JPH07106136A - コイルおよびコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作の簡単なコイルを提供すること。 【構成】 螺旋状の溝部１１の設けられた絶縁性の円筒
体１０に金属性のコーティング層を施し、円筒体１０の
表面を切削加工する。すると、溝部１１を除く部分に設
けられたコーティング層１２が切削され螺旋状の溝部１
１に残ったコーティング層１２によりコイルが形成され
る。このコイルは円筒体１０の下部に設けられたジョイ
ント部１５を接続部に嵌合することにより電気的に接続
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁体上にコーティン
グされた金属により形成されたコイルとその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コイルには多数の種類があり、電子部品
として種々の回路に使用されていると共に、アンテナに
も使用されている。このアンテナに使用されているコイ
ルはローディングコイルとして、あるいは多周波にアン
テナを共振させるために、アンテナの中途に挿入される
コイルとして用いられている。このような従来のアンテ
ナに使用されているコイルの例（特開昭６２−１０２６
０７号公報参照）を、図１０に示す。

【０００３】この図において、１００は伸縮自在のロッ
ドアンテナであり、１０１〜１０５はロッドアンテナを
構成している異径管のロッドであり、その先端にはトッ
プ１０６が備えられている。また、ロッド１０３には２
周波にロッドアンテナ１００を共振させるためのアンテ
ナコイル１０７が設けられており、このロッド１０３の
詳細を図１１に示す。この図に示すように、ロッド１０
３は絶縁性の円筒体１１１からなっており、この円筒体
１１１の上に形成された導体層１１０に螺旋状の溝１１
２を設けることにより、アンテナコイル１０７は形成さ
れている。

【０００４】次に、このコイルの製造方法を簡単に説明
すると、まず絶縁性の円筒体１１１の上に導体層１１０
を蒸着等により堆積し、この導体層１１０に螺旋状の溝
が形成されるようにマスキングした後、導体層１１０を
エッチングする。これにより、導体層１１０に螺旋状の
溝が形成されて、この溝が形成されることによりアンテ
ナコイル１０７を円筒体１１１上に形成することができ
る。このようにロッドアンテナ１００の中間部にアンテ
ナコイル１０７を形成すると、このロッドアンテナ１０
０の基端部からアンテナコイル１０７までの長さが第２
の高い周波数に共振し、さらに、ロッドアンテナ１００
全体が第１の低い周波数に共振する２周波共用アンテナ
とすることができる。

【０００５】また、アンテナ等に用いられる他の構成の
コイルの例（実開平４−８５１８号公報参照）を図１２
に示す。この図に示すコイルは、同図（ａ）に示すよう
に絶縁性の中芯２２０にヘリカル線路２１１が形成され
たフレキシブル基板２１０が巻回されることにより構成
されている。このフレキシブル基板２１０を中芯２２０
に巻回する場合に、中芯２２０の上端および下端に設け
られた突起２２１ａおよび２２１ｂに、フレキシブル基
板２１０に設けられた位置決め穴２１２ａ〜２１２ｄを
係合するように巻回する。次に、このフレキシブル基板
２１０の展開図を同図（ｂ）に示す。

【０００６】この展開図に示すように、フレキシブル基
板２１０は平行四辺形の合成樹脂製の薄い板状をしてお
り、その上に金属層からなるヘリカル線路２１１が斜辺
に平行に複数本形成されている。さらに、フレキシブル
基板２１０の四隅には位置決め穴２１２ａ〜２１２ｄが
設けられており、この位置決め穴２１２ａ，２１２ｂは
フレキシブル基板２１０が中芯２２０に巻回された時
に、中芯２２０に設けられた突起２２１ａに係合され、
位置決め穴２１２ｃ，２１２ｄは中芯２２０に設けられ
た突起２２１ｂに係合されている。このコイルはヘリカ
ル線路２１１が４本設けられているため、４つのコイル
を同時に形成することができる。

