JP4307422B2 - Coil parts - Google Patents
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本発明は回路基板の表面に実装されるコイル部品に関する。 The present invention relates to a coil component mounted on a surface of a circuit board.
従来、電気回路においてチョークコイルやノイズフィルタ等のコイル部品としては、フェライト等を焼結して製造されたドラムコアとリングコアとを備えたコイル部品がある。このコイル部品は、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた鍔部とを備える。ドラムコアの巻芯部に巻線が巻回され、ドラムコアの周りに適当なギャップを介して環状のリングコアが配置されて構成されている。ドラムコアとリングコアとの間に適当なギャップが形成されることにより、透磁率の高いドラムコアとリングコアとが当接又は近接することより発生する磁気飽和を防止している。 Conventionally, coil components such as choke coils and noise filters in an electric circuit include coil components including a drum core and a ring core manufactured by sintering ferrite or the like. This coil component includes a core part and flanges provided at both ends of the core part. A winding is wound around the core portion of the drum core, and an annular ring core is disposed around the drum core with an appropriate gap. By forming an appropriate gap between the drum core and the ring core, magnetic saturation caused by contact or proximity between the drum core and ring core having a high magnetic permeability is prevented.
ドラムコアには巻線が巻回されているため、その巻線の一端と他端とをリングコアとドラムコアとの間から外部に延出する必要がある。一般にドラムコアとリングコアとの間のギャップは、巻線に使用される導線の径より小さいため、巻線を延出する部分では、ギャップを広げる必要があった。 Since a winding is wound around the drum core, it is necessary to extend one end and the other end of the winding from between the ring core and the drum core to the outside. In general, since the gap between the drum core and the ring core is smaller than the diameter of the conducting wire used for the winding, it is necessary to widen the gap in the portion where the winding is extended.
また巻線を延出するために、特許文献1では、ドラムコアの鍔部に切り欠きを形成する共にリングコアにも切り欠きが形成され、この切り欠き位置を一致させて構成される開口から巻線の一端と他端とを延出していた。
しかし、ギャップを広げて巻線を延出した場合には、巻線を延出した箇所についてはギャップの幅を規定値にすることができないため、リングコアのギャップを広げた箇所については、磁束の形成には役立っていなかった。また、リングコアの外径を変えずにリングコアの内周を削ってギャップを広げた場合には、リングコアの強度が低下し破損するおそれがあった。リングコアの外径を大きくして所定の肉厚を保ったままギャップを形成した場合には、リングコアの強度が低下することを抑制できるが、コイル部品全体の体積が大きくなっていた。 However, if the winding is extended with the gap widened, the gap width cannot be set to the specified value for the portion where the winding is extended. It did not help in formation. Further, when the gap is widened by cutting the inner periphery of the ring core without changing the outer diameter of the ring core, the strength of the ring core may be reduced and damaged. When the gap is formed while the outer diameter of the ring core is increased and the predetermined thickness is maintained, the strength of the ring core can be suppressed from decreasing, but the volume of the entire coil component is increased.
また特許文献1に示されるようにリングコアの一部に切り欠きを形成した場合には、切り欠き部分の形成されているリングコアの強度が低下して弱点となるため、リングコア全体の上背を高くする必要があるが、この場合にもコイル部品全体として大きくなっていた。 Further, as shown in Patent Document 1, when a notch is formed in a part of the ring core, the strength of the ring core in which the notch is formed is reduced and becomes a weak point. In this case as well, the coil component as a whole is large.
そこで本発明は、全体として小型を図ったコイル部品を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coil component that is small as a whole.
