JP2021180228A - インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

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睦泰 大坪
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【課題】より信頼性の高いインダクタを提供すること。【解決手段】インダクタ100は、金属材料63からなり、通電方向に沿って延びる本体部40、及び、通電方向における本体部40の両端に接続された導出部20、30を有する通電部材と、磁性材料を用いて形成され、通電部材を覆い、通電部材の両端で対向する対向面11、12、及び、対向面11、12を繋ぐ底面13を含む外装部材10と、導出部20、30に接続され、少なくとも一部が外装部材10から露出され、対向面11、12から底面13に沿って折れ曲がる一対の電極部材25、35と、を備え、電極部材25、35は、外装部材10に向かって突出した突出部28、29、38、39を有し、外装部材10は、突出部28、29、38、39が嵌り込んだ凹部18、19を有する。【選択図】図1

Description

本開示は、インダクタおよびその製造方法に関する。
従来から、DC−DCコンバータ装置等の広範にわたる電子装置に、電源電圧の昇降圧及び直流電流の平滑化等を目的としてインダクタが導入されている。また、近年では、DC−DCコンバータ装置の駆動回路におけるスイッチング周波数が高周波化した高周波駆動型のDC−DCコンバータ装置等も知られるようになった。また、スイッチング周波数の高周波化に伴い、低インダクタンス値を示すインダクタも開発されている。具体的なインダクタの構造として、例えば、平板状の通電部材を有する磁性素子が開示されている。
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
国際公開第2006/070544号
上記従来の磁性素子などでは、インダクタとして十分な信頼性を有しない場合がある。本開示は、上記に鑑みて、より信頼性の高いインダクタ等を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るインダクタは、金属材料からなり、通電方向に沿って延びる本体部、及び、通電方向における本体部の両端に接続された導出部を有する通電部材と、磁性材料を用いて形成され、通電部材を覆い、通電部材の両端で対向する対向面、及び、対向面を繋ぐ底面を含む外装部材と、導出部に接続され、少なくとも一部が外装部材から露出され、対向面から底面に沿って折れ曲がる一対の電極部材と、を備え、電極部材は、外装部材に向かって突出した突出部を有し、外装部材は、突出部が嵌り込んだ凹部を有する。
また、本開示の一態様に係るインダクタの製造方法は、金属材料からなり、通電方向に沿って延びる本体部、及び、通電方向における本体部の両端に接続された導出部を有する通電部材と、磁性材料を用いて形成され、通電部材を覆い、通電部材の両端で対向する対向面、及び、対向面を繋ぐ底面を含む外装部材と、導出部に接続され、少なくとも一部が外装部材から露出され、対向面から底面に沿って折れ曲がる一対の電極部材と、を備え、電極部材は、外装部材に向かって突出した突出部を有し、外装部材は、突出部が嵌り込んだ凹部を有する、インダクタの製造方法であって、型枠を用いて、長尺板状の長手方向に沿って凸部が形成された異形断面条を打ち抜くことにより、通電部材、及び、一対の電極部材を一体的に形成し、異形断面条の凸部により、本体部、及び、電極部材の突出部を形成する打ち抜き工程を含む。
本開示によれば、より信頼性の高いインダクタが提供される。
本開示の一実施の形態に係るインダクタの構成を示す概略斜視図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの上面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの側面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの下面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの対向面を見た側面図 図3におけるiii−iii線の断面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの別の例を示す断面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法を示すフローチャート 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、準備工程を説明する図 図9におけるiv−iv線の断面図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、打ち抜き工程を説明する図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、打ち抜き工程を説明する図。 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、外装工程を説明する図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、仕上げ工程を説明する図 本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法の別の例のうち、プレス工程を説明する図
