JPH07263254A - 薄型インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルとコア間に絶縁不良のない薄型インダ
クタを提供しようとするものである。即ち、偏平状の閉
磁路型フェライトコアとその狭い窓部に挟んだ融着コイ
ル間の耐電圧を満足する製品歩留りを向上する。 【構成】 融着コイルを、閉磁路型フェライトコアで挟
んで成る薄型インダクタにおいて、コイルとコア間に、
絶縁フィルムを挟むことを特徴とする。コア中脚部分を
通す穴部は、融着コイルを挟む側に凸に成形するか、そ
の周囲に放射状のスリットを複数本入れ、コア中脚部分
を穴部に挿入する時、スリット間のフィルムが融着コイ
ル側に曲がる。 【効果】 絶縁不良をなくすことができる。即ち、耐電
圧を満足する製品歩留りを向上できる。この効果は、融
着コイルが融着性絶縁リボンを巻線し、固着して成る
時、顕著である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源回路の部品として
使用される薄型インダクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型，薄型化要求に伴い、電
源回路に用いるチョークコイル、トランス等のインダク
タの小型，薄型化が進められている。焼結フェライトコ
アに巻線を施した巻線方式のインダクタは小型化に限界
があり、巻線の代わりに平面状コイルを用いる方式の開
発が進められている。

【０００３】平面状コイルとして、プリントコイルまた
は融着コイルを用い、閉磁路型フェライトコアで挟んで
成るインダクタを搭載することにより、ＤＣ−ＤＣコン
バータの薄型化が実施されている。（例えば実願平５−
００５９１７号参照）。

【０００４】プリントコイルは例えば、両面または片面
の銅張フレキシブルプリント配線板をフォトエッチング
することにより、スパイラル状平面コイルを形成し、絶
縁層を介して１層または多層に積層したものである。ス
パイラル状平面コイル間はスルーホールを介して、Ｃｕ
めっき等により電気的に直列に、かつ各スパイラル状平
面コイルに同方向の電流が流れるように接続する。ま
た、積層体の両面は絶縁層で覆う。

【０００５】融着コイルは、融着性絶縁導線を巻線し、
固着したものである。融着性絶縁導線は、ポリウレタン
やポリエステル等の被覆導線の上に、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂等の融着性皮膜を焼き付けた二層構造の被覆
導線である。溶剤、通電加熱、または熱風加熱により、
導線間同士を接着可能であり、融着コイルは一体成形で
き、曲げ強度が得られる。

【０００６】融着コイルを閉磁路型フェライトコアで挟
んで成るインダクタの構造例の分解斜視図を図１に示
す。融着コイル１は一般に円形状であり、中心部には、
閉磁路型フェライトコア２の中脚部分２ａを挿入するた
めの穴部１ａが設けられている。融着コイルを複数設け
ることにより、トランスが得られる。

【０００７】融着性絶縁導線に使用される導線には、断
面形状が円形の丸導線のほか、平角状のリボン導線や円
形の導線を複数並列した多本平行導線等がある。リボン
導線や多本平行導線を用いると、丸導線に比べ、導線間
のスペースを小さく、密に配置できるため、融着コイル
をより小型，薄型化および低抵抗化できる。即ち、閉磁
路型フェライトコアの窓面積を小さくでき、インダクタ
を、さらに小型，薄型化でき、また低抵抗化により、銅
損による発熱を低減できる。

【０００８】閉磁路型フェライトコア２は中脚部分２ａ
および外脚部分２ｂを備えた偏平状のコアである。閉磁
路型フェライトコア２は２つのコア部分から構成され、
その組み合わせ例としては図１に示したもののほか、図
２に示すもの等がある。図１は板状コアとＥＲ型コア、
図２（ａ）はＥＲ型コア同士、図２（ｂ）は板状コアと
ポット型コア、図２（ｃ）はポット型コア同士の組み合
わせである。

【０００９】インダクタは融着コイル１を閉磁路型フェ
ライトコア２の２つのコア部分で挟むことにより作製さ
れる。コア同士は粘着剤付テープ、接着剤または取り付
け金具等を用いて固定する。

【００１０】インダクタは感電に対する保護を行い、装
置を正常動作させるため、コイルとコア間に充分な絶縁
を施す必要がある。例えば、チョークコイルとして用い
る場合、一般に耐電圧５００Ｖが要求される。ところ
が、融着コイルを閉磁路型フェライトコアで直接挟ん
で、インダクタを製造した場合、耐電圧を満足しないも
のがあり、歩留りが低下した。主に、リボン導線の場
合、顕著であった。絶縁不良は融着コイルの内側（中脚
部分側）、上下両面および導線の引き出し部でも見られ
た。

