JP6631584B2 - インダクタ及びインダクタの製造方法 - Google Patents
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Description
この構成によれば、第2の工程において第2コイル片の突出部を磁性体コアの第2端面を覆うように折り曲げることにより第2コイル片が磁性体コアの内側面、第1端面、外側面、及び第2端面を連続的に巻回されるようになる。これにより、1ターン分毎のコイルの両端の接続箇所以外の接続箇所が形成されない。したがって、接続箇所が少なくなるので、コイルの抵抗値を低減できる。
この構成によれば、溶着部が第1コイル片及び第2コイル片のそれぞれと同一の金属材料により形成されるようになるため、溶着部と第1コイル片との間や、溶着部と第2コイル片との間に、異種金属同士の接合で現れやすい界面が生じにくくなる。したがって、例えば、はんだ等の接合材を用いて第1コイル片及び第2コイル片を接合する場合に比べ、コイルの抵抗値を低減できる。
この構成によれば、第2コイル片の1つの突出部を磁性体コアの第2端面を覆うように折り曲げることにより第2コイル片の接合面が第1コイル片の接合部に接触する、すなわち第2コイル片の突出部を1回折り曲げるだけで1ターン分のコイルを形成できる。このため、第2コイル片が磁性体コアの第2端面を覆うように折り曲げられ、かつ第1コイル片の接合部が第2端面から突出し、接合部が突出部に向けて折り曲げられることにより第2コイル片の接合面と第1コイル片の接合部が接触する場合に比べ、第1コイル片及び第2コイル片を折り曲げる回数が少なくなる。したがって、コイルを容易に形成できる。
この構成によれば、第2コイル片の突出部と第1コイル片の接合部とが嵌め合わされるため、第2コイル片の突出部を折り曲げたときのスプリングバックによって第2コイル片の接合面と第1コイル片の接合部との接触位置が移動することを制限できる。
この構成によれば、第2コイル片の接合面の面積が第2コイル片の平均断面積よりも大きいため、その分だけ第1コイル片の接合部の側面と第2コイル片の接合面との接触面積を大きくすることができる。したがって、第1コイル片と第2コイル片との接合部分における抵抗値を小さくすることができる。なお、本明細書において、平均断面積とは、部材の体積を電流経路(長さ)で除算した結果の値である。ここで、電流経路(長さ)とは、部材の中心軸を通る経路(長さ)である。
この構成によれば、第2コイル片の突出部が段部によって第1コイル片に対して位置決めされた状態で第1コイル片の接合部に嵌め合わされるため、第2コイル片の突出部と第1コイル片の接合部とを接合する際の位置ずれを抑制できる。
この構成によれば、第2コイル片の突出部と第1コイル片の接合部とがなす角度、すなわち、第1コイル片の接合部の軸まわりにおける第2コイル片の突出部の位置が変化したとしても、第1コイル片の接合部の側面と第2コイル片の接合面との接触面積は変化しないか、変化したとしても僅かである。このため、第1コイル片と第2コイル片との配置における自由度が高くなる。したがって、第1コイル片の接合部と嵌め合わされる第2コイル片の突出部との間の位置関係にばらつきがあったとしても、そうしたばらつきに起因する上記接触面積の減少、ひいては第2コイル片の接合面と第1コイル片の接合部との間の接合部分における抵抗値の増大を抑制できる。
この構成によれば、第2コイル片の突出部が折り曲げられるときに突出部は絶縁部材を押圧する。言い換えれば、第2コイル片の突出部が折り曲げられるときに突出部は磁性体コアを直接的に押圧しない。したがって、第2コイル片の突出部が磁性体コアを押圧することに起因する磁性体コアの破損を抑制できる。
この構成によれば、第2コイル片の突出部が折り曲げられるときに突出部は支持治具を押圧する。言い換えれば、第2コイル片の突出部が折り曲げられるときに突出部は磁性体コアを直接的に押圧しない。したがって、第2コイル片の突出部が磁性体コアを押圧することに起因する磁性体コアの破損を抑制できる。加えて、支持治具が引き抜かれることにより、インダクタの重量増加を抑制できる。
