DE202020105632U1

DE202020105632U1 - Spulenkomponente

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Publication number: DE202020105632U1
Application number: DE202020105632.8U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2020-10-01
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2030-10-02
Also published as: CN213660178U; JP2021057514A; US20210098148A1; US11315703B2

Abstract

Eine Spulenkomponente, die folgende Merkmale aufweist:
einen Draht, der einen linearen Mittelleiter und eine isolierende Beschichtung umfasst, die eine Umfangsoberfläche des Mittelleiters bedeckt; und
einen Metallanschluss, der mit dem Mittelleiter des Drahts verbunden ist und einen Aufnahmeabschnitt umfasst, der einen Endabschnitt des Drahts aufnimmt,
wobei ein Schweißlinsenabschnitt, der durch Schweißen des Mittelleiters und des Aufnahmeabschnitts erhalten wird, auf einem Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts in einer Richtung gebildet ist, in die ein Ende des Drahts gerichtet ist, wobei sich der Schweißlinsenabschnitt von einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ausdehnt, entlang der der Draht angeordnet ist, und
wobei ein Flächenverhältnis einer Gasblase zu einem Teil des Schweißlinsenabschnitts, der sich entlang einer imaginären Schnittebene befindet, die senkrecht zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ist, entlang der der Draht angeordnet ist, nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 8,4 % beträgt, wobei sich eine Mittelachse des Mittelleiters des Drahts in dem Schweißlinsenabschnitt entlang der imaginären Schnittebene erstreckt.

Description

HINTERGRUND DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Gebiet der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spulenkomponente und insbesondere auf eine Spulenkomponente, die einen Draht und einen Metallanschluss umfasst, die durch Laserschweißen miteinander verbunden sind.
Beschreibung der verwandten Technik.
Eine interessante Technik für die vorliegende Erfindung ist beispielsweise offenbart in dem japanischen Patent Nr. 4184394 . 7, 8, 9 und 10 werden von dem japanischen Patent Nr. 4184394 zitiert und entsprechen jeweils 2, 3, 4 und 5 in dem japanischen Patent Nr. 4184394 . 7 bis 10 veranschaulichen einen Flanschabschnitt 71, der ein Teil eines Kerns ist, der in einer Spulenkomponente enthalten ist, einen Metallanschluss 72, der darauf angeordnet ist, und einen Endabschnitt eines Drahts 73, der mit dem Metallanschluss 72 verbunden ist.
Wie es auch in 7 und 10 dargestellt ist, umfasst der Draht 73 einen linearen Mittelleiter 74 und eine isolierende Beschichtung 75, die die Umfangsoberfläche des Mittelleiters 74 bedeckt. Der Metallanschluss 72 ist durch Verwenden einer Metallplatte gebildet, die beispielsweise aus Phosphorbronze gebildet ist, und umfasst eine Basis 77, die an einer Außenendoberfläche 76 des Flanschabschnitts 71 angeordnet ist, und einen Aufnahmeabschnitt 79, der sich von der Basis 77 über einen gebogenen Abschnitt 78 erstreckt und den Endabschnitt des Drahts 73 aufnimmt. Wie es auch in 7 dargestellt ist, umfasst der Metallanschluss 72 außerdem auch ein Schweißstück 81, das sich von dem Aufnahmeabschnitt 79 über einen ersten gefalteten Abschnitt 80 erstreckt und an den Mittelleiter 74 des Drahts 73 geschweißt ist, und einen Halteabschnitt 83, der sich von dem Aufnahmeabschnitt 79 über einen zweiten gefalteten Abschnitt 82 erstreckt und den Draht 73 zum Positionieren hält.
7 und 8 stellen Zustände des oben beschriebenen Schweißstücks 81 dar, bevor ein Schweißprozess durchgeführt wird, und 9 und 10 stellen Zustände desselben dar, nachdem der Schweißprozess durchgeführt wurde. 9 und 10 stellen einen Schweißlinsenabschnitt 84 dar, der durch Schweißen erzeugt wird. Der Schweißlinsenabschnitt 84 wird erzeugt, so dass ein geschmolzenes Metall aufgrund einer Oberflächenspannung während des Schweißens in eine Kugelform gebildet wird und gekühlt und verfestigt wird.
Der Schweißprozess wird nun näher beschrieben. Vor dem Schweißprozess sind das Schweißstück 81 und der Halteabschnitt 83 nicht zu dem Aufnahmeabschnitt 79 des Metallanschlusses 72 hin gebogen und sind dem Aufnahmeabschnitt 79 nicht zugewandt. 7 stellt einen Zustand dar, wo der Halteabschnitt 83 dem Aufnahmeabschnitt 79 zugewandt ist und das Schweißstück 81 nicht zu dem Aufnahmeabschnitt 79 hin gebogen ist.
Der Draht 73 wird zuerst auf den Aufnahmeabschnitt 79 des Metallanschlusses 72 platziert. Um diesen Zustand vorübergehend beizubehalten, wird der Halteabschnitt 83 von dem zweiten gefalteten Abschnitt 82 zu dem Aufnahmeabschnitt 79 hin gebogen, so dass der Draht 73 zwischen dem Aufnahmeabschnitt 79 und dem Halteabschnitt 83 angeordnet ist.
Wie es in 7 dargestellt ist, wird nachfolgend ein Abschnitt der isolierenden Beschichtung 75 des Drahts 73, der näher an einem Ende liegt als ein Abschnitt, der zwischen dem Aufnahmeabschnitt 79 und dem Halteabschnitt 83 angeordnet ist, entfernt. Der Abschnitt der isolierenden Beschichtung 75 wird beispielsweise durch Verwendung von Laserstrahl-Bestrahlung entfernt. Außerdem ist es in 7 und 10 dargestellt, dass ein Abschnitt der isolierenden Beschichtung 75, der in Kontakt mit dem Aufnahmeabschnitt 79 ist, nicht entfernt wird und bestehen bleibt.
Wie es in 8 dargestellt ist, wird nachfolgend das Schweißstück 81 von dem ersten gefalteten Abschnitt 80 zu dem Aufnahmeabschnitt 79 hin gebogen und der Draht 73 wird zwischen dem Schweißstück 81 und dem Aufnahmeabschnitt 79 angeordnet.
Nachfolgend werden der Mittelleiter 74 des Drahts 73 und das Schweißstück 81 aneinandergeschweißt. Genauer gesagt, Laserschweißen wird verwendet. Das Schweißstück 81, das sich in dem in 8 dargestellten Zustand befindet, wird mit einem Laserstrahl bestrahlt und der Mittelleiter 74 des Drahts 73 und das Schweißstück 81 werden dadurch geschmolzen. Wie es in 9 und 10 dargestellt ist, wird ein verflüssigtes geschmolzenes Metall aufgrund der Oberflächenspannung in eine Kugelform geformt. Folglich wird der Schweißlinsenabschnitt 84 wie oben beschrieben gebildet.
