JP3301418B2 - 巻線型コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は巻線型コイルおよび
その製造方法に関し、特に、コモンモードチョークコイ
ルやハイブリッドチョークコイル等として使用される巻
線型コイルおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の巻線型コイルとしては、図８に
示すようなものが一般に周知である。該巻線型コイル３
０は、ボビン３１の筒状の巻線部３２に巻線３３，３３
を巻装している。ボビン３１の巻線部３２には略Ｕ字状
を有する磁性体コア３４，３４の脚部３４ａ，３４ａを
挿通させている。磁性体コア３４，３４は、接合されて
巻線３３，３３に鎖交する閉磁路を形成する。ボビン３
１は、その巻線部３２の両端部および中間部に鍔部３１
ａ，３１ａおよび３１ｂをそれぞれ有している。鍔部３
１ａ，３１ａにはそれぞれ端子台３５，３５が形成され
ており、これら端子台３５，３５には巻線３３，３３の
端部が半田付けされる端子ピン３６，…，３６が設けら
れている。

【０００３】ボビン３１と磁性体コア３４，３４とは、
従来より、ワニスにより相互に固定されていた。すなわ
ち、端子台３５，３５を上にして、液状のワニス３７が
満たされた槽の中に磁性体コア３４，３４を装着したボ
ビン３１を、その巻線部３２の軸をワニス面に対して略
平行にして浸漬し、ボビン３１と磁性体コア３４，３４
との間にワニス３７を含浸させる。この後、ボビン３１
を引き上げて乾燥させ、ボビン３１と磁性体コア３４，
３４とをワニス３７で接着して相互に固定する。

【０００４】また、ボビン３１と磁性体コア３４，３４
を固定する別の方法として、ディスペンサを用いて接着
剤を付与する方法がある。この方法は、ディスペンサに
よりボビン３１の鍔部３１ａ，３１ａと磁性体コア３
４，３４との間等の予め定められた所定の箇所に接着剤
を付与し、該接着剤によりボビン３１と磁性体コア３
４，３４とを相互に固定する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワニス含浸
によりボビン３１と磁性体コア３４，３４とを相互に接
着させて固定する方法では、ワニス３７が満たされた槽
の中に磁性体コア３４，３４を装着したボビン３１を浸
漬して引き上げ、付着したワニス３７を乾燥させればよ
く、ボビン３１と磁性体コア３４，３４との接着は少な
い工数で簡単に行うことができる利点を有している。し
かしこの方法では、ボビン３１をワニス３７に浸漬する
際に巻線３３，３３にワニス３７が付着する。ワニス３
７は空気と比較して誘電率が格段に大きいので、巻線３
３，３３にワニス３７が付着するとその部分の分布容量
が大きくなり、巻線型コイル３０の周波数特性が劣化す
るという問題があった。

【０００６】また、ディスペンサを用いて接着剤を付与
する方法では、巻線３３，３３に接着剤が付着しないの
で、分布容量の変化を回避することができる。しかし、
ディスペンサにより磁性体コア３４，３４間や磁性体コ
ア３４とボビンの鍔部３１ａとの間など複数の必要な箇
所に接着剤を付与しなければならず、かつ、接着される
コア３４やボビン３１の材質に適合する接着剤を複数使
いわける必要があり、ボビン３１と磁性体コア３４，３
４との接着の工数が多くなり、製造コストが高くなると
いう問題があった。また、付与された接着剤が固化する
と、その部分が半球状などの形状となって盛り上がり、
プリント基板などへの自動装着などに不利であるという
問題もあった。なお、接着剤が固化し、磁性体コア３４
に応力が残留すると、磁性体コア３４の透磁率が低下
し、コイル３０のインダクタンス値が劣化する問題もあ
った。

