JP7601713B2 - コイル部品 - Google Patents

Description

本発明はコイル部品に関し、特に、ドラム型コアの鍔部に端子金具が固定された構造を有するコイル部品に関する。

特許文献１には、ドラム型コアの鍔部に端子金具が固定された構造を有するコイル部品が開示されている。特許文献１において用いる端子金具はＬ字型形状を有し、鍔部の実装面を覆う部分にワイヤが継線される。しかしながら、特許文献１に記載されたコイル部品を基板に実装すると、ワイヤの端部と基板が干渉するという問題があった。

一方、特許文献２には、鍔部に段差を設けることによって、ワイヤの端部と基板の干渉が防止されたコイル部品が開示されている。しかしながら、ワイヤの端部と基板の干渉を確実に防止するためには、鍔部に大きな段差を設ける必要があるため、ドラム型コアの形状が複雑化するだけでなく、ドラム型コアのボリュームが減少するという問題もあった。

これに対し、特許文献３に記載されたコイル部品は、端子金具の実装部をドラム型コアの鍔部から浮かせることによってワイヤの端部と基板の干渉を防止している。

特開２０１８－００６４３８号公報 特開２０１７－１９９８４１号公報 特許６０６５１２２号公報

しかしながら、特許文献３に記載されたコイル部品は、端子金具の継線部がドラム型コアの幅方向における外側に突出していることから、実装面積が大きくなってしまうばかりでなく、継線部に外力が加わりやすいため破損しやすいという問題があった。

したがって、本発明は、ドラム型コアを複雑な形状とすることなく、且つ、端子金具に突出部を設けることなく、ワイヤの端部と基板の干渉が防止されたコイル部品を提供することを目的とする。

本発明によるコイル部品は、第１の方向を軸方向とする巻芯部、巻芯部の第１の方向における一端に位置する第１の鍔部及び巻芯部の第１の方向における他端に位置する第２の鍔部を有するドラム型コアと、第１及び第２の鍔部にそれぞれ固定された第１及び第２の端子金具と、巻芯部に巻回され、一端が第１の端子金具に継線され、他端が第２の端子金具に継線されたワイヤとを備え、第１及び第２の鍔部は、第１の方向及び第１の方向と直交する第２の方向に延在する第１の表面を有し、第１及び第２の端子金具は、ワイヤが継線される継線部と、ドラム型コアに対してバネ性を有する実装部とを有し、継線部及び実装部は、第１及び第２の方向と直交する第３の方向から見ていずれも第１の表面と重なり、継線部は、第１及び第２の方向に延在し、第１の表面と同方向を向く第２の表面を有し、実装部は、第１及び第２の方向に延在し、第１の表面と同方向を向く第３の表面を有し、第１の表面と第３の表面の距離は、第１の表面と第２の表面の距離よりも離れていることを特徴とする。

本発明によれば、ドラム型コアを複雑な形状とすることなく、且つ、端子金具に突出部を設けることなく、ワイヤの端部と基板の干渉を防止することが可能となる。しかも、実装部がバネ性を有していることから、ドラム型コアと基板の熱膨張係数の差によってハンダに応力が加わっても、バネ性を有する実装部によって応力が緩和されることから、ハンダにクラックが生じにくくなる。

本発明において、第１の表面のうち、第３の方向から見て継線部と重なる部分と実装部と重なる部分は、互いに同一平面を構成しても構わない。これによれば、ドラム型コアの形状がよりシンプルになるとともに、ドラム型コアのボリュームを十分に確保することが可能となる。

本発明において、実装部と第１の表面は互いに接することなく、第３の方向にギャップが形成されていても構わない。これによれば、高いバネ性を得ることが可能となる。

本発明において、実装部は第１及び第２の実装部を含み、継線部は、第１の実装部と第２の実装部の間に位置していても構わない。これによれば、実装強度がより高められる。

本発明において、実装部は、第１の表面と第３の表面の間に位置する折り返し部を有していても構わないし、第１の表面との距離が局所的に近くなるよう折り曲げられた折り曲げ部を有していても構わない。これらによれば、コイル部品を基板に実装した後、第３の方向への外力が加わった場合であっても、ドラム型コアが破損しにくくなる。

本発明において、ワイヤは、継線部の第２の表面に継線されていても構わないし、継線部の第２の表面とは異なる部分に継線されていても構わない。前者によればワイヤの継線作業が容易となり、後者によればワイヤの端部と基板がより干渉しにくくなる。

