(57)【要約】【課題】簡単な構造で信頼性が高く、小型化された電源装置用コイル部品の基板実装構造を提供する。【解決手段】所定形状の回路パターン２４が表裏面に設けられた絶縁性の基板２２と、基板２２の所定位置に形成された取付用透孔２６と、取付用透孔２６の近傍で基板２２の表裏面の回路パターン２４に形成された電極端子２８とを備える。取付用透孔２６にゆとりを有して嵌合されるコイル部品３５を有し、コイル部品３５のコイル巻線３７の端部である引出線４０は、取付用透孔２６を経て、基板２２の表裏の電極端子２８に接続される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の回路パターンが表裏面に設けられた絶縁性の基板と、上記基板の所定位置に形成された取付用透孔と、上記取付用透孔の近傍で上記基板の表裏面の回路パターンに接続された電極端子と、上記取付用透孔にゆとりを有して嵌合されるコイル部品と、上記コイル部品のコイル巻線の端部が引き出され側方に突出して位置するとともに、上記基板の表裏の電極端子に上記取付用透孔を介して接続された引出線とから成ることを特徴とする電源装置用コイル部品の基板実装構造。
【請求項２】
上記コイル部品には、複数本のコイル巻線で巻かれた複数回路のコイルと、複数の上記コイルに貫通したコアとが設けられ、上記複数回路のコイル巻線が磁気結合して一つのコイル部品に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電源装置用コイル部品の基板実装構造。
【請求項３】
所定形状の回路パターンが表裏面に設けられた絶縁性の基板と、上記基板の所定位置に形成された取付用透孔と、上記取付用透孔にゆとりを有して嵌合されるコイル部品とから成り、上記コイル部品は、各々複数の端子を備えた複数のボビンが上記基板の取付用孔に対して配置され、複数のコイル巻線の各引出線が上記ボビンの各端子に巻き付けられ、上記複数のボビンの各端子が上記取付用孔の周囲の上記基板表裏の電極に接続され、上記複数のボビンのコイル巻線にコアが貫通し磁気結合して一つのコイル部品に形成されていることを特徴とする電源装置用コイル部品の基板実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コイル部品を種々の電子機器用電源装置のプリント基板に取り付けて成る電源装置用コイル部品の基板実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特公平８−８１８０号公報
従来、電子機器の薄型化に伴いコイル部品も薄型のものが求められ、商品化されている。しかしながら、コイル部品自体を薄くしすぎると、所定の性能を得るために床面積が大きくならざるを得ない。このような課題を解決するため、例えば図６に示すように、基板１の所定位置に取付用透孔２が設けられ、取付用透孔２にコイル部品３が落とし込まれて設けられた基板実装構造があった。このコイル部品３は、ボビン４の軸に巻線５が巻き回され、ボビン４と巻線５の中心及び外側にコア６が取り付けられている。巻線５の各引出線５ａは、ボビン４の両側に設けられた端子７に接続されている。端子７は、基板１の表側面１ａに折り曲げられて重ねられ、基板１の表側面１ａに所定形状に印刷された回路パターン８に接続されている。そして基板１は、所定位置にスル−ホール９が設けられて、基板１の表側面１ａと裏側面１ｂの回路パターン８同士が電気的に接続されている。そして、基板１の表側面１ａと裏側面１ｂに、各種の電子部品１０，１１が載置され回路パターン８に接続されている。
【０００３】
また、その他に図７に示すように、基板１の取付用透孔２にコイル部品１２が落とし込まれて設けられているものもある。このコイル部品１２は、ブロック状のベース１４が設けられ、ベース１４には端子１６，１８がインサート成形されている。ベース１４にはコア２０が設けられ、コア２０の周囲に巻線５が巻き回されている。巻線５の各引き出し線５ａは、端子１６，１８に接続され、端子１６，１８は、基板１の裏側面１ｂで取付用透孔２に延出するとともに、基板１の裏側面１ｂに所定形状に印刷された回路パターン８に接続されている。
【０００４】
また、製品の小型化に対応するため、できるだけ巻数を減少させ、作動周波数を高くするため、各巻線を分割して相互を重ね合わせたサンドイッチ構造にして、巻線間の結合係数を大きくする工夫がなされているものとして、特公平８−８１０８号公報に開示されている基板実装用小形変成器がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の図６、図７に示す技術の場合、端子は基板１の一方の面のみに複数本が設けられ、基板１の表裏面の電極端子の設置スペースを多く必要としていた。さらに、取り付け強度確保のために端子はあまり細くできず、一定の太さが必要である一方で、端子同士の絶縁を確保するためには、一定間隔を離すことが必要であった。従って、限られた実装スペースでは、端子の数を増やすことができず、高密度化の妨げとなっていた。さらに、基板１の表裏面の電子部品１０，１１に通電するためにスルーホール９が必要であり、スルーホール９の形成箇所には他の電子部品を実装することができず、小型化の妨げとなっていた。さらに、スルーホール９に大電流を流すことになり、発熱する恐れがあり、損失増加や信頼性の低下の恐れがあった。
