(57)【要約】【課題】銅線被膜の劣化を最低限に抑制しつつ線占率を向上させた、高インダクタンス、低直流抵抗の巻線コイルの製造方法の提供を目的とするものである。【解決手段】その目的を達成するために本発明は、断面形状が円状の被覆銅線１０を巻回した巻線部１１と、被覆銅線１０の端部からなる２つの引き出し部とを備えたコイル部のうち、少なくとも巻回部９を隔離膜により包み込み、包含コイルを形成する包含工程と、その次に、包含コイルの隔離膜の内部を真空状態にする減圧工程と、その次に、包含コイルを液体中に配置し、この液体に圧力を印加する静水圧工程とを設けた。【選択図】図２
2008218873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が円状の被覆銅線を巻回した巻回部と、
前記被覆銅線の端部からなる２つの引き出し部とを備えたコイル部のうち、
少なくとも前記巻回部を隔離膜により包み込んで包含コイルを形成する包含工程と、
その次に、
前記包含コイルの前記隔離膜の内部を低圧状態にする減圧工程と、
その次に、
前記包含コイルを液体中に配置し、この液体に圧力を印加する静水圧工程とを設けた
巻線コイルの製造方法。
【請求項２】
断面形状が円状の被覆銅線を巻回した巻回部と、
前記被覆銅線の端部からなる２つの引き出し部とを備えたコイル部のうち、
少なくとも前記巻回部を隔離膜によって覆い、
この隔離膜の内部を低圧状態にしながら前記巻回部を包み込んで包含コイルを形成する包含減圧工程と、
その次に、
前記包含コイルを液体中に配置し、この液体に圧力を印加する静水圧工程とを設けた
巻線コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される巻線コイルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インダクタ部品は各種電子機器、通信機器に多く使用されており、これらの機器においては近年、小型化とともに省電力化や省エネルギー化が基本的性能として求められている。
【０００３】
そこでインダクタ部品もまた、小型化とともに電力損失の少ない低抵抗値化が要求されている。
【０００４】
ここで従来の巻線コイルの断面図を図１３に示すが、従来の巻線コイルは第１に円形被覆銅線１を整列巻きにする、つまり１層あたりに所定の巻数を巻回し、その次の層にもまた所定の巻数を巻回し、そしてこれらを繰り返し複数層に積層巻回する。
【０００５】
そして次に、
（Ａ×Ｂ−空隙部面積の総和）／（Ａ×Ｂ）
によって求められる線占率を下げるため、図１４に示す如く、上金型３と下金型４とにより巻線部５を圧縮することにより、銅線６を略六角形とし空隙部７を極めて小さな領域に限定させ、体積あたりのインダクタンスを向上させていた。
【０００６】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−７２４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上金型３と下金型４とにより圧縮する力は非常に大きな値のものであることから、主に上金型３と下金型４とに接触することとなる巻線部５の外周側に位置する銅線６の被膜８は局部的に機械的な損傷を受ける恐れがあり、線占率は上昇しても被膜８を劣化させるものであった。
【０００８】
そこで本発明は、線占率を上昇させても巻線コイルの被膜劣化を起こさないことを目的とする製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために、断面形状が円状の被覆銅線を巻回した巻回部と、前記被覆銅線の端部からなる２つの引き出し部とを備えたコイル部のうち、少なくとも前記巻回部を隔離膜により包み込んで包含コイルを形成する包含工程と、その次に、前記包含コイルの前記隔離膜の内部を低圧状態にする減圧工程と、その次に、前記包含コイルを液体中に配置し、この液体に圧力を印加する静水圧工程とを設けたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、巻線コイルの銅線被膜を金型などと接触させずに線占率を上昇させ、被膜劣化を起こさせなくするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態における巻線コイルの製造方法を、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に示す如く、本発明の一実施形態の巻線コイルの製造方法によって得られる巻線コイル９は、被覆銅線１０を巻回した巻線部１１とその両端を引き出した２つの引き出し部１２とからなり、巻線部１１の外周は被覆銅線１０の一部にあたる円弧状部１３が連続した形態となっている。
【００１３】
これに対して巻線コイル９の断面形状は図２に示す如く、巻線部１１の外周に相当する部分では全周に渡り円弧状部１３が連続しているものの、巻線部１１の外周以外に相当する部位における個々の線輪接触部１４は、ほぼ直線状となっている。
【００１４】
そして巻線部１１の外周には露出しない部分に位置する銅線部１５は、その周囲がほぼ直線状の線輪接触部１４によって構成されることとなり、銅線部１５の断面形状が略六角形となっている。
