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JP7786239B2 - Coil parts - Google Patents
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JP7786239B2 - Coil parts - Google Patents

Coil parts

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Description

本発明は、コイル部品に関する。 The present invention relates to a coil component .

コイル部品はインダクタンスを利用した受動素子であり、近年、回路素子の一要素として様々な電子機器に搭載されている。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の車両に搭載されるインバータには、バッテリ電圧を昇圧または降圧させるコンバータが組み込まれており、コイル部品はコンバータの基幹部品として使用されている。 Coil components are passive elements that utilize inductance, and in recent years have been installed in a variety of electronic devices as part of the circuit elements. For example, inverters installed in vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles incorporate converters that step up or down the battery voltage, and coil components are used as key components in these converters.

そのようなコイル部品の1つとして、特許文献1には、コイルと、コイルを覆うコアと、コアを収納するケースとを有し、コア内に、コアよりも透磁率が低い材料で構成された樹脂ギャップ部材が設けられたコイル部品が開示されている。このコイル部品では、コイルから遠ざかるほど、閉磁路が樹脂ギャップ部材の内部を通過する距離が短くなるように、樹脂ギャップ部材が形成されている。また、特許文献1には、樹脂ギャップ部材は、コイルの巻線を被覆する樹脂絶縁部材と一体的に形成されていること、および、樹脂ギャップ部材と一体的に形成されているコイルをケース内に収納し、磁性粉末が混入された樹脂をケース内に注入して硬化させることによって、コイル部品を製造することも開示されている。 Patent Document 1 discloses one such coil component, which has a coil, a core covering the coil, and a case housing the core, with a resin gap member inside the core made of a material with a lower magnetic permeability than the core. In this coil component, the resin gap member is formed so that the distance the closed magnetic circuit passes through the resin gap member becomes shorter the further it is from the coil. Patent Document 1 also discloses that the resin gap member is formed integrally with a resin insulating member that covers the coil winding, and that the coil component is manufactured by housing the coil formed integrally with the resin gap member in a case, and then injecting resin mixed with magnetic powder into the case and allowing it to harden.

特開2012-146753号公報JP 2012-146753 A

しかしながら、特許文献1に記載のコイル部品は、以下の理由により、製造することが容易ではない。すなわち、樹脂ギャップ部材と一体的に形成されているコイルをケース内に収納する際、樹脂ギャップ部材がケースにぶつかって損傷する可能性がある。また、樹脂ギャップ部材と一体的に形成されているコイルがケース内に収納された状態で、磁性粉末が混入された樹脂をケース内に注入することによってコアを形成しているので、樹脂ギャップ部材の先端をコアの表面に確実に露出させることが難しい。 However, the coil component described in Patent Document 1 is not easy to manufacture for the following reasons. Specifically, when the coil formed integrally with the resin gap member is housed in the case, there is a possibility that the resin gap member may collide with the case and be damaged. Furthermore, because the core is formed by injecting resin mixed with magnetic powder into the case while the coil formed integrally with the resin gap member is housed in the case, it is difficult to reliably expose the tip of the resin gap member on the surface of the core.

本発明は、上記課題を解決するものであり、製造が容易であるコイル部品を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above problems, and has an object to provide a coil component that is easy to manufacture.

本発明のコイル部品は、
非磁性の樹脂で覆われたコイルと、
磁性体が混合された樹脂を主成分として含み、前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、
前記コアに設けられ、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びるギャップと、
を備え、
前記ギャップの幅は、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かうほど狭くなっており、
前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びる前記ギャップの先端部は、前記非磁性の樹脂から離間していることを特徴とする。
The coil component of the present invention comprises:
A coil covered with non-magnetic resin,
a core containing, as a main component, a resin mixed with a magnetic material, and covering at least a portion of the coil covered with the non-magnetic resin;
a gap provided in the core and extending from a surface of the core toward the nonmagnetic resin;
Equipped with
the width of the gap narrows from the surface of the core toward the non-magnetic resin,
The tip of the gap extending from the surface of the core toward the non-magnetic resin is spaced apart from the non-magnetic resin.

本発明のコイル部品は、コアには、その表面から、コイルを覆う非磁性の樹脂に向かって延びるギャップが設けられており、ギャップの幅は、コアの表面から非磁性の樹脂に向かうほど狭くなっており、ギャップの先端部は、非磁性の樹脂から離間している。そのような構成のコイル部品は、製造が容易である。例えば、突起を有する金型内に非磁性の樹脂で覆われたコイルを配置し、金型内に磁性体が混合された樹脂を流し込んで硬化させることによって、コアとギャップが一体的に形成されたコイル部品を製造することが可能となる。また、金型の突起によって形成されるギャップは、コアの表面に確実に露出する。 In the coil component of the present invention, the core has a gap extending from its surface toward the non-magnetic resin covering the coil. The width of the gap narrows as it moves from the core surface toward the non-magnetic resin, and the tip of the gap is spaced apart from the non-magnetic resin. Coil components with this configuration are easy to manufacture. For example, by placing a coil covered with non-magnetic resin in a mold with protrusions, and then pouring resin mixed with a magnetic material into the mold and allowing it to harden, it is possible to manufacture a coil component in which the core and gap are integrally formed. Furthermore, the gap formed by the mold protrusions is reliably exposed on the surface of the core.

本発明の第1の実施形態におけるコイル部品の模式的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a coil component according to a first embodiment of the present invention. (a)は、コイル部品の模式的な上面図であり、(b)は、コイル部品の模式的な下面図である。1A is a schematic top view of the coil component, and FIG. 1B is a schematic bottom view of the coil component. コイルの導線が引き出された方向からコイル部品を見たときの模式的な正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of the coil component as viewed from the direction in which the conductor wire of the coil is drawn out. コイルの模式的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of a coil. 非磁性の樹脂で覆われたコイルの模式的な斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of a coil covered with a non-magnetic resin. コイルの巻回軸の方向と直交する方向に相対する非磁性の樹脂の表面とコアの表面との間にギャップが設けられているコイル部品を、コイルの導線が引き出された方向から見たときの模式的な正面図である。FIG. 10 is a schematic front view of a coil component in which a gap is provided between the surface of a non-magnetic resin and the surface of a core that face each other in a direction perpendicular to the direction of the coil winding axis, as viewed from the direction in which the coil conductor wire is pulled out. ギャップの先端部と非磁性の樹脂との間の距離が異なる場合において、コイルに流れる直流電流とインダクタンスとの関係を示す図である。10 is a diagram showing the relationship between the direct current flowing through the coil and the inductance when the distance between the tip of the gap and the non-magnetic resin is different. FIG. コイル部品の製造方法を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a coil component. コアを形成するために用いる金型の模式的な正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of a mold used to form a core. (a)~(c)は、コアをケースに収納したコイル部品の製造工程を説明するための図である。10A to 10C are diagrams illustrating a manufacturing process for a coil component in which a core is housed in a case. 第2の実施形態におけるコイル部品を、コイルの導線が引き出された方向から見たときの模式的な正面図である。FIG. 10 is a schematic front view of a coil component according to a second embodiment, as viewed from a direction in which a conductor wire of the coil is drawn out. コイルの巻回軸の方向にコアを見たときに、ギャップが環状の形状を有するコイル部品の模式的な下面図である。10 is a schematic bottom view of a coil component in which the gap has an annular shape when the core is viewed in the direction of the winding axis of the coil. FIG.

