CN109994300B - 电感器 - Google Patents

Abstract

提供能够兼得较高的电感值和较高的Q值的电感器。电感器具备铁芯、包含卷绕在上述铁芯的周围的导体的线圈以及收纳上述铁芯和上述线圈的坯体，上述铁芯包含交替层叠了磁性体层以及绝缘体层的层叠部，且上述层叠部的层叠方向与上述线圈的卷轴正交而配置，上述铁芯的磁性体具有比坯体高的透磁率，上述铁芯具有在上述线圈的卷轴的至少一个方向与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。

Description

电感器

技术领域

本发明涉及电感器。

背景技术

作为功率电感器，广泛地利用以混匀了磁性体粉末和树脂的密封部件密封绕组的电感器。通过利用加压成形的密封部件夹着线圈，并进一步进行加压来使专利文献1所示的电感器成形进行制造。

专利文献1：日本特开2016－119385号公报

但是，上述那样的密封部件与铁坯体、软磁性合金相比透磁率较低，电感值较低。因此，为了得到所希望的电感值，必须较多地卷绕线圈的卷数，有电感器的直流电阻容易变高这样的课题。另外，若代替密封部件而在绕组的内部空间配置铁坯体、软磁性合金进行使用，则容易磁饱和，所以有能够在电感器流过的电流值变小的趋势，并且，磁通集中在铁坯体、软磁性合金的绕组附近的部分，所以有Q值降低的趋势。

发明内容

鉴于上述的课题，本发明的目的在于能够兼得较高的电感值和较高的 Q值的电感器的提供。

本发明的电感器具备铁芯、包含卷绕在上述铁芯的周围的导体的线圈以及收纳上述铁芯和上述线圈的坯体，上述铁芯包含交替地层叠了磁性体以及绝缘体的层叠部，且上述层叠部的层叠方向与上述线圈的卷轴方向正交而配置，上述铁芯的磁性体具有比坯体高的透磁率，上述铁芯具有在上述线圈的卷轴方向的至少一个方向与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。

根据本发明，能够提供能够兼得较高的电感值和较高的Q值的电感器。

附图说明

图1是实施例1的电感器的透视立体图。

图2是实施例1的电感器所使用的铁芯的立体图。

图3是实施例1的电感器所使用的铁芯上面的放大图。

图4是表示比较例1的电感器的磁通密度分布的剖视图。

图5是表示比较例2的电感器的磁通密度分布的剖视图。

图6是表示实施例1的电感器的磁通密度分布的剖视图。

图7是实施例1的电感器所使用的铁芯的其它例子的立体图。

图8是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图9是电感器所使用的铁芯的其它的例子的剖视图。

图10是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图11是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图12是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图13是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图14是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图15是电感器所使用的铁芯的其它的例子的立体图。

图16是实施例3的电感器的透视立体图。

图17是实施例3的电感器所使用的铁芯的一个例子的立体图。

图18是实施例3的电感器所使用的铁芯的其它例子的立体图。

图19是实施例4的电感器的剖视图。

具体实施方式

电感器具备铁芯、包含卷绕在上述铁芯的周围的导体的线圈以及收纳上述铁芯和上述线圈的坯体，上述铁芯包含交替地层叠了磁性体以及绝缘体的层叠部，上述层叠部的层叠方向与上述线圈的卷轴方向正交而配置，上述铁芯的磁性体具有比上述坯体高的透磁率，上述铁芯具有在上述线圈的卷轴方向的至少一个方向与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。铁芯通过包含具有比坯体高的透磁率的磁性体能够得到较高的电感值。并且铁芯通过具有朝向线圈的卷轴方向的至少一个方向，与线圈的卷轴方向正交的面的剖面积递减的区域，能够缓和接近线圈的铁芯的外周部上的磁通集中，涡流损耗降低从而能够得到较高的Q值。

上述铁芯也可以在与线圈的卷轴方向平行的剖面的至少一部分，有对于线圈的卷轴方向上的铁芯的长度而言，接近线圈的部分比远离线圈的部分短的区域的剖面。通过使接近线圈的铁芯的外周部上的线圈的卷轴方向的铁芯的长度变短能够缓和铁芯的外周部上的磁通集中。

