JPH07201577A - ドラム型コイル部品及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドラム型コイル部品の筒型コアの装着を簡易
且つ精度よく確実にするとともに信頼性を向上し、ま
た、簡易な組立方法を提供する。 【構成】 トランス３０は、巻線４が捲回される巻軸部
１と該巻軸部端に嵌装された鍔部２ａ、２ｂからなるド
ラム型コア３と、該ドラム型コア３を前記巻軸部１が垂
直になるように接着固定するとともに前記巻線４の端部
が接続される複数の端子電極５ａ…を配した台座６と、
前記ドラム型コア３の巻軸に沿って挿入してドラム型コ
ア３の側面を囲繞する筒型コア１７と、を備えたドラム
型コイル部品であって、前記筒型コア１７が合成樹脂４
０〜１０wt％に対し磁性体粉６０〜９０wt％を含有させ
た磁性体粉含有樹脂材からなるとともに該筒型コア１７
の側面の一部に切欠１３を設けて形成されたバネ性突起
部１４が前記ドラム型コア３の鍔部２ａと係止する係止
手段が備えられた構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング電源、イ
ンバータ等で用いられるドラム型コアを使用した小型の
トランス・インダクタ（以下、ドラム型コイル部品と総
称する。）及びその組立方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等に対する小型・高性能
化の消費者ニーズは強く、これに伴い電子回路基板に搭
載される電子部品において比較的大きい容積を占めるコ
イル部品のトランスやチョークコイル等も小型・薄型化
を図りつつ面実装に適合するドラム型コアを用いた構造
のものが開発されている。

【０００３】例えば、コイル部品の典型であるトランス
では、特にＤＣ／ＤＣコンバーター、インバーター等で
使用される小型トランスにおいて、一般に垂直方向に配
設された柱状のコイル巻軸部の上端及び下端にそれぞれ
鍔部を配設した形状の磁性材料からなるドラム型コアの
前記コイル巻軸部に巻線を捲回した面実装型のものが多
く使用されている。

【０００４】図４は上記従来のドラム型コアを用いた面
実装型トランスの構造例を示す斜視図であり、図５は同
トランスの縦断面図である。

【０００５】図４乃至図５において、トランス１０は巻
線４が捲回される巻軸部１と該巻軸部端に嵌装された鍔
部２ａ、２ｂからなるドラム型コア３と、該ドラム型コ
ア３を前記巻軸部１が垂直になるように接着固定すると
ともに前記巻線４の端部が接続される複数の端子電極５
ａ、５ｂ…を配した台座６と、前記ドラム型コア３の巻
軸に沿って挿入してドラム型コア３の側面を囲繞する筒
型コア７と、を備えた構造のドラム型コイル部品であ
る。

【０００６】上記ドラム型コア３と筒型コア７は鍔部２
ａ、２ｂの側面にて連結されて閉磁路が形成されてい
る。上記タイプのコアはスリーブコアと称され磁束の外
部への漏出を抑えるとともに高インダクタンス化に効果
がある。

【０００７】尚、前記台座６に配した端子電極５ａ、…
は台座に埋植されて側面より突出しＳ字状に折曲された
所謂リード端子であるが、他に台座の底面側に直に導電
材を塗布、印刷して固着した平面電極のタイプも高密度
実装に資するものとして汎用されている。

【０００８】また、台座６には端子電極５ａ…へ巻線端
部を導くための切欠溝８が配設されており、筒型コア７
の台座６と接する側にも巻線導出用切欠部９が刻設され
ている。

【０００９】ドラム型コア３と筒型コア７は各々台座６
との接着面にエポキシ樹脂等の合成接着剤１１を塗布し
て接着固定される。

【００１０】次に、上記トランス１０の各材質について
簡単に説明すると、先ずドラム型コア３及び筒型コア７
は一般に加工しやすく電気抵抗率が高いことから高周波
用の磁心材料として利用されている酸化物磁性体である
フェライト（ニッケル亜鉛系フェライト、マンガン亜鉛
系フェライト等）の粉末を加圧成型し、焼結することに
よって作られる。

【００１１】また、台座６は一般に合成樹脂製であり、
例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂等を
金型に射出成形して作られるが、他にセラミック製も考
えられる。

【００１２】巻線４はエナメル被覆導線ないしポリウレ
タン被覆導線等の絶縁被覆導線であり、一次巻線及び二
次巻線として重複巻きまたは分割巻きで捲回される。

【００１３】また、端子電極５ａ…としてのリード端子
はコバール、４２アロイ等の鉄系ないしリン青銅、鉄入
り銅等の銅系の金属を半田メッキしたものであり、平面
電極のタイプは一般にＡｇーＰｄペーストを塗布ないし
印刷して乾燥・焼成し半田メッキして形成される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のドラム型
コイル部品においては、前述のように筒型コア７をドラ
ム型コア３に挿入しつつ台座６に固定する方法として合
成接着剤１１を用いていた。

