JP4919340B2

JP4919340B2 - 巻線部品

Info

Publication number: JP4919340B2
Application number: JP2006317117A
Authority: JP
Inventors: 剛池谷; 英之秋山; 豊池田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: JP2008130974A

Description

本発明は、インバータ機器や高圧放電回路等に使用するトランスやチョークコイルなどの巻線部品に関し、更に詳しく述べると、磁気コアをボビンに装着する際に、巻線端末を端子ピンに半田付けするときに生じたフラックス滓が、磁気コア同士の接合部に付着しないような構造にし、特性不良が発生しないようにした巻線部品に関するものである。

液晶ＴＶや大型の液晶モニタでは、一般に、バックライトとして冷陰極管が用いられている。多数本の冷陰極管を液晶パネルの背面に適度の間隔で配置し、インバータ回路の出力にてインバータトランスを介して各冷陰極管を点灯させることで画面全体の輝度を保っている。このような冷陰極管点灯用のインバータトランスは、通常、巻胴部と端子保持部を一体化したボビンを有し、前記巻胴部に巻線材を巻き回すことで１次コイル及び２次コイルを形成し、前記端子保持部に装着されている端子ピンに巻線端末が接続され、巻胴部の内部を通り外部で閉磁路を形成するように磁気コアを配置する構造になっている。

機器の小型化・薄型化に伴い、この種のトランスに対しても小型化・薄型化の要望はますます強くなっており、しかも低コスト化が望まれている。そこで、端子ピンが端子保持部の側面から横向きに突設された面実装形式とし、一対のＥ型コアの組み合わせからなる磁気コアが端子保持部の上面に接する状態でボビンにより保持され、該磁気コアによる閉磁路が水平面（実装基板と平行な面）内となるように各部材を配置する構成のトランスが開発されている。各巻線の端末は、所定の端子ピンの根元に絡げて半田付けされる。このような構造のトランスは、例えば特許文献１などに開示されている。

半田付けは、良好な半田濡れ（接合）を得るために、端子ピンに絡げた巻線端末にフラックスを塗布し、半田浴に浸漬することで行う。その状態を図５のＡに示す。端子保持部８０に植設されている端子ピン８２が、巻線端末絡げ部８４まで半田浴８６に浸漬するように、ボビン８８を直角に倒して該ボビン８８の側面８８ａが溶融半田の液面にほぼ接する状態として、半田付け作業を行う。この半田付けの際にフラックス（液体の状態）９０がボビン８８に沿ってかなり奥まで（巻胴部のコア挿入口付近まで）溶け上がり、半田上げ後に乾燥するとフラックス滓９２となってボビン（端子保持部８０）に付着したまま残ることがある。

図５のＢに示すように、一対のＥ型コア９４は、巻線を施したボビン８８に対して、その両側から若干斜めに傾けた状態で、矢印Ｍで示すように挿入される。このとき、Ｅ型コア９４の先端面が、ボビン８８に残存しているフラックス滓９２を削り取ることによって、フラックス滓９２がＥ型コア９４の先端面に付着してしまい、Ｅ型コア同士の接合部にギャップが生じてしまう。そのため、特に、ノンギャップの製品においては、特性不良の原因となるインダクタンスの低下が発生して、適正なインダクタンスが得られなくなる問題が生じる。

洗浄によってボビンに付着しているフラックス滓を除去する方法もあるが、コイルに細い巻線材（例えば線径０．０３〜０．０４ｍｍ程度）を用いている場合は、断線の恐れがあるため、洗浄処理は適当ではない。また、ボビンにフラックス滓が付着していても、絶縁ケースを被せれば、Ｅ型コア挿入時にフラックス滓を同伴することはなくなるが、絶縁ケースの使用は、小型化・薄型化、低コスト化の妨げになる。

このような問題は、上記のような冷陰極管点灯用のインバータトランスのみならず、その他のインバータ機器や高圧放電回路等に使用するトランスやチョークコイルなどの各種巻線部品で生じる。
特開平８−２２２４４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、巻線端末の端子ピンへの半田付け時に、フラックスがボビンに沿って溶け上がっても、磁気コアをボビンに挿入する際に、ボビンに残存しているフラックス滓が、磁気コア同士の接合部に付着しないような構造にし、それによって特性不良が生じないようにすることである。

