JP2012119554A - コイル部品の製造方法及びコイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】撚り線を確実に継線できるコイル部品の製造方法及びコイル部品の提供。
【解決手段】端部が撚り線状の導線８が巻回される巻芯部と、巻芯部の端部に設けられた鍔部４、５と、を有するコアと、鍔部４、５に配置され導線８の端部が継線される継線部を有する端子金具６、７と、を準備する準備工程と、巻芯部から引き出した導線８を、撚り線がほどけないように継線部に保持する導線保持工程と、巻芯部から引き出した引き出し方向において導線８の導線保持工程で保持され箇所より下流側の撚りをほぐす撚りほぐし工程と、撚りほぐし工程でほぐした導線８を継線部に溶接する溶接工程と、を備えるコイル部品の製造方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明はコイル部品の製造方法及びコイル部品に関する。

特許文献１に示されるように、鍔部と巻芯部とを備えたコアの巻芯部に導線を巻回し、巻芯部から鍔部に設けられた継線箇所である端子金具へ導線を引き出して継線したコイル部品が公知である。このようなコイル部品において、所定のコア寸法で必要なコイルの巻回数を得るためには、コイルを構成する導線の径を細くする必要がある。導線の径を細くすると、特に巻芯部から継線箇所へと引き出す引出し部において、断線の危険がある。この断線を防ぐために、引き出し部の導線を折り返して複数本とし、この複数本の導線を撚り線として引き出し部とする構成が公知になっている。

特開２００１−３３９２２４号公報

撚り線を構成する導線は、コイルを構成することから、一般に被覆導線が用いられている。この被覆導線を撚り線とし、この撚り線部分を継線箇所として端子金具に溶接する場合、撚り線を構成する各々の被覆導線の被覆が、導線の芯線と端子金具との溶融を阻害して好適に継線が行われない場合があった。よって本発明は、撚り線を確実に継線できるコイル部品の製造方法及び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は、少なくとも端部が撚り線状の導線が巻回される巻芯部と、巻芯部の端部に設けられた鍔部と、を有するコアと、鍔部に配置され導線の端部が継線される継線部を有する端子金具と、を準備する準備工程と、巻芯部から引き出した導線を、撚り線がほどけないように継線部に保持する導線保持工程と、巻芯部から引き出した引き出し方向において導線の導線保持工程で保持され箇所より下流側の撚りをほぐす撚りほぐし工程と、撚りほぐし工程でほぐした導線を継線部に溶接する溶接工程と、を備えるコイル部品の製造方法を提供する。

このような方法によると、撚りをほぐした状態で溶接（継線）を行うため、被覆導線を撚り線とした場合であっても、溶接時に発生する被覆かすが溶接箇所に取り込まれることが抑制され、好適に溶接による継線を行うことができる。

また準備工程において、被覆導線を導線として準備し、撚りほぐし工程と溶接工程との間に、撚りほぐし工程でほぐした導線の被覆を剥離する被覆剥離工程を更に備えることが好ましい。

このような方法によると、撚り線においても容易に被覆剥離を行うことができ、被覆かすが溶融箇所に取り込まれることを確実に抑制することができる。

また準備工程において、耐熱被覆導線を導線として準備することが好ましい。このような方法によるとコイル部分の耐熱性を高めることができる。

また準備工程において、端子金具へ向けて引き回された導線が載置される台座部と、台座部から延出され台座部上に載置された導線を保持する保持部とを有し、保持部が、台座部からの延出方向先端側に位置して台座部表面に当接若しくは近接する受け部と、延出方向基端側に位置して受け部の台座部表面からの離間を抑制するバネ部とを有する継線部を備えた端子金具を準備し、導線保持工程は、受け部と台座部との間に弾性的に保持するように導線を配置してもよい。

