(57)【要約】【課題】絶縁距離が確保された小型のコイル部品をより安価に提供する。【解決手段】前後、左右、上下の各方向を互いに直交する三方向として、前後および左右の方向を含む面に実装されるコイル部品１であって、上下方向を巻軸１００としたコイル３と、コア２と、ボビン４とを備え、ボビンは、上下に開口を有して導線３１が巻回される中空筒状の巻軸部４１の下方に端子台４２が一体的に形成されてなり、巻軸部には、複数の導線が巻回されて、複数のコイル（３ａ〜３ｃ）が同軸に層状に形成され、端子台は、下端面に、下方に向けて突出する端子５を備えるとともに、コアの外脚２４が配置される第１の端面４４ｂと、コイルの数以上の複数の第２の端面（４４ａ、４４ｂ、４３ａ）とを有し、端子は、複数のコイルのそれぞれに対応して二本一組で設けられて、各組の端子が複数の第２の端面に沿って個別に配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後、左右、上下の各方向を互いに直交する三方向として、前後および左右の方向を含む面に実装されるコイル部品であって、
上下方向を巻軸としたコイルと、コアと、ボビンとを備え、
前記ボビンは、上下に開口を有して前記導線が巻回される中空筒状の巻軸部の下方に端子台が一体的に形成されてなり、
前記巻軸部には、複数の前記導線が巻回されて、複数の前記コイルが同軸に層状に形成され、
前記端子台は、下端面に、下方に向けて突出する端子を備えるとともに、上下方向から見たときの縁辺に対応する端面として、前記コアの脚部が配置される第１の端面と、コイルの数以上の複数の第２の端面とを有し、
前記端子は、複数の前記コイルのそれぞれに対応して二本一組で設けられて、各組の端子が複数の前記第２の端面に沿って個別に配置されている、
ことを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル部品であって、
三つのコイルを備え、
前記端子台は、上方から見て矩形の四辺に対応する一つの前記第１の端面と、三つの前記第２の端面とを有し、
前記コアは、二つの脚部を備えて、前後方向からみて口の字状の閉磁路を形成し、一方の脚部が前記巻軸部の中空部に挿通され、他方脚部が前記第１の端面側に配置され、
前記二本一組の端子は、三つの前記第２の端面に沿って配置されている、
ことを特徴とするコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスなどのコアを備えたコイル部品には、端子台を兼ねるボビンを備えて、基板上に実装可能な基板実装型と呼ばれるものがある。基板実装型のコイル部品のボビンは、コイルの巻線が巻回される巻軸部と、端子台とが一体的に形成されており、端子台から端子が突出している。そして、一つのコイルを構成する一本の導線における巻き始め側の基端と巻き終わり側の終端のそれぞれが端子に接続される。したがって、基板実装型のコイル部品は、二本一組の端子を複数組備えている。
【０００３】
また、コイル部品には、一つの同じ巻軸部に複数本の導線が同軸に巻回されて、一つの巻軸に複数のコイルが形成されているものがある。例えば、入力電圧に対応して、ｎ系統の複数の電圧を出力するトランスでは、合計で１＋ｎ本の導線が巻軸に巻回されて１＋ｎ個のコイルが形成されている。そして、この種のコイル部品が基板実装型である場合、各コイルの導線の基端と終端とが端子に接続されるため、ボビンの端子台は、少なくとも２＋２ｎ個の端子を備えていることになる。なお、各コイルは、同心となるように層状に形成される。また、コイル同士を絶縁するために、層間には絶縁テープなどが巻回されている。
【０００４】
図１に、従来例に係るコイル部品として、複数のコイル３を備えた一般的な基板実装型のコイル部品１０１を示した。図１（Ａ）は、コイル部品１０１を所定の方向から見たときの斜視図であり、図１（Ｂ）は、コイル部品１０１を他の方向から見たときの斜視図である。なお、以下の各図では、互いに直交する、左右、前後、および上下の三方向を規定するとともに、コイル３の巻軸１００方向を上下方向とし、前後方向から見て上下方向と左右方向とを含む面内にコア１０２による閉磁路が形成されていることとして、前後方向と左右方向とを規定することとする。そして、コイル部品１０１が、前後方向と左右方向とを含む面の上面に実装されることとして、上下の各方向を規定することとする。
