JP2009071237A - インダクタタンス素子、その製造方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱収縮チューブを用いて、磁心の絶縁と、リード部および磁心の固定と、磁心の確実な被覆とを行え、製造歩留が高いインダクタンス素子を提供すること。
【解決手段】本発明に係るインダクタンス素子1は、リード挿通孔12が設けられたドーナツ型磁心10と、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に挿通され、ドーナツ型磁心10の両端側に屈曲部17、18が設けられた導電性のリード15と、ドーナツ型磁心10を収容した第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材25と、第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10を収容した第2の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第2の収縮後絶縁部材35とを備え、第1および第2の熱収縮絶縁チューブのうち、一方は軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致する軸方向チューブであり、他方は軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致する径方向チューブである。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明に係るインダクタンス素子1は、リード挿通孔12が設けられたドーナツ型磁心10と、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に挿通され、ドーナツ型磁心10の両端側に屈曲部17、18が設けられた導電性のリード15と、ドーナツ型磁心10を収容した第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材25と、第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10を収容した第2の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第2の収縮後絶縁部材35とを備え、第1および第2の熱収縮絶縁チューブのうち、一方は軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致する軸方向チューブであり、他方は軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致する径方向チューブである。
【選択図】 図1
Description
本発明は、主に電子機器に搭載されるスィッチング電源等に用いられるインダクタンス素子およびこれを用いた電子機器の技術に関し、特に半導体素子のノイズ抑制・保護に用いられるインダクタンス素子、その製造方法および前記インダクタンス素子を用いた電子機器に関する。
主に電子機器に搭載されるスイッチング電源には、FCCI(米国連邦通信委員会)等のクラス別のノイズ規制がある。電源のノイズは、様々な要因で発生するが、主に大きな電力のオンオフを行う半導体周辺で発生する。電源のノイズのうち特に高周波成分は、空中を伝わって放射ノイズとなり、各種電子機器の誤動作を招く。このため、各周波数帯にノイズの規制値が設けられている。半導体素子周辺、主にMOS−FETやダイオードへのノイズ対策としては、従来、CRスナバやフェライトビーズが用いられている。
ノイズ対策の手段は、効果とコスト、搭載スペースの兼ね合いにより使い分けられるが、ノイズ対策性能に優れた素子として、たとえば特許第2602843号公報(特許文献1)に示されるようなCo系アモルファス薄帯から作製されたインダクタンス素子が知られている。
上記インダクタンス素子は、Co系アモルファスが磁気特性に優れるためフェライトビーズよりノイズ低減効果が優れる。しかし、Co系アモルファスはフェライト材と異なり導電性を有することから、上記インダクタンス素子には、周囲との絶縁を図るため、絶縁外装が必要になるという問題がある。
なお、上記インダクタンス素子は、トロイダルコア全体を樹脂で覆って絶縁性を向上させることができるが、この場合は樹脂が磁性薄帯の層間に侵入し、乾燥後の樹脂の収縮によりトロイダルコアに応力がかかるため、インダクタンス素子の磁気特性が低下する。
また、特開平11−345714号公報(特許文献2)や特開2001−319814号公報(特許文献3)には、有底型容器に磁心を挿入し蓋を固定することにより容器内に磁心を収納する発明が開示されている。これらの発明によれば、Co系アモルファス薄帯から作製されたインダクタンス素子は、樹脂の収縮の問題が無くなり、磁気特性の低下を抑制することができる。
しかし、特許文献2や特許文献3に開示された発明のように蓋付きの容器を用いる場合は、蓋部と容器本体を製造する金型が別々に必要になるため設備・製造コストの負担が大きい上、蓋部の取り付け工程が必要であるため量産性が低いという問題があった。たとえば、特許文献2に開示された発明では容器本体と蓋部を熱溶着等により固定する工程、特許文献3に開示された発明では本体容器に蓋部を挿入する工程がそれぞれ必要であり、蓋部を取付ける工程が必要である点で量産性が低くなる。
また、特許文献2や特許文献3に開示された発明のように容器本体に磁心を挿入する場合、小型化のため磁性薄帯と容器とのクリアランスを狭めると、容器への磁心の挿入性が悪くなり歩留低下や磁心の破損が生じたり、さらにはインダクタンスの低下を招いたりするおそれがあった。
これに対し、樹脂や容器本体や蓋を用いずにインダクタンス素子の磁心を絶縁する方法として、特開平5−251245号公報(特許文献4)、特開2000−251545号公報(特許文献5)や特開2002−299124号公報(特許文献6)には、熱収縮チューブを用いる方法が開示されている。
特許第2602843号公報
特開平11−345714号公報
特開2001−319814号公報
特開平5−251245号公報
特開2000−251545号公報
特開2002−299124号公報
特許文献4〜6に開示された発明は、磁心の絶縁性を保持することを目的としているため、1層の熱収縮チューブで磁心の被覆が行われている。このため、上記発明では、磁心の収納を1層の熱収縮チューブで行った場合に、リード部と磁心の固定につき別途接着剤や固定部材を用いて行う必要があった。
なお、1層の熱収縮チューブを用いて、磁心の絶縁に加えて、リード部と磁心との固定を行うことも考えられる。しかし、熱収縮チューブは、通常、熱収縮率が50〜60%程度であるため、リード外径に対する磁心外径の比率が大きいと、磁心とリードとを挿通した熱収縮チューブを加熱してもチューブが収縮しきらず、磁心とリードとの固定が不完全になるおそれがある。
すなわち、加熱しても熱収縮チューブの端部がリードに接触するまで収縮せず、磁心とリードとが固定されないおそれがあった。また、このように熱収縮チューブの端部の収縮が不十分で端部に隙間が生じると、インダクタンス素子の取り付け工程等で磁心が破損した場合に隙間から破損した金属片がはみ出したり、インダクタンス素子が振動したりする場合があり、他部品と電気的にショートしやすいという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱収縮チューブを用いて、磁心の絶縁と、リード部および磁心の固定と、磁心の確実な被覆とを行え、製造歩留が高いインダクタンス素子、その製造方法および前記インダクタンス素子を用いた電子機器を提供することを目的とする。
