CN103489622A - 磁性元件的制造方法及磁性元件 - Google Patents

磁性元件的制造方法及磁性元件 Download PDF

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Abstract

根据本发明，即使在高温环境下也能够抑制磁性元件内的部件之间产生剥离或裂缝；本发明提供磁性元件的制造方法及利用该制造方法制造的磁性元件，在该制造方法中，至少经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序来制造具有第一磁芯部件(20)、绕线部(30)、以及第二磁芯部件的磁性元件；在绕线部配置工序中，以芯部(24)位于绕线部(30)的内周侧的方式，将绕线部(30)配置在第一磁芯部件(20)的设置有芯部(24)侧的面(22T)上；在注射模塑成形工序中，以利用磁性树脂将第一磁芯部件(20)的配置有芯部(24)的一侧及绕线部(30)包住的方式，进行注射模塑成形；并且，在绕线部配置工序中，以绕线部(30)的内周面(32S)的至少一部分远离芯部(24)的外周面(26S)的状态，将绕线部(30)配置在第一磁芯部件(20)的设置有芯部(24)侧的面(22T)上。

Description

磁性元件的制造方法及磁性元件
技术领域
本发明涉及磁性元件的制造方法及磁性元件。
背景技术
在具有由烧结铁氧体磁芯构成的磁芯和在该磁芯上卷绕有导线的绕圈(绕线部)的磁性元件中，存在磁芯的缺损或破损、形成闭合磁路时的组装上的复杂化等问题。为了解决此类问题，专利文献1中提出了在磁性树脂模内埋置有线圈的磁性树脂模塑线圈(magnetic resin molded coil)(磁性元件)的制造方法。
在该技术中，经过第一模塑工序和第二模塑工序来制造磁性树脂模塑线圈，其中，第一模塑工序是将磁性树脂在线圈内部或相当于线圈内部的部分中进行注射模塑成形，第二模塑工序是指：在第一模塑工序之前或之后，主要将磁性树脂在线圈***部或相当于线圈***部的部分中进行注射模塑成形。通过经由上述工序来制造磁性树脂模塑线圈，能够避免发生线圈的变形、线圈从模具内的中心处偏离以及线圈导线的绝缘外皮断裂等，而且，能够谋求提高成品率、提高可靠性及实现特定的稳定化。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开平2-249217号公报(权利要求书、发明内容、现有技术、发明所要解决的课题)
发明内容
另一方面，上述那样的在磁性树脂中埋设有绕线部的磁性元件，为了满足市场需求而被要求高耐热性或高电感化。因此，在使用例如在耐高温尼龙等耐热性树脂中分散有大量(例如，75重量％程度)磁性粉末的磁性树脂来注射模塑成形磁性元件时，磁性树脂的粘度增大从而导致可成形性恶化。该情况下，当以在绕线部的内周侧配置有磁芯芯部的状态进行了注射模塑成形时，在芯部的外周面与绕线部的内周面之间未填充有磁性树脂，从而形成缝隙。
当形成这种缝隙的磁性元件被暴露在高温环境下时，封闭在缝隙中的空气会膨胀。其结果是：以该缝隙部分作为始发点而导致磁性元件内的部件之间产生剥离、裂缝等。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其课题在于，提供一种即使在高温环境下也能够抑制磁性元件内的部件之间产生剥离或裂缝的磁性元件的制造方法、以及使用该制造方法制造的磁性元件。
上述课题通过以下的本发明而实现。即：
本发明的磁性元件的制造方法的特征在于：至少经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序来制造具有第一磁芯部件、绕线部、以及第二磁芯部件的磁性元件；其中，第一磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且具有略板状的基座部和从该基座部的一面的略中央部突出的芯部；绕线部，形成为通过卷绕导线而呈筒体，并且，该绕线部在基座部上被配置为使芯部位于筒体的内周侧；第二磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且，该第二磁芯部件被设置为将第一磁芯部件的设置有芯部的一侧及绕线部包住；绕线部配置工序，是以芯部位于绕线部的内周侧的方式，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上的工序；注射模塑成形工序，是以利用分散有磁性粉末的树脂材料将第一磁芯部件的配置有芯部的一侧以及绕线部包住的方式，进行注射模塑成形的工序；并且，在绕线部配置工序中，以绕线部的内周面的至少一部分远离芯部的外周面的状态，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上。
本发明的磁性元件的制造方法的一实施方式优选：在绕线部配置工序中，以绕线部的内周面中至少除去基座部侧附近之外的略整个面远离芯部的外周面的状态，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：芯部的外周侧轮廓形状与绕线部的内周侧轮廓形状形成为相似形，并且，在绕线部配置工序中，以芯部的中心轴与绕线部的中心轴略一致的方式，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：在基座部的设置有芯部侧的面上，当假设芯部的中心轴与绕线部的中心轴略一致时，在与从绕线部的内径和外径中选择的至少一个直径对应的线上的至少一部分上设置有错层。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：芯部的形状由从以基座部侧为底面侧的略锥体状和以基座部侧为底面侧的略锥台状中选择的任意一种形状构成；在绕线部配置工序中，使芯部的基座部侧的外周面的至少一部分与绕线部的内周面的至少一部分接触。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：在绕线部配置工序中，按照使绕线部的内周面的一部分与芯部的外周面的一部分沿着芯部的中心轴方向延伸地进行接触的方式，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：绕线部的内周面的一部分与芯部的外周面的一部分以沿着芯部的中心轴方向延伸的方式进行接触的接触部，为两个以上。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：两个以上的接触部被配置在相对于芯部的中心轴呈略点对称的位置上。
