JP2016152257A - Inductance element - Google Patents

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祐介 大平
Yusuke Ohira
祐介 大平
公樹 原田
Kimiki Harada
公樹 原田
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Tokin Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inductance element capable of being used in a wide frequency band, which sufficiently functions even in a high frequency band exceeding a resonance point between an inductance value of an element and a winding capacitance thereof.SOLUTION: An inductance element is configured such that: a first magnetic core 1 and a second magnetic core 2 are laminated so that central axes thereof overlap to each other thereby to form a composite body; a metal member 4 is disposed to cover a side face of the composite body; and, after the composite body is housed in an insulating case 3, a winding 6 is formed outside the insulating case 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、主にノイズ防止用途に用いられるインダクタンス素子に関する。   The present invention relates to an inductance element mainly used for noise prevention.

電子機器に用いるノイズ防止用チョークコイルや交流電源ライン用のノイズフィルタ、EMI対策用部品として、広汎な周波数帯域に適用可能なインダクタンス素子が求められている。   There is a demand for an inductance element applicable to a wide frequency band as a noise prevention choke coil used in electronic equipment, a noise filter for an AC power supply line, and an EMI countermeasure component.

特許文献1には、低周波用のコア材と高周波用のコア材、すなわち異なるインピーダンス特性を有するコア材を複合し巻線を施した、広域周波数帯用フィルタチョークが提案されている。   Patent Document 1 proposes a filter choke for a wide frequency band in which a low-frequency core material and a high-frequency core material, that is, a core material having different impedance characteristics are combined and wound.

特許文献2には、トロイダル形状の磁性体コアの外周面を覆う絶縁性ケース内の一部に設置接続用端子を有する銅箔を設けたコモンモード用インダクタンス素子が提案されている。   Patent Document 2 proposes a common mode inductance element in which a copper foil having an installation connection terminal is provided in a part of an insulating case that covers the outer peripheral surface of a toroidal magnetic core.

特許文献3には、貫通孔を有する第1のフェライトコアと、第1のフェライトコアよりも透磁率が低く貫通孔を有する第2のフェライトコアを樹脂製の筐体に収納してなり、第1のフェライトコアにおける貫通孔の軸方向での厚みと、第2のフェライトコアにおける貫通孔の軸方向での厚みとの比率が、6:4〜9:1の範囲内にあるノイズ対策用の複合フェライトコアが提案されている。   Patent Document 3 includes a first ferrite core having a through hole and a second ferrite core having a lower permeability than the first ferrite core and having a through hole in a resin casing, For noise countermeasures, the ratio of the axial thickness of the through hole in the first ferrite core to the axial thickness of the through hole in the second ferrite core is in the range of 6: 4 to 9: 1. Composite ferrite cores have been proposed.

特開平5−190335号公報JP-A-5-190335 特開2008−205295号公報JP 2008-205295 A 特開2014−96538号公報JP 2014-96538 A

特許文献1記載の発明は、複数回の巻線を施すことで巻線容量が生じ、素子のインダクタンス値と巻線容量との共振点以上の高周波数帯域では高周波用のコア材のインピーダンス値が損なわれ、インダクタンス素子として有効に機能しない周波数帯域が生じる可能性を含むという問題がある。   In the invention described in Patent Document 1, a winding capacity is generated by performing a plurality of windings, and the impedance value of the high-frequency core material is high in a high frequency band above the resonance point between the inductance value of the element and the winding capacity. There is a problem that a frequency band that is damaged and does not function effectively as an inductance element is generated.

特許文献2記載の発明は、コモンモードのノイズ除去のために施した2本の巻線を容量結合するために箔状導体を設けており、高周波数帯域においてインピーダンスを高くする工夫はなされているが、広汎な周波数帯域への対応は充分になされていないという問題がある。   The invention described in Patent Document 2 is provided with a foil-like conductor for capacitively coupling two windings provided for common mode noise removal, and has been devised to increase the impedance in a high frequency band. However, there is a problem that a wide range of frequency bands is not sufficiently handled.

特許文献3記載の発明は、異なる透磁率のフェライトコアを組み合わせることにより、インピーダンスの周波数特性を平坦化する技術を提案しているが、雑音電流吸収具に用いる複合フェライトコアであり、巻線を施して用いるインダクタンス素子ではない。   The invention described in Patent Document 3 proposes a technique for flattening the frequency characteristics of impedance by combining ferrite cores having different magnetic permeability, but is a composite ferrite core used for a noise current absorber, and windings It is not an inductance element that is applied.

本発明は、広汎な周波数帯域に用いることができる、すなわち、素子のインダクタンス値と巻線容量との共振点以上の高周波数帯域であっても素子を構成する磁性材料が本来備えているインピーダンス特性を損なうことなく、有効に機能するインダクタンス素子を提供することを目的とする。   The present invention can be used in a wide range of frequency bands, that is, the impedance characteristics inherent to the magnetic material that constitutes the element even in a high frequency band above the resonance point between the inductance value of the element and the winding capacitance. An object of the present invention is to provide an inductance element that functions effectively without impairing the above.