本発明に係るインダクタンス素子は、上記問題点を解決するものであり、軸方向にリード挿通孔が設けられたドーナツ型磁心と、このドーナツ型磁心のリード挿通孔に挿通されるとともに、前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部が設けられた導電性のリードと、前記ドーナツ型磁心を収容した第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材と、前記第1の収縮後絶縁部材で被覆されたドーナツ型磁心を収容した第2の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第2の収縮後絶縁部材と、を備え、前記第1および第2の熱収縮絶縁チューブのうち、一方は、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の軸方向に略一致するとともに前記ドーナツ型磁心の周側面を収容する軸方向チューブであり、他方は、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の径方向に略一致するとともに前記リードの2個の屈曲部と前記ドーナツ型磁心の少なくとも一部とを収容する径方向チューブであることを特徴とする。
また、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法は、上記問題点を解決するものであり、ドーナツ型磁心のリード挿通孔に導電性のリードを挿通するリード挿通工程と、前記ドーナツ型磁心に挿通したリードのうち前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部を形成するリード屈曲工程と、第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記リードが挿通されたドーナツ型磁心のうち少なくともドーナツ型磁心を収容する第1の収容工程と、第2の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記第1の熱収縮絶縁チューブとこの第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に収容されたドーナツ型磁心とを収容する第2の収容工程と、加熱により、前記第1の熱収縮絶縁チューブと第2の熱収縮絶縁チューブとを熱収縮させる熱収縮工程と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法は、上記問題点を解決するものであり、ドーナツ型磁心のリード挿通孔に導電性のリードを挿通するリード挿通工程と、前記ドーナツ型磁心に挿通したリードのうち前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部を形成するリード屈曲工程と、第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記リードが挿通されたドーナツ型磁心のうち少なくともドーナツ型磁心を収容する第1の収容工程と、加熱により、前記第1の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる第1の熱収縮工程と、第2の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材で被覆されたドーナツ型磁心を収容する第2の収容工程と、加熱により、前記第2の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる第2の熱収縮工程と、を具備することを特徴とする。
また、本発明に係る電子機器は、上記問題点を解決するものであり、上記インダクタンス素子を用いたことを特徴とする。この電子機器としては、スイッチング電源が挙げられる。
本発明に係るインダクタンス素子によれば、熱収縮チューブを用いて、磁心の絶縁と、リード部および磁心の固定と、磁心の確実な被覆とを行え、製造歩留が高い。
本発明に係るインダクタンス素子の製造方法によれば、上記インダクタンス素子を効率よく製造することができる。
本発明に係る電子機器によれば、電子機器が低ノイズ化されるため、シールド部材の使用を抑制することができる。また、振動にも強いため自動車等の振動の激しい分野に搭載される電子機器にも適用可能である。
[インダクタンス素子]
本発明に係るインダクタンス素子について、図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るインダクタンス素子を示す斜視図である。図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。図3〜図12は、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法を説明する図である。
本発明に係るインダクタンス素子について、図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るインダクタンス素子を示す斜視図である。図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。図3〜図12は、本発明に係るインダクタンス素子の製造方法を説明する図である。
図1および図2に示すように、インダクタンス素子1は、ドーナツ型磁心10と、導電性のリード15と、第1の収縮後絶縁部材25と、第2の収縮後絶縁部材35とを備える。
ドーナツ型磁心10にはリード挿通孔12が設けられ、リード挿通孔12には導電性のリード15が挿通されている。ドーナツ型磁心10は、第1の収縮後絶縁部材25で被覆された後、さらに第2の収縮後絶縁部材35で被覆され、多層被覆構造になっている。第2の収縮後絶縁部材35は、ドーナツ型磁心10に加え、リード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18を被覆している。
(ドーナツ型磁心)
図1および図2に示すように、ドーナツ型磁心10には、外形が略円柱状で、端面11、11間を軸方向に貫通するリード挿通孔12が設けられる。リード挿通孔12は、導電性のリード15が挿通される孔である。
図1および図2に示すように、ドーナツ型磁心10には、外形が略円柱状で、端面11、11間を軸方向に貫通するリード挿通孔12が設けられる。リード挿通孔12は、導電性のリード15が挿通される孔である。
ドーナツ型磁心10は、軟磁性体を用いて上記のドーナツ形状、いわゆるトロイダル形状に形成したものである。ドーナツ形状とは、外形が略円柱状で、貫通する中空部を有するものをいう。ドーナツ形状には、トーラス形状、スリーブ形状等と称されるものも含まれる。
ドーナツ型磁心10は、たとえば、軟磁性体の粉末の焼結体、軟磁性体の磁性薄帯の巻回体や積層体、軟磁性体の粉末を樹脂で固めたものとすることにより形成される。ここで、磁性薄帯の巻回体とはリード挿通孔12を有するように磁性薄帯を巻回したものであり、磁性薄帯の積層体とはリード挿通孔12を有するように円筒状の磁性薄帯を周方向に積層したものである。磁性薄帯の積層体は、たとえば磁性薄帯を所定の長さで切断して作製した磁性薄帯片を周方向に積層することにより作製される。磁性薄帯の巻回数または積層数は所望の磁気特性に応じて適宜決定すればよい。また、磁性薄帯は、表面に絶縁層を設けたものであっても良い。
本発明で用いられる軟磁性体としては、たとえば、フェライト、アモルファス合金、微細結晶を有するFe系磁性合金、パーマロイが挙げられる。
なお、フェライト材は一般的に絶縁体であるため、絶縁性を有するフェライト材からなるドーナツ型磁心10を絶縁する必要はなく、絶縁のためにドーナツ型磁心10を第1の収縮後絶縁部材25や第2の収縮後絶縁部材35で被覆する必要はない。しかし、ドーナツ型磁心10を第1の収縮後絶縁部材25等で被覆することにより、ドーナツ型磁心10の耐衝撃性や耐振動性を高くすることができるため、インダクタンス素子1を車載用等の用途に好適なものとすることができる。
アモルファス合金としては、たとえばCo系アモルファス合金、Fe系アモルファス合金が挙げられる。