この構成によれば、第2コイル片の突出部が磁性体コアの外側から内側に向けて折り曲げられるため、突出部を折り曲げるための折り曲げ工具(プレス機によって突出部を折り曲げる場合には上型)は、磁性体コアの外側に配置される。このため、磁性体コアの内側に折り曲げ工具等が配置される場合に比べ、折り曲げ工具等を配置しやすいので、突出部を折り曲げやすい。したがって、コイルを容易に形成できる。
この構成によれば、磁性体コアの周方向において磁性体コアの外側面側は、内側面側よりもスペースが大きくなるため、例えば複数ターンのコイルの場合、すなわち磁性体コアの周方向において接合面及び接合部のそれぞれが複数並べられる場合に、周方向に隣り合う接合面同士及び接合部同士の絶縁距離を大きくすることができる。
この構成によれば、第1コイル片及び第2コイル片が磁性体コアの内側面、第1端面、外側面、及び第2端面を連続的に巻回されることにより、1ターン分のコイルの両端部以外に接続箇所が形成されない。したがって、接合箇所が少なくなるので、コイルの抵抗値を低減できる。
この構成によれば、溶着部が第1コイル片及び第2コイル片のそれぞれと同一の金属材料により形成されるようになるため、溶着部と第1コイル片との間や、溶着部と第2コイル片との間に、異種金属同士の接合で現れやすい界面が生じにくくなる。したがって、例えば、はんだ等の接合材を用いて第1コイル片及び第2コイル片を接合する場合に比べ、コイルの抵抗値を低減できる。
この構成によれば、第1コイル片の接合面の面積が第1コイル片の平均断面積よりも大きいため、その分だけ第2コイル片の接合部の側面と第1コイル片の接合面との接触面積を大きくすることができる。したがって、第1コイル片と第2コイル片との接合部分における抵抗値を小さくすることができる。
この構成によれば、第1コイル片及び第2コイル片の一方の接合部と他方の接合面とがなす角度、すなわち、接合部の軸まわりにおける第1コイル片及び第2コイル片の他方の位置が変化したとしても、接合部の側面と接合面との接触面積は変化しないか、変化したとしても僅かである。このため、第1コイル片と第2コイル片との配置における自由度が高くなる。したがって、第1コイル片及び第2コイル片の一方の接合部と嵌め合わされる他方の突出部との間の位置関係にばらつきがあったとしても、そうしたばらつきに起因する上記接触面積の減少、ひいては接合面と接合部との間の接合部分における抵抗値の増大を抑制できる。
この構成によれば、第1コイル片及び第2コイル片の他方は、絶縁部材と接触することにより磁性体コアと接触することが抑制される。したがって、絶縁部材によって第1コイル片及び第2コイル片の他方が磁性体コアを直接的に押圧することを抑制できる。
この構成によれば、第1コイル片及び第2コイル片を磁性体コアの外側面から第2端面を覆うように折り曲げるための折り曲げ工具(プレス機によって第1コイル片及び第2コイル片を折り曲げる場合には上型)は、磁性体コアの外側に配置される。このため、磁性体コアの内側に折り曲げ工具等が配置される場合に比べ、折り曲げ工具等を配置しやすいので、突出部を折り曲げやすい。したがって、コイルを容易に形成できる。
この構成によれば、磁性体コアの外側面側は、内側面側よりもスペースが大きくなるため、例えば複数ターンのコイルの場合、すなわち磁性体コアの周方向において接合面及び接合部のそれぞれが複数並べられる場合に、周方向に隣り合う接合面の絶縁距離及び接合部の絶縁距離のそれぞれを大きくすることができる。
図1〜図14を参照して、インダクタ及びインダクタの製造方法の第1実施形態について説明する。
図1及び図2に示すように、インダクタ1は、直方体状のケース10と、ケース10に収容されたコア30、第1コイル40A及び第2コイル40Bと、ケース10に取り付けられた第1〜第4電極端子21〜24とを備える。ケース10は、第1〜第4電極端子21〜24が取り付けられる第1ケース11と、第1ケース11に取り付けられる第2ケース12とを有する。ケース10は、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂などの樹脂やセラミックスから構成されている。
