JP4752157B2 - コイル装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスやチョークコイルとして機能するコイル装置に関するものである。
【0002】
【背景技術】
図12(a)にはコイル装置の従来例が分解状態で示され、図12(b)には図12(a)に示すコイル装置のA−A部分の断面図が示されている。このコイル装置1はDC−DCコンバータ等の回路に組み込まれてトランスやチョークコイルとして機能するものであり、回路基板2と、この回路基板2に形成されたコイルパターン部3と、一対のコア部材4(4a,4b)と、コア組み合わせ部材5とを有して構成されている。
【0003】
回路基板2には回路を構成する電子部品が搭載されると共に回路パターンが形成される。また、この回路基板2は、例えば複数の基板が積層形成された多層基板であり、例えば、その回路基板2を構成している複数の基板にはそれぞれコイルパターン7が中心軸を同軸上にして配置形成されている。これら複数のコイルパターン7によってコイルパターン部3が構成されている。なお、このコイル装置1がトランス装置と成す場合には、複数のコイルパターン7のうちの少なくとも1つは一次コイルを構成し、残りは二次コイルを構成している。
【0004】
この従来例では、対を成すコア部材4a,4bは両方共にフェライト等の磁性材料粉末を押圧し焼結成型して作製されたものであり、平板状の天板部8と、この天板部8の中央部および左右両側部に立設しているコア足9(9a,9b,9c)とを有する断面がE字形状のE型コア部材である。
【0005】
回路基板2には、コイルパターン部3の中心部に位置する基板部位およびコイルパターン部3よりも外側となる基板部位にコア足挿通孔10(10a,10b,10c)がそれぞれ設けられている。これらコア足挿通孔10a,10b,10cには、それぞれ、回路基板2の表裏両側からそれぞれコア部材4a,4bの各コア足9(9a,9b,9c)が挿通され、それら表面側のコア部材4aのコア足9と、裏面側のコア部材4bのコア足9とが突き合わされている。
【0006】
コア組み合わせ部材5は、対を成すコア部材4a,4bを嵌め込み、それらコア部材4a,4bを組み合わせるものであり、金属板の折り曲げ加工により天板12と足部13と爪部14が形成されて成る。天板12はコア部材4aの天板部8の天面8aを覆うものである。足部13(13a,13b)は、天板12の左右側部側がそれぞれ起立方向に折り曲げられて形成されており、コア部材4a,4bのコア足9a,9cの外側面に沿って配置される。爪部14(14a,14b)は足部13(13a,13b)の先端側が内向きに折り曲げられて形成されており、コア部材4bの天板部8の天面8aに当接する。
【0007】
表面側のコア部材4aのコア足9と裏面側のコア部材4bのコア足9とが突き合わされている状態でのコア部材4aの天板部8の天面8aからコア部材4bの天板部8の天面8aに至るまでの距離hと、天板12と爪部14間の間隔とはほぼ等しくなっている。これにより、コア組み合わせ部材5と、突き合わせ状態のコア部材4a,4bとを嵌め合わせることで、天板12と爪部14が表裏両側から突き合わせ状態のコア部材4a,4bの左右両側部を挟持する。
【0008】
このようなコア組み合わせ部材5を利用することにより、コア部材4a,4bは相対的に前後方向(α方向)に移動可能な状態で組み合わされる。なお、各コア足挿通孔10の前後方向の長さWは、コア部材4を前後方向に移動させることができるようにコア部材4のコア足9の幅wよりも長くなっている。
【0009】
コイル装置1は次に示すように組み立てられる。例えば、まず、コイルパターン部3およびコア足挿通孔10が形成されている回路基板2の表面側にコア部材4aを、また、裏面側にコア部材4bをそれぞれ配置する。そして、表面側のコア部材4aの各コア足9を回路基板2の表面側からそれぞれ対応するコア足挿通孔10に挿通する。また同様に、裏面側のコア部材4bの各コア足9を回路基板2の裏面側からそれぞれ対応するコア足挿通孔10に挿通する。これにより、表面側のコア部材4aのコア足9と裏面側のコア部材4bのコア足9とを突き合わせる。
【0010】
そして、その突き合わせ状態のコア部材4a,4bの上方側からコア組み合わせ部材5の左側の足部13aを左側のコア足挿通孔10aに、また、コア組み合わせ部材5の右側の足部13bを右側のコア足挿通孔10cにそれぞれコア部材4のコア足9よりも外側位置に挿入する。
【0011】
これにより、コア組み合わせ部材5の天板12をコア部材4aの天板部8の天面8aに当接させると共に、コア組み合わせ部材5の爪部14a,14bをコア部材4bの天板部8の天面8aに当接させて、突き合わせ状態のコア部材4a,4bと、コア組み合わせ部材5とを嵌め合わす。これにより、コア部材4a,4bはコア組み合わせ部材5によって組み合わされて回路基板2に組み込まれる。また同時に、コア部材4a,4bは、コイルパターン部3の一部分を回路基板2の表裏両側から挟み込むこととなる。
【0012】
然る後に、組み合わされたコア部材4a,4bを相対的に前後方向に摺動移動させて、コア部材4a,4bの当接部位、つまり、突き合わされているコア足9の先端面同士を擦り合わせる。このように、コア足9の先端面同士の擦り合わせ(コアの擦り合わせ)を行うことによって、次に示すような効果を得ることができる。
【0013】
