(57)【要約】 【課題】  漏れ磁束を低減した、かつ簡単な構造にて、バイアス磁界をかけて直流重畳特性を改善できる線輪部品およびその製造方法を得る。【解決手段】  磁性材料からなるドラムコア１と、前記ドラムコア１の中に配置された巻線３とで構成されたチョークコイルであって、前記チョークコイルは、磁性材料粉末と樹脂との混和物２にて周辺をモールドされ、かつ前記混和物２が、外部磁場によって磁場配向され、前記混和物は、磁性材料粉末対樹脂との比率が、磁性材料粉末１００ｗｔ％に対して、樹脂は１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲であるチョークコイルとする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体材料からなる磁芯と、前記磁芯と巻線とで構成された線輪部品であって、前記線輪部品は、磁性材料粉末と樹脂との混和物にて前記磁芯と巻線の周辺がモールドされ、かつ前記混和物が、外部磁場によって磁場配向されたことを特徴とする線輪部品。
【請求項２】
前記混和物は、磁性材料粉末と樹脂との比率が、混和物１００ｗｔ％に対して、樹脂は１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の線輪部品。   
【請求項３】
前記磁性材料粉末は、軟磁性金属粉末と永久磁石粉末とが混合されており、磁性材料粉末１００ｗｔ％に対して、軟磁性金属粉末が６０ｗｔ％以上から９０ｗｔ％以下の範囲であり、永久磁石粉末が１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の線輪部品。
【請求項４】
前記軟磁性金属粉末は、その材質を、アモルファス粉末とし、 ＣｏＮｂＺｒ系軟磁性合金、またはＦｅＺｒＢＣｕ系軟磁性合金、またはＦｅＳｉＢ系軟磁性合金、またはＦｅＣｏＺｒＢＣｕ系軟磁性合金の内、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項３に記載の線輪部品。     
【請求項５】
前記永久磁石粉末は、ＳｍＣｏ系磁石、またはフェライト系磁石、または ＦeＣｒＣｏ系磁石、ならびにＮｄＦｅＢ系磁石の内、少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項３に記載の線輪部品。
【請求項６】
前記線輪部品について、磁芯の平面方向の幅寸法対高さ寸法の比を、２．０以上とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の線輪部品。
【請求項７】
磁性体材料からなる磁芯と、巻線とで構成された線輪部品の製造方法において、前記巻線が配置された磁芯を、多数個取りの金型へ個々に配置し、磁性材料粉末と樹脂とから成る混和物のペースト状態の流動体を、前記金型へ流し込み、ついで、前記金型の外部に設けた外部磁場の印加手段を用いて、前記注入した混和物を磁場配向し、かつ乾燥処理により前記混和物を硬化させて、前記磁芯の周辺部分を、磁性材料粉末と樹脂との混和物にてモールドすることを特徴とする線輪部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、携帯端末機器、電源機器などの電源部分に使用される線輪部品およびその製造方法に関する。       
【背景技術】
【０００２】
従来の線輪部品について、以下に説明する。図６は、特許文献１に記載されている、従来のインダクタンス素子の説明図である。図６（ａ）は全体図であり、図６（ｂ）は、断面図である。
【０００３】
図６（ｂ）に示すように、インダクタンス素子は、板状のフェライトコア１１に、巻線１２を施し、ついで全体を磁性体粉末と樹脂との混和物１３ｂにてモールドして形成されたインダクタンス素子である。
【０００４】
