CN101047058B - 线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种线圈部件，具有多个功能，并且可减小相对于电子设备的安装基板配置的面积。其包括：分别具有不同功能的第一线圈、第二线圈、第三线圈；具有上凸缘和下凸缘，形成有卷绕前述第一线圈的第一卷槽的鼓状磁芯；在底面部设有卷轴的基座部件；组装前述鼓状磁芯与前述基座部件时，在前述下凸缘与前述底部之间形成第二卷槽，在该第二卷槽中卷绕前述第二线圈以及前述第三线圈。
Description
技术领域
本发明涉及线圈部件，特别是涉及搭载在车载用AM/FM广播电波接收器上的线圈部件。
背景技术
近年来，使用线圈部件等电子部件的电子设备从设计上来说，要求实现小型化、高密度安装化、轻质化、低成本化等。
特别是，对于搭载在车上的电子设备来说，可通过实现各电子设备的总重量的轻质化，而实现车辆整体重量的降低。即、通过减轻车辆的重量，而实现车动力性能的改善和对燃料消耗的抑制等。因此，对作为搭载于车上的电子设备的AM/FM广播电波接收器、以及搭载于AM/FM广播电波接收器上的电子部件来说，也同样要求实现轻质化。
此外，为了防止在将线圈部件安装到基板上的作业中产生破损，需要在安装基板上，在邻接的线圈部件之间设置适当的间隔(作业空间)。因此，为了高水准地满足近年来的高密度安装的要求，同时实现电子设备的小型化，需要尽量减少安装的线圈部件。
以往，为了使AM/FM广播电波接收器具有接收功能或滤波器功能等多个功能，在安装基板上安装有多个例如实用新型文献1所述的线圈部件，这些线圈部件具有相互不同的功能。
但是，在将电气特性或形状相同或类似的多个线圈部件配置在安装基板上时，如上所述，需要在安装基板上确保与线圈部件的数量成比例的安装空间。因此，若使用多个线圈部件，则会产生如下问题：安装基板变大，与之相伴，电子设备的重量也增加。
此外，由于使用多个线圈部件，还产生了电子设备的成本变高的问题。
因此，公知有为了使1个线圈部件具有不同的功能而卷绕多个线圈的线圈部件(参照专利文献2以及专利文献3)。通过使用这样的线圈部件，可以减少安装的线圈部件的数量，从而使电子设备的安装基板小型化。
专利文献1：实开昭58-51412号公报
专利文献2：特开平6-84649号公报
专利文献3：特开平8-222441号公报
可是，在一个线圈部件上设有多个线圈的情况下，会产生如下问题：若各线圈产生的磁通通过铁氧体磁芯等磁性材料部分，则会在磁通共同通过的部分产生磁耦合，不能设定所希望的电感值。
发明内容
本发明考虑到上述问题，目的在于提供一种线圈部件，其具有多个功能，可以减少相对于安装基板的配置面积，并且抑制磁耦合的产生。
这样的目的通过下述(1)～(3)的本发明实现。
(1)一种线圈部件，包括：分别具有不同功能的第一线圈、第二线圈、第三线圈；具有上凸缘和下凸缘，形成有卷绕前述第一线圈的第一卷槽的鼓状磁芯；在底部设有卷轴的基座部件；
组装前述鼓状磁芯与前述基座部件时，在前述下凸缘与前述底部之间形成第二卷槽，在该第二卷槽中卷绕前述第二线圈以及前述第三线圈。
(2)如上述(1)所述的线圈部件，其特征在于，在设前述第一线圈的匝数为T1、设前述第二线圈的匝数为T2、设前述第三线圈的匝数为T时，满足T1≥T2≥T3的关系。
(3)如上述(1)或(2)所述的线圈部件，其特征在于，前述第三线圈设定为，在162.400MHz～162.550MHZ的频带中产生LC串联共振。
根据本发明的线圈部件，在具有多个功能的状态下，可以减小相对于安装基板配置的面积。由此，可以使安装有线圈部件的电子设备小型化，抑制重量的增加。
此外，根据本发明的线圈部件，能够抑制在线圈部件内部产生磁耦合。
附图说明
图1是本发明实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件的分解图。
图2是用于带滤波器的AM电波加感线圈部件的基座部件的立体图。
图3是本发明实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件的立体图。
图4是本发明实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件的剖视图。
图5是表示本发明实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件的频率与电气特性的关系的图。
附图标记说明