つまり、コア部材4は磁性材料粉末を焼結成型して成るものであるために、そのコア部材4のコア足9の先端面は、研削加工を施したとしても、粗さが残ってしまう。また、コア部材4a,4bの組み合わせ作業時に、突き合わされるコア足9の先端面間にゴミが入り込んでしまう。これらのことにより、そのままでは、突き合わされているコア足9の先端面同士の密着性は低いものである。これに対して、コアの擦り合わせを行ってコア足9の先端面同士を擦り合わせることによって、コア足9の先端面が研磨されて鏡面に近い状態となる。かつ、コア足9の先端面間に入り込んだゴミが擦り潰されて除去されるので、表面側のコア部材4aのコア足9の先端面と、裏面側のコア部材4bのコア足9の先端面とを密着させることができる。このように、コア部材4a,4bを密着させることによって、インダクタンス値の低下を防止することができて、コイル装置1の性能悪化を回避することができるというものである。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コア部材4a,4bの配置位置によって、コイル装置1のインダクタンス値が変化する。このため、コア部材4a,4bの擦り合わせが終了した後には、予め定められたインダクタンス値を持つことができるようにコア部材4a,4bの配置位置を調節する。そして、その状態を維持したまま、コア組み合わせ部材5を接着剤により回路基板2に固定することで、コア組み合わせ部材5と共にコア部材4a,4bを回路基板2に保持固定している。
【0015】
しかしながら、一般的に、接着剤は硬化する際に収縮などして体積変化を起こすので、この接着剤の体積変化に起因してコア組み合わせ部材5がコア部材4a,4bと共に位置ずれしてしまう。このため、所望のインダクタンス値を得ることができるようにコア部材4a,4bの位置調整を行ったのにも拘わらず、所望のインダクタンス値を得ることができないという問題が発生する。
【0016】
また、加熱により硬化するタイプの接着剤を用いる場合には、接着剤を硬化させるために加熱槽が必要となる。また、接着剤の硬化には時間がかかることから、コイル装置1の製造時間が長くなるという問題が生じる。さらに、接着剤が回路基板2の指定された場所以外の部分に付着してしまうと、製品の不良を招くことがあり、歩留まりが低下する虞がある。
【0017】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、一対のコア部材を簡単に組み合わせることができ、しかも、接着剤を用いずに基板に容易に固定することができるコア留め部材を備えたコイル装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第1の発明は、回路基板に形成されているコイルパターン部と、このコイルパターン部の一部を回路基板の表裏両側から挟み込む一対のコア部材と、コイルパターン部の形成領域に設けられて前記コア部材のコア足が挿通されるコア足挿通孔と、前記一対のコア部材を回路基板の表裏両側から挟持して回路基板に保持するコア留め部材とを有するコイル装置であって、コア留め部材は表面側留め部材と裏面側留め部材を有して構成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材は両方共にそれぞれ、基面部と、この基面部の両側部にそれぞれ立設されている腕部と、各腕部の先端部に設けられている爪部とを有し、表面側留め部材の基面部と裏面側留め部材の基面部によって前記一対のコア部材が表裏両側から挟持され、表面側留め部材と裏面側留め部材の両側部のうちの同じ側の腕部同士は同じコア足挿通孔に並列に挿通され、各腕部の先端部の爪部が回路基板の基板面に係止し表面側留め部材と裏面側留め部材が回路基板に固定されて、前記基面部による一対のコア部材の挟持状態が保持されており、前記表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部はその幅が基面部の幅よりも狭く形成され、表面側留め部材と裏面側留め部材の各基面部の両側部にはそれぞれ当該腕部の隣りに腕部無し領域が形成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材の一方側の腕部が他方側の腕部無し領域に入り込んで、表面側留め部材の腕部と裏面側留め部材の腕部が並列して同じコア足挿通孔に挿通されていることを特徴としている。
【0020】
第2の発明は、第1の発明の構成を備え、表面側留め部材と裏面側留め部材の各基面部にはコア部材側に張り出した張り出し部が設けられており、この張り出し部からコア部材に押圧力が加えられる構成と成していることを特徴としている。
【0021】
第3の発明は、第1又は第2の発明の構成を備え、表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部の根元部分はばね性を有し、このばね性による復元力によって、コア足挿通孔に挿通された腕部は表面側留め部材および裏面側留め部材を回路基板に固定する方向の押圧力をコア足挿通孔の内壁面に加える構成と成していることを特徴としている。
【0022】
第4の発明は、第1〜第3の発明の何れか1つの発明の構成を備え、同じコア足挿通孔に挿通された表面側留め部材と裏面側留め部材の腕部は前後方向に並列されており、これら腕部と、コア足挿通孔の内壁面との間には前後方向の遊嵌間隙が形成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材がコア部材と共に相対的に前後方向に移動可能に形成されていることを特徴としている。
