JP4325203B2 - インダクタ - Google Patents
インダクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4325203B2 JP4325203B2 JP2003022499A JP2003022499A JP4325203B2 JP 4325203 B2 JP4325203 B2 JP 4325203B2 JP 2003022499 A JP2003022499 A JP 2003022499A JP 2003022499 A JP2003022499 A JP 2003022499A JP 4325203 B2 JP4325203 B2 JP 4325203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- inductor
- magnetic gap
- adhesive
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の電子機器に使用されるインダクタに関し、特に、例えば上側のE型コアと下側のI型コアとによって閉磁路が構成される閉磁路型のインダクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
各種電子機器に使用されるインダクタにおいて、特に大電流化に対応した、例えば、ノート型パーソナルコンピュータのCPUに用いられるインダクタは、断面がE形状をなすE型コア同士の組合せ、またはE型コアと断面がI形状をなすI型コアとの組合せなどから構成され、コイルは直流抵抗を低減するため、占積率が高い平角線を使用したエッジワイズコイルが用いられる場合が多い。
【0003】
図3は、このようなインダクタの構成を示す断面図である。この閉磁路型のインダクタのコアは、その断面がE形状をなす上側のE型コア21と、I形状をなす下側のI型コア22とを組み合わせて構成されている。E型コア21は、円柱状の中央脚21a及びその両側の角柱状の外側脚21b,21bの一方の端部を、板状の接続部21cに一体接続させた構成をなしている。中央脚21aと外側脚21b,21bとの間で、中央脚21aの周囲にエッジワイズコイル23が巻回されている。板状をなすI型コア22に、中央脚21a及び外側脚21b,21bの他方の端部を付き合わせて閉磁路を構成している。
【0004】
近年、ノート型パーソナルコンピュータのCPUの消費電力の増大に伴って、CPU給電回路(DC−DCコンバータ)に用いられるインダクタの通電電流も大きくなってきている。インダクタの通電電流が大きくなった場合、図3に示す構成では中央脚21aの部分で磁気飽和してしまうという問題がある。
【0005】
このような大電流化における磁気飽和の問題に対して、飽和磁束密度が高いMn−Zn系材料またはダスト系材料をコアに使用したり、また、大電流でのインダクタンスの変化率を小さくするため、図4に示すように磁路中に磁気ギャップが形成されている。
【0006】
図4において、図3と同一部分には同一番号を付している。図4に示すインダクタでは、中央脚21aの長さが外側脚21b,21bの長さよりも短くされており、中央脚21aはI型コア22に接触しておらず、両者の間は磁気ギャップ部30となっている。このように中央脚21aとI型コア22との間に磁気ギャップ部30を設けることにより、磁気抵抗を上げ、大きな直流電流が流れても磁気飽和しないようにしている。
【0007】
ところで、閉磁路型のインダクタを用いたDC−DCコンバータに、可聴周波数帯域で周期的に振動するようなCPUなどの負荷が接続された場合、その負荷の変動に対応した交流電流がインダクタに流れて、コアが磁歪により振動し、可聴周波数帯域での振動音が発生する。この振動音は、電流の振幅が大きいほど大きくなるため、近年問題となってきている。また、磁気ギャップ部が大きいほど機械的にたわみ易くなるため、振動音が大きくなる。更に、コアに使用する磁性材の透磁率が高いほど磁気ギャップ部を大きくする必要があり、ダスト系材料に比べて透磁率が高いMn−Zn系材料をコアに使用する場合には、この振動音の問題は深刻である。
【0008】
そこで、磁気ギャップ部に非磁性のもの、例えば接着剤を注入することが考えられた。しかしながら、接着剤を注入する構成では、コアと接着剤との熱膨張係数の違いによって、接着剤の硬化時または熱衝撃を受けた際に、コアにクラックが入ることが多いという問題があった。
【0009】
また、樹脂製のスペーサを磁気ギャップ部に挿入する構成も提案されている(例えば、特許文献1参照)。図5は、このようなインダクタの構成を示す断面図であり、図5において、図3,図4と同一部分には同一番号を付している。図5に示すインダクタでは、磁気ギャップ部30と同程度の厚さである耐熱性が高い液晶ポリマ製の樹脂スペーサ40を磁気ギャップ部30に挿入し、エポキシ樹脂等の接着剤41にて固めている。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−233348号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図5に示す構成では、樹脂スペーサ40を磁気ギャップ部30に挿入した後、更に接着剤41を注入しなければならず、作業が煩雑であるという問題がある。また、樹脂スペーサ40はコストが高いという問題もある。