(開示に至った知見)
上記特許文献1に開示された磁性素子は、平板状の通電部材とこの通電部材の一部を覆った外装部材とを備え、外装部材から突出した通電部材が外装部材の側面から底面に沿わせて折り曲げられている。外装部材から露出した通電部材は電極部材として機能する。電極部材の外装部材から突出して底面方向に折り曲げた部分は、磁性素子がプリント基板に実装されて振動を受けた際に、振動の応力が集中することが知られている。そして、振動の応力が、繰り返し、長時間かかると金属疲労が発生する恐れがあることも知られている。つまり、上記特許文献1に開示された磁性素子のように、電極部材が、単に、外装部材の側面から底面に沿っている場合、十分な耐振動性を得られない可能性がある。言い換えると、特許文献1に開示された磁性素子は、インダクタとして十分な信頼性を有しない場合がある。
そこで、本開示では、電極部材に外装部材へ向かって突出した突出部、および、外装部材に当該突出部が嵌り込む凹部を設けることによって、当該突出部と当該凹部とが干渉して振動の応力を分散させることができ、電極部材の外装部材から突出して底面方向へ折り曲げられた部分に振動の応力が集中することを抑制した、より信頼性の高いインダクタを説明する。
以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップ及びステップの順序等は一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、各図には、互いに直行する3方向を意味するX軸、Y軸、及びZ軸を示し、必要に応じてこれらの軸を説明のために用いる。各軸は、説明のために付されたものであり、
インダクタが使用される方向及び姿勢を限定するものではない。
(実施の形態)
[構成]
まず、本開示の一実施の形態におけるインダクタについて、図1乃至図5を参照して説明する。
図1は、実施の形態に係るインダクタの構成を示す概略斜視図である。図1では、後述する外装部材10(例えば、圧粉磁心)の概形を示し、さらに、外装部材10の内部を透過して示している。例えば、外装部材10に埋設されることで隠れた本体部40、および、導出部20、30等の構成要素は、破線で示している。また、外装部材10の隠れた輪郭を二点鎖線で示しており、外装部材10を透過して見えることを表現している。
また、図2乃至図5は、実施の形態に係るインダクタの上面図、側面図、下面図、及び後述する対向面11を見た側面図である。より詳しくは、図2は、図1のZ軸プラス側から天面14を見たインダクタ100の上面図を示し、図3は、図1のY軸マイナス側から側面15を見たインダクタ100の側面図を示し、図4は、図1のZ軸マイナス側から底面13を見たインダクタ100の下面図を示し、図5は、図1のX軸マイナス側から対向面11を見たインダクタ100の側面図を示している。図2、図3及び図5では、図1と同様に、外装部材10の内部を透過して示している。
図1乃至図5に示すように、インダクタ100は、外装部材10と、本体部40と、第1電極部材25と、第2電極部材35と、を備える。
なお、本明細書において、「第1電極部材25」と「第2電極部材35」を併せて「電極部材」と記す場合がある。
インダクタ100は、一例として、金属磁性材料と樹脂材料からなる直方体の外装部材10の内部に本体部40が配設されたものであり、外装部材10の形状によって、およその外形が決定されている。なお、外装部材10は、成形によって任意の形状に形成できる。つまり、外装部材10の成形時における形状によって、任意の形状のインダクタ100を実現できる。インダクタ100は、第1電極部材25及び第2電極部材35間を流れる電気エネルギーを本体部40によって磁気エネルギーとして蓄える受動素子である。
外装部材10は、本体部40及び後述の導出部20、30を覆う、インダクタ100の外殻部分であり、例えば、金属磁性体粉末及び樹脂材料等からなる圧粉磁心である。なお、外装部材10は、磁性材料を用いて形成されていればよく、フェライトなどが用いられてもよく、その他であってもよい。
