JP2010040707A - 薄型コイルとその製造方法とこれを用いた電源 - Google Patents

薄型コイルとその製造方法とこれを用いた電源 Download PDF

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泰司 小路
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Abstract

【課題】従来コイルは、その中に内蔵する巻線の数が増えるほど、巻線からの引出し線と端子との間に配線ミス等が発生する可能性があり、さらに引出し線同士を従来コイルの中で接続することが難しかった。
【解決手段】巻線24からの引出し線25を、端子台15に設けた放射状の第2の溝17に挿入し、さらに線押さえ部30で固定する構造とし、更に端子台15の一端以上に設けた第1の端子13を内部接続用端子として複数の引出し線25同士を接続することで、内蔵する巻線24の数が増加しても、引出し線25と端子13との間の配線ミスが発生せず、薄型コイル11の信頼性を高め、更に自動生産による低コスト化を実現する。
【選択図】図1

Description

本願は、薄型ディスプレイ(例えば、液晶テレビやプラズマテレビ、ELテレビ等の壁かけ用のもの)等を始めとする各種電気製品の電源回路等に使う薄型コイルとその製造方法に関するものであり、トランスやチョーク等も含むものである。
各種電気製品の小型化、薄型化に伴い、コイル部品にも更なる小型化、薄型化と共に実装コストの低減が望まれている。
図16は、従来コイルにおける引出し線の結線処理を説明する底面図である。図16において、従来コイル1は、巻線から伸びる引出し線2を、溝4を介して端子3に巻き付けて接続されている。こうした例としては、特許文献1が知られている。
しかしこうした従来コイル1では、巻線から伸びる引出し線2を、一本一本手作業で多数ある溝4の中から所定位置の溝4を選び、所定箇所の端子3に巻き付けるため、作業性が低く、配線ミス等が発生する可能性がある。
また一つの従来コイル1に、複数の巻線を内蔵しようとした場合、複数の巻線から伸びる複数の引出し線2を、一本一本手作業で複数の溝4にセット(あるいは挿入)しなければならず、更に配線ミスが発生しやすい。また用途に応じては、複数の巻線同士を接続する(例えば、複数の巻線を直接に接続する)場合、複数の巻線から伸びる引出し線2同志を接続する必要がある。しかし一つの狭い溝4や一つの端子3に複数の引出し線2を挿入したり、巻き付けたりすることは作業が煩雑となり、配線ミス等も発生しやすい。そのため、こうした課題に対しては、一つの溝4や一つの端子3には、一本の引出し線2をセットすることが行われていた。こうした場合、複数の巻線同士を接続するには、従来コイル1を実装した回路基板を利用していた。次に図17を用いて説明する。
図17は、従来コイル1における複数の引出し線同士を、回路基板に設けたショートパターンを利用して電気的に接続する様子を説明する上面図である。
図17において、従来コイル1は、回路基板5に実装している。そして従来コイルに設けた複数の端子3の一部は、配線パターン6に接続され、所定の電気回路につながる。また一部の端子3は、ショートパターン7に接続され、従来コイル1に内蔵された複数の巻線同士を電気的に接続する。
特開2001−23833号公報
しかしながら、図16や図17等で提案された従来コイル1では、複数の巻線から伸びる複数の引出し線2同士は、回路基板5に設けたショートパターン7を介して接続していたため、ショートパターン7と従来コイル1との間の実装コストが発生し、更に回路基板5の設計自由度にも影響を与えていた。また回路基板5を従来コイル1の端子3との接続に、貫通孔(例えば、ガラスエポキシ樹脂等からなる回路基板におけるスルーホール孔等)を用いた場合、余分な「捨て孔(捨て孔とは、回路的に必要とされていない孔)」が必要となっていた。
本願発明は、特に薄型コイルの中に複数個の巻線を内蔵した際においても、これら複数の巻線から伸びる引出し線2を、結線ミス無しに正確に、自動的に、更には高速に結線することができると共に、複数の引出し線2同士を薄型コイルの内部で結線することができる、薄型コイルとその製造方法とこれを用いた電源を提供するものである。
上記課題を解決するために、本発明は、巻線と、巻線を保持する樹脂製の端子台と、この端子台の一端以上に固定した金属製の端子と、からなる薄型コイルであって、前記巻線からの引出し線は、前記端子台の裏面に設けた溝に埋設され、前記端子の一部が、前記端子台から、互いに略並行な複数の接合部として突き出しており、前記巻線からの引出し線を、前記接合部に一本一本個別に接続することで、前記端子を用いて複数の前記巻線間を接続した薄型コイルとしたものである。
