(57)【要約】      （修正有）【課題】巻線型電子部品における、巻線とコアとの間に生じる隙間を制御することができる巻線型電子部品の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】巻線型電子部品の製造方法は、巻線２０、及び巻線２０が巻回されるコア１６を有する巻線型電子部品の製造方法であり、コア１６に対して巻線２０を巻回する巻回工程を備えている。また、巻回工程において、巻線２０の巻回中に、コア１６と巻線２０との間にからげ軸（挿入部材）３０を挿入し、抜去する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線、及び該巻線が巻回されるコアを有する巻線型電子部品の製造方法であって、
前記コアに対して前記巻線を巻回する巻回工程を備え、
前記巻回工程において、前記巻線の巻回中に、前記コアと該巻線との間に挿入部材を挿入し、抜去すること、
を特徴とする巻線型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記巻回工程において、前記コアを所定の方向に送り出しながら、該コアに対して前記巻線を巻回すること、
を特徴とする請求項１に記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記巻回工程において、前記巻線の巻回中における前記コアと該巻線との間への挿入部材の挿入及び抜去を繰り返し行うこと、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記巻回工程において、前記コアを２点以上で支持した状態で、該コアに該巻線を巻回すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記巻線は、熱融着層付ワイヤであり、
前記巻回工程において、前記巻線を加熱すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記巻回工程において、前記コアと前記巻線との間に接着剤を塗布しつつ、該コアに該巻線を巻回すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記コアに巻回された前記巻線を切断する切断工程を更に備え、
前記切断工程において、前記巻線の、前記巻回工程において前記コアと該巻線との間に挿入部材が挿入された部分を切断すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の巻線型電子部品の製造方法。
【請求項８】
巻線、及び該巻線が巻回されるコアを有する巻線型電子部品の製造装置であって、
前記コアに前記巻線を巻回する巻回機構と、
前記巻回機構の動作中に、前記コアと前記巻線との間に挿入部材を挿入、抜去する挿抜機構と、
を備えること、
を特徴とする巻線型電子部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線型電子部品の製造方法及び巻線型電子部品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の巻線型電子部品の製造方法として、特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法が知られている。この種の製造方法では、図１１に示すように、中心基軸５２２を取り囲む４本の巻芯軸５３１〜５３４に対して巻線５２０を巻回する。このとき、図１２に示すように、巻芯軸５３１〜５３４が、中心基軸５２２から離間又は接近を繰り返すことにより、巻線５２０によって構成されるコイル５６０（図１３参照）のコイル径を部分々々で変える。その後、コイル５６０を巻芯軸５３１〜５３４から取り外し、図１３に示すように、該コイル５６０の内周に巻線型電子部品のコア５８７を挿入する。
【０００３】
ところで、上記の巻線型電子部品の製造方法では、巻芯部５３１〜５３４からコイル５６０を取り外し、コア５８７を挿入するという工程を含むため、巻線５２０とコア５８７との間に生じる隙間の大きさが変化する可能性がある。これにより、上記の巻線型電子部品の製造方法では、巻線型電子部品のＬ値及びＱ値の管理が困難となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９９２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、巻線型電子部品における、巻線とコアとの間に生じる隙間を制御することができる巻線型電子部品の製造方法及びその製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態に係る巻線型電子部品の製造方法は、
