CN111052273B - 电感器 - Google Patents
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Abstract
提供可一边确保线圈与磁芯的电绝缘性,一边实现小型化的电感器。电感器(1)包括磁芯(2)、线圈骨架(3)与环状的线圈(4),该线圈(4)经由线圈骨架(3)而卷绕于该磁芯(2)的芯部(2a)上。磁芯(2)由内磁芯(11)和外周磁芯(12)构成。内磁芯(11)包括伸出部(11a),该伸出部(11a)从相对线圈骨架(3)而向中心轴方向突出的部分,向外径侧伸出。伸出部(11a)的朝向上述中心轴方向的内侧的面与线圈骨架(3)的翼缘部(3b)中的朝向上述中心轴方向的外侧的面接触,由此,按照磁芯(12)的凸缘部(2b)与线圈骨架(3)的翼缘部(3b)经由规定的间隙而面对的方式,使线圈骨架(3)相对外周磁芯(12)而在中心轴方向进行定位。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2019年9月7日、申请号为JP特愿2017-171996号申请的优先权,通过参照其整体,将其作为构成本申请的一部分的内容而引用。
技术领域
本发明涉及用于AC适配器、电动车的电子设备以及各种的电气设备等的装置。
背景技术
对于电感器的磁芯,包括有在专利文献1中给出的类型。另外,在专利文献2中给出电感器的线圈的形态。
另外,在采用壶形磁芯的电感器中,像图22所示的那样,在经由绝缘材料形成的线圈骨架103,将线圈4卷绕于磁芯22上的场合,线圈骨架103(参照图23)要求线圈4和磁芯22的电绝缘性。电绝缘性由2个导电性部分之间的空间距离和沿面距离确定,但是,在整体的尺寸具有限制,无法过大地获得空间距离的电感器121的场合,重要的是确保沿面距离。在图22的场合,沿面距离L指线圈骨架103的翼缘部103b的中心轴O的方向的厚度La。即,L=La。
同样针对在专利文献3中提出的采用杯状的磁芯(EEP型磁芯的改进型)的电感器,与采用壶形磁芯的电感器相同。即,像图28的那样,采用杯状的磁芯2的电感器101的沿面距离为线圈骨架103的翼缘部103b的中心轴O的方向的厚度La。
作为用于确保线圈骨架103的沿面距离的第1改进措施,像图24、图25所示的那样,具有增加线圈骨架103的翼缘部103b的中心轴方向的厚度的方法。在此场合,线圈骨架103的沿面距离L为翼缘部103b的中心轴方向的厚度La(LA>La)。即,L=LA。图24、图25表示采用壶形磁芯的电感器121,但是,如图28那样,对于采用杯状的磁芯2的电感器101,也是同样的。
另外,作为第2改进措施,像图26、图27所示的那样,包括下述的方法,其中,增加线圈骨架103的翼缘部103b的直径,翼缘部103b的外径端相对线圈4的外径端而向外径侧突出。换言之,其属于下述的方法,其中,从线圈骨架103的翼缘部103b的外径端到内径侧,以残留有空间的方式卷绕线圈4。在此场合,线圈骨架103的沿面距离L为翼缘部103b的中心轴方向厚度La、与翼缘部103b的外径端和线圈4的外径端的径向距离Ld的总和。即,L=La+Ld。图26、图27表示采用壶形磁芯的电感器121,但是,如图28那样,对于采用杯状的磁芯2的电感器101,也是同样的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特许第4763609号公报
专利文献2:JP特开2000—331841号公报
专利文献3:JP特开2017—59811号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,如果像第1改进措施(图24)那样,增加线圈骨架103的翼缘部103b的厚度,则电感器121的体积在中心轴方向增加。另外,如果像第2改进措施(图26)那样,增加线圈骨架103的翼缘部103b的直径,则电感器121的体积在径向增加。
