JP2008198872A - 磁性素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁性素子の低背化を図ること。
【解決手段】導体の巻回によって構成されると共に、巻回の一端14a側が巻回中央側に位置する巻線14と、巻線14の軸方向に沿う一方側に配置される第1のコア部18と、巻線14の軸方向に沿う他方側に配置される第2のコア部20と、巻線14の軸方向に沿う他方側に配置されると共に、第2のコア部20に対して隙間Lを有する状態で配置される第3のコア部30と、を備えるコア部材12と、コア部材12の外側面に配置される少なくとも2つ以上の端子16と、を有し、第1のコア部18、第2のコア部20および第3のコア部30は、少なくとも2以上に分割されると共に、巻線14の一端14a側は、隙間Lから引き出されて、端子16に接線した。
【選択図】図1
【解決手段】導体の巻回によって構成されると共に、巻回の一端14a側が巻回中央側に位置する巻線14と、巻線14の軸方向に沿う一方側に配置される第1のコア部18と、巻線14の軸方向に沿う他方側に配置される第2のコア部20と、巻線14の軸方向に沿う他方側に配置されると共に、第2のコア部20に対して隙間Lを有する状態で配置される第3のコア部30と、を備えるコア部材12と、コア部材12の外側面に配置される少なくとも2つ以上の端子16と、を有し、第1のコア部18、第2のコア部20および第3のコア部30は、少なくとも2以上に分割されると共に、巻線14の一端14a側は、隙間Lから引き出されて、端子16に接線した。
【選択図】図1
Description
本発明は、携帯電話、パソコン、テレビ等の各種電気機器に用いられる磁性素子に関する。
近年、携帯電話およびパソコン等の各種電気機器の小型化、軽量化が進むにつれて、これら電気機器の電源に搭載される磁性素子の低背化が要望されている。しかし、ドラムコアに巻線を巻回して構成されている磁性素子では、上下の両鍔の厚さおよび巻枠の寸法等を考慮すると低背化を図るのには限界がある。そこで、従来のドラムコアを用いない構造を有する磁性素子が種々考案されている。
特許文献1には、2枚の磁性板の間に平面状のコイルを渦巻状に巻回したものを配置した磁性素子が開示されている。この特許文献1では、当該コイルの内側の端部を一方の磁性板の内部に設けられた導体層に電気的に接線して、この導体層を介して外部端子にコイルを電気的に接続している。
しかしながら、特許文献1に開示されている磁性素子では、巻線を引き出すために、磁性板(コア)の内部に導体層を設けなければならず、コアを製造するのに手間がかかる。その結果、製造コストが増大するという問題がある。
また、特許文献1に開示されているような渦巻状の巻線を使用する場合、巻線の末端を該巻線の内側と外側から引き出すことになる。この場合、内側から引き出される末端のスペース分、磁性素子の高さ方向の寸法が大きくなってしまう。なお、巻線の両末端を外側から引き出すことができるダブルフラット巻を採用することも可能であるが、この巻回方法を採用すると、巻線が上下に2層構造となる。そのため、巻線一層のスペース分、磁性素子の高さ方向の寸法が大きくなってしまう。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易に製造でき、かつ巻線の引き出し部分が高さ方向の寸法に影響を与えることのない磁性素子を提供しようとするものである。
上記課題を解決するために、本発明は、導体の巻回によって構成されると共に、巻回の一端側が巻回中央側に位置する巻線と、巻線の軸方向に沿う一方側に配置される第1のコア部と、巻線の軸方向に沿う他方側に配置される第2のコア部と、巻線の軸方向に沿う他方側に配置されると共に、第2のコア部に対して隙間を有する状態で配置される第3のコア部と、を備えるコア部材と、コア部材の外側面に配置される少なくとも2つ以上の端子と、を有し、第1のコア部、第2のコア部および第3のコア部は、少なくとも2以上に分割されると共に、巻線の一端側は、隙間から引き出されて、端子に接線されたものである。
このように構成した場合には、巻線の一端を隙間を通過させることが可能となるため、当該隙間のスペースを活用して巻線の一端を端子まで到達させることが可能となる。したがって、巻線の一端を引き出すためのスペースを、高さ方向に設ける必要がなくなる。その結果、巻線の外径の大きさ分、磁性素子の低背化を図ることが可能となる。また、少なくとも2以上に分割されたコア部材の内部に巻線を配置するという単純な構成を有しているため、磁性素子の製造を容易に行うことが可能となる。
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第1のコア部、第2のコア部および第3のコア部のうちの少なくとも1つに巻線を巻回するための巻芯を設けたものである。このように構成した場合には、コア部材の内部に巻線を確実に配設することが可能となる。また、磁束を強くすることができ、磁気特性が向上する。
