CN101595540B

CN101595540B - 电感器

Info

Publication number: CN101595540B
Application number: CN2007800502294A
Authority: CN
Inventors: 佐野完; 浦野裕一朗
Original assignee: Sumida Corp
Current assignee: Sumida Corp
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: WO2008090656A1; JP5249052B2; US20100109826A1; US7969266B2; CN101595540A; TW200839804A; JPWO2008090656A1

Abstract

本发明提供的电感器(10)，具有不需要大量的零部件件数的构成、且能够以数十nH的节距进行电感调整；该电感器(10)的特征在于设有：导体，分别具有包围上述导体且相对的对置面的第一磁芯体和第二磁芯体，以及具有使这些两磁芯体的对置面彼此之间的对置面积可以改变的滑动面、且将上述第一磁芯体和上述第二磁芯体中的至少一个磁芯体保持于所希望的位置上的保持部。

Description

电感器

技术领域

本发明涉及电感器。

背景技术

为了避免在外加电流时发生急剧的磁饱和、且为了使直流叠加特性提高，而在磁芯部件的磁通的路径上设置间隙从而调整漏磁通量的电感器已为众所知。而且，存在该间隙越大则电感器的漏磁通越大同时电感变小、间隙越小则电感器的漏磁通越小同时电感变大的关系。

专利文献1所公开的电感器构成为，使两个E型磁芯彼此之间相对，且能够向设置于一方磁芯的中脚的孔中插入另一方磁芯的中脚的一部分。而且，通过改变插入量的大小能够调节电感。专利文献2～4也公开有通过类似的结构能够调节两个磁芯之间的间隙的元件。另外，E型磁芯是指，在板状磁芯部件的两端分别竖立设置外脚，同时，在该两外脚之间竖立设置有中脚这一类型的磁芯的一般名称。

专利文献1：日本公开公报、特开平06-231975号

专利文献2：日本公开公报、特开平08-186030号

专利文献3：日本公开公报、特开平09-275015号

专利文献4：日本公开公报、特开2002-75743号

发明内容

但是，搭载于显示装置等的电路板上的电感器，被要求以至少数十nH(纳亨)的节距进行精密的电感调整。但是，专利文献1～4所公开的电感器，形成为通过螺钉调整磁芯间的间隙的结构，存在着无法以数十nH的节距进行电感调整的问题。另外，这种电感器需要将磁芯间进行紧固的螺栓或螺母等部件、或者夹持于磁芯之间的衬垫等，从而存在零部件件数增加而导致高成本化的问题。

本发明是在这样的背景下研究出来的，其目的在于提供一种具有不需要大量的零部件件数的构成、且能够以数十nH的节距进行电感调整的电感器。

作为本发明的适宜形态的电感器，其特征在于设有：导体，分别具有包围上述导体且相对的对置面的第一磁芯体和第二磁芯体，以及具有使第一磁芯体和第二磁芯体的对置面彼此之间的对置面积可以改变的滑动面、且将上述第一磁芯体和上述第二磁芯体中的至少一个磁芯体保持于所希望的位置上的保持部。采用本发明的话，通过使第一磁芯体相对于第二磁芯体滑动而使两磁芯体的对置面彼此之间的对置面积变化，从而能够容易地以数十nH的节距调整电感。

在该状态下，也可以在上述第一磁芯体的对置面与上述第二磁芯体的对置面之间夹持有衬垫。采用本发明的话，在通过利用衬垫确保第一磁芯体和第二磁芯体的对置面彼此之间的距离从而对电感进行大致调整的基础上，通过使对置面积变化而能够以数十nH的节距进行调整。

另外，也可以构成为，上述第一磁芯体或上述第二磁芯体中的至少一个磁芯体，是在板状磁芯部件的两端分别竖立设置有外脚，同时，在该两外脚之间竖立设置有中脚的E型磁芯；上述导体通过形成于上述外脚与中脚之间的凹部而被包围。采用本发明的话，能够使漏磁通较少。

采用本发明的话，能够通过不需要大量的零部件件数的构成，以数十nH的节距进行电感调整。

附图说明

图1是表示构成实施形态涉及的电感器的各零部件的立体图。

图2是表示实施形态涉及的电感器的成品的立体图。

图3是底座的正视图和俯视图；(A)是从X1方向观察底座的正视图，(B)是从Z1方向观察底座的俯视图。

图4是第一导线的正视图和右视图；(A)是从X1方向观察第一导线的正视图，(B)是从Y2方向观察第一导线的右视图。

图5是第一磁芯的俯视图、右视图和仰视图；(A)是从Z1方向观察第一磁芯的俯视图，(B)是从Y2方向观察第一磁芯的右视图，(C)是从Z2方向观察第一磁芯的仰视图。

图6是电感器的装配工序的示意图。

符号说明

10 电感器

20 底座(相当于权利要求中的“保持部”)