本发明的磁性元件的制造方法的另一实施方式优选：芯部的外周侧轮廓形状与绕线部的内周侧轮廓形状的组合为从下述(a)～(f)的组合中选择的任意一种组合：
(a)略圆形与略三角形的组合，
(b)略圆形与略四角形的组合，
(c)略三角形与略圆形的组合，
(d)略四角形与略圆形的组合，
(e)略十字形与略圆形的组合，
(f)略十字形与略四角形的组合。
本发明的磁性元件的特征在于：具有第一磁芯部件、绕线部、以及第二磁芯部件的该磁性元件至少经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序而制造；其中，第一磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且具有略板状的基座部和从该基座部的一面的略中央部突出的芯部；绕线部，形成为通过卷绕导线而呈筒体，并且，该绕线部在基座部上被配置为使芯部位于筒体的内周侧；第二磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且，该第二磁芯部件被设置为将第一磁芯部件的设置有芯部的一侧及绕线部包住；绕线部配置工序，是将绕线部配置成使芯部位于绕线部的内周侧的工序；注射模塑成形工序，是利用分散有磁性粉末的树脂材料并按照将第一磁芯部件的配置有芯部的一侧及绕线部包住的方式，进行注射模塑成形的工序；并且，在绕线部配置工序中，以绕线部的内周面的至少一部分远离芯部的外周面的状态，将绕线部配置在第一磁芯部件的设置有芯部侧的面上。
(发明效果)
根据本发明，能够提供即使在高温环境下也能够抑制磁性元件内的部件之间产生剥离或裂缝的磁性元件的制造方法、以及使用该制造方法制造的磁性元件。
附图说明
图1是表示通过本实施方式磁性元件的制造方法制造的磁性元件的一例的模式图。在此，图1(A)是将磁性元件以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图1(B)是将磁性元件以与芯部中心轴垂直相交的平面(图1(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图(end elevation)。
图2是表示本实施方式磁性元件的制造方法的一例的模式剖面图。在此，图2(A)是对绕线部配置工序进行表示的模式剖面图，图2(B)是对注射模塑成形工序进行表示的模式剖面图。
图3是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的具体例子进行表示的模式图。在此，图3(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图3(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图3(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图4是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图3所示例子的变形例)进行表示的模式图。在此，图4(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图4(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图4(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图5是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式剖面图。
图6是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图5所示例子的变形例)进行表示的模式剖面图。
图7是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图5所示例子的变形例)进行表示的模式剖面图。
图8是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式图。在此，图8(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图8(B)是在图8(A)中从箭头U方向(第一磁芯部件的设置有绕线部的一侧)观察设置有绕线部的第一磁芯部件时的俯视图。
图9是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图8所示例子的变形例)进行表示的模式图。在此，图9(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图9(B)是在图9(A)中从箭头U方向(第一磁芯部件的设置有绕线部的一侧)观察设置有绕线部的第一磁芯部件时的俯视图。
图10是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图8所示例子的变形例)进行表示的模式图。在此，图10(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图10(B)是在图10(A)中从箭头U方向(第一磁芯部件的设置有绕线部的一侧)观察设置有绕线部的第一磁芯部件时的俯视图。
