(57)【要約】【課題】  温度環境が変化しても、コアにクラックが発生することのない巻線型電子部品を提供する。【解決手段】  本発明のインダクタ（巻線型電子部品）１００は、巻芯部１ａの両端に一対のフランジ部１ｂ、１ｃが形成されたドラム型コア１と、巻芯部１ａに巻回されたコイル２と、フランジ部１ｂ、１ｃの端面、および、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面の少なくとも一方の、少なくとも一部分上に形成された樹脂部４と、貫通孔が形成された筒型コア３を備え、筒型コア３の貫通孔に、樹脂部４を介して、ドラム型コア１を圧入するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部の両端に一対のフランジ部が形成されたドラム型コアと、
前記巻芯部に巻回されたコイルと、
前記フランジ部の端面、および、前記巻芯部に巻回された前記コイルの表面の少なくとも一方の、少なくとも一部分上に形成された樹脂部と、
貫通孔が形成された筒型コアを備えた巻線型電子部品であって、
前記筒型コアの前記貫通孔に、前記樹脂部を介して、前記ドラム型コアが圧入されている巻線型電子部品。
【請求項２】
前記樹脂部が、前記フランジ部の端面上、および、前記巻芯部に巻回された前記コイルの表面上の両方にわたって一体的に形成されている、請求項１に記載された巻線型電子部品。
【請求項３】
前記巻芯部の軸方向に対して垂直な、前記フランジ部の断面、および、前記貫通孔の断面が、多角形または円形である、請求項１または２に記載された巻線型電子部品。
【請求項４】
前記巻芯部の軸方向に対して垂直な、前記フランジ部の断面、および、前記貫通孔の断面が多角形であり、
前記ドラム型コアの一対のフランジ部の、それぞれの、少なくとも１つの端面には、前記樹脂部は形成されておらず、当該樹脂部の形成されていない端面が前記筒型コアの前記貫通孔の内壁に直接接している、請求項３に記載された巻線型電子部品。
【請求項５】
前記多角形が矩形である、請求項３または４に記載の巻線型電子部品。
【請求項６】
前記樹脂部に磁性粉が混合されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載された巻線型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタやトランスなどの巻線型電子部品に関し、さらに詳しくは、温度環境が変化しても、コアにクラックが発生することのない巻線型電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の巻線型電子部品においては、特許文献１（特開平１１−１９５５３９号公報）に示すように、コアとコアの接合は接着剤によりおこなうことが一般的であった。
【０００３】
図１０に、特許文献１に開示された巻線型電子部品であるインダクタ１０００を示す。
【０００４】
インダクタ１０００は、巻芯部１０１ａの両端に一対のフランジ部１０１ｂ、１０１ｃが形成されたドラム型コア１０１を備える。図示しないが、フランジ部１０１ｃの外側面には、一対の端子電極が形成されている。
【０００５】
ドラム型コア１０１の巻芯部１０１ａには、コイル１０２が巻回されている。そして、コイル１０２の両端が、フランジ部１０１ｃに形成された一対の端子電極に接続されている。
【０００６】
また、インダクタ１０００は、貫通孔が形成された筒型コア１０３を備える。
【０００７】
そして、筒型コア１０３の底面が、ドラム型コア１０１のフランジ部１０１ｃの内側面に、筒型コア１０３の貫通孔の内壁の一部が、ドラム型コア１０１のフランジ部１０１ｂの端面に、それぞれ接着剤１０５により接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１‐１９５５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した、特許文献１に開示された従来のインダクタ１０００には、次のような問題点があった。すなわち、インダクタ１０００においては、ドラム型コア１０１、筒型コア１０３、接着剤１０５の膨張率がそれぞれ異なるため、使用中に、温度環境が変化すると、応力が加わり、ドラム型コア１０１や筒型コア１０３にクラックが発生してしまうことがあった。あるいは、接着剤１０５による、ドラム型コア１０１と筒型コア１０３の接合が外れてしまうことがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した従来の問題点を解消するためになされたものであり、その手段として本発明の巻線型電子部品は、巻芯部の両端に一対のフランジ部が形成されたドラム型コアと、巻芯部に巻回されたコイルと、フランジ部の端面、および、巻芯部に巻回されたコイルの表面の少なくとも一方の、少なくとも一部分上に形成された樹脂部と、貫通孔が形成された筒型コアを備え、筒型コアの貫通孔に、樹脂部を介して、ドラム型コアを圧入するようにした。
