JP2007088405A - コイル部品及びコイル部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極への導線の継線の強度が高く、製造時にコアが破壊されることを防止するコイル部品、及び当該コイル部品の製造方法の提供。
【解決手段】 コモンモードチョークコイル１の鍔部１５に設けられた端子電極４０は、突出継線部４６を有している。突出継線部４６は、Ｙ軸方向における第１電極部分４１の縁部からＺ軸方向上方へ向けて湾曲し、更にＺ軸方向へ向けて延出する延出平坦部４６Ａを有し、コア１０の外形輪郭よりコア１０の外方へ突出する。突出継線部４６の外周面全体は、めっき処理されていない端子金具の導電性素材が露出する非めっき面をなしている。延出平坦部４６Ａには、導線３０の一端又は他端が１つずつ電気的に接続されている。延出平坦部４６Ａに超音波接合されている部分以外の導線３０の部分は全て絶縁被覆されている。
【選択図】図１

Description

本発明はコイル部品及びコイル部品の製造方法に関し、特にコアの巻芯部に巻回された導線が、コアに設けられた電極に接合されているコイル部品、及び当該コイル部品の製造方法に関する。

従来よりコアに導線が巻回されて構成されるコイル部品が知られている。特開２００２−１５９３２号公報（特許文献１）には、この構成のコイル部品が記載されている。コイル部品は、ドラムタイプコアと１本の導線とを備える。ドラムタイプコアは一対の鍔部と巻芯部とを備え、巻芯部は一対の鍔部を互いに連結する。導線は、ドラムタイプコアの巻芯部に巻回される。

一対の鍔部には、導線の本数に対応した数である１つの電極がそれぞれ設けられている。一方の鍔部の電極には導線の一端が固着され、他方の鍔部の電極には導線の他端が固着されている。電極は、一対の鍔部上にそれぞれめっきが施されることにより形成された導電膜を有しており、導電膜に導線の一端又は他端がそれぞれ超音波接合されることにより導線が電極に継線されている。
特開２００２−１５９３２号公報

前述のように同公報記載のコイル部品では、鍔部に形成された電極たる導電膜に導線が超音波接合される。従って、超音波接合により固相拡散が起きて導線が接合されるのは、めっきからなる導電膜の部分である。このため、顧客先においてコイル部品がリフローされる時に、コイル部品の導電膜が高温に曝されて溶融し、継線された導線が電極から外れてしまうことがある。

また、鍔部上にめっきが施されることにより形成された導電膜に導線を超音波接合する際には、導電膜が形成された鍔部と導線とを互いに当接させ、受け部であるアンビルが鍔部に当接し超音波振動する振動押圧部であるホーンが導線に当接するようにして鍔部及び導線をアンビルとホーンとで狭持する必要がある。このように狭持するとコアに押圧力が加わり、コアが破壊されてしまうことがある。

そこで、本発明は、電極への導線の継線の強度が高く、製造時にコアが破壊されることを防止するコイル部品、及び当該コイル部品の製造方法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、本発明は、コアと、少なくとも１本の導線と、電極端子部とを備えるコイル部品を提供している。コアは巻芯部と電極装着部とを有する。少なくとも１本の導線は、絶縁被覆され該巻芯部に巻回される。電極端子部は導電性素材からなり、該導線の本数に対応した個数設けられ、該電極装着部に装着される。各該電極端子部は、該導線の一端又は他端が固着され該コアの外形輪郭より該コアの外方へ突出する突出継線部を有し、該突出継線部は該導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有する。少なくとも該接合面は、該電極端子部を構成する該導電性素材が露出している非めっき面である。

各電極端子部は、導線の一端又は他端が固着されコアの外形輪郭よりコアの外方へ突出する突出継線部を有しているため、突出継線部に導線の一端又は他端を超音波接合する際に、受け部と超音波振動する振動押圧部との間に、突出継線部と絶縁被覆された導線とを互いに当接させて直接挟持して超音波接合を行うことができる。このため、コアを受け部と振動押圧部との間に挟まずに済み、超音波接合時にコアに押圧力がかかることを防止することができ、コアが破壊されてしまうことを防止することができる。

また、突出継線部は導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有し、少なくとも接合面は、電極端子部を構成する導電性素材が露出している非めっき面であるため、導線を電極端子部を構成する導電性素材に超音波接合することができる。顧客先でのリフロー時には、例えばＳｎを溶融可能な温度である２３０℃以上の高温にコイル部品が曝されることがあるが、超音波接合は非溶融接合であり、また導電性素材自体がこのような高温でも溶融しないため、電極端子部へ超音波接合された導線がリフロー時に電極端子部から外れてしまうことを防止する接合強度の高いコイル部品とすることができる。

また、導線と突出継線部とを超音波接合により接合するようにしたため、導線の太さや種類によらず、突出継線部に接合する絶縁被覆導線の部分について絶縁被覆を剥離せずに導線と突出継線部とを接合することができるコイル部品とすることができる。

ここで、該導線において、該電極端子部に該超音波接合されている部分以外の部分は、全て絶縁被覆されていることが好ましい。

導線において、電極端子部に超音波接合されている部分以外の部分は、全て絶縁被覆されているため、巻芯部に巻回されている導線の部分である巻回部から突出継線部へと延出する導線の引出し部についても絶縁被覆されており、導線の強度の低下を防止することができる。また、導線の酸化を防止することができ、品質劣化を防止することができる。また、絶縁被覆されていない導線どうしが接触することによるショートを防止することができる。