このような方法によると、撚り線を確実に固定することができるので、撚り線をほぐす際に、保持部から巻芯部側に位置する撚り線がほぐされることがない。

また上記課題を解決するために導線が巻回される巻芯部と、巻芯部の端部に設けられた鍔部と、を有するコアと、鍔部に配置され導線の端部が継線される継線部を有する端子金具と、を備え、継線部には、巻芯部から引き回された導線の端部が挟持される保持部と、導線の引き出し方向において、保持部の下流側で導線と溶接される溶接部と、を有し、導線は、少なくとも保持部から巻芯部の間で撚り線状に構成されているコイル部品を提供する。

このような構成によると、保持部を介して導線が巻芯部から継線箇所に引き回されているため、導線を継線する際に保持部から巻芯部までの間の撚り線がほどけることを抑制することができる。

本発明のコイル部品の製造方法及びコイル部品によれば、撚り線を確実に継線することができる。

本発明の実施の形態に係るコイル部品の斜視図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の部品本体の斜視図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品のコアの（ａ）側面図、（ｂ）底面図、（ｃ）平面図、（ｄ）正面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の端子金具の（ａ）側面図、（ｂ）底面図、（ｃ）正面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の鍔部に端子金具を装着した状態での部分側面図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の鍔部に端子金具を装着した状態での部分底面図。 本実施の形態に係る端子金具の保持部と導線との大小関係を示す図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の導線を撚り線にする工程を示す図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の製造過程を示す図であって、導線保持工程に係る図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の製造過程を示す図であって、導線を巻芯部に巻回している状態の図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の製造過程を示す図であって、導線を固定した状態の図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の製造過程を示す図であって、被覆剥離工程に係る図。 本発明の実施の形態に係るコイル部品の製造過程を示す図であって、溶接工程に係る図。

以下、本発明の実施の形態を図１から図１３に基づき説明する。図１に示されるコイル部品１は、実装基板１０上のランドパターン１０Ａ、１０Ａにハンダで実装されるアンテナコイルであり、長手方向（後述の巻芯部３の軸方向）の長さが約８．０ｍｍ、長手方向と直交する上下方向（実装基板１０からコイル部品１に向かう方向を上方と定義）、上下方向及び長手方向と直交する幅方向がそれぞれ約２．７ｍｍである。コイル部品１は、本体１Ａと、本体１Ａを覆うケース１Ｂとから構成されている。ケース１Ｂは、一面が開口して内部に本体１Ａを収容する空間が画成された略直方体状の絶縁樹脂ケースであり、内部に本体１Ａを固定する爪が複数設けられている。

図２に示されるように、本体１Ａは、コア２と、一対の端子金具６、７と、導線８とから主に構成されており、長手方向、幅方向、上下方向でそれぞれ７．０ｍｍ、２．０ｍｍ、１．８ｍｍになるように構成されている。

コア２は、図３（ａ）に示されるように、巻芯部３と、巻芯部３の長手方向一端及び他端に設けられ、互いに同形状の一対の鍔部４、鍔部５より構成されている。鍔部４、鍔部５は同形状・同構成であるため、代表として鍔部４について説明する。

巻芯部３は、長手方向に直交する断面が略方形に構成され、図３（ｂ）に示されるように一対の鍔部４、鍔部５に対して、それぞれの幅方向の中央に位置するように配置されている。

鍔部４は、コイル部品１が実装基板１０に実装された状態で実装基板１０に対面すると共に、図３（ａ）に示されるように、巻芯部３の軸と略平行な実装面４１と、巻芯部３の軸を鍔部４側に延長した仮想線Xに対して実装面４１の反対側に位置し実装面４１と平行な継線面４２と、幅方向と交差し実装面４１と継線面４２との間に位置する側面４３、４３（図３（ｄ））を有している。図３（ｂ）に示されるように、実装面４１には、幅方向に並んだ一対の実装側凹部４１ａ、４１ａが形成されている。図３（ｃ）に示されるように、継線面４２には、その幅方向において中心位置に一の継線側凹部４２ａが形成されている。また図３（ｄ）に示されるように、鍔部４において、側面４３、４３には、それぞれ段部４３ａ、４３ａが設けられている。これら段部４３ａ、４３ａは、本体１Ａがケース１Ｂ内に挿入された際にケース１Ｂ内の図示せぬ爪に掛止され、本体１Ａがケース１Ｂから脱落するのを防いでいる。