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、巻線を導電性を有する薄肉板から形成したものである。このように構成した場合には、巻線の薄型化を図ることが可能となる。
本発明によると、磁性素子の低背化を図ることが可能となる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図1〜図11に示す矢示X1方向を前、矢示X2方向を後、矢示Y1方向を左、矢示Y2方向を右、矢示Z1方向を上および矢示Z2方向を下とそれぞれ規定する。
以下、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図1〜図11に示す矢示X1方向を前、矢示X2方向を後、矢示Y1方向を左、矢示Y2方向を右、矢示Z1方向を上および矢示Z2方向を下とそれぞれ規定する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10の構成を示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10において、第1コア部材18を上方に移動させた状態示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10の構成を示す斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す斜視図である。図4は、本発明の第1の実施の形態に係る磁性素子10の構成を示す斜視図であり、面実装される面側から見た斜視図である。
磁性素子10は、図1に示すように、コア部材12と、巻線14と、端子16と、から主に構成されている。コア部材12は、第1のコア部をとなる第1コア部材18と第2のコア部となる第2コア部材20と、第3のコア部となる第3コア部材22と、から主に構成されている。また、端子16は、左端子24と右端子26とから構成されている。
第1コア部材18は、図1に示すように、平面において略正方形をした平板である。第1コア部材18の長さA、幅Bおよび高さCのそれぞれの寸法は、例えば、3.0mm、3.0mmおよび0.2mmに設けられている。しかしながら、長さA、幅Bおよび高さCのそれぞれの寸法は、当該値に限定されるものではない。第1コア部材18は、フェライト等の磁性材から成る。ただし、第1コア部材18の材料として、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄またはカルボニル等の他の磁性材を用いても良い。
図1に示すように、第2コア部材20は、第1コア部材18における左側下方に第1コア部材18と対向するように配置されている。第2コア部材20は、平板状の平板部28と、半円柱状の左巻芯部30とから構成されている。平板部28は、矩形状の形態を有している。平板部28の長さD、幅Eおよび高さFのそれぞれの寸法は、例えば、3.0mm、1.4mmおよび0.2mmに設けられている。しかしながら、長さD、幅Eおよび高さFのそれぞれの寸法は、当該値に限定されるものではない。また、左巻芯部30は、平板部28の右側面28aにおける前後方向略中央から上方に向かって突出している。左巻芯部30は、左側の平面形状が半月状に膨らんだ半円柱状の形態を有している。左巻芯部30の高さGの寸法は、例えば、0.2mmに設けられている。しかしながら、高さGの寸法は、当該値に限定されるものではない。左巻芯部30の右側面30aと平板部28の右側面28aとは面一となっている。また、第2コア部材20は、フェライト等の磁性材から成る。ただし、第2コア部材20の材料として、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄またはカルボニル等の他の磁性材を用いても良い。
図1に示すように、第3コア部材22は、第1コア部材18における右側下方に第1コア部材18と対向するように配置されている。第3コア部材22は、第2コア部材20とX1X2を軸として対称となる形状を有している。すなわち、第3コア部材22は、平板状の平板部32と、半円柱状の右巻芯部34とから構成されている。平板部32の長さH、幅Iおよび高さJのそれぞれの寸法は、平板部28の各寸法と同じく、3.0mm、1.4mmおよび0.2mmに設けられている。右巻芯部34の高さKの寸法は、左巻芯部30の高さGの寸法と同じく、0.2mmに設けられている。右巻芯部34の左側面34aと平板部32の左側面32aとは面一となっている。第3コア部材22は、フェライト等の磁性材から成る。ただし、第3コア部材22の材料として、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄またはカルボニル等の他の磁性材を用いても良い。第2コア部材20の右側面28aと第3コア部材22の左側面32aとの隙間Lの寸法は、例えば、0.2mmとなっている。しかしながら、隙間Lの寸法は、当該値に限定されるものではない。
