(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座(３)上に環状のコア(１)を設置すると共に、該コア(１)の周囲に、断面円形の導線(21)を巻回してなるコイル(２)を装着したコイル装置において、台座(３)には中央孔(34)が開設されると共に、台座(３)の外周端面には一対の切欠き(35)(35)が凹設され、コイル(２)を構成する導線(21)の両端部には、断面形状を扁平化してなる扁平リード部(22)(22)が形成され、各扁平リード部(22)は、前記台座(３)の切欠き(35)を貫通して台座(３)の裏面側に伸び、更に屈曲容易方向に屈曲して台座(３)の裏面を前記中央孔(34)に向かって伸びた後、前記中央孔(34)の内壁に沿って中央孔(34)を貫通して台座(３)の表面側に伸び、その先端部(23)が台座(３)に係止されており、台座(３)の裏面に沿って伸びる両扁平リード部(22)(22)によって、コア(１)の外周面よりも内側に、プリント配線基板の表面に接合すべき接合面(24)(24)が形成されていることを特徴とする表面実装型コイル装置。
【請求項２】
コイル(２)の扁平リード部(22)は、断面円形の導線(21)の端部にプレス加工を施して形成されている請求項１に記載の表面実装型コイル装置。
【請求項３】
前記台座(３)の中央孔(34)は、台座(３)の表面に対して垂直の内壁を有し、コイル(２)の各扁平リード部(22)は、台座(３)の裏面を該中央孔(34)に向かって水平に伸びた後、該中央孔(34)の内壁に沿って該中央孔(34)を垂直方向に貫通して台座(３)の表面側に伸び、その先端部(23)が台座(３)の表面に沿って折り返されることにより、台座(３)に係止されている請求項１又は請求項２に記載の表面実装型コイル装置。
【請求項４】
前記台座(３)の中央孔(34)は、台座(３)の表面に対して傾斜した内壁を有し、コイル(２)の各扁平リード部(22)は、台座(３)の裏面を該中央孔(34)に向かって水平に伸びた後、その先端部(23)が中央孔(34)の内壁に沿って斜め方向に折り返されることにより、台座(３)に係止されている請求項１又は請求項２に記載の表面実装型コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種交流機器における整流回路、雑音防止回路、共振回路等に装備されるコイル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコイル装置は、図１６に示す如く環状のコア(１)の周囲に、断面円形の丸軸導線(51)を巻回してなるコイル(５)を装着して構成されており、回路基板に安定した状態で実装するための構造として、円板状の台座(６)を具えている。
コア(１)は、環状に形成されたコア片(図示省略)の外周面を絶縁層で覆ったものであり、例えばチョークコイルの場合、コア片には、磁気ギャップが形成されている。コイル(５)を構成する丸軸導線(51)の両端部は、台座(６)を貫通して同一方向に突出し、一対のリード部(52)(52)を形成している。
尚、台座(６)は、コア(１)に対し、接着等の方法によって固定されている。
【０００３】
図１７に示す如く、上述のコイル装置を実装すべきプリント配線基板(７)には、コイル(５)の一対のリード部(52)(52)が貫通すべき一対の丸孔(71)(71)が開設されると共に、該丸孔(71)の開口縁には金属層(72)が形成されている。
コイル装置の実装工程においては、図１８(ａ)に示す如く、コイル(５)の一対のリード部(52)(52)をプリント配線基板(７)の丸孔(71)(71)に挿通し、同図(ｂ)の如く一対のリード部(52)(52)の根元に半田(73)を融着せしめ、プリント配線基板(７)に半田付けする。その後、同図(ｃ)の如く一対のリード部(52)(52)の余分な先端部(52a)(52a)を切断する。これによって実装工程が終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコイル装置においては、プリント配線基板(７)に開設すべき一対の丸孔(71)(71)の間隔とコイル装置のリードピッチとが正確に一致している必要があるため、リードピッチの管理が煩雑であるばかりでなく、コイル装置の両リード部(52)(52)をプリント配線基板(７)の各丸孔(71)に挿通するために特別な治具が必要となる問題があった。又、一対のリード部(52)(52)の余分な先端部(52a)(52a)を切断する必要があり、工数が多い問題があった。
【０００５】
一方、図１９に示す如く、コアにコイルを巻装してなるコイル装置(８)をモールド樹脂(９)内に埋設すると共に、該モールド樹脂(９)の両側部には、コイル装置(８)と電気接続された一対のリード端子(92)(92)を突設して、プリント配線基板(４)上に表面実装することを可能とした表面実装型のコイル装置が知られている。プリント配線基板(４)の表面には、一対のランド(41)(41)が形成され、該ランド(41)上には、半田ペースト(42)が塗布されており、該半田ペースト(42)上にリード端子(92)を押し付けた状態で、半田リフローを施すことによって、リード端子(92)がプリント配線基板(４)に半田付けされる。