図６のインダクタンス素子の、直流重畳特性を、図２の従来（波線）にて示す。所定の直流重畳電流まではインダクタンス値が、ほぼ平坦であるが、平坦な領域以降は急激に低下する特性を示す。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４１２２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の線輪部品では、以下の問題点があった。第１に、特許文献１のインダクタンス素子では、板状の磁性体コア１１に、巻線をそのまま施すので、磁気回路としての効率が悪く、周りを磁性体粉末と樹脂との混和物１３ｂで覆っていても、インダクタンス素子周辺からの漏れ磁束の量が、大きいという問題点があった。また、直流重畳特性の直流電流の延びの、より大きいものが求められている。直流重畳特性を改善する方法としてバイアス磁界を与える方法があるが、特許文献１のような磁性体粉と樹脂との混和物でモールドした構成では、バイアス磁界を与えることが難しく、このため直流重畳特性での直流電流が延びないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決し、漏れ磁束を低減した、かつ簡単な構造にて、バイアス磁界をかけて直流重畳特性を改善できる線輪部品およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明は、磁性体材料からなる磁芯と、前記磁芯と巻線とで構成された線輪部品であって、前記線輪部品は、磁性材料粉末と樹脂との混和物にて前記磁芯と巻線の周辺がモールドされ、かつ前記混和物が、外部磁場によって磁場配向された線輪部品である。
【０００９】
また、本発明は、前記混和物は、磁性材料粉末と樹脂との比率が、混和物１００ｗｔ％に対して、樹脂は１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲の線輪部品である。   
【００１０】
また、本発明は、前記磁性材料粉末は、軟磁性金属粉末と永久磁石粉末とが混合されており、磁性材料粉末１００ｗｔ％に対して、軟磁性金属粉末が６０ｗｔ％以上から９０ｗｔ％以下の範囲であり、永久磁石粉末が１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲の線輪部品である。
【００１１】
また、本発明は、前記軟磁性金属粉末は、その材質をアモルファス粉末とし、ＣｏＮｂＺｒ系軟磁性合金、またはＦｅＺｒＢＣｕ系軟磁性合金、またはＦｅＳｉＢ系軟磁性合金、またはＦｅＣｏＺｒＢＣｕ系軟磁性合金の内、少なくとも１つ以上を含む線輪部品である。     
【００１２】
また、本発明は、前記永久磁石粉末は、その材質を、ＳｍＣｏ系磁石、またはフェライト系磁石、または ＦｅＣｒＣｏ系磁石、ならびにＮｄＦｅＢ系磁石の内、少なくとも１つ以上とする線輪部品である。
【００１３】
また、本発明は、前記線輪部品について磁芯の平面方向での幅寸法対高さ寸法の比を２．０以上とする線輪部品である。 
【００１４】
また、本発明は、磁性体材料からなる磁芯と、巻線とで構成された線輪部品の製造方法において、前記巻線が配置された磁芯を多数個取りの（モールド用）金型へ個々に配置し、磁性材料粉末と樹脂とから成る混和物のペースト状態の流動体を前記金型へ流し込み、ついで、前記金型の外部に設けた外部磁場印加手段を用いて、前記注入した混和物を磁場配向し、かつ乾燥処理により前記混和物を硬化させて、前記磁芯の周辺部分を磁性材料粉末と樹脂との混和物にて周辺をモールドする線輪部品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、漏れ磁束を低減した、かつ簡単な構造にて、バイアス磁界をかけて直流重畳特性を改善できる線輪部品およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態による線輪部品およびその製造方法について、以下説明する。   
【００１７】
本発明の線輪部品は、磁性体材料からなる磁芯と、前記磁芯と巻線とで構成された線輪部品であって、前記線輪部品は、性材料粉末と樹脂との混和物にて前記磁芯と巻線の周辺がモールドされ、かつ前記混和物が、外部磁場によって磁場配向された線輪部品である。
【００１８】
ここで、前記磁性体材料からなる磁芯の１例として、Ｍｎ−Ｚｎ系あるいはＮｉ−Ｚｎ系フェライト材料からなるドラム型磁性体コアがある。
【００１９】
ここで、本発明の線輪部品は、以下の製造方法によって作製される。即ち、磁性体材料からなる磁芯と、前記磁芯の中に配置された巻線とで構成された線輪部品の製造方法であって、前記巻線が配置された磁芯を、多数個取りの金型へ、個々に配置し、磁性材料粉末と樹脂とから成る混和物のペースト状態の流動体を、前記金型へ流し込み、ついで、前記金型の外部に外部磁場印加手段を設けて、前記注入した混和物を磁場配向し、かつ乾燥処理して前記混和物を硬化させて、前記磁芯の周辺部分を磁性材料粉末と樹脂との混和物にてモールドする線輪部品の製造方法である。