巻線14は、エナメル等の絶縁皮膜で覆われた導電性を有する線材を予め渦巻状に巻回したものである。また、巻線14は、高さ方向において一層のみを有するように巻回されている。この線材の材料としては、銅のような導電性に優れた金属が好ましいが、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属としても良い。本実施の形態では、線材として丸線が採用されているが、角線を採用するようにしても良い。また、巻線14をフレキシブル基板で構成するようにしても良いし、金属板をカットあるいはエッチング加工したものから構成するようにしても良い。また、巻線14の内側の末端となる内側端14aおよび外側の末端となる外側端14bのそれぞれは、絶縁被膜に覆われておらず、外部と導電可能な状態となっている。また、巻線14を構成する線材の外径寸法は、例えば、0.1mmとなっている。しかしながら、巻線14の外径寸法は、当該値に限定されるものではない。
左端子24は、図1に示すように、導電性を有する矩形状の薄肉板の左端および右端を上方に折り曲げることによって形成されている。左端子24は、平面状の底部24aと、底部24aの左端から上方に立ち上がる左端部24bと、底部24aの右端から上方に立ち上がる右端部24cとを有する。左端部24bの高さは、基本的には、第2コア部材20の厚み寸法より大きくなっている。また、底部24aの左右方向の長さは、第2コア部材20の幅Eと略同一の大きさとなっている。左端子24の材料としては、例えば、銅、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属が挙げられる。しかしながら、左端子24の材料はこれらの金属に限定されるものではない。
右端子26は、図1に示すように、導電性を有する矩形状の薄肉板の右端を上方に折り曲げることによって形成されている。そのため、右端子26の側面形状は、略逆L字状の形態を有している。右端子26は、平面状の底部26aと、底部26aの右端から上方に立ち上がる右端部26bとを有する。底部26aの左右方向の長さは、第2コア部材20の幅Eより小さい。また、右端子26の材料としては、例えば、銅、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属が挙げられる。しかしながら、右端子26の材料はこれらの金属に限定されるものではない。
図1および図2に示すように、左端子24は、第2コア部材20の下側に取り付けられている。具体的には、左端部24bおよび右端部24cによって、第2コア部材20の前後方向略中央を狭持するように取り付けられている(図4を参照)。左端子24が第2コア部材20に取り付けられた状態では、図2に示すように、左端部24bの上端は、第2コア部材20よりやや上方に突出している。一方、右端部24cは、第2コア部材20から突出していない(図2および図4を参照)。左端子24は、第2コア部材20との間に接着剤を介在させて取り付けられる。
図1および図2に示すように、右端子26は、第3コア部材22における前後方向略中央の下側に取り付けられる。具体的には、底部26aおよび左端部26bのそれぞれを第3コア部材22の底面32bおよび右側面32cのそれぞれに当接させるように取り付けられる(図4を参照)。右端子26が第3コア部材22に取り付けられた状態では、図2に示すように、右端部26bの上端は、第3コア部材20よりやや上方に突出している。右端子26は、第3コア部材22との間に接着剤を介在させて取り付けられる。
上述したように、第2コア部材20と第3コア部材22は左右に隙間Lを隔てて配置されている。このため、左巻芯部30と右巻芯部34との間には、隙間Lが存在するが、これら左巻芯部30と右巻芯部34により略円柱状の巻芯部38が形成される。図2に示すように、巻線14は、その内側に巻芯部38が挿入されるように、第2コア部材20および第3コア部材22上に配置される。外側端14bは、巻線14の外側から引き出されて右端子26における右端部26bに接続されている。また、内側端14aは、巻線14の内側から引き出され、隙間Lの内部を通過し、左端子24における右端部24cに接続されている(図4を参照)。内側端14aおよび外側端14bのそれぞれは、左端子24および右端子26のそれぞれに、溶接もしくは半田付け等により接続されている。また、第1コア部材18は、巻線14が配置された第2コア部材20および第3コア部材22の上方に配置されている。具体的には、第1コア部材18は、第2コア部材20および第3コア部材22の双方と対向し、かつその下面18aが巻芯部38の上端面38aと当接するように配置されている。第1コア部材18は、第2コア部材20および第3コア部材22に対して接着剤や不図示のテープ等により固定されている。
次に、磁性素子10の製造方法について説明する。