図2及び図3に示すように、第1コイル40Aの第1〜第5コイル片41A〜45Aはコア30の一対の直線部31の一方に配置され、第2コイル40Bの第1〜第5コイル片41B〜45Bはコア30の一対の直線部31の他方に配置されている。第1〜第5コイル片41A〜45A,41B〜45Bは、コア30の周方向、すなわち直線部31の延びる方向に沿って順に配列されている。第1〜第5コイル片41A〜45A,41B〜45Bは、それぞれ同一形状である。図3に示すように、第1コイル40A及び第2コイル40Bの平面視における形状は、コア30の第1曲部32の中央及び第2曲部33の中央を直線部31が延びる方向に沿った直線で結んだ仮想線VLに対して線対称形状を有する。
図7に示すように、インダクタ1の製造方法は、コイル片配置工程(ステップS1)、コア配置工程(ステップS2)、コイル片折り曲げ工程(ステップS3)、溶接工程(ステップS4)、電極接続工程(ステップS5)、及びケース取り付け工程(ステップS6)を含む。ここで、コイル片配置工程及びコア配置工程が「第1の工程」に対応し、コイル片折り曲げ工程が「第2の工程」に対応し、溶接工程が「第3の工程」に対応する。
溶接工程は、電極用部材及び接続片をコイル片に接続する工程を含む。より詳細には、図12(a)に示すように、治具120に第1電極用部材46A,46B及び第2電極用部材47A,47Bがそれぞれ取り付けられ、コア30と第1〜第5コイル片41A〜45A,41B〜45Bとの組立体を保持する治具100が治具120に取り付けられる。これにより、第1電極用部材46A,46Bと第1コイル片41A,41Bの接合面57aとが接触する。また、接続片48Aが第5コイル片45Aの接合部51aの側面及び第2電極用部材47Aの側面に取り付けられ、接続片48Bが第5コイル片45Bの接合部51aの側面及び第2電極用部材47Bの側面に取り付けられる。
図15〜図17を参照して、インダクタ1及びインダクタ1の製造方法の第2実施形態について説明する。本実施形態のインダクタ1は、第1実施形態のインダクタ1に比べ、第1〜第5コイル片41A〜45A,41B〜45Bの両端部の形状及び接合構造が異なる。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を適宜省略する。また、同じ構成部材同士の関係についてもその説明を適宜省略する。
図18及び図19を参照して、インダクタ1及びインダクタ1の製造方法の第3実施形態について説明する。本実施形態のインダクタ1は、第1実施形態のインダクタ1に比べ、製造方法の工程の一部が異なる。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を適宜省略する。また、同じ構成部材同士の関係についてもその説明を適宜省略する。
(3−1)第2コイル片42Aの第3直線部59の突出部59aが折り曲げられるとき、第3直線部59は第2屈曲部54を支点として内側に倒れる場合がある。そこで、支持治具130をコア30に予め取り付けておくことにより、突出部59aが折り曲げられるとき、第3直線部59は支持治具130によって支持される。すなわち、突出部59aが折り曲げられるときに突出部59aは支持治具130を押圧する。言い換えれば、突出部59aが折り曲げられるときに突出部59aはコア30を直接的に押圧しない。したがって、突出部59aがコア30を押圧することに起因するコア30の破損を抑制できる。加えて、支持治具130が引き抜かれることにより、インダクタ1の重量増加を抑制できる。なお、第1コイル片41A,41B、及び第3〜第5コイル片43A〜45A,43B〜45Bについても支持治具130による効果が得られる。
図20及び図21を参照して、インダクタ1及びインダクタ1の製造方法の第4実施形態について説明する。本実施形態のインダクタ1は、第1実施形態のインダクタ1に比べ、絶縁部材60が追加された点で異なる。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を適宜省略する。また、同じ構成部材同士の関係についてもその説明を適宜省略する。
