JP2009253643A - インダクタンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】インダクタンス素子の製品間におけるばらつきを低減することができ、且つ減衰特性が良好で安定した特性が得られるインダクタンス素子を提供すること。
【解決手段】インダクタンス素子は、磁気コア１０と、磁気コア１０上の少なくとも一部に設けられた絶縁体２０と、絶縁体上の少なくとも一部に設けられた導電体３０と、導電体３０上に設けられた誘電体４０と、誘電体４０を導電体３０と挟むようにして磁気コア１０に巻回してなるコイル（被覆導線５０，５１）を備えており、キャパシタを形成する導電体３０、誘電体４０及びコイルを互いに密着、又は誘電体とコイル（被覆導線５０，５１）との間に生じる隙間を小さくしたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、インダクタンス素子に関し、特に、ＡＣライン等におけるノイズフィルタに用いられるインダクタンス素子に関する。

インダクタンス素子が高周波領域にて用いられる際にコイルの線間容量がノイズ抑制に与える悪影響を排除するために、磁気コアを接地すると共に接地された磁気コアに被覆導線を直接巻回することでコイルを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

これに対して、被覆導線における被覆の耐電圧などを問題とし、接地導体を形成された磁気コア上に、誘電体及び近接導体を順に形成し、更にその上に被覆導線を巻回することにより、磁気コアと被覆導線とを離し、それによって信頼性を高めたものも提案されている（特許文献３参照）。

特開平９−１０２４２６号公報 特開２００４−３１１８６６号公報 特開２００４−２３５７０９号公報

特許文献１乃至特許文献３に記載されているように磁気コアを接地することとすると、例えば、容量値の調整がしづらいなど設計上の自由度が低いという問題がある。また、その構造的特徴故に製造工程において欠陥が生じる恐れがある可能性もある。そこで、かかる問題を解消するために、本発明の発明者らは、導電体、誘電体及びコイルから形成されるキャパシタ部分と、磁気コアとを電気的に絶縁する構成のインダクタンス素子を開発した。（特願２００７−１９２３４４）。

本発明の発明者らが開発したインダクタンス素子の製造工程においては、磁気コアを絶縁ケースに入れるなどして磁気コアと導電体とを絶縁した上で、誘電体を導電体と挟むようにして磁気コアに被覆導線を巻回してコイルを形成するが、その際、誘電体とコイルとの間に隙間が生じてしまうことがある。この隙間は、インダクタンス素子の特性にばらつきを生じさせ、結果として、インダクタンス素子の歩留まりに影響を与える可能性がある。

そこで、本発明は、インダクタンス素子の製品間におけるばらつきを低減することができ、且つ減衰特性が良好で安定した特性が得られるインダクタンス素子を提供することを目的とする。

即ち、本発明によれば、第１のインダクタンス素子として、磁気コアと、該磁気コア上の少なくとも一部に設けられた絶縁体と、該絶縁体上の少なくとも一部に設けられた導電体と、該導電体上に設けられた誘電体と、前記誘電体を前記導電体と挟むようにして前記磁気コアに巻回してなる被覆導線からなるコイルとを備えるインダクタンス素子において、前記導電体と、前記誘電体と、前記コイルとが互いに密着しているインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第２のインダクタンス素子として、第１のインダクタンス素子において、前記絶縁体は、前記導電体の方向に膨らんだ曲面を有するインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第３のインダクタンス素子として、第１のインダクタンス素子において、前記絶縁体と前記導電体との間には、弾性体が更に設けられており、該弾性体は、前記コイルのカーブに合わせて変形するインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第４のインダクタンス素子として、第３のインダクタンス素子において、前記弾性体の幅は、前記絶縁体の幅よりも２ｍｍ以上小さく形成されており、
前記弾性体の幅方向における両端部は、前記絶縁体の幅方向における両端部から、夫々、１ｍｍ以上離れるようにして配置されているインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第５のインダクタンス素子として、磁気コアと、該磁気コア上に設けられた絶縁体と、該絶縁体上に設けられた導電体と、該導電体上に設けられた誘電体とを備え、前記磁気コア、前記絶縁体、前記導電体及び前記誘電体の周りを巻回してなる被覆導線からなるコイルを更に有するインダクタンス素子において、前記導電体と前記誘電体とは、互いに密着しており、前記絶縁体と前記導電体との間には、前記誘電体及び前記コイルとの間の隙間を小さくするために非弾性体が挟まれているインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第６のインダクタンス素子として、第５のインダクタンス素子において、前記非弾性体の幅は、前記絶縁体の幅よりも２ｍｍ以上小さく形成されており、前記非弾性体の幅方向における両端部は、前記絶縁体の幅方向における両端部から、夫々、１ｍｍ以上離れるようにして配置されている記載のインダクタンス素子が得られる。

