特開 2024-112553 コイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112553

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/32 20060101AFI20240814BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20240814BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20240814BHJP

   H01F 27/29 20060101ALI20240814BHJP

   H01F 5/02 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H01F27/32 150

H01F27/02 N

H01F17/04 F

H01F27/29 N

H01F5/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017674

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000220125

【氏名又は名称】東京パーツ工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】石川 一彰

(72)【発明者】

【氏名】清水 一男

(72)【発明者】

【氏名】鳩山 大輝

(72)【発明者】

【氏名】梶塚 洸太

【テーマコード（参考）】

5E044

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E044BA01

5E044BB05

5E044CA03

5E044CB08

5E070AA01

5E070AB10

5E070BA08

5E070DA04

5E070EB02

(57)【要約】

【課題】巻枠部を被覆する被覆部が離脱することを防止することができるコイル装置を提供する。
【解決手段】コイル装置１０は、ボビン部１１と、コイル部１２と、コア部１３と、被覆部１６と、を具備する。ボビン部１１は、巻枠部１１１と、端子台部１１２と、を有する。巻枠部１１１は、巻回部１１１１と、巻回部１１１１の両端側に配設された鍔部１１１２と、鍔部１１１２の端部から成る顎部１１１３と、を有する。コイル部１２は、巻回部１１１１に巻回される巻線部１２１を有する。コア部１３は、巻枠部１１１の近傍に所定の磁気回路を形成するように配設される。被覆部１６は、巻枠部１１１およびコア部１３を被覆し、且つ、顎部１１１３に係止される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボビン部と、コイル部と、コア部と、被覆部と、を具備し、
前記ボビン部は、巻枠部と、端子台部と、を有し、
前記巻枠部は、巻回部と、前記巻回部の両端側に配設された鍔部と、前記鍔部の端部から成る顎部と、を有し、
前記コイル部は、前記巻回部に巻回される巻線部を有し、
前記コア部は、前記巻枠部の近傍に所定の磁気回路を形成するように配設され、
前記被覆部は、前記巻枠部および前記コア部を被覆し、且つ、前記顎部に係止されることを特徴とするコイル装置。

【請求項2】

前記顎部は、前記鍔部と前記端子台部との境界近傍に配設されることを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記被覆部は、収縮することにより前記顎部に係止されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル装置。

【請求項4】

前記ボビン部は、空洞部を有し、
前記コア部は、その一部が前記空洞部の一方側部分に配置される第１コア部と、その一部が前記空洞部の他方側部分に配置される第２コア部と、を有し、
前記第１コア部および前記第２コア部は、前記被覆部により外側から覆われることを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。

【請求項5】

前記コア部は、側脚部と、中脚部と、前記側脚部と前記中脚部とを連結する連結部と、を具備し、
前記連結部の長手方向は、実装面に対して略垂直であることを特徴とする請求項１または請求項４に記載のコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コイル装置は、螺旋状また円状に巻かれた導線から成り、様々な機器に組み込まれて使用される。例えば、コイル装置は、インダクタ、トランス等として各種機器に用いられる。

【0003】

また、コイル装置において、巻回された導線から成る巻線部は、絶縁のために樹脂膜により被覆される。巻線部を樹脂膜により被覆する発明は、以下の特許文献に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１－１５８７１０号公報

【特許文献2】実開昭６２－１２２３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した各特許文献に記載されたコイル装置では、巻線部を樹脂膜により確実に被覆する観点から改善の余地があった。

【0006】

例えば、特許文献１を参照すると、コアは熱収縮性ゴムチューブにより被覆される。また、熱収縮性ゴムチューブは、外側面、側壁および端子台も被覆する。しかしながら、熱収縮性ゴムチューブは、一次コイル、二次コイルの周囲（特に上方）に対する絶縁には寄与していない。また、特許文献２に記載された構成においては、熱収縮チューブはコイル周辺を被覆しているが、コイル装置に対して強固に係合されている箇所が無いことから、使用状況下において熱収縮チューブが外れてしまう恐れがあった。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、巻枠部を被覆する被覆部が離脱することを防止することができるコイル装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のコイル装置は、ボビン部と、コイル部と、コア部と、被覆部と、を具備し、前記ボビン部は、巻枠部と、端子台部と、を有し、前記巻枠部は、巻回部と、前記巻回部の両端側に配設された鍔部と、前記鍔部の端部から成る顎部と、を有し、前記コイル部は、前記巻回部に巻回される巻線部を有し、前記コア部は、前記巻枠部の近傍に所定の磁気回路を形成するように配設され、前記被覆部は、前記巻枠部および前記コア部を被覆し、且つ、前記顎部に係止されることを特徴とする。