本発明は、周波数特性を平坦化して広汎な周波数帯域を網羅するべく、異なる透磁率を有する磁性コアを組み合わせてインダクタンス素子を構成しても、例えば、伝導ノイズ規制周波数帯域に対応する挿入損失値を得るべく、一定回数以上巻線を施すと、巻線容量が増加し、素子のインダクタンス値と巻線容量との共振点以上の周波数においては、巻線容量による素子のインピーダンス特性への影響が大きくなり、インダクタンス素子として充分な減衰特性が得られないことに着目してなされたものである。   Even if an inductance element is configured by combining magnetic cores having different magnetic permeability in order to flatten the frequency characteristics and cover a wide frequency band, for example, the insertion loss value corresponding to the conduction noise regulation frequency band If the winding is applied more than a certain number of times, the winding capacity increases. At frequencies above the resonance point between the inductance value of the element and the winding capacity, the influence of the winding capacity on the impedance characteristics of the element This is because it becomes larger and it is not possible to obtain a sufficient attenuation characteristic as an inductance element.

すなわち、磁性コアと巻線の間に、少なくとも磁性コアの一部に接するように配された金属部材と、これに導通する接地端子を設けることで、巻線と金属部材との間に接地容量を生じさせ、この接地容量により巻線容量を相殺する。   That is, by providing a metal member disposed so as to be in contact with at least a part of the magnetic core between the magnetic core and the winding, and a grounding terminal that conducts the metal member, a grounding capacitance is provided between the winding and the metal member. The winding capacitance is canceled by this grounding capacitance.

これにより、異なる透磁率を有する磁性コアの組み合わせの効果を損なう巻線容量を減少させ、組み合わせた磁性コア各々の本来の磁気特性を発現させることにより、上記課題を解決するものである。   Thereby, the winding capacity that impairs the effect of the combination of magnetic cores having different magnetic permeability is reduced, and the above-mentioned problems are solved by expressing the original magnetic characteristics of each of the combined magnetic cores.

本発明によれば、異なる初透磁率を有する2種以上の磁性コアを含む複合体の表面の少なくとも一部に接地端子に導通する金属部材を配し、前記複合体と前記金属部材を芯として巻線を施してなることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, a metal member that conducts to a ground terminal is disposed on at least a part of a surface of a composite including two or more kinds of magnetic cores having different initial magnetic permeability, and the composite and the metal member are used as cores. An inductance element characterized by being wound is obtained.

本発明によれば、前記2種以上の磁性コアは、第1磁性コアと、第1磁性コアよりも初透磁率が低い第2磁性コアを含むことを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, there is obtained an inductance element in which the two or more types of magnetic cores include a first magnetic core and a second magnetic core having an initial permeability lower than that of the first magnetic core.

本発明によれば、第1磁性コアは初透磁率が5000以上、好ましくは18000以下、第2磁性コアは初透磁率が2000以下(0を含まず)、好ましくは120以上であることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, the first magnetic core has an initial permeability of 5000 or more, preferably 18000 or less, and the second magnetic core has an initial permeability of 2000 or less (not including 0), preferably 120 or more. An inductance element is obtained.

本発明によれば、第1磁性コアまたは第2磁性コアは各々1以上の分割体からなることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an inductance element in which each of the first magnetic core and the second magnetic core includes one or more divided bodies.

本発明によれば、前記複合体における第2磁性コアの体積比率は第1磁性コアの体積比率よりも少ないことをと特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, an inductance element is obtained, wherein the volume ratio of the second magnetic core in the composite is smaller than the volume ratio of the first magnetic core.

本発明によれば、前記金属部材は、少なくとも一部が前記第2磁性コアに接するように配置されてなることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an inductance element in which the metal member is arranged so that at least a part thereof is in contact with the second magnetic core.

本発明によれば、第1磁性コアと第2磁性コアの間の少なくとも一部に弾性部材を配してなることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, an inductance element characterized in that an elastic member is disposed at least at a part between the first magnetic core and the second magnetic core can be obtained.

本発明によれば、第1磁性コアおよび第2磁性コアは環状体であり、巻線をトロイダル状に施してなることを特徴とするインダクタンス素子が得られる。   According to the present invention, an inductance element characterized in that the first magnetic core and the second magnetic core are annular bodies, and the windings are formed in a toroidal shape is obtained.

本発明によれば、前記インダクタンス素子を用いたことを特徴とするチョークコイルが得られる。   According to the present invention, a choke coil using the inductance element is obtained.

本発明によれば、前記インダクタンス素子を用いたことを特徴とするノイズ対策部品が得られる。   According to the present invention, a noise countermeasure component using the inductance element can be obtained.

