JP2013191693A - コイル部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの端末部の位置決めが容易であり、熱圧着後の切断時に発生するバリの影響を受けないコイル部品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】コイル部品１は、ワイヤを巻回してなるコイル２〜５と、コイルの端末部が接続されるリード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆとを備える。リード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆの各々は、端末部の圧着面を有する継線部１１と、継線部１１と異なる部位に設けられ、実装基板に接続される実装部１２とを有し、継線部１１には切り欠き溝１１ｎが設けられており、切り欠き溝１１ｎは、端末部の延長線上に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル部品およびその製造方法に関し、特に、表面実装型コイル部品の端子電極構造に関するものである。

コイル部品の一つとして、ＬＡＮ用パルストランスとコモンモードチョークコイルとをワンパッケージ化したＬＡＮコネクタモジュールが知られている。例えば特許文献１に記載のモジュールは、受信側及び送信側のパルストランスと、各パルストランスにそれぞれ接続される受信側及び送信側のコモンモードチョークコイルとを含み、これらのコイル素子が樹脂ケースに収納されてワンパッケージ化されたものである。パルストランスおよびコモンモードチョークコイルはいずれも、トロイダルコアにワイヤを巻回したものであり、トロイダルコアは樹脂ケースに収納され、ワイヤの端末部は樹脂ケースに組み込まれたリード端子に接続されている。

特許文献１に記載のモジュールでは、コイルの端末部はリード端子に絡げて半田付けにより接続されている。また、特許文献２には、コイルの端末部を熱圧着により接合する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、ボビンに設けられた巻線処理端子に凹部を設け、さらにこの凹部にコイルの端末を切断するためのナイフエッジ部を設けたコイル部品が開示されている。

特開２００７−５５６０号公報 特開平０８−５５７３１号公報 特開２００７−３２９２６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のコイル部品では、コイルの端末部をリード端子に絡げた後、半田付けにより接合するため、ワイヤの被覆を予め除去する必要がある。また、特許文献２に記載された熱圧着による接合であれば被覆の除去工程は不要であるが、コイルの端末部の位置決めが難しく、熱圧着後の切断時に発生するバリの除去等の問題もある。さらに、特許文献３もワイヤの被覆を予め除去する必要がある。

上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品は、ワイヤを巻回してなるコイルと、前記コイルの端末部が接続されるリード端子とを備え、前記リード端子は、前記端末部の圧着面を有する継線部と、前記継線部と異なる部位に設けられ、実装基板に接続される実装部とを有し、前記継線部には切り欠き溝が設けられており、前記切り欠き溝は前記端末部の延長線上に位置することを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤをリード端子の継線部上に位置決めして圧着する際、継線部に設けられた切り欠き溝を用いて容易に位置決めすることができる。また、切り欠き溝のエッジを利用してワイヤを切断することができ、ワイヤの切断時に形成される端末部のバリが継線部の外側にはみ出すことを防止できる。

本発明によるコイル部品は、前記コイルが巻回された磁性コアと、前記磁性コアを収容すると共に前記リード端子を支持するケースをさらに備え、前記ケースの側壁には、前記リード端子に対応して設けられた切り欠き部が設けられており、前記リード端子は前記ケースの外側に配置され、前記コイルの端末部は、前記切り欠き部を通って前記ケースの外側に引き出され、前記継線部に圧着されていることが好ましい。この構成によれば、ケースから引き出されたワイヤを継線部上に容易に位置決めすることができる。

本発明において、前記切り欠き溝はナイフエッジを有するＶ溝であることが好ましい。この構成によれば、ワイヤをきれいに切断することができ、バリの発生を防止することができる。

本発明において、前記コイルは第１及び第２のワイヤを含み、前記第１のワイヤの端末部と前記第２のワイヤの端末部とが共通のリード端子の前記継線部に接続されていることが好ましい。この構成によれば、コイルの中間タップを容易に構成することができる。