金属磁性体粉末には、Fe−Si−Al系、Fe−Si系、Fe−Si−Cr系、又はFe−Si−Cr−B系等、所定の元素組成を有する粒子状材料が用いられる。また、樹脂材料には、シリコーン等、金属磁性体粉末の粒子間を絶縁しつつ、これを結着することで一定の形状を保持可能な材料が選択される。外装部材10は、第1電極部材25及び第2電極部材35がそれぞれに形成される略矩形の対向面11、12(X軸両側の面)を有し、各々の対向面11、12の4つの辺が天面14(Z軸プラス側の面)、底面13(Z軸マイナス側の面)、及び2つの側面15、16(Y軸両側の面)に繋がった略四角柱の形状である。
本実施の形態では、インダクタ100は、例えば、X軸方向の寸法が5.0mm、Y軸方向の寸法が、5.0mm、及びZ軸方向の寸法が3.0mmの外装部材10を有するが
、これに限られない。上記の形状と同様に、外装部材10の寸法によって任意のサイズのインダクタ100を実現できる。また、インダクタ100の形状に合わせて、本体部40、ならびに、電極部材25、35の寸法が決定されればよい。
本体部40は、アルミ、銅、銀、及び金等の金属、ならびに金属と他の物質との合金等からなる板状の金属材料63によって実現される。本体部40は、通電方向(図中ではX軸方向)に沿って延び、両端に導出部20及び30が接続されている。なお、本体部40と導出部20及び30とを併せて、通電部材とも呼ぶ。
また、導出部20は、第1電極部材25に接続されている。また、導出部30は、第2電極部材35に接続されている。詳細は後述するが、本実施の形態では、本体部40、導出部20、30、及び、電極部材25、35は、接続部を有さずに一体的に形成されている。つまり、本体部40、導出部20、30、及び、電極部材25、35は、同じ材料からなる1つの部材を加工して形成された、各々の部位に対して付された呼称である。
第1電極部材25及び第2電極部材35は、本体部40と同様の材料を用いて形成された板状の部位であり、少なくとも一部が外装部材10から露出されている。この露出箇所に対して、外部の電気部品等が接続され、インダクタ100を含む電気製品が構成される。
また、第1電極部材25及び第2電極部材35は、上記した対向面11、12に沿って、導出部20、30との接続箇所から下方に向かって延びている。第1電極部材25及び第2電極部材35は、対向面11、12と底面13との屈曲に合わせて折り曲げられることで、さらに底面13に沿って延びる第1接点27及び第2接点37を有する。このように底面13側に電極部材の接点が配置されることで、インダクタ100が実装される実装基板等のランド(図示せず)に直接接続できる。
なお、電極部材25、35の折り曲げを容易にするために、電極部材25、35の折り曲げ部分に貫通した孔から構成された折り曲げ容易部22、23、32、33を設けてもよい。
また、通電部材と外装部材10との固定強度を向上するために、導出部20、30に貫通した孔から構成されたアンカー孔24、34を設けてもよい。
ここで、第1電極部材25は、外装部材10の対向面11に向かって突出する突出部28、及び、外装部材10の底面13に向かって突出する突出部29を有する。外装部材10は、突出部28、及び、突出部29が嵌り込んだ凹部18を有する。
また、第2電極部材35は、外装部材10の対向面12に向かって突出する突出部38、及び、外装部材10の底面13に向かって突出する突出部39を有する。外装部材10は、突出部38、及び、突出部39が嵌り込んだ凹部19を有する。
つまり、電極部材25、35は、外装部材10に向かって突出した突出部28、29、38、39を有し、外装部材10は、突出部28、29、38、39が嵌り込んだ凹部18、19を有する。
なお、凹部18、19は、外装部材10の対向面11、12と底面13とに繋がった状態で設けてもよく、対向面11、12と底面13とが繋がらない状態にして別個に設けてもよい。
これによれば、インダクタ100がプリント基板に実装されて振動を受けた際に、突出部28、29、38、39と凹部18、19とが干渉することによって、振動の応力を分散することができ、電極部材25、35の外装部材10から突出して底面13方向へ折り曲げられた部分に、振動の応力が集中することを抑制できる。
また、この本体部40と導出部20、30とからなる通電部材、及び、一対の電極部材25、35は、長尺板状の一方の面に長手方向に沿って一つの凸部66を有する異形断面条64(後述する図9参照)を加工することによって構成された一体物であってもよい。この場合、本体部40、第1電極部材25の突出部28、29、及び、第2電極部材35の突出部38、39は、異形断面条64における凸部66の部分で構成されている。
これによれば、例えば、突出部を、電極部材の外装部材とは反対側からプレス加工して製作した場合に比べて、突出部28、29、38、39を容易に構成することができ、且つ、より小型で強くすることができる。