【００１５】しかしながら、上記従来のドラム型コイル
部品（トランス１０）では巻線４の端子電極５ａ…への
からげ配線処理時の半田ディップによる熱の影響や洗浄
工程時の溶剤による影響で合成接着剤１１の接着強度が
弱まってしまい、ドラム型コア３よりも接着面積が小さ
く、外部に剥きだしの筒型コア７は上記影響を直接受け
て脱落の恐れがあるという問題点があった。

【００１６】また、従来のドラム型コア３と筒型コア７
を組み合わせて閉磁路を形成するスリーブコアタイプで
は接着剤１１による台座への接着固定を二度行わなけれ
ばならず、筒型コア７の台座６への位置決めも巻線導出
用切欠部９が正確に端子電極５ａ…側へ配置されなけれ
ばならないので、組立工程が煩雑なものとなっており、
より簡易な組立方法が求められていた。

【００１７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、ドラム型コアと筒型コアにて閉磁路を構成する
コイル部品の組立の簡易化、接合強度の強化による信頼
性の向上を実現したドラム型コイル部品及びその組立方
法を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）巻線が
捲回される巻軸部と該巻軸部端に嵌装された鍔部からな
るドラム型コアと、該ドラム型コアを前記巻軸部が垂直
になるように接着固定するとともに前記巻線端部が接続
される複数の端子電極を配した台座と、前記ドラム型コ
アの巻軸に沿って挿入してドラム型コア側面を囲繞する
筒型コアと、を備えたドラム型コイル部品において、前
記筒型コアが合成樹脂４０〜１０wt％に対し磁性体粉６
０〜９０wt％を含有させた磁性体粉含有樹脂材からなる
とともに該筒型コア側面の一部に切欠を設けて形成され
たバネ性突起部が前記ドラム型コアの鍔部と係止する係
止手段が備えられていることを特徴とするドラム型コイ
ル部品を提供することにより、（２）前記筒型コアの台
座と当接する底面側に位置決め用突起が設けられるとと
もに台座上面の対応する位置に前記位置決め用突起と嵌
合する凹部が設けられていることを特徴とする前記
（１）記載のドラム型コイル部品を提供することによ
り、（３）ドラム型コアを台座に接着固定し、次に巻線
をドラム型コアの巻軸部に捲回して前記台座に設けられ
た端子電極に導電接続した後、筒型コアをドラム型コア
の巻軸に沿って垂下圧入して装着するようにしたことを
特徴とする前記（１）及び（２）記載のドラム型コイル
部品の組立方法を提供することにより、上記目的を達成
するものである。

【００１９】

【作用】本発明においては、筒型コアの材質が合成樹脂
４０〜１０wt％に対し磁性体粉６０〜９０wt％を含有さ
せた磁性体粉含有樹脂材からなるので、フェライトコア
に比べて遥かに大きなバネ性を有している。

【００２０】したがって、該筒型コアの側面の一部に切
欠を設けて形成されたバネ性突起部が適度の押圧によっ
て弾性変形することが可能となる。

【００２１】上記構成の筒型コアを台座に固定されたド
ラム型コアの巻軸に沿って挿入してドラム型コア側面を
囲繞する場合に、上記バネ性突起部がドラム型コアの鍔
部に当たって押圧を受け弾性変形しつつなおも圧入する
と、完全に装着が完了した時点で鍔部による押圧から開
放されてバネ性突起部の弾性変形が回復し、鍔部と回復
したバネ性突起部によって筒型コアが係止される係止手
段が構成される。

【００２２】したがって、従来筒型コアの台座への固定
のために用いていた接着剤は不要となり、半田ディップ
時の熱や洗浄時の溶剤の影響は全く無くなる。

【００２３】また、上記筒型コアの装着は単にドラム型
コアの上方より巻軸に沿って垂下して圧入するのみであ
るから極めて簡易である。

【００２４】さらに、筒型コアの台座と当接する底面側
に位置決め用突起が設けられるとともに台座上面の対応
する位置に前記位置決め用突起と嵌合する凹部が設けら
れている構成であれば、正確に位置決めが装着時になさ
れる。

【００２５】

【実施例】本発明の実施例を、図面に基いて詳細に説明
する。尚、従来同様の部材については同符号を用いるこ
ととする。

【００２６】図１は本発明の請求項１及び請求項２に係
わるドラム型コイル部品の典型例としてのトランスの構
成を説明するための斜視図であり、図２は同トランスの
縦断面図である。

【００２７】また、図３は筒型コアの装着時の係止手段
の機構を説明するための縦断面図である。

【００２８】図１及び図２において、トランス３０は、
巻線４が捲回される巻軸部１と該巻軸部端に嵌装された
鍔部２ａ、２ｂからなるドラム型コア３と、該ドラム型
コア３を前記巻軸部１が垂直になるように接着固定する
とともに前記巻線４の端部が接続される複数の端子電極
５ａ、５ｂ…を配した台座６と、前記ドラム型コア３の
巻軸に沿って挿入してドラム型コア３の側面を囲繞する
筒型コア１７と、を備えたドラム型コイル部品であっ
て、前記筒型コア１７が合成樹脂４０〜１０wt％に対し
磁性体粉６０〜９０wt％を含有させた磁性体粉含有樹脂
材からなるとともに該筒型コア１７の側面の一部に切欠
１３を設けて形成されたバネ性突起部１４が前記ドラム
型コア３の鍔部２ａと係止する係止手段が備えられた構
造に特徴を有する。（請求項１） また、上記構成に加えて筒型コア１７の台座６と当接す
る底面側に位置決め用突起１８が設けられるとともに台
座上面の対応する位置に前記位置決め用突起１８と嵌合
する凹部１９が設けられていることを特徴とするもので
ある。（請求項２） 上記構成のトランス３０において、ドラム型コア３、台
座６、端子電極５ａ、５ｂ…、巻線４は従来例として詳
述したトランス１０と同等なので説明は省略する。

【００２９】本発明の主要な構成要素である筒型コア１
７について詳述すると、先ずその素材は合成樹脂４０〜
１０wt％に対し磁性体粉６０〜９０wt％を含有させた磁
性体粉含有樹脂材である。

【００３０】上記合成樹脂はナイロン、アラミンなどの
材料となるポリアミド樹脂であって、分子中にペプチド
結合（−ＣＯ・ＮＨ−）を有する高分子化合物でる。こ
れは熱可塑性であるが、縮重合体であって、極めて強靭
な材料であり、歯車、軸受等の機械部品として汎用され
ているものである。また、絶縁材料として電線被覆、成
形品にも一部利用されている。勿論結果としてバネ性の
ある磁性体粉含有樹脂材となるものであればその他の合
成樹脂であってもよい。例えばフェノール樹脂、ナイロ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）も有効と考えられる。

【００３１】磁性体粉はＭＯ−Ｆｅ₂Ｏ₃（２価の金属イ
オン）で表される金属酸化物であるフェライトの粉末で
あって、他のコア材料と比べて抵抗率が高いので高周波
用コアとして主にＺｎフェライトとの固溶体（例えば図
に示したＭｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェラ
イト等）が利用されるものである。

【００３２】上記磁性粉末は粒径数μ〜数十μであっ
て、不純物のない酸化物を一定比でよく混合して約１０
５０℃で焼成後、機械的にボールミルその他で粉砕した
ものである。

【００３３】前記合成樹脂は必要によりステアリン酸亜
鉛等の潤滑剤を０．１〜０．５wt％添加し、また磁性粉
末は必要によりシランカップリング剤もしくはチタネー
ト系カップリング剤等にて表面処理し、それぞれ４０〜
１０wt％、６０〜９０wt％加熱混合して小球状ペレット
を成型する。

【００３４】次に、上記ペレットを２５０〜３５０℃に
加熱溶融して射出成型することにより、磁性粉末含有樹
脂材の筒型コア１７が出来上がる。

【００３５】次に、筒型コア１７の形状は図２から明ら
かなように、装着時の高さはドラム型コア３と同等であ
り、２箇所に設けたバネ性突起部１４は適度な弾性を与
えるために肉厚をやや他の部分より薄く、上部２１が内
径方向に厚くなっており、無負荷状態で鍔部２ａの外径
よりも内側に食い込んでいる。さらに前記バネ性突起部
１４の上部２１の内側は緩やかに傾斜した斜面２２が設
けられており、装着時の圧入を円滑にしている。

【００３６】尚、前記バネ性突起部１４の頂は概ね平坦
であるとともに鍔部２ａの約厚さ分だけ他より低くなっ
ている構成であり、装着完了状態で確実に鍔部２ａの下
側縁部２３と係止されるようになっている。

【００３７】図３は筒型コア１７をドラム型コア３に装
着する際の上記バネ性突起部１４が弾性変形している状
態を示すものである。図から明らかなようにバネ性突起
部１４は筒型コアを圧入するにしたがいドラム型コア３
の鍔部２ａの外周縁部２４から押圧され外側へ変位す
る。

