JP2005142459A - 面実装型インダクタ - Google Patents

Abstract

【課題】巻線端末を折り曲げることなく接合電極に接合し、なおかつ、コアの固定の信頼性を高めた面実装型インダクタを提供することを目的とする。
【解決手段】２つのへそ付ポットコアと、空芯コイルを内部に収納した面実装型インダクタにおいて、へそ付ポットコアは、内部に巻き芯となる磁芯を具え、上面における一対の対向する端面に端子係合凹部と、側面の裾部に一対の対向する切欠き部を設けてある。空芯コイルは、表面に融着層を具えた絶縁被覆導線で巻線され、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出される−所謂α巻きされたこいるである。断面がコ字型で、バネ性を付与して構成され、組み合わされた２つのへそ付ポットコアの端子係合凹部を挟持する接続端子を具え、接続端子の一方の端部中央から延設する接続部を具えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面実装型（ＳＭＤ）のインダクタに関する。

近年、移動体通信機等の携帯用電子機器の増加に伴い電子部品、回路の低損失化、高効率化が要求されてきている。特にスイッチング電源用コイルは、小型化に伴う高周波化により高周波ロスと電流による抵抗の発熱をできるだけ小さくするための多くの試みがなされている。

一例として特許文献１には、巻線の占積率を上げるために、平角線を用いて渦巻き状に巻線して巻線の直流抵抗Ｒdcを極力低くして電流による損失を低減させたスイッチング電源用ＳＭＤチョークコイルが記載されている。
ところで、この平角線を用いたＳＭＤチョークコイルにおいて、巻線方法は内側から外側に巻線する渦巻き状巻線である。そのために、その巻線の巻き始め端末は、内側から外側に引き出して外部接続端子に接続しなければならず、巻線部との接触を考慮した構造とするために複雑となる。また、巻線端末の引き出し作業に工夫が必要である。

これに対し、特許文献２には、平角線を用いた巻線として、巻き始め、巻き終わりの巻線端末がそれぞれ外周に導き出される−所謂α巻を用いたコイルが記載されている。
図４にそのコイルの分解斜視図を示す。
図４に示すように、コイル２０は、空芯コイル２３と、断面が凹型の円柱状のコイル収納部ｂを設けた外装コア２１と、巻芯部ａの一端に鍔部２２ａを備える断面がＴ形のコア２２の構成となっている。

外装コア２１はコの字型の端子電極２４を形成している。空芯コイル２３を外装コア２１のコイル収納部ｂに内装しつつ両端末２３ａ、２３ｂを端子電極２４の接合部２４ａに熱圧着やアーク溶接、半田付け等によって接合する。Ｔ形のコア２２の巻芯部ａを空芯コイル２３の中心孔に挿通し、Ｔ形のコア２２と外装コア２１とをエポキシ系接着剤等の接着剤にて接着固定する。

この構造において、空芯コイル２３の両端末２３ａ、２３ｂは端子電極２４に接続するためには、巻き始め、巻き終わり部分および接合する部分２４ａで平角線を折り曲げる必要があった（折り曲げ部２５）。そのために、平角線の折り曲げ部は絶縁被膜を傷つけてしまい、大電流が流れた時の発熱およびショート等の信頼性に問題がある。
特開平７−２８８２１０号公報 特開２００２−１７０７２９号公報

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、巻線端末を折り曲げることなく接合電極に接合し、なおかつ、コアの固定の信頼性を高めた面実装型インダクタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、２つのへそ付ポットコアと、空芯コイルを内部に収納した面実装型インダクタにおいて、へそ付ポットコアは、内部に巻き芯となる磁芯を具え、上面における一対の対向する端面に端子係合凹部と、側面の裾部に一対の対向する切欠き部を設けてある。空芯コイルは、表面に融着層を具えた絶縁被覆導線で巻線され、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出される−所謂α巻きされたこいるである。断面がコ字型で、バネ性を付与して構成され、組み合わされた２つのへそ付ポットコアの端子係合凹部を挟持する接続端子を具え、接続端子の一方の端部中央から延設する接続部を具えている。

