(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルの上部及び側面部を囲み、側面部の下部に通気穴を設けるとともに、上部に開口部を形成した樹脂製の枠体を備え、上記枠体の側面部には、取り付け基板への装着時に用いられる吸着ノズルの吸着スペースが確保され、上記空芯コイルのコイル端子を上記枠体の側面に設けられた切り込みから外部に出し、上記コイル端子を上記取り付け基板に固定することで、上記空芯コイルを上記取り付け基板に装着することを特徴とする空芯コイル装置。
【請求項２】
上記コイル端子は、枠体の外形に沿って切り込み位置に被せるように配置された電極部に接続され、上記電極部を介して上記コイル端子を取り付け基板に固定することを特徴とする請求項１記載の空芯コイル装置。
【請求項３】
導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルを載置するコイル載置薄板を備え、上記コイル載置薄板は、上記空芯コイルを載置するスペースと、上記空芯コイルを取り付け基板へ装着する際に用いられる吸着ノズルの吸着スペースを確保した平板状の薄板であり、上記空芯コイルのコイル端子を上記コイル載置薄板に固定して外部に出し、上記コイル端子を取り付け基板に固定することで、上記空芯コイルを上記取り付け基板に装着することを特徴とする空芯コイル装置。
【請求項４】
上記コイル載置薄板は、上記吸着スペースとなる部分を上方に折り上げた形状とし、上記空芯コイルの外周側面部の一部を覆うことを特徴とする請求項３記載の空芯コイル。
【請求項５】
導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルを取り付け基板に装着した場合に、取り付け基板面を基準として上記空芯コイルの上部となる位置に接着され、取り付け基板への装着時に用いられる吸着ノズルの吸着スペースが確保されている薄板を備え、上記空芯コイルは、その上部を平坦な形状とすることを特徴とする空芯コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自装化でき、かつ大電流化できる空芯コイル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空芯コイル装置について図７、図８を用いて説明する。
図７に示す従来の空芯コイルは、らせん状に巻かれた線材のみで構成される空芯コイル１０１であり、図８に示す従来の空芯コイルは、図７において示した空芯コイル１０１の全体を樹脂製モールド１０２によって覆い固めた状態の空芯コイルである。
【０００３】
ＲＦ（Radio Frequency ）アンプにおけるチョーク用空芯コイルは、このＲＦアンプのデバイスに使用ＲＦ周波数は通さずに、ＤＣ電圧、電流を供給するものである。このＲＦアンプは大出力になるほど空芯コイル部に大電流が流れるため、発熱量が増大することが知られている。
【０００４】
図７に示されたような従来の空芯コイル１０１の場合、取り付け基板への取り付けの際に、自装機で空芯コイル１０１を吸着して所定の位置まで運ぶときに、吸着ノズルの吸い付き形状が空芯コイル１０１のらせん形状による曲線状態のために、すきまが生じ、自装機での吸着エラー発生率が大きいという問題があった。
【０００５】
図８に示されたような樹脂製モールド１０２によって固められた空芯コイル１０１の場合、自装機での吸着ノズルによる吸着エラーはモールド面の平坦性により低減するが、ＲＦアンプ等、大電流で使用する場合は熱がこもるため、信頼性、特性上において使用電流は小電流としなくてはならないという制限が必要であるなどの問題点があった。
【０００６】
