JP2017034147A - 可変インダクタ - Google Patents

Abstract

【課題】インダクタンス値を安定かつ迅速に変化させることができ、かつ所望の動作を達成するために必要なエネルギーが少なくて済む、可変インダクタを提供する。
【解決手段】第１および第２のコイル２および３が、互いに間に間隔を隔てかつ各々が与える磁界が互いに打ち消されるように同軸上に配置される。コイル２，３によって発生される磁束の少なくとも一部を横切る空間４を規定する容器部５を設け、空間４の一部を占めるように容器部５内に磁性粉６を装填する。磁性粉６は空間４内で移動し、この移動によって上記磁束に変化を生じさせる。この磁束の変化が、インダクタンス値の変化となって現れる。
【選択図】図１

Description

この発明は、可変インダクタに関するもので、特に、磁束が通る部分での透磁率を変化させることによってインダクタンス値を可変とした可変インダクタに関するものである。

この発明にとって興味ある可変インダクタとして、たとえば、特開２０１０−１３５６９９号公報（特許文献１）に記載されたもの、あるいは特開２００９−１５２２５４号公報（特許文献２）に記載されたものがある。

特許文献１では、第１のコイルと、第１のコイルが発する磁束を打ち消す方向に磁束を発する第２のコイルと、第１のコイルおよび第２のコイルの間に移動することによって、第１のコイルおよび第２のコイルが発する磁束を遮る可動コアと、第１のコイル、第２のコイルおよび可動コアを内包する閉磁路構造の磁性コアと、を備える、可変インダクタが記載されている。

特許文献２では、半導体基板と、半導体基板上の集積回路層と、集積回路層上の絶縁層と、絶縁層上の再配線層とからなるウェハレベルパッケージに提供されるオンチップ可変インダクタであって、第１インダクタが集積回路層に形成され、第２インダクタが再配線層に形成され、電流制御回路が第１インダクタに接続され、第１インダクタに入力される電流振幅および／または位相を制御することで、第２インダクタを貫通する磁束を変化させるように構成された、可変インダクタが記載されている。

特開２０１０−１３５６９９号公報 特開２００９−１５２２５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の可変インダクタでは、可動コアを安定して保持しながら、これを機械的に移動させて、第１のコイルおよび第２のコイルが発する磁束を選択的に遮るように構成する必要があるため、可動部の動作安定性が問題となりやすい。また、可動コアの質量が比較的大きいため、これを移動させるのに比較的多くの電力を必要とし、また、動作の反応速度も低いという問題もある。

他方、特許文献２に記載の可変インダクタでは、第１インダクタに入力される電流振幅および／または位相を制御するため、電流を流し続けなければならず、インダクタンス値を変化させた後にあっては、直流電流成分が制御に寄与しないことになり、無駄な電流であるとみなすことができる。このため、電流制御回路の電力効率、ひいては、可変インダクタのエネルギー効率が悪いという問題がある。

そこで、この発明の目的は、上述した問題の低減化を図ることができる、すなわち、インダクタンス値を安定かつ迅速に変化させることができ、かつ所望の動作を達成するために必要なエネルギーが少なくて済む、可変インダクタを提供しようとすることである。

この発明に係る可変インダクタは、まず、磁束を発生するコイルを備える。そして、上述した技術的課題を解決するため、この発明に係る可変インダクタは、さらに、上記コイルによって発生される磁束の少なくとも一部を横切る空間を規定する容器部と、上記空間の一部を占めるように容器部内に装填された磁性粉と、を備える。磁性粉は上記空間内で移動可能とされ、この移動によって上記磁束に変化を生じさせる。ここで、磁束の変化とは、磁束の通りやすさが変化したり、磁束の経路が変化したりすることである。そして、このような磁束の変化は、インダクタンス値の変化となって現れる。

この発明において、上記容器部によって規定される空間は、コイルが与える磁界の比較的強い第１領域と比較的弱い第２領域とを有し、磁性粉は、第１領域と第２領域との間で移動可能とされることが好ましい。この構成によれば、インダクタンス値の変化をより効率良く得ることができる。

