(57)【要約】【課題】  全体として小型化を図ったコイル部品を提供する。【解決手段】  コイル部品１は、柱状の巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部４１、４２とを有するドラムコア２と、巻芯部に巻回され一端５Ａと他端５Ｂとがドラムコア２外に延出される巻線５と、ドラムコア２の外側に設けられ、磁性体と樹脂との複合材料から構成されるＵ字型コア６と、を有している。このコイル部品１で、一端５Ａと他端５Ｂとは、ドラムコア２にＵ字型コア６が装着された状態でＵ字型コア６の開放端側開口位置から延出されており、Ｕ字型コア６の底部６３の内面と、ドラムコア２の底部対向部とは接着剤により密着して接合している。【選択図】図１
2007027292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の巻芯部と該巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とを有するドラムコアと、
該巻芯部に巻回され一端と他端とが該ドラムコア外に延出される巻線と、
該ドラムコアの外側に設けられ、磁性体と樹脂との複合材料から構成されるＵ字型コアと、を有し、
該巻線の一端と他端とは、該ドラムコアに該Ｕ字型コアが装着された状態で該Ｕ字型コアの開放端側開口位置から延出されていることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
一対の該鍔部は、該ドラムコアに該Ｕ字型コアが装着された状態で該Ｕ字型コアの非開口側に位置する底部の内面と対向する底部対向部を有し、
該底部内面の輪郭と該底部対向部の輪郭とは略等しい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】
該底部内面輪郭と該底部対向部輪郭とはそれぞれ円弧状に構成される共に、該底部内面輪郭の曲率半径と該底部対向部輪郭の曲率半径とは略等しいことを特徴とする請求項２に記載のコイル部品。
【請求項４】
一対の該鍔部の内の一方の該鍔部の軸方向端面には、該巻線の該一端と該他端とがそれぞれ継線される一対の電極が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のコイル部品。
【請求項５】
該Ｕ字型コアは、樹脂によって該ドラムコアに接合されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板の表面に実装されるコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気回路においてチョークコイルやノイズフィルタ等のコイル部品としては、フェライト等を焼結して製造されたドラムコアとリングコアとを備えたコイル部品がある。このコイル部品は、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた鍔部とを備える。ドラムコアの巻芯部に巻線が巻回され、ドラムコアの周りに適当なギャップを介して環状のリングコアが配置されて構成されている。ドラムコアとリングコアとの間に適当なギャップが形成されることにより、透磁率の高いドラムコアとリングコアとが当接又は近接することより発生する磁気飽和を防止している。
【０００３】
ドラムコアには巻線が巻回されているため、その巻線の一端と他端とをリングコアとドラムコアとの間から外部に延出する必要がある。一般にドラムコアとリングコアとの間のギャップは、巻線に使用される導線の径より小さいため、巻線を延出する部分では、ギャップを広げる必要があった。
【０００４】
また巻線を延出するために、特許文献１では、ドラムコアの鍔部に切り欠きを形成する共にリングコアにも切り欠きが形成され、この切り欠き位置を一致させて構成される開口から巻線の一端と他端とを延出していた。
