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技術 巻線端末の処理方法と巻線ボビン

出願人 株式会社トーキン
発明者 鎌田博行
出願日 2002年4月26日 (17年10ヶ月経過) 出願番号 2002-125674
公開日 2003年11月7日 (16年4ヶ月経過) 公開番号 2003-318043
状態 拒絶査定
技術分野 一般用変成器のコイル 通信用コイル・変成器
主要キーワード 字端子 端子部位 字型端子 巻線材 引き出しリード 巻線ボビン 基板実装面 溶融液面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年11月7日)のものです。
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図面 (7)

課題

断線などの不具合を防止した信頼性の高い端子構造を有する巻線部品を製造するための巻線端末処理方法巻線ボビンを提供すること。

解決手段

絶縁ボビンの側面に植設され、実装基板面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位2bと、実装基板との接続部位4bと、前記2つの部位をつなぐ中間部位3bとから成る端子であるガルウィング型端子を有する巻線部品の巻線端末処理方法において、リード線の前記端子への巻きつけを前記植設部付近の部位2b及び前記中間部位3bに行い、巻きつけたリード線と前記端子とを電気的に接続するための半田付け等の熱処理を前記中間部位3bに行う。また、前記中間部位に巻きつけられたリード線が端子植設部の側及び実装基板との接続部位の側にずれないように、前記中間部位に凸部あるいは凹部を設けた巻線ボビンを用いることができる。

概要

背景

従来、表面実装型巻線部品には大きく分けて、次の2種類の端子構造を有する絶縁ボビンがあった。

ひとつは、(1)絶縁ボビンに植設された1本の端子の両端が2箇所より外部に露出し、一端はリード線を巻きつける部位となり、他端は基板との接続部位となるU字型端子のタイプである。図6に、そのU字型端子が絶縁ボビンに植設された巻線ボビンを示す。図6(a)は平面図、図6(b)は左側面図、図6(c)は正面図である。

図6において、1aはボビンの端子植設部、2aはボビンの巻線部、7bはリード線を巻きつける端子の部位、8bは端子の基板との接続部位、そしてgはボビン樹脂内部の端子の部位を示す。

また、(2)絶縁ボビンに植設された1本の端子が1箇所より外部に露出しており、その露出した端子にリード線を巻きつける部位と、基板との接続部位が連続して形成されているガルウィング型端子のタイプがある。まず、図4に、ガルウィング型端子を有する巻線ボビンの全体図を示す。図4(a)はその正面図、図4(b)は、その右側面図である。図4において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、そして2aはボビンの巻線部を示す。

図5に、そのガルウィング型端子が絶縁ボビンに植設された巻線部品の端子構造を示す。図4で指示したA部である。

図5において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、2bはリード線を巻きつける植設部付近の部位、3bは中間部位、4bは基板との接続部位、cは巻線引き出しリード、そしてfは従来の端子に巻きつけたリード線を示す。

次に、図4で符号eで示した熱処理深さ(90°回転して、半田槽溶融液面に浸漬する深さ)まで、すなわち端子植設部の根元まで半田付けを行い、リード線と端子の電気的に安定した導通を確保していた。

概要

断線などの不具合を防止した信頼性の高い端子構造を有する巻線部品を製造するための巻線端末処理方法と巻線ボビンを提供すること。

絶縁ボビンの側面に植設され、実装基板面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位2bと、実装基板との接続部位4bと、前記2つの部位をつなぐ中間部位3bとから成る端子であるガルウィング型端子を有する巻線部品の巻線端末処理方法において、リード線の前記端子への巻きつけを前記植設部付近の部位2b及び前記中間部位3bに行い、巻きつけたリード線と前記端子とを電気的に接続するための半田付け等の熱処理を前記中間部位3bに行う。また、前記中間部位に巻きつけられたリード線が端子植設部の側及び実装基板との接続部位の側にずれないように、前記中間部位に凸部あるいは凹部を設けた巻線ボビンを用いることができる。