Während des obigen Schweißprozesses steht das geschmolzene Metall von dem Aufnahmeabschnitt 79 des Metallanschlusses 72 vor und in manchen Fällen reicht dasselbe bis zu dem gebogenen Abschnitt 78 oder der Basis 77. Folglich bewirkt Wärme aufgrund einer solchen übermäßigen Schweißung, dass sich der Metallanschluss 72 unerwünscht verformt.
Gemäß der in dem japanischen Patent Nr. 4184394 offenbarten Technik wird diesbezüglich der Abschnitt der isolierenden Beschichtung 75, der mit dem Aufnahmeabschnitt 79 in Kontakt ist, nicht entfernt und bleibt erhalten, um das oben beschriebene übermäßige Schweißen zu verhindern.
KURZDARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Es ist selbstverständlich, dass die Verbindungsfestigkeit des Drahts mit dem Metallanschluss für eine Spulenkomponente, die eine Struktur aufweist, bei der der Mittelleiter des Drahts durch Laserschweißen mit dem Aufnahmeabschnitt des Metallanschlusses verbunden ist, wie bei der in dem oben beschriebenen japanischen Patent Nr. 4184394 offenbarten Spulenkomponente, vorzugsweise hoch ist. Unter vielen Produkten findet sich jedoch manchmal ein Produkt mit geringer Verbindungsfestigkeit.
Bezüglich der Verbindungsfestigkeit des Drahts mit dem Metallanschluss kann davon ausgegangen werden, dass eine Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts genau untersucht werden muss, um eine hohe Qualität stabil zu gewährleisten. Eine hohe Qualität der Verbindungsfestigkeit kann stabil gewährleistet werden, indem herausgefunden wird, welche Schnittstruktur der Schweißlinsenabschnitt aufweist, wenn eine hohe Verbindungsfestigkeit erhalten wird oder wenn nur eine geringe Verbindungsfestigkeit erhalten wird.
Eine Untersuchung der Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts im Zusammenhang mit der Verbindungsfestigkeit führt jedoch wie folgt zu bestimmten Schwierigkeiten.
Bei einem Test, der durchgeführt wird, um die Verbindungsfestigkeit zu bewerten, sind beispielsweise der Metallanschluss und der Draht durch Laserschweißen miteinander verbunden und der Draht wird nachfolgend mit dem gesicherten Metallanschluss gezogen. Zu diesem Zeitpunkt gibt es (1) einen Fall, bei dem der Draht selbst geschnitten wird und der Draht von dem Metallanschluss getrennt wird, und (2) einen Fall, bei dem ein Innenteil des Schweißlinsenabschnitts zerstört wird und der Draht von dem Metallanschluss herausgezogen wird. Im Fall von (1) ist die Festigkeit des Schweißlinsenabschnitts höher als die Festigkeit des Drahts und es kann festgestellt werden, dass eine hohe Verbindungsfestigkeit erhalten wird. In dem anderen Fall von (2) ist die Festigkeit des Schweißlinsenabschnitts geringer als die Festigkeit des Drahts und es kann festgestellt werden, dass keine ausreichende Verbindungsfestigkeit erhalten wird.
Die Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts wird anschließend beobachtet, um die Ursache des Ergebnisses von (1) oder (2) wie oben beschrieben herauszufinden. In diesem Fall wird der Schweißlinsenabschnitt beispielsweise mit Harz gesichert und der Schweißlinsenabschnitt wird poliert, bis eine Oberfläche entlang des Mittelleiters des Drahts freigelegt ist. Dies ermöglicht es, die Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts zu beobachten. In dem Fall von (1), der oben beschrieben ist, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Schweißlinsenabschnitt einen Zustand vor einer Zugprüfung beibehält, die Beobachtung der Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts ist von Bedeutung. In dem oben beschriebenen Fall (2) wird jedoch zumindest ein Teil des Schweißlinsenabschnitts zerstört und der Zustand vor der Zugprüfung wird häufig nicht mehr beibehalten.
Entsprechend wird die Verbindungsfestigkeit des Drahts nicht notwendigerweise an der Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts nach der Zugprüfung wiedergespiegelt. Selbstverständlich kann die Schnittstruktur des Schweißlinsenabschnitts vor der Zugprüfung durch Polieren auf die obige Weise beobachtet werden. Nach dem Polieren behalten der Schweißlinsenabschnitt und der Draht jedoch die ursprünglichen Zustände nicht bei und ein Durchführen der Zugprüfung des Drahts ist bedeutungslos.
Bezüglich einer Struktur (Probe A), bei der der Abschnitt der isolierenden Beschichtung 65, der mit dem Aufnahmeabschnitt 79 in Kontakt ist, nicht entfernt wird und wie in dem japanischen Patent Nr. 4184394 offenbart bestehen bleibt, und eine Struktur (Probe B), bei der eine isolierende Beschichtung von dem gesamten Umfang des Mittelleiters entfernt wird, führten die Erfinder ein Experiment durch, bei dem die Verbindungsfestigkeiten der Drähte nach dem Laserschweißen verglichen wurden. Bei diesem Experiment waren andere Bedingungen als das Vorliegen oder die Abwesenheit einer isolierenden Beschichtung wie zum Beispiel Laserschweißbedingungen zwischen der Probe A und der Probe B gleich. Folglich wurde herausgefunden, dass die Verbindungsfestigkeit des Drahts der Probe A tendenziell geringer war als diejenige der Probe B.
Das gleiche Problem und die gleiche Tendenz können auch in dem Fall auftreten, bei dem ein anderes Schweißen, wie zum Beispiel Bogenschweißen, Plasmaschweißen oder Widerstandsschweißen durchgeführt wird, zusätzlich zu dem Fall, bei dem Laserschweißen durchgeführt wird.
Entsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Zustand zu schaffen, bei dem eine Spulenkomponente, die einen Draht und einen Metallanschluss umfasst, die durch Schweißen miteinander verbunden sind, eine hohe Verbindungsfestigkeit des Drahts stabil beibehalten kann.
Wenn Schweißen mit der wie oben beschriebenen isolierenden Beschichtung des Drahts durchgeführt wird, wurde herausgefunden, dass das Flächenverhältnis von Gasblasen in dem Schweißlinsenabschnitt höchstwahrscheinlich relativ hoch ist.