このように、本発明によれば、ドラム型コアを複雑な形状とすることなく、且つ、端子金具に突出部を設けることなく、ワイヤの端部と基板の干渉が防止されたコイル部品を提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態によるコイル部品１の外観を示す略斜視図である。 図２は、コイル部品１の略分解斜視図である。 図３は端子金具３０Ａの形状を説明するための図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）はｙｚ正面図、（ｃ）はｘｚ側面図である。 図４は、コイル部品１を基板６に実装した状態を示す略斜視図である。 図５は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２の外観を示す略斜視図である。 図６は端子金具５０Ａの形状を説明するための図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）はｙｚ正面図、（ｃ）はｘｚ側面図である。 図７は、コイル部品２を基板６に実装した状態を示す略斜視図である。 図８は、本発明の第３の実施形態によるコイル部品３の外観を示す略斜視図である。 図９は、端子金具３０Ｂの形状を説明するための部分的な略斜視図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態によるコイル部品４の外観を示す略斜視図である。 図１１は、端子金具５０Ｂの形状を説明するための部分的な略斜視図である。 図１２は、本発明の第５の実施形態によるコイル部品５の主要部の構成を示す部分的な側面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態によるコイル部品１の外観を示す略斜視図である。また、図２は、コイル部品１の略分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、第１の実施形態によるコイル部品１は、ドラム型コア１０と、板状コア２０と、ドラム型コア１０の第１の鍔部１１に固定された端子金具３０Ａと、ドラム型コア１０の第２の鍔部１２に固定された端子金具４０Ａと、ドラム型コア１０の巻芯部１３に巻回されたワイヤＷとを備えている。ワイヤＷの一端は端子金具３０Ａに継線され、ワイヤＷの他端は端子金具４０Ａに継線されている。ドラム型コア１０の巻芯部１３はｘ方向を軸方向としており、軸方向における一方の端部に鍔部１１が設けられ、軸方向における他方の端部に鍔部１２が設けられている。ドラム型コア１０は、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライトなど透磁率の高い磁性材料によって構成される。板状コア２０は、ドラム型コア１０と同様、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライトなど透磁率の高い磁性材料によって構成され、接着剤などを用いて鍔部１１，１２に固定されることにより、ループ状の閉磁路を形成する。本発明において、板状コア２０を用いることは必須でないが、板状コア２０を用いることによりインダクタンスを大幅に高めることが可能となる。

図３は端子金具３０Ａの形状を説明するための図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）はｙｚ正面図、（ｃ）はｘｚ側面図である。図示しないが、端子金具４０Ａについても同じ形状を有している。

端子金具３０Ａは銅などの良導体からなる金属部品であり、図３に示すように、継線部３１、実装部３２及び継線部３１と実装部３２を繋ぐ接続部３３を有している。端子金具４０Ａについても、継線部４１、実装部４２及び接続部４３を有している。継線部３１はワイヤＷの端部が継線される部分であり、実装部３２はコイル部品１を基板に実装する際にランドパターンに接続される部分である。接続部３３はｙｚ面を主面とする板状体であり、図１に示すように、ｙｚ面を構成する鍔部１１の外側面を覆う。継線部３１及び実装部３２は、接続部３３の端部がｘ方向に折り曲げられた部分であり、それぞれｘｙ面を構成する表面Ｓ２，Ｓ３を有している。表面Ｓ２と表面Ｓ３は、ｚ方向に高さＨだけ離れている。表面Ｓ２はワイヤＷの端部が継線される面であり、表面Ｓ３は基板のランドパターンと向かい合う面であり、いずれも鍔部１１の表面Ｓ１と同方向を向いている。

鍔部１１に対する端子金具３０Ａの固定は、ｘｙ面を構成する鍔部１１の表面Ｓ１に塗布した接着剤などによって行うことができる。端子金具３０Ａを鍔部１１に固定すると、継線部３１及び実装部３２はｚ方向から見て鍔部１１と重なり、接続部３３はｘ方向から見て鍔部１１と重なる。端子金具３０Ａのｙ方向における幅は、鍔部１１のｙ方向における幅よりも狭く、これにより端子金具３０Ａは、鍔部１１からｙ方向に突出する部分を有さない。そして、継線部３１は接着剤などを介して鍔部１１の表面Ｓ１に直接固定される一方、実装部３２は鍔部１１の表面Ｓ１と接しておらず、実装部３２と鍔部１１の表面Ｓ１の間にはｚ方向のギャップが形成される。これにより、実装部３２はドラム型コア１０に対してバネ性を持つことになる。

