JP4439906B2

JP4439906B2 - コイル部品

Info

Publication number: JP4439906B2
Application number: JP2003433125A
Authority: JP
Inventors: 睦泰大坪; 一彰大西; 理下村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005191403A

Description

本発明は各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品に関するものである。

以下、従来の技術について図面を参照しながら説明する。

図８は自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図、図９は同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図、図１０は同コイル部品の断面図、図１１は同電源部に用いる従来のコイル部品の斜視図である。

図８において、自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システムは、バッテリー１から駆動用の電流を供給された制御コントロール部２が、エンジンの燃料噴射装置３を制御している。制御コントロール部２には、燃料噴射装置の噴射量や噴射タイミングを計算・制御するＣＰＵ４と、このＣＰＵ４に電流を供給する電源部５とが設けられている。

この電源部には、図９に示すように、コイル部品６、コンデンサ部品７とからなるフィルタ部８と、コイル部品６、コンデンサ部品７、ＩＣ９、スイッチング部品１０とからなるＤＣ／ＤＣコンバータ部１１とを互いに接続するとともに、バッテリー１側のバッテリー用端子１２にはフィルタ部８を、ＣＰＵ４側のＣＰＵ用端子１３にはＤＣ／ＤＣコンバータ部１１を接続している。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１に用いるコイル部品６はスイッチング部品１０によってスイッチング駆動させられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１１において、バッテリー１の１２Ｖ電圧をＣＰＵ４用として、１．５〜５Ｖ程度に降圧している。

このようなＤＣ／ＤＣコンバータ部１１に用いるコイル部品の１つとしては、図１０、図１１に示すように、巻軸部２０の両端に鍔を有するドラム状のドラム磁心２１と、このドラム磁心２１の巻軸部２０に巻回したコイル２２と、このコイル２２を被覆するように、ドラム磁心２１に組み合わせたリング状のリング磁心２３と、このコイル２２と電気的に接続した端子部２４とを備えたものがある。このコイル２２は、丸線からなる導線を螺旋状に巻回して形成したものであり、その引き出し線２５はＬ字状の端子部２４の一端２６に絡げている。

また、ドラム磁心２１およびリング磁心２３はフェライト材料からなり、ドラム磁心２１とリング磁心２３とは接着剤２７を塗布して一体化している。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−６４０２４号公報

上記従来のコイル部品は、自動車のエンジン近傍のＤＣ／ＤＣコンバータ部１１に用いるので、耐熱性が要求される。しかし、上記コイル部品は、ドラム磁心２１とリング磁心２３とを接着剤２７を塗布して一体化しているので、この接着剤２７の耐熱温度によっては接着剤２７が溶融して信頼性が劣化するという問題点を有していた。

また、コイル２２の引き出し線２５はＬ字状の端子部２４に絡げているので、自動車のエンジンの振動によって、端子部２４とコイル２２の引き出し線２５との間に張力が加わり易く、引き出し線２５が断線する恐れがあるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するために、接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、ドラム磁心とリング磁心とを接着剤で一体化せず、また、コイルの引き出し線の断線を抑制して、信頼性を向上したコイル部品を提供することを目的としている。

本発明は上記問題点を解決するために、以下の構成を有する。

本発明の請求項１記載の発明は、特に、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、前記磁心に埋設したコイルと、前記コイルと電気的に接続した端子部とを備え、前記端子部は、前記磁心から突出させて前記磁心の側面から底面に折曲加工した前記コイルの引き出し線と、折曲加工した前記コイルの引き出し線の位置および形状を保持する保持手段を有する保持部とからなり、前記保持部は、電気導電性を有するとともに自立して形状を保持することができる自立性を有する金属の平板からなり、前記コイルの引き出し線よりも幅を広くするとともに一端を前記磁心に埋設させて形成しており、前記保持手段は、折曲加工した前記平板に前記コイルの引き出し線を重ねあわせて保持する手段とした構成である。

