JP6966722B2 - コイル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、たとえばインダクタなどとして用いられるコイル装置に関する。
特許文献1には、巻芯部の軸方向の端部に鍔部が設けられたコアと、巻芯部に2本のワイヤが巻回してあるコイル部とを有するコイル装置が開示されている。しかしながら、特許文献1のコイル装置では、ワイヤの引出部が略直角な鍔部の角部を通過して急激に曲げられる。そのため、鍔部の角部でワイヤの引出部の絶縁被覆が破損し易く、コアとの間でショート不良が生じる可能性がある。また、特許文献1のコイル装置では、鍔部と巻芯部との境界付近で各ワイヤの引出部が交差しているため、その交差部分の絶縁被覆が破損した場合、各ワイヤ間でショート不良が生じる可能性がある。
特開2008−91359号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ショート不良を防止することが可能なコイル装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
巻芯部および前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部を含むコアと、
前記巻芯部に第1ワイヤと第2ワイヤとが巻回してあるコイル部とを有し、
前記鍔部には、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤのいずれかの引出部が通過する第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明に係るコアは、
巻芯部と、
前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部とを有し、
前記鍔部には、第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びていることを特徴とする。
本発明に係るコイル装置およびコアでは、鍔部には、第1ワイヤおよび第2ワイヤのいずれかの引出部が通過する第1溝部と第2溝部とが形成してある。そのため、第1ワイヤおよび第2ワイヤの各々の引出部は、従来とは異なり、第1溝部あるいは第2溝部を通じて端子電極まで引き出される。したがって、第1ワイヤおよび第2ワイヤの絶縁被覆が破損するおそれが少なく、コアとの間でショート不良の発生を防止することができる。
また、本発明に係るコイル装置では、第1溝部は鍔部の外側に向かって延びており、第2溝部は鍔部の外側に向かって、第1溝部とは異なる角度で延びている。そのため、第1溝部を通過するワイヤの引出部と、第2溝部を通過するワイヤの引出部とは、それぞれ異なる方向に引き出され、第1ワイヤの引出部と、第2ワイヤの引出部とを十分に離間させることが可能である。したがって、鍔部と巻芯部との境界付近で、各ワイヤの引出部が交差することを回避し、各ワイヤ間でショート不良の発生を防止することができる。
また、本発明に係るコイル装置では、第1ワイヤおよび第2ワイヤの各々の引出部を端子電極に引き出す際に、各ワイヤが各溝部に沿って引き出されるため、各溝部によって各ワイヤの横滑り移動が制限される。そのため、各ワイヤの絶縁被覆が破損するおそれが少なく、コアとの間でショート不良の発生を防止することができる。
好ましくは、前記第1溝部および前記第2溝部の各々の中心軸の延長線のうち、少なくとも前記第2溝部の中心軸の延長線は、前記鍔部の端面と交差する。このような構成とすることにより、少なくとも第2溝部が鍔部の端面に向かって延びることになり、鍔部の端面に向けてワイヤの引出部を引き出すことが可能となる。そのため、ワイヤを端子電極に継線した後は、ワイヤを鍔部の端面の外側に引き出し、たとえば切削具を鍔部の端面に沿って移動させることにより、鍔部の外側でワイヤを切断することが可能である。したがって、ワイヤの切断時に、切削具で鍔部を破損させることを防止することができる。
好ましくは、前記第1溝部および前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かうにしたがって幅広となる。このような構成とすることにより、端子電極の近づくにしたがって、第1溝部および第2溝部が幅広となり、各ワイヤの引出部を端子電極に引き出す際または各ワイヤを巻き始める際に、第1ワイヤおよび第2ワイヤを容易に各溝部の内側に挿通させることができる。
好ましくは、前記鍔部には、前記第1溝部と前記第2溝部とを隔てる壁部が形成してある。このような構成とすることにより、第1溝部を通過する第1ワイヤと、第2溝部を通過する第2ワイヤとが接触するおそれが少なく、各ワイヤ間でショート不良の発生を効果的に防止することができる。
好ましくは、前記鍔部と前記巻芯部との境界付近には段差面が形成してあり、前記段差面の周縁には、前記第1溝部の第1始端と、前記第2溝部の第2始端とが位置ずれして配置してある。上記のような段差面を形成することにより、第1始端および第2始端の付近で、第1ワイヤおよび第2ワイヤが鍔部の段差面に接触することなく各溝部の途中に案内され、各ワイヤに急な曲がりを生じさせず、絶縁被覆が破損することを有効に回避することができる。
また、鍔部と巻芯部との境界付近で、各ワイヤと鍔部との間にスペースが形成され、第1ワイヤの引出部を、第1溝部の第1終端手前まで空中配線させることが可能となり、第1溝部を通じて第1ワイヤの引出部を端子電極まで引き出しやすくなる。同様に、段差面の上から第2溝部の第2終端手前にかけて、第2ワイヤの引出部を空中配線させることが可能となり、第2溝部を通じて第2ワイヤの引出部を端子電極まで引き出しやすくなる。
好ましくは、前記第1溝部の第1始端と前記鍔部の端面との間の距離と、前記第2溝部の第2始端と前記鍔部の端面との間の距離とは異なっている。このような構成とすることにより、段差面では、第1溝部の第1始端と第2溝部の第2始端とが、離間して配置されることになる。そのため、第1始端を通過するワイヤと、第2始端を通過するワイヤとを十分に離間させることが可能となり、鍔部と巻芯部との境界付近(すなわち、段差面)で、各ワイヤの引出部が交差することを回避し、各ワイヤ間でショート不良の発生を効果的に防止することができる。
好ましくは、前記第1溝部の第1終端と前記鍔部の端面との間の距離と、前記第2溝部の第2終端と前記鍔部の端面との間の距離とは略同一である。このような構成とすることにより、第1溝部の第1終端を通過するワイヤと、第2溝部の第2終端を通過するワイヤとが、鍔部の端面から略等しい距離だけ離れた位置に配置される。そのため、上記各ワイヤの引出部を、たとえば熱圧着用ヒータで一度に押し当て、端子電極に接続することができる。