【００１１】絶縁不良は、融着コイル作製時、またはイ
ンダクタ製造時における絶縁皮膜の剥がれによるものと
考えられる。特に、リボン導線の場合、断面角部におい
て、絶縁皮膜が薄くなり、ピンホール等が発生し易いた
め、より顕著になったと考えられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような現状から、
本発明の目的は、コイルとコア間に絶縁不良のない薄型
インダクタを提供しようとするものである。即ち、偏平
状の閉磁路型フェライトコアとその狭い窓部に挟んだ融
着コイル間の耐電圧を満足させ、製品歩留りを向上す
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄型インダクタでは、融着コイルを絶縁フ
ィルムを介して、閉磁路型フェライトコアで挟むことを
特徴とする。ここで、本発明の薄型インダクタとは、厚
さが５mm以下であり、電源のオンボート実装に対する薄
型化要求に応えるものである。

【００１４】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
薄型インダクタの構造例を図３に示す。同図（ａ）は平
面図であり、同図（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。図１
に示した従来構造例に対し、絶縁フィルム３を融着コイ
ル１と閉磁路型フェライトコア２間に設ける。

【００１５】絶縁フィルム３としては、融着コイル１を
上下各面から別々に挟む２枚組のタイプと、融着コイル
より外側で折り曲げることにより、上下各面から挟む１
枚タイプがある。

【００１６】図４は前者の例を示す斜視図である。同図
（ａ），（ｂ），（ｃ）では、コア中脚部分２ａを通す
穴部が融着コイルを挟む側に凸に形成されている。凸部
がコア中脚部分と融着コイルを絶縁する。凸部は突き合
わせることも、若干穴径を変えることにより、重ね合わ
せることも可能である。同図（ｂ）では、絶縁フィルム
の１枚は穴を開けてあるのみである。同図（ｃ）では、
１枚は穴がなく、板状コアと、ＥＲ型またはポット型コ
ア間に挟み、ギャップ用スペーサを兼ねることもでき
る。

【００１７】同図（ｄ），（ｅ），（ｆ）では、コア中
脚部分を通す穴部の周囲には放射状のスリットが複数本
入っている。コア中脚部分を穴部に挿入する時、スリッ
ト間のフィルムは融着コイル側に曲げられ、コア中脚部
分と融着コイルを絶縁する。曲げられる部分は突き合わ
せることも、重ね合わせることも可能である。スリット
の本数は穴部の径に応じて任意に設計する。同図（ｅ）
では、同図（ｂ）と同様に、絶縁フィルムの１枚は穴を
開けてあるのみである。同図（ｆ）では、同図（ｃ）と
同様に、１枚は穴がなく、板状コアと、ＥＲ型またはポ
ット型コア間に挟み、ギャップ用スペーサを兼ねること
もできる。

【００１８】図５は後者の例を示す平面図であり、図４
（ａ）の絶縁フィルム２枚をつなぎ、１枚としたもので
ある。図４（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）の
絶縁フィルムについても、同様に２枚つなぐことによ
り、融着コイルより外側で折り曲げることにより、上下
各面から挟む１枚タイプが得られる。

【００１９】絶縁フィルムの外形は、融着コイルより大
きくし、フェライトコアの形状に応じて任意に設計可能
である。以上の絶縁フィルムは、平面状フィルムを切断
するか、射出成形や注型加工等により作製可能である。
平面状フィルムの穴部を凸に成形するには、例えば穴開
け前後に、加熱加圧することにより行う。

【００２０】本発明で、フィルムに適用できる材料に
は、主として、ポリエステル樹脂、ナイロン、酢酸セル
ロース、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリビニルアセ
タール、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、
ポリカーボネート、ポリエーテル等の熱可塑性樹脂、エ
ポキシ、フェノール、不飽和ポリエステル、アルキド、
メラミン、珪素、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂や絶縁
紙が挙げられる。

【００２１】フィルムの厚さは、閉磁路型フェライトコ
アの窓面積や絶縁の程度に応じて、任意に使用可能であ
る。フィルムの作り易さ、および使い易さからは、１０
μｍから５００μｍが好ましい。

【００２２】

【作用】融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る融着コ
イルを、閉磁路型フェライトコアで挟んで成る薄型イン
ダクタにおいて、コイルとコア間に、絶縁フィルムを挟
むことにより、絶縁不良をなくすことができる。即ち、
偏平状の閉磁路型フェライトコアとその狭い窓部に挟ん
だ融着コイル間の耐電圧を満足する製品歩留りを向上で
きる。