本発明によって、薄型コイル内部における複数の引出し線同士の結線ミスを低減でき、自動的な、高速な結線が可能となり、これによって薄型コイルの低コスト化、高品質化が可能となる。
なお本発明の実施の形態に示された図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図1〜図3を用いて具体的に説明する。
図1(A)(B)は、それぞれ共に実施の形態1における薄型コイルの上面側と、裏面側から見た斜視図である。なお図1(A)(B)は、共に薄型コイルの一部を示す斜視図であり、省略している部分は図示していない。
図1において、11は薄型コイル、12は外部接続部、13は第1の端子、14は第2の端子、15は端子台である。なお図1において、樹脂製の端子台15から、その底面に平行するように、第1の端子13や第2の端子14が突出している。なお第1の端子の一端が、樹脂製の端子台15の中を介して、外部接続部12として、端子台15の上面に、略垂直に突出している。なお第1、第2の端子13、14と共に金属製とすることで、半田付け性を高め、端子としての強度を保持することができる。
そして第1の端子13が、薄型コイル11に内蔵された複数の巻線間を接続する内部接続用端子(あるいはショート用端子、あるいはジャンパー用端子)となる。
16は第1の溝であり薄型コイル11の上面側に設けている。なお第1の溝16は、図1(A)に示すように薄型コイル11を横断するように長くしても良い。これは第1の溝16を長く形成することで、任意の部分に短絡用の第1の金属線(図2等で説明する)を挿入、隠すためである。17は第2の溝であり薄型コイル11の裏面側に、放射状に設けたものである。そして薄型コイル11に内蔵された複数の巻線(図示していない)から伸びる引出し線(図示していない)は、薄型コイル11の裏面側に放射状に設けた第2の溝17に一本一本別々に埋め込まれ、第2の溝17の先端部付近い固定した第1の端子13や第2の端子14に接続されることとなる。
なお実施の形態1において、第1の端子13に接続された複数の引出し線同士が、互いに接続されることとなる。また第2の端子14に接続された引出し線は、外部接続部12として、回路基板(図示していない)等に接続されることになる。
このように、少なくとも、複数の巻線と、複数の前記巻線を保持する樹脂製の端子台15と、この端子台15の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子となる第1の端子13と、を有する薄型コイル11であって、前記端子台15の裏面には、複数の前記巻線からの引出し線を、一本一本構造的に分離する複数の第2の溝17を設け、複数の前記引出し線を、前記第2の溝17に一本一本個別に埋設し、前記内部接続用端子となる第1の端子13に個別に接続することで複数の前記巻線同士を接続した薄型コイル11を提供することで、薄型コイル11の内部での自由な結線が可能となる。
なおすべての第2の溝17に引出し線(図示していない)を挿入する必要はない。端子台15に、余分な数や本数の第2の溝17を設けておくことで、一つの金型から形成した端子台15で、複数種類(例えば、内蔵するコイルの数の違い等)の薄型コイル11に対応でき、薄型コイル11のコストダウンや生産性を高められる。
(実施の形態2)
次に実施の形態2として、実施の形態1で説明した薄型コイル11の製造方法の一例について説明する。
まず図2〜図5を用いて、薄型コイル11の内部で、引出し線同士をショートさせる様子について説明する。
図2(A)(B)は、共に、薄型コイル11に、引出し線のショート用の端子を挿入する様子を説明する斜視図である。
図2(A)(B)において、18a、18bは共に金属線である。なお図2(A)(B)において、第1の金属線18a、18bは同じものであっても良い。また図に示すように、予めコの字型等に折り曲げておくことで、樹脂製の端子台15への挿入性を高められる。
図2(A)(B)において、19は矢印であり、例えば、第1の金属線18a、18bを、樹脂製の端子台15に挿入する方向を示す。
図2(A)において、端子台15の上面に設けた第1の溝16の中には、第1の金属線18a、18bを挿入するための孔を設けている(図示しない)。そして矢印19に示すように、この孔に金属製18a、18bを挿入する。
図2(B)は、第1の金属線18a、18bを第1の溝16の中に設けた孔に挿入する様子を示す斜視図である。
図3(A)〜(C)は、共に端子台15に操縦した第1の金属線18の一部を折曲げ、第1の端子13とする様子を説明する断面図である。図3(A)〜(C)において、20は第1の孔であり、第1の孔20は第1の溝16の底部に設けている。21は第2の孔であり、巻線からの引出し線が、端子台15を貫通する部分に相当する。23はC面テーパーであり、C面テーパーとは第2の孔21を貫通した引出し線が、第2の溝17の底部に沿わせる時に、引出し線への応力集中やスプリングバックを抑えるために設けたものである。22は点線であり、点線22は例えば、第2の溝17にセットする、引出し線の被覆の厚み等によって、第2の溝17の深さを微調整することを意味する。
