(57)【要約】      （修正有）【課題】  容易にコア部材を回路基板へ取り付けられ、電源ライン付近で使用可能であり、かつ大電流に適応可能なコイル装置を提供する。【解決手段】  このコイル装置１０は、回路基板１４上に形成されている電源ラインパターン１２と、回路基板１４の端面２２に係合すると共に、回路基板１４上の電源ラインパターン１２を上下から挟み込んでいる上下一対のコア足部１７ａ、１７ｂを備えるコア部材１６と、を有する。また、前記電源ラインパターン１２が直線状であること、前記コア部材１６の断面形状がコの字型であることを特徴とする。【選択図】  図１
2005286113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に形成されている電源ラインパターンと、
上記回路基板の端面に係合すると共に、上記回路基板上の上記電源ラインパターンを上下から挟み込んでいる上下一対のコア足部を備えるコア部材と、
を有することを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
前記電源ラインパターンが直線状であ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】
前記コア部材の断面形状がコの字型であることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
【請求項４】
前記コア部材の少なくとも一方のコア足部に、一方のコア足部から他方のコア足部に向かって突出する突起部を設け、上記突起部と対応するように前記回路基板の表面に凹部を設けることを特徴とする請求項１記載のコイル装置。
【請求項５】
前記凹部および前記突起部の断面形状がそれぞれ角形であることを特徴とする請求項４記載のコイル装置。
【請求項６】
前記回路基板がフレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のコイル装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載のコイル装置を有し、そのコイル装置がフィルタまたはフィルタの一部として用いられていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア部材を回路基板上に備えたコイル装置および当該コイル装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インダクタを回路基板上に備えたコイル装置としては、ドラム型コアに巻線を絡げて、該ドラム型コアの外縁に筒状のスリーブコアを装着することにより形成されるインダクタを、金属片を介してハンダにより回路基板上に直接接着固定しているものがある（特許文献１参照）。このような固定方法は、面実装と呼ばれている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２１３８号公報（図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような面実装インダクタは、コアに巻線が絡げてあるため薄型化するのに限界がある。また、このような面実装インダクタを薄型化しようとすると、巻線を細くしなければならなく、大電流を流すことができなくなり、大電流に対応できないものとなる。また、面実装インダクタを回路基板上に実装する場合、回路基板に対して接着固定しなければならないため、作業が面倒なものとなると共に接着不良に基づく不良品が発生しがちとなる。
【０００５】
本発明は、上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、容易にコア部材を回路基板に取り付けられると共に電源ライン付近で使用可能であり、かつ大電流に適応可能なコイル装置およびそのようなコイル装置を使用した電子機器を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、回路基板上に形成されている電源ラインパターンと、回路基板の端面に係合すると共に、回路基板上の電源ラインパターンを上下から挟み込んでいる上下一対のコア足部を備えるコア部材と、を有するものである。
【０００７】
このように構成した場合には、側方からコア部材を挿入することによりコア部材を回路基板に取り付けることが可能であるため、容易にコア部材を回路基板に取り付けることができることとなる。また、回路基板上の電源ラインパターンに規制されずにコア部材を取り付けられるため、コア部材の位置決めに自由度を持たせることができる。また、回路基板上に接着固定する必要がなくなり、作業工程を減らすことが可能となると共に不良品の発生を減少させることができる。
【０００８】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、電源ラインパターンを直線状にしたものである。特許文献１に示すコイル装置のように、面実装インダクタを採用する場合には、コイルに流れる電流を大電流とすることができず、大電流を流す場合に対応できない。これに対して本発明は、電源ラインパターンを直線状とすることでコイルに大電流を流すことが可能となる。
