JP3168133U - コイル部品 - Google Patents

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俊文 木村
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Abstract

【課題】商品価値を維持しつつ、金属端子とコイルとを継線させることを容易とし得るコイル部品を提供する。【解決手段】コイル20が巻回されたロッドコア11の両端部に直方体状の鍔コア12を設けてなるドラム状コア体10と、鍔コア12に載設された板状コア体30と、鍔コア12の第2面12bにおいて、第1面12aおよび第2面12bの双方に直交する鍔コア12の第3面12cと第2面12bとの交線部である縁部に沿って取り付けられた少なくとも2つの板状の金属端子40とにより構成する。さらに、金属端子40は、コイル20の端部と接続されるコイル用接続部41と、基板上に形成された配線パターンと接続される基板用接続部43と、コイル用接続部41と基板用接続部43とを繋ぐ中間部42と、中間部42から側方に突出し第3面12cに沿うように折曲された少なくとも1つの爪部44とを備える。【選択図】図1

Description

本考案は、プリント基板に表面実装されるインダクタ等のコイル部品に関する。
上記コイル部品の構成として従来種々の形態が知られているが、その一例として、コアと、コアに巻回されるコイルと、コアに装着されて、コイルの端部が継線されるとともにプリント基板上の配線パターンに接続される金属端子とから構成されたものがある(例えば、特許文献1を参照)。このようなコイル部品をプリント基板に表面実装することで、ノイズを除去したり電気信号を整えるインダクタとして使用すること等もできるようになる。上記構成のコイル部品の組立時においては、例えばアーク溶接により金属端子にコイルの端部を継線させるが、通常、金属端子の電位が上昇することを防止するために金属端子をグランド接続(接地)させておいて継線が行われる。
特開平11−186064号公報
ところで、金属端子におけるグランド接続された部分は、その接続操作に伴って劣化したり変形することがあり、この劣化等によりコイル部品の外観や性能、ひいてはその商品価値が低下するという課題があった。
本考案は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、商品価値を維持しつつ、金属端子とコイルとを継線させることを容易とし得るコイル部品を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本考案に係るコイル部品は、
コイルが巻回されたロッドコアの両端部に、直方体状の鍔コアを設けてなるドラム状コア体と、
2つの前記鍔コアの対応する面上に、前記ロッドコアの軸と平行に架け渡されるように載設された板状コア体と、
前記対応する面を第1面としたときに、前記第1面に直交する前記鍔コアの第2面において、前記第1面および前記第2面の双方に直交する前記鍔コアの第3面と前記第2面との交線部である縁部に沿って取り付けられた少なくとも2つの板状の金属端子と、を有したコイル部品において、
前記金属端子は、
前記コイルの端部と接続されるコイル用接続部と、
前記第1面に対向する前記鍔コアの第4面に沿うように折曲され、基板上に形成された配線パターンと接続される基板用接続部と、
前記コイル用接続部と前記基板用接続部とを繋ぐ中間部と、
前記中間部から側方に突出し前記第3面に沿うように折曲された少なくとも1つの爪部と、を備えることを特徴とする。
本考案に係るコイル部品において、前記鍔コアの第3面に、前記爪部を収容する凹部が形成されていることが好適である。
また、本考案に係るコイル部品において、前記板状コア体の隅部に、前記コイル用接続部を収容する切り欠き部が形成されていることが好適である。