上記構成により、端子部は、磁心から突出させて磁心の側面から底面に折曲加工したコイルの引き出し線と、折曲加工した引き出し線の位置および形状を保持する保持手段を有する保持部とからなるので、保持部によって折曲加工されたコイルの引き出し線の位置および形状を保持でき、引き出し線自体を端子部として用いることが可能となる。よって、引き出し線を端子部に絡げる必要がなくなり、引き出し線の断線を制御し信頼性を向上できる。

特に、保持部は、電気導電性を有するとともに自立して形状を保持することができる自立性を有する金属の平板としたので、引き出し線と平板とを導通させることができ、端子部として使い勝手をよくすることができる。さらに、保持部は、コイルの引き出し線よりも幅を広くするとともに一端を磁心に埋設させて形成したので、平板の取り付けが容易となるだけでなく、実装時において実装基板とのはんだ接続等を容易にできる。また、保持手段は、折曲加工した前記平板に前記コイルの引き出し線を重ねあわせて保持する手段としたので、平板と引き出し線とを保持することができる。そして、これらの結果から、コイルの巻回数を増やすために、コイルの厚みを薄くしたりコイルの線径を細くしたりして、引き出し線そのものが撓み易くなったり自立しなくなったりしても、コイルの引き出し線の断線を抑制して信頼性を向上できる。ここでいう自立を有するとは、平板を折曲加工した場合、折曲加工した形状をそのまま維持し、撓んだりすることがない程度の保持力を有する状態を意味する。

また、コイルは、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心を形成でき、耐熱性を向上できる。

本発明の請求項２記載の発明は、前記コイルは扁平状の導線を螺旋状に巻回して形成したエッジワイズ状とした構成である。

上記構成により、導線は扁平状なので、導線の厚みを薄くできるとともに、導線の占積率を向上でき、低背化を図ることができる。

本発明の請求項３記載の発明は、前記コイルは金属平板に形成された弧状のパターンを折曲加工してなる構成である。

上記構成により、導線は金属平板に形成された弧状のパターンを折曲加工してなるので、導線の厚みを薄くできるとともに、導線の占積率を向上でき、低背化を図ることができる。

本発明の請求項４記載の発明は、特に、前記平板を前記磁芯と前記コイルの引き出し線とにより挟み込んだ構成である。

上記構成により、平板を磁芯とコイルの引き出し線とにより挟み込むことができるので、的確に引き出し線を保持することができる。特に、引き出し線が平板よりも外側に配置できるので、実装時において、実装基板とのはんだ接続等を容易にできる。

本発明の請求項５記載の発明は、特に、前記コイルの引き出し線を前記磁心と前記平板とにより挟み込んだ構成である。

上記構成により、コイルの引き出し線を磁芯と平板とにより挟み込むことができるので、的確に引き出し線を保持することができる。

本発明の請求項６記載の発明は、特に、前記平板と前記コイルの引き出し線とを接合した構成である。

上記構成により、平板と引き出し線とを接合しているので、平板と引き出し線とがずれることがなく、的確に引き出し線を保持することができる。

本発明の請求項７記載の発明は、特に、前記コイルの引き出し線の端部を扁平状に潰した構成である。

上記構成により、引き出し線の端部は扁平状に潰されているので、平板との接続が容易になる。

本発明の請求項８記載の発明は、特に、前記コイルの引き出し線の端部を扁平状に潰すとともに、方形状に形成した構成である。

上記構成により、引き出し線の端部を扁平状に潰し方形状に形成してあるので、平板との接続が容易である。

本発明によれば、コイルは磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心を形成することができる。

また、端子部は、磁心から突出させて折曲加工したコイルの引き出し線と、折曲加工した引き出し線の位置および形状を保持する保持手段を有する保持部とからなるので、保持部によって折曲加工されたコイルの引き出し線の位置および形状を保持でき、引き出し線自体を端子部として用いることが可能となる。よって、引き出し線を端子部に絡げる必要がなくなり、引き出し線の断線を制御し信頼性を向上できる。