図４は、本実施形態によるコイル部品１を基板６に実装した状態を示す略斜視図である。

図４に示すように、本実施形態によるコイル部品１を基板６に実装する場合、基板６の表面に形成されたランドパターンＰ１と端子金具３０Ａの実装部３２の表面Ｓ３が向かい合い、基板６の表面に形成されたランドパターンＰ２と端子金具４０Ａの実装部４２の表面Ｓ３が向かい合うよう、コイル部品１が搭載される。ランドパターンＰ１，Ｐ２と実装部３２，４２は、ハンダ７を介して電気的及び機械的に接続される。ここで、鍔部１１，１２の表面Ｓ１と実装部３２，４２の表面Ｓ３のｚ方向における距離は、鍔部１１，１２の表面Ｓ１と継線部３１，４１の表面Ｓ２のｚ方向における距離よりも高さＨだけ離れていることから、コイル部品１を基板６に実装すると、基板６と継線部３１，４１の表面Ｓ２の間には、高さＨに対応するギャップが形成される。このため、継線部３１，４１の表面Ｓ２に継線されたワイヤＷの端部が基板６と干渉することがない。

しかも、実装部３２，４２は鍔部１１，１２の表面Ｓ１に直接固定されておらず、これによりバネ性を有していることから、コイル部品１を基板６に実装した後、温度変化が生じても、ハンダ７に加わる応力が実装部３２，４２のバネ性によって緩和される。このため、コイル部品１の実装信頼性が高められる。また、鍔部１１，１２の表面Ｓ１は、段差が設けられることなく平坦面であり、ｚ方向から見て継線部３１，４１と重なる部分と実装部３２，４２と重なる部分が互いに同一平面を構成することから、ドラム型コア１０の形状がよりシンプルになるとともに、ドラム型コア１０のボリュームも十分に確保される。さらに、継線部３１，４１と重なる部分にランドパターンを設ける必要がないことから、ランドパターンによって生じる浮遊容量成分も低減する。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態によるコイル部品２の外観を示す略斜視図である。

図５に示すように、第２の実施形態によるコイル部品２は、端子金具３０Ａ，４０Ａの代わりに端子金具５０Ａ，６０Ａが用いられている点において、第１の実施形態によるコイル部品１と相違している。その他の基本的な構成は第１の実施形態によるコイル部品１と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図６は端子金具５０Ａの形状を説明するための図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）はｙｚ正面図、（ｃ）はｘｚ側面図である。図示しないが、端子金具６０Ａについても同じ形状を有している。

図６に示すように、端子金具５０Ａは、継線部５１、実装部５２，５３及び継線部５１と実装部５２，５３を繋ぐ接続部５４を有している。継線部５１は、実装部５２と実装部５３の間に位置する。端子金具６０Ａについても、継線部６１、実装部６２，６３及び継線部６１と実装部６２，６３を繋ぐ接続部６４を有している。継線部５１はワイヤＷの端部が継線される部分であり、実装部５２，５３はコイル部品２を基板に実装する際にランドパターンに接続される部分である。接続部５４はｙｚ面を主面とする板状体であり、図５に示すように、ｙｚ面を構成する鍔部１１の外側面を覆う。継線部５１及び実装部５２，５３は、接続部５４の端部がｘ方向に折り曲げられた部分であり、それぞれｘｙ面を構成する表面Ｓ２，Ｓ３を有している。表面Ｓ２と表面Ｓ３は、ｚ方向に高さＨだけ離れている。表面Ｓ２はワイヤＷの端部が継線される面であり、表面Ｓ３は基板のランドパターンと向かい合う面である。

鍔部１１に対する端子金具５０Ａの固定は、ｘｙ面を構成する鍔部１１の表面Ｓ１に塗布した接着剤などによって行うことができる。端子金具５０Ａを鍔部１１に固定すると、継線部５１及び実装部５２，５３はｚ方向から見て鍔部１１と重なり、接続部５４はｘ方向から見て鍔部１１と重なる。端子金具５０Ａのｙ方向における幅は、鍔部１１のｙ方向における幅よりも狭く、これにより端子金具５０Ａは、鍔部１１からｙ方向に突出する部分を有さない。そして、継線部５１は接着剤などを介して鍔部１１の表面Ｓ１に直接固定される一方、実装部５２，５３は鍔部１１の表面Ｓ１と接しておらず、実装部５２，５３と鍔部１１の表面Ｓ１の間にはｚ方向のギャップが形成される。これにより、実装部５２，５３はドラム型コア１０に対してバネ性を持つことになる。

