JP4697655B2

JP4697655B2 - コイル装置

Info

Publication number: JP4697655B2
Application number: JP2005003443A
Authority: JP
Inventors: 幸治端山; 鈴木　　寛; 敏浩黒嶋; 勝矢口; せつ土田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP2006196492A

Description

本発明はコイル装置に関する。

従来、コイル装置、特にドラム型コアを備えたコイル装置では、その特性を改善するためにドラム型コアの両端に設けられた鍔部に跨って磁気またはセラミック製板状コアが設けられている。この板状コアをドラム型コアに取り付ける手段として、特許文献１に示されるように、接着剤を使用して、板状コアをドラム型コアに取り付ける手段が開示されている。
特開２００３−１６９６１１号公報

しかし、接着剤を使用した場合には、板状コアをドラム型コアに取り付ける工程において、接着面の形成、接着面への接着剤の塗布、接着、及び接着剤の硬化等の工程を経ることが必要であり、多工程であることから、製造ミスが発生しやすくなっていた。

また接着後にコイル装置が例えば雰囲気変化が激しい箇所に使用された場合に、ドラム型コアの基材と接着剤の基材との熱膨張係数の違いにより接着剤とドラム型コアとの間に層間剥離が発生するおそれがあり、信頼性が劣っていた。

また、板状コアをドラム型コアに取り付けてコイル装置を製造した後に、コイル装置は、検査工程や梱包工程等の他の工程に係る場所に移送される。移送時には、接着剤が硬化した後でないと、移送時の振動等により板状コアとドラム型コアとの間にズレが発生するため、接着剤が硬化するまで移送することができず、作業性が劣っていた。

そこで、本発明は、接着剤を使用せずに製造可能とすると共に、移送性能を確保したコイル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、巻芯部と巻芯部の両端にそれぞれ設けられた一対の鍔部とを備えた磁性体のコアと、一対の鍔部にそれぞれ設けられる電極と、巻芯部に巻回されると共に、一方の電極に一端が継線され、他方の電極に他端が継線される導線と、一方の鍔部と他方の鍔部とに跨って設けられ粉体状磁性体が練り込まれた弾性素材の樹脂から一体成形されたカバーとを備えたコイル装置を提供する。このコイル装置のカバーは、第一辺と第一辺と略平行な第二辺とを側辺とする平面を備える平板部と、第一辺から平面と直交する方向にそれぞれ延出されると共に第一辺側の第一係合部及び第一辺側の第二係合部をそれぞれ有する第一辺側の第一脚及び第一辺側の第二脚と、第二辺から第一辺側の第一脚延出方向と同じ方向にそれぞれ延出されると共に第二辺側の第一係合部及び第二辺側の第二係合部をそれぞれ有する第二辺側の第一脚及び第二辺側の第二脚とを備え、一方の鍔部には一方の第一被当接面と一方の第一被当接面と対向する一方の第二被当接面とが規定され、一方の第一被当接面には第一辺側の第一係合部と係合する一方の第一被係合部が設けられ、一方の第二被当接面には第二辺側の第二係合部と係合する一方の第二被係合部が設けられ、他方の鍔部には他方の第一被当接面と他方の第一被当接面と対向する他方の第二被当接面とが規定され、他方の第一被当接面には第二辺側の第一係合部と係合する他方の第一被係合部が設けられ、第二被当接面には第一辺側の第二係合部と係合する他方の第二被係合部が設けられていることを特徴としている。

このような構成によると、第一辺側の第一脚と第二辺側の第二脚との間、及び第二辺側の第一脚と第一辺側の第二脚との間で鍔部が保持されることが可能となり、カバーをコアに取り付けることができる。カバーにコアが保持された状態で第一脚の第一係合部と鍔部の第一被係合部とが係合するため、カバーがコアから外れ難くなっている。また第一脚と第二脚との両方で鍔部と係合することができる。よって、カバーがコアに取り付けられた後にカバーからコアがより外れ難くなる。また、カバーは、樹脂により一体成形されているので、カバー全体を弾性体とすることが可能となる。また磁性体粉末を練り込む量を調整することにより任意の磁束率を備えたカバーを構成することができる。

また、平面が設けられているため、この平面を吸着面とすることができる。よって例えばコイル装置を実装箇所に配置する際にも、この平面部でコイル装置を吸着し、実装箇所に配置することができる。