【００３８】次に、上記ドラム型コイル部品としてのト
ランス３０の組立方法は、第一にドラム型コア３を台座
６に合成樹脂製の接着剤にて接着固定し、第二に巻線４
を前記ドラム型コア３の巻軸部１に捲回して前記台座６
に設けられた端子電極５ａ…に導電接続（からげ処理し
て半田ディップ）し、第三に筒型コア１７を前記ドラム
型コア３の巻軸に沿って垂下圧入して装着するように施
す。

【００３９】上記組立方法は本発明には欠くことが出来
ず、接着剤を用いる工程がドラム型コア３の台座６への
接着固定のみで済み、筒型コア１７の装着は単に圧入だ
けなので極めて簡易である。（請求項３の効果）この
際、図１のように筒型コア１７の台座６と当接する底面
側に位置決め用突起１８が設けられるとともに台座上面
の対応する位置に前記位置決め用突起１８と嵌合する凹
部１９が設けられている構成では、筒型コア１７の台座
６への位置決めが精度良く且つ確実に行われることは勿
論である。（請求項２の効果）念のために付言すれば、
上記バネ性突起部１４の形状の微細な異同は問題になら
ず係止手段として前記機構に類するものに及ぶことは勿
論である。

【００４０】さらには、本発明における面実装型コイル
はドラム型コア及び筒型コアとこれを搭載する台座を構
成要素とするトランス、チョークコイル、ノイズフィル
タ等のコイル部品全てに及び、ドラム型コアの鍔部や巻
軸部の形状や、端子電極数、台座の材質等は前述の実施
例のような円柱状に限られるものではない。例えば鍔部
は四角板状で、巻軸部も角柱状であってもよく、台座も
実施例のような直方体に限らず円盤状であってもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係わるドラム型コイル部品は上
記のように構成されているため、以下に記するような効
果を有する。

【００４２】（１）従来筒型コアの台座への固定のため
に用いていた接着剤が不要となり、半田ディップ時の熱
や洗浄時の溶剤による剥離が防止され、信頼性が向上す
る。

【００４３】（２）筒型コアの装着は単にドラム型コア
の上方より巻軸に沿って垂下圧入するのみであるからコ
イル部品の組立が極めて簡易となる。

【００４４】（３）筒型コアの位置決め用突起と台座に
設けられた凹部が装着時に嵌合するので装着時に位置決
めが精度良く且つ確実になされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるドラム型コイル部品の典型例と
してのトランスの構成を説明するための斜視図である。

【図２】同トランスの縦断面図である。

【図３】筒型コアの装着時の係止手段の機構を説明する
ための縦断面図である。

【図４】従来のドラム型コアを用いた面実装型トランス
の構造例を示す斜視図である。

【図５】同トランスの縦断面図である。

【符号の説明】

１ 巻軸部 ２ａ、２ｂ 鍔部 ３ ドラム型コア ４ 巻線 ５ａ、５ｂ 端子電極 ６ 台座 ７、１７ 筒型コア ８ 切欠溝 ９ 巻線導出用切欠部 １０、３０ トランス １１ 接着剤 １３ 切欠 １４ バネ性突起部 １８ 位置決め用突起 １９ 凹部 ２１ バネ性突起部の上部 ２２ 斜面 ２３ 鍔部２ａの下側縁部 ２４ 鍔部２ａの外周縁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線が捲回される巻軸部と該巻軸部端に
   嵌装された鍔部からなるドラム型コアと、該ドラム型コ
   アを前記巻軸部が垂直になるように接着固定するととも
   に前記巻線端部が接続される複数の端子電極を配した台
   座と、前記ドラム型コアの巻軸に沿って挿入してドラム
   型コア側面を囲繞する筒型コアと、を備えたドラム型コ
   イル部品において、前記筒型コアが合成樹脂４０〜１０
   wt％に対し磁性体粉６０〜９０wt％を含有させた磁性体
   粉含有樹脂材からなるとともに該筒型コア側面の一部に
   切欠を設けて形成されたバネ性突起部が前記ドラム型コ
   アの鍔部と係止する係止手段が備えられていることを特
   徴とするドラム型コイル部品。
2. 【請求項２】 前記筒型コアの台座と当接する底面側に
   位置決め用突起が設けられるとともに台座上面の対応す
   る位置に前記位置決め用突起と嵌合する凹部が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載のドラム型コイル
   部品。
3. 【請求項３】 ドラム型コアを台座に接着固定し、次に
   巻線をドラム型コアの巻軸部に捲回して前記台座に設け
   られた端子電極に導電接続した後、筒型コアをドラム型
   コアの巻軸に沿って垂下圧入して装着するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１及び請求項２記載のドラム型コ
   イル部品の組立方法。