好ましくは、前記コアを反転させたときに、表面から見た前記鍔部の外観形状と、裏面から見た前記鍔部の外観形状とが略一致している。このような構成とすることにより、鍔部の表面および裏面のいずれにも端子電極を形成することが可能となる。
前記コイル部は、第1ワイヤで形成される第1層と、前記第1層の外周に配置され、第2ワイヤで形成される第2層とを有していてもよい。
好ましくは、前記巻芯部の他方の端部には対向鍔部が設けられ、前記対向鍔部には、前記第1溝部に対応する第3溝部と、前記第2溝部に対応する第4鍔部とが形成してあり、前記第1ワイヤの一方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた前記鍔部に形成してある第1溝部を通過し、前記第1ワイヤの他方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の他方の端部に設けられた前記対向鍔部に形成してある第4溝部を通過し、前記第2ワイヤの一方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた前記鍔部に形成してある第2溝部を通過し、前記第2ワイヤの他方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の他方の端部に設けられた前記対向鍔部に形成してある第3溝部を通過する。
このような構成とすることにより、第1ワイヤおよび第2ワイヤともに、巻芯部に巻回され、等しい線長の第1ワイヤからなるコイルおよび第2ワイヤからなるコイルを構成することが可能となる。
好ましくは、前記鍔部の表面には、第1端子電極と第2端子電極とが形成してあり、前記第1端子電極は、前記第1溝部に一部が入り込むように形成してあり、前記第2端子電極は、前記第2溝部に一部が入り込むように形成してある。このような構成とすることにより、鍔部の最外表面以外にも第1端子電極および第2端子電極を形成することが可能となり、第1ワイヤおよび第2ワイヤとの接続面積を十分に確保することができる。
好ましくは、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤの各々の引出部は、前記鍔部の端面に近接するように前記第1端子電極または前記第2端子電極に接続してある。このような構成とすることにより、各ワイヤを端子電極に継線しやすくなると共に、各ワイヤを鍔部の端面の外側に引き出しやすくなり、鍔部の外側で各ワイヤを容易に切断することができる。
図1Aは本発明の一実施形態に係るコイル装置の全体斜視図である。 図1Bは図1Aに示すコイル装置の平面図である。 図1Cは図1Aに示すコイル装置を1C方向から見た側面図である。 図2Aは図1Aに示すコイル装置を製造する過程を示す斜視図である。 図2Bは図2Aの続きの工程を示す斜視図である。 図2Cは図2Bの続きの工程を示す斜視図である。 図2Dは図2Cの続きの工程を示す斜視図である。 図2Eは図2Dの続きの工程を示す斜視図である。 図2Fは図2Eの続きの工程を示す斜視図である。 図2Gは図2Fの続きの工程を示す斜視図である。 図2Hは図2Gの続きの工程を示す斜視図である。 図3Aは図1Aに示すコイル装置を製造する過程を示す他の斜視図である。 図3Bは図3Aの続きの工程を示す斜視図である。 図3Cは図3Bの続きの工程を示す斜視図である。 図4は図3Cの工程を示す他の斜視図である。 図5は図1Aに示すコイル装置が有するコアの変形例の全体斜視図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第1実施形態
図1Aに示すように、本発明の一実施形態に係るコイル装置1は、ドラムコア10と、ドラムコア10の巻芯部12に巻回されたコイル部30を有する。
なお、以下の説明では、X軸はコイル装置1を実装する実装面と平行な面内で、ドラムコア10の巻芯部12の巻軸と平行な方向を示す。Y軸は、X軸と同じく実装面と平行な面内にありX軸と垂直な方向である。Z軸は、実装面の法線方向である。
ドラムコア10は、巻芯部12と、巻芯部12のX軸方向の両端に備えられる一対の鍔部14a,14bと、を有する。鍔部(対向鍔部)14bは、鍔部14aと対向している。以下の説明では、鍔部14a,14bを特に区別する必要がない場合には、「鍔部14」と総称する。
巻芯部12は、X軸方向に巻軸を持ち、Y軸方向に細長い略六角形状の断面を持つ。各鍔部14は、同一形状であるが、相互に異なっていてもよい。なお、巻芯部12の横断面形状は、本実施形態では略六角形であるが、矩形や円形、あるいは略八角形でもよく、その横断面形状は特に限定されない。
図1Aに示すように、巻芯部12には、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32が巻回してあり、ワイヤ31,32を2層に巻回してなるコイル部30を構成している。図示の例では、コイル部30は、第1ワイヤ31で形成される第1層と、第1層の外周に配置され、第2ワイヤ32で形成される第2層とを有する。なお、ワイヤ31,32を対にして巻芯部12に1層で巻回してもよい。
ワイヤ31,32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成を有している。本実施形態では、ワイヤ31,32における導体部分の横断面積は同一であるが、異なっていてもよい。また、コイル部30は、1本のワイヤを1層以上に巻回して構成してもよく、あるいは3本以上のワイヤを1層以上に巻回して構成してもよい。
本実施形態では、ワイヤ31,32の巻回数が略同じであるが、用途によっては異ならせても良い。なお、ワイヤ31,32の巻回数が略同じとは、これらの巻回数の比が0.75〜1/0.75の範囲内であり、好ましくは1である。
各鍔部14の外形状は、Y軸方向に長い略直方体状(略矩形状)であり、これらの鍔部14は、X軸方向に所定の間隔を空けて、互いに略平行になるように配置されている。図1Bに示すように、鍔部14を実装面側(本実施形態では、Z軸上側)から見たときに、鍔部14は、その四隅が丸みを帯びるように形成してある。なお、鍔部14の横断面(Y−Z断面)形状は、円形状や略八角形状でも良く、その横断面形状は特に限定されない。
