JP3188471U - インダクタの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐電流性及び耐熱性が高く、漏れ電流を防止できるインダクタを提供する。
【解決手段】インダクタは、焼結コア１、コイル２及び被覆体３を含み、焼結コア１は、凸字形であり、ベース１２を有し、ベース上からは凸柱１１が延設され、凸柱とベースとの間に、収容空間１３を有する。コイル２は、巻線体２１を有し、巻線体は、凸柱上に嵌設されるとともに、収容空間上に位置する。巻線体は、ベースの側辺まで延設される２つの電極ピン２２を有し、被覆体３は、凸字形の凹溝３１を有し、凹溝には、焼結コア及びコイルが収容される。被覆体は、焼結コア及びコイルを被覆して外部に露出させない。巻線体の２つの電極ピンは、被覆体外部まで延設される。
【選択図】図４

Description

本考案は、インダクタに関し、特に、耐電流性及び耐熱性が高いインダクタの構造に関する。

インダクタは、受動素子の一種であり、電流の変化に抵抗する電子素子である。インダクタは、磁性材料又は非磁性材料からなるコアにコイルが巻線されて構成される。インダクタは、コイルによって電流を変化させ、磁束を変化させ、磁場の現象が利用される回路素子である。磁場は、電荷が流動することから形成され、電流によって形成される。交流電流は、磁場を形成し、変動する磁場は、電流を誘導し、その直線関係の比率をインダクタンスと称する。

従来の組合式のインダクタは、主に、マンガン−亜鉛フェライトからなるエの字形のコアを有する。コイルは、エの字形のコア上に巻線される。コイルが巻線されたエの字形のコアは、断面がＵ字形の蓋体上に装着される。これにより、組合式のインダクタが形成される。組合式のインダクタは、透磁率が高く、飽和磁束密度が低いため、使用時に飽和しやすく、耐電流性が低いため、すでに使用されなくなっている。

現在のインダクタは、高い耐電流性が求められるため、チョークなどの多くのインダクタは、圧粉体が利用されて製作される。先ず、空心コイルを製造する。次に、空心コイルを金型中に配置し、金型中に鉄粉を入れ、プレスしてインダクタにする。この圧粉体を利用して製作されるインダクタは、透磁率が低く、飽和磁束密度が高く、使用時に飽和しにくく、耐電流性が高い。

他の圧粉体を利用して製作されるインダクタは、先ず、空心コイルを製作する。次に、空心コイルを金型中に放置し、高分子コロイドを加えた鉄粉を金型中に入れ、６〜８トン／平方センチの圧力でプレスして製作される。しかし、この製作方法の場合、製作過程において、コイル上の絶縁塗料が傷つきやすいため、コイルの層と層との間がショートし、大電流が発生してしまう。

他の圧粉体を利用して製作されるインダクタは、先ず、鉄クロムシリコン（FeCrSi）粉末を熱プレスして凸字形のベースを製造する。次に、ベースの凸柱上に巻線されたコイルを嵌設する。次に、熱プレス成形技術により、コイル及びベースの凸柱上に鉄クロムシリコンをプレスし、ベースの底部のみを外部に露出させる。しかし、この方法によって製作されるインダクタは、漏れ電流が発生しやすい。

他の圧粉体を利用して製作されるインダクタは、先ず、空心コイル及び導線フレームを製作する。次に、空心コイル及び導線フレームを金型中に配置し、金型中に鉄粉を入れてプレスした後、熱プレス処理を行う。しかし、この種のインダクタは、部品が多いため、コスト及び時間が掛かってしまう。

特開２００６−３１０７１６号公報

本考案の第１の目的は、熱硬化、焼結及び射出を混合した方式によって製作され、耐電流性及び耐熱性の高いインダクタを提供することにある。
本考案の第２の目的は、コイル及び焼結コアが被覆体中に被覆されるため、漏れ電流が発生しないインダクタを提供することにある。
本考案の第３の目的は、従来の鉄粉をモールディングして製作されるコアより鉄損が低いインダクタを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本考案は、インダクタの構造を提供するものである。本考案のインダクタは、焼結コア、コイル及び被覆体を含む。

