JPH1154329A

JPH1154329A - 巻線型インダクタ

Info

Publication number: JPH1154329A
Application number: JP20569197A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Mamiya; 正道真宮
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】柱状の巻線部２ａの少なくとも一方端にフラン
ジ部２ｂを有するコア２に巻線４を施し、この周囲をリ
ングコア３で覆ってなる巻線型インダクタにおいて、Ｉ
ＤＣ（直流重畳特性）が低下することなく小型化する。【解決手段】上記フランジ部２ｂを中央部から周辺部２
ｃに向かって肉厚を漸減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気回路等に
おいて、チョークコイルやトランス等として使用されて
いる巻線型インダクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話やパソコン等の電子・電気機器
において、チョークコイルやトランス、パワーインダク
タ等の各種インダクタが用いられている。このインダク
タとしては、一般に図５（ａ）に示すように、柱状の巻
線部２ａの両端にフランジ部２ｂを有する形状のコア２
をフェライト等で形成し、巻線部２ａに巻線４を備え、
フランジ部２ｂに備えた電極５に上記巻線４の端部を接
続し、周囲にリングコア３を被せて接着剤６で接合した
構造のものが一般的である。

【０００３】ところで、このインダクタの効率化のため
には、コア２を成すフェライト自体の透磁率を高くする
必要があるが、使用される周波数によって自ずと透磁率
が限定される。そこで、フェライト自体の透磁率を最大
限に利用するために、上記のようにコア２をリングコア
３で覆うことが行われている。即ち、図のようにリング
コア３を配置することによって、周囲に漏れ出す磁束を
リングコア３に通して実効透磁率を向上させることがで
き、ＤＣＲ（直流抵抗）を改善できるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５（ａ）
に示すインダクタ１において、通常はコア２とリングコ
ア３は接触させずに間に接着剤６を介在させた状態とす
る。これは、両者が接触すると完全な閉磁路となってし
まい、飽和しやすくなってＩＤＣ（直流重畳特性）が低
下し、流せる電流が少なくなるためである。

【０００５】これに対し、近年のインダクタ１の小型化
要求に伴い、コア２とリングコア３の間隔が小さくなっ
て、両者の接触によるＩＤＣの低下を避けられないとい
う問題があった。

【０００６】一方、このインダクタ１の製造工程で、図
５（ｂ）に示すように、コア２の巻線部２ａに巻線４を
巻回する際に、フランジ部２ａの周辺部２ｃのエッジ部
で巻線４に傷が付きやすいという問題もあった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、柱状の
巻線部の少なくとも一方端にフランジ部を有するコアに
巻線を施し、この周囲をリングコアで覆ってなる巻線型
インダクタにおいて、上記フランジ部を中央部から周辺
部に向かって肉厚を漸減したことを特徴とする。

【０００８】即ち、コアのフランジ部の周辺部を薄くす
ることによって、仮にこの周辺部がリングコアと接触し
ても、接触面積を小さくできることから、上述したＩＤ
Ｃの低下を防止できるのである。なお、フランジ部全体
を薄くしても同じ効果はあるが、この場合は、体積減少
によって実効透磁率が低下し、フランジ部の強度が低く
なる。そこで、本発明ではフランジ部の周辺部のみを肉
薄状とすることによって、高い実効透磁率と強度を維持
したまま、小型化してもＩＤＣの低下の少ない巻線型イ
ンダクタを得ることができる。

【０００９】また、フランジ部を周辺に向かって肉薄状
とすることによって、周辺部のエッジが鈍角状となり、
巻線の巻回時に傷を付けにくくすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。

【００１１】図１に示すように、本発明のインダクタ１
は、巻線４を備えたコア２とリングコア３を接着剤６で
接合してなるものである。

【００１２】コア２は、フェライト、アルミナ、樹脂等
からなり、柱状の巻線部２ａの両端にフランジ部２ｂを
備えたものである。また、この巻線部２ａには、直径
０．０２〜０．２ｍｍ程度の銅線からなる巻線４を巻回
し、その両端を一方のフランジ部２ｂに備えた電極５に
接合してある。さらに、リングコア３は、フェライト、
アルミナ、樹脂等からなる筒状体であり、この内面に上
記コア２を挿入し、コア２のフランジ部２ｂの周辺部２
ｃとの間を接着剤６で接合してある。

