WO2023188028A1

WO2023188028A1 - 面実装コイル部品

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Publication number: WO2023188028A1
Application number: PCT/JP2022/015643
Authority: WO
Inventors: 剛畠山
Original assignee: スミダコーポレーション株式会社
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2023-10-05

Abstract

面実装コイル部品（面実装トランス１）は、リード部（３ａ）を有する巻線（３）と、巻線（３）の巻軸部を有する絶縁性のボビン（２）と、ボビン（２）から突出している複数の実装端子（４）と、それぞれの実装端子（４）と同部材で形成されて巻線のリード部（３ａ）を絡げる複数の絡げ端子（５（６、７））と、を備えている。隣り合う複数の絡げ端子（６、７）は、ボビン（２）からの突出方向に対して、折り曲げられている。リード部（３ａ）は、絡げ端子（５（６、７））における折り曲げられた部分に絡げられている。

Description

面実装コイル部品

　本発明は、面実装コイル部品に関する。

　近年、スイッチング周波数の高周波化に伴い、スイッチングトランスの小型化が求められている。
　また、信頼性確保の観点から特許文献１に記載された面実装トランスのように、実装端子とは別の絡げ端子を設ける構造が一般的である。

特開２００７－２１４５２８号公報

　特許文献１に記載の面実装トランスの構造においては、要求耐電圧による絶縁距離を確保する必要があり、生産ラインの自動化を考慮すると、自動巻線機のノズルが干渉しないように、例えば２ｍｍ程度の絡げ端子間のピッチを確保する必要があった。
　特に、絡げ端子のピッチを確保は、面実装コイル部品の小型化における課題となっていた。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、小型化可能な面実装コイル部品を提供するものである。

　本発明によれば、リード部を有する巻線と、前記巻線の巻軸部を有する絶縁性のボビンと、前記ボビンから突出している複数の実装端子と、それぞれの実装端子と同部材で形成されて前記巻線の前記リード部を絡げる複数の絡げ端子と、を備えた、面実装コイル部品であって、隣り合う複数の前記絡げ端子は、前記ボビンからの突出方向に対して、折り曲げられており、前記リード部は、前記絡げ端子における折り曲げられた部分に絡げられていることを特徴とする面実装コイル部品が提供される。

　本発明によれば、小型化可能な面実装コイル部品が提供される。

本実施形態に係る面実装トランスの斜視図である。図１のII部を拡大して、隣り合う絡げ端子を示す図である。ボビンを示す上側斜視図である。ボビンを示す下側斜視図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
　また、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が単一の構成要素として構成されていること、一つの構成要素が複数の構成要素に分割されて形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。

　また、全ての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。本実施形態においては、実装方向が下方向、その逆方向が上方向であるものとし、重力方向における上下方向とは必ずしも一致するものではない。

＜面実装コイル部品の概要＞
　まず、図１及び図２を主に参照して、面実装コイル部品（面実装トランス１）の概要について説明する。
　図１は、本実施形態に係る面実装トランス１の斜視図、図２は、図１のII部を拡大して、隣り合う絡げ端子５（６、７）を示す図である。
　なお、図１等においては、ボビン２に巻回された巻線３のループ間の線を省略して図示している。
　また、以下においては、隣り合う絡げ端子６、７をまとめて絡げ端子５とも称呼する。

　面実装コイル部品（面実装トランス１）は、リード部３ａを有する巻線３と、巻線３の巻軸部２ａを有する絶縁性のボビン２と、ボビン２から突出している複数の実装端子４と、それぞれの実装端子４と同部材で形成されて巻線のリード部３ａを絡げる複数の絡げ端子５（６、７）と、を備えている。
　隣り合う複数（本実施形態においては２つ）の絡げ端子６、７は、ボビン２からの突出方向に対して、折り曲げられている。リード部３ａは、絡げ端子５（６、７）における折り曲げられた部分に絡げられている。

　本実施形態においては、本発明に係る「面実装コイル部品」に相当するものとして、面実装トランス１を例に説明する。
　しかしながら、「面実装コイル部品」としては、面実装トランス１に限定されず、少なくとも隣接する絡げ端子５（６、７）に絡げるリード部３ａを有するものであればよく、結合インダクタやアンテナ等であってもよい。
　特に、絡げ端子５が同極側で隣接する場合においては、隣接する絡げ端子５が接触していてもよい。

