JP4796560B2 - 巻線型コイル部品 - Google Patents
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Description
本発明は、両端に鍔部を備えた巻芯部に第１及び第２の巻線が巻回された巻線型コイル部品に関し、更に具体的には、巻線間の絶縁性の改善に関するものである。
ドラム型コアの巻芯部に２本の巻線を巻回したコモンモードチョークコイルは、各種電子機器のノイズ対策部品として用いられている。従来の巻線型コイル部品は、巻線が巻回される巻芯と、その両端に配置された鍔部とを含むコア部材を有しており、前記巻芯に巻回された巻線の端部が、前記鍔部に形成された端子電極に接続された構造となっている（例えば、下記特許文献１）。
特開２００４−６３６９７号公報
通常、前記巻線は、銅線などの線材を絶縁被覆したものであり、その端部が熱圧着などの手段によって端子電極に接合されているが、該接合部付近では、前記絶縁被覆が溶けて剥離することもあるため、２本の巻線の位置が近いとショートするおそれがある。従来は、接合部近傍での線材のショートを防止するために、巻線を引き回したり、２本の巻線の巻回密度を低くしているが、構造が複雑になったり、高い特性が得られなくなることがある。
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、構造を複雑にしたり巻線の巻回密度を低くすることなく、接合部近傍における巻線のショートを防止することができる巻線型コイル部品を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は、巻芯部の両端に鍔部が設けられたコアと、前記巻芯部に巻回される第１及び第２の巻線と、前記両端の鍔部に形成されており前記第１及び第２の巻線の端部がそれぞれ接続される端子電極とを備えた巻線型コイル部品であって、前記巻芯部は略直方体形状であり、該巻芯部の一方の側面には一方の鍔部の内面側に、また、前記巻芯部の他方の側面には他方の鍔部の内面側に、前記側面の端部のほぼ全長に亘って、前記第１及び第２の巻線間の電気的絶縁が可能な距離を形成するための凸状の段差を設けるとともに、前記第１の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第２の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続され、かつ、前記第２の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第１の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続されることを特徴とする。
他の形態は、前記巻芯部の側面と段差の頂部とが、斜面又は曲面を介して連続していることを特徴とする。更に他の形態は、前記巻芯部の側面が、軸方向断面において湾曲していることを特徴とする。更に他の形態は、前記段差が、前記第１及び第２の巻線の径の１／２以上の幅及び高さを有することを特徴とする。更に他の形態は、前記両端の鍔部同士が、板状磁性コアで連結されたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
本発明は、両端に鍔部が設けられた巻芯部に第１及び第２の巻線が巻回され、該巻線の端部が前記鍔部に設けられた端子電極に接続された巻線型コイル部品において、前記巻芯部が略直方体形状であり、該巻芯部の一方の側面には一方の鍔部の内面側に、また、前記巻芯部の他方の側面には他方の鍔部の内面側に、前記側面の端部のほぼ全長に亘って、前記第１及び第２の巻線間の電気的絶縁が可能となる距離を形成するための凸状の段差を設ける。そして、前記第１の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第２の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続され、かつ、前記第２の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第１の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続することとした。このため、巻線の引出構造を複雑にしたり、巻線の巻回密度を低くすることなく、端子電極との接合部近傍の巻線間距離を広げることができ、第１及び第２の巻線がショートするのを防止できるという効果が得られる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
最初に、図１を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は、本実施例の巻線型コイルの外観斜視図，図１(B)は前記(A)を矢印Ｆ１方向から見た平面図，図１(C-1)はコアを前記矢印Ｆ１方向から見た平面図，図１(C-2)は前記コアを前記(A)の矢印Ｆ２方向から見た側面図，図１(D)は前記(C-2)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図１に示すように、本実施例の巻線型コイル１０は、巻芯部１４の両端に鍔部１６，１８を備えたコア１２と、前記巻芯部１４に巻回された第１の巻線２８及び第２の巻線３０と、前記鍔部１６の側面１６Ａに形成された端子電極２４Ａ及び２６Ａと、前記鍔部１８の側面１８Ａに形成された端子電極２６Ｂ，２８Ｂにより構成されている。