この発明において、コイルは、互いに間に間隔を隔てて同軸上に配置された、第１および第２のコイルを含むことが好ましい。この場合、第１のコイルと第２のコイルとは、各々が与える磁界が互いに打ち消されるようにされ、上記空間の少なくとも一部は、第１および第２のコイルの間に位置するようにされる。このように、可変インダクタが２個のコイルを備えると、１個のコイルしか備えない場合に比べて、インダクタンス値の変化量を大きくすることができる。

この発明において、好ましくは、磁性粉は、帯電性を有する樹脂でコーティングされており、可変インダクタは、空間内に電界を発生させるように電圧を印加するための電界発生用電極をさらに備え、電界発生用電極に電圧を印加することにより、磁性粉を空間内で移動させるように構成される。

この構成によれば、外部から電界発生用電極に電圧を印加するだけで、磁性粉を空間内で移動させ、応じて、インダクタンス値を変化させることができる。このとき、磁性粉を移動させるのに必要な電力は、特許文献１に記載の可動コアを移動させるのに必要な電力に比べて格段に少なくて済む。また、磁性粉は帯電性を有しているので、電界発生用電極に電圧が印加されなくなっても、容易には動かない。そのため、磁性粉の移動状態を維持するための電力を必要としない。これらのことから、消費電力の節減を図ることができる。

上記の好ましい構成において、電界発生用電極は、空間を規定する容器部の壁面に沿って分布する櫛形部分を含むことがより好ましい。これによって、インダクタのＱ値を低下させる渦電流の発生を抑制することができる。

この発明に係る可変インダクタは、前述したように、磁性粉を電界によって移動させる構成に限らず、磁性粉をそれ自身の重力により空間内で移動させる構成を備えていてもよい。

この発明によれば、磁性粉が容器部内の空間を移動することにより、コイルによって発生される磁束が変化し、コイルによって与えられるインダクタンス値を変化させることができる。このように、インダクタンス値を変化させるために、比較的軽量の磁性粉の移動を利用し、かつ、磁性粉の移動可能な保持のために、単に磁性粉を収容する容器部を準備するだけでよいので、質量の比較的大きい可動コアのような可動部を動作させる場合に遭遇し得る問題を有利に回避することができる。すなわち、可動コアのような可動部を動作可能に保持するための機構が不要であり、また、磁性粉は、比較的軽量であるため、動作安定性に優れ、かつ動作の反応速度が高く、また、所望の動作を達成するために必要なエネルギーが少なくて済む、という利点を期待できる。

この発明の第１の実施形態による可変インダクタ１を示す断面図であり、第１の動作原理に従ってインダクタンス値を変化させた２つの典型的な状態を示している。 この発明の第２の実施形態による可変インダクタ１１を示す断面図であり、第２の動作原理に従ってインダクタンス値を変化させ得る構成を図示している。 この発明の第３の実施形態による可変インダクタ２１の外観を示す斜視図である。 図３に示した可変インダクタ２１の等価回路図である。 図３に示した可変インダクタ２１の線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。 図３に示した可変インダクタ２１を断面図で表わしたもので、（Ａ）は図５の線Ａ−Ａに沿う断面図、（Ｂ）は同じく線Ｂ−Ｂに沿う断面図、（Ｃ）は同じく線Ｃ−Ｃに沿う断面図、（Ｄ）は同じく線Ｄ−Ｄに沿う断面図、（Ｅ）は同じく線Ｅ−Ｅに沿う断面図、（Ｆ）は同じく線Ｆ−Ｆに沿う断面図である。 この発明の第４の実施形態による可変インダクタ５１の、図５に対応する断面図である。

図１は、この発明の第１の実施形態による可変インダクタ１を示している。可変インダクタ１は、図１の（１）および（２）にそれぞれ示す２つの典型的な状態をとり、これによって、インダクタンス値を変化させる。

可変インダクタ１は、第１のコイル２と第２のコイル３とを備える。第１のコイル２と第２のコイル３とは、互いに間に間隔を隔てて同軸上に配置されている。第１のコイル２と第２のコイル３とは、各々が与える磁界が互いに打ち消されるようにされる。

可変インダクタ１は、また、コイル２および３によって発生される磁束の少なくとも一部を横切る空間４を規定する容器部５と、上記空間４の一部を占めるように容器部５内に装填された磁性粉６と、を備える。磁性粉６としては、たとえば、フェライト粉、またはカルボニル鉄粉もしくはニッケル粉のような磁性流体に使用される金属粉全般を用いることができる。

