(57)【要約】【課題】  巻効率を高め、製造工程（加工工程）の単純化、製造コストの低減及び製造精度の向上を図る。磁気回路としての磁気効率を高め、小型化（薄型化）を図る。絶縁面から薄型化及び低コスト化に貢献する。設計自由度を高めるとともに、汎用性及び発展性を高める。【解決手段】  シート体Ｓにより形成した連続部材２を順次折り曲げて積層した積層電気部品１を製造するに際し、シート体Ｓにより形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部３…及び相隣る部品構成部３…同士を連結する連結部４…を連続形成した連続部材２を製作し、連続部材２における連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げることにより部品構成部３…を順次積層する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート体により形成した連続部材を、順次折り曲げて積層した積層電気部品において、シート体により形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部及び相隣る前記部品構成部同士を連結する連結部を連続形成した連続部材における前記連結部の二位置をそれぞれ反対方向に折り曲げることにより前記部品構成部を順次積層してなることを特徴とする積層電気部品。
【請求項２】
前記シート体は、一枚の導体、又は二枚以上の導体を含む積層体であることを特徴とする請求項１記載の積層電気部品。
【請求項３】
前記シート体は、二枚の電極体を含むキャパシタンス素子体又は電池素子体であることを特徴とする請求項１記載の積層電気部品。
【請求項４】
各連結部は、それぞれ異なる複数の形成位置から選択した所定の形成位置に形成することを特徴とする請求項１記載の積層電気部品。
【請求項５】
一又は二以上の所定の連結部には、中間タップ部を一体に連続形成することを特徴とする請求項１記載の積層電気部品。
【請求項６】
シート体により形成した連続部材を順次折り曲げて積層した積層電気部品を製造する積層電気部品の製造方法において、シート体により形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部及び相隣る前記部品構成部同士を連結する連結部を連続形成した連続部材を製作し、この連続部材における前記連結部の二位置をそれぞれ反対方向に折り曲げることにより前記部品構成部を順次積層して前記積層電気部品を製造することを特徴とする積層電気部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート体により形成した連続部材を順次折り曲げて積層した積層電気部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一枚の導体により形成した連続部材を順次折り曲げて積層したコイル（積層電気部品）は、特開平９−２７５０２３号公報（特許文献１）及び特開２００１−３３８８１１号公報（特許文献２）で知られている。
【０００３】
特許文献１で開示される連続折曲コイルは、連続的に折り返して形成し、高周波トランスや高周波リアクタ等の電気素子に使用する連続折曲コイルであって、千鳥状に交互に反転する同一形状・連続波形の箔形導体が所定の折り返し部分から毎回特定角度ずれた方向に折り返して環状の連続巻コイルを形成するものである。また、特許文献２で開示される偏平コイル体は、螺旋形状にしてなるシート状の導電体パターンを備え、この導電体パターンのシート状面を、導電体パターンの螺旋軸に対して略垂直に配置したものである。
【特許文献１】特開平９−２７５０２３号
【特許文献２】特開２００１−３３８８１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の積層電気部品（連続折曲コイル及び偏平コイル体）は、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、順次異なる角度で折り返すため、任意の折り返し間で得られる巻数は１ターン以下となり巻効率に劣る。また、フープ母材から切出す際の形状が複雑となるため、製造工程（加工工程）も煩雑化し、製造コストの上昇や製造精度の低下を招きやすい。
【０００６】
第二に、コイル自身を構成する導線内に折り返し部分が存在するため、磁気回路としての磁気効率に劣るとともに、小型化（薄型化）を図る上でも不利になる。
【０００７】
第三に、積層した際における各層の表裏面が交互に反転するため、表面に絶縁処理を施す場合、表裏両面に施す必要があり、絶縁面からも薄型化及び低コスト化を図る上で不利になる。
【０００８】
第四に、シート状の導体を積層することから、発熱はコイルの内部に籠もりやすく、放熱性に劣る。
