(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-28
(45)【発行日】2024-06-05
(54)【発明の名称】コイル装置
(51)【国際特許分類】
H01F 27/29 20060101AFI20240529BHJP
H01F 27/255 20060101ALI20240529BHJP
H01F 37/00 20060101ALI20240529BHJP
【FI】
H01F27/29 V
H01F27/255
H01F27/29 125
H01F27/29 F
H01F37/00 A
H01F37/00 F
(21)【出願番号】P 2020121128
(22)【出願日】2020-07-15
【審査請求日】2023-05-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】TDK株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】有光 一統
(72)【発明者】
【氏名】北島 伸夫
【審査官】古河 雅輝
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-157751(JP,A)
【文献】特開2007-165779(JP,A)
【文献】特開2019-057722(JP,A)
【文献】特開平11-074132(JP,A)
【文献】特開2005-142459(JP,A)
【文献】特開2018-133402(JP,A)
【文献】特開2018-133403(JP,A)
【文献】特開2017-139379(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01F 17/00-21/12
H01F 27/00
H01F 27/02
H01F 27/06
H01F 27/08
H01F 27/23-27/30
H01F 27/32
H01F 27/36
H01F 27/42
H01F 30/00-38/12
H01F 38/16
H01F 38/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平角線をフラットワイズ巻きしてなるコイルと、
前記コイルの端部を保持する保持面を継線部に具備する端子と、
実装基板に対向可能な実装面と、前記実装面に垂直な第1側面とを有し、前記コイルとともに前記継線部を覆うコアと、を有し、
前記保持面は前記コイルの巻回軸に対して略平行に延在して
おり、
前記端子は、前記実装面に沿って配置された実装部と、前記実装部に接続され、前記第1側面に沿って配置された接続部と、前記接続部に接続され、前記コアの内部に配置された載置部と、前記載置部から前記実装面に向かって立ち上がる前記保持面を備えた前記継線部とを有し、
前記保持面に垂直な方向から見て、前記保持面は、前記コイルの外周と前記第1側面との間の位置で立ち上がっているコイル装置。
【請求項2】
前記保持面は前記コアの
前記第1側面に垂直な第2側面に対向している請求項1に記載のコイル装置。
【請求項3】
前記コイルの端部は略L字状に屈曲している請求項1または2に記載のコイル装置。
【請求項4】
前記継線部は、前記
第1側面に平行であり前記コイルの外周に接する仮想線の外側に配置されている請求項1~3のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項5】
前記
第1側面に垂直な方向から見たときに、前記継線部と、前記継線部を除く前記端子の残りの部分とは位置ずれして配置されている請求項1~4のいずれかに記載のコイル
装置。
【請求項6】
前記端子は、前記コアの内部に配置される固定部を有し、
前記固定部には開口が形成されている請求項1~5のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項7】
前記コアは、磁性粒子と樹脂バインダとを含む請求項1~6のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項8】
前記端子を一対有し、
一方の前記端子の前記保持面と、他方の前記端子の前記保持面とは、同一方向を向いている請求項1~7のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項9】
前記端子を一対有し、
一方の前記端子の前記継線部と、他方の前記端子の前記継線部とは、前記コイルを挟んで対角線上に配置されている請求項1~7のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項10】
