(57)【要約】【課題】機械で自動的に巻回することができ、低背化が可能なトランスの提供。【解決手段】コイル部品は、コイル４と、コイル４が巻回される巻芯部３１と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向一端部から半径方向外方に突出する一対の第１突出部３２と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向他端部から半径方向外方に突出する一対の第２突出部３３と、第２突出部に設けられた端子電極３４とを有するボビン３と、ボビンの軸方向一端側と他端側に位置する一対のコア２とを有する。一対のコア２の少なくとも一方には第１突出部３２の全体又は該２突出部３３の全体を受入れる切欠部２１が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと
該コイルが巻回される巻芯部と、該巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し該巻芯部の軸方向一端部から半径方向外方に突出する一対の第１突出部と、該巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し該巻芯部の軸方向他端部から半径方向外方に突出する一対の第２突出部と、該第２突出部に設けられた端子電極とを有するボビンと、
該ボビンの軸方向一端側と他端側に位置する一対のコアと、を有し、
該一対のコアの少なくとも一方には該第１突出部の全体又は該第２突出部の全体を受入れる切欠部が形成されていることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
該コアは巻芯部を中心とする仮想円形に部分的に一致する形状をなし、該第１突出部及び該第２突出部の半径方向外端は該仮想円形の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
該コアと該コイルとの間に絶縁シートを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
【請求項４】
入力側コイルと出力側コイルを有するコイルと、
該コイルが巻回される円形の巻芯部と、該巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し該巻芯部の軸方向一端部から半径方向外方に突出する略扇形の一対の第１突出部と、該巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し該巻芯部の軸方向他端部から半径方向外方に突出する略扇形の一対の第２突出部と、該第２突出部に設けられた端子電極とを有するボビンと、
該ボビンの軸方向一端側と他端側に位置する略円形の一対のコアと、
該コアと該コイルとの間に設けられた絶縁シートとを有し、
該一対のコアの少なくとも一方には該第１突出部の全体又は該第２突出部の全体を受入れる略扇形の切欠部が形成されていることを特徴とするチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイル部品に関し、特にＰＦＣ（力率改善回路）用チョークコイルに用いられるコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気、電子機器の回路基板等に実装可能な表面端子として特許文献１に示されるようなトランスが用いられている。このトランスは、互いに別個独立した出力を有する一次巻線と二次巻線とが、鍔部を有するベースの巻芯部に巻回されている。巻線の軸方向上面には絶縁シートが被せられ、絶縁シートとベースとを一対のコアで挟む構成となっている。（例えば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−３２０９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のトランスではコイルの軸方向下面の全面に亘って鍔部が設けられており、鍔部を挟むようにしてコアが設けられていたため、鍔部の厚み分だけコイルの軸方向におけるトランスの高さが高くなってしまうという問題があった。さらに、鍔部がコイルの下面のみしか存在していないため、コイルを機械で自動的に巻回することが困難であり、端子への絡げ作業も手作業となることから、工数が非常に多くなっていた。
【０００５】
そこで本発明は、機械で自動的に巻回することができ、低背化が可能なトランスを提供することを目的とする。
【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、本発明はコイルと、コイルが巻回される巻芯部と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向一端部から半径方向外方に突出する一対の第１突出部と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向他端部から半径方向外方に突出する一対の第２突出部と、第２突出部に設けられた端子電極とを有するボビンと、ボビンの軸方向一端側と他端側に位置する一対のコアと、を有し、一対のコアの少なくとも一方には第１突出部の全体又は該２突出部の全体を受入れる切欠部が形成されていることを特徴とするコイル部品を提供している。
【０００７】
