JP2003168614A - Inductor core, inductor and magnetic material - Google Patents

Inductor core, inductor and magnetic material

Info

Publication number
JP2003168614A
JP2003168614A JP2001367875A JP2001367875A JP2003168614A JP 2003168614 A JP2003168614 A JP 2003168614A JP 2001367875 A JP2001367875 A JP 2001367875A JP 2001367875 A JP2001367875 A JP 2001367875A JP 2003168614 A JP2003168614 A JP 2003168614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
inductor
coil
magnetic
recess
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
JP2001367875A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Akamatsu
薫 赤松
Toru Umeno
徹 梅野
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.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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 Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority to JP2001367875A priority Critical patent/JP2003168614A/en
Publication of JP2003168614A publication Critical patent/JP2003168614A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inductor which is improved in current carrying capacity and reduced in power loss in a high-frequency range. <P>SOLUTION: A coil 13, which is wound and extends its ends 13a and 13b in parallel with each other, is housed in a recess 11a surrounded by the peripheral wall 11c of a core 11, and the recess 11a is closed with a plate-like I-shaped core 14 for the formation of an inductor 10. A magnetic leg 12 is provided to the opening 11d of the core 11. The width of the magnetic leg 12 is set equal to that of a gap P between ends 13a and 13b, and the internal surface of the magnetic leg 12 is formed into a curved surface. The magnetic flux of the inductor 10 is set uniform in density by the magnetic leg 12, the required volume of the recess 11a can be ensured by the magnetic leg 12, and the coil 13 can be reduced in DC resistance, so that the inductor 10 can be increased in current carrying capacity and decreased in power loss in a high-frequency region. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大電流化及び高周
波領域での低損失化を両立し得るインダクタ用コア、イ
ンダクタ、及び、磁性材料体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductor core, an inductor, and a magnetic material body capable of achieving both large current and low loss in a high frequency region.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯型パーソナルコンピュータ等のMP
U(Micro Processing Unit)へ
の給電を行うDC/DCコンバータに使用されるインダ
クタには種々のものが存在している。昨今のインダクタ
は、MPUの高速化による消費電流の増大に対応するた
め大電流化(約30A)が要求されると共に、MPUの
高速化に応じて高周波領域(300MHz〜1GHz程
度)での低損失化が要求されている。大電流化に対応す
るにはインダクタを構成するコアに飽和磁束密度が高い
材料を用いるか、又は、磁束が飽和しにくいコア形状に
する必要がある。一方、高周波領域での低損失化に対し
ては、高周波領域で低損失なコアを使用し、また、イン
ダクタの直流抵抗を低減させることが必要となる。
2. Description of the Related Art MPs for portable personal computers
There are various types of inductors used in a DC / DC converter that supplies power to a U (Micro Processing Unit). Inductors of recent years are required to have a large current (about 30 A) in order to cope with an increase in current consumption due to an increase in the speed of MPU, and a low loss in a high frequency region (about 300 MHz to 1 GHz) corresponding to the increase in the speed of MPU. Is required. In order to cope with a large current, it is necessary to use a material having a high saturation magnetic flux density for the core forming the inductor, or to form a core shape in which the magnetic flux is less likely to be saturated. On the other hand, in order to reduce the loss in the high frequency region, it is necessary to use a core with low loss in the high frequency region and reduce the DC resistance of the inductor.

【0003】図15(a)(b)は、従来のインダクタ
を構成するER型と称されるコア1であり、平面視で略
矩形の対向する一対の各辺に設けられた周壁1c−1、
1c−2で囲まれた凹部1aの略中央に円柱状の脚部1
bを立設し、凹部1aの周壁1c−1、1c−2の存在
しない側の対向各辺を開口部1d−1、1d−2にして
いる。コア1の凹部1aには、図17に示すエッジワイ
ズ巻きのコイル3を収容し、コイル中央の空間部3cを
脚部1bに嵌合すると共に、平行的に突出して端末箇所
を端子にしている両端部3a、3bを、開口部1d−
1、1d―2のいずれか一方から引き出すようにしてい
る。なお、コア1の材質には磁性材料を使用している。
FIGS. 15 (a) and 15 (b) show a core 1 called an ER type which constitutes a conventional inductor, and a peripheral wall 1c-1 provided on a pair of opposing sides each having a substantially rectangular shape in plan view. ,
A columnar leg portion 1 is provided at a substantially center of a concave portion 1a surrounded by 1c-2.
b is erected, and the opposite sides of the recess 1a on the side where the peripheral walls 1c-1 and 1c-2 do not exist are openings 1d-1 and 1d-2. An edgewise winding coil 3 shown in FIG. 17 is accommodated in the recessed portion 1a of the core 1, a space 3c at the center of the coil is fitted to the leg 1b, and the terminal portion is used as a terminal by protruding in parallel. Open both ends 3a and 3b with the opening 1d-
It is drawn out from either one of 1 and 1d-2. A magnetic material is used as the material of the core 1.

【0004】また、図16(a)(b)は、別の従来の
コア1′であり、EP型と称されるものである。EP型
のコア1′は、周囲三方に連続して周壁1c′を設ける
と共に一方を開口部1d′とし、凹部1a′に収容した
コイル3の両端部3a、3bを開口部1d′から引き出
すようにしている。なお、コア1′は周壁1c′の中央
箇所の内周側面1h′をコイル3の外形の曲率に応じた
曲面に形成している。
Further, FIGS. 16A and 16B show another conventional core 1 ', which is called an EP type. The EP type core 1'is provided with a peripheral wall 1c 'which is continuous on three sides and one of which is used as an opening 1d' so that both ends 3a and 3b of the coil 3 housed in the recess 1a 'can be drawn out from the opening 1d'. I have to. In the core 1 ', the inner peripheral side surface 1h' at the central portion of the peripheral wall 1c 'is formed into a curved surface corresponding to the curvature of the outer shape of the coil 3.

【0005】EP型のコア1′は、コイル3の三方をコ
イル3の外形に沿った周壁1c′で囲うこととなり、図
15(a)(b)のER型のコア1に比べると、直流電
流を印加した際に生じる磁束密度は均一化され、大電流
化への対応度は多少向上している。なお、コア1(又は
コア1′)を用いてコイルを被うインダクタのコア体を
構成するには、一対のコア1(又は一対のコア1′)を
相互に対向した状態で組み合わせる場合や、コア1(又
はコア1′)と板状のI型と称されるコアとを組み合わ
せる場合等がある。
In the EP type core 1 ', the coil 3 is surrounded on three sides by a peripheral wall 1c' along the outer shape of the coil 3, which is more direct current than the ER type core 1 shown in FIGS. The magnetic flux density generated when a current is applied is made uniform, and the adaptability to a large current is somewhat improved. To form a core body of an inductor that covers a coil by using the core 1 (or core 1 '), a pair of cores 1 (or a pair of cores 1') are combined in a state of facing each other, or There is a case where the core 1 (or core 1 ') and a plate-shaped core called an I type are combined.

【0006】なお、上述したコア1又はコア1′で構成
されるインダクタを基板へ実装するには、インダクタの
位置決め及び基板実装側のコアとコイル3の端子との絶
縁を図るため、端子付き樹脂ベース等の各種ベースを、
前記基板実装側のコアと前記端子との間に介在させてい
る。
In order to mount the inductor composed of the above-mentioned core 1 or core 1'on a board, a resin with a terminal is used in order to position the inductor and insulate the core on the board mounting side from the terminal of the coil 3. Various bases such as bases,
It is interposed between the core on the board mounting side and the terminal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ER型のコア1は、周
壁1c−1、1c−2と対向する脚部1bの中央付近で
磁束密度が集中する傾向があり、大電流化に対応するの
が困難な問題がある。なお、コアの材質には、高周波領
域での損失を低減するためMn−Zn系磁性材料が使用
されることが多いが、Mn−Zn系磁性材料は、その反
面、飽和磁束密度が小さいため大電流化に対応するのが
難しい。よって、ER型のコア1の材質にMn−Zn系
磁性材料を用いた場合でも、高周波領域での低損失化を
改善できても大電流化に対応できない。
In the ER type core 1, the magnetic flux density tends to concentrate near the center of the leg portion 1b facing the peripheral walls 1c-1 and 1c-2, which corresponds to a large current. There is a difficult problem. As the material of the core, an Mn—Zn based magnetic material is often used in order to reduce the loss in the high frequency region. However, the Mn—Zn based magnetic material, on the other hand, has a large saturation magnetic flux density, which is large. It is difficult to deal with the current change. Therefore, even when the Mn—Zn based magnetic material is used for the material of the ER type core 1, even if the loss reduction in the high frequency region can be improved, the increase in the current cannot be supported.