Co系アモルファス合金とはCoを原子比で最も多く含むアモルファス合金をいい、Fe系アモルファス合金とはFeを原子比で最も多く含むアモルファス合金をいう。CoおよびFeを含むアモルファス合金は、Co系アモルファス合金およびFe系アモルファス合金のいずれにも該当するが、CoとFeを両方含む場合、原子比で多く含む方の材料系で呼ぶものとする。例えば、CoとFeを両方含み、Coの含有量(原子比)がFeの含有量(原子比)より多い場合はCo系アモルファス合金と呼ぶものとする。
軟磁性体のうち、アモルファス合金や微細結晶を有するFe系磁性合金は磁気特性に優れる点に加え、厚さ30μm以下の磁性薄帯を製造し易いため好ましい。また、アモルファス合金の磁性薄帯を用いる場合は、Co系アモルファス合金の磁性薄帯がより可飽和特性に優れるため好ましい。
Co系アモルファス合金やFe系アモルファス合金等のアモルファス合金としては下記式(1)を満たすものが好ましい。下記式(1)で示される合金は、FeおよびCoから選ばれる少なくとも1種の元素を含むため、Co系アモルファス合金およびFe系アモルファス合金の少なくともいずれかに該当する。
[化1]
(M1−aM’a)100−bXb ・・・(1)
式(1)中、MはFeおよびCoから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、M’はTi、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、TaおよびWから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、XはB、Si、CおよびPから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。また、aおよびbは、0≦a≦0.5、10≦b≦35である(各数字は原子比)。
[化1]
(M1−aM’a)100−bXb ・・・(1)
式(1)中、MはFeおよびCoから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、M’はTi、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、TaおよびWから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、XはB、Si、CおよびPから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。また、aおよびbは、0≦a≦0.5、10≦b≦35である(各数字は原子比)。
Mで表される元素は、式(1)で表されるアモルファス合金の磁束密度や鉄損等の磁気特性を左右するものである。なお、Mで表される元素がFeおよびCoの両方からなる場合は、アモルファス合金が所望の磁気特性になるようにFeとCoとの組成比率を適宜調整する。
M’で表される元素は、式(1)で表されるアモルファス合金の熱安定性、耐食性、結晶化温度等を制御するものである。M’で表される元素は、好ましくはCr、Mn、Zr、Nb、Moである。これらの元素は、特に熱安定性の改善を図れるため好ましい。熱安定性が向上すると熱収縮時に特性が劣化し難くなる。
Xで表される元素は、MやM’で表される元素とともに合金化することにより、式(1)で表される合金をアモルファス化(非晶質化)するものである。
Xで表される元素のうち、Bは式(1)で表される合金の非晶質化に特に有効であり、Siは合金中の非晶質形成を助成するとともに合金の結晶化温度を上昇させるものである。
アモルファス合金薄帯は、液体急冷法により製造することができる。具体的には、所定の組成比に調整した合金素材を溶融状態から105 ℃/秒以上の冷却速度で急冷することにより得られる。アモルファス合金薄帯の厚みは好ましくは30μm以下、さらに好ましくは8〜20μmである。薄帯の厚さを制御することにより低損失の磁心を得ることが可能になる。
微細結晶を有するFe系磁性合金としては、下記式(2)を満たすものが好ましい。
[化2]
FeaCubMcSidBe ・・・(2)
式(2)中、MはC、Si、Ge、Sn、Pb等の周期律表4a族元素、N、P、As、Sb、Bi等の5a族元素、O、S、Se、Te、Po等の6a族元素、Mn、Ni、CoおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。
[化2]
FeaCubMcSidBe ・・・(2)
式(2)中、MはC、Si、Ge、Sn、Pb等の周期律表4a族元素、N、P、As、Sb、Bi等の5a族元素、O、S、Se、Te、Po等の6a族元素、Mn、Ni、CoおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。
また、a、b、c、dおよびeは、a=100−(b+c+d+e)、0.01≦b≦4、0.01≦c≦10、10≦d≦25、3≦e≦12、17≦d+e≦30である(各数字は原子比)。
Cuは、式(2)で表されるFe系磁性合金の耐食性を高め、結晶粒の粗大化を防ぐと共に、鉄損や透磁率等の軟磁気特性を改善するものである。
Mで表される元素は、式(2)で表されるFe系磁性合金の結晶径を均一化すると共に、磁歪及び磁気異方性の低減、温度変化に対する磁気特性の改善等を行うものである。
Fe系磁性合金は、微細結晶を有するものであることが好ましい。具体的には、50〜300オングストロームの結晶粒を合金中に面積比で50%以上、好ましくは90%以上含むことが望ましい。ここで、面積比とは、合金の断面写真で観察される結晶粒の面積の合金の全面積に対する比率を意味する。
微細結晶を有するFe系磁性合金の薄帯は、液体急冷法により式(2)に示すFe系磁性合金の薄帯を得た後、このFe系磁性合金の結晶化温度に対して−50℃〜+120℃の温度、すなわち結晶化温度−50℃〜結晶化温度+120℃の範囲内で1分〜5時間の熱処理を行い微細結晶を析出させる方法や、液体急冷法の急冷温度を制御して微細結晶を直接析出させる方法等により得られる。微細結晶を有するFe系磁性合金の薄帯の厚みは好ましくは30μm以下、さらに好ましくは8〜20μmである。
ドーナツ型磁心10は、外径D1が2〜5mmの範囲内であることが好ましい。外径D1が2mm未満であると磁性薄帯等の磁性材料の量が少ないため磁気特性が低くなるおそれがあるため好ましくない。一方、外径D1が5mmを超えるとドーナツ型磁心10を大きくしてもこれ以上磁気特性が向上しないため経済的でなく、またインダクタンス素子1が大型化するため好ましくない。
(リード)
導電性のリード15は、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に挿通される。リード15は、ドーナツ型磁心10の一方端側から突出した部分に第1の屈曲部17を有し、ドーナツ型磁心10の他方端側から突出した部分に第2の屈曲部18を有し、第1の屈曲部17と第2の屈曲部18との間に挿通部16を有する。
導電性のリード15は、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に挿通される。リード15は、ドーナツ型磁心10の一方端側から突出した部分に第1の屈曲部17を有し、ドーナツ型磁心10の他方端側から突出した部分に第2の屈曲部18を有し、第1の屈曲部17と第2の屈曲部18との間に挿通部16を有する。
第1の屈曲部17および第2の屈曲部18の屈曲形状は特に限定されないが、実質的に直角に折り曲げられた折曲形状になっているとインダクタンス素子1のプリント配線板等への実装が容易になるため好ましい。
また、第1の屈曲部17および第2の屈曲部18は、略同じ方向に屈曲することにより、挿通部16、第1の屈曲部17および第2の屈曲部18により形成される形状がコ字状であると、インダクタンス素子1のプリント配線板等への実装が容易になるため好ましい。
リード15としては、たとえば、錫めっきされた銅線が用いられる。
リード15の外径D2は、0.5〜1.2mmの範囲が好ましい。ここでリード15の外径D2とは、リード15のうち、挿通部16の外径を示す。
外径D2が0.5mm未満であると強度が不十分になるおそれがあり、配線基板に実装する際にリード15が折れる不具合が生じる可能性が高くなる。一方、外径D2が1.2mmを超えるとリード15に第1の屈曲部17および第2の屈曲部18を形成することが困難になる。