図1Bに示すように、鍔部14は、上面14Aと、下面14Bと、内端面14Cと、外端面14Dと、第1横側面14Eと、第2横側面14Fとを有する。上面14Aは、鍔部14の上方側の面である。下面14Bは、上面14Aとは反対側の面である。内端面14Cは、巻芯部12側の面である。外端面14Dは、内端面14Cとは反対側の面である。第1横側面14Eは、上面14Aおよび内端面14Cに直交し、後述する第1端子電極41側の面である。第2横側面14Fは、上面14Aおよび内端面14Cに直交し、後述する第2端子電極42側の面である。
本実施形態では、上面14Aは、コイル装置1を回路基板などに実装する場合における実装面(接地面)となる。なお、図示の例では、一方の鍔部14の第2横側面14Fと他方の鍔部14の第1横側面14Eが面一となっているが、横側面14E,14Fの間にY軸方向のずれがあってもよい。
鍔部14の上面14A(実装面)には、第1端子電極41が形成してある。図1Bおよび図1Cに示すように、本実施形態では、第1端子電極41は、第1上面電極部410と、第1側面電極部411とからなり、これらは電気的に接続されている。より詳細には、第1上面電極部410は、XY平面に平行な面であり、鍔部14の上面14AのY軸方向の一端に形成してある。
第1上面電極部410の一部は、後述する第1溝部141に一部が入り込むように形成してある。また、第1側面電極部411は、YZ平面に平行な面であり、鍔部14の端面14Dに形成してある。第1側面電極部411を鍔部14に形成することにより、第1端子電極41に十分な半田フィレットを形成することが可能となる。
鍔部14aの第1上面電極部411には、第1ワイヤ31の引出部310との接続部分である第1継線部311が形成してある。同様に、鍔部14bの第1上面電極部411には、第2ワイヤ32の引出部320との接続部分である第2継線部321が形成してある。第1継線部311は引出部310を第1上面電極部410に熱圧着することにより形成され、第2継線部321は引出部320を第1上面電極部410に熱圧着することにより形成される。本実施形態では、第1ワイヤ31の引出部310は鍔部14aの端面14Dに近接するように第1上面電極部411に接続してあり、第2ワイヤ32の引出部320は鍔部14bの端面14Dに近接するように第1上面電極部411に接続してある。
本実施形態では、第1上面電極部410は、回路基板(図示略)の表面と向き合って接続される実装部としての機能も有する。より詳細には、第1上面電極部410のうち、第1継線部311が形成されていない部分が、回路基板の電極(ランド)との半田の良接合面として機能する。
鍔部14の上面14A(実装面)には、第2端子電極42が、第1端子電極41とはY軸方向に沿って所定間隔をあけて(離間して)形成してある。なお、第1端子電極41と第2端子電極42の間隔は、絶縁が確保される距離であれば特に限定されない。
本実施形態では、第2端子電極42は、第2上面電極部420と、第2側面電極部421とからなり、これらは電気的に接続されている。より詳細には、第2上面電極部420は、XY平面に平行な面であり、鍔部14の上面14AのY軸方向の他端(第1上面電極部410とは反対側)に形成してある。
第2上面電極部420の一部は、後述する第2溝部142に一部が入り込むように形成してある。ただし、第2上面電極部420は、第1溝部141に一部が入り込むように形成されてはおらず、第1溝部141を避けるように形成してある。
また、第2側面電極部421は、YZ平面に平行な面からなり、鍔部14の端面14Dに形成してある。第2側面電極部421を鍔部14に形成することにより、第2端子電極42に十分な半田フィレットを形成することが可能となる。
鍔部14aの第2上面電極部421には、第2ワイヤ32の引出部320との接続部分である第2継線部321が形成してある。同様に、鍔部14bの第2上面電極部421には、第1ワイヤ31の引出部310との接続部分である第1継線部311が形成してある。第2継線部321は引出部320を第2上面電極部420に熱圧着することにより形成され、第1継線部311は引出部310を第2上面電極部420に熱圧着することにより形成される。本実施形態では、第1ワイヤ31の引出部310は鍔部14aの端面14Dに近接するように第2上面電極部421に接続してあり、第2ワイヤ32の引出部320は鍔部14bの端面14Dに近接するように第2上面電極部421に接続してある。
本実施形態では、第2上面電極部420は、回路基板(図示略)の表面と向き合って接続される実装部としての機能も有する。より詳細には、第2上面電極部420のうち、第2継線部321が形成されていない部分が、回路基板の電極(ランド)との半田の良接合面として機能する。
図2Aに示すように、鍔部14の内端面14Cと巻芯部12との境界付近には、略平面形状からなる段差面143が形成してある。段差面143は、鍔部14の第2端子電極42が形成されている側に、巻芯部12の上面よりもZ軸方向にやや低い位置に形成してある。
鍔部14の内端面14Cと巻芯部12の側面との角部には、R面からなる湾曲部144が形成してある。図1Aに示すように、湾曲部144は、第2ワイヤ32の引出部320が係合する係合部としての役割を果たす。
鍔部14には、第1溝部141と第2溝部142とが形成してある。鍔部14aに形成してある第1溝部141と、鍔部14bに形成してある第1溝部(「第3溝部」とも呼ぶ)141とは、同様の構成からなる。また、鍔部14aに形成してある第2溝部142と、鍔部14bに形成してある第2溝部(「第4溝部」とも呼ぶ)142とは、同様の構成からなる。本実施形態では、鍔部14aに形成してある各溝部141,142と、鍔部14bに形成してある各溝部141,142とは、点対称となるように配置してある。
図示の例では、第1溝部141は、段差面143と、鍔部14の上面14Aとの間の範囲に形成してある。第1溝部141と第2溝部142とは、鍔部14に形成してある壁部140によって隔てられている。
図2Aに示すように、第1溝部141は、鍔部14の外側に向かって斜めに延びており、徐々に下降するように傾斜している。第2溝部142は、鍔部14の外側に向かって、第1溝部141とは異なる角度で斜めに延びており、徐々に下降するように傾斜している。図2Bに示すように、第1溝部141の中心軸の延長線C1は、鍔部14の端面14Dと交差する。同様に、第2溝部142の中心軸の延長線C2は、鍔部14の端面14Dと交差する。
本実施形態では、図2Bに示すように、段差面143の周縁143aには、第1溝部141の第1始端141sと、第2溝部142の第2始端142sとが、段差面143の周縁143aに沿って位置ずれして配置してある。