【0008】上述した状況を考慮して、Mn−Zn系磁
性材料を材質としたER型のコア1を大電流化に対応さ
せるため、脚部1bを太径にすることが想定できる。し
かし、脚部1bを太径にした場合、凹部1aの容積が減
少し、その結果、収容できるコイル体積も減少するため
直流抵抗が増大し、Mn−Zn系磁性材料の使用による
高周波領域での低損失化の改善程度が幾分、相殺され
る。よって、現状のER型のコアでは、Mn−Zn系磁
性材料を用いても大電流化と高周波領域での低損失化と
を満足させることができないのが実状である。
In consideration of the above situation, it is possible to assume that the leg portion 1b has a large diameter in order to make the ER type core 1 made of a Mn-Zn magnetic material a large current. However, when the leg 1b has a large diameter, the volume of the recess 1a is reduced, and as a result, the volume of the coil that can be accommodated is also reduced, so that the DC resistance is increased and the Mn—Zn-based magnetic material is used. The improvement in loss reduction is offset somewhat. Therefore, in the current ER type core, it is the actual situation that even if the Mn—Zn based magnetic material is used, it is not possible to satisfy both the increase in current and the reduction in loss in the high frequency region.

【0009】一方、EP型のコア1′は、ER型に比べ
磁束密度は均一化されるものの、開口部1d′の存在に
より、磁束密度が開口部1d′以外の三方へ広がる傾向
があり、周囲四方へ均一な磁束密度を確保できず、大電
流化に対応するのが困難であるという問題がある。ま
た、EP型のコア1′にMn−Zn系磁性材料を用いて
も、ER型のコア1と同様の状況に陥り、結局、EP型
のコア1′も大電流化と高周波領域での低損失化とを完
全に両立できない。
On the other hand, although the EP type core 1'has a more uniform magnetic flux density than the ER type core, the presence of the opening 1d 'tends to spread the magnetic flux density in three directions other than the opening 1d'. There is a problem that a uniform magnetic flux density cannot be secured in all four directions, and it is difficult to cope with a large current. Even if the Mn—Zn-based magnetic material is used for the EP type core 1 ′, the situation similar to that of the ER type core 1 falls, and eventually the EP type core 1 ′ has a large current and a low frequency in a high frequency region. It is not possible to achieve both loss and loss.

【0010】さらに、図18に示すように、凹部1a′
に収容されたコイル3は、周方向に位置決めされていな
いため、周方向へコイル3のズレが生じるので、上述し
たように端子付きの樹脂ベース等の各種ベースを用いて
位置決めする必要があり、組立に手間を要する問題があ
る。この問題はER型のコイル1でも同様に生じる。ま
た、ベースを用いることで、インダクタの実装高さがベ
ースの厚み分だけ増加することとなり、携帯型パーソナ
ルコンピュータ等の小型化を妨げる要因になるという問
題もある。
Further, as shown in FIG. 18, the concave portion 1a '
Since the coil 3 housed in is not positioned in the circumferential direction, the coil 3 is displaced in the circumferential direction. Therefore, as described above, it is necessary to perform positioning using various bases such as a resin base with terminals. There is a problem that assembly is troublesome. This problem also occurs in the ER type coil 1. Further, by using the base, the mounting height of the inductor is increased by the thickness of the base, which is a factor that hinders downsizing of a portable personal computer or the like.

【0011】本発明は斯かる問題を解決するためになさ
れたものであり、開口部に磁脚を設けることにより、磁
束密度の更なる均一化を達成して大電流への対応を図る
と共に、直流抵抗を低減して高周波領域での低損失化も
実現するインダクタ用コア、インダクタ及び磁性材料体
を提供することを目的とする。また、本発明は、磁脚の
幅寸法をコイルの各端部の隙間と同寸法にすることで、
コイルの周方向の位置決めを確保するインダクタ用コア
及びインダクタを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem. By providing a magnetic leg in the opening, the magnetic flux density can be further homogenized and a large current can be dealt with. An object of the present invention is to provide an inductor core, an inductor, and a magnetic material body that reduce direct current resistance and also realize low loss in a high frequency region. Further, according to the present invention, the width of the magnetic leg is set to be the same as the gap between the ends of the coil,
An object of the present invention is to provide an inductor core and an inductor that secure the positioning of the coil in the circumferential direction.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1発明に係るインダク
タ用コアは、コイルの収容用の凹部と、該凹部の周壁の
少なくとも一部に設けてある開口部とを備えるインダク
タ用コアにおいて、前記開口部に、前記凹部の周壁と間
隔を隔てて設けてある磁脚を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an inductor core which comprises a recess for accommodating a coil and an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess. The opening is provided with a magnetic leg that is provided at a distance from the peripheral wall of the recess.

【0013】また、第2発明に係るインダクタ用コア
は、前記コイルが両端部を平行的に突出するものであっ
て、前記磁脚は、幅を前記コイルの両端部の隙間と同寸
法にしてあることを特徴とする。さらに、第3発明に係
るインダクタ用コアは、前記磁脚が、内周面を前記コイ
ルの外形に応じた曲面にしてあることを特徴とする。
In the inductor core according to the second aspect of the invention, the coil has both ends projecting parallel to each other, and the magnetic leg has a width the same as a gap between both ends of the coil. It is characterized by being. Further, the inductor core according to the third invention is characterized in that the magnetic leg has an inner peripheral surface which is a curved surface corresponding to the outer shape of the coil.

【0014】第4発明に係るインダクタは、コイルと、
該コイルの収容用の二つのコアとを備えるインダクタに
おいて、前記二つのコアのいずれか一方又は両方が、上
述したいずれかのインダクタ用コアであることを特徴と
する。また、第5発明に係るインダクタは、コイルと、
該コイルの収容用の凹部と、該凹部の周壁の少なくとも
一部に設けてある開口部とを有する第1コアと、前記凹
部を閉鎖する板状の第2コアとを備えるインダクタにお
いて、前記第2コアは、前記凹部の閉鎖状態で前記凹部
の周壁と間隔を隔てて前記開口部へ突出するように設け
てある磁脚を備えることを特徴とする。さらに、第6発
明に係るインダクタは、前記コイルが、エッジワイズ巻
きであることを特徴とする。
An inductor according to a fourth invention is a coil,
In the inductor having two cores for accommodating the coil, one or both of the two cores are any of the above-described inductor cores. An inductor according to a fifth aspect of the invention includes a coil,
An inductor comprising a first core having a recess for accommodating the coil, an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess, and a plate-shaped second core closing the recess, The two cores are provided with magnetic legs provided so as to project into the opening at a distance from the peripheral wall of the recess in the closed state of the recess. Further, the inductor according to the sixth aspect of the invention is characterized in that the coil is edgewise wound.

【0015】第7発明に係る磁性材料体は、凹部と、該
凹部の周壁の少なくとも一部に設けてある開口部とを備
える磁性材料体において、前記開口部に、前記凹部の周
壁と間隔を隔てて設けてある磁脚を備えることを特徴と
する。また、第8発明に係る磁性材料体は、板状の磁性
材料体において、一方の面から突出する磁脚を備えるこ
とを特徴とする。
A magnetic material body according to a seventh aspect of the present invention is a magnetic material body having a recess and an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess, wherein the opening is spaced apart from the peripheral wall of the recess. It is characterized in that it is provided with magnetic legs provided separately. Further, a magnetic material body according to an eighth aspect of the invention is a plate-shaped magnetic material body characterized by including magnetic legs protruding from one surface.

【0016】第1発明及び第4発明にあっては、インダ
クタ用コアの開口部に磁脚を設けているので、発生する
磁束密度が磁脚により開口部側へも広がり磁束密度を均
一化でき、その結果、大電流化にも対応することができ
る。また、大電流化に対応できることで、凹部中央の脚
部を太径にする必要もなくなり所要容積の凹部を確保で
き、従来、困難であった大電流化への対応及び高周波領
域での低損失化への対応を両立できる。
In the first and fourth aspects of the invention, since the magnetic leg is provided in the opening of the inductor core, the generated magnetic flux density can be spread to the opening side by the magnetic leg and the magnetic flux density can be made uniform. As a result, it is possible to cope with a large current. Also, since it is possible to deal with a large current, it is not necessary to make the leg part in the center of the recess a large diameter, and it is possible to secure a concave portion with a required volume, and it is possible to cope with a large current that was difficult in the past and to reduce loss in the high frequency region. Can be compatible with

【0017】なお、磁脚は、ER型及びEP型の両方の
コアの開口部に適用でき、また、ER型のコアに磁脚を
設ける場合は、両方の開口部に磁脚を設けるようにして
もよい。さらに、本発明に係るインダクタ用コアの材質
は、磁性材料であれば、特に限定されるものではない
が、Mn−Zn系磁性材料を用いた場合、高周波領域で
の低損失化への対応度が向上して好適である。
The magnetic legs can be applied to the openings of both the ER type core and the EP type core. When the magnetic legs are provided on the ER type core, the magnetic legs should be provided on both of the openings. May be. Further, the material of the inductor core according to the present invention is not particularly limited as long as it is a magnetic material, but when an Mn—Zn based magnetic material is used, the degree of adaptability to low loss in a high frequency region is high. Is improved, which is preferable.

