(57)【要約】【課題】コア側面での絶縁性を確保できるインダクタの製造方法を提供する。【解決手段】四角柱状の上パンチ12、四角枠状をなすと共に対角方向に接離される一対の上型部材14a、14bからなる上型14、四角柱状の下パンチ13、及び四角枠状をなすと共に対角方向に接離される一対の下型部材15a、15bからなる下型15を備えた成形金型11を用いて、熱硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイル３を埋設したインダクタを製造する。下型15内に強磁性金属粉末を充填してから、下型部材15a、15bにわたってコイル３を載置する。下型15に上型14を載置してコイル３の端末部b1、b2を上下型間に挟んでから、コイル３が埋まるように上型14内に強磁性金属粉末を充填する。上下パンチ12,13で強磁性金属粉末に成形圧力を加えてコアを圧縮成形した後、上型部材14a、14b及び下型部材15a、15bを夫々対角方向に開くと共に上下パンチ12,13間からコアを取出すようにしている。【選択図】      図２
2006228825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設したインダクタの製造方法であって、
四角柱状の上パンチ、四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の上型部材を有して前記上パンチが挿入される上型、四角柱状の下パンチ、及び四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の下型部材を有して前記下パンチが挿入される下型を備えた成形金型を用いるとともに、
前記下パンチが挿入された前記下型内に前記強磁性金属粉末を充填する一次充填工程と、
この下型の両下型部材にわたって前記コイルを載置するコイルセット工程と、
前記下型上に前記上型を重ね合わせて前記コイルの端末部を前記上型と下型との間に挟む型締め工程と、
前記コイルが埋まるように前記上型内に前記強磁性金属粉末を充填する二次充填工程と、
前記上パンチと下パンチで前記強磁性金属粉末に成形圧力を加えて前記コアを圧縮成形する加圧成形工程と、
前記一対の上型部材及び前記一対の下型部材を夫々対角方向に開くと共に前記上ポンチと下ポンチ間から前記コアを取出す型開き工程と、
を具備したインダクタの製造方法。
【請求項２】
硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設したインダクタの製造方法であって、
四角柱状の上パンチ、四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の上型部材を有して前記上パンチが挿入される上型、四角柱状の下パンチ、及び四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の下型部材を有して前記下パンチが挿入される下型を備えた成形金型を用いるとともに、
前記下パンチが挿入された前記下型内に前記強磁性金属粉末を充填する一次充填工程と、
この下型の両下型部材にわたって前記コイルを載置するコイルセット工程と、
前記下型上に前記上型を重ね合わせて前記コイルの端末部を前記上型と下型との間に挟む型締め工程と、
前記コイルが埋まるように前記上型内に前記強磁性金属粉末を充填する二次充填工程と、
前記上パンチと下パンチで前記強磁性金属粉末に成形圧力を加えて前記コアを圧縮成形する加圧成形工程と、
圧縮成形された前記コアを前記上パンチと下パンチで加圧保持した状態で前記絶縁材を硬化させる硬化処理工程と、
前記一対の上型部材及び前記一対の下型部材を夫々対角方向に開くと共に前記上ポンチと下ポンチ間から前記コアを取出す型開き工程と、
を具備したインダクタの製造方法。
【請求項３】
前記絶縁材の硬化開始から硬化完了まで500kg/ｃｍ２で以上の圧力を加えながら前記硬化処理工程を実施する請求項２に記載のインダクタの製造方法。
【請求項４】
