JP2001332425A - 表面実装型インダクタ、表面実装型インダクタに用いる平角コイルの製造方法、平角コイルの製造に用いる巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平角コイルと端子との短絡を確実に防止す
る。 【解決手段】 円形に巻回されたコイル部７とコイル部
７の巻始め端及び巻終わり端に設けられた引出し部８，
９とを備え、巻始め端の引出し部８がコイル部７の内径
側からコイル部７を横切るように引き出された平角コイ
ル１と、平角コイル１に挿入されて平角コイル１を支持
する円柱状の中芯１１及び中芯１１の周囲に設けられて
平角コイル１を収容するコイル収容部１２を有するポッ
トコア２と、ポットコア２の外面に取り付けられ平角コ
イル１の巻始め端の引出し部８及び巻終わり端の引出し
部９がそれぞれ接続される端子３，４とを備える。巻始
め端の引出し部８を逃がす逃げ部１４を中芯１１に形成
することにより、平角コイル１と端子３との隙間１５を
確保し、これらの短絡を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装型インダ
クタ及び表面実装型インダクタに用いる平角コイルの製
造方法並びに平角コイルの製造に用いる巻線機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】表面実装型インダクタは、例えば、直流
重畳を行うために用いられるインダクタであり、プリン
ト配線板に対して低い高さで実装できるメリットがある
ところから電子機器に多用されている。

【０００３】図１０は従来より用いられている表面実装
型インダクタを示し、フェライト材料によって成形され
ているポットコア１２０内に平角コイル１００が固定さ
れている。平角コイル１００の固定を行うため、ポット
コア１２０には、平角コイル１００内に挿入される円柱
状の中芯１２１が略中央部分に突出するように形成され
ている。又、ポットコア１２０には、平角コイル１００
を収容するためのコイル収容部１２２が窪み状に形成さ
れている。

【０００４】平角コイル１００は巻線機によって平角巻
線を巻回することにより形成されるものであり、巻回に
よって形成されたコイル部１０１と、コイル部１０１か
ら引き出されている巻始め端の引出し部１０２及び巻終
わり端の引出し部１０３とを備えている。これらの引出
し部１０２，１０３はコイル部１０１から対角方向に引
き出されており、それぞれの引出し部１０２，１０３が
ポットコア１２０に取り付けられている端子１３０，１
４０に接続される。このように引出し部１０２，１０３
を対角方向に引き出すことにより、ポットコア１２０内
のスペースを有効に活用している。

【０００５】平角コイル１００の成形は、平角巻線の一
端部を折曲することによって巻始め端の引出し部１０２
を形成し、この巻始め端の引出し部１０２を起点として
平角巻線を外側に向かって円形に巻回することにより行
われる。従って、巻始め端の引出し部１０２はコイル部
１０１の内径側で立ち上がっており、コイル部の内径側
での立ち上がり状態からコイル部１０１を横切るように
引き出される。一方、巻終わり端の引出し部１０３は、
コイル部１０１の外径側で立ち上がった状態となって、
コイル部１０１の外径側から引き出されるものである。

【０００６】前記平角コイル１００を収容したポットコ
ア１２０上には図１１に示すような蓋コア１５０が取付
けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、平角
コイル１００の成形では、巻始め端の引出し部１０２を
巻回の起点とするものであり、巻回の起点となる巻始め
端の引出し部１０２を巻線機の巻軸に仮固定した状態
で、巻始め端の引出し部１０２の上に平角巻線を巻回す
ることによりコイル部１０１を成形している。従って、
巻始め端の引出し部１０２があるコイル部分は、巻始め
端の引出し部１０２の厚さ分が加わった状態となり、コ
イル部１０１全体としては真円とならずに巻始め側に膨
らんだ楕円形となっている。