また、従来の技術による空芯コイルの製造方法が特開平６−５４５０号公報に開示されている。この文献によれば、空芯コイルの外周に、あらかじめ熱硬化性接着剤を塗布して、その熱硬化性接着剤が未硬化のまま、プラスチック製のフレームを空芯コイルの外周にモールド成型することで、樹脂モールド成型の際に加わる熱によって接着剤を硬化させ、フレームと空芯コイルとの接着力を強くすることが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、大電流用空芯コイルの枠体、取付薄板、コイル自体の形状を工夫することにより、熱の影響を低減し、より大電流化をはかれる自装可能な空芯コイルを得ることを目的とする。また、従来、手付組立をしていた大電流ＲＦアンプ基板等の自装化を可能とすることで、ＲＦアンプ、モジュールの低コスト化をはかることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による空芯コイル装置は、導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルの上部及び側面部を囲み、側面部の下部に通気穴を設けるとともに、上部に開口部を形成した樹脂製の枠体を備え、上記枠体の側面部には、取り付け基板への装着時に用いられる吸着ノズルの吸着スペースが確保され、上記空芯コイルのコイル端子を上記枠体の側面に設けられた切り込みから外部に出し、上記コイル端子を上記取り付け基板に固定することで、上記空芯コイルを上記取り付け基板に装着するものである。
【０００９】
また、この発明による空芯コイル装置は、上記のような構成において、上記コイル端子は、枠体の外形に沿って切り込み位置に被せるように配置された電極部に接続され、上記電極部を介して上記コイル端子を取り付け基板に固定するものである。
【００１０】
さらに、この発明による空芯コイル装置は、導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルを載置するコイル載置薄板を備え、上記コイル載置薄板は、上記空芯コイルを載置するスペースと、上記空芯コイルを取り付け基板へ装着する際に用いられる吸着ノズルの吸着スペースを確保した平板状の薄板であり、上記空芯コイルのコイル端子を上記コイル載置薄板に固定して外部に出し、上記コイル端子を取り付け基板に固定することで、上記空芯コイルを上記取り付け基板に装着するものである。
【００１１】
また、この発明による空芯コイル装置は、上記のような構成において、上記コイル載置薄板は、上記吸着スペースとなる部分を上方に折り上げた形状とし、上記空芯コイルの外周側面部の一部を覆うものである。
【００１２】
さらに、この発明による空芯コイル装置は、導線を巻回した空芯コイル、上記空芯コイルを取り付け基板に装着した場合に、取り付け基板面を基準として上記空芯コイルの上部となる位置に接着され、取り付け基板への装着時に用いられる吸着ノズルの吸着スペースが確保されている薄板を備え、上記空芯コイルは、その上部を平坦な形状とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
次に、この発明の実施の形態１による空芯コイル装置の斜視図を図１に示し、説明する。
図１において、符号１はらせん状に巻かれた線材よりなる空芯コイル、２は空芯コイル１の上部及び側面部を囲み、側面部の下部に通気穴３を設けるとともに、上部に開口部４を形成した樹脂製の枠体であり、空芯コイル１の両端に設けられたコイル端子１ａを枠体２の側面に設けられた切り込み５から外部に出して、コイル端子１ａを取り付け基板に接続固定することで装着される構成となっている。
【００１４】
枠体２の側面部の下部には通気穴３が設けられ、上部に大きく空芯コイル１を露出させるように開口された開口部４が設けられているため、空芯コイル１の動作時に発熱した場合でも、効率良く換気を行うことができる。
また、枠体２の側面に設けられた切り込み５からはコイル端子１ａが外部に出される構造であり、切り込み５においてコイル端子１ａと枠体２とが接着固定（２点で固定）され、空芯コイル１と枠体２とが一体化される。切り込み５はコイル端子１ａの半田付け性を容易とするために枠体２の側面下部に設けるとよい。
【００１５】
さらに、枠体２の側面部には通気穴３が設けられるとともに、吸着ノズルによる吸着が可能な平坦面が形成されており、自装機による自装の際には、枠体２の側面に吸着ノズルを密着させることで、枠体２と一体化された空芯コイル１を取り付け面の所定の位置に運ぶことが可能となる。
取り付け面（取り付け基板）への空芯コイル１の取り付けは、半田付けによってなされ、クリーム半田を取り付け面にパターンとして先付けし、その後、空芯コイル１を自装して接着固定するという手順で行う。クリーム半田は、コイル端子１ａと接する位置にパターン化するものとし、取り付け面への空芯コイル１の固定は、コイル端子１ａの位置する２点で行うものとする。
【００１６】