まず、第2コア部材20および第3コア部材22の裏側に、左端子24および右端子26をそれぞれ取り付ける。左端子24および右端子26のそれぞれは、第2コア部材20および第3コア部材22との間に接着剤を介在させて取り付けられる。次に、左端子24が取り付けられた第2コア部材20と右端子26が取り付けられた第3コア部材22を、左側面28aと右側面32aとが対向するように、左右に隙間Lを隔てて配置する。そして、左巻芯部30と右巻芯部34とによって形成された巻芯部38の外周側に巻線14を配置する。次に、外側端14bを巻線14の外側から引き出して、右端子26における右端部26bに溶接もしくは半田付け等により接続する。また、内側端14aを巻線14の内側から引き出し、隙間L内を通過させて左端子24に導く。そして、内側端14bを右端部24cに溶接もしくは半田付け等により接続する。次に、巻線14が配置された第2コア部材20および第3コア部材22の上方に第1コア部材18を配置する。第1コア部材18は、第2コア部材20および第3コア部材22と対向し、かつその下面18aが巻芯部38の上端面38aと当接するように配置する。第1コア部材18は、下面18aと上端面38aとの間に接着剤を介在させて、第2コア部材20および第3コア部材22に対して固定される。なお、他の固定手法として、第1コア部材18を第2コア部材20および第3コア部材22の上方に配置した状態で、これらの側面に不図示のテープを巻きつけて、第1コア部材18を第2コア部材20および第3コア部材22に対して固定するようにしても良い。以上のような工程を経て磁性素子10が製造される。
以上のように構成された磁性素子10では、巻線14における内側端14aは、巻線14の内側から引き出され、隙間L内を通過して、左端子24の右端部24cに接続されている。このため、内側端14aを隙間Lのスペースを活用して右端部24cまで到達させることが可能となる。さらに、右端部24cは隙間L内に存在するため、内側端14aを磁性素子10の外側まで引き出す必要がない。したがって、内側端14aを外側に引き出すためのスペース(巻線14を構成する線材の外径の大きさ分のスペース)を、巻芯部38において高さ方向に設ける必要がなくなり、その結果、巻線14を構成する線材の外径の大きさ分、磁性素子10の低背化を図ることが可能となる。また、磁性素子10は、左右に2分割された第2コア部材20と第3コア部材22を左右に並べて配置し、その上から巻線14および第1コア部材18を配置するという単純な方法によって製造されている。このため、磁性素子10の製造を容易に行うことが可能となる。
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40について、図面を参照しながら説明する。なお、第2の実施の形態に係る磁性素子40において、第1の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。
以下、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40について、図面を参照しながら説明する。なお、第2の実施の形態に係る磁性素子40において、第1の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40の構成を示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。図6は、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40において、第1コア部材18を上方に移動させた状態示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。図7は、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40の構成を示す斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す斜視図である。図8は、本発明の第2の実施の形態に係る磁性素子40の構成を示す斜視図であり、面実装される面側から見た斜視図である。
磁性素子40は、図5に示すように、コア部材42と、巻線44と、端子46と、から主に構成されている。コア部材42は、第1のコア部となる第1コア部材18と第2のコア部となる第4コア部材50と、第3のコア部となる第5コア部材52と、から主に構成されている。また、端子46は、左端子54と右端子56とから構成されている。
図5に示すように、第4コア部材50は、第1コア部材18における後方側かつ下方に第1コア部材18と対向するように配置されている。第4コア部材50は、平板状の平板部58と、角柱状の上巻芯部60とから構成されている。平板部58の長さM、幅Nおよび高さPのそれぞれの寸法は、例えば、1.4mm、3.0mmおよび0.2mmに設けられている。上巻芯部60の高さQの寸法は、例えば、0.2mmに設けられている。第4コア部材50の材料は、第1コア部材18と同様のものが用いられている。