本発明により、素子のインダクタンス値と巻線容量との共振点以上の高周波数帯域であっても減衰特性が劣化せず、広汎な周波数帯域に用いることができるインダクタンス素子およびこれを用いたチョークコイル、ノイズ対策部品やEMI対策部品を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an inductance element that can be used in a wide frequency band without any deterioration in attenuation characteristics even in a high frequency band above the resonance point between the inductance value of the element and the winding capacitance, and a choke coil using the inductance element In addition, noise countermeasure parts and EMI countermeasure parts can be provided.

本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図1(a)は上面図、図1(b)は図1(a)のA−A´における断面図、図1(c)は図1(a)のB−B´における断面図である。FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1A, and FIG. 1C is a diagram illustrating the inductance element of the present invention. It is sectional drawing in BB 'of). 本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図2(a)は上面図、図2(b)は図2(a)のA−A´における断面図、図2(c)は図2(a)のB−B´における断面図である。2A and 2B are diagrams illustrating an inductance element according to the present invention, in which FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2A, and FIG. It is sectional drawing in BB 'of). 本発明のインダクタンス素子における磁性コアを説明する図である。It is a figure explaining the magnetic core in the inductance element of this invention. 本発明のインダクタンス素子における磁性コアを説明する図である。It is a figure explaining the magnetic core in the inductance element of this invention. 本発明のインダクタンス素子における周波数と挿入損失の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and insertion loss in the inductance element of this invention. 従来のインダクタンス素子における周波数と挿入損失の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and insertion loss in the conventional inductance element.

本発明は、異なる初透磁率を有する磁性コアを複合化するとともに、磁性コアの少なくとも一部に接するように配された金属部材と共に巻線し、金属部材に導通する接地端子を設け、巻線容量による影響を除去し、特に高周波数帯域におけるインピーダンス特性を損なわないようにすることにより、磁性コアの複合効果である周波数特性の平坦化を実現したインダクタンス素子とする。   The present invention combines a magnetic core having different initial permeability, winds it with a metal member arranged so as to be in contact with at least a part of the magnetic core, and provides a ground terminal that is electrically connected to the metal member. By removing the influence of the capacitance and not impairing the impedance characteristics particularly in the high frequency band, an inductance element is realized that realizes flattening of the frequency characteristics, which is a composite effect of the magnetic core.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(第1の実施の形態)
図1は本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図1(a)は上面図、図1(b)は図1(a)のA−A´における断面図、図1(c)は図1(a)のB−B´における断面図である。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams illustrating an inductance element according to the present invention. FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA 'in FIG. 1A, and FIG. It is sectional drawing in BB 'of 1 (a).

円環形状をした第1磁性コア1と第2磁性コア2を中心軸が重なるように積層して複合体とし、複合体の側面を覆うように銅板からなる金属部材4を配し絶縁ケース3に収納した後に、絶縁ケース3の外側に巻線6を形成し、インダクタンス素子100を構成する。   A ring-shaped first magnetic core 1 and second magnetic core 2 are laminated so that their central axes overlap to form a composite, and a metal member 4 made of a copper plate is disposed so as to cover the side surface of the composite, thereby insulating case 3 Then, the winding 6 is formed outside the insulating case 3 to constitute the inductance element 100.

なお、第1磁性コア1は初透磁率10000で、外径19mm、内径11mm、高さ5mmのMn-Znフェライト材からなり、第2磁性コア2は初透磁率700で第1磁性コアと同一形状のNi−Znフェライト材からなる。   The first magnetic core 1 has an initial permeability of 10,000, and is made of a Mn—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 5 mm. The second magnetic core 2 has an initial permeability of 700 and is the same as the first magnetic core. It consists of a shaped Ni-Zn ferrite material.

金属部材4は長さ60mm、幅7mm、中心部から幅2mmのL字型突出部を有するものを用い、L字型突出部を絶縁ケース3に予め設けてなる間隙から引き出して接地端子5を形成する。   The metal member 4 has a length of 60 mm, a width of 7 mm, and an L-shaped projecting portion having a width of 2 mm from the center. Form.

巻線6は、線径0.8mmの一種ポリウレタン被覆銅線を2本用意し、巻回方向が対称となるように21ターン巻回して形成し、コモンモードチョークコイルとして用いる。   The winding 6 is formed by preparing two types of polyurethane-coated copper wires having a wire diameter of 0.8 mm and winding them 21 turns so that the winding directions are symmetric, and used as a common mode choke coil.

本実施の形態では、2種類の磁性コアを複合化する場合を例示したが、2種以上であればよく、所望の周波数帯域において透磁率が消滅しない磁性材料からなるものを適宜選択し、組み合わせればよい。   In the present embodiment, the case where two types of magnetic cores are combined has been exemplified, but two or more types may be used, and a material made of a magnetic material whose permeability does not disappear in a desired frequency band is appropriately selected and combined. Just do it.