10 带滤波器的AM电波加感线圈部件
11 基座部件
11a 底面部
12 金属端子
14 卷轴
14a 卡合凹部
16 鼓状磁芯
16a 卡合突起
17 上凸缘
18 卷轴
19 下凸缘
20 第一卷槽
21 第二卷槽
23 罐型磁芯
23a 螺纹槽
24 壳体
24a 孔
25 壳体接地端子
31 AM电波加感线圈
32 FM电波抑制滤波器线圈
33 天气信息频带抑制滤波器线圈
Φ1 第一线圈磁路
Φ2 第二线圈磁路
Φ3 第三线圈磁路
具体实施方式
以下，参照附图，对用于实施本发明的线圈部件的优选方式进行说明，但本发明的线圈部件并不限于以下方式。
图1是本发明实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10的分解图。
如图1所示，带滤波器的AM电波加感线圈部件10包括基座部件11、鼓状磁芯16、罐型磁芯23、壳体24。
基座部件11使用作为非磁性材料的合成树脂形成为方形，具有在侧面引出的多个端子12。端子12由金属片构成，形成为一端埋设在基座部件11内，另一端从基座部件11的侧面引出。
在基座部件11的底部的中央部，形成有在上部具有平面的圆形底面部11a。在该底面部11a的中央部，形成有相对于平面向上方突出的圆筒状卷轴14。此外，在卷轴14的内侧，形成有用于插入设在鼓状磁芯16上的卡合突起16a的卡合凹部14a。
图2是在带滤波器的AM电波加感线圈部件10上使用的基座部件11的立体图。
如图2所示，形成在卷轴14内侧的卡合凹部14a形成为，具有与设于鼓状磁芯16的卡合突起16a的形状相匹配的圆形孔。
在底面部11a上，沿着卷轴14的外周形成平面，在该平面上载置后述的第二线圈即FM电波抑制滤波器线圈32、和第三线圈即天气信息频带抑制滤波器线圈33。
在卷轴14上，卷绕有第二线圈即FM电波抑制滤波器线圈32。该滤波器线圈32的导线引出到侧方，通过捆卷、焊接等连接到既定的端子12上。
此外，图5表示带滤波器的AM电波加感线圈部件10的频率与电气特性的关系，如图5清楚所示，本实施方式的FM电波抑制滤波器线圈32设定为，具有在76.0MHz～108.5MHz的频带中可除去FM电波的衰减特性。因此，FM电波抑制滤波器线圈32可除去FM电波，抑制线圈部件10中的FM电波的干扰。
进而，在FM电波抑制滤波器线圈32的外侧，卷绕有第三线圈即天气信息频带抑制滤波器线圈33。另外，天气信息频带抑制滤波器线圈33的导线从第二卷轴14引出到侧方，通过捆卷、焊接等连接到既定的端子12上。
在此，对天气信息频带抑制滤波器线圈33的主要用途进行说明。
例如，考虑到搭载有带滤波器的AM电波加感线圈10的AM/FM广播电波接收器在美国使用时的情况。
在美国，除了AM电波、FM电波之外，还发送利用162.400MHz～162.550MHz的频带而发出天气信息的电波(一般称为天气信息频带)。因此，在这样的国家，AM/FM广播电波接收器需要具有抑制天气信息电波干扰的功能。
从图5清楚可知，天气信息频带抑制滤波器线圈33设定为，在162.400MHz～162.550MHz的频带中从由与电容器C的串联共振(LC串联共振)产生的共振频率fo求出的衰减特性变大。因此，天气信息频带抑制滤波器线圈33除去利用162.400MHz～162.550MHz的频带的天线信息电波，可抑制线圈部件10中的天气信息电波的干扰。
如图1所示，鼓状磁芯16形成为上凸缘17和下凸缘19隔着卷轴18而具有既定的间隔，在该部分形成有第一卷槽20。另外，如后所述，因为需要较多地设定AM电波加感线圈31的匝数T1，所以第一卷槽20的宽度形成为大于后述的第二卷槽21的宽度。
此外，在鼓状磁芯16的下凸缘19的下方，以向基座部件11侧突出的方式形成有圆筒形状的卡合突起16a。另外，该卡合突起16a设置在鼓状磁芯16的卷轴18的中心轴线上。
在组装基座部件11与鼓状磁芯16时，由铁氧体构成的鼓状磁芯16的卡合突起16a插入到基座部件11的卡合凹部14a中，粘接固定鼓状磁芯16与基座部件11。此时，鼓状磁芯16组装为卷轴18的中心线相对于基座部件11的底面部11a垂直。
然后，在鼓状磁芯16的第一卷槽20中卷绕第一线圈即AM电波加感线圈31。AM电波加感线圈31的导线从上槽20引出到下方，通过捆卷、焊接等连接到既定的端子12上。
在此，为了提高AM电波的接收灵敏度，AM电波加感线圈31需要较大地设定其匝数T1。
