JP2011258727A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】実装基板への実装強度を高め、かつ容易に製造することのできるコイル部品を提供することを目的とする。
【解決手段】導線を巻回したコイルと、コイルの外周を覆う外周コア部材１と、を備えるものとする。また、外周コア部材１を含む２以上の部材によって実装面部を形成し、実装面部を形成する外周コア部材１の底面には、第１の電極又は端子を設け、実装面部を形成する他方の部材の底面には第２の電極又は端子が設ける。そして、第１又は第２どちらか一方の電極又は端子にコイルの端末を接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電気製品、電子機器等に用いられるコイル部品に関する。

コイル部品は、コアに導線を巻回することによって構成される。このコイル部品を基板等に実装する際には、例えばコイル部品の底面側を実装面として実装基板に接続させる平面実装が用いられる。

例えば特許文献１では、コイルを巻回したドラム型コアのフランジの外側の平面に電極を形成し、取り付け面としている。この特許文献１では、取り付け面を形成するフランジの外周部分にリード線ガイド溝を設け、取り付け面からこのリード線ガイド溝およびその周辺にわたってめっき電極を形成している。そして、このリード線ガイド溝内において、コイルのリード線をめっき電極にはんだ付けしている。

また、特許文献２では、ドラムコアとリングコアとによって構成されるインダクタンス素子において、ドラムコアとリングコアにまたがって端子を設けている。この端子は、リングコアの内周面、上面、外周面にわたってコの字型に配置される取り付け部と、この取り付け部に連接してリングコアの外周縁からドラムコアの下端鍔の巻き軸対向面まで設けられた実装部とによって構成されている。
特許文献２では、こうした構成とすることにより、リングコアやドラムコアに衝撃を受けても割れが生じるのを抑制できるとされている。

実開平０６−００９１０３号公報 特開平２００３−１０９８２３号公報

上述の特許文献２では、ドラムコアやリングコア単体が割れたりしないように、耐衝撃性を高めようとするものである。しかし、例えば車載用等に用いられるインダクタ等のコイル部品においては、高い耐振動性も求められており、コイル部品と実装基板との間の実装強度も高めることが必要とされている。

また、特許文献２においては、ドラムコアとリングコアにまたがるように組み付けられた端子にコイルのリード線が接続されている。したがって、コイルをドラムコアに巻回し、ドラムコアとリングコアとに端子を組み付けた後でなければコイルのリード線を端子に接続固定することができない。
したがって、端子を組み付けるまでの間リード線はどこにも固定されないため自由に動き、その他の部品の組み付け等の邪魔となるので作業性が悪くなる。また、コイルのリード線を端子に絡げるまでの間、巻き軸からコイルがほどけないように仮止め等の対策を行う必要も生じるので製造工程が複雑となり、コストも高くなる。

そこで本発明は上記課題に鑑み、実装基板への高い実装強度を確保しながらも、かつ容易に製造することのできるコイル部品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、本発明によるコイル部品は、導線を巻回したコイルと、コイルの外周を覆う外周コア部材とを備える。また、このコイル部品の実装面部は、外周コア部材を含む２以上の部材の底面によって形成される。また、実装面部を形成する外周コア部材の底面には、第１の電極又は端子が設けられ、実装面部を形成する他方の部材の底面には第２の電極又は端子が設けられる。そして、第１の電極又は端子と、第２の電極又は端子のどちらか一方にコイルの端末が接続される。

本発明のコイル部品によれば、外周コア部材を含む２以上の部材の底面によって実装面部が形成され、実装面部を形成する部材それぞれに電極又は端子が設けられている。したがって、この電極又は端子を実装基板のランドに接合することにより、外周コア部材を含む２以上の部材を直接実装基板に固定することができる。
また、実装面部を形成する部材それぞれに別々の電極又は端子を設けるため、従来のように、２つの部材を組み付けた後に、２つの部材にまたがってわざわざ端子を取り付ける必要がない。したがって、２つの部材を組み付けるよりも前に、コイルの端末部を電極又は端子に接続することができる。

また、コイルを巻回する巻き軸部を備えたドラムコア部材を載置するベース部材と、ドラムコア部材に巻回されたコイルの外周を覆う外周コア部材とを含んでコイル部材を構成する場合には、外周コア部材の底面とベース部材の底面によって実装面部を形成し、それぞれの底面に電極又は端子を設けることが好ましい。

