JP4984172B2 - コイル部品 - Google Patents

Description

本発明はコイル部品に関し、特に導電性のコアを備えたコイル部品に関する。

従来、特許文献１に示されるように、ドラムコアの鍔部に跨って設置された板状コアを備えたコイル部品がある。このコイル部品では、ドラムコアと板状コアとにより閉磁路を形成している。
特開２００３−２６４１１１号公報

また高インダクタンスを要求されるパルストランス等において、高透磁率材料であるＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアが使用されている。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトコアは導電性であるため、コアに電極を設ける際には電極とコアとの間に絶縁材を介在させる必要がある。絶縁体としてコアに絶縁コーティングを施し、絶縁コーティング表面に電極を取り付ける方法もあるが、この場合、コイル部品製造に係る工数や構成部品が増え、コストも増加していた。そこで本発明は、構成部品の増加を抑えつつ、導電性のコアを備えかつ電極が形成されたコイル部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、巻芯部と巻芯部の両端に配置される一対の鍔部とを有する導電体のドラムコアと、巻芯部に巻回される被覆導線と、実装箇所になると共に一対の鍔部に跨って当接してドラムコアを担持する絶縁体の板状コアと、少なくとも板状コアの周縁に設けられて被覆導線が継線される電極部と、を備え、該鍔部において該板状コアと当接する面には、該鍔部において該巻芯部と接続される面から該ドラムコアの該巻芯部軸方向における端面まで貫通し該被覆導線を該板状コアの周縁に導出する溝が形成され、該板状コアは、基板上に載置された状態で該軸方向の長さ及び幅が該ドラムコアの該軸方向長さ及び幅と同一になるように構成されているコイル部品を提供する。

この様な構成によると、構成部品を増やさず、導電性のコアに電極を設けずともコイル部品に電極を設けることができる。また導電性のコアと実装される基板との間に絶縁性の板状コアがあるため、導電性のコアと基板とを確実に絶縁している。よって導電性のコアと基板との間の距離を確保する必要が無く、コイル部品の低背化を図ることができる。また基板と巻芯部に巻かれた被覆導線との間に板状コアがあるため、基板からハンダが被覆導線に飛散し被覆導線が傷つくことが抑制される。

上記構成のコイル部品において、板状コアは磁性体から構成され、ドラムコアと板状コアとの間には接着剤が介在し、接着剤は巻芯部または巻芯部に巻回された被覆導線と板状コアとを接着していることが好ましい。

また板状コアは磁性体から構成され、ドラムコアと板状コアとの間には接着剤が介在し、接着剤は溝内に充填されてドラムコアと板状コアとを接着していてもよい。

これらの構成によると板状コアとドラムコアとが直に接するため板状コアとドラムコアとの間のギャップが小さくなり、インダクタンスの向上を図ることができる。

また板状コアは磁性体から構成され、ドラムコアの反板状コア側に配置され一対の鍔部に跨って当接する磁性体の第二板状コアを有することが好ましい。

この様な構成によると、漏洩磁束を減少することができる。また反板状コア側となる位置に第二板状コアが位置するため、第二板状コアに平面を形成することにより、この平面をコイル部品実装時の吸着面として使用することができる。

また電極部は、板状コアのドラムコア軸方向一端側に配置される第一電極部と、ドラムコア軸方向他端側に配置される第二電極部と、第一電極部と第二電極部との略中間位置に配置される中間タップ部と、を含んで構成されていてもよい。

この様な構成によると、隣り合う電極の間の間隔を広げた状態で、板状コアの周縁に第一電極部と第二電極部と中間タップ部とのそれぞれを構成する電極を配置することができ、隣り合う電極の間の隙間を大きく採ることができる。これにより電極幅を大きく構成することができ、電極への被覆導線の継線及び電極の基板への継線を容易にすることができる。

また電極部は、板状コアのドラムコア軸方向一端側に配置される複数の電極と板状コアのドラムコア軸方向他端側に配置される複数の電極とを含んで構成され、板状コアには、一端側に配置される複数の電極と他端側に配置される複数の電極との間を接続する導線が配線されていることが好ましい。