即、如图5所示，本实施方式的AM电波加感线圈31作成高电感规格，以便在170kHz～30MHz的频带(具体来说，LW(长波)区域：170kHz～350kHz，MW(中波)区域：530kHz～1750kHz，SW(短波)区域：4MHz～30MHz)能良好地接收AM电波。即、AM电波加感线圈31的匝数T1设定为，与FM电波抑制滤波器线圈32的匝数T2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的匝数T3相比是最多的。
如上所述，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，包括具有不同功能的AM电波加感线圈31、FM电波抑制滤波器线圈32、天气信息频带抑制滤波器线圈33，此外，AM电波加感线圈31的匝数T1、FM电波抑制滤波器线圈32的匝数T2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的匝数T3的关系设定为T1≥T2≥T3。
因此，1个带有滤波器的AM电波加感线圈部件10构成为具有多种功能，由此，可以减少安装在安装基板上的线圈部件的数量。此外，通过减小安装基板，可以使安装有线圈部件10的AM/FM广播电波接收器小型化。
进而，通过以上述的关系设定各线圈的匝数T，可以较高地维持AM电波的接收精度，并且减小卷绕滤波器线圈32、33的部分，从而减小线圈部件10，使搭载有线圈部件10的电子设备小型化。
接着，用罐型磁芯23覆盖卷绕有线圈31、32的鼓状磁芯16。
罐型磁芯23由下侧开口且上侧封闭的有底圆筒形铁氧体构成，周侧面螺纹结合在壳体24上。此外，在罐型磁芯23的上部形成有一字槽23a。
壳体24由铜、黄铜等金属形成，通过将壳体接地端子25弯折到基座部件11的底面上，而将壳体24安装在基座部件11上。此外，在壳体24的上部形成有圆形的贯通孔24a。
图3是组装好的带滤波器的AM电波加感线圈部件10的立体图。
如图3所示，带滤波器的AM电波加感线圈部件10可通过壳体24的贯通孔24a而目视辨认设于罐型磁芯23的一字槽23a。将螺丝刀等插入到一字槽23a中，使罐型磁芯23旋转，可以使罐型磁芯23在上下方向上运动。
带滤波器的AM电波加感线圈部件10通过将端子12连接到电路基板的导体图形上、而安装到安装基板上。接着，在电路基板上安装有线圈部件10的状态下，确认基板的电气特性。在与所希望的设定值有差异的情况下，将螺丝刀等插入一字槽23a，使罐型磁芯23相对于壳体24相对移动，由此使通过罐型磁芯23内部的磁通量变化，进行电路基板的电气特性的微调。
图4是本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10的剖视图。
如图4所示，通过将形成于鼓状磁芯16下部的卡合突起16a插入到基座部件11的卡合凹部14a中，在鼓状磁芯16的下凸缘19的底面与基座部件11的底面部11a之间形成第二卷槽21。在该卷槽21中配置有FM电波抑制滤波器线圈32以及天气信息频带抑制滤波器线圈33。
另外，在本实施方式中，虽然在FM电波抑制滤波器线圈32的外侧配置天气信息频带抑制滤波器线圈33，但也可以相反地将FM电波抑制滤波器线圈32配置在天气信息频带抑制滤波器线圈33的外侧。
这样，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，利用鼓状磁芯16的下凸缘19与基座部件11的底面部11a，可形成用于卷绕FM电波抑制滤波器线圈32以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的卷槽21，所以无需在鼓状磁芯16上另外形成卷槽。
在线圈部件10的内部，分别形成有由从AM电波加感线圈31产生的磁通形成的磁路Φ1、FM电波抑制滤波器线圈32产生的磁通形成的磁路Φ2、以及从天气信息频带抑制滤波器线圈33产生的磁通形成的磁路Φ3。
AM电波加感线圈31的磁路Φ1构成为通过鼓状磁芯的上凸缘17以及罐型磁芯23，从鼓状磁芯的下凸缘19通过鼓状磁芯的卷轴18。即、AM电波加感线圈31的磁路Φ1构成为其几乎全部通过磁性体部分。由此，在线圈部件10中，可以确保为了提高AM电波的灵敏度所需的AM电波加感线圈31的电感值。