本考案に係るコイル部品においては、金属端子が、コイル用接続部と基板用接続部とを繋ぐ中間部から突出し、中間部が取り付けられた鍔コアの第2面に直交する第3面に沿うように折曲された爪部を備える。そのため、中間部に対して折曲された爪部をグランド接続させることで、外観上目につきやすい中間部を劣化等させることなくコイルの端部を金属端子に継線させることができ、コイル部品の外観や性能、ひいてはその商品価値を維持することが可能になる。特に、サイズが数ミリ程度以内の小さなコイル部品では、その劣化等がコイル部品の機能面で大きな影響を与えかねないが、本考案に係るコイル部品を用いることにより、そのような虞を回避することができる。また、ロッドコアにコイルを巻回する巻線機を利用してグランド接続させる場合、この巻線機の構成によっては、中間部から突出して折曲された爪部をグランド接続させる方が、中間部をグランド接続させるよりもコイル部品の組立作業を簡略化することができる。さらには、中間部やコイル用接続部を劣化等させることなくコイルの端部を金属端子に継線できるので、この中間部を利用して、金属端子と他の電子部品等とを電気接続させることができる。
本考案に係るコイル部品において、鍔コアの第3面に、爪部を収容する凹部が形成された場合、例えば爪部を凹部に収容させて係合させる構成とすることで、鍔コア(ドラム状コア体)に対する金属端子の位置決めが可能となり、組立作業を簡便にすることができる。また、このように、爪部を凹部に係合させて組み立てられることにより、コイル用接続部と基板用接続部とを繋いで延びる方向における、鍔コアに対する金属端子の取付強度を確保できる。
本考案に係るコイル部品において、板状コア体の隅部に、コイル用接続部を収容する切り欠き部が形成されることで、例えばドラム状コア体に板状コア体を載設させた後で、金属端子にコイルの端部を継線させる手順でコイル部品を組み立てる場合に、継線時の板状コア体の損傷が防止されるとともに、コイルの継線作業が容易となる。また、これとは反対に、金属端子にコイルの端部を継線させた後で、ドラム状コア体に板状コア体を載設する手順でコイル部品を組み立てる場合には、板状コア体を載設するときに、コイル用接続部とコイルの端部との接続状態を外部から容易に視認し得る。
本考案を適用した一実施形態としてのコイル部品の斜視図である。 上記コイル部品を構成する金属端子の斜視図である。 コイル部品の他の実施形態を示す斜視図である。
以下、本考案の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本考案を適用した一実施形態としてのコイル部品1の構成部材について、図1および図2を参照しながら説明する。
コイル部品1は、図1に示すように、フェライトからなるドラム状コア体10と、導電性材料が絶縁材で被覆されてなりドラム状コア体10に巻回されるコイル20と、フェライトからなりドラム状コア体10に載設される板状コア体30と、導電性材料からなりドラム状コア体10に取り付けられる4つの金属端子40とから構成される。このコイル部品1は、例えば一辺が数ミリ程度以下の極小さなものであって、インダクタ等として使用されるものである。なお、図1には継線された後の金属端子40を、図2には継線される前の金属端子40をそれぞれ図示している。また、4つの金属端子40については、各々を区別するために、ドラム状コア体10に対する取り付け位置に応じて、40a,40b,40c,40dと括弧書きで番号を付している。
ドラム状コア体10は、角柱状に形成されて外周面にコイル20が巻回されるロッドコア11と、ロッドコア11の軸方向両端部に形成された概略直方体の鍔コア12とから構成される。本実施形態では、鍔コア12を構成する6面のうち、ロッドコア11の軸に平行で板状コア体30が載設される面を第1面12a、この第1面12aに直交する面を第2面12b、第1面12aおよび第2面12bの双方に直交する面を第3面12c、第1面12aに対向する面を第4面12dとそれぞれ規定している。これら第1面12a〜第4面12dは、実用新案登録請求の範囲における第1面〜第4面にそれぞれ対応している。鍔コア12の第3面12cには、後述する爪部44の形状に対応させて凹んだ凹部13が形成されている。
板状コア体30は、概略矩形平板状に形成されており、4隅部分には厚み方向の全巾に亘って設けられた端子用切り欠き部31が形成されている。
金属端子40は、板状の導電性材料を打ち抜き加工した後で曲げ加工を施すことで、図2に示す形状に成形される。本実施形態では、ドラム状コア体10の4隅部分にそれぞれ金属端子40(40a〜40d)を取り付けた例を示しているが、これら4つの金属端子40a〜40dは左右対称である点を除いては同一形状に形成されているため、ここでは図1の手前側中央に示された金属端子40aを代表として説明する。