【００１１】
樹脂部は、フランジ部の端面上、および、巻芯部に巻回された前記コイルの表面上の両方にわたって一体的に形成されるようにしても良い。
【００１２】
また、巻芯部の軸方向に対して垂直な、フランジ部の断面、および、貫通孔の断面は、たとえば、多角形または円形とすることができる。そして、多角形においては、たとえば、矩形とすることができる。
【００１３】
また、巻芯部の軸方向に対して垂直な、フランジ部の断面、および、前記貫通孔の断面を多角形とし、ドラム型コアの一対のフランジ部の、それぞれの、４つの端面のうちの少なくとも１つの端面には、樹脂部を形成せず、その端面（樹脂部が形成されていない端面）が筒型コアの貫通孔の内壁に直接接するようにしても良い。この場合には、ドラム型コアと筒型コアが直接接することになり、ドラム型コアと筒型コアを磁性体で形成した場合に、磁路が非磁性体で分断されることがないため、大きなインダクタンス値を得ることができる。また、ドラム型コアのフランジ部の寸法、筒型コアの貫通孔の寸法、樹脂部の膜厚などの個体ばらつきに影響されることなく、安定した電気的特性を得ることができる。
【００１４】
また、樹脂部に磁性粉を混合させても良い。この場合にも、ドラム型コアと筒型コアを磁性体で形成した場合に、磁路が非磁性体で分断されることがないため、大きなインダクタンス値を得ることができる。また、ドラムコアの寸法が、個体によりばらついても、磁性粉の混合された樹脂部により磁気回路的にカバーされるため、安定した電気的特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の巻線型電子部品は、上述したとおり、筒型コアの貫通孔に、樹脂部を介して、ドラム型コアを圧入するようにしているため、使用中に、温度環境が変化しても、ドラム型コアや筒型コアにクラックが発生することがない。すなわち、たとえ、ドラム型コア、筒型コア、樹脂部の膨張率が異なっていることにより、温度環境の変化により応力が加わっても、その応力を樹脂部の弾性により吸収することができるため、ドラム型コアや筒型コアにクラックが発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態にかかるインダクタ１００を示す断面図である。図（Ｂ）は、図１（Ａ）の鎖線矢印Ｘ−Ｘ部分を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるインダクタ１００を示す分解断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかるインダクタ２００を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかるインダクタ３００を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかるインダクタ４００を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかるインダクタ５００を示す断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかるインダクタ６００を示す断面図である。
【図８】本発明の第８実施形態にかかるインダクタ８００を示す断面図である。
【図９】本発明の第９実施形態にかかるインダクタ９００を示す断面図である。
【図１０】従来のインダクタ１０００を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１（Ａ）、（Ｂ）および図２に、本発明の第１実施形態にかかるインダクタ１００を示す。ただし、図１（Ａ）は断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の鎖線矢印Ｘ−Ｘ部分を示す断面図、図２は筒型コアからドラム型コアを取り外した分解断面図である。
【００１９】
なお、第１実施形態においては、巻線型電子部品としてインダクタ１００を示しているが、本発明の巻線型電子部品はインダクタには限られず、トランスであっても良い。すなわち、ドラム型コアの一方のフランジ部の外側面に形成される端子電極を二対とし、ドラム型コアの巻芯部に巻回されるコイルを２本にすれば、第１実施形態の特徴をトランスに適用することもできる。
【００２０】
