JP3797660B2 - Inductance parts - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の電源等に使用されるインダクタンス部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のインダクタンス部品として、図9及び図10に示されるものがある。図9及び図10を参照すると、インダクタンス部品100は、外脚部3a,中脚部3c、及びこれらの1端部を接続した基部2bを備えたE型磁気コア102と、E型磁気コア102の中脚部102cに、実装のための端子部3a,3bを両端に備えた巻線(平角コイル)3を装着して、この中脚部102cと、I型磁気コア101とで形成されるエアギャップgに厚さtの円板状の永久磁石4を装着して、2つの磁気コア101,102を重ね合わせることによって形成されている。
【0003】
具体的には、E型磁気コア102は、基部102bと、基部102bの一面の両側に形成された外脚部102a,102aと、中央に形成された中脚部102cとを備えている。基部102bには、図示しない固定部材等に装着したり基板に固定するための切り欠き102dを備えている。このE型磁気コア102の中脚部102cを研磨し、エアギャップgを設け、I型磁気コア101を組み合わせて、必要なインダクタンス特性をもつインダクタンス部品として機能させる。
【0004】
また、前記エアギャップgに永久磁石4を配置することで良好な直流重畳特性を得ており、永久磁石4は、I型磁気コア102に接着される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
次に、図9及び図10に示したインダクタンス部品の欠点について図11を参照しながら説明する。図11はE型磁気コア102の中脚部102cとI型磁気コアの重なり部分を概略的に示す図である。
【0006】
図11に示すように、I型磁気コア101の一面と、これに対向する中脚部102の端面との間のエアギャップに直径DCの永久磁石4を装着する場合,外側の破線で示される直径DA´の円内にある場合には、特性に変化が生じないが、図に示すように、中脚部102を覆わないようなズレが生じると、特性が劣ったものとなる。
【0007】
また、従来インダクタンス部品のエアギャップgをE型磁気コア102の中脚部102cに設けるため、E型磁気コア102の接合面及び背面の両面研摩を要し、研磨に手間がかかるという欠点を有した。
【0008】
また、I型磁気コアに永久磁石を配置するインダクタンス部品において、前記永久磁石の接着配置は、永久磁石の位置を決める治工具が必要であり、その工程が難しく、前述したように、永久磁石の配置ズレ、及び配置ズレによる特性低下の問題が生じるという問題がある。
【0009】
さらに、この円板状の永久磁石の製造は、永久磁石粉末及び樹脂を混練、塗工、乾燥の工程を経、続いて、インダクタンス部品の磁気コアヘ接着工程に移るという多くの工数を有するという欠点があった。
【0010】
そこで、本発明の一技術的課題は、永久磁石の位置ズレ等の問題が発生せず、容易に且つ特性の揃ったインダクタンス部品を製造することができるインダクタンス部品を提供することにある。
【0011】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、永久磁石の製造工程を簡略化し、安価に製造することができるインダクタンス部品を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、E型磁気コアとI型磁気コアとを組み合わせたEI型磁心を備えたインダクタンス部品において、前記E型磁気コアの断面円形の中脚部と接合する前記I型磁気コアの中央部に表面よりも窪んだ円形の凹部を設け、前記I型磁気コアの中央部の凹部に、円板状又は正方形板状の永久磁石を配置し、前記永久磁石が円板状であるときには、前記凹部の直径をDA、前記中脚部の直径をDB、及び前記永久磁石の直径をDCとしたときに下記数3で示す関係が成り立ち、前記永久磁石が正方形板状である場合には、前記凹部の直径をDA、前記中脚部の直径をDB、及び前記永久磁石一辺をLとしたときに下記数4で示す関係を備えていることを特徴とするインダクタンス部品が得られる。
【数3】
【数4】
【0014】
また、本発明によれば、前記インダクタンス部品において、前記永久磁石は、前記E型磁気コアの中脚部の端面の面積より大きく、前記I型磁気コアの凹部内にどのように配置されても、前記E型磁気コアの中脚部を覆う大きさであることを特徴とするインダクタンス部品が得られる。
【0015】
また、本発明によれば、前記インダクタンス部品において、前記凹部に永久磁石粉末と樹脂との混合物から実質的になるスラリーを配置したことを特徴とするインダクタンス部品が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1は本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品のI型磁気コアを示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図2は本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品の斜視図である。図3は図2のインダクタンス部品の分解組立斜視図、図4は図2のインダクタンス部品の断面図である。
【0018】
図1乃至図4に示されるように、本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品10は、I型磁気コア1と、E型磁気コア2と、巻線(平角コイル)3と、永久磁石4とを備えている。このインダクタンス部品10は、E型磁気コア2と、E型磁気コア2の中脚部2cに平板状のコイル3を装着して、この中脚部2cと、I型磁気コア1とで形成されるエアギャップgに厚さtの円板状の永久磁石を装着して、2つの磁気コア1,2を重ね合わせることによって形成されているている点では、従来と同様である。
【0019】