金属端子40aは、上部に形成されたコイル用接続部41と、コイル用接続部41に繋がるとともに鍔コア12の第2面12bに沿って上下に延びて形成された中間部42と、中間部42に繋がるとともに鍔コア12の第4面12dに沿って約90度折曲された基板用接続部43と、中間部42が部分的に側方に突出して延びることで形成されるとともに、鍔コア12の第2面12bおよび第3面12cに沿うことで約90度折曲された爪部44とから構成される。コイル用接続部41には、側方に突出した絡げ用突起部41aが形成されている。この金属端子40aは、コイル用接続部41、中間部42および基板用接続部43が繋がって長手(上下)方向に延びるとともに、この長手方向に直交する短手(側方)方向に爪部44が突出して形成される。
以上ここまでは、コイル部品1の構成部材について説明したが、以下においては、コイル部品1の組立工程について説明する。コイル部品1の組立工程は、以下に説明する5つの工程(手順1〜手順5)に大別され、手順1から手順5の順序で行われるようになっている。
まず、手順1において、接着材を用いて、ドラム状コア体10の鍔コア12に対して4つの金属端子40を接着して固定する。このとき、金属端子40のうちで中間部42の裏面(鍔コア12の第2面に当接する面)に接着剤を塗布しておき、中間部42を第2面12b、基板用接続部43を第4面12dにそれぞれ当接させるとともに、爪部44を凹部13に収容させて凹部13の底面に当接させる。
ところで、中間部42に対する接着剤の塗布量によっては、中間部42を第2面12bに当接させたときに、中間部42の裏面から接着剤が溢れることがあるが、溢れた接着剤が凹部13(凹部13と爪部44との隙間)に流れ込むため、この接着剤によって凹部13と爪部44(通常は、その一部)とが接着されて固定される。そのため、接着材によるドラム状コア体10と金属端子40との接着面積を増大させて、接着強度を高めることが可能になる。
また、このように、凹部13と爪部44とが接着されるために、金属端子40に対して側方に押し出すような外力が作用する場合であっても、ドラム状コア体10から金属端子40が外れないように保持できる。さらに、爪部44は、凹部13に収容されて上下移動が規制されているので、金属端子40に対して上下方向の外力が作用する場合であっても、ドラム状コア体10から金属端子40が外れないように保持できる。
なお、万が一、第2面12bと中間部42との接着が剥離した場合であっても、凹部13に爪部44が収容されて係合しているので、ドラム状コア体10から金属端子40が外れることを防止できる。また、中間部42の裏面から接着剤が溢れた場合に、外部から見えにくい凹部13と爪部44との隙間に流れ込ませることで、外部から見えやすい部分(例えば、第2面12b)に接着剤が溢れ出ることを防止でき、コイル部品1の商品価値を維持できる。
次に、手順2において、図示しない巻線機を用いて、ロッドコア11の外周面にコイル20を巻回する。このとき、例えばドラム状コア体10の鍔コア12を掴んでおいて、ロッドコア11の軸を回転軸としてドラム状コア体10を回転させながら、一定のテンションを作用させたコイル20を繰り出すことで、ロッドコア11にコイル20を巻回する。本実施形態では、2本のコイル20を、互いに逆向きにロッドコア11に巻回する構成を例示している。なお、この手順2の作業を、巻線機を用いる代わりに手作業で行うことも可能である。
続いて、手順3において、ロッドコア11に巻回されたコイル20の端部21を、それぞれ金属端子40のコイル用接続部41に絡げる。このとき、鍔コア12の表面に沿わせるようにして、端部21を絡げ用突起部41a近傍に引き出し、まず、絡げ用突起部41aの下部分でコイル用接続部41に絡げ、続いて、絡げ用突起部41aの上部分でコイル用接続部41に絡げる。そうすることで、2本のコイル20のうち、一方のコイル20の両端部を例えば金属端子40aと金属端子40bとにそれぞれ絡げ、他方のコイル20の両端部を残りの金属端子40cと金属端子40dとにそれぞれ絡げる。