なお、枠体２を構成する樹脂としては、従来から用いられていたエポキシ系樹脂よりも、絶縁性、放熱性に優れたカーボン系の樹脂を用いることで、空芯コイル１０１の性能をより向上させることができる。
また、図１には空芯コイル１の長さ方向に沿う枠体２の側面部の片側に通気穴３が２個設けられた例を示しているが、その通気穴３の個数、開口寸法については空芯コイル１のサイズに依存して変化し、より大きなコイルを取り囲む枠体２には通気穴３の個数を増大させるか、あるいは開口寸法を大きくするかすることで、換気効率を向上させて放熱性を向上させることができることは言うまでもない。
【００１７】
枠体２の上部に開口される開口部４についても、通気穴３と同様に、より大きく開口することで放熱性を向上させることができる。さらに、上記の例では、吸着ノズルによる吸着の際には枠体２の側面部において吸着ノズルを吸着させることについて示したが、枠体２の上面に、十分な開口寸法を確保した上で、吸着ノズルを吸着させるスペースがある場合は、枠体２の上面において吸着ノズルを吸着させるようにすることも可能である。吸着ノズルでの吸引に必要となる平坦な面の面積は、コイルのサイズや重さによって変動するが、目安としては径約１ｍｍ以上である。
【００１８】
このように、実施の形態１による空芯コイル１を用いた場合、従来の課題であった空芯コイル１の内部熱の放熱性、自装化の困難性に対し、図１に示すように、上部に開口部４が設けられるとともに、側面部の下部に通気穴３が設けられた枠体２を採用して熱を逃がしやすくし、かつ枠体２の側面部を自装機の吸着ノズルで吸いやすい構造とすることにより、自装化可能な大電流空芯コイルを実現できる。
【００１９】
実施の形態２.
次に、この発明の実施の形態２について空芯コイル装置の斜視図を図２に示し、説明する。実施の形態１において示した空芯コイル１は、枠体２の下部からコイル端子１ａを出した構造であったが、この図２に示すように、コイル端子１ａと電気的に接続された金属電極（電極部に相当する。）６を切り込み５に被せるような状態に枠体２の下部に配置することも可能である。コイル端子１ａと金属電極６とは半田付けによって接続するものとし、金属電極６としては、例えば半田メッキされた銅の薄板等を用いることが可能である。なお、図２において、既に説明のために用いられた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。
【００２０】
取り付け基板への取り付けの際には、金属基板６と取り付け基板とを半田で固定すれば良く、手付組み立ての場合と比較して、自装による取り付けが可能であるために、時間的な作業効率を向上させることができる。
【００２１】
実施の形態３.
次に、この発明の実施の形態３について空芯コイル装置の斜視図を図３に示し、説明する。上述の実施の形態１及び実施の形態２では、空芯コイル１を囲む枠体２が設けられた構造について説明したが、この実施の形態３では、枠体２に代えて、空芯コイル１を載置した状態で、吸着ノズルによる吸着スペースを確保することが可能なコイル載置薄板７（薄板に相当する。）を備えた空芯コイル１について説明する。なお、図３において、既に説明のために用いられた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。
【００２２】
例えば、図３（ａ）に示すように、１枚の四角い平板よりなるコイル載置薄板７を用意し、その上部の端の部分に空芯コイル１を載置し、コイル端子１ａを金属電極６にそれぞれ接続させる。コイル載置薄板７の上面の空いたスペースが吸着ノズルによる吸着スペースとなる。
また、図３（ｂ）に示すように、コイル載置薄板７の吸着スペース部分を上方に向って折り上げた形状とし、空芯コイル１の外周側面部の一部を覆う状態とすることも可能であり、この場合は、側方から吸着するという手段を採る。このように吸着スペースを折り上げた形状とすることで、空芯コイル１を配置するための取り付け基板のスペースをより小さくすることができる。なお、コイル載置薄板７としては、絶縁性であり、吸着スペースの表面平坦性を確保できる材質のもの、例えばカーボン系樹脂を用いることができる。また、空芯コイル１の周囲や上部を取り囲む構成ではなく、コイルの露出部分が多いため、放熱性がよいことについては言うまでもない。
【００２３】
実施の形態４.
