Title:
Spulenkomponente
Kind Code:
A1
Abstract:

Eine Spulenkomponente weist ein Wicklungskernteil und eine Mehrzahl von Drähten auf, die auf das Wicklungskernteil gewickelt sind, um eine Mehrzahl von Schichten zu bilden. Die Drähte umfassen jeweils einen Leiter und einen Deckfilm, der den Leiter bedeckt, ein Außendurchmesser des Drahtes einer n-ten Schicht („n” ist eine Ganzzahl, die zwei oder größer ist) ist kleiner als ein Außendurchmesser des Drahtes einer (n – 1)-ten Schicht, ein Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der n-ten Schicht ist gleich einem Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht, und eine Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht ist kleiner als eine Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht.



Inventors:
Kanbe, Yuki (Kyoto, Nagaokakyo-shi, JP)
Bando, Masahiro (Nagaokakyo-shi, JP)
Hino, Kenta (Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE102016215877A
Publication Date:
03/02/2017
Filing Date:
08/24/2016
Assignee:
Murata Manufacturing Co., Ltd. (Kyoto, Nagaokakyo-shi, JP)
International Classes:
Foreign References:
JP2015168618A2015-09-28
WO2008096487A12008-08-14
Attorney, Agent or Firm:
Schoppe, Zimmermann, Stöckeler, Zinkler, Schenk & Partner mbB Patentanwälte, 81373, München, DE
Claims:
1. Spulenkomponente (1, 1A, 1B), die folgende Merkmale aufweist:
ein Wicklungskernteil (13), und
eine Mehrzahl von Drähten (2124), die auf das Wicklungskernteil gewickelt sind, um eine Mehrzahl von Schichten (L1, L2) zu bilden, wobei
die Drähte jeweils einen Leiter (210, 220) und einen Deckfilm (211, 221) umfassen, der den Leiter bedeckt,
ein Außendurchmesser des Drahtes einer n-ten Schicht („n” ist eine Ganzzahl, die zwei oder größer ist) kleiner als ein Außendurchmesser des Drahtes einer (n – 1)-ten Schicht ist,
ein Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der n-ten Schicht gleich einem Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist, und
eine Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht kleiner als eine Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist.

2. Spulenkomponente (1, 1A, 1B) gemäß Anspruch 1, bei der in einem Querschnitt, der eine Achse (13a) des Wicklungskernteils (13) umfasst, der Draht der n-ten Schicht in Kontakt mit beiden Drähten der (n – 1)-ten Schicht steht, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind.

3. Spulenkomponente (1, 1A, 1B) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der in dem Querschnitt, der die Achse (13a) des Wicklungskernteils (13) umfasst, die zueinander benachbarten Drähte der ersten Schicht in Kontakt miteinander stehen.

4. Spulenkomponente (1, 1A, 1B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in dem Querschnitt, der die Achse (13a) des Wicklungskernteils (13) umfasst, ein Schwerpunkt des Drahtes der n-ten Schicht mit einer Halbierenden (N2) einer Linie (N1) überlappt, die Schwerpunkte der Drähte der (n – 1)-ten Schicht verbindet, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind.

5. Spulenkomponente (1, 1A, 1B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der in dem Querschnitt, der die Achse (13a) des Wicklungskernteils (13) umfasst, die zueinander benachbarten Drähte der n-ten Schicht nicht in Kontakt miteinander stehen, um einen Zwischenraum zwischen denselben aufzuweisen.

6. Spulenkomponente (1, 1A, 1B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht um 2 μm oder mehr kleiner als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist.

Description:
Querverweis auf verwandte Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-168618, eingereicht am 28. August 2015, deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin enthalten ist.

Beschreibung

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Spulenkomponente.

Eine in der WO 2008/096487 beschriebene Spulenkomponente ist herkömmlicherweise vorhanden. Diese Spulenkomponente umfasst einen Kern sowie einen ersten und einen zweiten Draht, die auf den Kern gewickelt sind. Der erste Draht ist direkt auf den Kern gewickelt und der zweite Draht ist auf die Außenseite des ersten Drahtes gewickelt. Der erste Draht bildet eine erste Schicht aus, die eine untere Schicht ist, und der zweite Draht bildet eine zweite Schicht aus, die eine obere Schicht ist.

Wenn die traditionelle Spulenkomponente tatsächlich hergestellt und verwendet wird, wird ein Vorhandensein der folgenden Probleme festgestellt.

