JPH04340209A - コイルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコイルとその製造方法に
関し、より詳細には巻線と、少なくとも該巻線の中心に
配設されたコアとを具備するコイルとその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コイルは、ボビンに電線を巻回し
て成る巻線と、その巻線の中心に挿通される磁性材料製
の中心コアを有している。その他、用途等に応じて磁性
回路を閉成するための磁性材料製のフィールドコアや、
ケーシングが設けられたり、一方、巻線にボビンを設け
ないコイル等も有る。コアである中心コア、フィールド
コアは、硬質の磁性材料（例えば鉄やフェライト）製の
棒体や板体を積層して成るコア材を加工して形成される
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のコイルには次のような課題が有る。コアは硬質の
磁性材料製の棒体や板体を積層して成るコア材を加工し
て形成されるため、加工に手間がかかるという課題が有
る。特に、例えばコイルを配設する場所が複雑な形状の
空間であって、当該空間内にコイルを収容するためにコ
アの形状を特殊な形状にする必要がある場合や、磁気回
路の構成を特別な構成にするためコアの形状を特殊な形
状にする必要がある場合にはコアを特殊な形状に加工す
る必要が有る。このような加工は難しい場合が多く、コ
イルの生産性の向上を妨げる原因になったり、生産コス
トの上昇の原因ともなるという課題が有る。従って、本
発明はコアの形成が簡単で、かつ種々の形状に形成する
ことが可能なコイルとその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は次の構成を備える。すなわち、巻線と、少なく
とも該巻線の中心に配設されたコアとを具備するコイル
において、前記コアは磁性体の粉末から成ることを特徴
とする。さらに、このコイルにおいて前記コアは磁性体
の粉末に、該磁性体の粉末を固化するためのバインダを
混合してもよい。　　一方、このようなコイルの製造方
法は、巻線を形成する工程と、少なくとも該巻線の中心
に磁性体の粉末を入れてコアを形成する工程とを具備す
ることを特徴とする。

【０００５】

【作用】作用について説明する。コアは磁性体の粉末か
ら成るため、あらゆる形状に形成することが可能となる
。特に、磁性体の粉末に、磁性体の粉末を固化するため
のバインダを混合してコアを形成する場合はコアの形状
を保持する手段は不要となる。また、巻線を形成する工
程と、少なくとも該巻線の中心に磁性体の粉末を入れて
コアを形成する工程とを具備する製造方法の場合、磁性
体の粉末は流動性があるため簡単にコアを所望の形状に
形成可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。本実施例においては本発明に係るコ
イルを組み込んだ鉄心タイプトランスを例に挙げて説明
する。図１において、１０は内側ボビンであり、合成樹
脂（例えばエポキシ樹脂）で形成されている。内側ボビ
ン１０の形状については図２（ａ）に示す。内側ボビン
１０の下端には導電性材料で形成された端子ピン１２が
４本、一体成形で設けられている。また、内側ボビン１
０の中心には貫通孔である中心孔１４が穿設されている
。なお、端子ピン１２については面実装可能な端子を採
用することもできる。１６、１８は巻線（１次コイルお
よび２次コイル）であり、電線（マグネットワイヤ）２
０を内側ボビン１０のフランジ２４同士の間に巻回して
形成されている。巻線１６、１８はそれぞれ予め設計さ
れている回数内側ボビン１０に巻回され、電線２０のそ
れぞれの端部は前記端子ピン１２へ接続されている。 内側ボビン１０に電線２０を巻回して巻線１６、１８を
形成した状態を図２（ｂ）に示す。２２は外側ボビンで
あり、合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）で形成されてい
る。外側ボビン２２は、内側ボビン１０に電線２０を巻
回して成る巻線１６、１８（図２（ｂ）の状態）に外嵌
され、巻線１６、１８を保護してコイル体２６を形成し
ている。図２（ｂ）の状態へ外側ボビン２２を外嵌して
成るコイル体２６を図２（ｃ）に示す。なお、外側ボビ
ン２２は金属（例えば鉄）で形成してもよい。特に、磁
性材料である金属で形成した場合、磁性回路を閉成する
ためのフィールドコアとしての作用をさせることが可能
となる。

【０００７】２８はケーシングであり、金属（例えば鉄
）または合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）で形成されて
いる。ケーシング２８はカップ状に形成され、コイル体
２６を内部に遊嵌状態で収容可能になっている。ケーシ
ング２８の外観を図３に示す。３０はコアであり、磁性
体（例えば鉄）の粉末に、その磁性体の粉末を固化する
ためのバインダ（例えばエポキシ系接着剤）を混合した
、固化前に流動性を有する材料（コア材料）から成る。 本実施例においては、磁性体とバインダの重量比は９７
対３に設定されているが、この重量比は使用する磁性体
の種類、コイルの用途や必要とする特性等を勘案して適
宜設定することができる。本実施例では図１に明示され
るようにコア３０は内側ボビン１０の中心孔１４内およ
びコイル体２６の全外周を覆うように形成されており、
中心コアとフィールドコアの両方を形成している。 一般的にコアは少なくともコイルの巻線の中心内には形
成する必要がある。コア３０を形成するには、まずケー
シング２８の下端開放面を上にして、内部の所定位置に
、治具を使用する等してコイル体２６を位置決めする。 続いて、ケーシング２８内にコア材料を流し込む。 コア材料は、内側ボビン１０の中心孔１４内およびコイ
ル体２６の全外周を覆うに十分な量入れる。コア材料の
流し込みが終了したら、ケーシング２８の下端開放面を
閉塞するための蓋３２を、公知の適宜な方法（例えば接
着剤やカシメ）で取り付け固定する。

【０００８】蓋３２はケーシング２８と同様、合成樹脂
または金属で形成されており、コイル体２６の端子ピン
１２等が挿通される透孔３４が４個所定位置に透設され
ている。なお、蓋３２がコア材料に含まれているバイン
ダの作用で固定可能な場合は特別な手段を介して固定す
る必要はない。上記のようにトランスを形成した後、バ
インダによってコア材料に含まれている磁性体の粉末を
固化させる。バインダの種類により自然乾燥、加熱乾燥
等により磁性体を固化させる。加熱乾燥の場合は、ボビ
ン等に使用した合成樹脂を溶解させることがない温度（
摂氏２００度以下が望ましい）で加熱処理を行う必要が
ある。以上、本発明に係るコイルの一実施例について説
明したが、次に他の実施例について説明する。コア材料
主成分を構成する磁性体は、コイルまたは当該コイルを
使用した製品に求められる特性を満たすことが可能であ
れば上記の鉄の他、フェライト等磁性を有する全ての材
料の粉末が採用可能である。バインダとしては上記のエ
ポキシ系接着剤の他、紫外線硬化タイプの接着剤を使用
してもよい。その場合、コア材料を流し込み後、コア材
料に紫外線を照射して固化させる。また、熱硬化性樹脂
の粉末を磁性体の粉末と混合し、加熱してコア材料を固
化するようにしてもよい。つまり、バインダとしては磁
性体の粉末を固化できれば、コイルまたは当該コイルを
使用した製品に支障が無ければ手段を問わない。

【０００９】ここまでは、コア材料として磁性体の粉末
とバインダを混合した物を挙げたが、コア材料としては
必ずしもバインダは必要がない。例えば、図１の例にお
いてケーシング２８と蓋３２、および蓋３２の透孔３４
と透孔３４に挿通される端子ピン１２等の間のシールが
完璧になされていれば、コア材料の流出は防止可能なの
で、コア材料にバインダを混合させる必要は無く、磁性
体の粉末のみでもコアとしての機能を発揮させることが
できる。また、図１の例とは別に、巻線の中心や巻線の
周囲に袋状や筒状の充填体を設け、その中に磁性体の粉
末を流し込み、封止すればバインダは不要である。充填
体を使用する場合、充填体は形状が容易に変形可能な物
であればコアの形状に複雑な制限があっても容易に形成
し易いというメリットが有る。次に、コアの形成手順に
ついて他の実施例について説明する。上記実施例では、
ケーシング２８内にコイル体２６を入れて、その後コア
材料を流し込み、コア３０を固化させたが、コイルによ
ってはケーシング２８が不要な物も有る。その場合、前
記充填体を使用する場合は充填体を巻線の中心および／
または周囲に配置し、コア材料（磁性体の粉末のみ、ま
たはバインダを含んだ物いずれも可）をその充填体に流
し込む（充填する）ようにしてコアを所望の形状に形成
すればよい。また、コアを形成する方法として、樹脂成
形のように型を使用することができる。予め形成してお
いた巻線を樹脂成形におけるインサート成形の如く、型
内に配置し、その後コア材料を当該型内に流し込み、磁
性体の粉末をバインダで固化させ、所望の形状を有する
コアを形成する。コア形成後、離型させるとコイルが完
成する。コアの形状は中心コア、フィールドコアを問わ
ず、自由な形状に形成することが可能となる。さらに、
簡単な形状であれば特別な手段を講じることなく巻線内
部および／または周囲にコア材料（バインダを含む）を
充填および／または被覆し、固化させてコアを形成可能
である。その場合、コア材料としては比較的粘性が高い
ほうがコアを形成し易くてよい。

【００１０】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば巻線はボビンが設けられていないタイプ
でもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲でさらに多く
の改変を施し得るのはもちろんである。

【００１１】

【発明の効果】本発明に係るコイルとその製造方法を用
いると、コアは磁性体の粉末から成るため、当該粉末を
焼結させることなく、あらゆる形状に形成することが可
能となる。従って、コアの形状に制限を受ける場合や、
磁性回路を所望の回路構成にしたい場合に容易にコアの
形状を対応させることが可能となる。請求項２の構成で
ある磁性体の粉末に、磁性体の粉末を固化するためのバ
インダを混合してコアを形成すると、コイル完成後にコ
アの形状を保持する手段は不要となる。また、コアの製
造方法として巻線を形成する工程と、少なくとも該巻線
の中心に磁性体の粉末を入れてコアを形成する工程とを
具備する場合、磁性体の粉末は流動性があるため簡単に
コアを所望の形状に形成可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイルを用いた実施例のトランス
の正面断面図。

【図２】コイル体の各部品の外観を示した斜視図。

【図３】トランスの分解斜視図。

【符号の説明】

１０　　内側ボビン １４　　中心孔 １６　　巻線 １８　　巻線 ２０　　電線 ２２　　外側ボビン ２６　　コイル体 ２８　　ケーシング ３０　　コア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　巻線と、少なくとも該巻線の中心に配
   設されたコアとを具備するコイルにおいて、前記コアは
   磁性体の粉末から成ることを特徴とするコイル。
2. 【請求項２】　　前記コアは磁性体の粉末に、該磁性体
   の粉末を固化するためのバインダを混合して成ることを
   特徴とする請求項１記載のコイル。
3. 【請求項３】　　巻線を形成する工程と、少なくとも該
   巻線の中心に磁性体の粉末を入れてコアを形成する工程
   とを具備することを特徴とするコイルの製造方法。