量産性および用途を考慮すれば、第1磁性コアとしては、少なくとも低周波数帯域で一定値以上の透磁率を有する、すなわち、初透磁率5000以上18000以下の磁性コアを、第2磁性コアとしては、高周波数帯域においても一定値以上の透磁率を有する、すなわち、初透磁率120以上2000以下の磁性コアの少なくとも2種類の磁性コアを選択し、複合化するのが好ましい。   Considering mass productivity and application, the first magnetic core has a magnetic permeability of a certain value or more in at least a low frequency band, that is, a magnetic core having an initial permeability of 5000 to 18000 is used as the second magnetic core. In addition, it is preferable to select and combine at least two kinds of magnetic cores having a magnetic permeability of a certain value or higher in the high frequency band, that is, a magnetic core having an initial magnetic permeability of 120 to 2000.

さらに、150KHz〜30MHzの伝導ノイズ規制帯域への対応を考慮すれば、第1磁性コアは初透磁率10000以上15000以下のコアを、第2磁性コアとして初透磁率500以上1000以下のコアを用いるのがより好ましい。   Further, considering the correspondence to the conduction noise regulation band of 150 KHz to 30 MHz, the first magnetic core uses a core having an initial permeability of 10000 to 15000 and the second magnetic core uses a core having an initial permeability of 500 to 1000. Is more preferable.

上記条件を満たすものであれば、いずれの材料よりなる磁性コアを用いてもよいが、第1磁性コアとしてMn−Znフェライト材料よりなる磁性コアを、第1磁性コアよりも低い透磁率を有する第2磁性コアとしてNi−Znフェライト材料よりなる磁性コアの少なくとも2種類を選択するのが好ましい。   A magnetic core made of any material may be used as long as the above conditions are satisfied, but a magnetic core made of Mn—Zn ferrite material is used as the first magnetic core and has a lower magnetic permeability than the first magnetic core. It is preferable to select at least two kinds of magnetic cores made of Ni—Zn ferrite material as the second magnetic core.

磁性コアからなる複合体の形状は、閉磁路を構成し、コイルを巻回する領域を充分に確保することができる円環形状すなわち閉磁路トロイダル形状が好ましいが、ロの字型、EE型等いずれでもよい。また、必ずしも閉磁路を構成する形状でなくてもよい。   The shape of the composite composed of the magnetic core is preferably an annular shape, that is, a closed magnetic path toroidal shape that forms a closed magnetic circuit and can sufficiently secure a region around which the coil is wound. Either is acceptable. Moreover, the shape which comprises a closed magnetic circuit does not necessarily need to be.

さらに、磁性コアは、例えば製造工程もしくは磁気特性の調整の利便性を図るために、1以上の分割体を組み合わせて構成してもよい。   Further, the magnetic core may be configured by combining one or more divided bodies, for example, for the convenience of adjusting the manufacturing process or the magnetic characteristics.

磁性コアの少なくとも一部と接するように配する金属部材は、導電性を有するものであればいずれでもよいが、量産性や導電性を考慮して銅箔が好ましい。   The metal member disposed so as to be in contact with at least a part of the magnetic core may be any metal member as long as it has conductivity, but copper foil is preferable in consideration of mass productivity and conductivity.

金属部材は、板状、箔状、線状等の磁性コアと接触可能な形態であればいずれでもよく、矩形、円形、帯状等の磁性コアとの接触が充分に確保できる形状であればいずれでもよい。   The metal member may be in any form that can come into contact with a magnetic core such as a plate, foil, or line, and any shape that can sufficiently ensure contact with the magnetic core such as a rectangle, circle, or strip. But you can.

金属部材は、接地端子の引出し位置に合わせて、磁性コアの側周面、上面、底面等のいずれに配してもよい。   The metal member may be arranged on any of the side peripheral surface, top surface, bottom surface, and the like of the magnetic core in accordance with the drawing position of the ground terminal.

接地端子は、金属部材と導通していればいずれの形態でもよい。すなわち、金属部材に他の部材を接続して形成してもよく、本実施の形態で例示したように、金属部材の一部を延長するまたは曲げ加工するなどして形成してもよい。   The ground terminal may be in any form as long as it is electrically connected to the metal member. That is, it may be formed by connecting another member to the metal member, or may be formed by extending or bending a part of the metal member as exemplified in the present embodiment.

巻線は、必要に応じて絶縁テープや樹脂塗装膜のような絶縁性部材を介して、磁性コアの複合体に施すのが好ましく、量産性を考慮すれば、本実施の形態で例示したように絶縁ケースを用いるのがより好ましい。   The winding is preferably applied to the composite of the magnetic core via an insulating member such as an insulating tape or a resin coating film as necessary, and as exemplified in the present embodiment, considering mass productivity. It is more preferable to use an insulating case.