【０００９】
第五に、コイルの形状は一定の対称性を有する形状に限定されるため、設計自由度に劣る。また、製造できる積層電気部品としては、コイルやトランス等のインダクタンス部品に限定され、他の積層電気部品に応用しにくく、汎用性及び発展性に劣る。
【００１０】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した積層電気部品の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る積層電気部品１は、上述した課題を解決するため、シート体Ｓにより形成した連続部材２を、順次折り曲げて積層した積層電気部品であって、シート体Ｓにより形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部３…及び相隣る部品構成部３…同士を連結する連結部４…を連続形成した連続部材２における連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げることにより部品構成部３…を順次積層してなることを特徴とする。
【００１２】
この場合、発明の好適な態様により、シート体Ｓは、一枚の導体Ｓｘ、又は二枚以上の導体Ｓａ，Ｓｂを含む積層体Ｓｙを用いてもよいし、或いは二枚の電極体Ｐａ，Ｐｂを含むキャパシタンス素子体Ｍｘ又は電池素子体Ｍｙにより構成してもよい。一方、各連結部４…は、それぞれ異なる複数の形成位置Ｆ１，Ｆ２から選択した所定の形成位置Ｆ１又はＦ２に形成することができるとともに、一又は二以上の所定の連結部４…には、中間タップ部１１…を一体に連続形成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る積層電気部品１の製造方法は、上述した課題を解決するため、シート体Ｓにより形成した連続部材２を順次折り曲げて積層した積層電気部品１を製造するに際し、シート体Ｓにより形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部３…及び相隣る部品構成部３…同士を連結する連結部４…を連続形成した連続部材２を製作し、この連続部材２における連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げることにより部品構成部３…を順次積層して積層電気部品１を製造するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明に係る積層電気部品１及びその製造方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１５】
（１）  順次一定の角度で折り返すことができるため、任意の折り返し間で得られるコイルを製造する際の巻数は１ターン（３６０〔゜〕）となり巻効率を高めることができる。また、フープ母材から切出す際の形状が一方向に整列するため、製造工程（加工工程）を単純化し、製造コストの低減及び製造精度の向上を図ることができる。
【００１６】
（２）  コイルを製造する際におけるコイル自身の内部には折り返し部分が存在しないため、磁気回路としての磁気効率を高めることができるとともに、小型化（薄型化）を図る上で有利になる。
【００１７】
（３）  積層した際における各層の表裏面が全て同じ向きとなるため、表面に絶縁処理を施す場合、一方の面に施せば足り、絶縁面から薄型化及び低コスト化に貢献することができる。
【００１８】
（４）  積層電気部品１の全体形状を任意の形状に選定できるため、設計自由度を飛躍的に高めることができる。また、積層電気部品１は、コイルやトランス等のインダクタンス部品に限定されることなく、他の各種積層電気部品にも容易に応用でき、汎用性及び発展性に優れる。この場合、シート体Ｓに、一枚の導体Ｓｘを用いればコイル１ｃを、二枚以上の導体Ｓａ，Ｓｂを含む積層体Ｓｙを用いればトランスを、二枚の電極体Ｐａ，Ｐｂを含むキャパシタンス素子体Ｍｘを用いれば電気二重層キャパシタを、二枚の電極体Ｐａ，Ｐｂを含む電池素子体Ｍｙを用いれば燃料電池を、それぞれ構成できる。
【００１９】
（５）  好適な態様により、各連結部４…を、それぞれ異なる複数の形成位置Ｆ１，Ｆ２から選択した所定の形成位置Ｆ１又はＦ２に形成すれば、シート状の導体を積層する構造の積層電気部品１であっても、内部に籠もりやすい発熱を外部に効率的に放出することができ、放熱性に優れる。
【００２０】
（６）  好適な態様により、一又は二以上の所定の連結部４…に、中間タップ部１１…を一体に連続形成すれば、コイル１ｃやトランスにおける中間タップ部１１…を他の電極リード部と同一方向に容易に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
