JP3952267B2 - 非可逆回路素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非可逆回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アイソレータ等の非可逆回路素子は、例えば携帯電話のごとき移動体無線機器等に使用されている。この種の非可逆回路素子としては、例えば、特開平９−３２６６０４号公報等に開示されているものが知られている。この公知技術では、複数のキャパシタ、抵抗器及び磁気回転子を、ケース部材の内部に配置する。磁気回転子は複数の中心導体を含み、複数の中心導体の各々は、端子部を有する。端子部の各々は複数のキャパシタ及び抵抗器の上に載置される。そして、押圧部材により、中心導体の端子部を複数のキャパシタ及び抵抗器の電極に押し付ける構造となっている。永久磁石は押圧部材の上面に設けられる。
【０００３】
しかし、上述した非可逆回路素子では、非可逆回路素子のシリーズ化に伴い永久磁石の厚みを変えると全体の厚みが変わり、それに合わせてケースやカバー部材等の非可逆回路素子を構成する部材の大きさを変更しなくてはならないので、製造コストが上がってしまうという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、非可逆回路素子のシリーズ化に伴い、永久磁石の厚みを変えても、共通の部材を用いることができる安価な非可逆回路素子を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る非可逆回路素子は、ケース部材と、複数のキャパシタと、磁気回転子と、押圧部材と、永久磁石と、カバー部材とを含む。前記複数のキャパシタは、前記ケース部材の内部に設けられている。
【０００６】
前記磁気回転子は、複数の中心導体を含み、前記ケース部材内部に設けられている。前記複数の中心導体のそれぞれは、端子部を有する。前記端子部のそれぞれは、前記複数のキャパシタの上に載置されている。
【０００７】
前記押圧部材は、絶縁材料からなり、空洞部と、枠部とを有し、前記ケース部材の内部に設けられている。前記空洞部は上面及び下面において開口する。前記下面は、前記磁気回転子に対向する。前記枠部は、前記端子部のそれぞれの上に載置され、前記端子部を前記複数のキャパシタに固定させる。
【０００８】
前記永久磁石は、前記空洞部の内部に設けられる。前記カバー部材は、前記ケース部材と結合される。
【０００９】
上述のように、本発明に係る非可逆回路素子において、複数のキャパシタ、磁気回転子及び押圧部材がケース部材内部に設けられ、永久磁石は押圧部材の空洞部内に設けられ、カバー部材はケース部材と結合されている。従って、全体をカバー部材及びケース部材で囲った非可逆回路素子が得られる。
【００１０】
磁気回転子は、複数の中心導体を含み、複数の中心導体のそれぞれは、端子部を有する。端子部のそれぞれは複数のキャパシタの上に載置されている。押圧部材は枠部を有し、枠部は端子部のそれぞれの上に載置され、端子部を複数のキャパシタに固定させる。従って、押圧部材の枠部により、中心導体の端子部をキャパシタに押し付け、電気的，機械的に固定する。押圧部材は絶縁材料からなるから、枠部を端子部に押し付けても、押圧部材が電気的な影響を持つことはない。
【００１１】
押圧部材は空洞部を有し、空洞部内に永久磁石が設けられているから、永久磁石の厚みを、本発明に係る非可逆回路素子の総合的な厚みに加算する必要はない。このため、非可逆回路素子の寸法を削減することができる。
【００１２】
空洞部は上面及び下面において開口する。下面は磁気回転子に対向する。永久磁石は空洞部の内部に設けられる。従って、非可逆回路素子のシリーズ化に伴い、永久磁石の厚みを変えても、共通の部材を用いることができる安価な非可逆回路素子を提供することができる。
【００１３】
非可逆回路素子がアイソレータとして用いられる場合、キャパシタの他に、終端用の抵抗器が備えられる。この抵抗器は、キャパシタと同様にケース内に内蔵され、磁気回転素子の中心導体の端子部が、押圧部材の枠部によって押し付けられる。
【００１４】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る非可逆回路素子の分解斜視図、図２は図１に示した非可逆回路素子の斜視図、図３は図２の３−３線に沿った断面図、図４は図２の４−４線に沿った断面図である。図示する非可逆回路素子は、アイソレータであって、ケース部材１と、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３と、抵抗器Ｒと、磁気回転子６と、押圧部材７と、永久磁石８と、カバー部材９とを含む。
【００１６】
ケース部材１は、金属磁性部分と、電気絶縁部分とを含む。第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３、抵抗器Ｒ及び磁気回転子６は、ケース部材１の内部に設けられる。第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒは、チップ状であり、相対する両端に端部電極を有する。
