CN113284713A - 线圈装置 - Google Patents

线圈装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113284713A
CN113284713A CN202110183151.5A CN202110183151A CN113284713A CN 113284713 A CN113284713 A CN 113284713A CN 202110183151 A CN202110183151 A CN 202110183151A CN 113284713 A CN113284713 A CN 113284713A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core
coil
axis direction
coils
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110183151.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王晨
杉本聪
L·姚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN113284713A publication Critical patent/CN113284713A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847Sheets; Strips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847Sheets; Strips
    • H01F27/2852Construction of conductive connections, of leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/02Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
    • H01F38/023Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation of inductances

Abstract

本发明提供一种线圈装置,其相邻各线圈间的磁耦合小。线圈装置(10)具有芯(20)和配置于芯(20)的内部的多个线圈(30)。位于线圈(30)的内侧的芯(20)的第二间隙部(26)的间隔比位于相邻各线圈(30)之间的芯(20)的第一间隙部(25)的间隔大。

Description

线圈装置
技术领域
本发明涉及一种用作电感器等的线圈装置。
背景技术
作为用作电感器等的线圈装置,已知例如专利文献1所述的线圈装置。在专利文献1所述的线圈装置中,在经由间隙而组合的两组芯的内侧配置有多个线圈。
但是,在专利文献1记载的线圈装置中,相邻的线圈相互间的磁耦合变强,各线圈的磁特性有可能降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平3-35623号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于这种实际状况而完成的,其目的在于,提供一种相邻各线圈间的磁耦合小的线圈装置。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的,本发明的线圈装置具有:
芯、
配置于所述芯的内部的多个线圈,
位于所述线圈的内侧的所述芯的第二间隙部的间隔比位于相邻的所述各线圈之间的所述芯的第一间隙部的间隔大。
在本发明的线圈装置中,位于线圈的内侧的芯的第二间隙部的间隔比位于相邻各线圈之间的芯的第一间隙部的间隔大。因此,第二间隙部的磁阻比第一间隙部的磁阻大。其结果是,由某个线圈产生的磁通难以在与其线圈相邻的线圈的内侧(即,形成有磁阻高的第二间隙部的部分)穿过,另一方面,容易在这些各线圈之间(即,形成有磁阻低的第一间隙部的部分)穿过。因此,能够防止由某个线圈产生的磁通在与其线圈相邻的线圈内穿过,能够减小相邻各线圈间的磁耦合。
另外,通过减小相邻各线圈间的磁耦合,即使以接近芯内的方式配置多个线圈,也能够得到良好的磁特性,能够有效地实现线圈装置的紧凑化。
优选的是,所述第一间隙部在连结相邻的所述各线圈的方向上延伸,所述第二间隙部在连结所述线圈的内周面的方向上延伸。通过设为这种结构,由某个线圈产生的磁通的大部分会以横穿的方式在形成于某个线圈和与其线圈相邻的线圈之间的第一间隙部穿过,并且以横穿的方式在形成于某个线圈的内侧的第二间隙部穿过,能够有效地得到上述的效果。
优选的是,所述芯具有形成于相邻的所述各线圈之间的外侧脚部和形成于所述线圈的内侧的内侧脚部,所述第一间隙部形成于所述外侧脚部,所述第二间隙部形成于所述内侧脚部。在这种情况下,通过使由某个线圈产生的磁通在外侧脚部及内侧脚部穿过,能够确保足够的电感特性。另外,通过使由某个线圈产生的磁通在形成于外侧脚部的第一间隙部及形成于内侧脚部的第二间隙部穿过,能够得到上述的效果。
优选的是,在所述线圈的两端部形成有与外部电路连接的安装部。通过设为这种结构,经由安装部,能够容易将线圈与外部电路连接。
所述安装部的一部分也可以从所述芯的宽度方向的侧面露出。通过设为这种结构,在将线圈装置安装于外部电路基板时,能够在从芯的侧面露出的安装部的局部形成焊脚,能够提高线圈装置相对于外部电路的安装强度。