(第1の収縮後絶縁部材)
本発明において、収縮後絶縁部材とは、熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなるものを意味する。
本発明において、収縮後絶縁部材とは、熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなるものを意味する。
第1の収縮後絶縁部材25とは、収縮後絶縁部材のうち、ドーナツ型磁心10を収容した第1の熱収縮絶縁チューブ20が熱収縮してなるものを意味する。
第1の熱収縮絶縁チューブ20とは、ドーナツ型磁心10を収容する熱収縮絶縁チューブのうちドーナツ型磁心10の周側面13側から数えて1層目のものを意味する。図7に第1の熱収縮絶縁チューブ20を示す。
図7に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20は、端部21、21間を結ぶ軸方向がドーナツ型磁心10のリード挿通孔12の形成方向である軸方向に略一致した状態でドーナツ型磁心10の周側面13を収容している。
第1の熱収縮絶縁チューブ20のように、ドーナツ型磁心10を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致し、ドーナツ型磁心10の周側面13を収容する熱収縮絶縁チューブを、軸方向チューブと称する。
図2に示すように、第1の収縮後絶縁部材25は、軸方向チューブである第1の熱収縮絶縁チューブ20を熱収縮してなるものであるから、ドーナツ型磁心10を収容したときの端部26、26間を結ぶ軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致し、かつドーナツ型磁心10の周側面13全体を被覆している。
第1の収縮後絶縁部材25のように、収縮後絶縁部材の軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致し、ドーナツ型磁心10の周側面13全体を被覆する収縮後絶縁部材を、軸方向収縮後絶縁部材と称する。
本発明において、熱収縮絶縁チューブとは、所定温度で加熱することにより収縮するとともに絶縁性を有する材質で作製されたチューブを意味する。
熱収縮絶縁チューブは、たとえば80℃以上に加熱することにより熱収縮して収縮後絶縁部材を形成する。熱収縮温度は、熱収縮絶縁チューブの種類により異なる。
熱収縮絶縁チューブは、熱収縮チューブの熱収縮率が、通常40〜70%、好ましくは50〜60%である。ここで熱収縮率とは、内径収縮率を意味し、収縮前内径と収縮後内径との差分を収縮後内径で除した値である。
熱収縮率が40%未満であると、熱収縮率が小さすぎて、ドーナツ型磁心10とリード15とを固定するときに、ドーナツ型磁心10の外径D1と軸方向チューブの内径D3と後述の径方向チューブの内径D4との間のサイズ制御が難しくなりやすい。
一方、熱収縮率が70%を超えると、ドーナツ型磁心10とリード15との固定は強固になるが熱収縮時にドーナツ型磁心10への応力負荷が大きくなるため磁気特性が低下しやすい。
熱収縮絶縁チューブは、体積抵抗率が、通常1012Ω・cm以上、好ましくは1014〜1015Ω・cmである。体積抵抗率が、この範囲内にあると、熱収縮絶縁チューブを熱収縮して形成した収縮後絶縁部材が、ドーナツ型磁心10の絶縁性が十分に高いため好ましい。
熱収縮絶縁チューブの材質としては、たとえば、PVC(ポリ塩化ビニル)、ポリオレフィン、シリコーンゴム、ポリフッ化ビニリデン、エチレンプロピレンゴムが挙げられる。
熱収縮絶縁チューブの具体的な製品名としては、たとえば住友電工株式会社製のスミチューブ(登録商標)、三菱樹脂株式会社製のヒシチューブ(登録商標)、西日本電線株式会社製のニシチューブ(登録商標)、信越化学工業株式会社製のSTシリーズが挙げられる。
第1の収縮後絶縁部材25の厚さは、通常0.1〜0.4mmである。厚さが0.1mm未満であると強度が不十分になりやすいため好ましくない。また、厚さが0.4mmを超えると第1の収縮後絶縁部材25が厚すぎてドーナツ型磁心10への応力負荷が大きくなりやすいため好ましくない。
(第2の収縮後絶縁部材)
第2の収縮後絶縁部材35とは、収縮後絶縁部材のうち、第2の熱収縮絶縁チューブ30が熱収縮してなるものを意味する。
第2の収縮後絶縁部材35とは、収縮後絶縁部材のうち、第2の熱収縮絶縁チューブ30が熱収縮してなるものを意味する。
ここで第2の熱収縮絶縁チューブ30とは、ドーナツ型磁心10を収容する熱収縮絶縁チューブのうちドーナツ型磁心10の周側面13側から数えて2層目のものを意味する。図8に第2の熱収縮絶縁チューブ30を示す。
第2の熱収縮絶縁チューブ30に用いられる熱収縮絶縁チューブの材質は、第1の熱収縮絶縁チューブ20に用いられるものと同じであるため、説明を省略する。
図8に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30は、端部31、31間を結ぶ軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に垂直な径方向に略一致した状態で、リード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18と、ドーナツ型磁心10の軸方向の端面11、11とを収容している。
第2の熱収縮絶縁チューブ30のように、ドーナツ型磁心10を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致し、リード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18と、ドーナツ型磁心10の軸方向の少なくとも一部とを収容する熱収縮絶縁チューブを、径方向チューブと称する。
図2に示すように、第2の収縮後絶縁部材35は、径方向チューブである第2の熱収縮絶縁チューブ30を熱収縮してなるものであるから、ドーナツ型磁心10を収容したときの端部36、36間を結ぶ軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致し、かつリード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18と、第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10の軸方向の端面11、11とを被覆している。
第2の収縮後絶縁部材35のように、収縮後絶縁部材の軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致し、リード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18と、ドーナツ型磁心10の少なくとも一部とを被覆する収縮後絶縁部材を、径方向収縮後絶縁部材と称する。
径方向収縮後絶縁部材である第2の収縮後絶縁部材35は、軸方向の長さがドーナツ型磁心10の径方向の長さよりも長くなっており、ドーナツ型磁心10の全体が第2の収縮後絶縁部材35で被覆されている。
インダクタンス素子1は、図9に示すように、ドーナツ型磁心10の外径D1(mm)と、リード15の外径D2(mm)とが、D1/D2が2以上であることが好ましい。この理由を以下に説明する。
熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる収縮後絶縁部材は、ドーナツ型磁心10を被覆することによりドーナツ型磁心10に絶縁性を付与し破片が放出されることを防止するとともに、ドーナツ型磁心10とドーナツ型磁心10に挿通されたリード15とを固定する。
しかし、熱収縮絶縁チューブは一般的に熱収縮の度合いが小さいため、ドーナツ型磁心10の外径がリード15の外径に対して大きい場合において、熱収縮絶縁チューブを1層だけしか用いないときは、ドーナツ型磁心10に絶縁性を付与したり破片の放出を防止したりすることや、ドーナツ型磁心10とリード15とを固定することが不十分になりやすい。