【0012】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、より簡単な作業により、磁気ギャップ部が大きい場合でも振動音を抑制した構成を実現できるインダクタを提供することを目的とする。
【0013】
本発明の他の目的は、安価な構成であっても振動音を抑制できるインダクタを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係るインダクタは、第1コアと第2コアとを付き合せて閉磁路が構成され、前記第1コアの一部と前記第2コアとの間に磁気ギャップ部が設けられ、非磁性の粒体と接着剤との混合物を前記磁気ギャップ部に充填してなるインダクタであって、前記第1コア及び第2コアの少なくとも一方がE形の断面形状をなすE型コアであり、前記E型コアの中央脚の長さが外側脚よりも短くて、他方のコアとの間に前記磁気ギャップ部を形成しており、前記粒体の混合比率は重量比25〜75%の範囲であり、前記粒体は球状のガラスビーズであって、前記ガラスビーズの直径は前記磁気ギャップ部の長さの2/3倍以上1倍未満であることを特徴とする。
【0015】
第1発明のインダクタにあっては、熱膨張係数がコアの材料に近い非磁性の粒体としてガラスビーズを用い、これを接着剤に混ぜたものを、第1コアと第2コアとの間の磁気ギャップ部に充填してある。粒体を混合した接着剤を例えばディスペンサにて磁気ギャップ部に注入するだけで良く、樹脂スペーサを用いる場合と比較して、作業は簡略化される。
【0017】
第1発明のインダクタにあっては、球状をなす粒体の直径を磁気ギャップ部の長さの2/3倍〜1倍とする。直径がギャップ長の2/3倍より小さい粒体を使用した場合、接着硬化時に接着剤と一緒に粒体が流れ出て磁気ギャップ部に粒体を完全に埋め込むことができない。また、直径がギャップ長以上である粒体では、磁気ギャップ部に充填できない。そこで、第1発明では、ギャップ長の2/3倍以上1倍未満の直径を有する粒体を使用する。
【0019】
第1発明のインダクタにあっては、粒体の混合比率を重量比25〜75%の範囲とする。粒体の混合比率が高いほど、混合物の熱膨張係数がコアの熱膨張係数に近づくため、コアのクラック防止の効果は高いが、その混合比率が高すぎると、混合物の流動性が低下するため、ディスペンサによる注入処理が困難となる。そこで、充填される混合物における粒体の混合比率を25〜75%に設定する。
【0020】
第2発明に係るインダクタは、第1発明において、前記接着剤の粘度は10Pa・s以下であることを特徴とする。
【0021】
第2発明のインダクタにあっては、接着剤の粘度を10Pa・s以下とする。粘度が10Pa・sより大きい接着剤を使用した場合には、接着剤と粒体とが良好に混じり合わず、また、混合物の流動性が低くてディスペンサによる注入処理が困難である。そこで、第2発明では、接着剤の粘度を10Pa・s以下に設定する。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1,図2は、本発明に係る閉磁路型のインダクタの構成を示す断面図,平面図である。図2にあっては、I型コア2を除去して内部を図示している。
【0023】
本発明のインダクタのコアは、その断面がE形状をなす第1コアとしての上側のE型コア1と、I形状をなす第2コアとしての下側のI型コア2とを組み合わせて構成されている。E型コア1は、円柱状の中央脚1a及びその両側の角柱状の外側脚1b,1bの一方の端部を、板状の接続部1cに一体接続させた構成をなしている。板状をなすI型コア2に、E型コア1の外側脚1b,1bの他方の端部を付き合わせて閉磁路を構成している。これらのE型コア1及びI型コア2は、大電流を流しても磁気飽和し難い良好な磁気特性(飽和磁束密度が高い特性)を有するMn−Zn系材料にて形成されている。
【0024】
E型コア1の中央脚1aの長さは外側脚1b,1bの長さよりも短くて、中央脚1aはI型コア2に接触しておらず、E型コア1とI型コア2との間に磁気ギャップ部10(ギャップ長L)が形成されている。中央脚1aと外側脚1b,1bとの間で、中央脚1aの周囲にコイル3が巻回されている。
【0025】
この磁気ギャップ部10には、非磁性の粒体としてのガラスビーズ11と接着剤12とを混合して硬化させた混合物13が充填されている。ガラスビーズ11は、E型コア1及びI型コア2を構成するMn−Zn系材料に熱膨張係数が近似しており、耐熱性が高い。ガラスビーズ11は球状をなしており、その直径Dは、磁気ギャップ部10のギャップ長Lの2/3倍以上1倍未満である。また、混合物13におけるガラスビーズ11の混合比率(重量比)は、25〜75%である。更に、接着剤12の粘度は、10Pa・s以下である。