21 底板部

22 背板部

23 阶梯架部

24 孔

28、29、63、64槽

40 第一导线(相当于权利要求中的“导体”)

41 上弯曲部

42 左脚部

43 右脚部

44 第一弯曲部

45 第二弯曲部

50 第二导线(相当于权利要求中的“导体”)

60 第一磁芯

61 外侧面

62 内侧面(相当于权利要求中的“对置面”)

65 浅槽

66 深槽

70 第二磁芯

81、82 衬垫

具体实施方式

(发明的实施形态)

以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。

图1是表示构成本实施形态涉及的电感器10的各零部件的分解立体图，图2是表示将这些零部件进行装配后的电感器10的成品的立体图。另外，在该两幅图中，将从X1朝向X2的方向作为前后方向、从Y1朝向Y2的方向作为左右方向、从Z1朝向Z2的方向作为上下方向。

如图1及图2所示，该电感器10设有：底座20(相当于权利要求中的“保持部”)、第一导线40(相当于权利要求中的“导体”)、第二导线50(相当于权利要求中的“导体”)、第一磁芯60、第二磁芯70、以及衬垫81、82。

底座20，是将两块平板的一端的边缘部彼此之间垂直相交地进行连接、并在该连接部位的内侧设置有阶梯架那样的形状的部件。该底座20以非磁性的树脂作为材料而形成。但是，底座20的材质只要是非磁性的材质的话，可以为任意的材质。第一导线40，是将导线弯曲为逆U字形后将该被弯曲部位左右两侧的延伸部分的一段进一步向前侧弯曲那样的形状的部件。第二导线50的构造与第一导线40相同。该第二导线50以使前后方向与第一导线40相反的状态、也就是以延伸部位的一段向后侧弯曲那样的状态被保持于底座20。

第一磁芯60是E型磁芯。E型磁芯是在板状磁芯部件的两端分别竖立设置有外脚、同时在该两外脚之间竖立设置有中脚的类型的磁芯。第二磁芯70的构造与第一磁芯60相同。该第二磁芯70，以使X1-X2方向与第一磁芯60相反、且与第一磁芯60相对那样的状态被保持于底座20。另外，在该两磁芯60、70之间，夹持有第一导线40、第二导线50、以及衬垫81、82。

对这些零部件进行进一步详细的说明。图3(A)是从X1方向观察底座20的正视图。图3(B)是从Z1方向观察底座20的俯视图。底座20设有底板部21、背板部22以及阶梯架部23。底板部21形成为，将被夹持于底板部顶面和底面之间的四个侧面的边界切削为弯曲状的平板状、且在顶面与底面之间贯通有四个孔24a～24d。如图3(B)所示，该四个孔24a～24d，保持分别成为长方形的顶点那样的位置关系而被设置。

在底板部21的后端边上设有背板部22。该背板部22形成为，使从平板的左右两端25、26至靠近背板部22的内侧中央的部分，对应于底板部21的后端边的形状而朝向前方弯曲那样的形状。阶梯架部23形成为，使底板部21顶面的相对于一条线段位于后方的部分(后侧半边)直接向上方隆起，并使通过该隆起而形成的正面27的两处向后方凹陷而设有槽28、29那样的形状，其中，该一条线段分别相对于底板部21顶面的前端边和后端边的距离相等而被引出。

如图3(B)所示，该阶梯架部23的两槽28、29，空开与底板部21后方的两个孔24a、24b相同的间隔而被设置，进而，各个槽28、29的深度直至该两个孔24a、24b的稍后方，并使孔24a、24b的上方开口。另外，如图3(A)所示，在本实施形态中，阶梯架部23的Z1-Z2方向的高度形成为，背板部22的Z1-Z2方向的高度的大致三分之一左右。

图4(A)是从X1方向观察第一导线40的正视图，图4(B)是从Y2方向观察第一导线40的右视图。第一导线40由作为导体金属之一的铜形成，另外，其表面通过珐琅等的绝缘保护膜而被覆盖。如上所述，第一导线40形成为，使导线弯曲为逆U字形后将该被弯曲部位左右两侧的延伸部分的一段进一步向前侧弯曲那样的形状。以下，将该第一导线40的被弯曲为逆U字形的部位称为“上弯曲部41”。另外，将相对于上弯曲部41的左端位于下方的部位称为“左脚部42”、相对于上弯曲部41的右端位于下方的部位称为“右脚部43”。