まず、本実施形態に係るコイル１ｃ（積層電気部品１）の製造方法について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２３】
コイル１ｃの製造に際しては、図３に示すように、シート体Ｓにより形成し、かつ一方向に順次並んだ複数の部品構成部３…及び相隣る部品構成部３…同士を連結する連結部４…を連続形成した連続部材２を用意する。この場合、薄い銅板，銅箔等の導電素材により形成した一枚のシート状の導体Ｓｘがシート体Ｓとなり、このシート体Ｓをプレス成形により打ち抜く（切り抜く）ことにより、図３に示す連続部材２を製作することができる。そして、得られた連続部材２の一方の表面（例えば、上面のみ）に、絶縁材を塗布するなどの絶縁処理を施す。なお、この時点での絶縁処理は行わず、部品構成部３…の積層時に、絶縁紙を挟み込むなどの絶縁処理を行ってもよい。
【００２４】
また、連続部材２における部品構成部３は、図３に部分抽出図で示すように、ハッチングで示した矩形枠部分となり、この矩形枠部分における右上部分に切断部３ｃを有する。一つの部品構成部３はコイル１ｃを製造する際の一巻（１ターン）分となる。さらに、連結部４は、図３に部分抽出図で示すように、部品構成部３に対して異なるハッチングにより示した短冊部分となる。そして、連結部４の一端は、図３中、部品構成部３の上フレーム３ｕにおける同図中の右端部に連続形成するとともに、連結部４の他端は、隣の部品構成部３の縦フレーム３ｓにおける同図中の上端部に連続形成する。
【００２５】
連続部材２が得られたなら、この連続部材２における連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げる。図２に、折り曲げ途中の状態を示している。これにより、図１及び図２に示すように、複数の部品構成部３…は積層され、順次一定の角度で折り曲げることができるとともに、積層した際における各層の表裏面を同じ向きにすることができる。図４は、以上の工程を経て製造したコイル１ｃを示し、２１は一端側の電極リード部、２２は他端側の電極リード部である。
【００２６】
他方、図５は、コイル１ｃを製造する際における連続部材２の変更例を示す。図５は、部品構成部３を、対称性を有しない任意の形状に形成したものであり、特に、コイル１ｃを実装する場所に障害物Ｅが存在し、この障害物Ｅを避けつつインダクタンスをできるだけ大きくする際などに有効であり、例えば、小型軽量薄型が要求される携帯電話やノートパソコンのように、限られた空きスペースを拾い集めて有効に部品配置する場合に用いて最適である。なお、図５において、図３と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にした。
【００２７】
また、図６は、コイル１ｃを製造する際における連続部材２の他の変更例を示す。図６中、連続部材２の左側の部分は、各連結部４…を、それぞれ異なる複数（例示は二つ）の形成位置Ｆ１，Ｆ２から選択した所定の形成位置Ｆ１又はＦ２に形成したものである。これにより、形成位置Ｆ１における連結部４と形成位置Ｆ２における連結部４は、位置がオフセットするため、シート状の導体を積層する構造の積層電気部品１であっても、内部に籠もりやすい発熱を外部に効率的に放出することができ、放熱性を高めることができるとともに、連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げた際の連結部４…の積層部分における厚さを分散させることができる。
【００２８】
一方、図６中、連続部材２の右側の部分には、一又は二以上の所定の連結部４…に、中間タップ部１１…を一体に連続形成した場合を示す。これにより、コイル１ｃにおける中間タップ部１１…を他の電極リード部２１，２２と同一方向に容易に設けることができる。なお、図６における連続部材２の基本形態（基本形状）は、図３に示した連続部材２と同一である。このため、図６において、図３と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にした。
【００２９】
次に、本発明の変更実施形態に係る積層電気部品１について、図７及び図８を参照して説明する。
【００３０】
図７は、シート体Ｓとして、二枚以上の導体Ｓａ，Ｓｂを含むシート状の積層体Ｓｙを用いたものである。積層体Ｓｙは、図７に示す抽出拡大図のように、上から、絶縁シート３１，導体Ｓａ，絶縁シート３２，導体Ｓｂ，絶縁シート３３の順に、全五層となるように予め積層した積層体Ｓｙ（シート体Ｓ）として製作する。この積層体Ｓｙを用いた積層電気部品１も、基本的には図１〜図４に示した基本実施形態と同様に製造することができる。このような積層体Ｓｙを利用すれば、一方の導体Ｓａが一次巻線となり、他方の導体Ｓｂが二次巻線となるトランス（積層電気部品１）を構成することができる。
