CN211507262U - 绕线型电感部件 - Google Patents

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Abstract

提供一种适于作为设定有规定的电感值的天线线圈的绕线型电感部件。绕线型电感部件(10)具备：芯部(20)，其具有沿第1方向(Ld)延伸的柱状的轴部(21)和分别设置于轴部(21)的第1端部、第2端部的第1支承部(22)、第2支承部(23)；第1端子电极(41)、第2端子电极(42)，它们分别设置于第1支承部(22)、第2支承部(23)；以及线材(60)，其具有卷绕于轴部(21)的绕线部(61)和分别连接于第1端子电极(41)、第2端子电极(42)的第1端、第2端。绕线部(61)针对规定的电感值，设定第1方向(Ld)上的邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部(21)的匝数增多。

Description

绕线型电感部件
技术领域
本实用新型涉及具有卷绕于芯部的线材的绕线型电感部件。
背景技术
以往，绕线型电感部件安装于各种电子设备。绕线型电感部件具有芯部和卷绕于芯部的线材(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2017－163099号公报
然而，上述的绕线型电感部件，例如如无线通信电路的天线线圈那样，存在使用在输出因从外部入射至绕线型电感部件的磁通而在绕线型电感部件产生的电信号的用途的情况。另外，在使用于天线线圈的绕线型电感部件中，存在为了使并联谐振电路的谐振频率与规定的载波频率同步，而设定规定的电感值的情况。
实用新型内容
本公开的目的在于，提供一种适于作为设定有规定的电感值的天线线圈的绕线型电感部件。
作为本公开的一个方式的绕线型电感部件具备：芯部，其具有沿第1方向延伸的柱状的轴部与分别设置于上述轴部的在上述第1方向上的第1端部、第2端部的第1支承部、第2支承部；第1端子电极、第2端子电极，它们分别设置于上述第1支承部、第2支承部；以及线材，其具有卷绕于上述轴部的绕线部和分别连接于上述第1端子电极、上述第2端子电极的第1端、第2端，上述绕线部针对规定的电感值，设定上述第1方向上的邻接的匝的间隔，而使卷绕于上述轴部的匝数增多。
根据该结构，能够提供一种适于作为设定有规定的电感值的天线线圈的绕线型电感部件。
根据本公开的一个方式，能够提供一种适于作为设定有规定的电感值的天线线圈的绕线型电感部件。
附图说明
图1是一个实施方式的绕线型电感部件的简要主视图。
图2是一个实施方式的绕线型电感部件的简要端面图。
图3是一个实施方式的绕线型电感部件的简要立体图。
图4是表示使用例的一个例子的并联谐振电路的电路图。
图5是变更例的绕线型电感部件的主视图。
附图标记的说明
10…绕线型电感部件；20…芯部；21…轴部；22…第1支承部；23…第2支承部；41…第1端子电极；42…第2端子电极；60…线材；61…绕线部；62…第1端；63…第2端；Ld…第1方向。
具体实施方式
以下，对作为本公开的一个方式的绕线型电感部件的一个实施方式进行说明。
此外，附图中存在为了使理解变得容易而放大表示构成要素的情况。构成要素的尺寸比率存在与实际的尺寸比率或者其他的附图中的尺寸比率不同的情况。
图1、图2以及图3所示的绕线型电感部件10例如是安装于电路基板等的表面安装型的绕线型电感部件。电路基板例如是安装有近距离无线通信的通信电路的基板。绕线型电感部件10利用为近距离无线通信用的发送/接收天线。例如，如图4所示，使用于近距离无线通信机的并联谐振电路具备绕线型电感部件10、电阻101、电容器102。绕线型电感部件10与电阻101串联地连接，相对于绕线型电感部件10与电阻101的串联电路，并联地连接有电容器102。
本实施方式的绕线型电感部件10具有芯部20、第1端子电极41以及第2端子电极42、线材60。芯部20具有沿第1方向Ld延伸的柱状的轴部21和分别设置于第1方向上的轴部21的第1端部、第2端部的第1支承部22、第2支承部23。轴部21例如呈四棱柱状，但也可以呈其它形式的多边形柱状、以及圆柱状、锥体状。第1支承部22与第2支承部23呈从轴部21的第1端与第2端分别向与第1方向Ld正交的第2方向Td以及第3方向Wd延伸的主面为四边形的板状。第1支承部22以及第2支承部23支承轴部21，并使轴部21与安装对象(电路基板)平行。第1支承部22以及第2支承部23与轴部21为一体。