【０００８】このような平角コイル１００をポットコア
１２０のコイル収容部１２２に収容し、中芯１２１で支
持した場合、巻始め端の引出し部１０２がある部分で
は、コイル部１０１が外側に膨らんだ状態となっている
ため、図１１に示すように端子１３０との間の隙間１２
２Ａが極端に小さくなる。これに加えて、巻始め端の引
出し部１０２が中芯１２１に当接することによってコイ
ル部１０１を外側に押し出すため、コイル部１０１が端
子１３０に必要以上に接近した状態となる。これらによ
って、巻始め端の引出し部１０２がある部分で、平角コ
イル１００と端子１３０との間に短絡が発生する問題を
有している。

【０００９】又、この短絡は、インダクタをプリント配
線板に実装する際のリフロー半田付けの際に発生し易
く、プリント配線板に実装してもインダクタが機能しな
いため、問題となっている。

【００１０】さらに、このような短絡を防止するために
は、ポットコア１２０のコイル収容部１２２を大きくす
る必要があるが、この場合には、ポットコア１２０が大
きくなり、インダクタの小型化ができなくなる新たな問
題が発生する。なお、隙間の確保のために、コイル収納
部１２２を大きくして端子１３０を外側にずらすことも
考えられるが、そのようにすると図１０に示したポット
コアの外壁１１０と蓋コア１５０との接触面積が小さく
なって、磁気回路特性に悪影響を与えるため好ましい手
法ではない。

【００１１】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、平角コイルと端子との短絡を
防止でき、正常な状態でプリント配線板に実装でき、し
かも小型化が可能な表面実装型インダクタを提供するこ
とを目的とする。又、本発明は、この表面実装型インダ
クタに用いられる平角コイルの製造方法を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、平角コイルの製造に
用いられる巻線機を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の表面実装型インダクタは、円形に
巻回されたコイル部とコイル部の巻始め端及び巻終わり
端に設けられた引出し部とを備え、前記巻始め端の引出
し部がコイル部の内径側からコイル部を横切るように引
き出された平角コイルと、この平角コイルに挿入されて
平角コイルを支持する円柱状の中芯及び中芯の周囲に設
けられて平角コイルを収容するコイル収容部を有するポ
ットコアと、ポットコアの外面に取り付けられ前記平角
コイルの巻始め端の引出し部及び巻終わり端の引出し部
がそれぞれ接続される端子と、前記ポットコア上に設け
られた蓋コアとを備えており、前記巻始め端の引出し部
を逃がす逃げ部が前記中芯に形成されていることを特徴
とする。

【００１３】この発明では、巻始め端の引出し部がポッ
トコアの中芯に形成された逃げ部に逃げた状態で平角コ
イルが中芯に取り付けられるため、平角コイルのコイル
部が端子に接近することがなく、これらの間に十分な隙
間を確保することができる。このため、平角コイルと端
子との間で短絡が発生することがなく、インダクタを正
常な状態でプリント配線板に実装することができる。
又、これにより、ポットコアのコイル収容部を大きくす
る必要がないため、インダクタを小型化することができ
る。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、前記逃げ部は、中芯の周面一部を軸方向に沿っ
てカットすることにより形成されていることを特徴す
る。

【００１５】この発明では、いわゆるＤカットによっ
て、逃げ部を形成するため、逃げ部を簡単に形成するこ
とができる。

【００１６】請求項３の発明の平角コイルの製造方法
は、平角巻線の一端部を長さ方向と略直交する方向に折
曲した後、幅方向と略直交する方向に折曲して巻始め端
の引出し部を形成する工程と、巻線機の巻軸に形成され
た平面カット部に前記巻き始め端の引出し部を当接させ
た状態で平角巻線を巻軸に巻回する工程と、巻軸への巻
回状態で平角巻線を熱融着してコイル部を形成する工程
とを備えていることを特徴とする。

【００１７】この発明では、巻始め端の引出し部を巻軸
に形成した平面カット部に当接させて巻回するため、巻
始め端の引出し部の厚さ分がコイル部に加わることがな
い。このため、コイル部を真円で巻回することができ
る。