【特許文献１】特開２００３−２１７９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ギャップを広げて巻線を延出した場合には、巻線を延出した箇所についてはギャップの幅を規定値にすることができないため、リングコアのギャップを広げた箇所については、磁束の形成には役立っていなかった。また、リングコアの外径を変えずにリングコアの内周を削ってギャップを広げた場合には、リングコアの強度が低下し破損するおそれがあった。リングコアの外径を大きくして所定の肉厚を保ったままギャップを形成した場合には、リングコアの強度が低下することを抑制できるが、コイル部品全体の体積が大きくなっていた。
【０００６】
また特許文献１に示されるようにリングコアの一部に切り欠きを形成した場合には、切り欠き部分の形成されているリングコアの強度が低下して弱点となるため、リングコア全体の上背を高くする必要があるが、この場合にもコイル部品全体として大きくなっていた。
【０００７】
そこで本発明は、全体として小型を図ったコイル部品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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、柱状の巻芯部と巻芯部の両端に設けられた一対の鍔部とを有するドラムコアと、巻芯部に巻回され一端と他端とがドラムコア外に延出される巻線と、ドラムコアの外側に設けられ、磁性体と樹脂との複合材料から構成されるＵ字型コアと、を有したコイル部品を提供する。このコイル部品では、巻線の一端と他端とは、ドラムコアにＵ字型コアが装着された状態でＵ字型コアの開放端側開口位置から延出されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によると、巻線の延出位置を一方向に集中させることができる。またＵ字型コアは従来のリングコアより小さいため、コイル部品全体として、その大きさを小さくすることができる。またＵ字型コアを磁性体と樹脂との複合材料により構成することにより、フェライト等を焼結して構成される磁気コアより弾性を大きくすることができる。よって衝撃等に対する耐久性を向上させることができる。また焼結により構成されたコアの場合は、焼結時に歪みが発生するおそれがあるが、磁性体と樹脂とを固めて構成される場合にはゆがみの発生は少なく、仮に歪みが発生し、Ｕ字型の開口が狭まったとしても、弾性を備えているため、ドラムコアに取り付けることができる。
【００１０】
上記のコイル部品において、一対の鍔部は、ドラムコアにＵ字型コアが装着された状態でＵ字型コアの非開口側に位置する底部の内面と対向する底部対向部を有し、底部内面の輪郭と底部対向部の輪郭とは略等しいことが好ましい。更に底部内面輪郭と底部対向部輪郭とはそれぞれ円弧状に構成される共に、底部内面輪郭の曲率半径と底部対向部輪郭の曲率半径とは略等しいことが好ましい。
【００１１】
このような構成によると、ドラムコアとＵ字型コアとを密着させることができる。ドラムコアとＵ字型コアとが密着することにより、コイル部品全体として剛性を高めて強度を増すことができる。また一般に磁性体と樹脂との複合材料からなるコアでは、磁性体を焼結により成型したコアより透磁率が低くなる。しかしドラムコアとＵ字型コアとが密着することが可能であるため、磁束の集中を図ることができる。また、底部内面輪郭と底部対向部輪郭とはそれぞれ円弧状に構成することにより、ドラムコア及びＵ字型コアの構成を簡略化すると共に、ドラムコアとＵ字型コアとの密着性を保つことができる。
【００１２】
また上記のコイル部品において、一対の鍔部の内の一方の鍔部の軸方向端面には、巻線の一端と他端とがそれぞれ継線される一対の電極が設けられていることが好ましい。
【００１３】
このような構成によると、電極部分を回路上の電極に継線することにより、巻線と基板上の電極とを電気的に接合することができる。よって巻線の端部を直に回路上の電極に継線する必要はなく、コイル部品の回路への実装を容易にすることができる。
【００１４】