In dem Fall, in dem die zwei Drähte so gewickelt sind, dass der eine vertikal auf dem anderen gestapelt ist (dass er in einer sogenannten Bifilarwicklung gewickelt ist), unterscheiden sich die Dicken der Deckfilme der zwei Drähte voneinander, und wenn der Draht mit dem Deckfilm mit der größeren Dicke in der zweiten Schicht angeordnet ist, tendiert der Draht der zweiten Schicht dazu, unsauber gewickelt zu sein. Folglich treten insofern Probleme auf, als dass die Eigenschaft der Spulenkomponente nicht erzielt werden kann und dass sich die Eigenschaft der Spulenkomponente beträchtlich zerstreut.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spulenkomponente mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Spulenkomponente gemäß Anspruch 1 gelöst.

Um die Probleme zu lösen, umfasst die Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung folgende Merkmale:

  • ein Wicklungskernteil, und
  • mehrere Drähte, die auf das Wicklungskernteil gewickelt sind, um mehrere Schichten zu bilden, wobei
  • die Drähte jeweils einen Leiter und einen Deckfilm umfassen, der den Leiter bedeckt,
  • der Außendurchmesser des Drahtes der n-ten Schicht („n” ist eine Ganzzahl, die zwei oder größer ist) kleiner als der Außendurchmesser des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist,
  • der Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der n-ten Schicht gleich dem Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist, und
  • die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht kleiner als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht ist.

Die (n – 1)-te Schicht ist in einer unteren Schicht angeordnet, die sich näher zu dem Wicklungskernteil befindet als die n-te Schicht. Der Draht, der die (n – 1)-te Schicht ausbildet, und der Draht, der die n-te Schicht ausbildet, unterscheiden sich voneinander.

Gemäß der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung ist der Außendurchmesser des Drahtes der n-ten Schicht kleiner als der Außendurchmesser des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht. Ein Zwischenraum kann daher zwischen den zueinander benachbarten Drähten der n-ten Schicht angeordnet sein, und der Draht der n-ten Schicht kann daher mit einer fortlaufend darauf ausgeübten Spannung gewickelt sein. Folglich kann in einem Querschnitt, der die Achse des Wicklungskernteils umfasst, der Schwerpunkt des Drahtes der n-ten Schicht nah zu einer Halbierenden einer Linie gebracht werden, die die Schwerpunkte der zueinander benachbarten Drähte der (n – 1)-ten Schicht verbindet, die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind. Jegliche unsaubere Wicklung der Drähte kann verhindert werden, eine stabile geschichtete Drahtstruktur kann erzielt werden und eine stabile Eigenschaft der Spulenkomponente kann erzielt werden.

Der Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der n-ten Schicht ist gleich dem Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht, und die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht ist kleiner als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht. Die Differenz in dem Gleichstromwiderstand kann daher zwischen dem Leiter des Drahtes der n-ten Schicht und dem Leiter des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht vermieden werden, und die Eigenschaft der Spulenkomponente kann stabilisiert werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Spulenkomponente steht in dem Querschnitt, der eine Achse des Wicklungskernteils umfasst, der Draht der n-ten Schicht in Kontakt mit beiden Drähten der (n – 1)-ten Schicht, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel steht der Draht der n-ten Schicht in Kontakt mit beiden Drähten der (n – 1)-ten Schicht, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind, und der Draht der n-ten Schicht kann daher so eingestellt sein, dass sich derselbe in einer stabilen Stellung befindet, und die geschichtete Drahtstruktur kann ferner stabilisiert werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Spulenkomponente stehen in einem Querschnitt, der die Achse des Wicklungskernteils umfasst, die zueinander benachbarten Drähte der ersten Schicht in Kontakt miteinander.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel stehen die zueinander benachbarten Drähte der ersten Schicht in Kontakt miteinander, und der Draht der ersten Schicht kann daher so eingestellt sein, dass sich derselbe in einer stabilen Stellung befindet, und die geschichtete Drahtstruktur kann ferner stabilisiert werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Spulenkomponente überlappt in einem Querschnitt, der die Achse des Wicklungskernteils umfasst, der Schwerpunkt des Drahtes der n-ten Schicht mit einer Halbierenden einer Linie, die Schwerpunkte der Drähte der (n – 1)-ten Schicht verbindet, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des Drahtes der n-ten Schicht angeordnet sind.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel überlappt in dem Querschnitt, der die Achse des Wicklungskernteils umfasst, der Schwerpunkt des Drahtes der n-ten Schicht mit der Halbierenden der Linie, die die Schwerpunkte der zueinander benachbarten Drähte der (n – 1)-ten Schicht verbindet, und die geschichtete Drahtstruktur kann daher weiter stabilisiert werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Spulenkomponente stehen in einem Querschnitt, der die Achse des Wicklungskernteils umfasst, die zueinander benachbarten Drähte der n-ten Schicht nicht in Kontakt miteinander, um einen Zwischenraum zwischen denselben aufzuweisen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel stehen die zueinander benachbarten Drähte der n-ten Schicht nicht in Kontakt miteinander, um einen Zwischenraum zwischen denselben aufzuweisen, und der Draht der n-ten Schicht kann daher ferner fest gewickelt sein.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Spulenkomponente ist die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht um 2 μm oder mehr kleiner als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht um 2 μm oder mehr kleiner, als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht, und eine unsaubere Wicklung der Drähte kann ferner unterbunden werden und die geschichtete Drahtstruktur kann ferner stabilisiert werden.