次に、手順4において、鍔コア12の第1面12aに対して、板状コア体30を上方から載せて固定する。このとき、ドラム状コア体10に対してコイル用接続部41が上方に突出しているが、板状コア体30に端子用切り欠き部31が形成されているので、端子用切り欠き部31にコイル用接続部41が収容されて、板状コア体30とコイル用接続部41との干渉が防止される。また、上述した手順3において、鍔コア12の表面に沿わせて端部21を絡げ用突起部41a近傍に引き出しているので、ドラム状コア体10に板状コア体30を載せるときにコイル20と板状コア体30とが干渉することがなく、コイル20の断線を防止できる。なお、この板状コア体30も金属端子40と同様に、接着剤を用いてドラム状コア体10に固定される。
手順5において、各金属端子40に対して例えばアーク溶接を行うことにより、コイル20の端部21(絡げ用突起部41aの上側に絡げられた端部21)をコイル用接続部41に継線させる。このとき、外観上目につきにくい爪部44をグランド接続させてアーク溶接を行うことにより、グランド接続された爪部44が劣化等したとしても、金属端子40における長手方向に延びる部分(特に、コイル用接続部41および中間部42)の外観や性能に大きな影響を与えることがなく、コイル部品1の商品価値を維持することができる。また、爪部44をグランド接続させることにより、グランド接続の作業時に、コイル用接続部41に大きな力が作用し難くなり、既に継線されているコイル20の断線等の不測の事態を防止できる。
また、コイル用接続部41が、周囲に若干の隙間を有した状態で端子用切り欠き部31に収容されており、この隙間を利用することで継線作業を容易に行うことができる。さらには、巻線機を利用してグランド接続させておいてアーク溶接を行う場合、巻線機の構造によっては、金属端子40のうちで第2面12bに沿った中間部42よりも、第2面12bに対して直交する第3面12cに沿った爪部44の方が、グランド接続しやすく組立工程を簡略化することが可能である。
以上の手順1から手順5を経て、コイル部品1が組み立てられる。そして、このコイル部品1が、例えば、図示しないプリント基板に載置された後、プリント基板上の配線パターンと金属端子40の基板用接続部43とが半田接続されて表面実装される。このとき、コイル部品1の4隅部分に位置した基板用接続部43が、プリント基板上の配線パターンと半田接続されるために、プリント基板に対してコイル部品1をバランス良く且つ強固に固定できる。
上述の実施形態においては、金属端子40に1つの爪部44が形成されるとともに、これに対応させて鍔コア12の第3面12cに1つの凹部13が形成された構成例について説明したが、ドラム状コア体10および金属端子40の構成はこれに限定されない。例えば、コイル部品1の他の実施形態として図3に示すコイル部品100のように、ドラム状コア体110および金属端子140を構成することも可能である。図3には、図1に示すコイル部品1と相違する部分を中心に番号を付しており、この番号を付した部分について以下に説明する。なお、図3中の番号を付していない部分については、上述したコイル部品1と同様の構成なので、ここでの説明を省略する。また、図3には、コイル20の端部21が絡げられてアーク溶接される前の状態の金属端子140を図示している。
図3に示すドラム状コア体110の鍔コア112には、第2面112bに直交する第3面112cに、上下2つの凹部113a,113bが形成されている。図3に示す金属端子140は、中間部142に対して約90度折曲された2つの爪部144a,144bを有しており、この爪部144a,144bのそれぞれが凹部113a,113bに収容されている。このように、2つの爪部144a,144bを設けることで、特に第2面112bに沿って内側に作用する外力に対して、鍔コア112から金属端子140が外れないように保持できる。なお、鍔コア112に金属端子140を接着する際に、中間部142の裏面から接着剤が溢れることがあるが、この溢れた接着材により凹部113aと爪部144a(通常は、その一部)、凹部113bと爪部144b(通常は、その一部)とがそれぞれ接着され、鍔コア112に対する金属端子140の接着強度を高めることができる。