【０００７】さらに、実開平５−３６９１７号公報に記
載されたスパイラルアンテナの製造方法を、図１３を参
照しながら簡単に説明する。この図において、絶縁性の
柱状体２０１の側面に螺旋状の溝２０２を設け、次に、
螺旋状の溝２０２を設けた絶縁性の柱状体２０１の全体
にメッキ層２０３を施し、最後に絶縁性の柱状体２０１
の側面の最外層の余分なメッキ層２０３を研磨すること
により除去し、螺旋状の溝２０２の凹表面のメッキ層２
０３を残すようにする。これにより、螺旋状の溝２０２
内のメッキ層２０３によりスパイラルアンテナが製造さ
れるようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
となる導体層をエッチングにより形成する場合には、エ
ッチングが化学反応を利用していることから、エッチン
グ液の管理をすることが必要となる。しかしながら、エ
ッチング液の管理にはかなりの熟練を要することから、
そのための設備，人員等が別に必要になるという問題点
があった。また、フレキシブル基板に金属製のヘリカル
線路を蒸着あるいは貼着等により形成して、絶縁性の中
芯に巻回する場合には、フレキシブル基板と中芯とが必
要になると共に、巻回したフレキシブル基板を中芯に固
定する手段が必要であり、部品点数が増えると共に作業
量が多くなるという問題点があった。

【０００９】また、図１３に示すスパイラルアンテナの
製造方法ににおいては、螺旋状の溝に形成したスパイラ
ルアンテナには、半田付けにより給電するしかなく、給
電のための作業工程が繁雑になるという問題点があっ
た。そこで、本発明はエッチング液の管理が不要である
と共に、従来のコイルに比べて簡単に製作及び給電でき
るコイルを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は少なくとも一端にジョイント部を備える絶
縁性の円筒体あるいは板状体に螺旋状の溝を設け、さら
に、その上から金属層をコーティングして、その円筒体
あるいは板状体の表面を切削して螺旋状の溝部を除く部
分の金属層を除去することにより、この螺旋状の溝部に
残った金属層でコイルを形成するようにしたものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明によれば、コイルの寸法の精密化および
コイルの外観の形状の自由化が図れると共に、２条巻
き，３条巻きのコイルを容易に製作することができる。
また、製作コストの低減が図れると共に、コイルのピッ
チや線径を容易に変更することができ、経年変化の少な
い信頼性のあるコイルとすることができる。さらに、ジ
ョイント部によりコイルに給電をすることができるた
め、給電構造を簡単化することができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明のコイルの製造方法およびコイ
ルを図１を参照しながら説明する。この図の（ａ）に示
すように、絶縁性の円筒体１０にはその下部に若干細径
のジョイント部１５が設けられ、下部以外の円筒状部に
は溝部１１が螺旋状に設けられている。この円筒体１０
に対し、その表面に金属製のコーティング層１２を施し
同図（ｂ）に示す状態とする。そして、円筒体１０の上
端および下端のコーティング層１２を切削すると共に、
円筒体１０の表面に切削加工を施す。すると、溝部１１
に設けられたコーティング層１２と、ジョイント部１５
に設けられたコーティング層１２以外のコーティング層
１２は、同図（ｃ）に示す切削部１４として切削加工に
より取り除かれ、溝部１１内およびジョイント部１５に
だけコーティング層１２が残り同図（ｃ）に示す状態と
なる。

【００１３】この図１（ｃ）図を参照するとわかるよう
に、溝部１１が螺旋状とされているため、この溝部１１
に残ったコーティング層１２によりコイル１３が形成さ
れるようになる。そして、円筒体１０の下部または両端
部に設けられた細径のジョイント部１５をこのコイル１
３の接続端部として用いることができるため、このジョ
イント部１５を接続部に嵌合することによりコイル１３
の電気的接続を行うことができる。なお、破線で示すよ
うに円筒体１０の両端にジョイント部１５，１６を設け
るようにして、ジョイント部１５，１６を接続部にそれ
ぞれ嵌合することにより、コイル１３の両端を接続する
ようにしても良い。