また、該電極端子部は端子金具からなることが好ましい。電極端子部は端子金具からなるため、突出継線部を含めて電極端子部を一体構造とすることができ、電極端子部の製造を容易とすることができる。

また、該端子金具は略帯状をなし、該コアの該電極装着部に着脱可能に装着され、該電極装着部の表面であって該端子金具の幅方向における該端子金具の両脇には、該幅方向に該端子金具を挟むように対をなす凸部が設けられていることが好ましい。

電極装着部の表面であって端子金具の幅方向における端子金具の両脇には、幅方向に端子金具を挟むように対をなす凸部が設けられているため、端子金具の突出継線部を導線の一端又は他端と超音波接合により電気的に接合する際に、端子金具がコアの電極装着部上の所定の位置からずれてしまうことを防止することができる。このため、導線を複数有する場合に、異なる導線間のショートを防止することができる。また、コイル部品の組立時に導線と端子との間の継線不良が発生することを防止できる。また、コイル部品を基板上に実装するときにも、端子金具をコアの電極装着部上の所定の位置に保持した状態とされるため、基板への実装を確実に行うことができる。

また、本発明は、コアと、少なくとも１本の導線と、電極端子部とを備えるコイル部品の製造方法を提供している。コアは巻芯部と電極装着部とを有する。少なくとも１本の導線は、絶縁被覆され該巻芯部に巻回される。電極端子部は導電性素材からなり、該導線の本数に対応した個数設けられ、該電極装着部に装着される。各該電極端子部は、該導線の一端又は他端が固着され該コアの外形輪郭より該コアの外方へ突出する突出継線部を有し、該突出継線部は該導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有する。少なくとも該接合面は、該電極端子部を構成する該導電性素材が露出している非めっき面である。該超音波接合は、受け部と超音波振動する振動押圧部との間に、該突出継線部と絶縁被覆された該導線とを互いに当接させて直接挟持することにより行われる。

各電極端子部は、導線の一端又は他端が固着されコアの外形輪郭よりコアの外方へ突出する突出継線部を有しているため、突出継線部に導線の一端又は他端を超音波接合する際に、受け部と超音波振動する振動押圧部との間に、突出継線部と絶縁被覆された導線とを互いに当接させて直接挟持して超音波接合を行うことができる。このため、コアを受け部と振動押圧部との間に挟まずに済み、超音波接合時にコアに押圧力がかかることを防止することができ、コアが破壊されてしまうことを防止することができる。

また、突出継線部は導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有し、少なくとも接合面は、電極端子部を構成する導電性素材が露出している非めっき面であるため、導線を電極端子部を構成する導電性素材に超音波接合することができる。顧客先でのリフロー時には、例えばＳｎを溶融可能な温度である２３０℃以上の高温にコイル部品が曝されることがあるが、超音波接合は非溶融接合であり、また導電性素材自体がこのような高温でも溶融しないため、電極端子部へ超音波接合された導線がリフロー時に電極端子部から外れてしまうことを防止する接合強度の高いコイル部品を製造することができる。

また、導線と突出継線部とを超音波接合により接合し、超音波接合は、受け部と超音波振動する振動押圧部との間に、突出継線部と絶縁被覆された導線とを互いに当接させて直接挟持することにより行われるようにしたため、突出継線部に当接する導線の絶縁被覆のみを超音波接合により剥離することができる。このため、導線の太さや種類によらず、突出継線部に接合する絶縁被覆導線の部分について絶縁被覆を予め剥離せずに導線と突出継線部とを接合することができる。このため、導線において突出継線部に接合されている部分以外の部分を、すべて絶縁被覆に覆われた状態とすることができる。

なお、絶縁被覆された導線に当接する振動押圧部の部分に凹凸部、例えば、網目状の模様の突出部等が設けられている場合には、凹凸部が絶縁被覆された導線に食い込むことにより絶縁被覆された導線に被凹凸部が設けられ、超音波接合しているときに振動押圧部に対して導線を相対的に移動不能に保持して効率よく超音波接合を行うことができるのであるが、被覆導線に食い込むことにより被凹凸部において部分的に導線が露出することがある。

しかし、被凹凸部において特に深く食い込んでいる部分は凹凸部の凸の部分であり、その部分において導線が露出している。凹凸部の凹の部分においては絶縁被覆にあまり食い込んでおらず導線は露出していない。従って、被凹凸部においては、絶縁被覆の最表面の位置よりも絶縁被覆導線の半径方向内方の位置において導線が露出しており、絶縁被覆されていない導線等が被凹凸部に接触したとしても、被凹凸部においては絶縁被覆によって、露出している導線と当該絶縁被覆されていない導線とが所定の距離で離間され、ショートすることはない。このため、この被凹凸部についても、絶縁被覆に覆われた状態になっていると考えることができる。

ここで、該振動押圧部の振動方向は、該突出継線部に当接する該絶縁被覆導線の延出方向に略一致していることが好ましい。

振動押圧部の振動方向は、突出継線部に当接する絶縁被覆導線の延出方向に略一致しているため、超音波接合を行っているときに、受け部と振動押圧部との間に狭持している突出継線部と絶縁被覆された導線とが、受け部と振動押圧部との間から外れてしまうことを防止することができる。