このような異形断面条64から構成された、突出部28、29、38、39と本体部40について図6を用いて説明する。図6は、図3におけるiii−iii線の断面図である。図6では、インダクタ100を、通電方向と交差する(一例として直交する)平面において切断した断面を示している。図6では、左方にインダクタ100の全体断面図を示し、右方の上側に本体部40付近を拡大した拡大断面図を示している。また、右方の下側に第2電極部材35と突出部39付近を拡大した拡大断面図を示している。
なお、図6では、全体断面図と拡大断面図との間の対応する箇所を一点鎖線で接続することにより、相互の関係を示している。また、図6では、図1と同様に、外装部材10に埋設された構成要素を透過して示している。
まず、第2電極部材35について説明する。
第2電極部材35は、異形断面条64の長手方向に交差する(一例として直交する)平面において切断した断面で見たときに、異形断面条64の凸部66の部分と板部65の部分とで構成さている。
突出部39の突出した側(図6においてZ軸のプラス側)の両角部分には、異形断面条64が圧延加工などで製作された時の加工痕であるR(アール)が形成されて、両角部分が丸くなっている場合がある。また、同様に、突出部39の根本側(図6においてZ軸のマイナス側)の部分には、突出側の両角とは反対向きのR(アール)が形成されている場合がある。つまり、突出部39は、突出部39の幅(図6においてY軸方向)が、突出高さ(図6においてZ軸方向)の中央部よりも突出した先端側が狭く、突出高さの中央部よりも根本側が広い形状を有する場合がある。
そして、第2電極部材35の最大厚みET(図6においてZ軸方向)は、異形断面条64の板部65の部分の厚みと異形断面条64の凸部66の高さをあわせた厚さを有する。本実施の形態のインダクタ100では、例えば、突出部39の突出高さPHが0.4mm、突出部39の突出高さ中央部の幅PWが0.6mm、Rが0.2mm、第2電極部材35の板状部の厚みEBが0.2mm、そして、第2電極部材35の最大厚みETが0.6mmの形状を有するが、これに限られない。インダクタ100のサイズ、振動の応力の強さに応じて任意の寸法を決定することができる。
なお、第2電極部材35の突出部39の形状および寸法の一例を説明したが、他の突出部38、28、29も同様である。
次に、凹部19について説明する。
凹部19は、突出部38、39、を嵌め込むことが可能な形状を有する。
凹部19の幅RW(図6においてY方向)は、突出部38、39における突出高さ中央部の幅PWに対して、1.2倍以上、2.0倍以下とすることがよい。
これによれば、インダクタ100がプリント基板に実装されて振動を受けた際に、突出部38、39と凹部19とを干渉させやすくすることができる。
上記した幅の比の関係が、凹部19の幅RWが、突出部38、39における突出高さ中央部の幅PWに対して1.2倍より小さい場合では、凹部19に突出部38、39を嵌め込みにくくなるので好ましくない。また、2.0倍よりも大きい場合では、凹部19と突出部38、39とが干渉しにくくなるので好ましくない。より好ましくは、1.2倍以上、1.5倍以下とすることが望ましい。
なお、凹部19の一例を説明したが、凹部18についても同様である。
また、対向面11、12に形成された凹部18、19と突出部28、38との間、及び、底面13に形成された凹部18、19と突出部29、39との間の、両方、あるいは、いずれか一方が、上記した幅の比の関係を有していればよい。
次に、本体部40について説明する。
本体部40は、異形断面条64の長手方向に交差する(一例として直交する)平面において切断した断面で見たときに、少なくとも異形断面条64の凸部66の部分で構成されている。なお、図6に示した本体部40において、異形断面条64の凸部66が突出する方向は突出部39とは反対の方向(図6においてZ軸のマイナス方向)になっている。
本体部40では、本体部40の幅(図6においてX軸方向)において、異形断面条64における凸部66の根本側のR(アール)を含む部分、及び、異形断面条64における板部65の部分を、型枠により切り落とす加工がされている。すなわち、本体部40の断面形状は、その外郭が四角形状の四角形断面を有するように加工されている。
そして、本体部40の最大厚みBT(図6においてZ軸方向)は、異形断面条64の板部65の部分の厚みと異形断面条64の凸部66の突出高さをあわせた厚さを有する。本実施の形態のインダクタ100では、例えば、本体部40の幅BWが0.6mm、本体部40の最大厚みBTが0.6mmの形状を有するが、これに限られない。インダクタ100に通電される電流の大きさ等に応じて任意の寸法を決定することができる。
