる方形鍔部23の端面に左右方向に離間した複数(2個以上)のポッチ部50を形成している。左右のポッチ部50は方形鍔部23の端面における長手方向の略中間に位置しており、端子金具30(ここでは端子金具側にはガタ吸収部は無い)が嵌合、装着されたときに端子金具30の側面部30a内面(その長手方向略中間位置)を押圧することで、ガタ防止が可能であり、端子金具30に対して押圧する力を均等に分散させることができる。
図4(B)の実施の形態6では、コア側の押圧部(ガタ吸収部)としてドラムコア21の方形鍔部23の端面に左右方向に連続した突条(ビード状凸部)60を形成している。前記突条60は方形鍔部23の端面における長手方向の略中間に位置しており、端子金具30(ここでは端子金具側にはガタ吸収部は無い)が嵌合、装着されたときに端子金具30の側面部30a内面を押圧することで、ガタ防止が可能である。
なお、実施の形態5乃至6のその他の構成は前述した実施の形態1と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
なお、各実施の形態において、磁気コアとしてフェライトコアを例示したが、他の磁性材料のコアでもよく、非磁性のセラミックコア等を用いてもよい。
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
本発明に係る実施の形態1の表面実装型コイル部品であって、(A)は磁気コア側及び端子金具側の抜け止め部の構造を示す分解斜視図、(B)は表面実装型コイル部品の磁気コアに端子金具を装着した状態を示す斜視図、(C)は磁気コアに巻線を施して巻線端末を端子金具に係止した状態を示す斜視図、(D)は継線部を溶接した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1における磁気コアへの端子金具の取付構造部分であって、(A)は側断面図、(B)は平面図である。 本発明のその他の実施の形態における磁気コアへの端子金具の取付構造部分であって、(A)は実施の形態2の場合の分解斜視図、(B)は実施の形態3の場合の分解斜視図、(C)は実施の形態4の場合の分解斜視図である。 本発明のその他の実施の形態における磁気コアへの端子金具の取付構造部分であって、(A)は実施の形態5の場合の分解斜視図、(B)は実施の形態6の場合の分解斜視図である。 従来技術における磁気コアへの端子金具の取付構造部分を示す分解斜視図である。 端子金具の継線部に対する巻線端末のワイヤの引出状態であって、(A)はワイヤの引出状態が適正である場合、(B)はワイヤの引出状態が不適当でレーザ溶接不良の恐れがある場合、(C)はワイヤの引出状態が不適当でワイヤ断線不良の恐れがある場合をそれぞれ示す平面図である。 ガタ吸収部の無い端子金具を磁気コアに嵌合、装着したときのガタ発生を説明する断面図である。
符号の説明
1,30 端子金具
3,6,27,31,33,50 ポッチ部
4,32 継線部
5 ワイヤ
10,21 フェライトコア
11,23 方形鍔部
12 溝
22 巻芯部
24 段部
25 凹部
26 抜け止め溝
30a 側面部
30b 上面部
30c 底面部
35A,35B 巻線
40,60 突条
41 フック部
42 抜け止め穴

Claims (8)

  1. 磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設け、前記コアに巻回された巻線の端末を前記端子金具に接続した表面実装用コイル部品であって、
    前記端子金具は第1の折曲部及び第2の折曲部及び該第1及び第2の折曲部を連絡する側面部とを有しかつ前記第1及び第2の折曲部が相互に対向した形状で、前記巻線の端末を機械的及び電気的に接続する継線部を有し、前記コアの端部に対する抜け止め部を前記第1及び第2の折曲部に備えるとともに、前記側面部には前記コアの端部を押圧する押圧部を備えることを特徴とする表面実装型コイル部品。
  2. 前記押圧部は、前記コアの端部に対面して前記側面部の長手方向に略直交する方向に複数の凸部を設けたものである請求項1記載の表面実装型コイル部品。
  3. 前記押圧部は、前記コアの端部に対面して前記側面部の長手方向に略直交する方向に連続した突条を設けたものである請求項1記載の表面実装型コイル部品。
  4. 前記押圧部は、前記側面部における長手方向の略中間に位置している請求項1,2又は3記載の表面実装型コイル部品。
  5. 磁性又は非磁性コアの端部に端子金具を嵌合して設け、前記コアに巻回された巻線の端末を前記端子金具に接続した表面実装用コイル部品であって、
    前記端子金具は第1の折曲部及び第2の折曲部及び該第1及び第2の折曲部を連絡する側面部とを有しかつ前記第1及び第2の折曲部が相互に対向した形状で、前記巻線の端末を機械的及び電気的に接続する継線部を有し、前記コアの端部に対する抜け止め部を前記第1及び第2の折曲部に備えるとともに、前記コアの端部には前記端子金具を押圧する押圧部を備えることを特徴とする表面実装型コイル部品。
  6. 前記押圧部は、前記端子金具の側面部に対面しかつ前記側面部の長手方向に略直交する方向に複数の凸部を設けたものである請求項5記載の表面実装型コイル部品。
  7. 前記押圧部は、前記端子金具の側面部に対面しかつ前記側面部の長手方向に略直交する方向に連続した突条を設けたものである請求項5記載の表面実装型コイル部品。
  8. 前記押圧部は、前記端子金具の側面部における長手方向の略中間位置を押圧する位置に設けられている請求項5,6又は7記載の表面実装型コイル部品。
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