JP6589594B2 - Coil device - Google Patents
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Description
本発明は、パルストランス等として用いられるコイル装置に関し、より詳細には、表面実装用として好適に用いられるコイル装置に関する。 The present invention relates to a coil device used as a pulse transformer or the like, and more particularly to a coil device suitably used for surface mounting.
各種の電子・電気機器には、インダクタ素子やトランスとして多くのコイル装置が搭載されている。そのようなコイル装置には、近年の電子機器の小型化に対応するため、コイル装置自体の小型化に加えて、高密度実装を可能とする製造ばらつきの少ない良好な均一性や、表面実装への対応が求められている。このような観点から改善が求められている課題としては、例えば、コイル装置の製造工程においてワイヤを端子に固定する際、ハンダに対する濡れ性を悪化させる合金層(ワイヤの芯材と、端子に形成されたメッキ等とが反応したもの)が形成されることにより、コイル装置の表面実装性を低下させる問題がある。 Various types of electronic and electrical devices are equipped with many coil devices as inductor elements and transformers. In order to cope with the downsizing of electronic devices in recent years, in addition to downsizing of the coil device itself, such a coil device has good uniformity with less manufacturing variation that enables high-density mounting, and surface mounting. Is required. Issues that require improvement from this point of view include, for example, an alloy layer (formed on the core of the wire and the terminal) that deteriorates the wettability with respect to solder when fixing the wire to the terminal in the manufacturing process of the coil device. In other words, the surface mountability of the coil device is deteriorated.
そのような問題に対応した従来技術として、端子に固定面より低い段差面を形成することにより、合金層が形成され難い面を設ける技術が提案されている(特許文献1参照)。 As a conventional technique corresponding to such a problem, there has been proposed a technique in which a step surface lower than a fixed surface is formed on a terminal to provide a surface on which an alloy layer is difficult to be formed (see Patent Document 1).
しかしながら、従来のコイル装置は、製造時にコイル装置から切り離されるべきワイヤの余剰部分が電極部に接触して反応することにより、ハンダに対する濡れ性を悪化させる合金層が端子面に広がり、電極部の濡れ性が低下する場合があるという問題を有している。 However, in the conventional coil device, when an excess portion of the wire to be cut off from the coil device at the time of manufacture contacts and reacts with the electrode portion, an alloy layer that deteriorates wettability with respect to solder spreads on the terminal surface, and the electrode portion There is a problem that wettability may decrease.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、ハンダに対する濡れ性が良好な電極部を有するコイル装置を提供する。 This invention is made | formed in view of such an actual condition, and provides the coil apparatus which has an electrode part with favorable wettability with respect to solder | pewter.
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、軸部と前記軸部に接続する磁心端部とを有する磁心と、
前記軸部にワイヤを巻回してなるコイル部と、
前記磁心端部に設けられ、良導体からなる電極部と、を有し、
前記電極部は、前記磁心端部における前記コイル部の中心軸に交差しない側面に設けられ前記ワイヤのワイヤ端部が固定される固定面と、前記磁心端部の前記側面であって前記軸部に対して前記固定面より遠い位置に設けられる外側面とを有し、
前記外側面は、前記固定面における前記ワイヤ端部の先端が固定されている固定端より前記中心軸に対する距離が近い第1部分と、前記第1部分より前記中心軸に対する距離が近い第2部分とを有していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a coil device according to the present invention includes a magnetic core having a shaft portion and a magnetic core end portion connected to the shaft portion;
A coil portion formed by winding a wire around the shaft portion;
An electrode portion provided at the end of the magnetic core and made of a good conductor;
The electrode portion is provided on a side surface that does not intersect the central axis of the coil portion at the magnetic core end portion, and is a fixed surface to which a wire end portion of the wire is fixed, and the side surface of the magnetic core end portion, and the shaft portion And an outer surface provided at a position farther from the fixed surface,
The outer surface includes a first portion that is closer to the central axis than a fixed end to which the tip of the wire end on the fixed surface is fixed, and a second portion that is closer to the central axis than the first portion. It is characterized by having.
本発明に係るコイル装置において、電極部の第1部分及び第2部分は、固定端より中心軸側に位置するため、中心軸に沿う方向だけでなく、中心軸に直交する方向に関してもワイヤ端部から離間している。そのため、ワイヤの芯材と電極部の表面とが反応して形成される合金層が外側面に広がる現象が防止され、電極部がハンダに対して良好な濡れ性を有する。また、第2部分は、第1部分より中心軸側に位置するため、第1部分よりさらにワイヤ端部から離間している。そのため、第2部分を有するコイル装置では、ワイヤ切断工程の際にワイヤの余剰部分が外側面に付着して合金層が形成される問題を防止することができ、電極部がハンダに対して良好な濡れ性を有する。さらに、第1部分と第2部分を有することにより外側面の表面積が広がるため、合金層が形成されておらずハンダに対して良好な濡れ性を奏する領域を、外側面に広く確保することが可能である。 In the coil device according to the present invention, since the first portion and the second portion of the electrode portion are located closer to the central axis than the fixed end, the wire end not only in the direction along the central axis but also in the direction orthogonal to the central axis. It is separated from the part. Therefore, the phenomenon that the alloy layer formed by the reaction between the core material of the wire and the surface of the electrode portion spreads to the outer surface is prevented, and the electrode portion has good wettability with respect to solder. Further, since the second part is located closer to the central axis than the first part, the second part is further away from the wire end than the first part. Therefore, in the coil device having the second portion, it is possible to prevent a problem that an excess portion of the wire adheres to the outer surface during the wire cutting process and an alloy layer is formed, and the electrode portion is good against solder. Has good wettability. Furthermore, since the surface area of the outer surface is increased by having the first portion and the second portion, it is possible to ensure a wide region on the outer surface where no alloy layer is formed and which exhibits good wettability with respect to solder. Is possible.