上述铁芯也可以在与线圈的卷轴方向平行且与上述层叠部的层叠面正交的剖面，在与给予铁芯的长度的最大值的部分相比接近线圈的位置有具有比线圈的卷轴方向上的铁芯的长度的最大值(铁芯的高度)短的长度的部分。通过使接近线圈的铁芯的外周部上的线圈的卷轴方向的铁芯的长度变短能够缓和铁芯的外周部上的磁通集中。

上述铁芯也可以在与上述线圈的卷轴方向平行且与上述层叠部的层叠方向平行或者正交的剖面的至少一部分包含具有与上述线圈的卷轴方向正交的平行的两边，且顶点在六个以上的凸多边形状的剖面。另外也可以上述铁芯在与上述线圈的卷轴方向以及上述层叠部的层叠方向平行或者正交的剖面的至少一部分包含具有与上述线圈的卷轴方向正交的平行的两边的凸八边形状的剖面。铁芯通过具有特定的剖面形状，能够得到更高的电感值，另外铁芯的制造效率提高。

上述线圈的卷轴方向上的上述铁芯的高度也可以比上述线圈的高度高，上述铁芯的一部分与上述线圈的两个开口面中的至少一方交叉。由于从线圈的开口面突出的铁芯的突出部分而磁阻变得更小，能够得到更高的电感值。

上述铁芯配置也可以在上述线圈的两个开口面之间。铁芯通过内包于线圈，能够得到更高的Q值。

对于上述层叠部来说，也可以上述绝缘体的厚度相对于上述磁性体的厚度的比率在0.2以下。由此进一步提高磁饱和特性。另外也可以绝缘体包含从由环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及聚酰亚胺-酰胺树脂构成的组选择的至少一种。由此，能够较薄地形成绝缘体，所以相对于铁芯整体的体积的磁性体的比例增加，能够更有效地抑制磁饱和。另外，由于铁芯的磁阻降低，所以电感值进一步提高。

上述铁芯的磁性体也可以是从由铁、硅钢、坡莫合金、铁硅铝合金、坡明德合金、软铁氧体、非晶体磁性合金、纳米晶体磁性合金以及它们的合金构成的组中选择的软磁性体。通过使用软磁性体构成铁芯能够容易地实现更高的电感值。

上述坯体也可以是包含磁性体粉末和树脂的密封部件的加压成形体。由此，能够实现更高的电感值和更高的磁饱和特性。

以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。但是，以下所示的实施例是例示用于将本发明的技术思想具体化的电感器的实施例，本发明并不限定于以下所示的电感器。另外权利要求书所示的部件并不限定于实施例的部件。特别是实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特别确定的记载，则并不是将本发明的范围仅限定于上述方式的主旨，而仅是说明例。此外，各附图示出的部件的大小、位置关系等有时为了使说明变得明确而进行夸张示出。并且在以下的说明中，对于相同的名称、附图标记来说表示相同或同质的部件，并适当地省略详细说明。并且，构成本发明的各要素既可以是利用同一部件构成多个要素而由一个部件兼作多个要素的方式，相反也能够利用多个部件分担地实现一个部件的功能。另外，在一部分的实施例中说明的内容也有能够利用于其它的实施例的内容。

【实施例】

实施例1

参照图1～图3对实施例1的电感器进行说明。图1是实施例1的电感器的透视立体图。图2是实施例1的电感器所使用的铁芯的立体图。图 3是本发明的实施例1的电感器所使用的铁芯的上面(与层叠方向平行的面中，未被线圈包围的面的一方)的放大图。

如图1所示，实施例1的电感器100具备线圈10、配置在线圈10的内侧的铁芯12以及密封铁芯12以及线圈10的坯体14。坯体14通过对混匀了磁性体粉末和树脂的密封部件施加压力来形成。线圈10的末端分别从坯体14的与线圈的卷轴方向平行的面亦即侧面引出，并与未图示的外部端子电连接。例如能够通过在涂覆了含有银的树脂之后使其固化来形成外部端子。另外也可以对外部端子实施镀镍、镀锡等。构成密封部件的磁性体粉末例如能够使用包含铁的非晶体合金、纳米结晶等。