图11是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式图。在此，图11(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图11(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图11(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图12是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子(图11所示例子的变形例)进行表示的模式图。在此，图12(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图12(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图12(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图13是对本实施方式磁性元件的制造方法中第一磁芯部件的芯部的水平剖面形状的例子进行表示的模式剖面图。
图14是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部的水平剖面形状的例子进行表示的模式剖面图。
图15是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式剖面图(表示水平剖面形状的剖面图)。在此，关于水平剖面形状，图15(a)是对圆形的芯部与同心正三角形的绕线部的组合例进行表示的图，图15(b)是对圆形的芯部与同心正方形的绕线部的组合例进行表示的图，图15(c)是对正三角形的芯部与同心圆状的绕线部的组合例进行表示的图，图15(d)是对正方形的芯部与同心圆状的绕线部的组合例进行表示的图，图15(e)是对略十字形的芯部与同心圆状的绕线部的组合例进行表示的图，图15(f)是对十字形的芯部与同心正方形的绕线部的组合例进行表示图。
图16是对本实施方式磁性元件的制造方法中绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式剖面图(表示水平剖面形状的剖面图)。在此，关于水平剖面形状，图16(A)是对正方形的芯部与同心正方形的绕线部组合的一例进行表示的图，图16(B)是针对图16(A)所示的例子使芯部与绕线部的相对位置关系不同时的例子进行表示的图。
图17是对通过现有的磁性元件的制造方法制造的磁性元件的一例进行表示的模式剖面图。在此，图17(A)是将磁性元件以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图17(B)是将磁性元件以与芯部中心轴垂直相交的平面(图17(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
(符号说明)
10…磁性元件
20…第一磁芯部件(第一矩阵)
22…基座部
22D1、22D2…错层
22T…上表面
24、24A、24B、24C、24D、24E、24F、24G、24H、24I、24J…芯部
26S…外周面
26SC、26SD…曲面(外周面26S的一部分)
26ST…顶点部分(外周面26S的一部分)
30、30A、30B、30C、30D…绕线部
32S…内周面
32T…上表面
32U…外周面
40…第二磁芯部件(第二矩阵)
50…磁芯部件
60…第一矩阵20与第二矩阵40的边界面的至少一部分
200…磁性元件
220…第一磁芯部件(第一矩阵)
224…芯部
226S…外周面
230…绕线部
232S…内周面
240…第二磁芯部件(第二矩阵)
250…磁芯部件
300…第一金属模
302…内腔
310…第二金属模
312…横浇道
具体实施方式
图1是表示通过本实施方式磁性元件的制造方法制造的磁性元件的一例的模式图。在此，图1(A)是将磁性元件以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图，图1(B)是将磁性元件以与芯部中心轴垂直相交的平面(图1(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图1所示的磁性元件10具有第一磁芯部件20、绕线部30A(30)、以及第二磁芯部件40，其中，第一磁芯部件20具有略板状的基座部22和从该基座部22的一面(上表面22T)的略中央部突出的芯部24A(24)，绕线部30A(30)形成为通过卷绕导线(图中未图示)而呈筒体，并且，绕线部30A(30)在基座部22上被配置为使芯部24A位于筒体的内周侧，第二磁芯部件40被设置为将第一磁芯部件20中设有芯部24A的一侧以及绕线部30A包住。
在此，构成第一磁芯部件20和第二磁芯部件40的部件是由分散有磁性粉末的树脂材料(磁性树脂)构成。
另外，在图1所示的例子中，芯部24A呈圆柱状，绕线部30A呈圆筒体状，基座部22形成为平面呈正方形的板状，第二磁芯部件40有底四角筒体状。而且，芯部24的中心轴C1与绕线部30的中心轴C2一致。
但是，芯部24只要是从上表面22T的略中央部突出而形成突起部，则其形状无特别限定；绕线部30只要是筒体状，则其形状无特别限定。但是，作为芯部24的形状，通常优选圆柱状或多角柱状等柱状。
另外，基座部22只要是在一面的略中央部设置有芯部24、并且能够在设置有芯部24侧的面(上表面22T)载置绕线部30的形状，则无特别限定，通常只要是略板状，便可以为任意形状。
进而，第二磁芯部件40只要是有底筒体状，则其形状无特别限定。另外，芯部24的中心轴C1与绕线部30的中心轴C2也可以相互分离。
另外，在图1所示的磁性元件10中，以绕线部30A的内周面32S的至少一部分远离芯部24A的外周面26S的状态，将绕线部30A配置在第一磁芯部件20的设置有芯部24侧的面(上表面22T)上。
另外，在图1所例示的磁性元件10中，以绕线部30A的内周面32S的整个面远离芯部24的外周面26S的状态，将绕线部30A配置在第一磁芯部件20的设置有芯部24A侧的面上。
即，在利用本实施方式的磁性元件的制造方法制造的磁性元件中，如图1所例示的磁性元件10那样，具有磁芯部件50(第一磁芯部件20和第二磁芯部件40)和配置在磁芯部件50中的绕线部30，磁芯部件50包含相互邻接的第一矩阵(即，相当于第一磁芯部件20的矩阵)和第二矩阵(即，相当于第二磁芯部件40的矩阵)，并且，具有第一矩阵20与第二矩阵40的边界面的至少一部分60(图1(A)中以虚线包围的范围内的边界面)存在于绕线部30的内周侧区域内的构成。
而且，在图1所示的磁性元件10中，芯部24A的中心轴C1与绕线部30A的中心轴C2一致，同时，外周面26S与内周面32S之间的最短距离(距离L)在圆周方向上是固定的。
另一方面，在由磁性树脂构成的磁芯部件中配置有绕线部的现有磁性元件具有图17所示的结构。在此，在图17中对于与图1所示的部件呈对应关系的部件，除了有无第3位数的符号编号之外，标注了相同的符号编号。
将图1和图17相比较明显可知：现有的磁性元件200具有基本上与图1等所例示的磁性元件10大致相同的结构，但是，在下述方面有所不同，即：以绕线部230的内周面232S的整个面实际上与芯部224的外周面226S呈略紧贴的状态将绕线部230配置在第一磁芯部件220的设置有芯部224侧的面上。换言之，在现有的磁性元件200中，在绕线部230的内周侧区域内实际上并不存在构成磁芯部件250的第一矩阵220与第二矩阵240的边界面。
而且，在图17所例示的现有的磁性元件200中，是经过对第二磁芯部件240进行注射模塑成形的工序来制造下述形态的部件的，该部件是：以绕线部230的内周面232S的整个面实际上与芯部224的外周面226S呈略紧贴的状态将绕线部230配置于第一磁芯部件220上这一形态的部件。
因此，在该注射模塑成形时，磁性树脂无法充分浸透至绕线部230的内周面232S与芯部224的外周面226S之间，从而会在该部分产生微小的缝隙。因而，当封闭在该缝隙中的空气被高温加热时，由于空气膨胀导致绕线部230与芯部224以缝隙为始发点而发生剥离，进而，在该剥离现象传递至其他部位时，导致磁性元件200中产生裂缝。
相对于此，在磁性元件10中，以绕线部30A的内周面32S的至少一部分远离芯部24A的外周面26S的状态，将绕线部30A配置在第一磁芯部件20的上表面22T上。因此，在对第二磁芯部件40进行注射模塑成形时，是极其容易将磁性树脂充分地、不留缝隙地填充至形成于绕线部30A的内周面32S与芯部24A的外周面26S之间的大的空间内。因此，能够抑制产生缝隙的情况。因而，在磁性元件10中，也不存在上述那样的封闭在缝隙中的空气在高温环境下膨胀的危险。在此基础上，能够更可靠地防止第一矩阵20与第二矩阵40之间发生剥离、或以该剥离为契机而在磁性元件10中产生裂缝等情况。
即，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，为了防止剥离或裂缝，需要以绕线部30的内周面32S的至少一部分远离芯部24的外周面26S的状态将绕线部30配置在第一磁芯部件20的上表面22T上。
在此所谓的“远离状态”是指：在图17所示的磁芯部件200中，其制造上对于绕线部230的内周面232S与芯部224的外周面226S之间所设置的尺寸上的余裕(间隙)，目前一般为0.2mm以下程度，与其相比，在本发明中保持充分大的距离而远离。这样的距离只要是相比上述的间隙为充分大的距离，便无特别限定。例如，在图1所示的例子中，外周面26S与内周面32S之间的最短距离L通常优选至少为0.3mm以上，更优选0.5mm以上。另一方面，虽然距离L的上限无特别限定，但实际应用上是10mm以下。
图1所例示的磁性元件10是经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序而制造。图2是表示本实施方式磁性元件的制造方法的一例的模式剖面图，具体是对图1所示的磁性元件10的制造方法进行表示。在此，图2(A)是对绕线部配置工序进行表示的模式剖面图，图2(B)是对注射模塑成形工序进行表示的模式剖面图。
首先，如图2(A)所例示，在绕线部配置工序中，在第一磁芯部件20的设置有芯部24A侧的面(上表面22T)上，以使芯部24位于绕线部30的内周侧的方式来配置绕线部30。另外，在绕线部配置工序中，需要以绕线部30的内周面32S的至少一部分远离芯部24的外周面26S的状态，将绕线部30配置在第一磁芯部件20的设置有芯部24侧的面(上表面22T)上。
在此，在制造图1所示的磁性元件10时，以绕线部30A的内周面32S的整个面远离芯部24A的外周面26S的状态，将绕线部30A配置在第一磁芯部件20的上表面22T上。另外，对于绕线部配置工序中所使用的第一磁芯部件20，使用通过预先进行注射模塑成形而形成的磁芯部件。
在注射模塑成形工序中，按照使用分散有磁性粉末的树脂材料将第一磁芯部件20的配置有芯部24的一侧以及绕线部30包住的方式，进行注射模塑成形。
在此，在制造图1所示的磁性元件10时，注射模塑成形例如能够如图2(B)所示进行实施。首先，在注射模塑成形中使用一对金属模(第一金属模300、第二金属模310)。然后，在进行注射模塑成形时，首先，在第一金属模300的内腔302的底面侧，配置第一磁芯部件20和第一磁芯部件20的上表面22T上所设置的绕线部30A。另外，绕线部配置工序既可以预先在内腔302外部实施，也可以在内腔302内部实施。接着，利用第二金属模310，将设置在内腔302上部侧的开口部封闭(合模)。然后，从设置在第二金属模310内的横浇道312向内腔302内部注射熔融状态的磁性树脂。
通过这样，利用磁性树脂并按照将第一磁芯部件20的配置有芯部24A的一侧以及绕线部30A包住的方式，将内腔302的内部填充。此时，由于最短距离L足够大，因此，磁性树脂被充分地、不留缝隙地填充至形成于绕线部30A的内周面32S与芯部24A的外周面26S之间的大的空间内。
然后，在进行了保压、冷却之后，使第一金属模300与第二金属模310分离(开模)，最后，取出形成于内腔302内部的磁性元件10。
另外，在从第一金属模300和第二金属模310中选择的至少一个金属模中，设置有使构成绕线部30的导线末端(图中未图示)从内腔302内部向外部侧插通的插通孔(图中未图示)。而且，在注射模塑成形前，从绕线部30A拉出的导线的末端被配置在插通孔内。
绕线部配置工序中的绕线部30的配置方式，只要是绕线部30的内周面32S的至少一部分远离芯部24的外周面26S的状态，便无特别限定。但是，绕线部30的配置方式具体优选从以下的第一配置方式和第二配置方式中选择的任意一种配置方式。以下，对于绕线部配置工序的具体例子，按照第一配置方式和第二配置方式的顺序详细进行说明。
(1)以绕线部30的内周面32S中至少除去基座部22侧附近之外的略整个面远离芯部24的外周面26S的状态，来配置绕线部30的配置方式(第一配置方式)；
(2)使绕线部30的内周面32S的一部分与芯部24的外周面26S的一部分在芯部24的圆周方向上接触，而配置绕线部30的配置方式(第二配置方式)。
首先，在图3～图10中对第一配置方式的具体例子进行表示。在此，图3是表示绕线部配置工序的一例的模式图，图4是图3所示的例子的变形例。另外，图3(A)和图4(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图。另外，图3(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图3(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图，图4(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图4(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图3所示的配置方式与图2所示的配置方式相同，具体是对制造图1所示的磁性元件10时的配置方式进行表示。在图3所示的例子中，以下述状态来配置绕线部30A，该状态是：绕线部30A的内周面32S中至少除去基座部22侧附近之外的略整个面处于远离芯部24A的外周面26S的状态，同时，绕线部30A的内周面32S中的基座部22侧附近部分也为整个面都远离芯部24A的外周面26S的状态。
即，在图3所示的例子中，以绕线部30A的内周面32S的整个面与芯部24的外周面26S的整个面完全远离的状态，配置了绕线部30A。因此，在注射模塑成形时，基本不存在在绕线部30A的内周面32S的整个面与芯部24A的外周面26S的整个面之间因磁性树脂的填充不良而形成缝隙的危险。
进而，芯部24A的外周侧轮廓形状(即，圆形)与绕线部30A的内周侧轮廓形状(即，圆形)形成为相似形，并且，以使芯部24A的中心轴C1与绕线部30A的中心轴C2一致的方式，将绕线部30A配置在第一磁芯部件20的设置有芯部24A侧的面(上表面22T)上。
另外，只要两个中心轴C1、C2略一致，则也可以不完全一致。因此，绕线部30A的内周面32S与芯部24A的外周面26S之间的最短距离L，相对于圆周方向始终是固定或略固定。
另一方面，在距离L相对于圆周方向发生变动或波动的情况下，当距离L接近于现有的磁性元件200中对绕线部230的内周面232S与芯部224的外周面226S之间设置的最低限度的尺寸余裕(间隙)时，在该部分中容易产生缝隙。但是，如上所述，只要距离L相对于圆周方向始终固定或略固定，便极其容易抑制上述问题的发生。
但是，在图3所示的配置方式中，在除了设置有芯部24A的部分之外由完整平面构成的上表面22T上，配置了绕线部30A。因此，在绕线部配置工序或注射模塑成形工序中，绕线部30A容易在与上表面22T平行的方向上发生位置不正。因此，当发生位置不正时，相对于圆周方向的距离L发生波动，从而如上所述容易产生缝隙。在此基础上，通过本实施方式磁性元件的制造方法制造的多个磁性元件之间的电特性等的质量偏差也会变大。
但是，当例如制造允许较大的质量偏差的低端型磁性元件时，则并不需要一定要如图3所例示那样一致，例如，也可以如图4所例示那样芯部24A的中心轴C1与绕线部30A的中心轴C2呈不一致的状态。该情况下，虽然在最短距离L显示为最小值Lmin的部分上产生缝隙的可能性稍微增加，但是，与图17所例示的磁性元件200(芯部224的外周面226S的整个面与绕线部230的内周面232S的整个面在圆周方向上实际上略紧贴的结构)相比较，能够使产生缝隙的可能性变得相当小。
另外，在图4所示的例子中，除了中心轴C1与中心轴C2不一致这一点以外，具有与图3所示的例子相同的结构。
另一方面，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，为了防止绕线部30的位置不正，也可以在配置了绕线部30之后、尤其是在注射模塑成形期间，利用固定部件将绕线部30固定，以使绕线部30不会发生位置不正。例如，在注射模塑成形期间，也可以将固定部件顶在绕线部30的上表面32T侧，以将绕线部30按压在基座部22的上表面22T侧上。但是，这种方法使得注射模塑成形工序更加复杂化。而且，其结果也有可能会导致生产率等降低。
为了克服这种问题，优选在第一磁芯部件的上表面22T侧设置错层。具体是：在基座部22的设置有芯部24侧的面(上表面22T)上，当假设芯部24的中心轴C1与绕线部30的中心轴C2略一致时，能够在与从绕线部30的内径和外径中选择的至少一个直径对应的线上的至少一部分上，设置错层。此时，绕线部30的内周面32S以及/或者外周面32U中的基座部22侧附近的部分，与错层部分接触。因此，能够容易防止绕线部30的位置不正。
图5～图7是对绕线部配置工序的其他具体例子进行表示的模式剖面图，具体是对在图3所示的例子中在第一磁芯部件20的上表面22T上设置有错层时的一例进行表示的图。在此，在图5所示的例子中，在与绕线部30A的内径对应的线上，设置了错层22D1。因此，由于绕线部30A的内周面32S中的基座部22附近侧部分与错层22D1接触，因此能够容易抑制绕线部30A的位置不正。
另外，在图6所示的例子中，在与绕线部30A的外径对应的线上设置了错层22D2。因此，由于绕线部30A的外周面32U中的基座部22附近侧部分与错层22D2接触，因此能够容易抑制绕线部30A的位置不正。
进而，在图7所示的例子中，在与绕线部30A的内径及外径对应的线上分别设置了错层22D1和错层22D2。因此，由于绕线部30A的内周面32S中的基座部22附近侧部分与错层22D1接触，并且，绕线部30A的外周面32U中的基座部22附近侧部分与错层22D2接触，因此能够更可靠地抑制绕线部30A的位置不正。
另外，错层22D1相对于圆周方向既可以连续地设置，也可以断续地设置。但是，在错层22D1相对于圆周方向呈断续地设置时、即设置有多个错层22D1时，优选在相对于中心轴C1、C2呈略点对称的位置上分别配置各错层22D1。这对于错层22D2也同样。另外，错层22D1、22D2，能够通过在上表面22T上设置槽、以及/或者、在上表面22T上配置突起等而适当地形成。
另外，图5～图7所例示的错层22D1、22D2的错层面是与中心轴C1、C2呈平行的垂直面，但是，只要在不损害防止绕线部30A位置不正的功能的范围内，也可以是相对于中心轴C1、C2适当倾斜的倾斜面。
