JP2006120669A - Inductance coil capable of detecting current - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流検出可能なインダクタンスコイルに関し、特に、ニッケル銅合金、またはマンガン銅合金の金属線材で形成したインダクタンスコイルに関する。 The present invention relates to an inductance coil capable of detecting a current, and more particularly to an inductance coil formed of a nickel copper alloy or a manganese copper alloy metal wire.
現在、高度技術を駆使して製作されたコンピュータの関連製品には、軽く、薄く、短く、小型であるという苛酷な条件が要求される。また、これらの関連製品に使用されるインダクタンスコイルの構造および製法においても、この要求に応じた幾多の改良方法が国際的に提案されてきた。 Currently, computer-related products manufactured using advanced technology are required to have the harsh conditions of being light, thin, short and small. In addition, in the structure and manufacturing method of the inductance coil used for these related products, many improved methods corresponding to this requirement have been proposed internationally.
例えば、特許文献1において改良されたインダクタンスコイルの外観を図1Aに示す。図1Aに示されるとおり、インダクタンスコイル10は、回路板12に取り付けられ、本体14と、本体14から伸出した第1電極部16および第2電極部18と、を含んでいる。そして、両電極部16,18はそれぞれ回路板12上の溶接点20,22に溶接されている。 For example, the appearance of an inductance coil improved in Patent Document 1 is shown in FIG. 1A. As shown in FIG. 1A, the inductance coil 10 is attached to the circuit board 12 and includes a main body 14, and a first electrode portion 16 and a second electrode portion 18 extending from the main body 14. Both electrode portions 16 and 18 are welded to welding points 20 and 22 on the circuit board 12, respectively.
次に、特許文献1のインダクタンスコイルの構造および製法を図1Bおよび図1Cを用いて説明する。図1Bに示されるとおり、インダクタンスコイル10は、扁平かつ断面が矩形の導線の多数巻き線30よりなる螺旋状コイル本体部24から構成される。この螺旋状コイル本体部24は、内側端26および外側端28を含み、第1導体36と第2導体40とを含むリードフレーム32は、第1および第2導体36,40の両端部34,38がそれぞれ螺旋状コイル24本体部の内側端26,外側端28に一体に溶接されている。
Next, the structure and manufacturing method of the inductance coil of Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 1B and 1C. As shown in FIG. 1B, the inductance coil 10 is composed of a
その後、図1Cに示されるとおり、第1導体36および第2導体40を含んだ螺旋状コイル本体部24を鋳型に安置し、磁性材料を注入してモールドする。鋳型から取り出された螺旋状コイル本体部24は、断面42,44に沿ってリードフレーム32を切断して、インダクタンスコイル10が完成される。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, the
しかしながら、このように仕上げられた特許文献1のインダクタンスコイルには以下のような問題点が見受けられる。 However, the following problems are observed in the inductance coil of Patent Document 1 thus finished.
(1) 電極部16,18は別途に製作して溶接されるため、製作工程が簡略化できず、生産コストも高くなる。 (1) Since the electrode parts 16 and 18 are separately manufactured and welded, the manufacturing process cannot be simplified and the production cost increases.
(2) 製作工程が複雑であるため、製品の不良率が高くなる。 (2) Since the manufacturing process is complicated, the defect rate of products increases.
(3) コイルの線材は銅線であるため、銅合金と比べて抵抗温度係数(TCR)がやや高くなる傾向があり、その直流抵抗(DCR)をそのまま利用して電流信号を検出することは不可能である。したがって、必ず外部に電流検出用抵抗(以下、マイクロオーム素子と称する)を直列に接続しなければならず、この回路構成のために生産コストが高くなる。 (3) Since the coil wire is a copper wire, the temperature coefficient of resistance (TCR) tends to be slightly higher than that of a copper alloy, and it is impossible to detect a current signal using its direct current resistance (DCR) as it is. Impossible. Therefore, a current detection resistor (hereinafter referred to as a micro-ohm element) must always be connected in series to the outside, and this circuit configuration increases the production cost.
