JP3833641B2 - ドラム型コアと外装コアの組立接着方法及び組立接着治具 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、小型ビデオカメラ等の電源用コイル、チョークコイル等の、ドラム型コアと分割型外装コアとを有するコイル部品（インダクタ部品）の製造過程におけるドラム型コアと外装コアの組立接着方法、及び熱硬化性接着剤の硬化乾燥炉で使用される、分割型外装コアとドラム型コアの組立接着治具に関する。

外装コアがリングコアや蓋コアであるコイル部品は知られており、例えば下記特許文献１及び特許文献２がある。

特開２００３−１６８６０８号公報 特開２００３−１６８６１６号公報

これらの特許文献１，２のチョークコイルは、リングコアにドラム型コアを内包して配置し、フープ端子を切断してＬ字折曲し、巻線を接続し、コア角部連接部を介して接続部に連接する構成である。

本発明が対象としているコイル部品（インダクタ部品）のような、分割型外装コアとドラム型コアの組立接着に関する方法、治具の公知技術は無い。

本出願人においては、分割型外装コアとドラム型コア間に熱硬化性接着剤を設けて接着一体化する際に、金属スプリングや板ばねを使用した組立接着治具で分割型外装コアとドラム型コアとを挟持し、熱硬化性接着剤の硬化乾燥炉に組立接着治具ごと収容して接着剤硬化温度にまで加熱していた。

しかし、組立接着治具に金属スプリングや板ばねを使うと、熱膨張による変形の為、分割型外装コアとドラム型コアを挟持したときに均一の加圧力が得られず組立精度のばらつきとスプリングや板ばねの劣化交換頻度が多かった。

本発明は、上記の点に鑑み、分割型外装コアとドラム型コア間に熱硬化性接着剤を設け、両コアを弾性クランプする場合に、シリコーンラバーの熱膨張を利用して外装コアとドラム型コアを押さえることにより、各コアの寸法ばらつきを吸収し、長期的に安定した加圧力が得られる（スプリング等の部品の劣化交換が必要ない）ドラム型コアと外装コアの組立接着方法及びその方法に用いる組立接着治具を提供することを目的とする。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の発明を実施するための最良の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係るドラム型コアと外装コアの組立接着方法は、固定駒と、該固定駒に対向配置されかつシリコーンラバーの弾性で該固定駒に近づく向きに付勢された可動駒との間に、ドラム型コアと該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コアとを挟持し、熱硬化性接着剤を前記ドラム型コアと前記分割型外装コア間に設けた後、前記熱硬化性接着剤の硬化温度にまで周囲温度を上昇させ、前記シリコーンラバーの熱膨張応力により前記可動駒を介して前記分割型外装コアを前記ドラム型コアに押圧することを特徴としている。

本願請求項２の発明に係るドラム型コアと外装コアの組立接着方法は、請求項１において、前記固定駒及び前記可動駒は前記分割型外装コアの２面に接するＶ溝をそれぞれ有していることを特徴としている。

本願請求項３の発明に係るドラム型コアと外装コアの組立接着治具は、本体部に固定された固定駒と、該固定駒に対向配置されかつ該固定駒への対向方向に摺動自在に前記本体部に設けられた可動駒と、該可動駒を前記固定駒に近づく向きに付勢するシリコーンラバーとを備え、
前記固定駒と前記可動駒との間にドラム型コアと該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コアとを挟持することを特徴としている。
本願請求項４の発明に係るドラム型コアと外装コアの組立接着治具は、前記固定駒及び前記可動駒は前記分割型外装コアの２面に接するＶ溝をそれぞれ有していることを特徴としている。

本願請求項５の発明に係るドラム型コアと外装コアの組立接着治具は、前記固定駒及び前記可動駒の組を複数組具備することを特徴としている。

本発明により、ドラム型コアと外装コアの接着時の加圧力の不安定性に起因する製品の接着組立位置ずれや高さずれ及び各コアへのストレスが解消され、ひいては、接着組立寸法の精度確保、組立接着工程の歩留りの向上を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として一実施の形態を図面に従って説明する。

