説明

コイル部品

【課題】コア半体のギャップに起因する異音の発生を確実に低減することができるコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品1は、一対のコア半体2a、2bを備え、コア半体2a、2bの各々の中磁脚3a、3bが外周部に巻線が巻回されたボビン5の筒内部に挿入されている。互いに対向配置された中磁脚3a、3bには、対向面30a上と該対向面30aを挟んでその両側に位置する中磁脚3aの側壁31aに粘着テープ11aが貼り付けされる一方、対向面30b上と該対向面30bを挟んでその両側に位置する中磁脚3bの側壁31bに粘着テープ11bが貼り付けされる。そして、ボビン5の筒内壁と中磁脚3a、3bの側壁31a、31bとが含浸剤9を介して接着される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は巻線を巻回したボビン及びコアからなるコイル部品に関し、特に、相対向する磁脚間にギャップを形成したコイル部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、チョークコイル、トランス等のコイル部品は、用途及び要求される特性等に合わせて種々のものが利用されている。例えば、図6に示すコイル部品10は、外周部に巻線6が巻回される筒状のボビン5と、コア2とからなる。コア2を構成する一対のコア半体2a、2bは同一のもので、断面形状はE字状となっている。すなわち、コア半体2a(2b)は、2つの外磁脚4a(4b)とその間に配置された1つの中磁脚3a(3b)とを備えている。そして、コア半体2a、2bは、中磁脚3aと3b、及び外磁脚4aと4bを突き合わせるように対向して配置される。
【0003】
また、図6に示すコイル部品10では、中磁脚3a、3bの間および外磁脚4a、4bの間にスペーサ8が挟み込まれることによりギャップ7が形成されている。これにより、コア2の磁気飽和が防止される。なお、ギャップ7は中磁脚3a、3bの間にのみ形成される場合もある。
【0004】
ところで、ギャップを形成したコイル部品は、駆動時に、磁脚の振動に起因するうなり音(以下、「異音」という)が生じる場合があった。そこで、一対のコア半体の磁脚同士を接着剤で接合することにより、コア半体の振動を抑制し、異音の発生を防ぐ技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−200336号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一対のコア半体の磁脚同士を接合する方法として、例えば図6に示すコイル部品10を含浸剤9を貯留したディップ槽に浸漬する方法が簡易である。含浸剤9としては、例えばワニスが用いられる。このように含浸剤9を含浸させたコイル部品10’によれば、コア半体2a(2b)同士およびボビン5が含浸剤9によって接合され、コア半体2a(2b)の振動を抑制し、異音の発生を低減することができる(図7)。
【0007】
しかしながら、このようなコイル部品10’は、中磁脚3a、3bとボビン5の間隙が狭く、コア半体2a(2b)およびボビン5の製造時の公差や含浸時のコア半体2a(2b)とボビン5の位置の偏りにより、ボビン5内部への含浸剤9の浸透が不足することがあった(図8)。その結果、コア半体2a(2b)同士およびコア半体2a(2b)とボビン5間の接着度合が弱まり、異音の発生を低減することができない場合があった。
【0008】
ここで、含浸剤9の含浸時間を延長するなど含浸剤9の浸透不足の改善を試みることはできる。しかしながら、含浸時のコア半体2a(2b)とボビン5の位置の偏りを管理することは困難であるため、含浸剤9による接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑制することは実質上、不可能である。その結果、図8に示すように、コア半体2a(2b)に対するボビン5の偏りが生じ、異音発生の要因となっていた。このため、異音の発生を確実に低減することができるコイル部品が要望されていた。
【0009】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、コア半体のギャップに起因する異音の発生を確実に低減することができる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】
【0010】
この発明は、外周部に巻線が巻回された筒状のボビンと、該ボビンの筒軸方向に延設されるとともにボビンの筒内部に挿入された中磁脚を有する第1コア半体と、中磁脚と所定のギャップを隔てて対向配置された第2コア半体と、中磁脚に貼付された粘着テープ材とを備え、ボビンの筒内壁と中磁脚の側壁とが含浸剤を介して接着され、中磁脚が第2コア半体と対向する面を第1主面としたとき、粘着テープ材は、第1主面上と該第1主面を挟んでその両側に位置する中磁脚の側壁に貼付されていることを特徴としている。
【0011】
