CN202816538U

CN202816538U - 电感元件

Info

Publication number: CN202816538U
Application number: CN 201220320430
Authority: CN
Inventors: 井上好教
Original assignee: Sumida Corp
Current assignee: Sumida Corp
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-07-04

Abstract

本实用新型涉及了一种电感元件，其包括，一个罐状铁芯、一个盖状铁芯和一个线圈部。该罐状铁芯包括有底部，在该底部的周边所形成并垂直于该底部的侧壁，以及在与底部相反的方向上形成的开口部。盖状铁芯则覆盖住上述的开口部，而线圈部被收纳于罐状铁芯与盖状铁芯之间。另外，罐状铁芯的侧壁的轮廓沿着上述外接长方形的内侧，被收纳在该外接长方形之内。本实用新型的电感元件具有可以最大限度地利用电感的表面安装面积，并且把磁通的泄露降低到最低的优点。

Description

电感元件

技术领域

本实用新型涉及一种电感元件。

背景技术

现有的电感元件一般包括一个工字形铁芯，一个环形铁芯以及导线。

但是，就这样的电感元件而言，存在着以下课题。即，由于工字形铁芯的法兰以及环形铁芯的平面形状为圆形，所以该电感元件在被表面安装于印刷电路板上时，相对于该电感元件表面安装面积，实际上由工字形铁芯的法兰以及环形铁芯所构成的面积的比例较小。换言之，在该电感元件的表面安装面积中，无用的面积较大。另外，该电感元件在印刷电路板上的投影形成了一个平面形状，而这里所说的“电感元件表面安装面积”就是指该平面形状的外接长方形的面积。当然，在该外接长方形的每边上，至少有一点与上述的投影的平面形状相接，而上述的投影的平面形状上的任何一点都不会在该外接长方形之外。

此外，由于需使用粘结剂来粘合工字形铁芯和环形铁芯，因此在两者的结合处，容易产生泄露磁通，而这样一来，就很可能给安装在同一印刷电路板上的其他电子元件带来电磁干涉。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电感元件，其可以最大限度地利用电感的表面安装面积，并且把磁通的泄露降低到最低。

为了解决上述课题，首先，本实用新型的电感元件包括，一个罐状铁芯、一个盖状铁芯和一个线圈部。该罐状铁芯包括有底部，在该底部的周边所形成并垂直于该底部的侧壁，以及在与底部相反的方向上形成的开口部。盖状铁芯则覆盖住上述的开口部，而线圈部恰好被收纳于罐状铁芯与盖状铁芯之间。另外，罐状铁芯的侧壁的轮廓沿着上述外接长方形的内侧，被收纳在该外接长方形之内。

如此构成，就可以使本实用新型的电感元件最大限度地利用电感的表面安装面积，降低无用的面积。并且，与圆筒状的环形铁芯相比，本实用新型的电感元件的外形的增大的部分，都被用于使罐状铁芯变大，所以电感元件的整体的磁特性也会得以提高。

其次，在本实用新型的电感元件中，将上述罐状铁芯的侧壁的位于对角线的至少一对角部，形成为切掉上述外接长方形的对应角后的形状，并将金属端子安装在该角部。

如此构成，就使本实用新型的电感元件的金属端子被安装在对电感元件所占面积的影响最小的地方。所以有利于使电感元件的整体小型化。

另外，在本实用新型的电感元件中，在罐状铁芯的侧壁被切掉的角部上还形成有一个切槽，该切槽是从该角部的侧壁的上端面到罐状铁芯的底面为止。线圈部的端部穿过该罐状铁芯侧壁上的切槽，被扎绕在金属端子上。

如此构成，无论线圈部的端部在相对于卷绕轴向的任意位置抽出，都能通过该切槽而连接在被安装在罐状铁芯外边的金属端子上。而无须使线圈部的端部迂回弯曲，因此可以最大限度地利用罐状铁芯中的空间，并使罐状铁芯更加小型化，同时还可以节省导线。