また、第1部分と第2部分とを有する電極部を用いることにより、単純に外側面全体を中心軸に近づける場合に比べて、磁心端部を含む磁心本体の体積を大きく確保することができるため、このようなコイル装置は小型化に対して有利である。さらに、このような第1部分及び第2部分を有する電極部を用いることにより、コイル装置の製造工程において、固定面の所定位置で容易にワイヤを切断することができる。また、たとえワイヤの切断位置がずれた場合にでも、ワイヤ端部がコイル装置の端面まで連続することを防止し、部品寸法精度がばらつく問題を防止できる。 Further, by using the electrode portion having the first portion and the second portion, it is possible to secure a large volume of the magnetic core body including the magnetic core end portion as compared with the case where the entire outer surface is simply brought close to the central axis. Therefore, such a coil device is advantageous for downsizing. Furthermore, by using such an electrode part having the first part and the second part, the wire can be easily cut at a predetermined position on the fixed surface in the manufacturing process of the coil device. Further, even when the cutting position of the wire is deviated, it is possible to prevent the end of the wire from continuing to the end face of the coil device, and to prevent the problem that the dimensional accuracy varies.
また、例えば、前記第2部分のみの中心位置は、前記軸部に対して、前記外側面全体の中心位置より近い位置に設けられていてもよい。 Further, for example, the center position of only the second portion may be provided at a position closer to the shaft portion than the center position of the entire outer surface.
このような外側面を有するコイル装置では、第1部分のうち、第2部分より軸部に対して遠い位置に配置される部分には特に合金層が形成され難く、この部分はハンダに対して良好な濡れ性を奏する。また第1部分は、固定面側を実装面として実装される際、実装基板のランドとの距離が近いため、このような第1部分を有するコイル装置は、実装基板のランドと電極部との間で、良好なハンダフィレットを形成することが可能である。 In the coil device having such an outer surface, an alloy layer is particularly difficult to be formed on a portion of the first portion that is located farther from the shaft portion than the second portion. Good wettability. Further, when the first part is mounted with the fixed surface side as the mounting surface, the distance between the first part and the land of the mounting board is short. In the meantime, it is possible to form a good solder fillet.
また、例えば、本発明に係るコイル装置は、第1電極部と第2電極部とを含む少なくとも2つの前記電極部を有してもよく、
前記磁心は、前記軸部の両端部にそれぞれ接続する一対の前記磁心端部を有し、
一方の前記磁心端部には、前記ワイヤの一方の前記ワイヤ端部が固定される前記固定面である第1固定面を有する前記第1電極部が設けられてもよく、
他方の前記磁心端部には、前記ワイヤの他方の前記ワイヤ端部が固定される前記固定面である第2固定面を有する前記第2電極部が設けられてもよく、
前記第1固定面が設けられる前記磁心端部の前記側面と、前記第2固定面が設けられる前記磁心端部の前記側面とは、同一の平面上に位置していてもよい。
Further, for example, the coil device according to the present invention may have at least two electrode parts including a first electrode part and a second electrode part,
The magnetic core has a pair of magnetic core end portions respectively connected to both end portions of the shaft portion,
One of the magnetic core end portions may be provided with the first electrode portion having a first fixing surface which is the fixing surface to which the one wire end portion of the wire is fixed,
The other end of the magnetic core may be provided with the second electrode portion having a second fixing surface that is the fixing surface to which the other end of the wire is fixed.
The side surface of the magnetic core end portion provided with the first fixed surface and the side surface of the magnetic core end portion provided with the second fixed surface may be located on the same plane.
このようなコイル装置は、電極部の固定面側を実装面とすることができるので、電極部及びこれを含むコイル装置全体の小型化に対して有利である。また、上述のように、実装面側の外側面が、ハンダに対して良好な濡れ性を有するため、このようなコイル装置は、表面実装に好適に用いることができる。 Since such a coil device can use the fixed surface side of an electrode part as a mounting surface, it is advantageous with respect to size reduction of an electrode part and the whole coil apparatus including this. Moreover, since the outer surface on the mounting surface side has good wettability with respect to solder as described above, such a coil device can be suitably used for surface mounting.
また、例えば、前記固定面は、前記軸部から前記磁心端部へ向かう方向に関して、前記中心軸から遠ざかる方向に傾斜していてもよい。 Further, for example, the fixing surface may be inclined in a direction away from the central axis with respect to a direction from the shaft portion toward the magnetic core end portion.
このように固定面が傾斜しているコイル装置では、ワイヤ端部の形状及びワイヤの切断位置がばらつく問題を防止して、電極部の広範囲に合金層が形成される問題を防止できるため、その電極部はハンダに対して良好な濡れ性を有する。 In the coil device having the fixed surface inclined as described above, the problem that the shape of the wire end and the cutting position of the wire vary and the problem that the alloy layer is formed in a wide range of the electrode part can be prevented. The electrode part has good wettability with respect to solder.