前記コイルの端部は、第1端部と第2端部とからなり、
前記端子は、第1端子と第2端子とからなり、
前記コアは、前記第1側面に対向する第3側面を有し、
前記第1端子は、前記第1端部を保持する第1保持面を有し、
前記第2端子は、前記第2端部を保持する第2保持面を有し、
前記第1端部および前記第2端部は、前記巻回軸に垂直な第1方向に引き出されるとともに、前記巻回軸および前記第1方向に垂直な第2方向に向かって相互に遠ざかるように屈曲しており、
前記第1方向から見て、前記第1端部は、前記コイルの外周と前記第1側面との間において、前記第1保持面に接続されており、
前記第1方向から見て、前記第2端部は、前記コイルの外周と前記第3側面との間において、前記第2保持面に接続されている請求項1~9のいずれか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、例えばインダクタ等として用いられるコイル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インダクタ等として用いられるコイル装置として、例えば特許文献1に記載のコイル装置が知られている。特許文献1に記載のコイル装置は、コイルと、コイルの端部が接続される端子と、コイルとともに端子の継線部を覆うコアとを有する。特許文献1に記載のコイル装置では、継線部がコアの内部に配置されているため、継線部を外力等の外部因子から保護することが可能となっている。
【0003】
ところで、特許文献1に記載のコイル装置において、平角線をフラットワイズ巻きしてなるコイルを用いようとした場合、該コイルの端部を端子に接続するためには、該コイルの端部を捻っておく必要がある。しかしながら、この場合、製品毎にインダクタンス特性のばらつきが生じ、製品の信頼性が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、信頼性の高いコイル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
平角線をフラットワイズ巻きしてなるコイルと、
前記コイルの端部を保持する保持面を継線部に具備する端子と、
前記コイルとともに前記継線部を覆うコアと、を有し、
前記保持面は前記コイルの巻回軸に対して平行に延在している。
【0007】
本発明に係るコイル装置では、端子の保持面がコイルの巻回軸に対して平行に延在している。平角線をフラットワイズ巻きしてなるコイルでは、その端部の長辺側の面もまた巻回軸に対して平行に延在する。そのため、コイルの巻回部分から端部を引き出したとき、該端部を捻らなくても、その長辺側の面と継線部の保持面との向きを揃えることが可能となる。したがって、コイルの端部を捻ることなく保持面で保持することが可能となり、コイル装置のインダクタンス特性のばらつきを防止し信頼性の高いコイル装置を実現することができる。
【0008】
好ましくは、前記保持面は前記コアの側面に対向している。このような構成とすることにより、継線部(保持面)に例えばレーザ溶接を施す場合に、コイル装置の側方からレーザを照射しやすくなり、製造の容易化を図ることができる。
【0009】
好ましくは、前記コイルの端部は略L字状に屈曲している。このような構成とすることにより、コイルの端部の長辺側の面を容易にコアの側面に対向させることが可能となる。したがって、コイルの端部を継線部の保持面で保持したときに、保持面がコアの側面に対向して配置されるようになり、コイル装置の側方からレーザを照射しやすくなる。
【0010】
好ましくは、前記継線部は、前記コアの側面に平行であり前記コイルの外周に接する仮想線の外側に配置されている。このような構成とすることにより、継線部をコイルから十分に離間させた位置に配置させること可能となる。したがって、継線部にレーザ溶接を施す場合に、レーザの一部がコイルの巻回部分に照射されることを防止し、コイルの巻回部分へのダメージを低減することができる。また、レーザの一部がコアに照射されることを防止し、コアへのダメージも低減することができる。
【0011】
好ましくは、前記コアの側面に垂直な方向から見たときに、前記継線部と、前記継線部を除く前記端子の残りの部分とは位置ずれして配置されている。このような構成とすることにより、継線部をコアの側面に平行な方向に向けてコイルから十分に離間させた位置に配置させること可能となり、継線部にレーザ溶接を施す場合に前述の効果を得ることができる。
【0012】
好ましくは、前記端子は、前記コアの内部に配置される固定部を有し、前記固定部には開口が形成されている。このような構成とすることにより、開口の内部にコアを形成する材料が入り込み、端子をコアに十分な固定強度で固定することができる。