以上により、電極端子部への導線の継線の強度が高く、製造時にコアが破壊されることを防止するコイル部品、及び当該コイル部品の製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態によるコイル部品について図１乃至図４を参照しながら説明する。コイル部品は、具体的には、電子機器等において電源や信号等に畳重されるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減するためのコモンモードチョークコイルであり、図１に示されるようにコモンモードチョークコイル１は、コア１０と、導線３０と、端子電極４０とを備え、上方からカバー６０（図２）によって覆われる。端子電極４０は電極端子部に相当する。

コア１０は、フェライト等の磁性体により構成されている。図１に示されるようにコア１０は、略直方体形状をなしその長手方向が平行に対向配置された一対の鍔部１５、１５と、平行に配置され一対の鍔部１５、１５を互いに連結する一対の棒状の巻芯部１１、１１とを有している。鍔部１５、１５は電極装着部に相当する。以下、図１に示されるように、巻芯部１１、１１の軸方向をＸ軸方向、一対の巻芯部１１、１１を結ぶ方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と定義して説明する。

一対の巻芯部１１、１１は、図１に示されるように、Ｚ軸方向において互いに対向する上面１３及び下面１４（図２（ｃ）等）を有している。上面１３は、一対の巻芯部１１、１１の外方へ向かってそれぞれ凸となる略円弧状の曲面をなす。下面１４は、一対の巻芯部１１、１１の外方へ向かってそれぞれ凸となる略円弧状の曲面をなす。

一対の鍔部１５、１５は、一対の巻芯部１１，１１と一体的に構成されている。略直方体形状をした鍔部１５は、第１〜第６の側面１６〜２１を有しており、第１の側面１６と第２の側面１７とはＺ軸方向において互いに対向している。鍔部１５の第３の側面１８と第４の側面１９とはＹ軸方向において互いに対向している。また、第５の側面２０と第６の側面２１とはＸ軸方向において互いに対向している。

第１の側面１６はカバー６０（図２（ａ）等）と対向する。第１の側面１６には、図３に示されるように凹部１６ａ、１６ａが２つ設けられている。凹部１６ａ、１６ａは、ＸＹ平面視で一対の巻芯部１１、１１の軸心の仮想延長線上に位置しており、第１の側面１６上におけるＸ軸方向略中央位置から巻芯部１１、１１寄りの所定の位置に至るまで形成されている。図１においては、端子電極４０が凹部１６ａ、１６ａ上を覆っている。凹部１６ａ、１６ａは、後述の第１の電極部分４１の凸部４４をガイドするように構成されている。

第２の側面１７は、コモンモードチョークコイル１を図示せぬ回路基板に実装するときに、当該図示せぬ回路基板に対向する実装面をなす。第２の側面１７には図示せぬ凹部が２つ設けられている。図示せぬ凹部は、ＸＹ平面視で一対の巻芯部１１、１１の軸心の仮想延長線上に位置しており、第２の側面１７上におけるＸ軸方向略中央位置から巻芯部１１、１１寄りの所定の位置に至るまで形成されている。第２の側面１７に形成された図示せぬ凹部は、第１の側面１６に形成された凹部１６ａ、１６ａ同様、端子電極４０によって覆われている。図示せぬ凹部は、後述の第２の電極部分４２の凸部４５をガイドするように構成されている。

第５の側面２０には、２つの凹部２０ａ、２０ａが形成されている。凹部２０ａ、２０ａは、一対の巻芯部１１、１１の軸心の仮想延長線と交差する位置に形成されており、第５の側面２０上において、第１の側面１６に接続されている第５の側面２０の位置から第２の側面１７に接続されている第５の側面２０の位置に至るまで略溝状に形成されている。略溝状をなす凹部２０ａ、２０ａの幅は、後述の略帯状をなす端子金具により構成される端子電極４０の幅と略同一であり、凹部２０ａ、２０ａには端子電極４０が係合している。

換言すれば、第５の側面２０上であって後述の略帯状をなす端子金具により構成される端子電極４０の幅方向、即ちＹ軸方向における端子電極４0の両脇には、凹部２０ａに対して相対的に突出する凸部２０Ａが、第５の側面２０上において第１の側面１６に接続されている第５の側面２０の位置から第２の側面１７に接続されている第５の側面２０の位置に至るまで設けられている。凸部２０Ａは、Ｙ軸方向において端子電極４０を挟むように対をなして配置されている。図１のＸ軸方向を示す矢印の指し示す方向をＸ軸方向の＋方向とし反対の方向を−方向としたときに、Ｘ軸方向において、最もＸ軸の＋方向、−方向にそれぞれ突出している凸部２０Ａの突出端面と、同方向における端子電極４０の後述の導体部分４３の面とは、図２（ｃ）の左端、右端にそれぞれ示されるように、面一となっている。

コイル部品１が図示せぬ基板へ装着されているときに、図示せぬ基板とのコプラナリティやたわみ強度等の実装条件を満足するため、端子電極４０とコア１０の鍔部１５との接合には接着剤等は用いられない。このことにより、図示せぬ基板の動きに合わせて柔軟に対応できる構造となっている。

しかし、このように相対的に突出する凸部２０Ａが設けられているため、後述のように端子電極４０の突出継線部４６を導線３０の一端又は他端と超音波接合により電気的に接合する際に、端子電極４０がコア１０の鍔部１５上においてＹ軸方向へずれてしまうことを防止することができる。このため、導線３０、３０間のショートを防止することができる。また、コイル部品１の組立時に導線３０と端子電極４０との間の継線不良が発生することを防止できる。また、コモンモードチョークコイル１を図示せぬ基板上に実装するときにも、端子電極４０をコア１０の鍔部１５上の所定の位置に保持した状態とされるため、図示せぬ基板への実装を確実に行うことができる。