図１乃至図４でドラム型コアと外装コアの組立接着方法及び治具の一実施の形態を説明する。

図１はドラム型コアと外装コアの組立接着治具であり、組立接着治具１は板状の本体部１０と着脱部２０とを有している。

板状の本体部１０には固定駒１１が固定され、これに対向するように可動駒１５が本体部１０に対して摺動自在に取り付けられている。可動駒１５は摺動方向が固定駒１１への対向方向（矢印Ｙ方向）となるように、本体部１０側の案内部材１７でガイドされている。

固定駒１１及び可動駒１５は、フェライト焼結体等のドラム型コア５０と同材質の一対の分割型外装コア６０とを挟持するために、分割型外装コア６０の奥行寸法に相当する肉厚を有する金属板にそれぞれＶ溝１２，１６を形成したものであり、各Ｖ溝１２，１６は多角筒（図示の場合八角筒）を分割した形状に近い分割型外装コア６０の２面に接するようになっている。なお、分割型外装コア６０は突起６１を内周面に形成してあり、また外面にリード端子６２を接着一体化してある。

着脱部２０は金属等の押さえ枠２１にシリコーンラバー２２を固着一体化したものであり、着脱部２０は本体部１０の底面１０ａに当接した状態で図示しない緊締手段により本体部１０に締め付け保持される。また、前記緊締手段の保持を解除すれば、着脱部２０は本体部１０から離脱させることができる。

なお、図１では固定駒１１と可動駒１５の組が２組だけ図示されているが、実際には多数の組が設けられている。

このような組立接着治具１を用いて、フェライト焼結体等のドラム型コア５０と同材質の一対の分割型外装コア６０の組立接着を行う場合、図２（Ａ）のように組立治具１の本体部１０から着脱部２０を外し、可動駒１５を開き、一対の分割型外装コア６０をドラム型コア５０の外周に配置して、それらコアを固定駒１１及び可動駒１５間に詰めて外装コア６０を仮固定し、着脱部２０のシリコーンラバー２２を本体部１０の底面１０ａに当接させた状態として緊締手段により押さえ枠２１を保持する。この結果、可動駒１５は固定駒１１に近づく方向にシリコーンラバー２２の弾性力により付勢されることになる。

図２（Ｂ）のように、一対の分割型外装コア６０とドラム型コア５０とを固定駒１１と可動駒１５間に挟持した状態では、分割型外装コア６０の内周面に形成した突起６１がドラム型コア５０の円形鍔部５１の外周面に当接するため、ドラム型コア５０（円形鍔部外周面）と分割型外装コア６０（内周面）との間に所定の隙間が生じており、その隙間にディスペンサー３０によって熱硬化性接着剤４０を設ける（注入、塗布する）。

熱硬化性接着剤４０を設けた後、一対の分割型外装コア６０とドラム型コア５０とを保持した組立接着治具１全体を硬化乾燥炉内に収容し、図３の硬化プロファイルに従い常温から１５０℃まで昇温し、１５０℃で２０分間の硬化時間の後、再び常温にまで冷却し、接着処理を終了する。

図３の硬化プロファイルによる接着剤硬化の際に、炉内の温度上昇雰囲気においてシリコーンラバー２２の熱膨張を利用して可動駒１５に加圧力を与えるが、図４（Ａ）のシリコーンラバーの物性から明らかなように、熱膨張係数（１／℃）は２５〜１５０℃の温度範囲で３．７０×１０^−４と一定であり、かつ弾性率：ヤング率（Ｐａ）も２５℃で６．６５×１０^６、１５０℃で６．９６×１０^６とほぼ一定であるため、図４（Ｂ）のように熱膨張応力を、２５℃から１５０℃の範囲において、リニアに増加させることができる（膨張応力が急増したり、急減したりする不都合がない）。なお、図４（Ｂ）のグラフにおける熱膨張応力値は製品１個あたりの値であり、硬化温度１５０℃では、規格範囲に収まっている（３．０〜３．５×１０^５Ｐａで、１個あたりの加重が約２００ｇとなる）。