また、例えば、前記ワイヤ端部は、先端に向かって前記中心軸の直交方向の厚みが薄くなる傾斜先端部を有してもよい。 Further, for example, the wire end portion may have an inclined tip end portion whose thickness in the direction perpendicular to the central axis becomes thinner toward the tip end.
傾斜先端部を有するコイル装置では、ワイヤの切断時において、本来切断されるべきワイヤの材料が、ワイヤ端部に引っ張られて端子面に付着する問題を防止することができる。したがって、このようなコイル装置は、ハンダに対する濡れ性を悪化させる合金層が端子面に広がらないように好適に制御されており、ワイヤ端部の形状のばらつきが少ないことに加えて、電極部のハンダに対する濡れ性も、好適に確保することができる。 In the coil device having the inclined tip portion, it is possible to prevent the problem that the material of the wire to be originally cut is attached to the terminal surface by being pulled by the wire end portion when the wire is cut. Therefore, such a coil device is suitably controlled so that the alloy layer that deteriorates the wettability with respect to the solder does not spread on the terminal surface, and in addition to the small variation in the shape of the wire end, The wettability with respect to the solder can also be suitably secured.
また、前記電極部は、金属端子金具であってもよい。 The electrode part may be a metal terminal fitting.
電極部が金属端子金具であるコイル装置は製造が容易であり、電極部の耐久性も良好であるため、このようなコイル装置は、良好で均質な品質を有する。 Since the coil device in which the electrode part is a metal terminal fitting is easy to manufacture and the durability of the electrode part is also good, such a coil device has good and uniform quality.
また、例えば、前記金属端子金具は、前記磁心端部の前記側面に接触する内側面を有してもよく、
前記固定面は、前記内側面に対して傾斜していてもよい。
Further, for example, the metal terminal fitting may have an inner surface that contacts the side surface of the magnetic core end,
The fixed surface may be inclined with respect to the inner surface.
電極部がこのような内側面を有する金属端子金具であるコイル装置は、電極部の固定面が磁心端部の側面によって好適に支持されるため、ワイヤ切断工程における作業性が良好であり、良好な生産性と安定した品質を有する。 The coil device in which the electrode part is a metal terminal fitting having such an inner surface has a good workability in the wire cutting process because the fixing surface of the electrode part is favorably supported by the side surface of the end of the magnetic core. With high productivity and stable quality.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るコイル装置10の概略斜視図である。コイル装置10は、磁心としての本体コア20と、コイル部30と、電極部としての第1電極部41及び第2電極部51とを有する。また、コイル装置10は、本体コア20とともに磁路を形成する平板コア16を有する。実施形態で説明するコイル装置10は、表面実装に適したパルストランスであるが、本発明に係るコイル装置としてはこれに限定されず、インダクタ素子や、電圧変換用のトランス等であってもかまわない。なお、コイル装置10の図面では、説明の便宜上、実装状態において実装基板側を向く下側部分が、上方を向くように表示してあり、実装時の姿勢とは反転させて表示してある。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
図2は、コイル装置10の本体コア20を表す斜視図である。本体コア20は、軸部21と、軸部21に接続する一対の磁心端部としての第1端部22及び第2端部26とを有する。第1端部22と第2端部26とは、軸部21の両端部にそれぞれ接続しており、本体コア20はドラム型コアを構成している。
FIG. 2 is a perspective view showing the
第1端部22は、実装面側を向く下側面24と、下側面24の反対側の面である上側面25と、軸部21に接続する面と、軸部21に接続する面の反対側の面である端面23とを有しており、略直方体の外形状を有する。下側面24、上側面25は、コイル部30の中心軸Aに交差しない面であり、端面23は中心軸Aに交差する面である。下側面24には、段差のある凸面24aと凹面24bが形成されている。下側面24は、後述する第1電極部41の第1固定面42が設けられる面であり、さらに詳細には、第1固定面42は、下側面24のうち、中心軸Aから離れる方向に突出する凸面24aに設けられる(図1及び図3等参照)。凹面24bは、凸面24aより中心軸A側に凹んでおり、反対側の面である上側面25までの距離が、凸面24aより近い。
The