本发明的目的在于提供一种电感器,该电感器为经由线圈骨架卷绕线圈的电感器,可一边确保线圈和磁芯的电绝缘性,一边实现小型化。
用于解决课题的技术方案
本发明的电感器包括:
磁芯,该磁芯具有:芯部,该芯部在中心轴方向延伸;2个凸缘部,该2个凸缘部从该芯部的上述中心轴方向的两端,分别向外径侧扩展;侧壁部,该侧壁部将该2个凸缘部的外径端之间连接;线圈骨架,该线圈骨架向上述中心轴方向延伸;
环状的线圈,该线圈经由上述线圈骨架卷绕于上述磁芯的上述芯部上;
其中,上述线圈骨架在上述中心轴方向的两端分别具有翼缘部,该翼缘部将上述磁芯的上述凸缘部和上述线圈间隔开;
上述磁芯由内磁芯和外周磁芯构成,该内磁芯构成上述芯部,该外周磁芯构成上述凸缘部和上述侧壁部;
上述内磁芯包括伸出部,该伸出部从比上述线圈骨架更向上述中心轴方向突出的部分向外径侧伸出,该伸出部的朝向上述中心轴方向的内侧面、与上述线圈骨架的上述翼缘部中的朝向上述中心轴方向外侧的面接触,由此,按照上述磁芯的上述凸缘部与上述线圈骨架的上述翼缘部经由规定的间隙而面对的方式,使上述线圈骨架相对上述外周磁芯而在上述中心轴方向进行定位。
按照该方案,内磁芯的伸出部与线圈骨架的翼缘部接触,线圈骨架在中心轴方向进行定位,由此,相对外周磁芯,线圈骨架在中心轴方向进行定位。磁芯的凸缘部与线圈骨架的翼缘部经由规定的间隙而面对。通过像这样,线圈骨架进行定位,磁芯和线圈之间的距离一体地保持,确保磁芯和线圈的电绝缘性,并且电感值等的磁特性稳定。
线圈与磁芯之间的线圈骨架的沿面距离为线圈骨架的翼缘部的中心轴方向的厚度、从翼缘部的外径端到内磁芯的伸出部的径向距离、与间隙的中心轴方向尺寸的总和。于是,在磁芯的凸缘部与线圈骨架的翼缘部接触的过去的方案(参照图22、图28)的翼缘部的中心轴方向厚度、与本方案的翼缘部的中心轴方向厚度相互相同的场合,相对过去的方案,在本发明的方案中以从翼缘部的外径端到内磁芯的伸出部的径向距离、与间隙的中心轴方向尺寸的量,使沿面距离加长。通过适当地确定内磁芯的伸出部的外径,可在不改变电感器的体积的情况下,确保充分的沿面距离。
由于像这样,因内磁芯为具有伸出部的形状,可确保足够的沿面距离,故不像增加翼缘部的厚度的方案(参照图24)那样,增加中心轴方向的体积,或不像增加翼缘部的直径的方案(参照图26)那样,增加径向的体积。由此,可一边确保线圈与磁芯的电绝缘性,一边实现小型化。
上述外周磁芯也可为杯状,其中,上述侧壁部的圆周方向的一部分开口,可从该开口部到其内部,使上述线圈骨架进出。在此场合,可削减磁芯的部件数量,并且组装性良好。
上述外周磁芯也可由在上述中心轴方向并列的2个壶形的外周磁芯分割体构成。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为本发明的第1实施方式的电感器的立体图;
图2为通过纵向平面剖开图1的电感器而表示的立体图;
图3为图1的电感器的剖视图;
图4为图1的电感器的线圈骨架的立体图;
图5为图1的电感器的组装顺序的说明图,电感器按照图5的(A)~(C)的顺序而组装;
图6为本发明的第2实施方式的电感器的立体图;
图7为通过纵向平面剖开图6的电感器而表示的立体图;
图8为图6的电感器的剖视图;
图9为本发明的第3实施方式的电感器的立体图;
图10为通过纵向平面剖开图9的电感器而表示的立体图;
图11为图9的电感器而表示的剖视图;
图12为图9的电感器的线圈骨架的立体图;
图13为不同于图12的线圈骨架的线圈骨架的立体图;
图14为通过纵向平面剖开本发明的第4实施方式的电感器而表示的立体图;
图15为图14的电感器的剖视图;
图16为通过纵向平面剖开本发明的第5实施方式的电感器而表示的立体图;
图17为图16的电感器的剖视图;
图18为通过纵向平面剖开本发明的第6实施方式的电感器而表示的立体图;
图19为图18的电感器的剖视图;
图20为通过纵向平面剖开作为参考例子的电感器而表示的立体图;