ここで、インダクタ100において、本体部40の厚みの最大値BTは、電極部材25、35の突出部28、29、38、39を含む厚みの最大値ETに対して、0.8倍以上、1.2倍以下の関係とすることができる。これは、異形断面条64の凸部66の部分によって構成された、本体部40と、突出部28、29、38、39を含む電極部材25、35の最大厚みETとが同じであることを意味しているものである。上記した、0.8倍以上、1.2倍以下の関係は、インダクタ100の製造過程において、本体部40、及び、電極部材25、35が変形などを生じた場合の関係を意味しており、より好ましくは、0.9倍以上、1.1倍以下であることが望ましい。
これによれば、本体部40の断面積を広くして、インダクタ100の直流抵抗損失を抑制することができる。
また、通電方向と交差する断面において、本体部40は四角形断面を有し、四角形断面が収まる最小の矩形46(図6において点線で示す)の長辺は、最小の矩形46の短辺に対して、1.0倍以上、1.2倍以下の関係とすることができる。
これによれば、インダクタ100に通電したときに、本体部40の周囲を周回するように形成される磁束の磁路長が、本体部40の断面が偏平な四角形断面に比べて短くなり、インダクタ100の磁気効率を向上できるものであり、より好ましくは、1.0倍以上、1.1倍以下の関係とすることが望ましい。
次に、本実施の形態の別の例のインダクタ200について図7を用いて説明する。
図7は、本開示の一実施の形態に係るインダクタ100の別の例を示す断面図である。
本実施の形態のインダクタ100とインダクタ200との大きな違いは、インダクタ100の本体部40の断面が四角形断面であることに対して、インダクタ200の本体部40の断面が円形断面を有することである。
以下、インダクタ200の説明において、インダクタ100と実質的に同一の構成に関しては重複説明を省略することがある。
図7は、図6と同様の視点でインダクタ200の断面を示している。また、図7では、左方にインダクタ200の全体断面図を示し、右方に本体部40付近を拡大した拡大断面図を示し、全体断面図と拡大断面図との間の対応する箇所を一点鎖線で接続することにより、相互の関係を示している。
本実施の形態の別の例を示すインダクタ200は、通電方向と交差(一例として直交する)する平面において切断した断面で見たときに、断面形状が円形状に近づくようにプレス金型55および57(後述する図15参照)によって加工された円形断面を有する。
ここで、本体部40の円形断面の面積S1は、円形断面が収まる最小の正円47(図7において点線で示す)の面積S2に対して、0.8倍以上、1.0倍以下の関係を有するものである。
これによれば、本体部40の同一の断面積を有する四角形断面に比べて、円形断面の方が本体部40の周りを周回する磁束の磁路長を短くして、インダクタ200の磁気効率を向上することができる。
次に、導出部20、30について説明する。
導出部20,30は、図1乃至図6に示すように、本体部40と繋がる異形断面条64の凸部66の部分(厚肉の部分)と、当該部分に繋がった異形断面条64の板部65の部分(薄肉の部分)とにより構成されている。そして、異形断面条64の板部65の部分で電極部材25、35に繋がっている。
また、導出部20と第1電極部材25に跨り、且つ、異形断面条64の凸部66を含む領域に、折り曲げ容易部22が形成されている。導出部30と第2電極部材35に跨り、且つ、異形断面条64の凸部66を含む領域に、折り曲げ容易部32が形成されている。
なお、折り曲げ容易部22、32は、第1電極部材25、第2電極部材35を折り曲げやすくするものであれば孔に限定されない。例えば、異形断面条64の凸部66の部分(厚肉の部分)を薄くしたノッチであってもよい。また、同様に、折り曲げ容易部23、33がノッチであってもよい。
[製造方法]
次に、上記したインダクタ100の製造方法について図8を参照しつつ、図9〜図14を適宜用いて説明する。
図8は、本実施の形態に係るインダクタ100の製造方法を示すフローチャートである。
本実施の形態におけるインダクタ100の製造では、最初に、金属材料63を準備する(準備工程S101)。
ここで、図9は、実施の形態に係るインダクタ100の製造方法のうち、準備工程を説明する図であり、金属材料63の斜視図を示している。また、図10は、図9におけるiv−iv線の断面図である。なお、図9は、図1とはY軸とZ軸の向きを反対にした視点で示している。
図9、図10に示すように、準備工程S101では、金属材料63として、銅材料からなる異形断面条64を準備する。異形断面条64は長尺板状の板部65と、この板部65の一方の面に長手方向に沿って延びる一つの凸部66とを有する。異形断面条64は、例えば、銅板が圧延加工されて板部65と凸部66が一体に加工されたものである。
金属材料63の寸法としては、一例として、板部65の厚さEbが0.2mm、凸部66の高さPhが0.4mm、凸部66の高さの中央部の幅Pwが0.6mmの例が挙げられるが、これに限定されない。
再び図8を参照して、準備工程S101に次いで、型枠62を用いて、金属材料63を打ち抜くことにより、通電部材(本体部40、導出部20、30)、及び、電極部材25、35を一体的に形成する(打ち抜き工程S102)。