更に、本発明によれば、第７のインダクタンス素子として、第１乃至第６のいずれかのインダクタンス素子において、前記磁気コアは、トロイダルコアであり、前記コイルは、前記磁気コア、前記絶縁体、前記導電体及び前記誘電体を巻回してなるインダクタンス素子が得られる。

本発明によれば、インダクタンス素子の特性に関わるキャパシタ形成部分において、導電体と、誘電体と、コイルとを互いに密着させ、又は誘電体とコイルとの間にできた隙間を小さくすることとしため、インダクタンス素子の製品間におけるばらつきを低減することができ、且つ減衰特性が良好で安定した特性を有するインダクタンス素子を得ることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１及び図２に示されるように、本実施の形態におけるインダクタンス素子１は、トロイダル形状の磁気コア１０と、磁気コア１０の外周を覆う絶縁ケース２０と、絶縁ケース２０の外周表面の一部に形成された導体３０と、導電体３０を覆うようにして設けられている誘電体４０と、それらを巻回してなるコイル（被覆導線５０、５１）とを備えている。導電体３０は、グランドに接地されているグランド端子３１を有している。導電体３０は、誘電体４０をコイル（被覆導線５０、５１）と挟むことでキャパシタを形成する。

図３に示されるように、絶縁ケース２０は、外周の側面に導電体３０に向かって膨らんだ曲面６０を有している。導電体３０、誘電体４０及びコイル（被覆導線５０、５１）は、この順に、曲面６０に沿うようにして配置されており、夫々が互いに密着している。

図４乃至図６から理解されるように、従来のインダクタンス素子１ａにおける絶縁ケース２０ａは、外周側面が平面であった。このため、コイルの（被覆導線５０ａ、５１ａ）の巻回工程において、誘電体４０ａとコイル（被覆導線５０ａ、５１ａ）の間に隙間６１が生じることがあった。その結果、隙間６１があるインダクタンス素子と隙間６１がないインダクタンス素子との間でインダクタンスとしての特性にばらつきが生じることとなり、このことが製品の歩留まりにも影響していた。

本発明の形態によれば、絶縁ケース２０に曲面６０を形成したことにより、キャパシタを形成する導電体３０、誘電体４０とコイル（被覆導線５０、５１）が、互いに密着することとなる。これにより、製品間における特性のばらつきを抑えることができる。

（第２の実施の形態）
図７乃至図９から理解されるように、本実施の形態におけるインダクタンス素子１ｂは、第１の実施の形態におけるインダクタンス素子１とほぼ同様の構成を備えている。従って、以下においては、インダクタンス素子１と同様の構成については、その説明を省略し、相違点のみを説明する。

本実施の形態におけるインダクタンス素子１ｂは、絶縁ケース２０ｂと導電体３０ｂの間に弾性体６２を有している。本実施の形態において、絶縁ケース２０ｂの幅方向における両端と弾性体６２の幅方向における両端との距離Ｌは、１ｍｍとしている。弾性体６２が、コイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）のカーブに合わせて変形することにより、導電体３０ｂ、誘電体４０ｂとコイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）は、互いに密着することとなる。これにより、製品間における特性のばらつきを抑えることができる。なお、本実施の形態における距離Ｌは、１ｍｍ以上とするのが好ましい。

本実施の形態における弾性体の高さＨは、誘電体４０ｂとコイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）との密着性を高めることのできる高さである必要がある。具体的には、０．１ｍｍ乃至０．６ｍｍの範囲のうちから選択された任意の高さとするのが好ましい。図１０から理解されるように、弾性体の高さＨの値を大きくすると高周波側（１〜２０ＭＨｚ）の減衰特性が良好になっている。これにより、インダクタンス素子の製品間におけるばらつきを抑えつつ、減衰特性についても良好で安定した特性が得られる。

（第３の実施の形態）
図１１乃至図１３から理解されるように、本実施の形態におけるインダクタンス素子１ｃは、第２の実施の形態におけるインダクタンス素子１ｂとほぼ同様の構成を備えている。従って、以下においては、インダクタンス素子１ｂと同様の構成についてはその説明を省略し、相違点のみを説明する。

