JP2010034338A - コイル部品の継線方法及び継線構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤの切断に係る工程や装備を無くし、切断箇所でのワイヤの突出を抑制し、確実にワイヤと端子とを継線できるコイル部品の継線方法及び継線構造の提供。
【解決手段】躯体から導線４の引き出し方向に延出され導線４を担持する土台部３３を備えた本体部３１と本体部３１の延設方向と交差する方向に本体部３１から延出する支持部３２と支持部３２から導線４の引き出し方向に延出する溶接片３２Ａとを備え、導線４を本体部３１の延設方向に沿わせて土台部３３上に配置するワイヤ配置工程と、溶接片３２Ａと導線４と密着させる溶接片密着配置工程と、溶接片３２Ａと導線４の溶接片３２Ａに密着する部分とを溶接して支持部３２に溶接玉３２Ｂを形成すると同時に溶接玉３２Ｂよりも反躯体側の導線４を除去する継線処理工程と、を備えたコイル部品の継線方法及び該方法で構成される継線構造を提供する。
【選択図】図８

Description

本発明はコイル部品の継線方法及び継線構造に関する。

従来、特にコイル部品等において、細線ワイヤを溶接によりコイル部品の端子に継線する際に、例えば特許文献１に示されるように、レーザ接合により継線する方法がある。この方法の場合には、コイル部品の巻芯部から引き回されたワイヤを継線した後に不要なワイヤを切断してコイル部品を製造している。
特開平５−２０５８３９号公報

ワイヤを継線後にカッター等で切断した場合、必ずしも継線箇所極近傍でワイヤを切断することができないため、継線箇所から切断されたワイヤが突出し、突出したワイヤが他の電子部品等に引っ掛かるおそれがあった。またワイヤ切断のための工程や装備を備える必要があった。よって本発明は、ワイヤの切断に係る工程や装備を無くし、かつ切断箇所でのワイヤの突出を抑制し、かつ確実にワイヤと端子とを継線できるコイル部品の継線方向及び継線構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ワイヤを端子金具の継線部に継線する方法であって、継線部は、継線前の状態で継線相当部により構成され、躯体からワイヤの引き出し方向に延びると共にワイヤを担持する土台部を備えた本体部と、本体部の延設方向と交差する方向に本体部から延出する支持部と、支持部からワイヤの引き出し方向に延出する溶接片とを備える継線相当部を準備する準備工程と、ワイヤを本体部の延設方向に沿わせるように土台部上に配置するワイヤ配置工程と、溶接片とワイヤと密着して重ね合わせる溶接片密着配置工程と、ワイヤと溶接片とが密着して重なり合っている部分とを溶接して支持部に溶接玉を形成すると同時に溶接玉よりも反躯体側に位置するワイヤを溶接玉から除去する継線処理工程と、を備えたコイル部品の継線方法を提供する。

この様な方法によると、溶接により継線箇所である溶接玉を形成すると同時にワイヤを溶接玉から除去しているため、ワイヤを切断する工程が必要なく、継線に係る工程を短縮することができる。また溶接玉が形成されることにより、ワイヤの切断箇所が溶接玉内部に取り込まれるので、継線箇所である溶接玉からワイヤが突出することが抑制されると共に、継線不良を低減して確実にワイヤと支持部とを溶接玉により電気的・物理的に接合することができる。

上記継線方法において継線処理工程は、レーザ光を溶接片とワイヤとに照射する照射工程を含み、レーザ光の焦点径は溶接片の引き出し方向の幅より大きく構成され、レーザ光は、溶接片と溶接片から反躯体側に延出されるワイヤとに跨がり、かつ焦点径の中心が溶接片の幅中心からワイヤの引き出し方向下流側に位置するように照射されることが好ましい。

この様な方法によると、ワイヤとワイヤ近傍の溶接片とに確実にレーザ光が照射されるため、確実にワイヤと溶接片とを溶融させて融合させることができ、確実に電気的に接合することができる。

また溶接片密着配置工程は、支持部と土台部とによりワイヤを挟持する挟持工程を備えることが好ましい。

この様な方法によると、ワイヤが挟持されて固定されるため、溶接玉を形成する際にワイヤが溶接片位置から外れることが抑制される。また土台部とワイヤとが当接するため、ワイヤの溶融時に土台部も一緒に溶融し、溶接片とワイヤと土台部とが一体となって溶接玉を形成することができる。

