(57)【要約】【課題】粉体樹脂を用いたコイルの樹脂外装の形成を低コストで実現する。さらに、樹脂外装の形状自由度の向上を実現する。【解決手段】熱硬化性樹脂の粉体樹脂３を、成形型２内に収納したコイル１の内外に充填し、この粉体樹脂３を加熱、固化させることで、樹脂外装として機能する樹脂ブロック５中にコイル１が埋設固定されてなる樹脂外装付きコイル４１を得る樹脂外装付きコイルの製造方法、樹脂外装付きコイルを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂外装付きコイルの製造方法であって、
成形型（２）内にコイル（１）を収納し、前記成形型内に投入した熱硬化性樹脂からなる粉体樹脂（３）を前記コイルの内外両側に充填した後、前記粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装（５）中に前記コイルが埋設されている樹脂外装付きコイル（４１、４２、４２ａ、４３）を得ることを特徴とする樹脂外装付きコイルの製造方法。
【請求項２】
成形型内に投入した前記粉体樹脂を成形型の底部に敷き詰めた粉体樹脂床（３１）上に前記コイルを載せた後、成形型内に投入した前記粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填し、前記成形型内の粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、樹脂外装付きコイルを得ることを特徴とする請求項１記載の樹脂外装付きコイルの製造方法。
【請求項３】
前記粉体樹脂床上に磁性体（６、６１）を設けた後、この磁性体上にコイルを設置し、成形型内に投入した前記粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填して、前記粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、前記成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイル及び前記磁性体が埋設固定されている樹脂外装付きコイル（４２、４２ａ、４３）を得ることを特徴とする請求項２記載の樹脂外装付きコイルの製造方法。
【請求項４】
前記成形型の底板部（２１）上に磁性体（６、６１）を設け、この磁性体上にコイルを設置し、成形型内に投入した粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填した後、前記成形型内の粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、前記成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイル及び前記磁性体が埋設固定されている樹脂外装付きコイル（４２、４２ａ、４３）を得ることを特徴とする請求項１記載の樹脂外装付きコイルの製造方法。
【請求項５】
前記磁性体上に、前記コイルの内側空間（１１）に嵌め込まれて前記コイルを位置決めする位置決め突起（６１ａ）が突設されていることを特徴とする請求項３又は４記載の樹脂外装付きコイルの製造方法。
【請求項６】
コイルが、熱硬化性樹脂粉体を加熱一体化してなる樹脂外装としての樹脂ブロック（５）中に埋設固定されていることを特徴とする樹脂外装付きコイル（４１、４２、４２ａ、４３）。
【請求項７】
磁性体（６、６１）と該磁性体上に設置された前記コイルとが、前記樹脂ブロック中に埋設固定されていることを特徴とする請求項６記載の樹脂外装付きコイル（４２、４２ａ、４３）。
【請求項８】
前記磁性体上に突設されている位置決め用突起（６１ａ）の外側に前記コイルが嵌め込まれていることを特徴とする請求項７記載の樹脂外装付きコイル（４３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電磁誘導方式による無接点方式電力伝送用送電コイル、受電コイル、電子キーシステム用アンテナコイルなどに用いられる、樹脂外装付きコイルの製造方法、樹脂外装付きコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、電気剃刀機、卓上掃除機、リモートコントローラなど、コードレスにした機器（コードレス機器）の内蔵バッテリーの充電等に多用されている、無接点方式の電力伝送に用いられる送電コイル、受電コイル、電子キーシステム用アンテナコイルなどの、電子機器用コイルとしては、表面に樹脂絶縁層が形成されたもの（樹脂外装付きコイル）を採用することが一般的である（例えば、特許文献１、２）。