【0026】
本発明では、以上のようにガラスビーズ11を接着剤12に混合した混合物13を、ディスペンサで磁気ギャップ部10に注入して硬化させる。このように本発明では混合物13をディスペンサにて注入させるだけで良いので、樹脂スペーサを挿入して接着剤を注入する図5に構成を示す従来のインダクタに比べて、作業を簡略化することができる。
【0027】
また、本発明では、ガラスビーズ11の直径Dをギャップ長Lの2/3倍以上1倍未満(2/3L≦D<L)としているので、磁気ギャップ部10に完全にガラスビーズ11を埋め込むことができ、振動音の発生を防止できる。また、ガラスビーズ11の混合比率を重量比25〜75%としているので、混合物13の熱膨張係数がE型コア1及びI型コア2の熱膨張係数に近似するため、これらのE型コア1またはI型コア2にクラックが発生することはなく、また、混合物13の流動性も比較的高くてディスペンサによる注入処理を容易に行える。更に、粘度が10Pa・s以下である接着剤12を使用しているので、ガラスビーズ11と接着剤12とを確実に混合させることができ、また、混合物13の流動性も比較的高くてディスペンサによる注入処理を容易に行える。
【0028】
なお、上述した実施の形態では、E型コア1及びI型コア2をMn−Zn系材料にて形成したが、Mn−Zn系材料よりも高い飽和磁束密度を有するセンダストなどのダスト系材料にてE型コア1及びI型コア2を形成するようにしても良いことは勿論である。さらに、Mn−Zn系材料からなるE型コア1とNi−Zn系材料からなるI型コア2との組合せ、Ni−Zn系材料からなるE型コア1及びI型コア2の組合せ、ダスト系材料からなるE型コア1とNi−Zn系材料からなるI型コア2との組合せも適用可能である。
【0029】
次に、上述した構成の本発明のインダクタ(本発明例)と2つの比較例のインダクタ(比較例1,2)とにおける振動音発生の程度を測定した結果について説明する。
【0030】
本発明例は、上述したように、Mn−Zn系材料からなるE型コア1とI型コア2との間の磁気ギャップ部10に、ガラスビーズ11及び接着剤12の混合物13を充填した構成のインダクタである。比較例1は、図3に示したように、E型コア21及びI型コア22を何れもダスト系材料にて形成し、E型コア21とI型コア22との間に磁気ギャップ部を設けない構成のインダクタである。比較例2は、図4に示したように、Mn−Zn系材料からなるE型コア21(中央脚1a)とI型コア22との間に設けた磁気ギャップ部30に何も挿入せずに空気のみとした構成のインダクタである。
【0031】
これらの本発明例,比較例1及び比較例2の夫々に交流電流を印加して発生する振動音のレベルを測定した。印加する交流電流は、振幅を0−20A、周波数を1kHzとした。振動音のレベルの測定結果(相対値)を下記表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
何も挿入しない磁気ギャップ部30を設けた比較例2では、大きな振動音が測定された。磁気ギャップ部10にガラスビーズ11及び接着剤12の混合物13を充填した本発明例では、磁気ギャップ部を設けず、コアをダスト系材料で形成した比較例1と同じレベルまで振動音を低減できている。ダスト系材料からなるコアは、飽和磁束密度が高いため、磁気ギャップがほとんど不要であり、振動音が小さいという利点を有するが、比較的高価であるとともに、コア損失が大きいという問題がある。本発明例によれば、ダスト系材料からなるコアを用いなくても、振動音を抑制することができ、かつ、安価にしてインダクタを提供することができる。
【0034】
なお、上述した実施の形態では、第1コアとしてE型コア、第2コアとしてI型コアを組み合わせた構成のインダクタについて説明したが、第1コア,第2コアを何れもE型コアとしてそれらを組み合わせた構成のインダクタについても同様に本発明を適用できる。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明では、熱膨張係数がコアの材料に近い非磁性の粒体を接着剤に混ぜた混合物を第1コアと第2コアとの間の磁気ギャップ部に充填するようにしたので、磁気ギャップ部が大きくて大きな振動音が発生するインダクタに対して、非磁性の粒体を混合した接着剤をディスペンサで注入するという簡単な作業にて、振動音を抑制し得る構成を容易に形成できる。この際、使用する粒体の大きさ、粒体の混合比率、使用する接着剤の粘度を最適化することにより、振動音の十分な抑制効果を実現でき、熱膨張によるコアのクラックを防止でき、ディスペンサによる注入処理を容易に行える。更に、ガラスビーズなどの粒体は樹脂スペーサと比べて安価であるので、コストの低減化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る閉磁路型のインダクタの構成を示す断面図である。
【図2】本発明に係る閉磁路型のインダクタの構成を示す平面図である。
【図3】従来のインダクタの一例の構成を示す断面図である。