本発明は、両端に巻枠を有する巻胴部と該巻胴部の両端に位置し端子ピンを保持する端子保持部を備えたボビンを有し、前記巻胴部の外周に巻線材を巻き回すことで巻線部が形成され、前記端子ピンに巻線端末が接続され、ボビンの内部及び外部に磁気コアを配置する構造であって、前記端子ピンが端子保持部の側面から横向きに突設され、前記磁気コアが端子保持部の上面に接する状態でボビンで保持される絶縁ケースレス形式の巻線部品において、前記端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、フラックス溶け上がり領域規制部を形成し、磁気コアへのフラックス滓の付着を防止するようにしたことを特徴とする巻線部品である。

上記のフラックス溶け上がり領域規制部としては、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した凸条や凹溝、もしくは内側（巻胴部側）の凸条と外側（端子ピン側）の凹溝の組み合わせなどがある。その他、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した外側が低背となる段差部もしくは傾斜部、あるいはそれらの組み合わせでもよい。

ここで磁気コアは、一対のＥ型コアであり、両方のＥ型コアの中脚部が巻胴部内に両端から挿入され、両Ｅ型コアの両外脚部が巻胴部の外部に位置するように組み合わせ、水平面内（実装基板に対して平行な面内）で閉磁路を形成するようにする。

本発明の巻線部品は、ボビンの端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、フラックス溶け上がり領域規制部が形成されているので、巻線端末の端子ピンへの半田付け時にフラックスの溶け上がりが生じても、その溶け上がり範囲が前記側面寄りの所定の領域に規制されて巻胴部のコア挿入口付近には達せず、磁気コアをボビンに挿入する際に、ボビンに残存しているフラックス滓は磁気コアに付着せず、それのため特性不良の原因となるインダクタンスの低下を防止することができる。

図１は本発明に係る巻線部品の一実施例を示す説明図であり、Ａは組立斜視図（但し、巻線部については描画を省略している）を、Ｂはそれに用いるボビンの平面図を、Ｃは正面図を、それぞれ示している。これは冷陰極管点灯用のインバータトランスの例である。トランスは、ボビンと、該ボビンに形成した巻線部と、ボビンの内部及び外部に配置した磁気コアからなる。

ボビン１０は、巻胴部１２と、該巻胴部１２の両端に位置し端子ピン１４を保持する端子保持部１６を備えている合成樹脂製の一体成形品である。ここで巻胴部１２は、四角筒体１８の両端に巻枠２０を有すると共に、巻線領域を区画するため外周に複数のセパレータ２２が形成されている形状である。巻枠２０の上端は、磁気コアを保持するため、若干外向きに張り出している。巻胴部１２の両端に位置する端子保持部１６は、幅広（幅：ここでは巻軸に垂直方向）なほぼ平板状であり、その上面が巻胴部筒体の下方内面と面一となるように、前記巻胴部１２と一体化されている。複数の端子ピン１４は、両方の端子保持部１６の側面から外向き横方向（ここでは巻軸に平行方向）に突設される。

巻胴部１２の筒体外周の所定の位置に、所定の回数だけ巻線材を巻き回すことで、１次コイル及び２次コイルが形成され、各巻線端末は、所定の端子ピン１４に絡げて半田付けすることにより接続される。端子ピン１４は、先端部が前記端子保持部１６の底面よりも若干下方に位置するように、クランク状に折り曲げ加工されている。クランク状に折り曲げ加工されている端子ピン以外に、その端子ピン１４に連続している巻線端末絡げ専用の中継端子１５を設けることもある。その場合、例えば線径の比較的大きな１次コイルの巻線端末を端子ピン１４の根元に絡げ、線径の小さな２次コイルの巻線端末を中継端子１５に絡げる。

巻線部の内外を取り囲むように磁気コアを配置する。ここでは磁気コアが一対のＥ型コア３０の組み合わせからなり、両方のＥ型コア３０の中脚部が巻胴部の筒体内に両端から矢印Ｍで示すように挿入され、両Ｅ型コア３０の両外脚部が巻胴部１２の外側に位置するようにし、各Ｅ型コア３０が端子保持部１６の上面に接する状態でボビン１０により保持され、磁気コアによる閉磁路が水平面（実装基板と平行な面）内となるようにする。従って、本発明では絶縁ケースは使用していない。