また、板状コア体30についても、図1に示した構成に限定されない。例えば図3に示す板状コア体130のように、厚み方向の全巾に亘って設けられた端子用切り欠き部131を4隅に備えるとともに、ロッドコア111の軸方向中間部に、ほぼ三角形の位置決め用切り欠き部132を備えた構成とすることも可能である。この位置決め用切り欠き部132を利用することで、ドラム状コア体110と板状コア体130との位置決めを精度良く行うことができる。
上述の実施形態において、コイル部品1の組立工程として、ドラム状コア体10に板状コア体30を載せて固定し(手順4)、その後で、コイル20の端部21をコイル用接続部41に継線させる(手順5)場合を例示して説明したが、組立手順はこれに限定されるものではない。例えば、上記の手順4と手順5とを入れ替えて、コイル20の端部21をコイル用接続部41に継線させた後で、ドラム状コア体10に板状コア体30を載せて固定する組立手順でも良い。この組立手順を採用した場合、板状コア体30に端子用切り欠き部31が形成されているので、ドラム状コア体10に板状コア体30を載せるときに、コイル用接続部41と端部21との継線状態を外部から目視で確認しやすくなる。
上述の実施形態においては、金属端子40の中間部42を鍔コア12の第2面12bに当接させるとともに、爪部44を第3面12c(凹部13)に当接させた状態で、金属端子40を鍔コア12に固定する構成を例示して説明したが、本考案のコイル部品に係るドラム状コア体としてはこの構成に限定されるものではない。例えば、第1面は板状コア体30が載設される面、第2面は第1面に直交する面、第3面は第1面および第2面に直交する面であれば良く、具体的には、例えば、第2面12bと第3面12cとを入れ替えることにより、コイル用接続部41および中間部42が図1に示す第3面12cの位置に配される第2面に当接し、爪部44が図1に示す第2面12bの位置に配される第3面に当接するように構成しても良い。なお、この場合、図1に示す第2面12bの位置に配される第3面に、爪部44を収容する凹部13が設けられる。
また、上述の実施形態では、接着剤を用いてドラム状コア体10に金属端子40を接着して固定する構成を例示したが、この固定方法以外にも、例えば凹部13に爪部44を圧入することでドラム状コア体10に金属端子40を固定する方法でも良い。この方法を採用した場合には、凹部13に爪部44を挿入することで、ドラム状コア体10に対する金属端子40の位置決めができるので、コイル部品1の組立作業を簡便化できる。
上述した実施形態では、角柱状に形成されたロッドコア11を備えたドラム状コア体10を例示して説明したが、本考案のコイル部品に係るドラム状コア体としてはこの構成に限定されない。角柱状のロッドコア11に代えて、例えば円柱状のロッドコアを備えたドラム状コア体を用いてコイル部品を構成しても良い。
上述の実施形態においては、アーク溶接によりコイル20の端部21をコイル用接続部41に継線する方法について説明したが、この継線方法以外にも、例えば半田接続により継線する方法や、コイル20の端部21をコイル用接続部41で挟んでかしめる方法等を用いることが可能である。
上述の実施形態においては、2本のコイル20をロッドコア11に巻回する構成について説明したが、例えば1本のコイル20をロッドコア11に巻回して構成されるコイル部品に対しても、本考案を適用可能である。このコイル部品の場合には、4つの金属端子40のうち、2つの金属端子40(例えば、金属端子40a,40b)にコイル20の端部21が継線され、残りの2つの金属端子40(例えば、金属端子40c,40d)にはコイル20の端部21が継線されないで構成される。このように、1本のコイル20を用いた場合に、コイル20の端部21が継線されない金属端子40を含めて、ドラム状コア体10に対して4つの金属端子40を取り付けることにより、端部21を継線させる金属端子40を選定するときの選択肢を増やすことができる。また、プリント基板に表面実装したときに、4つの基板用接続部43と配線パターンとをそれぞれ半田接続できるので、プリント基板に対してコイル部品1をバランス良く且つ強固に固定可能となる。