巻線、及び該巻線が巻回されるコアを有する巻線型電子部品の製造方法であって、
前記コアに対して前記巻線を巻回する巻回工程を備え、
前記巻回工程において、前記巻線の巻回中に、前記コアと前記巻線との間に挿入部材を挿入し、抜去すること、
を特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の形態に係る巻線型電子部品の製造装置は、
巻線、及び該巻線が巻回されるコアを有する巻線型電子部品の製造装置であって、
前記コアに前記巻線を巻回する巻回機構と、
前記巻回機構の動作中に、前記コアと前記巻線との間に挿入部材を挿入、抜去する挿抜機構と、
を備えること、
を特徴とする。
【０００８】
本発明に係る巻線型電子部品の製造方法及びその製造装置では、巻線の巻回中に、巻線型電子部品のコアと該巻線との間に挿入部材を挿入し、抜去する。これにより、前記巻線により構成されるコイルのコイル径を部分々々で変えることが可能である。これに加え、巻線を巻線型電子部品のコアに直接巻き回すため、特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法のような、巻線により構成されるコイルを取り外し、コアを挿入するという工程がない。従って、本発明に係る巻線型電子部品の製造方法及びその製造装置では、前記巻線と前記コアとの間に生じる隙間を制御することができ、巻線型電子部品のＬ値及びＱ値の管理が容易である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、巻線型電子部品における、巻線とコアとの間に生じる隙間を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法により製造された巻線型電子部品の外観図である。
【図２】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法により製造された巻線型電子部品の内部を示した図である。
【図３】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図４】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図５】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図６】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図７】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法により製造される巻線型電子部品の製造途中を示す図である。
【図８】第１実施例である巻線型電子部品の製造方法により製造される巻線型電子部品の製造途中をあらわす図である。
【図９】比較例である巻線型電子部品を示す図である。
【図１０】第２実施例である巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図１１】特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図１２】特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【図１３】特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（巻線型電子部品の構成、図１及び図２参照）
巻線型電子部品１は、図１に示すように、略直方体状の形状を成しており、樹脂部材１０の表面に外部電極１２，１４が設けられている。また、図２に示すように、巻線型電子部品１は、その内部に、コア１６、巻線２０を備えている。以下で、コア１６が延在している方向をｘ軸方向と定義する。また、ｘ軸方向から平面視したとき、巻線型電子部品１の２辺に沿った方向をｙ軸方向及びｚ軸方向と定義する。なお、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は互いに直交している。
【００１２】
樹脂部材１０は、エポキシ系の樹脂により構成され、図２に示すように、コア１６及び巻線２０を覆うように設けられた略直方体状の部材である。なお、樹脂部材はエポキシ系の樹脂に限らず、例えば、金属磁性粉入り樹脂を用いても同様の効果が得られる。
【００１３】