なお、第1溝部141の第1始端141sは、段差面143と、第1溝部141(後述する第1傾斜面141a)との交差部に対応する。また、第2溝部142の第2始端142sは、段差面143と、第2溝部142(後述する第2傾斜面142a)との交差部に対応する。また、第1溝部141の第1終端141eは、鍔部14の上面14Aと、第1溝部141(後述する第1傾斜面141a)との交差部に対応する。また、第2溝部142の第2終端142eは、鍔部14の上面14Aと、第2溝部142(後述する第2傾斜面142a)との交差部に対応する。
第1溝部141の第1始端141sと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L1と、第2溝部142の第2始端142sと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L2とは異なっている。本実施形態では、L1>L2となっている。
一方、第1溝部141の第1終端141eと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L3と、第2溝部142の第2終端142eと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L4とは略同一である。すなわち、第1溝部141の第1終端141eと第2溝部142の第2終端142eとは、鍔部14の上面14Aを通り、鍔部14の外端面14Dに平行な直線L上に位置している。
図1Aに示すように、本実施形態では、鍔部14aの第1溝部141には第1ワイヤ31の引出部310が通過し、鍔部14aの第2溝部142には第2ワイヤ32の引出部320が通過する。また、鍔部14bの第1溝部141には第2ワイヤ32の引出部320が通過し、鍔部14bの第2溝部142には第1ワイヤ31の引出部310が通過する。
より詳細には、第1ワイヤ31の引出部310は、コイル部30から引き出された後、段差面143の上を接触することなく通過し、第1溝部141に沿って、第1端子電極41に向かって斜めに延びている。第1ワイヤ31は、段差面143から第1溝部141の第1終端141eの手前にかけて空中配線されており、第1溝部141の第1終端141eの手前で第1溝部141の底(後述する第1傾斜面141a)に当接する。
第2ワイヤ32の引出部320は、コイル部30から引き出された後、図2Aに示す湾曲部144に係合して、段差面143の上を接触することなく通過し、第2溝部142に沿って、第2端子電極42に向かって斜めに延びている。第1ワイヤ32は、段差面143から第2溝部142の第2終端142eの手前にかけて空中配線されており、第2溝部142の第2終端142の手前で第2溝部142の底(後述する第2傾斜面142a)に当接する。
なお、第2ワイヤ32の引出部320は、一旦コイル部30の2層目から1層目に配置された後、第2端子電極42に向かって引き出される。
図2Aに示すように、第1溝部141は、第1傾斜面141aと、第1壁側側面141bと、第1傾斜側面141cとを有する。第1傾斜面141aは、第1壁側側面141bと、第1傾斜側面141cとに挟まれるように配置してあり、鍔部14のY軸方向一端側(あるいは、外端面14D)からY軸方向他端側(あるいは、内端面14C)に向かって傾斜する傾斜面からなる。
第1壁側側面141bは、壁部140の一部を構成しており、第1傾斜面141aの外端面14D側に形成してある。第1傾斜側面141cは、第1傾斜面141aの内端面14C側に形成してある。第1傾斜側面141cは、鍔部14の内端面14Cにおいて、鍔部14のY軸方向一端側からY軸方向他端側に向かって、徐々に下降するように傾斜する傾斜面からなる。
第2溝部142は、第2傾斜面142aと、第2壁側側面142bと、第2外側側面142cとを有する。第2傾斜面142aは、第2壁側側面142bと、第2外側側面142cとで挟まれるように配置してあり、鍔部14のY軸方向一端側(あるいは、外端面14D)からY軸方向他端側(あるいは、内端面14C)に向かって傾斜する傾斜面からなる。
第2壁側側面142bは、壁部140の一部を構成しており、第2傾斜面142aの第1横側面14E側に形成してある。第2外側側面142cは、第2傾斜面142aの第2横側面14F側に形成してある。
第1溝部141および第2溝部142は、鍔部14の外側に向かうにしたがって幅広となる。第1溝部141の第1傾斜面141aの幅は、好ましくは第1ワイヤ31または第2ワイヤ32の直径の2〜5倍程度である。第2溝部142の第2傾斜面142aの幅についても同様である。
なお、図2Aに示す例では、第1溝部141および第2溝部142は、鍔部14の上面14Aにのみ形成してあるが、図5に示すように、鍔部14の下面14Bにも形成してあってもよい。この場合、コア10を反転させたときに、上面14Aから見た鍔部14の外観形状と、下面14Bから見た鍔部14の外観形状とが一致するよう、鍔部14の上面(表面)14Aと下面(裏面)14Bとで、第1溝部141および第2溝部142の各々の延びる向きが一致していることが好ましい。
コイル装置1の製造では、まず、ドラム型のドラムコア10とワイヤ31,32とを準備する。なお、ワイヤ31,32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。
ドラムコア10を構成する磁性体材料としては、たとえば、比較的透磁率の高い磁性材料、たとえば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などが例示され、これらの磁性材料の粉体を、成型および焼結することにより、ドラムコア10が作製される。その際に、図2Aに示すように、ドラムコア10では、鍔部14の各部に、第1溝部141と、第2溝部142と、段差面143とが一体に形成される。また、ドラムコア10では、巻芯部12と一対の鍔部14とが一体に成形される。
次に、ドラムコア10の鍔部14の上面14Aおよび外端面14Dの表面に金属ペーストを塗布し、所定の温度で焼き付ける。そして、その表面に電界めっきまたは無電解メッキを施すことにより、図2Bに示すような第1端子電極41および第2端子電極42が形成される。
なお、金属ペーストの材料は、特に限定されるものではなく、CuペーストやAgペーストなどが例示される。また、メッキ膜は、単層でも複層でも良く、たとえばCuメッキ、Niメッキ、Snメッキ、Ni−Snメッキ、Cu−Ni−Snメッキ、Ni−Auメッキ、Auメッキなどのメッキ膜が例示される。端子電極41,42の厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.1〜15μmである。