図5に示すように、第5コア部材52は、第1コア部材18における前方側かつ下方に第1コア部材18と対向するように配置されている。第5コア部材52は、第4コア部材50とY1Y2を軸として対称となる形状を有している。第5コア部材52は、平板状の平板部62と、角柱状の下巻芯部64とから構成されている。平板部62の長さR、幅Sおよび高さTのそれぞれの寸法は、平板部58の各寸法と同じく、1.4mm、3.0mmおよび0.2mmに設けられている。下巻芯部64の高さUの寸法は、上巻芯部60の高さQの寸法と同じく、0.2mmに設けられている。第5コア部材52の材料は、第1コア部材18と同様のものが用いられている。第4コア部材50の前側面58aと第5コア部材52の後側面62aとの隙間Vの寸法は、例えば、0.2mmとなっている。
巻線44は、薄板状の導体44aが四角い渦巻状に沿うように形成されている。なお、図5の例では、当該渦巻は、内側から外側に向かって反時計回り方向に巻かれている。巻線44における導体44a間には切欠き44bが形成されている。当該切欠き44bは、エッチング処理を行うことにより形成されている。すなわち、巻線44は、導電性を有する薄肉板に、エッチング処理を行って、四角い渦巻状の切欠き44bを形成することによって得られている。また、巻線44の材料は、上述の図1等に示す巻線14と同様のものが用いられている。また、巻線44の内側の末端となる内側端44cおよび外側の末端となる外側端44dのそれぞれは、下方に向かって折り曲げられている。巻線44の厚みは、例えば、0.1mmとなっている。しかしながら、巻線44の厚みは、当該値に限定されるものではない。
左端子54は、図5に示すように、平面状の底部54aと、底部54aの左端から上方に立ち上がる左端部54bとを有する。また、底部54aには、角部を有するU字状の切り込み54cが形成されている。この切り込み54cにより、接触部54dが形成可能となっている。当該接触部54dは、底部54aより上方に押し上げられることにより形成されている。接触部54dを押し上げた状態では、当該接触部54dの前端側が最も高い位置にくる。本実施の形態では、接触部54dは、底部54aの左右方向中央よりやや左側に設けられている。左端子54の材料は、図1等に示す左端子24と同様のものが用いられている。
右端子56は、図5に示すように、左端子54とX1X2を軸として対称に設けられている。すなわち、右端子56は、平面状の底部56aと、底部56aの右端から上方に立ち上がる右端部56bとを有する。また、底部56aには、接触部56dが形成されている。当該接触部56dは、底部56aより上方に押し上げられている。本実施の形態では、接触部56dは、底部56aの左右方向中央よりやや左側に設けられている。右端子56の材料は、左端子54と同様のものが用いられている。
図5および図8に示すように、左端子54は、隙間Vの左側に差しかかるように、第4コア部材50および第5コア部材52の下側に取り付けられる。具体的には、底部54aおよび左端部54bのそれぞれを第4コア部材50および第5コア部材52のそれぞれの底面50b,52bおよび左側面50c,52cのそれぞれに当接させるように取り付けられる(図8を参照)。また、左端子54が取り付けられた状態では、左端部54bの上端は、第4コア部材50および第5コア部材52より上方に突出しない(図6を参照)。なお、左端子54は、第4コア部材50および第5コア部材52との間に接着剤を介在させて取り付けられる。
図5および図8に示すように、右端子56は、隙間Vの右側に差しかかるように、左端子54とX1X2を軸として対称に、第4コア部材50および第5コア部材52の下側に取り付けられる。
上述したように、第4コア部材50と第5コア部材52は上下に隙間Vを隔てて配置されている。これにより、上巻芯部60と下巻芯部64とが、隙間Vを有する略正方形の角柱状をした巻芯部68を形成している。図5に示すように、巻線44は、その内側に巻芯部68が挿入されるように、第4コア部材50および第5コア部材52上に配置される。巻線44を第4コア部材50および第5コア部材52上に配置した状態では、外側端44dは、前側面58aにおける左端側の部分と接する。具体的には、外側端44dは、その内側面が前端面58aと接しながら隙間V内の下方に向かって延出している。そして、隙間V内を通過した外側端44dの先端は接触部54dと接触している。このように、外側端44dは、接触部54dと接触し、両者が取付固定されることで、左端子54に接続されている。なお、接触部54dは、上方に向かって押し上げられているため、外側端44dと確実に接触する。
また、巻線44を第4コア部材50および第5コア部材52上に配置した状態では、内側端44cは、前側面58aにおいて、上巻芯部60の右側に隣接する部分と接する。具体的には、内側端44cは、その内側面が前端面58aと接しながら隙間V内の下方に向かって延出している。そして、隙間V内を通過した内側端44cの先端は接触部56dと接触している。このように、内側端44cは、接触部56dと接触し、両者が取付固定されることで、右端子56に接続されている。なお、接触部56dは、上方に向かって押し上げられているため、内側端44cと確実に接触する。