【図4】従来のインダクタの他の例の構成を示す断面図である。
【図5】従来のインダクタの更に他の例の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 E型コア(第1コア)
1a 中央脚
1b 外側脚
1c 接続部
2 I型コア(第2コア)
3 コイル
10 磁気ギャップ部
11 ガラスビーズ(非磁性の粒体)
12 接着剤
13 混合物
Claims (2)
- 第1コアと第2コアとを付き合せて閉磁路が構成され、前記第1コアの一部と前記第2コアとの間に磁気ギャップ部が設けられ、非磁性の粒体と接着剤との混合物を前記磁気ギャップ部に充填してなるインダクタであって、
前記第1コア及び第2コアの少なくとも一方がE形の断面形状をなすE型コアであり、前記E型コアの中央脚の長さが外側脚よりも短くて、他方のコアとの間に前記磁気ギャップ部を形成しており、
前記粒体の混合比率は重量比25〜75%の範囲であり、
前記粒体は球状のガラスビーズであって、前記ガラスビーズの直径は前記磁気ギャップ部の長さの2/3倍以上1倍未満であることを特徴とするインダクタ。 - 前記接着剤の硬化前の粘度は10Pa・s以下であることを特徴とする請求項1記載のインダクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003022499A JP4325203B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | インダクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003022499A JP4325203B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | インダクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004235462A JP2004235462A (ja) | 2004-08-19 |
JP4325203B2 true JP4325203B2 (ja) | 2009-09-02 |
Family
ID=32951558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003022499A Expired - Lifetime JP4325203B2 (ja) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | インダクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4325203B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4751774B2 (ja) * | 2006-06-13 | 2011-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧コンバータ用リアクトルの製造方法 |
JP2008263147A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Risho Kogyo Co Ltd | リアクトル |
DE102008007021A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Drossel und Verfahren zum Herstellen einer Drosselkerneinheit für eine Drossel |
JP2009290061A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Tabuchi Electric Co Ltd | 誘導電磁器 |
DE102011116861A1 (de) * | 2011-10-25 | 2013-04-25 | Epcos Ag | Elektronisches Bauelement zur Führung eines Magnetfeldes |
KR101853137B1 (ko) | 2011-12-22 | 2018-05-02 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품 및 그 제조방법 |
EP2674950A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-18 | Tyco Electronics Nederland B.V. | Contactless connector, contactless connector system, and a manufacturing method for the contactless connector |