【0023】
第5の発明は、第1〜第4の発明の何れか1つの発明の構成を備え、回路基板の基板面と、当該基板面に対向する各コア部材の基板面対向部位との間には間隙が形成されていることを特徴としている。
【0024】
第6の発明は、第1〜第5の発明の何れか1つの発明の構成を備え、表面側留め部材と裏面側留め部材は同一形状と成していることを特徴としている。
【0025】
この発明では、コア留め部材は表面側留め部材と裏面側留め部材を有し、表面側留め部材の基面部と裏面側留め部材の基面部によって、一対のコア部材を回路基板の表裏両側から挟持している。そして、表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部がコア足挿通孔に挿通し当該腕部の先端部の爪部が回路基板の基板面に係止することで、表面側留め部材と裏面側留め部材が回路基板に固定されて、基面部による一対のコア部材の挟持状態が保持されている。
【0026】
このように、この発明では、接着剤を用いずに、コア留め部材の表面側留め部材と裏面側留め部材を回路基板に簡単に固定することができる構成を備えているので、接着剤に起因した問題、つまり、接着剤の体積変化に起因してコア部材の位置ずれが生じるという問題や、接着剤を硬化させるための大掛かりな装置が必要であるという問題や、接着剤が不適切な部分に付着して製品の不良を招くという問題などを回避することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【0028】
図1(a)には第1実施形態例のコイル装置が分解状態により模式的に示されている。図2(a)には一対のコア部材がコア留め部材によって組み合わされて回路基板に保持されている状態が模式的に示され、図2(b)には図2(a)に示す左側から見たコア留め部材によるコア部材の保持状態が模式的に示され、図2(c)には図2(a)に示す右側から見たコア留め部材によるコア部材の保持状態が模式的に示されている。
【0029】
この第1実施形態例では、コア部材を回路基板に保持するコア留め部材に特徴がある。それ以外の構成は従来例とほぼ同様であり、この第1実施形態例の説明では、従来例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【0030】
この第1実施形態例において特徴的なコア留め部材20は、表面側留め部材21と、裏面側留め部材22とを有して構成されている。この第1実施形態例では、それら表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同一形状に形成されており、配置の向きによって表面側留め部材21となったり、裏面側留め部材22となる。表面側留め部材21、裏面側留め部材22は、基面部24と、この基面部24の左右両側部にそれぞれ立設している腕部25(25a,25b)とを有して構成されている。
【0031】
腕部25a,25bは、それぞれ、コア足挿通孔10(10a,10c)にコア足9の外側に沿って挿通されるものであり、それら各腕部25a,25bの先端部には外向きの爪部26(26a,26b)が形成されている。
【0032】
この第1実施形態例では、表面側留め部材21の左側の腕部25aと、裏面側留め部材22の左側の腕部25aとは同じコア足挿通孔10aに挿通される。かつ、表面側留め部材21の爪部26aは回路基板2の裏面に係止され、また、裏面側留め部材22の爪部26aは回路基板2の表面に係止される構成と成す。
【0033】
表面側留め部材21の右側の腕部25bと裏面側留め部材22の右側の腕部25bに関しても同様に、それら表面側留め部材21と裏面側留め部材22の右側の各腕部25bは同じコア足挿通孔10cに挿通され、表面側留め部材21の爪部26bは回路基板2の裏面に係止され、裏面側留め部材22の爪部26bは回路基板2の表面に係止される構成と成す。
【0034】
すなわち、この第1実施形態例では、基面部24の左右の腕部25a,25bのうちの一方側は基面部24の側部の前方側に配置形成され、他方側は基面部24の側部の後方側に配置形成されるという如く、腕部25a,25bは互い違いに配置されている。換言すれば、この第1実施形態例では、表面側留め部材21(裏面側留め部材22)は、中心部Oを通り且つ回路基板2の基板面に略直交する中心軸O’を対称軸とした軸対称な形状と成している。
【0035】
それら各腕部25a,25bの前後方向の幅hは、基面部24の前後方向の幅Hの1/2よりも狭くなっている(h<(H/2)(図2(c)参照))。これにより、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各基面部24の両側部には、それぞれ、腕部無し領域が形成されている。この第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の一方側の腕部25が他方側の腕部無し領域に入り込んで、表面側留め部材21の腕部25と、裏面側留め部材22の腕部25とは、同じコア足挿通孔10の内部で前後方向に並ぶことができる。
【0036】
これにより、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の腕部25を同じコア足挿通孔10に挿通しても、それら表面側留め部材21の腕部25と裏面側留め部材22の腕部25との各先端部の爪部26を両方共に回路基板2の基板面に係止させることができる。