また、本発明によるコイル部品の製造方法は、磁性コアにワイヤを巻回してなるコイルを用意し、リードフレームから切り離されていない状態のリード端子が取り付けられたケースに前記コイルを収容する工程と、前記ワイヤの端末部を前記ケースの外側に引き出し、前記リード端子の継線部に設けられた切り欠き溝に係合させた状態で前記リードフレームの絡げ部に絡げる工程と、前記ワイヤを前記継線部に圧着させながら、前記継線部から前記絡げ部までの前記ワイヤの架設部分に張力を加えて、前記切り欠き溝の位置で前記ワイヤを切断する工程とを備えることを特徴とする。

本発明において、前記ワイヤは、前記ケースの側壁に設けられた切り欠き部を通って前記ケースの外側に引き出されることが好ましい。さらに、前記ケースの前記切り欠き部、前記継線部の前記切り欠き溝及び前記リードフレームの前記絡げ部は一直線上に配置されていることが好ましい。この方法によれば、ケースから引き出されたワイヤを継線部上に容易かつ確実に位置決めすることができる。

本発明によれば、コイルの端末部をリード端子の表面に圧着する際、その位置決めが容易であり、圧着後の切断時に発生するバリの影響を受けないコイル部品及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品の構成を示す略斜視図である。 図２は、図１のコイル部品の蓋を閉じた状態を示す略斜視図である。 図３は、図１のコイル部品の等価回路図である。 図４は、リード端子の構成を示す略断面図である。 図５は、リード端子の構成を示す略斜視図である。 図６は、コイル部品の製造工程を示すフローチャートである。 図７は、ワイヤの切断動作を説明する模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品の構成を示す略斜視図であり、図２は、図１のコイル部品の蓋を閉じた状態を示す略斜視図である。さらに、図３は、図１のコイル部品の等価回路図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態によるコイル部品１はＬＡＮコネクタモジュールであり、受信側及び送信側のＬＡＮ用パルストランス２，３と、これらにそれぞれ接続される受信側及び送信側のコモンモードチョークコイル４，５とを含み、これらが樹脂ケース６に収納されてワンパッケージ化されたものである。

パルストランス２，３およびコモンモードチョークコイル４，５はいずれも、トロイダルコアにワイヤを巻回したものであり、トロイダルコアは樹脂ケース６に収容され、ワイヤの端末部は樹脂ケース６に支持されたリード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆのいずれかの表面に圧着されている。

樹脂ケース６は、各コイルを個別に収容可能な４つの収容空間を有するケース本体６ａと、その上に被せられる蓋６ｂとを有している。ケース本体６ａの一方の側面６ｃ側には当該側面に沿って等間隔に６本のリード端子７ａ〜７ｆが配列されており、一方の側面と対向する他方の側面６ｄ側には当該側面に沿って６本のリード端子８ａ〜８ｆが配列されている。

パルストランス２，３は、リード端子７ａ〜７ｆが設けられた側面６ｃ側に設けられており、コモンモードチョークコイル４，５は、リード端子８ａ〜８ｆが設けられた側面６ｄ側に設けられている。

特に限定されるものではないが、リード端子７ａ，７ｂは、パルストランス２の一次巻線の一方および他方の端末部がそれぞれ接続される端子であり、リード端子７ｃはパルストランス２の一次巻線の中間タップである。また、リード端子７ｅ，７ｆは、パルストランス３の一次巻線の一方および他方の端末部がそれぞれ接続される端子であり、リード端子７ｄはパルストランス３の一次巻線の中間タップである。

パルストランス２，３の一次巻線は２本のワイヤを用いて構成されている。例えばパルストランス２の一次巻線において、一方のワイヤの一端はリード端子７ａに接続され、他方のワイヤの一端はリード端子７ｂに接続され、さらに２本のワイヤの他端は共にリード端子７ｃに接続される。すなわち、リード端子７ｃは２本のワイヤに共通の端子である。パルストランス３の一次巻線も同様であり、リード端子７ｄは２本のワイヤに共通の端子である。