図2に示すように、第2端部26は、第1端部22に対して対称な略直方体の外形状を有しており、第1端部22と同様に、実装面側を向く下側面28と、下側面28の反対側の面である上側面29と、端面27等を有している。下側面28及び上側面29は、コイル部30の中心軸Aに交差しない面であり、端面27は中心軸Aに交差する面である。第2端部26の下側面28は、第2電極部51の第2固定面52が設けられる面であり、さらに詳細には、第2固定面52は、下側面28のうち、凸面28aに設けられる。凹面28bは、凸面28aより中心軸A側に凹んでおり、反対側の面である上側面29までの距離が、凸面28aより近い。
As shown in FIG. 2, the
第1端部22の上側面25と第2端部26の上側面29とは、いずれも平坦面であり、同一面上に位置している。図1に示すように、直方体形状である平板コア16は、第1端部22の上側面25と第2端部26の上側面29に対して固定されており、コイル装置10では、本体コア20との間でループする閉磁路が形成される。コイル装置10の用途に応じて、平板コア16と本体コア20との間にはギャップが設けられても良く、また、コイル装置10は、平板コア16を用いない態様であってもよい。
The
本体コア20及び平板コア16は、Ni−Zn系フェライトや、Mn−Zn系フェライト、あるいは金属磁性体を含む磁性材料の焼結体または成形体で構成される。本体コア20と平板コア16とは、例えば接着剤等を用いて接合することができる。なお、コイル装置10を表面実装する際には、平板コアの外面(本体コア20が接合される面の反対面)を実装装置の吸着アームにより吸着することで、コイル装置10が実装位置に搬送される。
The
図1に示すように、コイル部30は、本体コア20の軸部21(図3参照)にワイヤ31、32、33、34を巻回してなる。コイル装置10のコイル部30は、4本のワイヤ31、32、33、34で構成されているが、コイル部30に含まれるワイヤの本数は特に限定されない。各ワイヤ31、32、33、34の一方のワイヤ端部であるワイヤ第1端部31a、32a、33a、34aは、軸部21に巻回されている部分から、本体コア20の第1端部22側へ引き出されており、第1電極部41に固定されている。また、各ワイヤ31、32、33、34の他方のワイヤ端部であるワイヤ第2端部31b、32b、33b、34bは、軸部21に巻回されている部分から、本体コア20の第2端部26側へ引き出されており、第2電極部51に固定されている。
As shown in FIG. 1, the
ワイヤ31、32、33、34は、たとえば被覆導線で構成してあり、良導体からなる芯材を絶縁性の被覆膜で覆った構造を有している。ワイヤ31〜34の線径は特に限定されないが、好ましくは0.02〜0.1mmである。ワイヤ31〜34は、軸部21の周りに4層構造で巻回されており、ワイヤ31〜34で構成されるコイル部30の中心軸Aは、本体コア20の軸部21の中心軸と略一致する。ワイヤ31〜34を何層に巻回するかは、コイル装置10の要求特性等に応じて適宜変更すればよく、また各ワイヤ31〜34は、図1に示すように軸部21に密に巻かれていてもよく、一部隙間を開けて巻かれていてもよい。
The
図1に示すように、コイル装置10は、本体コア20の第1端部22に設けられる第1電極部41と、本体コア20の第2端部26に設けられる第2電極部51とを含む、少なくとも2つの電極部を有する。コイル装置10は、第1電極部41と第2電極部51とをそれぞれ3つずつ、合計6の電極部を有しているが、コイル装置10が有する電極部の数は、コイル装置10の機能や用途、ワイヤ数などに応じて適宜変更される。
As shown in FIG. 1, the
第1電極部41は、ワイヤ31、32、33、34における一方のワイヤ端部であるワイヤ第1端部31a、32a、33a、34aのうち少なくとも1つが固定される第1固定面42を有している。図1に示すように、ワイヤ第1端部31a、32aは共通の第1電極部41の第1固定面42に固定されており、ワイヤ第1端部33a、34aについては、1つの第1電極部41の第1固定面42に対して、1つのワイヤ第1端部33a、34aが固定されている。コイル装置10では、3つの第1電極部41の形状は同一であるため、ワイヤ第1端部32a(及びワイヤ第1端部31a)が固定された第1電極部41について説明を行い、他の第1電極部41については説明を省略する。なお第1電極部41は、固定するワイヤ第1端部31a〜34aの数等に応じて、端子幅等の形状が互いに異なっていてもよい。
The
ワイヤ第1端部31a、32aが固定される第1固定面42は、図2に示す第1端部22の下側面24の凸面24aに設けられている。図3は、第1端部22及び第2端部26の上側面25、29に垂直であって、第1電極部41及び第2電極部51を通る断面によるコイル装置10の断面図である。ただし、図3では、ワイヤ端部32a、32bを除くコイル部30及び平板コア16は図示していない。
The
図3に示すように、第1固定面42が設けられる下側面24の凸面24a及び凹面24bは、中心軸Aに平行な方向に延びる面である。しかし、凸面24a及び凹面24bが中心軸Aに平行な方向に延びる面であるのに対して、第1固定面42は、軸部21から第1端部22へ向かう方向Bに関して中心軸Aに対して平行ではなく、傾斜している。
As shown in FIG. 3, the
図4は、図3における第1電極部41の周辺を拡大した拡大断面図である。図4に示す第1固定面42は、軸部21から第1端部22へ向かう方向Bに関して、中心軸Aから遠ざかる方向に傾斜している。第1固定面42の傾斜角度αは、0度より大きく90度より小さければ特に限定されないが、3〜20度とすることが、ワイヤ第1端部32aの形状の均一性を高める観点から好ましい。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in which the periphery of the
また、図4(a)に示すように、第1固定面42に固定されるワイヤ第1端部32aは、先端に向かって中心軸Aの直交方向の厚みが薄くなる傾斜先端部32aaを有することが好ましい。なお、傾斜先端部32aaの効果については、ワイヤ32の固定方法とあわせて後述する。
As shown in FIG. 4A, the wire
また、第1電極部41は、第1端部22の下側面24であって、軸部21に対して第1固定面42より遠い位置に設けられる外側面44を有している。外側面44は、第1端部22の外側面44のうち凹面28bに、凹面28bとの間に僅かな隙間を介して設けられている。
The
