JP2010087242A - Coil component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源用やノイズ除去用として電気機器等に実装されるコイル部品に関するものである。 The present invention relates to a coil component mounted on an electric device or the like for power supply or noise removal.
従来、このようなコイル部品として、特許文献1が知られている。特許文献1記載のコイル部品は、コイル部を角柱状の外装部(成形体)で被覆したものであって、コイル部を磁性粉末に埋設させたのち、磁性粉末を加圧成形することによって形成される。コイル部の軸方向における両端には端子部が設けられ、各端子部は、コイル部と共に外装部に覆われた部分と、外装部から露出する部分とを有している。コイル部は外装部の略中心に位置しており、両端子部の外装部に覆われた部分は段差状に折り曲げられている。これにより、両端子部は、外装部の高さ方向における略中央からそれぞれ露出することとなる。
特許文献1記載のコイル部品では、各端子部の折り曲げ部分を外装部で覆うため、各端子部を折り曲げずに外装部から露出させるコイル部品と比べて、外装部の寸法が大きくなることがある。また、特許文献1記載のコイル部品では、各端子部を段差状に折り曲げるため、磁性粉末を加圧成形する際に折り曲げ部分に大きな負荷がかかり、端子部に傷がついてしまうことがある。 In the coil component described in Patent Document 1, since the bent portion of each terminal portion is covered with the exterior portion, the dimensions of the exterior portion may be larger than the coil component that is exposed from the exterior portion without bending each terminal portion. . Further, in the coil component described in Patent Document 1, since each terminal portion is bent in a stepped shape, a large load is applied to the bent portion when the magnetic powder is pressure-molded, and the terminal portion may be damaged.
各端子部を折り曲げずに外装部から露出させたコイル部品では、特許文献1記載のコイル部品と比べて外装部の寸法は小さくなるが、別の問題が生じてしまう。すなわち、このようなコイル部品では、端子部がコイル部の軸方向における両端に設けられているため、コイル部品の低背化を図ろうとすると、端子部の周囲で外装部が肉薄になりクラックが入ってしまうことがある。 In the coil component in which each terminal portion is exposed from the exterior portion without being bent, the size of the exterior portion is smaller than that of the coil component described in Patent Document 1, but another problem arises. That is, in such a coil component, since the terminal portion is provided at both ends in the axial direction of the coil portion, when trying to reduce the height of the coil component, the exterior portion becomes thin around the terminal portion and cracks are generated. It may enter.
本発明は、成形体にクラックが生じにくく、成形体中の導線に損傷が生じにくく、且つ小型なコイル部品を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a small coil component in which a crack is hardly generated in a molded body and a conductor in the molded body is hardly damaged.
本発明は、磁性体材料を含み圧粉成形により形成された成形体と、成形体の内部に配置されると共にアルファ巻きによって形成されたコイル部と、コイル部から引き出された一対の引き出し部と、を有する導線と、を備え、コイル部において、導線は径方向及び軸方向に複数層となるように巻回され、コイル部の内周部分は、導線を軸方向に3ターン以上巻回することによって形成され、コイル部の一対の巻き終わりは、コイル部の外周部分であって軸方向におけるコイル部の中央部に位置しており、当該一対の巻き終わりからコイル部の径方向に沿って一対の引き出し部がそれぞれ引き出されていることを特徴とする。 The present invention includes a molded body that includes a magnetic material and is formed by compacting, a coil portion that is disposed inside the molded body and that is formed by alpha winding, and a pair of drawer portions that are drawn from the coil portion. In the coil portion, the conductive wire is wound so as to form a plurality of layers in the radial direction and the axial direction, and the inner peripheral portion of the coil portion winds the conductive wire in the axial direction for three or more turns. The pair of winding ends of the coil portion is formed on the outer peripheral portion of the coil portion and is located in the central portion of the coil portion in the axial direction, and extends from the pair of winding ends along the radial direction of the coil portion. The pair of drawer portions are each drawn out.