この様な表面実装型のコイル装置によれば、プリント配線基板上に実装するための工程は簡易となるが、コイル装置(８)を樹脂モールドする工程が必要となるばかりでなく、一対のリード端子(92)(92)が必要となって部品点数が増大する問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、簡易な構造を有すると共に簡易な工程でプリント配線基板に表面実装することが可能なコイル装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るコイル装置は、台座(３)上に環状のコア(１)を設置すると共に、該コア(１)の周囲に、断面円形の丸軸導線(21)を巻回してなるコイル(２)を装着したものである。台座(３)には中央孔(34)が開設されると共に、台座(３)の外周端面には一対の切欠き(35)(35)が凹設されている。
コイル(２)を構成する丸軸導線(21)の両端部には、断面形状を扁平化してなる扁平リード部(22)(22)が形成され、各扁平リード部(22)は、前記台座(３)の切欠き(35)を貫通して台座(３)の裏面側に伸び、更に屈曲容易方向に屈曲して台座(３)の裏面を前記中央孔(34)に向かって伸びた後、前記中央孔(34)の内壁に沿って中央孔(34)を貫通して台座(３)の表面側に伸び、その先端部(23)が台座(３)に係止されており、台座(３)の裏面に沿って伸びる両扁平リード部(22)(22)によって、コア(１)の外周面よりも内側に、プリント配線基板の表面に接合すべき接合面(24)(24)が形成されている。
尚、コイル(２)の扁平リード部(22)は、断面円形の導線(21)の端部にプレス加工を施して形成することが出来る。
【０００８】
上記本発明の表面実装型コイル装置によれば、コイル(２)の丸軸導線(21)自体にプレス加工を施して、一対の扁平リード部(22)(22)が形成されており、該扁平リード部(22)が台座(３)の裏面に沿って伸びることにより、プリント配線基板(４)の表面に接合すべき接合面(24)が形成されているので、従来の表面実装型コイル装置の如く別部品としてのリード端子は不要であり、これによって、部品点数や製造工数を増大させることなく、表面実装が可能となる。
又、コイル(２)の扁平リード部(22)は、その屈曲容易方向に屈曲して台座(３)に係合しているので、扁平リード部(22)の屈曲作業が容易であるばかりでなく、台座(３)の裏面に拡がる接合面(24)の面積が大きくなって、確実な半田付けが実現される。
更に又、コア(１)に巻装されたコイル(２)の両扁平リード部(22)(22)が緊張状態で台座(３)に係止されているので、該扁平リード部(22)(22)によってコア(１)が台座(３)上に強固に縛り付けられることになり、この結果、コイル装置全体として高い構造強度が得られる。従って、コア(１)に台座(３)を接着等によって固定する必要はない。
【００１０】
具体的構成において、前記台座(３)の中央孔(34)は、台座(３)の表面に対して垂直の内壁を有し、コイル(２)の各扁平リード部(22)は、台座(３)の裏面を前記中央孔(34)に向かって水平に伸びた後、中央孔(34)の内壁に沿って中央孔(34)を垂直方向に貫通して台座(３)の表面側に伸び、その先端部(23)が台座(３)の表面に沿って折り返されることにより、台座(３)に係止されている。
或いは、前記台座(３)の中央孔(34)は、台座(３)の表面に対して傾斜した内壁を有し、コイル(２)の各扁平リード部(22)は、台座(３)の裏面を前記中央孔(34)に向かって水平に伸びた後、その先端部(23)が中央孔(34)の内壁に沿って斜め方向に折り返されることにより、台座(３)に係止されている。
【００１１】
【発明の効果】
本発明に係るコイル装置は、簡易な構造を有し、然も簡易な工程でプリント配線基板に表面実装することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係るコイル装置は、図１に示す如く、フェノール樹脂製の円板状の台座(３)の表面に、環状のコア(１)を設置すると共に、該コア(１)の周囲に、断面円形の丸軸導線(21)を巻回してなるコイル(２)を装着して構成されており、コア(１)は、珪素鋼板等の磁性材料からなるコア片(11)の表面を絶縁層(12)で覆って構成されている。
尚、コア片(11)には、コイル装置の目的に応じて磁気ギャップ部(図示省略)が形成されている。
【００１３】