(4−1)コア30に取り付けられた絶縁部材60によって、第2コイル片42Aの突出部59aが折り曲げられるときに突出部59aは絶縁部材60を押圧する。言い換えれば、突出部59aが折り曲げられるときに突出部59aはコア30を直接的に押圧しない。したがって、突出部59aがコア30を押圧することに起因するコア30の破損を抑制できる。なお、第1コイル片41A,41B、及び第3〜第5コイル片43A〜45A,43B〜45Bについても絶縁部材60による効果が得られる。
図22〜図24を参照して、インダクタ1及びインダクタ1の製造方法の第5実施形態について説明する。本実施形態のインダクタ1は、第1実施形態のインダクタ1に比べ、第1〜第5コイル片41A〜45A,41B〜45Bの構成の一部が異なる。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を適宜省略する。また、同じ構成部材同士の関係についてもその説明を適宜省略する。
(5−1)インダクタ1においてコア30の外側面30d側のスペースは、内側面30c側のスペースよりも大きい。このため、コア30の周方向において並べられた接合面57a及び接合部51aにおけるコア30の周方向に隣り合う接合面57aの絶縁距離及び接合部51aの絶縁距離のそれぞれを大きくすることができる。
上記各実施形態に関する説明は、本発明のインダクタ及びインダクタの製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明のインダクタ及びインダクタの製造方法は、例えば以下に示される上記各実施形態の変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
Claims (17)
- 環状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイルとを備えるインダクタの製造方法であって、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有しており、
前記磁性体コアに巻回される1ターン分の長さを有し、前記磁性体コアの前記内側面、前記外側面、及び前記第1端面を覆うことが可能な形状の第1コイル片及び第2コイル片を前記磁性体コアの周囲に配置する第1の工程と、
前記第2コイル片において、前記磁性体コアの前記第2端面よりも前記磁性体コアの中心軸に沿って突出する突出部により前記第2端面を覆うように前記第2コイル片を折り曲げ、前記第2コイル片の接合面を前記第1コイル片の接合部に接触させる第2の工程と、
前記第2コイル片の接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を接合して前記コイルの少なくとも一部を形成する第3の工程と
を含むインダクタの製造方法であって、
前記第2の工程において、前記第2コイル片の前記突出部を前記第1コイル片の前記接合部に向けて折り曲げることにより、前記第2コイル片の前記接合面を前記第1コイル片の前記接合部に接触させる
インダクタの製造方法。 - 環状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイルとを備えるインダクタの製造方法であって、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有しており、
前記磁性体コアに巻回される1ターン分の長さを有し、前記磁性体コアの前記内側面、前記外側面、及び前記第1端面を覆うことが可能な形状の第1コイル片及び第2コイル片を前記磁性体コアの周囲に配置する第1の工程と、
前記第2コイル片において、前記磁性体コアの前記第2端面よりも前記磁性体コアの中心軸に沿って突出する突出部により前記第2端面を覆うように前記第2コイル片を折り曲げ、前記第2コイル片の接合面を前記第1コイル片の接合部に接触させる第2の工程と、
前記第2コイル片の接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を接合して前記コイルの少なくとも一部を形成する第3の工程と
を含むインダクタの製造方法であって、
前記第2の工程において、前記磁性体コアに電気的絶縁性を有する絶縁部材が取り付けられ、前記第2コイル片の前記突出部を折り曲げることにより前記第2コイル片の前記突出部と前記磁性体コアとの間に絶縁部材を挟み込む