外側面44は、第1固定面42においてワイヤ第1端部32aの先端が固定されている固定端42aより中心軸A及び上側面25に対する距離が近い第1部分44aと、第1部分44aよりさらに中心軸A及び上側面25に対する距離が近い第2部分44bとを有している。このような外側面44には、ワイヤ32を固定する際にワイヤ32の芯材と第1電極部41のメッキ層等が反応した合金層が形成されにくく、そのため外側面44は、ハンダに対する濡れ性が良好である。
The
第1電極部41の平面図である図4(b)に示すように、外側面44では、中心軸A及び上側面25(図4(a)参照)までの距離が近い第2部分44bの周辺を、第1部分44aが取り囲んでいる。したがって、第1部分44aは、第2部分44bより軸部21から遠い領域44aaと、第2部分44bより軸部21に近い領域44abとを有している。また、第2部分44bのみの中心位置44bcは、軸部21に対して、外側面44全体の中心位置44cより近い位置に設けられている。
As shown in FIG. 4B, which is a plan view of the
第1電極部41はL字状の金属端子金具であり、第1電極部41の延長部46は、第1端部22の端面23に接着材等で固定されている。金属端子で構成された第1電極部41は、コア本体に形成された印刷層やメッキ層等で構成される電極部にくらべて耐久性が高く、また、後述するワイヤ端部の形成工程においても破損等する恐れが少ないため良好な作業性を有する。
The
図1に示すように、第2電極部51は、ワイヤ31、32、33、34におけるワイヤ第2端部31b、32b、33b、34bのうち少なくとも1つが固定される第2固定面52を有している。ワイヤ第2端部33b、34bは共通の第2電極部51の第2固定面52に固定されており、ワイヤ第2端部31b、32bについては、1つの第2電極部51の第2固定面52に対して、1つのワイヤ第2端部31b、32bが固定されている。3つの第2電極部51の形状は同一であるため、ワイヤ第2端部32bが固定された第2電極部51について説明を行い、他の第2電極部51については説明を省略する。また、第2電極部51の説明では、第1電極部41と共通の部分については説明を省略する。
As shown in FIG. 1, the
ワイヤ第2端部32bが固定される第2固定面52は、図2に示す第2端部26の下側面28の凸面28aに設けられている。図3に示すように、第2固定面52は、軸部21から第2端部26へ向かう方向Cに関して、中心軸Aから遠ざかる方向に傾斜している。第2固定面52の傾斜角度については、第1固定面42の傾斜角度α(図4参照)と同様である。また、第2固定面52に固定されるワイヤ第2端部32bは、第1固定面42に固定されるワイヤ第1端部32aと同様に、先端に向かって中心軸Aの直交方向の厚みが薄くなる傾斜先端部を有することが好ましい。
The
さらに、第2電極部51は、第1電極部41と同様に、第2端部26の下側面28であって、軸部21に対して第2固定面52より遠い位置に設けられる外側面54を有している。また、外側面54は、第2固定面52においてワイヤ第2端部32bの先端が固定されている固定端より中心軸A及び上側面29に対する距離が近い第1部分54aと、第1部分54aよりさらに中心軸A及び上側面29に対する距離が近い第2部分54bとを有している。第2電極部51は、第1電極部41と同様にL字状の金属端子金具であり、第2電極部51の延長部56は、第2端部26の端面27に接着材等で固定されている。
Further, the
第1電極部41及び第2電極部51は、例えば、金属または合金の板材に対して、曲げ加工やNiやSn等の表面メッキを行うことで形成することができるが、第1電極部41及び第2電極部51は、良導体で構成されていれば特に限定されない。
The
以下、コイル装置10の製造方法の一例を説明する。コイル装置10の製造では、まず軟磁性材料の磁性粉を成型して得られた本体コア20に、第1電極部41及び第2電極部51を固定する。図3に示すように、第1電極部41及び第2電極部51は、第1端部22及び第2端部26の端面23、27に、延長部46、56を接着することによって固定される。この際、第1端部22及び第2端部26の下側面24、28には接着剤が塗布されず、凸面24a、28a及び凹面24b、28bと第1電極部41及び第2電極部51とは接着されていない。これにより、接着剤が硬化して形成される接着剤硬化層の厚みがばらつくことに起因する以下の問題を解消できる。すなわち、コイル装置10は、下側面24、28から第1及び第2電極部41、51の固定面42、52や外側面44、54までの距離に、製造ばらつきが生じる問題を防止できる。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the
次に、第1〜第4ワイヤ31〜34の材料であるワイヤ材料を本体コア20の軸部21に巻回した後、その両端部を第1電極部41と第2電極部51とにそれぞれ固定して余剰部分を切断し、ワイヤ端部31a〜34a、31b〜34bを形成する(図3参照)。第1〜第4ワイヤの材料であるワイヤ材料としては、たとえば、銅(Cu)などの良導体からなる芯材を、イミド変成ポリウレタンなどからなる絶縁材で覆い、さらに最表面をポリエステルなどの薄い樹脂膜で覆ったものを用いることができる。
Next, after winding the wire material which is the material of the 1st-4th wires 31-34 around the
図5は、ワイヤ第1端部32aを形成する工程を説明した概念図である。なお、他のワイヤ第1端部31a、33a、34aの形成方法も、ワイヤ第1端部32aと同様である。図5(a)に示すように、ワイヤ32の材料であるワイヤ材料70は、本体コア20の軸部21に巻回されたのち、軸部21から第1端部22へ向かう方向Bに引き出される。この際、ワイヤ材料70は、第1電極部41の第1固定面42に沿って引き出され、ワイヤ材料70の一部が第1固定面42に接触した状態となる。なお、ワイヤ材料70の端部は、所定の引張力で方向Bに引っ張られている。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a process of forming the wire
次に、図5(b)に示すように、ヒータチップ80を第1電極部41の第1固定面42に近づけていき、ヒータチップ80と第1固定面42の間にワイヤ材料70を挟み込む。さらに、ヒータチップ80を第1固定面42の間に押し当てていくことにより、ワイヤ材料70の一部が溶融して第1固定面42に接合される。この際、ワイヤ材料の芯材(Cu)と端子面のめっき膜(Ni及びSn)とが合金化し、ワイヤと電極部との境界領域に合金層を形成することにより、十分な接合力が得られる。さらにヒータチップ80の移動およびワイヤ材料70の加熱が進行することにより、ヒータチップ80と第1固定面42の間に挟まれたワイヤ材料70が切断され、ワイヤ第1端部32aが形成される。切断後、ワイヤ第1端部31aから先の余剰部分70aは、引張力により第1固定面42の延長方向に離脱する。なお、このような接合・切断方法は、接合と切断を一つの工程で行うことができるため効率が良く、ワイヤ31〜34の線径が細い場合に特に有効である。
