JP2012164833A - 表面実装型コイル - Google Patents

Abstract

【課題】 巻線の線径が太くなった場合にも、巻線端末の絡げ作業及び巻線端末の特殊なフォーミングを不要として、巻線端末と表面実装端子の強固な接続が容易に実現可能であるとともに、基板表面への強固な実装ができる小型かつ電流容量の大きい表面実装型コイルを提供すること。
【解決手段】 環状磁性体コアの外周を、隔壁部で２つの領域に分割された絶縁層からなるコアカバーで覆い、２つの領域のそれぞれに巻線を施したコイル部品８を、絶縁ベース２に収納し、巻線端末６１、６２、７１、７２を、矩形状実装部が絶縁ベース２の底面に配置され、第１接続端子と第２接続端子が前記絶縁ベースの上面に配置された表面実装端子３と接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁性体コアの外周に巻線を施したコイル部品を、表面実装に対応する構造とした表面実装型コイルに関するものである。

従来の表面実装型コイルは、表面実装端子に設けられた絡げ部分に巻線端末（引出線）を絡げて、はんだ付け等で接続したものが一般的であった。例えば、特許文献１には、表面実装端子に巻線端末を絡げた構成の表面実装型コイルが開示されている。

図８は、従来の表面実装型コイルの第１の例の斜視図である。特許文献１に開示されている表面実装型コイルの第１の例では、磁性体コアが収容されたコアケース８４に第１巻線８６と第２巻線８７が施され、コアケース８４の側面に取り付けられた表面実装端子８３に、第１巻線８６と第２巻線８７のそれぞれの巻線端末を絡げてはんだ付けされている。

また、巻線端末を半田付け固定するための表面実装端子に、巻線端末を挟み込む接続端子を設けた構造の表面実装型コイルが特許文献２に開示されている。

図９は、従来の表面実装型コイルの第２の例の斜視図である。特許文献２に開示されている表面実装型コイルの第２の例では、以下の構成が提案されている。方形基台９２内に、第１巻線９６と第２巻線９７が施された環状磁性体コアが収容されている。表面実装端子９３は、Ｌ字型形状をなし方形基台９２内を上面から下面へ貫通し、方形基台の下面に沿って外方に延びている。表面実装端子９３の方形基台９２の上面に露出した部分には挟持部９３１が設けられている。挟持部９３１に、第１巻線９６と第２巻線９７のそれぞれの巻線端末を絡げてはんだ付けされている。

特開平７−７８７１７号公報 実開平５−２０４１６号公報

従来の表面実装型コイルの第１の例では、巻線の線径が太くなると、表面実装端子に巻線端末を絡げる作業が困難あるいは不可能になる問題があった。また、巻線端末を表面実装端子に絡げることなくはんだ付けした場合には、衝撃等が加わると巻線端末が表面実装端子から剥がれる可能性があった。

一方、従来の表面実装型コイルの第２の例では、巻線の線径が太くなると、Ｖ字型の溝である挟持部で巻線を挟むことが困難になり、挟持力が弱くなるという問題があった。

また、どちらの例の表面実装型コイルにおいても、表面実装端子に絡げ作業を行うために巻線端末を引き回そうとすると、巻線端末に特殊なフォーミングが必要となり、巻線にスプリングバックが発生するため、コアケースあるいは方形基台に応力がかかり、そり、ゆがみが発生する場合があるという問題があった。

さらに、巻線端末引き回し作業、絡げ作業を行った場合には、巻線端末の特殊なフォーミングによる工数増大、絡げ作業による工数増大のため、生産性が低下するという問題がある。

また、巻線の線径を太くした場合には、表面実装端子の巻線を絡げる部分または挟持部の電流容量を上げる必要があるため、巻線の断面積と同等もしくはそれ以上の断面積を持つ表面実装端子が必要となる。したがって、製品としての外形寸法もしくは端子寸法が大きくなり、製品の重量が増すという問題があり、それに従い表面実装型コイルと基板との接合強度をあげる必要が生じるという問題があった。

そこで本発明は、上記の点に鑑み、巻線の線径が太くなった場合にも、巻線端末の絡げ作業及び巻線端末の特殊なフォーミングを不要として、巻線端末と表面実装端子の強固な接続が容易に実現可能であるとともに、基板表面への強固な実装ができる小型かつ電流容量の大きい表面実装型コイルを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、表面実装型コイルにおいて表面実装端子の形状を検討してなされたものである。