【0009】

また、本発明のコイル装置では、前記顎部は、前記鍔部と前記端子台部との境界近傍に配設されることを特徴とする。

【0010】

また、本発明のコイル装置では、前記被覆部は、収縮することにより前記顎部に係止されるものであることを特徴とする。

【0011】

また、本発明のコイル装置では、前記ボビン部は、空洞部を有し、前記コア部は、その一部が前記空洞部の一方側部分に配置される第１コア部と、その一部が前記空洞部の他方側部分に配置される第２コア部と、を有し、前記第１コア部および前記第２コア部は、前記被覆部により外側から覆われることを特徴とする。

【0012】

また、本発明のコイル装置では、前記コア部は、側脚部と、中脚部と、前記側脚部と前記中脚部とを連結する連結部と、を具備し、前記連結部の長手方向は、実装面に対して略垂直であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明のコイル装置によれば、被覆部が顎部に係止されることにより、実装時および使用時において、被覆部が巻枠部から外れることを防止できる。よって、被覆部により巻回部を確実に絶縁できる。更には、被覆部によりコア部を良好に固定できる。

【0014】

また、本発明のコイル装置によれば、鍔部と端子台部との境界近傍に顎部を配設することで、被覆部により巻回部を端部まで被覆することができる。

【0015】

また、本発明のコイル装置によれば、被覆部が収縮性を有することで、被覆部を顎部に確実に係止できる。

【0016】

また、本発明のコイル装置によれば、被覆部により第１コア部および第２コア部を固定することができる。

【0017】

また、本発明のコイル装置によれば、巻枠部上方にコア部の側脚が配される構成となるため、上方に対する絶縁性を向上できる。また、連結部の長手方向が実装面に対して略水平である構成と比較して、実装面上の占有面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す分解斜視図である。

【図2A】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す図であり、被覆部を除外したコイル装置を示す斜視図である。

【図2B】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す図であり、被覆部を除外したコイル装置を示す斜視図である。

【図3A】本発明の一実施形態に係るコイル装置の被覆部を示す斜視図である。

【図3B】本発明の一実施形態に係るコイル装置の被覆部を示す斜視図である。

【図4A】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。

【図4B】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るコイル装置を示す断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るコイル装置において、巻回部に被覆部を装着する状態を示す斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るコイル装置において、巻回部に被覆部を装着した状態を示す斜視図である。

【図8】本発明の他実施形態に係るコイル装置において、巻回部に熱収縮チューブを装着する状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態のコイル装置１０を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では上下前後左右の各方向を用いてコイル装置１０を説明する。上方とは、後述する実装面１４に対してコイル装置１０が実装される方向である。下方とは、上方の反対方向である。前後とは、後述する第１コア部１３１および第２コア部１３２が配列する方向である。左右とは、前方からコイル装置１０を見た場合の方向である。

【0020】

図１は、コイル装置１０を示す分解斜視図である。図１では、第１コア部１３１および第２コア部１３２を、ボビン部１１から前後方向に離して示す。更に、図１では、巻線部１２１および被覆部１６を、ボビン部１１から上方に離して示す。

【0021】

コイル装置１０は、ボビン部１１と、コイル部１２と、コア部１３と、被覆部１６と、を主要に具備する。コイル装置１０は、例えば、トランス、ラインフィルタ、ノイズフィルタ等として用いられる。コイル装置１０は、例えば実装基板である実装面１４に対して実装される実装部品である。コイル装置１０の実装構造としては、差込または半田溶着等を採用することができる。

【0022】

ボビン部１１は、巻枠部１１１と、端子台部１１２と、を主要に有する。巻枠部１１１は、ボビン部１１の上方部分であり、端子台部１１２はボビン部１１の下方部分である。ボビン部１１は、コイル装置１０を構成する部品が組み付けられる本体部と見做すこともできる。ボビン部１１は、射出成形された合成樹脂等の絶縁材料から成る。

【0023】

コイル部１２は、ボビン部１１に巻き付けられる導線から成る。コイル部１２は、巻回部１１１１に巻回される部分により、巻線部１２１を構成する。

【0024】

巻枠部１１１は、巻回部１１１１と、鍔部１１１２と、顎部１１１３と、を主要に有する。巻枠部１１１は、巻線部１２１を所定形状、例えば略直方体形状に巻回成形して保持するための部位である。更に、巻枠部１１１には、コア部１３を組み付けるための空洞部１１３が形成される。