线圈10是将进行了绝缘覆盖的剖面为矩形的导线(以下，称为平角线)卷绕为从线圈的外周引出开始卷绕和结束卷绕的导线的线圈。在图1 中线圈10的内部空间为椭圆柱形状或者长圆柱形状。

如图2所示铁芯12具有交替地层叠了平板形状的磁性体和绝缘体的层叠部。图2的铁芯12具有作为与层叠方向和铁芯的长边方向平行的面的一方的矩形形状的上面、与上面对置的下面、作为与层叠方向正交的矩形形状的面的两个侧面、以及作为与层叠方向平行且与铁芯的长边方向正交的八边形的面的两个端面。在图1中，铁芯12配置为层叠部的层叠方向与线圈10的卷轴方向正交。

在图2中，铁芯12的与线圈10的卷轴方向和铁芯12的层叠方向双方平行的端面成为具有与线圈10的卷轴方向正交的两边和与线圈10的卷轴方向平行的两边的凸八边形。铁芯12具有从端面的形状为矩形的长方体状的铁芯以与铁芯的上面或者下面和侧面双方交叉的平面对铁芯的长边方向的四个棱线部进行倒角后的十面体的形状。

铁芯12具有在线圈10的卷轴方向的一个方向，例如在从铁芯12的下面朝向上面的方向，与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较宽的区域、大致不变的区域以及较窄的区域。若从卷轴方向的相反方向观察，则与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较宽的区域成为与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较窄的区域。因此，铁芯12具有在线圈10的卷轴方向的两个方向与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。

另外铁芯12在与线圈的卷轴方向平行的剖面的至少一部分，有具有对于线圈10的卷轴方向上的铁芯12的长度而言，接近线圈10的部分比远离线圈的部分短的区域的剖面。例如，在铁芯12的端面，接近线圈10 的部分亦即侧面的长度比上面与下面之间的长度(也称为铁芯的高度)短。

如图3所示，铁芯12形成为包含交替地层叠平板形状的磁性体12a、和平板形状的绝缘体12b而成的层叠部。构成铁芯12的磁性体12a的透磁率比构成坯体14的密封部件的透磁率高。在图3中，无缝隙地交替地配置磁性体12a与绝缘体12b。绝缘体12b粘合磁性体12a彼此，并且使磁性体12a彼此之间电绝缘。构成铁芯12的磁性体12a以及绝缘体12b 的层叠面的形状为矩形。另外对于铁芯12来说，对于相邻地层叠的两个磁性体12a，接近线圈10的一侧的磁性体12a的层叠面的面积在远离线圈 10的一侧的磁性体12a的层叠面的面积以下，且最接近线圈10层叠的磁性体的层叠面的面积比其它的磁性体的层叠面的面积窄。

铁芯12为了保有较高的饱和磁通密度，而相对于磁性体12a的厚度a 的绝缘体12b的厚度b的比率(b/a，以下也称为“厚度比率”)例如在 0.3以下，优选在0.2以下。绝缘体12b的厚度b例如在1μm以上5μm以下，优选在1μm以上3μm以下左右。另外磁性体12a的厚度a例如在10μm 以上30μm以下，优选在10μm以上20μm以下左右。

这里对求出厚度比率(b/a)的方法的一个例子进行说明。通过以绝缘体12b的厚度b的平均值除以构成层叠部的磁性体12a的厚度a的平均值来求出厚度比率(b/a)。对在铁芯的剖面观察图像中任意地选择的十层的磁性体12a测定各自的最大厚度，并作为该测定值的平均值求出厚度 a的平均值。对在铁芯的剖面观察图像中任意地选择的十层的绝缘体12b 测定各自的最小厚度，并作为该测定值的平均值求出厚度b的平均值。

绝缘体12b例如由包含从由环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及聚酰亚胺- 酰胺树脂构成的组选择的至少一种树脂、以及/或者包含氧化硅等的玻璃的材料形成。磁性体12a的比透磁率例如在1，000以上100，000以下。