図5から図7に示すように、第1コア部材18は、図1等に示すものと同様であり、第4コア部材50および第5コア部材52と対向し、かつその下面18aが巻芯部68の上端面68aと当接するように配置されている。なお、磁性素子40の製造方法は、磁性素子10の場合と同様なのでその説明を省略する。
以上のように構成された磁性素子40では、巻線44における外側端44dおよび内側端44cは、巻線14の内外両側から隙間V内を通過し、左端子54および右端子56にそれぞれ接続されている。このため、外側端44dおよび内側端44cを隙間Vのスペースを活用して左端子54および右端子56まで到達させることが可能となる。その結果、磁性素子40の低背化を図ることが可能となる。また、上下に2分割された第4コア部材50と第5コア部材52を前後に並べて配置し、その上から巻線44および第1コア部材18を配置するという単純な工程で磁性素子40を製造することができる。このため、磁性素子40の製造を容易に行うことが可能となる。また、巻線44は、導電性を有する薄肉板から形成されているため、巻線44を確実に1層構造とすることができると共に、巻線44の薄型化を図ることが可能となる。
(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態に係る磁性素子70について、図面を参照しながら説明する。なお、第3の実施の形態に係る磁性素子70において、第1および第2の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。
以下、本発明の第3の実施の形態に係る磁性素子70について、図面を参照しながら説明する。なお、第3の実施の形態に係る磁性素子70において、第1および第2の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。
図9は、本発明の第3の実施の形態に係る磁性素子70の構成を示す斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。図10は、本発明の第3の実施の形態に係る磁性素子70の構成を示す斜視図であり、面実装される面を上方にした状態を示す図である。図11は、図1中の磁性素子70をX−X線で切断した断面図である。
磁性素子70は、図9〜図11に示すように、コア部材72と、巻線74と、端子76と、から主に構成されている。コア部材72は、基本的に、ドラムコアを左右に2分割した形態を有しており、左コア78と、右コア80とから構成されている。また、端子76は、前端子82と後端子84とから構成されている。
図9に示すように、左コア78は、第1のコア部の一部を構成する平板状の左上鍔部86と、当該左上鍔部86と対向する第2のコア部となる平板状の左下鍔部88と、左上鍔部86および左下鍔部88の右端側を上下に連接する四角柱状の左巻芯部90とを有するコアであり、左上鍔部86および左下鍔部88の前端側および後端側が、それぞれ逆L字状およびL字状に切り欠かれている。すなわち、左コア78は、左上鍔部86および左下鍔部88のそれぞれにおける右端側における前後方向略中央が左巻芯部90によって連接されている。左上鍔部86および左下鍔部88の厚みpの寸法は、例えば、それぞれ0、2mmに設けられている。また、左巻芯部90の右側に突出する部分の厚みqの寸法は、例えば、0.1mmに設けられている(図11を参照)。しかしながら、左上鍔部86および左下鍔部88の厚みpおよび左巻芯部90の右側に突出する部分の厚みqの各寸法は、当該値に限定されるものではない。また、左上鍔部86と左下鍔部88との間の隙間rの寸法は、例えば、0.2mmに設けられている。しかしながら、隙間rの寸法は、当該値に限定されるものではない。左コア78は、フェライト等の磁性材から成る。ただし、左コア78の材料として、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄またはカルボニル等の他の磁性材を用いても良い。
図9に示すように、右コア80は、左コア78とX1X2を軸として対称となるような形態を有している。右コア80は、第1のコア部の一部を構成する右上鍔部92と、第3のコア部となる右下鍔部94と、右上鍔部92および右下鍔部94の左端側を上下に連接する右巻芯部96とを有する。右上鍔部92および右下鍔部94の厚みsの寸法は、例えば、それぞれ0、2mmに設けられている。また、右巻芯部96の左側に突出する部分の厚みtの寸法は、例えば、0.1mmに設けられている(図11を参照)。また、右上鍔部92と右下鍔部94との間の隙間uの寸法は、例えば、0.2mmに設けられている。右コア80の材料は、左コア78と同様のものが用いられている。
図9に示すように、左コア78および右コア80は、左巻芯部90の外側面(以下、左突き合せ面という。)と右巻芯部96の外側面(以下、右突き合せ面という。)のそれぞれを内側に向けて突き合わせて配置されている。この状態で、突き合わされた左巻芯部90および右巻芯部96は巻線74を巻回するための巻芯部98を形成している。また、左巻芯部90および右巻芯部96が突き合わされた状態では、コア部材72の前方および後方に溝99が形成される。当該前方および後方に形成される溝99の幅vの寸法は、例えば、それぞれ0.2mmとなっている。左コア78と右コア80は、各突き合せ面に接着剤を塗布することにより固定されている。なお、左コア78と右コア80を接着剤ではなく不図示のテープ等により固定するようにして良い。
前端子82は、図9および図10に示すように、上述の図1等に示す右端子26と同様の形状を有しており、平面状の底部82aと、底部82aの前端から上方に立ち上がる前端部82bとを有する。図9に示すように、前端子82は、前方の溝99を塞ぐように、コア部材72の下側に取り付けられている。具体的には、底部82aおよび前端部82bのそれぞれを左下鍔部88および右下鍔部94のそれぞれの底面88b,94bおよび下前側面88b,94bのそれぞれに当接させるように取り付けられる(図9および図10を参照)。前端子82がコア部材72に取り付けられた状態では、前端部82bの上端は、左上鍔部86および右上鍔部92の前方の端面にまで至っている。なお、前端子82は、コア部材72との間に接着剤を介在させて取り付けられる。
後端子84は、図10に示すように、前端子82と同様の形状を有しており、底部84aと、後端部84bとを有する。後端子82は、後方の溝99を塞ぐように、前端子82とY1Y2を軸として対称にコア部材72の下側に取り付けられている。
図11に示すように、巻線74は、巻芯部98の外側に巻回されている。当該巻線74は、内側から外側に向かって一層に巻回されている。巻線74は、上述の図1等に示す巻線14と同様のものが採用されている。外側端(不図示)は巻線74の外側から引き出され、前方の溝99を通過して前端子82に接続されている。一方、内側端(不図示)は巻線74の内側から後方の溝99内に引き出され、当該溝99内を通過して後端子84に接続されている。外側端(不図示)および内側端(不図示)のそれぞれは、前端子82および後端子84のそれぞれに対して、溶接もしくは半田付け等により接続されている。なお、外側端(不図示)を前端子82に接続し、かつ内側端(不図示)を後端子84に接続することに限定されるものではなく、外側端(不図示)を後端子84に接続し、かつ内側端(不図示)を前端子82に接続するようにしても良い。
次に、磁性素子70の製造方法について説明する。
まず、左コア78および右コア80の各突き合せ面に接着剤を塗布し、各突き合せ面同士を突き合わせる。次に、巻線74をコア部材72の巻芯部98に巻回する。次に、巻線74から外側端(不図示)を引き出し、前端子82に溶接を用いて接続する。また、巻線74から内側端(不図示)を引き出し、後方の溝99を通過させて後端子84に導く。そして、内側端を後端子82に溶接を用いて接続する。次に、外側端(不図示)が接続された前端子82を、コア部材72の下側に取り付ける。また、内側端(不図示)が接続された後端子84を、コア部材72の下側に取り付ける。前端子82および後端子84は、コア部材72との間に接着剤を介在させて、コア部材72に取り付けられる。なお、他の固定方法として、左コア78と右コア80を接着剤ではなく不図示のテープ等により固定するようにして良い。以上のような工程を経て、磁性素子70が製造される。
以上のように構成された磁性素子70では、巻線74における内側端(不図示)は、巻線74の内側から溝99内に引き出され、当該溝99を通過して後端子84に接続されている。このため、内側端(不図示)を溝99のスペースを活用して後端子84まで到達させることが可能となる。したがって、内側端(不図示)を外側に引き出すためのスペースを、巻芯部98において高さ方向に設ける必要がなくなり、その結果、巻線74の径の大きさ分、磁性素子70の低背化を図ることが可能となる。また、左右に2分割され左コア78と右コア80を突き合わせてコア部材72を形成し、コア部材72の内部に巻線74を巻回するという単純な工程で磁性素子70を製造することができる。このため、磁性素子70の製造を容易に行うことが可能となる。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
上述の各実施の形態では、コア部材12,42,72の平面形状は、四角形の形状を有しているが、四角形に限定されるものではなく、円形や六角形等の他の形状としても良い。
また、上述の第1の実施の形態の形態では、第2コア部材20、第3コア部材22の外縁部には巻線14を囲うような壁部が設けられていないが、図12に示すように、第2コア部材20および第3コア部材22のそれぞれの外縁部に壁部100を設けるようにしても良い。その結果、第2コア部材20、第3コア部材30には、巻芯部38と壁部100との間に凹部が設けられ、この凹部に巻線14が入り込む状態となる。また、第2の実施の形態においても、第4コア部材50および第5コア部材52のそれぞれの外縁部に壁部を設けるようにしても良い。また、第3の実施の形態に係る磁性素子70の外側にリングコアを配置するようにしても良い。