すなわち、本発明によれば、環状磁性体コアの外周を、隔壁部で２つの領域に分割された絶縁層からなるコアカバーで覆い、前記２つの領域のそれぞれに巻線を施し、絶縁ベースに収納し、巻線端末を前記絶縁ベースに配置された表面実装端子と接続し、絶縁カバーを被せた表面実装型コイルであって、前記表面実装端子は、矩形状実装部と、前記矩形状実装部の対向する２辺から垂直に起立し先端に第１接続端子を有する第１電流経路部と、先端に第２接続端子を有する第２電流経路部からなるコの字形状をなし、前記矩形状実装部が前記絶縁ベースの底面に配置され、前記第１接続端子と前記第２接続端子が前記絶縁ベースの上面に並置され、前記巻線端末が、前記第１接続端子に前記第２接続端子に接続されることを特徴とする表面実装型コイルが得られる。

本発明によれば、前記第１接続端子と前記第２接続端子は、それぞれ巻線端末の外径より広い間隔を備える２つの突出部を有する第１接続端子突出部および第２接続端子突出部を有し、前記巻線端末は、前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部によって挟持されることを特徴とする上記の表面実装型コイルが得られる。

本発明によれば、前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部によって前記巻線端末が挟持された後に、前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部を巻線端末上面に折り曲げて半田付けまたは溶接により接続されることを特徴とする上記の表面実装型コイルが得られる。

本発明によれば、前記第１電流経路部は、前記絶縁ベースに設けた貫通孔を挿通して配置され、前記第２電流経路部は、前記絶縁ベースの側面に沿って配置されることを特徴とする上記の表面実装型コイルが得られる。

本発明によれば、前記第２接続端子突出部の前記巻線端末と接する面積は、前記第１接続端子突出部の前記巻線端末と接する面積よりも大きいことを特徴とする上記の表面実装型コイルが得られる。

本発明によれば、前記絶縁ベースの底面に配置された前記矩形状実装部に隣接して、スリット状溝を備えることを特徴とする上記の表面実装型コイルが得られる。

本発明の表面実装型コイルは、巻線端末に特殊なフォーミングを行うことなく、表面実装端子の第１接続端子と第２接続端子と接続されるので、生産性の向上、及び巻線端末の特殊なフォーミングによる巻線材のスプリングバックに起因する前記方形基台のそり、ゆがみを抑えることが可能になる。

また、巻線端末と表面実装端子の第１接続端子と第２接続端子が接続されるので、接続強度を強固にすることができ、かつ、巻線端末から基板接続点までの電流経路を２経路に増すことで、電流容量の大きな表面実装型コイルが得られる。

さらに、絶縁ベース底面の矩形状実装部に隣接してスリット状溝を設けることにより、基板との半田接続時に大きなフィレットが形成され、表面実装型コイルと基板との接合強度を向上させることが可能になる。

本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの構成部品の説明図。図１（ａ）コイル部品の斜視図。図１（ｂ）絶縁ベースの斜視図。 本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの斜視図。 本発明の実施の形態による表面実装型コイルに絶縁カバーを被せた形態の斜視図。 本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの表面実装端子の絶縁ベースへの接続方法の説明図。図４（ａ）絶縁ベースの要部と表面実装端子の斜視図。図４（ｂ）は、絶縁ベースに表面実装端子が配置された形態の斜視図。図４（ｃ）絶縁ベースに表面実装端子が固定された形態の斜視図。 本発明の第１の実施の形態の巻線端末と表面実装端子の接続状態の斜視図。 本発明による表面実装型コイルの絶縁カバーを被せた形態の底面側を示す斜視図。 本発明の第２の実施の形態の表面実装端子の斜視図。 従来の表面実装型コイルの第１の例の斜視図。 従来の表面実装型コイルの第２の例の斜視図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの構成部品の説明図である。図１（ａ）は、コイル部品の斜視図である。コイル部品８は、隔壁部５で２つの領域に分割されたプラスチック等の絶縁層からなるコアカバー４で覆われた環状磁性体コアの外周に、２つの領域のそれぞれに第１巻線６、第２巻線７が施されている。第１巻線６は、巻き始め位置の巻線端末６１と、巻き終わり位置の巻線端末６２を有している。第２巻線７は、巻き始め位置の巻線端末７１と、巻き終わり位置の巻線端末７２を有している。