铁芯12在线圈10的内部配置为铁芯12的层叠面与线圈10的卷轴平行。即，铁芯12配置为层叠部的层叠方向与线圈10的卷轴正交。另外在图1中铁芯12形成为线圈10的卷轴方向上的铁芯12的高度与线圈10的高度大致相同，在线圈10的内部空间收纳铁芯12。即，铁芯12配置在线圈10的两个开口面，即线圈10的与卷轴方向正交的两个线圈端面之间。

在图1中，将铁芯配置为铁芯12的层叠面与椭圆形状的线圈10的长边方向平行，但也可以将铁芯配置为铁芯12的层叠面与椭圆形状的线圈 10的短边方向平行，也可以配置为铁芯12的层叠面与椭圆形状的线圈10 的长边方向以任意的角度交叉。在图2以及图3中，由一个层叠部形成铁芯12，但也可以在线圈10的卷轴方向层叠多个层叠部形成铁芯12。即也可以在与线圈10的卷轴方向正交的面分割铁芯12。在由多个层叠部形成铁芯12的情况下，也可以在两个层叠部之间配置有透磁率较低的间隙部。另外在图1中，以所谓的α绕组形状(例如，参照日本特开2009－239076 号公报)形成线圈10，但也可以形成为扁绕绕组、电镀导体图案等。

这样的结构的电感器具有以下的优点。第一优点是能够得到较高的电感值。由于利用包含透磁率较高的磁性体的层叠部构成铁芯，所以能够得到较高的电感值。换句话说，由于得到规定的电感值，能够减少线圈的匝数，降低直流电阻。

第二优点是缓和铁芯上的磁通的集中。在线圈的内部具有铁芯的电感器中，容易在接近线圈的铁芯的外周部产生磁通集中。但是，在具有上述形状的铁芯的电感器中，从线圈的卷轴方向观察，铁芯的外周部上的磁性体的长度比铁芯的内侧部分短，从而铁芯的外周部和内侧部分的也包含密封部件的磁阻之差变小，缓和铁芯的外周部的磁通的集中，磁通容易分布在铁芯整体。由此，缓和铁芯以及密封部件中的涡流损耗以及磁滞损耗，尽管电感值较高，也能够得到与不具有铁芯的电感器同等的Q值。

第三优点是减小涡流所引起的电感器的损耗。一般而言，由于涡流而产生的损耗Pe与和从线圈产生的磁通的方向正交的导体平面的面积的平方成比例。实施例1的电感器中的与从线圈产生的磁通正交的导体平面是较薄的软磁性体的厚度方向的平面(与厚度方向平行的面)。由于软磁性体足够薄，所以产生涡流的平面的面积也较小。能够抑制由于线圈的磁通而产生的涡流的值，降低电感器的涡流损耗Pe。

第四优点是不容易磁饱和。磁性体12a使用具有较高的饱和磁通密度 Bs的材料。通过在磁性体12a和绝缘体12b的厚度中，增大磁性体12a 的比率，成为具有较高的磁饱和特性的铁芯。例如，若将厚度设为磁性体 12a的厚度a＝19，与此相对绝缘体12b的厚度b＝1，则成为具有构成磁性体的材料的饱和磁通密度Bs的95％的磁饱和特性的铁芯。这样的电感器在磁路上成为高透磁率且磁阻较低饱和磁通密度较高的磁性体12a与低透磁率且磁阻较高的坯体14的串联连接，根据磁性体12a的较高的饱和磁通密度和坯体14的高磁阻特性，成为不容易磁饱和的结构。而且，通过增加相对于绝缘体的磁性体的比例，提高铁芯12本身的饱和磁通密度 Bs，成为更不容易磁饱和的电感器。

