JP2010093063A - 金属圧粉コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】コア外表面を介したショートを予防することができる金属圧粉コイル部品を提供する。
【解決手段】金属圧粉コイル部品１では、金属及び樹脂よりなる金属圧粉コア９を組み合わせて金属圧粉コア集合体３とし、その巻芯部に巻線部５が支持され、金属圧粉コア集合体の外表面に一対の電極部材７が設けられる。金属圧粉コア集合体の外表面は、巻軸が交差する一対の対向する端面１１１ａ、１１１ｂと、それら端面の対応する縁辺を接続する四つの側面１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄとを有する。側面のうち、一対の電極部材に挟まれた部分を有する側面のそれぞれには、巻軸に対して傾斜した傾斜面部１３５が設けられる。傾斜面部はそれぞれ、金属圧粉コアの単位でみて、端面側ほど外側に突出している向きに傾斜する。一対の電極部材の間は、側面においては傾斜面部で分離されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属圧粉コイル部品に関するものである。

コイル部品に含まれているコアとして、金属圧粉コアがある。従来のコアとしては、フェライトコアもあるが、磁気飽和の改善、直流重畳インダクタンス特性の温度依存性の低減などの要望から、金属圧粉コアが期待されている。金属圧粉コアは、金属粉末と樹脂材とを含む粉末材料を用い、例えば特許文献１に開示されているような粉末圧縮成形によって製造される。
特開平５−３３００４号公報

しかしながら、本発明者による検査によれば、金属圧粉コアの外表面において十分に離隔した部位に引き出されたコイル巻線端子間で、ショートを生じるものが発見されている。

本発明は、これに鑑みてなされたものであり、コア外表面を介したショートを予防することができる金属圧粉コイル部品を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明は、金属及び樹脂を含んで構成された金属圧粉コアを組み合わせて金属圧粉コア集合体とし、前記金属圧粉コア集合体の巻芯部に巻線部が支持され、前記金属圧粉コア集合体の外表面に一対の電極部材が設けられた金属圧粉コイル部品であって、前記金属圧粉コア集合体の外表面は、前記巻線部の巻軸が交差する一対の対向する端面と、前記一対の端面の対応する縁辺を接続する複数の側面とを有し、前記側面のうち、前記一対の電極部材に挟まれた部分を有する該側面のそれぞれには、巻軸に対して傾斜した傾斜面部が設けられており、前記傾斜面部はそれぞれ、前記金属圧粉コアの単位でみて、前記端面側ほど外側に突出している向きに傾斜しており、前記一対の電極部材の間は、前記側面においては前記傾斜面部で分離されている。

前記一対の電極部材は、対向する一対の前記側面に設けられており、前記傾斜面部は、別の対向する一対の前記側面に設けられていてもよい。

あるいは、前記一対の電極部材は、対向する一対の前記端面に設けられており、前記傾斜面部は、全ての前記側面に設けられていてもよい。

上述した本発明によれば、コア外表面を介したショートを予防することができる。

なお、本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施の形態によって更に詳しく説明する。

以下、本発明に係る金属圧粉コイル部品に関する実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

図１及び図２は、金属圧粉コイル部品の斜視図及び分解図である。金属圧粉コイル部品１は、金属圧粉コア集合体３と、巻線部５と、一対の電極部材７とを備えている。

図２に示されているように、金属圧粉コア集合体３は、紙面の概ね上下方向（巻軸Ａ方向もしくは分離面が巻軸と直交する方向）に分離する二つの金属圧粉コア９を組み合わせることにより構成されている。より詳細には、金属圧粉コア９は、それぞれが、平板部１１と、中脚部（巻芯部）１３と、一対の外脚部１５とを有している。中脚部１３は、平板部１１のほぼ中央部に立設されており、巻線部５は、この部分に巻き回されるような態様で支持される。一対の外脚部１５も平板部１１に立設されており、中脚部１３を挟むようにして相互に反対側に配置されている。また、一対の外脚部１５は、中脚部１３と十分に離れており、中脚部１３との間に巻線部５を収容するスペースを画定している。そして、一対の金属圧粉コア９は、それぞれの平板部１１が上下外側を向くような態様で組み合わされ、金属圧粉コア集合体３を構成している。