次に、この発明の実施の形態４について空芯コイル装置の斜視図を図４に示し、説明する。実施の形態３による空芯コイル１では、コイル載置薄板７が単純な四角形で構成されていたが、この実施の形態４では、空芯コイル１を載置するスペースに吸着ノズルによる吸着スペースが付加的に設けられた形状のコイル載置薄板７ａ（薄板に相当する。）である例について説明する。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、平板からなるコイル載置薄板７ａが、空芯コイル１が載置されるスペース以外に、吸着ノズルによる吸着が可能となるスペースを確保した形状であれば、空芯コイル１の自装には何の問題もなく、また吸着スペースを広く取る場合よりもコイル載置薄板７ａの部材が小さくて済む。
さらに、図４（ｂ）に示すように、コイル載置薄板７ａの吸着スペースを折り上げた形状とすることも可能である。
なお、吸着スペースはコイル載置薄板７ａに複数ヶ所設けられても良いし、また複雑な形状とすることも可能である。
【００２５】
参考例１.
次に、参考例１として空芯コイル装置の斜視図を図５に示し、説明する。図５において、符号８は空芯コイル１の上部に接着剤によって接着されたコイル吸着薄板（薄板に相当する。）であり、その他、既に説明のために用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。なお、空芯コイル１の上部とは、取り付け基板面を基準として、取り付けられた空芯コイル１の上部を指す。
【００２６】
上述の実施の形態４では、空芯コイル下にコイル載置薄板７または７ａを敷く構成としているが、この図５に示すように、放熱性に優れたコイル吸着薄板８（例えばカーボン系樹脂により構成される。）であれば空芯コイル１の上部に接着剤で接着しても、空芯コイル１に生じる熱を逃がすことができ、コイル吸着薄板８の上面を吸着ノズルによる吸着スペースとして用いることで、自装化の上でも問題ない。但し、コイル吸着薄板８の上面のスペースは吸着ノズルで吸える範囲以上とする。
【００２７】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について空芯コイル装置の斜視図を図６に示し、説明する。図６において、符号１１は少なくともその上部が平坦に成型された空芯コイルであり、その他、既に説明のために用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すものである。
【００２８】
上述の参考例１では、空芯コイル１の形状をらせん状とし、コイル内部の空洞が円柱状となるように形成されていたが、この実施の形態５では、少なくとも空芯コイル１１の上部を平坦な形状とする。コイル内部の空洞のコイル長さ方向に対して垂直な方向の断面を見た場合に、その断面が四角、六角、半月等の形状になるように成型することで、コイル吸着薄板８を接着する作業が容易となり、工作性を向上させることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば空芯コイルを取り囲む枠体の側面を自装機の吸着ノズルで吸着可能にし、かつ、枠体に開口部および通気穴を設けることで放熱性も向上するように構成したので、空芯コイルを大電流化することができるという効果が得られる。
【００３０】
また、コイル端子を電極部に接続するような構成としたため、自装機による取り付け基板への取り付けが可能となり、従来の手付組立と比較して、ＲＦアンプ、モジュールの組立コストを大幅に低コスト化できるという効果がある。
【００３１】
さらに、この発明による空芯コイルは、空芯コイルを載置するとともに吸着ノズルによる吸着スペースを確保したコイル載置薄板を備えたため、自装機による吸着が容易であり、また放熱性の良い空芯コイルを得ることができる。
【００３２】
また、この発明による空芯コイルは、空芯コイルの平坦な上部に薄板を接着固定した構造であるため、その薄板の上面を吸着スペースとすることができ、吸着ノズルによる吸着の際の操作が容易であり、放熱性の良い空芯コイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による空芯コイル装置の斜視図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による空芯コイル装置の斜視図である。
【図３】  この発明の実施の形態３による空芯コイル装置の斜視図である。
【図４】  この発明の実施の形態４による空芯コイル装置の斜視図である。
【図５】  この発明の参考例１による空芯コイル装置の斜視図である。
【図６】  この発明の実施の形態５による空芯コイル装置の斜視図である。
【図７】  従来の技術による空芯コイル装置の斜視図である。
【図８】  従来の技術による空芯コイル装置の斜視図である。
【符号の説明】
１、１１. 空芯コイル  １ａ. コイル端子  ２. 枠体  ３. 通気穴
４. 開口部５. 切り込み  ６. 金属電極  ７、７ａ. コイル載置薄板
８. コイル吸着薄板。
【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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