对电感器中的磁通密度分布进行磁模拟使其可视化的结果如图4～图 6所示。另外作为通过模拟得到的电感器的电特性，在表1示出电感值(L)、电阻值(Rs)以及Q值。使用有限元分析软件Femtet(村田软件社制) 利用频率1MHz的谐波磁场分析实施模拟。在图4～图6示出了与线圈10 的卷轴方向和铁芯12的层叠方向双方平行的剖面上的磁通密度，颜色越白的部分表示磁通越集中。图4是表示在内部没有铁芯的电感器110的磁通密度分布的剖视图。在图4中线圈10附近的磁通密度较高，随着朝向线圈的中心部磁通密度降低。图5是表示在线圈10的内部配置了与线圈 10的卷轴方向和铁芯16的层叠方向平行的剖面为矩形的柱状铁芯16的电感器120的磁通密度分布的剖视图。在图5中，柱状铁芯16的接近线圈10的区域，即外周部的磁通密度较高，磁通集中在柱状铁芯的外周部。

图6是表示在线圈10的内部配置了进行了与线圈10的卷轴方向和铁芯 16的层叠方向平行的剖面为八边形的倒角的柱状的铁芯12的电感器100 的磁通密度分布的剖视图。在图6中，缓和铁芯12的接近线圈10的区域，即接近线圈的铁芯12的外周部的磁通的集中，磁通在铁芯12的整体扩展。

【表1】

电感器	L(μH)	Rs(Ω)	Q
				110	0.751	0.146	32.23
120	1.014	0.205	31.03
				100	0.942	0.186	31.89

在内部不具有铁芯的电感器110中，虽然电感值L较低，但Q值较高。在具备未进行倒角的柱状铁芯16的电感器120中，虽然能够得到较高的电感值L，但电阻Rs较大，Q值降低。在具备进行了剖面为八边形的倒角的柱状的铁芯12的电感器100中，与电感器110相比电感值L提高，能够得到与电感器120同等的电感值L。另外在电感器100中，与电感器120相比电阻Rs降低，能够实现与电感器110同等的Q值。即，在电感器100中，能够使较高的电感值和较高的Q值兼得。

图7是具有与电感器100具备的铁芯12相似的形状的铁芯12A的立体图。在图7的铁芯12A中，在有具有八边形的剖面的柱状形状这一点具有与铁芯12相似的形状，但磁性体以及绝缘体的层叠方向与铁芯12不同。在具备铁芯12A的电感器中，长圆形状的线圈10的长边方向与磁性体以及绝缘体的层叠方向一致。铁芯12A在线圈的卷轴的至少一个方向，具有与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。由此，具备铁芯12A的电感器与具备铁芯12的电感器100相同，能够缓和磁通的集中。

实施例2

图8以及图10～图15是实施例2的电感器所使用的铁芯22A～22G的立体图，图9是铁芯22A的与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的面的剖视图。在实施例1的电感器100中铁芯12的形状是与长边方向正交的剖面为八边形的柱状铁芯，但在实施例2的电感器中使用对柱状铁芯的至少一部分的棱线进行了倒角的形状的铁芯。如图8以及图10～图15所示，铁芯22A～22G在线圈的卷轴的至少一个方向，具有与卷轴方向正交的面的剖面积小于其跟前的面的剖面积的区域。由此在具备铁芯22A～铁芯22G的任意一个的电感器中，能够缓和铁芯的外周部的磁通的集中，能够实现较高的电感值和较高的Q值。

图8的铁芯22A具有在与上面或者下面以及侧面交叉的平面对与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的剖面为矩形的四棱柱状铁芯的长边方向的四个棱线部中的、在剖面上位于对角的两个棱线部进行倒角后的八面体形状。图9所示的铁芯22A的剖面有具有与铁芯22A的层叠方向平行的两边、和与线圈的卷轴平行的两边的六边形。另外在铁芯22A的剖面中，线圈的卷轴方向上的接近线圈的外侧区域的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度，即上面与下面之间的长度短。铁芯22A由于与铁芯12 相比进行倒角的棱线部较少，所以能够使铁芯的制造工序简单化。

图10的铁芯22B具有以与上面或者下面以及侧面交叉的平面对与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的剖面为矩形的四棱柱状铁芯的长边方向的四个棱线部中的、剖面上的与铁芯的层叠方向平行的两边中的一边侧的两个棱线部进行倒角后的八面体形状。铁芯22B的与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的剖面有具有与铁芯22B的层叠方向平行的两边、和与线圈的卷轴平行的两边的六边形。另外在铁芯22B的剖面中，线圈的卷轴方向上的接近线圈的外侧区域的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度，即上面与下面之间的长度短。铁芯22B由于与铁芯12相比进行倒角的棱线部较少，所以能够使铁芯的制造工序简单化。

在图10的铁芯22B中，与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的剖面上的与线圈的卷轴方向平行的两边的长度比通过倒角除去的部分的长度长，但也可以通过倒角除去的部分的长度更长。另外在图10的剖面中具有与层叠方向平行的两边，但也可以进行倒角以使进行倒角的一侧的边的长度成为0。即剖面也可以是五边形。另外也可以以与上面以及下面交叉的平面对两个棱线部进行倒角，除去侧面。即剖面也可以是四边形。

图11的铁芯22C具有在与铁芯12的长边方向正交的端面，以与上面或者下面以及端面交叉的平面对包含与铁芯的层叠方向平行的边作为棱线的四个棱线部进行倒角后的十四面体的形状。因此在铁芯22C中，与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向双方平行的剖面的形状例如沿着铁芯的长边方向，变化为矩形、八边形以及矩形。在图11中，铁芯22C的层叠方向的最外层面的与线圈的卷轴方向平行的边的长度、和铁芯22C的长边方向的端面上的与线圈的卷轴方向平行的边的长度大致相同，但也可以以不同的长度形成。另外也可以铁芯22C的长边方向的端面上的与线圈的卷轴方向平行的边的长度为0。即也可以不具有端面。在铁芯22C中，在长边方向接近线圈的区域的线圈的卷轴方向的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度短。由此能够进一步缓和铁芯22C的外周部上的磁通的集中。

图12的铁芯22D具有在与铁芯22C的长边方向正交的端面，以与侧面以及端面交叉的平面对包含与线圈的卷轴方向平行的边作为棱线的四个棱线部进行倒角后的十八面体的形状。在铁芯22D中，通过进一步对铁芯22C的侧面角部进行倒角，能够在线圈的内侧配置更大的尺寸的铁芯。由此能够使电感值进一步提高。另外在铁芯22D中，在长边方向接近线圈的区域的线圈的卷轴方向的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度短。由此能够进一步缓和铁芯22D的外周部上的磁通的集中。

图13的铁芯22E具有以平面对将连结铁芯22D的上面或者下面的矩形的顶点、铁芯22D的长边方向的侧面上的矩形的顶点、以及与铁芯22D 的长边方向正交的端面上的矩形的顶点的最小的三角形作为底面的三角锥状的八个角部进行倒角后的二十六面体的形状。即，具有在平面对由分别与铁芯22D的上面或者下面的相邻的两边共享边的两个面、和与铁芯 22D的长边方向的侧面以及与长边方向正交的端面共享两边的面形成的具有三个棱线的三角锥状的八个角部进行倒角后的二十六面体的形状。在铁芯22E中外周部上的线圈的卷轴方向的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度短。由此能够缓和铁芯22E的外周部上的磁通的集中。

在对上述的长方体形状的柱状铁芯进行倒角形成的铁芯12、22A～22E 中，通过以平面对棱线部进行倒角而形成，但进行了倒角的部分的形状并不限定于平面。在图14的铁芯22F中，从与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向双方平行的剖面为矩形的长方体状的柱状铁芯，对全部十二个棱线部进行倒角成为圆弧状。例如能够通过利用滚磨等方法将长方体状的柱状铁芯的棱线部倒角为圆弧状来容易地制造铁芯22F。像这样铁芯也可以是剖面或者端面具有明确的顶点、直线状的边的多边形以外的形状。另外在图15的铁芯22G中，长方体状的柱状铁芯的长边方向的四个棱线部被倒角为反圆弧状。在铁芯22F以及22G中外周部上的线圈的卷轴方向的长度比线圈的卷轴方向上的铁芯的高度短。由此能够缓和铁芯22F以及22G 的外周部上的磁通的集中。

实施例3

参照图16～图18对实施例3的电感器进行说明。图16是实施例3的电感器300的透视立体图。图17是表示实施例3的电感器300所使用的铁芯的一个例子的立体图。图18是表示实施例3的电感器300所使用的铁芯的其它例子的立体图。

在实施例1的电感器100中，铁芯配置在线圈的两个开口面之间，但在图16所示的电感器300中，线圈30的卷轴方向上的铁芯32的高度比线圈30的高度高，铁芯32的一部分与线圈30的两个开口面中至少一方交叉。在线圈30的中心部附近的区域，线圈30的卷轴方向上的铁芯32 的长度变长，从而能够使线圈30的中心部的上下的密封部件附近的区域的磁通密度提高。由此能够进一步使磁通分散到电感器整体，能够使Q值进一步提高。

实施例3的电感器300具备线圈30、配置在线圈30的内侧的铁芯32、以及密封铁芯32以及线圈30的坯体34。在图16中，铁芯32的一部分从线圈30的开口面的至少一方突出。在电感器300中，在线圈30的卷轴方向的一个方向，例如在从铁芯32的下面朝向上面的方向，铁芯32的与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较窄的区域从线圈30的开口面突出，但也可以铁芯32的与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积大致不变的区域一并突出。铁芯32的形状只要线圈 30的卷轴方向的铁芯32的高度比线圈30的高度高即可，能够从上述的铁芯形状适当地选择。

图17是作为电感器300具备的铁芯32的一个例子的铁芯32A的立体图。铁芯32A的上面与下面的距离亦即铁芯32A的高度比线圈30的高度高。另外铁芯32A在从下面朝向上面的方向，具有与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较宽的区域、大致不变的区域、以及较窄的区域。另外铁芯32A的与线圈30的卷轴方向和层叠部的层叠方向平行的剖面成为具有与线圈30的卷轴方向正交的两边、和与线圈30的卷轴方向平行的两边的凸八边形。

图18是作为电感器300具备的铁芯32的一个例子的铁芯32B的立体图。铁芯32B的上面与下面的距离亦即铁芯32B的高度比线圈30的高度高。另外铁芯32B在从下面朝向上面的方向，具有与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比大致不变的区域、和较窄的区域。另外铁芯32B的与线圈30的卷轴方向和层叠部的层叠方向平行的剖面成为具有与线圈30的卷轴方向正交的两边、和与线圈30的卷轴方向平行的两边的六边形。

实施例4

参照图19对实施例4的电感器进行说明。图19是实施例4的电感器 400的与线圈的卷轴方向和铁芯的层叠方向平行的面的剖视图。电感器 400具备线圈40、配置在线圈40的内侧的铁芯42以及密封铁芯42和线圈40的坯体44。电感器400与实施例3的电感器300相同，铁芯42的一部分从线圈的开口面突出。另外在电感器400中，在铁芯42的一个侧面42a以及另一个侧面42b，线圈40的卷轴方向的长度相互不同，剖面成为非对称的八边形。在线圈40中，平角线从卷绕开始部分40a开始卷绕，且平角线的两末端的各个从线圈40的最外周引出到对置的面。因此在末端的引出方向的右侧和左侧，线圈的卷绕数产生0.5匝的差，磁通不会在线圈40的中心左右对称。在电感器400中，铁芯42具有卷绕数较多的一侧的铁芯的侧面42a的线圈的卷轴方向的长度比卷绕数较少的一侧的铁芯的侧面42b的长度短的形状。由此，能够更有效地使卷绕数较多的一侧的磁通分散，能够进一步改善Q值。

以上，对实施例进行了说明，但本发明并不限定于实施例。

铁芯形状既可以是全部埋入线圈的内侧的形状，也可以是部分地具有空隙的形状。铁芯的形状只要在线圈的卷轴方向的至少一个方向，具有与卷轴方向正交的面的剖面积与其跟前的面的剖面积相比较窄的区域即可，并不限定于上述例示的形状。例如铁芯也可以是三角锥、四角锥等底面为多边形的角锥形状、底面为圆形、椭圆形或者长圆形的圆锥形状或者椭圆锥形状、球形状、旋转椭圆体形状、使两个圆锥或者角锥的底面贴合的形状等任意一种。另外线圈的卷轴方向上的铁芯的高度既可以与线圈的高度相同，也可以不同。根据电感器所要求的特性，铁芯的高度既可以比线圈的高度高也可以比其低。

构成铁芯的平板形状的磁性体例如是从由铁、硅钢、坡莫合金、铁硅铝合金、坡明德合金、软铁氧体、非晶体磁性合金、纳米晶体磁性合金以及它们的合金构成的组选择的软磁性体。另外磁性体只要具有较高的透磁率，则并不限定于软磁性体，也可以使用其它的材料形成。

形成铁芯的绝缘体的形状并不限定于平板形状，只要能够得到磁性体彼此之间的绝缘，则可以是任何的形状。

构成线圈的导体并不限定于平角线，也可以是剖面为圆形的圆线，另外，也可以是其它的形状。另外线圈的形状并不限定于椭圆形状，也可以是大致圆形状等。

构成坯体的材料例如是混匀了磁性体粉末和树脂的密封部件，但磁性体粉末既可以是金属磁性体粉末，也可以是铁坯体系磁性体粉末等。另外，坯体并不限定于混匀了磁性体粉末和树脂的密封部件，也可以利用铁坯体等其它的材料形成。

附图标记说明

100、300、400…电感器，10、30、40…线圈，12、12A、22A～22G、 32、42…铁芯，14、34、44…坯体。

Claims (8)

1.一种电感器，具备：

铁芯；

线圈，其包含卷绕在上述铁芯的周围的导体；以及

坯体，其收纳上述铁芯以及上述线圈，

上述铁芯包括交替层叠了磁性体以及绝缘体的层叠部，且上述层叠部的层叠方向与上述线圈的卷轴正交而配置，

上述铁芯的磁性体具有比上述坯体高的透磁率，

上述铁芯具有与上述线圈的卷轴方向正交的面的剖面，并具有一个剖面的面积小于沿着上述卷轴的至少一个方向的跟前的另一剖面的剖面积的区域，

上述铁芯在与上述线圈的卷轴方向以及上述层叠部的层叠方向平行的剖面中包含凸八边形状的剖面，上述凸八边形状的剖面具有与上述线圈的卷轴方向正交的平行的两边。

2.一种电感器，具备：

铁芯；

线圈，其包含卷绕在上述铁芯的周围的导体；以及

坯体，其收纳上述铁芯以及上述线圈，

上述铁芯包括交替层叠了磁性体以及绝缘体的层叠部，且上述层叠部的层叠方向与上述线圈的卷轴正交而配置，

上述铁芯的磁性体具有比上述坯体高的透磁率，

上述铁芯具有与上述线圈的卷轴方向正交的面的剖面，并具有一个剖面的面积小于沿着上述卷轴的至少一个方向的跟前的另一剖面的剖面积的区域，

上述铁芯在与上述线圈的卷轴方向以及上述层叠部的层叠方向平行的剖面中包含顶点为六个以上的凸多边形状的剖面，上述顶点为六个以上的凸多边形状的剖面具有与上述线圈的卷轴方向正交的平行的两边。

3.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述线圈的卷轴方向上的上述铁芯的高度比上述线圈的高度高，

上述铁芯的一部分与上述线圈的两个开口面中的至少一方交叉。

4.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述铁芯配置在上述线圈的两个开口面之间。

5.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述层叠部中，上述绝缘体的厚度与上述磁性体的厚度的比率为0.2以下。

6.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述绝缘体包含从由环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及聚酰亚胺-酰胺树脂构成的组中选择的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述铁芯的磁性体是从由铁、硅钢、坡莫合金、铁硅铝合金、坡明德合金、软铁氧体、非晶体磁性合金、纳米晶体磁性合金以及它们的合金构成的组中选择的软磁性体。

8.根据权利要求1或2所述的电感器，其中，

上述坯体是包含磁性体粉末和树脂的密封部件的加压成形体。

Images