このコイル部品では、導線をアルファ巻きすることでコイル部を形成するので、導線の引き出し部をコイル部の外周から容易に引き出すことができる。また、コイル部はアルファ巻きであるために巻き終わりを一対有しており、これらの巻き終わりは軸方向におけるコイル部の中央部にそれぞれ位置している。一対の巻き終わりから一対の引き出し部をそれぞれ引き出すので、各引き出し部の引き出し位置を、軸方向におけるコイル部の中央部とすることができる。 In this coil component, since the coil portion is formed by alpha winding of the conducting wire, the drawing portion of the conducting wire can be easily pulled out from the outer periphery of the coil portion. Moreover, since the coil part is alpha winding, it has a pair of winding ends, and these winding ends are located at the central part of the coil part in the axial direction. Since the pair of drawer portions are pulled out from the end of the pair of windings, the drawer position of each drawer portion can be the central portion of the coil portion in the axial direction.
よって、コイル部を成形体の略中心に配置した場合には、一対の引き出し部を、折り曲げずとも成形体の高さ方向の中央部からそれぞれ露出させることが可能になる。これにより、折り曲げによる導線の損傷を防ぐことができる。また、導線の折り曲げ部分を成形体で覆うこともなくなるため、コイル部品を小型化することができる。更に、引き出し部の引き出し位置がコイル部の軸方向の中央部に位置するため、コイル部品を低背化した場合でも、引き出し位置周辺における成形体の厚さを十分に確保することができる。 Therefore, in the case where the coil portion is arranged at the approximate center of the molded body, the pair of lead portions can be exposed from the center in the height direction of the molded body without being bent. Thereby, the damage of the conducting wire by bending can be prevented. Further, since the bent portion of the conducting wire is not covered with the molded body, the coil component can be reduced in size. Furthermore, since the drawing position of the drawing portion is located in the central portion in the axial direction of the coil portion, the thickness of the molded body around the drawing position can be sufficiently ensured even when the coil component is reduced in height.
また、本発明のコイル部品では、導線の断面が円形であることが好適である。 Moreover, in the coil component of this invention, it is suitable that the cross section of conducting wire is circular.
断面が円形の導線を用いることにより、断面が四角形状の導線と比べて、軸方向に複数層となるように巻回しても捩れが発生しにくくスムーズに巻回できる。したがって、巻回数を増やしてインダクタンス値の増加を図ることが容易に実現できる。 By using a conducting wire having a circular cross section, twisting does not occur and the winding can be smoothly performed even if the winding is wound so as to have a plurality of layers in the axial direction, compared to a conducting wire having a square cross section. Therefore, it is possible to easily realize an increase in inductance value by increasing the number of turns.
また、本発明のコイル部品では、コイル部は、コイル部の内周部分となり且つ軸方向におけるコイル部の中央部となる部分から導線を巻き始めることで形成されると好適である。 In the coil component of the present invention, it is preferable that the coil portion is formed by starting to wind the conducting wire from a portion that becomes an inner peripheral portion of the coil portion and that becomes a central portion of the coil portion in the axial direction.
この場合、導線の引き出し部を、コイル部の外周部分であって軸方向におけるコイル部の中央部からスムーズに引き出すことができる。 In this case, the lead-out portion of the conductive wire can be smoothly drawn out from the outer peripheral portion of the coil portion and from the central portion of the coil portion in the axial direction.