巻線は、本実施の形態で例示したように、例えば2本の被覆銅線を、巻回方向が対称となるように巻回してコモンモードチョークコイルとしても、1本の被覆銅線を巻回してノーマルモードチョークコイルとしてもよい。   As illustrated in the present embodiment, for example, two coated copper wires are wound so that the winding directions are symmetrical, and a single coated copper wire is wound as a common mode choke coil. It may be turned to a normal mode choke coil.

(第2の実施の形態)
図2は本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図2(a)は上面図、図2(b)は図2(a)のA−A´における断面図、図2(c)は図2(a)のB−B´における断面図である。
(Second Embodiment)
2A and 2B are diagrams for explaining the inductance element of the present invention. FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA 'in FIG. 2A, and FIG. It is sectional drawing in BB 'of 2 (a).

円環形状をした第1磁性コア1と第2磁性コア2を中心軸が重なるように積層して複合体とし、複合体の側面を覆うように銅板からなる金属部材4を配し絶縁ケース3に収納した後に、絶縁ケース3の外側に巻線6を形成し、インダクタンス素子200を構成する。   A ring-shaped first magnetic core 1 and second magnetic core 2 are laminated so that their central axes overlap to form a composite, and a metal member 4 made of a copper plate is disposed so as to cover the side surface of the composite, thereby insulating case 3 Then, the winding 6 is formed outside the insulating case 3 to constitute the inductance element 200.

なお、第1磁性コア1は外径19mm、内径11mm、高さ7mmのMn-Znフェライト材からなり、第2磁性コア2は外径19mm、内径11mm、高さ3mmのNi−Znフェライト材からなる。   The first magnetic core 1 is made of a Mn—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 7 mm, and the second magnetic core 2 is made of a Ni—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 3 mm. Become.

すなわち、第1磁性コアよりも第2磁性コアの厚みを薄くすることで、第1磁性コアよりも初透磁率が低い第2磁性コアの複合体に占める体積比率を少なくしている。   That is, by making the thickness of the second magnetic core thinner than that of the first magnetic core, the volume ratio of the second magnetic core having a lower initial permeability than that of the first magnetic core is reduced.

いわゆる低周波数帯域における挿入損失は、主に初透磁率が高い第1磁性コアのインピーダンス値に依存する。一方、高周波数帯域においては、第1磁性コアのインピーダンス値は減衰し始めるものの、巻線容量の影響を除去すれば、第1磁性コアよりも低い初透磁率を有する第2磁性コアのインピーダンス値との相乗効果によって素子全体の挿入損失は増加する。   The insertion loss in a so-called low frequency band mainly depends on the impedance value of the first magnetic core having a high initial permeability. On the other hand, in the high frequency band, the impedance value of the first magnetic core starts to attenuate, but if the influence of the winding capacitance is removed, the impedance value of the second magnetic core having an initial permeability lower than that of the first magnetic core. As a result, the insertion loss of the entire device increases.

従って、広汎な周波数帯域で周波数特性を平坦化するためには、上記のように第2磁性コアの体積比率を少なくする、すなわち第1磁性コアの体積比率を多くすることで、低周波数帯域における充分なインピーダンス値を確保するのが好ましい。   Therefore, in order to flatten the frequency characteristics in a wide frequency band, the volume ratio of the second magnetic core is decreased as described above, that is, the volume ratio of the first magnetic core is increased, so that the frequency characteristic in the low frequency band is increased. It is preferable to ensure a sufficient impedance value.

本実施の形態においては、第2磁性コアの体積比率を第1磁性コアの体積比率のおよそ半分にしたが、組み合わせる磁性コアの体積比率は、所望の周波数帯域において所望のインピーダンス値を発現させることができればいかなる体積比率であってもよい。なお、実験によれば、第1磁性コアの体積比率対第2磁性コアの体積比率は、6:4〜8:2が好ましく、7:3がより好ましい。   In the present embodiment, the volume ratio of the second magnetic core is approximately half the volume ratio of the first magnetic core, but the volume ratio of the magnetic core to be combined causes a desired impedance value to be expressed in a desired frequency band. Any volume ratio can be used. According to the experiment, the volume ratio of the first magnetic core to the volume ratio of the second magnetic core is preferably 6: 4 to 8: 2, and more preferably 7: 3.

例えば、内径および外径がそれぞれ同一の円環形状の磁性コアであれば、各々の厚みを変える、厚みがそれぞれ同一の円環形状の磁性コアであれば、各々の内径および外径を変えることにより体積比率を調整するのが量産性および最終製品の形状安定性から好ましい。   For example, if the magnetic core has an annular shape with the same inner diameter and outer diameter, the thickness is changed. If the magnetic core has an annular shape with the same thickness, the inner diameter and the outer diameter are changed. It is preferable from the viewpoint of mass productivity and shape stability of the final product to adjust the volume ratio.

(第3の実施の形態)
図3は本発明のインダクタンス素子における磁性コアを説明する図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a view for explaining a magnetic core in the inductance element of the present invention.