图21为图20的电感器的剖视图;
图22为表示采用壶形磁芯的过去的电感器的形状的剖视图;
图23为图22的电感器的线圈骨架的立体图;
图24为作为过去的第1改进方案的电感器的立体图;
图25为图24的电感器的线圈骨架的立体图;
图26为作为过去的第2改进方案的电感器的立体图;
图27为图26的电感器的线圈骨架的立体图;
图28为表示采用杯状的磁芯的过去的电感器的形状的剖视图。
具体实施方式
根据附图,对本发明的实施方式进行说明。
[第1实施方式(采用杯状的外周磁芯的电感器)]
图1为第1实施方式的电感器的立体图,图2为通过纵向平面剖开该电感器而表示的立体图,图3为该电感器的剖视图,该电感器1包括磁芯2与环状的线圈4,该线圈4经由线圈骨架3卷绕于该磁芯2上。
像图2、图3所示的那样,磁芯2由芯部2a、2个凸缘部2b、2b与侧壁部2c构成,该2个凸缘部2b、2b分别从该芯部2a的中心轴O的方向(在下面称为“中心轴方向”)的两端向外径侧扩展,该侧壁部2c将该2个凸缘部2b、2b的外径端连接。在磁芯2的芯部2a的外周上,嵌合有卷绕线圈的线圈骨架3。
用于该电感器1的磁芯2由内磁芯11与外周磁芯12构成,该内磁芯11构成上述芯部2a,该外周磁芯12构成上述凸缘部2b、2b和侧壁部2c,内磁芯11与外周磁芯12均为由磁性材料形成的磁性体,但是它们既可由相互相同的磁性材料形成,也可由相互不同的磁性材料形成。可对应于电感器1所要求的特性,分别任意地选择内磁芯11和外周磁芯12的磁性材料。作为该磁性材料,采用比如烧结性纯铁等。但是,磁性材料并不限于烧结性纯铁。
在内磁芯11中,比如,线圈骨架3所嵌合的部分为圆柱状,在相对线圈骨架而在中心轴方向突出的两端部分,分别形成在外径侧而伸出的伸出部11a。伸出部11a的外周面为与线圈骨架3所嵌合的部分相同的圆筒状。在本实施方式中,内磁芯11的两端与外周磁芯12的凸缘部2b的中心轴方向内侧的面抵接,但是,也可像在后面所示的那样,内磁芯11的两端或一端在中心轴方向而贯通外周磁芯12的凸缘部2b。由于组装方面的理由,本实施方式的磁芯11通过中心轴方向的中间部,二分为各磁芯分割体11A、11B。
外周磁芯12由2个凸缘部2b、2b与侧壁部2c构成,外周磁芯12呈侧壁部2c的一部分开口的杯状。具体来说,像图1所示的那样,凸缘部2b为平面形状,其中,半圆状部分2ba、与以该半圆状部分2ba的弦的宽度而延伸的长方形部分2bb连接。侧壁部2c由圆弧状侧壁部2ca和一对平板状部分2cb、2cb构成,该圆弧状侧壁部2ca与沿凸缘部2b的上述半圆状部分2ba的外径端而延伸,该对平板状部分2cb、2cb分别与圆弧状侧壁部2ca的两端连接,沿上述长方形部分2bb的一对相对边而延伸。另外,在上述一对的平板状部分2cb、2cb的前端部之间形成开口部13。
像图2、图3所示的那样,在各凸缘部2b的中心轴方向内侧的面上形成槽部14,该槽部14由中心槽部14a和内磁芯导入槽部14b构成。槽部14以外的部分,即与侧壁部2c邻接的外周部15相对槽部14,向中心轴方向内侧而伸出。在于外周磁芯12上组装内磁芯11的状态,内磁芯11的两端与2个凸缘部2b、2b的中心槽部14a、14a接触。
图4为线圈骨架的立体图。像该图4所示的那样,线圈骨架3包括圆筒部3a与圆环状的翼缘部3b、3b,该圆筒部3a嵌合于磁芯2的芯部2a(图2)的外周,该翼缘部3b、3b位于该圆筒部3a的中心轴方向的两端。线圈骨架3由绝缘性的材料形成。绝缘性的材料采用比如聚苯硫醚等的树脂材料。
在线圈4中,像图1~图3所示的那样,在线圈骨架3、3的2个翼缘部3b、3b之间,在圆筒部3a的外周卷绕有导线(在图中没有示出)。导线卷绕于翼缘部3b的外径端。导线的两端取出到磁芯2之外。
线圈4的导线采用比如漆包铜线。具体来说,可采用聚氨酯线(UEW)、聚乙烯绝缘线(PVF)、聚酯线(PEW)、聚醚酰亚胺线(EIW)、聚酰胺酰亚胺线(AIW)、聚亚酰胺线(PIW)、由这些线组合成的2重覆盖线或本身熔接线、绞合线等。漆包铜线的截面形状可采用圆线或方线。
