JP4788376B2 - 面実装型トランス - Google Patents

Description

本発明は面実装型トランスに関するものであり、特に、電子回路基板に面実装するタイプの面実装型トランスに関するものである。

従来、このような面実装型トランスは、例えば特許文献１で示すような構造や、図５及び図６に示すような構造が知られている。

図５及び図６に示す面実装型トランス１は、絶縁性基台２の側面に、該基台２から水平方向に突設された複数のリード端子３，３，…を設けているとともに、角形シールドケース４で外側が覆われている、図示せぬコイルボビンの外周面に巻線されているコイルの各巻線引き回し部５ａ，５ａ…を、それぞれ対応するリード端子３，３…の根元部分３ａに絡げ、絡げ部５と根元部分３ａとを半田固定している。そして、各リード端子３の先端部３ｂは下側に向かってＬ字形状に折り曲げられ、図６に示すように、その先端部３ｂを電子回路基板６に半田付けすることにより、面実装型トランス１は電子回路基板６の実装面に取り付けられる。

図７は、リード端子３にコイルの巻線引き回し部５ａを絡げ部５に接続した様子を示す図である。リード端子３は、一部が基台２に埋設され、残りの部分が外部に突出している。そして、リード端子３の外部に突出している根元部３ａに、コイルの絡げ部５が接続されている。
特開平１０−１３５０４５号公報（図４、図５）。

ところで、特許文献１記載の面実装型トランス、及び図５及び図６に示すような構造の面実装型トランスにおいては、コイルにおける巻線引き回し部５ａの絡げ処理を、自動巻線機を用いて直接リード端子３に絡げている。一般に、自動巻線機を用いた巻線絡げ処理では、特に、絡げ処理の始めと巻線切断時は最も強い張力がリード端子３に加わる。しかし、リード端子３の屈曲強度は弱い。このため、図７に実線で示すリード端子３のように、点線で示す正常位置のリード端子３に対して、不要な曲がりが生ずることが多い。

したがって、上記巻線張力のために、リード端子３に不要な曲がりが生じた場合には、リード端子３の先端部３ａと電子回路基板６の導体部との位置がずれ、実装基板への半田付け不良が生じてしまうという問題点があった。

また、外部で使用する機器等に組み込まれる場合には、さらに防水性を高めるのに、電子回路基板６上で、リード端子３の周囲に、シリコン・ウレタン等の防水用樹脂封止材を充填することも多い。しかし、防水用樹脂封止材は温度変化による膨張・収縮が激しい。このため、防水用樹脂封止材が温度変化を起こすと、巻線引き回し部も温度変化で応力が発生する。巻線引き回し部５ａは絡げ部５とリード部３の固定の為にはんだを用いるが、そのはんだが付着する為、付着するはんだの影響で膨張係数が非常に小さくなり、かつ巻線引き回し部の強度がはんだ付着前に比べ、はんだにより巻線引き回し部に銅食われが発生し、コイルが焼け細くなる為、強度は大きく低下する。その為防水用樹脂封止材の様に膨張係数が大きい物が封止されると膨張係数の差により応力が加わり、コイルの巻線引き回し部５ａの部分に外力が付与され、疲労断線を起こすという問題点もある。

そこで、コイルの巻線引き回し部の断線をなくして信頼性を向上させるとともに、リード端子の不要な曲がりを防止して、基板実装面への半田付けを確実に行うことができるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、巻線が施された巻枠体を支持している絶縁性の基台から水平方向に突出されている複数のリード端子に、前記巻線のリード部を絡げてなる面実装型トランスであって、
前記リード端子を、基板実装面に半田付けされる端子部と、該端子部よりも上方に位置し、かつ前記巻線のリード部を絡げる端末処理部とで構成し、前記端子部と前記端末処理部との間を前記基台に固定してなる面実装型トランスにおいて、
上記端子部を、上記基台の底面に露出させて、該基台の側面最下端部から外側に向かって水平直線状に突設してなるとともに、
上記端末処理部を、巻線のリード部をはんだ絡げをする絡げ部と、はんだが巻線引き回し部に付かない巻き線緩み部にて構成された面実装型トランスを提供する。

この構成によれば、基板実装面に半田付けされる端子部と巻線のリード部を絡げる端末処理部とを分離した構造にしているので、コイル巻線切断時における巻線張力は、端子部に直接加わることがない。したがって、巻線のリード部の絡げ処理時に、端子部に不要な曲がりが生じない。