容器部５によって規定される空間４は、コイル２および３が与える磁界の比較的強い第１領域７と比較的弱い第２領域８とを有する。より具体的には、空間４は断面Ｔ字状を成していて、第１領域７は、第１のコイル２と第２のコイル３とによって挟まれる位置にあり、第２領域８は、第２のコイル３の、第１のコイル２側とは反対側であって、第２のコイル３から離隔した位置にある。

この実施形態では、インダクタンス値を変えるため、可変インダクタ１の姿勢が変更される。この可変インダクタ１の姿勢の変更により、磁性粉６は、それ自身の重力に基づき、空間４内において、第１領域７と第２領域８との間で可逆的に移動可能とされる。

より詳細には、図１（１）では、可変インダクタ１は、容器部５の第２領域８側を下方に位置させる姿勢とされ、磁性粉６は、それ自身の重力に従って、第２領域８に落ち着いている。他方、図１（２）では、可変インダクタ１は、容器部５の第１領域７側を下方に位置させる姿勢とされ、磁性粉６は、それ自身の重力に従って、第１領域７に落ち着いている。なお、容器部５には、磁性粉６の、第１領域７への移動を円滑なものとするため、円錐面状のガイド面９が設けられていてもよい。

上述のような磁性粉６の変位によって、コイル２および３が発生する磁束に変化を生じさせる。より具体的には、磁性粉６の移動は、第１のコイル２と第２のコイル３との間の距離を変えたのと同様、磁束の通りやすさを変化させる。磁束の変化は、可変インダクタ１におけるインダクタンス値の変化となって現れる。すなわち、図１（１）に示す、コイル２および３が与える磁界の比較的弱い第２領域８に磁性粉６があるときの可変インダクタ１のインダクタンス値は、図１（２）に示す、コイル２および３が与える磁界の比較的強い第１領域７に磁性粉６があるときの可変インダクタ１のインダクタンス値より低くなる。

このようなインダクタンス値の変化は、再現性をもって繰り返し実現することができる。ここで、コイル２および３が与える磁界の強さに注目すると、第１領域７での磁界の強さと第２領域８での磁界の強さとの差がより大きいほど、インダクタンス値の変化量をより大きくすることができる。

次に、図２を参照して、この発明の第２の実施形態による可変インダクタ１１について説明する。図２に示した可変インダクタ１１は、図１に示した可変インダクタ１と共通する要素を多く備えている。したがって、図２において、図１に示した要素と共通する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

可変インダクタ１１は、前述の可変インダクタ１に備える要素に加えて、容器部５によって規定される空間４内に電界を発生させるように電圧を印加するための電界発生用電極１２〜１４をさらに備えることを特徴としている。電界発生用電極１２は、空間４の第２領域８の終端を規定する容器部５の端面壁に沿って設けられる。電界発生用電極１３および１４は、空間４の第１領域７の周面を規定する容器５の側面壁に沿って設けられる。また、電界発生用電極１３と電界発生用電極１４とは、電気的に並列接続され、互いに対向するように位置される。

直流電源１５が、コイル２および３に与えられる信号系電源（図示せず。）とは別に用意される。直流電源１５から供給される電圧およびその極性は可変とされる。直流電源１５は、電界発生用電極１２と電界発生用電極１３および１４との間に電圧を印加し、それによって、空間４内に電界を発生させる。

他方、可変インダクタ１１においては、磁性粉６としては、帯電性を有する樹脂でコーティングされたものが用いられる。より具体的には、電子写真用キャリアとして用いられるマグネタイト、Ｍｎ−系ソフトフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系ソフトフェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系ソフトフェライト等を芯材として、これに樹脂コーティングを施したものが磁性粉６として有利に用いられる。したがって、直流電源１５から電界発生用電極１２と電界発生用電極１３および１４との間に、たとえば数１０Ｖ程度の電圧を印加することにより、磁性粉６が空間４内で移動する。直流電源１５から供給される電圧の極性を変えることにより、両方向矢印１６で示すように、磁性粉６を第１領域７に向かって移動させたり、第２領域８に向かって移動させたりすることができる。