图5为表示该电感器1的组装顺序的说明图。
像图5的(A)那样,在线圈骨架3的圆筒部3a上卷绕线圈4,分别从上下而插入与卷绕有该线圈4的线圈骨架3的圆筒部3a的内周相对应的内磁芯分割体11A、11B,组装线圈单元5(参照图5的(B))。2个磁芯分割体11A、11B也可使相应的面对部11b、11b相互接触,还可在2个面对面11b、11b之间设置间隙。另外,也可在于线圈骨架3的圆筒部3a的内周上插入内磁芯分割体11A、11B之后,在线圈骨架3的圆筒部3a上卷绕线圈4。
接着,像图5的(B)那样,将上述线圈单元5组装于外周磁芯12中。此时,按照由内磁芯分割体11A、11B构成的内磁芯11的两端通过内磁芯导入部14b的方式,从外周磁芯12的开口部13向外周磁芯12中插入线圈单元5。接着,将线圈单元5压入外周磁芯12中,直至内磁芯11的两端位于中心槽部14a中,像图5的(C)那样,组装电感器1。另外,还可从图5的(C)的组装状态,通过盖(在图中没有示出)覆盖外周磁芯12的开口部13。
如果像本实施方式那样,外周磁芯12为可从侧壁部2c的开口部13使线圈单元5进出的杯状,则削减磁芯2的部件数量,并且组装性良好。
在已组装的电感器1中,像图2、图3所示的那样,内磁芯11的两端与外周磁芯12的2个凸缘部2b、2b接触,由此,相对外周磁芯12,内磁芯11定位于中心轴方向。另外,由于内磁芯11的伸出部11a与线圈骨架3的翼缘部3b接触,故相对内磁芯11,线圈骨架3在中心轴方向定位。由此,相对外周磁芯12,线圈骨架3在中心轴方向定位。磁芯2的凸缘部2b与线圈骨架3的翼缘部3b经由规定的间隙16(中心轴方向尺寸Lc)而面对。通过像这样使线圈骨架3定位,磁芯2和线圈4之间的距离一体地保持,确保磁芯2和线圈4的电绝缘性,并且电感值等的磁特性稳定。
像图3所示的那样,线圈4和磁芯2之间的线圈骨架3的沿面距离L为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La、与从翼缘部3b的外径端到内磁芯11的伸出部11a的径向距离Lb、和间隙16的中心轴向尺寸Lc的总和。即,L=La+Lb+Lc。相对该情况,在磁芯2的凸缘部与线圈骨架103的翼缘部103b接触的已有的方案(参照图28)的场合,线圈骨架103的沿面距离L与翼缘部103b的中心轴方向厚度La一致。如果本实施方式的翼缘部3b的中心轴方向厚度La与已有的方案的翼缘部103b(图28)的中心轴方向厚度La(图28)相同,则相对已有的方案,在本实施方式的方案中,以从翼缘部3b的外径端到内磁芯11的伸出部11a的径向距离Lb与间隙16的中心轴方向尺寸Lc的值,沿面距离L加长。可通过适当确定内磁芯11的伸出部11a的外径,在不改变电感器1的体积的情况下,确保足够的沿面距离L。
像这样,沿内磁芯11的伸出部11a,在中心轴方向使线圈骨架3相对内磁芯11定位,在磁芯2的凸缘部2b和线圈骨架3的翼缘部3b之间设置间隙16,由此,可充分地确保线圈骨架3的沿面距离L。由此,可避免下述情况,如增加翼缘部103b的中心轴方向厚度的构成(图24)那样,中心轴方向的体积大,或如增加翼缘部103b的直径的构成(图26)那样,径向的体积大的情况。即,可一边确保线圈4和磁芯2的电绝缘性,一边实现小型化。
[第2实施方式(采用杯状的外周磁芯的电感器)]
图6~图8表示本发明的第2实施方式。该第2实施方式呈内磁芯11的两端贯穿外周磁芯12的凸缘部2b’的形状。具体来说,内磁芯11在中心轴方向比第1实施方式的场合长,并且在外周磁芯12的2个凸缘部2b’中分别开设于中心轴方向贯通的贯通孔17,内磁芯11的两端部分别嵌合于2个贯通孔17中。在与贯通孔17嵌合的内磁芯11的端部的整体上形成伸出部11a。第2实施方式与第1实施方式不同,在外周磁芯12中没有开设内磁芯导入用的槽部14(参照图1~图3)。其以外的结构与第1实施方式相同。对于形态相同的部位,采用同一标号而进行表示,省略对其的说明。