另外，在本实用新型的电感元件中，金属端子包括被安装于罐状铁芯的表面安装面的表面安装部，和形成于该表面安装部的周边，且呈立起形状的立起部。

如此构成，线圈部的端部就与金属端子电连接，而且，通过该金属端子进而与印刷电路板电连接。因此，一个构件就会兼具固定功能和导电功能。

另外，本实用新型的电感元件中，金属端子的立起部还包括扎绕线圈端部的扎绕部，和一侧与表面安装部的周边相连，另一侧与上述的扎绕部相连的根部。而且，根部相对于表面安装部，以90度的角度直立。

如此构成，金属端子与罐状铁芯的外表面相接触的部分就变成了表面安装部和根部，因此接触面积更大，粘结强度也更高。另外，在根部与印刷电路板之间使用焊锡的时候，也易于形成良好的填锡（solder fillet），因此还可以提高电感元件的表面安装强度。另外，把根部形成为与表面安装部或表面安装面呈90度直立的状态，从生产的角度来看，对于框架的屈曲应力较小，也易于制造。

另外，本实用新型的电感元件中，金属端子的扎绕部相对于表面安装部成0至90度角（不含0以及90度），或者，最好是45至85度角斜立。

如此构成，在把线圈的端部扎绕到金属端子的扎绕部的时候，与金属端子的扎绕部像根部那样呈90度直立的情况相比，扎绕部呈0至90度斜立的情况下更易扎绕。而且，为了不使金属端子、扎绕好的线圈部的端部以及其上的焊锡不会伸到外接长方形的框架之外，而且考虑到生产制造的简便性，最好把扎绕部的立起角度形成在45至85度之间。

附图说明

图1是本实用新型的电感元件的爆炸立体图。

图2是装有金属端子的罐状铁芯的上视图。

图3是本实用新型的电感元件的外观立体图。

图4是金属端子的立体图。

图5是金属端子的侧视图。

符号说明

1 电感元件，10 罐状铁芯，13 切槽，14 底面，15 侧壁，16 角部，17 侧壁的上端面，18 开口部， 20 盖状铁芯，21 底部，30 金属端子，31 扎绕部，32 根部，33 表面安装部，40 线圈部，41 端部，60 外接正方形。

具体实施方式

下面将参照图1至图3，对本发明的最佳实施例进行说明。图1是本实用新型的电感元件的爆炸立体图，图2是装有金属端子的罐状铁芯的上视图，图3是本实用新型的电感元件的外观立体图。

如图1及2所示，本实用新型的电感元件1包括，一个罐状铁芯10、一个盖状铁芯20和一个线圈部40。该罐状铁芯10包括有底部21，在底部21的周边所形成并垂直于该底部的侧壁15，以及在与底部21相反的方向上形成的开口部18。盖状铁芯20则覆盖住上述的开口部18，而线圈部40恰好被收纳于罐状铁芯10与盖状铁芯20之间。另外，罐状铁芯10的侧壁15的轮廓沿着以虚线表示的上述外接长方形60的内侧，被收纳在该外接长方形60之内。

这里，所谓外接长方形60是指沿着罐状铁芯10的侧壁15的轮廓的四边形。换句话说，罐状铁芯10的外形是沿着外接长方形60的内侧而形成的。同时，所说的外接长方形60是所有可以把着罐状铁芯10的侧壁15的轮廓收纳在其中的四边形中，面积最小的那个。

另外，如图2所示，在从上面观察罐状铁芯10的时候，其侧壁15被完全收纳在外接长方形60中。这是，该外接长方形60的面积可以看作是电感元件1的表面安装面积。另外，外接长方形60为正方形的时候，即使表面安装面积相同，各个边的尺寸最小。

另外，罐状铁芯10的内面被形成为与线圈部40的形状相契合的圆筒形，因此与长方形的内面形状相比，可以降低无用的空间。

另外，如图2所示，将罐状铁芯10的侧壁15的位于对角线63-63′的至少一对角部16a及16b，形成为切掉外接长方形60的对应角后的形状，并将金属端子30安装在该角部16。这里，对角线63-63′用两点虚线来表示。而且，从上面观察电感元件1的时候，该金属端子30也被收纳于外接长方形60之内。

另外，除了一对被切掉的角部16a以及16b以外，对于其他的角部可以根据需要来进行倒角或小幅地切去角部。

此构造可以使罐状铁芯10的轮廓最大限度地接近外接长方形60的外周形状，并降低表面安装面积中的无用的面积。另外，通过把金属端子30安装到外接长方形60的对角线位置的角部16，可以使金属端子30不会伸出到外接长方形60的框架之外，还可以抑制电感元件1整体的横向尺寸，并使元件整体小型化。