本実施の形態におけるインダクタンス素子１ｃは、絶縁ケース２０ｃと導電体３０ｃの間に、前記誘電体及び前記コイルとの間の隙間を小さくするための非弾性体６３を有している。本実施の形態においても、絶縁ケース２０ｃの幅方向における両端と弾性体６３の幅方向における両端との距離Ｌは、１ｍｍとしている。本実施の形態における非弾性体６３は、第２の実施の形態とは異なり、コイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）のカーブに合わせて変形しない。従って、導電体３０ｂ、誘電体４０ｂ及びコイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）は、前面に亘って互いに密着するわけではなく、誘電体４０ｂとコイル（被覆導線５０ｂ、５１ｂ）の間に隙間６４が生じてしまうこともある。しかしながら、絶縁ケース２０ｃと導電体３０ｃの間に非弾性体６３を設けることにより、隙間６４の大きさを、従来のインダクタンス素子１ａ（図４乃至図６、参照）に生じる隙間６１よりも小さくすることができる。そのため、従来のインダクタンス素子１ａよりも製品間におけるばらつきを抑えつつ、減衰特性についても良好で安定した特性が得られる。なお、本実施の形態における距離Ｌも、１ｍｍ以上とするのが好ましい。

上述した実施の形態におけるインダクタンス素子１、１ｂ、１ｃは、コモンモード用のインダクタンス素子であり、コイルを形成する被覆導線を２本備えたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、被覆導線を１本のみ用いたノーマルモード用のインダクタンス素子にも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態によるインダクタンス素子の正面図である。 図１のインダクタンス素子の側面図である。 図１のインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図である。 従来のインダクタンス素子の正面図である。 図４のインダクタンス素子の側面図である。 図４のインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるインダクタンス素子の正面図である。 図７のインダクタンス素子の側面図である。 図７のインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図である。 図９の弾性体の高さと減衰特性の関係を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態によるインダクタンス素子の正面図である。 図１１のインダクタンス素子の側面図である。 図１１のインダクタンス素子のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 磁気コア
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 絶縁ケース
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 導電体
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ グランド端子
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 誘電体
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 被覆導線
６０ 曲面
６１、６４ 隙間
６２ 弾性体
６３ 非弾性体

Claims (7)

1. 磁気コアと、該磁気コア上の少なくとも一部に設けられた絶縁体と、該絶縁体上の少なくとも一部に設けられた導電体と、該導電体上に設けられた誘電体と、前記誘電体を前記導電体と挟むようにして前記磁気コアに巻回してなる被覆導線からなるコイルとを備えるインダクタンス素子において、
   前記導電体と、前記誘電体と、前記コイルとが互いに密着している
   インダクタンス素子。
2. 前記絶縁体は、前記導電体の方向に膨らんだ曲面を有する
   請求項１に記載のインダクタンス素子。
3. 前記絶縁体と前記導電体との間には、弾性体が更に設けられており、
   該弾性体は、前記コイルのカーブに合わせて変形する
   請求項１に記載のインダクタンス素子。
4. 前記弾性体の幅は、前記絶縁体の幅よりも２ｍｍ以上小さく形成されており、
   前記弾性体の幅方向における両端部は、前記絶縁体の幅方向における両端部から、夫々、１ｍｍ以上離れるようにして配置されている
   請求項３に記載のインダクタンス素子。
5. 磁気コアと、該磁気コア上に設けられた絶縁体と、該絶縁体上に設けられた導電体と、該導電体上に設けられた誘電体とを備え、前記磁気コア、前記絶縁体、前記導電体及び前記誘電体の周りを巻回してなる被覆導線からなるコイルを更に有するインダクタンス素子において、
   前記導電体と前記誘電体とは、互いに密着しており、
   前記絶縁体と前記導電体との間には、前記誘電体及び前記コイルとの間の隙間を小さくするために非弾性体が挟まれている
   インダクタンス素子。
6. 前記非弾性体の幅は、前記絶縁体の幅よりも２ｍｍ以上小さく形成されており、
   前記非弾性体の幅方向における両端部は、前記絶縁体の幅方向における両端部から、夫々、１ｍｍ以上離れるようにして配置されている
   請求項５に記載のインダクタンス素子。
7. 前記磁気コアは、トロイダルコアであり、
   前記コイルは、前記磁気コア、前記絶縁体、前記導電体及び前記誘電体を巻回してなる
   請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインダクタンス素子。

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