すなわち、熱収縮絶縁チューブが軸方向チューブであるときは、軸方向チューブを熱収縮しても軸方向収縮後絶縁部材の端部がリード15に密着するまで収縮せずに端部とリード15との間に隙間が生じドーナツ型磁心10が露出しやすい。このため、インダクタンス素子は、ドーナツ型磁心10とリード15との固定が不十分になるとともに、ドーナツ型磁心10の絶縁性が不十分になり、隙間からドーナツ型磁心10の破片が放出されるおそれがある。
また、熱収縮絶縁チューブが径方向チューブであるときは、径方向チューブを熱収縮しても径方向収縮後絶縁部材の端部の重ね合い部分に隙間が生じてドーナツ型磁心10の絶縁性が不十分になったり、隙間からドーナツ型磁心10の破片が放出されたりするおそれがある。
インダクタンス素子は、上記のようにドーナツ型磁心10とリード15との固定が不十分であると、車載用等のように振動が大きい場所で使用されるときに強度が不足するおそれがあるため好ましくない。
また、インダクタンス素子は、上記のようにドーナツ型磁心10の絶縁性が不十分だったりドーナツ型磁心10の破片が放出されたりすると、回路がショートするおそれがあるため好ましくない。
これに対し、本発明のインダクタンス素子1は、軸方向チューブと径方向チューブとを組み合わせて用いることにより、ドーナツ型磁心10の絶縁性の確保や破片の放出の防止や、ドーナツ型磁心10とリード15との固定等が十分に行われるため、D1/D2が2以上であるような、ドーナツ型磁心10の外径がリード15の外径に対して大きい場合に、特に有用性が高い。また、D1/D2比の上限は特に限定されるものではないが、D1/D2比が10以下である方が好ましい。D1/D2比があまり大きいとドーナツ型磁心が必要以上に大きいかリードが必要以上に細いかのどちらかになる。ドーナツ型磁心が必要以上に大きいと素子が大型化し、リードが必要以上に細いとリードの強度が低下するおそれがある。
なお、従来、ドーナツ型磁心10をプラスチック等の容器に収納したインダクタンス素子が知られている。しかし、容器を用いたインダクタンス素子は、製造時に容器にドーナツ型磁心10を装入する際に、ドーナツ型磁心10が容器に接触して破損する等により歩留まりが低かった。
従来の容器を用いるインダクタンス素子に比べ、本発明のインダクタンス素子1は、容器よりも軟らかい熱収縮絶縁チューブを用いるため、ドーナツ型磁心10の破損等が生じにくく歩留まりが高い。
インダクタンス素子1によれば、第1の収縮後絶縁部材25と第2の収縮後絶縁部材35とによりドーナツ型磁心10を略直交する2方向から被覆しているため、容器や接着剤を用いずにドーナツ型磁心10とリード15とを固定することができるとともに、ドーナツ型磁心10の絶縁性が良好に保たれ、ドーナツ型磁心10の破片が生じてもこの破片が収縮後絶縁部材から外部に放出されることが実質的にない。
また、インダクタンス素子1によれば、第1の収縮後絶縁部材25が軸方向収縮後絶縁部材であるため、第1の収縮後絶縁部材25の形成に用いる第1の熱収縮絶縁チューブ20を、ドーナツ型磁心10の周側面13を被覆可能な程度の小さなものとすることができ、経済的である。
本発明のインダクタンス素子は、インダクタンス素子1と異なる実施形態として、第1の収縮後絶縁部材を径方向収縮後絶縁部材とし、第2の収縮後絶縁部材を軸方向収縮後絶縁部材としてもよい。
この実施形態のインダクタンス素子によれば、インダクタンス素子1と同様に、第1の収縮後絶縁部材と第2の収縮後絶縁部材とによりドーナツ型磁心10を方向を変えて2重に被覆しているため、容器や接着剤を用いずにドーナツ型磁心10とリード15とを固定することができるとともに、ドーナツ型磁心10の絶縁性が良好に保たれ、ドーナツ型磁心10の破片が第2の収縮後絶縁部材から外部に放出されることが実質的にない。
また、この実施形態のインダクタンス素子によれば、第1の収縮後絶縁部材25が径方向収縮後絶縁部材であるため、製造の際に第1の収縮後絶縁部材だけでドーナツ型磁心10とリード15とをある程度固定することができ、製造しやすい。
また、本発明に係るインダクタンス素子は、リード15の第1の屈曲部17および第2の屈曲部18と、リード15の挿通部16が挿通されるドーナツ型磁心10の周側面13とが径方向収縮後絶縁部材で被覆されている限り、ドーナツ型磁心10の周側面13の径方向の一部が径方向収縮後絶縁部材で被覆されていなくてもよい。ドーナツ型磁心10は、周側面13の径方向の一部が径方向収縮後絶縁部材で被覆されていなくても、軸方向収縮後絶縁部材で周側面13の全体が被覆されるため、露出することはない。
この実施形態のインダクタンス素子によれば、径方向収縮後絶縁部材の軸方向の長さを短くすることができるため、製造コストが低くなる。
本発明に係るインダクタンス素子は、たとえば、下記方法により製造することができる。
[インダクタンス素子の製造方法]
本発明に係るインダクタンス素子の製造方法について、図面を参照して説明する。
本発明に係るインダクタンス素子の製造方法について、図面を参照して説明する。
本発明に係るインダクタンス素子の製造方法は、熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる熱収縮工程として、第1の熱収縮絶縁チューブと第2の熱収縮絶縁チューブとを同時に熱収縮させる熱収縮工程を有する第1の製造方法と、第1の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる熱収縮工程と第2の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる熱収縮工程を別々に行う第2の製造方法と、がある。
[第1の製造方法]
第1の製造方法について説明する。第1の製造方法は、リード挿通工程と、リード屈曲工程と、第1の収容工程と、第2の収容工程と、熱収縮工程と、を備える。
第1の製造方法について説明する。第1の製造方法は、リード挿通工程と、リード屈曲工程と、第1の収容工程と、第2の収容工程と、熱収縮工程と、を備える。
はじめに、図3に示すようなドーナツ型磁心10を準備する。ドーナツ型磁心10には、リード挿通孔12が設けられる。
(リード挿通工程)
リード挿通工程では、図4に示すように、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に導電性のリード15を挿通する。
リード挿通工程では、図4に示すように、ドーナツ型磁心10のリード挿通孔12に導電性のリード15を挿通する。
(リード屈曲工程)
リード屈曲工程では、図5に示すように、ドーナツ型磁心10に挿通したリード15のうちドーナツ型磁心10の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部17、18を形成する。
リード屈曲工程では、図5に示すように、ドーナツ型磁心10に挿通したリード15のうちドーナツ型磁心10の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部17、18を形成する。
(第1の収容工程)
第1の収容工程では、図6に示すように第1の熱収縮絶縁チューブ20を矢印Bの方向に移動させて、図7に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に、リード15が挿通されたドーナツ型磁心10のうち少なくともドーナツ型磁心10を収容する。リード15は第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に収容されてもされなくてもよい。
第1の収容工程では、図6に示すように第1の熱収縮絶縁チューブ20を矢印Bの方向に移動させて、図7に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に、リード15が挿通されたドーナツ型磁心10のうち少なくともドーナツ型磁心10を収容する。リード15は第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に収容されてもされなくてもよい。