【００１８】請求項４の発明は、平角巻線の一端部を長
さ方向と略直交する方向に折曲した後、幅方向と略直交
する方向に折曲して巻始め端の引出し部を形成する工程
と、巻線機の巻軸に形成された平面カット部に前記巻始
め端の引出し部を当接させた状態で平角巻線を巻軸に巻
回する工程と、巻軸への巻回状態で平角巻線を巻線押え
部材によって押えながら、加熱処理することによって、
熱融着してコイル部を形成する工程とを備えていること
を特徴とするものである。

【００１９】この発明によれば、コイル部を略真円で形
成することができる。

【００２０】請求項５の発明は、前記巻線押え部材を環
状部材とし、内周面に複数の孔を有し、外周面には複数
の切欠溝を有するものとし、前記加熱処理時の熱風を通
過させ易くしたことを特徴とするものである。

【００２１】この発明によれば、熱風を通し易い巻線押
え部材を使用するのでコイル部の熱融着を確実かつ迅速
に行うことができる。

【００２２】請求項６の発明の巻線機は、表面実装型イ
ンダクタに用いる平角コイルが巻回される巻軸に、平角
コイルにおける巻始め端の引出し部が当接する平面カッ
ト部が形成されていることを特徴とする。

【００２３】この発明では、巻軸に形成された平面カッ
ト部に巻始め端の引出し部が当接して平角コイルが巻回
されるため、真円となるようにコイル部を巻回すること
ができる。従って、外形を小さくでき、ポットコアに収
容した場合でも端子との間で短絡が発生することがな
い。

【００２４】請求項７記載の発明は、前記巻軸を支持す
る巻線チャックの端面に巻軸の平面カット部に続くカッ
ト部を設けたことを特徴とするものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の一実施の
形態の表面実装型インダクタを示し、図１（Ａ）はその
平面図、図１（Ｂ）はその側面図、図２は縦断面図、図
３はポットコア単体の平面図である。この実施の形態の
表面実装型インダクタは、平角コイル１と、ポットコア
２と、端子３，４とを備えており、ポットコア２には、
蓋コア５が被せられる。

【００２６】平角コイル１は平角巻線６（図４参照）が
巻回されることにより成形されるものである。平角巻線
６は銅等からなる平角の導体線を絶縁被覆によって被覆
すると共に、絶縁被覆上に熱融着層をコーティングした
ものであり、後述するように、平角巻線６を縦方向に沿
って巻回することにより平角コイル１が成形される。平
角コイル１は平角巻線６の巻回によって形成されたコイ
ル部７と、コイル部７から引き出された巻始め端の引出
し部８及び巻終わり端の引出し部９とを備えている。

【００２７】巻始め端の引出し部８はコイル部７の内径
側で立ち上がっており、コイル部７の内径側での立ち上
がり状態からコイル部７の上方でコイル部７を横切るよ
うに引き出される。一方、巻終わり端の引出し部９は、
コイル部７の外径側で立ち上がった状態となって、コイ
ル部７の外径側から引き出されるものである。これらの
引出し部８，９の引出しは、対角方向に沿って行われ、
それぞれの引出し部８，９が対応した端子３，４に接続
される。

【００２８】ポットコア２は図３に示すように、全体が
フェライト材料からなり、周囲が外壁１０によって囲ま
れた上面開放の扁平な四角枡形状に形成されている。ポ
ットコア２の中央部分には、円柱状の中芯１１が突出状
に形成されている。中芯１１は平角コイル１を固定する
ためのものである。又、中芯１１と外壁１０との間に
は、窪み状のコイル収容部１２が形成されており、この
コイル収容部１２内に平角コイル１が収容される。

【００２９】蓋コア５はポットコア２と同様なフェライ
ト材料によって平板状（平面Ｉ字形状）に成形されてお
り、ポットコア２内に平角コイル１を取り付けた後、ポ
ットコア２の上面に接着されることにより固定される。

【００３０】端子３，４はポットコア２の対向した外壁
１０に取り付けられる。図２に示すように、各端子３，
４は、ポットコア２の外壁１０を包むように引っ掛けら
れることにより外壁１０に取り付けられる。この場合、
端子３，４の上部３ａ、４ａは、屈曲して外壁１０の上
面に接触した後、さらに屈曲してコイル収容部１２内に
入り込んでおり、端子３，４の下部３ｂ、４ｂは、屈曲
してポットコア２の底面に沿っている。この下部３ｂ、
４ｂがリフロー半田付けによってプリント配線板と接続
される。

【００３１】平角コイル１の引出し部８，９の端子３，
４への接続は、それぞれの引出し部８，９を端子３，４
の上部３ａ、４ａに接触させることによって行われる。
この場合、図１（Ｂ）にも示すように各端子３，４の上
部３ａ、４ａ（図２に示した）には折曲片からなるクリ
ップ１３が形成されており、クリップ１３によって各引
出し部８，９を挟んで仮固定し、この仮固定状態で半田
付けすることにより引出し部８，９を端子３，４に接続
するようになっている。クリップ１３はこのような引出
し部８，９の仮固定作用に加えて、プリント配線板への
実装後のリフローによって一時的に半田が溶解しても引
出し部８，９が端子３，４から外れないように作用する
ものである。図１（Ｂ）ではポットコア２上に蓋コア５
を取付けた状態を示している。

【００３２】以上に加えて、この実施の形態では、ポッ
トコア２の中芯１１に逃げ部１４が形成されている。逃
げ部１４は図３に示すように、中芯１１の周面一部を軸
方向に沿ってカットする、いわゆるＤカット（断面Ｄ字
形状）を施すことによって形成される。従って、逃げ部
１４形成部分では、中芯１１が部分的になくなった状態
となっている。かかる逃げ部１４は平角コイル１の巻始
め端の引出し部８を逃がすように作用するものである。

【００３３】平角コイル１のポットコア２への取り付け
にあっては、そのコイル部７に中芯１１を挿入するが、
巻始め端の引出し部８が逃げ部１４に位置するように中
芯１１を挿入する。このような挿入では、巻始め端の引
出し部８が中芯１１に当接しないため、コイル部７を外
側に押し出すことがなくなる。これにより、平角コイル
１のコイル部７が端子１３に接近することがなく、これ
らの間に十分な隙間１５（図２参照）を確保することが
できる。

【００３４】このため、平角コイル１と端子３との間で
短絡が発生することがなくなり、インダクタを正常な状
態でプリント配線板に実装することができる。又、短絡
を防止するために、ポットコア２のコイル収容部１２を
大きくする必要がないため、インダクタを小型化するこ
とができる。なお、逃げ部１４としては、上記のように
直線状にカットする場合に限らず、中芯１１の外面を弧
状にカットして形成しても良いし、そのカット面の形状
はどのようなものであってもよい。

【００３５】図４〜図６は、本発明の平角コイル１の製
造及び平角コイル１の製造に用いる巻線機の一実施の形
態を示す。

【００３６】図４は平角コイル１の製造を示し、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は正面図である。まず、図４に示すよ
うに、平角巻線６の一端部を平角巻線６の長さ方向と略
直交する方向に折曲して折曲片６ａを形成する。さら
に、折曲片６ａを平角巻線６の幅方向と略直交する方向
に折曲する。この折曲によって平角巻線６の一端部に巻
始め端の引出し部８を形成する。

【００３７】巻始め端の引出し部８の形成の後、平角巻
線６を巻線機に装着して巻回することによりコイル部７
を形成する。図５は巻線機における巻線チャック２１部
分を示しており、巻線チャック２１は軸方向に突出する
巻軸２２を有している。この巻軸２２の外面に巻始め端
の引出し部８を固定した状態で平角巻線６を巻軸２２に
巻回させる。

【００３８】巻軸２２は円柱状に成形されているが、そ
の外面には図６に示すように、平面カット部２３が形成
されている。平面カット部２３は巻軸２２の外周面一部
を軸方向に沿ってカットすることにより形成されてお
り、これにより平面となっている。また、この平面カッ
ト部２３に続いて、巻線チャック２１の端面にもカット
部２１ａが形成されている。この平面カット部２３に巻
始め端の引出し部８の基端が当接するように平角巻線６
を巻軸２２に固定し、巻線チャック２１のカット部２１
ａに沿って引き出す。そして、巻線押え板２４によって
平角巻線６を巻線チャック２１との間で挟んで巻ズレを
防止し、この状態で巻線チャック２１を一方向に回転さ
せる。これにより平角巻線６が巻軸２３に所定数巻回さ
れるため、コイル部７を形成することができる。