中脚部１３の外周面１３ａは、曲面部分のみからなり、あるいは、少なくとも曲面部分を含み、すなわち、外周面１３ａの平面方向からみた輪郭は、円形状、あるいは、直線と弧の組み合わせ形状となっている。中脚部１３の外周面１３ａは、外脚部１５と接続されることなく、全周が露出している。また、外脚部１５における内側面１５ａ（すなわち中脚部１３と対面する側の面）は、窪んだ曲面部分を有する。このような形態から、本実施の形態に係る金属圧粉コア９においては、粉末圧縮成形時、金型からの抜き出し方向は、巻軸Ａ方向に沿うこととなり、巻軸Ａ方向と直交する向きを抜き出し方向に設定することは困難となっている。この点、後述する金属圧粉コア集合体の側面とは、抜き出し時、金型に対して摺動する面としても観念できる。

図１から了解されるように、金属圧粉コア集合体３は、完全な平面の外表面からなるものではなく且つ空所が存在している面もあるものの概ね六面を観念できる立方体形状を有している。金属圧粉コア集合体３の六つの外表面は、巻線部５の巻軸Ａが交差する一対の対向する端面（上下面）１１１ａ、１１１ｂと、一対の端面１１１ａ、１１１ｂの対応する縁辺を接続する四つの側面１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄとを有する。四つの側面１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのうち、一対の電極部材７に挟まれた部分を有する側面１１５ａ、１１５ｂのそれぞれには、巻軸Ａに対して傾斜した傾斜面部１３５が設けられている。尚、図１及び図２の傾斜面部１３５は、説明の明瞭性を優先し、傾斜態様を誇張して図示している。傾斜面部１３５はそれぞれ、金属圧粉コア９の単位でみて、端面１１１ａ、１１１ｂ側に近いほど外側に突出している向きに傾斜している。

図１及び図２に示されるように、一対の電極部材７は、金属圧粉コア集合体３の外表面のうち、一対の外脚部１５が対向している方向の側面１１５ｃ、１１５ｄに付着されている。よって、前述の構成より、一対の電極部材７の間は、一対の電極部材７に挟まれた部分を有する側面１１５ａ、１１５ｂにおいては、面を介したつながりでみた場合、傾斜面部１３５で相互に分離されている。換言するならば、一対の電極部材７は、側面における面を伝ったつながりに関しては、傾斜面部１３５を通ることなく連通できない関係にある。一対の電極部材７に挟まれた部分を有する側面１１５ａには、異極となる電極部材７の引き出し部分７ａ、７ｂが配置されている。

続いて、金属圧粉コア９の製造態様について説明する。図３は、金属圧粉コアの製造装置の金型部分の斜視図であり、特に、傾斜面形成部の例を示す図である。金属圧粉コアの製造装置は、金型２３と、図示省略する加圧部とを少なくとも備えている。

金型２３は、例えば、粉末圧縮成形を実施するためのダイ及び下パンチにより構成されており、少なくとも、成形室２９を有している。加圧部は、例えば、粉末圧縮成形を実施するための上パンチにより構成されており、成形室２９に対して進入・退出可能に設けられている。

成形室２９は、金属圧粉コア９の成形に対応した設定形状を有している。なお、図３では、説明の便宜上、傾斜面部１３５の形成に関する部分のみを示し、他の細部の図示は簡素化して示しているものとする。

金型２３における成形室２９を画定する面の一部には、傾斜面部１３５を形成する部位として、傾斜面形成部１３３が設けられている。傾斜面形成部１３３の傾斜方向は、傾斜面部１３５の傾斜方向に対応しており、傾斜面形成部１３３の斜面は、成形室２９の開口に近い側ほど成形室２９の中央から離れる向きに傾いている。すなわち、成形室２９内で成形が完了した金属圧粉コア９の抜き出しが進むにつれて、金属圧粉コア９の傾斜面部１３５と金型２３の傾斜面形成部１３３とが、相対的にみて相互に離れていくように企図されている。

上述した金型２３によって製造された金属圧粉コア９を含む本実施の形態に係る金属圧粉コイル部品１によれば、次のような作用を有する。

まず、金属圧粉コアにおいては、金属粉末と電気抵抗の高い樹脂とを含む材料から構成されているため、本来、十分に高い電気絶縁性を具備しているため、コア外周面を介したショートの心配はないはずである。原料粉末の態様としては、特に限定はなく、例えば、金属粒子そのものに対して樹脂をコーティングする処理を施したものを用いてもよいし、金属粉と樹脂とを単に混ぜ合わせたものを用いてもよい。