【０００７】本発明の目的は、巻線の分布容量のばらつ
きが少なく優れた周波数特性を有する巻線型コイルおよ
びその製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明に係る巻線型コイルは、筒状の巻線
部と該巻線部の端部に設けた鍔部とを備えてなるボビン
の筒状の巻線部に巻線が巻装されるとともに、該巻線部
に磁性体コアが挿通され、前記ボビンと磁性体コアとが
接着剤により固定されてなる巻線型コイルであって、前
記鍔部は磁性体コア配置側の外周縁が前記巻線の表面の
位置より突出しており、かつ、前記鍔部の側面と前記磁
性体コアとの間に形成されたギャップ寸法は、液状の前
記接着剤が毛細管現象により吸い上げられる寸法であ
る。

【０００９】以上の構成により、巻線の表面の位置より
突出している鍔部の外周縁を液状の接着剤溶に浸漬する
と、鍔部の側面と磁性体コアとの間に形成されたギャッ
プ内に、接着剤が毛細管現象により吸い上げられる。こ
のとき、ボビンに巻装した巻線は接着剤溶の液面よりも
上に位置しているので、巻線に接着剤が付着しない。

【００１０】また、本発明に係る巻線型コイルの製造方
法は、ボビンの軸を傾斜させた状態で、鍔部を液状の接
着剤溶に浸漬し、鍔部の側面と磁性体コアとの間に形成
されたギャップ内に接着剤を毛細管現象により吸い上げ
ることを特徴とする。

【００１１】以上の方法により、ボビンに巻装した巻線
を接着剤溶の液面の上に保持した状態で、鍔部の側面と
磁性体コアとの間に形成されたギャップに、接着剤を毛
細管現象により吸い上げることができる。

【００１２】さらに、本発明に係る巻線型コイルの製造
方法は、治具にて鍔部の側面に磁性体コアを近接させた
状態で、鍔部を液状の接着剤溶に浸漬し、鍔部の側面と
磁性体コアとの間に形成されたギャップ内に接着剤を毛
細管現象により吸い上げることを特徴とする。

【００１３】以上の方法により、鍔部の側面と磁性体コ
アとの間に形成されるギャップが、毛細管現象に適した
寸法に設定され、接着剤を確実にギャップ内に吸い上げ
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る巻線型コイル
およびその製造方法の実施の形態について添付の図面を
参照して説明する。

【００１５】［第１実施形態、図１〜図５］本発明に係
る巻線型コイルの一つの実施形態の構成およびその電気
等価回路図を図１および図２に示す。該巻線型コイル１
０は、チョークコイルとして使用されるものであり、ボ
ビン１１の筒状の巻線部１２（図３参照）に巻線１３，
１３を巻装している。巻線部１２には、略Ｕ字状を有す
る一対の磁性体コア１４，１４の各一側の脚部１４ｃ，
１４ｃを挿通させている。磁性体コア１４，１４は接合
されて巻線１３，１３に鎖交する閉磁路を形成する。こ
の場合、両磁性体コア１４，１４の接合を確実にするた
め、バネ部材等用いて両磁性体コア１４，１４を挟持さ
せるようなことは、適宜実施される。ボビン１１は、そ
の巻線部１２の両端および中間部に鍔部１１ａ，１１ａ
および１１ｂが形成されており、両端の鍔部１１ａ，１
１ａにはそれぞれ端子台１５，１５が形成されている。
これら端子台１５，１５には巻線１３，１３の端部が半
田付けされる端子ピン１６，…，１６が設けられてい
る。

【００１６】鍔部１１ａ，１１ａの各々は、磁性体コア
１４，１４が配置されている側の外周縁１８，１８が巻
線１３，１３の表面の位置より突出するように設定され
ている。言い換えると、図３に示すように、外周縁１８
と巻線部１２の軸芯との間の距離ｄが巻線１３の半径ｒ
よりも大きくなるように設定されている。好ましくは、
ｄ−ｒの寸法が、巻線１３が液状のワニス１７に浸漬さ
れず、外周縁１８が浸漬される最小寸法となるようにす
ればよい。