【００１５】
また、巻線部１１の断面において隣接する各々の被覆銅線１０は点で接触するのではなく線で接触するため、巻線部１１の線輪接触部１４近傍には空隙はほとんど存在せず、仮に存在する場合においても、被覆銅線１０の被膜厚に比較しても非常に小さなものである。
【００１６】
ここで、図１に示す巻線コイル９の製造方法を順に示す。
【００１７】
まず図３に示す如く、初期状態では断面がほぼ円形の被覆銅線１０を巻回した巻線部１１と、その両端を引き出した２つの引き出し部１２を形成した巻線コイル９を設ける。この巻線コイル９のこの時点における断面を図４に示す。巻線部１１を構成する被覆銅線１０の断面形状は全て初期状態であるほぼ円形を呈し、個々の隣接する被覆銅線１０の間には空隙部１６が介在している。
【００１８】
この次に巻線コイル９に対して図５に示す如く、巻線部１１を隔離膜１７により包み込み、包含コイル１８を形成する包含工程を設ける。ここでは隔離膜１７は２枚の貼り合わせによるものとして図示したが、袋状の隔離膜１７としても構わない。
【００１９】
また、貼り合わせた部分はここでは巻線部１１の上下の中央付近として図示したが、特に中央にする必要はなく、隔離膜１７の貼り合わせを行い易い場合は巻線部１１の上面や下面に一致させても構わない。
【００２０】
さらに、引き出し部（図示せず）は後で述べる工程において、圧力を加えて変形させる部位ではないため、隔離膜１７によって包含してもしなくても構わないが、次工程における大気の除去の容易さを考慮すると、隔離膜１７に包含することが望ましい。この時、巻線部１１と引き出し部（図示せず）とは分離した位置に隔離膜１７により包含するのがよい。
【００２１】
この次に、包含コイル１８の内部の巻線部１１と隔離膜１７との間のエア部２６および、巻線部１１の内部の空隙部１６に存在する大気を除去し、低圧状態のほぼ真空状態とする減圧工程を設け、図６に示す如く、隔離膜１７を巻線部１１の外周に密着状態とする。
【００２２】
ここで巻線部１１の巻線状態として、巻線部１１の外周と空隙部１６とは連続していないことが望ましい。これは隔離膜１７が必要以上に巻線部１１の内部へ進入することを防ぐためである。また、この減圧工程は先に述べた包含工程と同時に行っても構わない。
【００２３】
この次に、図７に示す如く、包含コイル１８を加圧装置１９の加圧液体２０中に配置し、圧力Ｐを加える静水圧工程を設ける。ここで加圧液体２０に圧力Ｐを加えることにより、パスカルの法則に従って包含コイル１８には包含コイル１８の外周全方向から均等に圧力Ｐが加わることとなる。
【００２４】
そしてこの後、加圧装置１９から包含コイル１８を取り出し、隔離膜１７を剥離することにより、図２に示す断面形状の巻線コイル９を得ることができる。
【００２５】
上記の一実施形態における巻線コイルとその製造方法について、以下その作用および効果を説明する。
【００２６】
図８に示す如く、巻線部１１の線輪接触部１４近傍には空隙は存在しないこと、そして巻線部１１はその外周から中心方向に向かって圧縮されている状態となる。
【００２７】
よって、空隙を有して同一の巻回数で構成された巻線コイルに比較して巻線部１１の外径（断面積）が小さくなり、磁路Ｍが短くなる。
【００２８】
従って、同一の巻回数において得られるインダクタンス値を大きくすることができるものである。或いは、同一インダクタンス値であれば直流抵抗値を低減することが可能でもある。
【００２９】
即ち、空隙を無くすことで、例え同じ巻線部１１の外径（断面積）においても、そこに占める銅線部１５の比率である占積率を高めることが可能となるものである。
【００３０】
これは、巻線部１１の外径（断面積）が小さくなり、体積を小型化できることも当然であるので、例えば図９に示す如く、巻線部１１を分割した磁心２１の巻芯２２の周囲であるような限られた領域に配置することにも対応しやすくなる。
【００３１】
そして、図６に示した巻線部１１内に存在した空隙部１６の総和面積の概ね相当分が図８に示す巻線部１１の断面積が小型化されることとなる。その断面積相当分が、より大きな銅線径を使用可能とすることにもなり、直流抵抗の更なる低減化もまた可能となる。
【００３２】
さらに、図７に示す如く巻線部１１への静水圧工程における圧力は、巻線部１１外周のうちどこか限られた部分に加わるのではなく、外周全体に均等に加圧されるので、巻線部１１の外周は図１０に示す如く、被覆銅線１０の被膜２３の厚みはほぼ均等な状態を維持する。
【００３３】
よって図１１に示す如く金型で押圧した場合のような、被覆銅線１０の局部的に薄くなる被膜２４の形態とはならない。このことは、図１に示す巻線コイル９の絶縁耐圧を低下させなく、特に局部的に絶縁耐圧が低下した部分を発生させないこととなるものである。
【００３４】
そして、図６に示すように、隔離膜１７の内側の空隙部１６をほぼ真空状態とした状態で、図７の静水圧工程により巻線部１１を巻線部１１の周囲全体から圧縮することで、図２に示す巻線部１１の線輪接触部１４近傍には空隙や大気は存在しないこととなる。
【００３５】
また、例え空隙が存在しても、その空隙は静水圧工程でほぼ真空状態の条件下で巻線部１１の周囲全体から圧縮されるため、その空隙は被覆銅線（図示せず）の被膜（図示せず）の厚み以下程度の小さなものとなる。