上記目的を達成するために、本発明は、柱状の巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とを有するドラムコアと、巻芯部に巻回され一端と他端とがドラムコア外に延出される巻線と、ドラムコアの外側に設けられ、磁性体と樹脂との複合材料から構成され、平行に延びる一対の腕部と一対の腕部の基端側に設けられる底部とを有して略U字形状をなすU字型コアと、を有したコイル部品を提供する。このコイル部品の巻芯部の軸方向と直交する断面においてU字型コアのドラムコアと対峙する内周は円弧状に滑らかに構成され、断面においてU字型コアの外周は、一対の腕部のそれぞれに配されて腕部の延出方向と同じ方向に延出される一対の平面と、底部に配されて腕部の延出方向と交差する方向に延出される平面と、一対の腕部のそれぞれの平面と底部の平面とをそれぞれ結ぶ一対の平面とで構成されており、巻線の一端と他端とは、ドラムコアにU字型コアが装着された状態でU字型コアの開放端側開口位置から延出されていることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a drum core having a columnar core part and a pair of flanges provided at both ends of the core part, and one end and the other end wound around the core part. A winding extending outside the drum core, a pair of arm portions provided outside the drum core, made of a composite material of a magnetic body and a resin, and extending in parallel, and a bottom portion provided on the base end side of the pair of arm portions And a U-shaped core having a substantially U shape . In the cross section perpendicular to the axial direction of the winding core portion of the coil component, the inner circumference facing the drum core of the U-shaped core is smoothly formed in an arc shape, and the outer circumference of the U-shaped core in the cross section is a pair of arm portions. A pair of planes extending in the same direction as the extending direction of the arm part, a plane extending in a direction intersecting the extending direction of the arm part and extending in the same direction as the extending direction of the arm part, It is composed of a pair of planes connecting each plane and the bottom plane, and one end and the other end of the winding are open ends of the U-shaped core with the U-shaped core attached to the drum core. It is characterized by extending from the side opening position.
このような構成によると、巻線の延出位置を一方向に集中させることができる。またU字型コアは従来のリングコアより小さいため、コイル部品全体として、その大きさを小さくすることができる。またU字型コアを磁性体と樹脂との複合材料により構成することにより、フェライト等を焼結して構成される磁気コアより弾性を大きくすることができる。よって衝撃等に対する耐久性を向上させることができる。また焼結により構成されたコアの場合は、焼結時に歪みが発生するおそれがあるが、磁性体と樹脂とを固めて構成される場合にはゆがみの発生は少なく、仮に歪みが発生し、U字型の開口が狭まったとしても、弾性を備えているため、ドラムコアに取り付けることができる。 According to such a configuration, the extending position of the winding can be concentrated in one direction. Further, since the U-shaped core is smaller than the conventional ring core, the size of the entire coil component can be reduced. In addition, by configuring the U-shaped core with a composite material of a magnetic material and a resin, elasticity can be increased compared to a magnetic core configured by sintering ferrite or the like. Therefore, durability against impact or the like can be improved. In addition, in the case of a core constituted by sintering, there is a possibility that distortion may occur during sintering, but when the magnetic substance and the resin are solidified, there is little occurrence of distortion, and provisionally distortion occurs. Even if the U-shaped opening is narrowed, it can be attached to the drum core because of its elasticity.
上記のコイル部品において、一対の鍔部は、ドラムコアにU字型コアが装着された状態でU字型コアの非開口側に位置する底部の内面と対向する底部対向部を有し、底部内面の輪郭と底部対向部の輪郭とは略等しいことが好ましい。更に底部内面輪郭と底部対向部輪郭とはそれぞれ円弧状に構成される共に、底部内面輪郭の曲率半径と底部対向部輪郭の曲率半径とは略等しいことが好ましい。 In the above coil component, the pair of flanges has a bottom facing portion facing the inner surface of the bottom located on the non-opening side of the U-shaped core in a state where the U-shaped core is mounted on the drum core, It is preferable that the outline and the outline of the bottom facing portion are substantially equal. Further, it is preferable that the bottom inner surface contour and the bottom facing portion contour are each formed in an arc shape, and the curvature radius of the bottom inner surface contour and the curvature radius of the bottom facing portion contour are substantially equal.
このような構成によると、ドラムコアとU字型コアとを密着させることができる。ドラムコアとU字型コアとが密着することにより、コイル部品全体として剛性を高めて強度を増すことができる。また一般に磁性体と樹脂との複合材料からなるコアでは、磁性体を焼結により成型したコアより透磁率が低くなる。しかしドラムコアとU字型コアとが密着することが可能であるため、磁束の集中を図ることができる。また、底部内面輪郭と底部対向部輪郭とはそれぞれ円弧状に構成することにより、ドラムコア及びU字型コアの構成を簡略化すると共に、ドラムコアとU字型コアとの密着性を保つことができる。 According to such a configuration, the drum core and the U-shaped core can be brought into close contact with each other. When the drum core and the U-shaped core are in close contact with each other, the rigidity of the entire coil component can be increased and the strength can be increased. In general, a core made of a composite material of a magnetic body and a resin has a lower magnetic permeability than a core formed by sintering a magnetic body. However, since the drum core and the U-shaped core can be in close contact with each other, the magnetic flux can be concentrated. Further, the bottom inner contour and the bottom facing contour are each formed in an arc shape, thereby simplifying the configuration of the drum core and the U-shaped core and maintaining the adhesion between the drum core and the U-shaped core. .