【0018】また、第4発明に対しては、凹部を有する
コア同士を組み合わせてインダクタのコア体を形成する
場合、磁脚を有する同形状の二つのコアを用いるように
してもよく、また、一方のコアには磁脚を有するものを
用いると共に他方のコアには磁脚を有しないコアを用い
てもよい。なお、後者の場合は、一方のコアに設けた磁
脚の高さを、コア同士を組み合わせた状態で他方のコア
に届く寸法に設定することが好ましい。
In the fourth aspect of the invention, when cores having recesses are combined to form a core body of an inductor, two cores having the same shape and having magnetic legs may be used. One having a magnetic leg may be used for one core and a core having no magnetic leg may be used for the other core. In the latter case, it is preferable to set the height of the magnetic leg provided on one of the cores so that the magnetic core can reach the other core when the cores are combined.

【0019】第2発明にあっては、磁脚の幅がコイルの
両端部の隙間と同寸法であるため、一旦、コイルをイン
ダクタ用コアの凹部に収容すると、両端部が磁脚を挟み
込む形態となり、コイルの周方向のズレが防止され、周
方向の位置決めを確保できる。その結果、コイルの位置
合わせに係る手間等が不要となり、インダクタの組立性
を向上できる。さらに、コイルの端部を端子として利用
することが可能となるため、従来、コアと端子との間に
介在させていた位置決め用のベースも省略でき、基板へ
の実装持の高さを低く抑えて、インダクタが適用される
携帯型パーソナルコンピュータ等の内部レイアウト性の
向上に貢献できる。なお、ベースを省略する場合はコア
とコイル端部の端子との絶縁の観点から、基板側のコア
の材質にNi−Zn系磁性材料を用いる必要がある。
In the second aspect of the invention, since the width of the magnetic leg is the same as the gap between both ends of the coil, once the coil is housed in the recess of the inductor core, the both ends sandwich the magnetic leg. Therefore, the displacement of the coil in the circumferential direction is prevented, and the positioning in the circumferential direction can be secured. As a result, the labor and the like for the coil alignment becomes unnecessary, and the assemblability of the inductor can be improved. Furthermore, since the end of the coil can be used as a terminal, the positioning base that was conventionally interposed between the core and the terminal can be omitted, and the height of mounting on the board can be kept low. As a result, it can contribute to the improvement of the internal layout of a portable personal computer to which the inductor is applied. When the base is omitted, it is necessary to use a Ni—Zn based magnetic material as the material of the core on the substrate side from the viewpoint of insulation between the core and the terminal at the coil end.

【0020】また、第2発明における磁脚の幅をコイル
の両端部と同寸法にすることは、両端部の間に磁脚を収
めることのできるクリアランス寸法の範囲を磁脚の幅に
含めて同寸法にすることを意味するものである。即ち、
厳密な同寸法では、磁脚をコイルの両端部の隙間に位置
させることは非常に困難となるので、コイルをインダク
タ用コアの凹部に収容した際、両端部の間に磁脚がスム
ーズに収まるように、磁脚の幅方向の端部のいずれか一
方又は両方が両端部と緩やかに当接する程度の寸法に磁
脚の幅を設定することを意味する。
The width of the magnetic leg in the second aspect of the invention is set to be the same as that of both ends of the coil, so that the width of the magnetic leg includes a clearance dimension range in which the magnetic leg can be accommodated between the both ends. This means that the dimensions are the same. That is,
With the exact same size, it is very difficult to position the magnetic leg in the gap between both ends of the coil, so when the coil is housed in the recess of the inductor core, the magnetic leg fits smoothly between both ends. As described above, it means that the width of the magnetic leg is set to such a dimension that either one or both of the ends in the width direction of the magnetic leg gently contacts the both ends.

【0021】また、第3発明にあっては、磁脚の内周面
を曲面にすることで、コイル外形に沿って被うことがで
き、特にEP型をベースに磁脚を設けたコアでは、コイ
ルの略全周にわたりコイル外形に沿って被うことがで
き、更なる磁束密度の均一化が可能になると共に、コイ
ルの収容性も向上できる。
According to the third aspect of the present invention, by making the inner peripheral surface of the magnetic leg a curved surface, the magnetic leg can be covered along the outer shape of the coil. Particularly, in the core provided with the magnetic leg on the EP type base. The entire circumference of the coil can be covered along the outer shape of the coil, the magnetic flux density can be further homogenized, and the accommodation of the coil can be improved.

【0022】第5発明にあっては、凹部を有する第1コ
アと、板状の第2コアでインダクタを構成する場合、板
状の第2コアに磁脚を設けることで、磁束密度の均一化
及び直流抵抗の減少を図ることができる。第6発明にあ
っては、コイルにエッジワイズ巻きのものを用いている
ので、コイルの低背化が可能となり携帯型パーソナルコ
ンピュータ等に好適な寸法のインダクタを構成できる。
さらに、エッジワイズ巻きのコイルを用いることで、コ
イルの占積率を高めることができると共に、導体抵抗が
充分に低くなり大電流への対応も容易に行うことができ
る。
According to the fifth aspect of the invention, when the inductor is composed of the first core having the concave portion and the plate-shaped second core, the magnetic legs are provided on the plate-shaped second core to provide a uniform magnetic flux density. And reduction of DC resistance can be achieved. According to the sixth aspect of the invention, since the coil is edgewise wound, the height of the coil can be reduced, and an inductor having a size suitable for a portable personal computer or the like can be configured.
Further, by using the edgewise winding coil, the space factor of the coil can be increased, and the conductor resistance can be sufficiently lowered to easily cope with a large current.

【0023】第7発明及び第8発明にあっては、磁性材
料体に磁脚を設けることで、該磁性材料体をインダクタ
等に用いた場合に、磁束密度の均一化を図れると共に、
直流抵抗も減少できる。なお、磁性材料体の材質には、
Mn−Zn系、Ni−Zn系等の各種磁性材料を適用で
きる。
In the seventh and eighth inventions, by providing the magnetic legs on the magnetic material body, it is possible to make the magnetic flux density uniform when the magnetic material body is used for an inductor or the like.
DC resistance can also be reduced. In addition, the material of the magnetic material body,
Various magnetic materials such as Mn-Zn system and Ni-Zn system can be applied.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明の第1実
施形態に係るインダクタの分解斜視図である。第1実施
形態のインダクタ10は、EP型のコア形状を基本とし
て改良した第1実施形態のコア11の凹部11aに、エ
ッジワイズ巻きのコイル13を収容すると共に、I型の
コアである板状のIコア14でコア11の凹部11aを
閉鎖し、さらに、Iコア14には、断面が倒L字形状の
補助端子15を取り付けるようにしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is an exploded perspective view of the inductor according to the first embodiment of the present invention. The inductor 10 of the first embodiment accommodates the edgewise winding coil 13 in the recess 11a of the core 11 of the first embodiment, which is improved on the basis of the EP type core shape, and also has a plate shape which is an I type core. The I-core 14 closes the recess 11a of the core 11, and the I-core 14 is attached with an auxiliary terminal 15 having an inverted L-shaped cross section.

【0025】Iコア14は、一辺14aにコイル13の
平行的に突出する各端部13a、13bを嵌め込む切欠
部14b、14cを設けており、一辺14aと対向する
他辺14dの中央には、補助端子15の取付用の切欠部
14eを設けている。なお、Iコア14の材質には、電
機絶縁性の高いNi−Zn系磁性材料を用いている。ま
た、コイル13は、中央に空間部13cを形成したリン
グ状であり、各端部13a、13bの直角に屈折した端
末箇所以外をエナメル等で絶縁被覆すると共に、被覆さ
れない端末箇所を導通接続可能にした端子にしている。
The I-core 14 is provided with notches 14b and 14c for fitting the parallel protruding ends 13a and 13b of the coil 13 on one side 14a, and the center of the other side 14d facing the one side 14a. A notch 14e for mounting the auxiliary terminal 15 is provided. As the material of the I core 14, a Ni—Zn based magnetic material having high electrical insulation is used. Also, the coil 13 is ring-shaped with a space 13c formed in the center, and insulates the end portions 13a, 13b other than the bent end portions at right angles with enamel or the like, and allows the non-coated end portions to be conductively connected. It has the terminal that was

【0026】コア11は、図2(a)(b)に示すよう
に、平面視で略矩形であり三方の辺に連続する周壁11
cに囲まれた凹部11aの略中央に円柱状の脚部11b
を立設し、凹部11aの周壁11cの存在しない側の辺
を開口部11dとしている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the core 11 has a substantially rectangular shape in plan view, and the peripheral wall 11 is continuous with three sides.
A cylindrical leg 11b is formed in the approximate center of the recess 11a surrounded by c.
Is provided upright, and the side of the recess 11a on the side where the peripheral wall 11c does not exist serves as the opening 11d.