次に、端子電極41,42が形成されたドラムコア10およびワイヤ31,32を、巻線機(図示略)にセットし、図2Cに示すように、ノズル50の先端から第1ワイヤ31(引出部310)を引き出し、第1端子電極41の第1上面電極部410に接続する。これにより、第1上面電極部410と第1ワイヤ31との接続部分に第1継線部311が形成される。
同様に、ノズル50の先端から第2ワイヤ32(引出部320)を引き出し、第2端子電極42の第2上面電極部420に接続する。これにより、第2上面電極部420と第2ワイヤ32との接続部分に第2継線部321が形成される。
なお、接続のための方法は、特に限定されないが、たとえばワイヤ31または32を端子電極41または42との間で挟むようにヒータチップを押し当てて、ワイヤ31,32を端子電極41,42に熱圧着する。なお、ワイヤ31,32の芯線を被覆している絶縁材料については、熱圧着時の熱で溶融するため、ワイヤ31,32に被膜除去を施す必要はない。
次に、図2Dに示すように、鍔部14の外端面14Dの外側に向かって、第1上面電極部410(第1端子電極41)からはみ出た第1ワイヤ31(引出部310)の不要部分を切削具60で切断する。引出部310の不要部分の切断時には、鍔部14の外端面14Dの周辺部に、引出部310の切断箇所を配置しておくとともに、切削具60を、その側面が外端面14Dと略面一になるように配置(位置決め)しておく。
そして、その位置で、第1端面14Dに沿ってZ軸方向に切削具60を下降させる。これにより、鍔部14の上面14Aに切削具60を接触させることなく、引出部310の切断箇所を切断することが可能となり、鍔部14が損傷するのを防止することができる。
同様に、鍔部14aの外端面14Dの外側に向かって、第2上面電極部420(第2端子電極42)からはみ出た第2ワイヤ32(引出部320)の不要部分を切削具60で切断する。引出部320の不要部分の切断時には、鍔部14aの外端面14Dの周辺部に、引出部320の切断箇所を配置しておくとともに、切削具60を、その側面が外端面14Dと略面一になるように配置(位置決め)しておく。
そして、その位置で、第1端面14Dに沿ってZ軸方向に切削具60を下降させる。これにより、鍔部14の上面14Aに切削具60を接触させることなく、引出部320の切断箇所を切断することが可能となり、鍔部14が損傷するのを防止することができる。
次に、図2Eに示すように、第1ワイヤ31(引出部310)を第1溝部141の傾斜面に沿って、鍔部14aの段差面143の上を通して、巻芯部12の外周に斜めに引き出し、巻芯部12に巻回する。同様に、第2ワイヤ32(引出部320)を第2溝部142の傾斜面に沿って、湾曲部144に係合させつつ、巻芯部12の外周に斜めに引き出し、巻芯部12に巻回してコイル部30を形成する。なお、本工程については、上述した第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の不要部分の切断前に行ってもよい。また、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の巻芯部12への巻回は、各ワイヤ31,32を対にして行ってもよく、あるいは別々に行ってもよい。
そして、ワイヤ31(引出部310)を、湾曲部144に係合させつつ、巻芯部12の外周から、第2溝部142を介して、第2端子電極42の上面電極部420を通過するように斜めに引き出し、弛まないように支柱70に引っ掛けて固定する。
同様に、ワイヤ32(引出部320)を、段差面143の上から第1溝部141を通して、巻芯部12の外周から、第1端子電極41の上面電極部410を通過するように斜めに引き出し、弛まないように支柱70に引っ掛けて固定する。
次に、図2Fに示すように、第1ワイヤ31を第2端子電極42の第2上面電極部420に接続する。これにより、第2上面電極部420と第1ワイヤ31との接続部分には第1継線部311が形成される。
同様に、第2ワイヤ32を第1端子電極41の第1上面電極部410に接続する。これにより、第1上面電極部410と第2ワイヤ32との接続部分には第2継線部321が形成される。
次に、図2Gに示すように、図2Dで説明した場合と同様の要領で、鍔部14bの外端面14Dの外側に向かって、第2上面電極部420(第2端子電極42)からはみ出た第1ワイヤ31(引出部310)の不要部分を切削具60で切断する。同様に、鍔部14bの外端面14Dの外側に向かって、第1上面電極部410(第1端子電極41)からはみ出た第2ワイヤ32(引出部320)の不要部分を切削具60で切断する。
なお、図4に示すように、第2ワイヤ32(引出部320)の不要部分を切削具60で切断する際には、第2継線部321の先に第2ワイヤ32の不要部分が残っていてもよい。詳細な図示は省略するが、第1ワイヤ31(引出部310)についても同様である。
次に、図2Hに示すように、鍔部14の下面14Bに板状コア20を設置する。下面14Bは平坦面からなり、板状コア20を設置することが容易になっている。板状コア20は、平坦面を有する扁平な直方体からなり、コイル装置1のインダクタンスを高める機能を有する。板状コア20は、ドラムコア10と同じ磁性体部材で構成されるのが好ましいが、別々の部材で構成されてもよい。なお、板状コア20は、必ずしも磁性体で構成する必要はなく、合成樹脂などの非磁性体で構成してもよい。
本実施形態に係るコイル装置1では、鍔部14には、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32のいずれかの引出部310,320が通過する第1溝部141と第2溝部142とが形成してある。そのため、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の各々の引出部310,320は、従来とは異なり、第1溝部141あるいは第2溝部142を通じて端子電極41,42まで引き出される。したがって、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の絶縁被覆が破損するおそれが少なく、コア10との間でショート不良の発生を防止することができる。
また、本実施形態に係るコイル装置1では、第1溝部141は鍔部14の外側に向かって延びており、第2溝部142は鍔部14の外側に向かって、第1溝部141とは異なる角度で延びている。そのため、第1溝部141を通過するワイヤの引出部と、第2溝部142を通過するワイヤの引出部とは、それぞれ異なる方向に引き出され、第1ワイヤ31の引出部310と、第2ワイヤ32の引出部320とを十分に離間させることが可能である。したがって、鍔部14と巻芯部12との境界付近で、各ワイヤ31,32の引出部310,320が交差することを回避し、各ワイヤ間でショート不良の発生を防止することができる。