第６の側面２１には一対の巻芯部１１、１１が接続されている。一対の巻芯部１１、１１の上面１３は、Ｚ軸方向において図１における第１の側面１６よりも上方に位置している。また、Ｚ軸方向における一対の巻芯部１１、１１の下面１４と第２の側面１７との間の距離は、後述する導線３０の直径よりも大きい。

また、図１に示されるように、第６の側面２１には溝部２４が形成されている。溝部２４は、Ｙ軸方向における一対の巻芯部１１、１１の略中間位置に形成され、Ｚ軸方向において第１の側面１６と接続されている第６の側面２１の辺から、第２の側面１７と接続されている第６の側面２１の辺に至るまで延出している。溝部２４は底面２５を有している。底面２５は、図２（ｃ）に示されるように、後述のカバー６０の仕切り部７８の、第２の側面８０と対向する。

図１に示されるように、略直方体形状をした鍔部１５、１５において、第１の側面１６と第３の側面１８との接続部分と、第１の側面１６と第４の側面１９との接続部分とには、ガイド部２６がそれぞれ設けられている。

ガイド部２６は、それぞれ第１の平面２６Ａ及び傾斜面２６Ｂを有している。第１の平面２６Ａは、第１の側面１６と略平行をなしており、第１の平面２６Ａと所定の角度をなす傾斜面２６Ｂに接続されている。第１の平面２６Ａと傾斜面２６Ｂとによって、図１に示されるように、略直方体形状をした鍔部１５、１５を規定する辺がその辺に沿ってあたかも切欠かれたような段部が構成されている。ガイド部２６は、カバー６０をコア１０に取り付ける際に、カバー６０が図１の上方からコア１０に対して相対的に下方へ移動してゆき、後述のカバー６０の係止爪６８が鍔部１５の第３の側面１８を通り第２の側面１７側に導かれるガイドとなる。

図１に示されるように、略直方体形状をした鍔部１５、１５において、第２の側面１７と第３の側面１８との接続部分と、第２の側面１７と第４の側面１９との接続部分には、ガイド部２７が設けられている。

ガイド部２７は、それぞれ第２の平面２７Ａ及び傾斜面２７Ｂを有している。第２の平面２７Ａは、第２の側面１７と略平行をなしており、第２の平面２７Ａと所定の角度をなす傾斜面２７Ｂに接続されている。第２の平面２７Ａと傾斜面２７Ｂとによって、略直方体形状をした鍔部１５、１５を規定する辺がその辺に沿ってあたかも切欠かれたような段部が構成されている。ガイド部２７は、カバー６０をコア１０に取り付ける際に、後述のカバー６０の係止爪６８が鍔部１５の第２の側面１７側に係止されるガイドとなる。

導線３０は、図１に示されるように、一対の巻芯部１１、１１にそれぞれ１本ずつ計２本巻回されている。導線３０としては例えば銅線が用いられており、絶縁被覆されている。より詳細には導線３０は、後述のように端子電極４０に超音波接合されている部分以外の部分は全て絶縁被覆されている。

従って、巻芯部１１、１１に巻回されている導線３０の部分である巻回部から突出継線部４６へと延出する導線３０の引出し部についても絶縁被覆されており、導線３０の強度の低下を防止することができる。また、導線３０の酸化を防止することができ、品質劣化を防止することができる。また、絶縁被覆されていない導線３０どうしが接触することによるショートを防止することができる。

なお、後述のように、超音波接合に用いられるホーン２の、絶縁被覆された導線３０に当接する部分には、凹凸状をなす図示せぬ網目状の模様の突出部が設けられている。この凹凸状の網目状の模様が絶縁被覆された導線３０に食い込むことにより、絶縁被覆された導線３０に図示せぬ被凹凸部を形成し、図示せぬ被凹凸部において部分的に導線３０が露出することがある。

しかし、被凹凸部において特に深く食い込んでいる部分は、凹凸状をなす図示せぬ網目状の模様の凸の部分であり、その部分において導線３０が露出している。網目状の模様の凹の部分においては絶縁被覆にあまり食い込んでおらず導線３０は露出していない。従って、被凹凸部においては、絶縁被覆の最表面の位置よりも絶縁被覆された導線３０の半径方向内方の位置において導線３０が露出しており、絶縁被覆されていない図示せぬ導線等が被凹凸部に接触したとしても、被凹凸部においては絶縁被覆によって、露出している導線３０と当該絶縁被覆されていない図示せぬ導線とが所定の距離で離間され、ショートすることはない。このため、この被凹凸部についても、絶縁被覆に覆われた状態になっていると考える。

導線３０には大電流が流れるため、導線３０の径はφ０．３５ｍｍ〜φ０．８ｍｍ程度であり、大電流が流れない通常のコイル部品に使用される径がφ２８μｍ〜φ０．１８ｍｍ程度の導線と比較して太い。一対の巻芯部１１、１１に巻回された導線３０、３０は、互いに電気的に絶縁されると共に互いに磁気結合する。