また、上述の第2の実施の形態では、巻線44は四角い渦巻状に形成されているが、丸い渦巻状に形成するようにしても良い。また、巻線44における当該渦巻は、内側から外側に向かって反時計回り方向に巻かれた形態を有しているが、これとは逆に、内側から外側に向かって時計回り方向に巻かれた形態としても良い。
また、上述の第2の実施の形態では、巻線44には切欠き44bを設けて、導体44aが形成されているが、これに限定されるものではなく、フレキシブル基板等の薄肉板に導電パターンを印刷等して導電部を形成するようにしても良い。
また、上述の第1および第2の実施の形態では、コア部材12,42には巻芯部38,68が設けられているが、巻芯部38,68を設けないようにして良い。
また、上述の各実施の形態では、コア部材12,42,72のそれぞれは同様の磁性材から形成されているが、例えば、コア部材12を構成する第1コア部材18、第2コア部材20および第3コア部材22のいずれかを透磁率の異なる磁性材から形成するようにしても良い。また、コア部材42を構成する第1コア部材18、第4コア部材50、第5コア部材52のいずれかを透磁率の異なる磁性材から形成するようにしても良いし、コア部材72を構成する左コア78および右コア80のいずれかを透磁率の異なる磁性材から形成するようにしても良い。
また、上述の第1の実施の形態では、左端子24の右端部24cは矩形状に形成されているが、右端部24cの上端における前方側および後方側のいずれかに、逆L字状もしくはL字状に切り欠かれた切欠部を設けるようにしても良い。切欠部を設けることで、内側端14aが左端部24に接続された状態では、当該切欠部の内部に内側端14aが入り込んだ状態となる。
本発明の磁性素子は、携帯電話、パソコン、テレビ等の各種電子機器において利用することができる。
10,40,70…磁性素子
12,42,72…コア部材
14,44,74…巻線
14a,44c…内側端(一端)
16,46,76…端子
18…第1コア部材(第1のコア部)
20…第2コア部材(第2のコア部)
22…第3コア部材(第3のコア部)
50…第4コア部材(第2のコア部)
52…第5コア部材(第3のコア部)
78…左コア(第1のコア部の一部、第2のコア部)
80…右コア(第1のコア部の一部、第3のコア部)
99…溝
L,V…隙間
12,42,72…コア部材
14,44,74…巻線
14a,44c…内側端(一端)
16,46,76…端子
18…第1コア部材(第1のコア部)
20…第2コア部材(第2のコア部)
22…第3コア部材(第3のコア部)
50…第4コア部材(第2のコア部)
52…第5コア部材(第3のコア部)
78…左コア(第1のコア部の一部、第2のコア部)
80…右コア(第1のコア部の一部、第3のコア部)
99…溝
L,V…隙間
Claims (3)
- 導体の巻回によって構成されると共に、巻回の一端側が巻回中央側に位置する巻線と、
上記巻線の軸方向に沿う一方側に配置される第1のコア部と、
上記巻線の軸方向に沿う他方側に配置される第2のコア部と、
上記巻線の軸方向に沿う他方側に配置されると共に、上記第2のコア部に対して隙間を有する状態で配置される第3のコア部と、を備えるコア部材と、
上記コア部材の外側面に配置される少なくとも2つ以上の端子と、
を有し、
上記第1のコア部、上記第2のコア部および上記第3のコア部は、少なくとも2以上に分割されると共に、上記巻線の一端側は、上記隙間から引き出されて、上記端子に接線されることを特徴とする磁性素子。 - 前記第1のコア部、前記第2のコア部および前記第3のコア部のうちの少なくとも1つに前記巻線を巻回するための巻芯が設けられていることを特徴とする請求項1記載の磁性素子。
- 前記巻線は導電性を有する薄肉板から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の磁性素子。
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JP2007034068A JP2008198872A (ja) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | 磁性素子 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012129289A (ja) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Nippon Soken Inc | トランス |
JP2015142019A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置 |
-
2007
- 2007-02-14 JP JP2007034068A patent/JP2008198872A/ja active Pending
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