Harz, aus dem die isolierende Beschichtung des Drahts gebildet ist, und Unreinheiten, die beispielsweise an dem Metallanschluss anhaften, verdampfen oder sublimieren während des Schweißens. Die Gasblasen werden durch Gas gebildet, das zu diesem Zeitpunkt durch Verdampfung oder Sublimation erzeugt wird, das nicht von dem Schweißlinsenabschnitt nach außen abgelassen wird und in dem Schweißlinsenabschnitt verbleibt. Entsprechend besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Gasblasen, die als Folge des Schweißens gebildet werden, das mit der verbleibenden isolierenden Beschichtung des Drahts durchgeführt wird, von dem Harz abgeleitet werden, aus dem die isolierende Beschichtung des Drahts gebildet ist. Daher kann angenommen werden, dass die Gasblasen zu einer Verringerung der Verbindungsfestigkeit des Drahts führen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die obere Grenze der Gasblasen, die es ermöglicht, dass die Verbindungsfestigkeit des Drahts einen vorbestimmten Wert oder mehr aufweist, basierend auf dieser Annahme bestimmt.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst eine Spulenkomponente einen Draht, der einen linearen Mittelleiter und eine isolierende Beschichtung umfasst, die eine Umfangsoberfläche des Mittelleiters bedeckt, und einen Metallanschluss, der mit dem Mittelleiter des Drahts verbunden ist und einen Aufnahmeabschnitt umfasst, der einen Endabschnitt des Drahts aufnimmt. Ein Schweißlinsenabschnitt, der durch Schweißen des Mittelleiters und des Aufnahmeabschnitts erhalten wird, wird auf einem Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts in einer Richtung gebildet, in die ein Ende des Drahts gerichtet ist, wobei sich der Schweißlinsenabschnitt von einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ausdehnt, entlang der der Draht angeordnet ist.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beträgt ein Flächenverhältnis einer Gasblase zu einem Teil des Schweißlinsenabschnitts, der entlang einer imaginären Schnittebene verläuft, die senkrecht zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ist, entlang der der Draht angeordnet ist, nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 8,4 %. Eine Mittelachse des Mittelleiters des Drahts in dem Schweißlinsenabschnitt erstreckt sich entlang der imaginären Schnittebene.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist für eine Spulenkomponente, die einen Draht und einen Metallanschluss umfasst, die durch Schweißen miteinander verbunden sind, eine Bedingung, bei der eine hohe Verbindungsfestigkeit des Drahts stabil beibehalten werden kann, derart, dass das Flächenverhältnis der Gasblase nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 8,4 % beträgt.
Entsprechend kann eine hohe Qualität bezüglich der Verbindungsfestigkeit des Drahts mit dem Metallanschluss durch Erfüllen der Bedingung stabil gewährleistet werden.
Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen offensichtlich.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht einer Spulenkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von einer relativ oberen Position aus gesehen;
1B ist eine perspektivische Ansicht der Spulenkomponente von einer relativ unteren Position aus gesehen;
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines ersten Drahts, der in der in 1A und 1B dargestellten Spulenkomponente enthalten ist;
3A und 3B stellen schematisch einen Laserschweißprozess des elektrischen Verbindens des ersten Drahts mit einem ersten Metallanschluss in der in 1A und 1B dargestellten Spulenkomponente dar;
4 stellt schematisch eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines Kontakts zwischen dem ersten Draht und dem ersten Metallanschluss dar, der bei dem in 3A und 3B dargestellten Schweißprozess erhalten wird;
5 stellt Bilder von Teilen von geschweißten Abschnitten einiger Proben dar, die bei experimentellen Beispielen erhalten werden, die gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, und von gemessenen Flächenverhältnissen der Gasblasen (GB);
6 stellt einen Schweißlinsenabschnitt der Probe 3 dar, der in 5 beispielhaft dargestellt ist, und ein Verfahren zum Erhalten des Flächenverhältnisses von Gasblasen in dem Schweißlinsenabschnitt;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Flanschabschnitts eines Kerns, der in einer Spulenkomponente enthalten ist, die in dem japanischen Patent Nr. 4184394 offenbart ist, eines Metallanschlusses, der auf demselben angeordnet ist, und eines Drahts, der mit dem Metallanschluss verbunden ist, und stellt einen Zustand vor dem Schweißen dar, wo der Draht zwischen einem Aufnahmeabschnitt und einem Halteabschnitt angeordnet ist und vorübergehend gesichert ist und ein Schweißstück nicht zu dem Aufnahmeabschnitt hin gebogen ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die 7 entspricht und einen Zustand vor dem Schweißen darstellt, wo das Schweißstück in dem in 7 dargestellten Zustand von einem ersten gefalteten Abschnitt zu dem Aufnahmeabschnitt hin gebogen ist und der Draht zwischen dem Schweißstück und dem Aufnahmeabschnitt angeordnet ist;
9 entspricht 7 und stellt einen Zustand dar, wo das Schweißstück in dem in 8 dargestellten Zustand mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, ein Mittelleiter des Drahts und das Schweißstück wurden aneinander geschweißt; und
10 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines in 9 dargestellten geschweißten Abschnitts.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Gesamtstruktur einer Spulenkomponente 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf 1A und 1B beschrieben. Die in 1A und 1B dargestellte Spulenkomponente 1 bildet beispielsweise eine Gleichtakt-Drosselspule. In 1A und 1B ist eine Darstellung von Hauptteilen von zwei Drähten eines ersten Drahts 3 und eines zweiten Drahts 4 ausgelassen.
Die Spulenkomponente 1 umfasst einen trommelförmigen Kern 2. Der trommelförmige Kern 2 wird verwendet, um den ersten Draht 3 und den zweiten Draht 4 anzuordnen, die gewickelt sind und umfasst einen Wicklungskernabschnitt 5, der sich in einer Axialrichtung X erstreckt, und einen ersten Flanschabschnitt 6 und einen zweiten Flanschabschnitt 7, die auf Endabschnitten des Wicklungskernabschnitts 5 angeordnet sind, die einander in der Axialrichtung X gegenüberliegen. Der trommelförmige Kern 2 ist vorzugsweise aus Ferrit gebildet. Der trommelförmige Kern 2 kann aus einem anderen nicht leitfähigen Material als Ferrit gebildet sein, beispielsweise einem nicht magnetischem Material wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder ein Harz, das Ferritpulver oder Magnetmetallpulver enthält.
Der Wicklungskernabschnitt 5, der erste Flanschabschnitt 6 und der zweite Flanschabschnitt 7, die in dem trommelförmigen Kern 2 enthalten sind, haben beispielsweise eine im Wesentlichen viereckige Prismenform mit einer im Wesentlichen quadratischen Schnittform. Steglinienabschnitte des Wicklungskernabschnitts 5, des ersten Flanschabschnitts 6 und des zweiten Flanschabschnitts 7, die eine im Wesentlichen viereckige Prismenform aufweisen, sind vorzugsweise rund abgeschrägt, obwohl dies nicht dargestellt ist. Die Schnittform des Wicklungskernabschnitts 5, des ersten Flanschabschnitts 6 und des zweiten Flanschabschnitts 7 kann anstatt eines Quadrats eine andere im Wesentlichen polygonale Form sein, wie zum Beispiel ein Hexagon, eine im Wesentlichen runde Form oder eine im Wesentlichen elliptische Form oder eine Kombination daraus.
