(57)【要約】【課題】  外部電極なしで基板表面などに実装できるインダクタンス素子の提供。【解決手段】  コイル４が巻装されるコイル装着部２ａを有するセンターコア２と、該センターコア２の前記コイル装着部２ａの両側にそれぞれ設けられ前記コイル装着部２ａから鍔状に突出した形状である一対のサイドコア３とを備え、前記コイル４の両端部４ｂがそれぞれ両サイドコア３の側面３ｂの同じ側からコイル装着部２ａの両側に延出され、該コイル４の前記コイル装着部２ａに巻装される部分である巻線部４ａの外周に保護被覆５が設けられ、該コイル４の前記巻線部４ａから延出された部分である延出部４ｂがサイドコア３の外面に沿って折り込まれたインダクタンス素子１を用いる。これにより、回路基板の回路がコイル４の両端部４ｂに直接電気的に接続可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻装されるコイル装着部を有するセンターコアと、該センターコアの前記コイル装着部の両側にそれぞれ設けられ前記コイル装着部から鍔状に突出した形状である一対のサイドコアとを備え、前記コイルの両端部がそれぞれ両サイドコアの側面の同じ側からコイル装着部の両側に延出され、該コイルの前記コイル装着部に巻装される部分である巻線部の外周に保護被覆が設けられ、該コイルの前記巻線部から延出された部分である延出部がサイドコアの外面に沿って折り込まれていることを特徴とするインダクタンス素子。
【請求項２】
前記コイルを構成する導線が外周に磁性メッキを有する磁性線であることを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
前記保護被覆は、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉または熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物から形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
センターコアのコイル装着部にコイルを巻装し、該コイル装着部から鍔状に突出した形状であるサイドコアをセンターコアのコイル装着部の両側にそれぞれ装着し、前記コイルの両端部をそれぞれ両サイドコアの側面の同じ側からコイル装着部の両側に延出し、該コイルの前記コイル装着部に巻装される部分である巻線部の外周に保護被覆を設け、該コイルの前記巻線部から延出された部分である延出部をサイドコアの外面に沿って折り込むことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チョークコイルやインダクタなどとして好適なインダクタンス素子およびインダクタンス素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコンやビデオカメラ等の携帯型電子機器に搭載されるＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、チョークコイルなどのインダクタンス素子が基板の表面に実装されている。
この種のインダクタンス素子には、コイルを基板に形成された配線（回路）と電気的に接続するため、ＳＭＴ（面実装技術）用の外部電極が設けられており、コイルと外部電極とは溶接等により接続されている（例えば、特許文献１，２参照）。
図７に従来のインダクタンス素子の一例を示す。図７において、符号１０１はインダクタンス素子、符号１０２は縦断面がＴ字形のドラムコア、符号１０３はポットコア、符号１０４はコイル、符号１０５は外部電極となるフレーム電極、符号１０６はコイル１０４とフレーム電極１０５との溶接部１０６である。このインダクタンス素子１０１において、コイル１０４はドラムコア１０２の軸部１０２ａに巻き回され、ドラムコア１０２の鍔部１０２ｂとポットコア１０３とにより囲まれている。ドラムコア１０２とポットコア１０３とにより閉磁路が形成される。また、フレーム電極１０５は一部がポットコア１０３の内部にあり、一部がポットコア１０３の外面に露出されていて、ポットコア１０３の底面１０３ｂまで延びている。コイル１０４の端部１０４ｂはポットコア１０３の端縁１０３ａにおいてフレーム電極１０５と溶接されている。
【特許文献１】特開２００３−１０９８２４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のようなインダクタンス素子１０１においては、ドラムコア１０２の鍔部１０２ｂとポットコア１０３の端縁１０３ａとの隙間が狭いため、コイル１０４とフレーム電極１０５との溶接が困難であり、例えばレーザーを用いたスポット溶接等を利用しているが、製造コストが高い。また、ショート防止フレームが必要なこと、コイルの溶接にはコイルの導線（例えば平角線）の剥離フォーミングが必要であり、コストアップになる。また、インダクタンスのバラツキが大きくなるおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、外部電極を用いることなく基板表面などに実装することが可能なインダクタンス素子およびインダクタンス素子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、コイルが巻装されるコイル装着部を有するセンターコアと、該センターコアの前記コイル装着部の両側にそれぞれ設けられ前記コイル装着部から鍔状に突出した形状である一対のサイドコアとを備え、前記コイルの両端部がそれぞれ両サイドコアの側面の同じ側からコイル装着部の両側に延出され、該コイルの前記コイル装着部に巻装される部分である巻線部の外周に保護被覆が設けられ、該コイルの前記巻線部から延出された部分である延出部がサイドコアの外面に沿って折り込まれていることを特徴とするインダクタンス素子を提供する。
上記インダクタンス素子においては、コイルを構成する導線として外周に磁性メッキを有する磁性線を用いることが好ましい。
前記保護被覆は、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉または熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物から形成されていることが好ましい。
【０００６】
また本発明は、センターコアのコイル装着部にコイルを巻装し、該コイル装着部から鍔状に突出した形状であるサイドコアをセンターコアのコイル装着部の両側にそれぞれ装着し、前記コイルの両端部をそれぞれ両サイドコアの側面の同じ側からコイル装着部の両側に延出し、該コイルの前記コイル装着部に巻装される部分である巻線部の外周に保護被覆を設け、該コイルの前記巻線部から延出された部分である延出部をサイドコアの外面に沿って折り込むことを特徴とするインダクタンス素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コイルの両端側に延出された延出部がサイドコアの外面に沿って折り込まれているので、この延出部に配線（回路）を直接接続することができる。従って、外部電極を省略し、製造工程を簡略化できる。
コイルを構成する導線として外周に磁性メッキを有する磁性線を用いた場合、コイルの外周に露出された磁性メッキによってサイドコア間が略閉磁路構造となるように磁気シールドされるので、漏洩磁束を低減させて特性を向上することができる。
保護被覆が、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉または熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物から形成されている場合、保護被覆に含有された磁性粉（磁性体）によってインダクタンス素子の漏洩磁束を低減させ、閉磁路特性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１〜３は、本発明のインダクタンス素子の一形態例を示す図面である。図１（ａ）は、本形態例のインダクタンス素子の片側切欠平面図、図１（ｂ）は片側断面正面図、図２は外観斜視図である。図１（ａ）の右側は図面手前側の保護被覆を切り欠いてコイルを露出させた状態を示している。図３は、図１のインダクタンス素子におけるコア及びコイルを示す分解斜視図である。
図４〜６は、図１のインダクタンス素子の製造過程を説明する図面である。図４はコイルをセンターコアに巻装した状態を例示する斜視図、図５はコイルが巻き回されたセンターコアの両側にサイドコアを装着した状態を例示する斜視図、図６はコイルの外周に保護被覆を設けた状態を例示する斜視図である。
図１〜図３に示すように、本形態例のインダクタンス素子１は、コイル４と、該コイル４が巻装されるコイル装着部２ａを有するセンターコア２と、該センターコア２の前記コイル装着部２ａの両側にそれぞれ設けられる一対のサイドコアとを備える。
【０００９】
センターコア２はここでは四角形の平板状であり、コイル装着部２ａはセンターコア２の両端部２ｂを除く中央部に設けられている。ここではコイル装着部２ａの幅は平角線の幅の約２倍になっており、重ね巻きにされた平角線がエッジ方向に２列に並ぶように形成されたコイルを装着できるようになっている。センターコア２の両端部２ｂは、サイドコア３が装着されるサイドコア装着部となっている。インダクタンス素子１を低背化（薄型化）するためには、センターコア２が平板状であることが好ましい。センターコア２は、高インダクタンスを得るため、透磁率の高いものが好ましい。透磁率の高いコアの材料としては、パーマロイや鉄などが挙げられる。
【００１０】
サイドコア３は、センターコア２の両端部２ｂが挿入される穴３ａ（ここでは断面矩形状の貫通穴になっている）を有する。サイドコア３はこれをセンターコア２の両端部２ｂに装着することにより、サイドコア３がセンターコア２のコイル装着部２ａから鍔状に突出するような形状になっている。ここではサイドコア３は、穴３ａを取り囲むような四角枠状に形成されている。サイドコア３は、コイル４の延出部４ｂや外部の回路との絶縁を得るため、フェライトなど電気抵抗の高い磁性体が好ましい。
センターコア２とサイドコア３とは接着剤などを用いて相互に固定することが好ましい。
【００１１】
コイル４としては、例えば銅の平角線をα巻き（重ね巻きにされた導線の両端部が巻線の外側に出る巻き方）にした空芯コイルを用いることができる。コイル４の両端部は、巻線部４ａの巻き方向と直角な方向に折り返されており、巻線部４ａから外側に突出するように延出されている。つまり、コイル４はセンターコア２のコイル装着部２ａに巻装される部分である巻線部４ａと、この巻線部４ａから延出された部分である延出部４ｂとを有する。コイル４の巻回数は特に限定されるものではなく、所望の特性が得られるように設定するのがよい。
コイル４を構成する導線は丸線などでもよいが、占積率を高くできることから帯状の平角線が好ましい。また、外周に磁性メッキ（鉄など磁性体のメッキ）を有する磁性線であることが好ましい。特に好ましくは、平角磁性線である。
【００１２】
コイル４の巻線部４ａの外周には保護被覆５が設けられている。保護被覆５は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂など電気絶縁性の合成樹脂を用いることが好ましい。これにより、巻線部４ａと延出部４ｂの間の折返し部４ｅが保護被覆５に覆われ、導線の巻きずれや外力による傷つきを抑制できる。また、巻線部４ａが絶縁被覆されることにより、コイル４のショートを抑制することができる。また、該樹脂がシリコーンエラストマーのようなエラストマーであると、耐衝撃性や基板表面に対する形状追従性等の点で好ましい。
また、保護被覆５は、磁性体を含有していても良く、この場合、保護被覆に含有された磁性体によってインダクタンス素子の漏洩磁束を低減させ、閉磁路特性を向上することができる。磁性体を含有する保護被覆５は、例えば、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉、または熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物から形成することができる。保護被覆５に配合される磁性体としては、フェライト等、電気絶縁性を有する磁性粉を用いることが好ましい、これにより、保護被覆５中の磁性体が露出しても、ショートするおそれがなくなる。また、熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、エナメルなどが挙げられる。熱可塑性樹脂は、例えば２００〜２５０℃程度に加熱することによって溶融する樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂を磁性粉と併用することにより、磁性粉同士を溶融した熱可塑性樹脂により融着させることができる。
【００１３】
コイル４は巻線部４ａの中空部４ｄにセンターコア２を貫通させることにより、コイル装着部２ａの周りにコイル４が巻き回された状態に装着することができるようになっている。コイル４の延出部４ｂは、サイドコア３の側面３ｂの同じ側（図１（ｂ）では上側）から延出されている。延出部４ｂは、サイドコア３の外面に沿って折り込まれ、コイル４の両端４ｃは、延出部４ｂの延出始めの側とは反対の側（図１（ｂ）では下側）に達している。
【００１４】
このインダクタンス素子１を基板上に実装するためには、図１（ｂ）に示すように、コイル４の両端４ｃが基板６側に面するようにインダクタンス素子１を配置し、コイル４の延出部４ｂと基板６の配線（電子回路等）とを電気的に接続する。コイル４と基板６との接続は、例えば半田や無鉛半田、導電性接着剤、ボンディングワイヤなどを用いることによって行うことができる。
【００１５】
次に、本形態例のインダクタンス素子１の製造方法について説明する。本製造方法においては、まず、図４に示すように、コイル４の中空部４ｄにセンターコア２を挿入し、コイル４の巻線部４ａをセンターコア２のコイル装着部２ａに装着する。
次いで、図５に示すように、サイドコア３をセンターコア２のコイル装着部２ａの両側にそれぞれ装着する。これにより、コイル４の延出部４ｂはそれぞれ両サイドコア３の側面３ｂの同じ側（図５では上側）から延出された状態になる。
【００１６】