【0025】

巻回部１１１１は、略直方体形状を呈する部位である。コイル部１２の巻線部１２１を構成する導線は、巻回部１１１１に角形状となるように巻き付けられる。

【0026】

鍔部１１１２は、巻回部１１１１の両端側、即ち前端部および後端部に配設される。鍔部１１１２は、巻回部１１１１の前端部および後端部を、左方、上方および右方に向かって壁状に突出させた部位である。前方から見た場合、鍔部１１１２は、略矩形状を呈する。また、鍔部１１１２の下方は、端子台部１１２に接している。

【0027】

顎部１１１３は、鍔部１１１２の端部から成る部位である。具体的には、顎部１１１３は、鍔部１１１２の下方端部を顎形状とした部位であり、鍔部１１１２の左方下端および右方下端に形成される。顎部１１１３は、鍔部１１１２と端子台部１１２との境界近傍に配設される。顎部１１１３を前方から見た場合、顎部１１１３は略直角を呈する。各々の鍔部１１１２に、２つの顎部１１１３が配設される。よって、コイル装置１０は、合計で４つの顎部１１１３を有する。左右方向において、顎部１１１３は、当該顎部１１１３が接している端子台部１１２よりも外側に突出する。顎部１１１３が外側に向かって突出するように構成されることにより、後述するように、顎部１１１３が被覆部１６の下端部を係止することができ、被覆部１６が巻枠部１１１から外れることを防止できる。更には、コイル部１２の巻線部１２１を、被覆部１６により全体的に被覆できる。

【0028】

端子台部１１２は、巻枠部１１１の下端から、下側前方および下側後方に向かって伸びる台状の部位である。端子台部１１２は、コイル装置１０が実装面１４に実装される際に、コイル装置１０全体を支える支持部である。

【0029】

端子部１５は、端子台部１１２に埋設される銅などの導電部材からから成る。端子部１５は、下方端子部１５１と、側方端子部１５２とを有する。

【0030】

下方端子部１５１は、端子台部１１２の下面から下方に向かって伸び、コイル装置１０の外部接続端子として機能する。下方端子部１５１は、コイル部１２を構成する導線と電気的に接続される。コイル装置１０が実装面１４に実装される際、下方端子部１５１は、実装面１４の孔部に挿入される。または、下方端子部１５１は、実装面１４の上面に半田等を用いて面実装される。

【0031】

側方端子部１５２は、端子台部１１２の右側面および左側面から、側方に向かって突出する。側方端子部１５２は、例えば、テスト用の端子である。側方端子部１５２は、端子台部１１２の内部を経由して下方端子部１５１と電気的に繋がっている。よって、側方端子部１５２は、巻線部１２１と絶縁される必要がある。本実施形態では、側方端子部１５２と巻線部１２１との間に、顎部１１１３を設け、顎部１１１３に被覆部１６の下端を係止する。よって、巻線部１２１と側方端子部１５２とは、被覆部１６により絶縁される。

【0032】

空洞部１１３は、ボビン部１１に形成された空洞である。具体的には、空洞部１１３は、ボビン部１１の内部に前後方向に向かって貫通する空洞である。空洞部１１３には、後述するコア部１３が部分的に収納される。空洞部１１３は、第１空洞部１１３１および第２空洞部１１３２を有する。

【0033】

第１空洞部１１３１は、巻回部１１１１および鍔部１１１２を貫通する空洞である。第１空洞部１１３１は、略直方体形状を呈する空洞である。

【0034】

第２空洞部１１３２は、端子台部１１２の上方部分を前後方向に貫通する空洞である。第２空洞部１１３２は、略直方体形状を呈する。第２空洞部１１３２は、前方側の端子台部１１２、および、後方側の端子台部１１２の何れにも形成される。

【0035】

コア部１３は、巻枠部１１１の近傍に、所定の磁気回路を形成するように配設される。コア部１３の材料としては、アモルファス合金、けい素鋼板、フェライト等の磁性体を採用することができる。コア部１３は、第１コア部１３１および第２コア部１３２を有する。

【0036】

第１コア部１３１は、巻枠部１１１の前方側に配設され、側脚部１３１１、中脚部１３１２、側脚部１３１３および第１連結部１３１４を有する。側脚部１３１１、中脚部１３１２および側脚部１３１３は、前後方向に沿って伸びる部位である。第１連結部１３１４は、実装面１４に対して垂直な上下方向に沿って伸び、側脚部１３１１、中脚部１３１２および側脚部１３１３の前端部を連結する。側脚部１３１１は、巻回部１１１１および後述する巻線部１２１の上方側に配置される。中脚部１３１２は、第１空洞部１１３１の内部に配置される。側脚部１３１３は、前方側の第２空洞部１１３２から後方に向かって挿入され、巻回部１１１１および後述する巻線部１２１の下方に配置される。