【0037】
また、この第1実施形態例では、腕部25a,25bはそれぞれ外向きに僅かに傾いており、表面側留め部材21(裏面側留め部材22)が回路基板2から外れている状態では、それら腕部25a,25bの先端部の左右方向の幅dはコア足挿通孔10aの左端部からコア足挿通孔10cの右端部までの左右方向の長さDよりも長くなっている。また、腕部25a,25bの外向きの傾きを補正する方向に腕部25a,25bを内向きに変位させることができ、かつ、そのように内向きに変位した際に各腕部25a,25bの根元部分にばね性を持たせることができる剛性を、各腕部25a,25bの根元部分は有している。
【0038】
このため、左右両側の腕部25a,25bをコア足挿通孔10(10a,10c)に挿通する際には、それら腕部25a,25bの先端部間を閉じる方向に腕部25a,25bを変位させることができて、腕部25a,25bの両方をそれぞれ対応するコア足挿通孔10a,10cに挿通させることができる。かつ、各腕部25a,25bがそれぞれコア足挿通孔10a,10cに挿通されている状態では、各腕部25a,25bの根元部分のばね性による復元力によって、表面側留め部材21、裏面側留め部材22を固定する方向の押圧力が腕部25a,25bからコア足挿通孔10a,10cの内壁面に加えられる。この腕部25からコア足挿通孔10の内壁面への押圧力と、腕部25の先端部の爪部26が回路基板2の基板面に係止することとによって、表面側留め部材21、裏面側留め部材22を回路基板2にしっかりと固定することができる。
【0039】
さらに、この第1実施形態例では、各腕部25の前後方向の幅hはコア足挿通孔10の前後方向の幅H’よりも狭くなっている(h<(H’/2))。このため、コア足挿通孔10に挿通されている表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25と、コア足挿通孔10の内壁面との間には前後方向の遊嵌間隙が形成されている。これにより、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は、腕部25がコア足挿通孔10に挿通されている状態でも、コア部材4a,4bと共に前後方向に相対的に移動可能となっている。この構成は、コイル装置1の製造工程においてコア部材4a,4bの擦り合わせを行い易くすることができる。
【0040】
表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各基面部24は、表面側留め部材21および裏面側留め部材22が上記のように腕部25と爪部26によって回路基板2に固定されているときに、コア部材4a,4bを回路基板2の表裏両側から挟持するものである。
【0041】
この第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各基面部24には、それぞれ、コア部材4a,4b側に張り出した張り出し部28が形成されている。この張り出し部28は、腕部25の根元部分のばね性を利用して、コア部材4の天板部8に押圧力を加える。この張り出し部28を設けたことにより、コア部材4には部分的に基面部24側から押圧力が加えられるので、基面部24の全体がコア部材4の天板部8に当接して押圧力を加える場合に比べて、強い押圧力をコア部材4に加えることができる。
【0042】
また、コア部材4a,4bは磁性材料粉末を焼結成型して成るものであり、製品の寸法精度は良いものではないが、この第1実施形態例では、腕部25の根元部分のばね性を利用して、基面部24がコア部材4に押圧力を加える構成と成すために、寸法ばらつきがあるコア部材4a,4bをしっかりと挟持することができる。
【0043】
この第1実施形態例では、表面側のコア部材4aと裏面側のコア部材4bの各コア足9の長さの合計Lは回路基板2の厚みよりも長くなっている(図2(a)参照)。換言すれば、回路基板2の表面に対向する表面側のコア部材4aの基板面対向部位Taと、回路基板2の裏面に対向する裏面側のコア部材4bの基板面対向部位Tbとの間の間隔Lは回路基板2の厚みよりも長くなっている。
【0044】
また、この第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同じ構成を持つものであり、表面側留め部材21の基面部24からコア部材4aに加える押圧力と、裏面側留め部材22の基面部24からコア部材4bに加える押圧力とがほぼ等しく、バランスを取ることが容易な構成となっている。この構成と、前記コア足9の寸法構成とによって、この第1実施形態例では、コア部材4a,4bの両方共に、回路基板2の基板面に対向する部位Ta,Tbと、基板面との間に間隙が形成されており、非接触な状態となっている。
【0045】
この第1実施形態例のコイル装置1は上記のように構成されている。以下に、このコイル装置1の製造工程を図3に基づき簡単に説明する。
【0046】
まず、コイルパターン部3およびコア足挿通孔10が形成されている回路基板2と、コア部材4a,4bと、コア留め部材20とをそれぞれ用意する。そして、図3(a)に示すように、表面側のコア部材4aと裏面側のコア部材4bの一方側(ここでは、説明を容易にするために表面側のコア部材4aとする)を回路基板2の表面側に配置して、そのコア部材4aのコア足9(9a,9b,9c)をそれぞれ対応するコア足挿通孔10(10a,10b,10c)に挿入する。