また溶接片密着配置工程は、ワイヤから溶接片に向かう方向に流れるエアをワイヤに当て溶接片にワイヤを密着させる吹付工程を含むことが好ましい。

この様な方法によると、ワイヤを折り曲げたりすることなく溶接片に密着させることができるため、ワイヤと溶接片とをそれぞれ溶融させた際に容易に融合して一体化することができる。

また準備工程において溶接片を支持部より薄肉に構成することが好ましい。このような方法によると、支持部に比べて溶接片へ熱が入りやすくなる。よって溶接片が溶融しやすくなり、溶接を容易に行うことができる。また支持部が溶接片に比べて溶融しにくくなるため、支持部に好適に溶接玉を付設することができる。

またワイヤ配置工程は、溶接片よりもワイヤ引き出し方向の上流側の外周面の一部にワイヤを掛け止めた第一掛止部を形成した後に、溶接片よりもワイヤ引き出し方向の下流側の本体部の外周面の一部にワイヤを掛け止める第二掛止部を形成する掛止工程を含むことが好ましい。また継線処理工程の後に、第二掛止部を除去する除去工程を備えることが好ましい。

このような方法によると、ワイヤを本体部に沿わせて継線相当部に確実に固定することができる。そして溶接後には、第二掛止部が不要になるため、これを除去することにより、コイル部品の小型化を図ることができる。

また上記課題を解決するために本発明は、継線部と、継線部に継線されるワイヤと、から構成され、継線部は、電子部品の躯体からワイヤの引き出し方向に延びる継線部本体と、係線部本体の延設方向の一側部から延設方向と交差する方向に延出すると共に引き出されたワイヤを担持する土台部と、継線部本体の延設方向の他側部から延設方向と交差する方向に延出する支持部と、支持部に一体に支持されワイヤと溶接接続されて溶接玉形状をなす接続部とを備え、支持部はワイヤ引き出し方向における先端部と後端部とを有し、接続部は支持部の先端部に位置し、土台部はその先端部分にワイヤを担持している面側に向けて立設されるワイヤストッパを備えたコイル部品の継線構造を提供する。

この様な構成によると、ワイヤストッパがあることにより、継線時にワイヤが土台部上から外れ難くなり、確実に継線箇所の位置規制を行うことができる。よって接続部において好適な溶接玉を形成することができ、継線不良を低減してワイヤと支持部とを確実に電気的に接続することができる。

また上記構成の継線構造において、ワイヤの線径は、１００μｍ以下であることが好ましい。

本発明の継線方法及び継線構造によれば、ワイヤの切断に係る工程や装備を無くし、切断箇所でのワイヤの突出を抑制し、かつ確実にワイヤと端子とを継線できる。

以下、本発明の実施の形態に係るコイル部品の継線構造及び継線方法について、図１から図１０を参照して説明する。

図１に示されるコイル部品１は、躯体となりワイヤが巻回されているボビン２と、継線相当部である端子金具３と、ワイヤである導線４とから主に構成されている。尚、最終的なコイル部品１は、図１０に示されるように端子金具３に導線４が電気的に接続されて後述の溶接玉３２Ｂが形成され、端子金具３の一部（後述の第二掛止部３１Ｂおよび位置規制部３４）が除去された状態で提供される。

ボビン２は、液晶ポリマー等の樹脂から構成され、導線４が巻回される図示せぬ巻回部を有し、図示せぬ巻回部から端子金具３へと導線４を導く溝２ａが形成されている。溝２ａは、ボビン２の一面に形成されて、端子金具３が設けられている一端面に開口している。

図２及び図３に示されるように、端子金具３は、燐青銅にスズ（Ｓｎ）メッキが施されており、継線前の状態で、本体部３１と、支持部３２と、土台部３３と、位置規制部３４とから主に構成されている。この端子金具３に導線４が継線されることによりコイル部品１におけるワイヤの継線構造が提供される。本体部３１は、長尺状の板材より構成され、長手方向の一端が先端となり、基端がボビン２に埋め込まれて保持されている。また本体部３１の基端部分には第一掛止部３１Ａが規定されており、先端部分の一側縁からは本体部３１の一面側に向けて第二掛止部３１Ｂが立設されて設けられている。

第一掛止部３１Ａにおいては、図４に示されるように、長手方向と直交する断面において、四隅が面取り加工されている。よって第一掛止部３１Ａに導線４を巻回した際に、第一掛止部３１Ａの角で導線４に傷つけられることが抑制される。