コア１０の各鍔部１５、１５には、端子電極４０が２つずつ設けられており、これは、導線３０の本数である２本に対応した個数である。各端子電極４０は、それぞれ略長方形の板状をした第１の電極部分４１と、第２の電極部分４２と、導体部分４３とを有している。第１の電極部分４１は、図１に示されるように、各鍔部１５、１５の第１の側面１６に対向して配置される。図４（ｃ）、図４（ｄ）に示されるように、第１の電極部分４１のＺ軸方向における下面、即ち第１の側面１６に対向配置される面には、当該下面から突出する凸部４４が設けられている。

第２の電極部分４２は、図１に示されるように、各鍔部１５、１５の第２の側面１７にそれぞれ対向して配置される。第２の電極部分４２のＺ軸方向における上面、即ち、第２の側面１７に対向配置される面には、図４（ａ）、図４（ｃ）に示されるように、当該上面から突出する凸部４５が設けられている。第１の電極部分４１と第２の電極部分４２とは、第５の側面２０に対向して配置された導体部分４３に接続されており、図４（ｃ）に示されるように略コの字形状をなす。

第１の電極部分４１、第２の電極部分４２、導体部分４３、及び後述の突出継線部４６は、金属板を折り曲げ加工することにより一体形成されてなる略帯状の端子金具により構成されている。このため、突出継線部４６を含めて端子電極４０を一体構造とすることができ、端子電極４０の製造を容易とすることができる。また、第１の電極部分４１、第２の電極部分４２、及び導体部分４３によって形成される略コの字形状の外周に相当する側、即ち、図１において鍔部１５、１５と対向している側とは反対の側にはめっきが施されている。

第１電極部分４１には突出継線部４６が設けられている。図１において最も左方に位置する端子電極４０Ｌの突出継線部４６と最も右方に位置する端子電極４０Ｒの突出継線部４６は、Ｙ軸方向における第１電極部分４１の縁部、即ち、図４（ａ）に示される第１電極部分４１の右端縁部からＺ軸方向上方へ向けて湾曲し、更にＺ軸方向へ向けて延出する延出平坦部４６Ａを有している。延出平坦部４６ＡはＸＺ平面に平行な面を有する。

端子電極４０Ｌ、４０Ｒに隣接して設けられている端子電極４０Ｍ、４０Ｍの突出継線部４６は、第１電極部分４１に接続されている位置が異なる。突出継線部４６は、図１に示されるように、Ｙ軸方向における第１電極部分４１の縁部であって、図４（ａ）に示される第１電極部分の左端縁部に相当する位置からＺ軸方向上方へ向けて湾曲し、更にＺ軸方向へ向けて延出する延出平坦部４６Ａを有している。従って、突出継線部４６はコア１０の外形輪郭よりコア１０の外方へ突出する。

従って、端子電極４０Ｌ、４０Ｒと端子電極４０Ｍ、４０Ｍとは、鍔部１５、１５の長手方向たるＹ軸方向の中央の位置を中心として対称形状をなしており、これらの端子電極４０Ｌ、４０Ｒに設けられた延出平坦部４６Ａと、端子電極４０Ｍ、４０Ｍに設けられた延出平坦部４６Ａとは互いに対向している。延出平坦部４６Ａを含めた突出継線部４６の外周面全体は、めっき処理されていない端子金具の導電性素材が露出する非めっき面をなしている。非めっき面の一部は、後述のように導線３０の一端又は他端と接合される接合面をなす。

このため後述のように導線３０を、端子電極４０たる端子金具を構成する導電性素材に超音波接合することができる。顧客先でのリフロー時には、例えばＳｎを溶融可能な温度である２３０℃以上の高温にコモンモードチョークコイル１が曝されることがあるが、超音波接合は非溶融接合であり、また導電性素材自体がこのような高温でも溶融しないため、端子電極４０へ超音波接合された導線３０がリフロー時に電極から外れてしまうことを防止する接合強度の高いコイル部品とすることができる。

突出継線部４６のＺ軸方向へ延出する延出平坦部４６Ａには、図１に示されるように、それぞれ導線３０の一端又は他端が１つずつ電気的に接続されている。導線３０の一端又は他端は、互いに対向し合う延出平坦部４６Ａ、４６Ａの面に対する反対側の面に超音波接合により接合されており、超音波接合された導線３０の一端又は他端は、巻芯部１１、１１の略軸方向たるＸ軸方向であってコイル部品から離間する方向へ指向している。超音波接合により延出平坦部４６Ａに接合されている導線３０の一端又は他端は、後述のように絶縁被覆がされたまま延出平坦部４６Ａと超音波接合されることにより、延出平坦部４６Ａと接合されている部分のみが絶縁被覆の剥離された状態で電気的に接合されている。

コア１０に取付けられるカバー６０は、液晶ポリマー樹脂等の非磁性体材料からなる。カバー６０は、図２に示されるように、蓋部６１、脚部６６，６７、及び側壁部６９，７０を有している。蓋部６１、脚部６６，６７、及び側壁部６９，７０は一体的に構成されている。

蓋部６１は、図２に示されるように、一方の鍔部１５の第１の側面１６と他方の鍔部１５の第１の側面１６とにわたって、コア１０の上面を覆うように取付けられる。蓋部６１は略長方形状の平板をなし、蓋部６１の上面は平坦になっている。このように蓋部６１の上面を平坦とすることで、カバー６０が装着されたコモンモードチョークコイル１を自動装着機の吸着ノズルで吸着することが可能となる。