第1端子电极41设置于第1支承部22的底面36，第2端子电极42设置于第2支承部23的底面36。此外，第1支承部22的底面36、第2支承部23的底面36为在第2方向Td上的一侧(图2的纸面下侧)的表面。
线材60具有卷绕于轴部21的绕线部61，并使第1方向Ld成为卷绕轴线。绕线部61直接卷绕于轴部21，并相对于轴部21形成单一的层。线材60具有分别连接于第1端子电极41、第2端子电极42的第1端62、第2端63。如后所述，本实施方式的绕线型电感部件10的绕线部61，针对规定的电感值，设定在第1方向Ld上邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部21的匝数尽可能增多。
此外，轴部21、第1支承部22、第2支承部23也可以呈角部、棱线部被倒角的形状、角部、棱线部被倒圆角的形状。另外，也可以在轴部21、第1支承部22、第2支承部23的主面、端面、侧面的局部或者全部形成凹凸等。另外，在轴部21、第1支承部22、第2支承部23上，对置的面不必完全成为平行，也可以具有稍微的倾斜。
在本说明书中，第2方向Td是与第1方向Ld垂直的方向中的在将绕线型电感部件10安装于电路基板时的与电路基板垂直的方向，第3方向Wd成为与第1方向Ld垂直的方向中的与电路基板平行的方向。因此，第2方向Td是与形成有第1端子电极41、第2端子电极42的第1支承部22、第2支承部23的底面36垂直的方向，第3方向Wd成为与底面36平行的方向。
在绕线型电感部件10中，第1方向Ld的大小(长度尺寸L1)优选为4mm以上7mm以下。本实施方式的绕线型电感部件10的长度尺寸L1例如为5.5mm。另外，在绕线型电感部件10中，第3方向Wd的大小(宽度尺寸W1)优选为2mm以上3.2mm以下。本实施方式的绕线型电感部件10的宽度尺寸W1例如为2.5mm。另外，在绕线型电感部件10中，第2方向Td的大小(高度尺寸T1)优选为2mm以上3.2mm以下。本实施方式的绕线型电感部件10的高度尺寸T1例如为2.5mm。
轴部21的在第1方向Ld上的大小(长度尺寸L2)优选为3mm以上6mm以下。本实施方式的轴部21的长度尺寸L2例如为5mm。另外，轴部21的在第3方向Wd上的大小(宽度尺寸W2)优选为1.5mm以上2.7mm以下。本实施方式的轴部21的宽度尺寸W2为2mm。另外，轴部21的在第2方向Td上的大小(高度尺寸T2)优选为1.5mm以上2.7mm以下。本实施方式的轴部21的高度尺寸T2为2mm。
第1支承部22、第2支承部23除了具有上述的形成有第1端子电极41、第2端子电极42的底面36之外，还具有朝向轴部21侧的内表面31、朝向内表面31相反侧的端面32、与内表面31以及底面36垂直的一对侧面33、34、以及朝向底面36相反侧的上表面35。第1支承部22的内表面31与第2支承部23的内表面31对置。
芯部20例如是镍(Ni)-锌(Zn)系铁氧体、锰(Mn)-Zn系铁氧体、氧化铝等的烧结体、树脂、含有金属磁性粉的树脂等的成型体等。
第1端子电极41、第2端子电极42例如由涂覆烧制包含银(Ag)的玻璃浆得到的基底层、形成于基底层的表面的铜(Cu)、Ni、锡(Sn)等的镀敷层构成。第1端子电极41、第2端子电极42不仅具有覆盖底面36的底面部电极51，还具有局部引绕至内表面31、端面32、侧面33、34侧的侧面部电极52。底面部电极51覆盖第1支承部22、第2支承部23的底面36的整体。侧面部电极52覆盖第1支承部22、第2支承部23的内表面31、端面32、侧面33、34的局部(下侧部分)。
线材60例如包含具有圆形状的截面的芯线与覆盖芯线的表面的覆盖材料。作为芯线的材料，例如能够以Cu、Ag等导电性材料为主成分。作为覆盖材料的材料，例如能够使用聚氨基甲酸乙酯、聚酯、聚酰胺酰亚胺等的绝缘树脂材料。在本实施方式中，线材60的芯线的直径约为60μm。覆盖材料的厚度例如为4μm。
如图1所示，线材60具有：卷绕于轴部21的绕线部61、分别连接于第1端子电极41、第2端子电极42的第1端62、第2端63、以及架设在第1端62、第2端63与绕线部61之间的过渡部64、65。第1端62、第2端63热压接于第1端子电极41、第2端子电极42中的底面部电极51，芯线连接于第1端子电极41、第2端子电极42。
(作用)
接下来，对上述的绕线型电感部件10的作用进行说明。