これにより、外周コア部材の底面とベース部材の底面に設けられた電極又は端子をそれぞれ実装基板のランドに接合することができる。
また、ドラムコア部材は外周コア部材とは独立してベース部材及び実装基板に固定されるため、外周コア部材を組み付ける前にコイルの端末部を電極又は端子に接続することが可能となる。

また、ベース部材を必要としない場合には、ドラムコア部材の底面と、外周コア部材の底面とによって実装面部を構成し、ドラムコア部材の底面と外周コア部材の底面の両方に電極又は端子を設けてもよい。
これにより、ドラムコア部材の底面と外周コア部材の底面の両方に設けられた電極又は端子を実装基板のランドに接合することが可能となる。したがって、ドラムコア部材と外周コア部材の両方を実装基板に直接固定することができる。

本発明によれば、コイル部品を構成する２以上の部材を実装基板に直接固定することができる。このため、高い実装強度を確保することができる。
また、２つの部材を組み付ける前後にコイルの端末部を電極又は端子に接続できるので、コイルの端末部が不安定なまま自由に動くのを抑制できる。したがって作業性を向上でき、より簡易に低コストで製造することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るコイル部品の構成を示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るコイル部品の外周コア部材を下方から見た斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るコイル部品の構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るコイル部品の底面図である。

以下本発明の実施の形態に係るコイル部品について、図１〜図５を基に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

１．第１の実施の形態
図１〜図３を用いて、第１の実施形態によるコイル部品の構成について説明する。
図１は、本実施形態によるコイル部品１００を下方から見た斜視図である。また、図２は、このコイル部品１００を面１ａ側から見た側面図であり、図３は、コイル部品１００を構成する外周コア１を下方から見た斜視図である。

本実施の形態によるコイル部品１００は、ドラムコア部材（図示せず）と、ドラムコア部材の巻き軸部に巻回されたコイル（図示せず）と、ドラムコア部材を載置するベース部材２と、コイルの外周を覆う外周コア部材１とを備える。

ドラムコア部材や外周コア部材１は、例えば焼結した磁性材料によって構成され、例えばＭｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系のフェライト、センダスト、パーマロイ等を用いてもよい。
また、ドラムコア部材は、例えばコイルを巻回する巻き軸部と、巻き軸部の上下端に設けられた鍔部とによって構成され、その下端面がベース部材２の上面に固定される。この固定方法はここでは特に限定せず、例えば接着剤によって接着してもよいし、ドラムコア部材の下端とベース部材上面との嵌合等により固定してもよい。また、ドラムコア部材の下端及びベース部材２の上面に電極や端子等を設け、電極同士をはんだ等により接合することによって固定してもよい。

ベース部材２は、樹脂等のプラスチック材料によって構成されており、その底面には２つの端子３が配置されている。この端子３は、例えばフープ状に形成された端子をインサート成形する事により、図１に示すように、その端部がベース部材２の内部に埋め込まれており、ベース部材２の側面より突出することで、絡げ端子６を形成している。この絡げ端子６には、図２に示すようにドラムコアに巻回されたコイルの端末部９が絡げられ、これにより、コイルと端子３とが接続される。

従来のように、平面的な形状の電極や端子に対してコイルの端末部をはんだ等によって接続すると、コイルの導線の径が細い場合には端子の変動により断線が生じ、接続するのが困難である。しかし、本実施の形態ではベース部材２の側面から突出させた絡げ端子６を設けているので、例えば端子３と突出端子３１の変動があっても、径の細いコイルを断線する事なく容易に接続することができる。また、インダクタンス値を大きくしたい場合には、径の細いコイルを用いることにより、巻回後のコイルが同じ重さ、大きさであっても巻き数を多くすることができる。

一方、ベース部材２の絡げ端子６の形成されていない側面には、切欠き部３２が設けられている。この切欠き部３２の両端において、端子３がベース部材２の側面より突出することで突出端子３１が形成されている。ユーザは、実装基板にランドを施し、そのランドとベース部材の底面に露出している端子３及び突出端子３１とを電気的に接続できる。

また図３に示すように、外周コア部材１は内部に例えば円筒状の貫通孔８が設けられており、この貫通孔８に図示しないドラムコア部材が配置される。これにより、ドラムコア部材の巻き軸部に巻回されたコイルの外周が外周コア部材１によって覆われる。

