(57)【要約】【課題】コイルパターンの小型化が図られ、組み立てが容易で、製造コストを低減できるコイル装置を提供する。【解決手段】コイル装置６０は、プリント配線板４０に配置されたコイルパターン４２と、プリント配線板４０の両面に配置され、該コイルパターン４２と電磁結合する一対のコア部材３０と、各コア部材３０に形成されたコア穴３２に挿入された状態で、コア部材３０を連結してプリント配線板４０に固定するための連結部材２０とを備える。連結部材２０は、コイルパターン４２の外側でプリント配線板４０を貫通するように設置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板に配置されたコイルパターンと、
プリント配線板の両面に配置され、該コイルパターンと電磁結合する一対のコア部材と、
各コア部材に形成されたコア穴に挿入された状態で、コア部材を連結してプリント配線板に固定するための連結部材とを備え、
連結部材は、コイルパターンの外側でプリント配線板を貫通するように設置されることを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
プリント配線板には、コイルパターンの内側に位置し、コア部材の一部が挿入される第１貫通穴と、コイルパターンの外側に位置し、連結部材およびコア部材の一部が挿入される第２貫通穴とが形成されることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
【請求項３】
第２貫通穴は、第１貫通穴を中心として対称な２つの位置にそれぞれ設けられ、
コア部材は、第２貫通穴に挿入された２つの連結部材を用いて連結されることを特徴とする請求項２記載のコイル装置。
【請求項４】
コア穴は、第２貫通穴に挿入されるコア部材の一部を貫通するように形成されることを特徴とする請求項２または３記載のコイル装置。
【請求項５】
２つのコイルパターンがプリント配線板に配置され、
プリント配線板には、各コイルパターンの内側に位置し、コア部材の一部が挿入される２つの第１貫通穴と、各コイルパターンの間に位置し、連結部材が挿入される第２貫通穴とが形成されることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
【請求項６】
プリント配線板に配置されたコイルパターンと、
プリント配線板の両面に配置され、該コイルパターンと電磁結合する一対のコア部材と、
各コア部材に形成されたコア穴に挿入された状態で、コア部材を連結してプリント配線板に固定するための連結部材とを備え、
連結部材は、プリント配線板の端部を迂回してプリント配線板を挟持するように設置されることを特徴とするコイル装置。
【請求項７】
連結部材は、各コア部材のコア穴に挿入される一対の把持部と、各把持部を弾性的に連結する連結部とを有することを特徴とする請求項６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、プリント配線板に搭載され、トランスまたはチョークコイルとして機能するコイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に搭載されるコイル装置は、一般に、プリント配線板に貫通穴を設け、貫通穴を取り囲むようにしてコイルパターンを形成し、分割されたコア部材をプリント配線板の表裏両側から挟み込むことによって構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１３２３５１号公報（図１、図２、図３）
【特許文献２】特開２００５−１７５０６４号公報（図１、図２）
【特許文献３】特開２０１０−６７６２６号公報（図１、図２）
【特許文献４】実開平６−９１１０号公報（図１）
【特許文献５】特開２００７−３２４４３４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のコイル装置（例えば、特許文献１）は、分割されたコア部材をプリント配線板に取り付けるために、例えば、プリント配線板に形成されているコイルパターン部に、プリント配線板の表裏両側からコア固定金具を用いて、一対のコア部材を前記コイルパターン部の貫通穴に挟み込むように構成される。
【０００５】
しかしながら、コア固定金具は、プリント配線板の端部からコア部材を挟み込むように構成されているため、コイル装置は、必ずプリント配線板の端部付近に配置しなければならない。そのため、コイル装置とプリント配線板上に実装する電子部品の配置の自由度を妨げるという問題がある。
【０００６】
また、コア固定金具を二分してプリント基板の表裏両側から挟み込む場合、プリント配線板の貫通穴にコア部材およびコア固定金具の両方を挿入する必要がある。そのため、コア部材より大きな貫通穴を形成する必要があり、プリント配線板の大型化を招く。
【０００７】
従来の他のコイル装置（例えば、特許文献４）は、コア部材の中心に位置するコア脚にコア穴を設け、該コア穴に締結具を挿入してコア部材をプリント配線板に固定するように構成される。
【０００８】
しかしながら、コア部材の中心脚にコア穴を設けた場合、中心脚外周に巻回されるコイルパターンの面積も大きくなるため、コイル装置の大型化を招く。