しかし、本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品10は、そのE型磁気コア2とI型磁気コア1との組み合わせ構造が異なっている。
【0020】
即ち、図1に示すように、I型磁気コアのエアギャップ形成面に円形の凹部1aを備えている。また、E型磁気コア2の中脚部2cの端面の位置は、外脚部2aとその高さが等しく形成されている。
【0021】
図3に最も良く示されるように、磁心を形成するE型磁気コア2の中脚部2cと接合するI型磁気コア1に、凹部1aを設け、その凹部深さによってエアギャップgを調整している。次に、I型磁気コア1の凹部1aに永久磁石4を接着配置すれば、良好な直流重畳特性を備えたインダクタンス部品が得られる。
【0022】
ここで、使用する永久磁石4は、E型磁気コア2中脚面積より大きく、I型磁気コア凹部1a内にどのように配置されても、前記E型磁気コア2中脚部を覆う大きさに形成されている。したがって、この永久磁石4が凹部1a内にどのように配置されても、E型磁気コア2中脚部を覆う大きさを有するので、永久磁石4の配置ズレによる特性低下は生じなくなる。
【0023】
図4に示すように、本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品10のインダクタンス値を決定するエアギャップgは、凹部1aを設けたI型磁気コア1の凹部1aの深さ、例えば、図示の例においては、0.4mm程度で決まる。
【0024】
ここで、従来においては、インダクタンス値を決定するエアギャップgは、E型磁気コア102の中脚部102cに設けるが、E型磁気コア102の外脚部102aと中脚部102cに段差を設ける(中脚部のみ研磨する)ことは困難な作業であり、本発明のように、I型磁気コア1にエアギャップを設けることでギャップ加工費用の削減につながり、安価なインダクタンス部品となる。
【0025】
図5は本発明の第1の実施の形態によるエアギャップ部分を主に示す概略平面図である。図5に示すように、円形の窪みからなる凹部1aと、中脚部2cとを同心円状になるように配置している。凹部1aの直径DAと中脚部2cの直径DBと円板状の永久磁石4の直径DCとの間に次の数5式に示す関係があれば、中脚部2cのギャップ側端面を永久磁石が覆う形となるので、特性の劣化が生じない。
【0026】
【数5】
【0027】
また、図6は本発明の第2の実施の形態によるエアギャップ部分に主に示す概略平面図である。図6の例において、永久磁石の形状が四角板状である点で異なる他は、第1の実施の形態によるものと同様の構成を有している。永久磁石14が1辺Lの正方形板である場合には、凹部1aの直径DA、中脚部の直径DBと、正方形の一辺Lとの間には、次の数6式に示す関係があれば、常に中脚部2cのギャップ側端面を永久磁石が覆う形となるので、特性の劣化はない。
【0028】
【数6】
【0029】
このように、本発明の第1及び第2の実施の形態において、磁心を形成するE型磁気コア2の中脚部2cと接合するI型磁気コア1に凹部1aを設けて、その凹部1aの深さによってエアギャップgを調整することで、エアギャップ加工は容易となり、費用の削減が可能である。
【0030】
また、前記I型磁気コアの凹部1aに永久磁石を接着配置して、良好な直流重畳特性を得るが、前記永久磁石を前記I型磁気コアヘ接着する際の前記永久磁石の配置ズレを抑える。
【0031】
図7は本発明の第2の実施の形態によるインダクタンス部品の構成を示す分解組立斜視図である。図7を参照すると、本発明の第3の実施の形態によるインダクタンス部品20は、I型磁気コア1の凹部1aに装着される永久磁石4,14の代わりに、永久磁石の途中の生成物である永久磁石粉末と樹脂との混合物(以下、スラリーと呼ぶ。)をこの凹部に流し込んで乾燥させて、着磁して永久磁石を形成している点で異なっている。
【0032】
このように、永久磁石(の製造途中である)スラリーを、前記I型磁気コア1の凹部に流し込み、乾燥させれば、永久磁石の塗工、及び外形打ち抜きの工程を省略でき、安価なインダクタンス部品を提供できることになる。
【0033】
また、永久磁石4の製造工程において、従来スラリーを塗工し、乾燥させ、円形に打ち抜いた後、I型磁気コア1に接着配置するが、永久磁石スラリーをI型磁気コア1の凹部1aに流し込んで乾燥すれば、塗工する作業と、円形に打ち抜く作業を省略できる。永久磁石4の製造工程を簡略化するとともに、円形のような対象形状の極性が明確になり、永久磁石の配置における異極性不良の問題もなくなる。
【0034】
図8は本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品と比較のための従来技術によるインダクタンス部品と、スラリーを用いた第3の実施の形態によるインダクタンス部品との直流重畳インダクタンス特性を夫々示している。
【0035】
図8を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品及び従来技術によるインダクタンス部品は、曲線51に示すように、夫々同等の良好な特性を示している。
【0036】
さらに、永久磁石4を配置する替わりに、永久磁石スラリーをI型磁気コア1の凹部1aに流し込んで乾燥させた第3の実施の形態によるインダクタンス部品によれば、曲線53に示すように、永久磁石4を配置した時より良好な直流重畳特性が得られる。
【0037】
ここで、従来技術によるものと本発明の第1の実施の形態によるものとでは、図8において、共に良好な特性を示しているが、従来の永久磁石4の配置位置は、冶工具を使用して位置を決めており、本発明によるI型磁気コア1において、そのI型磁気コア1の凹部1aに永久磁石4を配置することで、冶工具の必要がなく、永久磁石4の配置ズレなく容易に永久磁石4の配置が可能となる点でその工程の簡略化、作業を容易にすることが可能である。
【0038】