図７は、本実施形態によるコイル部品２を基板６に実装した状態を示す略斜視図である。

図７に示すように、本実施形態によるコイル部品２を基板６に実装する場合、基板６の表面に形成されたランドパターンＰ１と端子金具５０Ａの実装部５２，５３の表面Ｓ３が向かい合い、基板６の表面に形成されたランドパターンＰ２と端子金具６０Ａの実装部６２，６３の表面Ｓ３が向かい合うよう、コイル部品２が搭載される。ランドパターンＰ１，Ｐ２と実装部５２，５３，６２，６３は、ハンダ７を介して電気的及び機械的に接続される。ランドパターンＰ１は、実装部５２と向かい合う部分と実装部５３と向かい合う部分に分かれていても構わない。同様に、ランドパターンＰ２は、実装部６２と向かい合う部分と実装部６３と向かい合う部分に分かれていても構わない。第１の実施形態と同様、鍔部１１，１２の表面Ｓ１と実装部５２，５３，６２，６３の表面Ｓ３のｚ方向における距離は、鍔部１１，１２の表面Ｓ１と継線部５１，６１の表面Ｓ２のｚ方向における距離よりも高さＨだけ離れていることから、コイル部品２を基板６に実装すると、基板６と継線部５１，６１の表面Ｓ２の間には、高さＨに対応するギャップが形成される。このため、継線部５１，６１の表面Ｓ２に継線されたワイヤＷの端部が基板６と干渉することがない。

しかも、実装部５２，５３，６２，６３は鍔部１１，１２の表面Ｓ１に直接固定されておらず、これによりバネ性を有していることから、コイル部品２を基板６に実装した後、温度変化が生じても、ハンダ７に加わる応力が実装部５２，５３，６２，６３のバネ性によって緩和される。このため、コイル部品２の実装信頼性が高められる。さらに、ランドパターンＰ１に２つの実装部５２，５３が接続され、ランドパターンＰ２に２つの実装部６２，６３が接続されることから、第１の実施形態よりも高い実装強度を得ることが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態によるコイル部品３の外観を示す略斜視図である。

図８に示すように、第３の実施形態によるコイル部品３は、端子金具３０Ａ，４０Ａの代わりに端子金具３０Ｂ，４０Ｂが用いられている点において、第１の実施形態によるコイル部品１と相違している。その他の基本的な構成は第１の実施形態によるコイル部品１と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９は、端子金具３０Ｂの形状を説明するための部分的な略斜視図である。

図９に示すように、端子金具３０Ｂは、実装部３２が表面Ｓ１とＳ３の間に位置する折り返し部３４を有している点において、上述した端子金具３０Ａと相違している。折り返し部３４は、実装部３２の先端を内側に１８０°折り曲げた部分であり、本実施形態においては鍔部１１の表面Ｓ１と接していない。端子金具４０Ｂについても、同様の折り返し部４４を有している。

このように、本実施形態によるコイル部品３は、端子金具３０Ｂ，４０Ｂが折り返し部３４，４４を有していることから、基板６に実装した後、コイル部品３にｚ方向の外力が加わると、折り返し部３４，４４が鍔部１１，１２の表面Ｓ１と接することにより、ドラム型コア１０のｚ方向における変位が抑制される。これにより、外力によってドラム型コア１０がｚ方向に大きく変位することによる破損が生じにくくなる。

尚、本実施形態においては、端子金具３０Ｂ，４０Ｂの折り返し部３４，４４が鍔部１１，１２の表面Ｓ１と接していないが、折り返し部３４，４４を有する実装部３２，４２はそれ自体バネ性を有することから、両者が接していても構わない。

＜第４の実施形態＞
図１０は、本発明の第４の実施形態によるコイル部品４の外観を示す略斜視図である。

図１０に示すように、第４の実施形態によるコイル部品４は、端子金具５０Ａ，６０Ａの代わりに端子金具５０Ｂ，６０Ｂが用いられている点において、第２の実施形態によるコイル部品２と相違している。その他の基本的な構成は第２の実施形態によるコイル部品２と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１１は、端子金具５０Ｂの形状を説明するための部分的な略斜視図である。

図１１に示すように、端子金具５０Ｂは、実装部５２，５３の一部が鍔部１１の表面Ｓ１に向けて折り曲げられた折り曲げ部５５，５６を有する点において、上述した端子金具５０Ａと相違している。これにより、実装部５２，５３は、折り曲げ部５５，５６において鍔部１１の表面Ｓ１との距離が局所的に近くなっている。本実施形態においては、折り曲げ部５５，５６が鍔部１１の表面Ｓ１とは接していない。端子金具６０Ｂについても、同様の折り曲げ部６５，６６を有している。