【００３６】
これにより、例えば図１２に示す如く巻線部１１を外装体２５により封止した場合においても、当然ながら巻線部１１内に空気が残存し難いこととなる。
【００３７】
よって実装時に巻線部１１を含めた外装体２５が高温状態に達しても、巻線部１１の内部に存在する気泡の膨張などによる応力の上昇を抑制でき、被膜銅線（図示せず）の被膜（図示せず）の劣化もしくは破壊を抑制できる。即ち、外装体２５により封止した場合においては、巻線部１１の内部に気泡等が存在したときに比較して、耐熱信頼性の向上を図ることも可能となるものである。
【００３８】
また、図７の静水圧工程により得られた図２に示す巻線部１１の周囲に、外装体形成工程によって図１２に示す外装体２５を形成する場合、特にこの外装体２５として軟磁性粉を使用し巻線部１１の周囲に圧粉磁心を加圧成形した場合には、次のような利点がある。
【００３９】
まず、巻線部１１は圧粉磁心の加圧成形時には既に隙間なく圧縮されているため、加圧成形時に巻線部１１の変形等は殆ど起こらない。よって、インダクタンス値を始めとする定数に、製品間のバラツキを生じ難くすることが可能である。
【００４０】
更に、巻線部１１は圧粉磁心の加圧成形時には既に隙間なく圧縮されているため、巻線部１１を構成する銅線（図示せず）各々の位置関係は固定された状態となっており、外装体２５の加圧成形時の圧力は巻線部１１の外周全般に均等に加わりやすくなる。
【００４１】
よって巻線部１１の特定の部分に圧力が偏ることによる被膜銅線（図示せず）の被膜（図示せず）の局部的な劣化などを回避することも可能である。
【００４２】
これに加えて、先にも述べたように巻線部１１の小型化が可能であることから、その小型化した寸法相当分を外装体２５の寸法の小型化に適用することも可能である。
【００４３】
ここでは外装体２５を構成する材料として、軟磁性体粉と結合剤とからなる圧粉体である圧粉磁心を例として採り上げたが、外装体２５は樹脂や樹脂フェライトによるものでも構わない。
【００４４】
そして、外装体２５を形成する外装体形成工程は加圧成型による方法のみならず、射出成型によるものであっても構わない。
【００４５】
また図７に示す如く、静水圧工程において加える圧力は金型と接触した状態で包含コイル１８に圧力を加えるものではないため、金型使用の場合に考慮が必要なショット数の増加による金型の劣化に伴う、製品の仕上がり形状の変化や劣化は極めて発生し難いものとなる。
【００４６】
よって静水圧工程を長期間にわたり、多数のショット数を行った場合においても、巻線部１１外周部の被覆銅線（図示せず）の被膜（図示せず）の状態のロット間の変化もまた極めて発生し難いものとなる。
【００４７】
先に述べた工程の説明においては、図６に示す隔離膜１７を静水圧工程の後に剥離するものとしたが、この隔離膜１７に耐熱性などの機能を有した材料を使用し、剥離は行わずにそのままにし、図１に示す巻線コイル９の一構成要素として使用し、巻線コイル９の更なる耐熱性向上の手段としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の巻線コイルの製造方法は、インダクタンス部品の高インダクタンス化および低直流抵抗化の効果を有し、各種電子回路において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の巻線コイルの一実施形態を示す斜視図
【図２】本発明の巻線コイルの一実施形態を示す断面図
【図３】本発明の巻線コイルの一実施形態の製造方法を示す斜視図
【図４】本発明の巻線コイルの一実施形態の製造方法を示す断面図
【図５】本発明の巻線コイルの一実施形態の製造方法を示す断面図
【図６】本発明の巻線コイルの一実施形態の製造方法を示す断面図
【図７】本発明の巻線コイルの一実施形態の製造方法を示す断面図
【図８】本発明の巻線コイルの一実施形態における磁束の流れを示す断面図
【図９】本発明の巻線コイルの他の実施形態を示す断面図
【図１０】本発明の巻線コイルの一実施形態における外周に位置する被覆銅線を示す断面図
【図１１】従来の巻線コイルの外周に位置する被覆銅線を示す断面図
【図１２】本発明の巻線コイルのさらに他の実施形態を示す断面図
【図１３】従来の巻線コイルを示す断面図
【図１４】従来の巻線コイルの製造方法を示す断面図
【符号の説明】
【００５０】
１０  被膜銅線
１１  巻線部
１２  引き出し部
１３  円弧状部
１４  線輪接触部
１５  銅線部
１６  空隙部
１７  隔離膜
１８  包含コイル
１９  加圧装置
２０  加圧液体
２１  磁心
２２  巻芯
２３  被膜
２４  被膜
２５  外装体
【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】
2008218873.tif 000013
【図１２】
2008218873.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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