焼結コアは、凸字形であり、ベースを有する。ベース上からは、凸柱が延設される。凸柱とベースとの間は、収容空間を有する。

コイルは、巻線体を有する。巻線体は、凸柱上に嵌設される上、収容空間上に位置する。巻線体上は、ベース側辺まで延設される２つの電極ピンを有する。

被覆体は、凸字形の凹溝を有する。凹溝には、焼結コア及びコイルが収容される。被覆体は、焼結コア及びコイルを被覆して外部に露出させない。巻線体の２つの電極ピンは、被覆体外部まで延設される。

焼結コアは、鉄シリコン粉末材料からなり、焼結コアの透磁率μは、６０であり、コイルは、銅線材料からなり、巻線体の２つの電極ピンは、被覆体の対角部分外部まで延設される。

被覆体の材料は、鉄クロムシリコン（FeCrSi）材料であり、被覆体の材料の透磁率μは、１４〜１８であり、インダクタの直流抵抗は、約０.７２ｍohmである。

本考案のインダクタの焼結コアによれば、鉄シリコンを焼結したものであり、透磁率μは、６０である。透磁率が高いため、コイルの巻線数が少なく、一般の鉄粉をモールディングしたコアより鉄損が低く、直流抵抗ＤＣＲが小さい（約０.７２ｍohm）。このため、電流が小さく、耐電流性及び耐熱性が高い特性を有する。更に、焼結コア及びコイルが被覆体によって完全に被覆されて外部に露出しないため、漏れ電流を防止することができる。

本考案のインダクタの製作工程を示す流れ図である。 本考案のインダクタの構造の焼結コアの構造を示す斜視図である。 本考案のインダクタの構造の焼結コア上にコイルを設置する状態を示す分解斜視図である。 本考案のインダクタの構造の焼結コア及びコイルに被覆体を被覆した状態を示す断面図である。 本考案のインダクタの構造を示す透過図である。

本考案の目的、特徴及び効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。

図１〜図４を参照する。図１は、本考案のインダクタの製作工程を示す流れ図である。図２は、本考案のインダクタの構造の焼結コアの構造を示す斜視図である。図３は、本考案のインダクタの構造の焼結コア上にコイルを設置する状態を示す分解斜視図である。図４は、本考案のインダクタの構造の焼結コア及びコイルに被覆体を被覆した状態を示す断面図である。図１〜図４に示すように、本考案のインダクタの制作方法は、以下ステップ１００〜ステップ１０８のステップ(工程)を含む。

ステップ１００：鉄シリコン（FeSi）粉末材料を準備する。
ステップ１０２：熱硬化を行う。ステップ１００の鉄シリコン粉末を熱硬化プレス工程によって凸字形の圧粉コアにする。

ステップ１０４：焼結を行う。プレスが完了した凸字形の圧粉コアを焼結する。低温焼結を行った後、凸字形の圧粉コアが焼結コア１になる。焼結コア１は、ベース１２を有する。ベース１２上からは、凸柱１１が延設される。ベース１２と凸柱１１との間は、収容空間１３を有する。図中、焼結コア１は、焼結技術が利用され、透磁率μは、６０である。

ステップ１０６：巻線がされたコイル２を準備する。巻線がされたコイル２である巻線体２１を焼結体１の凸柱１１上に嵌設する（図３参照）。巻線体２１の２つの電極ピン２２は、焼結コア１のベース１２の側辺の対角部分まで延設される。図中、コイル２は、銅線が巻線されてなる。

ステップ１０８：ステンレス材料を準備する。先ず、コイル２が嵌設された焼結コア１を金型（図示せず）中に配置し、金属射出成形工程により、ステンレス材料を焼結コア１上に射出成形する上、コイル２及び焼結コア１上を被覆して被覆体３を形成する（図４参照）。コイル２上の２つの電極ピン２２は、被覆体３の対角部分の外部まで延設される。被覆体３外部のコイル２まで延設されるコイル２の２つの電極ピン２２により、インダクタを回路基板（図示せず）上に電気的に連結することができる。図中、ステンレス材料は、透磁率μが１４〜１８の鉄クロムシリコン（FeCrSi）材料である。

上述の焼結コア１は、鉄シリコン粉末を焼結したものであり、透磁率μは、６０である。透磁率が高いため、コイル２の巻線数が少なく、一般の鉄粉をモールディング（molding）したコアより鉄損が低く、直流抵抗ＤＣＲ（ＤＣ Resistance）が小さい（約０.７２ｍohm）。このため、電流が小さく、耐電流性及び耐熱性が高い特性を有する。更に、焼結コア１及びコイル２が被覆体３によって完全に被覆されて外部に露出しないため、漏れ電流を防止することができる。