上弯曲部41被弯曲为，其左端和右端之间的距离(弯曲的直径)与阶梯架部23的两个槽28、29之间的宽度距离相等。左脚部42和右脚部43，分别从上弯曲部41的两端朝向Z2方向延伸。然后，在第一弯曲部44朝向X1与Z2的矢量的大致中间方向弯曲，并朝向该方向延伸。进而，在到达第二弯曲部45时朝向Z2的方向再次被弯曲，并朝向该方向延伸。从上弯曲部41的左右端至第一弯曲部44的距离，与从底座20的阶梯架部23的顶面至底座20的背板部22的顶端的高度大致相同。另外，从第一弯曲部44至第二弯曲部45的距离，与从底座20的底板部21的顶面至阶梯架部23的顶面的距离大致相同。

图5(A)是从Z1方向观察第一磁芯60的俯视图。图5(B)是从Y2方向观察第一磁芯60的右视图。图5(C)是从Z2方向观察第一磁芯60的仰视图。第一磁芯60由Mn系的铁氧体形成。而且，该第一磁芯60形成为，使长方体的某一个面(在图1中是从X1向X2侧所能看到的面)和与该面具有共同边的左右两面的边界切削为弯曲状、且将在上下方向上延伸的两个槽63、64设置于该某一个面的相反侧的面上那样的形状。以下，将与左右两面的边界被弯曲的面称为“外侧面61”、外侧面61的相反侧的面称为“内侧面62”。该内侧面62相当于权利要求中的“对置面”。

内侧面62的两个槽63、64，空开与底板部21前方的两个孔24c、24d相同的间隔而连接。而且，如图5(A)所示，第一磁芯60的顶面侧的两个槽63、64的深度d1，与第一导线40的直径大致相同。相对于此，如图5(C)所示，第一磁芯60的底面侧的两个槽63、64的深度d2更加深(d1＜d2)，形成为与阶梯架部23的槽28、29大致相同的深度。在图5(B)中，通过点划线标记出从右侧观察第一磁芯60时的内部的槽63、64中最位于X1侧的最深部。如图5(B)所示，具有与第一导线40的直径大致相同的深度d1的浅槽65，从第一磁芯60的顶面部朝向底面部延伸。另一方面，具有与阶梯架部23的槽28、29大致相同的深度d2的深槽66，从底面部朝向顶面部延伸。然后，浅槽65仅延伸与上弯曲部41和第一弯曲部44之间大致相同的距离，且从该位置直至深槽66的顶端深度逐渐变深。

图1所示的衬垫81、82，是用于进行电感器10的电感的大致调整的部件，以形成为具有0.1mm～0.3mm左右宽度的板体为佳。该衬垫81、82以非磁性的树脂等作为材质，但是也可以将磁导率与第一磁芯60、第二磁芯70大不相同的材质作为衬垫81、82而利用。

参照图6对将该各零部件进行装配直至得到图1所示的电感器10的成品为止的工序进行说明。首先，将第二导线50的左脚部42及右脚部43，使第二导线50的上弯曲部41从顶面侧露出那样地收容于第二磁芯70的两个槽63、64。在该工序之后，对底座20的阶梯架部23的顶面和底座20的背板部22的正面涂敷粘接剂。然后，将被收容于第二磁芯70的第二导线50的左脚部42和右脚部43的下端分别插通底座20的底板部21后方的孔24a、24b，并将第二磁芯70的底面及外侧面61向阶梯架部23及背板部22按压。底座20的顶面与第二磁芯70的底面均是平坦的，且第二磁芯70的外侧面61弯曲成与背板部22的正面相同的形状。由此，双方的面彼此之间通过粘接剂被粘接，第二磁芯70被保持于底座20(参照图6(A))。

接着，将衬垫81、82分别载置于第二磁芯70的内侧面62的槽63、64外侧的部位上。在该工序之后，将第一导线40的左脚部42及右脚部43的下端分别插通底座20的底板部21前方的孔24c、24d(参照图6(B))。

进而，通过覆盖第一磁芯60、且使第一导线40的左脚部42及右脚部43收容于第一磁芯60的槽63、64，将第一导线40、第二导线50、以及衬垫81、82通过第一磁芯60与第二磁芯70来进行夹持。然后，根据需要，使第一磁芯60朝向底座20的底板部21滑动(参照图6(C))。也就是说，通过使本来应该以对置状态完全重叠的第一磁芯60及第二磁芯70的对置面彼此之间仅错开所需要的尺寸，而减少其对置面积。