本発明によれば、成形体にクラックが生じにくく、成形体中の導線に損傷が生じにくく、且つ小型なコイル部品を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is hard to produce a crack in a molded object, it is hard to produce damage to the conducting wire in a molded object, and a small coil component can be provided.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るコイル部品の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a coil component according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態に係るコイル部品は、ノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器のCPU周辺回路に適用され、所定の周波数(例えば数百Hz)の交流電流が印加されるものである。図1は、本実施形態に係るコイル部品Cの斜視図である。図1に示すように、コイル部品Cは、成形体10と、導線20と、端子金具30,32とを備えている。
The coil component according to the present embodiment is applied to a CPU peripheral circuit of an electronic device such as a notebook personal computer, and is applied with an alternating current having a predetermined frequency (for example, several hundred Hz). FIG. 1 is a perspective view of a coil component C according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the coil component C includes a molded
成形体10は、磁性粉末を圧粉成形したものである。磁性粉末としては、フェライト粉末や強磁性金属粉末が挙げられる。特に、強磁性金属粉末はフェライト粉末と比べて飽和磁束密度が大きく、直流重畳特性が高磁界まで保たれるため、好適である。
The molded
成形体10は、実装基板上に載置される実装面101と、実装面101に対向する対向面102と、実装面101に直交する側面104,105と、側面104,105に対向する側面108,109と、を有している。側面104と側面105との間は面取りがなされており、これによって側面104と側面105との間に側面106が形成されている。側面108と側面109との間も面取りがなされており、これによって側面108と側面109との間に側面110が形成されている。
The molded
成形体10の対向面102には、凹部103,107が形成されている。凹部103は、側面104と対向面102とによって形成される稜線から対向面102の中心に向かって形成されている。凹部107は、側面108と対向面102とによって形成される稜線から対向面102の中心に向かって形成されている。
成形体10には、端子金具30,32が取り付けられている。端子金具30は、基部301と、接合部302と、一方の挟持部303と、他方の挟持部304とを有している。基部301は成形体10の側面104に沿って配置されている。接合部302は、基部301から延び、成形体10の側面106に沿って配置されている。接合部302には融合部302aが形成されており、この融合部302aにおいて後述する導線20の一方の引き出し部202と端子金具30とが溶接接合されている。挟持部303は、基部301から延び、成形体10の対向面102に形成された凹部103に沿って配置されている。挟持部304は、基部301から延び、実装面101に沿って配置されている。
端子金具32は、端子金具30と同様に、基部(図示せず)と、接合部(図示せず)と、一方の挟持部323と、他方の挟持部(図示せず)とを有している。端子金具32の基部は成形体10の側面108に沿って配置されている。端子金具32の接合部は、端子金具32の基部から延び、成形体10の側面110に沿って配置されている。接合部には融合部(図示せず)が形成されており、この融合部において後述する導線20の他方の引き出し部203と端子金具32とが溶接接合されている。端子金具32の一方の挟持部323は、端子金具32の基部から延び、成形体10の対向面102に形成された凹部107に沿って配置されている。端子金具32の他方の挟持部は、基部301から延び、実装面101に沿って配置されている。
Similar to the terminal fitting 30, the terminal fitting 32 has a base (not shown), a joint (not shown), one
成形体10には、導線(導線)20が埋設されている。導線20は、樹脂の被覆で覆われた銅線からなる丸線であり、円形状の断面を有している。被覆に用いる樹脂としては、エポキシ変性アクリル樹脂が挙げられる。
A conductive wire (conductive wire) 20 is embedded in the molded