また、第二辺側の第一脚は、第一辺の第一辺側の第二脚延出位置から第二辺へ向かう法線と第二辺とが交わる位置に設けられ、第二辺側の第二脚は、第一辺の第一辺側の第一脚延出位置から第二辺へ向かう法線と第二辺とが交わる位置に設けられていることが好ましい。このような構成によると、第一脚と第二脚とで鍔部を保持する際に、第一脚から鍔部へと向かう方向と、第二脚から鍔部へと向かう方向を同一直線状に配置することができる。よって、第一脚が鍔部を付勢する方向と第二脚が鍔部を付勢する方向とを同一直線状に配置することができるため、第一脚と第二脚とで鍔部を好適に狭持することができる。また、このような構成の場合には、例えば第一脚と第二脚とのみでカバーをコアに取り付けた際にも、コアからカバーが外れることが抑制される。

本発明のコイル装置によれば、接着剤を使用せずにコイル装置を製造でき、かつ製造したコイル装置を容易に移送することができる。

本発明の実施の形態に係るコイル装置について図１から図６を参照しながら説明する。図１に示されるコイル装置１は、ドラム型形状のコア２と、導線８と、電極６、電極７と、カバー９とから主に構成されている。

図２及び図３に示されるように、コア２は磁性体であって長手方向に直交する断面が略長方形の巻芯部３と、巻芯部３長手方向の一端と他端とに設けられた略同一形状の鍔部４及び鍔部５とから構成されている。以下、鍔部４と鍔部５とについては略同一形状であるため、とくに明記しない限り片側の鍔部４のみで説明する。また図２に示されるように、巻芯部３の長手方向をｘ軸方向、巻芯部の幅方向をｙ軸方向、及び図３に示されるように、巻芯部３の厚さ方向をｚ軸方向と定義して説明する。

鍔部４は、図２及び図３に示されるように、ｘ軸方向に直交する正面４１及び背面４２と、ｙ軸方向に直交する第一側面４３及び第二側面４４と、ｚ軸方向に直交する頂面４５及び底面４６と、から規定される略直方体より構成されている。

図２に示されるように、第一側面４３と頂面４５と背面４２とが交わる角部近傍であって、第一側面４３には、ｘ軸方向に第一側面４３表面から陥没した位置に第一被当接面４３１が設けられている。第一被当接面４３１は、頂面４５と背面４２とに略直交して交わっている。第一被当接面４３１の略中心にはｙ軸方向に凹んだ略半球面状の第一被係合部４３２が形成されている。第二側面４４の、第二側面４４と頂面４５と背面４２とが交わる角部近傍にも、第一被当接面４３１と同様に第二被当接面４４１が設けられており、第二被当接面４４１には第二被係合部４４２が形成されている。これら第二被当接面４４１及び第二被係合部４４２は、第一被当接面４３１及び第一被係合部４３２と、鍔部４のｙ軸方向中心を通るｚ−ｘ平面に対して対向する位置に面対称に構成されている。

図３に示されるように、電極６は、頂面４５と正面４１と底面４６とに跨ってメッキにより形成されており、図２に示されるように、ｙ軸方向に並んで第一側面４３側に電極６Ａ、第二側面４４側に電極６Ｂが設けられている。電極６の頂面４５部分が導線８との継線部分となり、底面４６部分（図３）が図示せぬ基板にコイル装置１を実装する際の実装箇所となる。電極７は鍔部５に電極６と同様の構成で設けられている（図２及び図３）。

図１に示されるように、巻芯部３には、二本の導線８Ａ、導線８Ｂからなる導線８が巻回されている。導線８Ａ及び導線８Ｂの一端は、巻芯部３のｘ軸方向一端側から頂面４５上の電極６Ａ及び電極６Ｂ上に配線されて継線されている。また導線８Ａ及び導線８Ｂの他端は、巻芯部３のｘ軸方向他端側から鍔部５の頂面５５上（図２）の電極７Ａ及び電極７Ｂ上に配線されて継線されている。

カバー９は、粉体状磁性体が練り込まれた弾性素材の樹脂から一体成形されており、平面状の頂面９２（図１）と、頂面９２の反対面で頂面９２と平行な底面９５（図４）とを備える略直方体の平板部９１（図１）から主に構成されている。平板部９１は、底面９５と頂面４５（図２、図３）とが略平行になるように対向して配置されるため、頂面９２から底面９５へ向かう厚さ方向がｚ軸方向となる。また、平板部９１の長手方向をｘ軸方向とし、幅方向をｙ軸方向とする。

平板部９１のｙ軸と略直交する方向に延びる第一辺部９７には、頂面９２から底面９５へ向かう方向（ｚ軸方向）へ延出され、ｚ軸方向と直交する断面が略方形の第一脚部９３１、第二脚部９４２がそれぞれ設けられている。また底面９５を挟んで第一辺部９７と対向する位置にある第二辺部９８には、第一脚部９３１、第二脚部９４２と同延出方向の第二脚部９４１、第一脚部９３２がそれぞれ設けられている。第二脚部９４１は、第二辺部９８と第一辺部９７の第一脚部９３１延出位置から第二辺部９８へ向かう法線とが交わる位置、即ち第一脚部９３１とｘ軸方向で同位置に配置されている。また、第一脚部９３２及び第二脚部９４２もｘ軸方向で同位置に配置されている。尚、これら第一脚部９３１、９３２、第二脚部９４１、９４２は、いずれも平板部９１と一体成形の樹脂より構成されている。