より具体的には、直流電源１５が図２に示す極性にあるとき、電界発生用電極１２にプラスの電位が与えられ、かつ電界発生用電極１３および１４にマイナスの電位が与えられる。このとき、磁性粉６が正に帯電するものであれば、磁性粉６は、マイナス電位の電界発生用電極１３および１４側に引き寄せられて、第１領域７へと移動する。その結果、可変インダクタ１１は、比較的高いインダクタンス値を与える。その後、直流電源１５がオフされても、磁性粉６は、第１領域７に留まった状態が維持される。

他方、可変インダクタ１１のインダクタンス値を比較的低くする場合、直流電源１５の極性が切り替えられる。すなわち、電界発生用電極１２にマイナスの電位が与えられ、かつ電界発生用電極１３および１４にプラスの電位が与えられる。前述したように、磁性粉６は、正に帯電するものであれば、マイナス電位の電界発生用電極１２側に引き寄せられて、第２領域８へと移動する。その結果、可変インダクタ１１は、比較的低いインダクタンス値を与える。その後、直流電源１５がオフされても、磁性粉６は、第２領域８に留まった状態が維持される。

なお、図２では、磁性粉６が第１領域７および第２領域８の双方に位置しているように図示されているが、実際には、磁性粉６は、通常、第１領域７および第２領域８のいずれか一方に位置するものである。

しかし、表示内容が電気的に書き換えられる表示媒体として注目されている「電子ペーパー」の駆動方式を適用すれば、磁性粉６のうち、特定の磁性粉のみを移動させることができるので、磁性粉６が特定の割合で第１領域７および第２領域８の双方に分配される場合もあり得る。その場合には、中間のインダクタンス値を実現することも可能である。この変形例は、後述する他の実施形態においても適用可能である。

また、空間４内は、気体に限らず、液体で満たされていてもよい。たとえばシリコーンオイルのような液体で満たされている場合、磁性粉６の移動速度は、気体で満たされている場合に比べて遅くなるが、電界を印加しやすいので、電界発生用電極１２と電界発生用電極１３および１４との間に印加すべき電圧をより低くすることができる。この変形例は、後述する他の実施形態でも適用可能である。

次に、図３ないし図６を参照して、この発明の第３の実施形態による可変インダクタ２１について説明する。

前述の可変インダクタ１および１１では、特に限定されるものではないが、コイル２および３は、巻線をもって構成されたものを意図していた。これに対して、可変インダクタ２１は、積層構造のコイルを備え、積層技術を適用して製造されるチップタイプのものである。

可変インダクタ２１は、積層構造を有する直方体状の部品本体２２を備える。図３に示すように、部品本体２２の相対向する端面２３および２４には、それぞれ、第１および第２の外部端子電極２７および２８が設けられ、端面２３および２４に隣接する相対向する側面２５および２６には、それぞれ、第３および第４の外部端子電極２９および３０が設けられる。これら外部端子電極２７〜３０は、部品本体２２の端面２３および２４ならびに側面２５および２６の各々において、部品本体２２の厚み方向に貫通するように形成された切欠きを埋める状態で設けられている。

外部端子電極２７〜３０の上述したような形態は、可変インダクタ２１の製造方法に起因する。部品本体２２を製造するにあたっては、Ｘ方向およびＹ方向のカット線に沿うカットにより、複数の部品本体２２を取り出すことができる、マザー状態の部品本体が製造される。このマザー状態の部品本体には、その中心線上に上記カット線を位置させる平面形状が矩形の貫通孔が設けられ、この貫通孔には導体が充填される。そして、マザー状態の部品本体をカット線に沿ってカットすることによって、複数の部品本体２２が取り出される。このとき、カット線は上述の貫通孔の中心線を通るため、貫通孔を充填していた導体は、カットによって分断され、上述した外部端子電極２７〜３０となる。

図４に示すように、第１および第２の外部端子電極２７および２８の間には、インダクタンスＬが形成され、このインダクタンスＬは、第３および第４の外部端子電極２９および３０の間に印加される電圧によって可変とされる。

可変インダクタ２１は、図２に示した可変インダクタ１１に備える要素に相当する要素を備えている。すなわち、可変インダクタ２１は、部品本体２２の内部において、第１および第２のコイル３１および３２ならびに電界発生用電極３３および３４を形成し、かつ、部品本体２２の一部によって、空間３５を規定する容器部３６を構成している。

