(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導コンポーネント（２４）を製造する方法であって、
コイル本体から突出している巻き線の２つの端部（６、７）を有する、多数の個々のコイル（８）を製造するステップと、
前記多数のコイル（８）の各コイル（８）を、前記巻き線端部（６、７）が予め決められた向きで、粉末成形基板から作製されているブロック（１）に埋め込むステップと、
前記ブロック（１）を、各コイル（８）に対する、前記コイル（８）の数に対応する数のマーキング（１７）の１つを有しているプレート（１５）上に位置させるステップと、
前記ブロック（１）とプレート（１５）で構成されている組合せをプレス加工するステップと、
前記ブロック（１）を個々の誘導コンポーネント（２４）に分割するステップと、
を有している、
誘導コンポーネント（２４）を製造する方法。
【請求項２】
前記マーキング（１７）は、前記ブロック（１）が個々の誘導コンポーネント（２４）に分割されたときに、各誘導コンポーネント（２４）が、各誘導コンポーネント（２４）の上面に、マーキング（１７）の印を有するように配置され、
前記上面は、巻き線端部が露出されている前記誘導コンポーネント（２４）の下面の反対側に位置している、
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マーキング（１７）は、前記マーキング（１７）が、各場合において、各コイルに割り当てられている、前記ブロック（１）の表面領域の内部に位置して終了するように配置され、
前記個々のコイルに割り当てられている、前記ブロック（１）の前記表面領域は、重ならない、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ブロック（１）は、プリプレス加工され、前記プリプレス加工されたブロックは、前記プレート（１５）上に位置している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記プリプレス加工作業は、時間／圧力プロファイルに従って行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記プレス加工作業に続いて、前記コイルの巻き線の前記端部（６、７）が露出されるステップと、
前記コイルの巻き線の前記露出された端部（６、７）に接続接触子が設けられるステップと、
前記ブロック（１）が分割されて、前記個々の誘導コンポーネント（２４）を形成するステップと、
を有している、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記巻き線端部（６、７）を露出する前記作業は、機械的に行われる、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記巻き線端部（６、７）は、前記コイルの軸を横切って延伸するように曲げられている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記巻き線端部（６、７）は、前記コイル本体の外部輪郭を越えて突出している、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
コイル（８）は、前記ブロック（１）に埋め込まれる前にコアが設けられる、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
小さい表面粗さ、特に、Ｒ＝０．１μｍ以下の、プレート（１５）が使用される、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブロック（１）とプレート（１５）から構成されている組合せは、静水圧プレス加工される、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記静水圧プレス加工作業に先立って、弾性材料から作製されている層を、前記ブロック（１）の、前記プレート（１５）の反対側に位置している前記面（２）の上に位置させる、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記静水圧プレス加工作業は、液体が充満された圧力容器（１４）において行われる、
請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法により製造されたコイル（８）を有する誘導コンポーネント（２４）であって、
前記誘導コンポーネント（２４）は、その上面にマーキング（１７）の印を有し、
前記上面は、巻き線端部が露出されている前記誘導コンポーネント（２４）の下面の反対側に位置し、
前記印は、孔（２１）の形状で設計されており、前記巻き線の開始部の向きを示している、
誘導コンポーネント（２４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導コンポーネントの製造方法、及びこの方法により製造される誘導コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導コンポーネント又はインダクタの製造方法はすでに知られている（特許文献１）。コイルコア、コイルケーシング、及び金属磁性粉末から構成されているカバーがここで製造され、前もって巻かれているコイルと共に金型においてプレス加工される。巻き線端部は、このように製造されるインダクタの端部面の領域に位置している。