以上の事実に鑑み、上述したような欠点を改善するために、本願の発明者は多年当業に従事している経験に基づき、長期に渡る苦心研鑽の結果、遂に本願開発が成功を見るに至った。
本発明は、銅よりも抵抗温度係数が小さく、抵抗率も安定した銅合金線材を用いることにより、インダクタンスコイル外部にマイクロオーム素子を接続することなく、直流電流信号を検出可能なインダクタンスコイルを提供することを目的とする。 The present invention provides an inductance coil capable of detecting a direct current signal without connecting a micro-ohm element outside the inductance coil by using a copper alloy wire having a resistance temperature coefficient smaller than copper and a stable resistivity. The purpose is to do.
また、本発明は、別途に電極部を製作して溶接する手間を省き、製作工程を簡略化して、生産コストを抑えることを他の目的とする。 Another object of the present invention is to save the labor of manufacturing and welding an electrode part separately, simplify the manufacturing process, and suppress the production cost.
上記の目的を達成するために、
(1) 本発明の電流検出可能なインダクタンスコイルは、ニッケル銅合金の金属線材によって形成されたコイル本体部と、前記コイル本体部を収納するコイル封止体と、前記コイル本体部に電気的に繋がっており、前記コイル封止体の外部に伸出された電極部と、を有することを特徴としている。
To achieve the above objective,
(1) An inductance coil capable of detecting a current according to the present invention includes a coil main body formed of a nickel-copper alloy metal wire, a coil sealing body that houses the coil main body, and an electrical connection to the coil main body. And an electrode portion extending to the outside of the coil sealing body.
(2) 本発明の電流検出可能なインダクタンスコイルは、マンガン銅合金の金属線材によって形成されたコイル本体部と、前記コイル本体部を収容するコイル封止体と、前記コイル本体部に電気的に繋がっており、前記コイル封止体の外部に伸出された電極部と、を有することを特徴としている。 (2) An inductance coil capable of detecting a current according to the present invention includes a coil main body formed of a manganese copper alloy metal wire, a coil sealing body that accommodates the coil main body, and an electrical connection to the coil main body. And an electrode portion extending to the outside of the coil sealing body.
(3) 前記コイル本体部は、前記金属線材が螺旋状に巻回された巻回部分であって、当該巻回部分を包んで前記コイル封止体がモールド形成されており、前記電極部は、前記コイル封止体がモールド形成されておらず露出した前記金属線材の両端部である。 (3) The coil body portion is a winding portion in which the metal wire is wound spirally, and the coil sealing body is molded so as to surround the winding portion, and the electrode portion is The coil sealing body is not molded and is exposed at both ends of the metal wire.
(4) 前記コイル封止体の頂面には、前記電極部が伸出された方向に平行して凹部が形成されており、前記電極部は折り返されて、前記凹部内に定置される。 (4) A concave portion is formed on the top surface of the coil sealing body in parallel with the extending direction of the electrode portion, and the electrode portion is folded and placed in the concave portion.
本発明によれば、インダクタンスコイルは、ニッケル銅合金またはマンガン銅合金の金属線材を巻線に用いるので、外部にマイクロオーム素子を接続しなくても、信号電流を検出することができる。 According to the present invention, since the inductance coil uses a metal wire of nickel copper alloy or manganese copper alloy for the winding, the signal current can be detected without connecting a micro-ohm element to the outside.
また、コイルの両端部を伸出させて電極部を形成しているため、別途に電極部を製作してからコイルに溶接する手間が省け、製作工程が簡略化し、生産コストも抑えられる。 In addition, since the electrode portions are formed by extending both ends of the coil, it is possible to save the trouble of separately manufacturing the electrode portions and welding them to the coils, simplifying the manufacturing process and reducing the production cost.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図中の同様の部材には同じ符号を用いた。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol was used for the same member in a figure.