ここで、図11および図12は、本開示の一実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、打ち抜き工程を説明する図であり、図11は打ち抜き前の状態を示し、図12は打ち抜かれた後の状態を示している。なお、図11、図12は図9と同じ視点で示している。
図11、図12に示すように、打ち抜き工程S102では、型枠62を用いて、長尺板状の板部65の長手方向に沿って凸部66が形成された異形断面条64からなる金属材料63を打ち抜くことにより、通電部材、及び、一対の電極部材25、35を一体的に形成し、異形断面条64の凸部66により、本体部40、及び、電極部材25、35の突出部28、29、38、39を形成する。
図12に示すように、本体部40は凸部66のみを残して打ち抜いて形成する。電極部材25、35は、板部65と凸部66を含んで打ち抜いて形成し、凸部66が突出部28、29、38、39を構成する。
なお、折り曲げ容易部22、23、32、33を形成する場合は、打ち抜き工程S10
2で形成することができる。
再び図9を参照して、打ち抜き工程S102に次いで、外装部材10により通電部材(本体部40、導出部20、30)を被覆する(外装工程S103)。
ここで、図13は、実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、外装工程を説明する図である。
図13では、外装工程S103でのインダクタ100の製造途中産物を示し、図9と同じ視点で示している。つまり、外装部材10の底面13を紙面の上側に示し、天面14を紙面の下側に示している。
図13に示すように、外装工程S103では、金属材料63から加工済みの通電部材(本体部40、導出部20、30)の箇所を圧粉磁心によって被覆して、インダクタ100の外形を決定する。
そして、この外装工程S103では、後述する仕上げ工程S104において、電極部材25、35が折り曲げられたときに、突出部28、29、38、39が嵌り込む凹部18、19を、外装部材10の対向面11、12及び底面13に形成する。
外装部材10が形成された後、電極部材25、35を、所定の長さに切断し、必要に応じて表面にはんだめっき等などを施す。
再び図8を参照して、外装工程S103に次いで、第1電極部材25及び第2電極部材35を折り曲げる(仕上げ工程S104)。
ここで、図13は、実施の形態に係るインダクタの製造方法のうち、仕上げ工程を説明する図である。図13では、図3と同様の視点における仕上げ工程S104でのインダクタ100を示している。また、図3と同様に、外装部材10に埋設された構成要素を透過して示している。
図13に示すように、図中の点線の第1電極部材25及び第2電極部材35を外装部材10に沿うように折り曲げる。
この仕上げ工程S104での折り曲げによって、凹部18、19に突出部28、29、38,39が嵌め込まれる。また、第1接点27及び第2接点37も形成される。このようにして、実施の形態に係るインダクタ100が製造される。
次に、本実施の形態の別の例で示したインダクタ200の製造方法について、図15を用いて説明する。
本実施の形態のインダクタ100の製造方法とインダクタ200の製造方法の大きな違いは、インダクタ100の製造方法に加えて、打ち抜き工程S102の後で、外装工程S103の前に、プレス金型55、57を用いて、本体部40の通電方向と交差する断面を円形状の円形断面に成形するプレス工程を含むことである。
以下、インダクタ200の製造方法の説明において、インダクタ100と実質的に同じ構成及び製造方法は説明を省略することがある。
図15は、実施の形態に係るインダクタの製造方法の別の例のうち、プレス工程を説明
する図である。
図15では、(a)〜(c)の順に沿って、プレス加工される本体部40の断面を示している。なお、図15に示される本体部40は、図7に示された本体部40の断面に対応しており、当該断面が加工によって変形していく様子を示している。
まず、図15(a)では、打ち抜き工程S102において打ち抜かれた四角形断面を有する本体部40と、プレス金型55、57を示している。
プレス工程では、本体部40をプレス金型55及び57によって通電方向と交差する方向にプレス加工が行われる。プレス金型55及び57のそれぞれは、断面が半円の型56及び58が形成されたものを準備する。
型56及び型58は、白抜き矢印の方向に、互いに合わされた時の円形状の空間の面積が本体部40の四角形断面の面積の1.0以上、1.1倍以下になるように準備する。
これによれば、プレス加工により成形された本体部40の断面をより円形に近づける事ができる。
次に、図15(b)に示すように、プレス金型55及び57を、白抜き矢印の方向に、互いに合わせることで、型56及び58によって断面が円形の空間が形成される。この空間内に本体部40を配置してプレス加工する。このようにして、本体部40の断面を、四角形状から、型56及び58による円形状に近づくように成形する。