在该电感器1的组装时,不像第1实施方式那样,作为线圈骨架3、线圈4与内磁芯11的组合体的线圈单元5(参照图5)组装于外周磁芯12上,而在将卷绕有线圈4的线圈骨架3设置于外周磁芯12中后,在线圈骨架3上组装内磁芯11。即,分别从外周磁芯12的两个贯通孔17而将内磁芯分割体11A、11B插入外周磁芯12中,将该2个内磁芯分割体11A、11B的圆柱状部分插入线圈骨架3的圆筒部3a中。通过将内磁芯分割体11A、11B插入圆筒部3a,直至伸出部11a与线圈骨架3的翼缘部3b抵接,相对外周磁芯12,线圈骨架3在中心轴方向定位。磁芯2的凸缘部2b’和线圈骨架3的翼缘部3b经由规定的间隙16(中心轴尺寸Lc)而面对。
组装于线圈骨架3上的内磁芯分割体11A、11B的端面为与凸缘部2b’的中心轴方向外侧的面基本相同的面。内磁芯11的端部压配合于贯通孔17中,内磁芯11和外周磁芯12形成一体。在于磁芯12中开设间隙的场合,其设置于2个内磁芯分割体11A、11B的相对面11b、11b之间。
通过像这样,使线圈骨架3定位,一定地保持磁芯2和线圈4之间的距离,并且确保磁芯2和线圈4的电绝缘性,并且电感值等的磁特性稳定。
该电感器1中的线圈骨架3的沿面距离L与第1实施方式相同,为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La、从翼缘部3b的外径端到内磁芯11的伸出部11a的径向距离Lb以及间隙16的中心轴尺寸Lc的总和。即,L=La+Lb+Lc。可通过适当地确定内磁芯11的伸出部11a的外径,在不改变电感器1的体积的情况下,确保足够的沿面距离。
[第3实施方式(采用杯状的外周磁芯的电感器)]
图9~图11表示本发明的第3实施方式。在该第3实施方式中,内磁芯11的第1端(在图9~图11中的底端)贯穿外周磁芯12中的其中一个凸缘部2b’,内磁芯11的第2端(顶端)与另一凸缘部2b接触,或经由间隙而面对。在内磁芯11的第一端形成伸出部11a,在其第2端没有形成伸出部11a。该内磁芯11为一体件,不像第1、第2实施方式分成多个内磁芯分割体。
由于在内磁芯11的第2端没有形成伸出部11a,故无法通过内磁芯11使线圈骨架3的第2端侧进行定位。于是,像图11、图12所示的那样,在线圈骨架3的翼缘部3b中的与凸缘2b面对的面(图2的顶面)上设置在凸缘部2b侧突出的定位部3c。定位部3c为比如在组装状态为与线圈骨架3同心的环状。从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le、与定位部3c的突出高度Lf考虑在后面描述的线圈骨架3的沿面距离而适当地确定。
另外,像图13所示的那样,定位部3c也可为下述的类型,其中,大于等于3个(比如,6个)的凸部3ca在圆周方向分散而设置。在图示的例子中,各凸部3ca位于同心圆上,但是也可不位于同心圆上。此以外的结构与第2实施方式相同。对于形态相同的部位,采用同一标号而进行表示,省略对其的说明。
在该电感器1中,也与第2实施方式相同,在于外周磁芯12中设置卷绕有线圈4的线圈骨架3后,在线圈骨架3上组装内磁芯11。具体来说,将内磁芯11从外周磁芯12的第一端侧插入凸缘部2b’的贯通孔17中,将其圆柱状部分插入线圈骨架3的圆筒部3a中。于是,通过内磁芯11的伸出部11a将线圈骨架3按压于第2端侧。通过向圆筒部3a中插入内磁芯11,直至线圈骨架3的定位部3c与第2端侧端的凸缘部2b抵接,相对外周磁芯12,线圈骨架3在中心轴方向进行定位。磁芯2的凸缘部2b与线圈骨架3的翼缘部3b经由规定的间隙18而面对。间隙18的中心轴方向尺寸与定位部3c的突出高度Lf一致。
通过像这样,使线圈骨架3定位,磁芯2和线圈4之间的距离定地保持,确保磁芯2和线圈4的电绝缘性,并且电感值等的磁特性稳定。另外,在于磁芯2中开设间隙的场合,设置于外周磁芯12的凸缘部2b和内磁芯11的端面之间。