又上記コイル部品において、Ｕ字型コアは、樹脂によって該ドラムコアに接合されていることが好ましい。このような構成によると、Ｕ字型コアとドラムコアとの接合性を増すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコイル部品によれば、巻線の引き出し方向を一方向に集中することができ、外装コアを含めたコイル部品を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態によるコイル部品について、図１から図５を参照しながら説明する。コイル部品１は、プリント配線基板等にリフローハンダ付け等で面実装され、各種電子機器においてチョークコイルとして用いられる部品である。
【００１７】
図１に示すように、コイル部品１は、ドラムコア２、Ｕ字型コア６、金属端子７１、７２等を備えている。Ｕ字型コア６はドラムコア２の外側に配置されており、Ｕ字型コア６とドラムコア２とは密着して接している。金属端子７１、７２は、ドラムコア２およびＵ字型コア６の下部に配置されている。
【００１８】
ドラムコア２は、例えばＮｉ−Ｚｎ系の磁性材料で形成されている。ドラムコア２は、図２及び図３に示されるように、円柱状の巻芯部３と、一対の鍔部４１、４２とから構成されている。巻芯部３には、巻線５（図１）が巻回されている。鍔部４１、４２はそれぞれ同径かつ略真円の円板形状で、巻芯部３の軸方向両端に設けられている。巻芯部３と鍔部４１、４２とは同軸的に配置されている。
【００１９】
鍔部４１、４２の側面であってＵ字型コア６と密着して接する箇所には、後述のＵ字型コア６の底部６３に対向する底部対向部４Ａが規定されている。より具体的には、図３に示されるように、ドラムコア２の軸心を中心としてθ＝約１８０°の範囲が底部対向部４Ａとして規定されている。また図１及び図５に示されるように、一方の鍔部４２の巻芯部３の軸方向端面には、金属端子７１、７２とが接着剤により固定されている。
【００２０】
金属端子７１、７２は、例えばリン青銅等の銅合金で形成されている。この一対の金属端子７１、７２は板状の長尺形状をなしており、長手方向が、ドラムコア２の軸心から底部対向部４Ａの円弧略中央に向かう方向と略平行になるように鍔部４２に接着されている。金属端子７１、７２の縁部７１Ａ、７２Ａは、互いに対向するように実装面側となる下方に折り曲げられている。接着剤としては、例えばエポキシ樹脂を主成分とした樹脂が用いられる。
【００２１】
図１及び図５に示される巻線５は、銅線にウレタン被膜が施されて構成されている。巻線５の両端部５Ａ、５Ｂは、金属端子７１、７２と接続するために被膜を除去してある。巻線５としては、例えば平角状、あるいは丸線状のワイヤが用いられる。
【００２２】
Ｕ字型コア６は、Ｎｉ−Ｚｎ系磁性体の粉末がエポキシ樹脂等の熱硬化性や熱可塑性を備えた樹脂に略均等に混ぜ込こまれて構成されており、磁性粉体が混ぜられた樹脂は、同様の組成の磁性体を焼結により構成されたコアに比べて、その透磁率が２％〜５％程度となっている。Ｕ字型コア６は、平行に延びる一対の腕部６１及び６２と、一対の腕部６１及び６２の基端側に設けられる底部６３とを有して略Ｕ字形状をなしている。図４及び図５に示されるように、Ｕ字型コア６の内側面であって底部６３に相当する位置には、曲面６３Ａをなしており、曲面６３Ａの輪郭は、真円の略半円の円弧状に形成されている。曲面６３Ａの輪郭に係る円弧の曲率半径は、鍔部４１、４２の半径と略等しく構成されている。Ｕ字型コア６の内周面であって一対の腕部６１及び６２に相当する位置には、それぞれ対向する平面６１Ａ、６２Ａを有しており、この平面６１Ａ、６２Ａは平行な位置関係担っている。また曲面６３Ａと平面６１Ａ、６２Ａとはそれぞれ滑らかに連結されている。
【００２３】
更にＵ字型コア６は、図４に示される平面図において、腕部６１を含む左側の部分と腕部６２を含む右側の部分とが左右対称に構成されており、かつＵ字型コア６の表側と裏側とが対称に構成されている。よってＵ字型コア６をドラムコア２に取り付ける際に、その裏表について注意を払う必要は無く、作業性を向上させることができる。
【００２４】
次に、コイル部品１の組み立て方法の概略を説明する。まず、金属端子７１、７２を、互いに略平行となるようにドラムコア２の鍔部４２の下面に接着する。このとき、金属端子７１、７２の縁部７１Ａ、７２Ａは、互いに対向するように予め実装面側となる下方に折り曲げておく。
【００２５】