このような構成によると、第１突出部の全体又は第２突出部の全体の少なくとも一方がコアの切欠部に収容されることにより突出部の軸方向の厚みが切欠部によって吸収されて、全体としてコイル部品の低背化を図ることができる。たとえ切欠部がコアの一方にのみ形成されている場合であっても、切欠部に収容された突出部の厚みの分だけコイル部品の低背化の効果を得ることができる。切欠部が両方のコアに形成されている場合には、低背化の効果はより顕著なものとなる。さらに、コイルは第１突出部と第２突出部とに挟まれるように構成されているため、コイルを機械で自動的に巻芯部に巻回し端子電極に絡げる事が可能であり、作業工数を削減することができる。
【０００８】
また、コアは巻芯部を中心とする仮想円形に部分的に一致する形状をなし、第１突出部及び第２突出部の半径方向外端は仮想円形の範囲内にあることが好ましい。このような構成によると、第１突出部及び第２突出部は全体としてコアの仮想円内に収まっているので、コイル部品を小型化することができる。
【０００９】
また、コアとコイルとの間に絶縁シートを有することが好ましい。このような構成によると、コイルとコアとの絶縁を確実に行うことができる。
【００１０】
さらに、本発明は入力側コイルと出力側コイルを有するコイルと、コイルが巻回される円形の巻芯部と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向一端部から半径方向外方に突出する略扇形の一対の第１突出部と、巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の軸方向他端部から半径方向外方に突出する略扇形の一対の第２突出部と、第２突出部に設けられた端子電極とを有するボビンと、ボビンの軸方向一端側と他端側に位置する略円形の一対のコアと、コアとコイルとの間に設けられた絶縁シートとを有し、一対のコアの少なくとも一方には第１突出部の全体又は第２突出部の全体を受入れる略扇形の切欠部が形成されていることを特徴とするチョークコイル提供している。
【００１１】
このような構成によると、上述した低背化及び自動化を実現するのみならず、巻芯部が円形であることからコイルを効率良く巻くことができる。また、コアが略円形であることにより、コアの磁束を有効に利用し磁気回路の効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のトランスによれば、機械で自動的に巻回することができ、低背化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルを示す全体斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルを示す下面斜視図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルを示す分解斜視図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルを示す平面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルを示す中央断面図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例によるチョークコイルを示す分解斜視図。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるチョークコイルを示す分解斜視図。
【図８】本発明の他の実施の形態によるチョークコイルを示す中央断面図。
【図９（ａ）】本発明の他の実施の形態によるチョークコイルの直線状端子電極の形状を示す断面図。
【図９（ｂ）】本発明の他の実施の形態によるチョークコイルのＬ字状端子電極の形状を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態によるチョークコイルについて図１乃至図５に基づき説明する。図１及び図２に示されるようにチョークコイル１は、薄型テレビなどの液晶機器に用いられる力率改善回路用チョークであり、コア２と、ボビン３と、コイル４とを有する。また、図３に示すようにコア２とボビン３との間には絶縁シート５が挿入されている。
【００１５】
コア２は一対設けられており、２つのコア２、２は同一形状である。コア２は略円形をなし、コア２の中心から直径方向の互いに反対側に位置する２ヶ所の略扇形状の切欠部２１が形成されている。コア２は、切欠部２１の側面であってコアの中心部から半径方向外方に延出している切欠側面部２１Ａと、切欠側面部２１Ａに隣接しコア２の外周面を構成する外周部２Ａと、切欠側面部２１Ａに隣接しコア２の軸方向外面を構成する外表面２Ｂと、外周部２Ａに形成された切欠である外周切欠部２ａと、コア２の内側にコア２の軸方向に突出していて後述の巻芯部３１内に挿入される挿入部２２と、コア２の周縁であって軸方向の内側に突出している周縁部２３とを有する。図１において、軸方向上方のコア２の上面はチョークコイル１を吸着して実装する際の吸着面として作用する。軸方向下方のコア２の下面は図示せぬ基板に実装される実装面として作用する。
【００１６】