【０００３】
更に知られている方法（特許文献２）の場合は、多数の接続端子が第１の金型に組み込まれ、多数の個々のコイルが第２の金型に組み込まれる。２つの金型は縦に重ねて位置し、コイル接続部は接続端子に溶接される。
【０００４】
更に知られている方法（特許文献３）の場合は、コイルコア、コイルケーシング、及びコイルカバーは、コイルと共に金型においてプレス加工される。電気的接触は、結果としてのインダクタの端部表面に位置している巻き線端部において、スパタリングにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＫＲ  １０−１０４４６０７
【特許文献２】ＫＲ  １０−１０４４  ６０８
【特許文献３】ＫＲ  １０−２０１１−０１０００９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の目的は、高品質な誘導コンポーネントをもたらし、容易に行うことができる、誘導コンポーネント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】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１において言及される特徴を有する方法を提案する。
【０００８】
更に、本発明を展開し、従属項の主題を形成している。
【０００９】
このため、本方法は、個々のコイルが巻かれることを規定する。これらのコイルは、任意の所望の形であってよい。この目的のために使用されるワイヤは同様に任意の所望の断面を有してよい。特に粉末成形基板、及び／又は、強磁性体基板から作製されるブロックが製造され、コイルはその中に、予め定義された向きで埋め込まれる。ここにおいて、巻き線の開始部を形成する巻き線端部が、ブロックに関してある向きを有することが確実となる。そして、プリプレス加工作業が、ブロック内に、あるレベルの均質性を生成し、コイルを空間的にブロック内に固定するために行われる。
【００１０】
プリプレス加工されたブロックは、各コイルに対するマーキングを有しているプレート上に位置される。マーキングは、特に、巻き線の開始部に割り当てられる。ブロックとプレートから構成される組合せはプレス加工される。ここで、ブロックの基板は圧縮され、とりわけ、マーキングの印が、プレートに割り当てられるブロックの面において生成される。マーキングはコイルの向きを示し、特に、コイルの巻き線の開始部の位置を示している。コイルと、関連するマーキングは、予め決められた間隔で配置されると好ましい。ブロックの表面は、重ならない領域に更に分割でき、各領域は、正確に１つのコイルに割り当てられる。そしてマーキングは、特定のコイルに割り当てられる領域内に、各場合において位置して終了するように配置される。マーキングは、ブロックが誘導コンポーネントに分割されたときに、各誘導コンポーネントがマーキングの印をその上面に有するように配置されると利点である。誘導コンポーネントの上面は、接続接触子及び／又は巻き線端部が露出している誘導コンポーネントの下面の反対側に位置している。
【００１１】
プリプレス加工作業は、ブロックの基板を、可能な限り均質且つひびが生じないような方法で圧縮するために静水圧で行うことができる。
【００１２】
プレス加工作業に続いて、ブロックは支持プレートから外され、コイル巻き線の端部が露出される。断面が丸い巻き線ワイヤの場合は、ワイヤの断面の約半分までを除去することもできる。
【００１３】
コイル巻き線の露出端部には、接続接触子が設けられる。
【００１４】
ブロックは、それぞれが少なくとも１つのコイル又は二重コイルを含む誘導コンポーネントを形成するために分割される。
【００１５】
何れの個々の場合においても、所望であれば、ブロックを、２つ以上のコイルを含む誘導コンポーネントに分割することもできる。
【００１６】
発明の展開において、ブロックを、圧力手順においてプレス加工された強磁性体粉末により形成することを規定できる。例えば、９８％の鉄を有する鉄粉末混合物を使用できる。
【００１７】
発明の展開において、電気的接触を行わなければならないコイルの巻き線端部を、その端部領域がコイルの軸を横切って延伸するように曲げることができる。
【００１８】
特に、巻き線端部が、コイル本体の外部輪郭を超えて突出することを規定できる。
【００１９】
更なる展開においては、コイルを製造するために、絶縁ワイヤ、特に、エナメル絶縁ワイヤを使用することを発明に従って規定できる。
【００２０】
ブロックに埋め込む前に、コイルにコアを設けることが可能であり、これは、発明の範囲内である。このコアはまた、例えば、巻き作業の間、ワイヤに対するホルダとしても使用できる。この場合、ワイヤはこのため、コア上に巻き付けられる。
【００２１】
コイルをコアなしで巻くこと、及びコアなしでブロックに埋め込むことも同様に発明の範囲内である。この場合、コイルコアは、基板粉末をコイルの内部に導入し、続くプレス加工作業により形成できる。
【００２２】
プリプレス加工作業を行うために、コイルが挿入されたブロック又は基板を、成形プレスに組み込み、プリプレス加工作業をこの成形プレスにおいて行うことを規定できる。
【００２３】
プリプレス加工作業は、好ましくは、時間／圧力プロファイルに従って行うことができる。このプロファイルは、ここでは、コイルのワイヤの絶縁体に、又はコイル自身に損傷を与えないように選択される。
【００２４】
導入部において、コイルが組み込まれたブロックは、静水圧プレス加工作業が行われる前に、支持プレート上位置していると記述した。支持プレート上に位置しているブロックの面は、後に誘導コンポーネントの上面を形成し、その上面はこのため、下面の反対側に位置し、下面は、プリント回路基板に取り付けられるように意図されている。表面粗さが小さいレベルの支持プレートを使用することは、誘導コンポーネントの上面が同様に滑らかであることを確実にする。これは、吸引グリッパの支援による、誘導コンポーネントのピックアンドプレースの可能性を改善する。例えば、表面粗さＲ＝０．１μｍ以下の支持プレートを使用すると、その結果として、非常に小さな吸引グリッパを使用できる。
【００２５】
発明の展開において、静水圧プレス加工作業が行われる前に、弾性材料、例えば、シリコーンマットで作製されている材料層が、コイルの巻き線端部が位置している、ブロックの面上に位置している。これは、静水圧プレス加工作業の間に、結果としての誘導コンポーネントの下面、特に、巻き線端部、従って、後続のワイヤ出口の領域における不利となる変形を回避するためである。
【００２６】
発明の展開において、支持プレート、プリプレス加工されたブロック、及び弾性材料の層から構成されているユニットが、気密的な方法で排気され、液体が充満された圧力容器に導入され、そこにおいて静水圧プレス加工作業が、ある圧力及び／又はある温度で行われることを規定できる。圧力及び／又は温度は、予め決められた時間推移に従うことができる。
【００２７】
静水圧プレス加工作業の完了に続いて、巻き線端部を露出する作業を機械的に行うことができ、巻き線端部の絶縁体が除去されるばかりでなく、ワイヤに、より大きな接触可能表面が提供される。例えば、巻き線端部を露出する作業は、フライス加工により行うことができ、丸い巻き線ワイヤは、その断面の半分までが、フライス加工される。
【００２８】
そして、電気的接触が、知られている方法を使用して露出された巻き線端部において行われる。
【００２９】
後続の、複数のコイルを含んでいるブロックを分割する作業は、知られている方法の支援により、例えば、ブロックを機械的に切断することにより行うことができる。
【００３０】
発明の更なる特徴、詳細、及び利点は、請求項及び要約から集めることができ、その両者の文言は、発明の好適な実施の形態の下記の記述から、及び図を参照して、記述の内容に参考文献として組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】コイルの透視図を示している。
【図２】図１のコイルの側面図を示している。
【図３】プリプレス加工作業の間の、コイルが組み込まれたブロックの断面を示している。
【図４】静水圧プレス加工作業を示している。
【図５】コイルの巻き線端部を露出する方法のステップを示している。
【図６】巻き線端部を露出する作業の結果を示している。
【図７】ブロックを分割することにより製造された誘導コンポーネントを示している。
【図８】発明に係る誘導コンポーネントの透視図を示している。
【図９】部分的に開いた状態での、図８の誘導コンポーネントを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明により提案される方法を、ここで例を参照して説明する。
【００３３】
図１は、コイル８の透視図を示しており、コイル８は、その１つの軸方向端部において、図１の上部に例示されている巻き線端部６、７を有している。２つの巻き線端部６、７は、コイル８の軸を横切って延伸し、コイル８の外部輪郭から外側へ突出するように曲げられている。２つの巻き線端部６、７はまた、コイルの直径に沿っても延伸している。コイル８は、１つが他の内部に配置されている巻き線の２つの層を有している。
【００３４】
図２は、図１のコイル８を側面から示している。コイルを形成している巻き線の巻き線端部６、７が、コイルの外部輪郭を越えて突出し、共通の面に位置していることがここでも分かる。
【００３５】
方法を継続すると、複数のコイル８が、基板から作製されているブロックに埋め込まれ、ここにおいて基板は、特に粉末、特に鉄粉末混合物から形成されている。
【００３６】
そして図３は、成形プレス９におけるブロック１の配置を示しており、ブロック１は、プレスが閉じられる前に、第１の基板粉末から構成できる。コイルをブロック１に埋め込む作業に対して、巻き線端部が、ブロック１の面エッジに関してある向きとなることが確実とされている。巻き線端部６、７は、層１０内に位置している。ブロック１は、成形プレスにおける支持プレート１１上に位置している。成形プレス９の上部１２は、矢印１３の方向に圧力により作動され、圧力の推移は、時間／圧力プロファイルに対応する。このプロファイルは、吸収されたエネルギが、ワイヤ絶縁体、又はプリプレス加工された構造体に損傷を与えることがないように選択される。例えば、２５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を、この第１の基板粉末のプレス加工作業の間に加えることができる。適切であれば、ブロック１の所望の寸法を維持するために、第１のプレス加工作業に続いて、第２の基板粉末をブロック１にあてがい、第２のプレス加工作業を行うことができる。必要であれば、ブロック１、又は成形プレス９においてブロック１から製造される誘導コンポーネントの所望の寸法を達成するために、ブロック１に、基板粉末から作製されている更なる層を設けることができ、この層は、その後プレス加工される。ここでの基板粉末は、第１の基板粉末と同じ、又は異なってよい。個々のプレス加工作業に対して、異なる磁気特性を有する異なる基板粉末を使用すると、製造される誘導コンポーネントに対して、所望のレベルのインダクタンスを設定することが可能になる。例えば、２００から２７０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を、この第２のプレス加工作業の間に加えることができる。プロファイルに対応する時間量が経過すると、コイル８を有するブロック１をプリプレス加工する作業は完了する。