まず図3(A)の矢印19に示すように、第1の金属線18を第1の溝16の底部に設けた第1の孔20に挿入する。
そして図3(B)の状態とする。その後、図3(B)に示すように、第1の金属線18の一部を、矢印19に示すように、略垂直に折り曲げ、図3(C)の状態とする。
図3(C)は、第1の金属線18の先端の一部を略垂直に折曲げ、第1の端子13としたものである。
次に図4を用いて、その一部を第1の端子13とした第1の金属線18の形状の一例を示す。
図4(A)(B)は、共に第1の金属線18からなる第1の端子13の形状の一例を示す斜視図である。
図4(A)は、第1の金属線18の先端部を折り曲げる前の状態を説明するものであり、例えば図3(A)(B)の状態に相当する。
図4(B)は、第1の金属線18の先端部を折曲げ、第1の端子13とした様子を説明するものであり、例えば図3(C)の状態に相当する。
図5(A)(B)は、共に第1の端子13に、巻線から伸びる引出し線を接続する様子を説明する断面図である。図5(A)(B)において、24は巻線、25は引出し線である。
まず図5(A)に示すように、樹脂製の端子台15に設けた第2の孔21を用いて、複数の巻線からの引出し線25を個別に、第2の溝17に引き込む。その後、図5(B)の矢印19に示すように、引出し線25を、略垂直に折り曲げる。この際、第2の溝17の底部と、第2の孔21との接続部に、C面テーパー23を設けておくことで、引出し線25の応力集中やスプリングバックを防止する。そして図6(A)に示す状態とする。
図6(A)(B)は、共に、第1の端子13と、引出し線25とを接続する様子を説明する断面図である。図6(A)(B)において、26は接合部であり、接合部26は、例えば引出し線25の先端部を、第1の端子13に固定した部分である。このようにして、異なる複数の巻線24から伸びる引出し線25同士を、第1の金属線18からなる第1の端子13を介して接続する。
次に、図7(A)〜(C)を用いて、更に詳しく説明する。図7(A)(B)は、それぞれ薄型コイル11の裏側から見た斜視図と表側から見た斜視図、図7(C)は、これらの内部接続の様子を説明する回路を示す図面である。
図7(A)(B)において、薄型コイル11の一端以上には、第1、第2の端子13、14を設けていることが判る。
図7(A)(B)に示すように、薄型コイル11には、複数の巻線24a〜24dが設けられており、これらの巻線24a〜24dから伸びる引出し線25は、それぞれが一本ずつ独立した状態で、端子台15の裏面側に放射状に設けた第2の溝17に収納している。そして第2の溝17の略先端付近に設けた第1、第2の端子13、14にそれぞれ一本ずつが独立した状態で接続している。
次にこれらの結線について説明する。図7(A)(B)において、P1A、P1B、P2A、P2Bは共に第2の端子であり、夫々の一端には外部接続部12を設けている。
PTA、PTD、PTC、PTBは共に第1の端子13である。そしてPTAとPTDとの間は第1の溝16の底部に挿入した第1の金属線18aによって接続している。同様にPTCとPTBの間も、第1の溝16の底部に挿入した第1の金属線18bによって接続している。
図7(C)は、薄型コイル11の結線を説明する図である。図7(C)より、薄型コイル11は、複数の巻線24a〜24dを有することが判る。そして巻線24bの一端であるPTBと、巻線24cの一端であるPTCとを、第1の金属線18bで接続している。同様に、巻線24aの一端であるPTAと、巻線24dの一端であるPDTとは、第1の金属線18aで接続している。このように、複数の巻線24a〜24dを、薄型コイル11の端子台15の一端以上に設けた第1の端子13を用いることで、回路基板等を用いることなく、巻線24a〜24dの巻き数を倍増等が可能となるため薄型コイル11の特性向上が可能となる。
図8(A)(B)は、共に第1の端子13の形状の一例を示す斜視図である。図8(A)(B)に示すように、第1の端子13を構成する第1の金属線18の形状を工夫することができる。図8(A)(B)において、第1の金属線18aはコの字の間隔を広げたもの、第1の金属線18bはコの字の間隔を狭めたものである。第1の金属線18a、18bに示すように、第1の金属線18a、18bの形状を工夫することで、薄型コイル11における複数巻線間の結線を変化でき、様々な用途に対応できる。なお図8(A)(B)の詳細等は、図2(A)(B)にそれぞれ対応する。
なお、第1の端子13は、引出し線25同士を短絡させるものであるが、第1の端子13以外に、第2の端子14を設けることで、薄型コイル11の実装性を高めたり、引出し線25の配線ミスの発生を抑制できる。