FM电波抑制滤波器线圈32的磁路Φ2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的磁路Φ3构成为通过鼓状磁芯16的下凸缘19并通过基座部件11。因此，FM电波抑制滤波器线圈32的磁路Φ2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的磁路Φ3、与AM电波加感线圈31的磁路Φ1之间共同的部分仅为鼓状磁芯16的下凸缘19的一部分，这之外的通路部分分别通过不同的路径。
因此，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，从磁性角度来说，可以将AM电波加感线圈31的磁路Φ1、FM电波抑制滤波器线圈32的磁路Φ2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的磁路Φ3保持分离独立的状态，所以在线圈部件10的内部，可以减少不同线圈的磁通之间产生的磁耦合。
此外，因为FM电波抑制滤波器线圈32的磁路Φ2以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的磁路Φ3构成为大部分通过由非磁性材料形成的基座部件11，所以与由磁性体构成的卷芯相比，可降低磁耦合。
这样，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，可以在磁耦合较少的状态下驱动线圈部件，所以可以防止下述情况：由于磁耦合产生的互感的影响，不能得到所希望的电气特性值。
另外，一般来说，在安装于信号系统电路的线圈部件中，因为施加于线圈的电流小，所以难以引起由于不同线圈的磁通通过线圈部件内的磁体而产生的磁饱和。
此外，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，因为可以用一种规格的线圈实现AM电波加感线圈31、FM电波抑制滤波器线圈32以及天气信息频带抑制滤波器线圈33的功能，所以无需根据使用线圈部件10的国家的情况来进行线圈部件10的规格的变更。
进而，根据本实施方式的带滤波器的AM电波加感线圈部件10，可以减少使电子设备具有多个功能时使用的线圈部件的数量，所以可以减小安装基板的面积，使电子设备轻质化。
此外，因为可以减少安装于电子设备的线圈部件10的数量，所以可以降低电子设备的制造成本。
另外，本发明的线圈部件不限于上述的方式，关于其他材料、构成等，在不脱离本发明构成的范围内当然可以进行种种变形、变更。特别是，设于罐型磁芯上部的螺纹槽的形状不限于一字形。
Claims (10)
1.一种线圈部件，包括：
分别具有不同功能的第一线圈、第二线圈、第三线圈；
具有上凸缘和下凸缘，形成有卷绕前述第一线圈的第一卷槽的鼓状磁芯；
在底部设有卷轴的基座部件；
其特征在于，组装前述鼓状磁芯与前述基座部件时，在前述下凸缘与前述底部之间形成第二卷槽，在该第二卷槽中卷绕前述第二线圈以及前述第三线圈。
2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，在设前述第一线圈的匝数为T1、设前述第二线圈的匝数为T2、设前述第三线圈的匝数为T3时，满足T1≥T2≥T3的关系。
3.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，罐型磁芯在螺纹结合于壳体的状态下配置而覆盖上述鼓状磁芯。
4.如权利要求2所述的线圈部件，其特征在于，罐型磁芯在螺纹结合于壳体的状态下配置而覆盖上述鼓状磁芯。
5.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于，上述罐型磁芯能够相对于上述壳体相对移动。
6.如权利要求4所述的线圈部件，其特征在于，上述罐型磁芯能够相对于上述壳体相对移动。
7.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于，由上述第一线圈励磁的磁通几乎全部通过由上述罐型磁芯与上述鼓状磁芯形成的磁路。
8.如权利要求4所述的线圈部件，其特征在于，由上述第一线圈励磁的磁通几乎全部通过由上述罐型磁芯与上述鼓状磁芯形成的磁路。
9.如权利要求5所述的线圈部件，其特征在于，由上述第一线圈励磁的磁通几乎全部通过由上述罐型磁芯与上述鼓状磁芯形成的磁路。
10.如权利要求6所述的线圈部件，其特征在于，由上述第一线圈励磁的磁通几乎全部通过由上述罐型磁芯与上述鼓状磁芯形成的磁路。
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