Der erste Flanschabschnitt 6 hat eine untere Oberfläche 8, die sich in der Axialrichtung X erstreckt und die während der Befestigung einem Befestigungssubstrat zugewandt sein soll und eine obere Oberfläche 10 gegenüber der unteren Oberfläche 8. Der erste Flanschabschnitt 6 weist auch eine innere Endoberfläche 12a auf, die sich von der untern Oberfläche 8 nach oben erstreckt, die sich in der Richtung senkrecht zu dem Befestigungssubstrat erstreckt und die dem Wicklungskernabschnitt 5 zugewandt ist, eine äußere Endoberfläche 12b, die sich von der unteren Oberfläche 8 nach oben erstreckt, die sich in der Richtung senkrecht zu dem Befestigungssubstrat erstreckt und die in der Richtung entgegengesetzt der Richtung zu dem Wicklungskernabschnitt 5 hin ausgerichtet ist, und eine erste Seitenoberfläche 12c und eine zweite Seitenoberfläche 12d, die die innere Endoberfläche 12a und die äußere Endoberfläche 12b miteinander verbinden.
Gleichartig zu dem ersten Flanschabschnitt 6 hat der zweite Flanschabschnitt 7 eine untere Oberfläche 9, die sich in der Axialrichtung X erstreckt und die der Befestigungsoberfläche während der Befestigung zugewandt sein soll, und eine obere Oberfläche 11 gegenüber der unteren Oberfläche 9. Der zweite Flanschabschnitt 7 hat auch eine innere Endoberfläche 13a, die sich von der unteren Oberfläche 9 nach oben erstreckt, die sich in der Richtung senkrecht zu dem Befestigungssubstrat erstreckt und die dem Wicklungskernabschnitt 5 zugewandt ist, eine äußere Endoberfläche 13b, die sich von der unteren Oberfläche 9 nach oben erstreckt, die sich in der Richtung senkrecht zu dem Befestigungssubstrat erstreckt und die in der Richtung entgegengesetzt der Richtung zu dem Wicklungskernabschnitt 5 hin ausgerichtet ist, und eine erste Seitenoberfläche 13c und eine zweite Seitenoberfläche 13d, die die innere Endoberfläche 13a und die äußere Endoberfläche 13b miteinander verbinden.
Stufen, die gebildet sind, um entlang oberen Seiten der äußeren Endoberflächen 12b und 13b des ersten Flanschabschnitts 6 und des zweiten Flanschabschnitts 7 vorzustehen, sind keine wesentlichen Merkmale und können auch nicht gebildet sein.
Ein erster Metallanschluss 16 und ein dritter Metallanschluss 18 sind voneinander beabstandet und mit einem Haftmittel an dem ersten Flanschabschnitt 6 befestigt. Ein zweiter Metallanschluss 17 und ein vierter Metallanschluss 19 sind voneinander beabstandet und mit einem Haftmittel an dem zweiten Flanschabschnitt 7 befestigt. Jeder des ersten bis vierten Metallanschlusses 16 bis 19 wird typischerweise durch Verarbeiten einer Metallplatte hergestellt, die aus einer Kupferlegierung, wie zum Beispiel Phosphorbronze oder zähgepoltes Kupfer, gebildet ist. Die Metallplatte hat eine Dicke von nicht weniger als 0,10 mm und nicht mehr als 0,15 mm, beispielsweise eine Dicke von etwa 0,1 mm.
Wie es in 1A und 1B dargestellt ist, umfasst sowohl der erste Metallanschluss 16 als auch der dritte Metallanschluss 18 einen Grundabschnitt 20, der sich entlang der unteren Oberfläche 8 des ersten Flanschabschnitts 6 erstreckt und einen ansteigenden Abschnitt 23, der mit dem Grundabschnitt 20 über einen gebogenen Abschnitt 22 verbunden ist, der einen Steglinienabschnitt 21 bedeckt, entlang welchem die äußere Endoberfläche 12b und die untere Oberfläche 8 des ersten Flanschabschnitts 6 einander schneiden, und der sich entlang der äußeren Endoberfläche 12b des ersten Flanschabschnitts 6 erstreckt. Sowohl der erste Metallanschluss 16 als auch der dritte Metallanschluss 18 umfassen auch einen Aufnahmeabschnitt 24, der sich von dem Grundabschnitt 20 erstreckt, und der einen Endabschnitt des ersten Drahts 3 oder des zweiten Drahts 4 aufnimmt. Es wird bevorzugt, dass der Aufnahmeabschnitt 24 leicht von dem trommelförmigen Kern 2 beabstandet ist.
In 1A und 1B sind der zweite Metallanschluss 17 und der vierte Metallanschluss 19 teilweise dargestellt. Der erste Metallanschluss 16 und der vierte Metallanschluss 19, die oben beschrieben sind, haben die gleiche Form. Der zweite Metallanschluss 17 und der dritte Metallanschluss 18, die oben beschrieben sind, haben die gleiche Form. Entsprechend werden Bezugszeichen 20, 22, 23 und 24, die verwendet werden, um den Grundabschnitt, den gebogenen Abschnitt, den ansteigenden Abschnitt und den Aufnahmeabschnitt von sowohl dem ersten Metallanschluss 16 als auch dem dritten Metallanschluss 18, die oben beschrieben sind, zu bezeichnen, auch verwendet, um nach Bedarf diejenigen des zweiten Metallanschlusses 17 und des vierten Metallanschlusses 19 zu bezeichnen.
Ein erstes Ende des ersten Drahts 3 ist mit dem Aufnahmeabschnitt 24 des ersten Metallanschlusses 16 verbunden. Ein zweites Ende des ersten Drahts 3 gegenüber dem ersten Ende ist mit dem Aufnahmeabschnitt 24 des zweiten Metallanschlusses 17 verbunden. Ein erstes Ende des zweiten Drahts 4 ist mit dem Aufnahmeabschnitt 24 des dritten Metallanschlusses 18 verbunden. Ein zweites Ende des zweiten Drahts 4 gegenüber dem ersten Ende ist mit dem Aufnahmeabschnitt 24 des vierten Metallanschlusses 19 verbunden. Diese sind beispielsweise durch Laserschweißen mit Laserstrahl-Bestrahlung verbunden. Statt Laserschweißen können Bogenschweißen, Plasmaschweißen oder Widerstandsschweißen verwendet werden. 1A und 1B stellen Schweißlinsenabschnitte 25 dar, von denen sich jeder zu einer Halbkugelform wölbt, die als Folge des Laserschweißens gebildet wird. Prozesse des Verbindens des ersten bis vierten Metallanschlusses 16 bis 19 und des ersten und zweiten Drahts 3 und 4 durch Laserschweißen und die Struktur jedes Schweißlinsenabschnitts 25 werden nachfolgend mit Bezugnahme auf 3A, 3B und 4 näher beschrieben.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des ersten Drahts 3, der in der Spulenkomponente 1 enthalten ist. Der erste Draht 3 und der zweite Draht 4 haben im Wesentlichen die gleiche Schnittform. Der in 2 dargestellte erste Draht 3 wird nachfolgend beschrieben, aber eine Beschreibung des zweiten Drahts 4 wird ausgelassen.
