JP2009094245A - Drum-type core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源回路用のインダクタなどに用いられるドラム型コアに関するものである。 The present invention relates to a drum core used for an inductor for a power supply circuit.
一般に、巻き線型のインダクタとして、両端部につば部を有するドラム型コアの磁心部にコイルを巻き線し、巻き線の端末を端子電極に接続すると共につば部に永久磁石などの強磁性体を結合させたタイプのものが知られている(特許文献1参照)。 In general, as a wound inductor, a coil is wound around a magnetic core of a drum core having a flange at both ends, a terminal of the winding is connected to a terminal electrode, and a ferromagnetic such as a permanent magnet is connected to the flange. A combined type is known (see Patent Document 1).
ところで、携帯電話に代表されるように、最近の携帯電子機器は薄型化の要求が強いために、搭載されるインダクタについても薄型化の傾向にある。一方で、最近の携帯電話は多機能化が進み電源回路により多くの電流を流したいという要求がある。 By the way, as represented by mobile phones, recent portable electronic devices have a strong demand for thinning, and therefore, inductors to be mounted also tend to be thinned. On the other hand, recent mobile phones have become more multifunctional, and there is a demand for flowing more current through the power supply circuit.
従来からインダクタに用いられるドラム型コアは、その材料にマンガン亜鉛合金やニッケル亜鉛合金などが主に用いられてきた。しかしながら、マンガン亜鉛合金は透磁率が高く重畳特性に優れているものの、導電性を有するために、コイルを巻き線する磁心部に絶縁コーティングを施す必要があり、インダクタの小型、薄型化する場合に適さない。一方、ニッケル亜鉛合金は非導電性であるために、マンガン亜鉛合金のように絶縁コーティングを施す必要がないものの、インダクタの小型、薄型化に伴って重畳特性が低下してしまい、多くの電流を流せないという問題がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、インダクタの小型、薄型化の要求を満たすと共に、優れた重畳特性を維持し、多くの電流を流すことのできるドラム型コアを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a drum-type core that can satisfy a demand for a smaller and thinner inductor, maintain excellent superposition characteristics, and allow a large amount of current to flow.
本発明のドラム型コアは、磁心部及びつば部が磁気特性の異なる材料により成形された少なくとも2層構造からなることを特徴とする。 The drum-type core of the present invention is characterized in that the magnetic core portion and the collar portion have at least a two-layer structure formed of materials having different magnetic characteristics.
また、2層構造は、層接合部が焼結によって一体結合されていることを特徴とする。 The two-layer structure is characterized in that the layer joints are integrally bonded by sintering.
一つの実施例では、2層構造の一方の層はマンガン亜鉛合金を材料として成形され、他方の層はニッケル亜鉛合金を材料として成形されている。 In one embodiment, one layer of the two-layer structure is formed from a manganese zinc alloy material, and the other layer is formed from a nickel zinc alloy material.
本発明のドラム型コアによれば、磁心部及びつば部が磁気特性の異なる材料により成形された少なくとも2層構造からなるので、その材料を適宜選択することで優れた重畳特性を維持しつつ、ドラム型コアの薄型及び薄型化が達成できた。 According to the drum core of the present invention, the magnetic core portion and the collar portion are composed of at least a two-layer structure formed of materials having different magnetic characteristics, so that excellent superposition characteristics can be maintained by appropriately selecting the materials, Thin and thin drum cores were achieved.
以下、添付図面に基づいて本発明に係るドラム型コアの最良の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るドラム型コアを用いたインダクタの斜視図、図2は本発明に係るドラム型コアの一実施形態を示す図1におけるA−A線断面図である。 Hereinafter, the best embodiment of the drum core according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of an inductor using a drum core according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 showing an embodiment of the drum core according to the present invention.
