(57)【要約】【課題】サイズを大きくすることなく、機械的強度やインダクタンス値を大きくする。【解決手段】巻線２を巻回して成るコイルが直方体状の磁性粉成形体５の内部に埋設されている構成の巻線型コイル部品１において、巻線２の巻回形状は、磁性粉成形体５の連続した３つの側面に間隔を介して沿う角形部分と、磁性粉成形体５の残りの側面に向けて膨らむ弧状部分とを有する。巻線２の巻回形状を円形状とするよりも、巻回形状の幅を狭くすることにより、磁性粉成形体５の側部の厚みＤを厚くできて強度が増す。また、巻線２の巻回形状の角形部分の角部は、円形状よりも張り出して巻線２を大きく巻回して形成することにより、コイル３の中心部の磁路断面積Ｓを増加できて、巻線型コイル部品１のインダクタンス値を大きくできる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を巻回して成るコイルが直方体状の磁性粉成形体の内部に埋設されている構成を備えた巻線型コイル部品であって、コイルの巻線の巻回形状は、磁性粉成形体の連続した３つの側面に間隔を介し沿う角形部分と、磁性粉成形体の残りの側面に向けて膨らむ弧状部分とを有することを特徴とする巻線型コイル部品。
【請求項２】
コイルの巻線の巻回形状における弧状部分の両端部から、それぞれ、巻線の端部が磁性粉成形体の側面に沿って弧状部分の膨らみ方向に伸長形成されており、これら巻線の両端部にはそれぞれ外部接続用の端子が接続され、当該巻線端部と端子との接続部は磁性粉成形体の内部に埋設され、端子の外部接続部分は磁性粉成形体の外に突設されていることを特徴とする請求項１記載の巻線型コイル部品。
【請求項３】
磁性粉成形体は、金型に充填された金属系磁性粉を加圧成形することにより作製された成形体と成しており、前記金属系磁性粉の表面には２層以上の互いに異なる樹脂層が積層形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の巻線型コイル部品。
【請求項４】
磁性粉成形体の表面は絶縁被覆材により覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の巻線型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線型のコイルを磁性粉に埋め込んで内蔵した巻線型コイル部品に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図３（ａ）には巻線型コイル部品の一外観例が斜視図により示されている。この巻線型コイル部品１は、巻線型のコイルを磁性粉成形体の内部に埋設した部品である。つまり、巻線型コイル部品１は、図３（ｃ）に示されるような巻線２を巻回して形成されたコイル３と、図３（ｂ）に示されるようにコイル３の巻線２の両端部にそれぞれ接続される外部接続用端子４（４ａ，４ｂ）と、コイル３を埋設する磁性粉成形体５とを有して構成されている。
【０００３】
巻線２は、導線に絶縁被覆が施されている被覆導線であり、コイル３の両端部における巻線２の端部は被覆が除去され、当該剥き出しの裸導線が外部接続端子４と接続している。
【０００４】
磁性粉成形体５は直方体状と成しており、例えば金型内にコイル３と外部接続端子４の接続体を配置した後にその金型内に例えば磁性粉を充填し加圧成形して作製される。コイル３の両端部と外部接続端子４（４ａ，４ｂ）との接続部は磁性粉成形体５の内部に埋設され、外部接続端子４の外部接続部分は磁性粉成形体５の外に突設されている。なお、磁性粉成形体５を成形する工程では、外部接続端子４は、図３（ｂ）に示すような平たい状態であるが、磁性粉成形体５の成形後に、磁性粉成形体５から外側に突き出た外部接続端子４の部分は図３（ａ）のように磁性粉成形体５の側面および底面に沿って折り曲げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、巻線型コイル部品１は、例えば、チョークコイルとして回路に組み込まれて使用されるものであり、回路の小型化に伴って、巻線型コイル部品１には小型化が要求されている。また、コイル３の巻線２の巻回形状は、巻線２の巻き易さから、円形状となっている。
【０００６】
さらに、巻線型コイル部品１のインダクタンス値を大きくするためにコイル３の中心部の磁路断面積Ｓは広いことが望ましい。このことから、小型化の要求によって磁性粉成形体５のサイズが規制されている中で、コイル３の中心部の磁路断面積Ｓをできるだけ広くしようとして、巻線２を大きく円形状に巻回してコイル３を形成すると、磁性粉成形体５の側面とコイル３間の厚みｄが薄くなる。このため、磁性粉成形体５の側部に強度が弱い部分が生じる。また、巻線型コイル部品１の製造工程において、磁性粉成形体５を成形した後の外部接続端子４の折り曲げ工程で、外部接続端子４から磁性粉成形体５の側部に大きな力が加えられる。外部接続端子４が設けられている磁性粉成形体５の側部に肉薄部分があると、その磁性粉成形体５の側部の肉薄部分に亀裂が入り易くなり、損傷し易いという問題が発生する。
【０００７】
このような巻線型コイル部品１の機械的強度に関する問題の発生を回避しようとすると、例えば、磁性粉成形体５を加圧成形する際の圧力を大きくして磁性粉成形体５の密度を高くすることで、磁性粉成形体５の機械的な強度を強くすることが考えられる。しかしながら、この手法では、大きな成形圧力によって巻線２の被覆がはがれてしまうという問題や、成形に時間がかかって量産性が悪くなるという問題が発生する。
【０００８】
このため、その成形圧力を大きくする手法は実用的ではない。そこで、別の手法で、巻線型コイル部品１の機械的強度を保ちながら巻線型コイル部品１のインダクタンス値を大きくしようとすると、巻線型コイル部品１を大きくしなければならず、小型化が難しかった。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、大型化することなく、機械的な強度の弱化を防止しつつインダクタンス値を高めることができる巻線型コイル部品を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、巻線を巻回して成るコイルが直方体状の磁性粉成形体の内部に埋設されている構成を備えた巻線型コイル部品であって、コイルの巻線の巻回形状は、磁性粉成形体の連続した３つの側面に間隔を介し沿う角形部分と、磁性粉成形体の残りの側面に向けて膨らむ弧状部分とを有することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、実施形態例の説明において、図３に示す巻線型コイル部品と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００１２】
この実施形態例の巻線型コイル部品１では、巻線２は、銅や銀や金等の導線にポリウレタン等の絶縁被覆が施された被覆導線であり、図１に示されるような特有な形状に巻回してコイル３を形成する。つまり、巻線２の巻回形状は、磁性粉成形体５の連続した３つの側面５ａ，５ｂ，５ｃに間隔を介し沿う角形部分Ａと、磁性粉成形体５の残りの側面５ｄに向けて膨らむ弧状部分Ｂとを有する。また、コイル３の巻線２の端部２ａ，２ｂは、巻線２の巻回形状における弧状部分Ｂの端部から、磁性粉成形体５の側面５ａ，５ｃに沿って弧状部分の膨らみ方向（つまり、側面５ｄに向かう方向）に伸長形成されている。
【００１３】
この実施形態例では、コイル３において、磁性粉成形体５の外部接続端子４が設けられている側面５ａに沿う部分と側面５ｃに沿う部分とを結ぶ方向のコイル３の幅Ｈ（図２のモデル図参照）は、巻線２が図２の点線に示すように円形状に巻回される場合よりも狭くなっている。換言すれば、磁性粉成形体５の側面５ａ，５ｃとコイル３間の厚みＤは、巻線２の巻回形状が円形状の場合の厚みｄよりも厚く、かつ、外部接続端子４の厚みの２倍以上の厚みを有している。この磁性粉成形体５の側部の肉厚化により、磁性粉成形体５の強度を強くすることができる。また、巻線型コイル部品１の製造工程で外部接続端子４を折り曲げ加工する際に大きな力が磁性粉成形体５の側部に作用しても磁性粉成形体５に亀裂が入るなどの損傷を防止することができる。
【００１４】
また、この実施形態例では、巻線２は、円形状に巻回される場合よりも、磁性粉成形体５の側面５ａ，５ｂによる角部と側面５ｂ，５ｃによる角部とに向けて大きく張り出して巻回されて、巻回形状の角形部分Ａの角部を形成している。その円形状よりも張り出した角部の面積Ｓ１，Ｓ２の合計は、円形状に対し巻回形状の幅Ｈを細くしたことによる巻回形状の側部の減少面積Ｔ１，Ｔ２の合計よりも大きくなっている（（Ｓ１＋Ｓ２）＞（Ｔ１＋Ｔ２））。よって、この実施形態例では、コイル３の中心部の磁路断面積Ｓは、巻線２の巻回形状が円形状である場合よりも、広くなっている。これにより、巻線型コイル部品１のインダクタンス値の向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、この実施形態例では、巻線２の巻回形状の一部が弧状になっていることから、磁性粉成形体５を大きくすることなく、弧状部分Ｂの両側にコイル３の巻線２の端部を引き出すスペースが形成されている。
【００１６】
この実施形態例では、磁性粉成形体５は、金型に充填した金属系磁性粉を例えば４〜５ｔ／ｃｍ２の圧力でもって加圧成形し更に熱処理（例えば１５０℃の温度で約３０分間加熱する処理）することにより作製された成形体である。前記金属系磁性粉は、平均粒径が４０μｍ以下の海綿状の例えば純鉄系粉やアモルファス粉やセンダスト粉等の磁性粉であり、その表面には次に示すような２層の樹脂層が積層形成されている。１層目の樹脂層としては、例えば熱硬化性シリコン樹脂（１．５〜３．５ｗｔ％以下）などの熱硬化性樹脂の層が形成される。この１層目の樹脂層により、加圧成形を行っても、金属系磁性粉間の絶縁を維持することができる。
【００１７】
また、２層目の樹脂層として、例えば未硬化状態の熱硬化性エポキシ樹脂（１．５ｗｔ％以下）や、熱可塑性ポリイミド系樹脂等の熱可塑性樹脂の樹脂層が形成される。なお、未硬化状態とは、部分的に硬化している部分もあるが、大部分が未硬化である状態をも含むものとする。
【００１８】
この２層目の樹脂層は、成形後の熱処理時に、隣接している別の金属系磁性粉の２層目の樹脂層と結合して硬化し、磁性粉成形体５の機械的な強度が向上する。この実施形態例では、磁性粉成形体５の密度は４．０〜７．０ｇ／ｃｍ３程度となっている。