次に、図9〜図11を用いて、引出し線25と、第2の端子14との接続について説明する。
図9(A)(B)は、共に薄型コイル11の端子台15に、第2の端子を形成する様子を説明する断面図である。図9(A)(B)において、27は第2の金属線である。なお第2の金属線27は、第1の金属線18と同じもの、あるいは同じ工程で一括形成(あるいは端子台15への一括挿入等)するものとすることで、コストダウンが可能となる。なお第1の金属線18、第2の金属線27共に、金属板を打ち抜いてなるものとしても良い。この場合、第1の端子13、第2の端子14等は、金属板を打ち抜いたものであって、樹脂製の端子台15にインサート成型することで、そのコストダウンが可能となる。
なお第1の端子13を、第1の金属線18で構成する場合、この第1の金属線18は、図4等で説明したように、複数回(望ましくは2回以上)略垂直に折り曲げたものとすることが望ましい。こうすることで、複数の引出し線25同士を短絡できる。なお折曲げ回数が1回以下の場合、内部接続用端子として、第1の端子13を成型することが難しい場合がある。
図9(A)は、第2の端子14や、外部接続部12を構成する第2の金属線27を、樹脂製の端子台15に挿入する様子を示す斜視図である。図9(A)の矢印19に示すように、第2の金属線27を、第2の溝17に挿入し、図9(B)の状態とする。
なお第1の金属線18は、例えば図9に示すようにL字型とすることが望ましい。L字型とすることで、第2の端子14の一部と、引出し線25とを略平行な位置関係とすることができ、引出し線25への負担を低減する。また第2の端子14の一端を、望ましくは2回以上略垂直に折り曲げることで、回路基板への接続部分となる外部接続部12とすることができる。なお第1、第2の端子13、14共に、金属板を所定形状に打抜き、三次元的に折り曲げたものとしても良い。そしてこれらを端子台15への固定をアウトサート成型とすることで、その生産性を高める。
図10(A)(B)は、共に、端子台15に、第2の金属線27を挿入し、第2の端子14や外部接続部12を形成する様子を説明する断面図である。図10(A)(B)において、28は第3の孔、29は第4の孔である。
まず図10(A)の矢印19に示すように、第2の金属線27を、第2の溝17の底部に設けた第3の孔28に挿入し、一部を略垂直に折り曲げ、第2の端子14とする。
その後、図10(B)に示すように、端子台15に設けた第4の孔29に、複数の巻線24からの引出し線25を、一本一本個別に挿入する様子を説明する。
なお図10(A)(B)に示すように、第2の溝17と、第4の孔29との境部分にC面テーパー23部を形成することで、引出し線25への応力集中やスプリングバックする。なお点線22は、第2の溝17の底面(あるいは深さ)をここに挿入する引出し線25の太さ(特に引出し線25を構成する被覆の厚み)によって設計することを示す。
なお図10等において、巻線24を固定するボビンやコア等は図示していない。また巻線24やコア等の端子台15への固定方法としては、通常の安価な固定方法を使うことができる。
図11(A)(B)は、それぞれ複数の巻線24からの引出し線25を、一本一本個別に第2の溝17に挿入する様子と、これらを接続する様子を説明する断面図である。
まず図11(A)の矢印19に示すように、第4の孔29に挿入した引出し線25を、第2の溝17の底部に沿わせるようにセットする。このとき、第4の孔29と、第2の溝17との接続部分に、C面テーパー23を設けることで、引出し線25の局所的な応力集中やスプリングバックの発生を防止できる。
図11(B)は、第2の溝17に挿入した引出し線25と、第2の端子14とを接続した様子を説明する断面図である。図11(B)の接合部26を介して、引出し線25を、外部接続部12に接続する。なお接合部26の形成には半田付け等を選ぶ。
次に、図12を用いて、複数の巻線24からの引出し線25同士を、配線ミスを生じることなく配線する様子を説明する。
図12(A)(B)は、共に端子台15の裏面側に放射状に設けた第2の溝17に、複数の引出し線25を一括してセットする様子を示す斜視図である。
まず図12(A)に示すように、複数の巻線(巻線は図示していない)からの引出し線25を、端子台15に設けた孔(孔は各々の第2の溝17の底部に設けているが、孔は図示していない)から取り出す。その後、図12(A)の矢印19に示すように、これら複数の引出し線25を、各々一本ずつ個別に、第2の溝17に挿入する。ここで図12(A)に示すように、複数の第2の溝17を放射状とすることで、薄型コイル11の小型化が可能となるばかりか、複数の第2の溝17への複数の引出し線25の挿入性も高められる。なお第2の溝17への引出し線25の挿入には、回転式のローラー等を使うことで、作業効率が上げられ、結線ミスも生じない。