　なお、本実施形態においては、隣り合う絡げ端子６、７は、２つ（一対）設けられたものを例に説明するが、３つ以上設けられていてもよい。

　本実施形態においては、実装端子４におけるボビン２からの突出方向は面実装トランス１の長尺方向（Ｘ方向）であるのに対して、絡げ端子５におけるボビン２からの突出方向は、面実装トランス１の短尺方向（Ｙ方向）である。
　しかしながら、このような構成に限定されず、絡げ端子５の突出方向は、実装端子４の突出方向と同一方向であってもよい。
　上記構成によれば、絡げ端子５がボビン２からの突出方向に対して折り曲げられているので、面実装トランス１の小型化に貢献できる。

＜構成＞
　次に、本実施形態に係る面実装トランス１の構成について、図１及び図２に加え、図３及び図４を参照して説明する。
　図３は、ボビン２を示す上側斜視図、図４は、ボビン２を示す下側斜視図である。

　本実施形態に係る面実装トランス１は、巻軸部２ａを有するボビン２と巻軸部２ａ上に載置される磁性体コアとしての不図示のＵコアと、Ｕコア及び巻軸部２ａに巻回される巻線３と、巻線３にギャップシート８を介して取り付けられるＩコア９と、を主に備える。

［ボビン］
　ボビン２は、図３及び図４に示すように、扁平板状の巻軸部２ａと、巻軸部２ａの長尺方向（Ｘ方向）両側から上方（＋Ｚ方向）に延出する立壁２ｂ及び下方（－Ｚ方向）に延出するリブ２ｋと、立壁２ｂよりもボビン２の長尺方向両側に形成された側部２ｃと、を主に備える。
　長尺方向両側の側部２ｃそれぞれには、ボビン２の短尺方向（Ｙ方向）両側の一段低い位置から突出する、突出側部２ｄが形成されている。

　ボビン２（の突出側部２ｄ）における絡げ端子５（６、７）の突出面には、後述する隣り合う複数の絡げ端子６、７の折曲部分が嵌め込まれる複数の切欠凹部２ｅ、２ｆが形成されている。
　複数の切欠凹部２ｅ、２ｆのうち、隣り合う切欠凹部２ｅ、２ｆを第１切欠凹部２ｅと第２切欠凹部２ｆとしたときに、第１切欠凹部２ｅは、絡げ端子６、７における折り曲げられた部分の延在方向のうちのいずれか一方側（＋Ｚ方向）が開放されている。第２切欠凹部２ｆはいずれか他方側（－Ｚ方向）が開放されている。
　第１切欠凹部２ｅ及び第２切欠凹部２ｆそれぞれに、隣り合う絡げ端子６、７の折り曲げられた部分が嵌合している。隣り合う絡げ端子６、７それぞれの先端が第１切欠凹部２ｅ又は第２切欠凹部２ｆの開放部分から突き出ている。

　具体的には、切欠凹部２ｅは、ボビン２の上側エッジ部分に形成されていることで、上方（＋Ｚ方向）及び短尺方向外側に開放されている。
　同様に、切欠凹部２ｆは、ボビン２の下側エッジに形成されていることで、下方（－Ｚ方向）及び短尺方向外側に開放されている。

　少なくとも上記いずれかのケースで「逆方向」に該当する場合に、「並び方向を基準として互いに逆方向」という条件を満たすものとする。つまり、一対の絡げ端子５（６、７）の並び方向がＸ方向である場合に、一対の絡げ端子５（６、７）がそれぞれ＋Ｚ成分と－Ｚ成分とを有する場合では、Ｙ成分は任意で（つまりどちらも－Ｙ成分を有していたとしても）、「並び方向を基準として互いに逆方向」に該当するものとする。

　また、一対の絡げ端子５（６、７）の並び方向がＸ方向、Ｙ方向又はＺ方向に対して斜めに交差する方向であっても、そのいずれかの直交軸において、絡げ端子５（６、７）が＋方向と－方向とに延在していればよい。
　上記構成によれば、後述するように並び方向を基準として互いに逆方向に延在して隣り合う絡げ端子５の折曲部分を、切欠凹部２ｅ、２ｆにより好適に支持できる。

