JP6372421B2 - 巻線型コイルの製造方法 - Google Patents
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Description
なお、鍔部112には、被覆樹脂117を整形する際に、巻芯部111の周囲からはみ出た被覆樹脂117を逃がすことができるように4つの逃げ部118が設けられており、この逃げ部118に被覆樹脂117を溜めることで、上記整形が行われるように構成されている。
また、鍔部112の逃げ部118に溜まる被覆樹脂117の形状が、複数の逃げ部118のそれぞれによって異なる場合があり、外観形状が安定しないという問題がある。
巻芯部と、前記巻芯部の両端側に配設された一対の鍔部とを備えたコアと、前記一対の鍔部に配設された端子電極と、前記巻芯部に巻回されてコイルを構成するとともに、始端および終端が前記端子電極に接続されたワイヤとを備えた巻線型コイル素子と、前記巻芯部の上部から両側部にわたって、前記コイルを埋没させるように配設された被覆樹脂とを有する巻線型コイルの製造方法であって、
内周面が弾性材料からなる保持孔を備えた保持冶具の前記保持孔に、前記巻線型コイル素子を圧入し、前記コイルの上端が、前記保持孔の上端と同等かそれよりも低く、前記端子電極が前記保持冶具と接触せずに前記保持孔の下端よりも低い位置に位置し、前記保持孔の内周面と前記コイルの間に隙間が存在するような態様で、前記巻線型コイル素子を保持させる工程と、
前記被覆樹脂が、前記保持孔の内周面と前記コイルの間の隙間から下方に流出することなく、前記隙間に保持され、かつ、前記巻芯部の上部から両側部にわたって、前記コイルを埋没させるような態様で、前記巻線型コイル素子を保持する前記保持孔に、流動性を有する前記被覆樹脂を前記コイルの上方側から供給する工程と、
前記保持冶具に前記巻線型コイル素子が保持された状態で、供給された前記被覆樹脂を硬化させる工程と
を具備することを特徴としている。
なお、被覆樹脂を供給する際の保持治具の姿勢については、本発明の他の請求項にかかる構成の場合にも同様である。
また、被覆樹脂の形状を、保持治具に設けた保持孔の形状に対応する形状に硬化成形することが可能になり、寸法ばらつきの少ない巻線型コイルを提供することができる。
また、被覆樹脂の材料として、例えば、磁性粉を含む樹脂材料を用いた場合は、磁束シールド性やインダクタンス取得効率などの電気特性に優れ、また、それら電気特性のばらつきが小さい巻線型コイルを製造することが可能になる。
また、従来技術のような、鍔部に被覆樹脂の逃げ部を設ける構造をとる必要がなくなり、コア形状を簡略化させることが可能になる。
そして、巻線型コイル1は、図1(b),図2に示すように、コイル16の主要部(コイル16の実装対象に対向する領域を除いた領域)を被覆する被覆樹脂17を備えている。すなわち、被覆樹脂17は、巻芯部11に巻回されたワイヤ15からなるコイル16の、巻芯部11の上面に対応する領域である上部(上端)16a、巻芯部11の両側部(両側面)に対応する領域である一対の側部(側端)16cを被覆する一方、巻芯部11の下面に対応する領域である下部(下端)16bは被覆しないような態様で配設されている。
保持孔24は、治具本体22にマトリックス状にはめ込まれた複数の弾性部材23のそれぞれを貫通するように設けられており、平面形状(保持孔24の軸方向Xから見た場合の形状)は、方形とされている。
なお、保持孔24の内周面24cを構成する弾性材料としては、耐熱性を備えたシリコンゴムが用いられている。
そして、巻線型コイル素子10は、コイル16の上端(上部)16aが保持孔24の上端24aよりも同等かそれよりも低くなる状態で保持され、かつ、コイル16の両側端(両側部)16cと保持孔24の内周面24cとの間には、隙間Gが形成されるような態様で保持されるように構成されている(図4(c)参照)。
なお、隙間Gは、この実施形態では、例えば、0.05mm以上0.2mm以下とされている。
例えば、鍔部12の上端(この実施形態では上面)12aからコイル16の下端16bまでの距離と、保持孔24の上端24aから下端24bまでの距離とが同じとなるように設計した場合には、鍔部12の上端(上面)12aの位置を保持孔24の上端24aにそろえることで、コイル16の下端16bが、保持孔24の下端24bと同じ高さ位置になるように保持させることが可能になり、巻線型コイル素子10の保持高さの調整を容易に行うことができて好ましい。
なお、この実施形態では、被覆樹脂17として、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂に、Fe粉(60〜80重量%)を分散させた磁性粉含有樹脂を用いた。
この磁性粉含有樹脂の粘度は、例えば、10Pa・s以上90Pa・s以下である。
その場合、同時に、保持孔24の上端付近に形成される、硬化樹脂のバリを除去することができるという効果が得られる。
供給された被覆樹脂17は、図7(b)に示すように、自重と毛管現象により、保持孔24の内周面24cとコイル16の間の隙間Gに充填される。そして、図7(c)に示すように、保持孔24の上端24aよりも高い位置に存在する被覆樹脂17が、スキージ32によりかき取られる。
すなわち、保持孔24がコア13の一対の鍔部12の互いに対向する外側端面12dを弾性保持する保持治具21を用い、保持孔24の内周面24cと、鍔部12の側面12cとの間に隙間が形成されるような態様で、巻線型コイル素子10を保持して、保持孔24に被覆樹脂17を供給することで、コイル16のみではなく鍔部12の側面12cも被覆樹脂17により被覆された構造を有する巻線型コイル1Aを形成することができる。