目的

そこで、本発明は、低コストで断線などの不具合を防止した信頼性の高い端子構造を有する巻線部品を得るための巻線端末の処理方法と巻線ボビンを提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

絶縁ボビンの側面に植設され、実装基板面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位と、実装基板との接続部位と、前記2つの部位をつなぐ中間部位とから成る端子であるガルウィング型端子を有する巻線部品巻線端末処理方法において、リード線の前記端子への巻きつけを前記植設部付近の部位及び前記中間部位に行い、巻きつけたリード線と前記端子とを電気的に接続するための半田付け等の熱処理を前記中間部位に行うことを特徴とする巻線端末処理方法

請求項2

請求項1記載の巻線端末の処理方法を適用する巻線ボビンにおいて、前記中間部位に巻きつけられたリード線が端子植設部の側及び実装基板との接続部位の側にずれないように、前記中間部位に凸部あるいは凹部を設けたことを特徴とする巻線ボビン。

請求項3

前記中間部位に設けられた凸部あるいは凹部は、前記端子の幅方向の両側に設けられた段差であり、前記実装基板との接続部位の側の端子幅が植設部の側の端子幅より狭いことを特徴とする請求項2に記載の巻線ボビン。

請求項4

前記中間部位に設けられた凸部あるいは凹部は、前記端子の幅方向の両側に設けられた段差であり、両側の段差の向きは端子幅の増減に対して互いに逆向きであるように設けられていることを特徴とする請求項2に記載の巻線ボビン。

技術分野

0001

本発明は、トランスあるいはインダクタなどの巻線部品係り、特に表面実装用の巻線部品に用いて好適な巻線端末処理方法巻線ボビンに関する。

背景技術

0002

従来、表面実装型の巻線部品には大きく分けて、次の2種類の端子構造を有する絶縁ボビンがあった。

0003

ひとつは、(1)絶縁ボビンに植設された1本の端子の両端が2箇所より外部に露出し、一端はリード線を巻きつける部位となり、他端は基板との接続部位となるU字型端子のタイプである。図6に、そのU字型端子が絶縁ボビンに植設された巻線ボビンを示す。図6(a)は平面図、図6(b)は左側面図、図6(c)は正面図である。

0004

図6において、1aはボビンの端子植設部、2aはボビンの巻線部、7bはリード線を巻きつける端子の部位、8bは端子の基板との接続部位、そしてgはボビン樹脂内部の端子の部位を示す。

0005

また、(2)絶縁ボビンに植設された1本の端子が1箇所より外部に露出しており、その露出した端子にリード線を巻きつける部位と、基板との接続部位が連続して形成されているガルウィング型端子のタイプがある。まず、図4に、ガルウィング型端子を有する巻線ボビンの全体図を示す。図4(a)はその正面図、図4(b)は、その右側面図である。図4において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、そして2aはボビンの巻線部を示す。

0006

図5に、そのガルウィング型端子が絶縁ボビンに植設された巻線部品の端子構造を示す。図4で指示したA部である。

0007

図5において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、2bはリード線を巻きつける植設部付近の部位、3bは中間部位、4bは基板との接続部位、cは巻線引き出しリード、そしてfは従来の端子に巻きつけたリード線を示す。

0008

次に、図4で符号eで示した熱処理深さ(90°回転して、半田槽溶融液面に浸漬する深さ)まで、すなわち端子植設部の根元まで半田付けを行い、リード線と端子の電気的に安定した導通を確保していた。

発明が解決しようとする課題

0009

上記の(1)又は(2)のボビンタイプにおいて、巻線部品全体の小型化のために、特に0.1mmφ以下の巻線材を使用する場合、次のような問題点があった。

0010

まず、(1)のタイプの端子構造のボビンでは、リード線を巻きつける端子部位と基板に実装される端子部位がボビンの異なる部分から外部に露出して構成されている。従って、特に外部負荷のかかりやすい基板実装部へ負荷がかかっても、リード線の巻きつけ部には負荷が伝わる事がないから、断線具合が発生しにくい構造となっている。しかし、前記のごとく基板実装部とリード線を巻きつける部分が、各々、別の位置に配置されるため、ボビンの端子植設部を高さ方向又は幅方向実装面積が拡がる方向)に増加させる必要があることから、小型・薄型化には適さない形状である。