また、本実施形態に係るコイル装置1では、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の各々の引出部310,320を端子電極41,42に引き出す際に、各ワイヤ31,32が各溝部141,142に沿って引き出されるため、各溝部141,142によって各ワイヤ31,32の横滑り移動が制限される。そのため、各ワイヤ31,32の絶縁被覆が破損するおそれが少なく、コア14との間でショート不良の発生を防止することができる。
また、本実施形態では、第1溝部141および第2溝部142の各々の中心軸の延長線C1,C2が、鍔部14の外端面14Dと交差する。このような構成とすることにより、第2溝部142が鍔部14の外端面14Dに向かって延びることになり、鍔部14の外端面14Dに向けてワイヤ31,32の引出部310,320を引き出すことが可能となる。そのため、ワイヤ31,32を端子電極41,42に継線した後は、ワイヤ31,32を鍔部14の外端面14Dの外側に引き出し、たとえば切削具を鍔部14の外端面14Dに沿って移動させることにより、鍔部14の外側でワイヤ31,32を切断することが可能である。したがって、ワイヤ31,32の切断時に、切削具で鍔部14を破損させることを防止することができる。
また、本実施形態では、第1溝部141および第2溝部142は、鍔部14の外側に向かうにしたがって幅広となる。このような構成とすることにより、端子電極41,42の近づくにしたがって、第1溝部141および第2溝部142が幅広となり、各ワイヤ31,32の引出部310,320を端子電極41,42に引き出す際または各ワイヤ31,32を巻き始める際に、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32を容易に各溝部141,142の内側に挿通させることができる。
また、本実施形態では、鍔部14には、第1溝部141と第2溝部142とを隔てる壁部140が形成してある。このような構成とすることにより、第1溝部141を通過する第1ワイヤ31と、第2溝部142を通過する第2ワイヤ32とが接触するおそれが少なく、各ワイヤ間でショート不良の発生を効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、鍔部14と巻芯部12との境界付近には段差面143が形成してあり、段差面143の周縁143aには、第1溝部141の第1始端141sと、第2溝部142の第2始端142sとが位置ずれして配置してある。上記のような段差面143を形成することにより、第1始端141sおよび第2始端142sの付近で、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32が鍔部14の段差面143に接触することなく各溝部141,142の途中に案内され、各ワイヤ31,32に急な曲がりを生じさせず、絶縁被覆が破損することを有効に回避することができる。
また、鍔部14と巻芯部12との境界付近で、各ワイヤ31,32と鍔部14との間にスペースが形成され、第1ワイヤ31の引出部310を、第1溝部141の第1終端141e手前まで空中配線させることが可能となり、第1溝部141を通じて第1ワイヤ31の引出部310を端子電極41,42まで引き出しやすくなる。同様に、段差面143の上から第2溝部142の第2終端142e手前にかけて、第2ワイヤ32の引出部320を空中配線させることが可能となり、第2溝部142を通じて第2ワイヤ32の引出部320を端子電極41,42まで引き出しやすくなる。
また、本実施形態では、第1溝部141の第1始端141sと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L1と、第2溝部142の第2始端142sと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L2とは異なっている。このような構成とすることにより、段差面143では、第1溝部141の第1始端141sと第2溝部142の第2始端142sとが、離間して配置されることになる。そのため、第1始端141sを通過するワイヤと、第2始端142sを通過するワイヤとを十分に離間させることが可能となり、鍔部14と巻芯部12との境界付近(すなわち、段差面143)で、各ワイヤ31,32の引出部310,320が交差することを回避し、各ワイヤ間でショート不良の発生を効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、第1溝部141の第1終端141eと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L3と、第2溝部142の第2終端142eと鍔部14の外端面14Dとの間の距離L4とは略同一である。このような構成とすることにより、第1溝部141の第1終端141eを通過するワイヤと、第2溝部142の第2終端142eを通過するワイヤとが、鍔部14の外端面14Dから略等しい距離だけ離れた位置に配置される。そのため、上記各ワイヤ31,32の引出部310,320を、たとえば熱圧着用ヒータで一度に押し当て、端子電極41,42に接続することができる。
また、本実施形態では、コア10を反転させたときに、上面14Aから見た鍔部14の外観形状と、下面14Bから見た鍔部14の外観形状とが略一致している。このような構成とすることにより、鍔部14の上面14Aおよび下面14Bのいずれにも端子電極41,42を形成することが可能となる。
また、本実施形態では、第1ワイヤ31の一方の引出部310は、巻芯部12の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部14aに形成してある第1溝部141を通過し、第1ワイヤ31の他方の引出部310は、巻芯部12の軸方向の他方の端部に設けられた鍔部14bに形成してある第2溝部142を通過し、第2ワイヤ32の一方の引出部320は、巻芯部12の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部14aに形成してある第2溝部142を通過し、第2ワイヤ32の他方の引出部320は、巻芯部12の軸方向の他方の端部に設けられた鍔部14bに形成してある第1溝部141を通過している。