该电感器1中的线圈骨架3的沿面距离在第1端侧和第2端侧不同。第1端侧的沿面距离L1与第1实施方式相同。为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La从翼缘部3b的外径端到内磁芯11的伸出部11a的径向距离Lb、以及间隙16的中心轴尺寸Lc的总和。即,L1=La+Lb+Lc。第2端侧的沿面距离L2为翼缘部3b的中心轴方向厚度La、从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le、以及定位部3c的突出长度(间隙18的中心轴方向尺寸)Lf的距离总和。即,L2=La+Le+Lf。通过适当地确定内磁芯11的伸出部11a的外径与从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le,可在不变更电感器1的体积的情况下确保足够的沿面距离L1、L2。
[第4实施方式(采用壶形磁芯的电感器)]
图14为通过纵向平面剖开本发明的第4实施方式的电感器而表示的立体图,图15为其剖视图。该电感器21包括由壶形磁芯构成的磁芯22与环状的线圈4,该线圈4经由线圈骨架3卷绕于该磁芯22上。
磁芯22由芯部22a、2个凸缘部22b、22b与侧壁部22c构成,该2个凸缘部22b、22b从该芯部22a的中心轴方向的两端,分别向外径侧扩展,该侧壁部22c将该2个凸缘部22b、22b的外径端之间连接。在磁芯22的内部形成由上述芯部22a、凸缘部22b、22b与侧壁部22c包围的圆环状的中空部25。在该中空部25中,内置有线圈骨架3和线圈4。在本例子中,芯部22a为大致圆柱状,侧壁部22c为圆筒状。
由壶形磁芯构成的磁芯22由内磁芯31与外周磁芯32构成,该内磁芯31构成上述芯部22a,该外周磁芯32构成上述2个凸缘部22b、22b与侧壁部22c。
在内磁芯31中,线圈骨架3所嵌合的部分为圆柱状,在相对线圈骨架3而向中心轴方向突出的部分,形成在外径侧伸出的伸出部31a。伸出部31a的外周面为与线圈骨架3所嵌合的部分同心的圆筒状。内磁芯31在中心轴方向的中间部分为2个内磁芯分割体31A、31A。2个内磁芯分割体31A、31B为由同一磁性材料形成的磁性体。
外周磁芯32在朝向凸缘部22b的中心轴方向内侧的面上,形成内磁芯31的两端部嵌入的凹部33。外周磁芯32在中心轴方向的中间部处分割为2个外周磁芯分割体32A、32B。2个外周磁芯分割体32A、32B为由同一磁性材料形成的磁性体。内磁芯分割体31A、31B的磁性材料与外周磁芯分割体32A、32B的磁性材料既可相互相同,也可不同。
线圈骨架3采用图4所示的形状的类型。即,线圈骨架3包括圆筒部3a与圆环状的凸缘部3b、3b,该圆筒部3a嵌合于磁芯22的芯部22a的外周,该凸缘部3b、3b位于该圆筒部3a的中心轴方向的两端。
对该电感器21的组装方法进行说明。
作为组装方法的1个例子,包括在卷绕有线圈4的线圈骨架3上组装内磁芯31,然后在内磁芯31上安装外周磁芯32的方法。在该场合,分别从上下而插入在卷绕有线圈4的线圈骨架3的圆筒部3a的内周上,插入内磁芯分割体31A、31B,组装作为线圈骨架3、线圈4与内磁芯31的组合体的线圈单元。在2个内磁芯分割体31A、31B中,既可使相应的相对面31b、31b相互接触,也可在2个相对面31b、31b之间设置间隙。另外,按照内磁芯31的两端部分别嵌入各外周磁芯分割体32A、32B的方式,在内磁芯31上安装外周磁芯分割体32A、32B。
通过粘接材料,将2个外周磁芯分割体32A、32B的分割面粘接。对应于所要求的耐热性等,分割面的粘接采用比如无溶剂型的环氧系粘接材料或硅酮系粘接材料等。对于下述的例子,也是同样的。