【０００５】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したように、コイル部品１０１は、上下方向を巻軸１００としたコイル３と、端子台１４２とコイル３の導線が巻回される巻軸部４１とが一体化されたボビン１０４を備えている。そして、コア１０２によって形成された閉磁路内にコイル３が配置されてなる。端子５は、上下方向から端子台１４２を見たときの縁辺に対応する前後の端面１４３に沿って左右方向に並んで配置されている。また、上述したように、端子５は、コイル３の導線３１の基端と終端とに対応して二本一組で設けられており、図１に示したコイル部品１０１では、二組四本の端子５が、前後それぞれの端面１４３に沿って配置されて、合計八本の端子５を備えている。したがって、このコイル部品１０１は、最大で四つのコイル３を備えることができる。そして、図１（Ｂ）に示したように、端子５は、端子台１４２の下面から下方に向けて突出して形成されており、コイル３を構成する導線３１の基端と終端（以下、端部とも言う）が端子５の基部に絡げられている。
【０００６】
図２に、コイル部品１０１を構成するボビン１０４を示した。図２に示したように、ボビン１０４は、上端と下端とに開口を有する中空筒状の巻軸部４１を備え、巻軸部４１の下方に複数の端子５を備えた端子台１４２が一体的に形成されている。巻軸部４１は、導線３１が巻回される筒状の部位の上端にフランジ４７が形成された形状を有している。そして、端子台１４２の上面が巻軸部４１における下端側のフランジの上面を兼ねている。
【０００７】
ボビン１０４の端子台１４２の外周は、概ね、矩形の平面形状を有している。端子台１４２の前後の端面１４３には、導線３１の端部を所定の端子５に案内するための矩形状の切欠４５が形成されている。そして、所定の端子５に基端側が絡げられている導線３１は、この端子５の近傍に形成されている切欠４５を経て巻軸部４１の下端まで案内されつつ巻軸部４１に巻回されている。また、導線３１の終端は、切欠４５を経て所定の端子５まで案内される。
【０００８】
図３に、コイル部品１０１を上方から見たときの分解斜視図を示した。なお、図３では、複数の導線３１によって形成されるコイル３の層構造が分かり易いように、複数のコイル（３ａ〜３ｃ）のそれぞれを、巻軸１００を法線方向とした面（以下、水平面とも言う）で切断したときの状態で示した。図３に示したように、コイル部品１０１は、三つのコイル（３ａ〜３ｃ）が同軸となるように巻軸１００の周りに形成されている。したがって、端子台１４２が備える四組八本の端子５の内、一組の端子５には、導線３１が取り付けられていない。コア１０２は、Ｅ型のコア部材（１２１、１２２）を上下方向に対面させてなるＥＥ型であり、コア１０２の中脚１２３がボビン１０４の中空部４８に挿通される。外脚１２４は、コイル３の左右側面に沿いつつ、端子台１４２における左右の端面１４４に形成された切欠１４６と係合した状態で配置される。なお、以下の非特許文献１には、基板実装型のコイル部品のサイズなどが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＦＤＫ株式会社、”トランス”、[online]、[平成３０年５月２２日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fdk.co.jp/cyber-j/coil/transformer.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１に示したような、端子台が一体的に形成されたボビンの巻軸部に三個以上のコイルの導線が巻回されたコイル部品において、出力側の複数のコイルが異なる電圧を出力するような場合、各電圧に対応するコイルの導線が接続される端子同士を確実に絶縁する必要がある。一般的には、コイル部品が扱う電圧の値などの仕様などに応じ、左右に一列に並んでいる二本一組の出力端子を、組毎に所定の距離を隔てて配置する必要がある。そして、端子間の距離を大きくすれば、当然のことながら、コイル部品の左右方向のサイズが大きくなる。
【００１１】
また、端子間の距離を大きくすると、巻軸部と端子との距離も大きくなる。巻軸部と端子との距離は、コイル部品の組み立て作業者が、導線を端子に絡げる際の作業性にも影響を及ぼす。なお、端子に導線を絡げる絡げ作業は、概ね、次の手順で行われる。まず、導線の巻きはじめの端部をある端子に絡げた後、その導線を巻軸部の下端に案内する。次いで、導線を巻軸部の上端まで巻回していく。導線が上端まで達したならば、続いて巻軸の下端まで導線を巻回していく。導線を所定の巻数まで巻回したならば、導線を、その巻回終了位置から巻軸部に沿って端子台の上面まで這わせる。そして、導線を、端子台の上面に沿って目的の端子まで案内し、その端子に導線の巻き終わり側の端部を絡げる。