そして、この樹脂外装付きコイルの樹脂外装を形成する方法として、従来、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂の粉体を利用した、流動浸潰法、静電スプレー法などが、広く採用されている。
【特許文献１】特開平５−２５８９４１号公報
【特許文献２】特開平６−３０２２２１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、上述のような流動浸潰法、静電スプレー法では、大掛かりで高価な設備が必要であり（例えば、塗装機、粉体樹脂回収装置、樹脂タンクなど）、樹脂外装コストに大きく影響していた。
また、流動浸潰法では膜厚管理が困難であり、一方、静電スプレー法では厚い樹脂外装を形成できない、などの欠点があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑みて、特別な設備を必要とせずに、樹脂外装の膜厚等の形状自由度を向上でき、膜厚管理も容易であり、低コスト化も実現できる、樹脂外装付きコイルの製造方法、樹脂外装付きコイルの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第１の発明は、樹脂外装付きコイルの製造方法であって、成形型内にコイルを収納し、前記成形型内に投入した熱硬化性樹脂からなる粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填した後、前記粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイルが埋設されている樹脂外装付きコイルを得ることを特徴とする樹脂外装付きコイルの製造方法を提供する。
第２の発明は、第１の発明の樹脂外装付きコイルの製造方法において、成形型内に投入した前記粉体樹脂を成形型の底部に敷き詰めた粉体樹脂床上に前記コイルを載せた後、成形型内に投入した前記粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填し、前記成形型内の粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、樹脂外装付きコイルを得ることを特徴とする。
第３の発明は、第２の発明の樹脂外装付きコイルの製造方法において、前記粉体樹脂床上に磁性体を設けた後、この磁性体上にコイルを設置し、成形型内に投入した前記粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填して、前記粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、前記成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイル及び前記磁性体が埋設固定されている樹脂外装付きコイルを得ることを特徴とする。
第４の発明は、第１の発明の樹脂外装付きコイルの製造方法において、前記成形型の底板部上に磁性体を設け、この磁性体上にコイルを設置し、成形型内に投入した粉体樹脂を前記コイルの内外両側に充填した後、前記成形型内の粉体樹脂を加熱して固化させ、脱型することで、前記成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイル及び前記磁性体が埋設固定されている樹脂外装付きコイルを得ることを特徴とする。
第５の発明は、第３又は第４の発明の樹脂外装付きコイルの製造方法において、前記磁性体上に、前記コイルの内側空間に嵌め込まれて前記コイルを位置決めする位置決め突起が突設されていることを特徴とする。
第６の発明は、コイルが、熱硬化性樹脂粉体を加熱一体化してなる樹脂外装としての樹脂ブロック中に埋設固定されていることを特徴とする樹脂外装付きコイルを提供する。
第７の発明は、第６の発明の樹脂外装付きコイルにおいて、磁性体と該磁性体上に設置された前記コイルとが、前記樹脂ブロック中に埋設固定されていることを特徴とする。
第８の発明は、第７の発明の樹脂外装付きコイルにおいて、前記磁性体上に突設されている位置決め用突起の外側に前記コイルが嵌め込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る樹脂外装付きコイルの製造方法は、熱硬化性樹脂からなる粉体樹脂を成形型に投入して、成形型内に収納しておいたコイルの内外に充填し、この粉体樹脂を加熱して固化させることで、成形型内の前記粉体樹脂が一体化してなる樹脂外装中に前記コイルが埋設されている樹脂外装付きコイルを得る構成である。また、本発明に係る樹脂外装付きコイルは、樹脂外装として機能する樹脂ブロック中にコイルが埋設されている構成である。
