JP2000173825A - コイル素子およびその製造方法 - Google Patents
コイル素子およびその製造方法Info
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Abstract
き、インダクタンス成分が安定していて、しかも量産に
好適なコイル素子を提供する。 【解決手段】略円柱状の樹脂材からなる絶縁体10の外
周面に螺旋状の溝12を設け、この絶縁体10を金型に
挿入して、溝12に導電性樹脂22を射出成型により充
填配設してコイルエレメントを構成する。
Description
子回路などに用いられるコイル素子およびその製造方法
に関するものである。
ィングアンテナとして用いられる従来のコイル素子の一
例を示す。図5で、(a)は絶縁体の外観図であり、
(b)は絶縁体にコイルエレメントを組み付けた外観図
であり、(c)は(b)の断面図である。図5(a)の
ごとく、略円柱状の樹脂材からなる絶縁体10の外周面
に螺旋状に溝12が設けられる。そして、予め螺旋状に
形成された導電線からなるコイルエレメント14が、図
5(b)、(c)のごとく、溝12に挿入されるように
して絶縁体10に組み付けられる。このコイルエレメン
ト14の一端側に引き出し部が設けられ、アンテナ給電
点または棒状エレメントの接続点などとされる。なお、
かかる構成からなるコイル素子は、コイルエレメント1
4の両端側にそれぞれに引き出し部を設けることで、ア
ンテナの中間部に介装されるコイル素子や、電子回路の
コイル素子としても使用できる。
例を示す。図6で、(a)は絶縁体の外観図であり、
(b)は絶縁体の外周面全体にメッキにより導電層を設
けた外観図であり、(c)は溝以外の導電層を切削除去
した外観図である。図6(a)のごとき略円柱状の樹脂
材からなる絶縁体10の外周面に、螺旋状に溝12が設
けられ、この絶縁体10の外周面全体に、図6(b)の
ごとく、メッキにより導電層16が施される。そして、
この導電層16の溝12以外に付着する部分が切削除去
されて、溝12内に螺旋状のコイル状導電層16aが残
され、コイルエレメントとして作用する。ここで、樹脂
材の表面にメッキを施すには、一般的には、まず無電解
メッキにより樹脂材の表面に銅などの導電被膜を形成
し、この導電被膜上に電気メッキによりニッケルメッキ
などが施される。
コイル素子にあっては、コイルエレメント14を絶縁体
10の溝12に組み付ける際に、コイルエレメント14
を弾性変形によりその巻き径を若干拡大させて溝12に
挿入しなければならず、その作業が繁雑である。また、
コイルエレメント14を絶縁体10の溝12に組み付け
る際に、コイルエレメント14の弾性変形を必要以上に
行うことで塑性変形を生じさせ易い。かかる塑性変形
は、コイルエレメント14の巻き径の変化を生じさせ、
コイル素子としてのインダクタンス成分の変化を生じさ
せる。これをアンテナに用いたならば、アンテナ特性が
一定にならないこととなる。
メッキされた導電層16は、硬度が高くしかも薄いため
に、切削加工時に導電層16が絶縁体10から剥離し易
くまたバリを生じさせ易い。そこで、この導電層16の
剥離やバリなどにより、やはりアンテナ特性が不安定と
なり易い。
なされたもので、インダクタンス成分が安定していて、
量産に好適なコイル素子を提供することを目的とする。
また、そのコイル素子の製造方法を提供することを目的
とする。
めに、本発明のコイル素子は、絶縁体の外周面に螺旋状
の溝を設け、この溝に導電性樹脂を充填配設して構成さ
れている。
螺旋状に配設して構成しても良い。
を設け、この溝に導電性樹脂を充填配設して構成しても
良い。
設けて構成することも可能である。
外周面に螺旋状の溝を設けた絶縁体に、前記溝内に充填
するように導電性樹脂を成型する。
性樹脂を成型しても良い。
絶縁体に、前記溝内に充填するように導電性樹脂を成型
しても良い。
に電気メッキで導電層を施すことも可能である。
その製造方法の第1実施例を図1を参照して説明する。
図1で、(a)は、絶縁体の外観図であり、(b)は絶
縁体に導電性樹脂を螺旋状に成型した外観図であり、
(c)は(b)の断面図であり、(d)は絶縁体および
導電性樹脂の上に樹脂キャップを被せた断面図である。
の樹脂材からなる絶縁体10の外周面に螺旋状の溝12
が設けられることは、従来例と同じである。ただ、本発
明の実施例にあっては、コイル素子をローディングアン
テナとして作用させるべく、絶縁体10の一端部に棒状
エレメント20が一体成型により配設固定されている。