図12(B)は、複数の第2の溝17へ、一本一本個別に引出し線25を挿入した後の様子を示す斜視図である。図12(B)から、本願発明における薄型コイル11に使用する端子台15の裏面には、複数の引出し線25が、互いに入り混じらない(あるいは混線しない)ように、複数の第2の溝17を設けていることがわかる。
このように一つの第2の溝17に、一つの引出し線25を埋設することで、複数の引出し線25や複数の第1、第2の端子13、14を設けた薄型コイル11であっても、これらの結線の配線ミスや結線ミスが発生しない。
次に図13(A)(B)を用いて、第1の端子13へ接続する引出し線25の高信頼性化や低抵抗化について説明する。
図13(A)(B)は、共に第1の端子13と、引出し線25とを接続する様子を説明する断面図である。図13(A)(B)において、31は隙間であり、第1の金属線18が端子台15から下側に隙間31を形成するように固定していることを示す。なお隙間31は、例えば、図3(B)(C)における第1の溝16を兼ねても良い。このように第1の金属線18を、端子台15より内側に隙間31を介して固定することで、この隙間を、端子台15の上に固定した回路基板(図示していない)との間の沿面距離、あるいは絶縁距離をする。
また32は銅線であり、その周囲には被覆33が形成されている。なお被覆33としては用途に応じて、強化絶縁や3層絶縁仕様のものを選ぶことができる。
図13(A)における矢印19は、第2の溝17の底部と、第1の端子13との間の段差を示す。
図13(B)は、図13(A)の矢印19で示した段差を利用して、引出し線25を略一直線状にセットした様子を示す断面図である。図13(B)において、引出し線25は、銅線32とその周囲に形成された被覆33とから構成されている。そして、この矢印19で示すような段差を、第2の溝17の底部と、第1の端子13との間に設けることで、ここにセットする引出し線25に、被覆33の厚みによる段差が発生しない。これは矢印19で示す段差を、銅線32に形成した被覆33の厚みと略同じとしたためである。こうすることで、第1の端子13と、銅線32とを略平行にすることができ、引出し線25を最短距離とすることができ、更に不要な応力発生も防止できる。
なお図13(A)(B)に示すように、第2の溝17の深さを、引出し線25の直径(あるいは外形)より深くすることで、引出し線25が第2の溝17から外に露出しにくくなる。このため第2の溝17の深さは、引出し線25の直径の1.5倍以上、望ましくは2倍以上、更には3倍以上とする。なお同様な構造を、第1の溝16に用いることは効果的である。
このように銅線32を直線状とすることで、銅線32への不要な応力発生を防止でき、引出し線25の最短化(更には電気抵抗の最小化)が可能となる。
このように引出し線25は銅線32と被覆33とを有する被覆導線であって、銅線32が、少なくとも第1の端子13や第2の端子14に隣接する位置で、略直線状となるような構造となる第2の溝17を設けることで、薄型コイル11の信頼性を高める。なお第1、第2の端子13、14に隣接する部分とは、第1、第2の端子13、14の略垂直に折り曲げた根本付近(例えば、根本から5mm以下、望ましくは10mm以下)とする。
次に図14を用いて、第1の端子13と、引出し線25との関係について説明する。
図14は、第1の端子13と、引出し線25との関係を説明する斜視図である。図14に示すように、複数の第2の溝17に、一本ずつ個別に引出し線25をセットする。なお第2の溝17の深さを、引出し線25の直径より大きくすることで、引出し線25をすっぽりと第2の溝17に挿入できる。
図14における線押さえ部30は、例えば、第2の溝17の一部を局所的に細くした部分であり、引出し線25を固定するために設けたものである。
なお線押さえ部30は、図12(A)(B)に示すように、放射状とした第2の溝17が互いに略平行になった部分に設ける。つまり第2の溝17の第1、第2端子13、14の近傍であって第2の溝17が互いに略平行となる部分に設けることで、第2の溝17への引出し線25の収容を確実にすることができる。こうしてゴムローラー等による第2の溝17への引出し線25の自動挿入を容易にする。
また引出し線25の一部を、線押さえ部30で固定することで、第1、第2の端子13、14への引出し線の固定(例えば、巻き付けや半田付け)等における作業性を高める。また線押さえ部30が、半田付け時の引出し線25の被覆33への熱影響を低減することができ、その沿面距離や絶縁距離の確保を容易とする。