绕线型电感部件10具备：芯部20，其具有沿第1方向Ld延伸的柱状的轴部21与分别设置于轴部21的在第1方向Ld上的第1端部、第2端部的第1支承部22、第2支承部23；第1端子电极41、第2端子电极42，它们分别设置于第1支承部22、第2支承部23；以及线材60，其具有卷绕于轴部21的绕线部61和分别连接于第1端子电极41、第2端子电极42的第1端62、第2端63。绕线部61针对规定的电感值，设定在第1方向Ld上邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部21的匝数增多。
这里，对将绕线型电感部件10使用为天线线圈的情况下因从外部入射的磁通而产生的感应电压进行说明。感应电压是测定天线线圈的性能的指标，优选尽可能高。
根据法拉第的电磁感应定律(V＝－N(ΔΦ/Δt))，置于恒定磁场H(H＝B/μ0)的作为天线线圈的绕线型电感部件10所产生的感应电压Vinduced由下式表示。
【数式1】
Vinduced＝n×μrod×Arod×2×π×fc×μ0×H
此外，在上述的式中，μ0：真空磁导率，μrod：相对磁导率，Arod：轴部截面积，N：匝数，fc：载波频率。
根据上述的式子，明确在磁场H、相对磁导率μrod、轴部截面积Arod、载波频率fc等恒定的条件下，匝数N越多，越能够获得较大的感应电压Vinduced。另一方面，如上所述，在设定有规定的电感值的天线线圈中，根据匝数N与电感值间的相关关系，无法自由地设定匝数N。
在本实施方式的绕线型电感部件10中，绕线部61针对规定的电感值，设定在第1方向Ld上邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部21的匝数增多。即，若增大绕线部61的邻接的匝的间隔，则因从匝间泄漏的磁通导致的匝间的磁耦合的降低、因由绕线部61产生的磁通绕一圈的平均磁路长度增长带来的磁阻的增加，使得在每1匝中能够取得的电感值降低。由此，针对规定的电感值，能够使绕线部61的匝数增多，从而能够获得更高的感应电压Vinduced。这样，绕线型电感部件10适合作为设定有规定的电感值的天线线圈。
绕线型电感部件10优选匝数为18以上、30以下，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±10％的电感值。另外，优选匝数为20以上23以下，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±5％的电感值。本实施方式的匝数为21，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±5％的电感值。若匝数较多，则能够获得更高的感应电压Vinduced。另一方面，若匝数增多，则为了设定规定的电感值而需要更加增大邻接的匝的间隔。因此，在匝数上设定适当的上限，由此能够抑制绕线型电感部件10的大型化、Q值的降低。
绕线型电感部件10优选为，相对于频率为10MHz的输入信号，表现26.5以上、100以下的Q值，更加优选为，相对于频率为10MHz的输入信号，表现35以上、60以下的Q值。Q值较高的情况下能够减小损失。另一方面，在Q值设定适当的上限，由此能够确保通过谐振能够获得的信号的频带。
绕线型电感部件10的轴部21优选长度尺寸L2为3mm、以上6mm以下，宽度尺寸W2为1.5mm以上、2.7mm以下，高度尺寸T2为1.5mm以上、2.7mm以下。在本实施方式中，轴部21的长度尺寸L2为5mm，宽度尺寸W2为2mm，高度尺寸T2为2mm。轴部21的长度尺寸L2越大，则越能够获得使匝数更加增大的余地。另外，轴部21的宽度尺寸W2以及高度尺寸T2越大，则越能够增大轴部21的截面积。由此，能够获得更高的感应电压Vinduced。另一方面，在轴部21的长度尺寸L2、宽度尺寸W2以及高度尺寸T2设定适当的上限，由此能够抑制绕线型电感部件10的大型化。
在绕线型电感部件10中，芯部20的外形尺寸优选长度尺寸L1为4mm以上7mm以下，宽度尺寸W1为2.0mm以上3.2mm以下，高度尺寸T1为2.0mm以上3.2mm以下。此外，芯部20更加优选长度尺寸L1为5.5mm，宽度尺寸W1为2.5mm，高度尺寸T1为2.5mm。
在绕线型电感部件10中，第1端子电极41、第2端子电极42优选从安装面至上端的高度尺寸T4为100μm以上、200μm以下。在本实施方式中，高度尺寸T4为150μm。第1端子电极41、第2端子电极42的高度尺寸T4越大，则安装时的安装焊料的附着量、附着面积越是增加，从而能够确保绕线型电感部件10的安装强度。另外，第1端子电极41、第2端子电极42的高度尺寸T4越小，则由线材60产生的磁通的损失越是减少，从而能够较高地确保Q值。