【００２３】

【実施例】

（実施例）融着コイルを、絶縁フィルムを介して、閉磁
路型フェライトコアで挟んで、薄型インダクタを作製し
た。

【００２４】融着コイルは、融着性絶縁導線として、断
面が０．７５×０．０９５mmのリボン導線を用い、２６
ターン巻線後、有機溶剤により導線間を接着、成形する
ことにより作製した。外形は円形状であり、中心穴部の
直径７．６mm、外径１５mm、厚さ０．９mmである。導線
の巻き始め部を内側より、外周部に導き出す必要があ
り、その外径分をコイルの厚さに含めた。

【００２５】閉磁路型フェライトコアは図１に示したよ
うに、板状コアとＥＲ型コアから成り、外径は幅２０m
m、長さ１３mm、厚さ４mmである。融着コイルの入る窓
部の厚さは１mmであり、中脚部分は直径７．２mm、外脚
部分は幅１．５mmとした。材質はＭｎ−Ｚｎ系である。

【００２６】絶縁フィルムとしては、図４に示した融着
コイルを上下各面から別々に挟む２枚組のタイプ６種、
およびこれらの２枚組の絶縁フィルムをつなぎ、１枚と
し、折り曲げることにより、上下各面から挟むタイプ６
種を用い、それぞれ薄型インダクタを１００個ずつ作製
した。コア部分同士は、粘着剤付テープで巻き、固定し
た。フィルムは、全て厚さ５０μｍのポリエステルであ
る。

【００２７】１２種類の絶縁フィルムを用いて作製し
た、それぞれ１００個ずつの薄型インダクタ試作品につ
いて、コイルとコア間に、耐電圧試験機により、直流５
００Ｖを加え、絶縁性を調べた。その結果、全ての試作
品が耐電圧を満足した。

【００２８】（比較例）薄型インダクタを実施例１と同
様に作製した。ただし、絶縁フィルムを用いずに、融着
コイルを直接閉磁路型フェライトコアで挟んだ。得られ
た薄型インダクタ１００個について、実施例と同様に、
耐電圧試験を行った。その結果、試作品の内、２５個が
耐電圧を満足しなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、融着コイルを、閉磁路型フェ
ライトコアで挟んで成る薄型インダクタにおいて、コイ
ルとコア間に、絶縁フィルムを挟むことにより、絶縁不
良をなくすことができる。即ち、偏平状の閉磁路型フェ
ライトコアとその狭い窓部に挟んだ融着コイル間の耐電
圧を満足する製品歩留りを向上できる。

【００３０】コア中脚部分を通す穴部は、融着コイルを
挟む側に凸に成形するか、その周囲に放射状のスリット
を複数本入れ、コア中脚部分を穴部に挿入する時、スリ
ット間のフィルムが融着コイル側に曲がることにより、
コア中脚部分と融着コイルは絶縁される。この効果は、
融着コイルが融着性絶縁リボンを巻線し、固着して成る
時、顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】融着コイルを閉磁路型フェライトコアで挟んで
成るインダクタの従来構造例を示す分解斜視図。

【図２】閉磁路型フェライトコアのコア部分の組み合わ
せ例を示す説明図。

【図３】本発明の薄型インダクタの構造例を示す平面図
および断面図。

【図４】融着コイルを上下各面から別々に挟む２枚組タ
イプの絶縁フィルム例を示す斜視図。

【図５】折り曲げることにより、融着コイルを上下各面
から１枚で挟むタイプの絶縁フィルム例を示す平面図。

【符号の説明】

１ 融着コイル １ａ コア中脚部分２ａを挿入するための穴部 ２ 閉磁路型フェライトコア ２ａ コア中脚部分 ２ｂ コア外脚部分 ３ 絶縁フィルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る
   融着コイルを、絶縁フィルムを介して、閉磁路型フェラ
   イトコアで挟んで成る薄型インダクタ。
2. 【請求項２】 融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る
   融着コイルの両面をコア中脚部分を通す穴部が融着コイ
   ルを挟む側に凸に成形された、各々独立した２枚の絶縁
   フィルムを介して、閉磁路型フェライトコアで挟んで成
   る薄型インダクタ。
3. 【請求項３】 融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る
   融着コイルの両面を同一平面にコア中脚部分を通す穴部
   が融着コイルを挟む側に凸に複数個成形された、１枚の
   絶縁フィルムを融着コイルの外側で折り曲げた絶縁フィ
   ルムを介して、閉磁路型フェライトコアで挟んで成る薄
   型インダクタ。
4. 【請求項４】 融着コイルが融着性絶縁リボン導線を巻
   線し、固着して成ることを特徴とする請求項１、２又は
   ３記載の薄型インダクタ。