【００１７】
磁気回転子６は、第１乃至第３の中心導体６４〜６６を含む。第１乃至第３の中心導体６４〜６６は第１乃至第３の端子部６４１〜６６１を有する。第１乃至第３の端子部６４１〜６６１は第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの端部電極の上に載置され、はんだ付等の手段によって固定される。
【００１８】
押圧部材７は、空洞部７０及び枠部７４を有し、ケース部材１の内部に設けられている。枠部７４は第１乃至第３の端子部６４１〜６６１に接触し、これを、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの端部電極の方向に押し付ける。空洞部７０は、上面７１及び下面７２において開口する。下面７２は磁気回転子６と向き合う。押圧部材７は、主に、組立工程において、第１乃至第３の端子部６４１〜６６１を、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの端部電極の方向に押し付け、それによって、第１乃至第３の端子部６４１〜６６１を、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの端部電極に確実に固定させるために用いられるものである。
【００１９】
永久磁石８は、空洞部７０の内部に配置され、平面方向の位置が決められる。永久磁石８は、その厚みが押圧部材７の厚みよりも大きくならない。カバー部材９は、磁性金属材料からなり、ケース部材１と結合され、ヨークを構成する。永久磁石８の上面８１はカバー部材９に接触している。
【００２０】
上述のように、押圧部材７は空洞部７０を含み、空洞部７０は上面７１及び下面７２において開口し、磁気回転子６に向きあっている。永久磁石８は空洞部７０に設けられる。永久磁石８は、その厚みが押圧部材７の厚みよりも小さい。この構造によれば、永久磁石８の厚みが変わっても、非可逆回路素子の総合的な厚みは変わらない。
【００２１】
また、非可逆回路素子のシリーズ化に伴い、永久磁石８の厚みが変わっても、押圧部材７の枠部７４は第１乃至第３の中心導体６４〜６６の第１乃至第３の端子部６４１〜６６１と接触し続けることになり、第１乃至第３の中心導体６４〜６６の第１乃至第３の端子部６４１〜６６１も、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒの端部電極と接触し続けることになる。このため、はんだ等で接触部を固着させる際、導通不良が生じなくなる。
【００２２】
図示実施例において、ケース部材１は、磁性金属材料で構成された第１のケース部材と、絶縁樹脂等の絶縁材料で構成された第２のケース部材とを組み合わせて構成されている。これらは、インサートモールド成形法により、一つのケースとして構成してもよい。第１のケース部材は、磁性金属側壁１２、１４及び磁性金属底板１６を含んでいる。第２のケース部材は、絶縁側壁２５、２６、２８、２９を含んでいる。
【００２３】
絶縁側壁２５、２６は相対向する。絶縁側壁２８、２９は、絶縁側壁２５、２６の配置方向とは異なる方向において相対向し、絶縁側壁２５、２６のそれぞれと垂直に交わる。絶縁側壁２５、２６と、絶縁側壁２８、２９は、磁性金属底板１６から延びる。絶縁側壁２８、２９のそれぞれは、一部に、磁性金属底板１６から延びる磁性金属側壁１２、１４が組み込まれている。
【００２４】
磁性金属底板１６は導電性高段部１１を備え、導電性高段部１１は磁性金属側壁１２に延びる絶縁側壁２８の付近に設けられる。磁性金属底板１６は、更に、導電性高段部１３を備える。導電性高段部１３は磁性金属側壁１４に延びる絶縁側壁２９の付近に設けられる。
【００２５】
磁性金属底板１６は更に絶縁性高段部２７を備える。絶縁性高段部２７は、導電性高段部１１、１３の間で、絶縁側壁２６と平行する方向に設置される。絶縁性高段部２７はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料からなり、表面に導体膜３１を備える。導体膜３１は金属膜である。絶縁性高段部２７の高さは、磁性金属側壁１２の付近にそれぞれ設けられる導電性高段部１１、１３の高さと略等しい。
【００２６】
絶縁側壁２５及び絶縁側壁２８が直交する角部分には、金属からなる第１の端子１５が設けられる。第１の端子１５は絶縁側壁２５、２８に組み込まれ、ケース部材１の内部に露出する。
【００２７】
同様に、絶縁側壁２５と絶縁側壁２９が直交する角部分には、金属からなる第２の端子１７が設けられる。第２の端子１７は絶縁側壁２５、２９に組み込まれ、ケース部材１の内部に露出する。
【００２８】
図示するように、絶縁性高段部２２は、導電性高段部１１と第１の端子１５との間に設けられる。同様に、絶縁性高段部２４は、導電性高段部１３と第２の端子１７との間に設けられる。絶縁性高段部２２、２４の高さは、導電性高段部１１、１３の高さとほぼ一致する。