そして、この絶縁体10が、円柱状の内形を有する金型
(図示せず)に挿入されて、図1(b)、(c)のごと
く、溝12に導電性樹脂22が射出成型により充填配設
されて一体的に成型される。この螺旋状に成型された導
電性樹脂22でコイルエレメントが構成される。この導
電性樹脂22の素材は、ポリエチレンスルファイト(P
PS)やシンジオタクテックポリエチレン(SPS)な
どの熱可塑性でしかも誘電正接が0.001〜0.00
2程度で電気的ロスの少ない樹脂材料をベースにして、
カーボンファイバーおよび炭素粉末を混入させてその固
有抵抗を1〜10オームとしたものである。すると、溝
12が螺旋状であるので、導電性樹脂22も帯状でしか
も螺旋状に成型され、コイルエレメントとして作用し得
る。また、導電性樹脂22が一体的に成型された絶縁体
10に、金属スリーブ24が被せられて導電性樹脂22
と棒状エレメント20が適宜に電気的接続され、さらに
絶縁体10を覆うように樹脂キャップ26が一体成型さ
れる。
例にあっては、螺旋状に導電性樹脂22が成型されてコ
イルエレメントが構成されているので、その巻き径やピ
ッチなどが一定であり、コイル素子としてのインダクタ
ンス成分が安定したものである。そこで、実施例のごと
くアンテナに用いるならば、アンテナ特性が安定したも
のとなる。しかも、金型により樹脂を成型するので、成
型条件を一定にすることで、容易にかつ安価でしかも安
定したアンテナ特性を有するコイル素子を量産するのに
好適である。
ル素子を改良した第2実施例につき説明する。図2は、
第2実施例の導電性樹脂を一体成型した絶縁体の拡大断
面部分図である。図2に示す第2実施例では、導電性樹
脂22の表面に導電層28が施されている。螺旋状に一
体成型された導電性樹脂22は、もちろん通電が可能で
あり、無電解メッキを必要とせずに、直接的に電気メッ
キによりニッケルメッキなどの導電層28を導電性樹脂
22の表面に施すことができる。しかも、導電性樹脂2
2の表面にしかメッキされることがなく、従来のごとく
不用な導電層の部分を切削除去する必要がない。この導
電層28を施すことにより、コイルエレメントとしての
固有抵抗をより小さくでき、信号の損失を少なくするこ
とができる。
造方法の第3実施例を図3を参照して説明する。図3
で、(a)は、絶縁体の外観図であり、(b)は絶縁体
に導電性樹脂を螺旋状に成型した外観図であり、(c)
は(b)の断面図であり、(d)は導電性樹脂に導電層
を施した拡大断面部分図である。図3において、図1お
よび図2と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて
重複する説明を省略する。
(a)のごとく、略円柱状の樹脂材からなる絶縁体30
の外周面には螺旋状の溝が設けられていない。そして、
かかる絶縁体30が、円柱状の内形でその内周面に螺旋
状の溝が設けられた金型(図示せず)に挿入されて、図
3(b)、(c)のごとく、絶縁体30の外周面に螺旋
状に導電性樹脂32が射出成型により絶縁体30と一体
的に成型されて、コイルエレメントが構成される。さら
に、この導電性樹脂32の表面に電気メッキにより導電
層34が施される。
方法の第4実施例を図4を参照して説明する。図4で、
(a)は、筒状の絶縁体の断面図であり、(b)は絶縁
体の内周面に導電性樹脂を螺旋状に成型した断面図であ
る。図4に示す第4実施例にあっては、図4(a)のご
とく、樹脂キャップのごとく作用する筒状の絶縁体40
の内周面に螺旋状の溝42が設けられている。この絶縁
体40の内形に金型(図示せず)が挿入され、図4
(b)のごとく、溝42に導電性樹脂44が射出成型に
より充填配設されて一体的に成型され、この導電性樹脂
44によりコイルエレメントが構成される。図示してい
ないが、必要であれば、螺旋状の導電性樹脂44の表面
に電気メッキにより導電層を施しても良い。
ンテナとして好適であり、しかも樹脂キャップとして作
用する絶縁体40に、コイルエレメントとしての導電性
樹脂44が一体的に成型されるので、部品点数が少な
く、それだけ量産にも好適である。ここで、筒状の絶縁
体40の内周面に螺旋状の溝を設けず、金型の構造が複
雑になるが、絶縁体40の溝が設けられていない内周面
に螺旋状に導電性樹脂を一体的に成型しても良いことは
勿論である。
コイルやヘリカルアンテナとして用いるコイル素子とし
て説明したが、これに限られず、コイル素子の軸方向両
端側に引き出し部を設けて、アンテナの中間部に介装さ
れるコイル素子として用いても良く、また電子回路の部
品として用いても良い。