図6および図7に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20は、軸方向がドーナツ型磁心10の軸方向に略一致し、ドーナツ型磁心10の周側面13を収容する熱収縮絶縁チューブであり、軸方向チューブになっている。
軸方向チューブである第1の熱収縮絶縁チューブ20とドーナツ型磁心10とは、図9に示すように、ドーナツ型磁心10の外径をD1(mm)、軸方向チューブ(第1の熱収縮絶縁チューブ20)の内径をD3(mm)としたとき、D3/D1が通常1.0以上1.5以下である。ドーナツ型磁心10の外径D1とは、ドーナツ型磁心10の外径の最大値である。
D3/D1が上記範囲内にあると、軸方向チューブが熱収縮したときにドーナツ型磁心10の少なくとも周側面を十分に被覆することができるため好ましい。
D3/D1が1.0未満であると軸方向チューブがドーナツ型磁心10を収容することができないため好ましくない。また、D3/D1が1.5を超えると、軸方向チューブの内径が必要以上に大きすぎ、軸方向チューブを熱収縮しても第1の収縮後絶縁部材25によるドーナツ型磁心10の被覆が不十分になりやすいため好ましくない。
(第2の収容工程)
第2の収容工程では、図7に示すように第2の熱収縮絶縁チューブ30を矢印Cの方向に移動させて、図8に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30の中空部32内に、第1の熱収縮絶縁チューブ20と、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に収容されたドーナツ型磁心10と、リード15の2個の屈曲部17、18間の部分とを収容する。
第2の収容工程では、図7に示すように第2の熱収縮絶縁チューブ30を矢印Cの方向に移動させて、図8に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30の中空部32内に、第1の熱収縮絶縁チューブ20と、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に収容されたドーナツ型磁心10と、リード15の2個の屈曲部17、18間の部分とを収容する。
図7および図8に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30は、ドーナツ型磁心10を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心10の径方向に略一致し、リード15の2個の屈曲部17、18とドーナツ型磁心10の少なくとも一部とを収容する径方向チューブになっている。
リード15の2個の屈曲部17、18を収容するドーナツ型磁心10の軸方向は、ドーナツ型磁心10の径方向よりも、通常長い。このため、径方向チューブである第2の熱収縮絶縁チューブ30をリード15とドーナツ型磁心10に被せる場合、中空部32内にリード15の2個の屈曲部17、18を収容することができるように第2の熱収縮絶縁チューブ30をたとえば断面楕円形になるように変形させてもよい。
径方向チューブである第2の熱収縮絶縁チューブ30とリード15とは、図9に示すように、リード15における2個の屈曲部17、18間の距離をL1(mm)、径方向チューブ(第2の熱収縮絶縁チューブ30)を断面が楕円になるように変形させたときの長径側の内径をD4(mm)としたとき、D4/L1が通常1.1を超え1.5未満である。L1は、リード15の厚さを含めた屈曲部17の外側と屈曲部18の外側との間の距離である。
D4/L1が上記範囲内にあると、径方向チューブがリード15の2個の屈曲部17、18間の部分を確実に収容するとともに、径方向チューブが熱収縮したときにドーナツ型磁心10とリード15とを十分に固定することができるため好ましい。
D4/L1が1.1以下であると、径方向チューブがリード15の2個の屈曲部17、18間の部分を収容しにくいため、また、D4/L1が1.5以上であると、径方向チューブの内径が大きすぎてドーナツ型磁心10とリード15との固定が不十分になりやすいため、それぞれ好ましくない。
(熱収縮工程)
熱収縮工程では、加熱により第1の熱収縮絶縁チューブ20と第2の熱収縮絶縁チューブ30とを熱収縮させ、図1に示すインダクタンス素子1を得る。
熱収縮工程では、加熱により第1の熱収縮絶縁チューブ20と第2の熱収縮絶縁チューブ30とを熱収縮させ、図1に示すインダクタンス素子1を得る。
第1の熱収縮絶縁チューブ20および第2の熱収縮絶縁チューブ30は、熱収縮によりそれぞれ第1の収縮後絶縁部材25および第2の収縮後絶縁部材35となる。
加熱温度は第1の熱収縮絶縁チューブ20および第2の熱収縮絶縁チューブ30を熱収縮させる温度以上の温度であり、たとえば80℃以上である。
第1の製造方法によれば、第1の熱収縮絶縁チューブ20および第2の熱収縮絶縁チューブ30を一つの熱収縮工程で一括して熱収縮させるため、低コストでインダクタンス素子1を製造することができる。
[第2の製造方法]
第2の製造方法について説明する。第2の製造方法は、リード挿通工程と、リード屈曲工程と、第1の収容工程と、第1の熱収縮工程と、第2の収容工程と、第2の熱収縮工程と、を備える
第2の製造方法は第1の製造方法に対し、リード挿通工程、リード屈曲工程、および第1の収容工程が共通し、その他の工程が異なる。このため、共通する工程については説明を省略し、異なる工程について説明する。
第2の製造方法について説明する。第2の製造方法は、リード挿通工程と、リード屈曲工程と、第1の収容工程と、第1の熱収縮工程と、第2の収容工程と、第2の熱収縮工程と、を備える
第2の製造方法は第1の製造方法に対し、リード挿通工程、リード屈曲工程、および第1の収容工程が共通し、その他の工程が異なる。このため、共通する工程については説明を省略し、異なる工程について説明する。
(第1の熱収縮工程)
第1の熱収縮工程は、第1の収容工程の後に行われる。第1の収容工程の後は、図10に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に、リード15が挿通されたドーナツ型磁心10のうち少なくともドーナツ型磁心10が収容された状態になっている。また、第1の熱収縮絶縁チューブ20は、軸方向チューブになっている。
第1の熱収縮工程は、第1の収容工程の後に行われる。第1の収容工程の後は、図10に示すように、第1の熱収縮絶縁チューブ20の中空部22内に、リード15が挿通されたドーナツ型磁心10のうち少なくともドーナツ型磁心10が収容された状態になっている。また、第1の熱収縮絶縁チューブ20は、軸方向チューブになっている。
第1の熱収縮工程では、図10に示す第1の熱収縮絶縁チューブ20を、加熱により熱収縮させて、図11に示すように第1の収縮後絶縁部材25を形成する。加熱温度等は、第1の方法の熱収縮工程と同じであるため説明を省略する。
(第2の収容工程)
第2の収容工程では、図11に示すように第2の熱収縮絶縁チューブ30を矢印Dの方向に移動させて、図12に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30の中空部31内に、第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10と、リード15の2個の屈曲部17、18間の部分とを収容する。また、第2の熱収縮絶縁チューブ30は、径方向チューブになっている。
第2の収容工程では、図11に示すように第2の熱収縮絶縁チューブ30を矢印Dの方向に移動させて、図12に示すように、第2の熱収縮絶縁チューブ30の中空部31内に、第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10と、リード15の2個の屈曲部17、18間の部分とを収容する。また、第2の熱収縮絶縁チューブ30は、径方向チューブになっている。
(第2の熱収縮工程)