次に、図15(c)に示すように、プレス金型55及び57を、白抜き矢印の方向に、開くことにより、プレス加工された本体部40を取り出す。
プレス工程以降は、インダクタ100の製造方法と同様に、外装工程S103、仕上げ工程S104を順に行うことにより、本実施の形態に係る別の例のインダクタ200が製造される。
[効果等]
以上説明したように、本実施の形態に係るインダクタ100は、金属材料63からなり、通電方向に沿って延びる本体部40、及び、通電方向における本体部40の両端に接続された導出部20、30を有する通電部材と、磁性材料を用いて形成され、通電部材を覆い、通電部材の両端で対向する対向面11、12、及び、対向面11、12を繋ぐ底面13を含む外装部材10と、導出部20、30に接続され、少なくとも一部が外装部材10から露出され、対向面11、12から底面13に沿って折れ曲がる一対の電極部材25、35と、を備え、電極部材25、35は、外装部材10に向かって突出した突出部28、29、38、39を有し、外装部材10は、突出部28、29、38、39が嵌り込んだ凹部18、19を有する。
このようなインダクタ100では、インダクタ100がプリント基板に実装されて振動を受けた際に、突出部28、29、38、39と凹部18、19とが干渉することによって、振動の応力を分散することができ、電極部材25、35の外装部材10から突出して底面13方向へ折り曲られた部分に、振動の応力が集中することを抑制できる。よって、より信頼性の高いインダクタ100を実現できる。
また、例えば、通電部材、及び、一対の電極部材25、35は、長尺板状の長手方向に沿って凸部66を有する異形断面条64からなる一体物であり、本体部40、及び、電極
部材25、35の突出部28、29、38、39は、異形断面条64における凸部66の部分としてもよい。
これによれば、例えば、突出部を、電極部材の外装部材とは反対側からプレス加工して製作した場合に比べて、突出部28、29、38、39を容易に構成することができ、且つ、より小型で強くすることができる。よって、より信頼性が高いインダクタ100を、より簡易に実現できる。
また、例えば、本体部40の厚みの最大値BTは、電極部材25、35の突出部28、29、38、39を含む厚みの最大値ETに対して、0.8倍以上、1.2倍以下の関係であってもよい。
これによれば、本体部40の断面積が広くなり、インダクタ100の直流抵抗損失を抑制することができる。よって、より損失の小さいインダクタ100を実現することができる。
また、例えば、通電方向と交差する断面において、本体部は四角形断面を有し、四角形断面が収まる最小の矩形46の長辺は、最小の矩形の短辺に対して、1.0倍以上、1.2倍以下の関係であってもよい。
これによれば、インダクタ100に通電したときに、本体部40の周囲を周回するように形成される磁束の磁路長が、本体部40の断面が偏平な四角形断面に比べて短くなり、インダクタ100の磁気効率を向上できる。よって、より高性能なインダクタ100を実現できる。
また、例えば、通電方向と交差する断面において、本体部40は円形断面を有し、円形断面の面積は、円形断面が収まる最小の正円47の面積に対して、0.9倍以上、1.0倍以下の関係であってもよい。
これによれば、本体部40の同一の断面積を有する四角形断面に比べて、円形断面の方が本体部40の周りを周回する磁束の磁路長を短くして、インダクタ200の磁気効率を向上することができる。よって、高性能なインダクタ200を実現できる。
また、本実施の形態におけるインダクタ100の製造方法は、金属材料63からなり、通電方向に沿って延びる本体部40、及び、通電方向における本体部40の両端に接続された導出部20、30を有する通電部材と、磁性材料を用いて形成され、通電部材を覆い、通電部材の両端で対向する対向面11、12、及び、対向面11、12を繋ぐ底面13を含む外装部材10と、導出部20、30に接続され、少なくとも一部が外装部材10から露出され、対向面11、12から底面13に沿って折れ曲がる一対の電極部材25、35と、を備え、電極部材25、35は、外装部材10に向かって突出した突出部28、29、38、39を有し、外装部材10は、突出部28、29、38、39が嵌り込んだ凹部18、19を有する、インダクタ100の製造方法であって、型枠62を用いて、長尺板状の長手方向に沿って凸部66が形成された異形断面条64を打ち抜くことにより、通電部材、及び、一対の電極部材25、35を一体的に形成し、異形断面条64の凸部66により、本体部40、及び、電極部材25、35の突出部28、29、38、39を形成する打ち抜き工程を含む。
これによれば、異形断面条64からなる金属材料63を型枠62で打ち抜くのみで、通電部材(本体部40、電極部材25、35)及び突出部28、29、38、39を、一度に、一体に形成することができる。よって、簡易な工程で、より信頼性の高いインダクタ