【0047】
次に、図3(b)に示すように、そのコア部材4aに上側からコア留め部材20の表面側留め部材21を被せ、表面側留め部材21の腕部25a,25bをそれぞれコア足挿通孔10a,10cにコア足9の外側に沿って挿入し、腕部25a,25bの先端部の爪部26a,26bを回路基板2の裏面に係止させる。これにより、表面側留め部材21は回路基板2に固定されると共に、表面側留め部材21の基面部24からコア部材4aに押圧力が加えられてコア部材4aは回路基板2に押し付けられて固定された状態となる。
【0048】
その後、上記同様に、図3(c)に示すように、裏面側のコア部材4bを回路基板2の裏面側の設定位置に配置する。そして、図3(d)に示すように、その裏面側のコア部材4bに被せるようにして裏面側留め部材22を回路基板2に固定し、この裏面側留め部材22によって裏面側のコア部材4bを回路基板2に保持固定する。このとき、この第1実施形態例では、表面側留め部材21からコア部材4aへの押圧力と、裏面側留め部材22からコア部材4bへの押圧力とのバランスがとれていることから、コア部材4a,4bの両方共に、回路基板2の基板面に対向する部位Ta,Tbは、回路基板2の基板面から浮いた状態となる。
【0049】
然る後に、コアの擦り合わせを行う。この第1実施形態例では、コア部材4a,4bは両方共に回路基板2と非接触な状態であるので、コアの擦り合わせの際に、コア部材4a,4bが回路基板2の基板面上を摺動することを防止できる。これにより、コア部材4a,4bが回路基板2の基板面を擦って当該基板面上の保護膜を損傷させてしまうという問題を回避することができる。
【0050】
また、コアの擦り合わせを行う際には、コア部材4a,4bを相対的に前後方向に移動させる。この第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25と、コア足挿通孔10の内壁面との間には、前後方向の遊嵌間隙が形成されている。このため、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25がコア足挿通孔10に挿通されている状態でも、表面側留め部材21と裏面側留め部材22を相対的に前後方向に移動させることが可能である。
【0051】
このことから、表面側留め部材21と裏面側留め部材22をコア部材4a,4bと一体的に前後方向に相対的に移動させて、コアの擦り合わせを行うことができる。このように表面側留め部材21と裏面側留め部材22をも前後方向に相対的に移動させてコアの擦り合わせを行う場合には、コア部材4a,4bのみを相対的に前後方向に移動させてコアの擦り合わせを行う場合に比べて、コアの擦り合わせを容易にすることができる。
【0052】
このようなコアの擦り合わせの後には、コイル装置1のインダクタンス値が予め定めたインダクタンス値となるように、表面側のコア部材4aと裏面側のコア部材4bの配置位置を調整する。
【0053】
以上のようにして、コイル装置1を製造することができる。
【0054】
この第1実施形態例によれば、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各基面部24によってコア部材4a,4bを回路基板2の表裏両側から挟持し、各腕部25の先端部の爪部26が回路基板2の基板面に係止して表面側留め部材21と裏面側留め部材22が回路基板2に固定されると共に、基面部24によるコア部材4a,4bの挟持状態を保持する構成とした。この構成では、接着剤を用いて表面側留め部材21と裏面側留め部材22を回路基板2に固定する必要はなく、接着剤の利用に起因した問題、つまり、接着剤の体積変化に起因したコア部材4a,4bの位置ずれの問題や、接着剤を硬化させるための大掛かりな装置や、長い時間が必要であるという問題や、接着剤が不適切な部分に付着して製品の不良を招き歩留まりを悪化させるという問題を回避することができる。
【0055】
また、接着剤の塗布工程および硬化工程が不要となるので、製造工程の工程数を削減することができて、コイル装置1の製造効率を高めることができる。
【0056】
さらに、この第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同一形状としたので、1種の部品を表面側留め部材21として用いたり、裏面側留め部材22として用いることができることから、部品管理が容易となる。
【0057】
さらに、従来では、コア部材4a,4bを回路基板2に取り付ける際には、表面側のコア部材4aを回路基板2の表面側の設定位置に配置すると共に、裏面側のコア部材4bをも回路基板2の裏面側の設定位置に配置して、それらコア部材4a,4bを組み合わせ、この状態を維持して、それらコア部材4a,4bにコア組み合わせ部材5を嵌め込んで、コア部材4a,4bを回路基板2に取り付けていた。
【0058】
これに対して、この第1実施形態例では、例えば、コア部材4aを表面側留め部材21によって回路基板2に取り付けた後に、コア部材4bを裏面側留め部材22によって回路基板2に取り付けるというように、コア部材4aとコア部材4bを別々に回路基板2に取り付けることができる。これにより、例えば、コア部材4a,4bのうちの一方側のみを交換するという作業を容易に行うことができる。
【0059】