【０００６】
また、特公平８−８１０８号公報の基板実装用小形変成器の場合も、基板の片面にのみコイル巻線の引き出し線が接続されるため、端子のスペースを多く必要とし、スルーホールも必要とし上記と同様の問題がある。さらに、汎用的なプリント基板の銅箔厚は約１００μｍ以下であるという制約により、基板コイルの等価直列抵抗が大きくなり、損失が増加し効率が低下するという問題もある。また、回路数を増やすには層数が多いプリント基板を採用する必要があるが、コストアップに繋がるものである。各層のコイルを直列接続して巻き数を増やす場合、直列接続のためにスルーホールが必要となり、上記と同様にスルーホールに大きな電流が流れることにより発熱する恐れがあり、損失増加や信頼性の低下の恐れがある。
【０００７】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で信頼性が高く、小型化が容易に可能な電源装置用コイル部品の基板実装構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定形状の回路パターンが表裏面に設けられた絶縁性の基板と、上記基板の所定位置に形成された取付用透孔と、上記取付用透孔の近傍で上記基板の表裏面の回路パターンに接続された電極端子と、上記取付用透孔にゆとりを有して嵌合されるコイル部品と、上記コイル部品のコイル巻線の端部が引き出され側方に突出して位置するとともに、上記基板の表裏の電極端子に上記取付用透孔を介して接続された引出線とから成る電源装置用コイル部品の基板実装構造である。
【０００９】
上記コイル部品には、複数本のコイル巻線で巻かれた複数回路のコイルと、複数の上記コイルに貫通したコアとが設けられ、上記複数回路のコイル巻線が磁気結合して一つのコイル部品に形成されているものでも良い。
【００１０】
またこの発明は、所定形状の回路パターンが表裏面に設けられた絶縁性の基板と、上記基板の所定位置に形成された取付用透孔と、上記取付用透孔にゆとりを有して嵌合されるコイル部品とから成り、上記コイル部品は、各々複数の端子を備えた複数のボビンが上記基板の取付用孔に対して配置され、複数のコイル巻線の各引出線が上記ボビンの各端子に巻き付けられ、上記複数のボビンの各端子が上記取付用孔の周囲の上記基板表裏の電極に接続され、上記複数のボビンのコイル巻線にコアが貫通し磁気結合して一つのコイル部品に形成されている電源装置用コイル部品の基板実装構造である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１，図２はこの発明の第一実施形態について説明したものであり、この実施形態の、電源装置用コイル部品の基板実装構造２１は、絶縁性の基板２２が設けられ、基板２２の表側面２２ａと裏側面２２ｂには、所定形状の回路パターン２４が設けられている。
【００１２】
基板２２の所定位置には後述するコイル部品３５が落とし込まれて取り付けられる矩形の取付用透孔２６が形成されている。基板２２の表側面２２ａには、取付用透孔２６の一方の縁部２６ａ近傍に、回路パターン２４に接続された電極端子２８が２個設けられている。取付用透孔２６の縁部２６ａに対して対向する縁部２６ｂ近傍には、回路パターン２４に接続された電極端子２８が３個設けられている。さらに、基板２２の裏側面２２ｂにも同様に、取付用透孔２６の縁部２６ａ近傍に電極端子２８が２個と、縁部２６ｂ近傍に電極端子２８が３個設けられている。そして、基板２２の取付用透孔２６の、縁部２６ａの外側には、基板２２を貫通するスルーホール３０が設けられ、スルーホール３０の内周面には導体が設けられて基板２２の表側面２２ａと裏側面２２ｂの回路パターン２４を電気的に接続している。基板２２の表側面２２ａと裏側面２２ｂの所定位置には、各種の電子部品３２，３４がそれぞれ回路パターン２４に接続されて取り付けられている。
【００１３】
取付用透孔２６の中には、コイル部品３５が落とし込まれて設けられている。コイル部品３５は、コイル巻線３７が巻かれた空心コイル３６が、複数個重ね合わされて筒状に設けられている。空心コイル３６は、変形を防ぐために融着コイルでもよい。重ねられた空心コイル３６の中心には、Ｅ型コア３８が基板２２の表裏から貫通して取り付けられている。Ｅ型コア３８は、空心コイル３６の中心軸方向に同形の一対を取り付け、互いに端面を接続させて設けられ、磁気結合して一つのコイル部品３５を構成するようにしている。複数の空心コイル３６の各引出線４０は、所定の電極端子２８に取付用透孔２６を挿通して接続されている。電極端子２８の接続は、ハンダ付け等適宜選択される。
【００１４】
次に実装構造２１の組立方法は、コイル部品３５を、空心コイル２３の軸方向が取付用透孔２６挿通方向に一致させるように落とし込み、引出線４０を取付用透孔２６を経て電極端子２８に接続した後、空心コイル３６にＥ型コア３８を取り付ける。または、空心コイル３６にＥ型コア３８を予め取り付けてから、引出線４０を電極端子２８に接続してもよい。さらに、Ｅ型コア３８は、取付用透孔２６の内周面に、接着剤４２で適宜固定してもよい。
【００１５】