【００１２】
そして、上述した導線の絡げ作業において、導線の巻回終了位置が巻軸部の上端から下端までの途上になる場合、巻軸部と端子との距離が離れていると、導線における巻回終了位置と目的の端子とを直線的に結ぶ経路が、上下方向に対して大きな角度で傾くことになる。すなわち、導線が巻軸の側面から離れる方向に傾く。そのため、導線を、巻回終了位置から端子台の上面まで巻軸の側面に沿って這わせる際に、導線が巻軸の側面に対してより浮きやすくなる。したがって、作業者は、導線の終端側に対する絡げ作業を行う際には、巻線の側面に沿わせる導線の領域を確実に保持しながら導線の端部を端子に絡げることになる。このように、従来例に係るコイル部品では、導線を端子に絡げる作業が煩雑なものとなる。
【００１３】
また、従来例に係るコイル部品では、端子台の前後中央の位置における左右両端側にコアの外脚が配置されており、複数組の端子は、ボビンの同じ端面に沿って左右方向に並んで配置されている。そのため、端子間の距離が大きいと、左右両端の端子がコアの外脚に近接し、コアと端子間との絶縁を確保することが難しくなる。絶縁の確保が難しくなれば、導線の末端に絶縁抵抗を確保するために絶縁テープなどを巻回する必要がある。そのため、絶縁抵抗を確保するための工程や部材が必要となり、コイル部品を安価に提供することが難しくなる。端子台の前後方向のサイズをより大きくして、コアと端子との間の距離を大きくすることもできるが、近年の電子部品に対する小型化への要求を満たすことができなくなる。
【００１４】
さらに、従来例に係るコイル部品では、一つの端面に沿って複数組の端子が配置されているため、異なるコイルの導線の引出部分が互いに端子台の上面で交差する可能性もある。巻軸部において層状に形成されている複数のコイル間では絶縁性が確保されているが、端子台の上面に引き出された異なるコイルの導線同士は、それらの導線に形成された絶縁被膜のみで絶縁を確保することになる。そのため、例えば、異なるコイル間での電位差によるコロナ放電により、異なるコイルの導線同士が短絡する可能性がある。経年劣化や導線同士の接触に伴う摩耗などによって絶縁被膜が剥離し、短絡が発生することもあり得る。そのため、引出線間の短絡が懸念される場合には、コイルを組み立てる際、端子台の上面に引き出された導線の部分に絶縁テープを巻回するなど、コストアップを招く工程が別途必要となる
そこで、本発明は、絶縁距離が確保された小型のコイル部品をより安価に提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、前後、左右、上下の各方向を互いに直交する三方向として、前後および左右の方向を含む面に実装されるコイル部品であって、
上下方向を巻軸としたコイルと、コアと、ボビンとを備え、
前記ボビンは、上下に開口を有して前記導線が巻回される中空筒状の巻軸部の下方に端子台が一体的に形成されてなり、
前記巻軸部には、複数の前記導線が巻回されて、複数の前記コイルが同軸に層状に形成され、
前記端子台は、下端面に、下方に向けて突出する端子を備えるとともに、上下方向から見たときの縁辺に対応する端面として、前記コアの脚部が配置される第１の端面と、コイルの数以上の複数の第２の端面とを有し、
前記端子は、複数の前記コイルのそれぞれに対応して二本一組で設けられて、各組の端子が複数の前記第２の端面に沿って個別に配置されている、
ことを特徴とするコイル部品としている。
【００１６】
また、三つのコイルを備え、
前記端子台は、上方から見て矩形の四辺に対応する一つの前記第１の端面と、三つの前記第２の端面とを有し、
前記コアは、二つの脚部を備えて、前後方向からみて口の字状の閉磁路を形成し、一方の脚部が前記巻軸部の中空部に挿通され、他方脚部が前記第１の端面側に配置され、
前記二本一組の端子は、三つの前記第２の端面に沿って配置されているコイル部品とすることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、絶縁距離が確保された小型のコイル部品をより安価に提供することができる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来例に係るコイル部品の外観を示す図である。
【図２】従来例に係るコイル部品が備えるボビンを示す図である。
【図３】従来例に係るコイル部品の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係るコイル部品の外観を示す図である。
【図５】上記実施例に係るコイル部品の分解斜視図である。