【００１４】このコイル１３の寸法精度は溝部１１の精
度により決定され、溝部１１は精密に加工することがで
きるため、高精度のコイルとすることができる。さら
に、このコイル１３において、コーティング層１２を切
削加工するだけで、コイル１３を製作できるため簡易に
コイル１３を製作することができる。このため、コイル
１３のコストダウンを図ることができる。また、絶縁性
の円筒体１０の溝部１１にコーティングされた状態とさ
れてコイル１３は形成されているため、経年変化の少な
いコイル１３とすることができると共に、コイルのピッ
チやコイルの幅は溝部１１の間隔および溝幅を変更する
ことにより簡単に変更することができる。

【００１５】次に、コイルを２条コイルとした実施例を
図２に示し、この図を参照しながら説明する。まず、図
２に示す２条コイルの製造方法を説明すると、絶縁性の
円筒体２０の全体にわたって螺旋状の浅い第１溝部２５
と、この第１の溝部２５の間に螺旋状の第２溝部２６と
を設けて、この円筒体２０に金属製のコーティング層を
形成する。そして、この円筒体２０の表面に切削加工を
施して、第１溝部２５と第２溝部２６以外の部分に形成
されているコーティング層を取り除く。この状態が図２
の下半分に示すように、第１コイル部２１と第２コイル
部２２との２条コイルが形成されている状態である。

【００１６】さらに、円筒体２０の一部を浅い第１溝部
２５を越えて切削すると、浅い第１溝部２５に形成され
ているコーティング層が取り除かれ、深い第２溝部２６
に形成されているコーティング層だけが残るようにな
る。この状態が図２の上部に示す第１コイル部２１だけ
が形成されている状態である。

【００１７】このように、この実施例によれば２条コイ
ルを簡単に製作することができると共に、切削加工の程
度により第１コイル部２１および第２コイル部２２の長
さを任意の長さに容易に製作することができる。さら
に、コイル部２１，２２の寸法精度は溝部２５，２６の
精度により決定され、溝部２５，２６の加工精度を高精
度とすることができるため、高精度のコイルを製作する
ことができる。

【００１８】ところで、これらのコイル部２１，２２
は、コーティング層あるいは円筒体２０を切削加工する
だけで、コイル部２１，２２を製作できるため簡易にコ
イル２１，２２を製作することができる。このため、コ
イル部２１，２２のコストダウンを図ることができる。
また、絶縁性の円筒体２０の溝部２５，２６にコーティ
ングされた状態としてコイル部２１，２２は形成されて
いるため、経年変化の少ないコイル部２１，２２とする
ことができると共に、コイルのピッチやコイルの幅は第
１の溝部２５あるいは第２の溝部２６の間隔および溝幅
を変更することにより簡単に変更することができる。

【００１９】なお、図２には２条コイルを示している
が、３条コイルとする実施例を図３ないし図６を用いて
説明する。図３の（ａ）は、３条コイルを形成した円筒
体２０の断面図であり、その側面には３つの深さの異な
る溝が端部に至るまで形成されており、さらにその上か
ら金属のコーティング層１２が形成されている。これら
の溝部に形成されたコーティング層１２の内、一番深い
溝に形成されたコーティング層１２が第１コイル部２１
とされ、次に深い溝に形成されたきコーティング層１２
が第２コイル部２２とされ、及び一番浅い溝に形成され
たコーティング層１２が第３コイル部２７とされる。ま
た、円筒体２０の端部には細径のジョイント部１５が設
けられている。

【００２０】このような円筒体２０をジョイント部１５
の方向から見た図を同図（ｂ）に示す。この図におい
て、細径のジョイント部１５と円筒体２０とは同軸とさ
れており、円筒体２０の円周上に３つの深さの異なる溝
が形成されている。そして、図３に示す第１切削線まで
円筒体２０の側部を切削した状態を図４に示す。

【００２１】この場合、図示するようにそれぞれの溝部
の間のコーティング層１２は切削されて、第１切削部２
３とされることにより取り除かれ、それぞれの溝に形成
された第コイル部２１〜第３コイル部２７が独立して形
成されるようになる。但し、これらの溝は円筒体２０の
端部に至るまで形成されているため、すべてのコイルは
コーティング層１２によりジョイント部１５に電気的に
接続されるようになる。この時の、ジョイント部１５の
方向から見た円筒体２０の図を同図（ｂ）に示し、円筒
体２０の最外周のコーティング層１２が破線で示すよう
に切削されて、実線で示す第１切削部２３とされている
ことが分かる。

【００２２】次に、図４に示す第２切削線まで切削した
状態を図５に示す。この場合は、図示するように一番浅
い溝の底部まで切削されて第２切削部２４とされるた
め、第３コイル部２７は切削されて除去されるようにな
り、第１コイル部２１と第２コイル部２２だけが残され
るようになる。この時の、ジョイント部１５の方向から
見た円筒体２０の図を同図（ｂ）に示し、円筒体２０の
円周は第２切削部２４で形成され、第１コイル部２１と
第２コイル部２２だけが残ることが分かる。

【００２３】さらに、図５に示す第３切削線まで円筒体
２０を切削した状態を図６に示す。この場合は、図示す
るように一番深い溝だけが円筒体２０の側部に残り、第
１コイル部２１だけが円筒体２０上に形成される。この
時の、ジョイント部１５の方向から見た円筒体２０の図
を同図（ｂ）に示し、円筒体２０の円周は第３切削部２
８により形成されるようになる。上記説明したように、
円筒体２０を切削する度合いを変えることにより３条コ
イルから１条コイルまで所望に応じて形成することがで
きるが、上記の例ではこれらのコイルは共通にジョイン
ト部１５に接続されているものであり、独立したコイル
として接続することができない。そこで、図７に示すよ
うにジョイント部１５の構造を若干変えることにより、
３条コイルを独立して接続することができる。

【００２４】すなわち、図７に示すように、ジョイント
部１５に３つの深さの異なる溝を設けるときに、同時に
３つの溝の間に３つの突起２９を設ける。この突起２９
の外径は円筒体２０の外径と等しくされている。そし
て、円筒体２０の全体に金属のコーティング層を施すよ
うにする。次に、図３に示す第１切削線まで円筒体２０
の側部を切削すると同時に、ジョイント部１５の底面を
切削する。このように切削することにより、ジョイント
部１５の第１コイル部２１，第２コイル部２２及び第３
コイル部２７が形成されている溝の間は突起部２８によ
り、それぞれ分離されていると共に、それぞれの突起部
２８の外周は切削されてコーティング層が除去されるた
め、第１コイル部２１ないし第３コイル部２７はジョイ
ント部１５において、電気的に分離された３つの部分に
それぞれ接続されることになる。従って、第１コイル部
２１ないし第３コイル部２７をそれぞれ独立して接続す
ることができるようになる。

【００２５】次に、平板状の絶縁体の上にコイルを形成
する実施例を図８に示す。この図の（ａ）に示すよう
に、四角形の絶縁性基板３０の一面に２重螺旋構造のコ
イル３１が形成されているが、このコイル３１は（ａ）
図をＡ−Ａ線で切断した時の同図（ｂ）に示す断面図に
示されるように、絶縁性基板３０に形成された螺旋状の
溝部３２内に形成されている。すなわち、絶縁性基板３
０に螺旋状の溝部３２を形成した後、その表面に金属の
コーティング層を施し、次に、その表面を切削すること
により、上記コイル３１は形成されている。なお、この
コイルはヘリカルアンテナとして用いることができる。
また、２重螺旋構造の溝部３２の深さをそれぞれ変えて
形成するようにすると、絶縁性基板３０の表面の切削度
合いにより、２つのコイルもしくは１つのコイルを形成
することができるようになる。