また上記のコイル部品において、一対の鍔部の内の一方の鍔部の軸方向端面には、巻線の一端と他端とがそれぞれ継線される一対の電極が設けられていることが好ましい。 In the coil component, a pair of electrodes to which one end and the other end of the winding are respectively connected are preferably provided on an axial end surface of one of the pair of flanges. .
このような構成によると、電極部分を回路上の電極に継線することにより、巻線と基板上の電極とを電気的に接合することができる。よって巻線の端部を直に回路上の電極に継線する必要はなく、コイル部品の回路への実装を容易にすることができる。 According to such a configuration, the winding and the electrode on the substrate can be electrically joined by connecting the electrode portion to the electrode on the circuit. Therefore, it is not necessary to directly connect the end of the winding to the electrode on the circuit, and the coil component can be easily mounted on the circuit.
又上記コイル部品において、U字型コアは、樹脂によって該ドラムコアに接合されていることが好ましい。このような構成によると、U字型コアとドラムコアとの接合性を増すことができる。 In the coil component, the U-shaped core is preferably joined to the drum core with a resin. According to such a configuration, the joining property between the U-shaped core and the drum core can be increased.
本発明のコイル部品によれば、巻線の引き出し方向を一方向に集中することができ、外装コアを含めたコイル部品を小型化することができる。 According to the coil component of the present invention, the winding direction of the winding can be concentrated in one direction, and the coil component including the outer core can be reduced in size.
本発明の実施の形態によるコイル部品について、図1から図5を参照しながら説明する。コイル部品1は、プリント配線基板等にリフローハンダ付け等で面実装され、各種電子機器においてチョークコイルとして用いられる部品である。 A coil component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The coil component 1 is a component that is surface-mounted on a printed wiring board or the like by reflow soldering or the like and used as a choke coil in various electronic devices.
図1に示すように、コイル部品1は、ドラムコア2、U字型コア6、金属端子71、72等を備えている。U字型コア6はドラムコア2の外側に配置されており、U字型コア6とドラムコア2とは密着して接している。金属端子71、72は、ドラムコア2およびU字型コア6の下部に配置されている。
As shown in FIG. 1, the coil component 1 includes a
ドラムコア2は、例えばNi−Zn系の磁性材料で形成されている。ドラムコア2は、図2及び図3に示されるように、円柱状の巻芯部3と、一対の鍔部41、42とから構成されている。巻芯部3には、巻線5(図1)が巻回されている。鍔部41、42はそれぞれ同径かつ略真円の円板形状で、巻芯部3の軸方向両端に設けられている。巻芯部3と鍔部41、42とは同軸的に配置されている。
The
鍔部41、42の側面であってU字型コア6と密着して接する箇所には、後述のU字型コア6の底部63に対向する底部対向部4Aが規定されている。より具体的には、図3に示されるように、ドラムコア2の軸心を中心としてθ=約180°の範囲が底部対向部4Aとして規定されている。また図1及び図5に示されるように、一方の鍔部42の巻芯部3の軸方向端面には、金属端子71、72とが接着剤により固定されている。
A bottom facing portion 4 </ b> A that faces a
金属端子71、72は、例えばリン青銅等の銅合金で形成されている。この一対の金属端子71、72は板状の長尺形状をなしており、長手方向が、ドラムコア2の軸心から底部対向部4Aの円弧略中央に向かう方向と略平行になるように鍔部42に接着されている。金属端子71、72の縁部71A、72Aは、互いに対向するように実装面側となる下方に折り曲げられている。接着剤としては、例えばエポキシ樹脂を主成分とした樹脂が用いられる。
The
図1及び図5に示される巻線5は、銅線にウレタン被膜が施されて構成されている。巻線5の両端部5A、5Bは、金属端子71、72と接続するために被膜を除去してある。巻線5としては、例えば平角状、あるいは丸線状のワイヤが用いられる。
The winding 5 shown in FIGS. 1 and 5 is configured by applying a urethane film to a copper wire. Both
U字型コア6は、Ni−Zn系磁性体の粉末がエポキシ樹脂等の熱硬化性や熱可塑性を備えた樹脂に略均等に混ぜ込こまれて構成されており、磁性粉体が混ぜられた樹脂は、同様の組成の磁性体を焼結により構成されたコアに比べて、その透磁率が2%〜5%程度となっている。U字型コア6は、平行に延びる一対の腕部61及び62と、一対の腕部61及び62の基端側に設けられる底部63とを有して略U字形状をなしている。図4及び図5に示されるように、U字型コア6の内側面であって底部63に相当する位置には、曲面63Aをなしており、曲面63Aの輪郭は、真円の略半円の円弧状に形成されている。曲面63Aの輪郭に係る円弧の曲率半径は、鍔部41、42の半径と略等しく構成されている。U字型コア6の内周面であって一対の腕部61及び62に相当する位置には、それぞれ対向する平面61A、62Aを有しており、この平面61A、62Aは平行な位置関係担っている。また曲面63Aと平面61A、62Aとはそれぞれ滑らかに連結されている。