これにより、接着剤の耐熱性を考慮する必要がなく、また、コイルの引き出し線の断線も抑制でき、信頼性を向上したコイル部品を提供することができる。

（実施の形態）
以下、一実施の形態を用いて、本発明の全請求項について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の断面図、図２は同コイル部品の斜視図、図３は同コイル部品の製造工程図である。

図１、図２において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心３０と、導線を螺旋状に巻回して形成し、この磁心３０に埋設したコイル３１と、このコイル３１と電気的に接続した端子部３２とを備えている。

また、コイル３１は丸線の細線からなり、その引き出し線３３は端部３４を扁平状に潰すとともに方形状に形成している。

さらに、端子部３２は磁心３０から突出させて折曲加工したこのコイル３１の引き出し線３３と、折曲加工した引き出し線３３に重ね合わせて保持する保持手段を有する保持部とからなっている。この保持部は自立して形状を保持することができる自立性を有する平板３５とし、保持手段はコイル３１の引き出し線３３とを熱圧着により接合して保持する手段としている。

特に、平板３５は、コイル３１の引き出し線３３よりも幅が広く、電気導電性を有する金属からなり、その一端３６を磁心３０に埋設している。

そして、平板３５を磁心３０とコイル３１の引き出し線３３とにより挟み込むようにし、平板３５およびコイル３１の引き出し線３３を、磁心３０に沿うように磁心３０の側面から底面に折曲加工して配置している。

次に、このコイル３１部品の製造工程について説明する。

第１に、図３（ａ）に示すように、丸線を螺旋状に巻回し、引き出し線３３を左右に引き出したコイル３１を形成する。

第２に、図３（ｂ）に示すように、コイル３１の引き出し線３３を潰すとともに破線（Ａ−Ａ）において切断し、引き出し線３３を扁平状に潰すとともに方形状に形成する。

第３に、図３（ｃ）に示すように、導電性を有するとともに、自立して形状を保持することができる自立性を有する平板３５とコイル３１の引き出し線３３とを熱圧着により接続して端子部３２を形成する。

第４に、図３（ｄ）に示すように、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心３０にコイル３１を埋設する。この際、コイル３１は、平板３５とコイル３１の引き出し線３３とが磁心３０より突出するように埋設する。

第５に、コイル３１の引き出し線３３と圧着した平板３５とを共に磁心３０に沿うように磁心３０の側面から磁心３０の底面に向かって折曲加工して端子部３２を形成し、図２に示すコイル３１部品を完成する。

上記構成により、端子部３２は、磁心３０から突出させて折曲加工したコイル３１の引き出し線３３と、折曲加工した引き出し線３３の位置および形状を保持する保持手段を有する保持部とからなるので、保持部によって折曲加工されたコイル３１の引き出し線３３の位置および形状を保持でき、引き出し線３３自体を端子部３２として用いることが可能となる。よって、引き出し線３３を端子部３２に絡げる必要がなくなり、引き出し線３３の断線を抑制し信頼性を向上できる。コイル３１の巻回数を増やすために、コイル３１の厚みを薄くしたりコイル３１の線径を細くしたりして、引き出し線３３そのものが撓み易くなったり自立しなくなったりしても、コイル３１の引き出し線３３の断線を抑制して信頼性を向上できる。

特に、保持部は自立して形状を保持することができる自立性を有する平板３５とし、保持手段は平板３５を折曲加工したコイル３１の引き出し線３３に重ね合わせて保持する手段なので、平板３５と引き出し線３３とを容易に保持することができる。特に、引き出し線３３は、その端部３４を扁平状に潰し方形状に形成してあるので、平板３５との接続をより容易にできる。