【００２６】また、平板状の絶縁体の上にコイルを形成
する他の実施例を図９に示す。この図の（ａ）に示すよ
うに、絶縁性基板３３の一面に径の異なる３つのコイル
３４，３５，３６が形成されており、３つのコイルの端
部はそれぞれジョイント部４１に接続されている。この
ジョイント部４１の中央部分には突起４２が設けられて
おり、２つに分離された接続部のそれぞれに上記コイル
３４，３５，３６の２つの端部が接続されている。な
お、コイルの中央部分に抵抗３７，３８，３９をそれぞ
れ設けるようにしても良い。

【００２７】この図のＡ−Ａ線で切断した断面図を同図
（ｂ）に示すが、このコイル３４，３５，３６は絶縁性
基板３３に溝部４０を形成し、その上から金属のコーテ
ィングを施した後、表面を切削することにより形成され
ている。また、ジョイント部４１の中央部に設けられた
突起４２は絶縁性の基板３３を同じ高さとされているた
め、この突起４２上に形成されたコーティング層は、表
面を切削するときに除去されてジョイント部４１に２つ
に分離された接続部が形成される。この２つの接続部は
溝部４０が連結されることにより、それぞれコイル部３
４，３５，３６の端部と接続されている。なお、このコ
イルはループアンテナとして用いることができる。ま
た、コイル部３４，３５，３６が形成されている溝部４
０の深さをそれぞれ変えて形成するようにすると、絶縁
性基板３３の表面の切削度合いにより、３つのコイルな
いし１つのコイルを任意に形成することができるように
なる。

【００２８】上記説明した平板状の絶縁体に形成したコ
イルによれば、コイルの寸法精度は溝部の精度により決
定され、溝部の加工精度を高精度とすることができるた
め、高精度のコイルを製作することができる。ところ
で、これらのコイルは、絶縁体の表面に形成された金属
性のコーティング層を切削加工するだけで、コイルを製
作できるため簡易にコイルを製作することができる。こ
のため、コイルのコストダウンを図ることができる。ま
た、コーティングされた状態としてコイルは形成されて
いるため、経年変化の少ないコイルとすることができる
と共に、コイルのピッチやコイルの幅は溝部と溝部の間
隔及び溝幅を変更することにより簡単に変更することが
できる。

【００２９】以上の説明では本発明は円筒状の形状とし
ているが、円筒状に限らず断面三角形，四角形あるいは
多角形の棒状体とすることができる。また、コイルを形
成した絶縁性の棒状体の中心部に穴を設けてその中にコ
アを装着するようにしてもよい。このようにすると、コ
イルのインダクタンスをコアの出し入れにより調整する
ことができるようになる。さらに、円板状の絶縁体を用
意し、この絶縁体の表面に金属のコーティングを施した
後、螺旋上の切り溝を形成して、平板状のコイルを製作
してもよい。以上説明したように本発明のコイルは、通
常の電子部品として用いることができるばかりでなく、
アンテナエレメントと一体に形成されるローディングコ
イル，多周波用アンテナのコイルあるいはアンテナとし
て使用することもできる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のコイルは以上のように構成した
ので、従来のコイルに比較して簡単に製作することがで
きると共に、金属のコーティング層を切削加工するだけ
で、コイルを製作できるため簡易にコイルを製作するこ
とができる。このため、コイルのコストダウンを図るこ
とができる。また、絶縁性の棒状体あるいは平板の溝部
にコーティングされた状態とされてコイルは形成されて
いるため、経年変化の少ないコイルとすることができる
と共に、コイルのピッチやコイルの幅は溝の間隔や溝幅
を変更することにより簡単に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイルの第１実施例の製造方法を示す
図である。