Wie es in 2 dargestellt ist, hat der erste Draht 3 typischerweise eine im Wesentlichen kreisförmige Schnittform und umfasst einen linearen Mittelleiter 3a und eine isolierende Beschichtung 3b, die die Umfangsoberfläche des Mittelleiters 3a bedeckt und aus einem elektrisch isolierenden Harz gebildet ist. Der Durchmesser D des Mittelleiters 3a beträgt beispielsweise nicht weniger als 28 µm und nicht mehr als 50 µm. Die Dicke T der isolierenden Beschichtung 3b beträgt beispielsweise nicht weniger als 3 µm und nicht mehr als 6 µm. Der Mittelleiter 3a ist beispielsweise aus gutem leitfähigen Metall, wie zum Beispiel Kupfer, gebildet. Die isolierende Beschichtung 3b ist vorzugsweise aus einem Harz gebildet, das eine Imidverbindung enthält.
Der erste Draht 3 und der zweite Draht 4 sind in der gleichen Richtung spiralförmig um den Wicklungskernabschnitt 5 gewickelt, obwohl eine Darstellung davon in 1A und 1B ausgelassen ist. Genauer gesagt, der erste Draht 3 und der zweite Draht 4 können gewickelt werden, um zwei Schichten zu bilden, so dass der erste Draht 3 oder der zweite Draht 4 innen gewickelt ist und der andere außen gewickelt ist, oder können gewickelt sein, um eine einzelne Schicht zu bilden, so dass die Windungen jedes Drahts abwechselnd in der Axialrichtung X des Wicklungskernabschnitts 5 angeordnet sind und parallel zueinander sind. Die beiden Drähte des ersten Drahts 3 und des zweiten Drahts 4 können gleichzeitig auf eine bifilare Wicklungsweise gewickelt werden. Die beiden Drähte des ersten Drahts 3 und des zweiten Drahts 4 können zusammen verdrillt und gewickelt werden.
Nachdem ein Prozess des Wickelns des ersten Drahts 3 und des zweiten Drahts 4 fertiggestellt ist, werden die Prozesse des Verbindens des ersten und zweiten Drahts 3 und 4 und des ersten bis vierten Metallanschlusses 16 bis 19 wie nachfolgend beschrieben durchgeführt.
Der Prozess des Verbindens des ersten Drahts 3 mit dem ersten Metallanschluss 16 wird nun darstellend mit Bezugnahme auf 3A und 3B beschrieben. Entsprechend wird in der folgenden Beschreibung der „erste Draht“ einfach als der „Draht“ bezeichnet und der „erste Metallanschluss“ wird einfach als der „Metallanschluss“ bezeichnet. 3A und 3B stellen schematisch den Aufnahmeabschnitt 24 des Metallanschlusses 16 und den Endabschnitt des Drahts 3 dar. In 3A und 3B ist ein Laserstrahl 28 so dargestellt, dass er von oben nach unten abgestrahlt wird. Diese Beziehung in der vertikalen Richtung ist im Gegensatz zu derjenigen in 1A und 1B.
Direkt nachdem der obige Wicklungsprozess fertiggestellt ist, wie es in 3A dargestellt ist, ist der Endabschnitt des Drahts 3 auf dem Aufnahmeabschnitt 24 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt erstreckt sich der Draht 3 über ein Ende 24a eines Abschnitts des Aufnahmeabschnitts 24, der nahe dem Ende des Drahts 3 in der Längsrichtung angeordnet ist und der mit dem Laserstrahl 28 zu bestrahlen ist.
Das Material des Metallanschlusses 16 besteht beispielsweise aus Phosphorbronze. Ein Nickelfilm mit einer Dicke von 2 µm oder weniger wird beispielsweise durch Nickelplattieren gebildet. Insbesondere ist ein zinnhaltiger Film 27, der Zinn enthält, vorzugsweise auf einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 24 angeordnet, entlang der der Endabschnitt des Drahts 3 angeordnet ist. Der zinnhaltige Film 27 hat eine Dicke von beispielsweise nicht weniger als 0,5 µm und nicht mehr als 20 µm, vorzugsweise eine Dicke von 10 µm oder weniger. Der zinnhaltige Film 27 wird vorzugsweise durch Zinnplattieren auf einer ersten Hauptoberfläche der Metallplatte gebildet, die dem Material des Metallanschlusses 16 entspricht. Der Grund dafür ist, dass der zinnhaltige Film 27 effizient auf dem Aufnahmeabschnitt 24 angeordnet sein kann, während verhindert wird, dass derselbe Unreinheiten enthält. Der zinnhaltige Film 27 ist nicht auf Plattieren beschränkt, sondern kann auch durch Aufbringen einer Zinnfolie gebildet werden.
Wie es in 3A dargestellt ist, wird ein Abschnitt der isolierenden Beschichtung 3b auf dem gesamten Umfang des Endabschnitts des Drahts 3 entfernt. Der Abschnitt der isolierenden Beschichtung 3b wird beispielsweise durch Verwenden von Laserstrahl-Bestrahlung entfernt.
Nachfolgend wird Thermokompressionsbonden eines Endabschnitts des Mittelleiters 3a des Drahts 3 an den zinnhaltigen Film 27 durchgeführt. Wie es durch eine gestrichelte Linie in 3A dargestellt ist, wird es nachfolgend bevorzugt, dass der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 in eine längliche Form abgeflacht wird und dass der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 durch Schmelzen des zinnhaltigen Films 27 vorübergehend an dem Metallanschluss 16 gesichert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der zinnhaltige Film 27 einmal geschmolzen, aber der zinnhaltige Film 27 liegt weiterhin vor und der Endabschnitt des Drahts 3 wird mit dem zinnhaltigen Film 27 in Kontakt gebracht, so dass die Hauptachsenrichtung eines Teils der länglichen Form entlang einer Oberfläche des zinnhaltigen Films 27 ist. Diese Struktur ermöglicht es, dass der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 und der Aufnahmeabschnitt 24 in engen Kontakt miteinander gebracht werden und ein Kontaktbereich dazwischen kann relativ breit sein. Entsprechend wird in dem nachfolgend beschriebenen Schweißprozess Wärme, die bewirkt, dass der Aufnahmeabschnitt 24 schmilzt, schnell zu dem Mittelleiter 3a des Drahts 3 geleitet, und dies trägt dazu bei, das Schweißen in kürzerer Zeit fertigzustellen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 und der Aufnahmeabschnitt 24 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in engen Kontakt miteinander gebracht. Wenn der Aufnahmeabschnitt 24 und der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 teilweise in Kontakt miteinander sind, wird die Wärme, die bewirkt, dass der Aufnahmeabschnitt 24 schmilzt, zu dem Draht 3 geleitet und das Schweißen kann in kürzerer Zeit fertiggestellt werden.