インダクタの製造方法。 - 環状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイルとを備えるインダクタの製造方法であって、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有しており、
前記磁性体コアに巻回される1ターン分の長さを有し、前記磁性体コアの前記内側面、前記外側面、及び前記第1端面を覆うことが可能な形状の第1コイル片及び第2コイル片を前記磁性体コアの周囲に配置する第1の工程と、
前記第2コイル片において、前記磁性体コアの前記第2端面よりも前記磁性体コアの中心軸に沿って突出する突出部により前記第2端面を覆うように前記第2コイル片を折り曲げ、前記第2コイル片の接合面を前記第1コイル片の接合部に接触させる第2の工程と、
前記第2コイル片の接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を接合して前記コイルの少なくとも一部を形成する第3の工程と
を含むインダクタの製造方法であって、
前記第2の工程において、前記磁性体コアに前記第2コイル片の前記突出部を支持するための支持治具が取り付けられ、前記第2コイル片の前記突出部を折り曲げた後、前記第2コイル片の前記突出部と前記磁性体コアとの間に挟み込まれた前記支持治具を引き抜く
インダクタの製造方法。 - 環状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイルとを備えるインダクタの製造方法であって、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有しており、
前記磁性体コアに巻回される1ターン分の長さを有し、前記磁性体コアの前記内側面、前記外側面、及び前記第1端面を覆うことが可能な形状の第1コイル片及び第2コイル片を前記磁性体コアの周囲に配置する第1の工程と、
前記第2コイル片において、前記磁性体コアの前記第2端面よりも前記磁性体コアの中心軸に沿って突出する突出部により前記第2端面を覆うように前記第2コイル片を折り曲げ、前記第2コイル片の接合面を前記第1コイル片の接合部に接触させる第2の工程と、
前記第2コイル片の接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を接合して前記コイルの少なくとも一部を形成する第3の工程と
を含むインダクタの製造方法であって、
前記第1の工程において、前記第2コイル片の前記突出部が前記磁性体コアの前記外側面側に配置され、前記第1コイル片の前記接合部が前記磁性体コアの前記内側面側に配置され、
前記第2の工程において、前記第2コイル片の前記突出部を前記内側面側に向けて折り曲げることにより、前記第2コイル片の前記接合面を前記第1コイル片の前記接合部に接触させる
インダクタの製造方法。 - 環状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されるコイルとを備えるインダクタの製造方法であって、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有しており、
前記磁性体コアに巻回される1ターン分の長さを有し、前記磁性体コアの前記内側面、前記外側面、及び前記第1端面を覆うことが可能な形状の第1コイル片及び第2コイル片を前記磁性体コアの周囲に配置する第1の工程と、
前記第2コイル片において、前記磁性体コアの前記第2端面よりも前記磁性体コアの中心軸に沿って突出する突出部により前記第2端面を覆うように前記第2コイル片を折り曲げ、前記第2コイル片の接合面を前記第1コイル片の接合部に接触させる第2の工程と、
前記第2コイル片の接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を接合して前記コイルの少なくとも一部を形成する第3の工程と
を含むインダクタの製造方法であって、
前記第1の工程において、前記第2コイル片の前記突出部が前記磁性体コアの前記内側面側に配置され、前記第1コイル片の前記接合部が前記磁性体コアの前記外側面側に配置され、