外部電極１２，１４は、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｕ，Ｎｉ等のＮｉ系合金やＡｇ、Ｃｕ、Ｓｎ等により構成されている。外部電極１２は、図１に示すように、主として、樹脂部材１０のｚ軸方向の負方向側の底面Ｓ１における、ｘ軸方向の負方向側の端部近傍に設けられている。そして、外部電極１２の一部が、樹脂部材１０のｘ軸方向の負方向側の端面Ｓ２にはみ出すように設けられている。また、外部電極１４は、主として、樹脂部材１０の底面Ｓ１における、ｘ軸方向の正方向側の端部近傍に設けられている。そして、外部電極１４の一部が、樹脂部材１０のｘ軸方向の正方向側の端面Ｓ３にはみ出すように設けられている。
【００１４】
コア１６は、フェライト、金属磁性体、アルミナ等の磁性材料、絶縁材料から構成され、図２に示すように、四角柱状の部材である。なお、コア１６の形状は、角柱状に限らず、円柱状であってもよい。
【００１５】
巻線２０は、コア１６に巻き回されている導線であり、銅や銀といった導電性材料を主成分とする芯線が、ポリウレタン等の絶縁材料により被覆され、これがポリアミド系の樹脂などの熱融着層でコーティングされることにより構成されている。また、巻線２０のｘ軸方向の負方向側の一端は、樹脂部材１０の表面（底面Ｓ１）に引き出され、底面Ｓ１において外部電極１２と接続されている。さらに、巻線２０のｘ軸方向の正方向側の他端も、樹脂部材１０の表面（底面Ｓ１）に引き出され、底面Ｓ１において外部電極１４と接続されている。
【００１６】
（第１実施例  図３〜図９参照）
以下に、第１実施例である巻線型電子部品の製造方法について説明する。
【００１７】
まず、コア１６の材料となるフェライトを主成分とした粉末を準備する。そして、準備したフェライト粉末と結合剤とを混練機で均等に混練する。混練されたフェライト粉末と結合剤との混合材料を押し出し成型機に投入する。これにより、混練されたフェライト粉末と結合剤との混合材料は、棒状の部材に成形される。そして、棒状に成形されたフェライト粉末と結合剤との混合材料を焼成することにより、巻線型電子部１のコア１６の集合体である棒状部材Ｂが完成する。
【００１８】
次に、棒状部材Ｂに巻線２０を巻回する。巻線２０を巻きつける工程では、まず、棒状部材Ｂを製造装置２に取り付ける。製造装置２は、巻回機構２２及び挿抜機構２４から構成されている。
【００１９】
図３に示すように、巻回機構２２は、棒状部材Ｂを回転させる回転軸Ａ１と、回転軸Ａ１に取り付けられた棒状部材Ｂに向かって、巻線２０を供給するワイヤノズルＮから構成されている。回転軸Ａ１に棒状部材Ｂを取り付けると、回転軸Ａ１の回転中心Ｃ１と棒状部材Ｂの中心軸Ｃ２が一致する。従って、回転軸Ａ１に取り付けられた棒状部材Ｂは、中心軸Ｃ２を回転中心として回転する。
【００２０】
図４に示すように、回転軸Ａ１によって棒状部材Ｂが回転すると同時に、ワイヤノズルＮから棒状部材Ｂに向かって巻線２０が供給される。これに加え、棒状部材Ｂは、回転軸Ａ１から中心軸Ｃ２と平行な方向に一定の速度Ｖで押し出される。これにより、棒状部材Ｂに巻線２０が巻回される。
【００２１】
また、棒状部材Ｂに巻線２０が巻回される際、つまり、巻回機構２２の動作中に、挿抜機構２４が動作する。挿抜機構２４は、棒状の部材であるからげ軸（挿入部材）３０、及び該からげ軸３０を駆動する図示しない駆動部から構成されている。
【００２２】
からげ軸３０は、回転軸Ａ１において中心軸Ｃ２から離れた位置に設けられた中心軸Ｃ２に平行な棒であり、回転軸Ａ１とともに中心軸Ｃ２を回転中心として、棒状部材Ｂの周囲を回転する。また、からげ軸３０は、図示しない駆動部によって、図５に示すように、中心軸Ｃ２と平行な方向に回転軸Ａ１から突出させることが可能である。また、からげ軸３０の先端は、からげ軸３０が突出した状態において、ワイヤノズルＮよりも棒状部材Ｂの押し出し方向の下流側に位置している。さらに、図６に示すように、図示しない駆動部によって、突出したからげ軸３０を回転軸Ａ１内に引っ込めることも可能である。からげ軸３０の先端は、からげ軸３０が引っ込んだ状態において、ワイヤノズルＮよりも棒状部材Ｂの押し出し方向の上流側に位置している。
【００２３】
以上のように構成された挿抜機構２４では、巻回機構２２の動作中に、からげ軸３０が、所定のタイミングで中心軸Ｃ２と平行な方向に突出し、巻線２０と棒状部材Ｂとの間に挿入される。このとき、巻線２０は棒状部材Ｂ及びからげ軸３０に巻き回されるため、巻線２０によって構成されるコイルのコイル径は、からげ軸３０が突出する前と比較して大きくなる。その後、所定のタイミングでからげ軸３０が引っ込められることにより、巻線２０と棒状部材Ｂとの間から、からげ棒３０が抜去され、巻線２０によって構成されるコイルのコイル径は元に戻る。巻回機構２２の動作中に、挿抜機構２４が上述のような動作を繰り返すことによって、巻線２０により構成されるコイルのコイル径を部分々々で変えることが可能である。例えば、からげ軸３０を抜去した状態で巻線２０を所定回数（本実施形態では、４回）だけ巻き付ける工程と、からげ軸３０を挿入した状態で巻線２０を少なくとも１回（本実施形態では、１回）だけ巻き付ける工程とを交互に繰り返す。