上述した実施形態では、鍔コア12における金属端子40が取り付けられる部分にそれぞれ、爪部44に対応した凹部13を設けた構成について説明したが、一部または全ての爪部44に対応する凹部13を省略した構成とすることも可能である。例えば1本のコイル20をロッドコア11に巻回する場合に、コイル20の端部21が継線される2つの金属端子40(例えば、金属端子40a,40b)が取り付けられる部分には凹部13を設け、一方、コイル20の端部21が継線されない残りの2つの金属端子40(例えば、金属端子40c,40d)が取り付けられる部分には凹部13を設けない構成とすることも可能である。
また、上述した実施形態では、金属端子40のうちで中間部42の裏面に接着剤を塗布しておき、中間部42を鍔コア12に接着する固定方法について説明したが、このような固定方法に限られるものではなく、例えば中間部42および爪部44の両方の裏面に接着材を塗布しておき、中間部42および爪部44を鍔コア12に接着する固定方法を採用することも可能である。なお、中間部42の裏面のみに接着剤を塗布しておき、中間部42を押圧することで中間部42の裏面から溢れた接着剤が爪部44の裏面全体にいきわたるようにして、中間部42および爪部44の全体についても鍔コア12に接着させるようにした固定方法を採用しても良い。
上述した実施形態においては、板状コア体30の4隅部分にそれぞれ端子用切り欠き部31を設けた構成を例示して説明したが、本考案のコイル部品に係る板状コア体はこの構成に限定されない。例えば、板状コア体30の4隅部分全てに対してではなく、4隅部分のうちで1箇所、2箇所または3箇所のみに端子用切り欠き部31を設ける構成とすることも可能である。
以上、本考案に係る2つの実施形態(コイル部品1およびコイル部品100)について説明したが、本考案はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々の形態のコイル部品に適用可能である。また、爪部44についても、1つまたは2つ設ける構成のみならず3つ以上設ける構成とすることも可能であり、この場合には、爪部44に対応させて鍔コア12に凹部13を設け、爪部44のそれぞれを凹部13に収容させるように構成する。
1,100 コイル部品
10,110 ドラム状コア体
11,111 ロッドコア
12,112 鍔コア
12a 第1面
12b,112b 第2面
12c,112c 第3面
12d 第4面
13,113a,113b 凹部
20 コイル
21 端部
30,130 板状コア体
31,131 端子用切り欠き部(切り欠き部)
40,140 金属端子
41 コイル用接続部
41a 絡げ用突起部
42,142 中間部
43 基板用接続部
44,144a,144b 爪部
132 位置決め用切り欠き部

Claims (3)

  1. コイルが巻回されたロッドコアの両端部に、直方体状の鍔コアを設けてなるドラム状コア体と、
    2つの前記鍔コアの対応する面上に、前記ロッドコアの軸と平行に架け渡されるように載設された板状コア体と、
    前記対応する面を第1面としたときに、前記第1面に直交する前記鍔コアの第2面において、前記第1面および前記第2面の双方に直交する前記鍔コアの第3面と前記第2面との交線部である縁部に沿って取り付けられた少なくとも2つの板状の金属端子と、を有したコイル部品において、
    前記金属端子は、
    前記コイルの端部と接続されるコイル用接続部と、
    前記第1面に対向する前記鍔コアの第4面に沿うように折曲され、基板上に形成された配線パターンと接続される基板用接続部と、
    前記コイル用接続部と前記基板用接続部とを繋ぐ中間部と、
    前記中間部から側方に突出し前記第3面に沿うように折曲された少なくとも1つの爪部と、を備えることを特徴とするコイル部品。
  2. 前記鍔コアの第3面に、前記爪部を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のコイル部品。
  3. 前記板状コア体の隅部に、前記コイル用接続部を収容する切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項1または2記載のコイル部品。
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