0011

他方、(2)のタイプの端子構造のボビンでは、リード線を巻きつける端子部位と基板に実装される端子部位が端子植設部の1箇所より外部に露出する1本の端子内に構成されている事から、形状的には、小型・薄型化に適している。しかし、リード線の巻きつけ部と基板実装部が連続して構成されている事から、外部負荷のかかりやすい基板実装部に対する負荷が生じた場合、リード線の巻きつけ部へも同時に負荷が加わるため、巻線に使用するワイヤー細線(0.1mmφ以下)を使用する場合には、断線等の不具合が発生しがちであった。

0012

特にリード線の半田付け部分と半田付けが行われない部分の境界においては、半田による銅食われのために、断線が起きやすい状況であった。

0013

それに対処するために、リード線を数回折り返し、複数本化した撚り線リード部を形成して、端子に巻きつけることによって補強するツイスト工法が行われいた。しかし、この場合、ツイスト工法の撚り線加工時間が長く、通常の巻線工数の倍近い工数が必要であった。

0014

また、ツイスト工法を行う為の巻線機が1軸当たり1台必要であることから、製造コストの低減が困難であった。

0015

そこで、本発明は、低コストで断線などの不具合を防止した信頼性の高い端子構造を有する巻線部品を得るための巻線端末の処理方法と巻線ボビンを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0016

上記課題を解決するため本発明においては次のような巻線端末の処理を行う。

0017

すなわち、絶縁ボビンの側面に植設され、実装基板面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位と、実装基板との接続部位と、前記2つの部位をつなぐ中間部位とから成る端子であるガルウィング型端子を有する巻線部品の巻線端末処理方法において、リード線の前記端子への巻きつけを前記植設部付近の部位及び前記中間部位に行い、巻きつけたリード線と前記端子とを電気的に接続するための半田付け等の熱処理を、前記中間部位において行う。

0018

また、本発明の巻線端末の処理方法を適用する巻線ボビンとして、前記中間部位に巻きつけられたリード線が端子植設部の側及び実装基板との接続部位の側にずれないように、前記中間部位に凸部あるいは凹部を設けた巻線ボビンを使用するとよい。

0019

また、前記中間部位に設けられた凸部あるいは凹部は、前記端子の幅方向の両側に設けられた段差であり、前記実装基板との接続部位の側の端子幅が植設側の端子幅より狭くなるように形成することができる。

0020

また、前記中間部位に設けられた凸部あるいは凹部は、前記端子の幅方向の両側に設けられた段差であり、両側の段差の向きは端子幅の増減に対して互いに逆向きであるように形成することができる。

発明を実施するための最良の形態

0021

次に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

0022

図1は、本実施の形態におけるガルウィング型端子の巻線端末の構造を示す図であり、図1(a)はその斜視図、図1(b)はその平面図、図1(c)は正面図、図1(d)は右側面図である。

0023

また、本実施の形態のガルウィング型端子を持つ巻線ボビンの全体図は図4に示され、符号Aの部分が図1に示されている。

0024

図1(a)において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、cは巻線引き出しリード、2bは基板実装面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位、4bは基板との接続部位、そして3bはそれらをつなぐ中間部位である。

0025

始めに巻線ボビンに巻線を行い、次に、巻線端末の処理を行うために、まず、リード線をガルウィング型端子1bの植設部付近の部位2bに巻きつけ、さらに中間部位3bにも巻きつける。