また、端子部側からの外力も、端末処理部には直接加わることがない。したがって、端子部側に変形が発生しても、巻線のリード部に不要な力が加わることもない。

この構成によれば、基板実装面と接触する面積を多く取ることができる端子部が得られる。

請求項２記載の発明は、ドラム状のコアと、該コアの外周面に巻線されたコイルと、前記コアの下端に設けられた絶縁性の基台と、該基台から水平方向に突出されている複数のリード端子とを備え、前記コイルのリード部を対応する前記リード端子に絡げてなる面実装型トランスにおいて、
対向する２つの内側面にそれぞれねじ部を有するシールドケースと、
前記コイルを収容すべく該コイルの直径よりも大きな内径で、また外周面には前記シールドケースのねじ部と螺合するねじを有して、前記コイルの外周を覆って配設され、前記角形シールドケース内で進退出して前記コイルのインダクタンスを可変する円筒状の可動コアとを備えるとともに、
前記リード端子を、基板実装面に半田付けされる端子部と、該端子部よりも上方に位置し、かつ前記コイルのリード部を絡げる端末処理部とで構成し、前記端子部と前記端末処理部との間を前記基台に固定してなり、
さらに、上記端末処理部を、巻線のリード部をはんだ絡げをする絡げ部と、はんだが巻線引き回し部に付かない巻き線緩み部にて構成された面実装型トランスを提供する。

この構成によれば、基板実装面に半田付けされる端子部とコイルのリード部を絡げる端末処理部とを分離した構造にしているので、巻線切断時における巻線張力は、端子部に直接加わることがない。したがって、コイルのリード部の絡げ処理時に、端子部に不要な曲がりが生じない。

また、端子部側からの外力も、端末処理部には直接加わることがない。したがって、端子部側に変形が発生しても、コイルのリード部に不要な力が加わることもない。
仮に外力が加わっても巻線緩み部により応力が逃げる為、断線に至らない。
また防水用樹脂封止材を充填されても巻線緩み部の為に巻線引き回し部にはんだが付着しない為、強度に劣化がなく、断線に防止することが出来る。

さらに、角形シールドケース内で、可動コアを回転させつつ進退させることにより、所望のインダクタンスを得ることができる。

請求項１記載の発明は、巻線のリード部の絡げ処理時に、端子部に不要な曲を発生させることがないので、基板実装面への半田付け処理を確実に行うことができ、信頼性の向上が図れる。また、端子部側からの外力も端末処理部に直接加わることがないので、端子部側に変形が生じても、巻線のリード部に不要な力が生ずることもなく、リード部の疲労断線をなくすことができ、信頼性の向上が図れる。

この発明は、基板実装面に対して、端子部の接触面積を大きくすることができるので、より確実な半田付けが可能になり、信頼性の向上が図れる。また、端子部を水平直線状に形成することができるので、リード端子の製造を簡単にすることができる。したがって、上記の効果に加えて、さらに信頼性及び経済性を向上させることができるとともに、巻き緩み部を追加したことに伴い、外力に対して強くなるので、防水用樹脂封止材等により巻線引き回し部、又は絡げ部に仮に外力が加わっても断線に強く、コーナセンサーの如くバンパー等の使用環境の悪い場所での使用でも良好な品質を確保することができる。

請求項２記載の発明は、コイルのリード部の絡げ処理時に、端子部に不要な曲げを発生させることがないので、基板実装面への半田付け処理を確実に行うことができ、信頼性の向上が図れる。また、端子部側からの外力も端末処理部に直接加わることがないので、端子部側に変形が生じても、コイルのリード部に不要な力を発生させることもなく、リード部の疲労断線をなくすことができ、信頼性の向上が図れる。さらに、可動コアを回転させつつ進退させることにより、所望のインダクタンスを安定的に得ることができ、且つ、巻き緩み部の追加により、外力に強くなるので、防水用樹脂封止材等により巻線引き回し部、又は絡げ部に仮に外力が加わった場合であっても断線に強く、コーナセンサーの如くバンパー等の使用環境の悪い場所での使用であっても良好な品質を確保することができる。

以下、本発明の面実装型トランスについて、好適な実施例をあげて説明する。巻線の端部の疲労断線をなくして信頼性を向上させるとともに、リード端子の不要な曲がりを防止して、基板実装面への半田付けを確実に行うことができるようにするという目的を達成するために、巻線が施された巻枠体を支持している絶縁性の基台から水平方向に突出されている複数のリード端子に、前記巻線のリード部を絡げてなる面実装型トランスにおいて、
前記リード端子を、基板実装面に半田付けされる端子部と、該端子部よりも上方に位置し、かつ前記巻線のリード部を絡げる端末処理部とで構成し、前記端子部と前記端末処理部との間を前記基台に固定するようにして実現した。