パルストランス２，３の二次巻線の引き出し線はコモンモードチョークコイル４，５にそれぞれ巻回されている。コモンモードチョークコイル４に巻回されたパルストランス２の二次巻線の引き出し線の端末部は、リード端子８ａ，８ｂに接続される。コモンモードチョークコイル５に巻回されたパルストランス３の二次巻線の引き出し線の端末部は、リード端子８ｅ，８ｆに接続される。リード端子８ｃ，８ｄはパルストランス２，３の二次巻線の中間タップである。

パルストランス２，３の二次巻線もまた、２本のワイヤを用いて構成されている。例えばパルストランス２の二次巻線において、一方のワイヤの一端は、コモンモードチョークコイル４を構成する一方のコイルのワイヤとして使用された後、リード端子８ａに接続され、他方のワイヤの一端は、コモンモードチョークコイル４の他方のコイルのワイヤとして使用された後、リード端子８ｂに接続され、さらに２本のワイヤの他端は共にリード端子８ｃに接続される。すなわち、リード端子８ｃは２本のワイヤに共通の端子である。パルストランス３の二次巻線も同様であり、リード端子８ｄは２本のワイヤに共通の端子である。

図４は、リード端子７ａの構成を示す略断面図である。また、図５は、リード端子７ａの構成を示す略斜視図である。なお、リード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆの基本構成は同一であることから、ここではリード端子７ａの構成のみを示すものとする。

図４に示すように、リード端子７ａは、略コの字状（あるいは略Ｕ字状）の一本の金属片からなり、樹脂ケース６の側壁６ｅの外側に取り付けられている。詳細には、リード端子７ａは、樹脂ケース６の端子固定部６ｇに設けられた貫通孔に挿入されて固定されている。リード端子７ａは、その上端部において水平方向（樹脂ケース６の平面方向）に延びる継線部１１と、下端部において水平方向に延びる実装部１２と、垂直方向（樹脂ケース６の高さ方向）に延びて継線部１１と実装部１２とをつなぐ連結部１３とを有している。継線部１１は、ワイヤの端末部が圧着される圧着面１１ｓを提供する部位である。また、実装部１２は、コイル部品１の実装時にプリント基板上に半田接続される部位である。このように、継線部１１と実装部１２とが別々に設けられているので、継線部１１におけるワイヤの圧着状態が表面実装時の接続信頼性に悪影響を与えることがない。

図５に示すように、樹脂ケース６の側壁６ｅの上端部には切り欠き部６ｆが設けられている。切り欠き部６ｆはリード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆに対応して同数設けられており、その配列方向の位置はリード端子の位置と一致している（図１参照）。この切り欠き部６ｆがあることにより、蓋６ｂと干渉することなくワイヤ１０を樹脂ケース６の外側に引き出すことができ、またワイヤ１０をリード端子７ａに圧着する際、ワイヤ１０をリード端子７ａ上に容易に位置決めすることができる。

リード端子７ａの継線部１１は、垂直方向に延びる連結部１３が直角に折れ曲がって樹脂ケース６の側壁６ｅから離れる方向に突出した部分である。この継線部１１の上面がワイヤ１０の圧着面１１ｓとして機能する。また、継線部１１の先端には切り欠き溝１１ｎが形成されている。詳細は後述するが、ワイヤ１０は継線部１１に熱圧着された後、この切り欠き溝１１ｎのエッジに押し当てられることにより切断される。切り欠き溝１１ｎはナイフエッジを有するＶ溝であることが好ましいが、Ｕ溝であってもよく、さらには他の形状であってもよい。Ｖ溝であればワイヤの切断時にバリが生じにくく、きれいに切断することができる。