【０００９】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、コア部材の断面形状がコの字型としたものである。このように構成した場合には、一般的に回路基板の端面は回路基板の上面と下面に対して垂直に形成されているので、コア部材の断面形状をコの字型とすることにより、コア部材を回路基板のそれぞれの面に対して隙間なく接触させることが可能となる。この結果、コア部材の回路基板に対するがたつきを防止することができる。
【００１０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、コア部材の少なくとも一方のコア足部に、一方のコア足部から他方のコア足部に向かって突出する突起部を設け、突起部と対応するように回路基板の表面に凹部を設けたものである。
【００１１】
このように構成した場合には、回路基板が２つのコア足部によって狭持され、さらに、コア足部に設けられた突起部が回路基板に設けられた凹部に嵌まり込むことで、コア部材を回路基板に対して容易に位置決めすることができることとなる。また、突起部が回路基板に設けられた凹部に嵌まり込むので、コア部材を回路基板に対して安定な状態で固定することが可能となり、コア部材の回路基板に対するがたつきを一層防止できる。
【００１２】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、凹部および突起部の断面形状をそれぞれ角形としたものである。このように構成した場合には、突起部および凹部の断面が角形に形成されているため、突起部に形成された角部が、凹部に形成された角部に当接して位置決め固定させることが可能となり、コア部材の回路基板に対するがたつきをさらに一層防止することが可能となる。
【００１３】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、回路基板をフレキシブルプリント基板としたものである。このように構成した場合には、側方からコア部材を挿入することによりコア部材をフレキシブルプリント基板に取り付けることが可能である。すなわち、フレキシブルプリント基板のようなフレキシブルな部材であってもコア部材を容易に取り付けることができる。
【００１４】
また、本発明の電子機器は、上述のコイル装置を有し、そのコイル装置がフィルタまたはフィルタの一部として用いられている。このように構成した場合には、接着不良が減少した信頼性の高い電子機器を得ることができる。また、回路基板とコア部材でフィルタまたはその一部が形成されるので、回路基板に流れる電流によって発生するノイズを除去することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、コア部材を回路基板に容易に取り付けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置１０について、図１から図３に基づいて説明する。図１は、回路基板１４にコア部材１６を取り付ける前の状態を示すコイル装置１０の斜視図である。また、図２は、回路基板１４にコア部材１６を取り付けた後の状態を示すコイル装置１０の斜視図である。
【００１７】
コイル装置１０は、図１に示すように、主に、電源部（図示省略）に近い位置に配置される電源ラインパターン１２を有する回路基板１４と、コア部材１６から構成されている。
【００１８】
電源ラインパターン１２は、図１に示すように、回路基板１４の上面に１本の直線状の電源ラインのパターンにより形成されている。電源ラインパターン１２は板部２０の上面とその上面が同一平面となるように、板部２０に埋め込まれるような構成となっているが、電源ラインパターン１２の上面が板部２０の上面から突出するように構成しても良い。
【００１９】
回路基板１４は、板部２０と、電源ラインパターン１２と、回路を形成する電子部品（図示省略）により形成されている。板部２０は、複数の基板が積層形成された多層基板であり、その板部２０には、上述したように回路を形成する電子部品（図示省略）がはんだ等により搭載されると共に電源ラインパターン１２が形成されている。板部２０の端面２２は、板部２０の上面と下面に対して垂直に形成されている。そして、電源ラインパターン１２は、板部２０の一方の表面に形成されている。
【００２０】
コイル装置１０は、図１に示すように、回路基板１４の１つの端面２２の側方からコア部材１６を、コア部材１６に形成されているコア足部１７ａ、１７ｂが回路基板１４を狭持するように矢示Ａ方向に向けて挿入されることで形成される。この場合、コア足部１７ａ、１７ｂは、それぞれ電源ラインパターン１２の上面および下面に位置するように配置される。そうすることで、回路基板１４上にフィルタが形成され、電源ラインパターン１２に流れる電流により発生するノイズを除去することが可能となる。コア部材１６を回路基板１４に挿入した後のコイル装置１０は図２に示す状態となる。