【００３１】
図８は、シート体Ｓとして、二枚の電極体Ｐａ，Ｐｂを含むキャパシタンス素子体Ｍｘ又は電池素子体Ｍｙとして構成したものであり、特に、部品構成部３に開口部を設けることなく平板状に形成した。図８（ａ）に示す抽出拡大図は、キャパシタンス素子体Ｍｘ（シート体Ｓ）として製作した場合の例を示す。同図（ａ）に示すように、キャパシタンス素子体Ｍｘとして構成する場合は、上から、絶縁シート（セパレータ）４１，電極体（集電体：アノード極）Ｐａ，セパレータ４２，電極体（集電体：カソード極）Ｐｂ，絶縁シート（セパレータ）４３の順に、全五層となるように予め積層したキャパシタンス素子体Ｍｘ（シート体Ｓ）として製作する。このキャパシタンス素子体Ｍｘを用いた積層電気部品１も、基本的には図１〜図４に示した基本実施形態と同様に製造できる。このようなキャパシタンス素子体Ｍｘを利用すれば、電気二重層キャパシタ（積層電気部品１）を構成することができる。
【００３２】
図８（ｂ）に示す抽出拡大図は、電池素子体Ｍｙ（シート体Ｓ）として製作した場合の例を示す。同図（ｂ）に示すように、電池素子体Ｍｙとして構成する場合は、上から、絶縁シート（セパレータ）４５，電極体（アノード極）Ｐａ，電解質膜４６，電極体（カソード極）Ｐｂ，絶縁シート（セパレータ）４７の順に、全五層となるように予め積層した電池素子体Ｍｙ（シート体Ｓ）として製作する。この電池素子体Ｍｙを用いた積層電気部品１も、基本的には図１〜図４に示した基本実施形態と同様に製造できる。このような電池素子体Ｍｙを利用すれば、自動車等に搭載する燃料電池（積層電気部品１）を構成することができる。
【００３３】
このように、本実施形態に係る積層電気部品１は、順次一定の角度で折り返すことができるため、任意の折り返し間で得られるコイルを製造する際の巻数は１ターン（３６０〔゜〕）となり巻効率を高めることができる。また、フープ母材から切出す際の形状が一方向に整列するため、製造工程（加工工程）を単純化し、製造コストの低減や製造精度の向上を図ることができる。さらに、コイルを製造する際におけるコイル自身の内部には折り返し部分が存在しないため、磁気回路としての磁気効率を高めることができるとともに、小型化（薄型化）を図る上で有利になる。しかも、積層した際における各層の表裏面が全て同じ向きとなるため、表面に絶縁処理を施す場合、一方の面に施せば足り、絶縁面から薄型化及び低コスト化に貢献することができる。加えて、積層電気部品１の全体形状を任意の形状に選定できるため、設計自由度を飛躍的に高めることができる。また、積層電気部品１は、コイルやトランス等のインダクタンス部品に限定されることなく、他の各種積層電気部品にも容易に応用でき、汎用性及び発展性に優れる。
【００３４】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，製造手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００３５】
例えば、連結部４…の二位置Ｘ１，Ｘ２…をそれぞれ反対方向に折り曲げる個々の位置は任意であり、例示の位置に限定されるものではない。また、積層体Ｓｙ，キャパシタンス素子体Ｍｘ及び電池素子体Ｍｙの積層数、異なる形成位置Ｆ１，Ｆ２の数、中間タップ部１１…の数などは任意である。さらに、積層電気部品１として、コイル１ｃ，トランス，電気二重層キャパシタ，燃料電池を例示したが、同様に製造することができるモータ等の他の各種積層電気部品に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る積層電気部品の分解斜視図、
【図２】同積層電気部品の一部断面正面図、
【図３】同積層電気部品に用いる連続部材の部分抽出図を含む平面図、
【図４】同積層電気部品の斜視図、
【図５】同積層電気部品に用いる変更例に係る連続部材の平面図、
【図６】同積層電気部品に用いる他の変更例に係る連続部材の平面図、
【図７】本発明の変更実施形態に係る積層電気部品に用いる連続部材の抽出拡大図を含む斜視図、
【図８】本発明の他の変更実施形態に係る積層電気部品に用いる連続部材の抽出拡大図を含む斜視図、
【符号の説明】
【００３７】
１：積層電気部品，２：連続部材，３…：部品構成部，４…：連結部，１１…：中間タップ部，Ｓ：シート体，Ｓｘ：導体，Ｓａ：導体，Ｓｂ：導体，Ｓｙ：積層体，Ｘ１：連結部の位置，Ｘ２：連結部の位置，Ｐａ：電極体，Ｐｂ：電極体，Ｍｘ：キャパシタンス素子体，Ｍｙ：電池素子体，Ｆ１：形成位置，Ｆ２：形成位置
【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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