図１に示されているように、リード端子７ｃ，７ｄ，８ｃ，８ｄには２本のワイヤの端末部が共通に接続されるので、これらのリード端子の継線部１１の幅は、他のリード端子よりも広くてもよい。また、２本のワイヤの端末部の配置に合わせて切り欠き溝１１ｎを大きく形成してもよい。

以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１は、リード端子７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆの継線部１１に、コイルの端末部の圧着面を有すると共に、継線部１１の先端に切り欠き溝１１ｎが設けられているので、樹脂ケース６から引き出されたワイヤを継線部上に正確かつ容易に位置決めすることができる。また、切り欠き溝１１ｎのエッジを利用してワイヤを切断できるので、切断時にワイヤの先端から延びるバリが継線部１１からはみ出すことを防止することができる。

図６は、コイル部品１の製造工程を示すフローチャートである。また、図７は、ワイヤの切断動作を説明する模式図である。

図６に示すように、コイル部品１の製造では、まずトロイダルコアにワイヤを巻回してなる２つのパルストランス２，３および２つのコモンモードチョークコイル４，５（コイル素子２〜５）を用意する（ステップＳ１１）。パルストランス２，３はトロイダルコアに２本のワイヤをバイファイラ巻きすることにより形成できる。またコモンモードチョークコイル４，５は、２本のワイヤを別々に巻回することにより形成できる。これらのワイヤは自動巻線機を用いて巻回されることが好ましいが、手巻きされてもよい。

次に、リードフレーム９から切り離されていない状態のリード端子が取り付けられた樹脂ケース６を用意する。ここで、リードフレーム９は各リード端子を支持するフレーム部９ｆを有し、フレーム部９ｆには絡げ部（突起部）９ｐが設けられている。ここで、リードフレームの絡げ部９ｐは、これに対応する樹脂ケース６の切り欠き部６ｆと継線部１１の切り欠き溝１１ｎとを結ぶ一直線上に配置されている。

次に、４つのコイル素子を樹脂ケース６に収容した後、各ワイヤの端末部をリードフレーム９の対応する絡げ部９ｐに絡げる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。このとき、各ワイヤは、樹脂ケース６の側壁６ｅに設けられた対応する切り欠き部６ｆを通って樹脂ケース６の外側に引き出され、継線部１１の前方に位置する対応するリード端子の継線部１１上を通過してさらに外側に引き出され、さらに前方に位置するリードフレーム９の絡げ部９ｐに絡げられる。各ワイヤは、継線部１１と絡げ部９ｐとの間にたわみなく架設される。

ここで、樹脂ケース６の切り欠き部６ｆ、継線部１１の切り欠き溝１１ｎ及びリードフレーム９の絡げ部９ｐは、一直線上に配置されている。そのため、切り欠き部６ｆから引き出されたワイヤを絡げ部９ｐに絡げれば、ワイヤは継線部１１上を通過させることができる。特に、絡げ部９ｐは、継線部１１よりも下方に位置するので、ワイヤは継線部から下方に向かって配線され、切り欠き溝１１ｎに嵌合した状態となる。したがって、ワイヤを継線部１１上に容易かつ正確に位置決めすることができる。

次に、リード端子の継線部１１にヒータチップ１４を圧接させて、絡げ部９ｐまで延びるワイヤの途中をリード端子に熱圧着する（ステップＳ１４）。このとき、リード端子の継線部１１からリードフレームの絡げ部９ｐまで延びるワイヤの架設部分はまだつながった状態である。

さらに、図７に示すように、ヒータチップ１４がまだ継線部１１上のワイヤ１０を圧接している状態で、継線部１１から絡げ部９ｐまでのワイヤの架設部分にその上方から所定の力（張力Ｆ_Ｔ）を加えて引っ張ることにより、ワイヤを切り欠き溝１１ｎの位置Ｄで切断する（ステップＳ１５）。これにより、切断刃を当てることなく、ワイヤ１０を所望の位置できれいに切断することができる。