Wie es erneut in 3A dargestellt ist, wird nachfolgend der Laserstrahl 28 zum Schweißen abgestrahlt, wobei der Endabschnitt des Mittelleiters 3a des Drahts 3 entlang dem Aufnahmeabschnitt 24 angeordnet ist. Der Mittelleiter 3a des Drahts 3, der über dem Aufnahmeabschnitt 24 angeordnet ist, kann auch mit dem Laserstrahl 28 bestrahlt werden. Wenn überhaupt, ist es wichtig, dass der zinnhaltige Film 27 auf dem Aufnahmeabschnitt 24 bestrahlt wird. Der Grund dafür ist, dass der zinnhaltige Film 27 eine höhere Absorptionseffizienz für den Laserstrahl 28 aufweist als der Mittelleiter 3a, der beispielsweise aus Kupfer gebildet ist, dessen Temperatur schneller die Schmelztemperatur von Zinn erreicht und verflüssigtes Zinn die Absorptionseffizienz des Laserstrahls 28 weiter erhöht.
Nachdem das Zinn verflüssigt ist und die Absorptionseffizienz des Laserstrahls 28 wie oben weiter erhöht ist, wird das Basismaterial des Aufnahmeabschnitts 24, wie zum Beispiel Phosphorbronze ohne Weiteres geschmolzen. Wie es in 3B dargestellt ist, kann folglich der Mittelleiter 3a in kurzer Zeit an den Aufnahmeabschnitt 24 geschweißt werden. Zu diesem Zeitpunkt werden der geschmolzene Mittelleiter 3a und der geschmolzene Aufnahmeabschnitt 24 aufgrund einer Oberflächenspannung, die auf dieselben wirkt, in eine Kugelform gebildet und der Schweißlinsenabschnitt 25 wird gebildet. Der Schweißlinsenabschnitt 25 ist durch Schweißen des Mittelleiters 3a und des Aufnahmeabschnitts 24 einstückig gebildet. Der Mittelleiter 3a ist in dem Schweißlinsenabschnitt 25 enthalten. Dieses Schweißen wird vorzugsweise fertiggestellt, während ein oben beschriebener Thermokompressionsbonden-Zustand des Mittelleiters 3a und des Aufnahmeabschnitts 24 beibehalten wird.
Wie es in 3A dargestellt ist, wird der Laserstrahl 28, der oben beschrieben ist, auf eine Position (Position der Mitte eines Bestrahlungspunkts) gestrahlt, die eine Länge L entfernt von dem Ende 24a des Aufnahmeabschnitts 24 nach innen in der Richtung ist, in der das Ende des Drahts 3 gerichtet ist. Die Länge L beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,15 mm und nicht mehr als 0,25 mm. Die Position, an die der Laserstrahl 28 abgestrahlt wird, wird auf diese Weise ausgewählt. Während die Position, an die der Laserstrahl 28 abgestrahlt wird, fest ist, bewegen sich folglich geschmolzene Abschnitte des Aufnahmeabschnitts 24 und des Mittelleiters 3a des Drahts 3 zu Niedrigtemperaturregionen (rechte Richtung in 3A und 3B), es wird verhindert, dass eine Gasblase entsteht und der Schweißlinsenabschnitt 25 ist gebildet.
Es ist bekannt, dass der obige Effekt des Verhinderns, dass eine Gasblase auftritt, wahrscheinlich insbesondere erreicht wird, wenn das Material des Metallanschlusses 16 aus Phosphorbronze gebildet ist.
Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls 28 umfassen Pulsbestrahlung, beispielsweise mit einem YAG-Laser, eine Pulsbreite von nicht mehr als 1,0 ms und nicht mehr als 10,0 ms, eine Wellenlänge von 1064 nm und eine Spitzenleistung von nicht weniger als 0,5 kW und nicht mehr als 2,0 kW. Eine Zeit bis zu der Spitzenleistung beträgt 1 ms. Der Laserstrahl 28 wird vorzugsweise in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 24 abgestrahlt, insbesondere der Oberfläche des zinnhaltigen Films 27, kann aber in Bezug auf die senkrechte Richtung um ± 10 Grad geneigt sein.
Es wird bevorzugt, dass der Aufnahmeabschnitt 24 leicht von dem trommelförmigen Kern 2 beabstandet ist, wie es oben beschrieben ist. Diese Struktur ist nicht wesentlich. Mit dieser Struktur ist es jedoch unwahrscheinlich, dass die erhöhte Temperatur des Aufnahmeabschnitts 24 bei dem obigen Schweißprozess zu dem trommelförmigen Kern 2 geleitet wird und eine nachteilige Wirkung auf den trommelförmigen Kern 2 aufgrund der Wärme kann reduziert werden.
4 stellt schematisch eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Kontakts zwischen dem Draht 3 und dem Metallanschluss 16 dar, der in dem in 3A und 3B dargestellten Schweißprozess erhalten wird. In 4 ist die Beziehung in der vertikalen Richtung entgegengesetzt zu derjenigen in 1A und 1B wie in 3A und 3B.
Mit Bezugnahme auf 4 sind als Ergebnis des Schweißprozesses der Schweißlinsenabschnitt 25 und der Aufnahmeabschnitt 24, der nach dem Schweißen erhalten bleibt, aneinandergeschweißt und einstückig gebildet. Der Mittelleiter 3a des Drahts 3 ist zwischen dem Aufnahmeabschnitt 24 und dem Schweißlinsenabschnitt 25 angeordnet und in dem Schweißlinsenabschnitt 25 enthalten. Der Schweißlinsenabschnitt 25 ist durch Schweißen des Mittelleiters 3a und des Aufnahmeabschnitts 24 einstückig gebildet und steht von der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 24 vor, entlang der der Endabschnitt des Drahts 3 angeordnet ist, das heißt der Oberfläche, auf der der zinnhaltige Film 27 angeordnet ist.