このように、本発明は、表面に融着層を具えた絶縁被覆導線で巻線される空芯コイルにおいて、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出された巻線を用いるため（所謂α巻き）、組み合わされた２つのへそ付ポットコアを挟持し、巻線端末を接続する接続部を具えた接合端子によって、巻線端末を折り曲げることなく引き出し、接合端子に接続できる。巻線端末を折り曲げる作業がないことから巻線端末を傷付けることがない、そのため、発熱やショート等を発生することがない。また、接合端子で２つのポットコアを挟持・固定するために落下衝撃に強い信頼性の高い面実装型インダクタを提供することができる。

本発明の一実施例を図１およぶ図２を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例である面実装型インダクタの斜視図である。図２は図１である面実装型インダクタの分解斜視図である。

図１、図２に示すように、本発明の面実装型インダクタ１０において、１、２はへそ付ポットコア、３は空芯コイル、４は接合端子の構成である。
空芯コイル３は、表面に融着層を具えた断面が幅広の四角形をした絶縁被覆導線である平角線を用いて、２層巻きの巻き始めおよび巻き終わり端末３ａ、３ｂが外周に引き出される−所謂α巻線である。
へそ付ポットコア１、２は、フェライト磁性体を略角形に成型焼成したもので、断面が凹型のコイル収納部ｂを設け、内部中央に空芯コイル３の中心孔を挿通する磁脚（へそ）ａを設けたＥ形状コアである。そして、コア上面における一対の対向する端面に接合端子４を係合する端子係合凹部ｃ１、ｃ２が設けてある。さらに、互いに隣接する側面の裾部には、空芯コイル３の巻線端末３ａ、３ｂを引き出す一対の対向する切欠き部ｂ１、ｂ２が設けてある。

接合端子４は、導電性の金属端子で断面がコ字型を成しており、切欠き部の方向に中央部の一方の端部から角度をもたせて延設させた接合面４ａと接合面の両端に外方向に直角に突出した突起４ｂが設けてある。この接合端子４は、空芯コイル３の巻線端末３ａ、３ｂを接合面４ａ、４ａに合わせ、突起４ｂを折り曲げて挟持するためのものである。

次に製造方法を説明する。
２つのへそ付ポットコア１，２のそれぞれの磁脚ａの先端部にエポキシ系接着剤を塗布し、一方のへそ付ポットコア２（または１）の磁脚ａに予め巻線された空芯コイル３の中心孔を磁脚ａに挿入するとともに、空芯コイル３の巻線端末３ａ、３ｂをそれぞれのコアの切欠き部ｂ１、ｂ２に通す。次に、他方のへそ付ポットコア１（または２）の脚部ａを空芯コイルの中心部に通して、二つのへそ付ポットコア１、２と空芯コイル３を組み合わせる。組み合わせると同時に、２つの接合端子４をへそ付ポットコア１、２の端子係合凹部ｃ１、ｃ２に係合挟持する。そして、接合端子４と端子係合凹部ｃ１、ｃ２および端子係合凹部間に耐熱性のあるエポキシ系接着剤８を塗布して接着固定する。ただし、接合端子の外周には接着剤が付着させない。次に、空芯コイル３の巻線端末３ａ，３ｂを接合端子４の接合面４ａに合わせた長さに切断し（予め設定した長さに切断してもよい）、突起４ｂを内側に折り曲げて巻線端末を挟持する。そして、折り曲げ部をはんだ付けまたは熱圧着、溶接等で巻線端末３ａ、３ｂと接合端子４を電気的に接続する。

このように、本発明の面実装型インダクは、空芯コイルをα巻線により形成し、巻線端末を外周から引き出させることによって、平角線の巻線端末を折り曲げることなく接合端子に導くため、平角線に傷をつけることがない。そして、接合端子を用いて２つのポットコアを挟持するとともに引き出した巻線端末を機械的電気的に接続することができる。そして、接合端子と組み合わせた２つのへそ付ポットコアの端子係合凹部および端子係合凹部間に耐熱性樹脂接着剤を用いて強固に固定することができる。このことにより、落下衝撃に強い面実装型インダクタとすることができる。

