JP2009088212A

JP2009088212A - インダクタ

Info

Publication number: JP2009088212A
Application number: JP2007255565A
Authority: JP
Inventors: Eiji Moro; 英治茂呂
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP5056317B2

Abstract

【課題】インダクタンスの低下や発熱を防止しつつ低背化を図ることができるインダクタを提供する。
【解決手段】インダクタ１では、コイル部２において隣り合う一巻回部４，４の一部同士が、軸線Ｌが延在する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、コイル部２の内側における磁路断面積の縮小によるインダクタンスの低下や、コイル部２の内側への磁束の集中による発熱を防止することができる。更に、インダクタ１では、コイル部２において隣り合う一巻回部４，４の一部同士が、軸線Ｌと略直交する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、インダクタンスの低下を防止するためにコイル部２の巻数を維持しても、低背化を図ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電源用やノイズ除去用として電気機器等に実装されるインダクタに関する。

従来のインダクタとして、巻線が円筒螺旋状に巻回されることにより形成されたコイル部を備える円筒螺旋形インダクタ（例えば、特許文献１参照）や、巻線が渦巻状に巻回されることにより形成されたコイル部を備える渦巻形インダクタ（例えば、特許文献２参照）がある。
特開２０００−２００７２０号公報特開２０００−３０６７５０号公報

しかしながら、円筒螺旋形インダクタには、インダクタンスの低下を防止するためにコイル部の巻数を維持する必要があることから、低背化が妨げられるという問題がある。一方、渦巻形インダクタには、コイル部の内側における磁路断面積の縮小によってインダクタンスが低下したり、コイル部の内側への磁束の集中によって発熱したりするという問題がある。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、インダクタンスの低下や発熱を防止しつつ低背化を図ることができるインダクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインダクタは、複数の一巻回部が螺旋状に連接されることにより形成されたコイル部を備え、隣り合う一巻回部の一部同士は、コイル部の軸線が延在する方向から見て互いに重なり合っていると共に、軸線と略直交する方向から見て互いに重なり合っていることを特徴とする。

このインダクタでは、コイル部において隣り合う一巻回部の一部同士が、コイル部の軸線が延在する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、例えば、渦巻形インダクタに比べて、コイル部の内側における磁路断面積の縮小によるインダクタンスの低下や、コイル部の内側への磁束の集中による発熱を防止することができる。更に、このインダクタでは、コイル部において隣り合う一巻回部の一部同士が、コイル部の軸線と略直交する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、例えば、インダクタンスの低下を防止するためにコイル部の巻数を維持しても、円筒螺旋形インダクタに比べて、低背化を図ることができる。従って、このインダクタによれば、インダクタンスの低下や発熱を防止しつつ低背化を図ることが可能となる。

なお、一巻回部とは、コイル部を構成する巻線においてコイル部の軸線回りの所定の箇所から１回り分（例えば、コイル部の軸線を中心として所定の角度から３６０°分）を意味する。

本発明に係るインダクタにおいては、コイル部は、軸線回りに配置された第１の錐状部及び第２の錐状部を有し、第２の錐状部は、軸線が延在する方向において第１の錐状部と対向していることが好ましい。この場合、コイル部の内側への磁束の集中による発熱を防止しつつ、インダクタンスをより一層大きくすることができる。

本発明に係るインダクタにおいては、コイル部は、軸線回りに配置された第１の錐状部及び第２の錐状部を有し、第２の錐状部は、第１の錐状部を包囲していることが好ましい。この場合、低背化を図りつつ、インダクタンスをより一層大きくすることができる。

本発明に係るインダクタにおいては、コイル部は、磁性粉末に圧力が加えられることにより形成された圧粉コア中に封入されていることが好ましい。このインダクタでは、端子となるコイル部の両端部がコイル部の中間部を横切らないようにすることができるため、製造時にコイル部に圧力が加わっても、コイル部の断線を防止することが可能となる。

本発明によれば、インダクタンスの低下や発熱を防止しつつ低背化を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係るインダクタの一実施形態の斜視図である。図１に示されるように、インダクタ１は、空芯コイルであるコイル部２と、コイル部２が封入された直方体状の圧粉コア３とを備えている。インダクタ１は、コイル一体型（封入型）ＳＭＤ（Surface Mount Device）パワーインダクタであり、その外形寸法は、例えば、６．５ｍｍ×６．５ｍｍ×３．０ｍｍ（高さ）である。圧粉コア３は、磁性粉末に圧力が加えられることにより形成されている。

図２は、図１のコイル部の底面図であり、図３は、図１のコイル部の軸線に沿っての断面図である。図２，３に示されるように、コイル部２は、軸線Ｌを中心として複数の一巻回部４が螺旋状に連接されることにより形成されている。一巻回部４は、コイル部２を構成する巻線（例えば、銅製の丸線）において軸線Ｌ回りの所定の箇所から１回り分（例えば、軸線Ｌを中心として所定の角度から３６０°分）の各部分である。コイル部２の両端部２ａ，２ｂは、圧粉コア３から外部に突出しており、扁平状の端子となっている。