一対の端子金具６、７は、リン青銅の板材から形成されており、互いに同形状、同構成を成している。よって代表として端子金具６について説明する。

端子金具６は、図４（ａ）に示されるように、互いに略平行に伸びる実装部６１及び継線部６２と、実装部６１と継線部６２とを接続する連結部６３とから略コの字状に構成されている。実装部６１と継線部６２とは、それぞれ実装面４１と継線面４２とに接した状態で、その間に鍔部４を挟持可能な距離に配置されている。

実装部６１は、コイル部品１が実装基板１０に実装される際の実装箇所となる部材であり、略コの字状の内周面になる面に、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、ボッチである一対の凸部６１Ａ、６１Ａを有している。この一対の凸部６１Ａ、６１Ａは、端子金具６を鍔部４に装着した状態で、一対の実装側凹部４１ａ、４１ａ内に挿入される。また一対の凸部６１Ａ、６１Ａは、図５に示されるように、実装部６１の内周面が実装面４１から僅かに離間して実装部６１内周面と実装面４１との間に隙間が形成されるように、実装側凹部４１ａ、４１ａ内に完全に収まらない程度の大きさに構成されている。

また図４（ｂ）、図６に示されるように、実装部６１には、長手方向であって鍔部４から巻芯部３に向かう方向（第一方向）の終端位置に幅方向（第二方向）に延びる縁部６１Ｂが規定されており、縁部６１Ｂから第一方向と反対の方向へ向けて切り欠かれた切欠６１ａが形成されている。この切欠６１ａ内の最深部には、幅方向に延びる底縁部６１Ｃが規定されている。底縁部６１Ｃの幅方向の長さは、切欠６１ａの縁部６１Ｂにおける開口幅より小さくなるように構成されている。また切欠６１ａは、図６に示されるように、巻芯部３の軸を鍔部４側に延長した仮想線Xと実装面４１の平面視で重なる位置、即ち、幅方向における鍔部４の略中心位置に配置されるように形成されている。

継線部６２は、導線８の端部が継線される部材であり、台座部６２Ａと、保持部６４と、溶接片６２Ｂとを主に備えて構成されている。台座部６２Ａは、連結部６３と接続され実装部６１と略平行な平板であり、上述の略コの字状の一部を構成している。台座部６２Ａにおいて、略コの字状の内周面になる面には、図４（ｂ）に示されるように、ボッチである凸部６２Ｃを有している。この凸部６２Ｃは、端子金具６を鍔部４に装着した状態で、継線側凹部４２ａ内に挿入される。また凸部６２Ｃは、図５に示されるように、台座部６２Ａの内周面が継線面４２から僅かに離間して台座部６２Ａ内周面と継線面４２との間に隙間が形成されるように、継線側凹部４２ａ内に完全に収まらない程度の大きさに構成されている。また台座部６２Ａにおいて、上面の巻芯部３側に位置し幅方向に延びる縁部は、面取加工されている。

保持部６４は、図４（ｃ）に示されるように、台座部６２Ａの幅方向と交差する縁から幅方向に向けて延出されると共に、折り返されて先端部分が台座部６２Ａ上面の上方に位置するように構成されており、延出方向の先端側位置に受け部６４Ａが規定され、基端側位置にバネ部６４Ｂが規定されている。受け部６４Ａには、図７に示されるように、保持部６４の延出方向最先端に位置する離間部６４Ｃと、離間部６４Ｃとバネ部６４Ｂとの間に位置し台座部６２Ａ上面と最近接する対面部６４Ｄとを有している。また受け部６４Ａは、離間部６４Ｃの台座部６２Ａまでの距離：ａとし、対面部６４Ｄの台座部６２Ａまでの距離：ｂとした場合に、導線８を保持していない状態でａ＞ｂとなるようになだらかに屈曲して構成されている。