【００２４】
また、巻回機構２２の動作中に、ヒーターによって、棒状部材Ｂ及び該棒状部材Ｂに巻回された巻線２０に対して、熱風が当てられる。これにより、熱融着層でコーティングされた巻線２０が、棒状部材Ｂに巻回されると略同時に、棒状部材Ｂに固定される。
【００２５】
巻線２０の巻回が終了した棒状部材Ｂは、図７に示すように、樹脂１００によってモールディングされる。このとき、巻線２０の巻回された棒状部材Ｂは、巻線２０における、からげ軸３０が挿入されたことによってコイル径が大きくなった部分αが、樹脂の外部に飛び出すようにモールディングされる。
【００２６】
樹脂モールディングが終了すると、樹脂に覆われた棒状部材Ｂ及び巻線２０を切断し、図８に示すような、外部電極が未形成の巻線型電子部品１を得る。具体的には、まず、樹脂の外部に飛び出した巻線２０の部分αを２つに切断する。さらに、２つに切断された部分αにおける樹脂１００の外部にはみ出している余剰部分を切断する。そして、樹脂１００に覆われた棒状部材Ｂを、図７に示される中心軸Ｃ２と直交する面に平行な面Ｓ４で切断する。なお、切断したことにより現れる切断面は、巻線型電子部品１における樹脂部材１０のｘ軸方向に位置する端面Ｓ２，Ｓ３である。
【００２７】
最後に、外部電極１２，１４を形成する。具体的には、外部電極が未形成の巻線型電子部品１における巻線２０の端面が露出している面、つまり、樹脂部材１０の底面Ｓ１にＡｇペーストを塗布する。次に、付着したＡｇペーストを乾燥させ、焼成することによって、底面Ｓ１に下地電極であるＡｇ膜を形成する。さらに、電気めっきなどにより、Ｎｉ系合金の金属膜をＡｇ膜上に形成する。以上により、外部電極１２，１４が形成され、巻線型電子部品１が完成する。
【００２８】
（効果）
第１実施例である巻線型電子部品１の製造方法及び製造装置２では、コア（棒状部材Ｂ）１６に巻線２０を巻回している最中に、該コア１６と該巻線２０との間にからげ軸３０を挿入し、抜去する。これにより、巻線２０により構成されるコイルのコイル径を部分々々で変えることが可能である。これに加え、巻線２０を巻線型電子部品１のコア１６に直接巻回するため、特許文献１に記載の巻線型電子部品の製造方法のような、巻線により構成されるコイルを取り外し、コアを挿入するという工程がない。従って、巻線型電子部品１の製造方法及び製造装置１では、巻線２０とコア１６との間に生じる隙間を制御することができ、巻線型電子部品１のＬ値及びＱ値の管理が容易である。
【００２９】
また、巻線型電子部品１の製造方法では、コア１６の集合体である１本の棒状部材Ｂに対して巻線２０を巻回して、これを切断することにより、複数の巻線型電子部品１を得ることができる。従って、巻線型電子部品１の製造方法は、複数の個別のコア１６に対して巻線２０を巻回する場合と比較して、巻線２０の巻回工程を簡素にすることができる。
【００３０】
さらに、巻線型電子部品１の製造方法では、巻線２０における、からげ軸３０が挿入されたことによってコイル径が大きくなった部分αが、樹脂１００の外部に飛び出すように、巻線２０及び棒状部材Ｂをモールディングしている。そして、巻線２０におけるコイル径が大きくなった部分αを切断することで、底面Ｓ１に巻線２０の端部を引き出している。これにより、巻線型電子部品１の製造方法では、外部電極１２，１４を底面Ｓ１に設けることができる。つまり、外部電極１２，１４が設けられる位置は端面Ｓ２，Ｓ３でないため、巻線２０によって構成されるコイルから発生する磁束を、外部電極１２，１４が遮蔽することがない。
【００３１】
ところで、仮に、巻回機構２２の動作中にからげ軸３０を挿抜せずに、棒状部材Ｂに巻線２０を巻回し、コイル径が一定のコイルを作製したとする。この場合、樹脂モールディング後に、樹脂に覆われた棒状部材Ｂ及び巻線２０を切断すると、図９に示すように、巻線２０は、底面Ｓ１に引き出されないため、端面Ｓ２，Ｓ３に露出することになる。そうすると、巻線２０における端面Ｓ２，Ｓ３に露出した部分βが、巻線２０によって構成されるコイルから発生する磁束を遮蔽し、巻線型電子部品１の磁気特性を低下させることになる。一方、第１実施例に係る製造方法では、底面Ｓ１に巻線２０の端部を引き出しているため、巻線２０の端部が、端面Ｓ２，Ｓ３に露出することがなく、巻線２０によって構成されるコイルから発生する磁束を遮蔽しない。従って、第１実施例に係る製造方法では、巻線型電子部品１における磁気特性の低下を抑制することができる。
【００３２】