支持部３２は、第一掛止部３１Ａに近接する本体部３１の一側縁から長手方向と交差する方向に延出されている。支持部３２の延出方向先端部分であって上述の長手方向先端側位置には、長手方向先端に向けて突出する溶接片３２Ａが設けられている。溶接片３２Ａは、その長手方向の幅（突出量）Ｗが約０．２ｍｍ程度の大きさに構成されており、図５に示されるように、溶接片３２Ａは、支持部３２を本体部３１の一面に沿うように折り曲げた際に、土台部３３と位置規制部３４との間であって土台部３３から位置規制部３４に向かう直線上に位置するように配置されている。また溶接片３２Ａは、支持部３２に比べて肉薄になるように構成されている。

土台部３３は、第一掛止部３１Ａに近接する本体部３１の他側縁から長手方向と直交する方向に突出している。土台部３３の第一掛止部３１Ａと接続される辺部分は、第一掛止部３１Ａと同様に面取り加工がなされている。よって第一掛止部３１Ａから引き出された導線４が土台部３３に掛けられた際に、導線４に傷が入ることが抑制されている。

また土台部３３の先端部分には、図３及び図４に示されるように本体部３１の一面側に向けて立設するワイヤストッパ３３Ａが設けられている。図４に示されるように、支持部３２からワイヤストッパ３３Ａまでの距離Ｌ１は、支持部３２を折り曲げた際に支持部３２の先端がワイヤストッパ３３Ａに干渉しない様に寸法設定されている。

位置規制部３４は、土台部３３より先端側であって、第二掛止部３１Ｂに近接する本体部３１の他側縁から長手方向と直交する方向に突出している。

導線４は、ＡＩ（ポリアミドイミド）で被覆された被覆導線であり、絶縁被覆を含むワイヤ径が約３０μｍ程度に構成されている。

以下、端子金具３に導線４を継線する方法について説明する。先ず図２に示される本体部３１を準備し（準備工程）、図１に示されるようにボビン２の図示せぬ巻線部に巻回されている導線４を溝２ａに沿って端子金具３位置の本体部３１一面上まで引回し、本体部３１の一面から一側縁へむけて導線４を配して第一掛止部３１Ａに導線４を半ターンほど掛け止める。この場合に第一掛止部３１Ａは面取り加工されているため、導線４が傷つくことが抑制され、断線等が防止されて好適に巻回することができる。

導線４は、第一掛止部３１Ａにおいて一側縁に掛け止められてから下面に引き回されて土台部３３近傍まで配線された後に、第一掛止部３１Ａの他側縁側から引き出され、土台部３３に掛止される。土台部３３においても第一掛止部３１Ａと同様に面取り加工されているため、導線４の断線等が抑制されている。土台部３３に掛止されて引き出された導線４は、土台部３３の一面上に配線されて位置規制部３４の一面上位置まで長手方向に延出される。位置規制部３４まで延出された導線４は、位置規制部３４の先端側位置から本体部３１の下面側へと配線され、第二掛止部３１Ｂ近傍の一側縁から導出され第二掛止部３１Ｂに絡げて掛け止められ（掛止工程）、端子金具３に固定されて配置される（ワイヤ配置工程）。

この状態において導線４の土台部３３と位置規制部３４との間の部分は、中に浮いた状態になっている。よってこの状態で、図示せぬレーザ発振器等により、土台部３３と位置規制部３４との間の導線４の被覆を剥離させる。この時に導線４は、土台部３３と位置規制部３４とにより位置が規定されて固定されているため、剥離時の衝撃により動くことが無く、好適に剥離を行うことができる。

導線４の被覆が剥離された後に、図５、図６（ａ）に示されるように、支持部３２を、本体部３１の一面に沿うように折り曲げて、土台部３３と協働して導線４を挟持する（挟持工程）。この場合に溶接片３２Ａは、土台部３３と位置規制部３４との間に位置する導線４の上方に配置される。

土台部３３と位置規制部３４との間の導線４は、上述のように剥離されており、剥離時の衝撃で図６（ａ）に示されるように、垂れ下がる場合がある。この場合には、溶接片３２Ａと導線４と間に隙間ができるため、溶接片３２Ａと導線４とのそれぞれを溶融させたとしても、融合せずに継線不良が発生するおそれがある。よってこの継線不良を抑制するために、図６（ｂ）に示されるように、導線４を溶接片３２Ａに密着して沿わせるべく、図示せぬ噴射機で高圧エアを吹き付ける（吹付工程）。これにより、導線４が溶接片３２Ａに密着する（溶接片密着配置工程）。尚、吹付工程においては、支持部３２を折り曲げる前に、エアを吹き付けて予め導線４を支持部３２側に移動させておいても良い。また被覆剥離のためのレーザ照射後に図６（ａ）のような導線の垂れ下がりが生じなければ、吹付工程を必ずしも行う必要はない。