本発明のインダクタンスコイルは、銅の代わりにニッケル銅合金、またはマンガン銅合金のような抵抗温度係数の小さい金属線材を用いる。そして、前記金属線材を巻回して螺旋状のコイル本体部とし、磁気粉末が充填された鋳型内に前記螺旋状のコイル本体部を収納してモールド成形し、その両端部を磁気粉末のコイル封止体から伸出させて、インダクタンスコイルの電極として直接利用する。 The inductance coil of the present invention uses a metal wire having a small resistance temperature coefficient, such as nickel copper alloy or manganese copper alloy, instead of copper. Then, the metal wire is wound to form a spiral coil body, the spiral coil body is housed in a mold filled with magnetic powder, and the both ends are coil-sealed with magnetic powder. It is extended from the stationary body and used directly as an inductance coil electrode.
次に、本発明に係るインダクタンスコイルの斜視図を図2に示す。特に図2では、コイル封止体によって封止される前の状態が示されている。螺旋状コイル本体部24は、図2に示されるとおり、断面が矩形で、かつ扁平な長尺の金属線材21を基材とし、金属線材21を連続的に巻回してなる螺旋状コイル本体部24を有する。より具体的には、螺旋状コイル本体部24は、金属線材21の幅広平面を巻回軸方向に対しほぼ垂直に巻回することにより形成される。金属線材21の両端部はそれぞれ伸出部51,52を形成し、最終的にコイル封止体外部に伸出された電極部となる。伸出部51,52は、それぞれ螺旋状コイル本体部24の径方向外側に向かって、互いに反対方向に伸出させる。また、伸出部51,52は、前記巻回軸方向における位置が、ほぼ揃っていることが望ましい。本実施の形態では、螺旋状コイル本体部24の下面から伸出された伸出部51は、一度、螺旋状コイル本体部24に向かって折り曲げられ、さらに、螺旋状コイル本体部24の上面において、螺旋状コイル本体部24の半径方向外側に向かって折り曲げられる。なお、金属線材21は、ニッケル銅合金またはマンガン銅合金であり、螺旋状コイル本体部24を仕上げるには、巻線機などを用いる。また、伸出部51,52は、インダクタンスコイルが完成した状態では、電極部に対応する。
Next, a perspective view of the inductance coil according to the present invention is shown in FIG. In particular, FIG. 2 shows a state before sealing with the coil sealing body. As shown in FIG. 2, the helical coil
次に、仕上げられた螺旋状コイル本体部24を鋳型の中に定置し、伸出部51,52は前記鋳型の外に露出させる。鋳型の中には磁性粉末を充填し、完全に螺旋状コイル本体部24を包んで、前記鋳型と螺旋状コイル本体部24との間には、磁性粉末が充填されない空間がないようにして、モールド成形(たとえば、圧縮成形)する。本実施の形態では、上述したとおり、伸出部51,52の巻回軸方向の高さが螺旋状コイル本体部24の上面で一致しているため、鋳型の構成は簡略化される。下型の上型との境界面は全領域において平面でよく、上型の下型との境界面には、伸出部51,52が伸出できるのに十分な幅と深さの溝を形成するだけでよい。この結果、図3に示すとおり、螺旋状コイル本体部24がコイル封止体3で包まれたインダクタンスコイルが仕上がる。コイル封止体3の外部には伸出部51,52が伸出する。なお、磁性粉末を圧縮成形する実装技術自体は、磁性粉末とバインダーとを混合した混合粉末を用いることを除いては、一般的な圧縮成形技術と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Next, the finished spiral coil
さらに、コイル封止体3は、モールド成形により、その頂面に伸出部51,52が伸出された方向と平行に凹部53,54が形成される。コイル封止体3の頂面を正面に見る場合、凹部53,54は矩形であって、それぞれ前記頂面の一辺から前記頂面の中央に向かって形成される。凹部53,54の幅は、伸出部51,52の幅よりも大きく、凹部53,54の長さは、折り曲げられてコイル封止体3の頂面を覆う伸出部51,52の長さよりも大きい。さらに、凹部53,54の深さは、伸出部51,52の基の金属線材21の厚みと同程度であればよく、好ましくは、前記厚みよりわずかに小さい程度が望ましい。
Further, the
次に、伸出部51,52は、コイル封止体3の頂面に向かって折り返されて、凹部53,54内に収納、定置される。その結果、伸出部51,52は、コイル封止体3の外部に伸出された電極部として直接利用することができる。本実施の形態のように、螺旋状コイル24を構成する金属線材21の両端の伸出部51,52をそのまま電極部として使用する場合には、リードフレームなどを利用して電極部を別途製造する場合と比べて、電極部の強度が不足するおそれがあるが、本実施の形態では、電極部として使用される伸出部51,52が凹部53,54に収容されて固定されるため、電極部の位置ずれ、変形、および捩れが防止される。特に、凹部53,54は、磁性粉末をモールド成形する際に一括して形成することができるので、凹部53,54を形成するために、別途の工程および部材を必要とせず、製造工程の簡略化および部材の節約が実現できる。なお、伸出部51,52は、凹部53,54内に嵌め合いによって固定してもよく、接着材などにより凹部53,54内に固定することもできる。
Next, the extending