このように構成された発明によれば、粘着テープ材が、中磁脚のうち第2コア半体と対向する第1主面上と該第1主面を挟んでその両側に位置する中磁脚の側壁に貼付されている。このため、第1主面上に貼付されたテープ材部分がスペーサとして機能し、別途スペーサを介挿することが不要となる。しかも、第1主面を挟んでその両側に位置する中磁脚の側壁に貼付されたテープ材部分がボビンに対する第1コア半体の位置の偏りを防止して、ボビン内部へ含浸剤を良好に行き渡らせることができる。このため、含浸剤の接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑制し、コイル部品の異音の発生を確実に低減することができる。
【0012】
ここで、粘着テープ材は中磁脚の延設方向全体に亘って側壁に貼付されていることが好ましい。この構成によれば、中磁脚の延設方向(ボビンの筒軸方向)におけるボビンに対する中磁脚の傾き発生を確実に防止し、ボビン内部へ含浸剤の含浸性を向上させることができる。
【0013】
また、粘着テープ材を、第1主面上において、所定方向に貼付された第1テープと、第1テープと直交する方向に貼付された第2テープとにより構成してもよい。この構成によれば、ボビンに対する第1コア半体の径方向における位置の偏り発生を効果的に防止することができる。
【0014】
さらに、第2コア半体が、ボビンの筒内部に挿入されるとともに第1主面と対向する第2主面を有する対向側中磁脚を備えたコイル部品においては、対向側中磁脚に貼付された対向側粘着テープをさらに備え、ボビンの筒内壁と対向側中磁脚の側壁とが含浸剤を介して接着され、対向側粘着テープは、第2主面上と該第2主面を挟んでその両側に位置する対向側中磁脚の側壁に貼付されていることが好ましい。
【0015】
この構成によれば、第1主面上に貼付された粘着テープおよび第2主面上に貼付された対向側粘着テープがスペーサとして機能し、別途スペーサを介挿することが不要となる。しかも、第1主面を挟んでその両側に位置する中磁脚の側壁に貼付された粘着テープおよび第2主面を挟んでその両側に位置する対向側中磁脚の側壁に貼付された対向側粘着テープがそれぞれ、ボビンに対する第1コア半体および第2コア半体の位置の偏りを防止して、ボビン内部へ含浸剤を良好に行き渡らせることができる。このため、含浸剤の接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑制し、コイル部品の異音の発生を確実に低減することができる。
【0016】
ここで、対向側粘着テープ材は対向側中磁脚の延設方向全体に亘って側壁に貼付されていることが好ましい。この構成によれば、対向側中磁脚の延設方向(ボビンの筒軸方向)におけるボビンに対する対向側中磁脚の傾き発生を確実に防止し、ボビン内部へ含浸剤の含浸性を向上させることができる。
【0017】
また、対向側粘着テープ材を、第2主面上において、所定方向に貼付された第1対向側テープと、第1対向側テープと直交する方向に貼付された第2対向側テープとにより構成してもよい。この構成によれば、ボビンに対する第2コア半体の径方向における位置の偏り発生を効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、含浸剤の接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑制し、コア半体のギャップに起因する異音の発生を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明のコイル部品の一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明のコイル部品に使用されるコアの斜視図である。
【図3】粘着テープを貼付した状態のコアの斜視図である。
【図4】粘着テープを貼付した状態のコアの斜視図である。
【図5】本発明のコイル部品の変形形態を示す断面図である。
【図6】従来のコイル部品を示す断面図である。
【図7】従来のコイル部品を示す断面図である。
【図8】従来のコイル部品を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1は、本発明のコイル部品の一実施形態を示す断面図である。また、図2は、本発明のコイル部品に使用されるコアの斜視図である。コイル部品1は、外周部に巻線6が巻回される円筒状のボビン5と、EER型のコア2とからなる。コア2を構成する一対のコア半体2a、2bは同一のもので、断面形状はE字状となっている。すなわち、コア半体2a(2b)は、2つの外磁脚4a(4b)とその間に配置された1つの中磁脚3a(3b)を備えている。そして、コア半体2a、2bは、中磁脚3aと3b、および外磁脚4aと4bが対向するように配置される。
【0021】
中磁脚3a、3bは、ボビン5の筒軸方向に延設されるとともにボビン5の筒内部に挿入されている。中磁脚3a、3bの間および外磁脚4a、4bの間には、磁気飽和を防ぎ、直流重畳特性を改善するため、所定の間隔を隔てたギャップ7が形成されている。ギャップ7は、外磁脚4a、4bの間にスペーサ8を挟み込むことによって形成される。