その後、樹脂ケース６の蓋６ｂを閉じて（ステップＳ１６）、リードフレーム９を切断することにより（ステップＳ１７）、図１に示した本実施形態によるコイル部品１が完成する。

このように、コイル素子のワイヤはリード端子の継線部１１上に配線され、熱圧着によって継線部１１に接合されるとともに、リード端子の切り欠き溝１１ｎのエッジを利用してワイヤを引っ張って切断することができる。また、継線部１１に切り欠き溝１１ｎがあることで、樹脂ケース６から引き出したワイヤを切り欠き溝１１ｎに係合させることができ、リード端子の幅方向中央にワイヤを容易かつ確実に位置決めすることができる。また、切り欠き溝１１ｎのエッジを利用してワイヤを切断するので、切断時に発生するワイヤのバリが継線部からはみ出すことを防止できる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の説明を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、パルストランス２，３及びコモンモードチョークコイル４，５からなる４つのコイル素子が樹脂ケース６内に収容されたコイル部品を例に挙げたが、コイル素子の種類、個数、サイズ、形状等は特に限定されない。また、ケースの素材は樹脂に限定されず、セラミック材料であってもよい。

１ コイル部品
２，３ パルストランス
４，５ コモンモードチョークコイル
６ 樹脂ケース
６ａ ケース本体
６ｂ 蓋
６ｃ，６ｄ 樹脂ケースの側面
６ｅ 側壁
６ｆ 切り欠き部
６ｇ 端子固定部
７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｆ リード端子
９ リードフレーム
９ｐ 絡げ部
１０ ワイヤ
１１ 継線部
１１ｎ 切り欠き溝
１１ｓ 継線部の表面（圧着面）
１２ 実装部
１３ 連結部
１４ ヒータチップ

Claims (7)

1. ワイヤを巻回してなる少なくとも一つのコイルと、
   前記ワイヤの端末部が接続されるリード端子とを備え、
   前記リード端子は、
   前記端末部の圧着面を有する継線部と、
   前記継線部と異なる部位に設けられ、実装基板に接続される実装部とを有し、
   前記継線部には切り欠き溝が設けられており、前記切り欠き溝は、前記端末部の延長線上に位置することを特徴とするコイル部品。
2. 前記ワイヤが巻回された磁性コアと、
   前記磁性コアを収容すると共に前記リード端子を支持するケースをさらに備え、
   前記ケースの側壁には、前記リード端子に対応して設けられた切り欠き部が設けられており、
   前記リード端子は前記ケースの外側に配置され、
   前記ワイヤの端末部は、前記切り欠き部を通って前記ケースの外側に引き出され、前記継線部に圧着されている、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記切り欠き溝はナイフエッジを有するＶ溝である、請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記コイルは第１及び第２のワイヤを含み、
   前記第１のワイヤの端末部と前記第２のワイヤの端末部とが共通のリード端子の前記継線部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品の製造方法。
5. 磁性コアにワイヤを巻回してなるコイルを用意すると共に、リードフレームから切り離されていない状態のリード端子が取り付けられたケースを用意し、前記ケースに前記コイルを収容する工程と、
   前記ワイヤの端末部を前記ケースの外側に引き出し、前記リード端子の継線部上を通過させた状態で前記リードフレームの絡げ部に絡げる工程と、
   前記ワイヤを前記継線部に圧着させながら、前記継線部から前記絡げ部までの前記ワイヤの架設部分に張力を加えて、前記継線部に設けられた切り欠き溝の位置で前記ワイヤを切断する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。
6. 前記ワイヤは、前記ケースの側壁に設けられた切り欠き部を通って前記ケースの外側に引き出される、請求項５に記載のコイル部品の製造方法。
7. 前記ケースの切り欠き部、前記継線部の切り欠き溝及び前記リードフレームの絡げ部は一直線上に配置されている、請求項５又は６に記載のコイル部品の製造方法。

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