また、巻線型電子部品１の製造方法では、巻線２０における、からげ軸３０が挿入されたことによってコイル径が大きくなった部分αは、からげ軸３０が引っ込むと支えを失った状態となる。この状態で、巻線２０の巻回による引張力が、コイル径が大きくなった部分αに加わると、該部分αの形状は崩れてしまう。しかし、巻線型電子部品１の製造方法では、巻線２０の巻回中に、熱融着層でコーティングされた巻線２０に対して、ヒーターで熱風を当てている。これにより、棒状部材Ｂに巻回されると略同時に、棒状部材Ｂに固定される。結果として、巻線２０は、巻線２０の巻回による引張力が、コイル径が大きくなった部分αに伝わることを防止できるため、該部分αの形状を保持することができる。
【００３３】
（第２実施例  図１０参照）
第２実施例である巻線型電子部品１の製造方法では、棒状部材Ｂに巻線２０を巻回する際に、図１０に示すように、棒状部材Ｂを巻回機構２２の回転軸Ａ１で支持するだけでなく、棒状部材Ｂの一端を回転軸Ａ１と同期して回転する回転軸Ａ２を有する支持機構２３で支持する。また、支持機構２３は、棒状部材Ｂが、回転軸Ａ１から中心軸Ｃ２と平行な方向に一定の速度で押し出される動きと同期して、棒状部材Ｂの一端を支持しつつ、中心軸Ｃ２と平行な方向に一定の速度で移動する。第２実施例に係る製造方法における他の構成は、第１実施例に係る製造方法と同様である。従って、第２実施例に係る製造方法において支持機構２３以外の説明は第１実施例に係る製造方法での説明のとおりである。
【００３４】
第２実施例に係る製造方法によれば、棒状部材Ｂを支持する箇所が増加するため、巻線２０を巻回する際の棒状部材Ｂのたわみが抑制される。従って、巻線２０を巻回する際に、第１実施例に係る製造方法と比較して、より長い棒状部材Ｂを使用できる。つまり、第２実施例に係る製造方法は、第１実施例に係る製造方法と比較して、生産効率が良い。
【００３５】
また、第１実施例に係る製造方法では、支持されていない棒状部材Ｂの一端が、巻線２０を巻回する際に、回転の遠心力によって、中心軸Ｃ２と直交する方向にたわむ。しかし、第２実施例に係る製造方法では、棒状部材Ｂの一端が支持されているため、回転の遠心力による棒状部材Ｂの端部のたわみが抑制され、巻回時の棒状部材Ｂの変形が抑制される。結果として、第２実施例に係る製造方法では、第１実施例に係る製造方法と比較して、より正確に巻線２０を巻回することが可能である。つまり、第２実施例に係る製造方法で製造された巻線型電子部品は、第１実施例に係る製造方法で製造された巻線型電子部品よりも、Ｌ値及びＱ値の管理が容易である。
【００３６】
（第３実施例）
第３実施例である巻線型電子部品１の製造方法では、巻線２０が融着層でコーティングされていない。また、巻回機構２２の動作中において、棒状部材Ｂ及び該棒状部材Ｂに巻回された巻線２０に対して、熱風を当てない。ただし、第３実施例に係る製造方法では、棒状部材Ｂに接着剤を塗布しつつ、巻線２０を棒状部材Ｂに巻回する。これにより、巻線２０が、棒状部材Ｂに巻回されると略同時に、棒状部材Ｂに固定される。結果として、巻線２０は、巻線２０の巻回による引張力が、コイル径が大きくなった部分αに伝わることを防止できるため、該部分αの形状を保持することができる。第３実施例に係る製造方法における他の構成は、第１実施例に係る製造方法と同様である。従って、第３実施例に係る製造方法における他の構成の説明は、第１実施例に係る製造方法での説明のとおりである。
【００３７】
（他の実施例）
本発明に係る巻線型部品の製造方法及び巻線型電子部品の製造装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、回転軸Ａ１と棒状部材Ｂを固定して、その周囲をワイヤノズルＮが回転し、中心軸Ｃ２と平行な方向に移動することにより、巻線２０を巻回してもよい。また、巻線２０を棒状部材Ｂに巻回した後の工程は、樹脂モールドでなくてもよい。さらに、各実施例の構成を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明は、巻線型電子部品の製造方法及び巻線型電子部品の製造装置に有用であり、巻線型電子部品における、巻線とコアとの間に生じる隙間を制御することができる点で優れている。
【符号の説明】
【００３９】
１  巻線型電子部品
２  製造装置（巻線型電子部品の製造装置）
１６  コア
２０  巻線
２２  巻回機構
２４  挿抜機構
３０  からげ軸（挿入部材）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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