而且，在罐状铁芯10的侧壁15的，通过切削而成的角部16上，还成有切槽13，该切槽13是从侧壁15的上端面17开始一直到罐状铁芯10的底部21的底面14为止。另外，线圈部40的端部41穿过罐状铁芯10的侧壁15上的切槽13a以及13b，最后被扎绕到金属端子30a以及30b上。

由此构造，无论线圈部40的端部41在线圈部40的卷绕轴向的任意的高度位置被抽出，都能通过切槽13a或13b而直接连接到被安装在罐状铁芯10外边的金属端子30上。无须为了调整线圈部40的端部41的抽出方向而使其迂回弯曲，因此可以最大限度地利用罐状铁芯10中的空间，并使罐状铁芯10更加小型化，同时还可以节省导线。

另外，金属端子30包括用于安装于罐状铁芯10的表面安装面的表面安装部33，以及与形成于表面安装部33的周边，且呈立起形状的立起部34。而且，该表面安装部33和立起部34是由一枚金属板冲压而成的。因此，因此，一个金属端子构件就会兼具固定功能和导电功能。

而且，金属端子30的立起部34还包括扎绕线圈端部41的扎绕部31，和一侧与表面安装部33的周边相连，另一侧与扎绕部31相连的根部32。而且，根部32相对于表面安装部33，以90度的角度直立。

如此构成，金属端子30与罐状铁芯10的外表面相接触的部分就变成了表面安装部33和根部32，因此接触面积更大，粘结强度也更高。另外，在根部32与印刷电路板之间使用焊锡的时候，也易于形成良好的填锡，因此还可以提高电感元件的表面安装强度。另外，把根部32形成为与表面安装部33或表面安装面呈90度直立的形态，从生产的角度来看，这样的形态在使用冲压机床进行作业时，对于框架的屈曲应力较小，也易于制造。

另外，根部32相对于电感元件1的表面安装面，呈90度直立的状态。而且，根部32与罐状铁芯10的底部21的侧面相接触。通过这种形态，在使用粘结剂将金属端子30和罐状铁芯10粘合在一起的时候，其粘合面积会增大，金属端子30的粘合强度也会变高。而且，与根部32呈斜立的形态相比，根部32呈90度直立的形态下把电感元件1组装到未图示的印刷电路板上的时候，根部32与未图示印刷电路板之间的可以更好地形成填锡。所以，根部32采用呈90度直立的形态会使电感元件1与印刷电路板之间的焊接强度更高，进而还可以改善电气连接特性。

另外，如图5所示，金属端子30的扎绕部31相对于金属端子30的表面安装部33而言，呈角α（0度〈α〈90度）斜立的形态。即，由于使用卷绕机来把线圈部40的端部41扎绕到扎绕部31上，所以如果扎绕部31相对于表面安装部33（表面安装面）呈90度角的形态下，未图示的卷绕机的喷嘴或工人的手就会容易碰到电感元件1的外壁，从而导致罐状铁芯10或喷嘴的损坏。因此，通过本构成可以提高扎绕时的作业效率。

另外，如果扎绕部31与表面安装部33之间成0度角的情况下，在把电感元件1安装到未图示的印刷电路板上的时候，由于扎绕在扎绕部31上的导线的影响，电感元件1会因此呈现从印刷电路板浮起的形态，从而降低电感元件1与印刷电路板之间的结合强度。另外，扎绕部31与表面安装部33之间成0度角的情况下，还会浪费表面安装面积。

而且，从生产的便利性的角度考虑的话，最好使扎绕部31相对于表面安装部33呈45度至85度角倾斜伸出的形态。

另外，在把线圈部40的端部41扎绕到金属端子30上的时候，包含端部41在内，电感元件1的全体都被收纳于外接长方形60的框架以内。因此，可以使电感元件1整体的小型化得以实现。

