JPH0794330A - トロイダルコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁性、信頼性に優れ、基板実装の容易なト
ロイダルコイルを提供する。 【構成】 トロイダルコイル２０は、主としてフェライ
トを加工成形した環状磁心１と、該環状磁心１に捲回さ
れた絶縁被覆導線２４と、該絶縁被覆導線２４を固定す
る熱収縮性チューブ２３とからなり、前記熱収縮性チュ
ーブ２３が絶縁性材料からなり、前記絶縁被覆導線２４
が捲回された環状磁心１の外周面に沿ってこれを被覆す
るように配設されている構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＣ／ＤＣラインフィ
ルタやデータラインフィルタ等のインダクタとして使用
されるトロイダルコイルの絶縁及び信頼性に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＡＣ／ＤＣラインフィルタやデータライ
ンフィルタとしてノイズ除去用に使用されるインダクタ
のタイプの一つとして、環状磁心（リングコアとも称さ
れ、主としてフェライトからなる。）に絶縁被覆導線を
捲回した構造のトロイダルコイルがある。

【０００３】プリント基板（以下、単に基板とも称
す。）に上記トロイダルコイル（以下、単にコイルとも
称す。）を実装する際に、従来はコイルと基板上の配線
の絶縁のために絶縁紙等の絶縁物を敷くか、コイルを実
装する部分の基板表面に配線を通さない様にしていた。

【０００４】一方、図３に示されるトロイダルコイルの
正面図の如く、環状磁心１の外周面に絶縁被覆された平
行線２を捲回した後、熱収縮チューブ３を被せることに
よって平行線２を前記環状磁心１の周面に圧着したこと
を特徴とするトロイダルコイル１０の構造が実開昭６０
ー１７９０１２号公報に開示されている。

【０００５】これは通常トロイダルコイルに用いられて
いるフェライト磁心の磁気飽和を防止するための絶縁被
覆導線として平行線２を捲回する際に、平行線２の弾性
力による巻き緩みが生じる不具合を熱収縮性チューブ３
で押止することにより防止し、また環状磁心１に捲回し
た平行線２のリード線部４の引き出し位置が熱収縮性チ
ューブ３の角縁部６ａ、６ｂに固定されるようにして、
基板への半田接続作業を容易にする構造となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
熱収縮性チューブを配設せず単に環状磁心に絶縁被覆導
線を捲回しただけの従来のトロイダルコイルにおいて
は、下記に記載する問題点があった。

【０００７】即ち、 （１）コイルの梱包がバラ（テーピングでない）のた
め、輸送時にコイル同士が接触し、露出している絶縁被
覆導線が傷つく可能性がある。このため絶縁被覆導線の
絶縁性（信頼性）が劣化する。

【０００８】（２）コイルの絶縁被覆導線はコアに巻き
付けているだけで固定しておらず、巻き乱れ、巻き緩み
が生じ易い。また、そのような状態で実装するとコイル
の浮き、ズレ、傾き等が生じ易く、実装しにくい。

【０００９】（３）コイルと基板との固定はリード線の
みであるために、不安定で周囲の部品と接触しショート
しやすい。また、これを防止するためには接着剤を用い
て固定したり、固定用の部品を使用するなどの作業が必
要になり作業性が悪くなる。

【００１０】（４）コイルを実装する部分に配線がある
場合、従来の絶縁紙を敷く方法は手間がかかり、当該コ
イル実装場所の基板配線を避ける方法では配線に制約が
生じて基板設計が困難となる場合がある。

【００１１】一方、実開昭６０ー１７９０１２号に開示
された図３のトロイダルコイル１０は環状磁心１の上面
部７と下面部８以外の部分を熱収縮性チューブで被覆す
るので、これを絶縁性材料とするならば、該被覆部分９
の絶縁性の問題は生じないが、前記上面部７ないし下面
部８に露出する平行線２（絶縁被覆導線）の一部は被覆
の剥がれによる絶縁性、信頼性の劣化の恐れが上記従来
例同様に残る。したがって、上記（１）及び（３）の問
題点は未解決のままとなる。

【００１２】さらに、前記上面部７及び下面部８は熱収
縮性チューブが被っていないので平行線２の該部分での
固定力は十分でなく、上記（２）の問題点も完全に解決
されたとは言えない。

【００１３】また、トロイダルコイル１０は図４の
（Ａ）に示すように基板１１に対して立てた状態でリー
ド線部４を半田接続するのが一般であるが、比較的大型
のものは（Ｂ）に示すように寝かせた状態で半田付けす
る場合も多い。この際、コイルを基板１１に接着剤にて
固定するが、上記トロイダルコイル１０では熱収縮性チ
ューブの基板面側片面１２のみの接着面しか有しないこ
とになるので接着力が十分でないという問題点がある。

【００１４】さらには、トロイダルコイル１０の構造に
おいては平行線２（絶縁被覆導線）のリード線部４の引
き出し位置は熱収縮性チューブ３の角縁部６ａ、６ｂな
いしその対向位置に制限されている。

【００１５】したがって、巻数が図３のように下面部８
の三巻程度であれば熱収縮性チューブを挿入して、平行
線２を環状磁心１の周面に固定しつつ、平行線２のリー
ド線部４の引き出し位置を前記熱収縮性チューブ３の角
縁部６ａ、６ｂに設定することは容易であるのに対し、
所定のインダクタンス値を得るために環状磁心１の全周
に渡って平行線２（或いは絶縁被覆導線）が捲回された
コイルでは、前記リード線部４の引き出し位置が前記熱
収縮性チューブ３の角縁部６ａ、６ｂないしその対向位
置６ｃ、６ｄに制限されることは設計上の大きな制約と
なってしまうのが明らかである。

【００１６】しかもリード線部４の引き出し位置が角縁
部６ａ、６ｂに固定されている点はリード線部４の半田
付けランド１３に至る引き回しを短くするために基板実
装時のトロイダルコイル１０の方向指定が必要になり、
電子部品の配置や配線の基板設計の自由度が狭くなって
しまう。

【００１７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、導線が捲回された環状磁心の外周面に沿ってこ
れを被覆するように熱収縮性チューブを配設して絶縁、
信頼性を高めつつ基板実装の自由度が大きい構造のトロ
イダルコイル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、上記目的を達
成するために、環状磁心と、該環状磁心に捲回された絶
縁被覆導線と、該絶縁被覆導線を固定する熱収縮性チュ
ーブとからなるトロイダルコイルにおいて、前記熱収縮
性チューブが絶縁性材料からなり、前記導線が捲回され
た環状磁心の外周面に沿ってこれを被覆するように配設
されていることを特徴とするトロイダルコイルを提供す
るものである。

【００１９】

【作用】本発明においては、熱収縮性チューブが導線を
捲回した環状磁心の外周面に沿って被覆されているの
で、捲回された絶縁被覆導線の露出部は環状磁心の内周
及びその周辺の一部に限られる。

【００２０】したがって、運搬時に他のコイルとの接触
によって最も傷つき易い環状磁心の外周面部の前記絶縁
被覆導線は熱収縮性チューブに覆われ保護される。

【００２１】一方、絶縁被覆導線のリード線部は環状磁
心の内周面の適当なカ所から引き出せるので如何なる巻
数のコイルにも対応でき、且つ基板実装時のコイル配設
の自由度を増す。

【００２２】通常、熱収縮性チューブとして使用される
ポリ塩化ビニルチューブは沸騰水（１００℃）に五分間
浸漬した場合に径方向に３０〜５０％収縮する。

【００２３】したがって、環状磁心に絶縁被覆導線を捲
回後、環状磁心外径よりも１０〜２０％程度大きな内径
の前記熱収縮性チューブを輪切りにしたものを外周面に
被せ、加熱することにより、該熱収縮性チューブは絶縁
被覆導線を環状磁心の外周面及び側周面に圧着固定され
る（所謂、熱収縮被覆である）。

【００２４】上記環状磁心に捲回され圧着固定された絶
縁被覆導線は緩んだり、解けたりしないので、実装時の
取扱いが楽である。

【００２５】熱収縮性チューブは絶縁性の良好な絶縁性
材料であって、コイルの実装に際しての特別な絶縁対策
を不要とする。

【００２６】コイルの梱包がバラ（テーピングでない）
であっても、輸送時コイル同士が接触しても熱収縮性チ
ューブが保護緩衝材となって絶縁被覆導線は傷つかな
い。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係わるトロイダルコイルにつ
いて図面に基づいて詳細に説明する。尚、図３の従来の
トロイダルコイル１０と同等の部位を示す場合は同符合
にて示すこととする。

【００２８】図１は本発明に係わるトロイダルコイルの
内部構造を説明するための斜視図であり、図２は上記ト
ロイダルコイルの基板実装状態を示す斜視図である。

【００２９】図１において、トロイダルコイル２０は、
主としてフェライトを加工成形した環状磁心１と、該環
状磁心１に捲回された絶縁被覆導線２４と、該絶縁被覆
導線２４を固定する熱収縮性チューブ２３とからなり、
前記熱収縮性チューブ２３が絶縁性材料からなり、前記
絶縁被覆導線２４が捲回された環状磁心１の外周面に沿
ってこれを被覆するように配設されている構造を有す
る。

【００３０】ここに上記熱収縮性チューブとは従来より
コンデンサ等の電子部品本体を被覆して保護し、絶縁す
るために用いられているもので、一般にポリ塩化ビニル
を典型とする合成樹脂である。