こうして少なくとも、複数の巻線24と、複数の前記巻線24を保持する樹脂製の端子台15と、この端子台15の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子となる第1の端子13と、を有する薄型コイル11であって、前記端子台15の裏面には、複数の前記巻線24からの引出し線25を、一本一本構造的に分離する複数の第2の溝17を、複数本放射状に設け、複数の前記引出し線25を一本一本個別に、複数の前記第2の溝17に埋設し、複数の前記第2の溝17の略先端部に固定した第1の端子13からなる内部接続用端子の付近であって、複数の前記第2の溝17が互いに略平行になった部分において、複数の前記引出し線25を、前記第1の端子13からなる内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線24同士を接続した薄型コイル11とすることで、薄型コイル11の内部におけるこれら結線の自由度を高める。
また少なくとも、複数の巻線24と、複数の前記巻線24を保持する樹脂製の端子台15と、この端子台15の一端以上に固定した金属製の第1の端子13からなる内部接続用端子と、を有する薄型コイル11であって、前記端子台15の上面には、第1の端子13からなる前記内部接続用端子を埋設する第1の溝16を設け、前記端子台15の裏面には、複数の前記巻線24からの引出し線25を、一本一本構造的に分離する第2の溝17を、複数本放射状に設け、複数の前記引出し線25を一本一本個別に、複数の前記第2の溝17に埋設し、複数の前記第2の溝17の略先端部に固定した第1の端子13からなる内部接続用端子の付近であって、複数の前記第2の溝17が互いに略平行になった部分において、複数の前記引出し線25を、第1の端子13からなる前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線24同士を接続した薄型コイル11とすることで、薄型コイル11の内部での結線の自由度を高める。
また端子台15の上面に設けた第1の溝16の深さは、前記第1の端子13を構成する第1の金属線18等の厚み以上とすることで、前記第1の溝16から前記第1の端子13を構成する第1の金属線18等が、前記端子台15の表面から突出しないようにすることで、薄型コイル11の上面に回路基板等を密着して設置できるため、これを用いた電源の更なる薄型化が可能となる。
第1の溝16と、第2の溝17は、互いに略垂直に交差するようにすることで、端子台15に複数の溝を設けても、この溝形成による端子台15の強度低下が少ないため、薄型コイル11の高強度化が可能となる。
また前記引出し線25を挿入する第2の溝17には、線押さえ部30を設けることで、薄型コイル11の底面において、引出し線25がはみ出にくくなるため、引出し線25の信頼性を高められる。
また以上のように、少なくとも巻線24と、金属製の第1の端子13と、を樹脂製の端子台15に固定する工程と、前記巻線24からの引出し線25を前記端子台15の上面に設けた第2の溝17に挿入する工程と、前記巻線24からの複数の取出し線25を、前記第2の溝17の端部に設けた前記第1の端子13に個別に接続することで互いに接続する工程と、を有する薄型コイル11の製造方法によって、薄型コイル11を安定して製造できる。
(実施の形態3)
以下、本発明の実施の形態3として、実施の形態1で説明した薄型コイル11を用いた電源の一例について、図15を用いて説明する。
図15(A)〜(D)は、共に実施の形態1で説明した薄型コイル11を用いた電源の一例を示す断面図である。ここで電源とは、AC−ACのみならず、AC−DC、DC−DC等も含む。またチョークコイル等の薄型コイル11を含む各種回路(例えば、サステイン回路等)も、電源の一例である。
図15(A)〜(D)において、36は回路基板で、例えばガラスエポキシ樹脂に銅箔を貼り付けてなる両面基板や多層基板である。なお回路基板36における銅箔や、この上に実装した各種電子部品(例えば、半導体は角チップ抵抗器、電解コンデンサ等)は、図示していない。
34は接続孔であり、接続孔34は回路基板36に形成した孔であり、例えば、本願発明の薄型コイル11の外部接続部12を挿入、電気接続するためのものである。接続孔34の内部に、銅メッキ(あるいはスルーホールメッキ)等を行うことで、電気的あるいは物理的な互いの接続の安定性を高める。
35は開口部であり、例えば、薄型コイル11における突起部分(例えば、複数の巻線24やコア等が内蔵された肉厚部分)を挿入することで、薄型コイル11の低背化実装が可能となる。
37は電源であり、少なくとも薄型コイル11と、回路基板36とから構成される。なお図15(A)〜(D)において、電源37を薄型化するには、大型部品である電解コンデンサ等を、回路基板36と略平行になるように寝かしたり、あるいは回路基板36に形成した長方形の孔に埋め込むことが行われている。しかしこのように回路基板36に色々な形状で孔(単なるリード線を挿入するだけの小さな丸孔だけでなく、複数個の電解コンデンサを挿入するための数cm角の大きな異形孔等も含む)を形成するほど、回路基板36自体の機械的強度が低下することが課題とされていた。