4 stellt einen Teil des Schweißlinsenabschnitts 25 entlang einer imaginären Schnittebene dar, die senkrecht zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts 24 ist, entlang der der Mittelleiter 3a des Drahts 3 angeordnet ist, wo sich die Mittelachse des Mittelleiters 3a des Drahts 3 entlang der imaginären Schnittebene erstreckt. Wie es in 4 dargestellt ist, werden in dem Schweißlinsenabschnitt 25 in einigen Fällen Gasblasen 29 erzeugt. Harz, aus dem die isolierende Beschichtung 3b des Drahts 3 gebildet ist, und Unreinheiten, die beispielsweise an dem Metallanschluss 16 haften, verdampfen oder sublimieren während des Laserschweißens, wie es oben beschrieben ist. Die Gasblasen 29 werden durch Gas gebildet, das durch Verdampfung oder Sublimation zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, das nicht von dem Schweißlinsenabschnitt 25 nach außen abgelassen wird und das in dem Schweißlinsenabschnitt 25 verbleibt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt das Flächenverhältnis der Gasblasen 29 zu dem in 4 dargestellten Teil, genauer gesagt das Flächenverhältnis bezüglich der Gesamtfläche der Gasblasen 29 nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 8,4 %, vorzugweise nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 1,3 %.
In diesem Fall wird es aus der Perspektive der Verbesserung der Verbindungsfestigkeit des Drahts 3 mit dem Metallanschluss 16 bevorzugt, dass es keine Gasblasen gibt, die einen Durchmesser aufweisen, der gleich wie oder größer als der Durchmesser des Mittelleiters 3a des Drahts 3 ist, wie zum Beispiel eine Gasblase 29a, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Anders ausgedrückt, die Durchmesser aller Gasblasen 29 in dem obigen Teil sind vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Mittelleiters 3a des Drahts 3.
Eine Gasblase 29b, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, ist auf einer Erweiterungslinie eines Abschnitts angeordnet, an dem sich vorher der Mittelleiter 3a des Drahts 3 befand. Aus der Perspektive der Verbesserung der Verbindungsfestigkeit des Drahts 3 mit dem Metallanschluss 16 wird es jedoch bevorzugt, dass die Gasblase 29b weder in dem Abschnitt angeordnet ist, an dem sich vorher der Mittelleiter 3a des Drahts 3 befand, noch auf der Erweiterungslinie desselben.
Eine Verbindung zwischen dem ersten Metallanschluss 16 und dem ersten Draht 3 ist oben beschrieben. Zum Verbinden der anderen Metallanschlüsse 17 bis 19 und dem ersten Draht 3 oder dem zweiten Draht 4 werden die gleichen Prozesse durchgeführt und die gleichen Verbindungsstrukturen erhalten.
Nach dem obigen Prozess des Wickelns des ersten Drahts 3 und des zweiten Drahts 4 und den Prozessen des Verbindens des ersten und zweiten Drahts 3 und 4 mit dem ersten bis vierten Metallanschluss 16 bis 19, wie es in 1A und 1B dargestellt ist, wird ein Plattenkern 32, der beispielsweise aus Ferrit gebildet ist, mit den oberen Oberflächen 10 und 11 des ersten Flanschabschnitts 6 und des zweiten Flanschabschnitts 7 mit einem Haftmittel verbunden. Auf diese Weise bilden der trommelförmige Kern 2 und der Plattenkern 32 eine geschlossene magnetische Schaltung und entsprechend kann der Induktivitätswert verbessert werden.
Der Plattenkern 32 kann durch eine magnetische Harzplatte oder eine Metallplatte ersetzt werden, die eine magnetische Schaltung bilden können. Es kann sein, dass die Spulenkomponente den Plattenkern 32 nicht enthält.
5 stellt Bilder von Teilen von geschmolzenen Abschnitten der Proben 1 bis 9, die bei experimentellen Beispielen erhalten wurden, die gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, Flächenverhältnisse der Gasblasen (GB) und die Bestimmungsergebnisse dar. Die Bestimmung wird durchgeführt, um die Verbindungsfestigkeit jedes Drahts in drei Stufen zu bewerten und „⊙“ bedeutet, dass das Ergebnis der Bewertung sehr gut ist, „O“ bedeutet, dass das Ergebnis der Bewertung gut ist und „×“ bedeutet, dass das Ergebnis der Auswertung nicht gut ist. 6 stellt einen Schweißlinsenabschnitt der Probe 3 dar, die in 5 beispielhaft dargestellt ist, und ein Verfahren zum Erhalten des Flächenverhältnisses der Gasblasen in dem Schweißlinsenabschnitt.
Die in 5 und 6 dargestellten Bilder wurden auf eine Weise erhalten, bei der jeder geschweißte Abschnitt durch Verwenden von „EpoFix cold-mounting resin“ und „EpoFix Hardener“, hergestellt von Marumoto Struers K.K. mit Harz gesichert wurde und anschließend Polieren durchgeführt wurde durch Verwenden einer Metallprobenoberflächenbearbeitungsvorrichtung „EcoMet · AutoMet 350“, hergestellt durch Buehler Ltd., bis eine Oberfläche des Schweißlinsenabschnitts entlang dem Mittelleiter des Drahts freigelegt war, und ein Teil des Schweißlinsenabschnitts durch Verwenden eines optischen Mikroskops „Digital Microscope VHX-6000“, hergestellt durch KEYENCE CORPORATION, fotografiert wurde.
Genauer gesagt, um das Flächenverhältnis der Gasblasen in dem Schweißlinsenabschnitt zu erhalten, wurden imaginäre Kreise A, B1 und B2, die durch Auswählen von drei Punkten entlang jedes Umfangs des Schweißlinsenabschnitts und der Gasblasen gezeichnet wurden, durch Verwenden einer Kreisschnittflächenmessfunktion des oben beschriebenen optischen Mikroskops „Digital Microscope VHX-6000“, hergestellt durch KEYENCE CORPORATION, bestimmt. Wie es in 6 dargestellt ist, wurde das Flächenverhältnis der Gasblasen in dem Schweißlinsenabschnitt von der Fläche des imaginären Kreises A, der durch den Umfang des Schweißlinsenabschnitts verläuft, und den Flächen der imaginären Kreise B1 und B2, die durch die Umfänge der Gasblasen verlaufen, gemäß einer Formel von {(Summe der Flächen der Kreise B1 und B2, ... ) / (die Fläche des Kreises A)} x 100 [%] erhalten.
Wie es in 5 dargestellt ist, wird gezeigt, dass es eine Steuerung der Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls ermöglicht, dass Schweißlinsenabschnitte erhalten werden, die verschiedene Werte eines Gasblasenflächenverhältnisses (GB-Flächenverhältnisses) aufweisen.
Bezüglich Proben, die durch Schweißen unter den gleichen Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls wie die Proben 3 bis 9 mit einem GB-Flächenverhältnis von nicht mehr als 0 % und nicht mehr als 8,4 % erhalten wurden, und die den Proben 3 bis 9 entsprechen, wurden Tests durchgeführt, bei denen Drähte, die mit Metallanschlüssen verbunden sind, gezogen wurden. Folglich wurden bezüglich 90 % oder mehr der Proben die Drähte selbst einschließlich Mittelleitern mit einem Durchmesser von etwa 0,03 mm geschnitten und es hat sich bestätigt, dass die Verbindungsfestigkeit jedes Drahts hoch war. Entsprechend ist das Ergebnis der Bewertung „⊙“ oder „○“.