【0037】

第２コア部１３２は、巻枠部１１１の後方側に配設され、側脚部１３２１、中脚部１３２２、側脚部１３２３および第２連結部１３２４を有する。側脚部１３２１、中脚部１３２２および側脚部１３２３は、前後方向に沿って伸びる部位である。第２連結部１３２４は、実装面１４に対して垂直な上下方向に沿って伸び、側脚部１３２１、中脚部１３２２および側脚部１３２３の後端部を連結する。側脚部１３２１は、巻回部１１１１および後述する巻線部１２１の上方側に配置される。中脚部１３２２は、第１空洞部１１３１の内部に配置される。側脚部１３２３は、後方側の第２空洞部１１３２から前方側に挿入され、巻回部１１１１および後述する巻線部１２１の下方に配置される。

【0038】

本実施形態によれば、巻枠部１１１の上方に、第１コア部１３１の側脚部１３１１、および、第２コア部１３２の側脚部１３２１が配される構成となるため、上方に対する絶縁性を向上できる。また、第１連結部１３１４および第２連結部１３２４の長手方向が実装面１４に対して略水平である構成と比較して、実装面１４においてコイル装置１０が占有する面積を小さくすることができる。

【0039】

第１コア部１３１の側脚部１３１１、中脚部１３１２および側脚部１３１３の後端部は、第２コア部１３２の側脚部１３２１、中脚部１３２２および側脚部１３２３の前端部に対して、接近または当接する。これにより、巻線部１２１の周囲に所定の磁気回路を形成することが出来る。

【0040】

図２Ａは、被覆部１６を除外したコイル装置１０を上方から見た斜視図である。図２Ｂは、被覆部１６を除外したコイル装置１０を下方から見た斜視図である。

【0041】

図２Ａおよび図２Ｂを参照して、前述したボビン部１１の巻回部１１１１には、コイル部１２の巻線部１２１が巻回される。前述した巻回部１１１１は、略直方体形状であることから、巻線部１２１の形状も略直方体形状を呈する。巻線部１２１から伸びる導線は、端子台部１１２の下面に形成された下方端子部１５１と接続される。巻線部１２１は、前述した被覆部１６により被覆されることにより外部との絶縁が確保される。

【0042】

図３Ａは、被覆部１６を上方から見た斜視図である。図３Ｂは、被覆部１６を下方から見た斜視図である。

【0043】

図３Ａおよび図３Ｂを参照して、被覆部１６は、加熱することで熱収縮する樹脂膜等から成る部材である。また、被覆部１６は、上面部１６１、側面部１６２、下面部１６３、上開口部１６４および下開口部１６５を有する。概略的には、被覆部１６は、上部と下部が開口する略筒状の樹脂膜部材である。

【0044】

上面部１６１は、被覆部１６の上面において、左方部分および右方部分に配設される。上面部１６１は、前述したコア部１３等を上方から被覆する。

【0045】

側面部１６２は、筒状の部位を形成する。側面部１６２は、前述した第１コア部１３１、第２コア部１３２、鍔部１１１２の外側面を被覆する。

【0046】

下面部１６３は、側面部１６２の下端から内側に向かって伸びる部位である。下面部１６３は、前述した顎部１１１３に係合する。

【0047】

上開口部１６４は、被覆部１６の上面に形成された開口である。

【0048】

下開口部１６５は、被覆部１６の下面に形成された開口である。前述したボビン部１１の上方部分は、下開口部１６５から被覆部１６の内部に挿入される。

【0049】

図４Ａは、コイル装置１０を上方から見た斜視図である。図４Ｂは、コイル装置１０を下方から見た斜視図である。図４Ａおよび図４Ｂでは、被覆部１６を熱収縮させた後のコイル装置１０を示している。また、熱収縮後の被覆部１６により被覆される部分のコイル装置１０の各部を点線で示す。

【0050】

図４Ａおよび図４Ｂを参照して、被覆部１６は、巻枠部１１１、巻線部１２１およびコア部１３を被覆する。被覆部１６は、コア部１３および巻枠部１１１の外面に密着する。被覆部１６が巻線部１２１を被覆することで、巻線部１２１の絶縁性が確保される。被覆部１６がコア部１３を被覆することで、第１コア部１３１と第２コア部１３２とを密着した状態で固定し、両者が分離することを防止できる。