以下に、参考例を説明する。なお、この参考例の説明において、第1実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【0060】
この参考例では、図4(a)に示されるように、回路基板2には、コア足挿通孔10(10a,10c)の近傍に、腕部挿通孔30(30a,30b)が形成されている。コア留め部材20の表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25は、コア足挿通孔10に挿通するのではなく、腕部挿通孔30に挿通されている。この参考例においても、第1実施形態例と同様に、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各左側の腕部25aは左側の同じ腕部挿通孔30aに並列に挿通され、また、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各右側の腕部25bは右側の同じ腕部挿通孔30bに並列に挿通されている。
【0061】
この参考例では、各腕部25の先端部の爪部26は内向きに形成され、また、各腕部25は内向きの傾きが付けられており、第1実施形態例と同様に、各腕部25の根元部分にはばね性を有する構成と成している。
【0062】
上記以外の構成は第1実施形態例と同様である。
【0063】
この参考例によれば、第1実施形態例と同様に、接着剤を用いずに、コア留め部材20の表面側留め部材21と裏面側留め部材22は回路基板2に固定することができる構成であることから、接着剤の利用に起因した問題発生を回避することができる。
【0064】
また、この参考例に示した表面側留め部材21および裏面側留め部材22は、回路基板2から外れ難いという効果を得ることができる。それというのは、表面側留め部材21と裏面側留め部材22はそれぞれ張り出し部28からコア部材4a,4bに押圧力を加える。これに対して、コア部材4a,4bから張り出し部28に反作用の力、つまり、図4(b)に示すような基面部24を押し上げる方向の力Fuが加えられる。この反作用の力Fuと、腕部25の根元部分のばね性とによって、各腕部25には、当該腕部25をより内側に傾ける力が加えられることとなり、各腕部25を腕部挿通孔30の内壁面に押し付け固定する力が強くなる。このため、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は回路基板2から外れ難くなる。
【0065】
なお、この発明は第1実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は、基面部24の左右両側部にそれぞれ1本ずつ腕部25が形成されていたが、左右の両側部にそれぞれ設ける腕部25の本数は2本以上であってもよい。また、左側の腕部25の本数と、右側の腕部25の本数とが異なっていてもよい。例えば、表面側留め部材21と裏面側留め部材22を、図5に示すような形態としてもよい。この図5の例では、基面部24の左右のうちの一方側には2本の腕部25が間隔を介して形成され、また、他方側には1本の腕部25が間隔を介して形成されている。
【0066】
この例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同一形状となっており、配置の向きを変えることにより、表面側留め部材21として機能したり、裏面側留め部材22として機能するものである。この例では、表面側留め部材21の並設している2本の腕部25a1,25a2間の腕部無し領域に、裏面側留め部材22の腕部25bが入り込み、それら腕部25a1,25a2,25bは並列にコア足挿通孔10又は腕部挿通孔30に挿通することができる。同様に、表面側留め部材21の腕部25bは、裏面側留め部材22の腕部25a1,25a2間の腕部無し領域に入り込み、それら腕部25a1,25a2,25bは並列にコア足挿通孔10又は腕部挿通孔30に挿通することができる。
【0067】
また、第1実施形態例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は、中心軸O’を対称軸とした軸対称な形状であったが、例えば、図6に示すように、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は、それぞれ、中心部を通り且つ基面部24の両側部間の中心線を通る対称基準面O''に対して面対称な形状であってもよい。図6に示す例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同一形状となっており、基面部24の左右両側部には前方側部位と後方側部位の一方側に寄って腕部25が1本ずつ形成されている。このように、基面部24の両側部には、それぞれ、腕部25と腕部無し領域が形成されており、腕部無し領域の前後方向の幅は腕部25の幅よりも広くなっている。
【0068】
なお、もちろん、図5に示すように、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は、対称基準面O''に対して非対称な形状であってもよい。
【0069】