Außerdem wurden bezüglich Proben, die durch Schweißen unter den gleichen Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls wie die Proben 6 bis 9 mit einem GB-Flächenverhältnis von nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 1,3 % erhalten wurden, und die den Proben 6 bis 9 entsprechen, Zugprüfungen der Drähte durchgeführt. Folglich wurden bezüglich 100 % der Proben die Drähte selbst, einschließlich der Mittelleiter mit einem Durchmesser von etwa 0,03 mm, geschnitten und es wurde bestätigt, dass die Verbindungsfestigkeit jedes Drahts höher war als diejenige der anderen Proben. Folglich ist das Ergebnis der Bewertung „⊙“.
Außerdem wurden bezüglich Proben, die durch Schweißen in den gleichen Bestrahlungsbedingungen des Laserstrahls wie die Proben 1 und 2 mit einem GB-Flächenverhältnis von mehr als 8,4 % erhalten wurden, und die den Proben 1 und 2 entsprechen, Zugprüfungen der Drähte durchgeführt. Folglich wurden bezüglich 50 % oder mehr der Proben innere Teile der Schweißlinsenabschnitte zerstört und die Drähte wurden von Metallanschlüssen getrennt. Dadurch wurde bestätigt, dass die Verbindungsfestigkeit jedes Drahts niedrig war. Entsprechend ist das Ergebnis der Bewertung „×“.
Wie von den obigen experimentellen Beispielen ersichtlich, ist das Gasblasenflächenverhältnis eng verwandt mit der Verbindungsfestigkeit eines Drahts und es ist wichtig, dass das Gasblasenflächenverhältnis einen vorbestimmten Wert oder weniger aufweist, um eine hohe Verbindungsfestigkeit des Drahts zu erreichen. Aus diesem Grund kann man sagen, dass die vorliegende Erfindung aus der Perspektive, dass die vorliegende Erfindung einen Zustand schafft, bei dem eine hohe Verbindungsfestigkeit des Drahts bezüglich des Gasblasenflächenverhältnisses stabil beibehalten werden kann, sehr bedeutend ist.
Entsprechend wird die vorliegende Erfindung bei den folgenden Verfahren praktisch angewendet. Obwohl Laserschweißbedingungen auf verschiedene Weisen verändert werden, werden verschiedene Proben mit unterschiedlichen inneren Strukturen der Schweißlinsenabschnitte hergestellt. Die verwendeten Laserschweißbedingungen werden aufgezeichnet. Nachfolgend werden Teile der Schweißlinsenabschnitte der Proben beobachtet und die Flächenverhältnisse der Gasblasen werden erhalten. Eine Probe, die folglich eine Bedingung eines Flächenverhältnisses von 8,4 % oder weniger erfüllt, vorzugsweise 1,3 % oder weniger, wird ausgewählt. Unter den oben aufgezeichneten Laserschweißbedingungen wird eine Laserschweißbedingung ausgewählt, die verwendet wird, um die Probe zu erhalten, die die obige Bedingung des Flächenverhältnisses erfüllt.
Die Laserschweißbedingung, bei der das Flächenverhältnis der Gasblasen 0 % wird, ist streng und dies erfordert eine genaue Steuerung. Um eine Massenproduktivität zu verbessern, wird entsprechend nicht darauf abgezielt, dass das Flächenverhältnis der Gasblasen 0 % beträgt, sondern eine Bedingung von 0 % oder mehr, vorzugsweise 0,1 % oder mehr wird vorzugsweise für die Herstellung verwendet.
Eine Spulenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung ist oben auf der Basis des Ausführungsbeispiels der Gleichtakt-Drosselspule beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist beispielhaft beschrieben und kann für andere Spulenkomponenten verwendet werden, wie zum Beispiel einen Induktor, einen Transformator oder einen Balun.
Die Anzahl der Drähte, die in der Spulenkomponente enthalten sind, die Wicklungsrichtung der Drähte und die Anzahl der Metallanschlüsse kann beispielsweise gemäß der Funktion der Spulenkomponente verändert werden.
Es kann auch sein, dass eine Spulenkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Kern, wie zum Beispiel den trommelförmigen Kern, umfasst.
Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist klar, dass Variationen und Modifikationen für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind, ohne von dem Schutzbereich und der Wesensart der Erfindung abzuweichen. Der Schutzbereich der Erfindung ist daher lediglich durch die folgenden Ansprüche bestimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4184394 [0002, 0011, 0012, 0018, 0027]

Claims

Eine Spulenkomponente, die folgende Merkmale aufweist: einen Draht, der einen linearen Mittelleiter und eine isolierende Beschichtung umfasst, die eine Umfangsoberfläche des Mittelleiters bedeckt; und einen Metallanschluss, der mit dem Mittelleiter des Drahts verbunden ist und einen Aufnahmeabschnitt umfasst, der einen Endabschnitt des Drahts aufnimmt, wobei ein Schweißlinsenabschnitt, der durch Schweißen des Mittelleiters und des Aufnahmeabschnitts erhalten wird, auf einem Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts in einer Richtung gebildet ist, in die ein Ende des Drahts gerichtet ist, wobei sich der Schweißlinsenabschnitt von einer Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ausdehnt, entlang der der Draht angeordnet ist, und wobei ein Flächenverhältnis einer Gasblase zu einem Teil des Schweißlinsenabschnitts, der sich entlang einer imaginären Schnittebene befindet, die senkrecht zu der Oberfläche des Aufnahmeabschnitts ist, entlang der der Draht angeordnet ist, nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 8,4 % beträgt, wobei sich eine Mittelachse des Mittelleiters des Drahts in dem Schweißlinsenabschnitt entlang der imaginären Schnittebene erstreckt.
Die Spulenkomponente gemäß Anspruch 1, bei der das Flächenverhältnis nicht weniger als 0 % und nicht mehr als 1,3 % beträgt.
Die Spulenkomponente gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der ein Durchmesser der Gasblase in dem Teil kleiner ist als ein Durchmesser des Mittelleiters des Drahts.
Die Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der es auf einer Erweiterungslinie des Drahts in dem Teil des Schweißlinsenabschnitts keine Gasblase gibt.
Die Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Metallanschluss aus Phosphorbronze gebildet ist.
Die Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Kern, der einen Wicklungskernabschnitt und einen Flanschabschnitt umfasst, der auf einem Endabschnitt des Wicklungskernabschnitts angeordnet ist, und wobei der Draht spiralförmig um den Wicklungskernabschnitt gewickelt ist und wobei der Metallanschluss an dem Flanschabschnitt befestigt ist.