　長尺方向内側に設けられた切欠凹部２ｅには、図３及び図４に示すように、絡げ端子６が通される絡げ端子用孔２ｇが形成されており、長尺方向外側に設けられた切欠凹部２ｆには、絡げ端子７が通される絡げ端子用孔２ｈが設けられている。

　側部２ｃの長尺方向外側の端面には、後述する実装端子４が通る実装端子用孔２ｉ、２ｊが設けられている。
　実装端子用孔２ｉ、２ｊは、ボビン２の四隅のそれぞれに、短尺方向（Ｙ方向）に並んで一対設けられている。短尺方向内側の実装端子用孔２ｉは、長尺方向（Ｘ方向）内側の絡げ端子用孔２ｇに連通しており、短尺方向外側の実装端子用孔２ｊは、長尺方向（Ｘ方向）外側の絡げ端子用孔２ｊに連通している。

　リブ２ｋは、図４に示すように、巻軸部２ａを挟んだ長尺方向（Ｘ方向）両側において、ボビン２の下面において、下方に突出して鳥居状に形成されている。リブ２ｋは、後述する絡げ端子７よりも下方に突出していることで、不図示のプリント基板に面実装トランス１が実装される際にその実装状態が安定することになる。

［絡げ端子］
　絡げ端子５（絡げ端子６、７）は、巻線３の端部であるリード部３ａが絡げられて電気的に接続されるものであり、後述する実装端子４に一体的に形成されているものである。
　リード部３ａは、絡げ端子５に絡げられた後に、溶接又ははんだ付けにより絡げ端子５に接合される。
　本実施形態に係る絡げ端子５における長尺方向（Ｘ方向）の寸法は０．７ｍｍ、短尺方向（Ｙ方向）の寸法は０．３ｍｍである。
　本実施形態においては、面実装トランス１の四隅それぞれに一対の絡げ端子６、７が設けられている。つまり、一次側（－Ｘ方向側）に二対、二次側（＋Ｘ方向側）に二対、計８本設けられている。
　しかしながら、このような構成に限定されず、絡げ端子５の数は任意に設定可能である。

　隣り合う複数の絡げ端子６、７は、図２に示すように、互いの先端部６ａ、７ａが離れる方向であり互いに異なる方向（本実施形態においては±Ｚ方向）に折り曲げられている。

　本実施形態においては、絡げ端子６、７は、そのボビン２からの突出方向視（図２におけるＹ方向視）において、逆向き（１８０度異なる向き）に折り曲げられているが、本発明はこのような構成に限定されない。
　具体的には、上記の「互いに異なる方向」とは、絡げ端子６、７の突出方向視において、又は突出方向に直交する方向視（Ｘ方向視又はＺ方向視）において、少なくとも４５度以上３１５度以下の傾きを有する方向をいうものとする。

　上記構成によれば、絡げ端子６、７が互いの先端部６ａ、７ａが離れる方向である異なる方向に折り曲げられていることで、不図示の巻線機のノズルによる一の絡げ端子６への絡げ作業を隣の絡げ端子７が阻害することを抑制できる。

　さらに、複数の絡げ端子６、７を、互いの先端部６ａ、７ａが離れる方向であり互いに異なる方向（互いに干渉しない方向）に曲げ加工することで、絡げ端子６、７間のピッチ（換言すると、絡げ端子６、７のボビン２からの突出基端部の間隔）を狭めることができる。
　例えば、絡げ端子６、７は、高さ方向（Ｚ方向）にずれていれば、長尺方向（Ｘ方向）及び短尺方向（Ｙ方向）において同じ位置で、ボビン２から突出していてもよい。このように構成することで、長尺方向又は短尺方向において絡げ端子６、７間のピッチを狭めることが可能となる。面実装トランス１自体の小型化が可能となる。

　隣り合う複数の絡げ端子６、７が、絡げ端子６、７同士の並び方向（本実施形態においてはＸ方向）を基準として互いに逆方向（本実施形態においては±Ｚ方向）に折り曲げられている。