【０００９】
本発明の目的は、上記のような問題点を解決するため、コイルパターンの小型化が図られ、組み立てが容易で、製造コストを低減できる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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、プリント配線板に配置されたコイルパターンと、
プリント配線板の両面に配置され、該コイルパターンと電磁結合する一対のコア部材と、
各コア部材に形成されたコア穴に挿入された状態で、コア部材を連結してプリント配線板に固定するための連結部材とを備え、
連結部材は、コイルパターンの外側でプリント配線板を貫通するように設置されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係るコイル装置は、プリント配線板に配置されたコイルパターンと、
プリント配線板の両面に配置され、該コイルパターンと電磁結合する一対のコア部材と、
各コア部材に形成されたコア穴に挿入された状態で、コア部材を連結してプリント配線板に固定するための連結部材とを備え、
連結部材は、プリント配線板の端部を迂回してプリント配線板を挟持するように設置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各コア部材に形成されたコア穴に連結部材を挿入することによって、コア部材同士の横ズレを防止できるとともに、コイル装置の組み立てが容易になり、製造コストを低減できる。
【００１３】
また、コイルパターンの外側でプリント配線板を貫通するように連結部材を設置することによって、あるいは、プリント配線板の端部を迂回してプリント配線板を挟持するように連結部材を設置することによって、コイルパターンの小型化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコイル装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示すコイル装置を分解した斜視図である。
【図３】図１に示すコイル装置を分解した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るコイル装置を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すコイル装置を分解した断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るコイル装置を示す断面図である。
【図７】図６に示す連結部材を示す斜視図である。
【図８】図６に示すコイル装置の組立て方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るコイル装置６０を示す概略斜視図である。図２は、図１に示すコイル装置６０を分解した斜視図である。図３は、図１に示すコイル装置６０を分解した断面図である。
【００１６】
コイル装置６０は、プリント配線板４０に配置されたコイルパターン４２と、コイルパターン４２と電磁結合する一対のコア部材３０と、各コア部材３０を連結するための連結部材２０などを備える。
【００１７】
プリント配線板４０は、導体層と電気絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板として構成される。プリント配線板４０には、本実施形態に係るコイル装置６０の他に、コンデンサ、抵抗、ダイオードなどの電子部品１などが、はんだ付けなどの接続手段を用いて実装される。こうしたプリント配線板４０は、電力変換、信号処理などの機能を実現する電子回路として機能する。なお、図１では１つのコイル装置６０を実装した例を示しているが、複数のコイル装置６０をプリント配線板４０に実装することも可能である。
【００１８】
コイルパターン４２は、プリント配線板４０の導体層にエッチング等によって形成される。コイルパターン４２は、プリント配線板４０の外層に配置してもよいが、コア部材３０との電気絶縁を確保するために、プリント配線板４０の内層に配置することが好ましい。コイル装置６０が複数のコイル回路を備える場合は、複数の導体層において各コイル回路に対応したコイルパターンがそれぞれ形成される。プリント配線板４０には、１つの第１貫通穴４１と、２つの第２貫通穴４３とが形成されており、第１貫通穴４１を取り囲むようにコイルパターン４２が配置される。
【００１９】
コア部材３０は、フェライトなどの磁性材料で形成され、例えば、Ｅ字状の分割コアに予め二分されたものであり、コア部材３０をプリント配線板４０の両面側から第１貫通穴４１および第２貫通穴４３にそれぞれ装着すると、各コア部材３０を一体化したコイル用コアが完成する。このときコア部材３０の中心脚部３３が第１貫通穴４１に挿入され、コア部材３０の外脚部３１が第２貫通穴４３に挿入される。
【００２０】
コア部材３０には、連結部材２０を挿入するためのコア穴３２が形成される。本実施形態では、コア部材３０をプリント配線板４０に実装した状態で、コア穴３２はプリント配線板４０に対して垂直な方向に形成される。さらに、一方のコア部材３０に形成されたコア穴３２と、他方のコア部材３０に形成されたコア穴３２とが同軸になり、第２貫通穴４３を通過するように位置決めされる。