100を製造することができる。
また、例えば、プレス金型55、57を用い、本体部40の通電方向と交差する断面を円形状に成形するプレス工程を含むものであってもよい。
これによれば、単に本体部40の箇所をプレス加工するのみで、インダクタ100の磁路長が改善され、磁気効率を向上することができる。よって、簡易な加工で、より高性能なインダクタ200を製造できる。
(その他の実施の形態等)
以上、本開示の実施の形態等に係るインダクタ等について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記したインダクタを用いた電気製品又は電気回路についても、本発明に含まれる。電気製品としては、上述したインダクタを備えた電源装置等が挙げられる。
また、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本開示にかかるインダクタは、高周波用のインダクタとして有用である。
10 外装部材
11 対向面
12 対向面
13 底面
14 天面
15 側面
16 側面
18 凹部
19 凹部
20 導出部
22 折り曲げ容易部
23 折り曲げ容易部
24 アンカー孔
25 第1電極部材
27 第1接点
28 突出部
29 突出部
30 導出部
32 折り曲げ容易部
33 折り曲げ容易部
34 アンカー孔
35 第2電極部材
37 第2接点
38 突出部
39 突出部
40 本体部
46 最小の矩形
47 最小の正円
55 プレス金型
57 プレス金型
56 型
58 型
62 型枠
63 金属材料
64 異形断面条
65 板部
66 凸部
100 インダクタ
200 インダクタ

Claims (7)

  1. 金属材料からなり、通電方向に沿って延びる本体部、及び、前記通電方向における前記本体部の両端に接続された導出部を有する通電部材と、
    磁性材料を用いて形成され、前記通電部材を覆い、前記通電部材の両端で対向する対向面、及び、前記対向面を繋ぐ底面を含む外装部材と、
    前記導出部に接続され、少なくとも一部が前記外装部材から露出され、前記対向面から前記底面に沿って折れ曲がる一対の電極部材と、を備え、
    前記電極部材は、前記外装部材に向かって突出した突出部を有し、
    前記外装部材は、前記突出部が嵌り込んだ凹部を有する、
    インダクタ。
  2. 前記通電部材、及び、一対の前記電極部材は、長尺板状の長手方向に沿って凸部を有する異形断面条からなる一体物であり、
    前記本体部、及び、前記電極部材の前記突出部は、前記異形断面条における凸部の部分である、
    請求項1に記載のインダクタ。
  3. 前記本体部の厚みの最大値は、前記電極部材の前記突出部を含む厚みの最大値に対して、
    0.8倍以上、1.2倍以下の関係である、
    請求項2に記載のインダクタ。
  4. 前記通電方向と交差する断面において、前記本体部は四角形断面を有し、
    前記四角形断面が収まる最小の矩形の長辺は、前記最小の矩形の短辺に対して、1.0倍以上、1.2倍以下の関係である、
    請求項2または請求項3に記載のインダクタ。
  5. 前記通電方向と交差する断面において、前記本体部は円形断面を有し、
    前記円形断面の面積は、前記円形断面が収まる最小の正円の面積に対して、0.9倍以上、1.0倍以下の関係である、
    請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載のインダクタ。
  6. 金属材料からなり、通電方向に沿って延びる本体部、及び、前記通電方向における前記本体部の両端に接続された導出部を有する通電部材と、
    磁性材料を用いて形成され、前記通電部材を覆い、前記通電部材の両端で対向する対向面、及び、前記対向面を繋ぐ底面を含む外装部材と、
    前記導出部に接続され、少なくとも一部が前記外装部材から露出され、前記対向面から底面に沿って折れ曲がる一対の電極部材と、を備え、
    前記電極部材は、前記外装部材に向かって突出した突出部を有し、
    前記外装部材は、前記突出部が嵌り込んだ凹部を有する、インダクタの製造方法であって、
    型枠を用いて、長尺板状の長手方向に沿って凸部が形成された異形断面条を打ち抜くことにより、前記通電部材、及び、一対の前記電極部材を一体的に形成し、前記異形断面条の凸部により、前記本体部、及び、前記電極部材の前記突出部を形成する打ち抜き工程を含む、
    インダクタの製造方法。
  7. プレス金型を用い、前記本体部の前記通電方向と交差する断面を円形状に成形するプレス工程を含む、
    請求項6に記載のインダクタの製造方法。
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