The U-shaped core 6 is configured by mixing Ni—Zn-based magnetic substance powder into a resin having thermosetting property or thermoplasticity such as epoxy resin substantially evenly, and magnetic powder is mixed. The resin has a magnetic permeability of about 2% to 5% compared to a core formed by sintering a magnetic material having the same composition. The U-shaped core 6 has a pair of
更にU字型コア6は、図4に示される平面図において、腕部61を含む左側の部分と腕部62を含む右側の部分とが左右対称に構成されており、かつU字型コア6の表側と裏側とが対称に構成されている。よってU字型コア6をドラムコア2に取り付ける際に、その裏表について注意を払う必要は無く、作業性を向上させることができる。
Furthermore, the U-shaped core 6 is configured so that the left side portion including the
次に、コイル部品1の組み立て方法の概略を説明する。まず、金属端子71、72を、互いに略平行となるようにドラムコア2の鍔部42の下面に接着する。このとき、金属端子71、72の縁部71A、72Aは、互いに対向するように予め実装面側となる下方に折り曲げておく。
Next, an outline of a method for assembling the coil component 1 will be described. First, the
図5に示されるように、ドラムコア2の巻芯部3に巻線5を巻回し、両端部5A、5Bを金属端子71、72の長手方向で、かつ鍔部42の底部対向部4A以外の箇所、即ちU字型コア6の開放端側開口位置となる箇所から金属端子71、72に向けて延出する。鍔部42において底部対向部4A以外の箇所はU字型コア6と当接しないため、両端部5A、5Bを少なくとも底部対向部4A以外の箇所から延出しておけば巻線5とU字型コア6とが干渉することを防止できる。即ち巻芯部3から金属端子71、72への巻線5の延出位置の自由度を増すことができる。鍔部42から延出された両端部5A、5Bを金属端子71、72の下方に引き回してそれぞれハンダ付けし、金属端子71、72と電気的、機械的に接続する。
As shown in FIG. 5, the winding 5 is wound around the
次にU字型コア6の曲面63Aにエポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、U字型コア6をドラムコア2に装着する。具体的には、ドラムコア2の底部対向部4Aと、U字型コア6の曲面63Aとが対向した状態で、ドラムコア2を腕部61と腕部62との間に挿入してゆき、U字型コア6を装着する。このように装着することによって、腕部61、62先端であって平面61A、62A端部が底部対向部4Aと強接触することが抑制される。
Next, an epoxy resin adhesive is applied to the
仮に腕部61、62が底部対向部4Aと接触したとしても、底部対向部4Aは円周の一部であるため、腕部61、62の先端部分は底部対向部4A表面を滑り、ドラムコア2を腕部61と腕部62との間に好適に挿入することができる。
Even if the
ドラムコア2が腕部61と腕部62との間に挿入された状態で、ドラムコア2を底部63の曲面63Aの位置まで挿入する。底部対向部4Aと曲面63Aとは、略同じ形状となっているため、接着剤を介してドラムコア2とU字型コア6との間にはギャップができずに密接して接着され、図1に示されるコイル部品1が完成する。
With the
一般に焼結により構成されたコアを用いて閉磁路を形成した場合には、磁気飽和が発生して所定のインダクタンス値及び電流値が得られないことがある。しかし本実施の形態に係るU字型コア6は予めその透磁率が低いため、ドラムコア2と密着させて構成したとしても磁気飽和の発生は抑えられ、所定のインダクタンス値及び電流値を得ることができる。
In general, when a closed magnetic circuit is formed using a core formed by sintering, magnetic saturation may occur, and a predetermined inductance value and current value may not be obtained. However, since the magnetic permeability of the U-shaped core 6 according to the present embodiment is low in advance, even if it is configured to be in close contact with the
また本実施の形態に係るコイル部品1ではギャップを設けていないため、従来のギャップを設けていたコイル部品に比べて体積を小さくすることができる。更にU字型コア6は従来のリングコアより小さく形成することができるため、コイル部品の体積を更に小さくすることができる。 Moreover, since the gap is not provided in the coil component 1 which concerns on this Embodiment, a volume can be made small compared with the coil component which provided the conventional gap. Furthermore, since the U-shaped core 6 can be formed smaller than the conventional ring core, the volume of the coil component can be further reduced.