一対の前記下型部材の夫々がそれらの上面に前記コイルの端末部の厚みに相当する深さの嵌合溝を有し、一方の下型部材が他方の下型部材より高く形成されていて、この高い方の下型部材の上面と高さが低い方の下型部材が有した前記嵌合溝の底面との高さ寸法差を前記コイルの高さ寸法と同じとするとともに、前記一対の上型部材の内で前記高さが低い方の下型部材上に重ね合わされる一方の上型部材を、前記高さが高い方の下型部材上に重ね合わされる他方の上型部材より高く形成して、これら上型と下型間に前記コイルを挟んで前記型締め工程を実施する請求項１から３の内のいずれか一項に記載のインダクタの製造方法。
【請求項５】
請求項４の製造方法により製造されて、硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設してなるインダクタであって、前記コアの隣接した二つの側面に付されたパーテングライン跡と、前記コアの隣接した他の二つの側面に付されたパーテングライン跡とを、前記コアの高さ方向にずらして設けたインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョークコイルや他のコイル部品として用いられるインダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁材がコーティングされた強磁性金属粒子からなる強磁性金属粉末中にコイルを埋めた状態で、強磁性金属粉末をプレス成形により加圧して圧縮成形することで、加圧成形されたコア内にコイルを一体に埋設してなるインダクタが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１のインダクタは以下の手順で製造される。まず、第１の圧縮成形工程の実行により、強磁性金属粉末を下パンチが挿入された筒形の下部型枠に充填した後、圧縮成形により下部コアを形成する。次に、下部型枠内の下部コア上にコイルを載置するコイル配置工程を実行した後、下部型枠上に筒形の上部型枠を載置して、この上部型枠内にコイルが埋まるように強磁性金属粉末を再び充填するコイル埋め込み工程を実行する。この後、上部型枠に挿入される上パンチと前記下パンチにより、下部コアとコイルとが積層された方向に圧力を加えて上部コアを成形する第２の圧縮成形工程を実行する。これにより、コイル封入圧粉コアが成形される。次に、上部型枠及び上パンチを上昇させると共に、下部型枠を下降させて、コイル封入圧粉コアを下部型枠から抜き出す。最後に、強磁性金属粉末をコーティングしてなる樹脂絶縁材からなる絶縁層を熱硬化させてコアの機械的強度を向上するための熱処理が、型枠から外されたコイル封入圧粉コアに対して施される。
【０００４】
又、熱硬化性の有機絶縁結合剤で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなるコア内にコイルを埋設してなる圧粉磁心を、金型から取出した後に、有機絶縁結合剤を加熱処理して硬化して、強磁性金属粉末の結合強度を強くすることは知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開2001−267160号公報〔請求項１、段落0002、0016〜0017、0021〜0022、0035〜0045、0049、図１（Ａ）−（Ｄ）、図５（Ａ）−（Ｉ）〕
【特許文献２】特公昭54−28577号公報〔特許請求の範囲、第２頁左欄第２行〜同頁右欄第６行〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２では成形されたコアの成形金型からの取出し方については言及されていないが、特許文献１では、上パンチ及び筒形の上部型枠を上昇させると共に、下部型枠を下降させ手、コアを取出している。つまり、コアの厚み方向に沿って筒形の成形金型とコアとを相対的に移動させることにより、コアを取出すようにしている。
【０００６】
このため、成形されたコアが取出される際に、このコアの側面が筒形の成形金型の内面と擦れることは妨げられず、それに伴ってコア側面において強磁性金属粒子をコーティングしている絶縁材が破壊される。したがって、成形されたコアの絶縁性が低下する。
【０００７】
更に、特許文献１の技術では、筒形の下部型枠の上面及び筒形の上部型枠の下面は夫々面一であり、これに対してコイルの一方の端末部と他方の端末部とはコイルの巻数によって高さ位置が異なる。このため、上下のポンチにより成形圧力が加えられると、コイルは上下の型枠で挟まれた両端末部を除くコイル部分が、上下方向にずれる可能性が高い。こうしたコイルずれが発生すると、製品の磁気特性のばらつきが大きくなるとともに、クラックも生じてインダクタンスが低下する。