ここで本発明の特徴は、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、フラックス溶け上がり領域規制部を形成し、それによって端子保持部の上面の磁気コア当接面へのフラックス滓の付着を防止するようにした点である。この実施例では、端子保持部１６の上面の、端子ピン１４が突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って凸条２４を形成し、その凸状２４をフラックス溶け上がり領域規制部としている。この実施例では、例えば高さ０．２ｍｍ程度の断面矩形状の凸条２４を、端子保持部１６の幅方向ほぼ全体にわたって連続するように形成している。

半田付けは、従来同様、良好な半田濡れ（接合）を得るために、端子ピンに絡げた巻線端末にフラックスを塗布し、半田浴に浸漬することで行う。その状態を図２のＡに示す。端子ピン１４が巻線端末絡げ部２６まで半田浴８６に浸漬するように、ボビン１０を直角に倒して該ボビン１０の側面が溶融半田の液面にほぼ接する状態として、半田付け作業を行う。この半田付けの際にフラックス（液体の状態）９０がボビン１０に沿って溶け上がるが、凸条２４が堰の役目を果たし、フラックスの溶け上がり領域が前記凸条２４の下方に規制される。このため、半田上げ後に乾燥するとフラックス滓９２となってボビン１０に付着したまま残るが、その付着領域も前記凸条２４の下方に規制される。

図２のＢに示すように、一対のＥ型コア３０を、巻線部２８を形成したボビン１０に対して、その両側から若干斜めに傾けた状態で挿入する。このとき、Ｅ型コア３０を、その先端面が前記凸条２４を越えて巻胴部１２のコア挿入口付近に位置するようにし、そこから斜め方向に徐々に挿入する。凸条２４よりも内側（巻胴部のコア挿入口寄り）にはフラックス滓は付着していないので、Ｅ型コア挿入時にフラックス滓がＥ型コアの先端面に付着することはなく、Ｅ型コア同士の接合部にギャップが生じることもない。

図３に、巻線部２８を形成したボビン１０にＥ型コア３０を装着した状態を示す。Ａは平面を表し、Ｂは正面を表している。この図３から明らかなように、凸条２４の形成位置は、Ｅ型コア３０を装着した状態で該Ｅ型コア３０の外側面（中脚部と両外脚部を繋ぐ連結部分の外側面）よりも外側（端子ピン寄りの位置）である。従って、Ｅ型コア３０は、端子保持部の平面部分上でに載置されるため、がたつくことなく保持される。

これらのことから分かるように、本発明でフラックスの溶け上がり領域を規制する凸条２４は、Ｅ型コア３０の挿入の障害とならないように過度に高くならず、またフラックスの溶け上がりに対して堰の機能を果たせるように過度に低くならないように設定する必要がある。具体的には、前述したように、０．２ｍｍ程度の高さとするのがよい。凸条２４の断面形状は、適宜変更してよい。凸条の内側の上縁に面取りやアールを設けることで、Ｅ型コアをより一層挿入し易くすることもできる。

本発明に適用できるフラックス溶け上がり領域規制部の他の例を図４に示す。

図４のＡは、凸条に代えて凹溝４０を形成した例である。半田付け時に、ボビン１０に沿って溶け上がったフラックス（液体）は、凹溝４０まで達しても該凹溝４０に溜められるため、それよりも内側（巻線部のコア挿入口寄り）には至らず、そのためフラックス滓９２の付着範囲も前記凹溝４０よりも外側に限られる。従って、一対のＥ型コア３０を、巻線部２８を形成したボビン１０に対して、その両側から若干斜めに傾けた状態で挿入するとき、Ｅ型コア３０の先端面が前記凹溝４０を越えて巻胴部１２のコア挿入口付近に位置するようにし、そこから徐々に挿入する。凹溝４０よりも内側（巻胴部のコア挿入口寄り）にはフラックス滓は付着していないので、Ｅ型コア挿入時にフラックス滓がＥ型コアの先端面に付着することはない。