この様な構成によると、巻芯部に導線を巻回せずに、一端側と他端側との電極を結ぶことができる。よって巻芯部における巻線形状を簡略化することができる。

本発明のコイル部品によれば、構成部品の増加を抑えつつ導電性のコアに電極を形成することができる。

以下、本発明の第一の実施の形態に係るコイル部品について図1から図４に基づいて説明する。図１に示されるコイル部品１はパルストランスとして用いられるものであり、ドラムコア２と、板状コア５と、導線６と、第一、第二電極部７、８とから主に構成されている。

ドラムコア２は、導電性を備えるＭｎ−Ｚｎ系フェライトを基材として構成されており、巻芯部２１と巻芯部２１の両端に設けられた略同一形状の一対の第一、第二鍔部３、４とから構成されている。第一鍔部３と第二鍔部４とは対象な形状であるため、代表として第一鍔部３について説明する。第一鍔部３にはそれぞれ導線６の端部を通す三本の第一溝３ａ〜第三溝３ｃが形成されている。第一溝３ａ〜第三溝３ｃは、第一鍔部３の巻芯部２１側の面からドラムコア２の軸方向端面となる面まで貫通して形成されている。第二鍔部４にも同様の第四溝４ａ〜第六溝が形成されている。

板状コア５は、絶縁性のＮｉ−Ｚｎ系フェライトを基材としており、長方形の平板状に構成され図示せぬ基板に実装される実装箇所である。この板状コア５は、その長方形平面上に、第一鍔部３と第二鍔部４とが長方形平面の長手方向の一端と他端とに位置するようにドラムコア２を担持し、ドラムコア２を担持している面の反対面（実装面）で図示せぬ基板上に実装される。よって図示せぬ基板とドラムコア２との間に絶縁体である板状コア５が介在するため、ドラムコア２と図示せぬ基板との間を過度に離間させずともドラムコア２と図示せぬ基板とがショートすることが抑制される。故に構成部品を増やさずにドラムコア２と図示せぬ基板との間を絶縁することができ、かつコイル部品１全体として低背化を図ることができる。また図示せぬ基板と巻芯部２１に巻かれた導線６との間に板状コア５があるため、コイル部品１を図示せぬ基板に実装する際に、基板からハンダが導線６に飛散して導線６が傷つくことが抑制される。

第一電極部７は、板状コア５の周縁であって長手方向の一端側に配置されており、第一溝３ａ〜第三溝３ｃに対応して第一電極７Ａ〜第三電極７Ｃの三本の電極から構成されている。第一電極７Ａ〜第三電極７Ｃはそれぞれ周縁から実装面に跨って板状コア５に接着されている。板状コア５は絶縁体であるため、板状コア５と第一電極７Ａ〜第三電極７Ｃとがショートすることはない。第二電極部８も第一電極部７と同様に構成されており、板状コア５の他端に配置されて、第四溝４ａ〜第六溝に対応した第四電極８Ａ〜第六電極８Ｃ（図２）を備えている。

導線６は図２に示されるように、一端と他端とが第一電極７Ａと第二電極７Ｂとに継線されている第一導線６１と、一端と他端とが第二電極７Ｂと第三電極７Ｃとに継線されている第二導線６２と、一端と他端とが第四電極８Ａと第五電極８Ｂとに継線されている第三導線６３と、一端と他端とが第五電極８Ｂと第六電極８Ｃとに継線されている第四導線６４とから構成されており、いずれの導線も中間部分で巻芯部２１に巻回されている。第一導線６１〜第四導線６４はいずれも被覆導線であり、かつ絶縁体である板状コア５上の第一電極７Ａ〜第六電極８Ｃに継線されているため、導電体のドラムコア２とショートすることは無く、好適に図３に示されるトランスを構成することができる。

また図１に示されるように、巻芯部２１回りの導線６と板状コア５との間に接着剤９が充填されて、導線６が巻回されたドラムコア２と板状コア５とが接着されている。よって第一鍔部３及び第二鍔部４と板状コア５との間に接着剤９が介在せずとも、板状コア５とドラムコア２とが接着されるため、板状コア５とドラムコア２（第一鍔部３及び第二鍔部４）とが直に接して板状コア５とドラムコア２との間のギャップが小さくなり、インダクタンスの向上を図ることができる。