通过这样，以数十nH的节距进行电感的调整。另外，第二磁芯70的内侧面62与外侧面61之间的距离被设定为，等于或大于从底座20的阶梯架部23顶面的后端至前端的距离。因此，从第二磁芯70的下侧露出的第一磁芯60的内侧面62与阶梯架部23的正面27成为对置状态，使第一磁芯60滑动至底面与底座20的底板部21接触而能够进行电感的调整。通过滑动第一磁芯60的底面与底座20的底板部21之间的距离达到理想值的话，则使滑动动作停止，同时，从第一磁芯60和第二磁芯70的左右及上方涂敷粘接剂，并使两者粘接。通过这样的工序，图2所示的电感器10完成。

以上说明的本实施形态涉及的电感器10，通过使第一磁芯60相对于第二磁芯70滑动而使两磁芯的内侧面62彼此之间的对置面积改变，从而能够以数十nH的节距调整电感。进而，由于能够不利用螺钉而进行这样的细微调整，因此也不再需要搭载从电感器10原本的用途来说并非必须的多余的零部件，从而能够压低制造成本。另外，在第一磁芯60和第二磁芯70之间夹持有衬垫81、82。因此，能够确保第一磁芯60和第二磁芯70之间的距离仅为该衬垫81、82的宽度，而进行电感的大致调整。另外，由于第一磁芯60和第二磁芯70均为E型磁芯，因此通过将两者组合能够形成漏磁通较少的闭合磁路型磁芯。

(其他实施形态)

本发明不限于上述的实施形态，各种变形实施是可能的。

在上述实施形态中，第一导线40和第二导线50由铜形成，但是也可以由不锈钢、铝、铁等其他的导体形成。

在上述实施形态中，底座20、第一磁芯60以及第二磁芯70，由锰系的铁氧体形成，但是也可以通过强磁性铁镍合金、铁硅铝磁合金、铁、羰基等其他的磁性材料来形成。另外，第一磁芯60与第二磁芯70也可以分别由不同的材质构成。

上述实施形态涉及的电感器10，通过第一磁芯60和第二磁芯70的槽来包围第一导线40和第二导线50，但是通过磁芯而被包围的导线并不限于两根。也可以通过两个磁芯包围一根或三根以上的导线。另外，本发明并不限于利用第一磁芯60和第二磁芯70这两个E型磁芯构成电感器10的情况。例如，也可以通过将导线插入形成于E型磁芯的两个外脚与中脚之间的凹部中，并使这些脚朝向I型磁芯接合从而形成电感器10。另外，也可以利用仅在略中央形成一条槽的U型磁芯来替代E型磁芯。

上述实施形态涉及的电感器10，构成为使第一磁芯60沿着上下方向、也就是槽28、29的延伸方向滑动。相对于此，也可以形成为使第一磁芯60在左右方向上滑动而调整电感，而不是在上下方向上滑动。总而言之，在电感器10的装配工序中，只要能够从两个磁芯的对置面大致完全重叠的状态使一方的磁芯(第一磁芯60或第二磁芯70)在规定方向上滑动，则该滑动方向没有限定。但是，考虑产品尺寸的话，由于通过使第一磁芯60朝向上方及左右方向滑动的话，产品尺寸的高度和宽度会发生变化，因此第一磁芯60的滑动以向下方为佳。另外，可以使第一磁芯60从两个磁芯的对置面错开一定程度的状态朝向错开量变大的方向滑动而进行装配，也可以使第一磁芯60朝向错开量变小的方向滑动而进行装配。此时，也可以在底座20上形成用于使第一磁芯60对应于上下左右方向而进行滑动的导轨，从而使第一磁芯60的滑动变得容易。

上述实施形态涉及的电感器10，在通过在第一磁芯60和第二磁芯70之间夹持衬垫81、82而进行大致的电感调整的基础上，使第一磁芯60滑动而能够进行更加细微的调整。相对于此，在第一磁芯60和第二磁芯70之间夹持衬垫81、82并不是必须的，也可以通过其他的部件确保第一磁芯60与第二磁芯70之间的距离。

工业利用性

本发明的电感器能够利用于电气设备的领域。

Claims

1.一种电感器，其特征在于，设有：

导体，

分别具有包围所述导体且相对的对置面的第一磁芯体和第二磁芯体，以及

具有使所述第一磁芯体和第二磁芯体的对置面彼此之间的对置面积可以改变的滑动面、且将所述第一磁芯体和所述第二磁芯体中的至少一个磁芯体保持于所希望的位置上的保持部。

2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，

在所述第一磁芯体的对置面与所述第二磁芯体的对置面之间夹持有衬垫。

3.如权利要求1或2所述的电感器，其特征在于，

所述第一磁芯体或所述第二磁芯体中的至少一个磁芯体，是在板状磁芯部件的两端分别竖立设置有外脚，同时，在该两外脚之间竖立设置有中脚的E型磁芯；

所述导体通过形成于所述外脚与中脚之间的凹部而被包围。