第１実施形態にかかるインダクタ１００は、巻芯部１ａの両端に一対のフランジ部１ｂ、１ｃが形成されたドラム型コア１を備える。ドラム型コア１の材質には、たとえば、フェライトなどの磁性体を用いることができる。また、図示しないが、フランジ部１ｃの外側面には、一対の、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、ＳｎＣｕなどからなる端子電極が形成されている。なお、巻芯部１ａの軸方向に対して垂直な、巻芯部１ａの断面の形状は任意であり、本実施形態においては矩形とした。また、巻芯部１ａの軸方向に対して垂直な、フランジ部１ｂ、１ｃの断面の形状も任意であり、本実施形態においては矩形とした。なお、巻芯部１ａの断面の形状とフランジ部１ｂ、１ｃの断面の形状が同じである必要はない。
【００２１】
ドラム型コア１の巻芯部１ａには、１本のコイル２が巻回されている。コイル２は、たとえば、Ｃｕ、Ａｇなどからなり、断面が円形で、たとえば、ポリウレタンなどからなる絶縁被膜を有する。コイル２は、その両端が、それぞれ、絶縁被覆が剥がされたうえで、フランジ部１ｃに形成された一対の端子電極に接続されている。
【００２２】
そして、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃそれぞれの端面上、および、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上の両方に、弾性を有する樹脂部４が一体的に形成されている。樹脂部４には、たとえば、ゴム系、変性シリコーン系、エポキシ変性シリコーンなどの樹脂が用いられる。
【００２３】
また、インダクタ１００は、貫通孔が形成された筒型コア３を備える。なお、貫通孔が延びる方向と垂直な、貫通孔の断面の形状は、フランジ部１ｂ、１ｃの断面形状と同じとし、本実施形態においては矩形とした。筒型コア３の材質には、ドラム型コア１と同じ材質、たとえば、フェライトなどの磁性体を用いることができる。
【００２４】
そして、筒型コア３の貫通孔に、樹脂部４を介して、ドラム型コア１が圧入されている。樹脂部４は、弾性を有しており、圧縮された状態で筒型コア３の貫通孔に収納されているため、図２に示すように、ドラム型コア１を筒型コア３から取り外すと、樹脂部４は、黒色矢印で示す外側面方向に膨張する。
【００２５】
かかる構造からなる、本発明の第１実施形態にかかるトランス１００は、ドラム型コア１と筒型コア３の間に、弾性を有する樹脂部４が存在するため、使用中に、温度環境が変化し、応力が加わっても、その応力を樹脂部４により吸収することができるため、ドラム型コア１や筒型コア３にクラックが発生することがない。
【００２６】
第１実施形態にかかるトランス１００は、たとえば、次の方法で製造される。
【００２７】
まず、ドラム型コア１を準備する。ドラム型コア１は、たとえば、材料となるフェライトなどの粉体を、金型により所定の形状に成形し、所定のプロファイルで焼成することにより作製することができる。そして、ドラム型コア１のフランジ部１ｃの外側面に、一対の端子電極（図示せず）を形成する。端子電極は、たとえば、Ａｇを主成分とする導電ペーストを所定の形状に塗布し、焼付けることにより形成することができる。
【００２８】
同様に、筒型コア３を準備する。筒型コア３は、たとえば、材料となるフェライトなどの粉体を、金型により所定の形状に成形し、所定のプロファイルで焼成することにより作製することができる。
【００２９】
次に、ドラム型コア１の巻芯部１ａに、ワイヤ供給ノズルを用いて、ワイヤ２を巻回する。そして、ワイヤ２の両端を、絶縁被覆を剥離したうえで、ドラム型コア１のフランジ部１ｃの外側面に形成された一対の端子電極に接続する。接続は、たとえば、ヒータチップを用いて、ワイヤ２を端子電極に熱圧着させることによりおこなうことができる。
【００３０】
次に、ワイヤ２が巻回された、ドラム型コア１の、フランジ部１ｂ、１ｃそれぞれの端面上と、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上に、一体的に樹脂部４を形成する。樹脂部４の形成は、たとえば、ワイヤ２が巻回されたドラム型コア１を金型内に収容し、材料となる樹脂をインサートモールドすることによりおこなうことができる。あるいは、ワイヤ２が巻回されたドラム型コア１を回転させながら、ドラム型コア１の、フランジ部１ｂ、１ｃの端面上と、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上に、液状の樹脂を塗布し、塗布した樹脂を加熱して硬化させて、樹脂部４を形成するようにしても良い。
【００３１】
最後に、筒型コア３の貫通孔に、樹脂部４が形成されたドラム型コア１を圧入して、第１実施形態にかかるインダクタ１００を完成させる。
【００３２】