部品本体２２は、図５に示すように、アルミナ等からなる第１および第２の絶縁性基板３７および３８の間に、ポリイミド等からなる樹脂層３９を挟んだ積層構造を有している。第１の絶縁性基板３７は、図６（Ａ）および（Ｂ）にも図示され、樹脂層３９は、図６（Ｃ）にも図示され、第２の絶縁性基板３８は、図６（Ｄ）〜（Ｆ）にも図示されている。

第１のコイル３１は、図６（Ｂ）にも示されているように、たとえば銅からなる渦巻き状のパターン導体から構成され、第１の絶縁性基板３７に設けられる。ここで、第１のコイル３１は、第１の絶縁性基板３７の、樹脂層３９に接する面側に位置される。第１のコイル３１は、必要に応じて、絶縁被覆される。第１の絶縁性基板３７は、複数の絶縁体層からなる積層構造を有し、第１のコイル３１が位置する絶縁体層とは異なる絶縁体層には、図６（Ａ）に示すように、引出し導体４０が設けられる。引出し導体４０の一方端は、特定の絶縁体層を貫通するビア導体４１を介して、第１のコイル３１の内周端と電気的に接続され、引出し導体４０の他方端は、第１の外部端子電極２７と電気的に接続される。

第２のコイル３２は、図６（Ｄ）にも示されているように、第２の絶縁性基板３８に設けられる。第２のコイル３２は、第１のコイルと同様、たとえば銅からなる渦巻き状のパターン導体から構成される。また、第２のコイル３２は、第２の絶縁性基板３８の、樹脂層３９に接する面側に位置される。第２のコイル３２は、必要に応じて、絶縁被覆される。第２の絶縁性基板３８も、複数の絶縁体層からなる積層構造を有し、第２のコイル３２が位置する絶縁体層とは異なる絶縁体層には、図６（Ｅ）に示すように、引出し導体４２が設けられる。引出し導体４２の一方端は、特定の絶縁体層を貫通するビア導体４３を介して、第２のコイル３２の内周端と電気的に接続され、引出し導体４２の他方端は、第２の外部端子電極２８と電気的に接続される。

前述のように、第１の絶縁性基板３７の、樹脂層３９に接する面側に位置された第１のコイル３１の外周端と、第２の絶縁性基板３８の、樹脂層３９に接する面側に位置された第２のコイル３２の外周端とは、図６（Ｂ）〜（Ｄ）において図示したビア導体４４によって電気的に接続される。ビア導体４４は、樹脂層３９を貫通するように設けられる。

以上のようにして、第１のコイル３１と第２のコイル３２とは、互いに間に間隔を隔てて同軸上に配置され、また、第１のコイル３１と第２のコイル３２とは、各々が与える磁界が互いに打ち消されるようにされる。

樹脂層３９には、ここを厚み方向に貫通する貫通孔４５が設けられる。貫通孔４５は、図６（Ｃ）に示すように、実質的に長円形の平面形状を有している。また、第２の絶縁性基板３８には、樹脂層３９に接する面側に開口を有し、貫通孔４５と連通する凹部４６が設けられる。凹部４６は、図６（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、貫通孔４５より小さく、実質的に長円形の平面形状を有している。凹部４６の底面は、第２のコイル３２から十分に離隔した位置にある。

前述した空間３５は、上記貫通孔４５および凹部４６によって与えられる。したがって、空間３５を規定する容器部３６は、部品本体２２の一部によって与えられる。空間３５は、コイル３１および３２によって発生される磁束の少なくとも一部を横切るように位置している。空間３５の一部を占めるように、容器部３６内には磁性粉が装填されるが、図５および図６では、磁性粉の図示を省略している。また、可変インダクタ２１においても、磁性粉として、図２に示した可変インダクタ１１の場合と同様、帯電性を有する樹脂でコーティングされたものが用いられる。

前述した電界発生用電極３３は、図６（Ｆ）によく示されているように、第２の絶縁性基板３８に設けられる。電界発生用電極３３は、第２の絶縁性基板３８を構成する複数の絶縁体層のうち、凹部４６の底面を与える絶縁体層に設けられ、その一部が凹部４６の底面に露出する。電界発生用電極３３は、空間３５を規定する容器部３６の底面壁に沿って分布する櫛形部分を含んでいる。これによって、インダクタのＱ値を低下させる渦電流の発生を抑制することができる。電界発生用電極３３は、図６（Ｆ）に示すように、引出し導体４７を介して、第３の外部端子電極２９に電気的に接続される。

電界発生用電極３３と対をなす電界発生用電極３４は、樹脂層３９内に位置し、貫通孔４５の周面に露出するように設けられる。電界発生用電極３４は、図５からわかるように、空間３５を規定する容器部３６の側面壁に沿って分布する櫛形部分を含んでいる。詳細な図示は省略するが、電界発生用電極３４の櫛形部分の各櫛歯は、樹脂層３９の厚み方向に延びる導体によって互いに電気的に接続される。また、電界発生用電極３４は、図６（Ｃ）に示すように、引出し導体４８を介して、第４の外部端子電極３０に電気的に接続される。

上述したように、電界発生用電極３３および３４が櫛形部分を含んでいると、インダクタのＱ値を低下させる渦電流の発生を抑制することができる。

図５を参照して、上述した空間３５は、コイル３１および３２が与える磁界の比較的強い第１領域４９と比較的弱い第２領域５０とを有する。この実施形態では、第１領域４９は、第１のコイル３１と第２のコイル３２とによって挟まれる位置、すなわち、貫通孔４５によって規定される位置にあり、第２領域５０は、第２のコイル３２の、第１のコイル３１側とは反対側であって、第２のコイル３２から十分に離隔した位置、すなわち、凹部４６の底面近傍の位置にある。

可変インダクタ２１の製造において、第２の絶縁性基板３８は、その一部となる特定の絶縁体層上に、電界発生用電極３３および引出し導体４７を形成し、その上に凹部４６の一部となる貫通孔を有する絶縁体層を積層し、この絶縁体層上に引出し導体４２を形成し、さらに、凹部４６の残部となる貫通孔を有しかつビア導体４３を設けた絶縁体層を積層し、この絶縁体層上に第２のコイル３２を形成する各工程を経て得られる。

また、樹脂層３９は、可変インダクタ２１の製造において、第１および第２の絶縁性基板３７および３８を互いに接合する機能を果たすもので、接合前の段階で、貫通孔４５を有し、かつ電界発生用電極３４、引出し導体４８およびビア導体４４を設けている。樹脂層３９は積層構造を有していて、櫛形部分を有する電界発生用電極３４の形成にあたっては、各櫛歯が異なる層に設けられ、これらが厚み方向に延びる導体によって互いに接続される。また、樹脂層３９は、好ましくは、半硬化状態で第１および第２の絶縁性基板３７および３８の間に配置され、これが硬化されることによって、第１および第２の絶縁性基板３７および３８を互いに接合する状態が達成される。

可変インダクタ２１は、第１および第２の外部端子電極２７および２８を信号経路に接続することによって、インダクタとして機能させながら、第３および第４の外部端子電極２９および３０間に、所定の電圧値および極性の電圧が印加されることによって、インダクタンス値が可変とされる。

インダクタンス値を可変とするメカニズムは、図２に示した可変インダクタ１１の場合と実質的に同様である。簡単に言えば、第３および第４の外部端子電極２９および３０を介して、電界発生用電極３３および３４間に、特定の極性の電圧が印加されると、磁性粉が電界発生用電極３３および３４のいずれか一方側に引き寄せられ、第１領域４９および第２領域５０のいずれか一方側へと移動する。この状態は、電界発生用電極３３および３４間に印加される電圧がオフされても維持される。

他方、電界発生用電極３３および３４間に印加される電圧の極性が切り替えられると、磁性粉は電界発生用電極３３および３４のいずれか他方側に引き寄せられ、第１領域４９および第２領域５０のいずれか他方側へと移動する。この状態は、電界発生用電極３３および３４間に印加される電圧がオフされても維持される。

次に、図７を参照して、この発明の第４の実施形態による可変インダクタ５１について説明する。図７と図５とを対比すればわかるように、図７に示した可変インダクタ５１は、図５に示した可変インダクタ２１と共通する多くの要素を備えている。したがって、図７において、図５に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