【0027】開口部11dの中央箇所には周壁11cと
間隔を隔ててコイル13の各端部13a、13b配置用
の空間を確保して磁脚12を立設している。磁脚12
は、高さを周壁11cと同等にしており、辺方向に沿っ
た幅寸法Wを、図1に示すコイル13の各端部13a、
13bの隙間Pと同寸法に設定し、さらに、内周面12
aをコイル13の外形に応じた曲面で形成している。な
お、コア11の材質には、Mn−Zn系磁性材料を用い
ており、また、中央の脚部11bは、コア11自体の寸
法に比べて標準的な径寸法に設定して、凹部11aは充
分なコイル収容スペースを確保している。
At the center of the opening 11d, a magnetic leg 12 is erected at a distance from the peripheral wall 11c to secure a space for arranging the ends 13a and 13b of the coil 13. Magnetic leg 12
Has the same height as that of the peripheral wall 11c, and the width dimension W along the side direction is defined by the respective end portions 13a of the coil 13 shown in FIG.
The size is set to be the same as the clearance P of 13b, and the inner peripheral surface 12
A is formed by a curved surface corresponding to the outer shape of the coil 13. The core 11 is made of Mn—Zn magnetic material, and the central leg 11b is set to have a standard diameter compared to the size of the core 11 itself, and the recess 11a is A sufficient coil storage space is secured.

【0028】図3は、コア11の凹部11aにコイル1
3を収容した状態を示している。コイル13は、中央の
空間部13cを脚部11bに嵌合すると共に、両方の端
部13a、13bで磁脚12を挟み込む状態で収められ
ている。磁脚12の幅寸法Wが各端部13a、13bの
隙間Pと同寸法なので、コイル13は、一旦、凹部11
aに収容されると周方向に磁脚12により位置決めされ
た状態になっている。
FIG. 3 shows the coil 1 in the recess 11a of the core 11.
3 shows a state in which 3 is accommodated. The coil 13 is housed in such a manner that the central space portion 13c is fitted into the leg portion 11b and the magnetic leg 12 is sandwiched by both end portions 13a and 13b. Since the width dimension W of the magnetic leg 12 is the same as the gap P between the end portions 13a and 13b, the coil 13 is once
When housed in a, the magnetic legs 12 are positioned in the circumferential direction.

【0029】このようにコア11の凹部11aにコイル
13が収容された状態で、図1に示すように、Iコア1
4をコア11に被せて凹部11aを閉鎖しコア体を形成
している。Iコア14を組み合わせる際は、コイル13
が位置決めされているため、Iコア14の切欠部14
b、14cにコイル13の端部13a、13bを容易に
嵌め込むことができる。また、図4(a)に示すよう
に、補助端子15を取り付けた状態で、Iコア14をコ
ア11に接着して一体化した後、コイル13の各端部1
3a、13bをIコア14の外面14fに沿うように屈
折してインダクタ10を完成している。
With the coil 13 housed in the recess 11a of the core 11 as described above, as shown in FIG.
4 is covered on the core 11 to close the recess 11a to form a core body. When combining the I core 14, the coil 13
Is positioned, the cutout 14 of the I-core 14
The ends 13a and 13b of the coil 13 can be easily fitted in the coils b and 14c. Further, as shown in FIG. 4A, after the I core 14 is bonded and integrated with the core 11 with the auxiliary terminal 15 attached, each end portion 1 of the coil 13 is
The inductor 10 is completed by refracting 3a and 13b along the outer surface 14f of the I core 14.

【0030】上述したように完成されたインダクタ10
は、図4(b)に示すように、基板KへIコア14側を
基板K側に向けて実装している。この際、コイル13の
各端部13a、13bは、コア11の磁脚12により位
置決めされているため、インダクタ10の基板Kへの位
置決めを容易に行うことができる。また、コイル13の
各端部13a、13bの端子及び補助端子15によりイ
ンダクタ10を基板Kへ安定して実装できることから、
インダクタ10と基板Kの間にはベースを介在させてお
らず、実装高さを従来に比べて低く抑えている。なお、
このようにベースを省略しても、基板K側にはNi−Z
n系磁性材料からなるIコア14を配置しているので、
Iコア14とコイル13の各端部13a、13bの端子
との絶縁性も確保されている。
Inductor 10 completed as described above
4 is mounted on the board K with the I core 14 side facing the board K side, as shown in FIG. At this time, since the ends 13a and 13b of the coil 13 are positioned by the magnetic legs 12 of the core 11, the inductor 10 can be easily positioned on the substrate K. Moreover, since the inductor 10 can be stably mounted on the substrate K by the terminals of the respective end portions 13a and 13b of the coil 13 and the auxiliary terminal 15,
No base is interposed between the inductor 10 and the substrate K, and the mounting height is kept lower than in the conventional case. In addition,
Even if the base is omitted in this way, the Ni-Z
Since the I core 14 made of the n-based magnetic material is arranged,
Insulation between the I core 14 and the terminals of the ends 13a and 13b of the coil 13 is also ensured.

【0031】また、インダクタ10は、磁脚12の存在
により従来のEP型のコアを用いたインダクタに比べて
磁束密度が均一化されている。詳しくは、開口部11d
側で、磁脚12へ磁束密度が向かうので磁束密度の集中
度が緩和されている。このように磁束密度の均一化が図
られることで、磁束が飽和しにくくなり大電流化にも対
応することができる。また、コア11の脚部11bは標
準的な径寸法なので、所要寸法のコイル13を収容で
き、コア材質にMn−Zn系磁性材料を用いたことと併
せて、直流抵抗を低減し高周波領域での低損失化にも対
応している。
Further, the magnetic flux density of the inductor 10 is made uniform by the existence of the magnetic legs 12 as compared with the conventional inductor using the EP type core. Specifically, the opening 11d
On the side, the magnetic flux density goes to the magnetic leg 12, so that the degree of concentration of the magnetic flux density is relaxed. By making the magnetic flux density uniform in this way, the magnetic flux is less likely to be saturated, and it is possible to cope with a large current. Further, since the leg portion 11b of the core 11 has a standard diameter dimension, the coil 13 having a required dimension can be accommodated, and in addition to using the Mn—Zn based magnetic material as the core material, the direct current resistance is reduced and in the high frequency region. It also supports low loss.

【0032】なお、第1実施形態のインダクタ10及び
コア11は上記形態に限定されるものではなく、種々の
変形例の適用が可能である。例えば、磁脚12の内周面
12aは曲面ではなく平面で形成してもよく、磁脚12
の形状も円柱状、角柱状等の種々の形状が適用可能であ
る。また、磁脚12の幅も必ずしもコイル13の各端部
13aと13bの隙間Pと同寸に設定する必要はなく、
コイル13の周方向の位置決めが要求されなければ隙間
Pより小さい寸法に設定してもよい。
The inductor 10 and the core 11 of the first embodiment are not limited to the above-mentioned forms, and various modifications can be applied. For example, the inner peripheral surface 12a of the magnetic leg 12 may be formed as a flat surface instead of a curved surface.
Various shapes such as a cylindrical shape and a prismatic shape can be applied. Further, the width of the magnetic leg 12 does not necessarily have to be set to the same size as the gap P between the ends 13a and 13b of the coil 13,
If the positioning of the coil 13 in the circumferential direction is not required, the size may be set smaller than the gap P.

【0033】さらに、図5(a)に示すように、コア体
を形成する一方の板状のIコア14′の一方の面に、切
欠部14b′、14c′で挟まれた一辺14a′から突
出する上述した磁脚12と同等の突出磁脚16′を設け
るようにしてもよい。この場合、図5(b)に示すよう
に他方のコアには図16(a)(b)に示すEP型のコ
ア1′を適用し、Iコア14′とコア1′とを組み合わ
せて、コア1′の開口部1d′に突出磁脚16′を、凹
部1a′の周壁1c′と間隔を隔てた状態で配置してコ
ア体を形成し、突出磁脚16′により磁束密度の均一化
及び高周波領域での低損失化にも対応するようにしてい
る。
Further, as shown in FIG. 5A, from one side 14a 'sandwiched by the notches 14b' and 14c 'on one surface of one plate-shaped I core 14' forming the core body. You may make it provide the protrusion magnetic leg 16 'equivalent to the above-mentioned magnetic leg 12 which protrudes. In this case, as shown in FIG. 5B, the EP type core 1'shown in FIGS. 16A and 16B is applied to the other core, and the I core 14 'and the core 1'are combined, A projecting magnetic leg 16 'is arranged in the opening 1d' of the core 1'in a state of being spaced from the peripheral wall 1c 'of the recess 1a' to form a core body, and the magnetic flux density is made uniform by the projecting magnetic leg 16 '. Also, it is designed to cope with low loss in the high frequency region.

【0034】また、図6に示すように、コア11′の開
口部11d′には、図2の磁脚12の一部に該当する高
さの磁脚12′を設けると共に、Iコア14″の一辺1
4a″には磁脚12の残りの他部に該当する高さの突出
磁脚16″を設けて、コア体を形成するようにしてもよ
い。これらコア11′とIコア14″とを組み合わせる
と、コア11′の磁脚12′とIコア14″の突出磁脚
16″の夫々先端が付き合わされて一体化され、磁脚1
2′及び突出磁脚16″により磁束密度の均一化及び高
周波領域での低損失化に対応している。
Further, as shown in FIG. 6, a magnetic leg 12 'having a height corresponding to a part of the magnetic leg 12 of FIG. 2 is provided in the opening 11d' of the core 11 ', and an I core 14 "is provided. Side 1
4a ″ may be provided with a protruding magnetic leg 16 ″ having a height corresponding to the remaining portion of the magnetic leg 12 to form a core body. When the core 11 ′ and the I core 14 ″ are combined, the magnetic legs 12 ′ of the core 11 ′ and the protruding magnetic legs 16 ″ of the I core 14 ″ are brought into contact with each other to be integrated.
The 2'and the protruding magnetic leg 16 "correspond to uniform magnetic flux density and low loss in the high frequency region.

【0035】さらに、インダクタのコア体を、凹部を有
するコア同士を組み合わせて形成する場合では、図7
(a)に示すように、図2(a)(b)のコア11を一
対使用してもよい。この場合も一対の各コア11の開口
部11dには磁脚12が夫々存在するので、磁束密度の
均一化及び高周波領域で低損失化を図ることができる。
Further, in the case where the core body of the inductor is formed by combining the cores having the concave portions with each other, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2A, a pair of cores 11 shown in FIGS. 2A and 2B may be used. Also in this case, since the magnetic legs 12 are respectively present in the openings 11d of the pair of cores 11, it is possible to make the magnetic flux density uniform and reduce the loss in the high frequency region.

【0036】さらに、また、図7(b)に示すように、
二つのコアのうち一方のコア11″は、磁脚12″の高
さを図2(a)(b)のコア11の磁脚12の高さの2
倍に設定すると共に、他方のコアには、図16(a)
(b)のEP型のコア1′を用いてコア体を構成するよ
うにしてもよい。この場合も、各開口部1d′、11
d″に磁脚12″が配置され、磁束密度の均一化及び高
周波領域で低損失化を図ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 7B,
One of the two cores 11 ″ has a height of the magnetic leg 12 ″ that is equal to the height of the magnetic leg 12 of the core 11 of FIGS. 2 (a) and 2 (b).
16a is set on the other core while the double core is set.
You may make it comprise a core body using EP type core 1'of (b). Also in this case, the openings 1d 'and 11
The magnetic leg 12 "is arranged at d", so that the magnetic flux density can be made uniform and the loss can be reduced in the high frequency region.

【0037】その上、補助端子15は、図1に示す断面
が倒L字形状のもの以外に、図8(a)に示すような断
面がコ字形状の補助端子55を用いることも可能であ
る。コ字形状の補助端子55を用いる場合は、干渉を避
けるために、図8(b)に示すように、Iコア54の切
欠部54eと連続して溝部54fを設けることが必要で
ある。また、図8(c)に示すようにコ字形状の補助端
子55′の内部の空間部55a′の幅がIコア54′の
厚みと同等な場合は、Iコア54′の切欠部54e′と
対向する箇所となるコア51′の周壁51c′の上端に
溝部51f′を設けることが必要である。
Moreover, as the auxiliary terminal 15, in addition to the inverted L-shaped cross section shown in FIG. 1, an auxiliary terminal 55 having a U-shaped cross section as shown in FIG. 8A can be used. is there. When using the U-shaped auxiliary terminal 55, in order to avoid interference, it is necessary to provide a groove 54f continuous with the cutout 54e of the I core 54, as shown in FIG. 8B. Further, as shown in FIG. 8C, when the width of the space 55a 'inside the U-shaped auxiliary terminal 55' is equal to the thickness of the I core 54 ', the notch 54e' of the I core 54 '. It is necessary to provide a groove portion 51f 'on the upper end of the peripheral wall 51c' of the core 51 ', which is a portion opposed to.

【0038】次に、本出願人は、コアに磁脚を設けるこ
とにより磁束密度がどのように変化するかを確認するた
めに、本発明の第1実施形態に係る図2(a)(b)に
示すコア11とEP型のコアとを比較する実験1、及
び、コア11とER型のコアとを比較する実験2を行っ
た。
Next, in order to confirm how the magnetic flux density changes by providing a magnetic leg on the core, the applicant of the present invention has shown in FIGS. 2 (a) (b) according to the first embodiment of the present invention. Experiment 1 in which the core 11 and the EP type core shown in) are compared, and Experiment 2 in which the core 11 and the ER type core are compared.

【0039】実験1は、コンピュータによるシミュレー
ションで比較を行っており、先ず、コンピュータにより
コア11及びEP型のコアの各開口部で二分割する形態
のモデルを作成し、図9(a)に示すようにコア11に
該当するモデルの周壁11c、脚部11b、磁脚12を
平面視で格子状に区切り、多数のブロックh1〜m1を
形成した。また、図9(b)に示すようにコア11の底
面視側でも底面全体を平面視側と略同等の形態で格子状
に区切り多数のブロックa1〜g6を形成した。
In Experiment 1, comparisons are made by computer simulation. First, a computer creates a model in which the core 11 and the EP type core are divided into two at each opening, and is shown in FIG. 9 (a). As described above, the peripheral wall 11c, the leg portions 11b, and the magnetic legs 12 of the model corresponding to the core 11 were divided into a lattice shape in plan view to form a large number of blocks h1 to m1. Further, as shown in FIG. 9B, even on the bottom surface side of the core 11, the entire bottom surface is divided into a lattice shape in a form substantially similar to the plan view side, and a large number of blocks a1 to g6 are formed.

【0040】一方、EP型のコアのモデルも、上述した
コア11と同様に、平面視側及び底面視側を格子状に区
切り、多数のブロックa1〜l6を形成した。なお、E
P型のコアにはコア11と異なり磁脚が存在しないの
で、磁脚に対応するブロックm1は設けていない。これ
らコア11とEP型のコアの各モデルは、磁脚の有無を
除いて同一条件にするために、各箇所を同寸法に設定す
ると共に、収容するコイルもターン数が3Tの同寸法の
ものを適用し、両者の無負荷磁のL値(インダクタンス
値)を0.7μHとなるように設定した。
On the other hand, also in the model of the EP type core, similar to the core 11 described above, the plan view side and the bottom view side are divided into a lattice shape to form a large number of blocks a1 to l6. In addition, E
Unlike the core 11, the P-type core does not have a magnetic leg, so that the block m1 corresponding to the magnetic leg is not provided. The core 11 and the EP-type core have the same size at each location in order to have the same condition except for the presence or absence of the magnetic leg, and the accommodated coils have the same size with the number of turns of 3T. Was applied and the L value (inductance value) of both unloaded magnets was set to 0.7 μH.