図１〜図３は本発明に係る面実装型トランスを示すもので、図１はその上面図、図２は一部切載側断面図、図３は底面図である。

図１〜図３において、面実装型トランス１１は、基台１２と固定コア１３とコイル１４と可動コア１５、及び角形シールドケース１６とで構成されている。

基台１２は、液晶ポリマー等の熱可塑性絶縁樹脂で概略扁平四角形状に成形されている。また、その成形時に、上面に固定コア取付孔１７を設けるとともに、４つのリード端子１８，１８…をインサートし、左右の両側面から各々２つのリード端子１８，１８が外側に向かって水平に突出した状態にして設けている。

リード端子１８は、リン青銅であり、図４に示すように、互いに同じ方向に向かって平行に延びる端子部１８ａ及び端末処理部１８ｂと、該端子部１８ａと端末処理部１８ｂとの一端側を互いに連結している連結部１８ｃとを一体に設け、概略コの字形状に形成されている。また、連結部１８ｃの略中間部位１８ｄは、上下方向に折り曲げられ、この折り曲げによって端子部１８ａと端末処理部１８ｂとの位置を互いに上下にずらしている。このずれ量は、後述するコイル１４の絡げ部１４ａ、巻き緩み部１４ｂの絡げ高さを十分吸収できる量であって、図２に示すように、面実装型トランス１１を電子回路基板１９上に実装させたときに、絡げ部１４ａ、巻き緩み部１４ｂが基板実装面と接触しないようにすることができる量である。

そして、この各リード端子１８は、図１及び図３に示すように、端子部１８ａを外側、端末処理部１８ｂを内側とし、かつ、図２に示すように、端子部１８ａが端末処理部１８ｂよりも下側で、また端子部１８ａが基台１２の最下端部に配置されて、端子部１８ａの下面が基台１２の底面に露出した状態で、各端子部１８ａと端末処理部１８ｂとが基台２の側面からそれぞれ外側に向かって水平方向に突出して設けられている。

固定コア１３は、ニッケル系フェライトコアで、ドラム状に形成されており、図２に示すように、下端側の突出部１３ａを基台１２の固定コア取付孔１７に嵌合させ、かつ接着剤で基台１２に固定することにより、基台１２上に立設した状態にして取り付けられている。この固定コア１３は巻枠体の機能を有しているものであって、該固定コア１３の外周面には、巻線が施されて上記コイル１４が形成されており、コイル１４から引き出された４つのリード部１４ａ，１４ａ…は、それぞれ対応するリード端子１８の端末処理部１８ｂに絡げられ、かつ端末処理部１８ｂと半田付けされている。

可動コア１５は、ニッケル系フェライトコアで、固定コア１３と共にコイル１４を収容すべく、コイル１４の直径よりも大きな内径で、上面が閉塞され、下面側が開口された、カップ形状をした筒体として作られており、外周面にはねじ２１が形成されている。また、上面には、図１に示すように、十字溝２２を設けている。

角形シールドケース１６は、銅合金製であり、上面が閉じられ、下面が開口された、四角柱状をした筒体であり、内部に可動コア１５を収容すべく、該可動コア１５の直径よりも大きな内径で形成されている。また、上面には、可動コア１５の十字溝２２に、ドライバー等の工具を当てるための丸孔２３を設けている。その角形シールドケース１６は、内側のシールドケース部１６Ａと、この内側のシールドケース部１６Ａを収容してなる外側
のシールドケース部１６Ｂとで、二重構造にし、１つのケースとして作られている。

また、内側のシールドケース部１６Ａの対向し合っている左右の内面には、可動コア１５のねじ２１と螺合すべき、ねじ部２４，２４が形成されている。

以上のように構成されている本実施例は、以下のようにして組み立てられる。

まず、上記角形シールドケース１６に、図２に示すように、その下方開口から可動コア１５を挿入する。可動コア１５は、外周にねじ２１が設けられていることから、可動コア１５を回転させながら挿入すると、内側のシールドケース部１６Ａに設けられているねじ部２４，２４とが噛合し、可動コア１５が角形シールドケース１６内で保持される。

次いで、可動コア１５内に、その下方開口からコイル１４と固定コア１３とを収容すべく、角形シールドケース１６を被せ、図３に示すように、外側のシールドケース部１６Ｂの下端に設けられている係止爪２５を基台１２の側面に設けられている係止溝２６に係合させると、角形シールドケース１６が基台１２に固定され、組立が完了する。