所述安装部也可以不从所述芯的宽度方向的侧面露出。在这种情况下,因为安装部的结构被简化(例如,不需要在安装部具备从芯的侧面突出的突出部),所以能够容易将线圈配置于芯的内部,线圈装置的制造变得容易。
优选的是,所述安装部以沿着多个所述线圈的排列方向的方式延伸。通过设为这种结构,经由各线圈的安装部,能够充分确保线圈装置的平衡,即使在线圈的横向宽度狭窄的情况下,也能够将线圈装置稳定地安装于外部电路。
优选的是,相邻的一个所述线圈的所述安装部和另一个所述线圈的所述安装部在大致同一方向上延伸。通过设为这种结构,能够确保相邻的一个线圈的安装部和另一个线圈的安装部之间的间隔足够大,能够防止相邻各线圈间的短路故障。
优选的是,所述芯具有覆盖多个所述线圈的上方的顶板部。通过设为这种结构,能够将顶板部的上面用作吸附面,能够提高线圈装置的操作性能。
优选的是,所述线圈的横向宽度比与所述线圈的高度方向正交的方向的长度大。通过设为这种结构,即使在芯的内部配置多个线圈的情况下,也能够缩短沿着多个线圈的排列方向的方向的芯的长度,能够实现线圈装置的小型化(薄型化)。
所述芯也可以由第一芯和第二芯构成,所述第一芯具有至少一个所述外侧脚部和多个所述内侧脚部,所述第二芯具有至少一个所述外侧脚部和多个所述内侧脚部,所述第一间隙部在形成有所述外侧脚部的位置形成于所述第一芯和所述第二芯之间,所述第二间隙部在形成有所述内侧脚部的位置形成于所述第一芯和所述第二芯之间。通过设为这种结构,能够容易通过第一芯和第二芯的组合来形成第一间隙部及第二间隙部,能够容易得到上述的效果。
所述芯也可以由E型形状的芯和平板形状的芯构成。通过设为这种结构,能够在E型形状的芯的脚部和平板形状的芯的板面的组合位置形成第一间隙部及第二间隙部。在这种情况下,也能够有效地得到上述的效果。
附图说明
图1A是本发明第一实施方式的线圈装置的立体图。
图1B是从另外的角度观察图1A所示的线圈装置时的立体图。
图1C是图1A所示的线圈装置的仰视图。
图2A是图1A所示的线圈装置的芯(第一芯及第二芯)的立体图。
图2B是图2A所示的芯(第一芯)的立体图。
图3A是图1A所示的线圈装置的线圈的立体图。
图3B是表示图3A所示的线圈的变形例的立体图。
图4是表示图1A所示的线圈装置的内部的剖面图。
图5A是本发明第二实施方式的线圈装置的立体图。
图5B是从另外的角度观察图5A所示的线圈装置时的立体图。
图6是图5A所示的线圈装置的芯(第一芯)的立体图。
图7是图5A所示的线圈装置的线圈的立体图。
图8是本发明第三实施方式的线圈装置的立体图。
图9A是图8所示的线圈装置的线圈的立体图。
图9B是图9A所示的线圈的变形例的立体图。
图10A是本发明第四实施方式的线圈装置的立体图。
图10B是从另外的角度观察图10A所示的线圈装置时的立体图。
图11是图10A所示的线圈装置的芯(第一芯及第二芯)的俯视图。
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。
第一实施方式
如图1A所示,线圈装置10具有芯20和配置于芯20的内部的多个(在图示的例子中,6个)线圈30,该芯20具有大致长方体状的外形。线圈装置10例如是电感器,由沿着X轴方向配置有多个线圈30的阵列构造构成。线圈装置10的大小没有特别限定,例如,可在3~20mm的范围内适当确定各轴方向的长度。
如图3A所示,线圈30由具有大致U字形状的导体板构成。作为线圈30的材料,例如可举出铜及铜合金、银、镍等金属良导体,只要是导体材料,就没有特别限定。线圈30例如可通过对金属板材进行机械加工而形成。但是,作为线圈30的形成方法,不限定于此。在图示的例子中,线圈30的Y轴方向的横向宽度比线圈30的X轴方向的长度小,且比线圈30的Z轴方向的高度小。
线圈30具有第一侧面部31、第二侧面部32、上面部33、安装部34。第一侧面部31及第二侧面部32分别沿着Z轴方向延伸。线圈30中的配置有第一侧面部31的一侧作为输入端子(或者,也可以是输出端子)发挥功能,配置有第二侧面部32的一侧作为输出端子(或者,也可以是输入端子)发挥功能。在图1A所示的例子中,多个线圈30分别以第一侧面部31位于X轴方向的负方向侧,第二侧面部32位于X轴方向的正方向侧的方式配置。上面部33沿着X轴方向延伸,连接一对第一侧面部31及第二侧面部32两者。
在本实施方式中,如图3A所示,线圈30的两端部即第一侧面部31及第二侧面部32各自的下端部作为安装部34而使用,经由安装部34,可将线圈30与安装基板的外部电路(图示略)连接。如图1A所示,在将线圈30配置于芯20(第一芯20a及第二芯20b的组装体)的内部时,如图4所示,比第一芯20a的底面更向Z轴方向的外侧(下方)突出的部分作为安装部34发挥功能。此外,线圈30向外部电路(图示略)的接合例如经由焊锡或导电性粘接剂等连接部件而进行。
如图1A所示,在本实施方式中,芯20由第一芯20a和第二芯20b构成,第一芯20a和第二芯20b配置为在Y轴方向上对置。第一芯20b具有与第一芯20a对应的形状(在图示的例子中,相同形状),各芯20a、20b利用粘接剂等来接合。芯20由磁性体构成,例如,通过对由导磁率比较高的磁性材料例如Ni-Zn系铁氧体、Mn-Zn系铁氧体、或金属磁性体等构成的磁性粉体进行成型及烧结来制作。
如图2B所示,第一芯20a具有第一基部21a、多个(在图示的例子中,7个)第一外侧脚部22a、多个(在图示的例子中,6个)第一内侧脚部23a、多个(在图示的例子中,6个)第一槽部24a。第一基部21a由大致平板形状(大致长方体形状)构成。
第一外侧脚部22a从第一基部21a的Y轴方向的一侧的面起向Y轴方向的一侧突出规定长度。第一外侧脚部22a具有在Z轴方向上细长的形状,从第一基部21a的Z轴方向的上端延伸到下端。如图2B及图4所示,多个第一外侧脚部22a分别在第一基部21a的Y轴方向的一侧的面上沿着X轴方向以规定间隔形成于相邻各线圈30之间。