【０００８】
又、特許文献１，２の技術では、成形されたコアに対する硬化処理を、成形金型からコアを取出した状態で実施している。これにより、結合剤を兼ねる熱硬化性の絶縁材が、硬化処理に伴って膨張することに応じてコアの成形密度が低下するので、製品のインダクタンスが低下する。
【０００９】
本発明の第１の目的は、コア側面での絶縁性を確保できるインダクタの製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、コア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるインダクタの製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、磁気特性のばらつきを抑制しつつコア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるインダクタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記第１の目的を達成するために、請求項１に係る発明のインダクタの製造方法は、硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設したインダクタの製造方法であって、四角柱状の上パンチ、四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の上型部材を有して前記上パンチが挿入される上型、四角柱状の下パンチ、及び四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の下型部材を有して前記下パンチが挿入される下型を備えた成形金型を用いるとともに、前記下パンチが挿入された前記下型内に前記強磁性金属粉末を充填する一次充填工程と、この下型の両下型部材にわたって前記コイルを載置するコイルセット工程と、前記下型上に前記上型を重ね合わせて前記コイルの端末部を前記上型と下型との間に挟む型締め工程と、前記コイルが埋まるように前記上型内に前記強磁性金属粉末を充填する二次充填工程と、前記上パンチと下パンチで前記強磁性金属粉末に成形圧力を加えて前記コアを圧縮成形する加圧成形工程と、前記一対の上型部材及び前記一対の下型部材を夫々対角方向に開くと共に前記上ポンチと下ポンチ間から前記コアを取出す型開き工程と、を具備している。
【００１３】
この発明は、型開き工程において、四角枠状の上型をなす一対の上型部材を対角方向に開くとともに、四角枠状の下型をなす一対の下型部材を対角方向に開いて、圧縮成形されたコアを取出すので、コアの側面が上型及び下方の内面に擦れることがない。これにより、コア側面における強磁性金属粒子をコーティングしている絶縁材の破壊を防止できる。
【００１４】
又、前記第２の目的を達成するために、請求項２に係る発明のインダクタの製造方法は、硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設したインダクタの製造方法であって、四角柱状の上パンチ、四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の上型部材を有して前記上パンチが挿入される上型、四角柱状の下パンチ、及び四角枠状に組合されると共に対角方向に接離される一対の下型部材を有して前記下パンチが挿入される下型を備えた成形金型を用いるとともに、前記下パンチが挿入された前記下型内に前記強磁性金属粉末を充填する一次充填工程と、この下型の両下型部材にわたって前記コイルを載置するコイルセット工程と、前記下型上に前記上型を重ね合わさせて前記コイルの端末部を前記上型と下型との間に挟む型締め工程と、前記コイルが埋まるように前記上型内に前記強磁性金属粉末を充填する二次充填工程と、前記上パンチと下パンチで前記強磁性金属粉末に成形圧力を加えて前記コアを圧縮成形する加圧成形工程と、圧縮成形された前記コアを前記上パンチと下パンチで加圧保持した状態で前記絶縁材を硬化させる硬化処理工程と、前記一対の上型部材及び前記一対の下型部材を夫々対角方向に開くと共に前記上ポンチと下ポンチ間から前記コアを取出す型開き工程と、を具備している。
【００１５】
この発明は、型開き工程において、四角枠状の上型をなす一対の上型部材を対角方向に開くとともに、四角枠状の下型をなす一対の下型部材を対角方向に開いて、圧縮成形されたコアを取出すので、コアの側面が上型及び下方の内面に擦れることがない。これにより、コア側面において強磁性金属粒子をコーティングしている絶縁材の破壊を防止できる。更に、この発明は、圧縮成形されたコアを上下ポンチ間に加圧保持した状態で硬化処理を実施するので、絶縁材の膨張が抑制されてコアの密度が硬化処理に伴って低下することを抑制できる。
【００１６】
なお、コアを加圧硬化させる硬化処理工程は、成形金型より取出されたコアに対して実施することが可能であり、それにより所期の効果を期待できる。しかし、コアを圧縮成形する成形金型を利用してその上型部材と下型部材して加圧硬化させることは、コアのセッテングの手間などが不要となるので、製造性に優れた有効な手段である。
【００１７】
この発明の方法の好ましい形態として、請求項３に係る発明のインダクタの製造方法は、前記絶縁材の硬化開始から硬化完了まで500kg/ｃｍ２で以上の圧力を加えながら前記硬化処理工程を実施するようにしている。
【００１８】
この発明では、圧縮成形されたコアに上下ポンチで500kg/ｃｍ２で以上の圧力を加えて、加圧硬化するので、コアの密度が硬化処理に伴って低下することが抑制されて、製品のインダクタンスを向上できる。
【００１９】
又、前記第３の目的を達成するために、請求項４に係る発明のインダクタの製造方法は、一対の前記下型部材の夫々がそれらの上面に前記コイルの端末部の厚みに相当する深さの嵌合溝を有し、一方の下型部材が他方の下型部材より高く形成されていて、この高い方の下型部材の上面と高さが低い方の下型部材が有した前記嵌合溝の底面との高さ寸法差を前記コイルの高さ寸法と同じとするとともに、前記一対の上型部材の内で前記高さが低い方の下型部材上に重ね合わされる一方の上型部材を、前記高さが高い方の下型部材上に重ね合わされる他方の上型部材より高く形成して、これら上型と下型間に前記コイルを挟んで前記型締め工程を実施するようにしている。
【００２０】
この発明では、コイルの端末部が嵌合溝に嵌合して位置決めされることで、加圧成形工程でコイルが加圧方向と直交する横方向にずれることを抑制できる。加えて、コイルの高さ寸法を考慮して、コイルの両端部を高さ方向にずらして上型と下型とで挟持したので、加圧成形工程でコイルが加圧方向にずれることを抑制できる。
【００２１】
又、前記第３の目的を達成するために、請求項５の発明に係るインダクタは、請求項４の製造方法により製造されて、硬化性の絶縁材で強磁性金属粒子の表面がコーティングされた強磁性金属粉末の加圧成形体からなる四角柱状コア内にコイルを埋設してなるインダクタであって、前記コアの隣接した二つの側面に付されたパーテングライン跡と、前記コアの隣接した他の二つの側面に付されたパーテングライン跡とを、前記コアの高さ方向にずらして設けている。
【００２２】
この発明のインダクタは、請求項４の発明方法により製造されるので、磁気特性のばらつきを抑制しつつコア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、成形されたインダクタンスのコアを、その側面が成形金型の内面に擦れることなく成形金型から取外せるので、コア側面での絶縁性を確保できるインダクタの製造方法を提供できる。
【００２４】
請求項２、３の発明によれば、成形されたインダクタンスのコアを、その側面が成形金型の内面に擦れることなく成形金型から取外せるとともに、硬化処理工程での絶縁材の膨張が抑制されるので、コア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるインダクタの製造方法を提供できる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、成形されたインダクタンスのコアを、その側面が成形金型の内面に擦れることなく成形金型から取外せるとともに、硬化処理工程での絶縁材の膨張が抑制されるだけでなく、コア内でのコイルの位置のばらつきを抑制できるので、磁気特性のばらつきを抑制しつつコア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるインダクタの製造方法を提供できる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明方法により製造されるので、磁気特性のばらつきを抑制しつつコア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるインダクタを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１〜図３を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００２８】
この一実施形態に係るインダクタは大電流が流れるチョークコイル１として使用されるもので、電子機器例えばテレビゲーム機などのコンピュータゲーム機やパーソナルコンピュータに搭載して好適に使用できる。このチョークコイル１は、図１（Ｃ）に示すように各面が互に直角に連続する六面体状をなして一体成形された四角柱状のコア２と、このコア２に両端末部を除いて埋設された図１（Ａ）に示すコイル３とを備えている。
【００２９】
コイル３には、導電性金属線、例えば銅線、好ましくは断面が長方形の平角銅線を好適に使用できる。コイル３は図示しないが外周を絶縁層で被覆されている。コイル３の巻数は例えば２〜５ターンである。このコイル３の一方の端末部ｂ１はコイル３の高さ（厚み）方向一端（図において下端）から外側に突出され、他方の端末部ｂ２はコイル３の高さ（厚み）方向他端（図において上端）から外側に突出されている。これら端末部ｂ１,ｂ２はコイル部の直径方向に延びて突出しており、図１（Ａ）中符号Ｗは端末部ｂ１,ｂ２の先端間のコイル長さ寸法を示し、符号Ｈはコイル高さ寸法、詳しくは、図においてコイル３の下側の端末部ｂ１の下面とコイル３の上側の端末部ｂ２の上面との間の高さ寸法を示している。コイル長さ寸法は例えば30mm、コイル高さ寸法Ｈは例えば2.0mmである。
【００３０】
図１（Ｂ）に示すようにコイル３の両端末部ｂ１,ｂ２はコア２の互に平行な２つの側面の高さ方向中間部から外に突出している。これらの両端末部ｂ１,ｂ２は、コア２の前記側面に沿って折り曲げられるとともに、コア２の裏面に沿って折り曲げられている。図１（Ｃ）に示すようにコア２の裏面に沿ったコイル３の両端末部は夫々端子３ａとして使用される。これらの端子３ａの絶縁層は除去されている。端子３ａは図示しない電子機器のプリント配線基板のプリント配線にリフロー半田付けされる。したがって、チョークコイル１は表面実装部品としてプリント基板に実装できる。
【００３１】
このチョークコイル１のコア２の側面には図１（Ｂ）（Ｃ）に示すようにパーテングライン跡が設けられている。すなわち、コア２の隣接した側面の同じ高さ位置に互いに連続する第１のパーテングライン跡４ａが形成され、コア２の隣接した他の側面の同じ高さ位置にも互いに連続する第２のパーテングライン跡４ｂが形成されている。これらパーテングライン跡４ａ,４ｂは、コア２の高さ方向に位置をずらして設けられている。パーテングライン跡４ａ,４ｂは次に説明する製造方法に基づいてコア２に形成されるものであって、本発明方法により製造されるチョークコイル１に外観的特徴、つまり、他のインダクタとの識別機能を与えている。
【００３２】
次に、チョークコイル１のコア２を製造するために用いる加圧成形装置であるプレス機械の成形金型（成形型）を図２により説明する。この成形金型１１は、上パンチ１２、下パンチ１３、上型１４、及び下型１５を備えている。上パンチ１２及び下パンチ１３は、同じ大きさの四角柱状に形成されていて、夫々単独に上下方向に移動できる。これら上パンチ１２と下パンチ１３は互いの中心軸線を延長した線上に向きを同じにして設けられている。
【００３３】
上型１４は、一対の上型部材１４ａ,１４ｂを有し、図示しない上型上下機構により上下方向に移動される。上型部材１４ａ,１４ｂはいずれも直角に折れ曲がった形状に作られていて、これらの端部同士が合わさって四角枠状に連続して上型１４を形成する。この上型１４内にはその上方から上パンチ１２が図示しない上パンチ駆動機構により挿脱される。
【００３４】
上型部材１４ａ,１４ｂは図示しない上型開閉機構により上型１４の対角方向に接離される。図２中矢印Ａ,Ｂは接離方向を示す。接近方向Ａに上型部材１４ａ,１４ｂが移動されて閉じ位置に配置された場合には、上型部材１４ａ,１４ｂの端部同士が合わさって上型１４が閉じられる。この逆に離反方向Ｂに上型部材１４ａ,１４ｂが移動されて開き位置に配置された場合には、上型部材１４ａ,１４ｂが互いに水平方向に離れて上型１４が開かれる。
【００３５】
上型部材１４ａは上型部材１４ｂより高さが高い。それにより、上型開閉機構で上型部材１４ａ,１４ｂを閉じ位置に動かして上型１４が図２のように組立てられた状態では、上型部材１４ａ,１４ｂの下面間に、これら上型部材１４ａ,１４ｂの高さ寸法差に相当する段差Ｇ１が形成されるようになっている。
【００３６】
下型１５は、一対の下型部材１５ａ,１５ｂからなり、図示しない下型上下機構により上下方向に移動される。上型部材１５ａ,１５ｂはいずれも直角に折れ曲がった形状に作られていて、これらの端部同士が合わさって四角枠状に連続して下型１５を形成する。この下型１５内にはその下方から下パンチ１３が図示しない下パンチ駆動機構により挿脱される。
【００３７】
上型部材１５ａ,１５ｂは図示しない下型開閉機構により下型１５の対角方向に接離される。図２中矢印Ａ,Ｂは接離方向を示す。接近方向Ａに下型部材１５ａ,１５ｂが移動されて閉じ位置に配置された場合には、下型部材１５ａ,１５ｂの端部同士が合わさって下型１５が閉じられる。この逆に離反方向Ｂに下型部材１５ａ,１５ｂが移動されて開き位置に配置された場合には、下型部材１５ａ,１５ｂが互いに水平方向に離れて下型１５が開かれる。
【００３８】
下型部材１５ａは他方の下型部材１５ｂより高さが低い。それにより、下型開閉機構で下型部材１５ａ,１５ｂを閉じ位置に動かして下型１５が図２に示すように組立てられた状態では、下型部材１５ａ,１５ｂの下面間に、これら下型部材１５ａ,１５ｂの高さ寸法差に相当する段差Ｇ２が形成されるようになっている。この段差Ｇ２は上型部材１４ａ,１４ｂの高さ寸法差と同じである。
【００３９】
下型部材１５ｂより高さが低い方の下型部材１５ａと、上型部材１４ｂより高さが高い方の上型部材１４ａとは上下方向に対向している。同様に、上型部材１４ａより高さが低い方の上型部材１４ｂと、下型部材１５ａより高さが高い方の下型部材１５ｂとは上下方向に対向している。このため、上型１４と上型15とが重ね合わされたときに、下型１４の下面と下型１５の上面とは互いに接合されるようになっている。
【００４０】
下型１５の上面、具体的には高さが異なる下型部材１５ａ,１５ｂの上面には嵌合溝１６，１７が個別に形成されている。これらの嵌合溝１６，１７の深さはコイル３の端末部ｂ１,ｂ２の夫々の厚みに略等しく、かつ、幅はコイル３の端末部ｂ１,ｂ２の夫々の幅に略等しい。そして、高さが低い方の下型部材１５ａに設けられた嵌合溝１６の底面から高さが高い方の下型部材１５ｂの上面までの垂直方向の寸法Ｇ３（図３参照）は、コイル３の前記高さ寸法Ｈに等しい。又、図３に示した下型１５に設けた一対の嵌合溝１６，１７間の最大離間寸法Ｘは前記コイル長さ寸法Ｗに等しい。
【００４１】
チョークコイル１は前記成形金型１１を用いて加圧成形された圧粉体（加圧成形体）である。コイル３は、コア２の成形前に成形金型１１内に位置決めして配置され、コア２の加圧成形に伴って一体にコア２内に埋設されたものである。したがって、このチョークコイル１は一体成形型コイル部品と称することができる。
【００４２】
コア２は、強磁性金属粉末からなるが、これを主成分として、それに適宜少量のカップリング剤を混入させたものであってもよい。強磁性金属粉末は、結合材として機能する絶縁層で被覆された強磁性金属粒子の集まりである。強磁性金属粒子には、粉体硬度が低く、飽和磁束密度が高く、低ロス特性であるという特長を有した鉄系金属粒子を用いることができる。この種の材料として、例えばＦｅ粉末、パーマロイ粉末、カルボニル鉄粉末、センダスト粉末などを挙げることができ、その内の少なくとも１種を選択できる。
【００４３】
強磁性金属粒子の表面をコーティングした絶縁層には、硬化性の絶縁材、好ましくはバインダーとしても機能する熱硬化性の有機材料を用いることができる。有機材料として、熱硬化性樹脂例えばエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂などを挙げることができ、その内の少なくとも１種を選択できる。
【００４４】
次に、チョークコイル１の製造方法を説明する。この製造方法は、一次填工程と、コイルセット工程と、型締め工程と、二次充填工程と、加圧成形工程と、硬化処理工程と、型開き工程を備え、これらの工程を順次経てチョークコイル１が製造される。
【００４５】
一次充填工程では、一対の下型部材１５ａ,１５ｂを閉じ位置に配置し四角枠状の下型１５とするとともに、この下型１５の底をなすように下パンチ１３を挿入した状態としてから、下型１５内に所定量の強磁性金属粉末を充填する。
【００４６】
次のコイルセット工程では、コイル３の一方の端末部ｂ１を高さが低い方の下型部材１５ａの嵌合溝１６に嵌合させるとともに、コイル３の他方の端末部ｂ２を高さが高い方の下型部材１５ｂの嵌合溝１７に嵌合させる。これにより、強磁性金属粉末が充填された下型１５の下型部材１５ａ,１５ｂａにわたってコイル３が載置される。この載置状態では、嵌合溝１６，１７への係合により、コイル３がその端末部ｂ１、ｂ２が延びる方向と直交する方向に下型１５に対して位置決めされる。この場合、端末部ｂ１、ｂ２が夫々の嵌合溝１６，１７からはみ出ないようにする。これにより、嵌合溝１６，１７間の最大離間寸法Ｘとコイル長さ寸法Ｗとが等しいことから、下型１５に対してコイル３がその端末部ｂ１、ｂ２が延びる方向にも位置決めされる。つまり、このコイルセット工程において、コイル３はＸ−Ｙ方向に位置決めされる。
【００４７】
次の型締め工程では、上型１４を四角枠状に保持するとともに、この上型１４を下降させて下型１５に重ね合わせる。これにより、段差を有して四角枠状を呈した上型１４の下面と同じく段差を有して四角枠状を呈した下型１５の上面とが接合して、これら上型１４と下型１５との間にコイル３の端末部ｂ１,ｂ２が挟まれて上下金型装置が組立てられる。
【００４８】
次の二次充填工程では、上型１４内に強磁性金属粉末を充填する。これにより、下型１５と上型１４とにわたって強磁性金属粉末が充填されて、その中にコイル３が埋まる。
【００４９】
次の加圧成形工程では、まず、上パンチ１２を下降させて上型１４内に挿入した後、上パンチ１２と下パンチ１３とを相対的に互いに近づけるように移動させる。この場合、上下両パンチの少なくとも一方、好ましくは双方を移動させると良い。これにより、上パンチ１２と下パンチ１３で前記上下金型装置内の強磁性金属粉末に成形圧力が加えられ、コア２が圧縮成形される。この場合の成形圧力は２〜５ton/ｃｍ２が望ましい。
【００５０】
次の硬化処理工程では、圧縮成形されたコア２を上パンチ１２と下パンチ１３で加圧保持した状態で加熱して、コアをなす強磁性金属粒子にコーティングされた絶縁材を熱硬化させる。この場合、最適な熱硬化温度は、絶縁材の種類により異なるが100℃〜300℃の範囲で設定できる。又、コア２に対する加圧は硬化開始から硬化終了まで保持されるとともに、この加圧力は、硬化処理に伴い温度上昇する絶縁材によるコアの膨張を妨げる大きさ、例えば加圧成形工程で加えられる成形圧力と同じかそれ以下に設定さすることができる。又、この硬化処理工程に要する時間は10〜30分である。
【００５１】
型開き工程は、コイル３が封入されたコア２を成形金型１１から取出す工程である。この工程では、上型１４の一対の上型部材１４ａ、１４ｂ及び下型１５の一対の下型部材１５ａ、１５ｂを夫々対角方向に開くと共に、上パンチ１２と下パンチ１３とを互いに離れる方向に移動させてこれら上下パンチをコア２から離して、このコア２を取出す。この場合、下型１５を型開きにおいては、コイル３の端末部ｂ１、ｂ２の厚みに相当して下型15を僅かに下降させるか、又は下パンチ１３を僅かに上昇させて、嵌合溝１６，１７から端末部ｂ１，ｂ２を外してから実施する。
【００５２】
こうして製造されたコア２の側面には、上型１４と下型１５との合わせ目に相当するパーテングライン跡４ａ，４ｂが図１（Ｂ）（Ｃ）に示すようにコア２の厚み方向にずれて形成される。そして、図１（Ｂ）に示すようにコア２の側面から突出されたコイル３の端末部ｂ１、ｂ２を、図１（Ｃ）に示すように折り曲げて、最終製品であるチョークコイル１が形成される。