また、従来構成においては、図11のところで説明したように永久磁石の配置ズレが生じた場合には、図8に示すように、直流重畳インダクタンス特性は曲線52のように低下するが、本発明においては、そのような位置ズレがないために、特性の劣化が見られない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、凹部を設けたI型磁気コアを用いることで、ギャップ調整加工が容易で、安価なインダクタンス部品を提供することができる。
【0040】
次に、本発明によれば、I型磁気コアの凹部に永久磁石を配置することで、冶工具が不必要となり、永久磁石の配置ズレもなく、容易に永久磁石の配置が可能となり、またその永久磁石はE型磁気コア中脚面積より大きく、I型磁気コア凹部内にどのように配置されても、前記E型磁気コア中脚部を覆う大きさであれば、永久磁石配置による特性低下が生じない安価なインダクタンス部品を提供することができる。
【0041】
さらに、本発明においては、永久磁石を配置する替わりに、永久磁石スラリーをI型磁気コアの凹部に流し込んで乾燥させれば、より良好な直流重畳インダクタンス特性が得られ、また永久磁石の製造工程における塗工作業と、型に打ち抜く作業を省略でき、永久磁石の配置における異極性不良の問題がなくなる安価なインダクタンス部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるI型磁気コアを示し、図1(a)は平面図、図1(b)は正面図、図1(c)は側面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品の外観斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品の組立分解斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品の構成断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態によるインダクタンス部品のエアギャップを主に示す概略平面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態によるインダクタンス部品のエアギャップを主に示す概略平面図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態によるインダクタンス部品の分解組立斜視図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態によるインダンクタンス部品、従来のインダクタンス部品、及び第3の実施の形態によるインダクタンス部品の直流重畳インダクタンス特性を示す図である。
【図9】従来のインダクタンス部品の構成断面図である。
【図10】従来のインダクタンス部品の分解組立説明図である。
【図11】従来のインダクタンス部品における永久磁石の欠点の説明に供せられる図である。
【符号の説明】
1,101 I型磁気コア
1a 凹部
2,102 E型磁気コア
2a,102a 外脚部
2c,102c 中脚部
3 巻線(平角コイル)
3a,3b 端子部
4,14 永久磁石
10,100 インダクタンス部品
51 本発明の第1の実施の形態及び従来のインダクタンス部品の直流重畳インダクタンス特性曲線
52 従来インダクタンス部品の永久磁石配置ズレによる直流重畳インダクタンス特性曲線
53 本発明の第3の実施の形態によるインダクタンス部品で、永久磁石スラリーをI型磁気コアの凹部に配置したものの直流重畳インダクタンス特性曲線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inductance component used for a power source of an electronic device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of inductance component, there is one shown in FIGS. 9 and 10, the inductance component 100 includes an E-type
[0003]
Specifically, the E-type
[0004]
Further, by arranging the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Next, the defect of the inductance component shown in FIGS. 9 and 10 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram schematically showing an overlapping portion of the
[0006]
As shown in FIG. 11, when a
[0007]
In addition, since the air gap g of the conventional inductance component is provided in the
[0008]
In addition, in the inductance component in which the permanent magnet is arranged on the I-type magnetic core, the bonding arrangement of the permanent magnet requires a jig for determining the position of the permanent magnet, and the process is difficult. There is a problem in that there is a problem of arrangement deviation and characteristic deterioration due to arrangement deviation.
[0009]