【0013】
好ましくは、前記コアは、磁性粒子と樹脂バインダとを含む。このような構成とすることにより、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置を実現することができる。
【0014】
好ましくは、前記端子を一対有し、一方の前記端子の前記保持面と、他方の前記端子の前記保持面とは、同一方向を向いている。このような構成とすることにより、各端子の各継線部(各保持面)に例えばレーザ溶接を施す場合に、各継線部(各保持面)にレーザを照射しやすくなり、製造の容易化を図ることができる。
【0015】
好ましくは、前記端子を一対有し、一方の前記端子の前記継線部と、他方の前記端子の前記継線部とは、前記コイルを挟んで対角線上に配置されている。このような構成とすることにより、コイルのいずれかの端部を、略L字状に屈曲させることなくまっすぐに引き出した状態で、コアの側面に対向させつつ配置させた端子で保持することが可能となる。それ故、該端子に対してコイル装置の側方からレーザを照射しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】
図1は本発明の第1実施形態に係るコイル装置の斜視図である。
【
図5】
図5は
図1に示すコイル装置を別の角度から見た斜視図である。
【
図7】
図7は本発明の第2実施形態に係るコイル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【0018】
第1実施形態
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係るインダクタ1は、略直方体形状からなり、コイル2と、端子4a,4bと、第1コア5と、第2コア6とを有する。インダクタ1は、第1コア5と第2コア6とをZ軸方向に組み合わせた形状を有する。第1コア5側にはインダクタ1の上面が形成され、第2コア6側にはインダクタ1の底面(実装面)が形成されている。すなわち、第1コア5は、実装面とは反対側の外面を有する。なお、第2コア6については、インダクタ1の内部の構成について理解を容易にするために仮想線で示している。また、
図2~
図6Dにおいては、上記各構成について、理解を容易にするために、上下反転させた状態で図示している。
【0019】
インダクタ1の寸法は特に限定されないが、そのX軸方向幅は好ましくは2~20mmであり、Y軸方向幅は好ましくは2~20mmであり、Z軸方向幅は好ましくは1~10mmである。
【0020】
図2に示すように、第1コア5は、ベース部50と、ベース部50の表面(上面)に形成された柱状部51とを有する。なお、
図1に示すように、インダクタ1を実装面が下方を向くように配置したとき、ベース部50の上面はインダクタ1の下方を向くことになる。
【0021】
第1コア5は、フェライト粒子または金属磁性体粒子が分散された合成樹脂で構成されている。ただし、第1コア5を構成する材料はこれに限定されるものではなく、これらの粒子を含まない合成樹脂で構成してもよい。フェライト粒子としては、Ni-Zn系フェライト、Mn-Zn系フェライトなどが例示される。金属磁性体粒子としては、特に限定されないが、たとえばFe-Ni合金粉、Fe-Si合金粉、Fe-Si-Cr合金粉、Fe-Co合金粉、Fe-Si-Al合金粉、アモルファス鉄などが例示される。
【0022】
第1コア5に含まれる合成樹脂としては、特に限定されないが、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂などが例示される。
【0023】
ベース部50は略直方体形状(略扁平形状)からなり、その表面(上面)は平坦面からなる。ベース部50の上面は、
図1に示す第2コア6によって覆われる。ベース部50のX軸方向の各側面(各端部)には凹部155が形成されている。凹部155のX軸方向の深さは、特に限定されるものではないが、例えば端子4a,4bの板厚と同程度か、それよりも大きい。凹部155のY軸方向幅は、ベース部50のY軸方向幅の1/2~2/3程度となっており、
図1に示す端子4a,4bのY軸方向幅と略等しくなっている。
【0024】
柱状部51は、ベース部50の略中心部に一体的に形成されており、Z軸方向に延在している。柱状部51には、
図1に示すコイル(空芯コイル)2が配置(挿入あるいは巻回)される。そのため、柱状部51の直径は、コイル2の内径よりも小さくなっている。柱状部51は円柱形状からなり、その高さはコイル2の高さよりも高くなっている。第1コア5に柱状部51を具備させることにより、コイル2の内側の領域における第1コア5の実効透磁率を十分に確保することが可能となり、インダクタ1のインダクタンス特性を良好なものとすることができる。