【００１３】また、図２（ａ）に示すように、上記コア
２のフランジ部２ｂは、中央部から周辺部２ｃに向かっ
て肉厚を漸減してある。そのため、周辺部２ｃがリング
コア３と接触しても、その面積が小さいため、ＩＤＣの
低下を防止できる。しかも、フランジ部２ｂの中央部は
比較的厚いため、充分な体積を有して実効透磁率を高く
維持し、またフランジ部２ｂの強度も高く維持してい
る。しかも、周辺部２ｃのエッジ部が鈍角状となるた
め、巻線４を巻回する工程で、巻線４がこの周辺部２ｃ
に接触しても傷を付けにくくすることができる。

【００１４】なお、フランジ部２ｂは、中央部から周辺
部２ｃに向かって次第に肉厚が小さくなるような形状で
あればよく、図２（ａ）に示すように直線状に肉厚が減
少する形状に限らない。例えば、図２（ｂ）に示すよう
に、曲線状に肉厚が減少する形状や、図２（ｃ）に示す
ように、フランジ部２ｂの中央部は一定厚みで、周辺部
２ｃの近傍のみ次第に肉薄状となるような形状とするこ
ともできる。

【００１５】いずれの場合も、フランジ部２ｂの周辺部
２ｃの端面はストレート状としておき、この周辺部２ｃ
におけるフランジ部２ｂの厚みｔは０．２ｍｍ以上とし
ておくことが好ましい。これは、厚みｔが０．２未満で
は、周辺部２ｃの強度が低くなって、取扱時等にチッピ
ングが生じやすくなるためである。

【００１６】また、フランジ部２ｂにおける中央部の厚
みＴに対する周辺部２ｃの厚みｔの比ｔ／Ｔは０．２以
上１未満の範囲とすることが好ましい。この理由は、Ｉ
ＤＣの低下を防止し、かつ適度な強度を維持するためで
ある。

【００１７】さらに、コア２における巻線部２ａとフラ
ンジ部２ｂとの境界に形成される隅部２ｄは、巻線４の
巻き始めの位置となるため、この隅部２ｄをエッジ状と
しておけば巻線４の巻き始めの位置や巻線の長さ等のば
らつきを防止することもできる。

【００１８】なお、以上の実施形態では、コア２の巻線
部２ａの両端にフランジ部２ｂを備えたインダクタ１に
ついて述べたが、他の実施形態として、図３に示すよう
にコア２の一方端のみにフランジ部２ｂを備えた構造と
することもできる。具体的には、リングコア３として有
底筒状体の（一般にポットコアと呼ばれる）ものを用
い、一方端のみにフランジ部２ｂを有するコア２を上記
リングコア３に挿入して接着剤６で接合する。

【００１９】この図３に示す構造の巻線型インダクタに
おいても、フランジ部２ｂを中央部から周辺部２ｃに向
けて肉薄状とすることによって、上述したような効果を
奏することができる。

【００２０】次に、本発明のインダクタ１の製造方法を
説明する。

【００２１】まず、コア２及びリングコア３は、原料と
してフェライト、アルミナ等のセラミックス、樹脂等の
一種又はこれらの複合材料の粉末を用い、プレス成形に
より形成する。

【００２２】フェライトとしては、Ｆｅ₂Ｏ₃−ＭｎＯ
₂−ＺｎＯを主成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃−ＮｉＯ−ＺｎＯを主成分とするＮｉ−Ｚｎ系
フェライト等を用いる。いずれも、上記主成分以外に、
ＳｉＯ₂、ＣｕＯ、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｏＯ等の一種以上を
添加することができ、初透磁率が１〜２０００のフェラ
イトを用いる。

【００２３】また、セラミックスとしてはアルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）等を主成分とし、
それぞれ公知の焼結助剤を添加したものを用いる。

【００２４】さらに、樹脂としては、ポリオレフィン、
ポリカーボネート等を用い、これらの樹脂と上記フェラ
イトやセラミックスを混合した複合材料を用いることも
できる。

【００２５】上記フェライト又はセラミックスの原料粉
末を用いる場合は、図１〜３に示すような形状のコア２
及びリングコア３をプレス成形で形成する。なお、コア
２については、図４に示すように円柱状体の成形体２０
としておき、この側面をテーパ状のダイヤモンド砥石２
１を用いて切削加工すれば、図１〜３に示すような形状
とすることができる。あるいは、上記原料を用いて射出
成形等により、最終的なコア２の形状となるように成形
することもできる。

【００２６】次に得られた成形体を焼成するが、フェラ
イトの場合は、酸素雰囲気中、９５０〜１３５０℃で焼
成し、アルミナセラミックスの場合は酸化雰囲気中、１
２００〜１７００℃で焼成する。