また第一の実施の形態のコイル部品１の変形例として、図４に示されるように、ドラムコア２の反板状コア側であって、第一鍔部３及び第二鍔部４に跨って板状コア５と同形状の第二板状コア１０を配置しても良い。この第二板状コア１０は磁性体であれば、導電性、絶縁性のいずれであっても良い。第二板状コア１０を設けることにより、コイル部品１の漏洩磁束を減少することができる。また反実装面となる位置に第二板状コア１０が位置し、かつ第二板状コア１０は平面であるため、第二板状コア１０を備えたコイル部品１を吸着実装する際に、吸着面となることができ、好適にコイル部品１を実装することができる。

また図４に示されるように、接着剤９を、第一溝３ａ〜第六溝の中に充填してドラムコア２と板状コア５とを接着する構成を採っても良い。この構成においても、板状コア５とドラムコア２（第一鍔部３及び第二鍔部４）とが直に接して板状コア５とドラムコア２との間のギャップが小さくなり、インダクタンスの向上を図ることができる。

次に本発明の第二の実施の形態のコイル部品について図５から図８に基づき説明する。図５に示されるコイル部品１０１はバルントランスとして用いられるものであり、ドラムコア１０２と、板状コア１０５と、導線１０６と電極部１０７から主に構成されている。ドラムコア１０２と板状コア１０５とについては第一の実施の形態のドラムコア２と板状コア５と略同形状であるため、主な説明を省略する。電極部１０７は、略長方形状の板状コア１０５の長手方向一端側に配置された一対の第一電極１７１Ａ、第二電極１７１Ｂから構成される第一電極部１７１と、長手方向他端側に配置された一対の第三電極１７２Ａ、第四電極１７２Ｂから構成される第二電極部１７２（図６）と、板状コア１０５の周縁であって第一電極部１７１と第二電極部１７２との略中間位置となる位置に配置された中間タップ１７３とから構成されている。これら第一電極１７１Ａ〜第四電極１７２Ｂ、中間タップ１７３の計五個の電極は、いずれも板状コア１０５の周縁と実装面とに跨って配置されている。

電極部１０７を構成する五個の電極は、板状コア１０５の両端に二個ずつ（第一電極部１７１と第二電極部１７２の計四個）配置され、板状コア１０５の中央位置に一個の電極が配置されることにより、隣り合う電極の間の間隔を広くして隙間を大きくとることができ、電極の配置の自由度を増すことができる。また電極を大きく構成することができるため、図示せぬ基板にコイル部品１０１を実装する際、容易に実装することができる。また大きな電極であることにより、それぞれの電極に巻芯部１２１からの導線を継線することも容易になり、コイル部品１０１の製造時の作業性を増すことができる。

ドラムコア１０２においては、第一電極部１７１と第二電極部１７２とに対応して、第一鍔部１０３に第一溝１０３ａ及び第二溝１０３ｂが形成され、第二鍔部１０４に第三溝１０４ａ及び第四溝が形成されている。

導線１０６は図６に示されるように、一端と他端とが第二電極１７１Ｂと第四電極１７２Ｂとに継線される第一導線１６１と、一端と他端とが第一電極１７１Ａと中間タップ１７３とに継線される第二導線１６２と、一端と他端とが中間タップ１７３と第三電極１７２Ａとに継線される第三導線１６３とから構成されている。これら第一導線１６１〜第三導線１６３は、図７に示されるように、巻芯部１２１の回りに一層目として第一導線１６１が巻回され、二層目として第二導線１６２と第三導線１６３とが半分ずつ巻回されている。よって図８に示されるトランスが構成される。

また第二の実施の形態のコイル部品１０１においては、第一の実施の形態のコイル部品１と同様に、ドラムコア１０２と板状コア１０５とを巻芯部１２１位置に接着剤を充填して接合しても良いし、第一溝１０３ａ〜第四溝内に接着剤を充填してドラムコア１０２と板状コア１０５とを接合しても良い。

次に本発明の第三の実施の形態にかかるコイル部品について図９から図１２に基づき説明する。図９に示されるコイル部品２０１はパルストランスとして用いられるものであり、ドラムコア２０２と、板状コア２０５と、導線２０６と第一、第二電極部２０７、２０８とから主に構成されている。ドラムコア２０２と板状コア２０５と第一、第二電極部２０７、２０８とについては第一の実施の形態のドラムコア２と板状コア５と略同形状であるため、主な説明を省略する。