円環形状をした第1磁性コア1と第2磁性コア2を、第1磁性コア1が内側となるように同心円状に配して複合体とし、複合体の側面たる第2磁性コア2を覆うように銅板からなる金属部材4を配して巻線6を施す芯とする。金属部材4には、接地端子5が接続されている。   The first magnetic core 1 and the second magnetic core 2 having an annular shape are arranged concentrically so that the first magnetic core 1 is on the inner side to form a composite, and the second magnetic core 2 that is a side surface of the composite is formed. A metal member 4 made of a copper plate is disposed so as to cover the core, and a winding 6 is provided. A ground terminal 5 is connected to the metal member 4.

なお、巻線6は、図示しない絶縁ケースに収納した後に、絶縁ケースの外側に形成するものであるので点線で示している。   In addition, since the coil | winding 6 is formed in the outer side of an insulation case, after accommodating in the insulation case which is not shown in figure, it has shown with the dotted line.

第1磁性コア1は外径15mm、内径11mm、高さ10mmのMn−Znフェライト材からなり、第2磁性コア2は外径19mm、内径15.1mm、高さ10mmのNi−Znフェライト材からなる。   The first magnetic core 1 is made of a Mn—Zn ferrite material having an outer diameter of 15 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 10 mm. The second magnetic core 2 is made of an Ni—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 15.1 mm, and a height of 10 mm. Become.

磁性コアの複合化に際しては、第1または第2の実施の形態および本実施の形態で例示したように、例えば円環形状であれば、内径および外径がそれぞれ同一の複数の磁性コアを積層する、径の異なる同心円状に複数の磁性コアを組み合わせる、磁性コアの一部をくり抜いて、異なる初透磁率を有する磁性コアを1以上埋設する等の任意の形状、配置、方法から適宜選択してよいが、量産性を考慮すれば、軸方向または径方向に積層するのがより好ましい。円環形状以外の形状の磁性コアの場合も同様に任意の形状、配置、方法から適宜選択してよい。   When combining magnetic cores, as exemplified in the first or second embodiment and the present embodiment, for example, in the case of an annular shape, a plurality of magnetic cores having the same inner diameter and outer diameter are laminated. Select from any shape, arrangement, and method, such as combining multiple magnetic cores in concentric circles with different diameters, hollowing out part of the magnetic core, and embedding one or more magnetic cores having different initial permeability. However, in consideration of mass productivity, it is more preferable to laminate in the axial direction or the radial direction. Similarly, in the case of a magnetic core having a shape other than an annular shape, it may be appropriately selected from any shape, arrangement, and method.

本実施の形態で例示したように、第1磁性コアとして導電性を有する例えばMn−Znフェライト材からなる磁性コアを用い、第2磁性コアとして絶縁性を有する例えばNi−Znフェライト材からなる磁性コアを用いた場合には、金属部材と第1磁性コア間に生じる静電容量を減少させるために、金属部材を第2磁性コアの少なくとも一部と接するように配するのが好ましい。   As exemplified in the present embodiment, a magnetic core made of, for example, Mn—Zn ferrite material having conductivity is used as the first magnetic core, and a magnetic material made of, for example, Ni—Zn ferrite material having insulating properties as the second magnetic core. When the core is used, it is preferable to arrange the metal member in contact with at least a part of the second magnetic core in order to reduce the capacitance generated between the metal member and the first magnetic core.

さらに、金属部材と第1磁性コアの接触により生じた電位差に起因する、金属部材の腐食発生を未然に防止し、金属部材と第1磁性コアの距離を充分に保つことができるように、金属部材を第2磁性コアの少なくとも一部と接するように配するのが好ましい。   Further, the metal member is prevented from being corroded due to the potential difference caused by the contact between the metal member and the first magnetic core, and the distance between the metal member and the first magnetic core can be maintained sufficiently. The member is preferably arranged so as to be in contact with at least a part of the second magnetic core.

(第4の実施の形態)
図4は本発明のインダクタンス素子における磁性コアを説明する図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a magnetic core in the inductance element of the present invention.

円環形状をした第1磁性コア1と第2磁性コア2を、弾性部材7を介して中心軸が重なるように軸方向に積層して複合体とし、複合体の底面たる第2磁性コア2を覆うように円環形状をした銅板からなる金属部材4を配して巻線6を施す芯とする。金属部材4には、接地端子5が接続されている。   The first magnetic core 1 and the second magnetic core 2 having an annular shape are laminated in the axial direction so that the central axes overlap with each other via the elastic member 7 to form a composite, and the second magnetic core 2 serving as the bottom surface of the composite is formed. A metal member 4 made of a copper plate having an annular shape so as to cover the wire is used as a core to which the winding 6 is applied. A ground terminal 5 is connected to the metal member 4.

なお、巻線6は、図示しない絶縁ケースに収納した後に、絶縁ケースの外側に形成するものであるので点線で示している。   In addition, since the coil | winding 6 is formed in the outer side of an insulation case, after accommodating in the insulation case which is not shown in figure, it has shown with the dotted line.