Furthermore, the manufacture of this disk-shaped permanent magnet has a number of man-hours that go through the steps of kneading, coating and drying the permanent magnet powder and resin, and then proceeding to the bonding process to the magnetic core of the inductance component. was there.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an inductance component that can easily produce an inductance component having uniform characteristics without causing a problem such as a displacement of a permanent magnet.
[0011]
Another technical problem of the present invention is to provide an inductance component that can simplify the manufacturing process of the permanent magnet and can be manufactured at low cost.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in an inductance component having an EI type magnetic core in which an E type magnetic core and an I type magnetic core are combined, the I type magnetic core joined to the middle leg portion having a circular cross section of the E type magnetic core. When a circular concave portion recessed from the surface is provided in the central portion, a disk-shaped or square plate-shaped permanent magnet is disposed in the concave portion in the central portion of the I-type magnetic core, and the permanent magnet is disk-shaped When the diameter of the concave portion is DA, the diameter of the middle leg portion is DB, and the diameter of the permanent magnet is DC, the following relationship is established, and when the permanent magnet has a square plate shape: An inductance component having a relationship expressed by the following
[Equation 3]
[Expression 4]
[0014]
Further, according to the present invention, in the inductance component, the permanent magnet is larger than the area of the end surface of the middle leg portion of the E-type magnetic core, no matter how it is arranged in the recess of the I-type magnetic core. An inductance component having a size covering the middle leg portion of the E-type magnetic core can be obtained.
[0015]
Further, according to the present invention, there is obtained an inductance component characterized in that, in the inductance component, a slurry substantially composed of a mixture of permanent magnet powder and resin is disposed in the concave portion.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
1A and 1B are diagrams showing an I-type magnetic core of an inductance component according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a front view, and FIG. FIG. 2 is a perspective view of the inductance component according to the first embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view of the inductance component of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the inductance component of FIG.
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 4, the
[0019]
However, the
[0020]
That is, as shown in FIG. 1, a circular recess 1a is provided on the air gap forming surface of the I-type magnetic core. In addition, the position of the end surface of the
[0021]
As best shown in FIG. 3, a concave portion 1a is provided in the I-type magnetic core 1 joined to the
[0022]
Here, the
[0023]
As shown in FIG. 4, the air gap g for determining the inductance value of the
[0024]
Here, conventionally, the air gap g for determining the inductance value is provided in the
[0025]
FIG. 5 is a schematic plan view mainly showing an air gap portion according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the concave portion 1a formed of a circular depression and the
[0026]
[Equation 5]
[0027]
FIG. 6 is a schematic plan view mainly showing an air gap portion according to the second embodiment of the present invention. The example of FIG. 6 has the same configuration as that of the first embodiment except that the shape of the permanent magnet is a square plate. When the
[0028]
[Formula 6]
[0029]
As described above, in the first and second embodiments of the present invention, the concave portion 1a is provided in the I-type magnetic core 1 joined to the
[0030]
Further, a permanent magnet is bonded and arranged in the concave portion 1a of the I-type magnetic core to obtain a good DC superposition characteristic, but the displacement of the permanent magnet when the permanent magnet is bonded to the I-type magnetic core is suppressed.
[0031]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the configuration of the inductance component according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the
[0032]
In this way, if the permanent magnet (in the process of manufacturing) slurry is poured into the concave portion of the I-type magnetic core 1 and dried, the steps of applying the permanent magnet and punching the outer shape can be omitted, and the inexpensive inductance is obtained. Parts can be provided.
[0033]
Further, in the manufacturing process of the
[0034]
FIG. 8 shows the DC superimposed inductance characteristics of the inductance component according to the first embodiment of the present invention, the inductance component according to the prior art for comparison, and the inductance component according to the third embodiment using slurry. Yes.
[0035]
Referring to FIG. 8, the inductance component according to the first embodiment of the present invention and the inductance component according to the prior art show the same good characteristics as shown by a curve 51.
[0036]
Furthermore, according to the inductance component according to the third embodiment in which the permanent magnet slurry is poured into the recess 1a of the I-type magnetic core 1 and dried instead of arranging the
[0037]
Here, both the conventional technique and the first embodiment of the present invention show good characteristics in FIG. 8, but the arrangement position of the conventional
[0038]
Further, in the conventional configuration, when the permanent magnet is misaligned as described with reference to FIG. 11, the DC superimposed inductance characteristic decreases as shown by the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by using the I-type magnetic core provided with the recess, it is possible to provide an inexpensive inductance component that is easy to adjust the gap.
[0040]
Next, according to the present invention, by disposing the permanent magnet in the concave portion of the I-type magnetic core, a tool is unnecessary, and there is no displacement of the permanent magnet, and the permanent magnet can be easily disposed. If the permanent magnet is larger than the E-shaped magnetic core middle leg area and has a size that covers the E-shaped magnetic core middle leg, no matter how it is arranged in the I-shaped magnetic core recess, the characteristics of the permanent magnet arrangement It is possible to provide an inexpensive inductance component that does not deteriorate.
[0041]
Further, in the present invention, if the permanent magnet slurry is poured into the concave portion of the I-type magnetic core and dried instead of arranging the permanent magnet, a better DC superimposed inductance characteristic can be obtained, and the manufacturing process of the permanent magnet Thus, it is possible to provide an inexpensive inductance component that eliminates the problem of the different polarity failure in the arrangement of the permanent magnets.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an I-type magnetic core according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a front view, and FIG. 1 (c) is a side view.
FIG. 2 is an external perspective view of an inductance component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the inductance component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a structural cross-sectional view of an inductance component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic plan view mainly showing an air gap of the inductance component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic plan view mainly showing an air gap of an inductance component according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of an inductance component according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing DC superimposed inductance characteristics of an inductance component according to the first embodiment of the present invention, a conventional inductance component, and an inductance component according to the third embodiment.
FIG. 9 is a structural cross-sectional view of a conventional inductance component.
FIG. 10 is an exploded assembly explanatory view of a conventional inductance component.
FIG. 11 is a diagram for explaining a defect of a permanent magnet in a conventional inductance component.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 I type magnetic core 1a Recessed part 2,102 E type
3a,
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