【００１７】また、鍔部１１ａ，１１ａの各々の側面に
は、巻線部１２の穴から外周縁１８に到るガイド溝１
９，１９が設けられており、磁性体コア１４，１４の位
置決めをしている。そして、ガイド溝１９の底壁面と磁
性体コア１４の二つの脚部１４ａ，１４ｃの結合部１４
ｂとの間にはギャップｇ１（図３参照）が形成され、ガ
イド溝１９の側壁面と結合部１４ｂとの間にはギャップ
ｇ２（図４参照）が形成されている。これらギャップｇ
１，ｇ２の各々は、その内部に液状のワニス１７が毛細
管現象により吸い上げられる寸法に設定されている。そ
して、ギャップｇ１，ｇ２の各々には、次に説明するよ
うにして液状のワニス１７が含浸されて固化され、ボビ
ン１１と磁性体コア１４，１４とが相互にワニス１７に
より接着される。

【００１８】ボビン１１と磁性体コア１４，１４とのワ
ニス１７による接着は次のようにして行うことができ
る。図３および図４に示すように、巻線型コイル１０の
端子台１５，１５を上にして、液状のワニス１７が満た
された槽の中に磁性体コア１４，１４を装着したボビン
１１を、その巻線部１２の軸をワニス面に対して略平行
にして浸漬する。このとき、巻線型コイル１０は鍔部１
１ａ，１１ａの外周縁１８，１８のｄ−ｒの部分まで浸
漬され、巻線１３，１３はワニス１７に浸漬されない。
鍔部１１ａ，１１ａの外周縁１８，１８がワニス１７に
浸漬されると、ギャップｇ１，ｇ２内に液状のワニス１
７が毛細管現象により吸い上げられる。この場合、毛細
管現象により吸い上げられたワニス１７は、ボビン１１
の巻線部１２の穴内にまで至ってもよい。その後、巻線
型コイル１０を引き上げて、ギャップｇ１，ｇ２にそれ
ぞれ吸い上げられたワニス１７を乾燥させて固化させる
と、ボビン１１と磁性体コア１４，１４とがワニス１７
により相互に接着される。

【００１９】本第１実施形態の巻線型コイル１０は、巻
線１３，１３にワニスが付着しないため、図５に実線ｈ
１で示すように、巻線１３，１３へのワニス１７の付着
による挿入損失特性の劣化をなくすことができる。比較
のため、図５には、巻線にワニスが付着した従来の巻線
型コイルの挿入損失特性も併せて記載されている（点線
ｈ２参照）。また、本実施形態によれば、浸漬法により
ボビン１１と磁性体コア１４，１４とを接着することが
できるので、ボビン１１と磁性体コア１４，１４との接
着の工数も少なく、巻線型コイル１０の製造工数も大幅
に削減される。

【００２０】［第２実施形態、図６］本発明に係る巻線
型コイルの第２実施形態を図６に示す。該巻線型コイル
２０は、ボビン２１の筒状の巻線部２２に巻線２３，２
３を巻装している。巻線部２２には、略Ｕ字状を有する
一対の磁性体コア２４，２４の各一側の脚部２４ａ，２
４ａを挿通させている。磁性体コア２４，２４は接合さ
れて巻線２３，２３に鎖交する閉磁路を形成する。ボビ
ン２１は、その巻線部２２の両端部および中間部に鍔部
２１ａ，２１ａおよび２１ｂが形成されており、両端の
鍔部２１ａ，２１ａにはそれぞれ端子台２５，２５が形
成されている。これら端子台２５，２５には巻線２３，
２３の端部が半田付けされる端子ピン２６，２６が設け
られている。

【００２１】鍔部２１ａ，２１ａの各々は、磁性体コア
２４，２４が配置されている側の外周縁２８，２８が巻
線２３，２３の表面の位置と略等しい。また、鍔部２１
ａ，２１ａの各々の側面には、巻線部２２の穴から外周
縁２８に到るガイド溝２９，２９が設けられており、磁
性体コア２４，２４の位置決めをしている。そして、ガ
イド溝２９の底壁面と磁性体コア２４の二つの脚部２４
ａ，２４ａの結合部２４ｂとの間にはギャップｇ１が形
成され、ガイド溝２９の側壁面と結合部２４ｂとの間に
はギャップｇ２（図示せず）が形成されている。これら
ギャップｇ１，ｇ２の各々は、その内部に液状のワニス
１７が毛細管現象により吸い上げられる寸法に設定され
ている。そして、ギャップｇ１，ｇ２の各々には、次に
説明するようにして液状のワニス１７が含浸されて固化
され、ボビン２１と磁性体コア２４，２４とが相互にワ
ニス１７により接着される。