図４に示すように、外周部２Ａはコア２が円形であるとした場合の仮想円の一部を切り欠いた断面に相当する。コア２が円形であって周縁部２３が仮想円の全周に亘って設けられていると仮定すると、仮想円の一部を切り欠いて外周面２Ａを形成する際に、外周部２Ａの一部に周縁部２３の半径方向の厚みが極端に薄い部分ができる。これらの部分の欠けを防止するために外周切欠部２ａが形成されている。周縁部２３は軸方向の面である接合面２３Ａを有し、一対のコア２は接合面２３Ａで互いに接合する。図５に示すように、挿入部２２は軸方向高さが周縁部２３よりも低く構成されているため、周縁部２３が互いに接合した時でも、挿入部２２は互いに離間した状態にある。コア２の断面形状は略Ｅ字状であるためコア２はＥＥタイプと称される。
【００１７】
ボビン３はコイル４が巻回される巻芯部３１と、巻芯部３１の軸方向上端部であって巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の半径方向外方に突出する略扇形状をなした一対の第１突出部３２と、巻芯部３１の軸方向下端部であって巻芯部の直径方向の互いに反対側に位置し巻芯部の半径方向外方に突出する略扇形状をなした一対の第２突出部３３と、第２突出部３３の外周面であってコイル４の端部が絡げられる端子電極３４とを有する。
【００１８】
巻芯部３１は、円筒形状をしていてその中心には挿入孔３１ａが形成され、挿入孔３１ａにコア２の挿入部２２が挿入される。第１突出部は側面である第１突出側面３２Ａと、上面であって切欠部２１と略同一の略扇形状である第１突出外面３２Ｂと、半径方向外端の軸方向の面である第１突出外周面３２Ｃと、下面であって切欠部２１と略同一の略扇形状である第１突出内面３２Ｄ（図示せず）とを有する。第２突出部は、側面である第２突出側面３３Ａと、上面であって切欠部２１と略同一の略扇形状である第２突出内面３３Ｂと、半径方向外端の軸方向の面である第２突出外周面３３Ｃと、下面であって切欠部２１と略同一の略扇形状である第２突出外面３３Ｄ（図示せず）とを有する。第２突出部３３には欠け部３３ａが形成されて二股状をなし、その両側にそれぞれ端子電極３４が設けられている。ボビン３において、挿入孔３１ａの断面積は軸方向一端に設けられた第１突出外面３２Ｂの面積の合計値と等しくなるように構成されている。
【００１９】
コイル４は入力側コイル４１と出力側コイル４２とから構成される。本実施例においては、熱損失を最小限にするために出力用コイル４２として２５本束のＵＳＴＣワイヤを用いる。巻芯部３１には、まず線径の太く巻数の少ない出力側コイル４２から巻回する。そして、絶縁テープを出力側コイル４２の外周に巻いた後に線径の細く巻数の多い入力側コイル４１を巻回する。巻数の多い入力側コイル４１を後に巻回させることにより、巻き乱れを防ぎ巻の安定性を確保することができる。入力側コイル４１の最外面はボビン３の外周面３２Ｃよりも内側になるように巻回される。
【００２０】
絶縁シート５は、コア２とコイル４との絶縁を確保するためにコア２とボビン３との間に敷設される。絶縁シート５は厚さ約４０ミクロンの円盤形状であって、一部にスリット５１が形成されている。そのスリット５１を開けて第１突出内面３２Ｄと第２突出内面３３Ｄと巻芯部３１とによって形成された空間内に挿入する。２枚の絶縁シート５のうち、一方の絶縁シート５はコイル４の上面を覆い、かつ第１突出内面３２Ｄによって保持される。他方の絶縁シート５はコイル４の下面を覆い、かつ第２突出内面３３Ｄによって保持される。
【００２１】
本実施の形態においては、ボビン３へのコイル４の巻回は機械により行う。具体的には、まず２枚の絶縁シート５が取付けられたボビン３の端子電極３４の一端に出力側コイル４２を絡げる。そして、巻芯部３１に出力側コイル４２を所定量巻回させた後に先ほど絡げた端子電極３４と隣接する端子電極３４に絡げる。さらに、入力側コイル４１を他端に設けられた端子電極３４に絡げ、出力用コイル４２の上を所定量巻回させた後に先ほど絡げた端子電極３４と隣接する端子電極３４に絡げる。それぞれの端子電極３４のコイル４が絡げてある部分をハンダにて固定し、入力側コイル４１の外周面に絶縁のための絶縁テープを巻回させる。
【００２２】
ここで、第１突出側面３２Ａの軸方向の高さは第１突出部３２が挿入されるコア２の切欠部２１の切欠側面部２１Ａの軸方向高さ以下に設定されている。さらに、第２突出側面３３Ａの軸方向の高さは第２突出部３３が挿入されるコア２の切欠部２１の切欠側側面部２１Ａの軸方向高さ以下に設定されている。つまり、チョークコイル１の上面においては、第１突出外面３２Ｂがコア２の外表面２Ｂに対して面一もしくは、第１突出外面３２Ｂが凹となるように設定されている。図２に示すようにチョークコイル１の下面においては、第２突出外面３３Ｂがコア２の外表面２Ｂに対して面一もしくは、第２突出外面３３Ｂが凹となるように設定されている。
【００２３】
このように、コイル４を支持する第１突出部３２及び第２突出部３３全体をコア２に形成された切欠部２１内に収容させることによって、チョークコイル１の低背化を図る事ができる。
【００２４】
図４にチョークコイル１の平面図を示す。コア２において、巻芯３１を中心としてコア２の外縁に部分的に一致する仮想円を点線で示す。実施の形態のチョークコイル１では、第１突出部３２の第１突出外周面３２Ｃ及び第２突出部３３の第２突出外周面３３Ｃがコア１の仮想円内に収まるように構成される。このような構成によると、第１突出部３２及び第２突出部３３の突出量を所定量以下に制限することができるので、チョークコイル１の小型化を図る事ができる。
【００２５】