【００３９】コイル部７の巻回の後、コイル部７に熱風
を吹きかけて熱融着層を溶融する。このとき、巻線押え
板を外さず、ワイヤにテンションをかけながら（やや張
りぎみにして）行い、コイルに巻きズレを起さないよう
にして固着する。これにより、コイル部７が相互に熱融
着するため、コイル部７が固定化され、巻線チャック２
１から取り外しても巻ほぐれを起こすことがなくなる。
巻線チャック２１から取り外した後は、平角巻線６の他
端側の端部に対して、上述した図４で示すように折曲操
作を２回行うことにより、巻終わり端の引出し部９を形
成する。

【００４０】次に図７及び図８をも参照して、他の巻線
機を用いた巻線方法を説明する。

【００４１】巻線チェック２１、巻軸２２の構造は前記
実施の形態と同一であるが、巻線押え板３０の構造が異
なっている。

【００４２】この巻線押え板３０は平面形状が図８に示
すように、環状を成し、内周面には複数の穴３０Ａが形
成され、外周面は複数の切欠溝が形成されて歯車状突出
部３０Ｂが形成されて、熱風がコイル部に一様に伝わり
易いようになっている。

【００４３】このような巻線押え板を用いることにより
熱風を吹きかけて熱融着することにより熱融着が確実に
かつ、迅速に行える。

【００４４】図９は以上によって成形された平角コイル
１を示す。前述のように、巻始め端を逃がす平面カット
部２３やカット部２１ａを設けた巻線機を使うことによ
り、真円に近い状態のコイル部７を得ることができる。

【００４５】そして、前述のポットコアに収容するに際
しては、引出し部８、９の絶縁被覆を除去して、内部の
導線２５を露出させる。

【００４６】その後ポットコアに収容させて蓋コアを被
せて図２に示した表面実装型インダクタを得る。

【００４７】以上のように、略真円に近いコイル部７
を、逃げ部が形成されたポットコアの中芯に挿置すると
いう組合せとなることから、巻始め端の引出し部がポッ
トコアの中芯に形成された逃げ部に逃げた状態で平角コ
イルが中芯に取り付けられるため、平角コイルのコイル
部が端子に接近することがなく、これらの間に十分な隙
間を確保することができる。このため、平角コイルと端
子との間で短絡が発生することがなく、インダクタを正
常な状態でプリント配線板に実装することができる。
又、これにより、ポットコアのコイル収容部を大きくす
る必要がないため、インダクタを小型化することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、巻始め端の引出し部がポットコアの中芯の逃げ
部に逃げた状態で平角コイルが中芯に取り付けられるた
め、平角コイルのコイル部が端子に接近することがな
く、十分な隙間を確保することができ、平角コイルと端
子との間で短絡が発生することがなくなる。従って、イ
ンダクタを正常な状態でプリント配線板に実装すること
ができると共に、ポットコアのコイル収容部を大きくす
る必要がないため、インダクタを小型化することができ
る。

【００４９】請求項２の発明によれば、逃げ部を簡単に
形成することができる。

【００５０】請求項３の発明によれば、巻始め端の引出
し部の厚さ分がコイル部に加わることがないため、コイ
ル部を略真円で巻回することができる。

【００５１】請求項４の発明によれば、略真円に巻回さ
れたコイル部を得ることができる。

【００５２】請求項５の発明によれば、熱風を通し易い
巻線押え部材を使用するのでコイル部の熱融着がより確
実に、かつ、迅速に行える。

【００５３】請求項６の発明によれば、コイル部を略真
円で巻回することができるため、端子との間で短絡が発
生することがない平角コイルとすることができる。

【００５４】請求項７の発明によれば、平角コイルの巻
回をより効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の表面実装型インダクタの一
実施の形態の平面図である。（Ｂ）は、蓋コアを設けた
状態の側面図である。