すなわち、保持治具21として、保持孔24が鍔部12の外側端面12dを弾性保持するとともにと、鍔部12の側面12cの一部であって、外側端面12dに近い領域を弾性保持する保持治具21を用い、保持孔24の内周面24cと、鍔部12の側面12cの一部との間に隙間が形成されるような態様で、巻線型コイル素子10を保持して、保持孔24に被覆樹脂17を供給することで、コイル16のみではなく鍔部12の側面12cの一部も被覆樹脂17により被覆された構造を有する巻線型コイル1Bを形成することができる。
すなわち、巻線型コイル素子10を、鍔部12の上端(上面)12aが、保持孔24の上端24aよりも低くなるような態様で保持孔24に保持させ、被覆樹脂17を供給する工程で、鍔部12の上端12aより高い位置まで被覆樹脂17を供給することで、コイル16の上部(上端)16aが被覆樹脂17により厚く被覆された構造を有する巻線型コイル1Cを形成することができる。
その場合、保持孔の内周面の形状を、上述のような巻芯軸に直交する方向の断面形状が多角形や円形である巻芯部に巻回されたコイルの形状に対応する形状とすることが望ましい。
10 巻線型コイル素子
11 巻芯部
11a 巻芯軸
12 鍔部
12a 鍔部の上端(上面)
12b 鍔部の下端(下面)
12c 鍔部の側面
12d 鍔部の外側端面
13 コア
14 端子電極
15 ワイヤ
16 コイル
16a コイルの上端(上部)
16b コイルの下端(下部)
16c コイルの側端(側部)
17 被覆樹脂
21 保持治具
21a 保持治具の主面
22 治具本体
23 弾性部材
24 保持治具の保持孔
24a 保持孔の上端
24b 保持孔の下端
24c 保持孔の内周面
31 樹脂供給手段
32 スキージ
35 硬化樹脂除去手段
36 スクレーパ
37 マスク
37a マスクの開口
G 保持孔の内周面とコイルの間の隙間
X 保持孔の軸方向
Claims (8)
- 巻芯部と、前記巻芯部の両端側に配設された一対の鍔部とを備えたコアと、前記一対の鍔部に配設された端子電極と、前記巻芯部に巻回されてコイルを構成するとともに、始端および終端が前記端子電極に接続されたワイヤとを備えた巻線型コイル素子と、前記巻芯部の上部から両側部にわたって、前記コイルを埋没させるように配設された被覆樹脂とを有する巻線型コイルの製造方法であって、
内周面が弾性材料からなる保持孔を備えた保持冶具の前記保持孔に、前記巻線型コイル素子を圧入し、前記コイルの上端が、前記保持孔の上端と同等かそれよりも低く、前記端子電極が前記保持冶具と接触せずに前記保持孔の下端よりも低い位置に位置し、前記保持孔の内周面と前記コイルの間に隙間が存在するような態様で、前記巻線型コイル素子を保持させる工程と、
前記被覆樹脂が、前記保持孔の内周面と前記コイルの間の隙間から下方に流出することなく、前記隙間に保持され、かつ、前記巻芯部の上部から両側部にわたって、前記コイルを埋没させるような態様で、前記巻線型コイル素子を保持する前記保持孔に、流動性を有する前記被覆樹脂を前記コイルの上方側から供給する工程と、
前記保持冶具に前記巻線型コイル素子が保持された状態で、供給された前記被覆樹脂を硬化させる工程と
を具備することを特徴とする巻線型コイルの製造方法。 - 前記被覆樹脂を供給する工程で、前記保持孔の上端よりも高い位置まで前記被覆樹脂を供給し、前記保持孔よりも高い位置に存在する前記被覆樹脂を除去した後、前記被覆樹脂を硬化させる工程が実施されるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記被覆樹脂を硬化させた後で、前記保持孔の上端よりも高い位置に、硬化した前記被覆樹脂が存在している場合に、前記保持孔の上端よりも高い位置に存在する樹脂を除去する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項1または2記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記被覆樹脂を供給する工程において、前記保持孔に対応した開口を有するマスクを、前記保持治具を覆うように配置した状態で、前記被覆樹脂を前記開口から供給するように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記保持孔の上方から見た場合の前記保持孔の形状が方形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記保持治具として、前記保持孔が前記コアの前記鍔部どうしの互いに対向する外側端面を弾性保持する保持治具を用い、前記保持孔の内周面と、前記鍔部の側面との間に隙間が形成されるような態様で前記巻線型コイル素子を保持することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記保持治具として、前記保持孔が前記コアの前記鍔部どうしの互いに対向する外側端面を弾性保持するとともに、前記鍔部の側面の一部であって、前記外側端面に近い領域を弾性保持する保持治具を用い、前記保持孔の内周面と、前記鍔部の側面の一部との間に隙間が形成されるような態様で前記巻線型コイル素子を保持することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の巻線型コイルの製造方法。
- 前記巻線型コイル素子を、前記鍔部の上端が、前記保持孔の上端よりも低くなるような態様で、前記保持孔に保持させ、前記被覆樹脂を供給する工程で、前記鍔部の上端より高い位置まで前記被覆樹脂を供給するように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の巻線型コイル素子の製造方法。
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