【００１９】
なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、巻線型コイル部品１の磁性粉成形体５の表面を樹脂やガラスなどの絶縁の被覆材により覆う構成としてもよい。その被覆材を形成する際には、例えば、磁性粉成形体５の表面全面に低粘度の例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂やガラス材を塗布し、その後、紫外線照射処理又は熱処理を行い樹脂やガラスを硬化させる。このようにして、磁性粉成形体５の表面に絶縁被覆材を形成することができる。この絶縁被覆材により、巻線型コイル部品１の強度や絶縁性や耐候性をより高めることができる。
【００２０】
また、この実施形態例では、磁性粉成形体５の原料である金属系磁性粉には２層の樹脂層が積層形成されていたが、互いに異なる３層以上の樹脂層が積層形成されていてもよい。さらに、金属系磁性粉と樹脂層との間に酸化膜が介設されている構成としてもよい。その酸化膜は、例えば金属系磁性粉の表面を酸化処理したり、金属系磁性粉を自然放置することにより形成することができる。この酸化膜により金属系磁性粉間の絶縁性をさらに高めることができて、巻線型コイル部品１の周波数特性を向上させることができる。
【００２１】
さらに、この実施形態例では、金属系磁性粉は、海綿状のものであったが、金属系磁性粉は球状粉、針状粉等のものであってもよい。ただ、海綿状の金属系磁性粉を用いることにより、金属系磁性粉の加圧形成に要する圧力を低減することが可能となる。
【００２２】
さらに、この実施形態例では、コイル３の巻回形状の弧状部分Ｂは円弧状であったが、弧状部分Ｂは楕円の一部のような弧状であってもよい。さらに、この実施形態例では、磁性粉成形体５は、正方形状の上面を持つ直方体状であったが、上面が長方形状である直方体状であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、コイルの巻線の巻回形状は、磁性粉成形体の連続した３つの側面に間隔を介し沿う角形部分と、磁性粉成形体の残りの側面に向けて膨らむ弧状部分とを有する。この巻回形状の角形部分における互いに対向し合う側部間の間隔方向の幅を、巻回形状を円形状とする場合よりも狭くすることにより、磁性粉成形体の大きさを大きくすることなく、磁性粉成形体の側部の厚みを厚くすることができる。これにより、巻線型コイル部品の機械的強度を高めることができる。
【００２４】
また、巻回形状の角形部分の角部は、巻回形状を円形状とする場合よりも外側に張り出して巻線を大きく巻回して形成することにより、磁性粉成形体を大きくすることなく、コイルの中心部の磁路断面積を大きくすることができる。
【００２５】
よって、磁性粉成形体の大きさを小さく維持したままで、機械的強度の向上とインダクタンス値の向上とを両方共に図ることが可能となる。しかも、この発明では、磁性粉成形体を成形する際の成形圧力の変更などを行わずに、コイルの巻線の巻回形状の変更だけで、上記のような優れた効果を得ることができる。このことから、強度が強くてインダクタンス値が大きい小型な巻線型コイル部品を容易に実現することができる。
【００２６】
さらに、巻回形状には弧状部分を有することから、磁性粉成形体を大きくすることなく、弧状部分の両側にコイルの巻線の端部を引き出すためのスペースを確保することができる。このことにより、巻線端部と外部接続用の端子との接続部が磁性粉成形体の内部に埋設される構成を有するものであっても、磁性粉成形体を大きくすることなく、上記同様の優れた効果を得ることができる。
【００２７】
また、磁性粉成形体の原料である金属系磁性粉の表面には２層以上の互いに異なる樹脂層が積層形成されているものにあっては、例えば、内側の樹脂層として硬化状態の樹脂層を形成することにより、金型に充填された金属系磁性粉を加圧成形する際に各金属系磁性粉の絶縁を維持することができる。また、外側の樹脂層として未硬化状態の樹脂層を形成することにより、例えば、金属系磁性粉を加圧成形した後にその外側の樹脂層を硬化させる処理を行うことで、隣接する金属系磁性粉の外側の樹脂層同士が結合して、磁性粉成形体の強度をより一層強くすることができる。
【００２８】
さらにまた、磁性粉成形体の表面が絶縁被覆材により覆われているものにあっては、さらに磁性粉成形体の強度が強くなり、また、絶縁性や耐候性が向上するので、絶縁や耐久の信頼性が高い巻線型コイル部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態例の巻線型コイル部品において特有な構成を説明するための図である。
【図２】実施形態例の巻線型コイル部品の構成から得られる効果を説明するための図である。
【図３】巻線型コイル部品の一従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
１　巻線型コイル部品
２　巻線
３　コイル
４　外部接続用端子
５　磁性粉成形体
【図１】
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【図２】
2004079713.tif 000004
【図３】
2004079713.tif 000005