【図６】上記実施例に係るコイル部品が備えるボビンを示す図である。
【図７】上記実施例に係るコイル部品の効果を説明するための図である。
【図８】本発明のその他の実施例に係るコイル部品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。
【００２０】
＝＝＝実施例＝＝＝
本発明の実施例に係るコイル部品として、一入力二出力型のトランスを挙げる。図４、図５に、実施例に係るコイル部品１を示した。図６に、コイル部品１が備えるボビン４を示した。なお、以下の各図においても、上下、左右、前後の各方向を、図１に示したコイル部品１０１と同様にして規定する。図４（Ａ）は、コイル部品１を上方から見たときの斜視図であり、図４（Ｂ）は、コイル部品１を、下方から見たときの斜視図である。図５は、コイル部品の分解斜視図である。また、図５では、各コイルを、水平面で切断したときの状態で示した。図６（Ａ）は、ボビン４を上方から見たときの斜視図であり、図６（Ｂ）は、ボビン４を下方から見たときの斜視図である。
【００２１】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示したように、実施例に係るコイル部品１は、図１に示した、従来例に係るコイル部品１０１と同様に、コア２と、端子台４２を備えたボビン４と、コイル３とを備える。しかしながら、実施例に係るコイル部品１では、二本一組で設けられる端子５が、それぞれ、端子台４２における前後の端面（４３ａ、４３ｂ）と、左右一方の端面４４ａのそれぞれに沿って配置されている。また、実施例に係るコイル部品１のコア２は、ＥＥ型ではなく、矩形状、すなわち「口」の字状の閉磁路を形成するものである。実施例に係るコイル部品１では、図５に示したように、Ｕ型コア部材（２１、２２）を上下方向で対面させてなるＵＵ型のコア２を備えている。また、ボビン４において、端子５が形成されていない端面４４ｂにはコア２の二つの脚部（２３、２４）の一方の脚部２４が配置され、他方の脚部２３がボビン４の中空部４８に挿通されている。
【００２２】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示したように、ボビン４の巻軸部４１は、従来例に係るコイル部品１０１のボビン１０４のものと実質的に同じ構造を有している。端子５は、コイル３の導線３１の二つの端部に対応して二本一組で設けられているが、実施例に係るコイル部品１では、各組の端子５が、それぞれ端子台４２における異なる端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）に個別に配置されている。実施例に係るコイル部品１では、端子台４２は、上方から見たときに、矩形の四辺に対応する四つの縁辺に対応する四つの端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ）を有し、三つの端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）側に、それぞれ二本一組の端子５が下方に向けて突出している。また、端子５が配置されていない端面４４ｂにはコア２の脚部２４と係合する切欠４６が形成されている。
【００２３】
このように、実施例に係るコイル部品１では、ボビン４の一つの端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）に沿って一組の端子５のみが配置されているため、異なる組の端子５同士を離して配置する必要がない。そのため、ボビン４のサイズを小さくすることができ、コイル部品１の小型化も達成できる。また、端子台４２の上面で導線３１を端子５まで案内するまでの引出部分の長さ、すなわち巻軸部４１から端子５までの距離（以下、引出距離とも言う）を短くすることができ、導線３１の端部を端子５に絡げる作業が容易となる。さらに、異なるコイル（３ａ、３ｂ、３ｃ）に対応する端子５が、同じ端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）に沿って配置されていないので、導線３１の引出部分が端子台４２の上面で交差することもない。そして、端子５を端子台４２の端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）の中央付近に配置することができるため、コア２の外脚２４と端子５との間の絶縁距離を大きくすることができる。
【００２４】