図15(B)は、図15(A)に示した回路基板36に、薄型コイル11を矢印19に示すように実装してなる電源の一例を示す断面図である。図15(B)に示すように、本願発明の薄型コイル11を実装することで、電源の薄層化や薄肉化(更には壁掛け化)が可能となる。
以上のように、巻線24と、巻線24を保持する樹脂製の端子台15と、この端子台15の一端以上に固定した金属製の第1の端子13と、からなる薄型コイル11であって、前記第1の端子13の一部が、前記端子台15から、互いに略並行に突き出しており、
前記巻線24からの引出し線25を、前記第1の端子13に一本一本個別に接続することで、前記第1の端子13を用いて複数の前記巻線24間を接続した薄型コイル11と、この薄型コイル11の一部を挿入する挿入孔35を有する配線基板36と、からなる電源であって、前記端子台15の一部を、回路基板36に固定することで、前記回路基板36を補強することができ、電源37の薄型化、軽量化、壁掛け型に対応できる。
また少なくとも、複数の巻線24と、複数の前記巻線24を保持する樹脂製の端子台15と、この端子台15の一端以上に固定した第1の端子13からなる金属製の内部接続用端子と、を有する薄型コイル11であって、前記端子台15の裏面には、複数の前記巻線24からの引出し線25を、一本一本構造的に分離する複数の第2の溝17を設け、複数の前記引出し線25を、前記第2の溝17に一本一本個別に埋設し、第1の端子13からなる前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線24同士を接続した薄型コイル11と、この薄型コイル11の一部を挿入する挿入孔35や接続孔34を有する配線基板36と、からなる電源37であって、前記端子台15の一部を、回路基板36に固定することで、前記回路基板36を補強し、電源37の高強度化や更なる薄型化、軽量化が可能となる。
更に前記端子台15の底面に、複数の第2の溝17を放射状に設け、前記第2の溝17の第1、第2端子13、14の近傍であって前記第1、第2の端子13、14が互いに平行になる部分に、線押さえ部30を設け、前記巻線24からの引出し線25を前記第2の溝17に配設することで、互いに構造的に分離し、前記第2の溝17の中に配置した前記巻線24からの引出し線25の略全てを前記第2の溝17の中に配設することができ、薄型コイル11の信頼性や取扱い性を改善する。
このように本願発明では巻線24からの引出し線25を、端子台15に設けた放射状の第2の溝17に挿入し、さらに線押さえ部30で固定する構造とすることで、引出し線25と第1、第2の端子13、14との間の配線ミスを発生させることなく、必要な引出し線25同士を接続することができる薄型コイル11を提案するとともに、その自動生産による低コスト化を実現する。
以上のように本発明の薄型コイル及びその製造方法とこれを用いた電源によって、複数の巻線を内蔵する薄型コイルにおいても、巻線間の結線ミスや配線ミスが発生せず、また必要な引出し線同士を確実に接続できるため、薄型コイルの低コスト化、高品質化が可能となる。
(A)(B)は、それぞれ共に実施の形態1における薄型コイルの上面側と、裏面側から見た斜視図 (A)(B)は、共に、薄型コイルに、引出し線のショート用の端子を挿入する様子を説明する斜視図 (A)〜(C)は、共に端子台に操縦した金属線の一部を折曲げ、第1の端子とする様子を説明する断面図 (A)(B)は、共に金属線からなる第1の端子の形状の一例を示す斜視図 (A)(B)は、共に第1の端子に、巻線から伸びる引出し線を接続する様子を説明する断面図 (A)(B)は、共に第1の端子と、引出し線とを接続する様子を説明する断面図 (A)(B)は、それぞれ薄型コイルの裏側から見た斜視図と表側から見た斜視図、(C)は、これらの内部接続の様子を説明する回路を示す図 (A)(B)は、共に第1の端子の形状の一例を示す斜視図 (A)(B)は、共に薄型コイルの端子台に、第2の端子を形成する様子を説明する断面図 (A)(B)は、共に、端子台に、第2の金属線を挿入し、第2の端子や外部接続部を形成する様子を説明する断面図 (A)(B)は、それぞれ複数の巻線からの引出し線を、一本一本個別に第2の溝に挿入する様子と、これらを接続する様子を説明する断面図 共に端子台の裏面側に設けた放射状の溝に、複数の引出し線を一括してセットする様子を示す斜視図 (A)(B)は、共に第1の端子と、引出し線とを接続する様子を説明する断面図 第1の端子と、引出し線との関係を説明する斜視図 (A)〜(D)は、共に実施の形態1で説明した薄型コイルを用いた電源の一例を示す断面図 従来コイルにおける引出し線の結線処理を説明する底面図 従来コイル1における複数の引出し線同士を、回路基板に設けたショートパターンを利用して電気的に接続する様子を説明する上面図