図５に示されるように、ドラムコア２の巻芯部３に巻線５を巻回し、両端部５Ａ、５Ｂを金属端子７１、７２の長手方向で、かつ鍔部４２の底部対向部４Ａ以外の箇所、即ちＵ字型コア６の開放端側開口位置となる箇所から金属端子７１、７２に向けて延出する。鍔部４２において底部対向部４Ａ以外の箇所はＵ字型コア６と当接しないため、両端部５Ａ、５Ｂを少なくとも底部対向部４Ａ以外の箇所から延出しておけば巻線５とＵ字型コア６とが干渉することを防止できる。即ち巻芯部３から金属端子７１、７２への巻線５の延出位置の自由度を増すことができる。鍔部４２から延出された両端部５Ａ、５Ｂを金属端子７１、７２の下方に引き回してそれぞれハンダ付けし、金属端子７１、７２と電気的、機械的に接続する。
【００２６】
次にＵ字型コア６の曲面６３Ａにエポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、Ｕ字型コア６をドラムコア２に装着する。具体的には、ドラムコア２の底部対向部４Ａと、Ｕ字型コア６の曲面６３Ａとが対向した状態で、ドラムコア２を腕部６１と腕部６２との間に挿入してゆき、Ｕ字型コア６を装着する。このように装着することによって、腕部６１、６２先端であって平面６１Ａ、６２Ａ端部が底部対向部４Ａと強接触することが抑制される。
【００２７】
仮に腕部６１、６２が底部対向部４Ａと接触したとしても、底部対向部４Ａは円周の一部であるため、腕部６１、６２の先端部分は底部対向部４Ａ表面を滑り、ドラムコア２を腕部６１と腕部６２との間に好適に挿入することができる。
【００２８】
ドラムコア２が腕部６１と腕部６２との間に挿入された状態で、ドラムコア２を底部６３の曲面６３Ａの位置まで挿入する。底部対向部４Ａと曲面６３Ａとは、略同じ形状となっているため、接着剤を介してドラムコア２とＵ字型コア６との間にはギャップができずに密接して接着され、図１に示されるコイル部品１が完成する。
【００２９】
一般に焼結により構成されたコアを用いて閉磁路を形成した場合には、磁気飽和が発生して所定のインダクタンス値及び電流値が得られないことがある。しかし本実施の形態に係るＵ字型コア６は予めその透磁率が低いため、ドラムコア２と密着させて構成したとしても磁気飽和の発生は抑えられ、所定のインダクタンス値及び電流値を得ることができる。
【００３０】
また本実施の形態に係るコイル部品１ではギャップを設けていないため、従来のギャップを設けていたコイル部品に比べて体積を小さくすることができる。更にＵ字型コア６は従来のリングコアより小さく形成することができるため、コイル部品の体積を更に小さくすることができる。
【００３１】
また接着剤を用いてドラムコア２とＵ字型コア６とを接合しているため、コイル部品１全体としての剛性が増し、より高い強度を備えたコイル部品を提供することができる。
【００３２】
本発明によるコイル部品は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、ドラムコア２とＵ字型コア６とを接着する接着剤において、Ｕ字型コア６を構成する樹脂と同様に磁性粉体を混ぜ込んでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明実施の形態に係るコイル部品を表す斜視図。
【図２】本発明実施の形態に係るコイル部品のドラムコアを表す側面図。
【図３】本発明実施の形態に係るコイル部品のドラムコアを表す平面図。
【図４】本発明実施の形態に係るコイル部品のＵ字型コアを表す平面図。
【図５】本発明実施の形態に係るコイル部品を表す分解斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１・・コイル部品
２・・ドラムコア
３・・巻芯部
４１、４２・・鍔部
４Ａ・・底部対向部
５・・巻線
５Ａ、５Ｂ・・端部
６・・Ｕ字型コア
６１、６２・・腕部
６１Ａ、６２Ａ・・平面
６３・・底部
６３Ａ・・曲面
７１Ａ、７２Ａ・・縁部
７１、７２・・金属端子
【図１】
2007027292.tif 000003
【図２】
2007027292.tif 000004
【図３】
2007027292.tif 000005
【図４】
2007027292.tif 000006
【図５】
2007027292.tif 000007