第1磁性コア1は外径19mm、内径11mm、高さ7mmのMn−Znフェライト材からなり、第2磁性コア2は外径19mm、内径11mm、高さ2mmのNi−Znフェライト材からなる。   The first magnetic core 1 is made of a Mn—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 7 mm, and the second magnetic core 2 is made of a Ni—Zn ferrite material having an outer diameter of 19 mm, an inner diameter of 11 mm, and a height of 2 mm.

磁性コアの複合化において、磁性コア同士の接触や反りによる応力の発生に起因する磁性コアの破損を防止するために、本実施の形態で例示したように、第1磁性コアと第2磁性コアの間の少なくとも一部に弾性部材を配するのが好ましい。   In the composite of the magnetic cores, in order to prevent the breakage of the magnetic cores due to the generation of stress due to the contact or warpage of the magnetic cores, as exemplified in this embodiment, the first magnetic core and the second magnetic core It is preferable to arrange an elastic member in at least a part between the two.

弾性部材は、シート状のものが好ましく、例えばPETフィルム、シリコーンゴム、絶縁ケースと同様の材料を用いるのが好ましい。量産を考慮すれば、絶縁ケースに予め仕切り部を設けておくのは特に好ましい。   The elastic member is preferably in the form of a sheet, and for example, it is preferable to use the same material as PET film, silicone rubber, and insulating case. In consideration of mass production, it is particularly preferable to provide a partition portion in the insulating case in advance.

図5は、本発明のインダクタンス素子における周波数と挿入損失の関係を示す図である。横軸は周波数(MHz)を、縦軸は挿入損失(dB)を示す。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between frequency and insertion loss in the inductance element of the present invention. The horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents insertion loss (dB).

図6は、従来のインダクタンス素子における周波数と挿入損失の関係を示すグラフである。横軸は周波数(MHz)を、縦軸は挿入損失(dB)を示す。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between frequency and insertion loss in a conventional inductance element. The horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents insertion loss (dB).

本発明のインダクタンス素子として、第1の実施の形態で例示したインダクタンス素子を用いて、各周波数における挿入損失を測定した。その結果を図5に示す。   Using the inductance element exemplified in the first embodiment as the inductance element of the present invention, the insertion loss at each frequency was measured. The result is shown in FIG.

図5によれば、本発明のインダクタンス素子は、周波数100KHz〜1MHzにおいて、挿入損失30dB以上を維持し、周波数1〜30MHzにおいても、挿入損失40dB以上となり、高周波数帯域においても高いインピーダンス値を有することを示している。   According to FIG. 5, the inductance element of the present invention maintains an insertion loss of 30 dB or more at a frequency of 100 kHz to 1 MHz, an insertion loss of 40 dB or more at a frequency of 1 to 30 MHz, and has a high impedance value even in a high frequency band. It is shown that.

さらに、近年、特にノイズ対策の需要が増しているとともに低周波数帯域によりも高い挿入損失値を要求される10KHz以上の高周波数帯域においても挿入損失40dB以上を示し、周波数20MHz〜30MHzであっても挿入損失50dB以上となる高いインピーダンス値を有することを示している。   Further, in recent years, particularly, the demand for noise countermeasures has increased, and an insertion loss of 40 dB or higher is exhibited even in a high frequency band of 10 KHz or higher where a high insertion loss value is required even in a low frequency band, and the frequency is 20 MHz to 30 MHz. It shows that it has a high impedance value with an insertion loss of 50 dB or more.

以上の測定結果より、本発明のインダクタンス素子は、接地端子を有する金属部材を設けて巻線容量を除去したことにより、巻線容量の影響を受けることなく、磁性コア本来のインピーダンス特性を発現していることがわかる。   From the above measurement results, the inductance element of the present invention exhibits the original impedance characteristics of the magnetic core without being affected by the winding capacitance by providing the metal member having the ground terminal and removing the winding capacitance. You can see that

従来のインダクタンス素子として、第1の実施の形態で例示したインダクタンス素子の構成から、金属部材と接地端子を除いた構成としたインダクタンス素子を用意し、各周波数における挿入損失を測定した。その結果を図6に示す。   As a conventional inductance element, an inductance element having a configuration excluding the metal member and the ground terminal from the configuration of the inductance element exemplified in the first embodiment was prepared, and the insertion loss at each frequency was measured. The result is shown in FIG.

図6によれば、従来のインダクタンス素子は、周波数100KHz〜1MHzにおいて、挿入損失30dB以上を維持し、周波数1〜10MHzにおいても、挿入損失40dB以上となる高いインピーダンス値を有することを示している。   According to FIG. 6, the conventional inductance element maintains an insertion loss of 30 dB or more at a frequency of 100 KHz to 1 MHz, and has a high impedance value of an insertion loss of 40 dB or more at a frequency of 1 to 10 MHz.

しかしながら、低周波数帯域と比較して、伝導ノイズ規制を勘案すると同等、あるいは機器によっては同等以上の挿入損失が要求される10MHz以上の高周波数帯域においては、挿入損失は急速に減少し、40dB以下となっている。   However, compared to the low frequency band, the insertion loss is rapidly reduced to 40 dB or less in a high frequency band of 10 MHz or higher that requires equivalent insertion loss or higher depending on the equipment depending on the conduction noise regulation. It has become.

これは、巻線容量の影響により高周波数帯域におけるインピーダンス値が減少していると推測される。   This is presumed that the impedance value in the high frequency band is reduced due to the influence of the winding capacity.

すなわち、従来のインダクタンス素子においては、例えば特性の異なる他のインダクタンス素子を組み合わせる、またはコンデンサといった他の部品を補填する必要も生じるが、本発明のインダクタンス素子においては、そのような必要はない。   That is, in the conventional inductance element, for example, it is necessary to combine other inductance elements having different characteristics, or to supplement other parts such as a capacitor. However, in the inductance element of the present invention, this is not necessary.

上述の通り、広汎な周波数帯域に用いることができる、すなわち、素子のインダクタンス値と巻線容量との共振点以上の高周波数帯域であってもインピーダンス特性が劣化せず、良好な減衰特性を有するインダクタンス素子およびこれを用いたノイズ防止に好適なチョークコイル、交流電源ライン用ノイズ対策部品やEMI対策用部品が得られる。   As described above, it can be used in a wide range of frequency bands, that is, the impedance characteristics do not deteriorate even in a high frequency band above the resonance point between the inductance value of the element and the winding capacitance, and it has a good attenuation characteristic An inductance element, a choke coil suitable for noise prevention using the inductance element, a noise countermeasure component for an AC power supply line, and an EMI countermeasure component can be obtained.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の変更や修正が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited above, The change and correction of a structure are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

1 第1磁性コア
2 第2磁性コア
3 絶縁ケース
4 金属部材
5 接地端子
6 巻線
7 弾性部材
100,200 インダクタンス素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st magnetic core 2 2nd magnetic core 3 Insulation case 4 Metal member 5 Grounding terminal 6 Winding 7 Elastic member 100,200 Inductance element

Claims (10)

異なる初透磁率を有する2種以上の磁性コアを含む複合体の表面の少なくとも一部に接地導体と導通する金属部材を配し、前記複合体と前記金属部材を芯として巻線を施してなることを特徴とするインダクタンス素子。   A metal member that is electrically connected to a ground conductor is disposed on at least a part of the surface of a composite including two or more kinds of magnetic cores having different initial magnetic permeability, and winding is performed using the composite and the metal member as a core. An inductance element characterized by that. 前記2種以上の磁性コアは、第1磁性コアと、前記第1磁性コアよりも初透磁率が低い第2磁性コアを含むことを特徴とする請求項1記載のインダクタンス素子。   2. The inductance element according to claim 1, wherein the two or more magnetic cores include a first magnetic core and a second magnetic core having an initial permeability lower than that of the first magnetic core. 前記第1磁性コアは初透磁率が5000以上、前記第2磁性コアは初透磁率が2000以下(0を含まず)であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のインダクタンス素子。   3. The inductance element according to claim 1, wherein the first magnetic core has an initial permeability of 5000 or more, and the second magnetic core has an initial permeability of 2000 or less (not including 0). 前記第1磁性コアまたは前記第2磁性コアは各々1以上の分割体からなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。   4. The inductance element according to claim 1, wherein each of the first magnetic core and the second magnetic core includes one or more divided bodies. 5. 前記複合体における前記第2磁性コアの体積比率は前記第1磁性コアの体積比率よりも小さいことをと特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。   5. The inductance element according to claim 1, wherein a volume ratio of the second magnetic core in the composite is smaller than a volume ratio of the first magnetic core. 6. 前記金属部材は、少なくとも一部が前記第2磁性コアに接するように配置されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。   The inductance element according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal member is disposed so that at least a part thereof is in contact with the second magnetic core. 前記第1磁性コアと前記第2磁性コアの間の少なくとも一部に弾性部材を配してなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。   The inductance element according to any one of claims 1 to 6, wherein an elastic member is disposed at least partly between the first magnetic core and the second magnetic core. 前記第1磁性コアおよび前記第2磁性コアは環状体であり、前記巻線をトロイダル状に施してなることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。   The inductance element according to any one of claims 1 to 7, wherein the first magnetic core and the second magnetic core are annular bodies, and the windings are formed in a toroidal shape. 請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のインダクタンス素子を用いたことを特徴とするチョークコイル。   A choke coil using the inductance element according to claim 1. 請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のインダクタンス素子を用いたことを特徴とするノイズ対策部品。   A noise countermeasure component using the inductance element according to any one of claims 1 to 8.
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