また、外周コア部材１の対向する１対の側面の底部には、それぞれ脚部５が設けられており、脚部５の底面には例えばめっき等による電極４が形成されている。この脚部５は、ベース部材２の切欠き部３２に挿入される。そして、外周コア部材１の底面７とベース部材２の上面とが、接着剤によって接着固定される。
なお、脚部５の側面と、ベース部材２の切欠き部３２の側面とは、接着剤により固定されていなくてもよい。また、脚部５と切欠き部３２とは、嵌合していてもよいが、図２に示すように隙間を残し、余裕を設けてあってもよい。

また、脚部５の設けられていない外周コア部材１の側面の下方には、その下端が開放された形状の窓部１０が設けられている。貫通孔８内に配置されたコイルの端末部は、この窓部１０を通って外周コア部材１の外に引き出されることにより、絡げ端子６に絡げることができる。
図１、図２に示されるように、絡げ端子６が配置されている側の外周コア部材１の側面は、ベース部材２よりはみ出ている。特に、この外周コア部材１の側面は、絡げ端子６よりも突出させていることが好ましく、これにより、絡げ端子６が外部の物体と接触し損傷を受けるのを抑制できる。

このように、本実施の形態によるコイル部品１００では、その底面には外周コア部材１とベース部材２との２つの部材が配置されている。すなわち実装される側の面部は、外周コア部材１の脚部５の底面とベース部材２の底面とによって構成されている。
そして外周コア部材１の脚部５の底面とベース部材２の底面には、それぞれ独立した電極４と端子３とが形成されている。

したがって、このコイル部品１００を実装基板に実装する際には、実装基板に設けられたランドに端子３と電極４とを、はんだ等によりそれぞれ接合することができる。これにより、外周コア部材１とベース部材２との両方の部材を実装基板に直接固定することができ、１つの部材のみを固定する場合に比べて実装強度を大幅に高めることが可能となる。

また、外周コア部材１とベース部材２とは、外周コア部材１の底面７において接着剤により固定されるだけでなく、外周コア部材１の脚部５がベース部材２の切欠き部３２内に挿入されている。このため、外周コア部材１とベース部材２との間の組み立て強度も高めることが可能である。
例えば、コイル部品においては、総重量のうち外周コア部材が多くを占めることもある。したがって、例えば外周コア部材の側面に垂直な方向への振動に対しても、ベース部材からコイル部品が外れることのないように強度を高める必要がある。本実施の形態では、上述のように外周コア部材１の脚部５がベース部材２の切欠き部３２内に挿入されていることにより、外周コア部材１の側面に垂直な方向に加えられる力に対して高い耐久性を付与できる。

上述の特許文献２においては、ドラムコアとリングコアにまたがって端子を取り付けているため、ドラムコアとリングコアを組み付けた後に端子を取り付ける必要があった。このため、当然のことながら端子が取り付けられた後でなければ、コイルのリード線を端子に接続固定できなかった。

また、特許文献２においては、ドラムコアの上端鍔の側面とリングコアとの側面とを接着剤によって固定している。接着剤が乾く時には例えば収縮応力等が生じる場合があり、乾燥前と乾燥後では、こうした力によりリングコアがドラムコアに対してわずかに位置ずれを起こす可能性がある。
したがって、接着剤が乾く前に、コイルのリード線をリングコアに組み付けられた端子に接続すると、接着剤の乾燥の際にリード線が引っ張られ、リード線が切断する恐れがある。また、リード線の切断が起きなくとも、このような力がリード線に加えられ続けるのは耐久性の面から好ましくない。

一方、本実施の形態では、外周コア部材１とベースコア部材２とに独立してそれぞれ端子３（絡げ端子６）と電極４を配置している。このため、外周コア部材１とベース部材２とに予め端子３及び電極４を設けておくことができる。したがって、製造工程においては、外周コア部材１をベース部材２に組み付ける前に、コイルの端末部を端子３（絡げ端子６）に独立して接続固定することが可能となる。

また、本実施の形態では、ドラムコア部材と外周コア部材１とが、直接接触することなく、それぞれ独立してベース部材に固定されている。
そしてコイルの端末部は、外周コア部材１の側面に設けられた窓部１０を通って外周コア部材１の外部に導出され、絡げ端子６に接続されている。
特に、窓部１０は下端が開放された外形とされているので、コイルの端末部が外周コア部材１に接触することなく絡げ端子６に接続させることも可能である。そして、絡げ端子６はベース部材２の側面より突出しており、外周コア部材１とは独立して配置されている。

このように、コイルの端末部と絡げ端子６は外周コア部材１に対して接触しておらず、独立して配置されている。このため、例えば外周コア部材１の底面７とベース部材２との間に塗布された接着剤が乾く際に収縮応力等を生じ、外周コア部材１の位置にずれが生じたとしても、従来のようにコイルの端末部９が引っ張られる等の影響を受けることが無い。したがって、高品質なコイル部品を提供することができる。

また、上述のように、コイル端末部は接着剤が乾く際に応力を受けないので、先にコイル端末部を絡げ端子６に絡げ、その後外周コア部材１をベース部材２に接着固定することができる。

このように、本実施の形態のコイル部品１００では、外周コア部材１を組み付けるよりも前にコイル端末部９を絡げ端子６に接続固定することができる。したがって、未固定のコイル端末部が不安定なまま外周コア部材１の外部に露出している状態を回避できるので、作業性を向上させることができる。
また、コイルの端末部を電極や端子に接続するまでの間、従来のように巻き軸部に巻回したコイルがほどけるのを防ぐ対策をする必要もないので、コストも低減することができる。

なお、実装基板には端子３を接合するランドと、電極４とを接合するランドとをそれぞれ一緒に設けるのが好ましい。

また、図２に示すように、端子３と電極４は、ベース部材２の底面よりも突出するように形成されている。これにより、確実に実装基板のランドに接触させ、接合することができるので好ましい。

端子３と電極４の配置箇所や形状は、図１に示した箇所、形状に限らず、実装基板のランドに接合可能な箇所であれば、適宜変更してよい。

２．第２の実施の形態
上述の形態においては、外周コア部材１とベース部材２とにそれぞれ電極又は端子を設けることで、この両方の部材を実装基板に直接固定した。コイル部品を構成する部材の数や形状は、用途によって種々の変更が行われ、様々な形態をとることが可能である。こうした場合においても、コイル部品を構成する２以上の部材に電極や端子を設け、これらを実装基板に直接固定することで実装強度を高めることができる。
ここでは、コイル部品がコイルとドラムコア部材と外周コア部材とによって構成されている場合について例示する。

図４は、第２の実施の形態に係るコイル部品２００の概略構成を示す斜視図である。また、図５は、コイル部品２００を下方から見た底面図である。
本実施の形態によるコイル部品２００は、コイル４０と、コイル４０を巻回するための巻芯を有するドラムコア部材２０と、ドラムコア部材２０に巻回されたコイル４０の外周を覆う外周コア部材１１とを備える。

ドラムコア部材２０と外周コア部材１１は、例えば焼結した磁性材料によって構成され、例えばＭｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系のフェライト、センダスト、パーマロイ等を用いることができる。

ドラムコア部材２０には、コイル４０を巻回する巻き軸部の上端と下端に、上端鍔２１と下端鍔２２とがそれぞれ設けられている。ここでは、上端鍔２１と下端鍔２２の大きさが異なる不等鍔とされており、下端鍔２２の径は、上端鍔２１の径よりも小さい。

外周コア部材１１は、ここではほぼ直方体の形状をしており、その上面１１ａにおいて対向する頂角の位置には、１対の突出部１５が設けられている。また、外周コア部材１１の上面１１ａの中央部には、円筒状の貫通孔１８が設けられており、ここにコイルを巻回したドラムコア部材２０が挿入される。

貫通孔１８の径はドラムコア部材２０の下端鍔２２の径より大きく、上端鍔２１の径よりも小さい。したがって、上端鍔２１の下面と外周コア部材１１の上面１１ａとが接触することによりストッパーとなり、固定される。

また、図５に示すように、外周コア部材１１の底面１１ｂには、例えばめっき等による２つの第１の電極１４が形成されている。この２つの電極１４にはドラムコア部材２０の巻き軸部に巻回されたコイルの端末部が接続される。
コイルの端末部は、電極１４に対してはんだ等により直接接続してもよいし、電極１４に外周コア部材１１の側面より突出する突出端を設け、この突出端にコイルの端末部を絡げたり、はんだ等により接合してもよい。
また、電極１４に外周コア部材１１の側面より突出する突出端をさらに設け、これを顧客が使用するための端子としてもよい。