JP6450524B2 (ja) * | 2014-04-09 | 2019-01-09 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトルとその製造方法 |
JP6445810B2 (ja) * | 2014-09-02 | 2018-12-26 | 田淵電機株式会社 | インターリーブ用チョークコイル |
JP6232167B1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-11-15 | 積水化学工業株式会社 | インダクタ用接着剤及びインダクタ |
WO2017204663A1 (en) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Powerbyproxi Limited | A coil arrangement |
JP7086657B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2022-06-20 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂組成物及びインダクタ |
JP7163565B2 (ja) * | 2017-05-11 | 2022-11-01 | スミダコーポレーション株式会社 | コイル部品 |
JP7424103B2 (ja) | 2020-02-27 | 2024-01-30 | Tdk株式会社 | コイル部品 |
-
2003
- 2003-01-30 JP JP2003022499A patent/JP4325203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004235462A (ja) | 2004-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4325203B2 (ja) | インダクタ | |
JP4514031B2 (ja) | コイル部品及びコイル部品製造方法 | |
JP6288531B2 (ja) | コア部材、リアクトル、及びコア部材の製造方法 | |
JP2006261331A (ja) | インダクタンス部品およびその製造方法 | |
KR101165837B1 (ko) | 코일 부품 및 코일 부품의 제조방법 | |
JP6237268B2 (ja) | リアクトル | |
JP2007128951A (ja) | リアクトル | |
JP2002057039A (ja) | 複合磁芯 | |
JPWO2009066433A1 (ja) | コイル部品 | |
JP2009004670A (ja) | ドラム型インダクタとその製造方法 | |
JP2009027007A (ja) | リアクトルコアおよびリアクトル | |
JP2006352021A (ja) | コイル封止型鉄粉混入樹脂成形リアクトル | |
TW200523956A (en) | Coil device | |
WO2013168538A1 (ja) | リアクトル、コンバータ、電力変換装置、および樹脂コア片の製造方法 | |
JP5079316B2 (ja) | インダクタンス素子 | |
JP6237269B2 (ja) | リアクトル | |
JP4577759B2 (ja) | 磁芯及びそれを用いた線輪部品 | |
WO2017110567A1 (ja) | 複合材料成形体、リアクトル、及び複合材料成形体の製造方法 | |
CN105895335B (zh) | 线圈组件及包括该线圈组件的高电流电感器和高电流反应器 | |
JP5023601B2 (ja) | リアクトル | |
JP2015050397A (ja) | リアクトルの製造方法、およびリアクトル | |
WO2017030084A1 (ja) | 複合材料成形体、及びリアクトル | |
JP2008270438A (ja) | インダクタおよびその製造方法 | |
JP6809439B2 (ja) | リアクトル | |
JP2004079640A (ja) | 閉磁路型インダクタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051209 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080611 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090519 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090601 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4325203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619 Year of fee payment: 4 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |