JP4535034B2

JP4535034B2 - コイル部品の製造方法

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Publication number: JP4535034B2
Application number: JP2006188636A
Authority: JP
Inventors: 新一門脇; 保彦北島; 孝長坂; 亨鷹島; 孝之伊東; 英樹三浦
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP2008016736A

Description

本発明は、コイル部品の製造方法に関し、特に表面実装タイプのコイル部品の製造方法に関するものである。

従来、この技術の分野におけるコイル部品は、例えば下記特許文献１に開示されている。この公報には、巻線が巻回された巻回部とその両側の鍔部とによって全体としてＨ字型の形状をなすコアを有するコイル本体部と、このコイル本体部に取り付けられ、平坦面を形成する外装樹脂部とを有するコイル部品が開示されている。また、樹脂を流し込んだ型の中にコイル本体部を入れることによって、上記外装樹脂部をコイル本体部に取り付けるコーティング方法が開示されている。

近年、このようなコイル部品は、携帯電話から補聴器に対して音声信号を伝送するカップリングコイルとしての利用が進められている。すなわち、コイル部品を携帯電話機のスピーカに並列接続して、携帯電話機の外部に音声信号に対応する磁界を形成し、補聴器側でその磁界を受信させることによって補聴器で音声が再現される。
特開２００３−２７２９２７号公報

しかしながら、前述した従来のコイル部品には、次のような課題が存在している。すなわち、コアに巻き付けられた巻線と端子金具とを接続する継線部がコアの径方向に突出するコイル部品で、上述した外装樹脂部を形成しようとすると、コイル部品の継線部側を平面に載置した際に非常に不安定な状態となる。そのため、コイル部品を安定した状態で樹脂に浸漬することができず、継線部を樹脂で確実に覆うことが困難であった。そのため、樹脂コーティングによって継線部を十分に保護することができなかった。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、継線部の確実な保護が図られたコイル部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るコイル部品の製造方法は、巻線が巻回された巻回部を有するコアと、コアの巻回部の両側において対面する端面それぞれに取り付けられ、コアの端面に対面する平板状の対面部と、対面部と一体的に設けられ、コアの端面近傍で巻線に接続される継線部とをそれぞれ有する一対の端子金具とを備えるコイル本体部を準備する工程と、コイル本体部を支持する凸部を底面に有する型を準備する工程と、凸部でコイル本体部を支持した状態で、コイル本体部に樹脂をコーティングして、コイル本体部に外装樹脂部を形成する工程とを備える。

このコイル部品の製造方法においては、外装樹脂部を形成する際に、型の凸部においてコイル本体部が支持され、その状態でコイル本体部に外装樹脂部が形成される。そのため、外装樹脂部を形成する際におけるコイル本体部の姿勢が安定し、外装樹脂部による継線部の保護を確実に行うことができる。

また、外装樹脂部を形成する工程において、樹脂を流し込んだ型にコイル本体部を入れて外装樹脂部を形成する態様であってもよい。この場合、型にコイル本体部を収容した後に樹脂を流し込む場合に比べて、コイル本体部が空気を抱き込みにくく、空気の抱き込みに起因する気泡の発生等が有意に抑制される。また、型にコイル本体部を収容した後に樹脂を流し込む場合には、コイル本体部が浮動してしまう不具合が生じることがあり、それにより成形肉厚のバラツキが生じて外観不良が発生するおそれがあるが、そのような事態を解消することができる。なお、コイル本体部の浮動を、コイル本体部を樹脂に押し込んで抑える場合には、その調整工程等が必要となり、コイル部品の製造工程の増加につながる。

本発明によれば、継線部の確実な保護が図られたコイル部品の製造方法が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

本発明の実施形態に係るコイル部品は、例えば音声信号を伝送するためのカップリングコイルとして用いられるものであり、表面実装タイプの小型コイル部品である。

（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るコイル部品１０の構成を説明する。

図１及び図２に示すように、コイル部品１０はコア１２を有している。このコア１２は、長尺角柱状の巻回部１４と、巻回部１４の両端に位置する一対の鍔部１６Ａ，１６Ｂとによって構成されている。なお、巻回部１４には、２０μｍ径の巻線１８が巻き付けられている。この巻線１８の巻き数はおよそ４０００であり、巻回テンションはおよそ３グラムである。

以下、説明の便宜上、コア１２の軸線方向をＸ方向、コイル部品１０が搭載された際の高さ方向をＺ方向、上記Ｘ方向及びＺ方向に直交するコイル部品１０の幅方向をＹ方向とする。

鍔部１６Ａ，１６Ｂは、いずれも巻回部１４と同軸の角柱形状を有しており、その外側端面１６ａ同士は巻回部１４の両側において平行に対面している。そして、これらの外側端面１６ａそれぞれには、その中央部に穴（凹部）２２が形成されている。穴２２は、断面円形の穴であり、Ｘ方向に沿って延びている。この穴２２の内壁面２２ａは、穴２２の表面（端面１６ａ）側の径が広く奥に向かうに従って次第に径が狭まるすり鉢状傾斜面となっている。そして、この穴２２は、接着剤Ｓによって充たされている。

上述したコア１２には、穴２２が形成された各鍔部１６Ａ，１６Ｂの外側端面１６ａに、端子金具２０Ａ，２０Ｂが取り付けられている。端子金具２０Ａ，２０Ｂは、コア１２に対して互いに対称な形状を有している。そのため、一対の端子金具２０Ａ，２０Ｂのうち、一方の端子金具２０Ａの形状のみを図３を参照して説明し、他方の端子金具２０Ｂの説明は省略する。

端子金具２０Ａは、公知の成形技術を用いて金属片を成形して得られた部材であり、一体成形された対面部２４と継線部３０と端子部３２とを有している。

対面部２４は、端子金具２０Ａをコア１２に取り付けた際にコア１２の端面１６ａに接触して（若しくは近接して）対面する部分であり、略四角形平板状の形状を有している。そして、この対面部２４の中央部には、円形断面の貫通孔２６が設けられている。この貫通孔２６は、端子金具２０Ａがコア１２に取り付けられた際に、コア１２の穴２２に対応する位置に配置されるように設計されている。そして、この貫通孔２６の周囲に、貫通孔２６の全周に沿う環状の折り返し部２８が形成されている。この折り返し部２８は、貫通孔２６の縁部を例えばバーリング加工により、内側表面（外側表面２０ａとは反対側の面）２０ｂの側に折り返すことによって形成されている。この円筒状をなす折り返し部２８は、コア１２に設けられた穴２２と同様にＸ方向に延びており、穴２２の全周の縁に沿うようにして穴２２の中に挿入されている。

継線部３０は、対面部２４のＺ方向において対向する端部のうちの上側の端部の縁部中央から内側表面２０ｂの側に延びており、対面部２４から直角に折り曲げて形成されている。この継線部３０は、対面部２４の上側の端部の縁部中央に部分的に設けられている。継線部３０には、その上面（巻線圧着面）３０ａに、コア１２の巻回部１４に巻き付けられた巻線１８のそれぞれの端部１８ａが、コア１２の端面１６ａ近傍で、熱圧着によって接続されている。

端子部３２は、対面部２４のＺ方向において対向する端部のうちの下側の端部の縁部から内側表面２０ｂの側に延びており、対面部２４から直角に折り曲げて形成されている。この端子部３２は、対面部２４の下側の端部の縁部全体に亘って形成されている。端子部３２は、図２に示すように、コイル部品１０をＺ方向から実装基板３６に搭載したときに、その実装基板３６に設けられた接続端子３８に接続される部分である。

図１及び図２に戻って、コイル部品１０は、さらに、コア１２の上側半分を覆う外装樹脂部４０を有している。この外装樹脂部４０の外形は略角柱状となっており、表面実装の際に吸着面として機能する外装樹脂部４０の頂面４０ａは略平坦面となっている。外装樹脂部４０の頂面４０ａの四隅それぞれには、切り欠き部４２が形成されている。この外装樹脂部４０の樹脂により、端子金具２０Ａ，２０Ｂの継線部３０が封止されて保護されている。なお、以下の説明では、適宜、外装樹脂部４０がない状態のコイル部品１０（すなわち、コア１２に端子金具２０Ａ，２０Ｂ及び巻線１８が取り付けられたもの）をコイル本体部５０と称す。

次に、上述したコイル部品１０を作製する手順について、図４〜図８を参照しつつ説明する。

まず、図４に示すように、上述した形状のコア１２を準備して、コア１２の両側の外側端面１６ａに形成されている穴２２に接着剤Ｓを塗布充填する。次に、対面部２４がコア１２の鍔部１６Ａ，１６Ｂと対面するようにして、端子金具２０Ａ，２０Ｂを、その内側表面２０ｂの側から鍔部１６Ａ，１６Ｂに取り付ける。この取り付けの際、端子金具２０Ａ，２０Ｂの折り返し部２８をコア１２の穴２２の縁に沿って挿入し、端子金具２０Ａ，２０Ｂの位置合わせをおこなう。この取り付けにより、端子金具２０Ａ，２０Ｂの折り返し部２８が、穴２２の中の接着剤Ｓに浸漬される。また、折り返し部２８を挿入することによって穴２２から溢れ出た接着剤Ｓを、端子金具２０Ａ，２０Ｂの対面部２４とコア１２の鍔部１６Ａ，１６Ｂとの間に介在させるようにして、対面部２４と鍔部１６Ａ，１６Ｂとを接着する。

端子金具２０Ａ，２０Ｂをコア１２に取り付けた後、図５に示すように、コア１２の巻回部１４に巻線１８を巻き付けると共に、巻線１８の各端部１８ａを端子金具２０Ａ，２０Ｂの継線部３０に熱圧着により接合する。このようにして、コア１２に端子金具２０Ａ，２０Ｂ及び巻線１８が取り付けられたコイル本体部５０を得る。

次に、図６に示す外装樹脂部形成用の型６０を準備する。この型６０には、外装樹脂部４０の形状に対応する四角形断面の溝６２が設けられている。この溝６２は、コイル本体部５０全体を収容することができる程度の寸法となっている。溝６２の底面６２ａは平坦面となっており、溝６２の四隅それぞれには高さｈ_１の台座部（凸部）６６が形成されている。そして、型６０の溝６２の中に、外装樹脂部４０となるべき樹脂６４を所定量（溝が半分ほど埋まる程度の量）だけ注入した後、図７に示すように、溝６２の中にコイル本体部５０を継線部３０側から入れてコイル本体部５０を樹脂６４に浸す。このとき、溝６２の底面６２ａに設けられた台座部６６に、コア１２の鍔部１６Ａ，１６Ｂの上端面１６ｂが当接する。ここで、図８に示すように、台座部６６の高さｈ_１は、鍔部１６Ａ，１６Ｂの上端面１６ｂから継線部３０の巻線圧着面３０ａまでの距離ｄよりも長くなっており、継線部３０の巻線圧着面３０ａが溝６２の底面６２ａから所定長さだけ離間する。このようにして、コイル本体部５０は、型６０の台座部６６により、４点（四隅）において安定的に支持される。その後、樹脂６４に対して熱硬化処理を施し、樹脂６４をコイル本体部５０に固着させる。

最後に、型６０からコイル本体部５０を取りだして、コイル本体部５０に外装樹脂部４０が形成されたコイル部品１０が完成する（図９参照）。つまり、コイル部品１０の外装樹脂部４０は、型６０の溝６２の形状に対応した形状となり、平坦面である頂面４０ａは溝６２の底面６２ａによって形成され、切り欠き部４２は溝６２の台座部６６によって形成される。このように、型６０を用いて外装樹脂部４０を形成することで、従来のモールド成形では必要であった成形機を準備する必要がなくなり、成形設備の簡素化や成形作業の簡略化等を図ることができる。