コイル(２)を構成する丸軸導線(21)の両端部は、コア(１)の直径線上の位置にてコア(１)の軸方向に突出し、該両端部にそれぞれプレス加工を施すことによって、図２に示す如く断面形状の扁平な扁平リード部(22)が形成されている。尚、コイル(２)の各扁平リード部(22)の断面形状は、コア(１)の半径方向の長さが短く、コア(１)の径方向の長さが長い矩形を呈している。
一方、台座(３)には、図６に示す如くコイル(２)の半径方向に伸びる短軸を有する一対の角孔(31)(31)が開設される共に、台座(３)の外周端面には、両角孔(31)(31)の外側に、台座(３)を垂直に貫通する一対の切欠き(32)(32)が開設されている。
【００１４】
コイル(２)の各扁平リード部(22)は、図２に示す如く台座(３)の角孔(31)を台座(３)の表面側から裏面側に垂直に貫通し、台座(３)の裏面にて切欠き(32)側へ屈曲し、台座(３)の裏面に沿って水平に伸びた後、更に切欠き(32)の壁面に沿って垂直上方に伸び、その先端部(23)が台座(３)の表面に沿って折り返されており、これによって扁平リード部(22)の先端部(23)が台座(３)に係止されている。
【００１５】
図３〜図１０は、上記本発明の表面実装型コイル装置の製造工程を表わしている。
図３に示す如く、コア(１)の周囲に丸軸導線(21)を巻回してコイル(２)を形成し、丸軸導線(21)の両端部(20)(20)を同一方向に突出させる。次にコイル(２)の両端部(20)(20)の絶縁被膜を剥離除去した後、該両端部(20)(20)に対して図５に示す如くプレス加工による扁平化を施して、図４に示す如く一対の扁平リード部(22)(22)を形成する。ここで、各扁平リード部(22)は、コア(１)の半径方向に短軸を有する矩形断面に形成する。
尚、コイル(２)の各扁平リード部(22)の表面には、必要に応じて半田メッキを施す。これによって、後述する実装工程における半田付けがより確実なものとなる。
【００１６】
一方、図６に示す台座(３)を用意する。該台座(３)には、それぞれ一対の角孔(31)(31)と切欠き(32)(32)が開設されている。ここで、角孔(31)は、図７に示す如くコイルの扁平リード部(22)の断面形状よりも僅かに大きな矩形に開設される。又、切欠き(32)は、角孔(31)と略同一幅に開設される。
台座(３)の裏面には、図８に示す如く角孔(31)と切欠き(32)を互いに繋ぐ溝(33)が凹設される。該溝(33)は、コイル(２)の扁平リード部(22)の幅と同一若しくは僅かに大きな幅と、扁平リード部(22)の厚さと同一若しくは僅かに大きな深さに形成される。
【００１７】
図９に示す如く台座(３)の一対の角孔(31)(31)にコイル(２)の一対の扁平リード部(22)(22)を挿入して、台座(３)上にコア(１)を設置する。
その後、図１０(ａ)に示す如くコイル(２)の両扁平リード部(22)(22)を台座(３)の溝(33)(33)に沿って屈曲せしめ、更に同図(ｂ)に示す如く台座(３)の切欠き(32)(32)の壁面に沿って屈曲せしめ、最後にその先端部(23)(23)を同図(ｃ)に示す如く台座(３)の表面に沿って折り返す。この過程で、コイル(２)の扁平リード部(22)は、台座(３)の溝(33)及び切欠き(32)に嵌合して位置決めが為され、その後も位置が安定することになる。
この結果、コイル(２)の一対の扁平リード部(22)(22)は、緊張状態で台座(３)の端部に巻き付けられ、これによってコア(１)が台座(３)上に強固に縛り付けられることになり、コア(１)と台座(３)の間の相対移動が拘束される。
【００１８】
図１１及び図１２は、上記本発明の表面実装型コイル装置の実装工程を表わしている。図１１に示す如く、台座(３)の裏面に沿って伸びるコイル(２)の扁平リード部(22)(22)によって一対の接合面(24)(24)が形成されており、プリント配線基板(４)上には、前記一対の接合面(24)(24)に対応させて、一対のランド(41)(41)が所定の間隔で形成されており、該ランド(41)上には半田ペースト(42)が塗布されている。
図１２に示す如く、コア(１)に巻装されたコイル(２)の両接合面(24)(24)をプリント配線基板(４)上の半田ペーストに押し付け、この状態で半田リフロー処理を施す。この結果、コイル(２)の両接合面(24)(24)がプリント配線基板(４)のランド(41)(41)に半田付けされることになる。
【００１９】
上記表面実装型コイル装置によれば、コイル(２)の丸軸導線(21)自体にプレス加工を施して、一対の扁平リード部(22)(22)が形成され、該扁平リード部(22)によって接合面(24)が形成されているので、従来の表面実装型コイル装置の如く別部品としてのリード端子を接続する必要はなく、これによって、部品点数や製造工数を増大させることなく、表面実装が可能となる。
又、コイル(２)の扁平リード部(22)は、その肉厚の薄い方向に、即ち屈曲容易方向に屈曲させて台座(３)の端部に巻き付けるので、扁平リード部(22)の屈曲作業が容易であるばかりでなく、台座(３)の裏面に拡がる接合面(24)の面積が大きくなって、確実な半田付けが実現される。