【００２１】
図３はコア部材１６を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその正面図である。コア部材１６は、フェライト等の磁性材料粉末を押圧し焼結成型して作製されたものである。コア部材１６は、図３（ａ）に示すように、長方形の板状の部材であるコア板１８の両端から２つのコア足部１７ａ、１７ｂがコア板１８に対して垂直に突出し、かつ互いが対向するように延出している。そして、コア部材１６の側面は、図３（ｂ）に示すように、コの字型の形状となっている。そして、コア足部１７ａと１７ｂとの間隔ｗは回路基板１４の厚さとほほ同じとなるように構成されている。
【００２２】
以上のように構成されたコイル装置１０では、コア部材１６を回路基板１４の側方から挿入する作業のみでコア部材１６を回路基板１４に取り付けることができる。よって、容易にコア部材１６を回路基板１４に取り付けることが可能となる。また、従来のように、回路基板上に挿通孔を設け、その挿通孔にコア部材を取り付ける場合およびコア部材をはんだ等によって回路基板に取り付ける場合と比べて、作業工程を大幅に削減できる。すなわち、このコイル装置１０では、挿通孔を設ける必要およびはんだ付けをする必要がないため、作業工程を軽減することができる。この結果、装置の低価格化も実現できる。
【００２３】
また、コイル装置１０では、コア足部１７ａ、１７ｂによって回路基板１４を狭持することによって、コア部材１６を回路基板１４に対して固定している。よって、回路記板１４上の電源ラインパターン１２に規制されず、容易にコア部材１６を回路基板１４に設けられた電源ラインパターン１２を狭持するように配置することができる。さらには、コア部材１６の配置は電源ラインパターン１２に規制されないため、コア部材１６の位置決めに自由度を与えることが可能となる。
【００２４】
また、コイル装置１０では、電源ラインパターン１２を直線状のものとしている。このように、電源ラインパターン１２を直線状のものとすることで、電源ラインの幅または太さを大きなものとすることが可能となり、大電流を流した場合にも対応することができることとなる。
【００２５】
また、コイル装置１０では、コア部材１６の側断面形状をコの字型としている。それと共に、コア足部１７ａと１７ｂとの間隔ｗを回路基板１４の厚さとほほ同じとすることで、コア部材１６が回路基板１４の上面と、下面と、端面２２のそれぞれの面に対して隙間なく接触することが可能となる。これによってコア部材１６が回路基板１４によって位置決め固定されることとなる。よって、コア部材１６の回路基板１４に配置される所定の位置からのずれを防止することができると共に、コア部材１６の回路基板１４に対するがたつきも防止することができる。
【００２６】
また、コイル装置１０では、該コイル装置１０をフィルタまたはその一部として用いることで、回路基板１４に流れる電流によって発生するノイズを除去することができる。なお、コイル装置１０は、ＡＣ電源からパーソナルコンピュータの内部に電力を供給する際に電源ラインを通過する電流により発生するノイズを除去するための電源用フィルタまたはその一部として用いるのが好適である。この種のフィルタは上述したパーソナルコンピュータの他の計測機器、デジタル映像機器、情報通信機器等各種の電子機器に採用されている。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るコイル装置４０について、図４から図６に基づいて説明する。図４は、回路基板１４にコア部材４４を取り付ける前の状態を示すコイル装置４０の斜視図である。図５は、回路基板１４にコア部材４４を取り付けた後の状態を示すコイル装置４０の斜視図である。また、第１の実施の形態と同一の部材、同一の部分には同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な構成となっているため、第１の実施の形態との相違部分についてのみ述べることとする。また、図４において、一端側とは左斜め上方を指し、他端側とは右斜め下方を指す。
【００２８】
コイル装置４０は、第１の実施の形態の場合と同様に、図４に示すように、主に、電源ラインパターン１２を有する回路基板１４と、コア部材４４から構成されている。コイル装置４０では、第１の実施の形態に係るコイル装置１０に加え、回路基板１４の電源ラインパターン１２から見て一端側に水平な面で切った断面形状が長方形の凹部４２を設け、コア部材４４のコア足部４５には凹部４２に嵌まり込む突起部４５ａ（図６参照）が設けられている。凹部４２は、端面２２から距離ｄの位置に設けられ（図４参照）、突起部４５ａはコア部材４４の奥から距離ｅの位置に配置され（図６参照）、その先端がコア足部４５の先端と同位置となるように設けられている。ここで、距離ｄと距離ｅは、同一またはほんのわずか距離ｅが大きくされている。
【００２９】