この実施形態の実装構造２１によれば、大きな電流がスルーホール３０に流れないように、引出線４０を、所定の電子部品３２，３４がある側の基板２２の面に、取付用透孔２６を挿通させて配置し、基板２２の表側面２２ａと裏側面２２ｂのいずれかの電極端子２８を選択することができる。これにより、スルーホール３０に空心コイル３６からの大きな電流を流さなくても良く、スルーホール３０での発熱を抑えてエネルギー損失を少なくし、信頼性が向上する。さらに、電極端子２８の数を、片面のみの場合の約２倍に増やせるため、回路数が多い多機能トランスを小型の基板により実現することができる。例えば、一つのトランスで多くの出力を取り出すことが可能となり、容易に多出力電源装置を構成することができる。また、制御用の補助コイルを一体に多数設けることもできるので、回路部品の削減が可能となり、電源装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
次にこの発明の第二実施形について図３に基づいて説明する。ここで上記実施形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の実装構造４４は、基板２２の取付用透孔２６に、コイル部品４６が落とし込まれて取り付けられている。コイル部品４６は、一対のボビン４８，５０が軸方向に並んで設けられ、ボビン４８，５０の軸にはコイル巻線３７がそれぞれ巻き回されている。
【００１７】
ボビン４８，５０の側方には、両側の側方へ突出した板状の複数の端子５２が一体に設けられている。そして、ボビン４８，５０の外側には、コイル巻線３７の引出線４０が引き出され、取付用透孔２６を挿通して各端子５２に巻き回されて接続されている。各端子５２は、基板２２の表側面２２ａ及び裏側面２２ｂの回路パターン２４の電極に各々接続されてハンダ付け等により固定されている。一対のボビン４８，５０は、軸方向に重ねられ、ボビン４８，５０の外側から、Ｅ型コア３８が取り付けられている。Ｅ型コア３８は、ボビン４８，５０の中心を貫通し、互いに端面を接続させて設けられ、磁気結合して一つのコイル部品４６を構成するようにしている。
【００１８】
この実施形態の実装構造４４によっても、上記実施の形態と同様の効果を有し、小型化と薄型化が可能であり、また信頼性を向上させることができる。
【００１９】
次にこの発明の第三実施形態について図４，図５に基づいて説明する。ここで上記実施形態と同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の実装構造５４は、基板２２の取付用透孔２６に、コイル部品５６が落とし込まれて取り付けられている。コイル部品５６は、平角線５８で作られた空心コイル６０が複数個重ねあわされて筒状に設けられている。重ねられた各空心コイル６０の外側には、Ｅ型コア３８が取り付けられている。Ｅ型コア３８は、空心コイル６０の中心軸方向に同形の一対を取り付け、互いに端面を接続させて設けられ、磁気結合して一つのコイル部品５６を構成するようにしている。
【００２０】
コイル部品５６は、空心コイル６０の軸方向を取付用透孔２６の挿通方向に一致させて落とし込まれて設けられ、複数の空心コイル６０の各引出線６２は、所定の電極端子２８に取付用透孔２６を挿通して、スポット溶接等により接続されている。
【００２１】
この実施形態の実装構造５４によれば、平角線５８のコイル６０においても上記実施の形態と同様の効果を有し、小型化と薄型化が可能であり、また信頼性を向上させることができる。
【００２２】
なお、この発明の電源装置用コイル部品の基板実装構造は、上記各実施の形態に限定されず、適宜変更可能である。コイル部品の巻線の素材、形状、コイルの数など自由に設定することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明の電源装置用コイル部品の基板実装構造は、コイル部品の取付用透孔を挿通するようにして巻線の引出線が電極端子に取り付けられているので、スルーホールを経由せずに基板の反対側の電子部品にコイル巻線の引出線を接続することが可能であり、簡単な構造で、信頼性が高く、基板実装構造を薄型にすることもできる。さらに、基板に取り付ける電極端子の数を、片面のみの場合よりも多くすることができるため、回路数が多い多機能電源装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の電源装置用コイル部品の基板実装構造の縦断面図である。
【図２】この実施形態の電源装置用コイル部品の基板実装構造の平面図である。
【図３】この発明の第二実施形態の電源装置用コイル部品の基板実装構造の縦断面図である。
【図４】この発明の第三実施形態の電源装置用コイル部品の基板実装構造の縦断面図である。
【図５】この実施形態の電源装置用コイル部品の基板実装構造の平面図である。
【図６】従来の技術の電源装置用コイル部品の基板実装構造の縦断面図である。
【図７】従来の技術の電源装置用コイル部品の基板実装構造の縦断面図である。
【符号の説明】
２１  基板実装構造
２２  基板
２４  回路パターン
２６  取付用透孔
２８  電極端子
３０  スルーホール
３２，３４  電子部品
３５  コイル部品
３６  空心コイル
３７  コイル巻線
３８  Ｅ型コア
４０  引出線
【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】
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