【００２１】
連結部材２０は、テーパー状の先端を有する棒状部材として構成され、棒状部材の後端には、その直交方向に延びる一対の腕部２１が一体的に形成される。腕部２１の先端は、棒状部材の先端に向けて湾曲している。棒状部材の先端近傍には、後端に向けて湾曲した返し部２２が一体的に形成される。連結部材２０は、金属等の導電性材料で形成することも可能であるが、プリント配線板４０に対する電気絶縁を確保できる電気絶縁材料、例えば、合成樹脂などで形成することが好ましい。
【００２２】
連結部材２０は、テーパー状の先端が一方のコア部材３０に形成されたコア穴３２、第２貫通穴４３、および他方のコア部材３０に形成されたコア穴３２の順で通過するように挿入され、返し部２２が再び露出すると、連結部材２０は容易に外れない構造となり、腕部２１の先端および返し部２２の先端がコア部材３０を弾性的に挟持することが可能になる。そのためコア部材３０の取り付けギャップが解消でき、振動によるコア部材３０のずれを防止できる。
【００２３】
こうした連結部材２０を使用することによって、各コア部材３０を連結してプリント配線板４０に固定する作業が容易になる。その結果、コイル装置６０を容易に組み立てることができ、しかも電子部品の配置の自由度を妨げないことから、製造コストの削減が図られる。また、連結部材２０は位置決めガイドとして機能するため、コア部材３０同士の横ズレを防止できる。
【００２４】
本実施形態では、第１貫通穴４１を中心として対称な２つの位置に第２貫通穴４３をそれぞれ設けて、第２貫通穴４３に挿入された２つの連結部材２０を用いてコア部材３０を連結することによって、コア部材３０は対称な２か所を通して連結されるため、より強固に固定され、回転ずれおよび位置ずれを防止することができる。
【００２５】
また本実施形態では、連結部材２０は、コイルパターン４２の外側でプリント配線板４０を貫通するように設置しており、特に、連結部材２０が挿入されるコア穴３２は、コア部材３０の外脚部３１を貫通するように形成している。これにより連結部材２０がコイルパターン４２の内側を貫通する構成と比べて、コイルパターンの小型化が図られる。
【００２６】
なお本実施形態では、２つのコア穴３２を設けて、２つの連結部材２０を使用する場合を例示したが、１つまたは３つ以上のコア穴３２をコア部材３０に設けて、１つまたは３つ以上の連結部材２０を使用することも可能である。
【００２７】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係るコイル装置６０を示す分解斜視図である。図５は、図４に示すコイル装置６０を分解した断面図である。
【００２８】
コイル装置６０は、プリント配線板４０に配置されたコイルパターン４２と、コイルパターン４２と電磁結合する一対のコア部材３０と、各コア部材３０を連結するための連結部材２０などを備える。
【００２９】
プリント配線板４０は、実施の形態１と同様に、導体層と電気絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板として構成される。なお、図４では１つのコイル装置６０を実装した例を示しているが、複数のコイル装置６０をプリント配線板４０に実装することも可能である。
【００３０】
コイルパターン４２は、プリント配線板４０の導体層、好ましくは、内層の導体層に形成される。プリント配線板４０には、２つの第１貫通穴４１と、２つの第２貫通穴４３とが形成されており、各第１貫通穴４１を取り囲むように２つのコイルパターン４２がそれぞれ配置される。
【００３１】
コア部材３０は、フェライトなどの磁性材料で形成され、例えば、Ｕ字状の分割コアに予め二分されたものであり、コア部材３０をプリント配線板４０の両面側から第１貫通穴４１にそれぞれ装着すると、各コア部材３０を一体化したコイル用コアが完成する。このときコア部材３０の外脚部３１が第１貫通穴４１に挿入される。
【００３２】
コア部材３０には、連結部材２０を挿入するためのコア穴３２が形成される。本実施形態では、コア部材３０をプリント配線板４０に実装した状態で、コア穴３２はプリント配線板４０に対して垂直な方向に形成される。さらに、一方のコア部材３０に形成されたコア穴３２と、他方のコア部材３０に形成されたコア穴３２とが同軸になり、第２貫通穴４３を通過するように位置決めされる。
【００３３】
連結部材２０は、実施の形態１と同様に、テーパー状の先端を有し、先端近傍に返し部２２を有し、後端に一対の腕部２１を有する棒状部材として構成される。
【００３４】
連結部材２０は、テーパー状の先端が一方のコア部材３０に形成されたコア穴３２、第２貫通穴４３、および他方のコア部材３０に形成されたコア穴３２の順で通過するように挿入され、返し部２２が再び露出すると、連結部材２０は容易に外れない構造となり、腕部２１の先端および返し部２２の先端がコア部材３０を弾性的に挟持することが可能になる。こうした構成により、実施の形態１と同様に、コア部材３０の位置ずれ防止、組み立ての容易化、製造コストの削減が図られる。
【００３５】
また本実施形態では、連結部材２０は、コイルパターン４２の外側でプリント配線板４０を貫通するように、特に、２つのコイルパターン４２の間に位置する第２貫通穴４３を通過するように設置している。これにより連結部材２０がコイルパターン４２の内側を貫通する構成と比べて、コイルパターンの小型化が図られる。
【００３６】
なお本実施形態では、２つのコア穴３２を設けて、２つの連結部材２０を使用する場合を例示したが、１つまたは３つ以上のコア穴３２をコア部材３０に設けて、１つまたは３つ以上の連結部材２０を使用することも可能である。
【００３７】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るコイル装置６０を示す断面図である。図７は、図６に示す連結部材２０を示す斜視図である。図８は、図６に示すコイル装置６０の組立て方法を示す断面図である。
【００３８】
コイル装置６０は、プリント配線板４０に配置されたコイルパターン４２と、コイルパターン４２と電磁結合する一対のコア部材３０と、各コア部材３０を連結するための連結部材２０などを備える。
【００３９】
プリント配線板４０は、実施の形態１と同様に、導体層と電気絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板として構成される。
【００４０】
コイルパターン４２は、プリント配線板４０の導体層、好ましくは、内層の導体層に形成される。プリント配線板４０には、端部４４に近接した１つの第１貫通穴４１と、１つの第２貫通穴４３とが形成されており、第１貫通穴４１を取り囲むようにコイルパターン４２が配置される。
【００４１】
コア部材３０は、フェライトなどの磁性材料で形成され、実施の形態１と同様に、例えば、Ｅ字状の分割コアに予め二分されたものであり、コア部材３０をプリント配線板４０の両面側から第１貫通穴４１および第２貫通穴４３にそれぞれ装着すると、各コア部材３０を一体化したコイル用コアが完成する。このときコア部材３０の中心脚部３３が第１貫通穴４１に挿入され、一方の外脚部３１が第２貫通穴４３に挿入され、他方の外脚部３１がプリント配線板４０の端部４４の外側に配置される。なお、プリント配線板４０の一部に、他方の外脚部３１を挿入するための切り欠け部を設け、切り欠け部の内周をプリント配線板４０の端部４４としてもよい。
【００４２】
コア部材３０には、連結部材２０を挿入するためのコア穴３２が形成される。本実施形態では、コア部材３０をプリント配線板４０に実装した状態で、コア穴３２は、プリント配線板４０に対して平行な方向に、コア部材３０の外脚部３１および中心脚部３３を同軸で貫通するように形成される。
【００４３】
連結部材２０は、図７に示すように、テーパー状の先端を有するトング状の棒状部材として構成されており、各コア部材３０のコア穴３２に挿入される一対の把持部２０ａと、各把持部２０ａを弾性的に連結し、Ｕ字状に湾曲した連結部２３とを有する。各把持部２０ａの先端近傍には、連結部２３に向けて湾曲した返し部２２が一体的に形成される。連結部材２０は、金属等の導電性材料で形成することも可能であるが、プリント配線板４０に対する電気絶縁を確保できる電気絶縁材料、例えば、合成樹脂などで形成することが好ましい。
【００４４】
図６に示すコイル装置６０を組み立てる場合、図８に示すように、連結部材２０の把持部２０ａを広げた状態で、先端をコア部材３０のコア穴３２に挿入し、返し部２２が再び露出すると、連結部材２０は容易に外れない構造となる。このとき連結部２３および返し部２２の先端がコア部材３０を弾性的に挟持することが可能になる。そのためコア部材３０の取り付けギャップが解消でき、振動によるコア部材３０のずれを防止できる。
【００４５】
続いて、プリント配線板４０を挿入した状態で連結部材２０の把持部２０ａを閉じると、コア部材３０の中心脚部３３が第１貫通穴４１に挿入され、一方の外脚部３１が第２貫通穴４３に挿入される。こうして連結部材２０は、連結部２３の弾性力を利用してプリント配線板４０を弾性的に挟持できるとともに、プリント配線板４０の端部４４を迂回しているため、連結部材２０がコイルパターン４２の内側を貫通する構成と比べて、コイルパターンの小型化が図られる。
【００４６】
このようにコア部材３０に連結部材２０を挿入したものを予め組み立てておいて、その後、プリント配線板４０に装着するだけでコイル装置６０の組立てが完了するため、組立て効率が著しく改善する。
【符号の説明】
【００４７】
１  電子部品、  ２０  連結部材、  ２０ａ  把持部、  ２１  腕部、
２２  返し部、  ２３  連結部、  ３０  コア部材、  ３１  外脚部、
３２  コア穴、  ３３  中心脚部、  ４０  プリント配線板、  ４１  第１貫通穴、
４２  コイルパターン、  ４３  第２貫通穴、  ４４  端部、  ６０  コイル装置。
【図１】
2014204032.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014204032.tif 000009
【図８】
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