バネ部６４Ｂは、受け部６４Ａを台座部６２Ａ上に配置するべくなだらかな弧状に折り曲げられて構成されている。

また保持部６４においては、図５に示されるように、台座部６２Ａに対向する面（受け面）の巻芯部３側となる縁部が面取り加工されている。

溶接片６２Ｂは保持部６４と同様に台座部６２Ａから幅方向へ向けて延出されており、導線８の端部と溶接されて溶接部６５（図２）を構成する。溶接片６２Ｂは、長手方向において、巻芯部３からの距離が、保持部６４より遠い位置に設けられており、その長手方向幅も幅広に構成されている。

導線８は、ポリアミドイミド等を被覆とする耐熱絶縁被覆導線であって３０μｍ程度の線径の導線であり、図２に示されるように、巻芯部３へと巻回されて両端がそれぞれ端子金具６及び端子金具７の保持部６４、７４で保持されると共に溶接部６５、７５に溶接により接続されている。導線８において、巻芯部３に巻回されている部分の大部分は単線であり、巻芯部３への巻初め一ターン〜数ターン及び巻き終わり数ターン〜一ターンと、巻芯部３から保持部６４、７４までの間とは三本の導線８が撚られて構成されている（撚り線８Ａ）。この撚り線８Ａは、図８に示されるように、図８（ａ）に示される一本の導線８を、図８（ｂ）に示されるように折り返して三本重なるようにし、その後に、図８（ｃ）に示されるように撚ることにより構成される線であり、一本の線より強度を増し、破断等に対して強くなっている線である。またこの撚り線８Ａの径は、図７に示されるようにａより小さくｂより大きくなるように構成されている。

上記構成を備えたコイル部品１を実装する実装基板１０上のランドパターン１０Ａは、切欠６１ａを備える実装部６１の形状と略相似形状であって、ランドパターン１０Ａ上に実装部６１を載置した状態で、実装部６１の周縁との間にフィレットを引くことができる程度の余剰部分を備えるように構成されている。この余剰部分としては、具体的には、巻芯部３側で０．１５ｍｍ、反巻芯部３側で０．８５ｍｍ、幅方向の側面側で０．１５ｍｍになる程度である。

以下、上記構成のコイル部品１の製造方法について説明する。この説明においても、特に言及しない限りは、代表として鍔部４及び端子金具６についてのみ説明する。またコイル部品１の完成形状において導線８は、巻芯部３に毎回されている箇所を上流側とし、そこから端子金具６、７に延出された端部を下流側として説明する。先ず端子金具６、７がそれぞれ鍔部４、５に装着されたコア２を準備し（準備工程）、このコア２を図示せぬ治具に取り付ける。またノズルから吐出される導線８から撚り線８Ａを形成しておく。その状態で、図９に示されるように、撚り線８Ａを、台座部６２Ａ上に載置して保持部６４で保持する（導線保持工程）。具体的には、撚り線８Ａを、離間部６４Ｃの開口部分から受け部６４Ａと台座部６２Ａとの間の隙間に押し込み、受け部６４Ａと台座部６２Ａとで挟持する。尚、撚り線８Ａは、長手方向において反巻芯部３側の、溶接片６２Ｂの反巻芯部３側の先端と同じ位置まで保持部６４から延びるように構成される。

このように撚り線８Ａを保持することにより、保持部６４のバネ力（バネ部６４Ｂのバネ力）のみで撚り線８Ａを保持することができる。バネ部６４Ｂのバネ力は、保持片等により導線をかしめて保持する際のカシメ力に比べて弱い力であるため、撚り線８Ａが損傷、ほぐれることはなく、好適に撚られた状態で保持することができる。バネ力を受け部６４Ａに伝えるバネ部６４Ｂは、なだらかな円弧状に構成されているため、受け部６４Ａが大きく開いた状態でもバネ力を受け部６４Ａに伝えることができる。よって撚り線８Ａの径が大きい場合でも、好適に保持部６４で撚り線８Ａを保持することができる。

撚り線８Ａが挿入される離間部６４Ｃと台座部６２Ａとの間（図７のａ）は、撚り線８Ａの径より大きいため、容易に受け部６４Ｂと台座部６２Ａとの間まで撚り線８Ａを押し込むことができる。また保持部６４から巻芯部３に向けて撚り線８Ａが引き回されるが、保持部６４において撚り線８Ａを挟持する面及び台座部６２Ａ上面の巻芯部３側は、それぞれ面取されているため、端子金具６から巻芯部３に引き回される撚り線８Ａに傷が入ることは抑制される。

撚り線８Ａを保持部６４で保持した後に、保持部６４から反巻芯部３側に延びる撚り線８Ａを図８（ｃ）のｃ−ｃ線に対応する位置（撚り線８Ａの端部近傍位置）で切断し、図１０に示されるように、その後に図示せぬ治具を回転させて巻芯部３に導線８を所謂バンク巻きで巻き取っていく。この時に撚り線８Ａは、少なくとも最初の一ターンが巻芯部３に巻回される。よって端子金具６から巻芯部３までの間（引き出し部分）に配線される導線８は、撚り線８Ａになる。上述のように撚り線８Ａは、単線の導線８より高強度であるため、引き出し部分における断線等を低減することができる。

巻芯部３において鍔部５近傍まで導線８を巻いた後に、再び撚り線８Ａを形成し、更に一〜数ターン撚り線８Ａを巻芯部３に巻回した後に端子金具７の継線部７１に向けて引き出し、図１１に示されるように、保持部７４で撚り線８Ａを保持し、端子金具６側と同様に、撚り線８Ａを切断する。

次に図１２に示されるように、保持部６４より反巻芯部３側（下流側）の撚り線８Ａの撚りをほぐしていく（撚り解し工程）。撚りをほぐす手段としては、図示せぬ櫛状の治具で撚り線８Ａを櫛ほどくことにより行われる。この時に、保持部６４で撚り線８Ａが保持されているため、保持部６４から巻芯部３側（上流側）の撚り線８Ａの撚りが解けることは抑制される。

次に、撚り線８Ａの撚りをほぐした箇所であって、溶接片６２Ｂを台座部６２Ａに向けて折り曲げた際に重なる箇所に、図示せぬレーザ照射装置によりレーザ光を照射し、絶縁被覆層を剥離する（被覆剥離工程）。予め撚りほぐし工程で撚り線８Ａはほどかれた状態にあるため、導線８が過度に重なることはない。よってレーザ照射により容易に撚り線８Ａの解かれた箇所の絶縁被覆を剥離することができる。

次に図１３に示されるように、溶接片６２Ｂを撚り線８Ａの剥離箇所を覆うように折り曲げて溶接し、図２に示される溶接部６５を形成する（溶接工程）。撚り線８Ａの溶接される箇所は絶縁被覆が剥離されているため、溶接時に絶縁被覆が溶接箇所に入り込むことが抑制され、好適に溶接片６２Ｂと撚り線８Ａとを溶接することができる。また保持部６４で撚り線８Ａを押さえているため、保持部６４から巻芯部３側の撚り線８Ａがほぐれたり、溶接されることはない。これにより、保持部６４から巻芯部３までの間の導線８を、確実に撚り線８Ａとして保持することができ、保持部６４から巻芯部３までの間の導線８の強度を確実に確保することができる。

その後にケース１Ｂを装着することによりコイル部品１が完成する。このコイル部品１において、通電した際には、鍔部４〜巻芯部３〜鍔部５を通過する磁束が発生する。この磁束は主に鍔部４、鍔部５長手方向と交差する面を通過してコア２外に出る。この時に磁束が最も通過する箇所の一つに実装面４１の巻芯部３側がある。本実施の形態では、実装面４１に配置される実装部６１の巻芯部３側を切り欠いて切欠６１ａを形成することにより、端子金具６で磁束の流れが妨げられることを抑制している。