図2(a)はコイル部25の平面図であり、図2(b)はコイル部25の断面図である。図1,2に示すように、コイル部(コイル部)25は空芯コイル部であって、導線20を径方向及び軸方向に複数層となるように巻回することによって形成される。コイル部25は、成形体10の略中心に配置されると共に、軸方向(図2(b)に示すX方向)が側面104〜106,108〜110に対して平行になるよう配置されている。
FIG. 2A is a plan view of the
図3はコイル部25の巻回状態を説明するための図である。図3に示すように、コイル部25は、導線20をアルファ巻きすることにより形成されている。そのため、コイル部25は巻き終わりを2つ有することになる。コイル部25の一対の巻き終わりは、コイル部25の外周部分であってコイル部25の軸方向での中央部にそれぞれ位置しており、一方の巻き終わりから導線20の一方の引き出し部202がコイル部25の径方向に引き出され、他方の巻き終わりから他方の引き出し部203がコイル部25の径方向に引き出されている。ここで、コイル部25の軸方向での中央部とは、コイル部25の軸方向での両端201a,201bを除く部分をいう。導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203のコイル部25からの引き出し位置は、コイル部25の軸方向での中央に完全一致でなくても良く、また、軸方向において互いに多少ずれていても良い。ただし、ずれ量は導線20の直径の1.5倍以下であることが好ましい。本実施形態では、図2(b)に示すように、一方の引き出し部202と他方の引き出し部203とにおける引き出し位置のずれ量は、導線20の直径の0.5倍程度になっている。
FIG. 3 is a view for explaining a winding state of the
図2,3に示すように、コイル部25の内周部分は、導線20を軸方向に3ターン以上(本実施形態では3ターン)巻回することによって形成されている。また、コイル部25の外周部分は、導線20を、軸方向におけるコイル部25の一端201a側から軸方向におけるコイル部25の中央に向かって螺旋状に巻回し、且つ、軸方向におけるコイル部25の他端201b側から軸方向におけるコイル部25の中央に向かって螺旋状に巻回することによって形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner peripheral portion of the
導線20の一方の引き出し部202と他方の引き出し部203とは、それぞれ段差等のない直線状であって、成形体10の実装面101及び対向面102に対して略平行に延びている。一方の引き出し部202は成形体10の側面106から露出し、他方の引き出し部203は成形体10の側面110から露出している。導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203の露出位置は、側面106,110の高さ方向における中心部となっている。
One lead-out
引き続いて、上記の構成を有するコイル部品Cの製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、コイル部25のうち、図2(b),図3において径方向(図2(b)に示すY方向)の内側に位置する層を内周層とし、内周層に径方向で重なり合う層を外周層として説明する。また、コイル部25の一端201a側、すなわち図2(b),図3において軸方向の最も下側に位置する層を1段目とし、コイル部25の他端201b側、すなわち図2(b),図3において軸方向の最も上側に位置する層を3段目とし、1段目と3段目との間に位置する層を2段目として説明する。
Then, the manufacturing method of the coil component C which has said structure is demonstrated. For convenience of explanation, a layer located in the radial direction (Y direction shown in FIG. 2B) in FIG. 2B and FIG. 3 in the
導線20を巻回するにあたって、必要とする導線20の全長の1/3程度をドラムからリールに巻き取っておく。このとき、導線20を切断することなくリールに巻き取る。そして、図3に示すように、導線20をアルファ巻きしてコイル部25を得る。
When winding the
より具体的には、まず、ドラムに残った導線20を、図3に示す部分a、すなわちコイル部25の2段目の内周層となる部分から巻き始める。導線20を1ターン分巻回してコイル部25の2段目の内周層となる部分を形成した後、この部分と軸方向で重なるように導線20を1ターン分巻回する。これにより、コイル部25の1段目の内周層となる部分が形成される。次に、1段目の内周層となる部分と径方向で重なるように導線20を1ターン分巻回し、コイル部25の1段目の外周層となる部分を形成する。次に、1段目の外周層となる部分と軸方向で重なり、且つ、2段目の内周層となる部分と径方向で重なるように導線20を1ターン分巻回し、コイル部25の2段目の外周層となる部分を形成する。2段目の外周層となる部分を形成した後、導線20を所定の長さだけ残してドラムから切り離す。ここで、所定の長さとは、導線20のを成形体10から露出させるのに十分な長さである。なお、1段目の内周層、1段目の外周層、2段目の内周層、及び2段目の外周層は、導線20の巻回方向が同一であり、より具体的には、コイル部25の他端201bから見たときに右回りになっている。
More specifically, first, the