前記第2の工程において、前記第2コイル片の前記突出部を前記外側面側に向けて折り曲げることにより、前記第2コイル片の前記接合面を前記第1コイル片の前記接合部に接触させる
インダクタの製造方法。 - 前記第3の工程において、前記第2コイル片の前記接合面及び前記第1コイル片の前記接合部を溶融して形成した溶着部により前記接合面及び前記接合部を接合する
請求項1から5のいずれか一項に記載のインダクタの製造方法。 - 前記第2の工程において、前記第2コイル片の前記突出部の先端と前記第1コイル片の前記接合部とを嵌め合わせて前記第1コイル片の前記接合部の側面に前記第2コイル片の前記接合面を接触させる
請求項1〜6のいずれか一項に記載のインダクタの製造方法。 - 前記第2コイル片として前記接合面の面積が当該第2コイル片の平均断面積よりも大きいものを用いる
請求項7に記載のインダクタの製造方法。 - 前記第1コイル片として前記接合部に段部が形成されているものを用い、
前記第2の工程において、前記第2コイル片の前記突出部を折り曲げて前記第1コイル片の前記段部に当接するように前記第2コイル片の前記突出部と前記第1コイル片の前記接合部とが嵌め合わされる
請求項7又は8に記載のインダクタの製造方法。 - 前記第1コイル片として前記接合部が円柱状であるものを用い、
前記第2コイル片として前記接合面が当該第2コイル片の前記突出部の先端に設けられて前記第1コイル片の前記接合部に嵌め合わされる凹円柱面であるものを用いる
請求項7〜9のいずれか一項に記載のインダクタの製造方法。 - 環状の磁性体コアと、
前記磁性体コアに巻回されたコイルと、
を有し、
前記磁性体コアは、内側面、外側面、前記内側面と前記外側面とを繋ぐ第1端面、及び前記内側面と前記外側面とを繋ぐと共に前記第1端面と対向する第2端面を有し、
前記コイルは、1ターン分の長さを有する第1コイル片及び1ターン分の長さを有する第2コイル片を含み、
前記第1コイル片及び前記第2コイル片は、前記磁性体コアの前記内側面、前記第1端面、前記外側面、及び前記第2端面を取り囲み、
前記第1コイル片の一方は、その先端に前記第2コイル片の他方と接合する接合部を有し、
前記第2コイル片の他方は、その先端に前記第1コイル片の前記接合部と接触する接合面を有し、
前記第2コイル片は、前記第1コイル片の前記接合部に向けて折り曲げられて、前記第2コイル片の前記接合面が前記第1コイル片の前記接合部に接触されている
インダクタ。 - 前記第1コイル片及び前記第2コイル片は、前記接合部の側面と前記接合面との間の溶着部を介して接合されている
請求項11に記載のインダクタ。 - 前記第1コイル片及び前記第2コイル片の他方の前記接合面の面積は、前記第1コイル片及び第2コイル片の他方の平均断面積よりも大きい
請求項12に記載のインダクタ。 - 前記第1コイル片及び前記第2コイル片の一方の前記接合部は円柱状であり、
前記第1コイル片及び前記第2コイル片の他方の前記接合面は、前記第1コイル片及び前記第2コイル片の他方の先端に設けられて前記第1コイル片及び前記第2コイル片の一方の前記接合部に嵌め合わされた凹円柱面である
請求項12又は13に記載のインダクタ。 - 前記接合部及び前記接合面は、前記磁性体コアの前記第2端面側、かつ前記内側面側又は前記外側面側に位置し、
前記第1コイル片及び前記第2コイル片の他方における前記第2端面を覆う部分と前記磁性体コアの前記第2端面との間に介在し、電気的絶縁性を有する絶縁部材をさらに備え、
前記絶縁部材は、前記磁性体コアの前記内側面側及び前記外側面側のうち前記接合部及び前記接合面が位置する側とは反対側の前記第2端面の端部を覆っている
請求項11〜14のいずれか一項に記載のインダクタ。 - 前記接合部及び前記接合面は、前記磁性体コアの前記内側面よりも内側に位置している
請求項11〜15のいずれか一項に記載のインダクタ。 - 前記接合部及び前記接合面は、前記磁性体コアの前記外側面よりも前記磁性体コアの外側に位置している
請求項11〜15のいずれか一項に記載のインダクタ。
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