図９に示されるように、第一電極部２０７は板状コア２０５の長手方向一端側に第一電極２０７Ａ〜第四電極２０７Ｄの四個の電極が並べられて構成されている。第二電極部２０８（図１０）は板状コア２０５の長手方向他端側に第五電極２０８Ａ〜第八電極２０８Ｄの四個が並べられて構成されている。

ドラムコア２０２においては、第一電極部２０７と第二電極部２０８（図１０）とに対応して、第一鍔部２０３に第一溝２０３ａ〜第四溝２０３ｄが形成され、第二鍔部２０４に第五溝２０４ａ〜第八溝が形成されている。

導線２０６は、図１０に示されるように、一端と他端とが第一電極２０７Ａと第五電極２０８Ａとに継線される第一導線２６１と、一端と他端とが第二電極２０７Ｂと第六電極２０８Ｂとに継線される第二導線２６２と、一端と他端とが第三電極２０７Ｃと第七電極２０８Ｃとに継線される第三導線２６３と、一端と他端とが第四電極２０７Ｄと第八電極２０８Ｄとに継線される第四導線２６４と、一端と他端とが第一電極２０７Ａと第七電極２０８Ｃとに継線される第五導線２６５と、一端と他端とが第二電極２０７Ｂと第八電極２０８Ｄとに継線される第六導線２６６と、から構成されている。

第一導線２６１〜第四導線２６４については予め四本よりあわせた状態で巻芯部２２１に巻回された後に、それぞれの一端と他端とが対応する電極に継線されている。また第五導線２６５及び第六導線２６６については、図１１に示されるように、板状コア２０５の実装面上に配線されており、巻芯部２２１に巻回される構成を採っていない。よって第一導線２６１〜第四導線２６４を寄りあわせた一本の束を巻芯部２２１に巻回した後にそれぞれの電極に継線した簡略化された構成のみで、図１２に示されるトランスを形成することができ、コイル部品２０１製造時の工程を簡略化することができる。

また第三の実施の形態のコイル部品２０１においても、第一の実施の形態のコイル部品１と同様に、ドラムコア２０２と板状コア２０５とを巻芯部２２１位置に接着剤を充填して接合しても良いし、第一溝２０３ａ〜第八溝内に接着剤を充填してドラムコア２０２と板状コア２０５とを接合しても良い。

また第一〜第三の実施の形態では、いずれも鍔部に溝を形成して巻芯部からの導線を電極に導いているがこれに限らず、板状コアと鍔部との間となる位置に溝が形成されていれば、板状コアと鍔部とのいずれまたは両方に溝が形成されていても良い。また第二、第三の実施の形態において、第一の実施の形態の第二板状コアと同様なコアを備えていても良い。この場合においてはそれぞれコイル部品の漏洩磁束を減少することができ、吸着面として第二板状コアを使用することができる。

尚、第一〜第三の実施の形態ではいずれもトランスについて説明したが、これに限らず、ドラムコアと板状コアとドラムコアに巻回される巻線とを備えるコイル部品であるならば、いずれも本発明を適用できるのは言及するまでもない。

第一の実施の形態に係るコイル部品の斜視図。 第一の実施の形態に係るコイル部品の電極と巻線の関係を示す結線模式図。 第一の実施の形態に係るコイル部品の回路図。 第一の実施の形態に係るコイル部品の変形例の斜視図。 第二の実施の形態に係るコイル部品の斜視図。 第二の実施の形態に係るコイル部品の電極と巻線の関係を示す結線模式図。 第二の実施の形態に係るコイル部品の巻芯部への巻線の巻き方を示す概略図。 第二の実施の形態に係るコイル部品の回路図。 第三の実施の形態に係るコイル部品の斜視図。 第三の実施の形態に係るコイル部品の電極と巻線の関係を示す結線模式図。 第三の実施の形態に係るコイル部品の電極と巻線と板状コアとの関係を示す図。 第三の実施の形態に係るコイル部品の回路図。