子は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏
する。また、本発明のコイル素子の製造方法により、以
下のごとき格別な効果を奏する。
設されて成型された導電性樹脂でコイルエレメントが構
成されるので、インダクタンス成分が変動するようなこ
とがない。そこで、アンテナとして作用させるならば、
そのアンテナ特性が安定したものとなる。また、樹脂の
金型成型により製造できるので、量産に好適である。
ては、螺旋状に配設した導電性樹脂でコイルエレメント
が構成されるので、請求項1記載のコイル素子と同様の
効果がある。しかも、請求項1では絶縁体を成型する金
型が複雑で導電性樹脂を成型する金型が比較的に簡単で
あるが、請求項2では絶縁体を成型する金型は簡単であ
るが導電性樹脂を成型する金型が複雑なものとなる。
は、筒状の絶縁体の内周面に螺旋状に一体成型された導
電性樹脂でコイルエレメントが構成されるとともに、絶
縁体が樹脂キャップとしても作用するので、それだけア
ンテナの部品点数を少なくすることが可能である。
旋状の導電性樹脂の表面に導電層を設けるので、コイル
エレメントの固有抵抗を小さなものとすることができ、
それだけ信号の損出を少なくすることができる。
イルの製造方法にあっても、金型により絶縁体に対して
螺旋状に導電性樹脂を一体的に成型するので、量産に好
適である。
方法にあっては、電気メッキにより導電性樹脂の表面に
導電層を施すことができ、コイルエレメントの固有抵抗
を小さくできる。しかも、メッキによる導電層は導電性
樹脂の表面にのみ施され、従来のごとく不要にメッキさ
れた導電層の部分を切削除去するなどの作業を必要とせ
ず、またこの切削による従来例のごとき不具合を生ずる
ことがない。
実施例を示し、(a)は、絶縁体の外観図であり、
(b)は絶縁体に導電性樹脂を螺旋状に成型した外観図
であり、(c)は(b)の断面図であり、(d)は絶縁
体および導電性樹脂の上に樹脂キャップを被せた断面図
である。
を一体成型した絶縁体の拡大断面部分図である。
実施例を示し、(a)は、絶縁体の外観図であり、
(b)は絶縁体に導電性樹脂を螺旋状に成型した外観図
であり、(c)は(b)の断面図であり、(d)は導電
性樹脂に導電層を施した拡大断面部分図である。
実施例を示し、(a)は、筒状の絶縁体の断面図であ
り、(b)は絶縁体の内周面に導電性樹脂を螺旋状に成
型した断面図である。
として用いられる従来のコイル素子の一例を示し、
(a)は絶縁体の外観図であり、(b)は絶縁体にコイ
ルエレメントを組み付けた外観図であり、(c)は
(b)の断面図である。
絶縁体の外観図であり、(b)は絶縁体の外周面全体に
メッキにより導電層を設けた外観図であり、(c)は溝
以外の導電層を切削除去した外観図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 絶縁体の外周面に螺旋状の溝を設け、こ
の溝に導電性樹脂を充填配設して構成したことを特徴と
するコイル素子。 - 【請求項2】 絶縁体の外周面に、導電性樹脂を螺旋状
に配設して構成したことを特徴とするコイル素子。 - 【請求項3】 筒状の絶縁体の内周面に螺旋状の溝を設
け、この溝に導電性樹脂を充填配設して構成したことを
特徴とするコイル素子。 - 【請求項4】 請求項1ないし3記載のいずれかのコイ
ル素子において、前記導電性樹脂の表面に導電層を設け
て構成したことを特徴とするコイル素子。 - 【請求項5】 外周面に螺旋状の溝を設けた絶縁体に、
前記溝内に充填するように導電性樹脂を成型することを
特徴としたコイル素子の製造方法。 - 【請求項6】 絶縁体の外周面に、螺旋状に導電性樹脂
を成型することを特徴としたコイル素子の製造方法。 - 【請求項7】 内周面に螺旋状の溝を設けた筒状の絶縁
体に、前記溝内に充填するように導電性樹脂を成型する
ことを特徴としたコイル素子の製造方法。 - 【請求項8】 請求項5ないし7記載のいずれかのコイ
ル素子の製造方法において、前記成型された導電性樹脂
の表面に電気メッキで導電層を施すことを特徴としたコ
イル素子の製造方法。
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- 1998-12-08 JP JP36607698A patent/JP4252140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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