更に又、コア(１)は、コイル(２)の両扁平リード部(22)(22)によって台座(３)上に強固に縛り付けられているので、コイル装置全体として高い構造強度が得られる。従って、コア(１)に台座(３)を接着等によって固定する必要はない。
【００２０】
図１３は、本発明に係る表面実装型コイル装置の他の構成例を表わしている。ここで台座(３)は、コア(１)の外径よりも稍大きな外径を有する円形に形成され、該台座(３)の外周端面には一対の切欠き(35)(35)が凹設されている。又、台座(３)には垂直の内周壁を有する中央孔(34)が開設されている。
コイル(２)の各扁平リード部(22)は、台座(３)の切欠き(35)の壁面に沿って台座(３)の裏面側に伸びており、台座(３)の裏面にて内向きに屈曲し、台座(３)の裏面に凹設された溝に沿って水平に伸びた後、更に中央孔(34)の内壁に沿って垂直上方に屈曲し、その先端部(23)が台座(３)の表面に沿って折り返されることにより、台座(３)に係止されている。
該コイル装置においても、台座(３)の裏面に沿って伸びるコイル(２)の扁平リード部(22)によって接合面(24)が形成されている。
【００２１】
コイル(２)の扁平リード部(22)の先端部(23)を台座(３)に係止する構造としては、図１に示すコイル装置において、図１４(ａ)の如く台座(３)の外周端面に垂直の壁面を有する切欠き(32)を開設し、扁平リード部(22)の先端部(23)をＵ字状に折り返して係止する構造に限らず、同図(ｂ)の如く台座(３)の外周端面に傾斜した壁面を有する切欠き(36)を開設して、扁平リード部(22)の先端部(23)をＶ字状に折り返して係止する構造を採用することも可能である。
又、図１３に示すコイル装置において、図１５(ａ)の如く垂直の内周壁を有する中央孔(34)を開設して、扁平リード部(22)の先端部(23)をＵ字状に折り返して係止する構造に限らず、同図(ｂ)の如く傾斜した内周壁を有する中央孔(34)を開設して、扁平リード部(22)の先端部(23)をＶ字状に折り返して係止する構造を採用することも可能である。
【００２２】
上述の本発明に係るコイル装置は、図１６〜図１８に示す従来の非表面実装型のコイル装置と同等の簡易な構造を有すると共に、図１９に示す従来の表面実装型のコイル装置よりも簡易な構造を有して、プリント配線基板に表面実装することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型コイル装置の一部破断斜視図である。
【図２】コイルの扁平リード部が台座の端部に巻き付けられている様子を示す拡大斜視図である。
【図３】コアの周囲に丸軸導線を巻回した状態の斜視図である。
【図４】コイルの両端部に扁平リード部を形成した状態の斜視図である。
【図５】丸軸導線にプレス加工を施す工程図である。
【図６】コイルが巻装されたコアと台座の分解斜視図である。
【図７】台座に開設された角孔と切欠きを示す拡大斜視図である。
【図８】コイルが巻装されたコアを台座に装着する前の状態を示す一部破断正面図である。
【図９】コイルが巻装されたコアを台座に装着した状態の一部破断正面図である。
【図１０】コイルの扁平リード部を台座の端部に巻き付ける工程を示す一連の一部破断正面図である。
【図１１】本発明に係るコイル装置をプリント配線基板上に実装する前の状態を示す一部破断正面図である。
【図１２】本発明に係るコイル装置をプリント配線基板上に実装した状態を示す一部破断正面図である。
【図１３】本発明に係るコイル装置の他の実施例を示す一部破断正面図である。
【図１４】コイルの扁平リード部の先端部を台座の外周部に係止する構造を示す拡大断面図である。
【図１５】コイルの扁平リード部の先端部を台座の内周部に係止する構造を示す拡大断面図である。
【図１６】従来のコイル装置の斜視図である。
【図１７】該コイル装置をプリント配線基板上に実装する前の状態を示す一部破断正面図である。
【図１８】該コイル装置をプリント配線基板上に実装する工程を示す一連の一部破断正面図である。
【図１９】従来の表面実装型コイル装置をプリント配線基板上に実装する前の状態を示す一部破断正面図である。
【符号の説明】
(１)  コア
(11)  コア片
(12)  絶縁層
(２)  コイル
(21)  丸軸導線
(22)  扁平リード部
(23)  先端部
(24)  接合面
(３)  台座
(31)  角孔
(32)  切欠き
(33)  溝
(34)  中央孔
(35)  切欠き
(36)  切欠き
(４)  プリント配線基板
(41)  ランド
(42)  半田ペースト
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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