符号の説明
11 薄型コイル
12 外部接続部
13 第1の端子
14 第2の端子
15 端子台
16 第1の溝
17 第2の溝
18 第1の金属線
19 矢印
20 第1の孔
21 第2の孔
22 点線
23 C面テーパー
25 引出し線
26 接合部
27 第2の金属線
28 第3の孔
29 第4の孔
30 線押さえ部
31 隙間
32 銅線
33 被覆
34 接続孔
35 挿入孔
36 回路基板
37 電源

Claims (10)

  1. 少なくとも、複数の巻線と、複数の前記巻線を保持する樹脂製の端子台と、この端子台の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子と、を有する薄型コイルであって、
    前記端子台の裏面には、複数の前記巻線からの引出し線を、一本一本構造的に分離する複数の溝を設け、
    複数の前記引出し線を、前記溝に一本一本個別に埋設し、前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線同士を接続した薄型コイル。
  2. 前記内部接続用端子は、金属線であって、この金属線を2回以上略垂直に折り曲げたものである請求項1記載の薄型コイル。
  3. 前記内部接続用端子は、金属板を打ち抜いたものであって、前記端子台にインサート成形したものである請求項1記載の薄型コイル。
  4. 少なくとも、複数の巻線と、複数の前記巻線を保持する樹脂製の端子台と、この端子台の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子と、を有する薄型コイルであって、
    前記端子台の裏面には、複数の前記巻線からの引出し線を、一本一本構造的に分離する複数の溝を、複数本放射状に設け、
    複数の前記引出し線を一本一本個別に、複数の前記溝に埋設し、
    複数の前記溝の略先端部に固定した内部接続用端子の付近であって、複数の前記溝が互いに略平行になった部分において、複数の前記引出し線を、前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線同士を接続した薄型コイル。
  5. 少なくとも、複数の巻線と、複数の前記巻線を保持する樹脂製の端子台と、この端子台の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子と、を有する薄型コイルであって、
    前記端子台の上面には、前記内部接続用端子を埋設する第1の溝を設け、
    前記端子台の裏面には、複数の前記巻線からの引出し線を、一本一本構造的に分離する第2の溝を、複数本放射状に設け、
    複数の前記引出し線を一本一本個別に、複数の前記第2の溝に埋設し、
    複数の前記溝の略先端部に固定した内部接続用端子の付近であって、複数の前記第2の溝が互いに略平行になった部分において、複数の前記引出し線を、前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線同士を接続した薄型コイル。
  6. 前記樹脂台の上面に設けた第2の溝の深さは、前記端子の厚み以上とすることで、前記端子台の表面から前記内部接続用端子が突出しないようにした請求項5に記載の薄型コイル。
  7. 前記第1の溝と、前記第2の溝は、互いに略垂直に交差している請求項5に記載の薄型コイル。
  8. 前記引出し線を挿入する溝には、線押さえ部を設けている請求項4もしくは5のいずれか1つに記載の薄型コイル。
  9. 巻線と、金属製の端子と、を樹脂製の端子台に固定する工程と、
    前記巻線からの引出し線を前記端子台の裏面に設けた溝に挿入する工程と、
    前記巻線からの取出し線を、前記溝の端部に設けた前記端子に個別に接続することで互いに接続する工程と、
    を有する薄型コイルの製造方法。
  10. 少なくとも、複数の巻線と、複数の前記巻線を保持する樹脂製の端子台と、この端子台の一端以上に固定した金属製の内部接続用端子と、を有する薄型コイルであって、
    前記端子台の裏面には、複数の前記巻線からの引出し線を、一本一本構造的に分離する複数の溝を設け、
    複数の前記引出し線を、前記溝に一本一本個別に埋設し、前記内部接続用端子に個別に接続することで複数の前記巻線同士を接続した薄型コイルと、
    この薄型コイルの一部を挿入する挿入孔を有する配線基板と、からなる電源であって、
    前記端子台の一部を、回路基板に固定することで、
    前記回路基板を補強した電源。
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