【0041】上述した両者に30アンペアの直流電流を
印加した場合(Idc=30A)の磁束密度をシミュレ
ーションにより算出し、その算出結果を表1、2に示す
と共に、各ブロックに対する磁束密度(mT)を図10
(a)(b)のグラフに示す。なお、表1及び図10
(a)のグラフは平面視側に対するものであり、表2及
び図10(b)のグラフは底面視側に対するものであ
る。
The magnetic flux density when a direct current of 30 amperes was applied to both of the above (Idc = 30 A) was calculated by simulation, and the calculation results are shown in Tables 1 and 2 and the magnetic flux density (mT) for each block. Figure 10
The graphs of (a) and (b) are shown. In addition, Table 1 and FIG.
The graph of (a) is for the plan view side, and the graph of Table 2 and FIG. 10 (b) is for the bottom view side.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】表1、2及び図10(a)(b)より、コ
ア11のモデルの磁束密度はEP型のコアのモデルに対
して低下しており、さらに、所要のブロック範囲で比較
するとコア11のモデルの磁束密度がEP型のモデルよ
り均一化されることが判明した。詳しくは、図10
(a)において、周壁11cに該当する箇所となるブロ
ックl1〜l6(m1)にかけて、コア11のモデル
(本発明コア)の磁束密度がEP型のコアのモデル(E
P型コア)に対して低下しているのが顕著となった。
From Tables 1 and 2 and FIGS. 10 (a) and 10 (b), the magnetic flux density of the model of the core 11 is lower than that of the EP type core model. It was found that the magnetic flux density of the 11th model was made more uniform than that of the EP type model. For details, see FIG.
In (a), over the blocks 11 to 16 (m1) corresponding to the peripheral wall 11c, the model of the core 11 (core of the present invention) has a magnetic flux density of EP type model (E).
The decrease was remarkable with respect to the P-type core).

【0045】また、図10(b)でも周壁11cの裏面
に該当する箇所となるブロックg1〜g6にかけて、コ
ア11のモデルの磁束密度がEP型のコアのモデルに対
して低下しており、ブロックf7においては大幅にコア
11のモデルの磁束密度がEP型のコアのモデルより低
下した。このブロックf7の磁束密度の低下は、ブロッ
クf7の位置がコア11のモデルでは、磁脚12と周壁
11cとの間の箇所に該当し、磁脚12を設けた影響に
よるものと考えられる。
Also in FIG. 10B, the magnetic flux density of the model of the core 11 is lower than that of the EP type core over the blocks g1 to g6 corresponding to the back surface of the peripheral wall 11c. At f7, the magnetic flux density of the core 11 model was significantly lower than that of the EP core model. This decrease in the magnetic flux density of the block f7 corresponds to a position between the magnetic leg 12 and the peripheral wall 11c in the model of the core 11 where the block f7 is located, and it is considered that the magnetic leg 12 is provided.

【0046】さらに、図10(b)の底面視側で、ブロ
ックd6〜e1及びブロックe6〜f1にかけて、コア
11のモデルの磁束密度の振幅の程度はEP型のコアの
モデルに対して小さく均一化されていることが確認でき
た。即ち、ブロックd6〜d8及びブロックe6〜e8
は周壁11cの開口部側に位置しており、一方、ブロッ
クe1及びブロックf1は該開口部側と略対向する箇所
の周壁側に位置していることから、コア11のモデルで
は、対向する両側で磁束密度が均一化されていることが
判明した。このことは、コア11には開口部側に磁脚1
2が位置するので、対向する箇所と同等の周壁状態を形
成できたためと考えられる。
Further, on the bottom view side of FIG. 10B, the amplitude of the magnetic flux density of the model of the core 11 is small and uniform with respect to the model of the EP type core over the blocks d6 to e1 and the blocks e6 to f1. It was confirmed that it has been converted. That is, blocks d6 to d8 and blocks e6 to e8
Is located on the side of the opening of the peripheral wall 11c, while the blocks e1 and f1 are located on the side of the peripheral wall that is substantially opposed to the side of the opening. It was found that the magnetic flux density was made uniform. This means that the core 11 has a magnetic leg 1 on the opening side.
Since 2 is located, it is considered that the same peripheral wall condition as that of the opposing position could be formed.

【0047】また、実験2も、コンピュータによるシミ
ュレーションで比較しており、実験1と同様に、コンピ
ュータによりコア11及びER型のコアを各開口部で二
分割する形態のモデルを作成した。これら各モデルに対
して、磁束密度の変化をコンピュータで計算し、各磁束
密度の数値を5段階(A〜E)に区切り、各段階の分布
を視覚的に表示した。
Experiment 2 is also compared by simulation by a computer, and similarly to Experiment 1, a model in which the core 11 and the ER type core are divided into two at each opening by the computer is prepared. With respect to each of these models, the change in the magnetic flux density was calculated by a computer, the numerical value of each magnetic flux density was divided into 5 stages (A to E), and the distribution of each stage was visually displayed.

【0048】なお、コア11及びER型のコアに対する
各モデルの材質には飽和磁束密度が590mTのMn−
Zn系磁性材料を用い、開口部側の辺を13.2mm、
該辺に直交する辺を13mm、凹部の底の厚みを1.3
mmで各コアのモデルを作成し、両者共、無負荷時のイ
ンダクタンス値を0.9μHにした。
The material of each model for the core 11 and the ER type core is Mn- with a saturation magnetic flux density of 590 mT.
Using a Zn-based magnetic material, the side on the opening side is 13.2 mm,
The side orthogonal to the side is 13 mm, and the bottom thickness of the recess is 1.3 mm.
A model of each core was created in mm, and both had an inductance value of 0.9 μH under no load.

【0049】図11(a)はコア11のモデルの底面視
側の磁束密度の分布状況であり、図11(b)はER型
のコアのモデルの底面視側の磁束密度の分布状況であ
り、Aで示す領域が最も磁束密度が高く、以降、B、
C、Dで示す領域は順次、磁束密度が低くなり、Eで示
す領域が最も磁束密度が低いこと示す。よって、本発明
に係るコア11のモデルでは、最も磁束密度が高いAの
領域が発生しておらず、また、磁束密度の低いDの領域
が、ER型のコアに比べて周囲全体に均等に広範囲に分
布していることが確認できた。よって、コア11は、E
R型のコアより磁束密度が均一化されていることが確認
できた。
FIG. 11A shows the magnetic flux density distribution on the bottom side of the model of the core 11, and FIG. 11B shows the magnetic flux density distribution on the bottom side of the model of the ER type core. , A has the highest magnetic flux density, and thereafter B,
The magnetic flux density decreases in the regions indicated by C and D, and the magnetic flux density decreases in the region indicated by E. Therefore, in the model of the core 11 according to the present invention, the area A having the highest magnetic flux density is not generated, and the area D having the lowest magnetic flux density is evenly distributed over the entire periphery as compared with the ER type core. It was confirmed that it was distributed over a wide range. Therefore, the core 11 is
It was confirmed that the magnetic flux density was made uniform from the R-type core.

【0050】さらに、本出願人は、実験3として図1の
コア11と、ER型のコアで中央の脚部を太径したタイ
プのものとを、直流重畳特性及び直流抵抗に関して比較
した。なお、両者は同等の寸法に設定し、両方のコア材
質には、Mn−Zn系磁性材料を使用した。直流重畳特
性に関しては、印加した直流電流値(A)に対するイン
ダクタンス低下率(ΔL/L)のグラフを図12に示
す。また、直流抵抗は測定によりコア11のタイプが
1.4mΩ、ER型のコアのタイプが2.2mΩである
ことが判明した。
Further, in the experiment 3, the present applicant compared the core 11 shown in FIG. 1 with an ER type core having a large diameter at the center leg, in terms of DC superposition characteristics and DC resistance. Both were set to the same size, and Mn—Zn based magnetic materials were used for both core materials. Regarding the DC superposition characteristics, a graph of the inductance reduction rate (ΔL / L) with respect to the applied DC current value (A) is shown in FIG. Further, the DC resistance was found to be 1.4 mΩ for the core 11 type and 2.2 mΩ for the ER type core by measurement.

【0051】図12より直流重畳特性は、印加した直流
電流値が約30A以下の範囲では顕著な差異は生じてい
ないが、約30Aを越えると、ER型のコアのインダク
タンス低下率が、コア11より大きく変化することが確
認できた。また、直流抵抗の値は、上述したようにコア
11がER型のコアに対して約30%低減されているこ
とが確認できた。よって、コア11は、凹部11aが所
要容積を確保して直流抵抗値を低減しているため、大電
流化にも対応できることが判明した。
As shown in FIG. 12, the DC superimposition characteristics show no significant difference in the range of the applied DC current value of about 30 A or less. However, when the applied DC current value exceeds about 30 A, the inductance reduction rate of the ER type core is decreased. It was confirmed that the change was larger. It was also confirmed that the value of the DC resistance was reduced by about 30% in the core 11 as compared with the ER type core, as described above. Therefore, it was found that the core 11 can cope with a large current since the recess 11a secures a required volume and reduces the DC resistance value.

【0052】図13は、本発明の第2実施形態に係るイ
ンダクタの分解斜視図である。第2実施形態のインダク
タ20は、ER型をベースとした二つのコア21でエッ
ジワイズ巻きのコイル23を上下より挟み込んで各凹部
21aにコイル23を収容している。
FIG. 13 is an exploded perspective view of the inductor according to the second embodiment of the present invention. In the inductor 20 according to the second embodiment, the edgewise winding coil 23 is vertically sandwiched by two cores 21 based on the ER type, and the coil 23 is housed in each recess 21a.