【００２２】ボビン２１と磁性体コア２４，２４とのワ
ニス１７による接着は次のようにして行うことができ
る。巻線型コイル２０の端子台２５，２５を上にして、
液状のワニス１７が満たされた槽の中に磁性体コア２
４，２４を装着したボビン２１の一端を、その巻線部２
２の軸をワニス面に対して傾斜させて浸漬する。このと
き、巻線型コイル２０は一方の鍔部２１ａの外周縁２８
まで浸漬され、巻線２３，２３はワニス１７に浸漬され
ない。鍔部２１ａの外周縁２８がワニス１７に浸漬され
ると、ギャップｇ１，ｇ２内に液状のワニス１７が毛細
管現象により吸い上げられる。その後、第１実施形態と
同様、巻線型コイル２０を引き上げて、次に、巻線型コ
イル２０の他方の鍔部２１ａの外周縁２８まで浸漬し、
ワニス１７をギャップｇ１，ｇ２内に吸い上げる。ギャ
ップｇ１，ｇ２にそれぞれ吸い上げられたワニス１７を
乾燥させて固化させると、ボビン２１と磁性体コア２
４，２４とがワニス１７により相互に接着される。

【００２３】こうして得られた巻線型コイル２０は、巻
線２３，２３にワニスが付着していないので、高周波領
域での挿入損失が抑えられたものとなる。そして、本第
２実施形態の巻線型コイル２０の製造方法は、ボビン２
１の鍔部２１ａ，２１ａの外周縁２８，２８を必ずしも
巻線２３，２３の表面の位置より突出させなくても、ギ
ャップｇ１，ｇ２内にワニス１７を毛細管現象で吸い上
げることができるので、巻線型コイル２０の小型化を図
ることができる。

【００２４】ところで、ボビンに磁性体コアを組み付け
てなる巻線型コイルにおいては、製造誤差等を考慮して
前記ギャップｇ１，ｇ２の寸法を比較的大きく設定する
場合がある。この場合、ギャップｇ１，ｇ２は毛細管現
象を利用してワニス１７を吸い上げることが困難にな
り、ボビン２１と磁性体コア２４，２４との固定が不確
実なものになる。

【００２５】そこで、図７に示すように、略Ｃ形状のば
ね力を有するクリップ状治具４０でボビン２１と磁性体
コア２４を狭着し、ボビン２１の一方の鍔部２１ａの側
面に磁性体コア２４の結合部２４ｂを近接させる。この
状態で、液状のワニス１７が満たされた槽の中にボビン
２１の一端を浸漬する。鍔部２１ａと磁性体コア２４と
の間に形成されているギャップｇ１，ｇ２の寸法は、治
具４０により毛細管現象に適した寸法に設定されている
ため、ギャップｇ１，ｇ２内に液状のワニス１７が確実
に吸い上げられる。こうして、ボビン２１と磁性体コア
２４は確実に固定される。なお、この製造方法は、前記
第１実施形態の巻線型コイル１０にも適用することがで
きる。

【００２６】［他の実施形態］本発明は前記実施形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々
の構成を採用することができる。前記第１および第２実
施形態は、ボビンの巻線部の両端に設けられた二つの鍔
部と磁性体コアとの間に形成されるギャップ全てに接着
剤であるワニスを含浸させているが、いずれか一方の鍔
部と磁性体コアとの間に形成されるギャップのみにワニ
スを含浸させてボビンと磁性体コアを固定するものであ
ってもよい。