上記接着処理の終了後、図５（Ａ）,（Ｂ）のように、ドラム型コア５０に接着剤４０を介して接着一体化された一対の分割型外装コア６０のリード端子６２にドラム型コア５０の巻芯部５２に巻回された巻線５３の端末５４を継線処理することで、完成品のコイル部品が得られる。コイル部品の外形寸法は縦横約３mm、厚み約１mm程度である。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 図１のドラム型コアと外装コアの組立接着治具１を使用することで、固定駒１１と、これに対向配置されかつシリコーンラバーの弾性で該固定駒に近づく向きに付勢された可動駒１５との間に、ドラム型コア５０と該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コア６０とを弾性クランプすることができる。

(2) ドラム型コア５０と該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コア６０とを弾性クランプする弾性体としてシリコーンラバー２２を用いており、常温から熱硬化性接着剤の硬化温度に至るまで弾性率が略一定で、かつ熱膨張係数は一定であるため、常温から硬化温度までの温度上昇に概ね比例して、分割型外装コア６０とドラム型コア５０のクランプ力を増加させることができる。

(3) 従って、熱硬化性接着剤の本硬化温度（図３の硬化プロファイルでは１５０℃）で、所定の最大クランプ力を与えることができる。

(4) これらより、コア５０，６０の寸法ばらつきを吸収し、長期的に（繰り返し使用時においても）均一した加圧力が得られる。

(5) シリコーンラバー２２の組成変更で熱膨張係数は可変できるので、
製品サイズに対応した値を設定できる。

以上本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本発明の一実施の形態であって、ドラム型コアと外装コアの組立接着治具を示す概略構成図（平面図）である。 実施の形態の場合の組立接着工程であって、（Ａ）は分割型外装コアとドラム型コアを固定駒と可動駒間に配置する工程、（Ｂ）は両コア間の隙間に接着剤を塗布する工程をそれぞれ示す説明図である。 実施の形態で用いる熱硬化性接着剤の硬化プロファイルを示すグラフである。 実施の形態で用いるシリコーンラバーについて、（Ａ）はその物性を示す表、（Ｂ）は膨張応力を示すグラフである。 ドラム型コアと外装コアとを接着一体化した完成状態のコイル部品であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は前記平面図のＢ−Ｂ’断面図である。

符号の説明

１ ドラム型コアと外装コアの組立接着治具
１０ 本体部
１０ａ 底面
１１ 固定駒
１２，１６ Ｖ溝
１５ 可動駒
１７ 案内部材
２０ 着脱部
２１ 押さえ枠
２２ シリコーンラバー
４０ 熱硬化性接着剤
５０ ドラム型コア
５１ 円形鍔部
５２ 巻芯部
５３ 巻線
５４ 端末
６０ 分割型外装コア
６１ 突起
６２ リード端子

Claims (5)

1. 固定駒と、該固定駒に対向配置されかつシリコーンラバーの弾性で該固定駒に近づく向きに付勢された可動駒との間に、ドラム型コアと該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コアとを挟持し、熱硬化性接着剤を前記ドラム型コアと前記分割型外装コア間に設けた後、前記熱硬化性接着剤の硬化温度にまで周囲温度を上昇させ、前記シリコーンラバーの熱膨張応力により前記可動駒を介して前記分割型外装コアを前記ドラム型コアに押圧することを特徴とするドラム型コアと外装コアの組立接着方法。
2. 前記固定駒及び前記可動駒は前記分割型外装コアの２面に接するＶ溝をそれぞれ有している請求項１記載のドラム型コアと外装コアの組立接着方法。
3. 本体部に固定された固定駒と、該固定駒に対向配置されかつ該固定駒への対向方向に摺動自在に前記本体部に設けられた可動駒と、該可動駒を前記固定駒に近づく向きに付勢するシリコーンラバーとを備え、
   前記固定駒と前記可動駒との間にドラム型コアと該ドラム型コアの外周に配された分割型外装コアとを挟持することを特徴とするドラム型コアと外装コアの組立接着治具。
4. 前記固定駒及び前記可動駒は前記分割型外装コアの２面に接するＶ溝をそれぞれ有している請求項３記載のドラム型コアと外装コアの組立接着治具。
5. 前記固定駒及び前記可動駒の組が複数組設けられている請求項３又は４記載のドラム型コアと外装コアの組立接着治具。

Images