【図２】表面実装型インダクタの縦断面図である。

【図３】表面実装型インダクタに用いるポットコアの平
面図である。

【図４】平角コイルの製造工程を示し、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は正面図である。

【図５】巻線機の巻線チャックへの巻回状態を示す側面
図である。

【図６】巻線機の巻軸を示す斜視図である。

【図７】本発明の巻線機の他例を示す側断面図である。

【図８】上記巻線機の平面図である。

【図９】成形された平角コイルの平面図である。

【図１０】従来の表面実装型インダクタの蓋コアを取付
ける前の状態を示す平面図である。

【図１１】上記従来のインダクタの側断面図である。

【符号の説明】

１ 平角コイル ２ ポットコア ３，４ 端子 ５ 蓋コア ６ 平角巻線 ７ コイル部 ８ 巻始め端の引出し部 ９ 巻終わり端の引出し部 １１ 中芯 １２ コイル収容部 １４ 逃げ部 ２１ 巻線チャック ２２ 巻軸 ２３ 平面カット部 ３０ 巻線押え板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E002 AA01 5E062 FF01 FG11 5E070 AA01 AB02 AB10 BA06 CA01 CA13 EA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形に巻回されたコイル部とコイル部の
   巻始め端及び巻終わり端に設けられた引出し部とを備
   え、前記巻始め端の引出し部がコイル部の内径側からコ
   イル部を横切るように引き出された平角コイルと、 この平角コイルに挿入されて平角コイルを支持する円柱
   状の中芯及び中芯の周囲に設けられて平角コイルを収容
   するコイル収容部を有するポットコアと、 ポットコアの外面に取り付けられ前記平角コイルの巻始
   め端の引出し部及び巻終わり端の引出し部がそれぞれ接
   続される端子と、 前記ポットコア上に設けられた蓋コアとを備えており、 前記巻始め端の引出し部を逃がす逃げ部が前記中芯に形
   成されていることを特徴とする表面実装型インダクタ。
2. 【請求項２】 前記逃げ部は、中芯の周面一部を軸方向
   に沿ってカットすることにより形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の表面実装型インダクタ。
3. 【請求項３】 平角巻線の一端部を長さ方向と略直交す
   る方向に折曲した後、幅方向と略直交する方向に折曲し
   て巻始め端の引出し部を形成する工程と、 巻線機の巻軸に形成された平面カット部に前記巻始め端
   の引出し部を当接させた状態で平角巻線を巻軸に巻回す
   る工程と、 巻軸への巻回状態で平角巻線を熱融着してコイル部を形
   成する工程とを備えていることを特徴とする表面実装型
   インダクタに用いる平角コイルの製造方法。
4. 【請求項４】 平角巻線の一端部を長さ方向と略直交す
   る方向に折曲した後、幅方向と略直交する方向に折曲し
   て巻始め端の引出し部を形成する工程と、 巻線機の巻軸に形成された平面カット部に前記巻始め端
   の引出し部を当接させた状態で平角巻線を巻軸に巻回す
   る工程と、 巻軸への巻回状態で平角巻線を巻線押え部材によって押
   えながら、加熱処理することによって、熱融着してコイ
   ル部を形成する工程とを備えていることを特徴とする表
   面実装型インダクタに用いる平角コイルの製造方法。
5. 【請求項５】 前記巻線押え部材を環状部材とし、内周
   面に複数の孔を有し、外周面には複数の切欠溝を有する
   ものとし、前記加熱処理時の熱風を通過させ易くしたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の平角コイルの製造方
   法。
6. 【請求項６】 表面実装型インダクタに用いる平角コイ
   ルが巻回される巻軸に、平角コイルにおける巻始め端の
   引出し部が当接する平面カット部が形成されていること
   を特徴とする平角コイルの製造に用いる巻線機。
7. 【請求項７】 前記巻軸を支持する巻線チャックの端面
   に前記巻軸の平面カット部に続くカット部が設けられて
   いる請求項６記載の巻線機。