0026

その後、図4に示す熱処理深さを示すdの位置まで、半田槽の溶融液面に浸漬する。その結果、植設部付近の部位には半田付けがなされず、中間部位3bに巻きつけたリード線が半田付けされる。

0027

従って、従来の半田付けは図4の熱処理深さeまで施され、巻線引き出しリードcの途中まで、半田がまわり、特に、半田がまわった部分とそうでない部分の境界付近で断線が起こり易くなっていたが、本実施の形態においては、その境界が巻きつけ部分にできるため、その境界部への応力集中が避けられ、断線の発生を抑制することができる。

0028

次に、本発明を実施例によって、詳しく説明する。

0029

(実施例1)図2は本実施例1におけるガルウィング型端子の巻線端末構造を示す図である。図2(a)はその斜視図、図2(b)はその平面図、図2(c)は正面図、図2(d)は右側面図である。

0030

また、図4は既に示したガルウィング型端子を持つ巻線ボビンの全体図である。

0031

図2(a)において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、cは巻線引き出しリード部、2bは基板実装面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位、4bは基板との接続部位、そして3bはそれらをつなぐ中間部位である。また、中間部位3bには段差5bが両側に設けられている。

0032

始めに巻線ボビンに巻線を行った後、巻線端末の処理を行うために、まず、リード線をガルウィング型端子1bの植設部付近の部位2bに巻きつけ、さらに中間部位3bにも巻きつける。

0033

その後、図4に示す熱処理深さを示すdの位置まで、溶融半田に浸漬する。その結果、植設部付近の部位には半田付けが施されず、中間部位3bに巻きつけたリード線が半田付けされる。

0034

このように、従来の半田付けは図4の熱処理深さeまで施され、巻線引き出しリードcの途中まで半田と反応して、特に、半田と反応した部分とそうでない部分の境界付近で断線が起こり易くなっていたが、本実施例においては、その境界が巻きつけ部分にできるようになり、この部分への応力の集中が避けられるようになった。

0035

同時に、このような段差を端子に設けた結果、巻線機に特別の動作を行わせる必要がなくなった。

0036

(実施例2)図3は本実施例2におけるガルウィング型端子の巻線端末構造を示す図である。図3(a)はその斜視図、図3(b)はその平面図、図3(c)は正面図、図3(d)は右側面図である。

0037

また、本実施例2のガルウィング型端子を持つ巻線ボビンの全体図は図4に示したとおりである。

0038

図3(a)において、1aはボビンの端子植設部、1bはガルウィング型端子、cは巻線引き出しリード、2bは基板実装面にほぼ平行に形成される植設部付近の部位、4bは基板との接続部位、そして3bはそれらをつなぐ中間部位である。また、中間部位3bには段差6bが両側に設けられている。

0039

この段差6bは端子の左側と右側で逆向きの段差となっている。一方の段差では、植設部の根元側へのずれを防止し、他方の段差で基板との実装側へのずれを防止するための形状である。

0040

始めに巻線ボビンに巻線を行った後、巻線端末の処理を行うために、まず、リード線をガルウィング型端子1bの植設部付近の部位2bに巻きつけ、さらに中間部位3bにも巻きつける。

0041

その後、図4に示す熱処理深さを示すdの位置まで、半田槽の溶融液面に浸漬する。その結果、植設部付近の部位には半田づけが施されず、中間部位3bに巻きつけた巻線端末が半田付けされる。

0042

このように、従来の半田付けは図4の熱処理深さeまで施され、特に半田と反応した部分とそうでない部分の境界付近で断線が起こり易くなっていたが、本実施例においては、その境界が巻きつけ部分にできるようになり、断線の発生を抑止できた。

0043

また、このような互いに逆向きの段差を端子に設けた結果、巻線機に特別の動作を行わせる必要がなくなった。

0044

以上のように、本発明では、表面実装を目的としたトランス・インダクタのボビンで、小型・薄型化に有効な端子構造を持つガルウィング型端子タイプのボビンにおけるリード線の巻きつけ位置を、従来、リード線を巻きつけていた部位であり実装基板面にほぼ平行な植設部付近の部位だけでなく中間部位までリード線を巻きつけている。