【0025】
図3に示すように、コイル2は、空芯コイルで構成されており、平角線からなるワイヤ3をフラットワイズ巻きしてなる。本実施形態では、コイル2は、α巻きされている。ワイヤ3の長辺側の面(幅方向の面)はコイル2の内周面または外周面を構成しており、ワイヤ3の幅方向はコイル2の巻回軸方向と略平行となっている。ワイヤ3の短辺側の面(エッジ側の面)は、Z軸方向を向いている。コイル2は、
図5に示すベース部50の上面に載置される。
【0026】
ワイヤ3を構成する材料としては、例えば銅および銅合金、銀、ニッケルなどの金属の良導体が挙げられるが、導体材料であれば特に限定されない。ワイヤ3の表面には絶縁被覆が施されている。絶縁被覆を構成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ変性アクリル樹脂等が用いられる。
【0027】
ワイヤ3の一端(ワイヤ端3a)はコイル2の一方の端部を構成し、ワイヤ3の他端(ワイヤ端3b)はコイル2の他方の端部を構成している。ワイヤ3のワイヤ端3aは、略L字状に屈曲しており、コイル2(コイル2の巻回部分)の上端から、Y軸方向に沿って、外側に直線的に引き出されている。ワイヤ3のワイヤ端3bは、略L字状に屈曲しており、コイル2(コイル2の巻回部分)の下端から、Y軸方向に沿って、外側に直線的に引き出されている。
【0028】
ワイヤ端3a,3bのいずれについても、捻られることなく、互いに同一方向(Y軸方向)に引き出されている。ワイヤ端3aの先端部とワイヤ端3bの先端部とは、互いにX軸方向に沿って反対側に延在している。
【0029】
図4に示すように、端子4a,4bは、YZ平面に対して鏡面対称に形成されており、
図5に示すように、ベース部50の上面に、X軸方向に所定の間隔をあけて配置(載置)される。端子4aはベース部50のX軸方向の一方側に配置され、端子4bはベース部50のX軸方向の他方側に配置される。端子4a,4bは、例えば金属の板材を機械加工して形成されるが、端子4a,4bの形成方法はこれに限定されるものではない。
【0030】
図4に示すように、端子4a,4bは、第1載置部41と、第2載置部42と、継線部43と、実装部44と、接続部45と、切り欠き部46と、固定用孔47とを有する。
【0031】
実装部44は、
図1に示す第2コア6の底面に固定される。実装部44は、Y軸方向に所定幅を有し、第2コア6の底面のY軸方向の一端部から他端部に至る領域に固定される。また、実装部44は、X軸方向に所定幅を有し、第2コア6の底面のX軸方向の端部に固定される。実装部44は、半田や導電性接着剤等によって、回路基板(図示略)に接続される。
【0032】
接続部45は、実装部44に一体的に接続されており、実装部44に対して略垂直方向に延在している。接続部45は、実装部44と載置部41,42とを接続する部分であり、
図1に示す第2コア6の外側面に固定される。接続部45は、第2コア6の外側面に沿って、第1コア5とは反対側(Z軸負方向側)に向かって延在する。端子4aの接続部45と端子4bの接続部45とは、X軸方向に対向して配置される。実装部44を半田で回路基板(図示略)に接続したとき、接続部45の一部にはハンダフィレットが形成される。すなわち、接続部45は、ハンダフィレット形成部としても機能する。
【0033】
第1載置部41および第2載置部42は、接続部45のZ軸方向の端部に一体的に接続されており、接続部45に対して略垂直方向(実装部44の延在方向と同一方向:X軸方向)に延在している。載置部41,42は、第1コア5(ベース部50)の上面に略平行な面を有し、実装部44とZ軸方向に対向している。載置部41,42は、ベース部50の上面に載置され(
図5参照)、第1コア5と第2コア6とによって挟み込まれる。
【0034】
ベース部50に配置された載置部41,42は、第1コア5(ベース部50)と第2コア6とで覆われるため、載置部41,42を介して端子4a,4bを上記各コア5,6に固定することが可能となっている。すなわち、載置部41,42は、端子4a,4bをコア5,6に固定するための固定部として機能する。
【0035】
図4に示すように、第1載置部41は端子4a,4bのY軸方向の一方側の端部に形成され、第2載置部42は端子4a,4bのY軸方向の他方側の端部に形成されている。第1載置部41と第2載置部42とはY軸方向に所定の間隔で配置されており、載置部41,42の各々の間にはこれらを隔てる切り欠き部46が形成されている。