【００２０】
ここで、前記金型は、その材質を非磁性材料とする。例えば、樹脂材料、あるいはステンレス材料とする。
【００２１】
ここで、前記の金型の外に配置する外部磁場印加手段としては、その１例として、厚み方向に着磁した、板状磁石が使用される。前記板状磁石によって、磁性材料粉末と樹脂との混和物は、磁場配向される。      
【００２２】
ここで、前記混和物は、磁性材料粉末と樹脂との比率が、混和物１００ｗｔ％に対して、樹脂は１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲の線輪部品である。   
【００２３】
この場合、樹脂が１０ｗｔ％未満であると、磁性体材料粉末と樹脂を混合した場合、混和物がペースト状とならず、作業性が悪いという不具合がある。また、樹脂が４０ｗｔ％を越えると、磁性体材料粉末と樹脂を混合した場合、混和物内での磁性体材料粉末の量が少なく、充分な、初期インダクタンスが得られないという問題点がある。
【００２４】
ここで、前記磁性材料粉末は、軟磁性金属粉末と永久磁石粉末とが混合されており、磁性材料粉末１００ｗｔ％に対して、軟磁性金属粉末が６０ｗｔ％以上から９０ｗｔ％以下の範囲であり、永久磁石粉末が１０ｗｔ％以上から４０ｗｔ％以下の範囲である。
【００２５】
この場合、軟磁性金属粉末が６０ｗｔ％未満では軟磁性金属粉末の分量が少なくなり、充分な初期インダクタンスが得られず、また磁芯の周辺での、漏れ磁束を低減する、ヨーク材料としての作用が低下し、また軟磁性金属粉末が９０ｗｔ％を越えると、永久磁石粉末の分量が少なくなり、磁場配向した場合の起磁力が低下するという不具合が発生する。
【００２６】
ここで、前記軟磁性金属粉末は、その材質をアモルファス粉末とし、ＣｏＮｂＺｒ系軟磁性合金、またはＦｅＺｒＢＣｕ系軟磁性合金、またはＦｅＳｉＢ系軟磁性合金、またはＦｅＣｏＺｒＢＣｕ系軟磁性合金の内、少なくとも１つ以上とする。     
【００２７】
また、永久磁石粉末が１０ｗｔ％未満では、永久磁石粉末の分量が少なくなり、磁場配向した場合の起磁力が低下し、永久磁石粉末が４０ｗｔ％を越えると、軟磁性金属粉末の分量が少なくなり、充分な、初期インダクタンスが得られず、また、周辺での、漏れ磁束を低減する、ヨーク材料としての作用が低下するという不具合が発生する。
【００２８】
また、ここで、前記永久磁石粉末は、その材質をＳｍＣｏ系磁石、またはフェライト系磁石、または ＦｅＣｒＣｏ系磁石、ならびにＮｄＦｅＢ系磁石の内の少なくとも１以上が選択される。
【００２９】
前記線輪部品は、幅寸法対高さ寸法の比を、２．０以上とする線輪部品である。線輪部品の全体の寸法は、１例として、外径６ｍｍ角以下、また高さは３ｍｍ以下とするが、この寸法に限るものでははない。  
【実施例】
【００３０】
図１は、本発明の実施例のチョークコイルの説明図である。図１（ａ）は、チョークコイルの上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ断面図である。図１（ａ）に示すチョークコイルは、ドラムコア１の鍔部１ｂの間に巻線３が巻かれ、側面と片側面とが、 磁性体材料と樹脂の混和物２にてモールドされている。
【００３１】
ここで、ドラムコア１は、その材質をＮｉ−Ｚｎフェライト材料としている。また、磁性材料粉末と樹脂の混和物２において、磁性材料粉末は、軟磁性金属粉末と永久磁石粉末とが混合されており、ここで、前記軟磁性金属粉末はアモルファス粉末とし、その材質をＦｅＳｉＢ系軟磁性合金とし、また前記永久磁石粉末は、ＳｍＣｏ系磁石を選択した。
【００３２】
また、磁性材料粉末と樹脂の混和物２において、磁性材料粉末と樹脂との比率は、混和物１００ｗｔ％に対して、樹脂は１５ｗｔ％とした。
【００３３】
前記軟磁性金属粉末にて、アモルファス粉末であるＦｅＳｉＢ系軟磁性合金を７５ｗｔ％、永久磁石粉末を２５ｗｔ％の配合とした。
【００３４】
また、前記チョークコイルの外径寸法は、外径３．５ｍｍ角、また高さは１．５ｍｍとした。                                                                        
【００３５】