略長方形状の蓋部６１の各角部の近傍には、図２（ａ）に示されるように、切欠き部６５が４つ形成されている。切欠き部６５は、端子電極４０の突出継線部４６の延出平坦部４６Ａの延出端を切欠き部６５に位置させることが可能となるように広く形成されている。切欠き部６５が形成されているため、金型によってカバー６０を成形するときに、金型からのカバー６０の取出しを容易とすることができる。また、図２（ａ）、図２（ｄ）に示されるように、端子電極４０の突出継線部４６の延出平坦部４６Ａの延出端を切欠き部６５に位置させることができ、延出平坦部４６Ａの延出端が蓋部６１に当接してしまうことを防止することができる。

脚部６６，６７は、図２に示されるように、略長方形状の蓋部６１の２本の長辺の両端部から蓋部６１に垂直の方向へ、長辺１本につき２つずつ延出して設けられている。脚部６６は、カバー６０をコア１０に取り付けたときに各鍔部１５、１５の第３の側面１８に対向配置される。また、脚部６７は、カバー６０をコア１０に取付けたときに各鍔部１５、１５の第４の側面１９に対向配置される。従って、カバー６０がコア１０に取付けられたときに鍔部１５、１５は、脚部６６，６７によって挟まれた状態となる。Ｘ軸方向、即ち、巻芯部１１、１１の軸方向において脚部６６は第３の側面１８と同等の幅を有しており、また、脚部６７は第４の側面１９と同等の幅を有している。

図２（ｂ）等に示されるように、脚部６６，６７の先端には係止爪６８がそれぞれ一体的に設けられている。各係止爪６８は、カバー６０をコア１０に取付けたときに鍔部１５、１５の係止受け部２７にそれぞれ係止されるように、鍔部１５、１５側に突出している。また、係止爪６８は、図２（ｄ）に示されるように、カバー６０をコア１０に取付けたときに、第２の電極部分４２よりもＺ軸方向、即ち図２（ｄ）の上下方向において上側に位置するよう設けられている。このような位置に係止爪６８を設けることで、コモンモードチョークコイル１を図示せぬ回路基板に実装したときに、図示せぬ回路基板と係止爪６８とが当接することを防止できる。

側壁部６９は、図２（ｂ）に示されるように、脚部６６と脚部６６との間の位置において蓋部６１からＺ軸方向、即ち図２（ｂ）の上下方向において下方へ延出して設けられている。従って、側壁部６９は、脚部６６と脚部６６との間をまたいでいる。同様に側壁部７０は、図２（ｃ）に示されるように、脚部６７と脚部６７との間の位置において蓋部６１（図２（ａ））からＺ軸方向へ向けて図１の下方に相当する方向へ延出し、脚部６７と脚部６７との間をまたいでいる。

側壁部６９の下縁７１は、図２（ｂ）に示されるように、係止爪６８が設けられている脚部６６の下端より上方に位置しており、カバー６０をコア１０に取付けたときに、第１の巻芯部１１に巻回された導線３０がＹ軸方向に最も突出している位置、即ち、図２（ｂ）において紙面の手前方向に最も突出している位置における図２（ｂ）の上下方向の位置よりも蓋部６１側に位置する。同様に、側壁部７０の下縁７３（図２（ｃ））は脚部６７の下端より上方に位置しており、カバー６０をコア１０に取付けたときに、第１の巻芯部１１に巻回された導線３０が図２（ｂ）において紙面の奥の方向に最も突出している位置における図２（ｂ）の上下方向の位置よりも蓋部６１側に位置する。

側壁部６９，７０の下縁７１，７３をこのような位置とすることによって、側壁部６９、７０と導線３０とを非接触とすることができる。また、図２（ｃ）では、図の上下方向において導線３０が側壁部６９、７０の間である内側に収容されて配置されているが、これとは逆に、側壁部６９、７０を導線３０の最外位置よりも内側に配置させ、且つ脚部６９、７０と導線３０とを非接触とする構成を採ることを可能とすることができる。

カバー６０の蓋部６１の裏面、即ち、図２（ａ）に示されるカバー６０の蓋部６１の紙面の裏側であって、蓋部６１と側壁部６９との接続部分、及び蓋部６１と側壁部７０との接続部分には、それぞれ図示せぬ複数のリブが設けられている。図示せぬリブはコア１０と接触しないよう設けられており、カバー６０を補強する。

カバー６０の蓋部６１の裏面、即ち、図２（ａ）に示されるカバー６０の蓋部６１の紙面の裏側には、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示されるように、蓋部６１から側壁部６９、７０の延出方向と同一の方向へ突出する一対の凸部分７６、７６が設けられている。凸部分７６は、カバー６０をコア１０に取り付けた場合に、図２（ｄ）に示されるように、凸部分７６の底面７７が各鍔部１５の第１の側面１６にそれぞれ対向当接する。

鍔部１５、１５の第１の側面１６上における凸部分７６の底面７７の当接位置は、Ｙ軸方向における２つの第１の電極部分４１の間となる。Ｘ軸方向における凸部分７６の長さは各鍔部１５、１５の長さよりも短く、Ｙ軸方向における凸部分７６の長さは、第１の電極部分４１間の長さよりも短い。

また、凸部分７６のＺ軸方向における長さは、カバー６０をコア１０に取り付けたときに、コア１０に巻回された導線３０のＺ軸方向であって図１の上方へ最も突出している部分と蓋部６１とが非接触となるような値となっている。凸部分７６を設けることにより、コア１０に巻回された導線３０と、蓋部６１との接触を防ぐことができる。