前記コア１２の巻芯部１４の側面１４Ａには、図１(C-1)に示すように、一方の鍔部１６の内面１７寄りに、凸状の段差２０が形成されている。また、前記巻芯部１４の側面１４Ｂには、他方の鍔部１８の内面１９側に、凸状の段差２２が形成されている。以上のような構成の巻芯部１４には、第１の巻線２８及び第２の巻線３０が同一方向に巻回される。なお、所望の特性が得られるようであれば、第１の巻線２８と第２の巻線３０の間隔の取り方は任意である。前記第１の巻線２８の一方の端部２８Ａは、前記段差２０の頂部を通過するように端子電極２４Ａに固定され、他方の端部２８Ｂは、前記端子電極２４Ｂに接続されている。同様に、第２の巻線３０の一方の端部３０Ａは、端子電極２６Ａに接続され、他方の端部３０Ｂは、前記段差２２を通過するように端子電極２６Ｂに接続されている。
前記巻線端部２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂと、端子電極２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２８Ｂは、例えば、熱圧着などの手段により接合されるが、その際に、巻線２８，３０の線材の被覆材が剥離する。しかしながら、本実施例では、前記接合部近傍において、第１の巻線２８と第２の巻線３０の一方が、段差２０及び２２を通過するように位置固定されているため電気的絶縁が可能となり、ショートを防止することができる。なお、前記段差２０，２２は、例えば、前記巻線２８，３０の線材の径の１／２以上の幅及び１／２以上の高さとなるように形成されている。
次に、本実施例の巻線型コイル部品１０の製造手順を説明する。バインダーを混合したセラミック粉末を、金型でプレスして略直方体とし、その後に切削加工し、未焼成のコア用素体を得る。または、所定の形状になるように金型プレスし、未焼成のコア用素体を得る。そして、未焼成のコア用素体を焼成し、コア用素体を用意する。次に、コア用素体の鍔部の接合位置にペースト塗布後にメッキを行い、端子電極２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを形成する。そして、２本の導線を巻き線して、前記端子電極２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂに端部を圧着接合することにより、前記巻線型コイル部品１０が得られる。このとき、上述したように、第１の巻線２８と第２の巻線３０の一方が、前記段差２０及び２２を通過するように位置固定する。前記コア１２としてのセラミックは、例えば、ＮｉＺｎフェライト，ＭｎＺｎフェライト，アルミナが用いられ、端子電極２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂとしては、例えば、ＡｇにＮｉ，Ｓｎでメッキしたものが用いられる。また、前記巻線２８，３０の線材としては、Ｃｕが用いられ、その被覆材としては、例えば、ウレタンが用いられる。
このように、実施例１によれば、両端に鍔部１６，１８を備えた巻芯部１４に、前記鍔部１６，１８の内面１７，１９側に凸状の段差２０，２２を設ける。そして、前記巻芯部１４に巻回した第１の巻線２８の端部２８Ａと第２の巻線の端部３０Ｂを、前記段差２０，２２の頂部を通過させて端子電極２４Ａ，２６Ｂに接続し、他方の端部２８Ｂ及び３０Ａを、前記段差２０，２２を通過させずに端子電極２４Ｂ，２６Ａに接続することとした。このため、巻線２８，３０の引出構造を複雑にしたり巻回密度を低くしたりすることなく、端子電極との接合部近傍の巻線間距離を広げることができ、前記巻線２８，３０の絶縁被覆が剥離してもショートを防止できるという効果がある。
次に、図２を参照しながら本発明の実施例２を説明する。図２(A-1)は実施例２の巻線型コイルの斜視図，(A-2)は平面図，(B)は本実施例の変形例の巻線型コイルの平面図，(C)は変形例の巻線型コイルの外観斜視図である。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする。まず、図２(A-1)及び(A-2)に示す巻線型コイル４０は、巻芯部１４に段差２０及び２２を有するとともに両端に鍔部４２及び４４を備えたコア１２Ａに、巻線２８及び３０を巻回した構造となっている。前記鍔部４２には、一つの側面（例えば、実装時の低面側）の略中央に設けられた凹部４６によって、１組の分離した脚部５０Ａ，５０Ｂが形成されている。他方の鍔部４４にも同様に、一つの側面の略中央に設けられた凹部４８によって、１組の分離した脚部５２Ａ，５２Ｂが形成されている。そして、前記脚部５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂには、端子電極５４Ａ，５６Ａ，５４Ｂ，５６Ｂが形成されており、巻線端部２８Ａ，３０Ａ，２８Ｂ，３０Ｂがそれぞれ接続されている。