第2の熱収縮工程では、加熱により、第2の熱収縮絶縁チューブ30を熱収縮させ、図1に示すインダクタンス素子1を得る。
第2の熱収縮工程では、加熱により、第2の熱収縮絶縁チューブ30を熱収縮させ、図1に示すインダクタンス素子1を得る。
第2の熱収縮絶縁チューブ30は、熱収縮により第2の収縮後絶縁部材35となる。
加熱温度等は、第1の方法の熱収縮工程と同じであるため説明を省略する。
第2の製造方法によれば、第1の熱収縮絶縁チューブ20を熱収縮させてから第2の熱収縮絶縁チューブ30を被せるため、製造の際に第1の収縮後絶縁部材25で被覆されたドーナツ型磁心10に第2の熱収縮絶縁チューブ30を被せやすく、インダクタンス素子1の製造が容易である。また、第1の製造方法に比べて、製造の際に第1の熱収縮絶縁チューブ20と第2の熱収縮絶縁チューブ30とが干渉しにくいため、第1の熱収縮絶縁チューブ20および第2の熱収縮絶縁チューブ30の大きさの選択の自由度が高い。
[電子機器]
本発明に係る電子機器は、上記インダクタンス素子を用いたものである。電子機器としては、たとえば、電子レンジ、テレビ、ビデオ、複写機、パソコン、スイッチング電源、車載用電子機器が挙げられる。車載用電子機器としては、カーオーディオ、カーナビゲーション等が挙げられる。本発明に係る電子機器は振動に強いため、車載用電子機器等の振動が激しい状況で使用される電子機器にも好適である。
本発明に係る電子機器は、上記インダクタンス素子を用いたものである。電子機器としては、たとえば、電子レンジ、テレビ、ビデオ、複写機、パソコン、スイッチング電源、車載用電子機器が挙げられる。車載用電子機器としては、カーオーディオ、カーナビゲーション等が挙げられる。本発明に係る電子機器は振動に強いため、車載用電子機器等の振動が激しい状況で使用される電子機器にも好適である。
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。
[実施例1〜6、比較例1〜3]
磁性薄帯としてCo68Cr2Fe4Si14B12アモルファス薄帯(板厚18μm)を巻回することによりドーナツ型磁心を製造した。その後、ドーナツ型磁心の軸方向の中心に設けたリード挿通孔に、錫めっき加工された銅線を挿通し、ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ1箇所ずつ折曲部を形成した。
磁性薄帯としてCo68Cr2Fe4Si14B12アモルファス薄帯(板厚18μm)を巻回することによりドーナツ型磁心を製造した。その後、ドーナツ型磁心の軸方向の中心に設けたリード挿通孔に、錫めっき加工された銅線を挿通し、ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ1箇所ずつ折曲部を形成した。
製造条件を表1に示す。
熱収縮チューブを、ドーナツ型磁心の軸方向、径方向またはこれら両方から被せて、熱収縮チューブ内にドーナツ型磁心を収納した。なお、熱収縮チューブとして、実施例1〜3、比較例2および3ではポリオレフィン製チューブ(住友電気工業株式会社製スミチューブF2(Z))、実施例4〜6ではシリコーンゴム製チューブ(信越化学工業株式会社製ST−DG)を用いた。
実施例1〜6は同じ材質で大きさの異なる熱収縮チューブを2個用い、熱収縮チューブをドーナツ型磁心の軸方向および径方向から被せた後、熱収縮チューブを80℃で熱収縮させたものである。
比較例1はドーナツ型磁心を容器(ウィンテックポリマー株式会社製PBT2016)に装入し、リードと容器とを接着剤(GE東芝シリコーン株式会社製TSE−382C)で固定したものである。
比較例2は、熱収縮チューブを1個用い、熱収縮チューブをドーナツ型磁心の軸方向から被せた後、熱収縮チューブを80℃で熱収縮させたものである。
比較例3は、熱収縮チューブを1個用い、熱収縮チューブをドーナツ型磁心の径方向から被せた後、熱収縮チューブを80℃で熱収縮させたものである。
各実施例、比較例で作製されたインダクタンス素子に対し、磁気特性、歩留、振動特性を調べた。結果を表2に示す。なお、磁気特性は、LCRメーターにてL値:50kHz、1V、1turn、室温の条件で測定した(試験数は5個としその平均値を算出した)。
歩留は、完成品の外観を観察して合否を判定し、合格品の個数を完成品の個数で除して(割って)算出した。完成品の作製個数は100個とし、完成品の外観にドーナツ型磁心が露出したり、ドーナツ型磁心の破片が付着したりしているものを不合格品と判定し、残りを合格品と判定した。
振動特性は、各実施例、比較例で作製されたインダクタンス素子の合格品をはんだでガラスエポキシ基板に固定し、基板のX、Y、Z軸に対して2時間ずつ振動を与えて測定した。基板の振動条件は、変位を1.55mmp−pとし、振動数を10〜55Hzの範囲内で連続的に変化させた。振動数の連続的な変化は、30秒で10Hzから55Hzに徐々に増加させ、さらに30秒で55Hzから10Hzに徐々に減少させる工程を1サイクルとし、このサイクルを繰り返した。
振動特性の試験終了後、各インダクタンス素子について磁気特性の変化率を測定し、外観を観察して歩留を調べた。振動特性の試験は、各実施例、比較例について5個ずつ行い、磁気特性の変化率(L値変化率)は、5個の平均値とした。また、外観不良発生率として振動特性の試験により破損したものの割合を算出した。たとえば、振動特性の試験で破損したものがない場合は、外観不良発生率は0である。
以上のように本実施例にかかるインダクタンス素子は優れた磁気特性を示し、振動試験にも強いことが分かる。
本発明に係るインダクタンス素子は、電子レンジ、テレビ、ビデオ、複写機、パソコン、スイッチング電源が挙げられる。また、振動に強いため、車載機器等の自動車等の振動が激しい分野に搭載される電子機器にも好適である。
1 インダクタンス素子
10 ドーナツ型磁心
11 ドーナツ型磁心の端面
12 リード挿通孔
13 ドーナツ型磁心の周側面
15 リード
16 リードの挿通部
17 リードの第1の屈曲部
18 リードの第2の屈曲部
20 第1の熱収縮絶縁チューブ
21 第1の熱収縮絶縁チューブの端部
22 第1の熱収縮絶縁チューブの中空部
25 第1の収縮後絶縁部材
26 第1の収縮後絶縁部材の端部
27 第1の収縮後絶縁部材の端部の隙間
30 第2の熱収縮絶縁チューブ
31 第2の熱収縮絶縁チューブの端部
32 第2の熱収縮絶縁チューブの中空部
35 第2の収縮後絶縁部材
10 ドーナツ型磁心
11 ドーナツ型磁心の端面
12 リード挿通孔
13 ドーナツ型磁心の周側面
15 リード
16 リードの挿通部
17 リードの第1の屈曲部
18 リードの第2の屈曲部
20 第1の熱収縮絶縁チューブ
21 第1の熱収縮絶縁チューブの端部
22 第1の熱収縮絶縁チューブの中空部
25 第1の収縮後絶縁部材
26 第1の収縮後絶縁部材の端部
27 第1の収縮後絶縁部材の端部の隙間
30 第2の熱収縮絶縁チューブ
31 第2の熱収縮絶縁チューブの端部
32 第2の熱収縮絶縁チューブの中空部
35 第2の収縮後絶縁部材
Claims (16)
- 軸方向にリード挿通孔が設けられたドーナツ型磁心と、
このドーナツ型磁心のリード挿通孔に挿通されるとともに、前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部が設けられた導電性のリードと、
前記ドーナツ型磁心を収容した第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材と、
前記第1の収縮後絶縁部材で被覆されたドーナツ型磁心を収容した第2の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第2の収縮後絶縁部材と、
を備え、