また接着剤を用いてドラムコア2とU字型コア6とを接合しているため、コイル部品1全体としての剛性が増し、より高い強度を備えたコイル部品を提供することができる。
Moreover, since the
本発明によるコイル部品は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、ドラムコア2とU字型コア6とを接着する接着剤において、U字型コア6を構成する樹脂と同様に磁性粉体を混ぜ込んでも良い。
The coil component according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in an adhesive that bonds the
1・・コイル部品
2・・ドラムコア
3・・巻芯部
41、42・・鍔部
4A・・底部対向部
5・・巻線
5A、5B・・端部
6・・U字型コア
61、62・・腕部
61A、62A・・平面
63・・底部
63A・・曲面
71A、72A・・縁部
71、72・・金属端子
1 ..
Claims (5)
該巻芯部に巻回され一端と他端とが該ドラムコア外に延出される巻線と、
該ドラムコアの外側に設けられ、磁性体と樹脂との複合材料から構成され、平行に延びる一対の腕部と該一対の腕部の基端側に設けられる底部とを有し略U字形状をなすU字型コアと、を有し、
該巻芯部の軸方向と直交する断面において該U字型コアの該ドラムコアと対峙する内周は円弧状に滑らかに構成され、該断面において該U字型コアの外周は、該一対の腕部のそれぞれに配されて該腕部の延出方向と同じ方向に延出される一対の平面と、該底部に配されて該腕部の延出方向と交差する方向に延出される平面と、該一対の腕部のそれぞれの該平面と該底部の該平面とをそれぞれ結ぶ一対の平面とで構成され、
該巻線の一端と他端とは、該ドラムコアに該U字型コアが装着された状態で該U字型コアの開放端側開口位置から延出されていることを特徴とするコイル部品。 A drum core having a columnar core part and a pair of flanges provided at both ends of the core part;
A winding wound around the core and having one end and the other end extending out of the drum core;
It is provided on the outside of the drum core, is made of a composite material of a magnetic body and a resin, and has a pair of arm portions extending in parallel and a bottom portion provided on the base end side of the pair of arm portions, and is substantially U-shaped. A U-shaped core formed;
In the cross section orthogonal to the axial direction of the core part, the inner periphery of the U-shaped core facing the drum core is smoothly formed in an arc shape. In the cross section, the outer periphery of the U-shaped core is the pair of arms. A pair of planes arranged in each of the parts and extending in the same direction as the extending direction of the arms, and a plane arranged in the bottom and extending in a direction intersecting the extending direction of the arms, A pair of planes connecting the planes of the pair of arms and the plane of the bottom, respectively .
One end and the other end of the winding are extended from the open end side opening position of the U-shaped core in a state where the U-shaped core is mounted on the drum core.
該底部内面の輪郭と該底部対向部の輪郭とは略等しいことを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。 The pair of the collar portion has a bottom face portion facing the inner surface of the bottom portion to which the U-shaped core to the drum core is positioned in the non-opening side of the U-shaped core in a state of being mounted,
The coil component according to claim 1, wherein the contour of the inner surface of the bottom portion and the contour of the bottom facing portion are substantially equal.
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