さらに、第1実施形態例では、基面部24の張り出し部28は面でもってコア部材4の天板部8に当接して押圧力を加えていたが、図7に示すように、曲面の張り出し部28を設け当該張り出し部28とコア部材4の天板部8とを線接触させて張り出し部28からコア部材4に押圧力を加える構成としてもよい。また、張り出し部28の形状は特に限定されるものではなく、例えば、図8(a)に示されるような四角柱状の凸部32により張り出し部28を構成してもよいし、また、図8(b)に示されるような半円筒状の凸部32により張り出し部28を構成してもよいし、さらに、図8(c)に示されるような三角柱状の凸部32により張り出し部28を構成してもよい。さらにまた、図9に示すように、基面部24の一部分が内側に凸な構成と成し、この凸部位がコア部材4に押圧力を加える張り出し部28を構成してもよい。
【0070】
なお、図7乃至図9に示す、表面側留め部材21、裏面側留め部材22は、樹脂の成形技術によって形成したものであるが、これに限られることなく、例えば、折り曲げ加工が容易な金属板で形成してもよいし、また、金属板と樹脂を一体的に成形したものでもよい。
【0071】
さらに、前述した各例では、表面側留め部材21と裏面側留め部材22は同一形状となっていたが、図10に示すように表面側留め部材21と裏面側留め部材22は互いに異なる形状であってもよい。この場合には、例えば、表面側留め部材21の基面部24の左右両側部における腕部無し領域に、裏面側留め部材22の基面部24の左右両側の腕部25が入り込んで、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25が並列することができるように、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の各腕部25と腕部無し領域の配置位置や幅などが適宜に設定されることとなる。
【0072】
さらに、表面側留め部材21と裏面側留め部材22の一方あるいは両方において、図11に示すように、基面部24の前端部と後端部の少なくとも一方に爪部34を形成してもよい。この爪部34によって、表面側留め部材21、裏面側留め部材22に対するコア部材4の前後方向の配置位置を規制することができる。
【0073】
さらに、第1実施形態例では、コア部材4a,4bは両方共にE型コア部材であったが、コア部材4の形状は限定されるものではなく、例えば、コア部材4a,4bの一方側がI型コア部材であり、他方側がE型コア部材であってもよい。また、コア部材4として、U型形状(C型形状)のものを用いてもよい。
【0074】
【発明の効果】
この発明によれば、表面側留め部材と裏面側留め部材は、コア足挿通孔に挿通された腕部の先端部の爪部が回路基板の基板面に係止することで、回路基板に固定することができるので、従来のように、接着剤を用いて回路基板に固定する必要がない。このため、接着剤を用いることに起因した問題、つまり、接着剤の体積変化に起因したコア部材の位置ずれの問題や、接着剤を硬化させるための大掛かりな装置や長い時間が必要となるという問題や、接着剤が不適切な部分に付着して製品の不良を招いて歩留まりを悪化させてしまうという問題などを回避することができることとなる。これにより、性能の良いコイル装置を安価で提供することができる。
【0075】
また、表面側留め部材と裏面側留め部材の各基面部の両側部にはそれぞれ腕部が形成されると共に腕部無し領域が形成されているので、表面側留め部材と裏面側留め部材の一方側の腕部が他方側の腕部無し領域に入り込んで、表面側留め部材の腕部と、裏面側留め部材の腕部とを、同じコア足挿通孔に並列させて挿通することができる。
【0076】
さらに、基面部に張り出し部が形成されているものにあっては、基面部の一部分がコア部材に当接して押圧力を加えるので、表面側留め部材と裏面側留め部材は、基面部の全面がコア部材に当接して押圧力を加える場合よりも強い力でもって、一対のコア部材をしっかりと挟持することができる。
【0077】
さらに、表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部の根元部分がばね性を有し、このばね性による復元力によって、コア足挿通孔に挿通された腕部は表面側留め部材と裏面側留め部材を回路基板に固定する方向の押圧力を挿通孔の内壁面に加えるものにあっては、表面側留め部材と裏面側留め部材をしっかりと回路基板に固定することができる。
【0078】
さらに、同じコア足挿通孔に挿通された表面側留め部材と裏面側留め部材の腕部は前後方向に並列されており、これら腕部と、コア足挿通孔の内壁面との間には前後方向の遊嵌間隙が形成されているものにあっては、腕部がコア挿通孔に挿通されていても、表面側留め部材と裏面側留め部材をコア部材と共に前後方向に相対的に移動させることができる。このため、コイル装置の製造工程において、コア部材の擦り合わせを容易に行うことが可能となる。
【0079】
また、回路基板の基板面と、当該基板面に対向するコア部材の基板面対向部位との間に、間隙が形成されているものにあっては、コア部材の擦り合わせの際に、コア部材が回路基板の基板面を擦ってしまうことを防止することができる。これにより、コアの擦り合わせ時に、回路基板の基板面上の保護膜を損傷させてしまうという問題を回避することができる。
【0080】
表面側留め部材と裏面側留め部材が同一形状となっているものにあっては、表面側留め部材としても裏面側留め部材としても使用することができる部品を1種類用意すればよく、表面側留め部材と裏面側留め部材の別々の部品を用意しなくて済む。このため、部品管理の煩雑さを軽減することができる。また、コイル装置の製造工程において、表面側留め部材と裏面側留め部材を取り違えるというミスを無くすことができる。
【0081】