治具等の固体物で導線を付勢し折り曲げて導線４を溶接片３２Ａに沿わせた場合は、治具により導線４を切断するおそれがある。しかしエアで吹き付けて導線４を溶接片３２Ａに沿わせると、導線４を付勢するのは気体のみであり、切断等が発生することを抑制することができる。

溶接片３２Ａが導線４に密着して配置された後に、図示せぬレーザ溶接機により、図７に示されるように溶接片３２Ａと導線４とに向けてレーザ光を照射する（照射工程）。この時に用いられるレーザ溶接機は、波長１０６４ｎｍ程度のＹＡＧレーザを照射する性能を備えている。

図示せぬレーザ溶接機により、レーザ光の焦点領域Ｐの焦点径を溶接片３２Ａの幅Ｗより大きく（約０．３ｍｍ程度）して、溶接片３２Ａと溶接片３２Ａから下流側（反躯体側）の導線４とに跨がらせ、かつ該焦点領域Ｐの中心が溶接片３２Ａの幅Ｗ中心から下流側に位置するように照射する。

この様に照射することにより、導線４と導線４近傍の溶接片３２Ａとに確実にレーザ光が照射されるので、確実に導線４と溶接片３２Ａとが溶融する。また導線４と溶接片３２Ａとは密接しているため、導線４と溶接片３２Ａとが溶融することにより、導線４と溶接片３２Ａとが融合し、図８及び図９に示されるような接続部である溶接玉３２Ｂが形成される。溶接玉３２Ｂが形成されることにより、導線４と端子金具３とが確実に電気的・物理的に接続される。尚、支持部３２に比べて溶接片３２Ａは薄肉であるため、溶接片３２Ａに熱が入りやすくなっている。よって溶接片３２Ａが溶融しやすくなり、図９に示されるように溶接片３２Ａの基部である支持部３２と、支持部３２と共に導線４を保持している土台部３３とを溶接し、好適な溶接玉３２Ｂを形成することができる。

溶接時に、溶接片３２Ａと導線４とが溶融するが、溶融直後では、溶接玉３２Ｂも半液体状であるため、ボビン２から延出される導線４を固定することはできない。しかし、支持部３２と土台部３３とにより導線４を挟持して固定しているため、第一掛止部３１Ａで半ターン導線４を絡げて掛け止めた状態でも、導線４を土台部３３上からずれることが無く、好適に溶接箇所で保持することができる。また第一掛止部３１Ａでは、上述のように半ターン絡げて掛け止めただけでも、導線４を溶接箇所に保持することができるため、従来のように複数ターン絡げていた状態に比べて導線４を短くすることができ、導線４全体としての電気抵抗を低減することができる。

照射領域Ｐ内の導線４が溶融することにより、溶接玉３２Ｂより下流に位置する導線４は、溶接箇所で溶断される（継線処理工程）。溶接により継線箇所である溶接玉３２Ｂを形成すると同時に導線４を溶接玉３２Ｂから除去しているため、導線４を切断する工程が必要なく、導線４を端子金具３に継線に係る工程を短縮することができる。この時に溶接玉３２Ｂに取り込まれる導線４は溶融しているため、溶接玉３２Ｂにおいて導線４の溶断箇所の先端は存在せず、溶接玉３２Ｂから導線４の端部が突出する構成を採ることはない。

溶接が行われた後に、図１０に示されるように、位置規制部３４および第二掛止部３１Ｂを切り落とし、溶接玉３２Ｂが略先端位置となるように端子金具３を成形する。

本発明の継線方法及び継線構造は、上記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。例えば導線４については、難燃性のポリアミドイミドで被覆されていたがこれに限らず、ウレタン等を被覆として用いても良い。この場合には、被覆を剥離させる必要が無く、ワイヤ配置工程の後すぐに溶接片配置工程に入り、その後溶接することができる。この場合に炭化した被覆が溶接箇所に含まれることになるが、溶接箇所に係る導線は単線であるため、過度に炭化物が発生することが抑制され、好適に溶接を行うことができる。