このように構成された面実装型トランス１１は、角形シールドケース１６の上面に設けられている丸穴２３からプラスドライバー等の工具を差し込み、該工具の先端を可動コア１５の十字溝２２に係合させ、該可動コア１５を回転させると、可動コア１５が上下方向に進退出して所望のインダクタンスを得ることができる。

また、電子回路基板６への実装時には、該電子回路基板６上に配置されると、端子部１８ａが電子回路基板６の図示せぬ導体部と接触し、さらにリフロー半田等の処理を施すと、端子部１８ａが導体部に半田付けされて、電子回路基板６の実装面に取り付けられる。

以上述べたように、本実施の形態による面実装型トランス１によれば、基板実装面に半田付けされる端子部１８ａとコイル１４の絡げ部１４ａ、巻き緩み部１４ｂを端末処理部１８ｂとを分離させた構造にしているので、巻線切断時の巻線張力は、端子部１８ａに直接に加わることがなく、コイル１４のリード部１４ａの絡げ処理時に、端子部１８ａに不要な曲がりが生じない。また、端子部１８ａ側からの外力も端末処理部１８ｂには直接加わらない。したがって、端子部１８ａ側に変形が生じても、コイル１４の絡げ部１４ａ、巻き緩み部１４ｂには不要な力が生じない。仮に１８ｂに外力が加わっても巻き緩み部１４ｂによりリード部に緩み構造が有る為、外力が加わらず断線しない構造である。

さらに、角形シールドケース１６内で、可動コア１５を回転させつつ進退させることにより、所望のインダクタンスを得ることができる。

また、角形シールドケース１６を内側のシールドケース部１６Ａと外側のシールドケース部１６Ｂとの二重のシールド構造にしているので、良好な磁気シールドが得られる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施形態に係る面実装型トランスの上面図。 同上面実装型トランスの一部切載側断面図。 同上面実装型トランスの底面図。 同上面実装型トランスで使用しているリード端子の拡大斜視図。 従来の面実装型トランスの一例を示す上面図。 同上従来トランスの側面図。 同上従来トランスのリード端子とリード部との絡げ構造を示す拡大斜視図。

符号の説明

１１ 面実装型トランス
１２ 基台
１３ 固定コア(巻枠本体)
１４ コイル
１４ａ 絡げ部
１４ｂ 巻き緩み部
１５ 可動コア
１６ 角形シールドケース
１７ 固定コア取付孔
１８ リード端子
１８ａ 端子部
１８ｂ 端末処理部
１８ｃ 連結部
１８ｄ 中間部位
１９ 電子回路基板
２１ ねじ
２２ 十字溝
２３ 丸孔
２４ ねじ部
２５ 係止爪
２６ 係止溝

Claims (2)

1. 巻線が施された巻枠体を支持している絶縁性の基台から水平方向に突出されている複数のリード端子に、前記巻線のリード部を絡げてなる面実装型トランスであって、
   前記リード端子を、基板実装面に半田付けされる端子部と、該端子部よりも上方に位置し、かつ前記巻線のリード部を絡げる端末処理部とで構成し、前記端子部と前記端末処理部との間を前記基台に固定してなる面実装型トランスにおいて、
   上記端子部を、上記基台の底面に露出させて、該基台の側面最下端部から外側に向かって水平直線状に突設してなるとともに、
   上記端末処理部を、巻線のリード部をはんだ絡げをする絡げ部と、はんだが巻線引き回し部に付かない巻き線緩み部にて構成されたことを特徴とする面実装型トランス。
2. ドラム状のコアと、該コアの外周面に巻線されたコイルと、前記コアの下端に設けられた絶縁性の基台と、該基台から水平方向に突出されている複数のリード端子とを備え、前記コイルのリード部を対応する前記リード端子に絡げてなる面実装型トランスにおいて、
   対向する２つの内側面にそれぞれねじ部を有するシールドケースと、
   前記コイルを収容すべく該コイルの直径よりも大きな内径で、また外周面には前記シールドケースのねじ部と螺合するねじを有して、前記コイルの外周を覆って配設され、前記角形シールドケース内で進退出して前記コイルのインダクタンスを可変する円筒状の可動コアとを備えるとともに、
   前記リード端子を、基板実装面に半田付けされる端子部と、該端子部よりも上方に位置し、かつ前記コイルのリード部を絡げる端末処理部とで構成し、前記端子部と前記端末処理部との間を前記基台に固定してなり、
   さらに、上記端末処理部を、巻線のリード部をはんだ絡げをする絡げ部と、はんだが巻線引き回し部に付かない巻き線緩み部にて構成されたことを特徴とする面実装型トランス。

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