【0053】コア21は、対向する一対の各辺に設けた
周壁21c−1、21c−2に囲まれる凹部21aの中
央に脚部21bを立設して、周壁21c−1、21c−
2を設けていない側の二辺を開口部21d−1、21d
−2としている。一方の開口部21d−1には、第1実
施形態の磁脚12と同等の磁脚22を設けている。な
お、磁脚12の高さは周壁21c−1、21c−2と同
等の寸法に設定している。
In the core 21, a leg portion 21b is erected at the center of a recess 21a surrounded by peripheral walls 21c-1 and 21c-2 provided on a pair of opposing sides to form peripheral walls 21c-1 and 21c-.
Two sides on the side where 2 is not provided are openings 21d-1 and 21d.
-2. A magnetic leg 22 equivalent to the magnetic leg 12 of the first embodiment is provided in one opening 21d-1. The height of the magnetic leg 12 is set to the same dimension as the peripheral walls 21c-1 and 21c-2.

【0054】上述したコア21を対向状態で組み合わせ
てコア体を形成することにより、各コア21の開口部2
1d−1の中央箇所が磁脚22で閉鎖され、磁脚22に
よりER型のコアで形成されるコア体に比べて磁束密度
が均一化されて、インダクタ20に係る直流抵抗も減少
されるようにしている。
By forming the core body by combining the above-mentioned cores 21 in a facing state, the openings 2 of each core 21 are formed.
The central portion of 1d-1 is closed by the magnetic leg 22, so that the magnetic leg 22 makes the magnetic flux density more uniform than the core body formed of the ER type core, and the DC resistance of the inductor 20 is also reduced. I have to.

【0055】なお、第2実施形態に係るインダクタ用の
コアも、磁脚22を第1実施形態の磁脚12と同様に各
種形状に変形することが可能である。また、コア体の形
成も上記形態以外に種々の変形が可能であり、例えば、
両方の開口部に夫々磁脚を設けたコア同士を組み合わせ
てコア体を構成するようにしてもよく、また、図14
(a)に示すように、一方のコア21′の磁脚22′の
高さを図11の磁脚22の2倍の高さに設定し、対向す
る他方のコアには、図15(a)(b)のER型のコア
1を適用して、コア体を形成するようにしてもよい。
In the inductor core according to the second embodiment, the magnetic leg 22 can be deformed into various shapes similarly to the magnetic leg 12 of the first embodiment. In addition, the core body can be modified in various ways other than the above-described form.
The core body may be configured by combining cores provided with magnetic legs in both openings, respectively.
As shown in (a), the height of the magnetic leg 22 'of one core 21' is set to be twice as high as that of the magnetic leg 22 of FIG. ) (B) The ER type core 1 may be applied to form a core body.

【0056】さらに、図14(b)に示すように、変形
例のコア21′を、磁脚22′の突出側が相互に反対側
の開口部21d−1′、21d−2′となる状態で組み
合わせ、両側の各開口部21d−1′、21d−2′の
中央箇所を磁脚22′で閉鎖するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 14 (b), the core 21 'of the modified example is in a state where the projecting sides of the magnetic legs 22' are openings 21d-1 'and 21d-2' which are opposite to each other. In combination, the central portions of the openings 21d-1 'and 21d-2' on both sides may be closed by magnetic legs 22 '.

【0057】さらに、また、第2実施形態のインダクタ
においても、一方のコアを図13のコア21、又は、両
方の開口部に磁脚を有するタイプのコアを適用すると共
に、他方のコアには、図1に示すような板状のIコアを
適用してコア体を形成することも可能である。
Furthermore, also in the inductor of the second embodiment, one of the cores is the core 21 of FIG. 13 or a core having magnetic legs in both openings, and the other core is used. It is also possible to form a core body by applying a plate-shaped I core as shown in FIG.

【0058】[0058]

【発明の効果】第1発明のインダクタ用コア及び第4発
明のインダクタによれば、インダクタ用コアの開口部に
磁脚を設けているので、磁束密度を磁脚により均一化で
き、また、凹部の脚部を太径にする必要も無くなり所要
容積の凹部を確保できることから、大電流化及び高周波
領域での低損失化を両立できる。
According to the inductor core of the first aspect of the invention and the inductor of the fourth aspect of the invention, since the magnetic leg is provided in the opening of the inductor core, the magnetic flux density can be made uniform by the magnetic leg, and the concave portion Since it is not necessary to increase the diameter of the leg portion and the concave portion having a required volume can be secured, both a large current and a low loss in a high frequency region can be achieved.

【0059】また、第2発明のインダクタ用コアによれ
ば、磁脚の幅がコイルの両端部の隙間と同寸法であるた
め、コイルを周方向で位置決めでき、その結果、コイル
の位置を合わせるための手間等が不要となりインダクタ
組立の効率化を図れ、インダクタに係るコストも低減で
きる。さらに、第3発明のインダクタ用コアによれば、
磁脚の内周面を曲面にすることで、コイルの略全周を同
等に囲い磁束密度を一段と均一化できる。
Further, according to the inductor core of the second invention, the width of the magnetic leg is the same as the gap between both ends of the coil, so that the coil can be positioned in the circumferential direction, and as a result, the position of the coil is aligned. Therefore, the efficiency of inductor assembly can be improved, and the cost of the inductor can be reduced. Furthermore, according to the inductor core of the third invention,
By making the inner peripheral surface of the magnetic leg a curved surface, the magnetic flux density can be made more uniform by substantially enclosing the entire circumference of the coil.

【0060】第5発明のインダクタによれば、凹部を有
するコアと、板状のコアでコア体を形成する場合でも、
板状のコアに磁脚を設けることで、磁束密度の均一化及
び直流抵抗の減少を図ることができる。また、第6発明
のインダクタによれば、エッジワイズ巻きのコイルを用
いることで、インダクタの低背化を図れると共にコイル
の占積率も向上でき、さらに、導体抵抗が充分に低下し
て大電流化への対応度も一段と良好にできる。
According to the inductor of the fifth aspect of the invention, even when the core having the recessed portion and the plate-like core is formed,
By providing the magnetic legs on the plate-shaped core, it is possible to make the magnetic flux density uniform and reduce the DC resistance. Further, according to the inductor of the sixth invention, by using the coil of edgewise winding, the height of the inductor can be reduced and the space factor of the coil can be improved, and further, the conductor resistance can be sufficiently reduced to increase the large current. It is possible to further improve the degree of adaptability.

【0061】また、第7発明及び第8発明の磁性材料体
によれば、各磁性材料体に壁部を設けているので、この
ような各磁性材料体をインダクタ等に用いた場合に大電
流化及び高周波領域での低損失化にも対応できるインダ
クタ等を提供できる。
Further, according to the magnetic material bodies of the seventh and eighth inventions, since each magnetic material body is provided with the wall portion, when such each magnetic material body is used for an inductor or the like, a large current is generated. It is possible to provide an inductor and the like that can cope with higher cost and lower loss in the high frequency region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るインダクタの分解
斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an inductor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態に係るインダクタ用コアであり、
(a)は平面図、(b)は(a)のX−X線断面図であ
る。
FIG. 2 is an inductor core according to the first embodiment,
(A) is a plan view and (b) is a sectional view taken along line XX of (a).

【図3】第1実施形態のインダクタ用コアにコイルを収
容した状態の平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a state where a coil is housed in the inductor core of the first embodiment.

【図4】(a)は第1実施形態のインダクタ用コアのコ
ア体を形成した状態の概略図であり、(b)はインダク
タを基板へ実装した状態の概略図である。
FIG. 4A is a schematic view of a state in which a core body of the inductor core of the first embodiment is formed, and FIG. 4B is a schematic view of a state in which the inductor is mounted on a substrate.

【図5】(a)は第1実施形態の変形例に係るIコアの
斜視図、(b)は変形例のIコアを用いてコア体を形成
する場合の概略断面図である。
FIG. 5A is a perspective view of an I core according to a modification of the first embodiment, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of a core body formed using the I core of the modification.

【図6】第1実施形態に係る別の変形例のコア体を形成
する場合の概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view when forming a core body of another modification example according to the first embodiment.

【図7】(a)は、第1実施形態に係るコアを二つ用い
てコア体を形成する場合の概略断面図、(b)は第1実
施形態に係る他の別の変形例のコアとEP型のコアとを
用いてコア体を形成する場合の概略断面図である。
7A is a schematic cross-sectional view when a core body is formed by using two cores according to the first embodiment, and FIG. 7B is a core of another modification according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a case where a core body is formed by using the and EP type cores.