コア部材４４の形状を図６に示す。図６の（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその正面図である。コア部材４４は、第１の実施の形態で用いられたコア部材１６と同様、２つのコア足部４５、４６を有し、その側面は、図６（ａ）に示すようにコの字型の形状となっている。そして、コア足部４５の先端部近傍から対向配置されているコア足部４６に向かって突出するように突起部４５ａが形成されている。突起部４５ａはコア部材４４と別体とされているがコア部材４４と一体成形されるものとしての良い。突起部４５ａの水平な面で切った断面形状は凹部４２とほぼ同じ長方形の形状となっており、突起部４５ａの４隅の角部が、凹部４２の４隅の角部にそれぞれ嵌まり込むように設けられている。また、突起部４５ａのコア足部４５の先端部側に相当する部分にはいわゆるＲが設けられており、曲面部４５ｂとされている。この曲面部４５ｂの設置によりコア部材４４は、回路基板１４に挿入し易くなっている。
【００３０】
コア部材４４の回路基板１４への取り付けは、第１の実施の形態と同様にして行われる。すなわち、回路基板１４の１つの端面２２の側方からコア部材４４を、コア部材４４に形成されているコア足部４５、４６が回路基板１４を狭持するように矢示Ａ方向（図４参照）に向けて挿入することでコア部材４４の取り付けが達成される。その際、コア足部４５に設けられた突起部４５ａが凹部４２に嵌まり込むこととなる。コア部材４４を回路基板１４に挿入した後のコイル装置４０は図５のような状態となる。
【００３１】
以上のように構成されたコイル装置４０では、回路基板１４がコア足部４５、４６によって狭持され、コア部材４４が回路基板１４の上面と、下面と、端面２２のそれぞれの面に対して隙間なく接触することで固定される。さらに、コア足部４５に設けられた突起部４５ａが回路基板１４に設けられた凹部４２に嵌まり込むことで、コア部材４４の回路基板１４に配置される所定の位置からのずれをより一層防止することができると共に、コア部材４４の回路基板１４に対するがたつきもより一層防止することができる。また、突起部４５ａが回路基板１４に設けられた凹部４２に嵌まり込むことで、コア部材４４を回路基板１４に対して容易に位置決めすることができることとなる。
【００３２】
また、コイル装置４０では、凹部４２およびコア部材４４に設けられた突起部４５ａの断面形状がそれぞれほぼ同じ大きさの長方形となっている。そのため、突起部４５ａに形成された４つの角部が、凹部に形成された４つの角部にそれぞれ当接して位置決め固定されるため、コア部材４４の回路基板１４に対するがたつきをさらに一層防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００３４】
第１の実施の形態では、コア部材１６の平面形状は略正方形となっているが、そのような形状に限られることはなく、電源ラインパターン１２を覆うように形成されていれば他の形状でも良い。例えば、平面形状を長方形や多角形にしたり、またはコア足部１７ａ、１７ｂの先端部を曲面形状としても良い。
【００３５】
また、第１の実施の形態では、コア部材１６を形成するコア板１８は長方形の平板としているが、このような平板に限られることなく、コア足部１７ａ、１７ｂが回路基板１４を狭持する機能性を確保できれば、コア板１８を例えば側面の形状が曲面となっている板状の部材を用いても良い。
【００３６】
また、第１の実施の形態では、端面２２は平坦な面となっているが、図７に示すように、端面２２に切欠部２４を設け、一方、コア板１８の端面２２と接する面に、切欠部２４に係合するように突出部２６を設けても良い。また、図８に示すように、端面２２にコア部材１６の幅と同等もしくはやや大きめの切欠部２８を設け、その切欠部２８にコア部材１６が係合するようにしても良い。そうすることにより、コア部材１６を回路基板１４に対して安定な状態で固定することが可能となり、コア部材１６の回路基板１４に配置される所定の位置からのずれを防止することができる。すなわち、回路基板１４に係合したコア部材１６が矢示Ａ方向に対して直角方向にずれることはなくなる。この切欠部２４および突出部２６または切欠部２８を設ける構成は、第２の実施の形態のものにも適用できる。
【００３７】
また、第２の実施の形態では、凹部４２および突起部４５ａの水平な面で切った断面形状をそれぞれ角形とし、それらを長方形としているが、長方形に限られるものではなく、三角形や五角形など他の角形の形状としても良い。また、それらの断面形状がそれぞれ円形や楕円形なる部材としても良い。
【００３８】
また、第２の実施の形態では、凹部４２を回路基板１４の表面のみに形成しているが、凹部を裏面のみ、または表裏両面に形成するようにし、それらに対応するようにコア部材４４に突起部を設けても良い。
【００３９】