このように、本実施形態によるコイル部品４は、端子金具５０Ｂ，６０Ｂが折り曲げ部５５，５６，６５，６６を有していることから、基板６に実装した後、コイル部品４にｚ方向の外力が加わると、折り曲げ部５５，５６，６５，６６が鍔部１１，１２の表面Ｓ１と接することにより、ドラム型コア１０のｚ方向における変位が抑制される。これにより、外力によってドラム型コア１０がｚ方向に大きく変位することによる破損が生じにくくなる。

尚、本実施形態においては、端子金具５０Ｂ，６０Ｂの折り曲げ部５５，５６，６５，６６が鍔部１１，１２の表面Ｓ１と接していないが、折り曲げ部５５，５６，６５，６６を有する実装部５２，５３，６２，６３はそれ自体バネ性を有することから、両者が接していても構わない。

＜第５の実施形態＞
図１２は、本発明の第５の実施形態によるコイル部品５の主要部の構成を示す部分的な側面図である。

図１２に示すように、第５の実施形態によるコイル部品５は、ワイヤＷの一端が継線部３１の表面Ｓ２に形成されておらず、ハンダなどの導電性部材７０を介して継線部３１の表面Ｓ４に継線されている。図示しないが、ワイヤＷの他端についても同様である。その他の基本的な構成は第１の実施形態によるコイル部品１と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。継線部３１の表面Ｓ４は、鍔部１１の表面Ｓ１と向かい合うｘｙ面であり、表面Ｓ１と表面Ｓ４の間に導電性部材７０が設けられている。そして、この導電性部材７０にワイヤＷの端部が接続されている。このような構成によれば、コイル部品５を基板６に実装した場合に、ワイヤＷと基板６の干渉がより生じにくくなる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１～５ コイル部品
６ 基板
７ ハンダ
１０ ドラム型コア
１１，１２ 鍔部
１３ 巻芯部
２０ 板状コア
３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ 端子金具
３１，４１，５１，６１ 継線部
３２，４２，５２，５３，６２，６３ 実装部
３３，４３，５４，６４ 接続部
３４，４４ 折り返し部
５５，５６，６５，６６ 折り曲げ部
７０ 導電性部材
Ｐ１，Ｐ２ ランドパターン
Ｓ１～Ｓ４ 表面
Ｗ ワイヤ

Claims (5)

1. 第１の方向を軸方向とする巻芯部と、前記巻芯部の前記第１の方向における一端に位置する第１の鍔部と、前記巻芯部の前記第１の方向における他端に位置する第２の鍔部とを有するドラム型コアと、
   前記第１及び第２の鍔部にそれぞれ固定された第１及び第２の端子金具と、
   前記巻芯部に巻回され、一端が前記第１の端子金具に継線され、他端が前記第２の端子金具に継線されたワイヤと、を備え、
   前記第１及び第２の鍔部は、前記第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する第１の表面を有し、
   前記第１及び第２の端子金具は、前記ワイヤが継線される継線部と、前記ドラム型コアに対してバネ性を有する実装部とを有し、
   前記継線部及び前記実装部は、前記第１及び第２の方向と直交する第３の方向から見ていずれも前記第１の表面と重なり、
   前記継線部は、前記第１及び第２の方向に延在し、前記第１の表面と同方向を向く第２の表面を有し、
   前記実装部は、前記第１及び第２の方向に延在し、前記第１の表面と同方向を向く第３の表面を有し、
   前記第１の表面と前記第３の表面の距離は、前記第１の表面と前記第２の表面の距離よりも離れており、
   前記第１の表面のうち、前記第３の方向から見て前記継線部と重なる部分と前記実装部と重なる部分は、互いに同一平面を構成し、
   前記実装部と前記第１の表面は互いに接することなく、前記第３の方向にギャップが形成され、
   前記実装部は、第１及び第２の実装部を含み、
   前記継線部は、前記第３の方向から見て、前記第１の実装部と前記第２の実装部によって前記第２の方向に挟まれるよう、前記第１の実装部と前記第２の実装部の間に位置することを特徴とするコイル部品。
2. 前記実装部は、前記第１の表面と前記第３の表面の間に位置する折り返し部を有することを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記実装部は、前記第１の表面との距離が局所的に近くなるよう折り曲げられた折り曲げ部を有することを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
4. 前記ワイヤは、前記継線部の前記第２の表面に継線されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。
5. 前記ワイヤは、前記継線部の前記第２の表面とは異なる部分に継線されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。

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