前述した可変インダクタ１、１１および２１は、コイルとして、互いに間に間隔を隔てて同軸上に配置され、かつ各々が与える磁界が互いに打ち消されるようにされた、２個のコイル２および３（または３１および３２）を備えるものであったが、図７に示した可変インダクタ５１は、コイルとして、単に１個のコイル５２のみを備えることを特徴としている。

コイル５２は、その外周端が引出し導体５３を介して第１の外部端子電極２７に電気的に接続され、その内周端がビア導体５４および引出し導体５５を介して第２の外部端子電極２８に電気的に接続される。

このコイル５２によって発生される磁束の少なくとも一部を横切る空間５６において、コイル５２が与える磁界の比較的強い第１領域５７は、コイル５２によって囲まれた部分、すなわち、凹部４６内に相当する部分にあり、コイル５２が与える磁界の比較的弱い第２領域５８は、コイル５２から十分に離隔した位置、すなわち、貫通孔４５内の比較的上部に相当する部分にある。この実施形態では、空間５６における第１領域５７と第２領域５８との位置関係が、前述した可変インダクタ２１の空間３５における第１領域４９と第２領域５０との位置関係とは逆転している。また、第１領域５７となる凹部４６は、前述した可変インダクタ２１の第２領域５０となる凹部４６より浅く形成されている。

電界発生用電極３３および３４間に、特定の極性の電圧が印加されると、図示を省略した磁性粉が電界発生用電極３３および３４のいずれか一方側に引き寄せられ、第１領域４９および第２領域５０のいずれか一方側へと移動する。他方、電界発生用電極３３および３４間に印加される電圧の極性が切り替えられると、磁性粉は電界発生用電極３３および３４のいずれか他方側に引き寄せられ、第１領域５７および第２領域５８のいずれか他方側へと移動する。このような磁性粉の移動の結果、インダクタンス値が変化する。

なお、図７に示した可変インダクタ５１によれば、単に１個のコイル５２しか備えないため、２個のコイル３１および３２を備える前述した可変インダクタ２１に比べて、インダクタンス値の変化量は小さくなる。

以上、この発明を図示したいくつかの実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。たとえば、容器部によって規定される空間の形状は、コイルによって発生される磁束の少なくとも一部を横切るようなものとなっている限り、任意に変更することができる。

また、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

１，１１，２１，５１ 可変インダクタ
２，３，３１，３２，５２ コイル
４，３５ 空間
５，３６ 容器部
６ 磁性粉
７，４９ 第１領域
８，５０ 第２領域
１２〜１４，３３，３４ 電界発生用電極

Claims (6)

1. 磁束を発生するコイルと、
   前記コイルによって発生される前記磁束の少なくとも一部を横切る空間を規定する容器部と、
   前記空間の一部を占めるように前記容器部内に装填された磁性粉と、
   を備え、
   前記磁性粉は前記空間内で移動可能とされ、この移動によって前記磁束に変化を生じさせるようにした、
   可変インダクタ。
2. 前記容器部によって規定される前記空間は、前記コイルが与える磁界の比較的強い第１領域と比較的弱い第２領域とを有し、前記磁性粉は、前記第１領域と前記第２領域との間で移動可能とされる、請求項１に記載の可変インダクタ。
3. 前記コイルは、互いに間に間隔を隔てて同軸上に配置された、第１および第２のコイルを含み、
   前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、各々が与える磁界が互いに打ち消されるようにされ、
   前記空間の少なくとも一部は、前記第１および第２のコイルの間に位置する、
   請求項１または２に記載の可変インダクタ。
4. 前記磁性粉は、帯電性を有する樹脂でコーティングされており、
   前記空間内に電界を発生させるように電圧を印加するための電界発生用電極をさらに備え、
   前記電界発生用電極に電圧を印加することにより、前記磁性粉を前記空間内で移動させるようにした、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の可変インダクタ。
5. 前記電界発生用電極は、前記空間を規定する前記容器部の壁面に沿って分布する櫛形部分を含む、請求項４に記載の可変インダクタ。
6. 前記磁性粉は、それ自身の重力により前記空間内で移動するようにされた、請求項１ないし３のいずれかに記載の可変インダクタ。

Images