【００３７】
そして、ブロック１は、図３の成形プレス９から除去され、図４に模式的に例示されている圧力容器１４に導入される。圧力容器１４は、支持プレート１５を含んでおり、支持プレート１５は、ブロック１に向けられている上面を有しており、その表面品質は、０．１μｍの粗さを越えていないので、支持プレートもまた、研磨されたプレートと称することができる。上面１６は、各コイル８に対する、小さな円錐体の形状で、マーキングを形成する突起１７を含んでいる。円錐体１７のそれぞれは、それぞれのコイル８の巻き線端部６、７の向き、特に、巻き線の開始部と関連付けられている。言い換えれば、各コイル８の巻き線の開始部は、それぞれの円錐体１７の反対側に位置している。ブロック１は、支持プレート１５上で、ほぼ一定の方向を向くように位置している。そして、シリコーン層１８は、ブロック１の上面２に取り付けられた層１０上に位置している。ブロック１と、支持プレート１５と、シリコーン層１８と、から構成されるユニットは、気密的な方法で有利なように圧縮され、適切であれば、排気される。その後、圧力容器１４は液体、例えば、水により完全に充満され、矢印１９により示されているように、すべての面に圧力が加えられる。シリコーン層１８は、圧力が作動している間に、層１０に含まれている巻き線端部６、７への損傷を防止する。圧力を作動させることにより、円錐体１７は、ブロック１の下面３に相補的なくぼみ２１を生成する。静水圧プレス加工作業の間の圧力は、先行するプレス加工作業の間の圧力よりも相当に高く、例えば、少なくとも約１０倍の圧力であり、特に、４、５００ｋｇ／ｃｍ2である。静水圧プレス加工作業は、この作業時間にわたって、温度及び圧力プロファイルに有利なように従うことができる。
【００３８】
圧力作動作業の間、温度による活性化も行うことができる。圧力の作動は、予め決められた時間／圧力プロファイルに従って有利に行われる。温度による活性化も同様に、予め決められた時間／温度プロファイルに従うことができる。
【００３９】
静水圧プレス加工作業の完了に引き続いて、層１０が設けられた、結果としてのブロックが圧力容器１４から除去される。コイル８は、ブロック１に完全に埋め込まれる。ブロック１の下面３は、その中に、円錐体１７により製造されたくぼみ２１を形成している。それぞれのくぼみはマーキングを構成し、コイル８の巻き線のそれぞれの開始部の反対側に位置している。
【００４０】
次に、依然として図５の左側端部において見ることができる、層の１０上面が、フライス加工カッター２２の支援により、各コイル８の巻き線端部６、７がその絶縁体から自由になるまで、特に、その約半分の断面が露出されるまで除去される。これは、図５の右側の部分に例示されている。
【００４１】
結果としては、図６を参照すると、すべてのコイル８の巻き線端部６、７が露出されているブロック１となっている。そして、これらの巻き線端部６、７には、知られている方法で、接続接触子を設けることができる。
【００４２】
その後、所望された目標製品である誘導コンポーネントが、ブロック１を分割することにより製造されるが、これは図７を参照のこと。図６から進んで、図７は、個々のインダクタ２４が、連続したブロック１から、ブロック１が切断されることにより製造される様子を示している。
【００４３】
次の図である図８は、インダクタ２４の透視図を示している。ブロック１の以前の下面３は、ここでは、インダクタ２４の上面を形成している。この上面は、支持プレート１５の円錐体１７により生成された孔２１を含んでいるのが分かる。２つの接続接触子要素２５が、インダクタ２４の下面を形成している、ブロック１の以前の上面に取り付けられており、それぞれの巻き線端部６、７に、電気的且つ機械的に接続されている。接触子要素２５と巻き線端部６、７との間のこの接続は、図９に示されているが、図９は、コイル８を実際に気密的に封入している基板は例示していない。研磨された支持プレート１５によりプレス加工されているので、インダクタの上面は、表面粗さが非常に小さく、従って、ピックアンドプレースの目的のために、非常に小さな吸引グリッパにより、信頼性を有して把持することができる。典型的には、インダクタ２４は、約１ｍｍから５ｍｍの間のエッジ長を有している。円錐形めくら孔の形状で設計されている孔２１は、巻き線の開始部の向きを示しており、従って、インダクタ２４を、巻き線の開始部の所望の向きで自動的に位置させることができる。
【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】
0006404943.tif 000008
【図８】
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【図９】
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