またボビンを躯体として説明したが、これに限らず例えばフェライト等の磁性体から構成されるコアに本発明の継線方法及び継線構造を適応してもよい。また特開２００６−２２２２２３号公報に示されるような、リードフレームに引き出した導線を掛け止める様なタイプのコイル部品にも適用することが可能である。またＹＡＧレーザを照射するレーザ溶接機を用いたが、これに限定されず、例えば、ＹＶＯレーザやＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザの波長の半分のＳＨＧ、即ち第二高調波を利用したレーザ、ＬＤ（半導体）レーザ、エキシマレーザ等を照射するレーザ溶接機を用いてもよい。

本発明の実施の形態に係るコイル部品の掛止工程に係る部分平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の導線を巻く前の部分平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の導線を巻く前の部分斜視図。 図２のIV-IV線に沿った断面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の溶接片密着配置工程に係る部分平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の（ａ）吹付工程前、（ｂ）吹き付け工程後に係る部分側面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の照射工程に係る部分平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の継線処理工程に係る部分平面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の継線処理工程に係る部分側面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の除去工程に係る部分平面図。

符号の説明

１・・コイル部品 ２・・ボビン ２ａ・・溝 ３・・端子金具 ４・・導線
３１・・本体部 ３１Ａ・・第一掛止部 ３１Ｂ・・第二掛止部 ３２・・支持部
３２Ａ・・溶接片 ３２Ｂ・・溶接玉 ３３・・土台部 ３３Ａ・・ワイヤストッパ
３４・・位置規制部

Claims (9)

1. ワイヤを端子金具の継線部に継線する方法であって、該継線部は、継線前の状態で継線相当部により構成され、
   躯体から該ワイヤの引き出し方向に延びると共に該ワイヤを担持する土台部を備えた本体部と、該本体部の延設方向と交差する方向に該本体部から延出する支持部と、該支持部から該ワイヤの引き出し方向に延出する溶接片とを備える該継線相当部を準備する準備工程と、
   該ワイヤを該本体部の延設方向に沿わせるように該土台部上に配置するワイヤ配置工程と、
   該溶接片と該ワイヤと密着して重ね合わせる溶接片密着配置工程と、
   該ワイヤと該溶接片とが密着して重なり合っている部分とを溶接して該支持部に溶接玉を形成すると同時に該溶接玉よりも反該躯体側に位置する該ワイヤを該溶接玉から除去する継線処理工程と、を備えたことを特徴とするコイル部品の継線方法。
2. 該継線処理工程は、レーザ光を該溶接片と該ワイヤとに照射する照射工程を含み、該レーザ光の焦点径は該溶接片の該引き出し方向の幅より大きく構成され、該レーザ光は、該溶接片と該溶接片から反躯体側に延出されるワイヤとに跨がり、かつ該焦点径の中心が該溶接片の該幅中心から該ワイヤの引き出し方向下流側に位置するように照射されることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品の継線方法。
3. 該溶接片密着配置工程は、該支持部と該土台部とにより該ワイヤを挟持する挟持工程を備えることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のコイル部品の継線方法。
4. 該溶接片密着配置工程は、該ワイヤから該溶接片に向かう方向に流れるエアを該ワイヤに当て該溶接片に該ワイヤを密着させる吹付工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のコイル部品の継線方法。
5. 該準備工程において該溶接片を該支持部より薄肉に構成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のコイル部品の継線方法。
6. 該ワイヤ配置工程は、該溶接片よりもワイヤ引き出し方向の上流側の外周面の一部に該ワイヤを掛け止めた第一掛止部を形成した後に、該溶接片よりもワイヤ引き出し方向の下流側の該本体部の外周面の一部にワイヤを掛け止める第二掛止部を形成する掛止工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一に記載のコイル部品の継線方法。
7. 該継線処理工程の後に、該第二掛止部を除去する除去工程を備えることを特徴とする請求項６に記載のコイル部品の継線方法。
8. 継線部と、
   該継線部に継線されるワイヤと、から構成され、
   該継線部は、電子部品の躯体から該ワイヤの引き出し方向に延びる継線部本体と、該継線部本体の延設方向の一側縁から該延設方向と交差する方向に延出する支持部と、該係線部本体の延設方向の他側縁から該延設方向と交差する方向に延出すると共に引き出された該ワイヤを担持する土台部と、該支持部に一体に支持されワイヤと溶接接続されて溶接玉形状をなす接続部とを備え、
   該支持部はワイヤ引き出し方向における先端部と後端部とを有し、該接続部は該支持部の該先端部に位置し、該土台部はその先端部分に該ワイヤを担持している面側に向けて立設されるワイヤストッパを備えることを特徴とするコイル部品の継線構造。
9. 該ワイヤの線径は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のコイル部品の継線構造。

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