図１（ｂ）は、絶縁ベースの斜視図である。絶縁ベース２は、中央部にコイル部品８が収容される凹部２３があり、凹部２３の中央部に絶縁用仕切り２２を備えている。絶縁ベース２の四隅には、表面実装端子３が配置されている。絶縁ベース２の側面には、嵌合用ツメ２１が設けられている。

図２は、本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの斜視図である。絶縁ベース２にコイル部品８が収容されて、第１巻線６の巻線端末６１、６２、第２巻線７の巻線端末７１、７２がそれぞれ絶縁ベース２の所定の位置に配置された表面実装端子３と接続されている。

ここで、図１で説明した前記絶縁ベース２の凹部２３の中央部に配置された絶縁用仕切り２２がコアカバー４に設けられた隔壁部５に挿入されることにより、コイル部品８が絶縁ベース２に固定されている。

図３は、本発明の実施の形態による表面実装型コイルに絶縁カバー１を被せた形態の斜視図である。本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルは、図２の様に巻線コイル部品８が絶縁ベース２に収容された後、図３の様に絶縁カバー１が被せられている。ここで、絶縁カバー１と絶縁ベース２は、図１（ｂ）で説明した絶縁ベース側面に設けた嵌合用ツメ２１と絶縁カバー１に設けた嵌合用孔１１を嵌合させることによって固定されている。

次に表面実装端子の形状について詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態による表面実装型コイルの表面実装端子の絶縁ベースへの接続方法の説明図である。

図４（ａ）は、絶縁ベースの要部と表面実装端子の斜視図である。図４（ｂ）は、絶縁ベースに表面実装端子が配置された形態の斜視図、図４（ｃ）は、絶縁ベースに表面実装端子が固定された形態の斜視図である。

図４（ａ）に示すように、表面実装端子３は、矩形状実装部３１とその対向する２辺から垂直に起立した第１電流経路部３２と第２電流経路部３４からなるコの字形状となっている。第１電流経路部３２の先端には第１接続端子３３、第２電流経路部３４の先端には第２接続端子３５を有している。ここで第１接続端子３３は、第１電流経路部３２から延びて、巻線の線径よりも広い間隔を備える２つの第１接続端子突出部３３１が並設された形態となっている。一方第２接続端子３５は、第２電流経路部３４に垂直に、巻線の線径よりも広い間隔を備える２つの第２接続端子突出部３５１が並設された形態となっている。

図４（ａ）に示すように、絶縁ベース２には、上面から底面まで貫通した貫通孔２４を備えている。貫通孔２４には、第１電流経路部３２が挿通され、絶縁ベース２の側面には、第２電流経路部３４が配置される。また、矩形状実装部３１は絶縁ベース２の底面に配置される。

図４（ｂ）に示すように、絶縁ベース２に表面実装端子３が配置されると以下の形態となる。絶縁ベース２の貫通孔２４を挿通した第１電流経路部３２の先端の２つの第１接続端子突出部３３１が露出している。一方、第２電流経路部３４は絶縁ベース２の側面に配置され、第２電流経路部３４の先端から垂直方向に２つの第２接続端子突出部３５１が延びている。

図４（ｃ）に示すように、絶縁ベース２に表面実装端子３が固定されると以下の形態となる。第２接続端子突出部３５１を絶縁ベース２の上面で、第１接続端子突出部３３１側に起こすことにより、第１接続端子突出部３３１と第２接続端子突出部３５１が並設されている。

図５は、本発明の第１の実施の形態の巻線端末と表面実装端子の接続状態の斜視図であり、図２において、第１巻線６の巻き終わり位置の巻線端末６２の部分を拡大して説明する。絶縁ベース２の上面に露出した第１接続端子突出部３３１と第２接続端子突出部３５１は、それぞれ、巻線の線径よりも広い間隔を持っているので、巻線端末６２は第１接続端子突出部３３１と第２接続端子突出部３５１によって挟持されている。ここで、第２接続端子突出部３５１は、図４で説明したように第２電流経路部３４に垂直に設けられて、絶縁ベース２の上面で第１接続端子突出部３３１側に起こすことによって、巻線端末６２と接する面積が第１接続端子突出部３３１よりも広くなり、より強固に巻線端末６２を挟持することができる。