另外，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，为了防止绕线部30的位置不正，也可以在基座部22的上表面22T上利用芯部24A的基座部22侧的外周面26S，来代替利用错层22D1、22D2。
图8～图10是表示绕线部配置工序的其他具体例子的模式图，具体是对为了防止绕线部30的位置不正而利用了芯部24的基座部22侧的外周面26S的例子进行表示的图。另外，图8(A)、图9(A)及图10(A)，是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图。另外，图8(B)是在图8(A)中从箭头U方向(第一磁芯部件20的设置有绕线部30的一侧)观察设置有绕线部30的第一磁芯部件20时的俯视图，图9(B)是在图9(A)中从箭头U方向观察设置有绕线部30的第一磁芯部件20时的俯视图，图10(B)是在图10(A)中从箭头U方向观察设置有绕线部30的第一磁芯部件20时的俯视图。
在此，图8所示的芯部24B(24)的形状与图1～图7所示的圆柱状的芯部24A不同，是圆锥台状。而且，芯部24B的外周面26S中最靠近基座部22侧的直径，实际上与圆筒体状的绕线部30A的内径一致。因此，芯部24B的最靠近基座部22侧的外周面26S的全周，与绕线部30A的最靠近上表面22T侧的内周面32S的全周呈线接触。因此，能够防止绕线部30A的位置不正。另外，图8中所示的符号26T是指芯部24B的顶面。
另外，芯部24的形状并不限定于圆锥台状，能够选择例如三角锥台状、四角锥台状、与中心轴C1垂直相交方向上的平面的剖面形状呈十字形的锥台状、或这些形状稍微变形后的形状等众所周知的略锥体状。
另外，作为芯部24的形状，也能够选择圆锥状、三角锥状、四角锥状、与中心轴C1垂直相交方向上的平面的剖面形状呈十字形的锥状、或这些形状稍微变形后的形状等众所周知的略锥状。
图9是对图8所示例子的变形例进行表示的图，具体是表示将图8所示的圆锥台状的芯部24B置换为四角锥状的芯部24C(24)时的图。在图9所示的例子中，在四角锥状的芯部24C的最为底面侧(最为基座部22侧)的外周面26S中的、相当于该底面四个顶点的顶点部分26ST(即，外周面26S的一部分)，与绕线部30A的最靠近上表面22T侧的内周面32S呈点接触。因此，能够防止绕线部30A的位置不正。另外，图9中所示的符号26C是指芯部24C的顶点。
图10是对图8所示例子的变形例进行表示的图，是表示将图8所示的圆锥台状的芯部24B置换为在圆锥台底面侧上追加了具有与该底面相同形状端面的圆柱体后的形状(略圆锥台状)的芯部24D(24)时的图。
在图10所示的例子中，略圆锥台状的芯部24D的外周面26S中的、基座部22侧的外周面(曲面26SC、构成芯部24的一部分的圆柱体部分的外周面)的整个面，与绕线部30A的上表面22T侧的内周面32S呈面接触。因此，能够防止绕线部30A的位置不正。
接着，在图11～图12中对第二配置方式的具体例子进行表示。在此，图11是表示绕线部配置工序的其他具体例子的模式图，图12是图11所示的例子的变形例。另外，图11(A)和图12(A)是以包含第一磁芯部件的芯部中心轴的面切断时的模式剖面图。另外，图11(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图11(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图，图12(B)是以与芯部中心轴垂直相交的平面(图12(A)中的符号A1-A2之间)切断时的模式侧视图。
图11所示的配置方式，是针对图3及图4中所示的例子对中心轴C1与中心轴C2存在于相互最为分离的位置的情况进行表示。在图11所示的例子中，绕线部30A的内周面32S的一部分与芯部24A的外周面26S的一部分呈线接触的接触部CT，以沿着芯部24A的中心轴C1方向延伸的方式而形成。即，在图11及图11之后例示的第二配置方式中，绕线部30A的内周面32S的一部分与芯部24的外周面26S的一部分相互接触的接触部CT，形成为向与中心轴C1平行的方向延伸。
另外，在图11所示的例子中，在芯部24A的圆周方向上接触部CT只有一个。因此，在注射模塑成形工序中容易引起绕线部30A的位置不正，其结果是容易导致所制造的磁性元件的电特性等的质量偏差变大。
为了防止这种问题，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，优选在芯部24的圆周方向上设置两个以上的接触部CT。由此，变得更加容易抑制绕线部30的位置不正。但是，当芯部24的圆周方向上所设置的两个以上的接触部CT在圆周方向上集中配置于偏置位置时，存在容易发生与图11所示例子同样的问题的情况。因此，更优选该两个以上的接触部CT相对于芯部24的中心轴C1配置在相互尽可能远离的位置上，进而，尤其优选配置在呈略点对称的位置上。由此，能够更可靠地抑制绕线部30的位置不正。
图12是表示取代图11所示的芯部24A，而使用与中心轴C1垂直相交的平面的剖面形状(存在简称为“水平剖面形状”的情况)呈略长方形的略四角柱状芯部24E(24)的例子。
在此，芯部24E的外周面26S中的、与圆筒状绕线部30A的内周面32S相对的部分，形成为与内周面32S略对应的曲面26SD(外周面26S的一部分)。在此，一个曲面26SD与绕线部30A的内周面32S呈面接触而形成一个接触部CT，另一个曲面26SD与绕线部30A的内周面32S呈面接触而形成另一个接触部CT。而且，该两个接触部CT在芯部24E的圆周方向上形成于呈点对称的位置。
另外，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，芯部24的水平剖面形状和绕线部30的水平剖面形状并未特别限定，在第一配置方式和第二配置方式的任意一种配置方式中均能够采用任意的水平剖面形状。
但是，从(1)磁性元件的设计容易性、(2)磁性元件的生产率、以及/或者、(3)容易将两个以上的接触部CT相对于芯部24的中心轴C1配置在呈略点对称位置的观点来看，芯部24的水平剖面形状优选相对于中心轴C1呈略点对称的形状、或相对于包含中心轴C1的直径方向呈略线对称的形状，绕线部30的水平剖面形状优选相对于中心轴C2呈略点对称的形状、或相对于包含中心轴C2的直径方向呈略线对称的形状。
进而，芯部24的水平剖面形状如图13所示，特别优选(略)圆形状、(略)正三角形、(略)正方形或(略)十字形，绕线部30的水平剖面形状如图14所例示，特别优选(略)同心圆状、(略)同心正三角形状、或(略)同心正方形状。另外，对于(略)同心正三角形状及(略)同心正方形状，需要使内周侧的边与外周侧的边形成为(略)平行。
在此，在考虑到同时满足上述(1)～(3)、以及图13和图14所示的水平剖面形状时，芯部24的外周侧轮廓形状与绕线部30的内周侧轮廓形状的组合，优选为从下述(a)～(f)所示的组合中选择的任意一种组合。
(a)略圆形与略三角形的组合
(b)略圆形与略四角形的组合
(c)略三角形与略圆形的组合
(d)略四角形与略圆形的组合
(e)略十字形与略圆形的组合
(f)略十字形与略四角形的组合
图15是对第二配置方式的其他具体例子进行表示的图，具体是与上述(a)～(f)所示的芯部24的外周侧轮廓形状和绕线部30的内周侧轮廓形状的组合对应，而对芯部24的水平剖面形状与绕线部30的水平剖面形状的组合例进行表示的模式剖面图。
在此，在图15中的(a)～(f)各图中，对于水平剖面形状，示出了圆形的芯部24F(24)与同心正三角形的绕线部30B(30)的组合、圆形的芯部24F与同心正方形的绕线部30C(30)的组合、正三角形的芯部24G(24)与同心圆状的绕线部30D(30)的组合、正方形的芯部24H(24)与同心圆状的绕线部30D的组合、略十字形的芯部24I(24)与同心圆状的绕线部30D的组合、以及十字形的芯部24J(24)与同心正方形的绕线部30C的组合。
另外，在同时满足上述(1)～(3)、以及图13和图14所示的水平剖面形状的基础上，芯部24的水平剖面形状与绕线部30的水平剖面形状的组合除了图15中所例示的组合以外，例如也可以如图16(A)所示，对于水平剖面形状采用正方形的芯部24H与同心正方形的绕线部30C的组合。即，芯部24的外周侧轮廓形状与绕线部30的内周侧轮廓形状的组合也能够采用略四角形与略四角形的组合。
在图16(A)所示的例子中，相对于圆周方向每隔90度设置了外周面26S与内周面32S呈点接触的合计四个的接触部CT。但是，在图16(A)所示的配置方式中，存在在进行注射模塑成形时绕线部30C沿圆周方向旋转的可能性。而且，当绕线部30C沿圆周方向进行了旋转时，如图16(B)所例示，由于绕线部30C以中心轴C1与中心轴C2相分离的方式进行移动，因此芯部24与绕线部30C之间的相对位置关系发生变化。因而，存在发生由绕线部30的位置不正引起的磁性元件的电特性等质量偏差的情况。
相对于此，在图15(a)～图15(e)所例示的组合中，虽然存在在注射模塑成形时绕线部30B、30C、30D沿圆周方向旋转的可能性，但是，在该情况下芯部24与绕线部30之间的相对位置关系也不会发生变化。
进而，在图15(f)所例示的组合中，由于相对于圆周方向每隔90度设置了外周面26S与内周面32S呈面接触的合计四个的接触部CT，因此在进行注射模塑成形时绕线部30C也不会沿圆周方向旋转。
即，在图15所示的例子中，由于不存在中心轴C1与中心轴C2相互接近或分离的余地、也完全不存在芯部24与绕线部30之间的相对位置关系发生波动的余地，因此，能够可靠抑制由绕线部30B、30C、30D的位置不正引起的磁性元件的电特性等的质量偏差。
另外，在图11、图12、图15及图16所例示的第二配置方式中，在除了接触部CT及接触部CT附近之外的部分中，外周面26S与内周面32S大大分离。而且，相比图17所示的磁性元件200中对外周面226S与内周面232S之间设置的尺寸上的余裕(间隙)，外周面26S与内周面32S之间的距离要大很多。因此，在注射模塑成形时，磁性树脂被充分地、不留缝隙地填充至除了接触部CT及接触部CT附近之外的部分中。
相对于此，在接触部CT中，外周面26S与内周面32S实际上是接触的，两者的距离大致等于间隙。进而，在接触部CT附近，外周面26S与内周面32S之间的距离极其接近于间隙。因此，在接触部CT及接触部CT附近，在注射模塑成形时磁性树脂无法充分地填充，从而容易产生缝隙。
考虑到这种情况，对于接触部CT，优选不采用面接触方式，而采用线接触方式(例如，图11、图15(a)、图15(b)、图15(c)、图15(d)、图16(A))、或采用相对于圆周方向的接触范围更加狭小地进行面接触的方式。另外，对于接触部CT附近，优选采用在与中心轴C1、C2垂直相交的平面方向(水平面方向)上外周面26S的切线与内周面32S的切线所形成的角度θ更大的方式(例如，图12、图15(c)、图15(e)、图15(f)、图16(A))。
另外，在如图8～图10所例示的利用芯部24的基座部22侧的外周面26S来防止绕线部30位置不正的配置方式中，作为基座部22侧附近的外周面26S与内周面32S的接触方式，也能够采用与图11(B)、图12(B)、图15、图16所例示的第二配置方式相同的接触方式。
作为以上所说明的使用于本实施方式磁性元件的制造方法中的磁性树脂，只要是众所周知的制造磁性元件时所使用的磁性树脂，便能够无限制地加以利用。但是，在本实施方式的磁性元件的制造方法中，优选使用在现有磁性元件200的制造中在注塑模塑成形时因粘度较高而容易产生缝隙的磁性树脂。作为这种磁性树脂，优选使用磁性粉末的含有比例为75质量％以上、或33体积％以上的磁性树脂。
另外，关于含有比例，在以质量％为标准的情况下更优选为86质量％以上，虽然上限无特别限定，但实际应用上优选为97质量％以下。另外，在以体积％为标准的情况下更优选为50体积％以上，虽然上限无特别限定，但在实际应用上优选为80体积％以下。
进而，作为构成磁性树脂的树脂材料，虽然能够利用众所周知的树脂材料，但是，优选使用与其他的树脂相比为纤维材料且容易分散含有更大量的磁性粉末的尼龙树脂。
另外，如图1所例示的磁性元件10那样通过本实施方式磁性元件的制造方法制造的磁性元件，既可以具有相对于中心轴C1方向、以及/或者相对于与中心轴C1方向垂直相交的方向呈对称的结构，也可以具有相对于中心轴C1方向、以及/或者相对于与中心轴C1方向垂直相交的方向呈非对称的结构。