以上、説明したとおり、本発明のインダクタンスコイルの主な特徴としては、巻線は銅の代わりにニッケル銅合金、またはマンガン銅合金のような抵抗温度係数の小さい金属線材を用いたところにある。このような本発明の構成によれば、コイル本体を流れる電流が増加しても、前記コイル本体の直流抵抗は温度の影響を受けることが少ない。また、このようなコイル材質は抵抗率も安定しているので、銅質の線材で巻かれたコイルよりも、コイルの直流抵抗が安定している。 As described above, the main feature of the inductance coil of the present invention is that the winding uses a metal wire having a small resistance temperature coefficient such as nickel copper alloy or manganese copper alloy instead of copper. According to such a configuration of the present invention, even if the current flowing through the coil body increases, the DC resistance of the coil body is less affected by temperature. Moreover, since the resistivity of such a coil material is stable, the DC resistance of the coil is more stable than a coil wound with a copper wire.
なお、本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の形態で実施することができる。上述の実施の形態は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そ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。 The present invention can be implemented in other forms without departing from the technical idea of the present invention. The above-described embodiments are merely to clarify the technical contents of the present invention, and are not limited to such specific examples, and should not be interpreted in a narrow sense. Various modifications can be made within the scope of the claims.
3 コイル封止体、
21 金属線材、
24 螺旋状コイル本体部、
51,52 伸出部(電極部)、
53,54 凹部。
3 coil sealing body,
21 metal wire,
24 spiral coil body,
51, 52 Extension part (electrode part),
53, 54 Recess.
Claims (4)
前記コイル本体部を収納するコイル封止体と、
前記コイル本体部に電気的に繋がっており、前記コイル封止体の外部に伸出された電極部と、を有することを特徴とする電流検出可能なインダクタンスコイル。 A coil body formed of a nickel copper alloy metal wire,
A coil sealing body for housing the coil main body,
An inductance coil capable of detecting a current, comprising: an electrode portion electrically connected to the coil main body portion and extending to the outside of the coil sealing body.
前記コイル本体部を収容するコイル封止体と、
前記コイル本体部に電気的に繋がっており、前記コイル封止体の外部に伸出された電極部と、を有することを特徴とする電流検出可能なインダクタンスコイル。 A coil body formed of a manganese copper alloy metal wire;
A coil sealing body that houses the coil main body, and
An inductance coil capable of detecting a current, comprising: an electrode portion electrically connected to the coil main body portion and extending to the outside of the coil sealing body.
前記電極部は、前記コイル封止体がモールド形成されておらず露出した前記金属線材の両端部であることを特徴とする請求項1または2に記載の電流検出可能なインダクタンスコイル。 The coil body portion is a winding portion in which the metal wire is wound spirally, and the coil sealing body is molded to wrap around the winding portion,
3. The inductance coil according to claim 1, wherein the electrode portions are both end portions of the metal wire that are exposed without the coil sealing body being molded. 4.
前記電極部は折り返されて、前記凹部内に定置されることを特徴とする請求項1または2に記載の電流検出可能なインダクタンスコイル。 A concave portion is formed on the top surface of the coil sealing body in parallel with the direction in which the electrode portion is extended,
The inductance coil according to claim 1, wherein the electrode part is folded and placed in the recess.
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