【００２９】
第１のキャパシタＣ１は、絶縁側壁２８及び磁性金属側壁１２に沿って載置される。絶縁側壁２８及び磁性金属側壁１２は、同一方向に延びる。第２のキャパシタＣ２及び抵抗器Ｒは絶縁側壁２６に沿って載置される。第３のキャパシタＣ３は絶縁側壁２９及び磁性金属側壁１４に沿って載置される。絶縁側壁２９及び磁性金属側壁１４は同一方向に延びる。
【００３０】
第１のキャパシタＣ１の端部電極の１つは絶縁性高段部２２の上に載置される。絶縁性高段部２２は導電性高段部１１と第１の端子１５との間に設けられている。第１のキャパシタＣ１の端部電極の他方は導電性高段部１１の上に載置される。絶縁性高段部２２の高さは導電性高段部１１の高さとほぼ一致するから、第１のキャパシタＣ１はケース部材１の内部に平面状に載置される。
【００３１】
第２のキャパシタＣ２の端部電極の１つは、絶縁性高段部２７の上面の上で、導体膜３１の上に載置される。第２のキャパシタＣ２の端部電極の他方は、導電性高段部１１の上に載置される。絶縁性高段部２７の高さは導電性高段部１１の高さとほぼ一致するから、第２のキャパシタＣ２もケース部材１の内部に平面状に載置される。
【００３２】
第３のキャパシタＣ３の端部電極の１つは絶縁性高段部２４の上に載置され、絶縁性高段部２４は導電性高段部１３と第２の端子１７との間に設けられる。第３のキャパシタＣ３の端部電極の他方は導電性高段部１３の上に載置される。絶縁性高段部２４の高さは導電性高段部１３の高さとほぼ一致するから、第３のキャパシタＣ３はケース部材１の内部に平面状に載置される。
【００３３】
抵抗器Ｒの端部電極の１つは、絶縁性高段部２７の上面の上で、導体膜３１の上に載置される。抵抗器Ｒの端部電極の他方は、導電性高段部１３の上に載置される。絶縁性高段部２７の高さは、導電性高段部１３の高さとほぼ一致するから、抵抗器Ｒもケース部材１の内部に平面状に載置される。
【００３４】
磁気回転子６は軟磁性基体６０を含む。軟磁性基体６０は、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料からなる。磁気回転子６は、上面６１、下面６２及び側面６３を有する。図示実施例において、軟磁性基体６０の形状は略四角形であるが、例えば円板形状等の異なる形状を採ることもできる。
【００３５】
第１乃至第３の中心導体６４〜６６は、軟磁性基体６０の下面６２において、共通に接続され、共通部分から枝わかれして、軟磁性基体６０の側面６３に沿い、上面６１に導かれ、軟磁性基体６０の上面において、約１２０度で交わる。第１乃至第３の中心導体６４〜６６は、少なくとも交差部分で、相互に電気絶縁される。
【００３６】
第１乃至第３の中心導体６４〜６６の各々は、第１乃至第３の端子部６４１〜６６１を含み、第１乃至第３の端子部６４１〜６６１は軟磁性基体６０の上面領域からはみ出すように設けられる。磁気回転子６の寸法は、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３及び抵抗器Ｒが、導電性高段部１１、１３と絶縁性高段部２７との間に適切に載置できるように設定されている。
【００３７】
第１の中心導体６４の第１の端子部６４１は、第２のキャパシタＣ２の端部電極の一つ及び抵抗器Ｒの端部電極の上に搭載され、第２のキャパシタＣ２の端部電極、及び、抵抗器Ｒの端部電極に、はんだ付け等の手段によって接続される。
【００３８】
第２の中心導体６５の第２の端子部６５１は、第１の端子１５と、第１のキャパシタＣ１の端部電極とに搭載される。第１の端子１５の上面と、第１のキャパシタＣ１の端部電極の上面とは共にほぼ同一面を構成する。従って、第２の中心導体６５の第２の端子部６５１を、第１の端子１５及び第１のキャパシタＣ１の端部電極に対して平面状に設置し、確実にはんだ付けすることができる。
【００３９】
第３の中心導体６６の第３の端子部６６１は、第２の端子１７と、第３のキャパシタＣ３の端部電極とに搭載される。第２の端子１７の上面と、第３のキャパシタＣ３の端部電極の上面とは、ほぼ同一平面を構成する。従って、第２の端子１７及び第３のキャパシタＣ３の端部電極に対して、第３の中心導体６６の第３の端子部６６１を平面状に配置し、確実にはんだ付けすることができる。
【００４０】
押圧部材７は、図示実施例では、Ｕ字形状（若しくはＣ字形状）であって、空洞部７０は四角形状をとる。押圧部材７はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料からなる。
【００４１】
永久磁石８は四角形状であって、押圧部材７の空洞部７０に設置される。永久磁石８は、上面８１、下面８２及び側面８３を含む。下面８２は磁気回転子６に面する。永久磁石８は、磁気回転子６に直流磁界を印加する。
【００４２】
カバー部材９は永久磁石８に接触し、ケース部材１を覆う。カバー部材９は、上面９１、下面９２及び側面９３を含む。図２乃至図４で図示するように、ケース部材１がカバー部材９で覆われる場合、側面９３はケース部材１の磁性金属側壁１２と接触する。