　上記構成によれば、並び方向を基準として互いに逆方向に折り曲げられていることで、絡げ端子６、７の先端同士をより遠ざけることができる。

　隣り合う複数の絡げ端子６、７が、ボビン２から同高さ位置で突出しており、絡げ端子６、７同士が互いに上下反対方向に折り曲げられている。
　ここで、「高さ」とは、３以上の実装端子４の先端部により確定される仮想実装面があり、その面からの鉛直方向距離をいうものとする。
　そして、「同高さ」は、完全に一致する高さのほか、絡げ端子６、７同士が高さ方向に重複していること（言い換えると、２つの絡げ端子６、７の厚み中心の高さのずれが、絡げ端子の厚み寸法未満であること）を含むものとする。

　上記構成によれば、絡げ端子６、７が同高さ位置で突出していることで、絡げ端子用孔２ｇ、２ｈに絡げ端子６、７を通されて絡げ端子６、７の基端部を保持するボビン２（の側部２ｃ）の厚みを薄くすることができる。また、上下反対方向に折り曲げられた絡げ端子６、７により、ボビン２（側部２ｃ）の側面に対して上下に沿わせることができる。

　しかしながら、このような構成に限定されず、絡げ端子６、７はボビン２の異なる高さ位置から突出していてもよい。

　特に、絡げ端子５は、ボビン２からの突出方向（Ｙ方向）に対して９０度折り曲げられている。
　具体的には、絡げ端子６は、ボビン２の長尺方向（Ｘ方向）視において、ボビン２からの突出方向に対して＋９０度折り曲げられており、絡げ端子７は、ボビン２からの突出方向に対して－９０度折り曲げられている。
　上記構成によれば、絡げ端子５のボビン２からの突出方向への張り出しを抑制できる。

　隣り合う複数の絡げ端子６、７のうち、中央側（本実施形態においては、長手方向内側にある絡げ端子６）が実装方向（－Ｚ方向）とは逆側（＋Ｚ方向）に折り曲げられており、外側（本実施形態においては、長手方向外側にある絡げ端子７）が実装方向（－Ｚ方向）側に折り曲げられている。

　面実装コイル部品（面実装トランス１）においては、通常、中央側には実装方向とは逆側（＋Ｚ方向）に巻線３及びコア（Ｉコア９）が張り出し、外側には、実装端子４が実装方向（－Ｚ方向）に張り出している。
　上記構成によれば、絡げ端子７をこれら（巻線３、Ｉコア９及び実装端子４）に沿うような構成とすることで、面実装コイル部品の小型化に寄与できる。

［実装端子］
　実装端子４は、不図示の基板に半田により面実装トランス１を実装するためのものであり、本実施形態においては、一次側（－Ｘ方向側）に二対、二次側（＋Ｘ方向側）に二対、計８本設けられている。
　本実施形態においては、面実装トランス１の四隅それぞれにおいて、短尺方向内側の実装端子４が長尺方向内側の絡げ端子６と一体的に形成されており、短尺方向外側の実装端子４が長尺方向外側の絡げ端子７と一体的に形成されている。

　実装端子４のボビン２からの突出方向（Ｘ方向）は、絡げ端子６、７のボビン２からの突出方向（Ｙ方向）に対して、平面視（Ｚ方向視）において、直交する関係にある。このように構成されていることで、絡げ端子６、７に対する巻線機のノズルによる絡げ作業の際に、実装端子４が干渉することを抑制できる。