図４及び図５を参照する。図４は、本考案のインダクタの構造の焼結コア及びコイルに被覆体を被覆した状態を示す断面図である。
図５は、本考案のインダクタの構造を示す透過図である。図４及び図５に示すように、本考案のインダクタは、焼結コア１、コイル２及び被覆体３を含む。

焼結コア１は、凸字形であり、ベース１２を有する。ベース１２上からは、凸柱１１が延設される。凸柱１１とベース１２との間は、収容空間１３を有する。図中、焼結コア１は、透磁率μが６０の鉄シリコン（FeSi）粉末材料からなる。

コイル２は、巻線体２１を有する。巻線体２１は、凸柱１１上に嵌設される上、収容空間１３上に位置する。巻線体２１上は、ベース１２の側辺の対角部分まで延設される２つの電極ピン２２を有する。図中、コイル２は、銅線材料からなる。

被覆体３は、焼結コア１の凸字形に対向する内壁が逆凹状の凹溝３１を有する。凹溝３１には、焼結コア１及びコイル２が収容される。
また、焼結コア１及びコイル２には、被覆体３が被覆されて外部に露出せず、２つの電極ピン２２が被覆体３の対角部分の外部に露出するのみであるため、漏れ電流が発生しない。
また、２つの電極ピン２２により、インダクタは、回路基板（図示せず）上に電気的に連結される。図中、ステンレス材料は、鉄クロムシリコン（FeCrSi）材料であり、透磁率μは、１４〜１８である。

上述の焼結コア１は、鉄シリコン粉末を焼結したものであり、透磁率μは、６０である。透磁率が高いため、コイル２の巻線数が少なく、一般の鉄粉をモールディング（molding）したコアより鉄損が低く、直流抵抗ＤＣＲ（ＤＣ Resistance）が小さい（約０.７２ｍohm）。このため、電流が小さく、耐電流性及び耐熱性が高い特性を有する。

上述の説明は、本考案の実施形態を示すものであり、本考案の実施範囲を限定するものではない。即ち、本考案の実用新案登録請求の範囲に基づく変更及び修飾は、何れも、本考案に含まれる。

１ 焼結コア
１１ 凸柱
１２ ベース
１３ 収容空間
２ コイル
２１ 巻線体
２２ 電極ピン
３ 被覆体
３１ 凹溝

Claims (8)

1. 焼結コア、コイル及び被覆体を備えるインダクタの構造であって、
   前記焼結コアは、凸字形であり、ベースを有し、前記ベース上からは、凸柱が延設され、前記凸柱と前記ベースとの間は、収容空間を有し、
   前記コイルは、巻線体を有し、前記巻線体は、前記凸柱上に嵌設される上、前記収容空間上に位置し、前記巻線体上は、前記ベース上まで延設される２つの電極ピンを有し、
   前記被覆体は、凸字形の凹溝を有し、前記凹溝には、前記焼結コア及び前記コイルが収容され、前記被覆体は、前記焼結コア及び前記コイルを被覆して外部に露出させず、前記巻線体の２つの電極ピンは、前記被覆体外部まで延設されることを特徴とするインダクタの構造。
2. 前記焼結コアは、鉄シリコン粉末材料からなることを特徴とする請求項１に記載のインダクタの構造。
3. 前記焼結コアの透磁率μは、６０であることを特徴とする請求項２に記載のインダクタの構造。
4. 前記コイルは、銅線材料からなることを特徴とする請求項３に記載のインダクタの構造。
5. 前記巻線体の２つの電極ピンは、前記被覆体の対角部分まで延設されることを特徴とする請求項４に記載のインダクタの構造。
6. 前記被覆体の材料は、鉄クロムシリコン（FeCrSi）材料であることを特徴とする請求項５に記載のインダクタの構造。
7. 前記被覆体の材料の透磁率μは、１４〜１８であることを特徴とする請求項６に記載のインダクタの構造。
8. 前記インダクタの直流抵抗は、約０.７２ｍohmであることを特徴とする請求項７に記載のインダクタの構造。

Images