Gemäß der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung ist der Außendurchmesser des Drahtes der n-ten Schicht kleiner als der Außendurchmesser des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht, jegliche unsaubere Wicklung der Drähte kann daher verhindert werden, und eine stabile Eigenschaft kann erzielt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Unterseitendiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung;

2 ein Querschnittsdiagramm der Spulenkomponente;

3 ein teilweise vergrößertes Diagramm von 2;

4 eine Kurve einer Beziehung zwischen der Deckfilmdickendifferenz und der fehlerhaften Wicklungsrate;

5 ein Querschnittsdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung; und

6 ein Querschnittsdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung.

Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die gezeigten Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben.

1 ist ein Unterseitendiagramm einer Spulenkomponente des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung. 2 ist ein Querschnittsdiagramm der Spulenkomponente. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, wirkt die Spulenkomponente 1 beispielsweise als eine gewöhnliche Drosselspule. Die Spulenkomponente 1 umfasst einen Kern 10, vier Elektrodenteile 31 bis 34, die auf dem Kern 10 angeordnet sind, und zwei Drähte 21 und 22, die auf den Kern 10 gewickelt sind und die mit den Elektrodenteilen 31 bis 34 verbunden sind.

Der Kern 10 umfasst ein Wicklungskernteil 13, ein erstes Flanschteil 11, das an dem einen Ende in einer Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 angeordnet ist, und ein zweites Flanschteil 12, das an dem anderen Ende in der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 angeordnet ist. Ein Material wie beispielsweise Aluminiumoxid (eine nicht magnetische Substanz) oder ein Ni-Zn-basiertes Ferrit (eine magnetische Substanz, eine isolierende Substanz) wird als das Material des Kerns 10 verwendet.

Es wird in 1 und 2 angenommen, dass die Längenrichtung der Spulenkomponente 1 (die Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13) eine X-Richtung ist, die Breitenrichtung der Spulenkomponente 1 eine Y-Richtung ist und die Höhenrichtung der Spulenkomponente 1 eine Z-Richtung ist.

Das Wicklungskernteil 13 erstreckt sich in der Achse-13a-Richtung. Die Form des Wicklungskernteils 13 ist die Form eines Quaders. Die Form des Wicklungskernteils 13 kann eine andere Form, wie beispielsweise eine Säulenform, sein. Das erste Flanschteil 11 umfasst eine Endfläche 115, die mit einem Ende des Wicklungskernteils 13 verbunden ist, und eine Unterseitenfläche 111, die auf einem Befestigungssubstrat befestigt ist. Das zweite Flanschteil 12 umfasst eine Endfläche 125, die mit dem anderen Ende des Wicklungskernteils 13 verbunden ist, und eine Unterseitenfläche 121, die auf dem Befestigungssubstrat befestigt ist.

Die vier Elektrodenteile 31 bis 34 sind auf der Unterseitenfläche 111 des ersten Flanschteils 11 und der Unterseitenfläche 121 des zweiten Flanschteils 12 angeordnet. Das erste und das zweite Elektrodenteil 31 und 32 sind in der Y-Richtung auf der Unterseitenfläche 111 des ersten Flanschteils 11 angeordnet. Das dritte und das vierte Elektrodenteil 33 und 34 sind in der Y-Richtung auf der Unterseitenfläche 121 des zweiten Flanschteils 12 angeordnet. Das erste und das dritte Elektrodenteil 31 und 33 sind einander in der X-Richtung zugewandt. Das zweite und das vierte Elektrodenteil 32 und 34 sind einander in der X-Richtung zugewandt. Die Elektrodenteile 31 bis 34 sind mit Elektroden des Befestigungssubstrats durch Löten elektrisch verbunden, und die Spulenkomponente 1 ist dadurch auf dem Befestigungssubstrat befestigt.

Die zweite Drähte 21 und 22 sind entlang der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 gewickelt, um zwei Schichten auf dem Wicklungskernteil 13 zu bilden. Der erste Draht 21 ist direkt auf das Wicklungskernteil 13 gewickelt und der zweite Draht 22 ist auf die Außenseite des ersten Drahtes 21 gewickelt. Der erste Draht 21 bildet eine erste Schicht L1 aus, die untere Schicht zu sein, und der zweite Draht 22 bildet eine zweite Schicht L2 aus, die obere Schicht zu sein. Zum Beispiel umfasst die erste Schicht L1 eine erste Windung 1-1 bis zu einer achten Windung 1-8 des ersten Drahtes 21. Die zweite Schicht L2 umfasst eine erste Windung 2-1 bis zu einer achten Windung 2-8 des zweiten Drahtes 22.

Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind von dem ersten Flanschteil 11 hin zu dem zweiten Flanschteil 12 vertikal gestapelt gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind in einer sogenannten Bifilarwicklung gewickelt. Die erste Windung 1-1 des ersten Drahtes 21 und die erste Windung 2-1 des zweiten Drahtes 22 werden gleichzeitig gebildet; und fortlaufend und ähnlich dazu werden die zweiten Windungen 1-2 und 2-2 bis zu den achten Windungen 1-8 und 2-8 aufeinanderfolgend gebildet. Wie oben weisen der erste und der zweite Draht 21 und 22 dieselbe Wicklungsrichtung und dieselbe Anzahl an Wicklungsdrehungen (die Anzahl an Windungen) auf.

Ein Ende 21a des ersten Drahtes 21 ist mit dem ersten Elektrodenteil 31 elektrisch verbunden und das andere Ende 21b des ersten Drahtes 21 ist mit dem dritten Elektrodenteil 33 elektrisch verbunden. Ein Ende 22a des zweiten Drahtes 22 ist mit dem zweiten Elektrodenteil 32 elektrisch verbunden und das andere Ende 22b des zweiten Drahtes 22 ist mit dem vierten Elektrodenteil 34 elektrisch verbunden.

Der erste Draht 21 umfasst einen Leiter 210 und einen Deckfilm 211, der den Leiter 210 bedeckt. Der zweite Draht 22 umfasst einen Leiter 220 und einen Deckfilm 221, der den Leiter 220 bedeckt. Die Leiter 210 und 220 umfassen jeweils beispielsweise Cu, Ag, Au oder dergleichen. Die Deckfilme 211 und 221 umfassen jeweils ein Isolierharz wie beispielsweise Polyurethan, Polyester oder dergleichen.

3 ist ein teilweise vergrößertes Diagramm von 2. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist ein Außendurchmesser D2 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 kleiner als ein Außendurchmesser D1 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1. Ein Außendurchmesser d2 des Leiters 220 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 ist gleich einem Außendurchmesser d1 des Leiters 210 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1 und eine Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 ist kleiner als eine Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1. Wenn der Anfang der Wicklung oder das Ende der Wicklung des zweiten Drahtes 22 nicht in der zweiten Schicht L2 angeordnet ist, sondern in der ersten Schicht L1, wird eine Betrachtung ausgenommen des Anfangs der Wicklung und des Endes der Wicklung des zweiten Drahtes 22 getätigt. Als Voraussetzung gilt, dass sich der Draht, der die erste Schicht L1 ausbildet, und der Draht, der die zweite Schicht L2 ausbildet, voneinander unterscheiden, und dass der zweite Draht 22, der in der ersten Schicht L1 angeordnet ist, daher nicht die erste Schicht L1 ausbildet.

Vorzugsweise steht in einem Querschnitt, der die Achse 13a des Wicklungskernteils 13 umfasst, der zweite Draht 22 der zweiten Schicht L2 in Kontakt mit beiden ersten Drähten 21 und 21 der ersten Schicht L1, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des zweiten Drahtes 22 angeordnet sind. Vorzugsweise stehen die zueinander benachbarten ersten Drähte 21 und 21 der ersten Schicht L1 in Kontakt miteinander.

Vorzugsweise überlappt in dem Querschnitt, der die Achse 13a des Wicklungskernteils 13 umfasst, der Schwerpunkt M2 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 mit einer Halbierenden N2 einer Linie N1, die Schwerpunkte M1 der ersten Drähte 21 und 21 der ersten Schicht L1 verbindet, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des zweiten Drahtes 22 angeordnet sind. Die Schwerpunkte M2 aller zweiten Drähte 22 der zweiten Schicht L2 überlappen mit der Halbierenden N2. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die ersten und zweiten Drähte 21 und 22 jeweils eine kreisförmige Querschnittsform auf und die Schwerpunkte M1 und M2 stimmen mit den Mitten der Drähte 21 bzw. 22 überein. Zumindest einer der Schwerpunkte M2 der zweiten Drähte 22 der zweiten Schicht L2 kann so eingestellt sein, dass derselbe die Halbierende N2 überlappt. Andernfalls können alle Schwerpunkte M2 der zweiten Drähte 22 der zweiten Schicht L2 so eingestellt sein, dass dieselben in der Nähe der Halbierenden N2 angeordnet sind.