また、平板３５は一端３６を磁心３０に埋設しているので、平板３５の取り付けを容易にできるとともに、平板３５は電気導電性を有するので、引き出し線３３と平板３５とを導通させることができ、端子部３２として使い勝手がよい。特に、平板３５を磁心３０とコイル３１の引き出し線３３とにより挟み込んでいるので、的確に引き出し線３３を保持することができる。この際、引き出し線３３は平板３５よりも外側に配置しているので、実装時において、実装基板とのはんだ接続等を容易にできる。

さらに、コイル３１は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心３０に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心３０を形成することができる。

このように本発明の一実施の形態によれば、接着剤の耐熱性を考慮する必要がなく、また、コイル３１の引き出し線３３の断線を抑制して、信頼性を向上したコイル部品を提供することができる。

なお、本発明の実施の形態における自立性を有するとは、平板３５を折曲加工した場合、折曲加工した形状をそのまま維持し、撓んだりすることがない程度の保持力を有する状態を意味する。

また、図４に示すように、コイル３１の引き出し線３３を磁心３０と平板３５とにより挟み込んだりしても、的確に引き出し線３３を保持できる。コイル３１の引き出し線３３と平板３５との接合には、熱圧着の他に、抵抗溶接やはんだ接合等、様々な接合方法を用いてもよい。

さらに、コイル３１は丸線の導線を螺旋状に巻回して形成したものに替えて、図５、図６に示すように、扁平状の導線を螺旋状に巻回して形成したエッジワイズ状のものや、図７に示すように、金属平板に形成された弧状のパターン３７を折曲加工してなるものを用いてもよい。この場合、導線の厚みを薄くできるとともに、導線の占積率を向上でき、低背化を図ることができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な形態を採用することができる。

以上のように本発明によれば、各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品に関するものであって、接着剤の耐熱性を考慮する必要がなく、また、コイルの引き出し線の断線を抑制して、信頼性を向上したコイル部品として用いることができる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の断面図同コイル部品の斜視図同コイル部品の製造工程図他のコイル部品の断面図エッジワイズ状のコイルを用いた他のコイル部品の斜視図エッジワイズ状のコイルを用いた他のコイル部品の断面図金属平板に形成された弧状のパターンを示す平面図自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図同コイル部品の断面図同電源部に用いる従来のコイル部品の斜視図

３０磁心
３１コイル
３２端子部
３３引き出し線
３４端部
３５平板
３６一端
３７パターン

Claims

磁性材料を粉末にして表面を絶縁皮膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、前記磁心に埋設したコイルと、前記コイルと電気的に接続した端子部とを備え、前記端子部は、前記磁心から突出させて前記磁心の側面から底面に折曲加工した前記コイルの引き出し線と、折曲加工した前記コイルの引き出し線の位置および形状を保持する保持手段を有する保持部とからなり、前記保持部は、電気導電性を有するとともに自立して形状を保持することができる自立性を有する金属の平板からなり、前記コイルの引き出し線よりも幅を広くするとともに一端を前記磁心に埋設させて形成しており、前記保持手段は、折曲加工した前記平板に前記コイルの引き出し線を重ねあわせて保持する手段としたコイル部品。
前記コイルは扁平状の導線を螺旋状に巻回して形成したエッジワイズ状とした請求項１記載のコイル部品。
前記コイルは金属平板に形成された弧状のパターンを折曲加工してなる請求項１記載のコイル部品。
前記平板を前記磁芯と前記コイルの引き出し線とにより挟み込んだ請求項１記載のコイル部品。
前記コイルの引き出し線を前記磁心と前記平板とにより挟み込んだ請求項１記載のコイル部品。
前記平板と前記コイルの引き出し線とを接合した請求項１記載のコイル部品。
前記コイルの引き出し線の端部を扁平状に潰した請求項１記載のコイル部品。
前記コイルの引き出し線の端部を扁平状に潰すとともに、方形状に形成した請求項１記載のコイル部品。