　ギャップシート８は、直流重畳特性を調整するためのものである。ギャップシート８は、非磁性体であり、巻線３とＩコア９との間に配設されている。

　上記の実施形態及び変形例は以下の技術思想を包含する。
（１）
　リード部を有する巻線と、
　前記巻線の巻軸部を有する絶縁性のボビンと、
　前記ボビンから突出している複数の実装端子と、
　それぞれの実装端子と同部材で形成されて前記巻線の前記リード部を絡げる複数の絡げ端子と、
を備えた、面実装コイル部品であって、
　隣り合う複数の前記絡げ端子は、前記ボビンからの突出方向に対して、折り曲げられており、
　前記リード部は、前記絡げ端子における折り曲げられた部分に絡げられていることを特徴とする面実装コイル部品。
（２）
　隣り合う複数の前記絡げ端子は、互いの先端部が離れる方向であり互いに異なる方向に折り曲げられている（１）に記載の面実装コイル部品。
（３）
　隣り合う複数の前記絡げ端子が、前記絡げ端子同士の並び方向を基準として互いに逆方向に折り曲げられている（２）に記載の面実装コイル部品。
（４）
　隣り合う複数の前記絡げ端子が、前記ボビンから同高さ位置で突出しており、
　前記絡げ端子同士が互いに上下反対方向に折り曲げられている（３）に記載の面実装コイル部品。
（５）
　前記ボビンにおける前記絡げ端子の突出面には、隣り合う複数の前記絡げ端子の折曲部分が嵌め込まれる複数の切欠凹部が形成されており、
　前記複数の切欠凹部のうち、隣り合う前記切欠凹部を前記第１切欠凹部と第２切欠凹部としたときに、
　前記第１切欠凹部は、隣り合う前記絡げ端子における前記折り曲げられた部分の延在方向のうちのいずれか一方側が開放され、
　前記第２切欠凹部はいずれか他方側が開放されており、前記第１切欠凹部及び前記第２切欠凹部それぞれに、隣り合う前記絡げ端子の前記折り曲げられた部分が嵌合しており、
　隣り合う前記絡げ端子それぞれの先端が前記第１切欠凹部又は前記第２切欠凹部の開放部分から突き出ている（１）から（４）のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。
（６）
　前記絡げ端子は、前記ボビンからの突出方向に対して９０度折り曲げられている（１）から（５）のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。
（７）
　隣り合う複数の前記絡げ端子のうち、中央側が実装方向とは逆側に折り曲げられており、外側が実装方向側に折り曲げられている（１）から（６）のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。

１　面実装トランス（面実装コイル部品）
２　ボビン
　２ａ　巻軸部
　２ｂ　立壁
　２ｃ　側部
　２ｄ　突出側部
　２ｅ　切欠凹部（第１切欠凹部）
　２ｆ　切欠凹部（第２切欠凹部）
　２ｇ、２ｈ　絡げ端子用孔
　２ｉ、２ｊ　実装端子用孔
　２ｋ　リブ
３　巻線
　３ａ　リード部
４　実装端子
５、６、７　絡げ端子
　６ａ、７ａ　先端部
８　ギャップシート
９　Ｉコア（板状磁性体コア部材）

Claims

　リード部を有する巻線と、
　前記巻線の巻軸部を有する絶縁性のボビンと、
　前記ボビンから突出している複数の実装端子と、
　それぞれの実装端子と同部材で形成されて前記巻線の前記リード部を絡げる複数の絡げ端子と、
を備えた、面実装コイル部品であって、
　隣り合う複数の前記絡げ端子は、前記ボビンからの突出方向に対して、折り曲げられており、
　前記リード部は、前記絡げ端子における折り曲げられた部分に絡げられていることを特徴とする面実装コイル部品。
　隣り合う複数の前記絡げ端子は、互いの先端部が離れる方向であり互いに異なる方向に折り曲げられている請求項１に記載の面実装コイル部品。
　隣り合う複数の前記絡げ端子が、前記絡げ端子同士の並び方向を基準として互いに逆方向に折り曲げられている請求項２に記載の面実装コイル部品。
　隣り合う複数の前記絡げ端子が、前記ボビンから同高さ位置で突出しており、
　前記絡げ端子同士が互いに上下反対方向に折り曲げられている請求項３に記載の面実装コイル部品。
　前記ボビンにおける前記絡げ端子の突出面には、隣り合う複数の前記絡げ端子の折曲部分が嵌め込まれる複数の切欠凹部が形成されており、
　前記複数の切欠凹部のうち、隣り合う前記切欠凹部を前記第１切欠凹部と第２切欠凹部としたときに、
　前記第１切欠凹部は、隣り合う前記絡げ端子における前記折り曲げられた部分の延在方向のうちのいずれか一方側が開放され、
　前記第２切欠凹部はいずれか他方側が開放されており、前記第１切欠凹部及び前記第２切欠凹部それぞれに、隣り合う前記絡げ端子の前記折り曲げられた部分が嵌合しており、
　隣り合う前記絡げ端子それぞれの先端が前記第１切欠凹部又は前記第２切欠凹部の開放部分から突き出ている請求項１から４のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。
　前記絡げ端子は、前記ボビンからの突出方向に対して９０度折り曲げられている請求項１から５のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。
　隣り合う複数の前記絡げ端子のうち、中央側が実装方向とは逆側に折り曲げられており、外側が実装方向側に折り曲げられている請求項１から６のいずれか一項に記載の面実装コイル部品。