以上、本発明の第１実施形態にかかるインダクタ１００の構造と、製造方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。
【００３３】
たとえば、上述した通り、本発明の巻線型電子部品はインダクタには限られず、トランスとして構成するようにしても良い。
【００３４】
また、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃの断面の形状や、筒型コア３の貫通孔の断面の形状は任意であり、上述のような矩形には限られず、他の多角形や円形などであっても良い。
【００３５】
［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態にかかるインダクタ２００を示す。ただし、図３は断面図である。
【００３６】
インダクタ２００においては、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃそれぞれの、４つの端面上のみに樹脂部１４を形成した。インダクタ２００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。樹脂部１４は、インサートモールドで形成しても良いし、液体状の樹脂を塗布、硬化させて形成しても良い。
【００３７】
このように、本発明は、フランジ部１ｂ、１ｃの端面上に樹脂部１４を形成するだけでも構成することができる。
【００３８】
［第３実施形態］
図４に、本発明の第３実施形態にかかるインダクタ３００を示す。ただし、図４は断面図である。
【００３９】
インダクタ３００においては、ドラム型コア１の、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上のみに、樹脂部２４を形成した。インダクタ３００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。樹脂部２４は、インサートモールドで形成しても良いし、液体状の樹脂を塗布、硬化させて形成しても良い。
【００４０】
このように、本発明は、巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上のみに樹脂部２４を形成するだけでも構成することができる。
【００４１】
［第４実施形態］
図５に、本発明の第４実施形態にかかるインダクタ４００を示す。ただし、図５は断面図である。
【００４２】
インダクタ４００においては、フランジ部１１ｂ、１１ｃ（図５においては図示せず）の断面の形状が円形からなるドラム型コア１１と、貫通孔の断面が円形からなる筒型コア１３を用い、ドラム型コア１１と筒型コア１３の間に樹脂部３４を介在させた。なお、インダクタ４００においては、巻芯部１１ａの断面も円形とした。インダクタ４００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。
【００４３】
本発明において、ドラム型コアの巻芯部の断面の形状や、フランジ部の断面の形状や、筒型コアの貫通孔の断面の形状は任意であり、本実施形態のように、たとえば、円形とすることができる。
【００４４】
［第５実施形態］
図６に、本発明の第５実施形態にかかるインダクタ５００を示す。ただし、図６は断面図である。
【００４５】
インダクタ５００においては、巻芯部１ａの軸方向に対して垂直な、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃ（図６においては図示せず）の断面、および、筒型コア３の貫通孔の断面を矩形とし、樹脂部４４を、フランジ部１ｂ、１ｃの、それぞれの、３つの端面（図において上側、左側、下側の端面）に形成し、残りの１つの端面（図において右側の端面）には形成せず、樹脂部４４が形成されていない端面が、筒型コア３の貫通孔の内壁に直接接するようにした。インダクタ５００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。
【００４６】
第５実施形態にかかるインダクタ５００においては、ドラム型コア１と筒型コア３が直接接しており、ドラム型コア１と筒型コア３が磁性体で形成された場合に、磁路が非磁性体で分断されることがないため、大きなインダクタンス値を得ることができる。また、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃの寸法、筒型コア３の貫通孔の寸法、樹脂部の膜厚などの個体ばらつきに影響されることなく、安定した電気的特性を得ることができる。
【００４７】
［第６実施形態］
図７に、本発明の第６実施形態にかかるインダクタ６００を示す。ただし、図７は断面図である。
【００４８】
インダクタ６００においては、巻芯部１ａの軸方向に対して垂直な、ドラム型コア１のフランジ部１ｂ、１ｃ（図７においては図示せず）の断面、および、筒型コア３の貫通孔の断面を矩形とし、樹脂部５４を、フランジ部１ｂ、１ｃの、それぞれの、２つの端面（図において上側、左側の端面）に形成し、残りの１つの端面（図において右側、下側の端面）には形成せず、樹脂部５４が形成されていない端面が、筒型コア３の貫通孔の内壁に直接接するようにした。インダクタ６００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。
【００４９】
第６実施形態にかかるインダクタ６００においても、ドラム型コア１と筒型コア３が直接接しており、ドラム型コア１と筒型コア３が磁性体で形成された場合に、磁路が非磁性体で分断されることがないため、大きなインダクタンス値を得ることができる。また、安定した電気的特性を得ることができる。
【００５０】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態にかかるインダクタ７００について説明する。ただし、インダクタ７００の図示は省略し、第１実施形態にかかるインダクタ１００を示した図１（Ａ）、（Ｂ）を援用して説明する。
【００５１】
インダクタ７００においては、樹脂部４を構成する樹脂中に、フェライトなどの磁性粉を混合させた。具体的には、樹脂部４を構成する変性シリコーン系の樹脂に、平均粒径１μｍのフェライトなどからなる磁性粉を、溶剤などとともに混合させた。混合比は、樹脂１０〜３０ｗｔ％に対し、磁性粉６０〜８０ｗｔ％とした。インダクタ７００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。
【００５２】
第７実施形態にかかるインダクタ７００においては、樹脂部４に磁性粉が混合されており、ドラム型コア１と筒型コア３が磁性体で形成された場合に、磁路が非磁性体で分断されることがないため、大きなインダクタンス値を得ることができる。また、ドラムコア１の寸法が、個体によりばらついても、磁性粉の混合された樹脂部４により磁気回路的にカバーされるため、安定した電気的特性を得ることができる。
【００５３】
［第８実施形態］
図８に、本発明の第８実施形態にかかるインダクタ８００を示す。ただし、図８は断面図である。
【００５４】
インダクタ８００は、図４に示した第３実施形態にかかるインダクタ３００に変更を加えた。具体的には、インダクタ３００では、樹脂部２４が、ドラム型コア１の巻芯部１ａに巻回されたコイル２の表面上の全域にわたって均一な厚みで形成されているが、インダクタ８００においては、樹脂部６４は、コイル２の表面上の位置によって厚みを変えて形成されている。
【００５５】
このように、本発明においては、樹脂部の形成状態は任意である。フランジ部の端面の一部分上に形成されるようにしても良いし、巻芯部に巻回されたコイルの表面の一部分上に形成されるようにしても良い。
［第９実施形態］
図９に、本発明の第９実施形態にかかるインダクタ９００を示す。ただし、図９は断面図である。
【００５６】
インダクタ９００においては、巻芯部２１ａの両端に形成されたフランジ部２１ｂ、２１ｃ（図９においては図示せず）の断面の形状が、矩形を基本とし、その矩形の４つの角部にそれぞれ矩形の切欠きを設けた１２角形のドラム型コア２１を用いた。そして、ドラム型コア２１と、断面が矩形からなる筒型コア３の間に樹脂部７４を介在させた。インダクタ９００の他の構成は、上述した第１実施形態にかかるインダクタ１００と同じである。
【００５７】
インダクタ９００においては、フランジ２１ｂ、２１ｃの断面の角部に切欠きを設けているため、製造工程において、筒型コア３にドラム型コア２１を挿入する際に、フランジ２１ｂ、２１ｃにクラックが発生することがない。
【００５８】
本発明において、ドラム型コアのフランジ部の断面の形状は任意であり、本実施形態のように、１２角形（多角形）とすることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、１１、２１： ドラム型コア
１ａ、１１ａ、２１ａ：巻芯部
１ｂ、１ｃ、１１ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ：フランジ部
２：コイル
３、１３：筒型コア
４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４：樹脂部
【図１】
2013008797.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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