Next, as shown in FIG. 5B, the
図6は、ヒータチップ80によりワイヤ材料70を切断する切断時の状態を説明するための拡大図である。上述したワイヤ第1端部32aの形成工程では、ヒータチップ80の下面80aを、第1端部22の下側面24、特に凸面24aに対して略平行な状態を保ちながら、第1電極部41の第1固定面42に近づけていく。この際、第1固定面42は、中心軸A及び凸面24aに対して傾斜しているため、第1固定面42とヒータチップ80の下面80aとの間の空間はくさび形となる。したがって、第1固定面42とヒータチップ80の下面80aとの間に挟まれて固定されることにより形成されるワイヤ第1端部32aには、先端に向かって中心軸Aの直交方向の厚みが薄くなる傾斜先端部32aaが形成される。ワイヤ第1端部32aが傾斜先端部32aaを有することにより、ワイヤ第1端部32aの形状及びワイヤ第1端部32aの周辺に形成される合金層の形成範囲を均一化することができる。
FIG. 6 is an enlarged view for explaining a state at the time of cutting the
また、第1固定面42は、方向Bに関して、中心軸Aから遠ざかる方向、すなわちヒータチップ80の下面80aに近づく方向に傾斜している。そのため、ワイヤ材料70は、軸部21から遠い側の下面80aの端部近傍で精度よく切断され、固定端42aの位置がばらつく問題を防止できる。また、固定端42aの位置が精度よく定まることにより、第1固定面42に対して段差のある外側面44にまで合金層が広がる問題を、確実に防止できる。さらに、図5(b)に示すように、ワイヤ材料70の切断直後、ワイヤ第1端部32aから先の余剰部分70aは、中心軸Aから離れる方向に離脱するため、余剰部分70aが誤って外側面44に付着する問題を防止できる。
Further, the first fixed
さらに、外側面44の第2部分44bは、第1部分44aよりさらに中心軸A側に位置するため、ワイヤ材料70の余剰部分70aが第1部分44aよりさらに付着し難く、ワイヤ材料70の芯材と第1電極部41の表面が反応して形成される合金層が、第2部分44bより方向B側に広がることを効果的に防止できる。したがって、第1部分44aのなかでも、第2部分44bより軸部21から遠い領域44aaは、特にハンダに対して良好な濡れ性を有する。
Furthermore, since the
このような第1部分44aおよび第2部分44bで構成される外側面44を有するコイル装置10は、単に外側面44全体を中心軸A側に近づける場合に比べて、凹面24bと凸面24aとの段差が小さくなり、第1端部22を含む本体コア20の体積を大きく確保することができる。このため、コイル装置10は、小型化に対して有利である。また、ハンダに対して良好な濡れ性を有する第1部分44aの領域44aaと、実装面との距離が小さいため、このようなコイル装置10は、実装基板のランドと第1電極部41の間に良好なハンダフィレットを形成することが可能であり、表面実装性用のコイル装置として好適に使用することができる。
The
図4(b)に示すように、第2部分44bのみの中心位置44bcを、外側面44全体の中心位置44cより軸部21に近づけておくことにより、第2部分44bより軸部21から遠く、ハンダに対して特に好適な濡れ性を有する第1部分44aの領域44aaの広さを、適切に確保することができる。
As shown in FIG. 4B, the center position 44bc of only the
なお、図6に示すように、第1電極部41の第1固定面42は、第1端部22における下側面24の凸面24aに接触する内側面43に対して傾斜しており、内側面43が凸面24aと平行であることが好ましい。内側面43が凸面24aと平行であることにより、第1固定面42が凸面24aに安定的に支持され、ワイヤ第1端部32aの形成時における作業性が向上するとともに、第1電極部41の塑性変形を防止して形状精度の向上に資する。
As shown in FIG. 6, the first fixing
図1に示すワイヤ第2端部31b〜34bについても、図5及び図6を用いて説明したワイヤ第1端部32aと同様にして形成される。最後に、第1電極部41、第2電極部51及びコイル部30が形成された本体コア20に対して、平板コア16を固定することにより、コイル装置10を得る。
The wire second end portions 31b to 34b shown in FIG. 1 are also formed in the same manner as the wire
以上のようなコイル装置10は、第1部分44aと第2部分44bとで構成される外側面44が、ワイヤ材料70の余剰部分70aの電極部41、51への付着及び合金層の過度な広がりを防止することにより、ハンダに対する濡れ性が良好な電極部41、51を有する。したがって、コイル装置10は、好適な実装性を奏する。
In the
また、コイル装置10は、ワイヤ端部31a〜34a、31b〜34bが固定されている第1及び第2固定面42、52が、軸部21から第1端部22又は第2端部26へ向かう方向に関して、中心軸Aから遠ざかる方向に傾斜している。これにより、ワイヤ切断工程における切断位置や、ワイヤ端部31a〜34a、31b〜34bの形状にばらつきが生じる問題を防止でき、コイル装置10は、製造ばらつきが少なく精度の高い外形状を有し、安定した品質を有する。
In the
また、ワイヤ切断工程における切断位置がばらつくと、ワイヤ31〜34の芯材と第1及び第2電極部41、51のメッキ層とが反応した合金層が過剰に形成され、第1及び第2電極部41、51のハンダに対する濡れ性を悪化させる可能性がある。しかし、コイル装置10は、ワイヤ材料70の切断位置およびワイヤ端部31a〜34a、31b〜34bの形状を精度良く制御できるため、過剰に合金層が形成されることを防止し、第1及び第2電極部41、51のハンダに対する濡れ性を良好に保つことができる。したがって、コイル装置10は、良好な実装性を奏する。
Moreover, if the cutting position in the wire cutting step varies, an alloy layer in which the core material of the