図1において、インダクタ1は、本発明のドラム型コア2の周囲をモールド樹脂3によってシールドした構造であり、四角形をしたモールド樹脂3の底面の隅には表面実装用の端子電極4が設けられている。
In FIG. 1, an
図2に示したように、この実施形態におけるドラム型コア2は、その基本的な構造は従来と同様、コイル5を巻装する円柱状の磁心部6と、この磁心部6の上下両端に設けられる一対のつば部7a、7bとからなるが、磁心部6及びつば部7a、7bが磁気特性の異なる材料によって成形されている点で従来のものとは異なっている。
As shown in FIG. 2, the drum-
図2に示したドラム型コア2は、磁気特性の異なる2種類の材料によって、磁心部6とつば部7a、7bが3層構造となっている。上下のつば部7a、7bには水平方向の層接合部8a、8bがそれぞれ形成されており、各つば部7a、7bが2層になっている。この層接合部8a、8bによって、磁心部6及びこの磁心部6に近いつば部7a、7bの各内側部分9a,9bを含む層と、磁心部6を含まないつば部7a,7bの外側部分10a,10bの層との磁気特性が異なる。
The drum-
磁気特性としては、重畳特性に影響を与える初透磁率や飽和磁束密度などが重要であり、これら初透磁率や飽和磁束密度の高い材料として、例えばマンガン亜鉛合金やアモルファスが知られている。しかし、マンガン亜鉛合金やアモルファスは導電性を有するために、磁心部6の溝幅wが小さくなった場合には、磁心部6の表面に絶縁層を均一にコーティングするのが難しく、コア材料として利用することができない。
As the magnetic characteristics, initial permeability and saturation magnetic flux density that affect the superposition characteristics are important. As materials having high initial magnetic permeability and saturation magnetic flux density, for example, manganese zinc alloy and amorphous are known. However, since the manganese zinc alloy and amorphous have conductivity, when the groove width w of the
そこで、この実施形態では磁気特性の異なる2種類の成形材料として、磁心部6を含まないつば部7a,7bの外側部分10a,10bの層を形成する材料には磁気特性に優れたマンガン亜鉛合金を用いる一方、磁心部6及びこの磁心部6に近いつば部7a,7bの内側部分9a,9bを含む層を形成する材料には、磁気特性が多少劣るものの非導電性を有するニッケル亜鉛合金を用いている。
Therefore, in this embodiment, as two types of molding materials having different magnetic characteristics, a material for forming the layers of the
この実施形態では磁気特性の異なるマンガン亜鉛合金とニッケル亜鉛合金とを加圧成形したのち焼結することで3層構造を形成している。そのために各層間の層接合部8a,8bは焼結により一体結合された構造となる。即ち、層接合部8a,8bの付近では、図3に示されるように、マンガン亜鉛合金の粒子11とニッケル亜鉛合金の粒子12とが互いに入り混じった状態で結合しており、バインダが蒸発した後もその状態を保持しながら両者が一体に結合した構造をとる。その結果、マンガン亜鉛合金で成形された層とニッケル亜鉛合金で成形された層との接合部に磁気ギャップが生じない。即ち、例えばマンガン亜鉛合金層とニッケル亜鉛合金層とを別個に成形し、成形後に両者を接着剤などで接合した場合には、接着剤層が磁気ギャップを生じさせる原因となるが、本発明では2つの層の間に接着剤層などが存在しないために、磁気ギャップを生じさせない。
In this embodiment, a three-layer structure is formed by pressure-molding and sintering a manganese zinc alloy and a nickel-zinc alloy having different magnetic properties. Therefore, the layer
次に、上記構成からなるドラム型コアの一つの成形方法を図4に基づいて説明する。先ず、マンガン酸化物、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物などの中から適宜の素材料を混合し、仮焼成して合金を作る。次いで、この合金にバインダを加えて粉砕し、さらに所定の大きさに造粒してマンガン亜鉛合金及びニッケル亜鉛合金の粒状成形材料を作製する。 Next, one method for forming the drum core having the above configuration will be described with reference to FIG. First, an appropriate raw material is mixed from manganese oxide, nickel oxide, zinc oxide, etc., and pre-fired to make an alloy. Next, a binder is added to the alloy and pulverized, and further granulated to a predetermined size to produce a manganese zinc alloy and a nickel zinc alloy granular molding material.