図４のＢは、凸条２４と凹溝４０を組み合わせた例である。端子保持部１６の上面の、端子ピン１４が突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って内側に凸条２４を形成し、外側に凹溝４０を形成する。半田付け時に、ボビンに沿って溶け上がったフラックス（液体）は、凹溝４０まで達しても該凹溝４０に溜められ、また凸条２４が堰となってフラックスの溶け上がりを阻止する。そのためフラックス滓９２の付着範囲も前記凹溝４０よりも外側に限られる。従って、一対のＥ型コア３０を、巻線部２８を形成したボビン１０に対して、その両側から若干斜めに傾けた状態で挿入するとき、Ｅ型コア３０の先端面が前記凸条２４を越えて巻胴部１２のコア挿入口付近に位置するようにし、そこから徐々に挿入する。凸条よりも内側（巻胴部のコア挿入口寄り）にはフラックス滓は付着していないので、Ｅ型コア挿入時にフラックス滓がＥ型コアの先端面に付着することはない。

図４のＣは、段差部４２を利用した例である。端子保持部１６の上面の、端子ピン１４が突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って外側が低背となる段差部４２を形成する。半田付け時に、ボビンに沿って溶け上がったフラックス（液体）は、段差位置まで達しても該段差が堰となってフラックスの溶け上がりを阻止する。そのためフラックス滓９２の付着範囲も前記段差位置よりも外側に限られる。従って、一対のＥ型コアを、巻線部２８を形成したボビン１０に挿入するとき、段差部よりも内側（巻胴部のコア挿入口寄り）にはフラックス滓は付着していないので、Ｅ型コア挿入時にフラックス滓がＥ型コアの先端面に付着することはない。図４のＤに示すように、段差部に代えて傾斜部４４を使用することもできる。

本発明は、上記のような冷陰極管点灯用のインバータトランスのみならず、その他のインバータ機器や高圧放電回路等に使用する各種のトランスやチョークコイルなどにも適用できることはいうまでもない。磁気コアは、一対のＥ型コアの他、Ｅ型コアやＵ型コアとＩ型コアの組み合わせなどでもよい。

本発明に係る巻線部品の一実施例を示す説明図。その半田付け時と磁気コア挿入時の状態を示す説明図。磁気コアを組み込んだ状態の平面図と正面図。本発明に係る巻線部品の他の実施例を示す説明図。従来技術における半田付け時と磁気コア挿入時の状態を示す説明図。

符号の説明

１０ボビン
１２巻胴部
１４端子ピン
１６端子保持部
２０巻枠
２４凸条
３０Ｅ型コア
４０凹溝
４２段差部
４４傾斜部
９２フラックス滓

Claims

両端に巻枠を有する巻胴部と該巻胴部の両端に位置し端子ピンを保持する端子保持部を備えたボビンを有し、前記巻胴部の外周に巻線材を巻き回すことで巻線部が形成され、前記端子ピンに巻線端末が接続され、ボビンの内部及び外部に磁気コアを配置する構造であって、前記端子ピンが端子保持部の側面から横向きに突設され、前記磁気コアが端子保持部の上面に接した状態でボビンで保持される絶縁ケースレス形式の巻線部品において、
前記磁気コアは一対のＥ型コアであって、両方のＥ型コアの中脚部がボビンの巻胴部内に両端のコア挿入口から挿入され、両Ｅ型コアの両外脚部が巻胴部の外部に位置するように取り付けられ、前記端子ピンは端子保持部の前記コア挿入口に臨む位置にも突設されており、前記端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、フラックス溶け上がり領域規制部を形成し、磁気コアへのフラックス滓の付着を防止するようにしたことを特徴とする巻線部品。
フラックス溶け上がり領域規制部が、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した凸条である請求項１記載の巻線部品。
フラックス溶け上がり領域規制部が、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した凹溝である請求項１記載の巻線部品。
フラックス溶け上がり領域規制部が、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した内側の凸条と外側の凹溝の組み合わせである請求項１記載の巻線部品。
フラックス溶け上がり領域規制部が、端子保持部の上面の、端子ピンが突設されている側面寄りの位置に、該側面に沿って形成した外側が低背となる段差部もしくは傾斜部である請求項１記載の巻線部品。