図1に示すように、切り欠き部46は、少なくとも端子4a,4bが第1コア5および第2コア6の外側に露出する位置に形成されており、
図4に示す例では、載置部41,42の先端部から接続部45の下端部にまで及んでいる。端子4a,4bに切り欠き部46を具備させることにより、載置部41,42と接続部45との交差部において、端子4a,4bの折り曲げが容易になる。
【0036】
継線部43は、第1載置部41のY軸方向の一方側の端部に一体的に形成されている。継線部43のX軸方向幅は第1載置部41のX軸方向幅よりも狭くなっており、これにより継線部43の小型化を図ることが可能となっている。継線部43には、
図3に示すコイル2の端部が接続される。端子4aの継線部43と端子4bの継線部43とは、互いに同一方向(Y軸方向)を向いて配置されている。そのため、各継線部43,43に例えばレーザ溶接を施す場合に、各継線部43,43にY軸正方向側からレーザを照射しやすくなり、製造の容易化を図ることができる。
【0037】
図5に示すように、端子4bの継線部43は、第2コア6(
図1)の側面(X軸に垂直に交わり、端子4bが固定された側面)に平行でありコイル2の外周に接する仮想線Lの外側(X軸正方向側)に配置されている。図示の例では、仮想線Lは、ワイヤ3のワイヤ端3bの引出方向に平行であり、ワイヤ端3b上を通過している。詳細な図示は省略するが、端子4aの継線部43についても同様であり、第2コア6の側面(X軸に垂直に交わり、端子4aが固定された側面)に平行でありコイル2の外周に接する仮想線の外側(X軸負方向側)に配置されている。
【0038】
第2コア6(
図1)の側面(端子4aが固定された側面)に垂直な方向から見たときに、端子4aの継線部43と、当該継線部43を除く端子4aの残りの部分(載置部41,42、実装部44、接続部45等)とは、Y軸方向に位置ずれして配置されている。同様に、第2コア6の側面(端子4bが固定された側面)に垂直な方向から見たときに、端子4bの継線部43と、当該継線部43を除く端子4bの残りの部分(載置部41,42、実装部44、接続部45等)とは、Y軸方向に位置ずれして配置されている。
【0039】
図4に示すように、継線部43は、固定片43aと折曲片43bとを有する。固定片43aは、折曲片43bに対してY軸方向に対向しており、第1載置部41のY軸方向の一方側の端部に一体的に形成されている。固定片43aは、第1載置部41のY軸方向の一方側の端部を折曲点(支点)として、上方に折り曲げられている。
【0040】
端子4aの固定片43aのZ軸方向の長さは、端子4bの固定片43aのZ軸方向の長さよりも長く、また端子4aの折曲片43bのZ軸方向の長さよりも長くなっている。端子4bの固定片43aのZ軸方向の長さは、端子4bの折曲片43bのZ軸方向の長さと略等しくなっている。
【0041】
折曲片43bは、固定片43aのZ軸方向の一方側の端部に一体的に形成されており、当該端部を折曲点(支点)として、下方に折り曲げられている。固定片43aおよび折曲片43bともに、Z軸方向に延在するように形成されており、ベース部50の上面に対して垂直となる向きに配置されている。インダクタ1の製造時において、折曲片43bのY軸方向の外側の面にはレーザが照射され、当該面はレーザ照射面として機能する。
【0042】
図5に示すように、端子4aの継線部43は、その固定片43aと折曲片43bとでワイヤ3のワイヤ端3aを挟み込み、これを保持する。ワイヤ3のワイヤ端3aは、コイル2の上端から引き出されるため、端子4aの継線部43はベース部50の上面よりも上方でワイヤ端3aを保持する。端子4aの継線部43は、第2コア6の内部に埋設される。なお、端子4aの折曲片43bは、ワイヤ端3aを挟み込む前は、固定片45aに対して垂直方向に折り曲げられており、Y軸方向に沿って延在している。
【0043】
端子4bの継線部43は、その固定片43aと折曲片43bとでワイヤ3のワイヤ端3bを挟み込み、これを保持する。ワイヤ3のワイヤ端3bは、コイル2の下端から引き出されるため、端子4bの継線部43はベース部50の上面に載置された状態でワイヤ端3bを保持する。端子4bの継線部43は、第1コア5と第2コア6とによって挟まれる。なお、端子4bの折曲片43bは、ワイヤ端3bを挟み込む前は、固定片45aに対して垂直方向に折り曲げられており、Y軸方向に沿って延在している。
【0044】
図4および
図5に示すように、継線部43には、コイル2の端部を保持する保持面430が具備されている。保持面430は、固定片43aとワイヤ端3a,3bの長辺側の面との当接面、あるいは折曲片43bとワイヤ端3a,3bの長辺側の面との当接面に対応する部分である。端子4aの継線部43の保持面430と、端子4bの継線部43の保持面430とは、同一方向(Y軸方向)を向いている。
【0045】
継線部43でワイヤ3のワイヤ端3a,3bの長辺側の面を保持したときの保持面430は、
図1に示す第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わり、端子4a,4bが固定されていない側面)に対して略平行に配置されるとともに、ベース部50の上面に対して略垂直に配置される。ただし、保持面430は、第2コア6の上記側面に対して、多少傾斜して配置されていてもよい。
【0046】
保持面430は、コイル2の巻回軸に対して略平行となるように配置される。固定片43aと折曲片43bとでワイヤ3のワイヤ端3a,3bを挟持したときの挟持方向は、コイル2の巻回軸に対して略垂直であり、保持面430に対して略垂直な方向(保持面430の法線方向)となる。
【0047】
固定片43aにおけるワイヤ端3a,3bの保持面430(当接面)と、折曲片43bにおけるワイヤ端3a,3bの保持面430(当接面)と、ワイヤ端3a,3bの長辺側の面とは、略平行に配置され、いずれも第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わる側面)に対向している。
【0048】
図4に示すように、固定用孔(開口)47は、第1載置部41および第2載置部42の各々に形成されている。第2コア6の形成時に、金型の内部において、第2コア6を形成する材料(磁性粉末とバインダ樹脂とを含む混合物)が固定用孔47の内部に入り込むことにより、端子4a,4bを第2コア6に強固に固定することが可能となっている。
【0049】
図5に示すように、継線部43とコイル2とは、ベース部50の略同一平面上に配置される。本実施形態では、継線部43の周囲において、第1コア5(ベース部50)の上方に端子4a,4bの継線部43が配置され、継線部43の上方に
図1に示す第2コア6が配置される。そのため、第1コア5および第2コア6の間に継線部43を配置することが可能となり、外力等の外部因子から継線部43を有効に保護し、オープン不良の発生を防止することができる。また、第1コア5の上に継線部43を配置しておくことにより、継線部43の上に第2コア6を配置したときに、継線部43の位置ずれを防止することができる。
【0050】
図1および
図5に示すように、第2コア6は、コイル2とともにベース部50の上面を覆うように形成される。第2コア6は、例えば、端子4a,4bが各端部に接続されたコイル2に第1コア5を組み合わせた仮組体を金型の内部にインサートし、射出成形を行うことにより形成される。ただし、第2コア6として、予め成形しておいたコア(仮成形コア)を用いてもよい。第2コア6は、第1コア5と同種の材料で構成してもよく、あるいは異種の材料で構成してもよい。なお、第2コア6を樹脂のみで構成してもよい。
【0051】
第1コア5に第2コア6を組み合わせたとき、コイル2と、端子4a,4bの一部(載置部41,42および継線部43)とは、第2コア6によって覆われる。第1コア5と第2コア6とは、略同一平面上で接合されている。
【0052】
次に、
図6A~
図6E等を参照しつつ、インダクタ1の製造方法について説明する。本実施形態の方法では、まず、金属板(たとえば、Snめっき金属板)等の導電板を
図6Aに示すような形状に打抜き加工する。同図に示すように、打抜き加工後の導電板には、接続部45を介してフレーム7に接続された端子4a,4bが形成されている。
【0053】
次に、
図3に示すコイル2の各端部(ワイヤ3のワイヤ端3a,3b)に端子4a,4bを接続する。より詳細には、コイル2を端子4aと端子4bとの間に配置し、ワイヤ端3a,3bを固定部43aと折曲片43bとで挟み込み(保持し)、ワイヤ端3a,3bを継線部43に接続する。
【0054】
次に、
図6Bに示すように、端子4a,4bが各端部に固定されたコイル2に、
図2に示す第1コア5を組み合わせ、仮組体を構成する。より詳細には、第1コア5の柱状部51をコイル2の内側に挿入するとともに、コイル2をベース部50の上面に載置する。また、ベース部50の上面に端子4a,4bの各々の載置部41,42を載置する。第1コア5としては、予め成形しておいたコア(仮成形コア)が用いられる。第1コア5を構成する材料としては、流動性のある材料が用いられ、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をバインダとした複合磁性材料が用いられる。
【0055】
仮組体を構成する前または後において(すなわち、