【0022】
図1を参照して、コイル部品1では、中磁脚3a、3bの両方に、その側壁から対向面30a、30bを中継し反対側の側壁へ向かって粘着テープ11a、11bがそれぞれ貼り付けられる。すなわち、中磁脚3a、3bはそれぞれ、互いに対向配置された対向面30a、30bを有し、粘着テープ11aが対向面30a上と該対向面30aを挟んでその両側に位置する中磁脚3aの側壁31aに貼付される一方、粘着テープ11bが対向面30b上と該対向面30bを挟んでその両側に位置する中磁脚3bの側壁31bに貼付される。粘着テープ11a、11bが中磁脚3a、3b間のスペーサ8として機能する。
【0023】
この構成によれば、中磁脚3a、3bがボビン5の筒内部中央付近へ安定して位置するようになる。このように、この実施形態では、コア半体2a、2bのいずれか一方が本発明の「第1コア半体」として機能し、他方が本発明の「第2コア半体」として機能する。コア半体2aが本発明の「第1コア半体」として、およびコア半体2bが本発明の「第2コア半体」として機能する場合は、中磁脚3aの対向面30aが本発明の「第1主面」に相当する一方、中磁脚3bの対向面30bが本発明の「第2主面」に相当する。また、中磁脚3bが本発明の「対向側中磁脚」に、粘着テープ11bが本発明の「対向側粘着テープ」に相当する。
【0024】
コイル部品1は、ワニス等の含浸剤9を貯留したディップ槽に浸漬されることによって、ボビン5の筒内壁と中磁脚3a、3bの側壁31a、31bとが含浸剤9を介して接着されている。粘着テープ11a、11bとしては、同コイル部品の他の箇所にて使用されているテープ材、例えばコア半体2a、2b同士を外から固定する外装テープや、ボビン5の外周部に巻回される巻線6と回りの部品(他の巻線やコアなど)との距離を隔てる目的で使用されている層間テープなどの、同じテープ材を流用することにより、部品の価格を抑えることができ、また安全規格取得済みの材料でもあるので望ましい。このようなテープ材としては、例えばポリエステルフィルムまたはポリエステルフィルムとポリエステル不織布とからなる支持体と、アクリル系粘着剤とからなる絶縁用テープを用いることができる。
【0025】
図3は、粘着テープを貼付した状態のコアの斜視図である。図3に示すように、粘着テープ材11a(11b)は中磁脚3a(3b)の延設方向(ボビン5の円筒軸方向)全体に亘って側壁31a(31b)に貼付されるのが好ましい。これにより、中磁脚3a(3b)の延設方向におけるボビン5に対する中磁脚3a(3b)の傾き発生を確実に防止し、ボビン5内部へ含浸剤9の含浸性を向上させることができる。
【0026】
また、中磁脚3a(3b)の対向面30a(30b)上において、粘着テープを一方向に貼り付ける場合に限らず、図4に示すように、粘着テープを二方向に貼り付けてもよい。具体的には、対向面30a上において、粘着テープ11a(本発明の「第1テープ」に相当)と、粘着テープ11aと直交する方向に粘着テープ12a(本発明の「第2テープ」に相当)を貼り付けてもよい。また、対向面30b上において、粘着テープ11b(本発明の「第1対向側テープ」に相当)と、粘着テープ11bと直交する方向に粘着テープ12b(本発明の「第2対向側テープ」に相当)を貼り付けてもよい。このように、粘着テープを二方向に貼り付けることで一方向に貼り付けた場合よりも、中磁脚3a、3bはボビン5の筒内部中央付近へより安定して位置するようになる。この場合、粘着テープ11aと粘着テープ12aとで本発明の「粘着テープ材」を構成し、粘着テープ11bと粘着テープ12bとで本発明の「対向側粘着テープ材」を構成する。
【0027】
以上のように、この実施形態によれば、コイル部品1において、中磁脚3a、3bは粘着テープ11a、11bによってボビン5の筒内部中央付近へ安定して位置するようになり、含浸時のボビン5に対するコア半体2a(2b)の位置の偏りを抑制することができる。このため、含浸剤9の接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑えることができ、コイル部品の異音の発生を確実に低減することができる。
【0028】
<実施例>
実施例に係るコイル部品および従来例に係るコイル部品をそれぞれ2000個作製し、各コイル部品について、駆動時の異音を測定した。その測定結果(平均異音)を表1に示す。実施例に係るコイル部品では、一方のコア半体には一方向に粘着テープが貼り付けられ、他方のコア半体には2つの粘着テープが互いに直交した状態で二方向に貼り付けられている。
【0029】
従来例に係るコイル部品10’では、図7に示すように、中磁脚3aと3bに粘着テープは存在せず、スペーサ8によってギャップ7が形成される。これ以外の構成要素、例えば、コア寸法、ギャップ寸法等はすべて実施例に係るコイル部品1と同様である。
【0030】
【表1】

【0031】