コイル部２は、軸線Ｌ回りに配置された第１の錐状部５及び第２の錐状部６を有している。第１の錐状部５と第２の錐状部６とは、コイル部２の中心部から外側に向かって末広がりの円錐状となっており、軸線Ｌが延在する方向において対向している。つまり、コイル部２は、いわゆるツヅミ形コイルとなっている。図２に示されるように、隣り合う一巻回部４，４の一部同士は、軸線Ｌが延在する方向から見て互いに重なり合っている。更に、図３に示されるように、隣り合う一巻回部４，４の一部同士は、軸線Ｌと略直交する方向から見て互いに重なり合っている。

以上のように構成されたインダクタ１では、コイル部２において隣り合う一巻回部４，４の一部同士が、軸線Ｌが延在する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、例えば、巻線が渦巻状に巻回されることにより形成されたコイル部を備える渦巻形インダクタに比べて、コイル部２の内側における磁路断面積の縮小によるインダクタンスの低下や、コイル部２の内側への磁束の集中による発熱を防止することができる。

更に、インダクタ１では、コイル部２において隣り合う一巻回部４，４の一部同士が、軸線Ｌと略直交する方向から見て互いに重なり合っている。これにより、例えば、インダクタンスの低下を防止するためにコイル部２の巻数を維持しても、巻線が円筒螺旋状に巻回されることにより形成されたコイル部を備える円筒螺旋形インダクタに比べて、低背化を図ることができる。

また、インダクタ１においては、コイル部２が、軸線Ｌ回りに配置された第１の錐状部５及び第２の錐状部６を有しており、第２の錐状部６が、軸線Ｌが延在する方向において第１の錐状部５と対向している。これにより、コイル部２の内側への磁束の集中による発熱を防止しつつ、インダクタンスをより一層大きくすることができる。

また、インダクタ１では、コイル部２の両端部２ａ，２ｂがコイル部２の中間部を横切っていない。そのため、磁性粉末に圧力が加えられることにより形成された圧粉コア３中にコイル部２を封入するに際して、コイル部２に圧力が加わっても、コイル部２の断線を防止することが可能となる。

次に、本発明の実施例について説明する。

Ｆｅ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｏ系軟磁性粉末、固形のエポキシ樹脂及び高分子系硬化剤を溶剤に溶解させ、得られた樹脂溶液と磁性粉末とを攪拌・混合した。その後、溶剤除去・解砕して顆粒を作製した（樹脂量は２質量％）。得られた顆粒にＳｔ−Ｚｎを添加して混合した後、７ton／ｃｍ^２でコイル部と圧粉コアとを一体成形し、１８０℃で１時間加熱して硬化させた。

実施例のインダクタでは、コイル部を３．０ｍｍ×３．０ｍｍ×１．２ｍｍ（高さ）、巻数８Ｔｓのツヅミ形コイルとした。一方、比較例のインダクタでは、コイル部を３．０ｍｍ×３．０ｍｍ×１．２ｍｍ（高さ）、巻数８Ｔｓの円筒形コイルとした。

実施例のインダクタと比較例のインダクタとについて、それらの磁気特性として、ＬＣＲメーターを用いてインダクタンスを測定したところ、実施例のインダクタは、比較例のインダクタよりも３０％以上インダクタンスが高いことが分かった。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、図４に示されるように、第１の錐状部５と第２の錐状部６とが、外側からコイル部２の中心部に向かって末広がりの円錐状となっており、軸線Ｌが延在する方向において対向していてもよい。つまり、コイル部２が、いわゆるタイコ形コイルとなっていてもよい。また、図５に示されるように、第１の錐状部５と第２の錐状部６とが、円錐状となっており、第２の錐状部６が、第１の錐状部５を包囲していてもよい。この場合、低背化を図りつつ、インダクタンスをより一層大きくすることができる。更に、コイル部２が第１の錐状部５のみを有していてもよい。なお、第１の錐状部５及び第２の錐状部６は円錐状に限定されず、四角錐状等、他の錐状であってもよい

また、インダクタ１はコイル封入型に限定されず、コイル部とコアとを別体として組み立てたもの（いわゆるＥＥコアやＥＩコア等を用いたもの）であってもよい。

本発明に係るインダクタの一実施形態の斜視図である。図１のコイル部の底面図である。図１のコイル部の軸線に沿っての断面図である。本発明に係るインダクタの他の実施形態のコイル部の軸線に沿っての断面図である。本発明に係るインダクタの他の実施形態のコイル部の軸線に沿っての断面図である。

符号の説明

１…インダクタ、２…コイル部、３…圧粉コア、４…一巻回部、５…第１の錐状部、６…第２の錐状部、Ｌ…軸線。

Claims

複数の一巻回部が螺旋状に連接されることにより形成されたコイル部を備え、
隣り合う前記一巻回部の一部同士は、前記コイル部の軸線が延在する方向から見て互いに重なり合っていると共に、前記軸線と略直交する方向から見て互いに重なり合っていることを特徴とするインダクタ。
前記コイル部は、前記軸線回りに配置された第１の錐状部及び第２の錐状部を有し、
前記第２の錐状部は、前記軸線が延在する方向において前記第１の錐状部と対向していることを特徴とする請求項１記載のインダクタ。
前記コイル部は、前記軸線回りに配置された第１の錐状部及び第２の錐状部を有し、
前記第２の錐状部は、前記第１の錐状部を包囲していることを特徴とする請求項１記載のインダクタ。
前記コイル部は、磁性粉末に圧力が加えられることにより形成された圧粉コア中に封入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のインダクタ。