符号の説明

１・・コイル部品 ２・・ドラムコア ３・・第一鍔部 ３ａ〜３ｃ・・第一〜第三溝
４・・第二鍔部 ４ａ・・第三溝 ５・・板状コア ６・・巻芯部 ７・・第一電極部
７Ａ・・第一電極 ７Ｂ・・第二電極 ７Ｃ・・第三電極 ８・・第二電極部
８Ａ・・第四電極 ８Ｂ・・第五電極 ８Ｃ・・第六電極 ９・・接着剤
１０・・第二板状コア ２１・・巻芯部 ６１・・第一導線 ６２・・第二導線
６３・・第三導線 ６４・・第四導線 １０１・・コイル部品 １０２・・ドラムコア
１０３・・第一鍔部 １０３ａ・・第一溝 １０３ｂ・・第二溝 １０４・・第二鍔部
１０４ａ・・第三溝 １０５・・板状コア １０６・・巻芯部 １０７・・電極部
１２１・・巻芯部 １６１・・第一導線 １６２・・第二導線 １６３・・第三導線
１７１・・第一電極部 １７１Ａ・・第一電極 １７１Ｂ・・第二電極
１７２・・第二電極部 １７２Ａ・・第三電極 １７２Ｂ・・第四電極
１７３・・中間タップ ２０１・・コイル部品 ２０２・・ドラムコア
２０３・・第一鍔部 ２０３ａ〜ｄ・・第一〜第四溝 ２０４・・第二鍔部
２０４ａ、ｂ・・第五、第六溝 ２０５・・板状コア ２０６・・巻芯部
２０７・・第一電極部 ２０７Ａ・・第一電極 ２０７Ｂ・・第二電極
２０７Ｃ・・第三電極 ２０７Ｄ・・第四電極 ２０８・・第二電極部
２０８Ａ・・第五電極 ２０８Ｂ・・第六電極 ２０８Ｃ・・第七電極
２０８Ｄ・・第八電極 ２２１・・巻芯部 ２６１・・第一導線 ２６２・・第二導線
２６３・・第三導線 ２６４・・第四導線 ２６５・・第五導線 ２６６・・第六導線

Claims (6)

1. 巻芯部と該巻芯部の両端に配置される一対の鍔部とを有する導電体のドラムコアと、
   該巻芯部に巻回される被覆導線と、
   実装箇所になると共に該一対の鍔部に跨って当接して該ドラムコアを担持する絶縁体の板状コアと、
   少なくとも該板状コアの周縁に設けられて該被覆導線が継線される電極部と、を備え、
   該鍔部において該板状コアと当接する面には、該鍔部において該巻芯部と接続される面から該ドラムコアの該巻芯部軸方向における端面まで貫通し該被覆導線を該板状コアの周縁に導出する溝が形成され、
   該板状コアは、基板上に載置された状態で該軸方向の長さ及び幅が該ドラムコアの該軸方向長さ及び幅と同一になるように構成されていることを特徴とするコイル部品。
2. 該板状コアは磁性体から構成され、
   該ドラムコアと該板状コアとの間には接着剤が介在し、該接着剤は該巻芯部または該巻芯部に巻回された該被覆導線と該板状コアとを接着していることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 該板状コアは磁性体から構成され、
   該ドラムコアと該板状コアとの間には接着剤が介在し、該接着剤は該溝内に充填されて該ドラムコアと該板状コアとを接着していることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
4. 該板状コアは磁性体から構成され、
   該ドラムコアの反板状コア側に配置され該一対の鍔部に跨って当接する磁性体の第二板状コアを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のコイル部品。
5. 該電極部は、該板状コアの該ドラムコア軸方向一端側に配置される第一電極部と、該ドラムコア軸方向他端側に配置される第二電極部と、該第一電極部と該第二電極部との略中間位置に配置される中間タップ部と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のコイル部品。
6. 該電極部は、該板状コアの該ドラムコア軸方向一端側に配置される複数の電極と該板状コアの該ドラムコア軸方向他端側に配置される複数の電極とを含んで構成され、
   該板状コアには、該一端側に配置される複数の電極巻線と該他端側に配置される複数の電極との間を接続する導線が配線されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一に記載のコイル部品。

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