このように本実施形態では、図3に示す部分aを巻き始めとし、ドラムに残った導線20を巻回してコイル部25の2段目の内周層と、1段目の内周層と、1段目の外周層とを順次形成した後、軸方向におけるコイル部25の一端201aから軸方向におけるコイル部25の中央部に向かって導線20を螺旋状に巻回する。そして、コイル部25の2段目の外周層を形成した後に導線20をドラムから切り離す。よって、導線20の一方の引き出し部202をコイル部25の高さ方向の中央部からスムーズに引き出すことが可能になる。
As described above, in this embodiment, starting from the portion a shown in FIG. 3, the
次に、リールに巻き取っておいた導線20を巻回する。まず、コイル部25の2段目の内周層となる部分と軸方向で重なるように導線20を1ターン分巻回し、コイル部25の3段目の内周層となる部分を形成する。このとき、導線20の巻回方向は、2段目の内周層と反対であり、より具体的には、コイル部25の他端201bから見たときに左回りになっている。次に、コイル部25の3段目の内周層となる部分と径方向で重なるように導線20を1ターン分巻回し、コイル部25の3段目の外周層となる部分を形成する。このときの導線20の巻回方向は、コイル部25の3段目の内周層と同じである。
Next, the
3段目の外周層となる部分を形成した後、導線20を軸方向におけるコイル部25の他端201bから軸方向におけるコイル部25の中央に向かって導線20を螺旋状に約1/4ターン分巻回する。このときの導線20の巻回方向は、コイル部25の3段目の内周層と同じである。巻回後、導線20を所定の長さだけ残してリールから切り離す。これにより、コイル部25の外周部分が完成する。
After forming the third outer peripheral layer, the
このように本実施形態では、リールに巻き取っておいた導線20を巻回してコイル部25の3段目の内周層と外周層とを形成した後、軸方向におけるコイル部25の他端201bから軸方向におけるコイル部25のの中央に向かって螺旋状に巻回し、リールから切り離す。よって、導線20の他方の引き出し部203をコイル部25の2段目と3段目との間からスムーズに引き出すことが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the
以上の工程を経て、コイル部25が完成する。
The
コイル部25の形成後、引き出し部202,203に回転砥石を当てて、引き出し部202,203の被覆を剥離する。被覆を剥離した後、金型に導線20を入れ、コイル部25を磁性粉末に埋設させて加圧成形を行う。これにより、コイル部25を内包した成形体10ができる。成形体10からは導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203の端部がそれぞれ露出している。
After the
続いて、成形体10を金型から取り出し、図1に示す位置に端子金具30,32を取り付ける。そして、端子金具30の接合部302と、導線20の一方の引き出し部202とをアーク溶接し、融合部302aを形成する。同様に、端子金具32の接合部(図示せず)と、導線20の他方の引き出し部203とをアーク溶接する。これにより、コイル部品Cが完成する。
Subsequently, the molded
上述したように、本実施形態のコイル部品Cによれば、導線20をアルファ巻きすることでコイル部25を形成するので、導線20の引き出し部202,203をコイル部25の外周から容易に引き出すことができる。コイル部25の一対の巻き終わりは、コイル部25の外周部分であって軸方向におけるコイル部25の中央部に位置し、これらの巻き終わりからコイル部25の径方向に沿って引き出し部202,203をそれぞれ引き出すので、引き出し部202,203を軸方向におけるコイル部25の中央部から、スムーズに引き出すことができる。
As described above, according to the coil component C of the present embodiment, the
よって、成形体10の略中央にコイル部25を配置した場合には、成形体10の高さ方向の中央部から、引き出し部202,203を折り曲げずに露出させることができる。これにより、折り曲げによる導線20の損傷を防ぐことができる。また、導線20の折り曲げが不要になることから、折り曲げ部分を成形体10で覆うこともなくなるため、コイル部品Cを小型化することができる。更に、引き出し部202,203の引き出し位置がコイル部25の軸方向の中央部に位置するため、コイル部品Cを低背化した場合でも、引き出し位置周辺における成形体10の厚さを十分に確保することができる。よって、成形体10でのクラックの発生を防ぐことができる。したがって本実施形態のコイル部品Cは、成形体10にクラックが生じにくく、成形体10中の導線20に損傷が生じにくく、且つ小型なものになる。
Therefore, when the
また、本実施形態のコイル部品Cでは導線20として丸線を用いている。丸線を用いることにより、軸方向に多層に巻回しても捩れが発生しにくく、スムーズな巻回が可能になる。したがって、巻回数を増やしてインダクタンス値の増加を図ることが容易に実現できる。
In the coil component C of the present embodiment, a round wire is used as the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this.