【００２７】また、例えば、図１により説明した第１実
施形態の巻線型コイル１０において、磁性体コア１４，
１４とボビン１１の鍔部１１ａ，１１ａとの間に形成さ
れているギャップｇ１，ｇ２が、液状のワニス１７を吸
い上げることができないような寸法の場合には、ギャッ
プｇ１，ｇ２に近接して、具体的には図示しないが例え
ばクリップ状の治具を配置することにより、該治具と磁
性体コア１４，１４との間の間隙および前記治具と鍔部
１１ａ，１１ａとの間の間隙の寸法を、毛細管現象を利
用してワニス１７を吸い上げることができる寸法にして
もよい。このようにすれば、ギャップｇ１，ｇ２が液状
のワニス１７等を吸い上げることができないような寸法
であっても、磁性体コア１４と鍔部１１ａとの間に形成
されたギャップｇ１，ｇ２内に毛細管現象を利用してワ
ニス１７を吸い上げることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、ボビンと磁性体コアとを接着するためのワ
ニス等の誘電率の大きな接着剤が巻線に付着することが
ないので、巻線への接着剤の付着による挿入損失特性の
劣化をなくすことができ、特性が優れ、しかも特性のば
らつきの少ない巻線型コイルを得ることができる。

【００２９】また、浸漬法によりボビンと磁性体コアと
を接着することができるので、ボビンと磁性体コアとの
接着の工数も少なく、巻線型コイルの製造工数も大幅に
削減され、低コストの巻線型コイルを得ることができ
る。なお、ワニスは、ディスペンサにて付与する接着剤
よりやわらかく、固化後の磁性体コアに与える応力が少
ないため、コイルのインダクタンス値の劣化を少なくお
さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻線型コイルの第１実施形態の構
成を示す斜視図。

【図２】図１に示した巻線型コイルの電気等価回路図。

【図３】図１に示した巻線型コイルの製造方法を説明す
るための一部断面図。

【図４】図１に示した巻線型コイルの製造方法を説明す
るための側面図。

【図５】図１に示した巻線型コイルの挿入損失特性を示
すグラフ。

【図６】本発明に係る巻線型コイルおよびその製造方法
を示す一部断面図。

【図７】図６に示した巻線型コイルの別の製造方法を示
す一部断面図。

【図８】従来の巻線型コイルを示す正面図。

【符号の説明】

１０，２０…巻線型コイル １１，２１…ボビン １１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ…鍔部 １２，２２…巻線部 １３，２３…巻線 １４，２４…磁性体コア １７…ワニス（接着剤） １８…外周縁 ４０…治具 ｇ１，ｇ２…ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−229019（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−293614（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−223631（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−36954（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 27/30 H01F 37/00 H01F 41/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の巻線部と該巻線部の端部に設けた
   鍔部とを備えてなるボビンの筒状の巻線部に巻線が巻装
   されるとともに、該巻線部に磁性体コアが挿通され、前
   記ボビンと磁性体コアとが接着剤により固定されてなる
   巻線型コイルにおいて、 前記鍔部は磁性体コア配置側の外周縁が前記巻線の表面
   の位置より突出しており、かつ、前記鍔部の側面と前記
   磁性体コアとの間に形成されたギャップ寸法は、液状の
   前記接着剤が毛細管現象により吸い上げられる寸法であ
   ることを特徴とする巻線型コイル。
2. 【請求項２】 鍔部を備えてなるボビンの筒状の巻線部
   に巻線を巻装し、該巻線部に磁性体コアを挿通させ、前
   記ボビンと磁性体コアとを接着剤により固定する巻線型
   コイルの製造方法において、 前記ボビンの軸を傾斜させた状態で、前記鍔部を液状の
   前記接着剤溶に浸漬し、前記鍔部の側面と前記磁性体コ
   アとの間に形成されたギャップ内に接着剤を毛細管現象
   により吸い上げることを特徴とする巻線型コイルの製造
   方法。
3. 【請求項３】 鍔部を備えてなるボビンの筒状の巻線部
   に巻線を巻装し、該巻線部に磁性体コアを挿通させ、前
   記ボビンと磁性体コアとを接着剤により固定する巻線型
   コイルの製造方法において、 治具にて前記鍔部の側面に前記磁性体コアを近接させた
   状態で、前記鍔部を液状の前記接着剤溶に浸漬し、前記
   鍔部の側面と前記磁性体コアとの間に形成されたギャッ
   プ内に接着剤を毛細管現象により吸い上げることを特徴
   とする巻線型コイルの製造方法。