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention and explains its features in detail.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態におけるコイル部品100の模式的な斜視図である。図2(a)は、コイル部品100の模式的な上面図であり、図2(b)は、コイル部品100の模式的な下面図である。図3は、後述するコイル10の導線11が引き出された方向からコイル部品100を見たときの模式的な正面図である。
First Embodiment
Fig. 1 is a schematic perspective view of a coil component 100 according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2(a) is a schematic top view of the coil component 100, and Fig. 2(b) is a schematic bottom view of the coil component 100. Fig. 3 is a schematic front view of the coil component 100 as viewed from the direction in which a conductor 11 of a coil 10 (described later) is drawn out.

第1の実施形態におけるコイル部品100は、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10と、コア20と、ギャップ30とを備える。 The coil component 100 in the first embodiment comprises a coil 10 covered with non-magnetic resin 13, a core 20, and a gap 30.

図4は、コイル10の模式的な斜視図である。図5は、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10の模式的な斜視図である。 Figure 4 is a schematic perspective view of the coil 10. Figure 5 is a schematic perspective view of the coil 10 covered with non-magnetic resin 13.

図4に示すように、コイル10は、導線11が巻回されることによって構成されている。本実施形態では、導線11が矩形状に巻回されており、巻回軸の方向に見たときに、矩形状に巻回されている導線11の角に丸みがつけられている。ただし、導線11を巻回する際の形状が矩形状に限定されることはなく、円形状や楕円形状等でもよい。 As shown in Figure 4, the coil 10 is formed by winding a conductor wire 11. In this embodiment, the conductor wire 11 is wound in a rectangular shape, and when viewed in the direction of the winding axis, the corners of the rectangularly wound conductor wire 11 are rounded. However, the shape of the wound conductor wire 11 is not limited to a rectangular shape, and it may be a circular or elliptical shape, etc.

導線11は、例えば、銅、アルミニウム、または、それらの合金等の金属材料からなり、その表面は、ポリアミドイミドまたはポリイミド等のエナメル材料で被覆されている。導線11の断面形状は、例えば、円形または扁平形状である。本実施形態において、導線11は、断面形状が扁平形状である平角線であり、フラットワイズ巻きにより巻回されている。ただし、平角線である導線11の巻き方は、エッジワイズ巻きでもよい。また、コイル10は、エッジワイズ巻きまたはフラットワイズ巻きで、かつ、アルファ巻きであってもよい。すなわち、導線11の材料や断面形状、巻き方等によって本発明が限定されることはない。 The conductor 11 is made of a metal material such as copper, aluminum, or an alloy thereof, and its surface is coated with an enamel material such as polyamideimide or polyimide. The cross-sectional shape of the conductor 11 is, for example, circular or flat. In this embodiment, the conductor 11 is a rectangular wire with a flat cross-sectional shape and is wound flatwise. However, the rectangular wire conductor 11 may also be wound edgewise. Furthermore, the coil 10 may be edgewise wound or flatwise wound and alpha wound. In other words, the present invention is not limited by the material, cross-sectional shape, winding method, etc. of the conductor 11.

なお、フラットワイズ巻きのコイル10は、平角線である導線11の断面の短辺側(厚み方向)を曲げて渦巻状に巻回する巻き方である。巻回軸の方向が鉛直方向である場合、フラットワイズ巻きのコイル10は、コイル部品100の水平方向への熱伝導性は低いものの、垂直方向への熱伝導性は良好である。 Flatwise wound coil 10 is formed by bending the short side (thickness direction) of the cross section of rectangular conductor wire 11 and winding it in a spiral shape. When the winding axis is oriented vertically, flatwise wound coil 10 has low thermal conductivity in the horizontal direction of coil component 100, but good thermal conductivity in the vertical direction.

本実施形態では、コイル10の導線11が外側に引き出されている第1の引き出し部12aおよび第2の引き出し部12bは、コイル10の巻回軸の方向において同じ高さに位置する。また、本実施形態では、コイル10の第1の引き出し部12aおよび第2の引き出し部12bはそれぞれ、導線11が矩形状に巻回されているコイル10の短辺側に引き出されている。ただし、コイル10の第1の引き出し部12aおよび第2の引き出し部12bはそれぞれ、コイル10の長辺側に引き出されていてもよい。 In this embodiment, the first lead-out portion 12a and the second lead-out portion 12b, where the conductor wire 11 of the coil 10 is drawn outward, are located at the same height in the direction of the winding axis of the coil 10. Furthermore, in this embodiment, the first lead-out portion 12a and the second lead-out portion 12b of the coil 10 are each drawn out to the short side of the coil 10, where the conductor wire 11 is wound in a rectangular shape. However, the first lead-out portion 12a and the second lead-out portion 12b of the coil 10 may each be drawn out to the long side of the coil 10.

図5に示すように、コイル10は、非磁性の樹脂13で覆われている。本実施形態では、第1の引き出し部12aおよび第2の引き出し部12bの一部を除くコイル10の全体が非磁性の樹脂13で覆われている。非磁性の樹脂13として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等を用いることができる。非磁性の樹脂13の厚さは、例えば、0.1mm以上3mm以下である。 As shown in FIG. 5, the coil 10 is covered with non-magnetic resin 13. In this embodiment, the entire coil 10, except for a portion of the first lead portion 12a and the second lead portion 12b, is covered with non-magnetic resin 13. Examples of materials that can be used as the non-magnetic resin 13 include epoxy resin, silicone resin, and polyphenylene sulfide resin. The thickness of the non-magnetic resin 13 is, for example, 0.1 mm or more and 3 mm or less.

非磁性の樹脂13の成形方法に特に成約はなく、例えば、射出成形、トランスファ成形、シートプレス等の方法を採用することができる。シートプレスは、積層された複数の非磁性の樹脂シートでコイル10を挟み込んだ状態で加圧することによって、非磁性の樹脂13でコイル10を覆う方法である。 There is no particular rule regarding the molding method for the non-magnetic resin 13; methods such as injection molding, transfer molding, and sheet pressing can be used. Sheet pressing is a method in which the coil 10 is covered with non-magnetic resin 13 by sandwiching the coil 10 between multiple stacked non-magnetic resin sheets and applying pressure.

本実施形態における非磁性の樹脂13には、アルミナ等の熱伝導率の高いフィラーが含まれている。そのような構成により、非磁性の樹脂13の熱伝導率は、例えば、1W/mK以上となり、コイル10は、良好な放熱性を有する。 In this embodiment, the non-magnetic resin 13 contains a filler with high thermal conductivity, such as alumina. With this configuration, the thermal conductivity of the non-magnetic resin 13 is, for example, 1 W/mK or higher, and the coil 10 has good heat dissipation properties.

コア20は、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10の少なくとも一部を覆っている。本実施形態では、図1~図3に示すように、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10のうち、第1の引き出し部12aおよび第2の引き出し部12bと、その周辺部分を除いた全体がコア20で覆われている。 The core 20 covers at least a portion of the coil 10, which is covered with non-magnetic resin 13. In this embodiment, as shown in Figures 1 to 3, the entire coil 10, covered with non-magnetic resin 13, is covered by the core 20, except for the first lead portion 12a, the second lead portion 12b, and their surrounding areas.