図6Aまたは
図6Bに示す状態において)、継線部43に対してレーザ溶接を施す。レーザ溶接は、例えば継線部43の側方(折曲片43bに対して垂直な方向)から折曲片43bに向けてレーザを照射することにより行われる。レーザを照射した部分には、レーザ玉(図示略)が形成される。
【0056】
次に、
図6Bに示す仮組体を金型の内部にインサートし、金型内で第2コア6を射出成形により形成する。このとき、端子4a,4bの接続部45については金型から露出させておく。射出成形時においては、磁性粉末とバインダ樹脂とを含む混合物を加熱等により流動化して金型内に射出し、冷却等により固化することにより、
図6Cに示す第2コア6が得られる。このとき、端子4a,4bの固定用孔47の内部に上記混合物が入り込むため、端子4a,4bを第2コア6に十分な固定強度で固定することができる。
【0057】
図6Cに示す例では、第2コア6の表面には、その側面および底面に跨るように、段差部60が形成されている。第2コア6の底面に形成された段差部60の一部には、端子部4a,4bの実装部44(
図4)を配置させることが可能となっており、第2コア6の側面に形成された段差部60の一部には、端子部4a,4bの接続部45を配置させることが可能となっている。
【0058】
次に、
図6Dに示すように、
図6Cに示すフレーム7を切断器具で切断して除去し、
図6Eに示すように、除去して残った部分(接続部45)を段差部60に固定する。より詳細には、
図6Eに示すように、端子4a,4bの接続部45を
図6Dに示す状態から略垂直に折り曲げ、接続部45を第2コア6の側面に形成された段差部60の一部に固定する。また、その状態で、接続部45の先端部を略垂直に折り曲げ、第2コア6の底面に形成された段差部60の一部に固定する。以上のようにして、本実施形態におけるインダクタ1を得ることができる。
【0059】
本実施形態に係るインダクタ1では、継線部43の保持面430がコイル2の巻回軸に対して平行に延在している。平角線をフラットワイズ巻きしてなるコイル2では、その端部(ワイヤ3のワイヤ端3a,3b)の長辺側の面もまた巻回軸に対して平行に延在する。そのため、コイル2の巻回部分からワイヤ端3a,3bを引き出したとき、ワイヤ端3a,3bを捻らなくても、その長辺側の面と継線部43の保持面430との向きを揃えることが可能となる。したがって、ワイヤ端3a,3bを捻ることなく保持面430で保持することが可能となり、インダクタ1のインダクタンス特性のばらつきを防止して信頼性の高いインダクタ1を実現することができる。
【0060】
また、本実施形態では、保持面430が第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わる側面)に対向している。そのため、継線部43(保持面430)に例えばレーザ溶接を施す場合に、インダクタ1の側方からY軸方向に沿うようにレーザを照射しやすくなり、製造の容易化を図ることができる。
【0061】
また、本実施形態では、ワイヤ端3a,3bが略L字状に屈曲している。そのため、ワイヤ端3a,3bの長辺側の面を容易に第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わる側面)に対向させることが可能となる。したがって、ワイヤ端3a,3bを継線部43の保持面430で保持したときに、保持面430が第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わる側面)に対向して配置されるようになり、インダクタ1の側方からY軸方向に沿うようにレーザを照射しやすくなる。
【0062】
また、本実施形態では、継線部43が、第2コア6の側面(X軸に垂直に交わる側面)に平行でありコイル2の外周に接する仮想線Lの外側に配置されている。そのため、継線部43をコイル2から十分に離間させた位置に配置させること可能となる。したがって、継線部43にレーザ溶接を施す場合に、レーザの一部がコイル2の巻回部分に照射されることを防止し、コイル2の巻回部分へのダメージを低減することができる。また、レーザの一部が第1コア5に照射されることを防止し、第1コア5へのダメージも低減することができる。
【0063】
また、本実施形態では、第2コア6の側面(X軸に垂直に交わり、端子4a,4bが固定された側面)に垂直な方向から見たときに、継線部43と、継線部43を除く端子4a,4bの残りの部分(載置部41,42、実装部44、接続部45)とが位置ずれして配置されている。そのため、継線部43を第2コア6の側面に平行な方向に向けてコイル2から十分に離間させた位置に配置させること可能となり、継線部43にレーザ溶接を施す場合において前述の効果を得ることができる。