前記第1および第2の熱収縮絶縁チューブのうち、一方は、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の軸方向に略一致するとともに前記ドーナツ型磁心の周側面を収容する軸方向チューブであり、他方は、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の径方向に略一致するとともに前記リードの2個の屈曲部と前記ドーナツ型磁心の少なくとも一部とを収容する径方向チューブであることを特徴とするインダクタンス素子。 - 前記ドーナツ型磁心の外径をD1(mm)、前記リードの外径をD2(mm)としたとき、D1/D2が2以上であることを特徴とする請求項1記載のインダクタンス素子。
- 前記第1の熱収縮絶縁チューブは前記軸方向チューブであり、前記第2の熱収縮絶縁チューブは前記径方向チューブであることを特徴とする請求項1記載のインダクタンス素子。
- 前記第1の収縮後絶縁部材は、少なくとも前記ドーナツ型磁心の周側面を被覆することを特徴とする請求項3に記載のインダクタンス素子。
- 前記第1および第2の熱収縮絶縁チューブは、それぞれポリ塩化ビニル、ポリオレフィンまたはシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のインダクタンス素子。
- 前記第1および第2の熱収縮絶縁チューブは、それぞれ熱収縮率が40〜70%であることを特徴とする請求項5に記載のインダクタンス素子。
- 前記第1および第2の収縮後絶縁部材は、それぞれ厚さが0.1〜0.4mmであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインダクタンス素子。
- 前記リードは、前記ドーナツ型磁心の一方端側から突出した部分に設けられた第1の屈曲部と、前記ドーナツ型磁心の他方端側から突出した部分に設けられた第2の屈曲部とが、略同じ方向に屈曲していることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のインダクタンス素子。
- 前記ドーナツ型磁心の外径D1が2〜5mm、かつ前記リードの外径D2が0.5〜1.2mmであることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のインダクタンス素子。
- ドーナツ型磁心のリード挿通孔に導電性のリードを挿通するリード挿通工程と、
前記ドーナツ型磁心に挿通したリードのうち前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部を形成するリード屈曲工程と、
第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記リードが挿通されたドーナツ型磁心のうち少なくともドーナツ型磁心を収容する第1の収容工程と、
第2の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記第1の熱収縮絶縁チューブとこの第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に収容されたドーナツ型磁心とを収容する第2の収容工程と、
加熱により、前記第1の熱収縮絶縁チューブと第2の熱収縮絶縁チューブとを熱収縮させる熱収縮工程と、
を具備することを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。 - ドーナツ型磁心のリード挿通孔に導電性のリードを挿通するリード挿通工程と、
前記ドーナツ型磁心に挿通したリードのうち前記ドーナツ型磁心の両端側から突出した部分にそれぞれ屈曲部を形成するリード屈曲工程と、
第1の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記リードが挿通されたドーナツ型磁心のうち少なくともドーナツ型磁心を収容する第1の収容工程と、
加熱により、前記第1の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる第1の熱収縮工程と、
第2の熱収縮絶縁チューブの中空部内に、前記第1の熱収縮絶縁チューブが熱収縮してなる第1の収縮後絶縁部材で被覆されたドーナツ型磁心を収容する第2の収容工程と、
加熱により、前記第2の熱収縮絶縁チューブを熱収縮させる第2の熱収縮工程と、
を具備することを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。 - 前記第1の熱収縮絶縁チューブは、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の軸方向に略一致し、前記ドーナツ型磁心の周側面を収容する軸方向チューブであり、
前記第2の熱収縮絶縁チューブは、前記ドーナツ型磁心を収容したときの軸方向がドーナツ型磁心の径方向に略一致し、前記リードの2個の屈曲部と前記ドーナツ型磁心の少なくとも一部とを収容する径方向チューブであることを特徴と請求項10または11記載のインダクタンス素子の製造方法。 - 前記ドーナツ型磁心の外径をD1(mm)、前記軸方向チューブの内径をD3(mm)としたとき、D3/D1が1.0以上1.5以下であることを特徴とする請求項12記載のインダクタンス素子の製造方法。
- 前記リードにおける2個の屈曲部間の距離をL1(mm)、前記径方向チューブを断面が楕円になるように変形させたときの長径側の内径をD4(mm)としたとき、D4/L1が1.1を超え1.5未満であることを特徴とする請求項12または13記載のインダクタンス素子の製造方法。
- 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のインダクタンス素子を用いたことを特徴とする電子機器。
- 前記電子機器がスイッチング電源であることを特徴とする請求項15記載の電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007240958A JP2009071237A (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | インダクタタンス素子、その製造方法および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007240958A JP2009071237A (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | インダクタタンス素子、その製造方法および電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009071237A true JP2009071237A (ja) | 2009-04-02 |
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ID=40607141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007240958A Pending JP2009071237A (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | インダクタタンス素子、その製造方法および電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009071237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015170747A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 北川工業株式会社 | バスバーアセンブリ、バスバーアセンブリの製造方法 |
| CN113035551A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-25 | 东莞市必德电子科技有限公司 | 贴片磁珠的生产工艺 |
-
2007
- 2007-09-18 JP JP2007240958A patent/JP2009071237A/ja active Pending
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