【００２７】次に、コア２に電極５を形成する。具体的
には、コア２のフランジ部２ｂの所定位置にＡｇ，Ａｇ
−Ｐｄ等の厚膜ペーストや、Ｍｏ−Ｍｎ，Ｗ等の金属を
メタライズした後、Ｎｉ，Ａｕ，Ｓｎ−Ｐｄ等をメッキ
して形成する。

【００２８】その後、コア２の巻線部２ａに巻線４を施
すが、この巻線４は直径０．０２〜０．２ｍｍ程度の銅
線からなり、コア２の巻線部２ａに巻回して両端を電極
５に接続する。

【００２９】最後に、コア２の巻線４を覆うようにリン
グコア３を被せ、コア２の周辺部２ｃとの間に非磁性の
接着剤６を介在させて接合することにより、本発明のイ
ンダクタ１を得ることができる。

【００３０】

【実施例】本発明実施例として、図１に示すインダクタ
１を作製した。コア２及びリングコア３の材質は初透磁
率が６５０のＮｉ−Ｚｎ系フェライトとし、コア２はフ
ランジ部２ｂの直径が５．４ｍｍ、巻線部２ａの直径が
２．６ｍｍ、全体の高さが２．５ｍｍで、フランジ部２
ｂの中央部の厚みＴと周辺部の厚みｔを種々に変化させ
たものを作製した。また、リングコア３は、外径６．６
ｍｍ、内径５．６ｍｍ、高さ２．２ｍｍとした。

【００３１】また、比較例として、上記と同じ寸法、材
質で、図５に示す形状のコア２を用意した。

【００３２】上記コア２に、巻線４として直径０．２ｍ
ｍの銅線を２５ターン巻いた後、リングコア３とコア２
を接合してインダクタ１を作製した。

【００３３】それぞれのインダクタ１についてＩＤＣ
（直流重畳特性）を測定した。なおＩＤＣとは、直流バ
イアス電流を印加したときのインダクタンスの低下のこ
とであり、１０％インダクタンスが低下した時の電流値
（ｍＡ）で表し、この値が高いほどインダクタ１として
好ましいことになる。

【００３４】この結果を表１に示すように、フランジ部
２ｂにおける中央部の厚みＴと周辺部２ｃの厚みｔの比
ｔ／Ｔが１の比較例（Ｎｏ．１）では、ＩＤＣが低かっ
た。これに対し、周辺部２ｃを肉薄状としてｔ／Ｔを１
未満とした本発明実施例（Ｎｏ．２〜）では、ＩＤＣを
向上させられることが確認され、特にｔ／Ｔを０．２〜
０．８の範囲としておけば最適であった。

【００３５】なお、周辺部２ｃの厚みｔは小さいほどＩ
ＤＣを高くできるが、ｔが０．２ｍｍ未満ではチッピン
グが生じやすくなり、またリングコア３との接合性も悪
くなることから、周辺部２ｃの厚みｔは０．２ｍｍ以上
のものが良かった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、柱状の巻
線部の少なくとも一方端にフランジ部を有するコアに巻
線を施し、この周囲をリングコアで覆ってなる巻線型イ
ンダクタにおいて、上記フランジ部を中央部から周辺部
に向かって肉厚を漸減したことによって、この周辺部が
リングコアと接触しても、その接触面積を小さくできる
ことから、ＩＤＣ（直流重畳特性）の低下を防止するこ
とができる。また、肉薄状とするのは周辺部のみである
ことから、コアは充分な体積を有しており実効透磁率の
低下を防止でき、またフランジ部の強度を高く維持する
ことができる。しかも、フランジ部のエッジが鈍角状と
なるため、巻線工程にて巻線に傷が付くことを防止でき
る。

【００３８】その結果、巻線型インダクタの特性を低下
させることなく小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の巻線型インダクタを示す斜視
図、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ線断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の巻線型インダクタに
おけるコアのフランジ部のさまざまな実施形態を示す部
分断面図である。

【図３】本発明の巻線型インダクタの他の実施形態を示
す縦断面図である。

【図４】本発明の巻線型インダクタにおけるコアの製造
方法を示す図である。

【図５】（ａ）は従来の巻線型インダクタを示す縦断面
図、（ｂ）は従来の巻線型インダクタにおける巻線工程
を示す図である。

【符号の説明】

１：インダクタ２：コア２ａ：巻線部２ｂ：フランジ部２ｃ：周辺部２ｄ：隅部３：リングコア４：巻線５：電極６：接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状の巻線部の少なくとも一方端にフラン
ジ部を有するコアに巻線を施し、この周囲をリングコア
で覆ってなる巻線型インダクタにおいて、上記コアのフ
ランジ部を中央部から周辺部に向かって肉厚を漸減した
ことを特徴とする巻線型インダクタ。