【0064】
また、本実施形態では、コア5,6が、磁性粒子と樹脂バインダとを含む。そのため、良好なインダクタンス特性を有するインダクタ1を実現することができる。
【0065】
また、本実施形態では、端子4aの保持面430と端子4bの保持面430とが、同一方向(Y軸正方向側)を向いている。そのため、端子4a,4bの継線部43(保持面430)に例えばレーザ溶接を施す場合に、継線部43(保持面430)にレーザを照射しやすくなり、製造の容易化を図ることができる。
【0066】
第2実施形態
本発明の第2実施形態に係るインダクタ101は、以下の点が相違するのみであり、その他の構成については、前述した第1実施形態と同様である。以下において、第1実施形態と共通する部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0067】
図7に示すように、インダクタ101は、コイル2に代えてコイル102を有し、端子4bに代えて端子104bを有するという点において、第1実施形態におけるインダクタ1とは異なる。端子104bは、継線部43が第2載置部42のY軸方向の他端側の端部に接続されているという点において、第1実施形態における端子4b(
図4)とは異なる。継線部43の折曲片45bは、第2コア6のY軸方向の他方側の側面と対向している。
【0068】
コイル102において、一方の端部(ワイヤ端3a)は、第2コア6の側面(Y軸に垂直に交わる側面)に向かって、Y軸正方向側に引き出されている。ワイヤ端3aの先端部は、略L字状に屈曲しており、X軸方向に沿って延びている。他方の端部(ワイヤ端3b)は、第2コア6の側面(X軸に垂直に交わる側面)に向かって、X軸負方向側に引き出されている。ワイヤ端3bの先端部は、屈曲してはおらず、X軸方向に沿ってまっすぐに延びている。
【0069】
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では、端子4aの継線部43と、端子104bの継線部43とが、コイル102を挟んで対角線上に配置されている。そのため、ワイヤ端3bを、略L字状に屈曲させることなくまっすぐに引き出した状態で、第2コアの側面(Y軸に垂直に交わる側面)に対向させつつ配置させた端子104bの継線部43で保持することが可能となる。それ故、端子104bの継線部43に対してインダクタ101の側方からY軸方向に沿うようにレーザを照射しやすくなる。
【0070】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【0071】
上記各実施形態では、本発明のインダクタに対する適用例について示したが、インダクタ以外のコイル装置に本発明を適用してもよい。
【0072】
上記各実施形態では、ワイヤ3の巻回形状を円形螺旋状としたが、例えば楕円形螺旋状、あるいは角形螺旋状等であってもよい。
【0073】
上記第1実施形態において、第1コア5の上面あるいは側面の一部が第2コア6によって覆われていてもよい。上記第2実施形態についても同様である。
【0074】
上記第1実施形態において、端子4a,4bの接続部45を第1コア5側に向けて折り曲げてもよい。上記第2実施形態についても同様である。
【0075】
上記各実施形態では、第1コア5と第2コア6の2つのコアでインダクタ1のコア部を構成したが、1つのコアのみでインダクタ1のコア部を構成してもよい。この場合、圧粉成形あるいは射出成型等によりコアを形成してもよい。
【0076】
上記各実施形態において、端子4a,4bの各々の継線部43(固定片43aおよび折曲片43b)の保持面430はY軸方向を向いていたが、X軸方向を向いていてもよい。すなわち、継線部43(固定片43aおよび折曲片43b)の保持面430は、第2コア6の側面(X軸に垂直に交わり、端子4a,4bが固定された側面)に対して略平行となるように配置されてもよい。
【0077】
上記各実施形態において、継線部43は
図4に示す構成に限定されるものではなく、その形状を適宜変更してもよい。例えば、継線部43から折曲片43bを省略してもよい。
【符号の説明】
【0078】
1,101…インダクタ(コイル装置)
2,102…コイル
3…ワイヤ
3a,3b…ワイヤ端
4a,4b,104b…端子
41…第1載置部
42…第2載置部
43…継線部
43a…固定片
43b…折曲片
430…保持面
44…実装部
45…接続部
46…切り欠き部
47…固定用孔
5…第1コア
50…ベース部
51…柱状部
52…凹部
6…第2コア
60…段差部
7…フレーム