前記巻線２８，３０は、前記実施例１と同様に、巻線端部２８Ａ側が前記段差２０の頂部を通過して端子電極５４Ａに固定され、巻線端部３０Ｂが前記段差２２の頂部を通過して端子電極５６Ｂに接続されている。このように、本実施例によれば、鍔部４２，４４に凹部４６，４８を設けて、巻線端部との接合部を分離する構造としたので、前記実施例１よりも更に接合部でのショートをし難くすることができる。また、図２(B)に示す巻線型コイル６０のように、前記脚部５０Ａと５０Ｂの大きさに差をつけるとともに、前記脚部５２Ａと５２Ｂの大きさに差を付けることにより、前記図２(A-1)及び(A-2)に示す例よりも、一層接合部近傍で接触し難い構成としてもよい。更に、図２(C)に示すように、前記図２(A)に示す巻線型コイル４０の実装時の上面に、板状磁性コア５８を配設して閉磁路を形成するようにしてもよい。図示のように、鍔部４２，４４同士が、板状磁性コア５８で連結されることにより、電子部品自動マウント装置を用いて回路基板などに巻線型コイル４０を搭載する際に、前記マウント装置の部品吸着ノズルによる吸着ミスの発生を防止することができる。また、ドラム型コアの磁束の偏りを低減することも可能となる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例１では、コア１２の巻芯部１４を略直方体形状としたが、図３(A)に示すコア７０のように、両端に鍔部７４，７６を備えた巻芯部７２の側面に湾曲７８Ａ，７８Ｂを形成してもよい。なお、巻線の巻き幅Ｗに対して、前記湾曲７８Ａ及び７８Ｂを、０．１〜４％程度とすることにより、段差８０及び８２における巻線２８，３０の固定を安定させることが可能となる。また、図３(B)に示すコア９０のように、両端に鍔部９４，９６を備えた巻芯部９２に段差９８，１００を設けるとともに、該段差９８，１００の頂部と前記巻芯部９２を、曲面９８Ａ，１００Ａで連続させるようにしてもよい。そして、前記段差９８，１００の頂部に固定されない方の巻線を前記曲面９８Ａ，１００Ａに沿わせることにより、巻線との接触面積が増すため安定して固定することができる。なお、前記曲面９８Ａ，１００Ａの曲率は、例えば、１０〜１００μｍ程度である。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例１では、コア１２の巻芯部１４を略直方体形状としたが、図３(A)に示すコア７０のように、両端に鍔部７４，７６を備えた巻芯部７２の側面に湾曲７８Ａ，７８Ｂを形成してもよい。なお、巻線の巻き幅Ｗに対して、前記湾曲７８Ａ及び７８Ｂを、０．１〜４％程度とすることにより、段差８０及び８２における巻線２８，３０の固定を安定させることが可能となる。また、図３(B)に示すコア９０のように、両端に鍔部９４，９６を備えた巻芯部９２に段差９８，１００を設けるとともに、該段差９８，１００の頂部と前記巻芯部９２を、曲面９８Ａ，１００Ａで連続させるようにしてもよい。そして、前記段差９８，１００の頂部に固定されない方の巻線を前記曲面９８Ａ，１００Ａに沿わせることにより、巻線との接触面積が増すため安定して固定することができる。なお、前記曲面９８Ａ，１００Ａの曲率は、例えば、１０〜１００μｍ程度である。
(2)前記実施例１では、巻芯部１４の側面１４Ａ，１４Ｂの端部のほぼ全長に亘って段差２０，２２を形成することとしたが、これに対し、例えば、図３(C-1)及び(C-2)に示す本発明外の参考例のコア１１０は、巻芯部１１２の両端に鍔部１１４，１１６を備えるとともに、側面１１２Ａ，１１２Ｂの鍔部寄りの端部の角部に段差１１８，１２０を設けている。また、図３(D-1)及び(D-2)に示す参考例のコア１３０は、巻芯部１３２の両端に鍔部１３４，１３６を備えるとともに、側面１３２Ａ，１３２Ｂの鍔部寄りの端部の略中央部に、段差１３８，１４０を設けた例である。なお、図示の例では、前記段差１３８，１４０は、前記巻芯部１３２と斜面１３８Ａ，１４０Ａにより連続している。
(3)前記実施例１では、巻芯部１４の断面が略長方形であったが、これに対し、例えば、図４(A)に示す本発明外の参考例のコア１５０では、略八角系の断面形状を有する巻芯部１５２に、１組の段差１５４，１５６を対向するように設けている。また、図４(B)に示す参考例のコア１６０では、断面略楕円形の巻芯部１６２の外周面に、１組の曲面状の段差１６４，１６６を対向するように設けている。更に、図４(C)に示す参考例のコア１７０では、断面略十字状の巻芯部１７２の４つの突出部に、段差１７４，１７６，１７８，１８０を設け、任意の段差を利用して巻線を固定している。また、図４(D)に示す参考例のコア１９０では、略長方形の短辺に略半円状の凸部が形成された断面形状を有する巻芯部１９２に、該巻芯部１９２の長辺部分に１組の段差１９４，１９６を設けている。
(4)前記実施例で示した材料も一例であり、公知の各種の材料を利用してよい。
(5)前記実施例で示した製造手順も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(6)前記実施例で示した巻線２８，３０の巻き数も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(7)前記実施例２で示した板状磁性コア５８も一例であり、実施例１の巻線型コイル１０に設けるようにしてもよい。
(8)本発明のコイル部品は、作動信号が好適な使用例であるが、大容量の該像振動伝送の用途全般に適用可能である。
(5)前記実施例で示した製造手順も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(6)前記実施例で示した巻線２８，３０の巻き数も一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(7)前記実施例２で示した板状磁性コア５８も一例であり、実施例１の巻線型コイル１０に設けるようにしてもよい。
(8)本発明のコイル部品は、作動信号が好適な使用例であるが、大容量の該像振動伝送の用途全般に適用可能である。