本発明によれば、樹脂外装に極めて高い形状自由度が得られる。このため、例えば、回路基板に実装するための平坦な実装面の形成等も容易に実現できる。また、コイル外周における樹脂外装の膜厚制御も簡単に実現できる。しかも、特別な設備を必要としないため、低コスト化を図れる。
また、熱変形しやすいコイルであっても、所望形状の樹脂外装を簡単に設けることができる、といった利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態を図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図１（ａ）は、コイル１を収納した成形型２内への粉体樹脂３の充填を完了した状態を示す図、図１（ｂ）は成形型２から脱型して得た樹脂外装付きコイル４１を示す断面図である。
【０００９】
図１（ｂ）の樹脂外装付きコイル４１は、コイル１が、樹脂外装として機能する熱硬化性樹脂製の樹脂ブロック５中に埋設固定された構造になっている。樹脂ブロック５は、コイル１の露出部分が無いように、コイル１全体を覆っている。また。コイル１の内側も、樹脂ブロック５の樹脂によって埋められている。
樹脂ブロック５を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂であるが、その他、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等も採用可能である。
【００１０】
次に、この樹脂外装付きコイル４１の製造方法を図１（ａ）を参照して説明する。
まず、成形型２内に投入した粉体樹脂３を成形型２の底板部２１上に敷き詰めて粉体樹脂床３１を形成する。
成形型２は、底板部２１と、該底板部２１の周囲に立設された側壁部２２とを具備する容器状に構成されている。
【００１１】
次いで、この粉体樹脂床３１上に前記コイル１（空心コイル）を載せる。
次に、粉体樹脂３を成形型２内に投入して、前記コイル１の内外両側に充填する。つまり、コイル１の内側空間１１と、コイル１の外周と成形型２内面との間に、粉体樹脂３を充填する。さらに、この実施形態では、コイル１上に、粉体樹脂３の被り厚ｔを確保して、成形型２内のコイル１全体が粉体樹脂３中に埋没して露出部分が無いようにする。
なお、粉体樹脂床３１上に設けられた粉体樹脂３を、以下、粉体樹脂後充填部３２と称することとする。
但し、コイル１の両端の接続端子部（図示略）は、成形型２内に充填された粉体樹脂３から外側に突出させる。
【００１２】
次に、前記成形型２内の粉体樹脂３全体を加熱して固化させる。
ここで、熱硬化性樹脂である粉体樹脂３が、加熱により一旦溶融した後、硬化して一体化し、全体として、一体成形品の樹脂外装（樹脂ブロック５）が形成（成形）される。このため、図１（ｂ）に示すように、粉体樹脂床３１と粉体樹脂後充填部３２との境界が消滅する（あるいは殆ど無くなる）こととなる。
成形型２内の粉体樹脂３全体の加熱固化による樹脂外装（樹脂ブロック５）の成形後、
、脱型することで、樹脂外装付きコイル４１が得られる。
【００１３】
この樹脂外装付きコイルの製造方法、樹脂外装付きコイル４１によれば、成形型２内に投入した粉体樹脂３を加熱して硬化させ、成形型２内で成形して、樹脂外装（樹脂ブロック５）を形成するので、成形型２内面形状によって、所望形状（外形）の樹脂外装（樹脂ブロック５）が得られる。したがって、樹脂外装に、極めて高い形状自由度が得られる。例えば、コイル１の外周、上下の樹脂外装の被り厚を一定にしたり、部分的に被り厚を変えるなど、樹脂外装の膜厚（ここでは、コイルから外側に存在する樹脂外装の被り厚を意味する）制御等も容易に実現できる。
【００１４】
また、図１（ｂ）に示す樹脂外装付きコイル４１は、回路基板に当接させる実装用当接面として機能する平坦な底面４１ａを有する。粉体樹脂床３１には、この平坦な底面４１ａを確実に形成するために必要な厚み（要するに、樹脂ブロック５における、コイル１下側の被り厚）を確保することが好ましい。
流動浸潰法、静電スプレー法といった従来手法によって樹脂外装を設けたコイルを回路基板に実装する場合には、コイルの姿勢維持用の治具（受け座）を必要とすることもあるが、前記樹脂外装付きコイル４１では平坦な底面４１ａを有するため、姿勢維持用の治具が不要、あるいは、非常に簡易なもので済むようになり、結局、回路基板に対する実装用スペースファクターを縮小できるといった利点がある。