【００４３】
図５は本発明に係る非可逆回路素子の回路図である。図５を参照すると、図示する非可逆回路素子は、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３と抵抗器Ｒを含み、第１乃至第３のキャパシタＣ１〜Ｃ３と抵抗器Ｒは磁気回転子６に電気的に導通している。
【００４４】
図６は本発明に係る非可逆回路素子の第２の実施例を示す分解斜視図である。図示実施例において、図１乃至図４に図示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。
【００４５】
図６を参照すると、押圧部材７及び永久磁石８の形状が、図１乃至図４に図示された形状と異なる。より詳細に説明すると、押圧部材７は四角形状であって、孔形状の空洞部７０が設けられる。空洞部７０は四角形状の押圧部材７において貫通孔として機能する。永久磁石８も円板形状であって、その形状及び寸法は、四角形状の押圧部材７において貫通孔として機能する空洞部７０の形状及び寸法にほぼ一致する。
【００４６】
図６に示した実施例に係る非可逆回路素子が有する利点は、図１乃至図５を参照して説明した非可逆回路素子の利点とほぼ同じであるので、重複説明は省略する。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、非可逆回路素子のシリーズ化に伴い永久磁石の厚みを変えても、共通の部材を用いることができ安価な非可逆回路素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図２】本発明に係る非可逆回路素子の斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子の回路図である。
【図６】本発明に係る非可逆回路素子の別の実施例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ケース部材
Ｃ１〜Ｃ３ キャパシタ
Ｒ 抵抗器
６ 磁気回転子
６４〜６６ 中心導体
６４１〜６６１ 端子部
７ 押圧部材
７０ 空洞部
７１ 上面
７２ 下面
７３ 側面
７４ 枠部
８ 永久磁石
９ カバー部材

Claims (5)

1. ケース部材と、複数のキャパシタと、磁気回転子と、押圧部材と、永久磁石と、カバー部材とを含む非可逆回路素子であって、
   前記複数のキャパシタは、前記ケース部材の内部に設けられており、
   前記磁気回転子は、複数の中心導体を含み、前記ケース部材内部に設けられており、
   前記複数の中心導体のそれぞれは、端子部を有しており、
   前記端子部のそれぞれは、前記複数のキャパシタの上に載置されており、
   前記押圧部材は、絶縁材料からなり、空洞部と、枠部とを有し、前記ケース部材の内部に設けられており、
   前記空洞部は、上面及び下面において開口しており、
   前記下面は、前記磁気回転子に対向しており、
   前記枠部は、前記端子部のそれぞれの上に載置され、前記端子部を前記複数のキャパシタに固定させるものであり、
   前記永久磁石は、前記押圧部材の厚みよりも小さな厚みを有して、前記空洞部の内部に設けられており、
   前記カバー部材は、前記ケース部材と結合される、
   非可逆回路素子。
2. ケース部材と、複数のキャパシタと、抵抗器と、磁気回転子と、押圧部材と、永久磁石と、カバー部材とを含む非可逆回路素子であって、
   前記抵抗器は、前記ケース部材の内部に設けられており、
   前記磁気回転子は、複数の中心導体を含み、前記ケース部材内部に設けられており、
   前記複数の中心導体のそれぞれは、端子部を有しており、
   前記端子部のそれぞれは、前記複数のキャパシタ及び前記抵抗器の上に載置されており、
   前記押圧部材は、絶縁材料からなり空洞部と、枠部とを有し、前記ケース部材の内部に設けられており、
   前記空洞部は、上面及び下面において開口しており、
   前記下面は、前記磁気回転子に対向しており、
   前記枠部は、前記端子部のそれぞれの上に載置され、前記端子部を前記複数のキャパシタ及び前記抵抗器に固定させるものであり、
   前記永久磁石は、前記押圧部材の厚みよりも小さな厚みを有して、前記空洞部の内部に設けられており、
   前記カバー部材は、前記ケース部材と結合される、
   非可逆回路素子。
3. 請求項１または２に記載された非可逆回路素子であって、前記空洞部の形状及び寸法は、前記永久磁石の形状及び寸法に対応する非可逆回路素子。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記押圧部材は、Ｕ字形状である非可逆回路素子。
5. 請求項１乃至３の何れかに記載された非可逆回路素子であって、前記押圧部材は、板状であり、前記空洞部は、厚み方向に貫通する孔である非可逆回路素子。

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