なお、駆動時の異音の評価は、各コイル部品をスイッチング電源回路におけるコンバータトランスとして使用した際に、コイル部品から発せられる異音を騒音計(リオン社製NL−22)によって測定することによって行った。使用した騒音計の測定周波数範囲は、20〜8k[Hz]であり、騒音計を直接にコアに当接させて測定した。なお、表1に示す測定結果では、従来例の異音を基準(0[dB])として基準値からの変化量を記載している。
【0032】
表1の結果から明らかなように、実施例に係るコイル部品では、従来例に係るコイル部品に比べて異音(平均異音)が大幅に改善されている。すなわち、実施例に係るコイル部品では、含浸剤の接着度合に対するコイル部品間の個体差が抑制され、コイル部品の異音の発生を低減可能なことが明らかになった。
【0033】
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態(図1)では、断面形状がE字状のコア半体を組み合わせてなる“EERコア”を使用しているが、これに限定されず、他の形状のコアを使用したコイル部品に適用することもできる。適用可能なコアとしては、例えば、E字状のコア半体2aとI字状のコア半体2cとを組み合わせてなる“EIコア”(図5参照)や、“PQコア”が挙げられる。
【0034】
図5は、本発明のコイル部品の変形形態を示す断面図である。この場合、コイル部品1Aでは、断面E字状のコア半体2aの中磁脚3aとI字状のコア半体2cとの間にギャップ7が形成される。そして、コア半体2aの中磁脚3aがコア半体2cと対向する対向面30a上と該対向面30aを挟んでその両側に位置する中磁脚3aの側壁31aに粘着テープ11が貼付される。この構成でも、コイル部品1Aにおいて、中磁脚3aは粘着テープ11によってボビン5の筒内部中央付近へ安定して位置するようになり、含浸時のボビン5に対するコア半体2aの位置の偏りを抑制することができる。このため、含浸剤9の接着度合に対するコイル部品間の個体差を抑えることができ、コイル部品の異音の発生を確実に低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明のコイル部品は、実施例に係るコンバータトランスをはじめとしてチョークコイル等の、コアの周囲に巻線を巻回してなる各種電子部品に適用することができる。
【符号の説明】
【0036】
1、1A、10、10’…コイル部品
2…コア
2a、2b、2c…コア半体
3a、3b…中磁脚
4a、4b…外磁脚
5…ボビン
6…巻線
7…ギャップ
8…スペーサ
9…含浸剤
11、11a、11b、12a、12b…粘着テープ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周部に巻線が巻回された筒状のボビンと、
該ボビンの筒軸方向に延設されるとともに前記ボビンの筒内部に挿入された中磁脚を有する第1コア半体と、
前記中磁脚と所定のギャップを隔てて対向配置された第2コア半体と、
前記中磁脚に貼付される粘着テープ材と
を備え、
前記ボビンの筒内壁と前記中磁脚の側壁とが含浸剤を介して接着され、
前記中磁脚が前記第2コア半体と対向する面を第1主面としたとき、前記粘着テープ材は、前記第1主面上と該第1主面を挟んでその両側に位置する前記中磁脚の側壁に貼付されていることを特徴とするコイル部品。
【請求項2】
前記粘着テープ材が、前記中磁脚の延設方向全体に亘って前記側壁に貼付されている請求項1記載のコイル部品。
【請求項3】
前記粘着テープ材が、前記第1主面上において、所定方向に貼付された第1テープと、前記第1テープと直交する方向に貼付された第2テープとからなる請求項1または2記載のコイル部品。
【請求項4】
前記第2コア半体が、前記ボビンの筒内部に挿入されるとともに前記第1主面と対向する第2主面を有する対向側中磁脚を備えた請求項1ないし3のいずれかに記載のコイル部品であって、
前記対向側中磁脚に貼付された対向側粘着テープをさらに備え、
前記ボビンの筒内壁と前記対向側中磁脚の側壁とが前記含浸剤を介して接着され、
前記対向側粘着テープは、前記第2主面上と該第2主面を挟んでその両側に位置する前記対向側中磁脚の側壁に貼付されていることを特徴とするコイル部品。
【請求項5】
前記対向側粘着テープ材が、前記対向側中磁脚の延設方向全体に亘って前記側壁に貼付されている請求項4記載のコイル部品。
【請求項6】
前記対向側粘着テープ材が、前記第2主面上において、所定方向に貼付された第1対向側テープと、前記第1対向側テープと直交する方向に貼付された第2対向側テープとからなる請求項4または5記載のコイル部品。

【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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【公開番号】特開2011−14755(P2011−14755A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−158411(P2009−158411)
【出願日】平成21年7月3日(2009.7.3)
【出願人】(000004606)ニチコン株式会社 (656)