【図２】本発明のコイルの第２実施例を示す図である。

【図３】３条コイルから１条コイルまでを製作する円筒
体を示す図である。

【図４】製作した３条コイルを示す図である。

【図５】製作した２条コイルを示す図である。

【図６】製作した１条コイルを示す図である。

【図７】ジョイント部の変形例を示す図である。

【図８】平板状の絶縁体にコイルを形成した実施例を示
す図である。

【図９】平板状の絶縁体にコイルを形成した他の実施例
を示す図である。

【図１０】従来の２周波用アンテナを示す図である。

【図１１】従来のアンテナコイルを示す図である。

【図１２】従来のコイルの製造方法を示す図である。

【符号の説明】

１０，２０，１１１ 円筒体 １１，３２，４０ 溝部 １２ コーティング層 １３，３１，３４，３５，３６ コイル １５，１６，４１ ジョイント部 １４ 切削部 ２１ 第１コイル部 ２２ 第２コイル部 ２３ 第１切削部 ２４ 第２切削部 ２５ 第１溝部 ２６ 第２溝部 ２７ 第３コイル部 ２８ 第３切削部 ２９，４２ 突起部 ３０，３３ 絶縁性基板 ３７，３８，３９ 抵抗 １００ ロッドアンテナ １０１〜１０５ ロッド １０６ トップ １０７ アンテナコイル １１０ 導体層 １１２，２０２ 溝 ２０１ 柱状体 ２０３ メッキ層 ２１０ フレキシブル基板 ２１１ ヘリカル線路 ２１２ａ〜２１２ｄ 位置決め穴 ２２０ 中芯 ２２１ａ，２２１ｂ 突起

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイルの第１実施例の製造方法を示す
図である。

【図２】本発明のコイルの第２実施例を示す図である。

【図３】３条コイルから１条コイルまでを製作する円筒
体を示す図である。

【図４】製作した３条コイルを示す図である。

【図５】製作した２条コイルを示す図である。

【図６】製作した１条コイルを示す図である。

【図７】ジョイント部の変形例を示す図である。

【図８】平板状の絶縁体にコイルを形成した実施例を示
す図である。

【図９】平板状の絶縁体にコイルを形成した他の実施例
を示す図である。

【図１０】従来の２周波用アンテナを示す図である。

【図１１】アンテナコイルの設けられたロッドの詳細図
である。

【図１２】従来の他のコイルの機械を示す図である。

【図１３】従来のコイルの製造方法を示す図である。

【符号の説明】 １０，２０，１１１ 円筒体 １１，３２，４０ 溝部 １２ コーティング層 １３，３１，３４，３５，３６ コイル １５，１６，４１ ジョイント部 １４ 切削部 ２１ 第１コイル部 ２２ 第２コイル部 ２３ 第１切削部 ２４ 第２切削部 ２５ 第１溝部 ２６ 第２溝部 ２７ 第３コイル部 ２８ 第３切削部 ２９，４２ 突起部 ３０，３３ 絶縁性基板 ３７，３８，３９ 抵抗 １００ ロッドアンテナ １０１〜１０５ ロッド １０６ トップ １０７ アンテナコイル １１０ 導体層 １１２，２０２ 溝 ２０１ 柱状体 ２０３ メッキ層 ２１０ フレキシブル基板 ２１１ ヘリカル線路 ２１２ａ〜２１２ｄ 位置決め穴 ２２０ 中芯 ２２１ａ，２２１ｂ 突起

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体上に螺旋状の溝部を形成し、さら
   に、該絶縁体上に金属層をコーティングし、次に、前記
   溝部以外の金属層を除去することにより形成したコイル
   において、 少なくとも上記絶縁体の一端に細径のジョイント部を備
   えると共に、前記溝部内と前記ジョイント部に金属層が
   コーティングされていることを特徴とするコイル。
2. 【請求項２】絶縁体上に螺旋状の浅い切り溝と、該浅い
   切り溝の間に螺旋状の深い切り溝とを形成し、さらに、
   該絶縁体上に金属層をコーティングし、前記浅い切り溝
   と深い切り溝以外にコーティングされた金属層を除去す
   ると共に、前記絶縁体の少なくとも一部を浅い切り溝よ
   り深く、深い切り溝より浅く加工することを特徴とする
   コイルの製造方法。
3. 【請求項３】前記絶縁体が円筒状とされていることを特
   徴とする請求項２に記載のコイルおよびコイルの製造方
   法。
4. 【請求項４】前記絶縁体が平板状とされていることを特
   徴とする請求項２に記載のコイルおよびコイルの製造方
   法。