【００３１】次に、本トロイダルコイル２０の製作工程
を概説すると、以下の様になる。

【００３２】（１）フェライトの環状磁心１に絶縁被覆
導線２４を所定巻数捲回する。

【００３３】（２）絶縁被覆導線のリード線部２５ａ、
２５ｂを環状磁心１の中心軸方向と略平行に伸ばす。

【００３４】（３）環状磁心外径よりも１０〜２０％程
度大きな内径を有する肉厚０．１〜１．０ｍｍ程度の熱
収縮性チューブ２３を上記捲回された環状磁心が覆える
程度の大きさ（環状磁心１の厚さｔと両側面幅分２ｘを
合わせた寸法幅）にカットし、捲回された環状磁心１を
前記絶縁被覆導線２４のリード線部２５ｂを通しつつ覆
う。

【００３５】（４）温度２００℃前後の熱風で加熱し、
熱収縮性チューブを収縮させる。

【００３６】上記工程を経て製作された本トロイダルコ
イル３０は、熱収縮性チューブ２３が絶縁被覆導線２４
を捲回した環状磁心１の外周面２６に沿って環状磁心の
内周及びその周辺の一部のみを残して被覆されているの
で、保護緩衝材及び絶縁材としての効果を十分に発揮で
きる。

【００３７】また、上記熱収縮性チューブ２３は絶縁被
覆導線２４を環状磁心１の外周面２６及び側周面２７に
適度な収縮力によって圧着固定するので前記環状磁心１
に捲回された絶縁被覆導線２４は緩んだり、解けたりし
ない。

【００３８】したがって、実装作業が容易になるととも
に、実装後のコイルの浮き、ズレ、傾き等が生じにくく
なる。

【００３９】さらに、図２に示されるように基板１１に
対して横に寝かせた状態に接着剤で固定して半田付けラ
ンド１３に半田接続する場合（図面右方の横置き配設）
に、接着面が一方側面と内周面に渡って広がるように接
着剤を塗布できるので充分な接着力が得られる。

【００４０】また、基板１１に対して立てた状態に半田
付けランド１３に半田接続する場合（図面左方の縦置き
配設）でも、絶縁被覆導線は基板１１に直接接触しない
ので、被覆が剥がれる恐れはなく、側周面も熱収縮製チ
ューブで覆われているので、基板配線や周囲の他の電子
部品との絶縁性も確保されることは多言を要しない。

【００４１】一方、絶縁被覆導線のリード線部２５ａ、
２５ｂは環状磁心１の内周面２８の適当なカ所から引き
出せるので如何なる巻数のコイルにも対応でき、且つ縦
置き、横置き何れでも実装可能なので基板実装時のコイ
ル配設の自由度が大きい。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係わるトロイダルコイルは上記
のように構成されているため以下に記載する効果を有す
る。

【００４３】（１）基板とコイル間を絶縁する必要がな
くなるため、コイルを実装する部分に配線することがで
き、コイルー基板間に絶縁紙等の絶縁物を挿入する必要
がないという優れた効果を有する。

【００４４】（２）運搬時におけるコイル同士の接触に
よる絶縁被覆導線の損傷が防止されるので信頼性が向上
する。

【００４５】（３）捲回された絶縁被覆導線の緩み、解
けがなく、実装作業が容易となり、且つ実装後コイルの
浮き、ズレ、傾き等が生じにくいという優れた効果を有
する。

【００４６】（４）基板に対して横に寝かせた状態に接
着剤で固定する場合に、充分な接着力が得られるのでコ
イルが基板から剥がれる恐れはないという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるトロイダルコイルの構成を説明
するための斜視図である。

【図２】上記トロイダルコイルの基板実装例の斜視図で
ある。

【図３】絶縁性チューブを用いたトロイダルコイル例の
正面図である。

【図４】上記トロイダルコイルの基板実装例の正面図で
あり、（Ａ）は基板に立てた状態で半田付けした場合、
（Ｂ）は基板に寝かせた状態で半田付けした場合であ
る。

【符号の説明】

１ 環状磁心 ２ 平行線 ３、１３ 熱収縮性チューブ ４ リード線部 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 角縁部 ７ 上面部 ８ 下面部 ９ 被覆部分 １０、２０ トロイダルコイル １１ 基板 １２ 熱収縮性チューブの基板面側片面 １３ 半田付けランド ２４ 絶縁被覆導線 ２５ａ、２５ｂ リード線部 ２６ 外周面 ２７ 側周面 ２８ 内周面 ｔ 環状磁心の厚さ ｘ 側面幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状磁心と、該環状磁心に捲回された絶
   縁被覆導線と、該絶縁被覆導線を固定する熱収縮性チュ
   ーブとからなるトロイダルコイルにおいて、前記熱収縮
   性チューブが絶縁性材料からなり、前記導線が捲回され
   た環状磁心の外周面に沿ってこれを被覆するように配設
   されていることを特徴とするトロイダルコイル。