図５に示されるように、第一脚部９３１には、第一脚部９３１の延出方向先端側で、第一脚部９３１延出方向と平行な面であって第二脚部９４１と対向する面に、第二脚部９４１方向に向けて突出する第一係合部９３３が設けられている。第二脚部９４１の延出方向先端側にも、第二脚部９４１の延出方向と平行な面であって第一脚部９３１と対向する面に、第一脚部９３１方向に向けて突出する第二係合部９４３が設けられている。これら第一脚部９３１及び第二脚部９４１と同様に、第一脚部９３２及び第二脚部９４２にも第一係合部９３４及び第二係合部９４４が設けられている。これら第一係合部９３３、９３４、第二係合部９４３、９４４は、底面９５からの距離が略均等になるように第一脚部９３１、９３２、第二脚部９４１、９４２にそれぞれ設けられている。また、第一係合部９３３と第二係合部９４３は、それぞれ鍔部４の第一被係合部４３２と第二被係合部４４２とに嵌合可能である。第一係合部９３４と第二係合部９４４は鍔部５の第一被係合部５３２と第二被係合部５４２とに嵌合可能である。

図４に示されるように、底面９５のｙ軸方向略中心であってｘ軸方向両端付近には、底面９５表面より突出すると共に底面９５のｘ軸方向両端から中央に向かって連続する凸壁９９がそれぞれ設けられている。図５に示されるように、この凸壁９９の突出量：ｓは、底面９５から第一係合部９４３までの距離：ｔから、図３に示される鍔部４の頂面４５から第一被係合部４３１までの距離：ｕを減じた値と略等しくなるように構成されている。

以上の形状を成すカバー９を、図６に示されるように導線８が巻回されたコア２に取り付ける。この場合にカバー９は樹脂製であるため、第一脚部９３１は平板部９１との接合箇所付近で弾性的に曲がり、第一脚部９３１の一面と第一被当接面４３１（図１）とが当接して第一係合部９３３が第一被係合部４３２と嵌合する。第二脚部９４２も平板部９１との接合箇所で曲がって第二脚部９４２の一面も第二被当接面５４１（図１）と当接し、第二係合部９４４が第二被係合部５４２（図１）と嵌合する。これら第一脚部９３１及び第二脚部９４２のコア２を挟んで反対側に位置する第二脚部９４１及び第一脚部９３２も、同様にコア２に嵌合する。よってコア２にカバー９が固定される。

底面９５には凸壁９９が設けられているため、底面９５と頂面４５及び頂面５５とが直接接せずに、凸壁９９が頂面４５の電極６Ａと電極６Ｂの間及び頂面５５の電極７Ａと電極７Ｂとの間に当接する。

これら第一脚部９３１及び第二脚部９４１と第一被当接面４３１及び第二被当接面４４１との接合、及び凸壁９９と頂面４５との接合により、鍔部４とカバー９とは磁気的に接合される。同様に鍔部５とカバー９とも磁気的に接合されるため、コア２とカバー９との間で閉磁路が形成され、コイル装置１の性能を高めることができる。

また、コア２にカバー９が取り付けられた状態で、平面である頂面９２は露出した状態にあるため、例えばコイル装置１を図示せぬ基板に実装する際に、図示せぬ吸着装置で頂面９２を吸着してコイル装置１を持ち上げ、所定の実装位置まで移動させることができる。

本発明によるコイル装置は、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、図７に示されるようにコア１２の鍔部１４と鍔部１５に跨って板状コア１１０を直接配置し、平板部１９１の頂面１９２反対面である図示せぬ底面が板状コア１１０に直接接触した状態で、カバー１９をコア１２に取り付けても良い。また、第一片部１９７より延出される第一脚部１９３と第二片部１９８より延出される図示せぬ第二脚とをそれぞれ鍔部１４の正面１４１と、正面１４１対向面である鍔部１５の図示せぬ正面とに契合させても良い。この場合に、正面１４１に形成される図示せぬ第一被係合部と鍔部１５の図示せぬ正面に形成される図示せぬ第二被係合部とは、ｙ軸方向で同一位置にあるため、第一脚部１９３と図示せぬ第二脚部とをそれぞれ近接する方向に付勢させることにより、カバー１９でコア１２を好適に保持することができる。またコア１１０の周辺部材となるカバー１９は、弾性を備える金属板または樹脂が加工されて製造されているため、例えば第一脚部１９３の自由端側と図示せぬ第二脚部の自由端側との間を予め正面１４１と鍔部１５の図示せぬ正面との間の距離より狭めておくことにより、第一脚部１９３と図示せぬ第二脚部との間でコア２を狭持することができる。