如图1C所示,位于第一芯20a的X轴方向的两端的两个第一外侧脚部22a各自的X轴方向宽度W1比分别位于这两个第一外侧脚部22a之间的五个第一外侧脚部22a各自的X轴方向宽度W2小。
在图1A~图1C中,关于相邻配置的各线圈30,在将配置有图3A所示的第一侧面部31的一侧设为输入端子(输出端子),且将配置有第二侧面部32的一侧设为输出端子(输入端子)的情况下,上述宽度W2和上述宽度W1之比W2/W1优选为1.5~2.5,进一步优选为1.8~2.2,特别优选为2。在这种情况下,在以上述宽度W2规定的第一外侧脚部22a的内部,相同方向地穿过有由与之相邻配置的一个线圈30产生的磁通和由另一个线圈30产生的磁通双方。因此,通过将W2/W1的值设定在上述范围内,由这些各线圈30产生的磁通容易穿过以上述宽度W2规定的第一外侧脚部22a的内部,能够有效防止线圈装置10的磁饱和。
另外,在将相邻配置的各线圈30中的一个线圈30的配置有第一侧面部31的一侧设为输入端子(输出端子),且将配置有第二侧面部32的一侧设为输出端子(输入端子),同时将另一个线圈30的配置有第一侧面部31的一侧设为输出端子(输入端子),且将配置有第二侧面部32的一侧设为输入端子(输出端子)的情况下,上述宽度W2和上述宽度W1之比W2/W1优选为0.5~1.5,进一步优选为0.8~1.2,特别优选为1。在这种情况下,在以上述宽度W2规定的第一外侧脚部22a的内部,不同方向地穿过有由与之相邻配置的一个线圈30产生的磁通和由另一个线圈30产生的磁通双方。因此,即使上述宽度W2比较小,由上述各线圈30产生的磁通也能够充分穿过以上述宽度W2规定的第一外侧脚部22a的内部,通过将W2/W1的值设定在上述范围内,即使以上述宽度W2规定的第一外侧脚部22a的X轴方向宽度比较小,也能够实现线圈装置10的小型化。
如图2B所示,第一内侧脚部23a从第一基部21a的Y轴方向的一侧的面起向Y轴方向的一侧突出规定长度。第一内侧脚部23a具有在Z轴方向上细长的形状,从第一基部21a的Z轴方向的上部(比上端更靠下方大约线圈30的厚度的位置)延伸到下端。多个第一内侧脚部23a分别在第一基部21a的Y轴方向的一侧的面上沿着X轴方向以规定间隔形成。更详细地说,如图2B及图4所示,各第一内侧脚部23a形成于各线圈30的内侧。第一内侧脚部23a的向Y轴方向的突出幅度比第一外侧脚部22a的Y轴方向的突出幅度大。在图2B所示的例子中,第一内侧脚部23的X轴方向宽度比第一外侧脚部22a的X轴方向宽度大,大致为2倍左右。
多个第一内侧脚部23a分别以被夹着的方式位于多个第一外侧脚部22a各者之间。在X轴方向上相邻的各第一外侧脚部22a、22a和形成于其间的第一内侧脚部23a之间形成有第一槽部24a。
第一槽部24a具有与线圈30的形状对应的形状(大致U字形状),以沿着第一内侧脚部23a的周围的方式延伸。能够在第一槽部24a配置线圈30。第一槽部24a具有第一侧方部241、第二侧方部242、上方部243。
第一侧方部241及第二侧方部242分别沿着Z轴方向大致直线状地延伸,从第一基部21a的Z轴方向的上端延伸到下端。侧方部241、242分别形成于第一外侧脚部22a和第一内侧脚部23a之间。第一侧方部241及第二侧方部242各自的X轴方向宽度与线圈30的厚度(板厚)为相同程度或比其大。如图4所示,在第一侧方部241配置有线圈30的第一侧面部31,在第二侧方部242配置有线圈30的第二侧面部32。
如图2B所示,上方部243形成于第一基部21a的上方,沿着X轴方向延伸。上方部243连接第一侧方部241的上端部和第二侧方部242的上端部。上方部243的Z轴方向宽度与线圈30的厚度(板厚)为相同程度或比其大。如图4所示,在上方部243配置有线圈30的上面部33。
在多个第一槽部24a各自的内部配置有多个线圈30各者时,在各线圈30的内侧配置有第一内侧脚部23a,在相邻各线圈30之间配置有第一外侧脚部22a。即,相邻的各线圈30由位于它们之间的第一外侧脚部22a隔开。在芯20(第一芯20a及第二芯20b)的内部,线圈30钩挂固定于第一内侧脚部23a。
如图2A所示,第二芯20b具有与第一基部21a对应的第二基部21b、分别与多个第一外侧脚部22a对应的多个第二外侧脚部22b、分别与多个第一内侧脚部23a对应的多个第二内侧脚部23b、分别与多个第一槽部24a对应的多个第二槽部24b。
第一外侧脚部22a及第二外侧脚部22b构成外侧脚部22,第一内侧脚部23a及第二内侧脚部23b构成内侧脚部23。另外,第一芯20a及第二芯20b构成芯20。第一芯20a和第二芯20b沿着Y轴方向组合。
如图1A~图1C所示,在将第一芯20a和第二芯20b组合起来的状态下,安装部34未从芯20(第一芯20a及第二芯20b各者)的宽度方向(Y轴方向)的侧面露出(突出),而是收纳于芯20的Y轴方向的内侧。
如图1C所示,线圈30的各安装部34(位于第一侧方部241的下端部的安装部34、位于第二侧方部242的下端部的安装部34)仅从芯20的底面(更详细地说,图2B所示的第一侧方部241的下端及第二侧方部242的下端)露出(突出)。通过使各安装部34从芯20的底面露出,能够将在安装部34的周边产生的热量有效地散发到芯20的外部。
如图1C及图2A所示,当一边使第一芯20a和第二芯20b在Y轴方向上对置一边将其组合时,就会在第一芯20a和第二芯20b之间且在形成有外侧脚部22的位置形成在Y轴方向上具有规定宽度的第一间隙部25,且在形成有内侧脚部23的位置形成在Y轴方向上具有规定宽度的第二间隙部26。
如图1A所示,第一芯20a和第二芯20b的组合可通过经由粘接剂等(图示略)将在Y轴方向上位于第一基部21a的相反侧的第一芯20a的一侧的面、和在Y轴方向上位于第二基部21b的相反侧的第二芯20b的一侧的面接合来实现。更详细地说,芯20a、20b的外侧脚部22a、22b彼此及/或内侧脚部23a、23b彼此被接合。
如图1B、图1C及图2A所示,第一间隙部25在X轴方向上具有规定的长度,形成于第一外侧脚部22a和第二外侧脚部22b之间(外侧脚部22)。第一间隙部25的X轴方向的长度与外侧脚部22a、22b的X轴方向的长度对应(相等)。另外,第一间隙部25在Z轴方向上也具有规定的长度,其长度与外侧脚部22a、22b的Z轴方向的长度对应(相等)。
多个第一间隙部25分别与多个外侧脚部22a、22b各自的配置位置对应,以X轴方向上以规定间隔形成。第一间隙部25的Y轴方向的间隔沿着X轴方向或Z轴方向恒定不变。
第二间隙部26在X轴方向上具有规定的长度,形成于第一内侧脚部23a和第二内侧脚部23b之间(内侧脚部23)。第二间隙部26的X轴方向的长度与内侧脚部23a、23b的X轴方向的长度对应(相等)。在图示的例子中,第二间隙部26的X轴方向的长度比第一间隙部25的X轴方向的长度短。另外,第二间隙部26在Z轴方向上也具有规定的长度,其长度与第一内侧脚部23a、23b的Z轴方向的长度对应(相等)。
多个第二间隙部26分别与多个内侧脚部23a、23b各自的配置位置对应,在X轴方向上以规定间隔形成。第二间隙部26的Y轴方向的间隔沿着X轴方向或Z轴方向恒定不变。
第一间隙部25和第二间隙部26将第一侧方部241或第二侧方部242夹在中间,沿着X轴方向交替地配置,沿着第一芯20a和第二芯20b的边界线形成为同一直线状。
形成于芯20的X轴方向的两端部的各第一间隙部25的X轴方向的长度比形成于上述各第一间隙部25的内侧的五个第一间隙部25各自的X轴方向的长度小。多个第二间隙部26分别形成于各线圈30的内侧,位于(被夹在)图3A所示的第一侧面部31和第二侧面部32之间。
在本实施方式中,位于线圈30的内侧的芯20的第二间隙部26的Y轴方向的间隔比位于相邻各线圈30之间的芯20的第一间隙部25的Y轴方向的间隔大。即,形成于第一芯20a和第二芯20b之间的间隙中的第一间隙部25构成窄幅部,第二间隙部26构成宽幅部,第二间隙部26的磁阻比第一间隙部25的磁阻大。
如图1C所示,第一间隙部25的Y轴方向的间隔G1优选为0.03~0.3mm,进一步优选为0.03~0.2mm。另外,第二间隙部26的Y轴方向的间隔G2优选为0.1~1.0mm,进一步优选为0.1~0.5mm。
在芯20的内部配置有线圈30的状态下,第一间隙部25在连结相邻各线圈30的方向(在本实施方式中,X轴方向)上延伸。另外,虽然省略了详细图示,但在芯20的内部配置有线圈30时,第二间隙部26在连结线圈30的内周面的方向(在本实施方式中,X轴方向)上延伸。
在线圈装置10的制造中,准备图2A所示的第一芯20a及由与之对应的形状构成的第二芯20b,并且准备多个(在本实施方式中,6个)图3A所示的线圈30。接下来,将各线圈30配置在第一芯20a(第二芯20b)的第一槽部24a(第二槽部24b)的内部。
接下来,通过以在第一芯20a(第二芯20b)的第一槽部24a(第二槽部24b)重叠配置第二芯20b(第一芯20a)的第二槽部24b(第一槽部24a)的方式,用粘接剂等将第二芯20b(第一芯20a)与第一芯20a(第二芯20b)接合,可得到图1A~图1C所示的线圈装置10。此外,在预先用粘接剂等将第一芯20a及第二芯20b接合而构成了芯20之后,也可以从芯20的上方(形成有上方部243的一侧)将多个线圈30配置于芯20的内部。
在本实施方式的线圈装置10中,位于线圈30的内侧的芯20的第二间隙部26的间隔比位于相邻各线圈30之间的芯20的第一间隙部25的间隔大。因此,第二间隙部26的磁阻比第一间隙部25的磁阻大。其结果是,由某个线圈30产生的磁通难以穿过与其线圈30相邻的线圈30的内侧(即,形成有磁阻高的第二间隙部26的部分),另一方面,容易穿过这些各线圈30之间(即,形成有磁阻低的第一间隙部25的部分)。因此,能够防止由某个线圈30产生的磁通穿过与其线圈30相邻的线圈30,能够减小相邻各线圈30间的磁耦合。
另外,通过减小相邻各线圈30间的磁耦合,即使将多个线圈30接近地配置于芯20内,也能够得到良好的磁特性,能够有效地实现线圈装置10的紧凑化。
另外,在本实施方式中,第一间隙部25在连结相邻各线圈30的方向上延伸,第二间隙部26在连结线圈30的内周面的方向上延伸。因此,由某个线圈30产生的磁通的大部分以横穿的方式在形成于某个线圈30和与其线圈30相邻的线圈30之间的第一间隙部25穿过,并且以横穿的方式在形成于某个线圈30的内侧的第二间隙部26穿过,能够有效地得到上述的效果。
另外,在本实施方式中,芯20具有形成于相邻各线圈30之间的外侧脚部22和形成于线圈30的内侧的内侧脚部23,第一间隙部25形成于外侧脚部22,第二间隙部26形成于内侧脚部23。在这种情况下,通过使由某个线圈30产生的磁通在外侧脚部22及内侧脚部23穿过,能够确保足够的电感特性。另外,通过使由某个线圈30产生的磁通在形成于外侧脚部22的第一间隙部25及形成于内侧脚部23的第二间隙部26穿过,能够得到上述的效果。
另外,在本实施方式中,在线圈30的两端部形成有与外部电路连接的安装部34。因此,经由安装部34,能够容易将线圈30与外部电路连接。
另外,在本实施方式中,芯20由第一芯20a和第二芯20b构成,第一芯20a具有至少一个第一外侧脚部22a和多个第一内侧脚部23a,第二芯20b具有至少一个第二外侧脚部22b和多个第二内侧脚部23b。而且,第一间隙部25在形成有外侧脚部22(第一外侧脚部22a及第二外侧脚部22b)的位置形成于第一芯20a和第二芯20b之间,第二间隙部26在形成有内侧脚部23(第一内侧脚部23a及第二内侧脚部23b)的位置形成于第一芯20a和第二芯20b之间。因此,通过第一芯20a和第二芯20b的组合,能够容易形成第一间隙部25及第二间隙部26,能够容易得到上述的效果。
另外,在本实施方式中,安装部34未从芯20的宽度方向(Y轴方向)的侧面露出。在这种情况下,因为安装部34的结构被简化(例如,不需要如图7所示的线圈130那样在安装部34具备突出部340),所以能够容易将线圈30配置在芯20的内部(例如,以从芯20的上方插入的方式插入),线圈装置10的制造变得容易。
第二实施方式
本发明第二实施方式的线圈装置仅在以下方面有所不同,其他结构均与上述的第一实施方式同样,可实现同样的作用效果,省略了重复部分的说明。另外,在附图中,在与第一实施方式共同的部件上标注共同的符号。
如图5A所示,线圈装置110具有芯120和多个(在本实施方式中,3个)线圈130。芯120由第一芯120a和第二芯120b构成,通过将芯120a、120b组合在一起而构成。如图6所示,第一芯120a在具有缺口部127这方面,与第一实施方式的第一芯20a(参照图2B)不同。此外,在下述中,因为第二芯120b的形状与第一芯120a的形状同样,所以省略了其说明。
缺口部127通过在图2B中将位于第一外侧脚部22a和第一内侧脚部23a之间的第一基部21a的下端部朝向Y轴方向切掉而形成。缺口部127与第一侧方部241或第二侧方部241的下端部连续地连接,能够使图7所示的线圈130的安装部134的一部分(后述的突出部340)插通于缺口部127。
如图7所示,线圈130具有安装部134。安装部134在具有多个(在图示的例子中,4个)突出部340这方面,与第一实施方式的安装部34不同。
第一侧面部31侧的安装部134所具有的两个突出部340、340中的一个突出部340位于安装部134的Y轴方向的一侧,向Y轴方向的一侧突出。另一个突出部340位于安装部134的Y轴方向的另一侧,向Y轴方向的另一侧突出。
第二侧面部32侧的安装部134所具有的两个突出部340、340中的一个突出部340位于安装部134的Y轴方向的一侧,向Y轴方向的一侧突出。另一个突出部340位于安装部134的Y轴方向的另一侧,向Y轴方向的另一侧突出。
突出部340的向Y轴方向的突出幅度与上述的缺口部127的Y轴方向的长度大致相等,突出部340配置于缺口部127的内侧。
在本实施方式中,如图5A所示,突出部340(安装部134的一部分)从芯120的宽度方向(Y轴方向)的侧面露出。更详细地说,图7所示的安装部134的位于Y轴方向的一侧的各突出部340从图5A所示的第一芯120a的第一基部21a的下端部向Y轴方向的外侧露出(突出)。安装部134的位于Y轴方向的另一侧的各突出部340从第二芯120b的第二基部21b的下端部向Y轴方向的外侧露出(突出)。
如图5B所示,安装部134从芯120的底面向Z轴方向的下方突出。安装部134的突出幅度与突出部340的Z轴方向的高度为相同程度或比其小。在安装部134中,线圈130的Y轴方向宽度与芯120的Y轴方向宽度大致相等。
在本实施方式中,安装部134的一部分(突出部340)从芯120的宽度方向的侧面露出。因此,在将线圈装置110安装于外部电路基板时,能够在从芯120的侧面露出的安装部134的局部(突出部340)形成焊脚,能够提高线圈装置110相对于外部电路的安装强度。另外,基于形成于突出部340的焊脚的状态,能够确认焊锡相对于安装部134的附着度。
另外,在本实施方式中,因为线圈130(安装部134)的横向宽度相应地变宽了设置突出部340的量,所以能够缩短外部电路的配线(焊盘),能够降低直流电阻(DCR)。
另外,通过在安装部134具备突出部340,安装部134的Y轴方向的横向宽度变大,在将线圈装置110安装于外部电路时,能够提高安装姿势的稳定性,能够将线圈装置110稳定地安装于外部电路。
第三实施方式
本发明第三实施方式的线圈装置仅在以下方面有所不同,其他结构与上述的第一实施方式同样,可实现同样的作用效果,重复部分的说明省略。另外,在附图中,在与第一实施方式共同的部件上标注共同的符号。
如图8所示,线圈装置210具有多个(在本实施方式中,3个)线圈230。如图9A所示,线圈230具有安装部234,安装部234在具有弯曲部341这方面,与第一实施方式的安装部34不同。
第一侧面部31侧的安装部234所具有的弯曲部341具有将第一侧面部31的下端部从Z轴方向向X轴方向大致直角地弯曲而成的形状。第二侧面部232侧的安装部234所具有的弯曲部341具有将第二侧面部32的下端部从Z轴方向向X轴方向大致直角地弯曲而成的形状。
如图8所示,在芯20的内部配置有多个(3个)线圈230的状态下,无论在哪个线圈230中,第一侧面部231侧的安装部234所具有的弯曲部341的延伸方向和第二侧面部232侧的安装部234所具有的弯曲部341的延伸方向都相等。
在本实施方式中,各线圈230的安装部234(弯曲部341)以沿着多个(3个)线圈230的排列方向(X轴方向)的方式延伸。因此,经由各线圈230的安装部234,能够充分确保线圈装置230的平衡,即使在线圈230的Y轴方向的横向宽度狭窄的情况下,也能够将线圈装置230稳定地安装于外部电路。
另外,在本实施方式中,相邻的一个线圈230的安装部234(弯曲部341)和另一个线圈230的安装部(弯曲部341)向大致同一方向延伸。因此,能够确保相邻的一个线圈230的安装部234和另一个线圈230的安装部234之间的间隔足够大(或者设为一定间隔),能够防止相邻各线圈230间的短路故障。
第四实施方式
本发明第四实施方式的线圈装置仅在以下方面有所不同,其他结构均与上述的第一实施方式同样,可实现同样的作用效果,重复部分部分的说明省略。另外,在附图中,在与第一实施方式共同的部件上标注共同的符号。
如图10A及图10B所示,线圈装置310具有第一芯320a和第二芯320b。在本实施方式中,第一芯320a和第二芯320b不具有对应的形状,而是由不同的形状构成。
如图11所示,第一芯320a具有多个(在图示的例子中为4个)第一外侧脚部322a和多个(在图示的例子中为3个)第一内侧脚部323a。第一外侧脚部322a其突出方向的长度(沿着长度方向的长度)比第一实施方式的第一外侧脚部22a长。第一内侧脚部323a其突出方向的长度(沿着长度方向的长度)比第一实施方式的第一内侧脚部23a长。在本实施方式中,仅由第一芯320a的第一外侧脚部322a构成外侧脚部322,仅由第一芯320a的第一内侧脚部323a构成内侧脚部322。
第二芯320b仅具有第二基部221b,不具备与第一实施方式的第二外侧脚部22b及第二内侧脚部23b对应的结构,由平板形状(I型形状)的芯构成。
当使第一芯320a和第二芯320b在Y轴方向上对置的同时将其组合时,在第一芯320a和第二芯320b之间且在形成有外侧脚部322的位置形成在Y轴方向上具有规定宽度的第一间隙部25,且在形成有内侧脚部323的位置形成在Y轴方向上具有规定宽度的第二间隙部26。因此,即使在如本实施方式那样变更了第一芯320a及第二芯320b的形状的情况下,也可得到与第一实施方式同样的效果。
此外,本发明不限定于上述的实施方式,可在本发明的范围内进行种种改变。
在上述各实施方式中,图1C所示的第一间隙部25的Y轴方向宽度G1也可以为0。在这种情况下,也能够设为G1<G2,可得到与上述各实施方式同样的效果。另外,在这种情况下,因为省略了第一间隙25,所以能够由一个芯(即,仅形成有第二间隙26的芯)构成芯20。
在上述第一实施方式中,如图1A所示,在线圈装置10的内部配置有6个线圈30,但线圈30的数量只要是多个,就没有特别限定。关于上述第二实施方式及第三实施方式,也是同样的。
在上述第一实施方式中,如图2A所示,第一芯20a具备多个(在图2B所示的例子中为7个)第一外侧脚部22a,但第一外侧脚部22a的数量不限定于此。例如,第一芯20a也可以仅具备一个第一外侧脚部22a。但是,在这种情况下,第一外侧脚部22a分别配置于两个第一内侧脚部22a、22a之间。另外,第一外侧脚部22a的数量也可以为2个以上6个以下,或者也可以为8个以上。关于第二芯20b,上述这方面也是同样的。
另外,在上述各实施方式中,如图1C所示,第一间隙部25沿着Y轴方向笔直地延伸,但也可以相对于Y轴倾斜地延伸。另外,第二间隙部26也是同样的。
在上述第二实施方式中,如图5A所示,芯120由分别具有同一形状的对称的芯120a、120b的组合构成,但芯120的结构不限定于此,也可以由分别具有不同形状的非对称的芯120a、120b的组合构成。例如,芯120也可以为由E型形状的芯和平板形状(I型形状)的芯构成的EI型芯。在这种情况下,能够在E型形状的芯的脚部和平板形状的芯的板面的组合位置形成第一间隙部25及第二间隙部26,在这种情况下,也可得到与上述第二实施方式同样的效果。上述第三实施方式也是同样的。
在上述各实施方式中,如图3B所示,线圈30的Y轴方向的横向宽度L1也可以比与线圈30的高度方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向)的长度L2大。通过设为这种结构,即使在芯20的内部配置多个线圈30的情况下,也能够缩短沿着多个线圈30的排列方向(X轴方向)的方向的芯20的长度,能够实现线圈装置10的小型化(薄型化)。
在上述各实施方式中,芯20也可以具有覆盖多个线圈30的上方的顶板部。在这种情况下,顶板部以覆盖图1A所示的第一芯20a及第二芯20b各自的第一外侧脚部22a的上端面的方式安装。通过设为这种结构,能够将顶板部的上面用作吸附面,能够提高线圈装置10的操作性能。此外,顶板部也可以与芯20分体地构成,或者也可以与芯20一体地构成。
在上述第三实施方式中,如图9B所示,第一侧面部231侧的安装部234所具有的弯曲部341的延伸方向、和第二侧面部232侧的安装部234所具有的弯曲部341的延伸方向也可以不同。在图示的例子中,第一侧面部231侧的安装部234所具有的弯曲部341和第二侧面部232侧的安装部234所具有的弯曲部341沿着X轴方向相互面向相反侧。
符号说明
10、110、210、310…线圈装置
20、120、320…芯
20a、120a、320a…第一芯
20b、120b、320b…第二芯
21a…第一基部
21b…第二基部
22、322…外侧脚部
22a、322a…第一外侧脚部
22b…第二外侧脚部
23、323…内侧脚部
23a、323a…第一内侧脚部
23b…第二内侧脚部
24a…第一槽部
24b…第二槽部
241…第一侧方部
242…第二侧方部
243…上方部
25…第一间隙部
26…第二间隙部
127…缺口部
30、130、230…线圈
31…第一侧面部
32…第二侧面部
33…上面部
34、134、234…安装部
340…突出部
341…弯曲部。

Claims (12)

1.一种线圈装置,其具有:
芯;和
配置于所述芯的内部的多个线圈,
位于所述线圈的内侧的所述芯的第二间隙部的间隔比位于相邻的所述各线圈之间的所述芯的第一间隙部的间隔大。
2.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,
所述第一间隙部在连结相邻的所述各线圈的方向上延伸,
所述第二间隙部在连结所述线圈的内周面的方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述芯具有形成于相邻的所述各线圈之间的外侧脚部和形成于所述线圈的内侧的内侧脚部,
所述第一间隙部形成于所述外侧脚部,
所述第二间隙部形成于所述内侧脚部。
4.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述线圈的两端部形成有与外部电路连接的安装部。
5.根据权利要求4所述的线圈装置,其中,
所述安装部的一部分从所述芯的宽度方向的侧面露出。
6.根据权利要求4所述的线圈装置,其中,
所述安装部未从所述芯的宽度方向的侧面露出。
7.根据权利要求4所述的线圈装置,其中,
所述安装部以沿着多个所述线圈的排列方向的方式延伸。
8.根据权利要求4所述的线圈装置,其中,
相邻的一个所述线圈的所述安装部和另一个所述线圈的所述安装部在大致同一方向上延伸。
9.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述芯具有覆盖多个所述线圈的上方的顶板部。
10.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述线圈的横向宽度比与所述线圈的高度方向正交的方向的长度大。
11.根据权利要求3所述的线圈装置,其中,
所述芯由第一芯和第二芯构成,
所述第一芯具有至少一个所述外侧脚部和多个所述内侧脚部,
所述第二芯具有至少一个所述外侧脚部和多个所述内侧脚部,
所述第一间隙部在形成有所述外侧脚部的位置形成于所述第一芯和所述第二芯之间,
所述第二间隙部在形成有所述内侧脚部的位置形成于所述第一芯和所述第二芯之间。
12.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述芯由E型形状的芯和平板形状的芯构成。
CN202110183151.5A 2020-02-19 2021-02-10 线圈装置 Pending CN113284713A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/794,454 2020-02-19
US16/794,454 US11508518B2 (en) 2020-02-19 2020-02-19 Coil device with predetermined gap arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113284713A true CN113284713A (zh) 2021-08-20

Family

ID=77272990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110183151.5A Pending CN113284713A (zh) 2020-02-19 2021-02-10 线圈装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11508518B2 (zh)
JP (1) JP2021132205A (zh)
CN (1) CN113284713A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243862A2 (de) * 1986-04-29 1987-11-04 EWD Electronic-Werke Deutschland GmbH Elektrischer Wandler
US5053738A (en) * 1989-11-27 1991-10-01 Tokyo Electric Co., Ltd. Magnetic leakage transformer
TW200614286A (en) * 2004-08-31 2006-05-01 Pulse Eng Inc Prcision inductive devices and methods
CN102326216A (zh) * 2009-07-31 2012-01-18 株式会社田村制作所 电感器
CN102682952A (zh) * 2011-03-08 2012-09-19 株式会社日立制作所 电抗装置和使用了该电抗装置的电力转换装置
CN103943330A (zh) * 2014-05-05 2014-07-23 田村(中国)企业管理有限公司 混合磁路的三相耦合电感器
JP2015023158A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 Necトーキン株式会社 リアクトル及び直流電圧変換装置
CN104795224A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 华为技术有限公司 一种磁集成元件及电源模块
CN105719786A (zh) * 2014-12-05 2016-06-29 张腾龙 电感结构
JP2018074146A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 株式会社タムラ製作所 インダクタ
JP2019201084A (ja) * 2018-05-15 2019-11-21 住友電気工業株式会社 コイル部品、回路基板、及び電源装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0335623A (ja) 1989-06-30 1991-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配電線搬送用結合回路
JPH10255221A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Mitsubishi Electric Corp 複合型磁気ヘッド及び該複合型磁気ヘッドのヘッドコアの製造方法
JP4685128B2 (ja) * 2007-06-08 2011-05-18 Necトーキン株式会社 インダクター
JP7021675B2 (ja) * 2017-10-25 2022-02-17 住友電気工業株式会社 コイル部品、回路基板、及び電源装置
EP3840186A4 (en) * 2018-10-03 2022-05-11 Hitachi Astemo, Ltd. ROTATING ELECTRICAL MACHINE

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243862A2 (de) * 1986-04-29 1987-11-04 EWD Electronic-Werke Deutschland GmbH Elektrischer Wandler
US5053738A (en) * 1989-11-27 1991-10-01 Tokyo Electric Co., Ltd. Magnetic leakage transformer
TW200614286A (en) * 2004-08-31 2006-05-01 Pulse Eng Inc Prcision inductive devices and methods
CN102326216A (zh) * 2009-07-31 2012-01-18 株式会社田村制作所 电感器
CN102682952A (zh) * 2011-03-08 2012-09-19 株式会社日立制作所 电抗装置和使用了该电抗装置的电力转换装置
JP2015023158A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 Necトーキン株式会社 リアクトル及び直流電圧変換装置
CN104795224A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 华为技术有限公司 一种磁集成元件及电源模块
CN103943330A (zh) * 2014-05-05 2014-07-23 田村(中国)企业管理有限公司 混合磁路的三相耦合电感器
CN105719786A (zh) * 2014-12-05 2016-06-29 张腾龙 电感结构
JP2018074146A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 株式会社タムラ製作所 インダクタ
JP2019201084A (ja) * 2018-05-15 2019-11-21 住友電気工業株式会社 コイル部品、回路基板、及び電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11508518B2 (en) 2022-11-22
JP2021132205A (ja) 2021-09-09
US20210257157A1 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11587717B2 (en) Inductor element
JP5084801B2 (ja) インダクタおよびdc−dcコンバータ
US10123422B2 (en) Coil component and circuit board having the same
US20210358676A1 (en) Coil device
EP1488432B1 (en) A magnetic structure assembly
CN113284715A (zh) 磁耦合电感器
CN113674971A (zh) 线圈装置
KR20160032566A (ko) 코일 부품 및 그 실장 기판
CN112530662B (zh) 电感部件和电感部件的制造方法
CN112530663A (zh) 电感器部件
CN113284713A (zh) 线圈装置
US20230411068A1 (en) Inductor and method for manufacturing inductor
JP3623720B2 (ja) 薄型インダクタ
CN112530675A (zh) 电感器元件
US20210272745A1 (en) Coil device
CN212161516U (zh) 一种电感组件
JP2004063487A (ja) 低背型巻線コイル
TWM578002U (zh) 電感元件
US11508511B2 (en) Coil device
CN111667988A (zh) 一种电感组件及其制备方法
CN110544578B (zh) 电子部件
JP2021190529A (ja) コイル装置
JP2020174112A (ja) 複合部品
JP2002343651A (ja) トランス装置
IE85857B1 (en) A magnetic structure assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination