JPH1197270A - 平角コイルとその製造方法 - Google Patents

平角コイルとその製造方法

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JPH1197270A
JPH1197270A JP9253059A JP25305997A JPH1197270A JP H1197270 A JPH1197270 A JP H1197270A JP 9253059 A JP9253059 A JP 9253059A JP 25305997 A JP25305997 A JP 25305997A JP H1197270 A JPH1197270 A JP H1197270A
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Japan
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coil
cylindrical body
tubular body
guide shaft
groove
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Kazumi Kobayashi
一三 小林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】巻径/幅の比を小さくすることによる大容量
化、小型化が可能であって、かつ特性、品質が向上する
と共に、材質、形状の制約が緩和される構成の平角コイ
ルとその製造方法を提供する。 【解決手段】断面形状が円形または多角形をなす導電性
筒状体1にスパイラル状に溝2を設けてコイルを構成す
る。コイルを製造する場合、断面形状が円形または多角
形をなす導電性筒状体1の貫通孔にガイド軸を通す。ま
た、筒状体1の外周側に切断装置を配置する。次に筒状
体1を回転させると同時に、切断装置と筒状体1とをガ
イド軸の軸心方向に相対的に移動させながら、筒状体1
にスパイラル状の溝を切削してコイルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばノイズフィル
タ、ラインフィルタ、トランス等に使用される平角コイ
ルとその製造方法に係り、特に平角縦巻コイルにおい
て、コイル幅に対してコイルの内径が小さい場合に適用
するに好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】平角縦巻コイルは、図5(A)に示すよ
うに厚み(短辺)tより大きな幅(長辺)wを有する平
角線41を、巻軸40に対して長辺がほぼ垂直をなすよ
うに巻軸40に巻き付けて巻線するものであり、このよ
うな平角縦巻コイルは、一般的な丸線コイルに比べて空
スペースが少なくなるので巻密度が高く、例えば同じL
値特性の場合、小型でより電流容量を大きく取れるコイ
ル設計が可能となる。また、表面実装タイプのトランス
等は特に小型でワット数の大きいものが要求されてきて
いるが、その場合でも薄物の平角線を使用することで小
型でハイパワーのものが実現可能となる。
【0003】一方、特開昭54−140164公報に
は、図5(B)に示すように、円柱状の磁性体42に導
体43をメッキ等により被覆しておき、レーザ等によっ
て導体43にスパイラルに溝44をカットすることによ
り、磁性体(巻芯)42と一体にコイル45を形成した
ものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5(A)に示すよう
に、巻軸40に平角線41を巻く場合、特に幅wが大の
時、巻径(内径)Rが小さくなればなる程、平角線41
の外側に働く引張力と、内側に働く圧縮力が大きくな
り、外側にクラック46が発生する。一般的には、巻径
R/幅wの比が2以下になると、このクラック46が生
じやすくなり、このため、平角線41の幅wに対する巻
径Rの比に限界があり、小型化が困難であるという問題
点がある。
【0005】また、巻線作業により平角線41に生じる
残留応力や傷により、特性、品質が劣化するという問題
点がある。また、比較的展性の低い金属の場合、巻線作
業によりクラック46が生じやすいため、平角線41の
材質としては展性の大きな銅等に限定されるという制約
があり、平角線41の材料、形状の制約が大きいという
問題点がある。
【0006】一方、図5(B)に示すようにメッキ等に
より巻芯42の周囲に導体43を被覆しておき、レーザ
等により溝44をカットしてコイル部品を得る方法によ
れば、メッキ等によって巻芯42の周囲に厚みのある導
体43を形成することが困難であるため、電流容量の大
きなコイルを得ることが不可能であった。
【0007】本発明は、上記した問題点に鑑み、前記巻
径/幅の比を小さくすることによる大容量化、小型化が
可能であって、かつ特性、品質が向上すると共に、材
質、形状の制約が緩和される構成の平角コイルとその製
造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の平角コイル
は、断面形状が円形または多角形をなす導電性筒状体に
スパイラル状に、筒状体の肉厚部を貫通する溝を設けて
なることを特徴とする。
【0009】請求項2の平角コイルは、コイルの巻芯方
向の中央部のコイル幅を大きく、両端部のコイル幅を小
さくしたことを特徴とする。
【0010】請求項3の平角コイルは、導電性筒状体の
巻芯方向の両端部を除いて前記スパイラル状の溝を形成
することにより、両端部に筒状をなす端子部を形成した
ことを特徴とする。
【0011】請求項4の平角コイルの製造方法は、断面
形状が円形または多角形をなす導電性筒状体の貫通孔に
ガイド軸を通し、該筒状体の外周側に切断装置を配置
し、前記筒状体を回転させると同時に、前記切断装置と
筒状体とを前記ガイド軸の軸心方向に相対的に移動させ
ながら、筒状体にスパイラル状に、筒状体の肉厚部を貫
通する溝を切削してコイルを製造することを特徴とす
る。
【0012】
【作用】本発明においては、導電性筒状体をスパイラル
状にカットすることによりコイルを製造しているので、
平角線を曲げる必要がなく、曲げに伴う巻径/幅の比、
材質、形状等の制約が解消され、曲げに伴う応力発生、
損傷、特性劣化の問題も生じない。
【0013】
【実施例】図1(A)は本発明において用いる導電性筒
状体1の一例を示す斜視図、図1(B)は該筒状体1に
より得られるコイルの一実施例を示す斜視図である。図
1(A)、(B)において、筒状体1としては、銅、
金、銀等の展性の高い金属以外に、これらのものより展
性の低い例えばアルミニウム、鉄その他の金属あるいは
合金、金属その他の導電体と樹脂等との混合物あるいは
導電性焼結体等が用いられる。2は筒状体1にカットに
よりスパイラル状に、筒状体の肉厚部を貫通して設けた
溝であり、この溝2の形成によりコイル3が形成され
る。
【0014】図2は該コイルの製造方法の一例を示す工
程図である。図2において、4は筒状体1の貫通孔1a
に合致する外径を有するガイド軸であり、該ガイド軸4
は回転装置5に取付けられ、回転装置5には筒状体1の
チャック装置6を有する。7は筒状体1の先端部を押え
る筒状体押えであり、該筒状体押え7にはガイド軸4の
先端を嵌合する孔7aを有し、該筒状体押え7は回転装
置5に対して近接離反可能に設置される。
【0015】コイルを製造する場合は、まず図2(A)
の矢印aに示すように材料となる筒状体1の貫通孔1a
をガイド軸4に嵌合してセットし、チャック装置6によ
り筒状体1の一端をガイド軸4に回転不能に固定する。
また、筒状体押え7を矢印bに示すように回転装置5側
に近接させてガイド軸4の先端に筒状体押え7の孔7a
に嵌合して筒状体1の先端を筒状体押え7により押え
る。
【0016】次に図2(B)に示すように、切断装置8
(レーザー、ダイヤモンドカッタ、放電加工装置、フラ
イス刃、水ジェット等)を筒状体1の先端外周位置にセ
ットし、回転装置5によりガイド軸4と共に筒状体1を
回転させ、切断装置8を筒状体1の軸心方向に移動させ
ながら、筒状体の肉厚部を貫通する溝2をカットする。
この場合図3(A)に示すように、カット深さが中実ま
たは中空のガイド軸4の表面まで達するように、例えば
ダイヤモンドカッタ、放電加工、フライス刃等の場合は
切断装置8の位置を設定し、レーザーや水ジェット等の
場合はパワーを設定する。
【0017】このようにして図2(C)に示すように筒
状体1のチャック装置6による把持部近傍にまで溝2を
切断した後、チャック装置6に把持された筒状体1の部
分が残るように切断装置8により筒状体1を切り離す。
【0018】そして、図2(D)に示すように、筒状体
押え7をガイド軸4から離し、ガイド軸4から溝2をカ
ットして形成したコイル3を外す。
【0019】なお、ガイド軸4は、表面が切断されるた
びに交換するか、あるいはガイド軸4の切断装置8によ
りカットされる部位に予め溝を設けておく。また、別の
方法として、図3(B)に示すように、ガイド軸4に薄
肉の筒体4aを嵌合し、該筒体4aのみを切断し、1回
あるいは複数回のコイル作製ごとに筒体4aのみを交換
し、ガイド軸4は交換しないようにしてもよい。
【0020】また、レーザーや水ジェットあるい放電加
工による場合には、筒状体1のチャック装置6による把
持部分を切り落とすのではなく、チャック装置6の把持
部分を避けて溝2を形成することにより、切り落とす部
分を無くすることも可能である。
【0021】また、ガイド軸4と筒状体1とを相対回転
不能な構造(例えば貫通孔1aとガイド軸4の断面を多
角形にするかるいはキーまたは凹凸嵌合部を設ける等)
にすれば、チャック装置6によるチャックは必ずしも必
要ではない。
【0022】図3(C)はこのようにして作成されたコ
イル3にU型コア9、9の脚部を挿入してコモンモード
チョークコイルを構成した例である。図3(D)はコイ
ル3の両端部3aに電極をメッキして端子電極とし、外
周および内周と溝2をエポキシ樹脂等のモールド樹脂1
0で覆ってチップコイル部品を構成した例である。な
お、溝2のみをエポキシ樹脂等で充填して絶縁性が確保
されるように構成してもよい。
【0023】なお、本発明のコイルにおいて、図1
(C)に示すように、筒状体1の両端に突起や棒状に切
り出して端子3bを形成するか、さらにその端子を折り
曲げ加工して曲成された端子3cを構成してもよい。図
1(C)に示すような端子3bを切り出すには、図1
(D)に示すように、レーザー等により筒状体1の端子
3bの両側部分11を除去して形成する。
【0024】上述のように筒状体1に溝2をカットして
コイル3とすることにより、一般的に使用される展性の
大きな銅以外に、折り曲げ可能でひびわれが発生しやす
い比較的展性の小さなアルミニウム合金、鉄その他の各
種金属、合金であっても容易にコイルを得ることができ
る。特にコイル3をアルミニウム合金により得る場合、
アルミニウム合金製パイプは各種サイズのものを容易に
得ることができ、比較的廉価に提供できる上、導電性も
良く、軽量であるから、軽量で導電性の良い廉価なコイ
ルを提供することができる。
【0025】図4(A)、図4(B)は本発明の他の実
施例であり、本実施例は、筒状体1Aの断面形状を四角
形とし、これに溝2をカットすることにより、コイル3
Aを作ったものである。このような四角形のものは、例
えば断面が四角形の磁芯脚部に緊密に嵌着してトランス
やインダクタを構成することが可能となる。筒状体の断
面形状としては四角形以外の他の多角形のものを用いる
ことができる。
【0026】図4(C)は本発明の他の実施例であり、
本実施例は、巻芯方向の中央部の溝2間の幅、すなわち
コイル幅t1を大きく、両端部のコイル幅t2を小さく
したものである。
【0027】図4(C)の実施例によれば、放熱のしに
くい中央部においてコイル幅t1を大きくして抵抗を小
さくし、発熱を低減したので、全体としての発熱温度を
低下させ、発熱限界を容易にクリアすることができる。
【0028】図4(D)、(E)はそれぞれ筒状体1、
1Aの両端部を除いて溝2を形成することにより、コイ
ル3、3Aの両端部に端子部3d、3eを形成したもの
である。このような構成とすれば、表面実装型のコイル
部品を容易に得ることができるという利点がある。ま
た、例えば両端をフューズホルダのような弾性把持片に
保持させる構造が実現できる。端子部3d、3eはコイ
ル3、3Aの中央側より曲成して実装時に浮かせて実装
するようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】請求項1の平角コイルは、断面形状が円
形または多角形をなす導電性筒状体に筒状体の肉厚部を
貫通するスパイラル状の溝を形成して構成されているの
で、製造時に平角線を曲げる必要がなく、曲げに伴う巻
径(内径)/幅の制約が解消され、例えば内径/幅の比
が1以下のものでも作ることができる。したがって、大
電流で径の小さな小型のコイルを容易に得ることが可能
となる。
【0030】また銅等に比較して展性の小さな例えばア
ルミニウム、鉄等の金属、合金あるいは非金属もしくは
導電体と樹脂等の複合体や焼結体等を用いてコイルを作
成することができ、用途に応じた材質、形状のコイルを
容易に得ることが可能となる。
【0031】また、曲げに伴う応力発生、損傷、特性劣
化がなく、特性の良好な信頼性の高いコイルを提供する
ことができる。
【0032】請求項2の平角コイルは、コイルの巻芯方
向の中央部のコイル幅を大きく、両端部のコイル幅を小
さくしたので、発熱温度が低下し、発熱限界を容易にク
リアすることができる。
【0033】請求項3の平角コイルは、導電性筒状体の
巻芯方向の両端部を除いて溝を形成することにより、両
端部に筒状の端子部を形成したので、表面実装型のコイ
ルを容易に提供することができる。
【0034】請求項4の平角コイルの製造方法によれ
ば、請求項1の効果を発揮するコイルを容易に製造する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明において用いる導電性筒状体の
一例を示す斜視図、(B)は該筒状体により得られるコ
イルの一実施例を示す斜視図、(C)は本発明のコイル
の他の実施例を示す斜視図、(D)は(C)のコイルの
形成方法を説明する平面図である。
【図2】(A)〜(D)は図1(B)の実施例のコイル
を製造する工程を示す側面図である。
【図3】(A)、(B)は図2の製造方法における切断
装置による筒状体の切断状態の各例を示す断面図、
(C)、(D)はそれぞれ図1(B)の実施例を用いて
構成されたコモンモードチョークコイル、チップコイル
を示す平面図である。
【図4】(A)は筒状体の他の例を示す斜視図、(B)
は(A)の筒状体から得られる本発明のコイルの他の実
施例を示す斜視図、(C)は本発明のコイルの他の実施
例を示す側面図、(D)、(E)は本発明のコイルの他
の実施例を示す斜視図である。
【図5】(A)は従来の平角コイルの巻線方法を示す斜
視図、(B)は従来の別の製造方法によるコイルの一例
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1、1A:筒状体、1a:貫通孔、2:溝、3、3A:
コイル、3a:端子電極、3b、3c:端子、3d、3
e:端子部、4:ガイド軸、5:回転装置、6:チャッ
ク装置、7:筒状体押え、8:切断装置、9:U型コ
ア、10:モールド樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面形状が円形または多角形をなす導電性
    筒状体にスパイラル状に、筒状体の肉厚部を貫通する溝
    を設けてなることを特徴とする平角コイル。
  2. 【請求項2】請求項1において、コイルの巻芯方向の中
    央部のコイル幅を大きく、両端部のコイル幅を小さくし
    たことを特徴とする平角コイル。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、導電性筒状体
    の巻芯方向の両端部を除いて前記スパイラル状の溝を形
    成することにより、両端部に筒状をなす端子部を形成し
    たことを特徴とする平角コイル。
  4. 【請求項4】断面形状が円形または多角形をなす導電性
    筒状体の貫通孔にガイド軸を通し、 該筒状体の外周側に切断装置を配置し、 前記筒状体を回転させると同時に、前記切断装置と筒状
    体とを前記ガイド軸の軸心方向に相対的に移動させなが
    ら、筒状体にスパイラル状に、筒状体の肉厚部を貫通す
    る溝を切削してコイルを製造することを特徴とする平角
    コイルの製造方法。
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