また、コイル装置10では、第1固定面42が設けられる第1端部22の下側面24の凸面24aと、第2固定面52が設けられる第2端部26の下側面28の凸面28aとが、同一の面に位置する。このため、コイル装置10は、第1固定面42及び第2固定面52が設けられる側を、基板等に実施する際の実装面とすることができる。コイル装置10は、第1固定面42及び第2固定面52が設けられる側を実装面とする場合であっても、第1及び第2電極部41、51のハンダに対する濡れ性を良好に保ち、良好な実装性を奏する。
Moreover, in the
以上のように、実施形態に係るコイル装置10を用いて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、多くの他の実施形態や変形例を有することは言うまでもない。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using the
図7(a)は、第1変形例に係るコイル装置における第1電極部141周辺を拡大して表示した断面図であり、図7(b)は、第1電極部141の平面図である。第1変形例に係るコイル装置は、本体コア20、平板コア16及びワイヤ端部を除くコイル部30については第1実施形態に係るコイル装置10と同様である。
FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the
図7(a)及び図7(b)に示す第1電極部141は、ワイヤ第1端部132aが固定される第1固定面142と、本体コア20の軸部(図示省略)に対して第1固定面142より遠い位置に設けられる外側面144を有している。第1電極部141の第1固定面142は、中心軸Aと略平行である。
The
外側面144は、第1固定面142においてワイヤ第1端部32aの先端が固定されている固定端142aより中心軸A及び上側面25(図2参照)に対する距離が近い第1部分144aと、第1部分144aよりさらに中心軸A及び上側面25に対する距離が近い第2部分144bとを有している。図7(b)に示すように、外側面144の第2部分144bは、図4(b)に示す外側面44の第2部分44bとは異なり、2つの独立した窪みで構成されている。
The
図8(a)は、第2変形例に係る第1電極部241の平面図である。図8(a)に示す第1電極部241の外側面244は、第1固定面242より中心軸A及び上側面25(図2参照)に対する距離が近い第1部分244aと、第1部分244aよりさらに中心軸A及び上側面25に対する距離が近い第2部分244bとを有している。外側面244における第2部分244bは、略矩形の開口形状を有する4つの独立した窪みで構成されている。なお、第1電極部241は、外側面244の形状を除き、図4等に示す第1電極部41と同様である。
FIG. 8A is a plan view of the
図8(b)は、第3変形例に係る第1電極部341の平面図である。図8(b)に示す第1電極部341の外側面344は、第1固定面342より中心軸A及び上側面25(図2参照)に対する距離が近い第1部分344aと、第1部分344aよりさらに中心軸A及び上側面25に対する距離が近い第2部分344bとを有している。外側面344における第2部分344bは、略円形の開口形状を有する4つの独立した窪みで構成されている。なお、第1電極部341は、外側面344の形状を除き、図4等に示す第1電極部41と同様である。
FIG. 8B is a plan view of the
このように、第1電極部141、241、341の外側面144、244、344に形成される第2部分144b、244b、344bの数や形状は特に限定されず、変形例に係る第1電極部141、241、341も、ワイヤ端部の形成工程において過度に合金層が形成されることを防止し、ハンダに対して良好な濡れ性を奏する。また、第2部分144b、244b、344b表面は、第1部分144a、244a、344aに対して中心軸A側に凹んでいれば、どのような表面であっても良い。第2部分144b、244b、344b表面は、複数の平面を組み合わせて構成されていてもよく、1つ又は複数の曲面で構成されていても良い。
As described above, the number and shape of the
図9は、第4変形例に係るコイル装置に含まれる第1電極部441を表す断面図である。図9に示す第1電極部441は、本体コアの第1端部422に、Agなどの導電金属のペースト層及びペースト層を覆うメッキ層により構成されている。ペースト及びメッキにより形成された第1電極部441は、ワイヤ第1端部432aが固定される第1固定面442と、第1固定面442よりコイル部の中心軸に対して第1固定面442より遠い位置に設けられる外側面444を有している。第1固定面442の一部442aは、方向Bに関して、中心軸から遠ざかる方向に傾斜している。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the
外側面444は、第1固定面442においてワイヤ第1端部432aの先端が固定されている固定端442aより中心軸Aに対する距離が近い第1部分444aと、第1部分444aよりさらに中心軸Aに対する距離が近い第2部分444bとを有している。第1電極部441がペースト層とメッキ層から構成される場合であっても、第1端部422の下側面424に段差を形成しておくことにより、中心軸に対して傾斜した固定面442aと、中心軸Aまでの距離が異なる第1及び第2部分444a、444bを形成できる。
The
なお、金属端子金具以外の第1及び第2電極部としては、上述した第1電極部441の他にも、電解メッキのようなメッキ層のみで電極部を構成したものや、Ag及びエポキシ樹脂の混合物を用いた樹脂電極の表面にメッキ層を形成したものや、Ni等のスパッタ層にメッキ層を重ねたもの等が挙げられる。また、第1及び第2電極部が金属端子以外で構成されている場合であっても、例えばペースト層自体の厚みを部分的に変化させることにより、金属端子金具の場合と同様の第1及び第2部分を、外側面に形成することも可能である。以上のような変形例に係るコイル装置も、実施形態に係るコイル装置と同様の効果を奏する。
As the first and second electrode parts other than the metal terminal fitting, in addition to the
10…コイル装置
16…平板コア
20…本体コア
21…軸部
22…第1端部
26…第2端部
23、27…端面
24、28…下側面
24a、28a…凸面
24b、28b…凹面
29…上側面
30…コイル部
31、32、33、34…ワイヤ
31a、32a、33a、34a…ワイヤ第1端部
31b、32b、33b、34b…ワイヤ第2端部
41…第1電極部
42…第1固定面
51…第2電極部
52…第2固定面
42a…固定端
43…内側面