図７に、本実施例に係るコイル部品１と図１に示した従来例に係るコイル部品１０１とにおける、導線３１の引出距離Ｌ１、およびコア（２、１０２）と端子５との間の絶縁距離Ｌ２の関係を示した。図７は、実施例に係るコイル部品１、および従来例に係るコイル部品１０１を、水平面で切断したときの断面を上方から見たときの平面図である。なお、実施例に係るコイル部品１の巻軸部４１と、従来例に係るコイル部品１０１の巻軸部４１とは、形状とサイズが同じであり、それらの巻軸部４１に形成されているコイル３も同じである。また、実施例と従来例とに係るコイル部品（１、１０１）の端子台（４２、１４２）は、端子５が配置されている端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ、１４３）に形成されている切欠４５から巻軸部４１までの前後あるいは左右方向の距離Ｌ、切欠４５のサイズ、および一つの端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ、１４３）に沿う二本一組の端子５と切欠４５との位置関係が同じである。
【００２５】
図７では、ある端子５に導線３１を絡げる際に案内される切欠４５において、その端子５に最も近い点から巻軸部４１までの最短距離を引出距離Ｌ１とし、コア（２、１０２）において、コイル３の外方に配置される脚部（２４、１２４）と、その脚部（２４、１２４）に最も近い端子５に対応する切欠４５までの最短距離を絶縁距離Ｌ２としている。そして、図７に示したように、実施例に係るコイル部品１は、従来例に係るコイル部品１０１に対し、図中、実線の両矢印で示した引出距離Ｌ１が短くなっており、点線の両矢印で示した絶縁距離Ｌ２が長くなっている。具体的には、実施例に係るコイル部品１は、引出距離Ｌ１を従来例に係るコイル部品１０１における引出距離Ｌ１の４９％まで短縮することができ、絶縁距離Ｌ２を３３％大きくすることができた。
【００２６】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
実施例に係るコイル部品１は、ＵＵ型のコアを備えていたが、コアはＵＩ型であってもよい。また実施例に係るコイル部品１は、導線３１を端子５まで案内し易くするために、端子台４２の端面（４３ａ、４３ｂ、４４ａ）に切欠４５が形成されていたが、切欠４５は必ずしも必要ではない。
【００２７】
実施例に係るコイル部品１は、ＵＵ型など、中脚がないコア２を備えていたが、端子台４２に六つ以上の偶数の端面を形成すれば、中脚があるＥＥ型やＥＩ型のコアを用いることができる。図８に、本発明のその他の実施例として、従来例に係るコイル部品１０１と同様のＥＥ型のコア１０２を備えつつ、一つの端面（２４３ａ〜２４３ｄ）に沿って一組の端子５のみが形成されているコイル部品２０１を示した。図８は、その他の実施例に係るコイル部品２０１を水平面で切断したときの断面を上方から見たときの図である。図８に示したように、その他の実施例に係るコイル部品２０１は、ボビン２０４の端子台２４２が六つの端面（２４３ａ〜２４３ｄ、２４４ａ、２４４ｂ）を有している。そして、互いに対向する三組の端面（２４３ａ−２４３ｃ、２４３ｂ−２４３ｄ、２４４ａ−２４４ｂ）の組み合わせのうち、二組の端面（２４３ａ−２４３ｃ、２４３ｂ−２４３ｄ）に端子５が一組ずつ配置され、他の一組の端面（２４４ａ−２４４ｂ）にＥＥ型のコア１０２の外脚１２４が配置されている。
【００２８】
このように、本発明の実施例に係るコイル部品は、コアの形状や端子台に形成されている端面の数によらず、一つのコイルに対応する二本一組の端子が一つの端面に沿って配置され、端子が配置されていない端面にコアの脚部が配置された構造を有するものである。
【符号の説明】
【００２９】
１，１０１,２０１  コイル部品、２,１０２  コア、
２１，２２，１２１，１２２  コア部材、３，３ａ，３ｂ，３ｃ  コイル、
４，１０４，２０４  ボビン、５  端子、３１  導線、４１  巻軸部、
４２，１４２，２４２  端子台、
４３ａ，４３ｂ，４４ａ，１４３，２４３ａ〜２４３ｄ  端子が配置される端面、
４４ｂ，１４４，２４４ａ，２４４ｂ  コアの脚部が配置される端面、
４５  切欠、４８  ボビンの中空部、１００  巻軸
【図１】
2019212876.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】
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【図８】
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