図２（ｃ）に示されるように、凸部分７６、７６の間には仕切り部７８が設けられている。仕切り部７８は、コア１０にカバー６０が取り付けられたときに、Ｘ軸方向に延出しＸＺ平面に平行な平坦な板形状をなす。仕切り部７８は、Ｙ軸方向において一方の巻芯部１１と他方の巻芯部１１との間に位置し、かつ、Ｘ軸方向においてその両端部が各鍔部１５、１５に形成された溝部２４にそれぞれ係合する。

仕切り部７８は、図２（ｃ）に示されるように、ＸＺ平面に平行な一対の第１の側面７９、７９と、Ｘ軸方向における縁部をなす第２の側面８０とを有している。第１の側面７９、７９は、一対の巻芯部１１、１１に巻回された導線３０と対向する。第２の側面８０は溝部２４の底面２５と対向する。また、図２（ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向、即ち、図の上下方向において、仕切り部７８は巻芯部１１より下方へは延出しておらず、脚部６６、６７の同方向における延出長さよりも短い。仕切り部７８をこのような長さとすることで、図示せぬ回路基板と仕切り部７８との当接を防ぐことができる。

コイル部品の製造方法における工程で行う超音波接合は、図５に示されるように、ホーン２とアンビル３とが用いられて行われる。ホーン２は振動押圧部に相当し、アンビル３は受け部に相当する。端子電極４０の突出継線部４６の延出平坦部４６Ａと、絶縁被覆された状態の導線３０の一端又は他端とを当接させた状態とし、図５に示されるように、絶縁被覆された導線３０の一端又は他端にホーン２が当接し且つアンビル３が延出平坦部４６Ａに当接するようにして、ホーン２とアンビル３との間に延出平坦部４６Ａと絶縁被覆された状態の導線３０の一端又は他端とを直接挟持する。

絶縁被覆された導線３０の一端又は他端に当接するホーン２の当接部には、図示せぬ網目状の模様の突出部が設けられている。この突出部が絶縁被覆された導線３０の一端又は他端に食込むことにより、超音波接合をしているときに導線３０に対するホーン２の位置がずれないように構成されている。従って図１では、説明の便宜上突出継線部４６の延出平坦部４６Ａに接合されている導線３０の一端又は他端の部分は平坦な面になっているように図示されているが、実際には、ホーン２が食い込むことにより生ずる網目状の模様が形成されている。

この状態でホーン２を、導線３０の一端の部分又は他端の部分が延出するＸ軸方向、即ち、図５の紙面の表と裏とを結ぶ方向へ超音波振動させる。このことにより延出平坦部４６Ａと絶縁被覆された状態の導線３０の一端又は他端との間に固相拡散が起こり、絶縁被覆が剥離され導線３０と延出平坦部４６Ａとが電気的に接合される。

各端子電極４０は突出継線部４６を有しているため、突出継線部４６に導線３０の一端又は他端を超音波接合する際に、アンビル３とホーン２との間に、突出継線部４６と絶縁被覆された導線３０とを互いに当接させて直接挟持して超音波接合を行うことができる。このため、コア１０をアンビル３とホーン２との間に挟まずに済み、超音波接合時にコア１０に押圧力がかかることを防止することができ、コア１０が破壊されてしまうことを防止することができる。

また、突出継線部４６は導線３０の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有し、接合面は、端子電極４０を構成する導電性素材が露出している非めっき面であるため、導線３０を端子電極４０を構成する導電性素材に超音波接合することができる。顧客先でのリフロー時には、例えばＳｎを溶融可能な温度である２３０℃以上の高温にコモンモードチョークコイル１が曝されることがあるが、超音波接合は非溶融接合であり、また端子電極４０を構成する導電性素材自体がこのような高温でも溶融しないため、端子電極４０へ超音波接合された導線３０がリフロー時に端子電極４０から外れてしまうことを防止する接合強度の高いコイル部品を製造することができる。

また、導線３０と突出継線部４６とを超音波接合により接合し、超音波接合は、アンビル３とホーン２との間に、突出継線部４６と絶縁被覆された導線３０とを互いに当接させて直接挟持することにより行われるようにしたため、突出継線部４６に当接し接合される導線３０の部分に相当する絶縁被覆の部分のみを超音波接合により剥離することができる。このため、導線３０の太さや種類によらず、特に、大電流を流すために導線３０が本実施の形態のように太い場合であっても、突出継線部４６に接合する絶縁被覆導線３０の部分について絶縁被覆を予め剥離せずに導線３０と突出継線部４６とを接合することができる。このため、導線３０において突出継線部４６に接合されている部分以外の部分を、すべて絶縁被覆に覆われた状態とすることができる。

また、ホーン２の振動方向は、突出継線部４６に当接する絶縁被覆導線３０の延出方向に略一致しているため、超音波接合を行っているときに、アンビル３とホーン２との間に狭持している突出継線部４６と絶縁被覆された導線３０とが、アンビル３とホーン２との間から外れてしまうことを防止することができる。

本発明によるコイル部品及びコイル部品の製造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、端子電極４０の形状は、本実施の形態のものに限定されない。超音波接合する際にアンビル３とホーン２とによってコアを挟まないような形状であればよい。