0045

また、端子と巻きつけられたリード線との間に電気的に安定した導通性を持たせるために行う半田付け等の熱処理を中間部位3bは含まれるが端子の植設部付近の部位2bには半田付けが及ばない熱処理深さdにて行うことで、端子の植設部付近の部位2bに巻きつけたリード線がボビンの巻線部2aに至るまでの巻線引き出しリードcに対する熱要素(半田食われや絶縁被覆破壊など)による強度劣化が原因で誘発される危険のあった断線等の不具合を抑制できる。

0046

その結果、従来、前記不具合を抑制するために行ってきた引き出しリード部を折り返し複数本化したリード線を撚り線し、熱処理が熱処理が深さeまで行われたことよる強度劣化を補う追加工程を行わなくても、断線等の不具合を回避できる。

0047

このため、追加工程等の作業工数が不要で加工費が安く、また、ツイスト工法等の処理工程用の設備も不要なことから、低コスト化が可能になる。

0048

また、図2端子形状は前記中間部位3bに巻きつけるリード線が上側又は下側又はその両側へのリード巻きつけのずれを抑えるよう端子の中間部位3bに凹凸を設けたもので、端子の中間部位3bへのリード線巻きつけが容易となり、リード巻きつけのずれが抑制される。

発明の効果

0049

本発明は、以上に説明したように構成されているので、従来、断線などの不具合を防止するために行ってきた追加工程、すなわち引き出しリードを折り返し複数本化したリード部を撚り線し、引き出しリードの熱処理による強度劣化を補うことが不要となった。

0050

このため、追加工程等の作業工数が不要で加工費が安く、また、ツイスト工法等の処理工程用の設備も不要なことから、低コスト化が可能になる。

0051

従って、本発明によれば、低コストで断線などの不具合を防止した信頼性の高い端子構造を有する巻線部品を製造するための巻線端末の処理方法と巻線ボビンを提供することができる。

図面の簡単な説明

0052

図1本発明におけるガルウィング型端子と巻線端末。図1(a)は本発明の実施の一形態におけるガルウィング型端子及びリード線の巻きつけ構造を示す斜視図。図1(b)はその平面図、図1(c)はその正面図、図1(d)は右側面図。
図2実施例1のガルウィング型端子と巻線端末。図2(a)は実施例1のガルウィング型端子及びリード線の巻きつけ構造を示す斜視図。図2(b)はその平面図、図2(c)はその正面図、図2(d)はその右側面図。
図3実施例2のガルウィング型端子と巻線端末。図3(a)は実施例2のガルウィング型端子及びリード線の巻きつけ構造を示す斜視図。図3(b)はその平面図、図3(c)はその正面図、図3(d)はその右側面図。
図4ガルウィング型端子を持つ巻線ボビンの全体図。図4(a)はその正面図、図4(b)はその右側面図。
図5従来のガルウィング型端子と巻線端末。図5(a)はガルウィング型端子の斜視図。図5(b)は従来のリード線巻きつけ構造を示す斜視図。
図6U字型端子を持つ巻線ボビン。図6(a)はその平面図、図6(b)はその左側面図、図6(c)はその正面図。

--

0053

1aボビンの端子植設部
2a ボビンの巻線部
1bガルウィング型端子
2b 植設部付近の部位
3b 2bと4bの中間部位
4b基板との接続部位
5b 実施例1の端子の段差(凹凸形状)
6b 実施例2の端子の段差(凹凸形状)
7b U字端子型ボビンのリード線を巻きつける端子の部位
8b U字端子型ボビンの基板との端子の接続部位
c 巻線引き出しリード
d リード線と端子の熱処理深さ
e 従来のリード線と端子の熱処理深さ
f 従来の端子に巻きつけたリード線
g U字型端子のボビン樹脂内部の部位

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