44、54…外側面
44a、54a…第1部分
44aa、44ab…領域
44b、54b…第2部分
46、56…延長部
A…中心軸
70…ワイヤ材料
70a…余剰部分
80…ヒータチップ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸部にワイヤを巻回してなるコイル部と、
前記磁心端部に設けられ、良導体からなる電極部と、を有し、
前記電極部は、前記磁心端部における前記コイル部の中心軸に交差しない側面に設けられ前記ワイヤのワイヤ端部が固定される固定面と、前記磁心端部の前記側面であって前記軸部に対して前記固定面より遠い位置に設けられる外側面とを有し、
前記外側面は、前記固定面における前記ワイヤ端部の先端が固定されている固定端より前記中心軸に対する距離が近い第1部分と、前記第1部分より前記中心軸に対する距離が近い第2部分とを有しており、
前記第2部分のみの中心位置は、前記軸部に対して、前記外側面全体の中心位置より近い位置に設けられることを特徴とするコイル装置。 A magnetic core having a shaft portion and a magnetic core end connected to the shaft portion;
A coil portion formed by winding a wire around the shaft portion;
An electrode portion provided at the end of the magnetic core and made of a good conductor;
The electrode portion is provided on a side surface that does not intersect the central axis of the coil portion at the magnetic core end portion, and is a fixed surface to which a wire end portion of the wire is fixed, and the side surface of the magnetic core end portion, and the shaft portion And an outer surface provided at a position farther from the fixed surface,
The outer surface includes a first portion that is closer to the central axis than a fixed end to which the tip of the wire end on the fixed surface is fixed, and a second portion that is closer to the central axis than the first portion. It has a door,
The coil device , wherein the center position of only the second portion is provided at a position closer to the shaft portion than the center position of the entire outer surface.
前記磁心は、前記軸部の両端部にそれぞれ接続する一対の前記磁心端部を有し、
一方の前記磁心端部には、前記ワイヤの一方の前記ワイヤ端部が固定される前記固定面である第1固定面を有する前記第1電極部が設けられており、
他方の前記磁心端部には、前記ワイヤの他方の前記ワイヤ端部が固定される前記固定面である第2固定面を有する前記第2電極部が設けられており、
前記第1固定面が設けられる前記磁心端部の前記側面と、前記第2固定面が設けられる前記磁心端部の前記側面とは、同一の平面上に位置していることを特徴とする請求項1に記載のコイル装置。 Having at least two electrode parts including a first electrode part and a second electrode part,
The magnetic core has a pair of magnetic core end portions respectively connected to both end portions of the shaft portion,
One of the magnetic core end portions is provided with the first electrode portion having a first fixing surface that is the fixing surface to which the one wire end portion of the wire is fixed,
The other end portion of the magnetic core is provided with the second electrode portion having a second fixing surface which is the fixing surface to which the other end portion of the wire is fixed,
The side surface of the magnetic core end portion on which the first fixing surface is provided and the side surface of the magnetic core end portion on which the second fixing surface is provided are located on the same plane. Item 2. The coil device according to Item 1 .
前記固定面は、前記内側面に対して傾斜していることを特徴とする請求項5に記載のコイル装置。 The metal terminal fitting has an inner surface that contacts the side surface of the magnetic core end,
The coil device according to claim 5 , wherein the fixed surface is inclined with respect to the inner surface.
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