【図8】補助端子の変形例であり、(a)は斜視図、
(b)は(a)のY−Y線断面図、(c)は別の変形例
の概略断面図である。
FIG. 8 is a modification of the auxiliary terminal, (a) is a perspective view,
(B) is the YY sectional view taken on the line of (a), (c) is a schematic sectional drawing of another modification.

【図9】実験1に係るコアのモデルに対するブロックの
形成状態であり、(a)は平面視側のブロック配置図、
(b)は底面視側のブロック配置図である。
FIG. 9 is a block formation state for a core model according to Experiment 1, (a) is a block layout diagram on a plan view side,
(B) is a block layout diagram on the bottom view side.

【図10】実験1に係る各ブロックに対する磁束密度を
示すグラフであり、(a)は平面視側のグラフ、(b)
は底面視側のグラフである。
10A and 10B are graphs showing the magnetic flux density for each block according to Experiment 1, where FIG. 10A is a graph on the plan view side, and FIG.
Is a graph on the bottom side.

【図11】実験2に係るコアのモデルの磁束密度の分布
状況を示し、(a)は第1実施形態のコアのモデルにお
ける底面視側の磁束密度の分布図、(b)はER型のコ
アのモデルにおける底面視側の磁束密度の分布図であ
る。
11A and 11B show distribution states of magnetic flux densities of a core model according to Experiment 2, where FIG. 11A is a bottom view side magnetic flux density distribution diagram in the core model of the first embodiment, and FIG. It is a distribution diagram of the magnetic flux density on the bottom view side in the model of the core.

【図12】実験3における印加された直流電流値とイン
ダクタンス低下率との関係を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the applied DC current value and the inductance reduction rate in Experiment 3.

【図13】本発明の第2実施形態に係るインダクタの分
解斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view of an inductor according to a second embodiment of the present invention.

【図14】(a)は第2実施形態の変形例に係るコアと
EP型のコアとを用いてコア体を形成する場合の概略断
面図、(b)は第2実施形態の変形例に係るコアを二つ
用いてコア体を形成する場合の概略断面図である。
FIG. 14A is a schematic cross-sectional view when a core body is formed using a core according to a modification of the second embodiment and an EP type core, and FIG. 14B is a modification of the second embodiment. It is a schematic sectional drawing at the time of forming a core body using two such cores.

【図15】従来のER型のコアであり、(a)は平面
図、(b)は正面図である。
FIG. 15 is a conventional ER type core, in which (a) is a plan view and (b) is a front view.

【図16】従来のEP型のコアであり、(a)は平面
図、(b)は正面図である。
FIG. 16 is a conventional EP type core, in which (a) is a plan view and (b) is a front view.

【図17】エッジワイズ巻きのコイルの平面図である。FIG. 17 is a plan view of an edgewise winding coil.

【図18】従来の問題点の一つを示す概略平面図であ
る。
FIG. 18 is a schematic plan view showing one of conventional problems.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インダクタ 11 コア 11b 脚部 11c 周壁 11d 開口部 12 磁脚 13 コイル 13a、13b 端部 14 Iコア 15 補助端子 10 inductor 11 cores 11b legs 11c peripheral wall 11d opening 12 magnetic legs 13 coils 13a, 13b ends 14 I core 15 Auxiliary terminal

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルの収容用の凹部と、該凹部の周壁
の少なくとも一部に設けてある開口部とを備えるインダ
クタ用コアにおいて、 前記開口部に、前記凹部の周壁と間隔を隔てて設けてあ
る磁脚を備えることを特徴とするインダクタ用コア。
1. An inductor core comprising a recess for accommodating a coil and an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess, wherein the opening is provided at a distance from the peripheral wall of the recess. An inductor core characterized by having a magnetic leg.
【請求項2】 前記コイルは両端部を平行的に突出する
ものであって、 前記磁脚は、幅を前記コイルの両端部の隙間と同寸法に
してある請求項1に記載のインダクタ用コア。
2. The inductor core according to claim 1, wherein both ends of the coil project in parallel, and the magnetic leg has the same width as the gap between both ends of the coil. .
【請求項3】 前記磁脚は、内周面を前記コイルの外形
に応じた曲面にしてある請求項1又は請求項2に記載の
インダクタ用コア。
3. The inductor core according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the magnetic leg has a curved surface corresponding to an outer shape of the coil.
【請求項4】 コイルと、該コイルの収容用である二つ
のコアとを備えるインダクタにおいて、 前記二つのコアのいずれか一方又は両方は、前記請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載されたインダクタ用コ
アであることを特徴とするインダクタ。
4. An inductor comprising a coil and two cores for accommodating the coil, wherein one or both of the two cores are defined in any one of claims 1 to 3. An inductor characterized by being a core for an inductor.
【請求項5】 コイルと、 該コイルの収容用の凹部と、該凹部の周壁の少なくとも
一部に設けてある開口部とを有する第1コアと、 前記凹部を閉鎖する板状の第2コアとを備えるインダク
タにおいて、 前記第2コアは、前記凹部の閉鎖状態で前記凹部の周壁
と間隔を隔てて前記開口部へ突出するように設けてある
磁脚を備えることを特徴とするインダクタ。
5. A first core having a coil, a recess for accommodating the coil, an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess, and a plate-shaped second core closing the recess. The inductor according to claim 2, wherein the second core includes a magnetic leg provided so as to project into the opening at a distance from a peripheral wall of the recess when the recess is closed.
【請求項6】 前記コイルは、エッジワイズ巻きである
請求項4又は請求項5に記載のインダクタ。
6. The inductor according to claim 4, wherein the coil is edgewise wound.
【請求項7】 凹部と、該凹部の周壁の少なくとも一部
に設けてある開口部とを備える磁性材料体において、 前記開口部に、前記凹部の周壁と間隔を隔てて設けてあ
る磁脚を備えることを特徴とする磁性材料体。
7. A magnetic material body comprising a recess and an opening provided in at least a part of a peripheral wall of the recess, wherein a magnetic leg provided in the opening at a distance from the peripheral wall of the recess. A magnetic material body characterized by comprising.
【請求項8】 板状の磁性材料体において、 一方の面から突出する磁脚を備えることを特徴とする磁
性材料体。
8. A plate-shaped magnetic material body, comprising magnetic legs protruding from one surface.
JP2001367875A 2001-11-30 2001-11-30 Inductor core, inductor and magnetic material Pending JP2003168614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001367875A JP2003168614A (en) 2001-11-30 2001-11-30 Inductor core, inductor and magnetic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001367875A JP2003168614A (en) 2001-11-30 2001-11-30 Inductor core, inductor and magnetic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003168614A true JP2003168614A (en) 2003-06-13

Family

ID=19177559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001367875A Pending JP2003168614A (en) 2001-11-30 2001-11-30 Inductor core, inductor and magnetic material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003168614A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010233449A (en) * 2010-07-20 2010-10-14 Sumida Electric Co Ltd Continuously wound coil, set of continuously wound coil, and stator
US20120151748A1 (en) * 2008-03-26 2012-06-21 International Business Machines Corporation Methods of designing an inductor having opening enclosed within conductive line

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120151748A1 (en) * 2008-03-26 2012-06-21 International Business Machines Corporation Methods of designing an inductor having opening enclosed within conductive line
US9230725B2 (en) * 2008-03-26 2016-01-05 Globalfoundries Inc. Methods of designing an inductor having opening enclosed within conductive line
JP2010233449A (en) * 2010-07-20 2010-10-14 Sumida Electric Co Ltd Continuously wound coil, set of continuously wound coil, and stator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8325004B2 (en) Composite transformer
US7397338B2 (en) Inductor
US6900717B2 (en) Bobbin for hybrid coils in planar magnetic components
KR20120011875A (en) Surface mount magnetic components and methods of manufacturing the same
US20020017971A1 (en) Transformer
US20220130602A1 (en) Transformer And Method For Manufacturing Transformer
TWI656541B (en) Surface mount component assembly for a circuit board
JP2013157352A (en) Coil device
JP2000150269A (en) Three-phase coil
JP2003168614A (en) Inductor core, inductor and magnetic material
JP3440869B2 (en) choke coil
JPH11111526A (en) Winding-type chip inductor
JP3088788U (en) Transformer coil bobbin
JP4240344B2 (en) choke coil
JP2017195293A (en) Transformer
JP3324073B2 (en) Core for coil device
JP2006032559A (en) Coil component
JP3469312B2 (en) Thin transformer
JP3801686B2 (en) Power inductor
US20050248426A1 (en) Core for a coil winding
KR20190014727A (en) Dual Core Planar Transformer
JP2572163Y2 (en) Ferrite core
JP2000323333A (en) Magnetic core
JPH0655229U (en) Inductor and core holder used for this
JP2021103699A (en) Magnetic core, coil component, circuit board, and power supply device