切欠部２１において、コア２の外周部２Ａの延長線を２点鎖線で示す。第１突出外周面３２Ｃは、点線で示された仮想円内には収まるも、外周部２Ａの延長線からは突出している。特に、第２突出外周面３３Ｃはより顕著に突出している。これにより、コイル４を端子電極３４に絡げた後のハンダ付けの際に、ボビン３に巻回されたコイル４にハンダが付着することを防止することができる。
【００２６】
次に第１実施の形態の変形例を図６に示す。変形例においては、第１実施の形態と同一の構成によるものは、同一の番号を付し説明を省略する。
【００２７】
変形例における絶縁シート１０５は、コア２の内面から挿入部２２及び周縁部２３を除いた形状と略同一である扇状面１０５Ａと、円筒形状であってボビン３の巻芯部３１内に挿入される円筒部１０５Ｂとを有する。
【００２８】
本変形例では、出力側コイル４２及び入力側コイル４１を巻芯部３１に巻回した後に２枚の絶縁シート１０５をボビン３の上下方向から挟むように配置することができる。従って、第１実施の形態と比較すると機械で自動的にコイル４を巻回する際に、絶縁シート１０５が予め配置されていないため、コイル巻回作業の作業性が向上する。また、変形例においてもコイル４とコア２との間には絶縁シートの扇状面１０５Ａが存在しているため、コイル４とコア２とを確実に絶縁することができる。
【００２９】
次に第２実施の形態を図７に示す。第２実施の形態においては、第１実施の形態と同一の構成によるものは、同一の番号を付し説明を省略する。
【００３０】
ボビン２０３は、一方の第２突出内面３３Ｄと巻芯部３１の中心から直径方向の反対側に位置する他方の第２突出内面３３Ｄとを繋ぐ扇形の薄肉の鍔部２３５を有する。鍔部２３５には、第２突出内面３３Ｄと同一面上に位置する鍔上面２３５Ａと、鍔部２３５の半径方向外端の軸方向の面である鍔側面２３５Ｂとが規定されている。
【００３１】
第２突出内面３３Ｄと鍔上面２３５Ａとは面一になるように構成されている。鍔部２３５は約０．３〜０．４ｍｍの厚みを有する。鍔部２３５は絶縁シート１０５の扇状面１０５Ａと同一形状である。巻芯部３１に巻回されたコイル４は絶縁シート１０５及び鍔部２３５によってコア２と絶縁される。
【００３２】
このような構成によると、第１突出部３２がコイル４を上側から保持し鍔部２３５がコイル４を下側のから支持するので、機械で自動的にコイル４を巻回することが可能になる。さらに、機械でのコイル４巻回の際、コイル４は第２突出部３３及び鍔部２３５によって下面の全面が支持されているため、コイル４の形状が安定しコイル巻回作業の作業性が向上する。また、第１突出部３２は第１実施の形態と同様にコア２の切欠部２１内に収容されるため、チョークコイル１の低背化を実現することができる。
【００３３】
本発明によるチョークコイルは上述した実施の形態に限定されず、たとえば特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。本発明の実施の形態では、入力側コイルと出力側コイルの２つのコイルを用いたが、用いるコイルは１つであってもよい。また、本発明の実施の形態では、ＥＥタイプのコアを用いたが、ＥＩタイプと呼ばれる図８に示すようなコアを用いてもよい。ＥＩタイプのコアでは、一方のコアがボビンの巻芯を貫通するとともに、巻芯に巻回されたコイルの外周面を覆い、他方のコアによって上面が蓋をされる構造となっている。また、本発明の実施の形態で用いた端子電極の他に図８に示すような端子電極を用いても良い。図９（ａ）においては、鍔部から直線状の端子電極が延出し、その端子電極にコイルが絡げられている。端子電極が直線状であることから、端子の曲げ加工が不要となるため製造コストの削減を図ることができる。図９（ｂ）においては、Ｌ字状に屈曲された端子電極が突出部内部に埋め込まれ、その端子電極の両端が端子電極から突出している。コイルの絡げ位置が下方に延出する端子電極と干渉しない位置にあるため、実装に影響しない範囲でコイルを端子電極に絡げることか可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１：チョークコイル、  ２：コア、  ３：ボビン、  ４：コイル、  ５：絶縁シート、  ２Ａ：外周部、  ２ａ：外周切欠部、  ２Ｂ：外表面、  ２１：切欠部、  ２１Ａ：切欠側面部、  ２２：挿入部、  ２３：周縁部、  ２３Ａ：接合面、  ３１：巻芯部、  ３１ａ：挿入孔、  ３２：第１突出部、  ３２Ａ：第１突出側面、  ３２Ｂ：第１突出外面、  ３２Ｃ：第１突出外周面、  ３２Ｄ：第１突出内面（図示せず）、  ３３：第２突出部、  ３３Ａ：第２突出側面、  ３３Ｂ：第２突出外面（図示せず）、  ３３Ｃ：第２突出外周面、  ３３Ｄ：第２突出内面、  ３３ａ：欠け部、  ４１：入力側コイル、  ４２：出力側コイル、５１：スリット、  １０５：絶縁シート、  １０５Ａ：扇状面、  １０５Ｂ：円筒部、  ２０３：ボビン、  ２３５：鍔部、  ２３５Ａ：鍔上面、  ２３５Ｂ：鍔側面
【図１】
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【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】
2011014683.tif 000009
【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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