また、図８に示されるように、平板部２９１に板状コア２１０が埋め込まれているようにしても良い。この状態で板状コア２１０は鍔部２４と鍔部２５とに当接しているため、コイル装置２１全体として閉磁路を形成することが可能となっている。またコア２１０の周辺部材となるカバー２９は、樹脂素材または金属素材によりモールド成型されているため、弾性を備える。よってカバー２９をコア２２に好適に取り付けることができる。

また、図９に示されるように、天板部３９の頂面３９２にコア３９の一部が露出するようにしても良い。このような形態であっても、頂面３９２を図示せぬ吸着装置で吸着することが可能であり、コイル装置３１を図示せぬ基板等に実装する際にその作業性を低下させない。

本発明の実施の形態に係るコイル部品の分解斜視図。本発明の実施の形態に係るコイル部品のコア部分の平面図。本発明の実施の形態に係るコイル部品のコア部分の側面図。本発明の実施の形態に係るコイル部品のカバーの底面図。本発明の実施の形態に係るコイル部品のカバーの正面図。本発明の実施の形態に係るコイル部品の斜視図。本発明の実施の形態に係るコイル部品の他の構成（コアとカバー分離）を示す斜視図。本発明の実施の形態に係るコイル部品の他の構成（モールド成型）を示す斜視図。本発明の実施の形態に係るコイル部品の他の構成（モールド成型板コア露出）を示す斜視図。

符号の説明

１・・コイル装置２・・コア３・・巻芯部４・・鍔部４１・・正面
４２・・背面４３・・第一側面４３１・・第一被当接面４３２・・第一被係合部
４４・・第二側面４４１・・第二被当接面４４２・・第二被係合部４５・・頂面
４６・・底面５・・鍔部５３２・・第一被係合部５４２・・第二被係合部
６・・電極７・・電極８・・導線９・・カバー９１・・平板部９２・・頂面
９３１、９３２・・第一脚部９３３、９３４・・第一係合部
９４１、９４２・・第二脚部９４３、９４４・・第二係合部９５・・底面
９７・・第一辺部９８・・第二辺部９９・・凸壁

Claims

巻芯部と該巻芯部の両端にそれぞれ設けられた一対の鍔部とを備えた磁性体のコアと、
一対の該鍔部にそれぞれ設けられる電極と、
該巻芯部に巻回されると共に、一方の該電極に一端が継線され、他方の該電極に他端が継線される導線と、
一方の該鍔部と他方の該鍔部とに跨って設けられ、粉体状磁性体が練り込まれた弾性素材の樹脂から一体成形されたカバーとを備え、
該カバーは、第一辺と該第一辺と略平行な第二辺とを側辺とする平面を備える平板部と、該第一辺から該平面と直交する方向にそれぞれ延出されると共に第一辺側の第一係合部及び第一辺側の第二係合部をそれぞれ有する第一辺側の第一脚及び第一辺側の第二脚と、該第二辺から該第一辺側の第一脚延出方向と同じ方向にそれぞれ延出されると共に第二辺側の第一係合部及び第二辺側の第二係合部をそれぞれ有する第二辺側の第一脚及び第二辺側の第二脚とを備え、
一方の該鍔部には一方の第一被当接面と該一方の第一被当接面と対向する一方の第二被当接面とが規定され、該一方の第一被当接面には該第一辺側の第一係合部と係合する一方の第一被係合部が設けられ、該一方の第二被当接面には該第二辺側の第二係合部と係合する一方の第二被係合部が設けられ、
他方の該鍔部には他方の第一被当接面と該他方の第一被当接面と対向する他方の第二被当接面とが規定され、該他方の第一被当接面には該第二辺側の第一係合部と係合する他方の第一被係合部が設けられ、該他方の第二被当接面には該第一辺側の第二係合部と係合する他方の第二被係合部が設けられていることを特徴とするコイル装置。
該第二辺側の第一脚は、該第一辺の該第一辺側の第二脚延出位置から該第二辺へ向かう法線と該第二辺とが交わる位置に設けられ、該第二辺側の第二脚は、該第一辺の該第一辺側の第一脚延出位置から該第二辺へ向かう法線と該第二辺とが交わる位置に設けられていることをと特徴とする請求項１に記載のコイル装置。