Vorzugsweise stehen die zueinander benachbarten zweiten Drähte 22 und 22 der zweiten Schicht L2 nicht in Kontakt miteinander und weisen einen Zwischenraum zwischen denselben auf. Alle Paare der zueinander benachbarten zweiten Drähte 22 und 22 der zweiten Schicht L2 weisen den Zwischenraum zwischen denselben auf. Zumindest eines der Paare der zueinander benachbarten zweiten Drähte 22 und 22 der zweiten Schicht L2 kann so eingestellt sein, dass dasselbe den Zwischenraum aufweist.

Vorzugsweise ist die Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 um 2 μm oder mehr kleiner als die Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1. Zum Beispiel sind der Außendurchmesser d1 des Leiters 210 des ersten Drahtes 21 und der Außendurchmesser d2 des Leiters 220 des zweiten Drahtes 22 jeweils 70 μm, die Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 ist 10 μm und die Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 ist 6 μm.

Gemäß der Spulenkomponente 1 ist der Außendurchmesser D2 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 kleiner als der Außendurchmesser D1 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1. Der Zwischenraum kann dadurch zwischen den zueinander benachbarten zweiten Drähten 22 und 22 der zweiten Schicht L2 angeordnet sein und der zweite Draht 22 der zweiten Schicht L2 kann daher unter einer fortlaufenden Anwendung einer Spannung auf denselben gewickelt sein. Folglich kann in dem Querschnitt, der die Achse 13a des Wicklungskernteils 13 umfasst, der Schwerpunkt M2 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 nah zu der Halbierenden N2 der Linie N1 gebracht werden, die die Schwerpunkte M1 der ersten Drähte 21 und 21 der ersten Schicht L1 verbindet, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des zweiten Drahtes 22 angeordnet sind. Jegliche unsaubere Wicklung des zweiten Drahtes 22 kann daher vermieden werden und eine stabile geschichtete Struktur des zweiten Drahtes 22 kann erzielt werden. Eine stabile Eigenschaft der Spulenkomponente 1 kann daher erzielt werden.

Der Außendurchmesser d2 des Leiters 220 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 ist gleich dem Außendurchmesser d1 des Leiters 210 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1 und die Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 ist kleiner als die Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1. Die Differenz in dem Gleichstromwiderstand kann daher zwischen dem Leiter 220 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 und dem Leiter 210 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1 vermieden werden und die Eigenschaft der Spulenkomponente 1 kann stabilisiert werden.

Vorzugsweise steht der zweite Draht 22 der zweiten Schicht L2 in Kontakt mit beiden ersten Drähten 21 und 21 der ersten Schicht L1, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des zweiten Drahtes 22 angeordnet sind, und der zweite Draht 22 der zweiten Schicht L2 kann daher so eingestellt sein, dass sich derselbe in einer stabilen Stellung befindet, und die geschichtete Drahtstruktur kann ferner stabilisiert werden.

Vorzugsweise stehen die zueinander benachbarten ersten Drähte 21 und 21 der ersten Schicht L1 in Kontakt miteinander, und der erste Draht 21 der ersten Schicht L1 kann daher so eingestellt sein, dass sich derselbe in einer stabilen Stellung befindet, und die geschichtete Drahtstruktur kann weiter stabilisiert werden.

Vorzugsweise überlappen in dem Querschnitt, der die Achse 13a des Wicklungskernteils 13 umfasst, der Schwerpunkt M2 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 mit der Halbierenden N2 der Linie N1, die die Schwerpunkte M1 der ersten Drähte 21 und 21 der ersten Schicht L1 verbindet, die zueinander benachbart sind und die direkt unterhalb des zweiten Drahtes 22 angeordnet sind, und die geschichtete Struktur des zweiten Drahtes 22 kann daher ferner stabilisiert werden.

Vorzugsweise stehen die zueinander benachbarten zweiten Drähte 22 und 22 der zweiten Schicht L2 nicht in Kontakt miteinander und weisen den Zwischenraum zwischen denselben auf, und der zweite Draht 22 der zweiten Schicht L2 kann daher ferner fest gewickelt sein.

Vorzugsweise ist die Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 um 2 μm oder mehr kleiner als die Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1, und jegliche unsaubere Wicklung des zweiten Drahtes 22 kann daher ferner unterbunden werden und die geschichtete Struktur des zweiten Drahtes 22 kann ferner stabilisiert werden.

4 zeigt die Beziehung zwischen der Differenz [μm] zwischen der Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 der ersten Schicht L1 (die untere Schicht) und der Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 der zweiten Schicht L2 (der obere Schicht) sowie die defekte Wicklungsrate [%]. Als Voraussetzung gilt, dass der Außendurchmesser d1 des Leiters 210 der ersten Schicht 21 70 μm war, der Außendurchmesser d2 des Leiters 220 des zweiten Drahtes 22 70 μm war, die Dicke t1 des Deckfilmes 211 des ersten Drahtes 21 10 μm war und die Dicke t2 des Deckfilmes 221 des zweiten Drahtes 22 variiert wurde, um die defekte Wicklungsrate zu untersuchen.

Bei dem oben Genannten wurden die Dicken t1 und t2 der Deckfilme 211 und 221 beispielsweise durch eine hochpräzise Querschnittspolierung und -beobachtung unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops gemessen. Beispielsweise wurden ein Laserabstandsmessgerät oder eine Röntgentransmissionsmessvorrichtung zum Messen der Dicke des Deckfilms verwendet. Die Spulenkomponente wurde beispielsweise mit einem Harz bedeckt und das Harz wurde gehärtet. Das Harz, das die Spulenkomponente umfasste, wurde danach in der zu der Achse des Wicklungskernteils senkrechten Richtung präzise poliert, bis der Querschnitt des Wicklungskernteils beobachtbar wurde. Der polierte Querschnitt wurde unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops mit 100 oder mehr Vergrößerungen beobachtet. Der Deckfilm des Drahtes, der auf das Wicklungskernteil in der Nähe der Mitte desselben gewickelt war, wurde gemessen. Die Dicke des Deckfilmes des Drahtes wurde für jede von fünf Positionen pro Spulenkomponente gemessen und der Durchschnitt der Messungen wurde als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes jeder der Schichten genommen.

Die „defekte Wicklungsrate” bezieht sich auf das Verhältnis der Anzahl von Spulenkomponenten mit defekten Wicklungen zu der Gesamtanzahl von hergestellten Spulenkomponenten bei der Herstellung der Spulenkomponente. Die defekte Wicklung wird in beispielsweise drei Typen klassifiziert. Der erste Typ ist eine defekte Wicklung, die wie folgt gebildet wird: Die ersten Drähte 21, die zueinander benachbart sind, stehen nicht in Kontakt miteinander mit Ausnahme von dem Anfang der Wicklung und dem Ende der Wicklung, um einen Zwischenraum zwischen denselben zu bilden, und der zweite Draht 22 fällt in den Zwischenraum, um in der ersten Schicht L1 angeordnet zu sein. Der zweite Typ ist eine defekte Wicklung, die wie folgt gebildet wird: Der erste Draht 21 oder der zweite Draht 22 verläuft auf sich selbst oder dem anderen Draht und drei oder mehr Schichten werden dadurch gebildet. Der dritte Typ ist eine defekte Wicklung, die wie folgt gebildet wird: Der zweite Draht 22 wird in der zweiten Schicht L2 gewickelt, um einen Zwischenraum zu bilden, der drei oder mehr Außendurchmessern D1 des ersten Drahtes 21 entspricht. Die „unsaubere Wicklung” und die „defekte Wicklung” haben dieselbe Bedeutung.

Wie in 4 gezeigt ist, war die defekte Wicklungsrate 7,41%, wenn die Deckfilmdickendifferenz –3 μm betrug, die defekte Wicklungsrate war 5,95%, wenn die Deckfilmdickendifferenz 0 μm betrug, die defekte Wicklungsrate war 0%, wenn die Deckfilmdickendifferenz 2 μm betrug und die defekte Wicklungsrate war 0%, wenn die Deckfilmdickendifferenz 3 μm betrug. Wenn die Deckfilmdickendifferenz gleich groß wie oder größer als 2 μm war, betrug die defekte Wicklungsrate daher 0% und jegliche unsaubere Wicklung des zweiten Drahtes 22 wurde unterbunden.

5 ist ein Querschnittsdiagramm des zweiten Ausführungsbeispiels der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Menge der Drähte. Diese unterschiedliche Konfiguration wird unten beschrieben. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels die gleichen Konfigurationen wie die des ersten Ausführungsbeispiels und werden daher nicht erneut beschrieben.

Wie in 5 gezeigt ist, sind bei einer Spulenkomponente 1A des zweiten Ausführungsbeispiels die drei Drähte 21, 22 und 23 entlang der Achse 13a des Wicklungskernteils 13 gewickelt, um zwei Schichten auf dem Wicklungskernteil 13 zu bilden. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind direkt auf das Wicklungskernteil 13 gewickelt und der dritte Draht 23 ist auf die Außenseite des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 bilden die erste Schicht L1 aus, die untere Schicht zu sein, und der dritte Draht 23 bildet die zweite Schicht L2 aus, die obere Schicht zu sein. Beispielsweise umfasst die erste Schicht L1 die erste Windung 1-1 bis zu der vierten Windung 1-4 des ersten Drahtes 21 und die erste Windung 2-1 bis zu der vierten Windung 2-4 des zweiten Drahtes 22. Die zweite Schicht L2 umfasst eine erste Windung 3-1 bis zu einer vierten Windung 3-4 des dritten Drahtes 23.

Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind von dem ersten Flanschteil 11 hin zu dem zweiten Flanschteil 12 parallel zueinander gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind in einer sogenannten Bifilarwicklung gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind entlang der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 abwechselnd angeordnet. Die erste Windung 1-1 des ersten Drahtes 21 und die erste Windung 2-1 des zweiten Drahtes 22 werden gleichzeitig gebildet und, fortlaufend und ähnlich dazu, werden die zweiten Windungen 1-2 und 2-2 bis zu den vierten Windungen 1-4 und 2-4 aufeinanderfolgend gebildet. Die erste Windung 3-1 bis zu der vierten Windung 3-4 des dritten Drahtes 33 werden danach aufeinanderfolgend gebildet. Wie oben weisen der erste bis dritte Draht 21 bis 23 dieselbe Wicklungsrichtung auf und weisen dieselbe Anzahl an Wicklungsdrehungen (die Anzahl an Windungen) auf.

Der Außendurchmesser des dritten Drahtes 23 der zweiten Schicht L2 ist kleiner als jeder der Außendurchmesser des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1. Der Außendurchmesser eines Leiters des dritten Drahtes 23 der zweiten Schicht L2 ist gleich jedem der Außendurchmesser der Leiter des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1 und die Dicke eines Deckfilmes des dritten Drahtes 23 der zweiten Schicht L2 ist kleiner als jede der Dicken der Deckfilme des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1. Die Dicken der Deckfilme des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 können einander gleichen oder sich voneinander unterscheiden.

Ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel kann daher ein Zwischenraum zwischen den zueinander benachbarten dritten Drähten 23 der zweiten Schicht L2 angeordnet sein und der dritte Draht 23 der zweiten Schicht L2 kann mit einer fortlaufend auf denselben ausgeübten Spannung gewickelt sein. Folglich kann jegliche unsaubere Wicklung des dritten Drahtes 23 verhindert werden, eine stabile geschichtete Struktur des dritten Drahtes 23 kann erzielt werden und eine stabile Eigenschaft der Spulenkomponente 1A kann erzielt werden.

6 ist ein Querschnittsdiagramm des dritten Ausführungsbeispiels der Spulenkomponente der vorliegenden Offenbarung. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Menge der Drähte. Die unterschiedlichen Konfigurationen werden unten beschrieben. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels die gleichen Konfigurationen wie die des ersten Ausführungsbeispiels und werden nicht erneut beschrieben.

Wie in 6 gezeigt ist, sind bei einer Spulenkomponente 1B des dritten Ausführungsbeispiels die vier Drähte 21, 22, 23 und 24 entlang der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 gewickelt, um zwei Schichten auf dem Wicklungskernteil 13 zu bilden. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind direkt auf das Wicklungskernteil 13 gewickelt und der dritte und der vierte Draht 23 und 24 sind auf die Außenseite des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 bilden die erste Schicht L1 aus, die untere Schicht zu sein, und der dritte und der vierte Draht 23 und 24 bildet die zweite Schicht L2 aus, die obere Schicht zu sein. Beispielsweise umfasst die erste Schicht L1 die erste Windung 1-1 bis zur vierten Windung 1-4 des ersten Drahtes 21 und die erste Windung 2-1 bis zu der vierten Windung 2-4 des zweiten Drahtes 22. Die zweite Schicht L2 umfasst die erste Windung 3-1 bis zu der vierten Windung 3-4 des dritten Drahtes 23 und eine erste Windung 4-1 bis zu einer vierten Windung 4-4 des vierten Drahtes 24.

Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind von dem ersten Flanschteil 11 hin zu dem zweiten Flanschteil 12 parallel zueinander gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind in der sogenannten Bifilarwicklung gewickelt. Der erste und der zweite Draht 21 und 22 sind entlang der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 abwechselnd angeordnet. Die erste Windung 1-1 des ersten Drahtes 21 und die erste Windung 2-1 des zweiten Drahtes 22 werden gleichzeitig gebildet; und fortlaufend und ähnlich dazu werden die zweiten Windungen 1-2 und 2-2 bis zu den vierten Windungen 1-4 und 2-4 aufeinanderfolgend gebildet.

Andererseits sind der dritte und der vierte Draht 23 und 24 von dem zweiten Flanschteil 12 hin zu dem ersten Flanschteil 11 parallel zueinander gewickelt. Der dritte und der vierte Draht 23 und 24 sind in der sogenannten Bifilarwicklung gewickelt. Der dritte und der vierte Draht 23 und 24 sind entlang der Achse-13a-Richtung des Wicklungskernteils 13 abwechselnd angeordnet. Die erste Windung 3-1 des dritten Drahtes 23 und die erste Windung 4-1 des vierten Drahtes 24 werden gleichzeitig gebildet; und fortlaufend und ähnlich dazu werden die zweiten Windungen 3-2 und 4-2 bis zu den vierten Windungen 3-4 und 4-4 aufeinanderfolgend gebildet.