在绕线型电感部件10中，优选存在线材60的邻接的匝的间隔为100μm以上、200μm以下的部分，更加优选存在间隔为150μm的部分。间隔越大，则越是能够针对规定的电感值，卷绕较多的匝数。另一方面，在间隔上设定适当的上限，由此能够在规定尺寸的轴部21(芯部20)构成绕线部61。
就绕线部61的邻接的匝的间隔而言，除了第1方向Ld的两端的匝的间隔之外，也可以形成均匀。例如，绕线部61的卷绕宽度L5为轴部21的长度尺寸的70％以上。
在绕线型电感部件10中，线材60的芯线的直径优选为30μm以上、100μm以下，更加优选为50μm、以上70μm以下。线材60的芯线的直径大于恒定值，由此能够抑制电阻成分的增大，获得较高的Q值。另外，线材60的芯线的直径小于恒定值，由此能够使相对于芯部20的卷绕，换句话说使线材60的加工变得容易。
在绕线型电感部件10中，芯部20的相对磁导率μrod优选为50以上、100以下。相对磁导率μrod越高，则越是能够获得更高的感应电压Vinduced。另一方面，在相对磁导率μrod设定适当的上限，由此能够维持高频(10MHz)的磁导率。
[实施例]
接下来，列举绕线型电感部件10的实施例，对上述实施方式带来的效果进一步具体地进行说明。
表1示出了3个实施例中的N：匝数[匝]，L5：绕线部61的卷绕宽度[mm]，电感值[μH]，通信距离[cm]。在实施例的绕线型电感部件10中，使用相对磁导率μrod为50的规定形状的芯部20和直径60μm的芯线的线材60，测定了表1所示的匝数/卷绕宽度下的电感值与通信距离。此外，通信距离是在向2个绕线型电感部件10中一者输入规定的信号时，在另一者产生恒定以上的感应电压的距离的最大值。
[表1]
Figure BDA0002383565820000081
如表1所示，明确的是，即便是将匝数以及卷绕宽度以外条件形成相同的条件的绕线型电感部件10，也通过扩大卷绕宽度，即扩大第1方向Ld上的绕线部61的邻接的匝的间隔，而能够相对于规定的电感值(译3.7μH)，增加匝数。而且，明确的是，若匝数增多，则通信距离加长，从而能够获得更高的感应电压。
如以上叙述的那样，根据本实施方式，起到以下的效果。
(1)绕线型电感部件10具备：芯部20，其具有沿第1方向Ld延伸的柱状的轴部21和分别设置于轴部21的在第1方向Ld上的第1端部、第2端部的第1支承部22、第2支承部23；第1端子电极41、第2端子电极42，它们分别设置于第1支承部22、第2支承部23；以及线材60，其具有卷绕于轴部21的绕线部61和分别连接于第1端子电极41、第2端子电极42的第1端62、第2端63。绕线部61针对规定的电感值，设定第1方向Ld上的邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部21的匝数增多。由此，能够提供一种适于作为设定有规定的电感值的天线线圈的绕线型电感部件10。
(2)对于绕线型电感部件10而言，绕线部61针对规定的电感值，设定在第1方向Ld上邻接的匝的间隔，以使卷绕于轴部21的匝数增多。由此，在绕线型电感部件10中，能够针对规定的电感值，增多绕线部61的匝数，从而能够获得较高的感应电压。因此，该绕线型电感部件10适于作为设定有规定的电感值的天线线圈。
此外，上述实施方式也可以以以下的方式进行实施。
·在上述实施方式中，如图1以及图3所示，在线材60的绕线部61中，将邻接的匝的间隔形成均等，但间隔也可以适当地变更。
如图5所示，也可以使在绕线部61的中央部分邻接的匝间的间隔大于其它的匝的间隔。此外，增大间隔的匝不限定于图5所示的中央部分，第1支承部22、第2支承部23附近、它们的中间位置等也可以适当地变更。另外，也可以在多个位置增大在第1方向Ld上邻接的匝的间隔。即，在绕线部61中在第1方向Ld上邻接的匝的间隔也可以不均等。
·相对于上述实施方式，也可以适当地变更芯部20的形状。例如，也可以将轴部21形成与第1支承部22、第2支承部23相同的宽度。另外，也可以将轴部21的截面形状形成圆形、椭圆形状、多边形形状等。

Claims (19)

1.一种绕线型电感部件，其特征在于，具备：
芯部，其具有沿第1方向延伸的柱状的轴部和分别设置于所述轴部的所述第1方向的第1端部、第2端部的第1支承部、第2支承部；
第1端子电极、第2端子电极，它们分别设置于所述第1支承部、所述第2支承部；以及