また切欠６１ａは、磁束の影響が大きい巻芯部３側が拡がり磁束の影響の少ない底縁部６１Ｃ側が狭くなっているため、磁束の通過を阻害せずかつ極力実装面積を大きくできる。

一般にコイル部品では磁束の流れが妨げられることにより過電流損が発生するが、本実施の形態では、上述のように磁束の流れを妨げない構成であるため、過電流損を低減することがされる。また切り欠いているのみであるため、実装部６１の実装面積が過度に減少することは無い。よって実装強度を確保した状態でＱ特性を向上させることができる。

更に細かくは、凸部６１Ａ、凸部６２Ａが実装側凹部４１ａ、継線側凹部４２ａに挿入されて、実装部６１、継線部６２がそれぞれ実装面４１、継線面４２から離間して隙間が形成されている。この隙間から磁束がコア２外に出ることができるため、更に過電流損を低減することができる。また上述のように凹凸が係合するため、コア２に対する端子金具６の位置を正確に規定することができ、かつコア２から端子金具６がずれることを抑制することができる。

１・・コイル部品 １Ａ・・本体 １Ｂ・・ケース ２・・コア ３・・巻芯部
４、５・・鍔部 ６、７・・端子金具 ８・・導線 ８Ａ・・撚り線 １０・・実装基板
１０Ａ・・ランドパターン ４１・・実装面 ４１ａ・・実装側凹部 ４２・・継線面
４２ａ・・継線側凹部 ４３・・側面 ４３ａ・・段部 ６１・・実装部
６１Ａ・・凸部 ６１Ｂ・・縁部 ６１Ｃ・・底縁部 ６１ａ・・切欠
６２・・継線部 ６２Ａ・・台座部 ６２Ｂ・・溶接片 ６２Ｃ・・凸部
６３・・連結部 ６４・・保持部 ６４Ａ・・受け部 ６４Ｂ・・バネ部
６４Ｃ・・離間部 ６４Ｄ・・対面部 ６５・・溶接部

Claims (5)

1. 少なくとも端部が撚り線状の導線が巻回される巻芯部と、該巻芯部の端部に設けられた鍔部と、を有するコアと、該鍔部に配置され該導線の端部が継線される継線部を有する端子金具と、を準備する準備工程と、
   該巻芯部から引き出した該導線を、該撚り線がほどけないように該継線部に保持する導線保持工程と、
   該巻芯部から引き出した引き出し方向において該導線の該保持工程で保持され箇所より下流側の撚りをほぐす撚りほぐし工程と、
   該撚りほぐし工程でほぐした該導線を該継線部に溶接する溶接工程と、を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
2. 該準備工程において、被覆導線を該導線として準備し、
   該撚りほぐし工程と該溶接工程との間に、該撚りほぐし工程でほぐした該導線の被覆を剥離する被覆剥離工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
3. 該準備工程において、耐熱被覆導線を該導線として準備す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製造方法。
4. 該準備工程において、該端子金具へ向けて引き回された該導線が載置される台座部と、該台座部から延出され該台座部上に載置された該導線を保持する保持部とを有し、該保持部が、該台座部からの延出方向先端側に位置して該台座部表面に当接若しくは近接する受け部と、該延出方向基端側に位置して該受け部の該台座部表面からの離間を抑制するバネ部とを有する該継線部を備えた該端子金具を準備し、
   該導線保持工程は、該受け部と該台座部との間に弾性的に保持するように該導線を配置する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製造方法。
5. 導線が巻回される巻芯部と、該巻芯部の端部に設けられた鍔部と、を有するコアと、
   該鍔部に配置され該導線の端部が継線される継線部を有する端子金具と、を備え、
   該継線部には、該巻芯部から引き回された該導線の端部が挟持される保持部と、該導線の引き出し方向において、該保持部の下流側で該導線と溶接される溶接部と、を有し、
   該導線は、少なくとも該保持部から該巻芯部の間で撚り線状に構成されていることを特徴とするコイル部品。

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