作为组装方法的另一例子,包括下述的方法,在该方法中,预先组装内磁芯分割体31A与外周磁芯分割体32A,并且组装内磁芯分割体31B和外周磁芯分割体32B,将这些组装体安装于卷绕有线圈4的线圈骨架3上。在该组装方法的场合,由于不必要求一定分割为内磁芯分割体31A与外周磁芯分割体32A,内磁芯分割体31B和外周磁芯分割体32B,故它们也可一体地成形。
即使在通过任意的方法而进行组装的情况下,内磁芯31的端部分别嵌入外周磁芯32的凹部33中,内磁芯31的伸出部31a与线圈骨架3的翼缘部3b抵接,由此,仍相对外周磁芯32,线圈骨架3在中心轴方向进行定位。由此,确保磁芯22和线圈4的距离一定,确保磁芯22和线圈4的电绝缘性,并且电感值等的磁特性稳定。
该电感器21的线圈骨架3的沿面距离L与第1实施方式相同,为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La、与从翼缘部3b的外径端到内磁芯31的伸出部31a的径向距离Lb、和间隙16的中心轴向尺寸Lc的总和。即,L=La+Lb+Lc。可通过适当地确定内磁芯31的伸出部31a的外径,在不改变电感器21的体积的情况下,确保足够的沿面距离L。
[第5实施方式(采用壶形磁芯的电感器)]
图16为通过纵向平面剖开本发明的第5实施方式的电感器而表示的立体图,图17为其剖视图。该第5实施方式与第4实施方式相比较,其区别在于内磁芯31的两端为贯通外周磁芯32的凸缘部22b’的形状。具体来说,内磁芯31比第4实施方式的场合,在中心轴方向加长,并且在外周磁芯32的2个凸缘部22b’上,代替上述凹部33(图14)而分别开设在中心轴方向贯通的贯通孔37,在这些贯通孔37中分别嵌合内磁芯31的两端部。在与贯通孔37嵌合的内磁芯31的两端部的整体上形成伸出部31a。其以外的结构与第4实施方式相同。对于形态相同的部位,采用同一标号而进行表示,省略对其的说明。
该电感器21的组装方法基本上与第4实施方式相同。在组装状态,内磁芯31的两端面为与外周磁芯32的凸缘部22b’的中心轴方向外侧的面基本相同的面,并且内磁芯分割体31A、31B的各伸出部31a与线圈骨架3的各翼缘部3b抵接,由此,相对外周磁芯32,线圈骨架3在中心轴方向进行定位。由此,磁芯22和线圈4之间的距离一定地保持,确保磁芯22和线圈4的电绝缘性,并且电感值的磁特性稳定。
线圈骨架3的沿面距离与第4实施方式相同。即,L=La+Lb+Lc。
[第6实施方式(采用壶形磁芯的电感器)]
图18为通过纵向平面剖开本发明的第6实施方式的电感器而表示的立体图,图19为其剖视图。该第6实施方式为第4实施方式和第5实施方式的中间的形态,内磁芯31的一端(底端)贯通外周磁芯32中的一个凸缘部22b’,内磁芯31的另一端(顶端)与外周磁芯32的凸缘部22接触,或经由间隙而面对。
内磁芯31为一体件,在贯通凸缘部22b’的第1端部形成向外径侧伸出的伸出部31a,但是,第2端部为与线圈骨架3所嵌合的部分相同的圆柱状。外周磁芯32分割为在中心轴方向并列的2个外周磁芯分割体32A、32B。在外周磁芯分割体32A的凸缘部22b上设置内磁芯31的第2端部嵌入的凹部33。在外周磁芯分割体32B的凸缘部22b’上开设内磁芯31的第1端部贯通的贯通孔37。
线圈骨架3采用图12或图13所示的形状的类型。即,线圈骨架3包括圆筒部3a与圆环状的翼缘部3b、3b,圆筒部3a嵌合于磁芯22的芯部22a的外周上,该翼缘部3b、3b位于该圆筒部3a的中心轴方向的两端,在其中一个翼缘部3b中的中心轴方向的外侧的面上设置在外侧突出的定位部3c。
其以外的结构与第4实施方式和第5实施方式相同。对于形态相同的部位,采用同一标号而进行表示,省略对其的说明。
该电感器21的组装方法基本上与第4实施方式和第5实施方式相同。在组装状态,内磁芯31的伸出部31a与线圈骨架3的第1端侧的翼缘部3b抵接,并且线圈骨架3的定位部3c与外周磁芯32的凸缘部22b抵接,由此,相对外周磁芯32,线圈骨架3在中心轴方向进行定位。由此,磁芯22与线圈4的距离定地保持,确保磁芯22和线圈4的电绝缘性,并且电感值的磁特性稳定。
该电感器21的线圈骨架3的沿面距离在第1端侧和第2端侧不同。第1端侧的沿面距离L1为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La、从翼缘部3b的外径端到内磁芯31的伸出部31a的径向距离Lb、以及间隙16的中心轴尺寸Lc的总和。即,L1=La+Lb+Lc。第2端侧的沿面距离L2为翼缘部3b的中心轴方向厚度La、从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le、以及定位部3c的突出长度(间隙18的中心轴方向尺寸)Lf的距离总和。即,L2=La+Le+Lf。可通过适当地确定内芯31的伸出部31a的外径与从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le,确保足够的沿面距离L1、L2。
[参考例子(采用壶形磁芯的电感器)]
图20为通过纵向平面剖开作为未包括在本发明中的参考例子的电感器而表示的立体图,图21为其立体图。在本参考例子中,在线圈骨架3的两个翼缘部3b设置在中心轴方向的外侧突出的定位部3c,通过使这些定位部3c与外周磁芯32的2个凸缘部22b’抵接,相对外周磁芯32,线圈骨架3在中心轴方向进行定位。内磁芯31的两端贯通外周磁芯32的两个凸缘部22b’。线圈骨架3的沿面距离L为线圈骨架3的翼缘部3b的中心轴方向厚度La、从翼缘部3b的外径端到定位部3c的径向距离Le、与定位部3c的突出长度Lf的距离总和。即,L=La+Le+Lf。同样在该场合,可一定地保持磁芯22和线圈4之间的距离,并且可确保足够的沿面距离。
以上,根据实施方式,对用于实施发明的方式进行了说明,但是,本次公开的实施方式在全部的方面是列举性的,没有限定性,本发明的范围不通过以上的说明,而通过权利要求书而给出,应包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部的变更。
标号的说明:
标号1、21表示电感器;
标号2、22表示磁芯;
标号2a、22a表示芯部;
标号2b、2b、22b、22b表示凸缘部;
标号2c、22c表示侧壁部;
标号3表示线圈骨架;
标号3b表示翼缘部;
标号4表示线圈;
标号11、31表示内磁芯;
标号11a、31a表示伸出部;
标号12、32表示外周磁芯;
标号16、18表示间隙;
符号O表示中心轴。
Claims (3)
1.一种电感器,该电感器包括:
磁芯,该磁芯具有:芯部,该芯部向中心轴方向延伸;2个凸缘部,该2个凸缘部从该芯部的上述中心轴方向的两端分别向芯部的外周的外径侧扩展;侧壁部,该侧壁部将该2个凸缘部的外径端之间连接;
线圈骨架,该线圈骨架向上述中心轴方向延伸;
环状的线圈,该线圈经由上述线圈骨架卷绕于上述磁芯的上述芯部的外周上,
其中,上述线圈骨架包括:圆筒部,该圆筒部嵌合于上述芯部的外周;两个翼缘部,该两个翼缘部位于上述圆筒部的中心轴方向的两端,该翼缘部将上述磁芯的上述凸缘部和上述线圈间隔开;
上述磁芯由内磁芯和外周磁芯构成,该内磁芯构成上述芯部,该外周磁芯构成上述凸缘部和上述侧壁部;
上述内磁芯包括伸出部,该伸出部从比上述线圈骨架更向上述中心轴方向突出的部分中的芯部的外周向外径侧伸出,该伸出部与上述线圈骨架的上述翼缘部接触,具有从上述翼缘部的外径端到上述伸出部的径方向距离,由此,按照上述磁芯的上述凸缘部与上述线圈骨架的上述翼缘部经由中心轴方向的间隙而面对的方式,使上述线圈骨架相对上述外周磁芯而在上述中心轴方向进行定位。
2.根据权利要求1所述的电感器,其中,上述外周磁芯为杯状,其中,上述侧壁部的圆周方向的一部分开口,可从该开口部到其内部,使上述线圈骨架进出。
3.根据权利要求1所述的电感器,其中,上述外周磁芯由在上述中心轴方向并列的2个壶形的外周磁芯分割体构成。
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