図３は、他の実施例として断面形状が異なる絶縁被膜導線を用いた空芯コイルの斜視図を示す。
図３（ａ）は、上記実施例で用いた絶縁被膜導線で厚みｍより幅ｎを広くした平角線である。主に、厚みより幅を狭く、実装面積を狭くしたものに適している。
図３（ｂ）は、図３（ａ）と逆に厚みｍを幅ｎより厚くした絶縁被膜導線を用いた空芯コイルで、高さを抑えた面実装型インダクタに適している。
図３（ｃ）は、一般的なコイルの巻線に用いられている断面が丸（円）状の絶縁被膜導線で、上記図３（ａ）、（ｂ）で用いられるものより価格が安く、巻線作業も容易で経済的であることから経済性を考慮した面実装型インダクタに適している。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の絶縁被膜導線の形状は特性および作業性、経済性等考慮し、適した絶縁被膜導線を選択するとよい。

以上、本発明の面実装型インダクの実施例を述べたが、これらの実施例に限られるものではない。例えば、実施例では２層巻きであったが、インダクタンスが大きく巻き数を増やしたい場合は多層巻を用いてもよい。２つのへそ付ポットコアは、角形の断面がＥ形状を用いたが、丸形または多角形としてもよく、空芯コイルの収納部は円筒状でもよい。また、断面がＥ形状のものとI形状のものを組み合わせてもよい。接合端子については、実施例の形状に限らず、巻線端末を電気的に接続し、２つのへそ付ポットコアを強固に挟持できる形状であればよい。

本発明の一実施例である面実装型インダクタの斜視図 図２に示す本発明の一実施例である面実装型インダクタの組み立て斜視図 断面形状が異なる絶縁被膜導線を用いた空芯コイルの斜視図 従来の平角線を用いたコイルの組み立て斜視図

符号の説明

１、２ へそ付ポットコア
３ 空芯コイル
４ 接続端子
ｂ１、ｂ２ 切欠き部
ｃ１、ｃ２ 端子係合凹部

Claims (5)

1. ２つのへそ付ポットコアと、空芯コイルを内部に収納した面実装型インダクタにおいて、
   該へそ付ポットコアは、内部に巻き芯となる磁芯を具え、上面における一対の対向する端面に端子係合凹部と、側面の裾部に一対の対向する切欠き部が設けてあり、
   該空芯コイルは、表面に融着層を具えた絶縁被覆導線で巻線され、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出される−所謂α巻きされ、
   断面がコ字型で、バネ性を付与して構成され、組み合わされた２つの該ポットコアの端子係合凹部を挟持する接続端子を具え、該接続端子の一方の端部中央から延設する接続部を具えていることを特徴とする面実装型インダクタ。
2. ２つのへそ付ポットコアと、空芯コイルを内部に収納した面実装型インダクタにおいて、
   該へそ付ポットコアは、内部に巻き芯となる磁芯を具え、上面における一対の対向する端面に端子係合凹部と、側面の裾部に一対の対向する切欠き部が設けてあり、
   該空芯コイルは、表面に融着層を具え、断面が幅広の四角形の絶縁被覆導線である平角線を用いて巻線され、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出される−所謂α巻きされ、
   断面がコ字型で、バネ性を付与して構成され、組み合わされた２つの該ポットコアの端子係合凹部を挟持する接続端子を具え、該接続端子の一方の端部中央から延設する接続部を具えていることを特徴とする面実装型インダクタ。
3. ２つのへそ付ポットコアと、空芯コイルを内部に収納した面実装型インダクタにおいて、
   該へそ付ポットコアは、平面が角形で、内部に巻き芯となる磁芯を具え、上面における一対の対向する端面に端子係合凹部と、互いに隣接する側面部の裾部に対向する一対の切欠き部が設けてあり、
   該空芯コイルは、表面に融着層を具え、断面が幅広の四角形の絶縁被覆導線である平角線を用いて巻線され、巻線の巻き始めと巻き終わりの端末が巻線の外周に引き出される−所謂α巻きされ、
   断面がコ字型で、バネ性を付与して構成され、組み合わされた２つの該ポットコアの端子係合凹部を挟持する接続端子を具え、該接続端子の一方の端部中央から延設する接続部を具えていることを特徴とする面実装型インダクタ。
4. 前記接続端子は、接続部の幅方向の両端面に突起を具えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の面実装型インダクタ。
5. 前記接続端子と端子係合凹部と端子係合凹部から側面に沿って、熱硬化性樹脂接着剤を施して固定したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の面実装型インダクタ。

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