上述したとおり、端子金具２０Ａ，２０Ｂをコア１２に取り付ける際には、端子金具２０Ａ，２０Ｂの折り返し部２８をコア１２の穴２２の縁に沿って挿入するようにして、位置合わせがおこなわれる。そのため、折り返し部２８及び穴２２の加工精度と同程度の精度で、位置合わせをおこなうことができる。一方、折り返し部２８及び穴２２がない場合には、平面同士での接合となるため、端子金具２０Ａ，２０Ｂをコア１２に取り付ける際の接合面内における位置合わせを精度よくおこなうことができない。

従って、以上で説明したコイル部品１０においては、端子金具２０Ａ，２０Ｂをコア１２に取り付ける際に、高い取り付け位置精度が確保されている。その結果、両端の端子金具２０Ａ，２０Ｂの間の位置ズレが効果的に抑制され、コイル部品１０を実装基板３６に搭載した際に高い安定性が実現される。また、上述した実施形態のように、コア１２に端子金具２０Ａ，２０Ｂを取り付けた後に、その端子金具２０Ａ，２０Ｂに極細の巻線１８を接続する場合には、端子金具２０Ａ，２０Ｂに高い取り付け位置精度が要求される。

なお、コア１２に形成された穴２２がすり鉢状傾斜面２２ａを有しているため、端子金具２０Ａ，２０Ｂをコア１２に取り付ける際、この傾斜面２２ａによって、折り返し部２８と穴２２とが同軸となるように案内される。それにより、端子金具２０Ａ，２０Ｂの折り返し部２８を穴２２へ容易に挿入することができる。

さらに、コイル部品１０においては、コア１２の穴に充填された接着剤Ｓに端子金具２０Ａ，２０Ｂの折り返し部２８が浸漬され、この折り返し部２８において、端子金具２０Ａ，２０Ｂがコア１２に接着されている。そのため、接着剤Ｓが円筒状の折り返し部２８の内面側にも回りこみ、このような接着剤Ｓのアンカー効果によって、端子金具２０Ａ，２０Ｂがコア１２に強固に接着される。一方、折り返し部２８及び穴２２がない態様では、平坦な面での接合となるため、十分な接着強度を実現することが困難である。つまり、コイル部品１０においては、端子金具２０Ａ，２０Ｂとコア１２との間の高い接着強度が実現している。その上、コイル部品１０においては、コア１２の端面１６ａと端子金具２０Ａ，２０Ｂの対面部２４との間にも接着剤Ｓが介在しているため、端子金具２０Ａ，２０Ｂとコア１２との間の接着強度のさらなる向上が図られている。

また、以上で説明したコイル部品１０の製造方法では、外装樹脂部４０を形成する際に、型６０の台座部６６においてコイル本体部５０が支持され、その状態でコイル本体部５０に外装樹脂部４０が形成されるため、外装樹脂部４０を形成する際におけるコイル本体部５０の姿勢が安定している。すなわち、型６０に台座部６６がない場合では、コイル本体部５０の外形から突出する継線部３０によって安定した姿勢を保持できないが、型６０に台座部６６を設けることにより姿勢の安定化が図られ、コイル本体部５０を型６０に入れた際にコイル本体部５０が傾いてしまう事態が有意に回避される。その結果、常に正しい姿勢でコイル本体部５０を型６０の中に収容することができ、外装樹脂部４０による継線部３０の保護を確実に行うことができる。

さらに、上述したコイル部品１０の製造方法では、外装樹脂部４０を形成する工程において、樹脂６４を流し込んだ型６０にコイル本体部５０を入れて外装樹脂部４０を形成している。この場合、型６０にコイル本体部５０を収容した後に樹脂６４を流し込む場合に比べて、コイル本体部５０が空気を抱き込みにくくなり、空気の抱き込みに起因する気泡の発生等が有意に抑制される。また、型６０にコイル本体部５０を収容した後に樹脂６４を流し込む場合には、コイル本体部５０が浮動してしまう不具合が生じることがあり、それにより成形肉厚のバラツキが生じて外観不良が発生するおそれがあるが、そのような事態を解消することができる。なお、コイル本体部５０の浮動を、コイル本体部５０を樹脂６４に押し込んで抑える場合には、その調整工程等が必要となり、コイル部品１０の製造工程の増加につながる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係るコイル部品１１０について、図１０〜図１２を参照しつつ説明する。