一方、ドラムコア部材２０の下端鍔２２の底面にも、２つの第２の電極１３が形成されている。この電極１３は外周コア部材１１の底面１１ｂに形成されている電極１４とは独立して形成されており、互いに電気的に絶縁されている。

このように、本実施の形態のコイル部品２００では、実装面とされる側の底面が、外周コア部材１１の底面１１ｂと、下端鍔２２の底面すなわちドラムコア部材２０の底面とによって構成されている。
また、外周コア部材１１の底面１１ｂには、コイルの端末部をそれぞれ接続する電極１４が形成され、ドラムコア部材２０の底面には電極１３が形成されている。

したがって、本実施の形態によるコイル部品２００は、実装基板のランドに対して電極１３と電極１４との両方の電極をはんだ等により接合することで実装することができる。これにより、外周コア部材１１とドラムコア部材２０の両方が実装基板に対して直接固定されるので、コイル部品２０の実装強度を大幅に向上させることができる。特に、外周コア部材１１、ドラムコア部材２０ともにはんだ等の接合により固定される。したがって、接着剤による固定に加えて、更に基板に半田で固定できるためにより安定した高い強度を実現することができる。

また、本実施の形態においても、電極１３と電極１４は、外周コア部材１１とドラムコア部材２０とにそれぞれ別個に配置される。したがって、外周コア部材１１とドラムコア部材２０とを組み付ける工程とは無関係に、これらの部材に予め電極１３，１４を設けておくことが可能である。
従来では、外周コア部材とドラムコア部材との両方の部品にまたがって端子を取り付けることで強度を高めていた。このため、外周コア部材とドラムコア部材とを組み付けた後に端子を取り付けなければならず、さらに端子を取り付けなければコイルの端末部を接続固定できない。このため、コイルの端末部が不安定なままとなり、作業性が悪くなっていた。

これに対して、本実施の形態では、外周コア部材１１とドラムコア部材２０とにそれぞれ独立して予め電極１３、１４を設けることができる。このため、両方の部材にまたがって端子を取り付ける工程が不要であり、電気信号の伝導用に用いる電極１４に対してコイルの端末部を早い段階で接続固定することができる。このため、作業性を向上でき、簡易に製造することができる。

なお、電極と説明したが、端子を設けても良く、更にコイル部品２００の底面１１ｂのドラムコア部材の下端鍔２２に設けられた第２の電極１３にコイルの端末部を接続してもよい。

また、本発明の第１および第２の実施形態では、ドラムコア部材と外周コア部材として説明したが、コアの形状は、どのような形状でもよく、例えばポットコアと、一つの鍔で構成されたＴ字形状のコアとの組み合わせや、コイルの外周の全面を覆うのではなく一部を覆う上面から見てＬ字形状のコアとドラムコアとの組み合わせでも良い。

以上、本発明によるコイル部品の実施の形態について説明した。本発明は上記実施の形態にとらわれることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、考えられる種々の形態を含むものであることは言うまでもない。

１，１１・・・外周コア部材、２・・・ベース部材、３・・・端子、４，１３，１４・・・電極、５・・・脚部、６・・・絡げ端子、７・・・底面、８，１８・・・貫通孔、９・・・コイル端末部、１０・・・窓部、１１ａ・・・上面、１１ｂ・・・底面、１５・・・突出部、２０・・・ドラムコア部材、２１・・・上端鍔、２２・・・下端鍔、３１・・・突出端子、３２・・・切欠き部、４０・・・コイル

Claims (3)

1. 導線を巻回したコイルと、
   前記コイルの外周を覆う外周コア部材と、
   を備え、前記外周コア部材を含む２以上の部材によって実装面部が形成され、前記実装面部を形成する前記外周コア部材の底面には、第１の電極又は端子が設けられ、前記実装面部を形成する他方の部材の底面には第２の電極又は端子が設けられ、前記第１又は第２どちらかの電極又は端子に前記コイルの端末が接続されたことを特徴とする
   コイル部品。
2. 前記他の部材は、前記コイルが巻回される巻き軸部を備えたドラムコア部材を載置するベース部材である請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記他の部材は、前記コイルが巻回される巻き軸部を備えたドラムコア部材であることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
   
   
   
   

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