这里，罐状铁芯10是由镍锌铁氧体所形成的。但是，根据不同要求，也可以采用锰锌铁氧体、铁铝硅等软磁质金属粉末以及其他的磁质材料来作为铁芯的材料。

另外，盖状铁芯20也是由镍锌铁氧体所形成的。但是，根据不同要求，也可以采用锰锌铁氧体、铁铝硅等软磁质金属粉末以及其他的磁质材料来作为铁芯的材料。而且，盖状铁芯20与罐状铁芯10的材料可以一样，也可以不同。在本实施方式中，盖状铁芯20的截面被形成为T字形状，其中“一”字形部分是圆盘形状的铁芯，该“一”字形部分的边缘搭在罐状铁芯20侧壁15的上端面17上。而盖状铁芯20的“1”字形部分被插入到线圈部40的空心中。

另外，线圈部40所使用的导线是披覆有绝缘膜的铜线。这里，导线的截面可以是圆形的圆线，亦可以是方形的扁线。

以下将对电感元件1的制造方法进行说明。首先，分别准备好罐状铁芯10、盖状铁芯20、空心线圈40和金属端子30。其次，将上述罐状铁芯10置于金属端子30之上，并使用粘结剂将两者粘结起来。接着，将空心线圈40从罐状铁芯10的开口部18置入由底面14以及侧壁15所形成的收纳部19中。接着，用盖状铁芯20封住罐状铁芯10的开口部18，并用粘结剂将两者粘结起来。

最后，将线圈部40的端部41扎绕在金属端子30的扎绕部31上，并采用浸渍方式进行焊锡处理，就得到了电感元件1。

以上只不过对本实用新型的最优实施方式进行了说明。本实施方式以外，在不脱离本实用新型的主旨的范围内，还可以采用其他的实施方式。例如，上述最优实施方式中，以罐状铁芯与T字形盖状铁芯为例进行了说明，除此以外，还可以使用有中柱的罐状铁芯与板状铁芯的组合，或是罐状铁芯、办状铁芯和I形铁芯的组合。进一步，还可以使用工字形铁芯与罐状铁芯的组合。

另外，在上述的说明中，T字形的盖状铁芯与罐状铁芯是以无间隙的形态组合在一起的。但是，在考虑到元件的电磁特性时，在两者之间的结合处也可以形成磁隙（GAP）。另外，在罐状铁芯的底面的中心部还可以形成具有定位功能的孔部或凹部，并使T字形盖状铁芯的前端插入到该孔部或凹部。

另外，本实用新型的电感元件可以适用于手机、平板电脑、笔记本电脑以及电视等各种各样的电子设备中。

Claims

1.一种电感元件，其包括，一个罐状铁芯，该罐状铁芯包括底部，在该底部的周边形成并垂直于该底部的侧壁，以及在与底部相反的方向上形成的开口部，

一个盖状铁芯，该盖状铁芯覆盖住上述的开口部，

和一个线圈部，该线圈部被收纳于上述罐状铁芯与上述盖状铁芯之间，

上述罐状铁芯的侧壁的轮廓沿着外接长方形的内侧，且被收纳在该外接长方形之内。

2. 根据权利要求1所述的一种电感元件，其中，将上述罐状铁芯的侧壁的位于对角线的至少一对角部，形成为切掉上述外接长方形的对应角后的形状，并将金属端子安装在该角部。

3. 根据权利要求2所述的一种电感元件，在上述罐状铁芯的侧壁被切掉的角部上还形成有一个切槽，该切槽是从该角部的侧壁的上端面到罐状铁芯的底面为止，上述线圈部的端部穿过上述罐状铁芯侧壁上的切槽，被扎绕在上述金属端子上。

4. 根据权利要求2所述的一种电感元件，上述金属端子包括被安装于上述罐状铁芯的表面安装面的表面安装部，和形成于该表面安装部的周边，且呈立起形状的立起部。

5. 根据权利要求4所述的一种电感元件，上述金属端子的立起部包括扎绕上述线圈部的端部的扎绕部，和一侧与上述表面安装部的周边相连，另一侧与上述的扎绕部相连的根部；而且，上述根部相对于上述表面安装部成90度角直立。

6. 根据权利要求5所记载的电感元件，上述金属端子的扎绕部相对于上述表面安装部成0至90度角斜立，但不含0以及90度。

7. 根据权利要求5所记载的电感元件，上述金属端子的扎绕部相对于上述表面安装部成45至85度角斜立。