【００５３】
以上の手順で製造されたチョークコイル１のコア２は、既述の型開き工程によってコア側面が成形金型１１の内面に擦れることなく成形金型から取外せる。なお、嵌合溝１６，１７から端末部ｂ１，ｂ２を外すための移動はごく僅かであるので、それに伴う下型１５の内面に対するコア２の擦れは実際上無視できる。更に、加圧保持下での硬化処理工程によりコア２の絶縁材の膨張が抑制される。その上、コイルセット工程での成形金型１１に対するコイル３の位置決めにより、成形圧力によるコア２内でのコイル３の位置のばらつきを抑制できる。特に、下型１５の嵌合溝１６，１７がコイル３の両端末部ｂ１、ｂ２の高さの差に応じて上下方向（コイル３の厚み方向）にずれているので、コイル３がコア２内でその上下（厚み）方向にずれることがなく、コア２内でのクラックの発生を抑制できる。
【００５４】
したがって、以上説明した製造方法によれば、磁気特性のばらつきを抑制でき、かつ、コア側面での絶縁性を確保できるとともに、インダクタンスを向上できるチョークコイル１を製造できる。このことは以下の実施例により確認できた。
【００５５】
（実施例）
カルボニル鉄粉末にエポキシ樹脂からなる絶縁材を３重量％混合してなる強磁性金属粉末と前記成形金型１１を用いて、記述の製造手順でサンプルＡを５個製造して、夫々についてインダクタンス及び端子とコア間の絶縁抵抗を測定した。この場合、使用したコイル３は既述の寸法であり、加圧成形工程での成形圧力は３ton/ｃｍ２とし、硬化処理工程での上下パンチによる加圧力は500kg/ｃｍ２で、その時の加熱温度は150℃とした。
【００５６】
又、サンプルＡと同じ磁性金属粉末と前記成形金型１１を用いて、前記硬化処理工程を省略した条件で、サンプルＢを５個製造して、夫々についてインダクタンス及び端子とコア間の絶縁抵抗を測定した。なお、この場合の加圧成形工程での成形圧力はサンプルＡと同じ３ton/ｃｍ２である。
【００５７】
更に、従来の製造方法に係る金型を用いるとともにサンプルＡと同じ磁性金属粉末を用いて、サンプルＣを５個製造して、夫々についてインダクタンス及び端子とコア間の絶縁抵抗を測定した。したがって、これらのサンプルＣは、その側面を金型の内面に擦りながら、この金型から押し出されたものである。
【００５８】
以上の各サンプルＡ〜Ｃについての測定結果を表１に示す。
【表１】
2006228825.tif 000003
【００５９】
この表１により、従来品のサンプルＣの絶縁抵抗に比較して、型開き工程を得てコア２を成形金型１１から取出したサンプルＡ，Ｂについては１０倍以上の高い絶縁抵抗が認められ、絶縁性能を大きく向上できた。又、従来品のサンプルＣのインダクタンスに対してサンプルＢの方が高いインダクタンスを得られることが認められ、更に、このサンプルＢよりもサンプルＡの方が高いインダクタンスを得られることが認められた。
【００６０】
なお、本発明は、コイルと端子とが別々であって、これらが溶接などで接続されている構成のチョークコイルなどのインダクタにも適用できるとともに、コイルが平角銅線ではなく断面円形の導電性金属線である場合に、これを単層巻きではなく複層巻きとした構成のチョークコイルなどのインダクタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係るチョークコイルに使用されるコイルを示す斜視図。（Ｂ）は図１（Ａ）のコイルが封入されたコアを示す斜視図。（Ｃ）は図１（Ｂ）のコアをチョークコイルとして完成させた状態を示す斜視図。
【図２】図１（Ｂ）のチョークコイルの製造に用いられる成形金型を分解してコイルとともに示す斜視図。
【図３】図２の成形金型の下型にコイルがセットされた状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１…チョークコイル（インダクタ）、２…コア、３…コイル、ｂ１,ｂ２…コイルの端末部、４ａ，３ｂ…パーテングライン跡、１１…成形金型、１２…上パンチ、１４…上型、１４ａ，１４ｂ…上型部材、１５…下型、１５ａ，１５ｂ…下型部材、１６，１７…嵌合溝
【図１】
2006228825.tif 000004
【図２】
2006228825.tif 000005
【図３】
2006228825.tif 000006