図１０に示すように、第２実施形態に係るコイル部品１１０は、第１実施形態とは異なる外装樹脂部１４０を有する点で、コイル部品１０と異なる。

このコイル部品１１０の外装樹脂部１４０は、その頂面１４０ａの長手方向に延びる縁に、その全長に亘って一対の段部１４２が形成されている。そして、このコイル部品１１０の作製に用いる型１６０は、図１１に示すように、その溝６２の底面６２ａは平坦面となっており、溝６２の長手方向に延びる角部それぞれに、その全長に亘って、上述した台座部６６と同じ高さｈ_１の台座部６６Ａが形成されている。

そのため、図１２に示すように、型１６０の中にコイル本体部５０を収容した際には、溝６２の底面６２ａに設けられた台座部６６Ａに、コア１２の鍔部１６Ａ，１６Ｂの上端面１６ｂが当接する。このようにして、コイル本体部５０は、型１６０の台座部６６Ａにより、４点（四隅）において安定的に支持されるため、この第２実施形態に係るコイル部品１１０も、第１実施形態同様、外装樹脂部１４０による継線部３０の保護を確実に行うことができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、コアに設けられた凹部は、穴に限らず、孔や溝などであってもよい。また、凹部の断面形状についても、円形及び四角形に限らず、その他の形状（例えば、多角形や楕円形）に適宜変更可能である。さらに、コアの巻回部や鍔部の断面形状は、円形に限らず、必要に応じて四角形等に変更してもよい。

また、型の底面に配された凸部は、上述した形状の台座部に限らず、必要に応じて柱状等の他の形状に変更することができる。

本発明の実施形態に係るコイル部品を示した図である。図１に示したコイル部品のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１及び図２に示した端子金具の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。図１及び図２に示したコイル部品の一製造段階を示した図である。図１及び図２に示したコイル部品の一製造段階を示した図である。図１及び図２に示したコイル部品の作製に用いる型を示した図である。図１及び図２に示したコイル部品の一製造段階を示した図である。図７の製造段階における要部拡大図である。図１及び図２に示したコイル部品の一製造段階を示した図である。本発明の第２実施形態に係るコイル部品を示した図である。図１０に示したコイル部品の作製に用いる型を示した図である。図１０に示したコイル部品の一製造段階を示した図である。

符号の説明

１０，１１０…コイル部品、１２…コア、１４…巻回部、１６Ａ，１６Ｂ…鍔部、１８…巻線、２０Ａ，２０Ｂ…端子金具、２４…対面部、３０…継線部、３２…端子部、４０，１４０…外装樹脂部、５０…コイル本体部、６０，１６０…型、６２…溝、６４…樹脂、６６，６６Ａ…台座部、Ｓ…接着剤。

Claims

巻線が巻回された巻回部及び前記巻回部の両端に位置する一対の鍔部を有するコアと、前記コアの前記巻回部の両側の鍔部において対面する端面それぞれに取り付けられ、前記コアの前記鍔部の端面に対面する平板状の対面部と、前記対面部と一体的に設けられると共に、前記鍔部の上端面に対面し、前記コアの端面近傍で、前記鍔部とは反対側の面である巻線圧着面において前記巻線に接続される継線部とをそれぞれ有する一対の端子金具とを備えるコイル本体部を準備する工程と、
前記コイル本体部を支持する凸部を底面に有する型を準備する工程と、
前記凸部で前記コイル本体部を支持した状態で、前記コイル本体部に樹脂をコーティングして、前記コイル本体部に外装樹脂部を形成する工程とを備え、
前記凸部の高さは、前記鍔部の前記上端面と前記継線部の前記巻線圧着面との間の距離よりも大きく、
前記外装樹脂部を形成する工程において、前記凸部は前記鍔部の前記上端面と当接し、前記継線部の前記巻線圧着面が前記型の前記底面から離間している、コイル部品の製造方法。
前記外装樹脂部を形成する工程において、前記樹脂を流し込んだ前記型に前記コイル本体部を入れて前記外装樹脂部を形成する、請求項１に記載のコイル部品の製造方法。