また、表面側留め部材と裏面側留め部材を、軸対称な形状としたり、面対称な形状とすることにより、表面側留め部材と裏面側留め部材による一対のコア部材の挟持力のバランスを良好にすることが容易となる。さらに、金属板を折り曲げ加工して表面側留め部材と裏面側留め部材を形成することにより、表面側留め部材と裏面側留め部材の薄型化を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコイル装置の第1実施形態例を分解状態により模式的に示した説明図である。
【図2】第1実施形態例のコイル装置におけるコア留め部材によるコア部材の保持状態を説明するための図である。
【図3】第1実施形態例のコイル装置を製造する手順を説明するための図である。
【図4】 参考例のコイル装置を説明するための図である。
【図5】対称基準面に対して非対称な形状を持つ表面側留め部材および裏面側留め部材の一形態例を説明するための図である。
【図6】対称基準面に対して対称な形状を持つ表面側留め部材および裏面側留め部材の一形態例を説明するための図である。
【図7】曲面の張り出し部を持つ表面側留め部材と裏面側留め部材の一形態例を説明するための図である。
【図8】凸部から成る張り出し部を持つ表面側留め部材と裏面側留め部材の一形態例を説明するための図である。
【図9】さらに、表面側留め部材と裏面側留め部材のその他の形態例を説明するための図である。
【図10】互いに異なる形状を持つ表面側留め部材と裏面側留め部材により構成されたコア留め部材の一形態例を説明するための図である。
【図11】表面側留め部材と裏面側留め部材のその他の形態例を説明するための図である。
【図12】コイル装置の従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
1 コイル装置
2 回路基板
3 コイルパターン部
4 コア部材
10 コア足挿通孔
20 コア留め部材
21 表面側留め部材
22 裏面側留め部材
24 基面部
25 腕部
26 爪部
28 張り出し部
30 腕部挿通孔
Claims (6)
- 回路基板に形成されているコイルパターン部と、このコイルパターン部の一部を回路基板の表裏両側から挟み込む一対のコア部材と、コイルパターン部の形成領域に設けられて前記コア部材のコア足が挿通されるコア足挿通孔と、前記一対のコア部材を回路基板の表裏両側から挟持して回路基板に保持するコア留め部材とを有するコイル装置であって、コア留め部材は表面側留め部材と裏面側留め部材を有して構成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材は両方共にそれぞれ、基面部と、この基面部の両側部にそれぞれ立設されている腕部と、各腕部の先端部に設けられている爪部とを有し、表面側留め部材の基面部と裏面側留め部材の基面部によって前記一対のコア部材が表裏両側から挟持され、表面側留め部材と裏面側留め部材の両側部のうちの同じ側の腕部同士は同じコア足挿通孔に並列に挿通され、各腕部の先端部の爪部が回路基板の基板面に係止し表面側留め部材と裏面側留め部材が回路基板に固定されて、前記基面部による一対のコア部材の挟持状態が保持されており、前記表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部はその幅が基面部の幅よりも狭く形成され、表面側留め部材と裏面側留め部材の各基面部の両側部にはそれぞれ当該腕部の隣りに腕部無し領域が形成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材の一方側の腕部が他方側の腕部無し領域に入り込んで、表面側留め部材の腕部と裏面側留め部材の腕部が並列して同じコア足挿通孔に挿通されていることを特徴としたコイル装置。
- 表面側留め部材と裏面側留め部材の各基面部にはコア部材側に張り出した張り出し部が設けられており、この張り出し部からコア部材に押圧力が加えられる構成と成していることを特徴とした請求項1記載のコイル装置。
- 表面側留め部材と裏面側留め部材の各腕部の根元部分はばね性を有し、このばね性による復元力によって、コア足挿通孔に挿通された腕部は表面側留め部材および裏面側留め部材を回路基板に固定する方向の押圧力をコア足挿通孔の内壁面に加える構成と成していることを特徴とした請求項1又は請求項2記載のコイル装置。
- 同じコア足挿通孔に挿通された表面側留め部材と裏面側留め部材の腕部は前後方向に並列されており、これら腕部と、コア足挿通孔の内壁面との間には前後方向の遊嵌間隙が形成されており、表面側留め部材と裏面側留め部材がコア部材と共に相対的に前後方向に移動可能に形成されていることを特徴とした請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載のコイル装置。
- 回路基板の基板面と、当該基板面に対向する各コア部材の基板面対向部位との間には間隙が形成されていることを特徴とした請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載のコイル装置。
- 表面側留め部材と裏面側留め部材は同一形状と成していることを特徴とした請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載のコイル装置。
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