例えば、端子電極１４０は、図６、図７に示されるような形状であってもよい。より具体的には、突出継線部１４６は、Ｙ軸方向における第１電極部分１４１の縁部、即ち、図６（ａ）に示される第１電極部分１４１の右端縁部から上方へ向けて湾曲し、更に図６（ａ）における左方向へ湾曲して、第１電極部分１４１に平行に延出する延出平坦部１４６Ａを有している。従って、突出継線部１４６と第１電極部分１４１とで、図６（ａ）に示されるように略Ｕ字形状をなしている。第1電極部分１４１、第２電極部分１４２、導体部分１４３は、本実施の形態における第２電極部４２、導体部分４３と同一である。従って、第１電極部分１４１、第２電極部１４２には、図６（ａ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示されるように、第１電極部分４１、第２電極部４２の凸部４４、４５と同様の凸部１４４、１４５が設けられている。

導線３０の一端又は他端は、図７に示されるように、延出平坦部１４６Ａの面であって第１電極部分１４１に対向している側とは反対の側に超音波接合される。超音波接合に際しては、図示せぬアンビルが略Ｕ字形状をなす突出継線部１４６と第１電極部分１４１との間に挿入される。そして、図７の上方から図示せぬホーンが導線３０に当接し、この当接した状態で図示せぬホーンが超音波振動することにより、導線３０の一端又は他端と突出継線部１４６の延出平坦部１４６Ａとが超音波接合される。

また、コア１０の形状は本実施の形態のものに限定されない。また、導線３０の本数は、２本に限定されず何本であってもよい。

また、突出継線部４６を含めて端子電極４０の外周面全体は、めっき処理されていない端子金具の導電性素材が露出する非めっき面をなしていたが、外周面全体でなく、少なくとも導線３０の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される突出継線部の接合面が、非めっき面となっていればよい。

また、コア１０の鍔部１５における凸部２０Ａは、第５の側面２０上において第１の側面１６に接続されている第５の側面２０の位置から第２の側面１７に接続されている第５の側面２０の位置に至るまで設けられていたが、この形状には限定されない。例えば、第５の側面２０上において端子電極４０の両脇の一部の位置にのみ設けられて、端子電極４０を挟むように対をなしていてもよい。

本発明のコイル部品及びコイル部品の製造方法は、大電流が流れるコイル部品の分野等において特に有用である。

本発明の実施の形態によるコイル部品を示す斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品にカバーが装着された状態を示す上方ＸＹ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品にカバーが装着された状態を示すＸＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品にカバーが装着された状態を示す下方ＸＹ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品にカバーが装着された状態を示すＹＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品のコアを示す斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極を示すＹＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極を示す上方ＸＹ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極を示すＸＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の第２電極部分の凸部を示す要部斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の製造方法における超音波接合をしている状態を示す概略図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の変形例を示すＹＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の変形例を示す上方ＸＹ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の変形例を示すＸＺ平面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の変形例の第２電極部分の凸部を示す要部斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の一の端子電極の延出平坦部に導線の一端又は他端が接合されている状態を示すＹＺ平面概念図。

符号の説明

１ コモンモードチョークコイル
１０ コア
１１ 巻芯部
１５ 鍔部
２０Ａ 凸部
３０ 導線
４０、１４０ 端子電極
４６、１４６ 突出継線部
４６Ａ、１４６Ａ 延出平坦部

Claims (6)

1. 巻芯部と電極装着部とを有するコアと、
   絶縁被覆され該巻芯部に巻回される少なくとも１本の導線と、
   導電性素材からなり、該導線の本数に対応した個数設けられ、該電極装着部に装着される電極端子部とを備え、
   各該電極端子部は、該導線の一端又は他端が固着され該コアの外形輪郭より該コアの外方へ突出する突出継線部を有し、該突出継線部は該導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有し、
   少なくとも該接合面は、該電極端子部を構成する該導電性素材が露出している非めっき面であることを特徴とするコイル部品。
2. 該導線において、該電極端子部に該超音波接合されている部分以外の部分は、全て絶縁被覆されていることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
3. 該電極端子部は端子金具からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコイル部品。
4. 該端子金具は略帯状をなし、該コアの該電極装着部に着脱可能に装着され、
   該電極装着部の表面であって該端子金具の幅方向における該端子金具の両脇には、該幅方向に該端子金具を挟むように対をなす凸部が設けられていることを特徴とする請求項３記載のコイル部品。
5. 巻芯部と電極装着部とを有するコアと、絶縁被覆され該巻芯部に巻回される少なくとも１本の導線と、導電性素材からなり、該導線の本数に対応した個数設けられ、該電極装着部に装着される電極端子部とを備え、各該電極端子部は、該導線の一端又は他端が固着され該コアの外形輪郭より該コアの外方へ突出する突出継線部を有し、該突出継線部は該導線の一端又は他端が超音波接合により電気的に接合される接合面を有し、少なくとも該接合面は、該電極端子部を構成する該導電性素材が露出している非めっき面であるコイル部品の製造方法であって、
   該超音波接合は、受け部と超音波振動する振動押圧部との間に、該突出継線部と絶縁被覆された該導線とを互いに当接させて直接挟持することにより行われることを特徴とするコイル部品の製造方法。
6. 該振動押圧部の振動方向は、該突出継線部に当接する該絶縁被覆導線の延出方向に略一致していることを特徴とする請求項５記載のコイル部品の製造方法。

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