【0051】

図５は、前述した図４ＡのＡ－Ａ切断面線に於ける切断図である。

【0052】

図５を参照して、被覆部１６の上面部１６１は、鍔部１１１２の上端および側脚部１３１１を被覆する。巻線部１２１が被覆部１６の上面部１６１とコア部１３の側脚部１３１１、１３２１で被覆されることで、巻線部１２１の上方に対する絶縁性が高まる。また、被覆部１６の側面部１６２は、鍔部１１１２の側面を被覆する。更に、被覆部１６の下面部１６３は、顎部１１１３の下面を被覆する。係る構成により、被覆部１６の下端は、鍔部１１１２の顎部１１１３に係止される。よって、コイル装置１０の実装段階および使用段階に於いて、被覆部１６がボビン部１１から離脱することが防止される。

【0053】

図６は、コイル装置１０の製造工程において、ボビン部１１に被覆部１６を装着する状態を示す斜視図である。図７は、コイル装置１０の製造工程において、被覆部１６が装着されたボビン部１１を示す斜視図である。

【0054】

図６を参照して、本実施形態では、ボビン部１１の巻回部１１１１に巻線部１２１を巻回し、ボビン部１１に第１コア部１３１および第２コア部１３２を組み込む。この状態で、ボビン部１１に、被覆部１６を上方から被せる。

【0055】

図７に、ボビン部１１に被覆部１６を被せた状態を示す。この状態で、被覆部１６を加熱する。そうすると、被覆部１６が加熱収縮し、図４Ａおよび図４Ｂに示した状態となる。即ち、被覆部１６が、巻枠部１１１、巻線部１２１およびコア部１３の外面に密着する。更に、図５に示したように、鍔部１１１２の顎部１１１３に、被覆部１６の下面部１６３が確実に係止される。

【0056】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、前述した各形態は相互に組み合わせることが可能である。

【0057】

前述した実施形態例では、上面部１６１および下面部１６３を有する樹脂膜を被覆部１６としていたが、これに限られない。上面部および下面部を有さない筒状の熱収縮チューブを、被覆部１６とした構成としてもよい。

【0058】

図８を参照して、他形態として、熱収縮チューブ１７を採用したコイル装置１０の構成等を説明する。熱収縮チューブ１７は、加熱により収縮する合成樹脂膜を、略筒形状に成形したものである。熱収縮チューブ１７は、コア部１３および巻枠部１１１を周囲から囲い込むことを可能とする大きさである。ここでのコイル装置１０を製造する際には、先ず、ボビン部１１の巻回部１１１１に巻線部１２１を巻回し、ボビン部１１に第１コア部１３１および第２コア部１３２を組み込む。次に、ボビン部１１に、熱収縮チューブ１７の下端が、端子台部１１２の上面に当接するように、熱収縮チューブ１７を上方から被せる。このようにすることで、熱収縮チューブ１７の上下方向の位置決めが容易に行える。

【0059】

この状態で、熱収縮チューブ１７を加熱する。そうすると、熱収縮チューブ１７が加熱収縮し、図４Ａおよび図４Ｂに示した被覆部１６の状態となる。即ち、熱収縮チューブ１７が、巻枠部１１１、巻線部１２１およびコア部１３の外面に、被覆部１６として密着する。更に、図５に示したように、鍔部１１１２の顎部１１１３に、熱収縮チューブ１７の下端部が、被覆部１６の下面部１６３として確実に係止される。

【符号の説明】

【0060】

１０…コイル装置、 １１…ボビン部、 １１１…巻枠部、 １１１１…巻回部、 １１１２…鍔部、 １１１３…顎部、 １１２…端子台部、 １１３…空洞部、 １１３１…第１空洞部、 １１３２…第２空洞部、 １２…コイル部、 １２１…巻線部、 １３…コア部、 １３１…第１コア部、 １３１１…側脚部、 １３１２…中脚部、 １３１３…側脚部、 １３１４…第１連結部、 １３２…第２コア部、 １３２１…側脚部、 １３２２…中脚部、 １３２３…側脚部、 １３２４…第２連結部、 １４…実装面、 １５…端子部、 １５１…下方端子部、 １５２…側方端子部、 １６…被覆部、 １６１…上面部、 １６２…側面部、 １６３…下面部、 １６４…上開口部、 １６５…下開口部、 １７…熱収縮チューブ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】