コア20は、軟磁性金属材料やフェライト材料等からなる磁性体(例えば磁性粉)が混合された樹脂を主成分として含む。主成分とは、含有量が最も多い成分のことである。軟磁性金属材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金、Fe-Si-Cr系合金、Fe-Al系合金、Fe-Ni系合金、Fe-Co系合金等の各種結晶質の合金粉末材料や、Feを主成分とした軟磁性特性に優れた非晶質材料、あるいは非晶質相とナノ結晶相とが混在したナノ結晶金属材料等を使用することができる。この軟磁性金属材料を使用する場合、絶縁性を確保する観点から、金属粉末の表面にリン酸塩やシリコーン樹脂等の絶縁性材料からなる塗布層を形成することが好ましい。 The core 20 primarily contains a resin mixed with a magnetic substance (e.g., magnetic powder) made of a soft magnetic metal material, ferrite material, or the like. The primary component is the component with the highest content. The soft magnetic metal material is not particularly limited, and examples include various crystalline alloy powder materials such as Fe-Si alloys, Fe-Si-Al alloys, Fe-Si-Cr alloys, Fe-Al alloys, Fe-Ni alloys, and Fe-Co alloys; amorphous materials with excellent soft magnetic properties that are primarily composed of Fe; and nanocrystalline metal materials with a mixture of amorphous and nanocrystalline phases. When using such soft magnetic metal materials, it is preferable to form a coating layer made of an insulating material such as phosphate or silicone resin on the surface of the metal powder to ensure insulation.

フェライト材料も、特に限定されるものではなく、Ni系、Cu-Zn系、Ni-Zn系、Mn-Zn系、Ni-Cu-Zn系等のFe23を主成分とした各種フェライト材料を使用することができる。 The ferrite material is also not particularly limited, and various ferrite materials containing Fe 2 O 3 as the main component, such as Ni-based, Cu-Zn-based, Ni-Zn-based, Mn-Zn-based, and Ni-Cu-Zn-based, can be used.

コア20に含まれる樹脂は、例えば、エポキシ樹脂である。ただし、樹脂がエポキシ樹脂に限定されることはなく、シリコーン樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂等、他の種類の樹脂を用いてもよい。 The resin contained in the core 20 is, for example, epoxy resin. However, the resin is not limited to epoxy resin, and other types of resin, such as silicone resin or polyphenylene sulfide resin, may also be used.

コア20には、磁気飽和の抑制等のために、ギャップ30が設けられている。ギャップは、磁気ギャップと呼ばれることもある。ギャップ30は、相対する非磁性の樹脂13の表面とコア20の表面との間において、コア20の表面から非磁性の樹脂13に向かって延びる態様で設けられている。本実施形態において、ギャップ30は、図1~図3に示すように、コイル10の巻回軸の方向に相対するコア20の表面と非磁性の樹脂13の表面との間に設けられている。 A gap 30 is provided in the core 20 to suppress magnetic saturation, etc. The gap is sometimes called a magnetic gap. The gap 30 is provided between the opposing surfaces of the non-magnetic resin 13 and the core 20, extending from the surface of the core 20 toward the non-magnetic resin 13. In this embodiment, the gap 30 is provided between the surface of the core 20 and the surface of the non-magnetic resin 13 that face each other in the direction of the winding axis of the coil 10, as shown in Figures 1 to 3.

具体的には、コイル10の巻回軸と直交する面であるコア20の第1の表面20aと、非磁性の樹脂13の第1の表面13aとの間、および、コア20の第1の表面20aと相対する第2の表面20bと、非磁性の樹脂13の第1の表面13aと相対する第2の表面13bとの間にギャップ30が設けられている。非磁性の樹脂13の第1の表面13aは、コア20の第1の表面20a側に位置し、コア20の第1の表面20aと相対する面である。また、非磁性の樹脂13の第2の表面13bは、コア20の第2の表面20b側に位置し、コア20の第2の表面20bと相対する面である。 Specifically, gaps 30 are provided between the first surface 20a of the core 20, which is a surface perpendicular to the winding axis of the coil 10, and the first surface 13a of the non-magnetic resin 13, and between the second surface 20b facing the first surface 20a of the core 20 and the second surface 13b facing the first surface 13a of the non-magnetic resin 13. The first surface 13a of the non-magnetic resin 13 is located on the side of the first surface 20a of the core 20 and faces the first surface 20a of the core 20. The second surface 13b of the non-magnetic resin 13 is located on the side of the second surface 20b of the core 20 and faces the second surface 20b of the core 20.

ギャップ30は、コア20の第1の表面20aおよび第2の表面20bにそれぞれ露出している。本実施形態では、コイル10の巻回軸の方向にコア20を見たときに、ギャップ30は、直線状の形状を有する。すなわち、図2(a)に示すように、矩形状のコイル10の長辺と平行に直線状に延びるギャップ30がコア20の第1の表面20aと非磁性の樹脂13の第1の表面13aとの間に設けられている。また、図2(b)に示すように、矩形状のコイル10の長辺と平行に直線状に延びるギャップ30がコア20の第2の表面20bと非磁性の樹脂13の第2の表面13bとの間に設けられている。 The gap 30 is exposed on each of the first surface 20a and the second surface 20b of the core 20. In this embodiment, when the core 20 is viewed in the direction of the winding axis of the coil 10, the gap 30 has a linear shape. That is, as shown in FIG. 2(a), the gap 30 extending linearly parallel to the long sides of the rectangular coil 10 is provided between the first surface 20a of the core 20 and the first surface 13a of the non-magnetic resin 13. Also, as shown in FIG. 2(b), the gap 30 extending linearly parallel to the long sides of the rectangular coil 10 is provided between the second surface 20b of the core 20 and the second surface 13b of the non-magnetic resin 13.

本実施形態では、コア20の第1の表面20aと非磁性の樹脂13の第1の表面13aとの間、および、コア20の第2の表面20bと非磁性の樹脂13の第2の表面13bとの間に、それぞれ2つのギャップ30が設けられている。ただし、コア20の第1の表面20aと非磁性の樹脂13の第1の表面13aとの間、および、コア20の第2の表面20bと非磁性の樹脂13の第2の表面13bとの間のうちのいずれか一方にのみ、ギャップ30を設けるようにしてもよい。また、コア20の第1の表面20a側に設けるギャップ30は、1つのみでもよいし、コア20の第2の表面20b側に設けるギャップ30は、1つのみであってもよい。 In this embodiment, two gaps 30 are provided between the first surface 20a of the core 20 and the first surface 13a of the non-magnetic resin 13, and two gaps 30 are provided between the second surface 20b of the core 20 and the second surface 13b of the non-magnetic resin 13. However, a gap 30 may be provided only on one of the following: between the first surface 20a of the core 20 and the first surface 13a of the non-magnetic resin 13; or between the second surface 20b of the core 20 and the second surface 13b of the non-magnetic resin 13. Also, only one gap 30 may be provided on the first surface 20a side of the core 20, or only one gap 30 may be provided on the second surface 20b side of the core 20.

また、ギャップ30は、図6に示すように、コイル10の巻回軸の方向と直交する方向に相対する非磁性の樹脂13の表面とコア20の表面との間に設けられていてもよい。 Also, as shown in Figure 6, the gap 30 may be provided between the surface of the non-magnetic resin 13 and the surface of the core 20 that face each other in a direction perpendicular to the direction of the winding axis of the coil 10.

図3に示すように、コア20の表面から非磁性の樹脂13に向かって延びるギャップ30の先端部30aは、非磁性の樹脂13から離間している。すなわち、ギャップ30は、非磁性の樹脂13とは接していない。 As shown in Figure 3, the tip 30a of the gap 30 extending from the surface of the core 20 toward the non-magnetic resin 13 is separated from the non-magnetic resin 13. In other words, the gap 30 is not in contact with the non-magnetic resin 13.

図3に示すように、ギャップ30の幅は、コア20の表面から非磁性の樹脂13に向かうほど狭い。すなわち、ギャップ30の幅は、コア20の表面の位置が最も広く、先端部30aが最も狭い。コア20の表面の位置のギャップ30の幅は、例えば、1mm以上5mm以下であり、ギャップ30の先端部30aの幅は、例えば、0.5mm以上3mm以下である。コア20の表面からの距離が同じであれば、コイル10の長辺と平行な方向における任意の位置において、ギャップ30の幅は同じである。なお、本実施形態において、ギャップ30は、コイル10の長辺と平行に直線状に延びているため、ギャップ30の幅は、コイル10の短辺と平行な方向における寸法を意味する。 As shown in FIG. 3 , the width of the gap 30 narrows from the surface of the core 20 toward the non-magnetic resin 13. That is, the width of the gap 30 is widest at the surface of the core 20 and narrowest at the tip 30a. The width of the gap 30 at the surface of the core 20 is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less, and the width of the tip 30a of the gap 30 is, for example, 0.5 mm or more and 3 mm or less. If the distance from the surface of the core 20 is the same, the width of the gap 30 is the same at any position in a direction parallel to the long sides of the coil 10. Note that in this embodiment, the gap 30 extends linearly parallel to the long sides of the coil 10, and therefore the width of the gap 30 refers to the dimension in a direction parallel to the short sides of the coil 10.

ギャップ30の幅がコア20の表面から非磁性の樹脂13に向かうほど狭くなる構成を実現するため、図3に示すように、ギャップ30の幅方向と直交する方向から見たときのギャップ30の側面30bは傾斜している。ギャップ30の側面が傾斜していない場合と比べて、ギャップ30の側面30bの勾配は、0°より大きく3°以下程度であることが好ましい。図3に示すように、ギャップ30は、幅方向において対称な形状を有しており、ギャップ30の一対の側面30bの勾配は同じである。 In order to achieve a configuration in which the width of the gap 30 narrows from the surface of the core 20 toward the non-magnetic resin 13, the side surfaces 30b of the gap 30 are inclined when viewed from a direction perpendicular to the width direction of the gap 30, as shown in Figure 3. Compared to when the side surfaces of the gap 30 are not inclined, it is preferable that the gradient of the side surfaces 30b of the gap 30 is greater than 0° and approximately 3° or less. As shown in Figure 3, the gap 30 has a symmetrical shape in the width direction, and the gradient of each pair of side surfaces 30b of the gap 30 is the same.

ここで、ギャップ30を設けているにも関わらず、ギャップ30が非磁性の樹脂13と接しておらず、離間している構成とすることは、磁気特性上好ましくはない。しかしながら、その離間距離が微小であれば、コイル10に直流電流を流したときのインダクタンスの低下を許容範囲内に収めることが可能である。 Here, even though a gap 30 is provided, it is not desirable from the perspective of magnetic properties to have the gap 30 separate from the non-magnetic resin 13 rather than in contact with it. However, if the separation distance is small, it is possible to keep the decrease in inductance when a direct current is passed through the coil 10 within an acceptable range.

図7は、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1(以下では、離間距離D1(図3参照)とも呼ぶ)が異なる場合において、コイル10に流れる直流電流Idcとインダクタンス(L値)との関係を示す図である。ここでは、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1を0mm、0.001mm、0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、2mm、3.75mm、7.5mmとして、コイル10に流れる直流電流Idcとインダクタンスとの関係を調べた。ここでは、コア20の表面からギャップ30が延びる方向におけるコア20の表面と非磁性の樹脂13との間の距離D2(図3参照)は、8mmである。 Figure 7 shows the relationship between the DC current Idc flowing through the coil 10 and the inductance (L value) when the distance D1 (hereinafter also referred to as the separation distance D1 (see Figure 3)) between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is different. Here, the relationship between the DC current Idc flowing through the coil 10 and the inductance was investigated when the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 was set to 0 mm, 0.001 mm, 0.01 mm, 0.02 mm, 0.03 mm, 0.05 mm, 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, 1 mm, 2 mm, 3.75 mm, and 7.5 mm. Here, the distance D2 (see Figure 3) between the surface of the core 20 and the non-magnetic resin 13 in the direction in which the gap 30 extends from the surface of the core 20 was 8 mm.

表1は、コイル10に流れる直流電流Idcが0.001Aの場合に、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1が0mmである場合のインダクタンスを基準インダクタンスとして、基準インダクタンスに対して、数値が-30%、-20%、-10%、-5%、5%、10%、20%、30%異なるインダクタンスの値、および、そのときの離間距離D1の許容範囲を示している。例えば、基準インダクタンス(86.08μH)に対して数値が+10%異なるインダクタンスは、94.69μHであり、そのときの許容離間距離D1は、0.05mm以下である。すなわち、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1が0.05mm以下であれば、インダクタンスが94.69μH以下となり、基準インダクタンスに対する変動が10%以下となる。 Table 1 shows the inductance when the DC current Idc flowing through the coil 10 is 0.001 A and the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0 mm, taken as the reference inductance. It also shows the inductance values that differ by -30%, -20%, -10%, -5%, 5%, 10%, 20%, and 30% from the reference inductance, as well as the allowable range of the separation distance D1 at that time. For example, an inductance that differs by +10% from the reference inductance (86.08 μH) is 94.69 μH, and the allowable separation distance D1 at that time is 0.05 mm or less. In other words, if the separation distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0.05 mm or less, the inductance will be 94.69 μH or less, and the variation from the reference inductance will be 10% or less.

表2は、コイル10に流れる直流電流Idcが60Aの場合に、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1が0mmである場合のインダクタンスを基準インダクタンスとして、基準インダクタンスに対して、数値が-30%、-20%、-10%、-5%、5%、10%、20%、30%異なるインダクタンスの値、および、そのときの離間距離D1の許容範囲を示している。 Table 2 shows the inductance when the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0 mm when the DC current Idc flowing through the coil 10 is 60 A, and shows the inductance values that differ from the reference inductance by -30%, -20%, -10%, -5%, 5%, 10%, 20%, and 30%, as well as the allowable range of the separation distance D1 at that time.

表3は、コイル10に流れる直流電流Idcが270Aの場合に、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1が0mmである場合のインダクタンスを基準インダクタンスとして、基準インダクタンスに対して、数値が-30%、-20%、-10%、-5%、5%、10%、20%、30%異なるインダクタンスの値、および、そのときの離間距離D1の許容範囲を示している。 Table 3 shows the inductance when the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0 mm when the DC current Idc flowing through the coil 10 is 270 A, and shows the inductance values that differ from the reference inductance by -30%, -20%, -10%, -5%, 5%, 10%, 20%, and 30%, as well as the allowable range of the separation distance D1 at that time.

図7および表1~表3に示すように、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1が大きくなると、初期インダクタンスは大きくなり、また、大電流側でのインダクタンスの低下量も大きくなる。表3に示すように、コイル10に流れる直流電流Idcが270Aの大電流の場合、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1が0.5mm以下であれば、基準インダクタンスに対するインダクタンスの低下を5%以内に抑えることができる。したがって、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1は、0mmより大きく0.5mm以下であることが好ましい。 As shown in Figure 7 and Tables 1 to 3, as the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 increases, the initial inductance increases, and the amount of inductance decrease on the high current side also increases. As shown in Table 3, when the DC current Idc flowing through the coil 10 is a large current of 270 A, if the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0.5 mm or less, the decrease in inductance relative to the reference inductance can be kept to within 5%. Therefore, it is preferable that the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 be greater than 0 mm and less than 0.5 mm.

ただし、コイル部品100のサイズによっては、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1が0.5mm以上であっても、コイル10に直流電源を流したときに、インダクタンスがそれほど低下しない場合がある。発明者が確認したところ、コア20の表面からギャップ30が延びる方向におけるコア20の表面と非磁性の樹脂13との間の距離D2に対する、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の距離D1の割合D1/D2が1/15以下であれば、直流電流重畳時のインダクタンスの低下を抑制できることが分かった。したがって、上記割合D1/D2は、1/15以下であることが好ましい。 However, depending on the size of the coil component 100, even if the separation distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 is 0.5 mm or more, inductance may not decrease significantly when DC power is applied to the coil 10. The inventors have confirmed that if the ratio D1/D2 of the distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 to the distance D2 between the surface of the core 20 and the non-magnetic resin 13 in the direction in which the gap 30 extends from the surface of the core 20 is 1/15 or less, the decrease in inductance when DC current is superimposed can be suppressed. Therefore, it is preferable that the ratio D1/D2 be 1/15 or less.

ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間部21には、コア20と同様に、磁性体を含む樹脂が介在している。離間部21に介在する樹脂中の磁性体の含有率は、離間部21を除くコア20を構成する樹脂中の磁性体の含有率よりも低いことが好ましい。例えば、モールド成形でコア20を形成するための樹脂に含まれる磁性体(磁性粉)の平均粒径が、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13との間の離間距離D1よりも大きい場合には、離間部21を除くコア20を構成する樹脂中の磁性体の含有率と比べて、離間部21に介在する樹脂中の磁性体の含有率は低くなる。離間部21に介在する樹脂中の磁性体の含有率が離間部21を除くコア20を構成する樹脂中の磁性体の含有率よりも低い構成とすることにより、両者の磁性体の含有率が同じである構成と比べて、離間部21の透磁率が低くなるので、直流電流重畳時のインダクタンスの低下をより抑制することができる。なお、含有率は、体積含有率を意味する。 Similar to the core 20, the separation portion 21 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13 contains a resin containing a magnetic material. The magnetic material content of the resin in the separation portion 21 is preferably lower than the magnetic material content of the resin constituting the core 20 excluding the separation portion 21. For example, if the average particle size of the magnetic material (magnetic powder) contained in the resin used to form the core 20 by molding is larger than the separation distance D1 between the tip 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13, the magnetic material content of the resin in the separation portion 21 will be lower than the magnetic material content of the resin constituting the core 20 excluding the separation portion 21. By configuring the resin in the separation portion 21 to have a lower magnetic material content than the magnetic material content of the resin constituting the core 20 excluding the separation portion 21, the magnetic permeability of the separation portion 21 is lower than in a configuration in which the magnetic material content of both resins is the same, thereby further suppressing the decrease in inductance when a DC current is superimposed. Note that content refers to volume content.

本実施形態において、ギャップ30は、空間からなるエアギャップである。ただし、ギャップ30がエアギャップに限定されることはない。例えば、ギャップ30は、非磁性の樹脂により構成されていてもよい。 In this embodiment, the gap 30 is an air gap consisting of space. However, the gap 30 is not limited to an air gap. For example, the gap 30 may be made of a non-magnetic resin.

本実施形態におけるコイル部品100は、製造が容易である。例えば、後述するように、突起を有する金型内に非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を配置し、金型内に磁性体が混合された樹脂を流し込んで硬化させることによって、コア20とギャップ30が一体的に形成されたコイル部品100を製造することが可能となる。また、金型の突起によって形成されるギャップ30は、コア20の表面に確実に露出する。さらに、金型の突起でギャップ30を形成する際、ギャップ30の形状に対応した突起は、根本から先端に向かうほど細い形状を有するため、金型の取り外しが容易となる。 The coil component 100 of this embodiment is easy to manufacture. For example, as described below, by placing a coil 10 covered with non-magnetic resin 13 in a mold with protrusions, and then pouring resin mixed with a magnetic material into the mold and allowing it to harden, it is possible to manufacture a coil component 100 in which the core 20 and gap 30 are integrally formed. In addition, the gap 30 formed by the mold protrusions is reliably exposed on the surface of the core 20. Furthermore, when forming the gap 30 with the mold protrusions, the protrusions corresponding to the shape of the gap 30 have a shape that tapers from the base to the tip, making it easy to remove the mold.

(コイル部品の製造方法)
上述したコイル部品100の製造方法を以下で説明する。
(Method for manufacturing coil components)
A method for manufacturing the above-described coil component 100 will be described below.

図8は、コイル部品100の製造方法を説明するためのフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the coil component 100.

ステップS1では、図5に示すような、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を準備する。このため、まず、導線11を巻回することによって、コイル10を作製する。本実施形態では、図4に示すように、導線11をフラットワイズ巻きで矩形状に巻回することによって、コイル10を作製する。 In step S1, a coil 10 covered with non-magnetic resin 13 is prepared, as shown in Figure 5. To do this, the coil 10 is first fabricated by winding a conductor 11. In this embodiment, the coil 10 is fabricated by flatwise winding the conductor 11 into a rectangular shape, as shown in Figure 4.

続いて、作製したコイル10を非磁性の樹脂13で覆う。例えば、トランスファ成形によって、コイル10を非磁性の樹脂13で覆う。例えば、金型を用意して、金型内にコイル10を配置し、非磁性の樹脂を流し込んで硬化させた後、金型を外すことによって、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を得る。金型は、例えば、下金型と上金型に分割された構造のものを用意し、下金型と上金型でコイル10を挟み込む。 Then, the fabricated coil 10 is covered with non-magnetic resin 13. For example, the coil 10 is covered with non-magnetic resin 13 by transfer molding. For example, a mold is prepared, the coil 10 is placed inside the mold, non-magnetic resin is poured in and allowed to harden, and the mold is then removed to obtain the coil 10 covered with non-magnetic resin 13. For example, a mold having a structure divided into a lower mold and an upper mold is prepared, and the coil 10 is sandwiched between the lower mold and the upper mold.

ステップS1に続くステップS2では、ギャップ30の形状に対応した突起を有する金型を準備する。図9は、用意した金型40の模式的な正面図である。金型40は、上下に分割可能な上金型40aと下金型40bとからなる。上金型40aおよび下金型40bはそれぞれ、ギャップ30の形状に対応した突起41を有する。「ギャップ30の形状に対応した突起41」とは、ギャップ30の形状と、突起41の形状とが同じであることを意味する。本実施形態では、上金型40aおよび下金型40bがそれぞれ2つの突起41を有する。 In step S2, which follows step S1, a mold having protrusions corresponding to the shape of the gap 30 is prepared. Figure 9 is a schematic front view of the prepared mold 40. The mold 40 consists of an upper mold 40a and a lower mold 40b that can be separated into upper and lower halves. The upper mold 40a and the lower mold 40b each have protrusions 41 that correspond to the shape of the gap 30. "Protrusions 41 that correspond to the shape of the gap 30" means that the shape of the gap 30 and the shape of the protrusions 41 are the same. In this embodiment, the upper mold 40a and the lower mold 40b each have two protrusions 41.

突起41は、根本から先端に向かうほど細くなっており、コイル10が金型内に配置されたときに、コイル10の長辺と平行に直線状に延びる形状を有する。突起41は、側面41aが傾斜しており、その傾斜角は、例えば、0°より大きく3°以下程度である。コイル10が金型40内に配置されたときに、コイル10を覆う非磁性の樹脂13に突起41が接触しないように、突起41の長さが調整されている。 The protrusions 41 become thinner from the base to the tip, and when the coil 10 is placed in the mold, they have a shape that extends linearly parallel to the long sides of the coil 10. The protrusions 41 have inclined side surfaces 41a, with an angle of inclination that is, for example, greater than 0° and less than or equal to 3°. The length of the protrusions 41 is adjusted so that the protrusions 41 do not come into contact with the non-magnetic resin 13 that covers the coil 10 when the coil 10 is placed in the mold 40.

なお、ステップS2の工程は、ステップS1の工程より先に行ってもよいし、ステップS1の工程と並行して行ってもよい。 Note that step S2 may be performed before step S1, or may be performed in parallel with step S1.

ステップS2に続くステップS3では、金型40内に、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を配置する。この工程において、金型40の突起41と、金型40内に配置されたコイル10を覆う非磁性の樹脂13とは離間している。例えば、下金型40b内に、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を配置した後、下金型40bに上金型40aを組み合わせて型締めする。金型40が型締めされることにより、金型40内でコイル10が位置決めされる。このとき、金型40の突起41と、コイル10を覆っている非磁性の樹脂13とは離間しているので、金型40の型締め時に、金型40の突起41とコイル10のそれぞれに負荷応力は加わらない。したがって、金型40の型締め時に、金型40の突起41およびコイル10のそれぞれの破損を抑制することができる。 In step S3, which follows step S2, the coil 10 covered with non-magnetic resin 13 is placed in the mold 40. In this process, the protrusions 41 of the mold 40 are spaced apart from the non-magnetic resin 13 covering the coil 10 placed in the mold 40. For example, after the coil 10 covered with non-magnetic resin 13 is placed in the lower mold 40b, the lower mold 40b is combined with the upper mold 40a and clamped. Clamping the mold 40 positions the coil 10 within the mold 40. At this time, because the protrusions 41 of the mold 40 are spaced apart from the non-magnetic resin 13 covering the coil 10, no load stress is applied to the protrusions 41 of the mold 40 or the coil 10 when the mold 40 is clamped. Therefore, damage to the protrusions 41 of the mold 40 and the coil 10 can be suppressed when the mold 40 is clamped.

ステップS3に続くステップS4では、金型40内に、磁性体が混合された樹脂を流し込む。これにより、離間部21にも樹脂が入り込む。金型40内に流し込む樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等を用いることが可能であり、熱可塑性樹脂を用いる場合には、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等を用いることが可能である。熱硬化性樹脂を用いる場合には、トランスファ成形またはコンプレッション成形を行い、熱可塑性樹脂を用いる場合には、射出成形を行うことが一般的である。 In step S4, which follows step S3, resin mixed with magnetic material is poured into the mold 40. This allows the resin to fill the separation portion 21 as well. If a thermosetting resin is used as the resin poured into the mold 40, it is possible to use, for example, epoxy resin or phenolic resin. If a thermoplastic resin is used, it is possible to use, for example, polyphenylene sulfide resin or polybutylene terephthalate resin. When using a thermosetting resin, it is common to use transfer molding or compression molding, and when using a thermoplastic resin, it is common to use injection molding.

ステップS4に続くステップS5では、金型40内に流し込んだ樹脂を硬化させる。熱硬化性樹脂を用いた場合には加熱し、熱可塑性樹脂を用いた場合には冷却することによって、樹脂を硬化させる。 In step S5, which follows step S4, the resin poured into the mold 40 is hardened. If a thermosetting resin is used, the resin is hardened by heating, and if a thermoplastic resin is used, the resin is hardened by cooling.

ステップS5に続くステップS6では、樹脂の硬化後に金型40を外す。これにより、非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を覆うコア20が形成される。金型40の突起41は、根本から先端に向かうほど細くなっているため、金型40を外しやすく、かつ、金型40を外す際に、突起41が破損しにくい。金型40を外すことによって、突起41が配置されていた箇所は空洞となり、ギャップ30を構成する。 In step S6, which follows step S5, the mold 40 is removed after the resin has hardened. This forms the core 20 that covers the coil 10, which is covered with non-magnetic resin 13. The protrusions 41 of the mold 40 become thinner from the base to the tip, making it easier to remove the mold 40 and less likely to be damaged when removing the mold 40. By removing the mold 40, the areas where the protrusions 41 were located become hollow, forming gaps 30.

上述した製造方法により、コイル部品100が製造される。 The coil component 100 is manufactured using the manufacturing method described above.

なお、コア20の形成後に、全体をケースに収納するようにしてもよい。その場合、図10(a)に示すように、形成したコア20をケース50に収納する。ケース50は、熱伝導率の高い非磁性の金属材料、例えば、アルミニウムにより構成されている。 After forming the core 20, the entire core may be housed in a case. In this case, as shown in Figure 10(a), the formed core 20 is housed in a case 50. The case 50 is made of a non-magnetic metal material with high thermal conductivity, such as aluminum.

続いて、図10(b)に示すように、コア20とケース50との間にポッティング樹脂60を注入する。ポッティング樹脂60は、非磁性の樹脂、例えば、シリコーン樹脂からなる。ただし、ポッティング樹脂60がシリコーン樹脂に限定されることはなく、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等を用いてもよい。 Next, as shown in Figure 10(b), potting resin 60 is injected between the core 20 and the case 50. The potting resin 60 is made of a non-magnetic resin, such as silicone resin. However, the potting resin 60 is not limited to silicone resin; epoxy resin, urethane resin, etc. may also be used.

本実施形態では、ケース50に、ポッティング樹脂60を注入するための注入口51が設けられており、注入口51からポッティング樹脂60を注入する。ポッティング樹脂60は、例えば、コア20の第1の表面20aを覆う位置まで注入する。注入したポッティング樹脂60は、硬化させる。 In this embodiment, the case 50 is provided with an injection port 51 for injecting the potting resin 60, and the potting resin 60 is injected through the injection port 51. The potting resin 60 is injected, for example, to a position that covers the first surface 20a of the core 20. The injected potting resin 60 is then cured.

この場合、金型40の突起41により形成されたエアギャップにポッティング樹脂60が入り込んで、ギャップ30を構成する。 In this case, the potting resin 60 fills the air gap formed by the protrusion 41 of the mold 40, forming the gap 30.

続いて、図10(c)に示すように、ケース50に蓋52を取り付け、ネジ53を用いて固定する。この場合、図10(c)に示すように、ケース50を含む全体がコイル部品100となる。 Next, as shown in Figure 10(c), a lid 52 is attached to the case 50 and secured in place using screws 53. In this case, the entire assembly including the case 50 becomes the coil component 100, as shown in Figure 10(c).

本実施形態におけるコイル部品の製造方法によれば、コイルを非磁性の樹脂で覆う際にギャップも合わせて形成する従来の製造方法と比べて、製造が容易となる。すなわち、コイルを非磁性の樹脂で覆う際にギャップも合わせて形成する従来の製造方法では、ギャップと一体的に形成されているコイルを、コアを形成するためのケースに収納する際、ギャップがケースにぶつかって損傷する可能性がある。一方、本実施形態におけるコイル部品の製造方法では、コア20とギャップ30を一体的に形成するので、そのような損傷が発生することはない。また、金型40の突起41でギャップ30を形成するので、ギャップ30をコア20の表面に確実に露出させることができる。さらに、コイル10を配置する工程において、金型40の突起41の先端と非磁性の樹脂13とは離間しているので、非磁性の樹脂13および金型40の突起41が接触することによる損傷を抑制することができる。また、金型40の突起41は、根本から先端に向かうほど細くなっているので、金型40を外しやすく、突起41の損傷を抑制することができる。 The coil component manufacturing method of this embodiment facilitates manufacturing compared to conventional manufacturing methods in which a gap is formed when the coil is covered with nonmagnetic resin. Specifically, in conventional manufacturing methods in which a gap is formed when the coil is covered with nonmagnetic resin, the gap may be damaged when the coil, which is integrally formed with the gap, is placed in a case for forming the core. In contrast, in the coil component manufacturing method of this embodiment, the core 20 and gap 30 are integrally formed, eliminating such damage. Furthermore, because the gap 30 is formed by the protrusion 41 of the mold 40, the gap 30 can be reliably exposed on the surface of the core 20. Furthermore, during the process of placing the coil 10, the tip of the protrusion 41 of the mold 40 is spaced from the nonmagnetic resin 13, thereby preventing damage caused by contact between the nonmagnetic resin 13 and the protrusion 41 of the mold 40. Furthermore, because the protrusion 41 of the mold 40 tapers from its base to its tip, the mold 40 is easily removed and damage to the protrusion 41 is reduced.

<第2の実施形態>
図11は、第2の実施形態におけるコイル部品100Aを、コイル10の導線11が引き出された方向から見たときの模式的な正面図である。
Second Embodiment
FIG. 11 is a schematic front view of a coil device 100A according to the second embodiment, as viewed from the direction in which the conducting wire 11 of the coil 10 is drawn out.

第1の実施形態におけるコイル部品100では、コア20の表面から非磁性の樹脂13に向かって延びるギャップ30の先端部30aは、非磁性の樹脂13から離間している。 In the coil component 100 of the first embodiment, the tip end 30a of the gap 30 extending from the surface of the core 20 toward the non-magnetic resin 13 is spaced apart from the non-magnetic resin 13.

これに対して、第2の実施形態におけるコイル部品100Aは、上述した第1の実施形態におけるコイル部品100の離間部21に、ギャップ30の先端部30aと非磁性の樹脂13とに挟まれる態様で配置された弾性部材70をさらに備えた構成を有する。ギャップ30の幅は、コア20の表面から弾性部材70に向かうほど狭くなっている。 In contrast, the coil component 100A of the second embodiment is configured to further include an elastic member 70 in the separation portion 21 of the coil component 100 of the first embodiment described above, sandwiched between the tip end 30a of the gap 30 and the non-magnetic resin 13. The width of the gap 30 narrows from the surface of the core 20 toward the elastic member 70.

弾性部材70は、コイル10を覆う非磁性の樹脂13よりも弾性率が低い非磁性体である。弾性部材70の弾性率は、例えば、1GPa以下である。図11に示すように、弾性部材70は、ギャップ30と非磁性の樹脂13のそれぞれと接している。弾性部材70は、例えば、シリコーン樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、および、ウレタン樹脂のうちのいずれか1つからなる。コア20を成形する際、金型40の内部は高温にさらされるので、弾性部材70は、耐熱性に優れていることが好ましい。耐熱性に優れた弾性部材70の素材として、シリコーン樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。ただし、弾性部材70が樹脂に限定されることはない。 The elastic member 70 is a non-magnetic material with a lower elastic modulus than the non-magnetic resin 13 that covers the coil 10. The elastic modulus of the elastic member 70 is, for example, 1 GPa or less. As shown in FIG. 11 , the elastic member 70 is in contact with both the gap 30 and the non-magnetic resin 13. The elastic member 70 is made of, for example, one of silicone resin, Teflon (registered trademark) resin, fluororesin, epoxy resin, and urethane resin. Because the interior of the mold 40 is exposed to high temperatures when molding the core 20, it is preferable that the elastic member 70 have excellent heat resistance. Examples of materials for the elastic member 70 that have excellent heat resistance include silicone resin, Teflon (registered trademark) resin, and fluororesin. However, the elastic member 70 is not limited to resin.

なお、弾性部材70は、液状の材料を塗布して硬化させるタイプのものでもよいし、テープ状の固形材を貼り付けるタイプのものでもよい。 The elastic member 70 may be a type in which a liquid material is applied and then hardened, or a type in which a solid tape-like material is attached.

本実施形態では、ギャップ30と同様に、矩形状のコイル10の長辺と平行に直線状に延びる2つの弾性部材70が非磁性の樹脂13の第1の表面13a上に設けられている。また、矩形状のコイル10の長辺と平行に直線状に延びる2つの弾性部材70が非磁性の樹脂13の第2の表面13b上に設けられている。 In this embodiment, similar to the gap 30, two elastic members 70 extending linearly parallel to the long sides of the rectangular coil 10 are provided on the first surface 13a of the non-magnetic resin 13. In addition, two elastic members 70 extending linearly parallel to the long sides of the rectangular coil 10 are provided on the second surface 13b of the non-magnetic resin 13.

弾性部材70は、非磁性体であり、ギャップ30と非磁性の樹脂13とに挟まれる態様で配置されているため、ギャップとしても機能する。したがって、第2の実施形態におけるコイル部品100Aは、ギャップ30と非磁性の樹脂13との間に磁性体が存在する第1の実施形態におけるコイル部品100と比べて、直流重畳時のインダクタンスの低下をより抑制することができる。 The elastic member 70 is a non-magnetic material and is positioned between the gap 30 and the non-magnetic resin 13, so it also functions as a gap. Therefore, the coil component 100A of the second embodiment can better suppress the decrease in inductance when a direct current is superimposed, compared to the coil component 100 of the first embodiment, in which a magnetic material is present between the gap 30 and the non-magnetic resin 13.

第2の実施形態におけるコイル部品100Aは、第1の実施形態におけるコイル部品100と同様の製造方法で製造することができる。第2の実施形態におけるコイル部品100Aの製造方法では、第1の実施形態におけるコイル部品100の製造工程に加えて、コイル10を配置する工程(図8のステップS3)の前に、非磁性の樹脂13の表面のうち、コイル10の配置時に金型40の突起41と対向する位置に、非磁性の樹脂13よりも弾性率の低い弾性部材70を配置する工程をさらに備える。これにより、金型40内に非磁性の樹脂13で覆われたコイル10を配置した際、金型40の突起41が弾性部材70と当接するので、金型40と非磁性の樹脂13の双方に負荷がかかることなく、金型合わせ面での樹脂漏れを抑制することができる。 The coil component 100A of the second embodiment can be manufactured using the same manufacturing method as the coil component 100 of the first embodiment. In addition to the manufacturing process for the coil component 100 of the first embodiment, the manufacturing method for the coil component 100A of the second embodiment further includes, before the process of placing the coil 10 (step S3 in FIG. 8), a process of placing an elastic member 70 having a lower elastic modulus than the nonmagnetic resin 13 on the surface of the nonmagnetic resin 13 in a position that faces the protrusion 41 of the mold 40 when the coil 10 is placed. As a result, when the coil 10 covered with the nonmagnetic resin 13 is placed in the mold 40, the protrusion 41 of the mold 40 abuts the elastic member 70, so that no load is applied to either the mold 40 or the nonmagnetic resin 13, and resin leakage at the mold mating surfaces can be suppressed.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、図12に示すように、コイル10の巻回軸の方向にコア20を見たときに、ギャップ30は環状の形状を有していてもよい。図12は、コア20の第2の表面20b側を示しているが、第1の表面20a側も同様である。
<付記>
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
[1]非磁性の樹脂で覆われたコイルと、
磁性体が混合された樹脂を主成分として含み、前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、
前記コアに設けられ、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びるギャップと、
前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びる前記ギャップの先端部と前記非磁性の樹脂とに挟まれる態様で配置され、前記非磁性の樹脂よりも弾性率の低い弾性部材と、を備え、
前記ギャップの幅は、前記コアの表面から前記弾性部材に向かうほど狭いことを特徴とするコイル部品。
[2] 非磁性の樹脂で覆われたコイルと、磁性体が混合された樹脂を主成分として含み、前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、前記コアに設けられ、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びるギャップとを備えるコイル部品の製造方法であって、
前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルを準備する工程と、
前記ギャップの形状に対応した突起を有する金型を準備する工程と、
前記金型内に前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルを配置する工程と、
前記金型内に、前記磁性体が混合された樹脂を流し込む工程と、
前記金型内に流し込んだ前記樹脂を硬化させる工程と、
前記樹脂の硬化後に前記金型を外す工程と、を備え、
前記金型の前記突起は、根本から先端に向かうほど細くなっており、
前記コイルを配置する工程において、前記突起の先端と、前記金型内に配置された前記コイルを覆う前記非磁性の樹脂とは離間していることを特徴とするコイル部品の製造方法。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications and modifications can be made within the scope of the present invention. For example, as shown in Fig. 12, when the core 20 is viewed in the direction of the winding axis of the coil 10, the gap 30 may have an annular shape. While Fig. 12 shows the second surface 20b side of the core 20, the first surface 20a side is similar.
<Additional Notes>
The technical ideas that can be understood from the above-described embodiment and modified examples will be described.
[1] A coil covered with a non-magnetic resin;
a core containing, as a main component, a resin mixed with a magnetic material, and covering at least a portion of the coil covered with the non-magnetic resin;
a gap provided in the core and extending from a surface of the core toward the nonmagnetic resin;
an elastic member having a lower elastic modulus than the non-magnetic resin, the elastic member being disposed between the non-magnetic resin and a tip end of the gap extending from a surface of the core toward the non-magnetic resin;
The coil component is characterized in that the width of the gap becomes narrower from the surface of the core toward the elastic member.
[2] A method for manufacturing a coil component including: a coil covered with a non-magnetic resin; a core containing, as a main component, a resin mixed with a magnetic material and covering at least a portion of the coil covered with the non-magnetic resin; and a gap provided in the core and extending from a surface of the core toward the non-magnetic resin,
preparing the coil covered with the non-magnetic resin;
preparing a mold having a protrusion corresponding to the shape of the gap;
placing the coil covered with the non-magnetic resin in the mold;
pouring the resin mixed with the magnetic material into the mold;
curing the resin poured into the mold;
and removing the mold after the resin has hardened.
The protrusion of the mold becomes thinner from the base to the tip,
A method for manufacturing a coil component, characterized in that, in the process of placing the coil, the tip of the protrusion and the non-magnetic resin covering the coil placed in the mold are spaced apart.

10 コイル
11 導線
12a 第1の引き出し部
12b 第2の引き出し部
13 非磁性の樹脂
20 コア
21 離間部
30 ギャップ
40 金型
41 突起
50 ケース
60 ポッティング樹脂
70 弾性部材
100、100A コイル部品
REFERENCE SIGNS LIST 10 Coil 11 Conductor 12a First lead-out portion 12b Second lead-out portion 13 Non-magnetic resin 20 Core 21 Separation portion 30 Gap 40 Mold 41 Protrusion 50 Case 60 Potting resin 70 Elastic member 100, 100A Coil component

Claims (6)

非磁性の樹脂で覆われたコイルと、
磁性体が混合された樹脂を主成分として含み、前記非磁性の樹脂で覆われた前記コイルの少なくとも一部を覆うコアと、
前記コアに設けられ、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びるギャップと、を備え、
前記ギャップの幅は、前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かうほど狭くなっており、
前記コアの表面から前記非磁性の樹脂に向かって延びる前記ギャップの先端部は、前記非磁性の樹脂から離間しており、
前記ギャップの先端部と前記非磁性の樹脂との間の離間部には、磁性体を含む樹脂が介在しており、
前記離間部に介在する前記樹脂中の前記磁性体の含有率は、前記離間部を除く前記コアを構成する前記樹脂中の前記磁性体の含有率よりも低いことを特徴とするコイル部品。
A coil covered with non-magnetic resin,
a core containing, as a main component, a resin mixed with a magnetic material, and covering at least a portion of the coil covered with the non-magnetic resin;
a gap provided in the core and extending from a surface of the core toward the non-magnetic resin;
the width of the gap narrows from the surface of the core toward the non-magnetic resin,
a tip end of the gap extending from a surface of the core toward the non-magnetic resin is spaced apart from the non-magnetic resin;
a resin containing a magnetic material is interposed in a space between the tip of the gap and the non-magnetic resin,
A coil component characterized in that the content of the magnetic material in the resin interposed in the separation portion is lower than the content of the magnetic material in the resin constituting the core excluding the separation portion .
前記ギャップの先端部と前記非磁性の樹脂との間の距離は、0mmより大きく0.5mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。 The coil component described in claim 1, characterized in that the distance between the tip of the gap and the non-magnetic resin is greater than 0 mm and less than 0.5 mm. 前記コアの表面から前記ギャップが延びる方向における前記コアの表面と前記非磁性の樹脂との間の距離D2に対する、前記ギャップの先端部と前記非磁性の樹脂との間の距離D1の割合D1/D2は、1/15以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のコイル部品。 A coil component as described in claim 1 or 2, characterized in that the ratio D1/D2 of the distance D1 between the tip of the gap and the non-magnetic resin to the distance D2 between the surface of the core and the non-magnetic resin in the direction in which the gap extends from the surface of the core is 1/15 or less. 前記ギャップは、前記コイルの巻回軸の方向において相対する前記コアの表面と前記非磁性の樹脂との間に設けられていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のコイル部品。 The coil component according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that the gap is provided between opposing surfaces of the core and the non-magnetic resin in the direction of the winding axis of the coil. 前記コイルの巻回軸の方向に前記コアを見たときに、前記ギャップは直線状の形状を有することを特徴とする請求項4に記載のコイル部品。 5. The coil component according to claim 4 , wherein the gap has a linear shape when the core is viewed in the direction of the winding axis of the coil. 前記コイルの巻回軸の方向に前記コアを見たときに、前記ギャップは環状の形状を有することを特徴とする請求項4に記載のコイル部品。 5. The coil component according to claim 4 , wherein the gap has an annular shape when the core is viewed in the direction of the winding axis of the coil.
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