このような構成とすることにより、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32ともに、巻芯部12に巻回され、等しい線長の第1ワイヤ31からなるコイルおよび第2ワイヤ32からなるコイルを構成することが可能となる。
また、本実施形態では、鍔部14の上面14Aには、第1端子電極41と第2端子電極42とが形成してあり、第1端子電極41は、第1溝部141に一部が入り込むように形成してあり、第2端子電極42は、第2溝部142に一部が入り込むように形成してある。このような構成とすることにより、鍔部14の最外表面以外にも第1端子電極41および第2端子電極42を形成することが可能となり、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32との接続面積を十分に確保することができる。
また、本実施形態では、第1ワイヤ31および第2ワイヤ32の各々の引出部310,320は、鍔部14の外端面14Dに近接するように第1端子電極41または第2端子電極42に接続してある。このような構成とすることにより、各ワイヤ31,32を端子電極41,42に継線しやすくなると共に、各ワイヤ31,32を鍔部14の外端面14Dの外側に引き出しやすくなり、鍔部14の外側で各ワイヤ31,32を容易に切断することができる。
第2実施形態
図3A〜図3Cに示す第2実施形態に係るコイル装置1Aは、以下に示す以外は、第1実施形態に係るコイル装置1と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。また、図3A〜図3Cに示すコイル装置1Aにおける各部材は、図2E〜図2G等に示す第1実施形態に係るコイル装置1における各部材に対応し、対応する部材には、同一符号を付してあり、その説明は一部省略する。
図3Bと図2Fとを対比すると明らかなように、コイル装置1Aでは、第1ワイヤ31の各引出部310が、各鍔部14a,14bの第1端子電極41の第1上面電極部410に接続してあるという点において、第1実施形態におけるコイル装置1とは異なる。また、コイル装置1Aでは、第2ワイヤ32の各引出部320が、各鍔部14a,14bの第2端子電極42の第2上面電極部420に接続してあるという点において、第1実施形態におけるコイル装置1とは異なる。
コイル装置1Aの製造では、まず図2A〜図2Dに示す各工程を第1実施形態で示した要領で実施する。次いで、たとえばコイル部30を形成する前あるいは形成した後、第1ワイヤ31と第2ワイヤ32の位置関係を図2Eに示す例とは逆にしておく。
そして、図3Aに示すように、鍔部14bの第1端子電極41の第1上面電極部410に、第1ワイヤ31の引出部310を引き出して、図3Bに示すように接続し、第1継線部311を形成する。同様に、図3Aに示すように、鍔部14bの第2端子電極42の第2上面電極部420に、第2ワイヤ32の引出部320を引き出して、図3Bに示すように接続し、第2継線部321を形成する。
そして、図3Cに示すように、鍔部14bの外端面14Dの外側に向かって、第1上面電極部410からはみ出た第1ワイヤ31(引出部310)の不要部分を切削具60で切断する。また、鍔部14bの外端面14Dの外側に向かって、第2上面電極部420からはみ出た第2ワイヤ32(引出部320)の不要部分を切削具60で切断する。
本実施形態でも第1実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では、第1ワイヤ31と第2ワイヤ32とでワイヤの線長が異なり、第1実施形態に係るコイル装置1とは異なる電気的特性を有するコイル装置1Aを得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
上記各実施形態では、鍔部14の上面14Aを実装面としたが、下面14Bを実装面とし、上面14Aに板状コア20を設置してもよい。
上記各実施形態では、段差面143を略平面形状からなる段差面で構成したが、湾曲面からなる段差面で構成してもよい。
上記各実施形態では、図2Bに示すように、第1溝部141の中心軸の延長線C1は、鍔部14の端面14Dと交差していたが、鍔部14の第1横側面14Eと交差していてもよい。
上記各実施形態では、図2Bに示すように、第1溝部141および第2溝部142の各々の中心軸の延長線C1,C2が、鍔部14の外端面14Dと交差していたが、第1溝部141の中心軸の延長線C1については、鍔部14の第1横側面14Eと交差していてもよい。この場合、ワイヤ31,32を端子電極41に継線した後は、ワイヤ31,32を鍔部14の第1横側面14Eの外側に引き出し、たとえば切削具を鍔部14の第1横側面14Eに沿って移動させることにより、鍔部14の外側でワイヤ31,32を切断することが可能となる。
1,1A… コイル装置
10… ドラムコア
12… 巻芯部
14a,14b… 鍔部
14A… 上面
14B… 下面
14C… 内端面
14D… 外端面
14E… 第1横側面
14F… 第2横側面
140… 壁部
141… 第1溝部
141a… 第1傾斜面
141b… 第1壁側側面
141c… 第1傾斜側面
141s… 第1始端
141e… 第1終端
142… 第2溝部
142a… 第2傾斜面
142b… 第2壁側側面
142c… 第2外側側面
142s… 第2始端
142e… 第2終端
143… 段差面
143a… 周縁
144… 湾曲部
20… 板状コア
30… コイル部
31… 第1ワイヤ
310… 引出部
311… 第1継線部
32… 第2ワイヤ
320… 引出部
321… 第2継線部
41… 第1端子電極
410… 第1上面電極部
411… 第1側面電極部
42… 第2端子電極
420… 第2上面電極部
421… 第2側面電極部
50… ノズル
60… 切削具
70… 支柱

Claims (15)

  1. 巻芯部および前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部を含むコアと、
    前記巻芯部に第1ワイヤと第2ワイヤとが巻回してあるコイル部とを有し、
    前記鍔部には、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤのいずれかの引出部が通過する第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
    前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びており、