第１接続端子突出部３３１と第２接続端子突出部３５１は、巻線端末６２を挟持した後、巻線端末６２の上側へ倒して、半田付けまたは溶接することにより強固に接続される。挟持固定される巻線端末６２は予め被覆剥離を行い、予備半田を行っておくことが望ましい。また、表面実装端子３はめっき処理が施されていることが望ましい。

図６は、本発明による表面実装型コイルの絶縁カバーを被せた形態の底面側を示す斜視図である。図４（ｂ）で説明したように、絶縁ベースの底面から、表面実装端子３が挿入されて矩形状実装部３１が、絶縁ベース底面の四隅に配置されている。矩形状実装部３１と隣接してスリット状溝２５が配置されている。このスリット状溝２５があることにより、表面実装端子３の矩形状実装部３１を基板に半田付けした場合に半田フィレットが形成されやすくなる。

図７は、本発明による第２の実施の形態の表面実装型コイルの斜視図である。図５と同様に第１巻線６の巻き終わり位置の巻線端末６２の部分を拡大して説明する。第１接続端子突出部３３１は、図５に示した本発明による第１の実施の形態の表面実装型コイルと同様である。第２接続端子突出部３６１の形状が、図５に示した本発明による第１の実施の形態の表面実装型コイルと異なり、第１接続端子突出部３３１と同様な形状である。第２接続端子突出部３６１は、図５に示した本発明による第１の実施の形態の表面実装型コイルよりも巻線端末６２と接する面積が少ないが、巻線端末６２の上面へ第２接続端子突出部３６１を倒して、半田付けまたは溶接することにより強固に接続される。なお、本発明による第２の実施の形態の表面実装型コイルのその他の部分の構造については、本発明による第１の実施の形態の表面実装型コイルと同様である。

１ 絶縁カバー
１１ 嵌合用孔
２ 絶縁ベース
２１ 嵌合用ツメ
２２ 絶縁用仕切り
２３ 凹部
２４ 貫通孔
２５ スリット状溝
３、８３、９３ 表面実装端子
３１ 矩形状実装部
３２ 第１電流経路部
３３ 第１接続端子
３３１ 第１接続端子突出部
３４ 第２電流経路部
３５ 第２接続端子
３５１、３６１ 第２接続端子突出部
４ コアカバー
５ 隔壁部
６、８６、９６ 第１巻線
６１、６２、７１、７２ 巻線端末
７、８７、９７ 第２巻線
８ コイル部品
８４ コアケース
９２ 方形基台
９３１ 挟持部

Claims (6)

1. 環状磁性体コアの外周を、隔壁部で２つの領域に分割された絶縁層からなるコアカバーで覆い、前記２つの領域のそれぞれに巻線を施し、絶縁ベースに収納し、巻線端末を前記絶縁ベースに配置された表面実装端子と接続し、絶縁カバーを被せた表面実装型コイルであって、前記表面実装端子は、矩形状実装部と、前記矩形状実装部の対向する２辺から垂直に起立し先端に第１接続端子を有する第１電流経路部と、先端に第２接続端子を有する第２電流経路部からなるコの字形状をなし、前記矩形状実装部が前記絶縁ベースの底面に配置され、前記第１接続端子と前記第２接続端子が前記絶縁ベースの上面に並置され、前記巻線端末が、前記第１接続端子と前記第２接続端子に接続されることを特徴とする表面実装型コイル。
2. 前記第１接続端子と前記第２接続端子は、それぞれ前記巻線端末の外径より広い間隔を備える２つの突出部を有する第１接続端子突出部および第２接続端子突出部を有し、前記巻線端末は、前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部によって挟持されることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型コイル。
3. 前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部によって前記巻線端末が挟持された後に、前記第１接続端子突出部と前記第２接続端子突出部を巻線端末上面に折り曲げて半田付けまたは溶接により接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面実装型コイル。
4. 前記第１電流経路部は、前記絶縁ベースに設けた貫通孔を挿通して配置され、前記第２電流経路部は、前記絶縁ベースの側面に沿って配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表面実装型コイル。
5. 前記第２接続端子突出部の前記巻線端末と接する面積は、前記第１接続端子突出部の前記巻線端末と接する面積よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の表面実装型コイル。
6. 前記絶縁ベースの底面に配置された前記矩形状実装部に隣接して、スリット状溝を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の表面実装型コイル。

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