Wie oben weisen der erste und der zweite Draht 21 und 22 dieselbe Wicklungsrichtung auf und weisen dieselbe Anzahl von Wicklungsdrehungen (die Anzahl von Windungen) auf. Der dritte und der vierte Draht 23 und 24 weisen dieselbe Wicklungsrichtung auf und weisen dieselbe Anzahl von Wicklungsdrehungen (die Anzahl von Windungen) auf.

Die Außendurchmesser des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 der zweiten Schicht L2 sind jeweils kleiner als die Außendurchmesser des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1. Die Außendurchmesser der Leiter des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 der zweiten Schicht L2 sind gleich den Außendurchmessern der Leiter des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1 und die Dicken der Deckfilme des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 der zweiten Schicht L2 sind jeweils kleiner als die Dicken der Deckfilme des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 der ersten Schicht L1. Die Außendurchmesser des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 können einander gleichen oder können sich voneinander unterscheiden. Die Außendurchmesser des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 können einander gleichen oder können sich voneinander unterscheiden. Die Dicken der Deckfilme des ersten und des zweiten Drahtes 21 und 22 können einander gleichen oder sich voneinander unterscheiden. Die Dicken der Deckfilme des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 können einander gleichen oder sich voneinander unterscheiden.

Ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel kann daher ein Zwischenraum zwischen dem zueinander benachbarten dritten und vierten Draht 23 und 24 der zweiten Schicht L2 angeordnet sein und der dritte und der vierte Draht 23 und 24 der zweiten Schicht L2 können jeweils mit einer fortlaufend auf dieselben ausgeübten Spannung gewickelt sein. Folglich kann eine unsaubere Wicklung jedes dritten und vierten Drahtes 23 und 24 verhindert werden, eine stabile geschichtete Struktur des dritten und des vierten Drahtes 23 und 24 kann erzielt werden und eine stabile Eigenschaft der Spulenkomponente 1B kann erzielt werden.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, und deren Ausgestaltungen können innerhalb des Schutzumfanges geändert werden, ohne von dem Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können die Merkmale jedes des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels auf zahlreiche Arten miteinander kombiniert werden.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen zwei bis vier Drähte verwendet werden, können fünf oder mehr Drähte verwendet werden.

Obwohl die Drähte in den Ausführungsbeispielen zwei Schichten bilden, können drei oder mehr Schichten gebildet werden. In diesem Fall ist der Außendurchmesser des Drahtes der n-ten Schicht kleiner als der Außendurchmesser des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht, der Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der n-ten Schicht ist gleich dem Außendurchmesser des Leiters des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht und die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der n-ten Schicht ist kleiner als die Dicke des Deckfilmes des Drahtes der (n – 1)-ten Schicht. Als Voraussetzung gilt, dass sich der Draht, der die (n – 1)-te Schicht ausbildet, und der Draht, der die n-te Schicht ausbildet, voneinander unterscheiden.

Beispielsweise wird, wenn vier Schichten unter Verwendung von vier Drähten gebildet werden, die erste Schicht unter Verwendung des ersten Drahtes gebildet, die zweite Schicht wird unter Verwendung des zweiten Drahtes gebildet, die dritte Schicht wird unter Verwendung des dritten Drahtes gebildet und die vierte Schicht wird unter Verwendung des vierten Drahtes gebildet. Der Reihe nach von dem ersten Draht der ersten Schicht zu dem vierten Draht der vierten Schicht werden die Außendurchmesser der Drähte fortlaufend kleiner und die Dicken der Deckfilme der Drähte werden fortlaufend kleiner.

Obwohl die Spulenkomponente bei jedem der Ausführungsbeispiele eine herkömmliche Drosselspule ist, kann die Spulenkomponente eine andere Spulenkomponente als die herkömmliche Drosselspule sein.

Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B
Spulenkomponente
10
Kern
11
erstes Flanschteil
111
Unterseitenfläche
115
Endfläche
12
zweites Flanschteil
121
Unterseitenfläche
125
Endfläche
13
Wicklungskernteil
13a
Achse
21 bis 24
erster bis vierter Draht
210, 220
Leiter
211, 221
Deckfilm
31 bis 34
erstes bis viertes Elektrodenteil
L1, L2
erste, zweite Schicht
D1, D2
Außendurchmesser des Drahtes
d1, d2
Außendurchmesser des Leiters
t1, t2
Dicke des Deckfilmes
M1, M2
Schwerpunkt
N1
Linie
N2
Halbierende

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • JP 2015-168618 [0001]
  • WO 2008/096487 [0003]