また、第２の実施の形態では、凹部４２および突起部４５ａの断面の形状を、ほぼ同じ形状として突起部４５ａを凹部４２に嵌め込み、コア部材４４の回路基板１４に対するがたつきを防止している。しかし、凹部４２と突起部４５ａの断面形状を、ほぼ同じ形に加工するのには精度を要するため、作業に負担がかかることとなる。よって、図４に示す端面２２から凹部４２の他端側の側面までの距離ｄを、図６（ａ）におけるコア板４７から突起部４５ａの奥側までの距離ｅと等しく形成し、凹部４２を突起部４５ａより大きく形成すれば、突起部４５ａが凹部４２の一端側の面に係止された状態となり、コア部材４４は回路基板１４に対して一端側および他端側の方向には固定された状態となる。このように構成することで凹部４２と突起部４５ａをほぼ同じ形に加工する必要がなくなり、加工工程が軽減されることとなる。図９に、上述のように構成した例を示す。なお、この変形例においてコア部材４４が回路基板１４に取り付けられた状態の斜視図を図９（ａ）に、図９（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図を図９（ｂ）に示す。
【００４０】
また、各実施の形態では、１本の電源ラインのパターンを回路基板１４の一方側の面に形成した場合を示しているが、図１０に示すように、一方側の面に電源ラインを２本設けるようにしても良いし、３本以上の複数の電源ラインを設けるようにしても良い。また、図１１に示すように、電源ラインパターン１２ａ、１２ｂを回路基板１４の表裏両面に設け多層にしても良い。さらには、回路基板１４に導通用の孔を設け、回路基板１４の内部に電源ラインパターンを形成するようにしても良い。回路基板１４の内部に電源ラインパターンを形成することで３層、４層等、より多くの電源ラインパターンを持つ回路基板１４とすることができる。
【００４１】
また、各実施の形態では、固い部材としての回路基板１４をコア部材１６、４４で側方から挟み込む構造としているが、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を、本発明で採用しているコの字型のコア部材１６、４４で側方から挟み込むようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のコイル装置は、テレビ等のデジタル映像機器、パソコン等の情報通信機器、計測機器等の各種電子機器の内部回路において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置において回路基板にコア部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置において回路基板にコア部材を取り付けた後の状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置に使用されるコア部材を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその正面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るコイル装置において回路基板にコア部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るコイル装置において回路基板にコア部材を取り付けた後の状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るコイル装置に使用されるコア部材を示す図であり、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置の変形例を示す図で、回路基板の端面に切欠部を設けコア部材に突出部を設けた場合の、回路基板にコア部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るコイル装置の他の変形例を示す図で、回路基板の端面にコア部材の幅と同等もしくはやや大きめの切欠部を設けた場合の、回路基板にコア部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るコイル装置の変形例を示す図で、凹部を突起部に比べ大きく形成した場合の、コア部材が回路基板に取り付けられた状態を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】本発明の各実施の形態に係るコイル装置の変形例を示す図で、一方の面に２本の電源ラインのパターンを設けた場合の、回路基板にコア部材を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の各実施の形態に係るコイル装置の変形例を示す図で、回路基板の表裏両面に電源ラインパターンを設けた場合の、回路基板にコア部材を取り付けた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０、４０…コイル装置
１２…電源ラインパターン
１４…回路基板
１６、４４…コア部材
１７ａ、１７ｂ、４５、４６…コア足部
２２…端面
４２…凹部
４５ａ…突起部
【図１】
2005286113.tif 000003
【図２】
2005286113.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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