しかし、本発明者による検査によれば、金属圧粉コアの外表面において十分に離隔した部位に引き出されたコイル巻線端子間で、ショートを生じるものが発見されている。これは、本発明者の分析によると、成形体を金型から抜き出す際に、成形体が、金型における成形室の画定面と擦れ、成形体表面すなわち金属圧粉コアの外表面における金属粒子が引きずられて延び（面ダレし）、隣接する金属粒子に接近もしくは接触する状態が生じることによるものと考える。換言するならば、金属圧粉コアの外表面において本来露出しているべき電気絶縁樹脂が引きずられて延びた金属によって覆われてしまう部位が生じることによる。本発明者は、このような部位がある程度、連続的に発生してしまうと、ショートが生じる得るものと考える。

これに関し、本実施の形態では、上述した傾斜面形成部１３３を有する金型２３を用い、金属圧粉コア集合体３の外表面に上述した傾斜面部１３５を有する。かかる傾斜面部１３５は、成形室２９内で成形が完了した金属圧粉コア９の抜き出しが進むにつれて、金型２３の傾斜面形成部１３３とは離れていく関係にある。このため、後に側面１１５ａ、１１５ｂを構成する面のうち傾斜面部１３５以外の部分の表面は、金型２３との接触によって金属粒子が引きずられて延びる恐れがあっても、傾斜面部１３５の表面においては、金型２３との接触が回避されるため、金属粒子が引きずられることはない。よって、傾斜面部１３５の表面においては、電気絶縁樹脂が露出している部分を積極的に残すことができる。そして、一対の電極部材７の間は、金型２３との接触が生じうる側面１１５ａ、１１５ｂにおいては、面を介したつながりでみた場合、傾斜面部１３５で相互に分離されている。よって、一対の電極部材７は、外表面を介した導通については、必ず傾斜面部１３５によって電気的な絶縁が確保されることとなり、前述したような金属圧粉コア集合体の外表面を介したショートの発生を確実に防止することができる。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

上述した実施の形態では、一対の電極部材が、対向する一対の金属圧粉コア集合体の側面に設けられており、傾斜面部は、別の対向する一対の側面に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、金属圧粉コア集合体の側面（抜き出し時に金型と擦れる面）のみを対象として、一対の電極部材に挟まれた部分を有する側面の全てにおいて、面を介したつながりでみた場合に、一対の電極部材の間が傾斜面部で分離されていればよい。つまり、傾斜面部の形成態様は、一対の電極部材の形成位置に依ることとなる。よって、他の例として、一対の電極部材が、金属圧粉コア集合体における対向する一対の端面（上下面）に設けられているならば、傾斜面部を全ての側面に設ける（全ての側面に亙って環状に設ける）ようにして本発明を実施することもできる。

また、傾斜面部は、金属圧粉コアからみて凸状にみえることには限定されず、金属圧粉コアの他の部位の形状との関係で、凹状にみえるように形成されていてもよい。要するに、金属圧粉コアと金型との関係において、金属圧粉コアを抜き出すにつれて両者が離れるような向きの組み合わせならば適宜、改変することができる。

本発明の実施の形態に係る金属圧粉コイル部品の斜視図である。 図１の金属圧粉コイル部品の分解図である。 金属圧粉コアの製造装置の金型部分の斜視図であり、特に、傾斜面形成部の例を示す図である。

符号の説明

１ 金属圧粉コイル部品
３ 金属圧粉コア集合体
５ 巻線部
７ 電極部材
９ 金属圧粉コア
１１１ａ、１１１ｂ 端面側面
１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ 側面
１３５ 傾斜面部

Claims (3)

1. 金属及び樹脂を含んで構成された金属圧粉コアを組み合わせて金属圧粉コア集合体とし、前記金属圧粉コア集合体の巻芯部に巻線部が支持され、前記金属圧粉コア集合体の外表面に一対の電極部材が設けられた金属圧粉コイル部品であって、
   前記金属圧粉コア集合体の外表面は、前記巻線部の巻軸が交差する一対の対向する端面と、前記一対の端面の対応する縁辺を接続する複数の側面とを有し、
   前記側面のうち、前記一対の電極部材に挟まれた部分を有する該側面のそれぞれには、巻軸に対して傾斜した傾斜面部が設けられており、
   前記傾斜面部はそれぞれ、前記金属圧粉コアの単位でみて、前記端面側ほど外側に突出している向きに傾斜しており、
   前記一対の電極部材の間は、前記側面においては前記傾斜面部で分離されている
   金属圧粉コイル部品。
2. 前記一対の電極部材は、対向する一対の前記側面に設けられており、前記傾斜面部は、別の対向する一対の前記側面に設けられている、請求項１の金属圧粉コイル部品。
3. 前記一対の電極部材は、対向する一対の前記端面に設けられており、前記傾斜面部は、全ての前記側面に設けられている、請求項１の金属圧粉コイル部品。

Images