次いで、コイル４の周囲をゴム型（図示略）で囲み、樹脂、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉、または熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物などを注入することにより、図６に示すように、コイル４の巻線部４ａの外周に保護被覆５を形成する。保護被覆５の成形の際、延出部４ｂはゴム型の外に露出させておき、コイル４の折返し部４ｅが保護被覆５に覆われ、延出部４ｂは保護被覆５の外に露出するようにするとよい。
保護被覆５を熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉から形成する場合は、熱可塑性樹脂でコーティングされた磁性粉を型に注入した後、加熱することにより、熱可塑性樹脂を溶融させて磁性粉同士を自己融着させることができる。
保護被覆５を熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物から形成する場合は、熱可塑性樹脂と磁性粉との混合物を型に注入した後、加熱することにより、熱可塑性樹脂を溶融させて磁性粉同士を融着させることができる。
さらに、コイル４の延出部４ｂをサイドコア３の外面に沿って折り込むことにより、図１，図２に示すようなインダクタンス素子１が得られる。
【００１７】
本形態例のインダクタンス素子１は、コイル４の両端側に延出された延出部４ｂがサイドコア３の外面に沿って延出され折り込まれているので、この延出部４ｂに回路を直接接続することができ、面実装型インダクタンス素子として好適である。基板の配線との接続のための外部電極を省略することができ、製造工程を簡略化できる。コイルと外部電極とを接続した溶接部がなく、レーザースポット溶接など微細な溶接技術の使用が不要であり、製造コストを低減することができる。コイル４の導線が平角線なので、延出部４ｂとして露出される部分の幅が広く、基板側配線と接続しやすい。
本形態例のインダクタンス素子の製造方法によれば、コアの形成に圧粉・加圧成形が不要であり、コアと空芯コイルを組み立てることにより、小型の素子を容易に製造できる。
【００１８】
コイル４の巻線部４ａの外周に保護被覆５が設けられているので、巻線部４ａと延出部４ｂとの間の折返し部４ｅが保護被覆５に覆われ、導線の巻きずれや外力による傷つきを抑制できる。また、巻線部４ａが絶縁被覆されることにより、コイル４のショートを抑制することができる。
コイル４を構成する導線として磁性線を用いた場合、コイル４の外周に露出された磁性メッキによって両サイドコア３，３の間が略閉磁路構造となるように磁気シールドされるので、漏洩磁束を低減させて特性を向上することができる。
保護被覆５が磁性粉を含有する場合、インダクタンス素子１の閉磁路特性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明のインダクタンス素子は、チョークコイルやインダクタなどとして利用することができ、また、基板に面実装するのに好適である。本発明のインダクタンス素子は複数のコイルを設けることによりトランスを構成することもできる。また、本発明のインダクタンス素子の用途は、基板に実装される場合に限定されるものではなく、例えば導線などに接続して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のインダクタンス素子の一例を示す（ａ）片側切欠平面図、（ｂ）片側断面正面図である。
【図２】図１のインダクタンス素子の外観斜視図である。
【図３】図１のインダクタンス素子におけるコア及びコイルを示す分解斜視図である。
【図４】図１のインダクタンス素子の製造過程を説明する図面であって、コイルをセンターコアに巻装した状態を例示する斜視図である。
【図５】図１のインダクタンス素子の製造過程を説明する図面であって、コイルが巻装されたセンターコアの両側にサイドコアを装着した状態を例示する斜視図である。
【図６】図１のインダクタンス素子の製造過程を説明する図面であって、コイルの外周に保護被覆を設けた状態を例示する斜視図である。
【図７】従来のインダクタンス素子の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…インダクタンス素子、２…センターコア、２ａ…コイル装着部、３…サイドコア、３ｂ…サイドコアの一の側面、４…コイル、４ａ…巻線部、４ｂ…コイルの端部（延出部）、４ｃ…コイルの端、５…保護被覆。
【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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