例えば、コイル部25の形状は、上記実施形態のものに限られない。
For example, the shape of the
例えば、図4(a)はコイル部25の変形例を示す平面図であり、図4(b)はコイル部25の変形例を示す断面図である。図4に示すように、導線20を径方向により多く巻回してコイル部25を形成するとしても良い。なお、図4(b)に示す矢印D1は、ドラムに残った導線20を巻回する際の順序を示し、矢印D2は、リールに巻き取られた導線20を巻回する際の順序を示す。矢印D1,Dの順序で巻回した場合、導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203をコイル部25の軸方向での中心部からスムーズに引き出すことができる。
For example, FIG. 4A is a plan view showing a modification of the
また、図5(a)はコイル部25の他の変形例を示す平面図であり、図5(b)はのコイル部25の他の変形例を示す断面図である。図5に示すように、導線20を径方向だけでなく軸方向にもより多く巻回してコイル部25を形成するとしても良い。図5(b)に示す矢印D3は、ドラムに残った導線20を巻回する際の順序を示し、矢印D4は、リールに巻き取られた導線20を巻回する際の順序を示す。矢印D3,D4の順序で巻回した場合にも、導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203をコイル部25の軸方向での中心部からスムーズに引き出すことができる。
5A is a plan view showing another modification of the
また、導線20の巻回は、コイル部25の内周部分となり且つ軸方向における一端201a又は他端となる部分から開始しても良い。ただしこの場合は、図6に示すように、径方向における巻回数が増えると、導線20の一方の引き出し部202及び他方の引き出し部203(図6の場合は一方の引き出し部202)をコイル部25の軸方向での中央部からスムーズに引き出すことが難しくなる。
Further, the winding of the
また、導線20は略正方形の断面を有する角線であっても良い。この場合、丸線と比べて、巻回が多少困難になるものの、巻回時における導線20と導線20との間の隙間が減るため、成形体10内におけるコイル部25の占有率を増やすことができる。よって、コイル部品の直流抵抗を下げることが可能になる。
Moreover, the
C…コイル部品、10…成形体、20…導線、101…実装面、102…対向面、104〜106,108〜110…側面、25…コイル部、202…一方の引き出し部、203…他方の引き出し部。 C: Coil parts, 10: Molded body, 20: Conductive wire, 101: Mounting surface, 102: Opposing surface, 104-106, 108-110 ... Side surface, 25 ... Coil portion, 202 ... One lead-out portion, 203 ... Other Drawer part.
Claims (3)
前記成形体の内部に配置されると共にアルファ巻きによって形成されたコイル部と、前記コイル部から引き出された一対の引き出し部と、を有する導線と、
を備え、
前記コイル部において、前記導線は径方向及び軸方向に複数層となるように巻回され、
前記コイル部の内周部分は、前記導線を軸方向に3ターン以上巻回することによって形成され、
前記コイル部の一対の巻き終わりは、前記コイル部の外周部分であって前記軸方向における前記コイル部の中央部に位置しており、当該一対の巻き終わりから前記コイル部の径方向に沿って前記一対の引き出し部がそれぞれ引き出されていることを特徴とするコイル部品。 A molded body that includes a magnetic material and is formed by compacting;
A conducting wire having a coil portion disposed inside the molded body and formed by alpha winding; and a pair of lead portions drawn from the coil portion;
With
In the coil portion, the conductive wire is wound so as to have a plurality of layers in a radial direction and an axial direction,
The inner peripheral portion of the coil portion is formed by winding the conductive wire in the axial direction for three or more turns,
A pair of winding ends of the coil portion is an outer peripheral portion of the coil portion and is located in a central portion of the coil portion in the axial direction, and extends from the pair of winding ends along the radial direction of the coil portion. The coil component, wherein the pair of drawer portions are respectively drawn out.
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