ここで、本発明のチョークコイルの製造方法について、以下に説明する。図３は、本発明のチョークコイルの製造方法の実施例の説明図である。図３（ａ）は、ドラムコア１００の説明図、図３（ｂ）は、ドラムコア１００の中芯のまわりに巻線３００を巻いた半製品の状態の説明図、図３（ｃ）は、金型２００の所定の場所に、磁性材料粉末と樹脂との混和物を注入する状態の説明図、図３（ｄ）は、金型２００の、磁性材料粉末と樹脂との混和物が注入された所定の場所に、図３（ｂ）の半製品をセットした状態の説明図である。ここで、磁性材料粉末の中での永久磁石粉末は、あらかじめ着磁された状態である。
【００３６】
また、図４は、図３以降の本発明の実施例の説明図である。図４において、板状磁石４００は、板の厚み方向に着磁されており、金型２００に、図３（ｂ）の半製品を、全部投入した後、金型２００に配置して、磁性材料粉末と樹脂との混和物を磁場配向する。ついで、金型全体を加熱乾燥し、混和物を乾燥硬化させる。
【００３７】
また、図５は、図４以降の本発明のチョークコイルの製造方法の実施例の説明図である。図５（ａ）は、端子接着治具に、リードフレーム５００をセットし、接着剤を塗布した状態の説明図、図５（ｂ）は、リードフレーム５００に半製品をセットした状態の説明図、図５（ｃ）は、チョークコイルの完成品での上面図、図５（ｄ）は、チョークコイルの完成品での側面図である。 
【００３８】
図２は、このようにして作製された本発明の実施例のチョークコイルの直流重畳特性と、従来のチョークコイルの直流重畳特性の比較特性図である。実線が、本発明の直流重畳特性である。本発明のチョークコイルでは、混和物が磁化されており、バイアス磁界を発生するので、直流重畳特性が、従来の直流重畳特性より、直流重畳電流が延びている。なお、本発明のチョークコイルでは、ドラムコアを用いており、磁気的な効率が、従来の板状のコアよりも改善され、混和物２によって、充分漏れ磁束が低減されている。
【００３９】
また、図１の本発明のチョークコイルは、混和物が、磁芯の側面と上面にモールドされていたが、その他の状態、例えば側面のみが混和物でモールドされておても良く、また磁芯全体が混和物でモールドされていても、同様の効果が得られる。
【００４０】
以上の実施例の説明では、線輪部品の例として、チョークコイルの例を上げたが、    チョークコイル以外の、線輪部品、例えばトランス等も、本発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１のチョークコイルの説明図。図１（ａ）は、チョークコイルの上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）でのＡＡ断面図。
【図２】本発明の実施例のチョークコイルの直流重畳特性と、従来のチョークコイルの直流重畳特性の比較図。
【図３】本発明のチョークコイルの製造方法の実施例の説明図。図３（ａ）は、ドラムコアの説明図、 図３（ｂ）は、ドラムコアの中芯のまわりに巻線を巻いた半製品の状態の説明図、図３（ｃ）は、金型の所定の場所に、樹脂を注入する状態の説明図、図３（ｄ）は、金型樹脂が注入された所定の場所に、図３（ｂ）の半製品をセットした状態の説明図。
【図４】図３以降の本発明のチョークコイルの製造方法の実施例の説明図。
【図５】図４以降の本発明のチョークコイルの製造方法の実施例の説明図。図５（ａ）は、端子接着治具に、リードフレームをセットし、接着剤を塗布した状態の説明図、図５（ｂ）は、リードフレームに半製品をセットした状態の説明図、図５（ｃ）は、チョークコイルの完成品での上面図、図５（ｄ）は、チョークコイルの完成品での側面図。
【図６】従来のインダクタンス素子の説明図。図６（ａ）は全体図、図６（ｂ）は断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１，１００    ドラムコア
１ａ    中芯
１ｂ    鍔部
２，１３ｂ    （磁性材料と樹脂の）混和物
３，１２，３００    巻線
１１    磁性体コア
１３ａ    スリーブ
２００    金型
４００    板状磁石
５００    リードフレーム
６００    チョークコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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