本発明によれば、両端に鍔部が設けられた略直方体形状の巻芯部に第１及び第２の巻線が巻回され、該巻線の端部が前記鍔部に設けられた端子電極に接続されており、前記巻芯部の一方の側面には一方の鍔部の内面側に、また、前記巻芯部の他方の側面には他方の鍔部の内面側に、前記側面の端部のほぼ全長に亘って、前記第１及び第２の巻線間の電気的絶縁が可能となる距離を形成するための凸状の段差を設ける。そして、前記第１の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第２の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続され、かつ、前記第２の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、前記第１の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続することとした。これにより、巻線の引出構造を複雑にしたり巻線の巻回密度を低くすることなく、端子電極との接合部近傍の巻線間距離を広げることができるため、巻線型コイル部品の用途に適用できる。特に、コモンモードチョークコイルの用途に好適である。
１０：巻線型コイル
１２，１２Ａ：：コア
１４：巻芯部
１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１８Ａ：側面
１６，１８：鍔部
１７，１９：内面
２０，２２：段差
２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ：端子電極
２８，３０：巻線
２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ：端部
４０：巻線型コイル
４２，４４：鍔部
４６，４８：凹部
５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ：脚部
５４Ａ，５４Ｂ，５６Ａ，５６Ｂ：端子電極
５８：板状磁性コア
６０：巻線型コイル
７０，９０，１１０，１３０，１５０，１６０，１７０，１９０：コア
７２，９２，１１２，１３２，１５２，１６２，１７２，１９２：巻芯部
７４，７６，９４，９６，１１４，１１６，１３４，１３６：鍔部
７８Ａ，７８Ｂ：湾曲
８０，８２，９８，１００，１１８，１２０，１３８，１４０，１５４，１５６，１６４，１６６，１７４，１７６，１７８，１８０，１９４，１９６：段差
９８Ａ，１００Ａ：曲面
１１２Ａ，１１２Ｂ，１３２Ａ，１３２Ｂ：側面
１３８Ａ，１４０Ａ：斜面
１２，１２Ａ：：コア
１４：巻芯部
１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１８Ａ：側面
１６，１８：鍔部
１７，１９：内面
２０，２２：段差
２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ：端子電極
２８，３０：巻線
２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ：端部
４０：巻線型コイル
４２，４４：鍔部
４６，４８：凹部
５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ：脚部
５４Ａ，５４Ｂ，５６Ａ，５６Ｂ：端子電極
５８：板状磁性コア
６０：巻線型コイル
７０，９０，１１０，１３０，１５０，１６０，１７０，１９０：コア
７２，９２，１１２，１３２，１５２，１６２，１７２，１９２：巻芯部
７４，７６，９４，９６，１１４，１１６，１３４，１３６：鍔部
７８Ａ，７８Ｂ：湾曲
８０，８２，９８，１００，１１８，１２０，１３８，１４０，１５４，１５６，１６４，１６６，１７４，１７６，１７８，１８０，１９４，１９６：段差
９８Ａ，１００Ａ：曲面
１１２Ａ，１１２Ｂ，１３２Ａ，１３２Ｂ：側面
１３８Ａ，１４０Ａ：斜面
Claims (5)
- 巻芯部の両端に鍔部が設けられたコアと、前記巻芯部に巻回される第１及び第２の巻線と、前記両端の鍔部に形成されており前記第１及び第２の巻線の端部がそれぞれ接続される端子電極とを備えた巻線型コイル部品であって、
前記巻芯部は略直方体形状であり、
該巻芯部の一方の側面には一方の鍔部の内面側に、また、前記巻芯部の他方の側面には他方の鍔部の内面側に、前記側面の端部のほぼ全長に亘って、前記第１及び第２の巻線間の電気的絶縁が可能な距離を形成するための凸状の段差を設けるとともに、
前記第１の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、
前記第２の巻線の一方の端部が前記巻芯部の一方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続され、
かつ、
前記第２の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差の頂部を通過して前記端子電極に接続され、
前記第１の巻線の他方の端部が前記巻芯部の他方の側面の前記段差を通過せずに前記端子電極に接続されることを特徴とする巻線型コイル部品。 - 前記巻芯部の側面と段差の頂部とが、斜面又は曲面を介して連続していることを特徴とする請求項１記載の巻線型コイル部品。
- 前記巻芯部の側面が、軸方向断面において湾曲していることを特徴とする請求項１又は２記載の巻線型コイル部品。
- 前記段差が、前記第１及び第２の巻線の径の１／２以上の幅及び高さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
- 前記両端の鍔部同士が、板状磁性コアで連結されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
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