【００１５】
なお、樹脂外装付きコイルについての、樹脂外装に極めて高い形状自由度が得られる、平坦な底面を有する、といった利点は、後述の第２実施形態、および、その変形例でも同様である。
【００１６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図２（ａ）は、コイル１を収納した成形型２内への粉体樹脂３の充填を完了した状態を示す図、図２（ｂ）は成形型２から脱型して得た樹脂外装付きコイル４２を示す断面図である。
【００１７】
第１実施形態では、粉体樹脂床３１上に、直接、コイル１を載せる構成を例示したが、この第２実施形態では、粉体樹脂床３１と該粉体樹脂床３１上に載せるコイル１との間に、磁性体６を介装する点が第１実施形態と異なる。
図２（ｂ）に示すように、この実施形態の樹脂外装付きコイル４２は、樹脂外装として機能する樹脂ブロック５内に、磁性体６と、該磁性体６上に設置されたコイル１とが埋設固定された構造になっている。磁性体６としては、例えば、フェライト系磁性粉、鉄系磁性粉、ニッケル系磁性粉、コバルト系磁性粉等の磁性粉を、ＰＶＡ等の無機系バインダ等と混練した混合物を焼成したものが好適に用いられる。特に、フェライト系磁性粉は、フェライト自体、透磁率が大きくかつインダクタンスの損失が小さいので、より薄型化を図るには、好適である。フェライトとしては、例えば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト等が好適に用いられる。
ここでは、薄板状に形成した磁性体６を用いているが、磁性体６の形状は、これに限定されない。
樹脂外装付きコイル４２は、コイル１とともに、磁性体６も、樹脂ブロック５内に埋設固定されている点が、第１実施形態の樹脂外装付きコイル４１と異なる。これ以外の点は、第１実施形態の樹脂外装付きコイル４１と同様である。
コイル１及び磁性体６は、露出部分が無いように、樹脂ブロック５中に全体が埋め込まれる。
【００１８】
次に、樹脂外装付きコイル４２の製造方法を説明する。
まず、成形型２内に投入した粉体樹脂３を成形型２の底部に敷き詰めて粉体樹脂床３１を形成する点は、第１実施形態と同様である。
次に、粉体樹脂床３１上に磁性体６を載せ、この磁性体６上にコイル１（空心コイル）を載せる。
但し、本実施形態では、磁性体６として、粉体樹脂床３１上面よりも面積が小さいものを用い、磁性体６の周囲に、該磁性体６に覆われずに粉体樹脂床３１が露出した部分が存在するようにする。
【００１９】
磁性体６上にコイル１を載せた後は、以下、第１実施形態と同様に、成形型２内への粉体樹脂３の投入による粉体樹脂後充填部３２の形成、加熱による樹脂ブロック５の成形、脱型を行って、樹脂外装付きコイル４２が得られる。
粉体樹脂後充填部３２は、粉体樹脂床３１の、磁性体６に覆われずに露出している部分と接する。そして、この接触部分で、加熱により樹脂ブロック５を成形する工程において粉体樹脂床３１の粉体樹脂３と粉体樹脂後充填部３２の粉体樹脂３とが一体化して、全体として連続する一体成形品の樹脂ブロック５が形成される。
【００２０】
この実施形態では、磁性体６を内蔵する樹脂外装付きコイル４２が得られるため、この樹脂外装付きコイル４２を電子機器に組み込む際に、別途、防磁用部材の取り付け作業を行う必要が無くなる。
【００２１】
（第２実施形態の変形例）
図３（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態の変形例を示す。
図３（ａ）、（ｂ）においては、コイル１の内側空間１１に嵌め込まれて前記コイル１を位置決めする位置決め突起６１ａが突設されている磁性体６１を用いた点のみが、図２（ａ）、（ｂ）と異なる。なお、図３（ｂ）において、本例に係る樹脂外装付きコイルに符号４２ａを付している。
この場合、磁性体６１の位置決め突起６１ａによってコイル１の位置が安定し、成形型２への粉体樹脂３の投入による粉体樹脂後充填部３２の形成時、成形型２内の粉体樹脂３の加熱、硬化による樹脂ブロック５の成形時に、コイル１の位置がずれるといった不都合を確実に防止できる。
【００２２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図４（ａ）は、コイル１を収納した成形型２内への粉体樹脂３の充填を完了した状態を示す図、図４（ｂ）は成形型２から脱型して得た樹脂外装付きコイル４３を示す断面図である。
【００２３】
第１、２実施形態では、粉体樹脂床３１上に、コイル１を載せる構成を例示したが、この第３実施形態では、成形型２の底板部２１上に、直接、磁性体６を載せ、この磁性体６上にコイル１を載せる。
図４（ｂ）に示すように、この実施形態の樹脂外装付きコイル４３は、樹脂外装として機能する樹脂ブロック５内に、磁性体６と、該磁性体６上に設置されたコイル１とが埋設固定された構造になっている。
樹脂外装付きコイル４３は、平坦な底面４３ａを有しているが、この底面４３ａには、磁性体６が露出している。底面４３ａは、磁性体６と、樹脂ブロック５の内、磁性体６の周囲に成形された部分とによって形成されている。
【００２４】
次に、樹脂外装付きコイル４３の製造方法を説明する。
まず、成形型２の底板部２１上に磁性体６を設置し、この磁性体６上にコイル１（空心コイル）を設置する。
但し、本実施形態では、磁性体６として、成形型２の底板部２１上面よりも面積が小さいものを用い、磁性体６の周囲に、該磁性体６に覆われずに底板部２１が露出した部分が存在するようにする。
【００２５】
磁性体６上にコイル１を載せた後は、以下、第１実施形態と同様に、成形型２内への粉体樹脂３の投入による粉体樹脂後充填部３２の形成、加熱による樹脂ブロック５の成形、脱型を行う。これにより、樹脂外装付きコイル４３が得られる。
粉体樹脂後充填部３２の粉体樹脂３は、成形型２の底板部２１の、磁性体６に覆われずに露出している部分と接するように充填されて、磁性体６の外周部に接触し、加熱により樹脂ブロック５を成形する工程において、樹脂ブロック５の成形樹脂が磁性体６の外周部に被着する。これにより、樹脂ブロック５と磁性体６とが強固に一体化される。
【００２６】
この実施形態では、樹脂ブロック５の成形樹脂自体の接着力によって、樹脂ブロック５と磁性体６とが強固に一体化される。このため、必ずしも、磁性体６として、成形型２の底板部２１上面よりも面積が小さいものを用いて、磁性体６の周囲に、該磁性体６に覆われずに底板部２１が露出した部分が存在するようにする必要はなく、成形型２の底板部２１上面全体を覆うサイズの磁性体６を採用することも可能である。
また、単純な薄板状の磁性体６に代えて、位置決め突起６１ａ付きの磁性体６１（図３（ａ）、（ｂ）参照）を採用することも可能である。
【００２７】
この実施形態では、磁性体６下に、樹脂ブロック５の被り厚が存在しないため、磁性体を内蔵する樹脂外装付きコイル４３を、薄く、小型に形成できる、といった利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、樹脂外装付きコイルの製造のみならず、従来、静電スプレー法等によって、粉体樹脂を用いた外装塗装（樹脂外装の形成）を行っていた各種製品の製造に広く応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る第１実施形態を説明する図であって、（ａ）は、コイルを収納した成形型内への粉体樹脂の充填を完了した状態を示す図、（ｂ）は成形型から脱型して得た樹脂外装付きコイルを示す断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態を説明する図であって、（ａ）は、コイルを収納した成形型内への粉体樹脂の充填を完了した状態を示す図、（ｂ）は成形型から脱型して得た樹脂外装付きコイルを示す断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の変形例を説明する図であって、（ａ）は、コイルを収納した成形型内への粉体樹脂の充填を完了した状態を示す図、（ｂ）は成形型から脱型して得た樹脂外装付きコイルを示す断面図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態を説明する図であって、（ａ）は、コイルを収納した成形型内への粉体樹脂の充填を完了した状態を示す図、（ｂ）は成形型から脱型して得た樹脂外装付きコイルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…コイル、１１…内側空間、２…成形型、２１…底板部、３…粉体樹脂、３１…粉体樹脂床、３２…粉体樹脂後充填部、４１、４２、４２ａ、４３…樹脂外装付きコイル、５…樹脂外装、樹脂ブロック、６、６１…磁性体、６１ａ…位置決め突起。
【図１】
2007188996.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007188996.tif 000005
【図４】
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