    前記第1溝部は、前記鍔部と前記巻芯部との境界付近から前記第1端子電極にかけて斜め方向に延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部と前記巻芯部との境界付近から前記第2端子電極にかけて斜め方向に延びていることを特徴とするコイル装置。
  2. 前記第1溝部および前記第2溝部の各々の中心軸の延長線のうち、少なくとも前記第2溝部の中心軸の延長線は、前記鍔部の端面と交差することを特徴とする請求項1に記載のコイル装置。
  3. 前記第1溝部および前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かうにしたがって幅広となることを特徴とする請求項1または2に記載のコイル装置。
  4. 前記鍔部には、前記第1溝部と前記第2溝部とを隔てる壁部が形成してあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコイル装置。
  5. 前記鍔部と前記巻芯部との境界付近には段差面が形成してあり、
    前記段差面の周縁には、前記第1溝部の第1始端と、前記第2溝部の第2始端とが位置ずれして配置してあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコイル装置。
  6. 前記第1溝部の第1始端と前記鍔部の端面との間の距離と、前記第2溝部の第2始端と前記鍔部の端面との間の距離とは異なっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコイル装置。
  7. 前記第1溝部の第1終端と前記鍔部の端面との間の距離と、前記第2溝部の第2終端と前記鍔部の端面との間の距離とは略同一であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のコイル装置。
  8. 前記コアを反転させたときに、表面から見た前記鍔部の外観形状と、裏面から見た前記鍔部の外観形状とが一致していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のコイル装置。
  9. 前記コイル部は、第1ワイヤで形成される第1層と、前記第1層の外周に配置され、第2ワイヤで形成される第2層とを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のコイル装置。
  10. 前記巻芯部の他方の端部には対向鍔部が設けられ、前記対向鍔部には、前記第1溝部に対応する第3溝部と、前記第2溝部に対応する第4溝部とが形成してあり、
    前記第1ワイヤの一方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた前記鍔部に形成してある第1溝部を通過し、
    前記第1ワイヤの他方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の他方の端部に設けられた前記対向鍔部に形成してある第4溝部を通過し、
    前記第2ワイヤの一方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた前記鍔部に形成してある第2溝部を通過し、
    前記第2ワイヤの他方の引出部は、前記巻芯部の軸方向の他方の端部に設けられた前記対向鍔部に形成してある第3溝部を通過することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記
    載のコイル装置。
  11. 前記鍔部の表面には、第1端子電極と第2端子電極とが形成してあり、
    前記第1端子電極は、前記第1溝部に一部が入り込むように形成してあり、
    前記第2端子電極は、前記第2溝部に一部が入り込むように形成してあることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のコイル装置。
  12. 前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤの各々の引出部は、前記鍔部の端面に近接するように前記第1端子電極または前記第2端子電極に接続してあることを特徴とする請求項11に記載のコイル装置。
  13. 巻芯部と、
    前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部とを有し、
    前記鍔部には、第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
    前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びており、
    前記第1溝部は、前記鍔部と前記巻芯部との境界付近から前記鍔部の端面に向けて斜め方向に延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部と前記巻芯部との境界付近から前記鍔部の端面に向けて斜め方向に延びていることを特徴とするコア。
  14. 巻芯部および前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部を含むコアと、
    前記巻芯部に第1ワイヤと第2ワイヤとが巻回してあるコイル部とを有し、
    前記鍔部には、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤのいずれかの引出部が通過する第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
    前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びており、
    前記鍔部と前記巻芯部との境界付近には段差面が形成してあり、
    前記段差面の周縁には、前記第1溝部の第1始端と、前記第2溝部の第2始端とが位置ずれして配置してあることを特徴とするコイル装置。
  15. 巻芯部と、
    前記巻芯部の軸方向の一方の端部に設けられた鍔部とを有し、
    前記鍔部には、第1溝部と第2溝部とが形成してあり、
    前記第1溝部は、前記鍔部の外側に向かって延びており、
    前記第2溝部は、前記鍔部の外側に向かって、前記第1溝部とは異なる角度で延びており、
    前記鍔部と前記巻芯部との境界付近には段差面が形成してあり、
    前記段差面の周縁には、前記第1溝部の第1始端と、前記第2溝部の第2始端とが位置ずれして配置してあることを特徴とするコア。
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