线材，其具有卷绕于所述轴部的绕线部和分别连接于所述第1端子电极、所述第2端子电极的第1端、第2端，
所述绕线部针对规定的电感值，设定所述第1方向上的邻接的匝的间隔，以使卷绕于所述轴部的匝数增多。
2.根据权利要求1所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述匝数为18以上、30以下，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±10％的电感值。
3.根据权利要求2所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述匝数为20以上、23以下，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±5％的电感值。
4.根据权利要求1所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述匝数为21，相对于频率为10MHz的输入信号，表现3.7μH±5％的电感值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
相对于频率为10MHz的输入信号，表现26.5以上、100以下的Q值。
6.根据权利要求5所述的绕线型电感部件，其特征在于，
相对于频率为10MHz的输入信号，表现35以上、60以下的Q值。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述轴部的长度尺寸为3mm以上、6mm以下，宽度尺寸为1.5mm、以上2.7mm以下，高度尺寸为1.5mm以上、2.7mm以下。
8.根据权利要求7所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述轴部的长度尺寸为5mm，宽度尺寸为2mm，高度尺寸为2mm。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述芯部的长度尺寸为4mm以上、7mm以下，宽度尺寸为2.0mm以上、3.2mm以下，高度尺寸为2.0mm、以上3.2mm以下。
10.根据权利要求9所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述芯部的长度尺寸为5.5mm，宽度尺寸为2.5mm，高度尺寸为2.5mm。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述第1端子电极的从所述第1支承部的底面至上端的高度尺寸和所述第2端子电极的从所述第2支承部的底面至上端的高度尺寸为100μm以上、200μm以下。
12.根据权利要求11所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述第1端子电极的从所述第1支承部的底面至上端的高度尺寸和所述第2端子电极的从所述第2支承部的底面至上端的高度尺寸为150μm。
13.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
存在所述绕线部的邻接的匝的间隔为100μm以上、200μm以下的部分。
14.根据权利要求13所述的绕线型电感部件，其特征在于，
存在所述绕线部的邻接的匝的间隔为150μm的部分。
15.根据权利要求13所述的绕线型电感部件，其特征在于，
就所述绕线部的邻接的匝的间隔而言，除了所述绕线部的两端之外，为均匀。
16.根据权利要求13所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述绕线部的卷绕宽度为所述轴部的长度尺寸的70％以上。
17.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述线材的芯线的直径为30μm以上、100μm以下。
18.根据权利要求17所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述线材的芯线的直径为50μm以上、70μm以下。
19.根据权利要求1～4中任一项所述的绕线型电感部件，其特征在于，
所述芯部由相对磁导率为50以上、100以下的材料构成。
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