但是，在确保电感特性或饱和特性等电特性的稳定性方面出发，更优选对称性高的结构。在此观点上，尤其优选第一磁芯部件20的基座部22的厚度与第二磁芯部件40的底面部分(在中心轴C2方向上与绕线部30及芯部24接触的部分)的厚度实质上相同的结构。
进而，为了防止由温度变化引起的第一磁芯部件20与第二磁芯部件40的边界面的剥离，优选构成第一磁芯部件20的磁性树脂与构成第二磁芯部件40的磁性树脂的热膨胀系数略相同。该情况下，尤其适宜使构成第一磁芯部件20的磁性树脂的组成与构成第二磁芯部件40的磁性树脂的组成实质上相同。
另外，作为利用本实施方式磁性元件的制造方法制造出的磁性元件的用途虽无特别限定，但优选主要作为小型电源中所使用的电抗器或电感器而加以利用。

Claims (10)

1.一种磁性元件的制造方法，其特征在于，
至少经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序来制造具有第一磁芯部件、绕线部、以及第二磁芯部件的磁性元件；
其中，所述第一磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且具有略板状的基座部和从该基座部的一面的略中央部突出的芯部；
所述绕线部，形成为通过卷绕导线而呈筒体，并且，所述绕线部在所述基座部上被配置为使所述芯部位于所述筒体的内周侧；
所述第二磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且，所述第二磁芯部件被设置为将所述第一磁芯部件的设置有所述芯部的一侧以及所述绕线部包住；
所述绕线部配置工序，是以所述芯部位于所述绕线部的内周侧的方式，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上的工序；
所述注射模塑成形工序，是以利用分散有磁性粉末的树脂材料将所述第一磁芯部件的配置有所述芯部的一侧以及所述绕线部包住的方式，进行注射模塑成形的工序；
并且，在所述绕线部配置工序中，以所述绕线部的内周面的至少一部分远离所述芯部的外周面的状态，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上。
2.如权利要求1所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
在所述绕线部配置工序中，以所述绕线部的内周面中至少除去所述基座部侧附近之外的略整个面远离所述芯部的外周面的状态，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上。
3.如权利要求2所述的磁芯元件的制造方法，其特征在于，
所述芯部的外周侧轮廓形状与所述绕线部的内周侧轮廓形状形成为相似形，并且，在所述绕线部配置工序中，以所述芯部的中心轴与所述绕线部的中心轴略一致的方式，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上。
4.如权利要求2或3所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
在所述基座部的设置有所述芯部侧的面上，当假设所述芯部的中心轴与所述绕线部的中心轴略一致时，在与从所述绕线部的内径和外径中选择的至少一个直径对应的线上的至少一部分上设置有错层。
5.如权利要求2～4中任意一项所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
所述芯部的形状，由从以所述基座部侧为底面侧的略锥体状和以所述基座部侧为底面侧的略锥台状中选择的任意一种形状构成，
在所述绕线部配置工序中，使所述芯部的所述基座部侧的外周面的至少一部分与所述绕线部的内周面的至少一部分接触。
6.如权利要求1所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
在所述绕线部配置工序中，按照使所述绕线部的内周面的一部分与所述芯部的外周面的一部分沿着所述芯部的中心轴方向延伸地进行接触的方式，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上。
7.如权利要求6所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
所述绕线部的内周面的一部分与所述芯部的外周面的一部分以沿着所述芯部的中心轴方向延伸的方式进行接触的接触部，为两个以上。
8.如权利要求7所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
所述两个以上的接触部被配置在相对于所述芯部的中心轴呈略点对称的位置上。
9.如权利要求8所述的磁性元件的制造方法，其特征在于，
所述芯部的外周侧轮廓形状与所述绕线部的内周侧轮廓形状的组合为从下述(a)～(f)的组合中选择的任意一种组合：
(a)略圆形与略三角形的组合，
(b)略圆形与略四角形的组合，
(c)略三角形与略圆形的组合，
(d)略四角形与略圆形的组合，
(e)略十字形与略圆形的组合，
(f)略十字形与略四角形的组合。
10.一种磁性元件，其特征在于，
具有第一磁芯部件、绕线部、以及第二磁芯部件的所述磁性元件至少经过绕线部配置工序和注射模塑成形工序而制造；
其中，所述第一磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且具有略板状的基座部和从该基座部的一面的略中央部突出的芯部；
所述绕线部，形成为通过卷绕导线而呈筒体，并且，所述绕线部在所述基座部上被配置为使所述芯部位于所述筒体的内周侧；
所述第二磁芯部件，由分散有磁性粉末的树脂材料构成，并且，所述第二磁芯部件被设置为将所述第一磁芯部件的设置有所述芯部的一侧以及所述绕线部包住；
所述绕线部配置工序，是将所述绕线部配置成使所述芯部位于所述绕线部的内周侧的工序；
所述注射模塑成形工序，是利用分散有磁性粉末的树脂材料并按照将所述第一磁芯部件的配置有所述芯部的一侧以及所述绕线部包住的方式，进行注射模塑成形的工序；
并且，在所述绕线部配置工序中，以所述绕线部的内周面的至少一部分远离所述芯部的外周面的状态，将所述绕线部配置在所述第一磁芯部件的设置有所述芯部侧的面上。
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