次に、金型を用いて溝加工前のコアを加圧成形する。加圧成形の一手段としては、例えば、粒状のマンガン亜鉛合金を金型内に供給し、一方のつば部7bとなる部分を加圧成形し、その上に粒状のニッケル亜鉛合金を金型内に供給して磁心部6となる部分を加圧成形し、さらにその上に再び粒状のマンガン亜鉛合金を金型内に供給して他方のつば部7aとなる部分を加圧成形することで、3層構造からなる溝加工前の寸胴コアを成形する。
Next, the core before grooving is pressure-molded using a mold. As one means of pressure molding, for example, a granular manganese zinc alloy is supplied into a mold, a part to be one
次いで、前記寸胴コアの中間部分を溝加工して磁心部6を形成する。なお、その際上下の層接合部8a,8bが各つば部7a,7b内に残るように溝加工がなされる。
Next, the
溝加工後のコアを焼成炉の中に入れ、所定の温度及び雰囲気中で焼成することで、層接合部8a,8bが一体結合されたドラム型コアが成形される。
The core after the groove processing is put in a firing furnace and fired in a predetermined temperature and atmosphere, thereby forming a drum core in which the layer bonding
上記のようにして得られたドラム型コアを用いてインダクタを作製し、重畳特性を測定したところ、マンガン亜鉛合金及びニッケル亜鉛合金を用いて、それぞれ単独でインダクタ作製した時の中間的磁気特性を得ることが判った。 An inductor was manufactured using the drum core obtained as described above, and the superposition characteristics were measured. Using the manganese zinc alloy and the nickel zinc alloy, the intermediate magnetic characteristics when the inductor was manufactured independently were obtained. I knew I would get it.
なお、上記の実施形態では3層構造のドラム型コア2について説明したが、図5に示したドラム型コア20ように、磁気特性の異なる2種類の成形材料を用いて、一方のつば部7aをマンガン亜鉛合金で、磁心部6と他方のつば部7bとをニッケル亜鉛合金で成形し、一方のつば部7aのみに層接合部8aを設けた2層構造とすることもできる。
In the above embodiment, the
また、磁気特性の優れた材料として前記マンガン亜鉛合金の他にアモルファスや珪素鋼などを用いることができる。 In addition to the manganese zinc alloy, amorphous or silicon steel can be used as a material having excellent magnetic properties.
本発明のドラム型コアは、最近の携帯電話のような薄型の携帯電子機器に搭載されるインダクタのコアとして利用価値が高い。 The drum-type core of the present invention is highly useful as an inductor core mounted on a thin portable electronic device such as a recent mobile phone.
1 インダクタ
2 ドラム型コア
3 モールド樹脂
4 端子電極
5 コイル
6a,6b 磁心部
7a,7b つば部
8a,8b 層接合部
9a,9b つば部の内側部分
10a,10b つば部の外側部分
11 マンガン亜鉛合金の粒子
12 ニッケル亜鉛合金の粒子
DESCRIPTION OF
10a, 10b Outer portion of the
Claims (7)
前記磁心部及びつば部が磁気特性の異なる材料により成形された少なくとも2層構造からなることを特徴とするドラム型コア。 In a drum-type core having flange portions at both ends of the magnetic core portion,
A drum core having at least a two-layer structure in which the magnetic core portion and the collar portion are formed of materials having different magnetic characteristics.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007262579A JP2009094245A (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Drum-type core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007262579A JP2009094245A (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Drum-type core |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009094245A true JP2009094245A (en) | 2009-04-30 |
Family
ID=40665948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007262579A Pending JP2009094245A (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Drum-type core |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009094245A (en) |
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2007
- 2007-10-05 JP JP2007262579A patent/JP2009094245A/en active Pending
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