WO2023112579A1 - インダクタ部品 - Google Patents

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WO2023112579A1
WO2023112579A1 PCT/JP2022/042343 JP2022042343W WO2023112579A1 WO 2023112579 A1 WO2023112579 A1 WO 2023112579A1 JP 2022042343 W JP2022042343 W JP 2022042343W WO 2023112579 A1 WO2023112579 A1 WO 2023112579A1
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permanent magnet
inductor component
coil
powder
lid
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Inventor
顕徳 ▲濱▼田
充 小田原
博美 辻
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils

Definitions

  • the present invention relates to inductor components.
  • the inductor component described in Patent Document 1 includes an element body, a coil, and a permanent magnet.
  • the element is made of magnetic metal powder and resin.
  • the coil is wound inside the element body.
  • the permanent magnet is positioned inside the element in a range surrounded by the coil.
  • inductor components such as those described in Patent Document 1
  • DC superimposition characteristics are characteristics in which the inductance is less likely to decrease even when the current value flowing through the coil increases.
  • the inductor described in Patent Document 1 improves DC superimposition characteristics compared to the case without permanent magnets by passing current through the coil so as to generate a magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field of the permanent magnets.
  • the inductor component described in Patent Document 1 includes a permanent magnet, there is a risk that the magnetic flux from the permanent magnet may leak out of the inductor component even when current is not flowing through the coil.
  • the present invention provides a base body containing magnetic metal powder and resin, a coil wound inside the base body, and a coil surrounded by the coil inside the base body. and a permanent magnet located in a range where the permanent magnet has a residual magnetic flux density of 0.35T or more and 0.93T or less.
  • the current is passed through the coil so that the direction of the magnetic field generated by the coil is opposite to the direction of the magnetic field of the permanent magnet, thereby improving the DC superimposition characteristics of the inductor component.
  • the residual magnetic flux density of the reverse magnetic field generated by the permanent magnet is sufficiently strong as 0.35 T or more, magnetic flux saturation hardly occurs in the inductor component. In other words, a practically sufficient effect can be obtained as an effect of improving the DC superimposition characteristics by the permanent magnet.
  • the permanent magnet has a residual magnetic flux density of 0.93 T or less. Therefore, when the coil is not energized, the magnetic field generated by the permanent magnet is less likely to adversely affect other components around the inductor component.
  • FIG. 1 is a perspective view of an inductor component of one embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the inductor component of the same embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a partially transparent perspective view of the inductor component of the same embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing simulation results in the same embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing simulation results in the same embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of an inductor component of a modification.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of an inductor component of a modification.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of an inductor component of a modification.
  • the inductor component 10 includes a base body 20 and a coil 30.
  • the inductor component 10 also includes a permanent magnet 40, as shown in FIG.
  • the base body 20 has a substantially octagonal prism shape. That is, the element body 20 has a central axis X. As shown in FIG. In the following description, one of the directions along the central axis X is defined as the positive direction X1, and the direction opposite to the positive direction X1 among the directions along the central axis X is defined as the negative direction X2.
  • the base body 20 has a first surface 20A orthogonal to the central axis X, a second surface 20B parallel to the first surface 20A, and eight side surfaces 20C parallel to the central axis X.
  • the first surface 20A faces the positive direction X1.
  • the second surface 20B faces the negative direction X2.
  • the outer shape of the base body 20 is a regular octagon.
  • the central axis X passes through the geometric center of the regular octagonal body 20 .
  • the maximum dimension passing through the central axis X of the element body 20 is 12 mm.
  • the maximum dimension is the dimension from the octagonal vertex of the base body 20 to the opposite vertex with the central axis X interposed therebetween.
  • the maximum dimension in the direction along the central axis X of the element body 20 is 6 mm.
  • the material of the base body 20 is a mixture of magnetic metal powder and synthetic resin.
  • Metal powder has two types of powder. One of the two types of powder is amorphous alloy powder. Another of the two types of powder is carbonyl iron powder. Amorphous alloy metal and carbonyl iron powder differ from each other in average particle size. The average particle size of the amorphous alloy powder is 25 ⁇ m. The average particle size of the carbonyl iron powder is 2 ⁇ m or less. That is, the carbonyl iron powder has the smallest average particle size among the multiple types of powder.
  • the weight ratio of the amorphous alloy powder in the metal powder is 75% when the weight of the entire metal powder of the magnetic material is 100%. The weight ratio of the carbonyl iron powder in the metal powder is 25%.
  • the average particle size of each powder is measured as follows. First, an observation image of an arbitrary cross section of the element body 20 is acquired as a backscattered electron image at a magnification of 2000 using a scanning electron microscope. Next, the outer edge of the powder is defined by binarizing the acquired observation image. Next, for a plurality of powders in the observation image, the diameter when the area of the range surrounded by the outer edge becomes a circle is calculated as the equivalent circle diameter. Then, the average value of the circle-equivalent diameters of the plurality of powders is calculated as the average particle diameter.
  • the base body 20 has a base body 21 and a lid 22 .
  • the element body 21 has a substantially octagonal columnar shape. That is, the element body 21 occupies most of the element body 20 .
  • the base body 21 has a recess 21A.
  • the recess 21A is recessed with respect to the first surface 20A.
  • the depression 21A has a columnar shape extending in the direction along the central axis X. As shown in FIG. Therefore, when the depression 21A is viewed in the negative direction X2, the opening edge of the depression 21A is circular.
  • the depth of the depression 21A is approximately half the size of the element body 20 in the direction along the central axis X. As shown in FIG.
  • the depth of the recess 21A is the dimension along the central axis X of the recess 21A.
  • the lid 22 closes the opening of the recess 21A of the base body 21.
  • the lid 22 has a columnar shape extending in the direction along the central axis X. As shown in FIG. Therefore, when the lid 22 is viewed in the negative direction X2, the lid 22 has a circular shape. When the lid 22 is viewed in the negative direction X2, the diameter of the circular lid 22 matches the diameter of the circular opening of the recess 21A. The thickness of the lid 22 is smaller than the depth of the recess 21A.
  • the coil 30 is a single member composed of a wire made of metal and an insulating coating covering the wire.
  • the material of the wire is, for example, gold, silver, copper, aluminum, or the like.
  • the material of the insulating film is polyesterimide, polyurethane, polyamide, polyimide, or the like.
  • the cross-sectional shape of the wire is circular.
  • the material of the wire is copper.
  • the material of the insulating coating is polyesterimide.
  • the coil 30 has a first end 31 , a second end 32 and a coil body 33 .
  • the coil body 33 is a portion of the coil 30 located inside the element body 20 .
  • the coil body 33 spirally extends inside the element body 21 with the central axis X serving as a rotation center axis for winding. Therefore, the coil body 33 is wound inside the element body 20 .
  • the coil body 33 is wound clockwise by 3.5 turns from the first end to the second end.
  • the coil body 33 surrounds the recess 21A from the outside in the radial direction with the central axis X as the center of the circle. That is, the coil body 33 surrounds the space defined by the inner surface of the recess 21A and the lid 22 from the outside.
  • the first end portion 31 and the second end portion 32 are portions of the coil 30 located outside the element body 20 .
  • the first end 31 is connected to the first end of the coil body 33 .
  • the second end 32 is connected to the second end of the coil body 33 .
  • the first end 31 and the second end 32 extend generally parallel.
  • the first end portion 31 and the second end portion 32 of the coil 30 are mounted on a substrate or the like via terminals or the like. In this embodiment, it is assumed to be mounted so that a current flows from the first end portion 31 toward the second end portion 32 .
  • the permanent magnet 40 is located in the space defined by the inner surface of the recess 21A and the lid 22 inside the base body 20. As shown in FIG. Therefore, the permanent magnet 40 is positioned within the range surrounded by the coil 30 .
  • the element body 20 is transparently illustrated, and the permanent magnets 40 are virtually illustrated outside the element body 20 . 4, illustration of the lid 22 is omitted.
  • the permanent magnet 40 has a cylindrical shape extending in the direction along the central axis X. Therefore, when the permanent magnet 40 is viewed in the negative direction X2, the permanent magnet 40 has a circular shape. When the permanent magnet 40 is viewed in the negative direction X2, the diameter of the circular permanent magnet 40 matches the diameter of the circular opening of the recess 21A.
  • the thickness of the permanent magnet 40 is 1/60 or less of the depth of the recess 21A. Specifically, the thickness of the permanent magnet 40 is 0.1 mm or less.
  • the sum of the thickness of the permanent magnet 40 and the thickness of the lid 22 is equal to the depth of the recess 21A. Therefore, the permanent magnet 40 fills the space defined by the inner surface of the recess 21 ⁇ /b>A and the lid 22 .
  • the surface of the lid 22 facing the positive direction X1 and the surface of the base body 21 facing the positive direction X1 form the first surface 20A. 3 and 4, the thickness of the permanent magnet 40 is shown enlarged.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 40 matches the direction along the central axis X.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 40 is the positive direction X1.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 40 is opposite to the direction of the magnetic field generated along the central axis X when current is passed through the inductor component 10 .
  • the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.35T or more and 0.93T or less.
  • the residual magnetic flux density Br is a room temperature value measured by the permanent magnet test method specified in Japanese Industrial Standards JIS C 2501:2019.
  • the permanent magnet 40 is a ferrite magnet or a bonded magnet containing samarium and cobalt.
  • the residual magnetic flux density Br of the ferrite magnet can be adjusted to 0.35T or more and 0.49T or less.
  • the residual magnetic flux density Br of the bond magnet containing samarium and cobalt can be adjusted to 0.70 T or more and 0.81 T or less.
  • the permanent magnet 40 is a bond magnet containing samarium and cobalt, and the residual magnetic flux density Br is 0.81T.
  • the inductor component of the comparative example does not include the permanent magnet 40, and the space defined by the inner surface of the recess 21A and the lid 22 is filled with the same material as the element body 20.
  • the inductance value L We calculated the transition of In FIG. 5, the inductance value L when the DC current Idc is zero is the inductance value L when the minimum DC current Idc sufficient to calculate the inductance value L of the inductor component is applied.
  • the decrease in the inductance value L with respect to the increase in the DC current Idc was moderate. Specifically, the DC superposition allowable current of the inductor component 10 of the example was about 35A.
  • the inductance value L dropped sharply with respect to the increase in the DC current Idc.
  • the allowable DC superposition current of the inductor component of the comparative example was about 18A.
  • the inductor component 10 of the example has improved DC superimposition characteristics as compared with the inductor component of the comparative example.
  • the allowable DC superposition current is the value of the DC current Idc when the inductance value L of 70% of the initial inductance value is obtained.
  • the initial inductance value is the inductance value L when the minimum DC current Idc sufficient for calculating the inductance value L is applied. In this simulation, the minimum DC current Idc is 0.001A.
  • the initial inductance value of the inductor component 10 of the example is smaller than the initial inductance value of the inductor component of the comparative example. This is presumed to be due to the following reasons.
  • the magnetic field generated when the DC current Idc flows from the first end portion 31 to the second end portion 32 is in the negative direction X2 on the central axis X.
  • the magnetization direction of the permanent magnet 40 is the positive direction X1. Therefore, in the inductor component 10 of the embodiment, a magnetic field is generated in a direction opposite to the negative direction X2, which is the direction of the magnetic field generated when the DC current Idc flows through the coil 30 .
  • the magnetic field generated by the flow of the DC current Idc cancels each other out. Therefore, it is considered that the initial inductance value when the DC current Idc is small is smaller than that of the inductor component of the comparative example.
  • the inductor component 10 of the embodiment as the DC current Idc is increased, the inductance value L becomes higher than the initial inductance value, and the inductance value L reaches the maximum value. After that, when the DC current Idc is further increased, the inductance value L gradually decreases. As described above, in the inductor component 10 of the embodiment, the DC superimposition characteristic is is thought to have improved.
  • the value of the DC current Idc when the inductance value L is maximized and the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 are as follows: We calculated the relationship between As shown in FIG. 6, when the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is less than 0.35 T, regardless of the value of the residual magnetic flux density Br, the inductance value L is maximum. On the other hand, when the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.35 T or more, the larger the value of the residual magnetic flux density Br, the larger the value of the DC current Idc that maximizes the inductance value L. That is, when the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.35 T or more, the DC superimposition characteristics are improved.
  • the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.35 T or more
  • the larger the residual magnetic flux density Br the larger the value of the DC current Idc when the inductance value L becomes maximum. Therefore, the higher the residual magnetic flux density Br, the better the DC superimposition characteristics can be expected.
  • the residual magnetic flux density Br of permanent magnet 40 increases, the magnetic field generated by permanent magnet 40 is more likely to leak to the outside of inductor component 10 when current is not flowing through coil 30 .
  • the leakage magnetic flux which is the magnitude of the magnetic flux on a virtual plane 1 mm away from the first surface 20A in the positive direction X1, was calculated.
  • the leakage magnetic flux tended to increase. If the leakage magnetic flux exceeds 5 mT, practically, when inductor component 10 is mounted on a substrate or the like, other components around inductor component 10 may be adversely affected.
  • the residual magnetic flux density Br at which the leakage magnetic flux was 5 mT was 0.93T.
  • the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.93 T or less. Therefore, when DC current Idc does not flow in coil 30, leakage magnetic flux from inductor component 10 is suppressed to a range that does not adversely affect practical use. Therefore, it is unlikely that the magnetic field generated by permanent magnet 40 will adversely affect other components around inductor component 10 in practice. In other words, since the residual magnetic flux density Br of the permanent magnet 40 is 0.93 T or less, a significant improvement effect beyond the margin of error in manufacturing can be obtained with respect to the leakage magnetic flux when the coil 30 is not energized. can be done.
  • the dimension of the permanent magnet 40 along the central axis X is 0.1 mm or less. Therefore, the volume of the permanent magnet 40 does not become excessively large. Therefore, a situation in which the volume of the permanent magnet 40 is so large that the volume required for the magnetic body of the base body 20 cannot be secured is less likely to occur.
  • the metal powder has a plurality of types of powder.
  • the plurality of powders have different average particle sizes. Therefore, the filling rate of the metal powder in the base body 20 is improved by allowing the small particle size powder to enter the gaps between the large particle size powder particles.
  • the presence of powder having a large particle size makes it difficult to form aggregates of the powder, so that the powder, which is a magnetic substance, tends to be more uniformly distributed. Therefore, local concentration of magnetic flux in the element body 20 can be alleviated.
  • the average particle size of the powder having the smallest average particle size among the plurality of powders in the metal powder is 2 ⁇ m or less. Therefore, the filling rate of the metal powder in the element body 20 is further improved. In particular, as a result of suppressing the local concentration of the magnetic flux in the element body 20 by using the powder having an average particle size of 2 ⁇ m or less, a significant improvement effect of DC superimposition allowable current can be obtained.
  • the powder having the smallest average particle size among the plurality of powders in the metal powder is the carbonyl iron powder. Since the carbonyl iron powder is easy to obtain with a small average particle size, it is possible to save the trouble of preparing a special powder having a small average particle size and performing special processing.
  • the permanent magnet 40 is a ferrite magnet or a bonded magnet containing samarium and cobalt.
  • the residual magnetic flux density Br is less likely to decrease during the process of manufacturing the inductor component 10 and the process of mounting the inductor component 10 on a substrate or the like. Therefore, it is easy to keep the characteristics of the inductor component 10 constant for a long period of time.
  • the shape of the element body 20 is not limited to the example of the above embodiment, as long as the volume enough to wind the coil 30 inside can be secured.
  • the base body 20 may be rectangular parallelepiped or columnar.
  • the material of the base body 20 is not limited to the example of the above embodiment.
  • the element body 20 may contain magnetic metal powder and resin.
  • the metal powder may be only one type of powder, or may have a plurality of types of powder having the same average particle size.
  • the average particle size of the powder with the smallest average particle size may exceed 2 ⁇ m.
  • the powder having the smallest average particle size is not limited to the carbonyl iron powder.
  • the lid 22 and the permanent magnet 40 may be detachable from the base body 21 .
  • the base body 120 has a base body 121, a first lid 122, and a second lid 123.
  • the recess 121A of the base body 121 penetrates from the first surface 20A to the second surface 20B.
  • the first lid 122 closes the opening of the recess 121A on the first surface 20A, like the lid 22 of the above embodiment.
  • the second lid 123 closes the opening of the recess 121A on the second surface 20B.
  • the second lid 123 has a cylindrical shape extending in the direction along the central axis X. As shown in FIG.
  • the permanent magnet 40 is positioned between the first lid 122 and the second lid 123 .
  • the second lid 123, the permanent magnet 40, and the first lid 122 are separated from the element body 121 in this order by pushing the first lid 122 in the negative direction X2. can be removed.
  • the second lid 123, the permanent magnet 40, and the first lid 122 are pushed into the recess 121A in this order. By doing so, they can be attached to the base body 121 . That is, in the modified example of FIG. 7, each lid and permanent magnet 40 are detachable.
  • the base body 220 has a base body 221 and screws 222 .
  • a recess 221A of the base body 221 penetrates from the first surface 20A to the second surface 20B.
  • the inner peripheral surface of the recess 221A has a thread groove.
  • Permanent magnet 40 is located inside screw 222 . That is, the screw 222 incorporates the permanent magnet 40 .
  • the screw 222 has a truncated cone shape with a smaller cross-sectional area in the negative direction X2. Furthermore, the outer peripheral surface of the screw 222 has threads. The shape of the screw 222 corresponds to the shape of the recess 221A. The screw 222 closes the opening on the positive direction X1 side and the opening on the negative direction X2 side of the recess 221A. That is, screw 222 is a lid for recess 221A. In the modified example shown in FIG. 8, the screw 222 as the lid and the permanent magnet 40 can be attached to and detached from the element body 221 by rotating the screw 222 relative to the element body 221 .
  • the base body 320 has a base body 321 and screws 322.
  • the recess 321A of the base body 221 penetrates from the first surface 20A to the second surface 20B.
  • a portion of the recess 321A of the base body 321, including the end on the positive direction X1 side, has a larger diameter than the other portions.
  • the depression 321A has a step in the middle.
  • the inner peripheral surface of the small diameter portion of the recess 321A has a thread groove.
  • the screw 322 has a countersunk screw shape as a whole. That is, a portion of the screw 322 including the end on the positive direction X1 side has a disk shape. Other portions of the screw 322 are cylindrical shafts with a smaller diameter than the disk shape. The outer peripheral surface of the shaft of the screw 322 has threads.
  • the screw 322 as a lid and the permanent magnet 40 can be attached to and detached from the element body 321 by rotating the screw 322 relative to the element body 321 .
  • lid and the permanent magnet 40 are detachable from the element body as in the modifications shown in FIGS. can be exchanged for By replacing the permanent magnet 40 whose residual magnetic flux density Br has changed, the life of the inductor component 10 can be extended.
  • the shape of the recess 21A may be changed as appropriate, without being limited to the modified examples of FIGS.
  • the shape of the depression 21A may be a polygonal columnar shape or a polygonal truncated pyramid.
  • the recess 21A may have any shape as long as the permanent magnet 40 can be placed therein.
  • the coil 30 may be wound inside the element body 20, and for example, the coil 30 may be spiral or spiral as a whole over a plurality of layers. Note that the coil 30 being wound means that the coil 30 surrounds the central axis X one or more times when viewed from the direction along the central axis X. As shown in FIG.
  • the shape of the permanent magnet 40 is not restricted to the example of the said embodiment.
  • the shape of the permanent magnet 40 may be polygonal or spherical.
  • the dimension of the permanent magnet 40 in the direction along the central axis X is not limited to the example of the above embodiment.
  • the dimension of the permanent magnet 40 along the central axis X may be greater than 0.1 mm.
  • the dimension of the permanent magnet 40 along the central axis X is preferably 1.0 mm or less. In this case, an excessive decrease in the amount of magnetic material in the base body 20 can be suppressed.

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Abstract

インダクタ部品（１０）は、素体（２０）と、コイル（３０）と、永久磁石（４０）と、を備えている。素体（２０）は、磁性体の金属粉及び樹脂を有している。コイル（３０）は、素体（２０）の内部で巻き回されている。永久磁石（４０）は、素体（２０）の内部のうち、コイル（３０）に囲われている範囲に位置している。永久磁石（４０）の残留磁束密度は、０．３５Ｔ以上０．９３Ｔ以下である。

Description

インダクタ部品
　本発明は、インダクタ部品に関する。
　特許文献１に記載のインダクタ部品は、素体と、コイルと、永久磁石と、を備えている。素体は、磁性体の金属粉及び樹脂からなっている。コイルは、素体の内部で巻き回されている。永久磁石は、素体の内部のうち、コイルに囲われている範囲に位置している。
特開２００６－２４５４１８号公報
　特許文献１に記載のようなインダクタ部品において、コイルに流れる電流値が大きくなってもインダクタンスが減少しにくいという特性、いわゆる直流重畳特性の改善が要求されている。特許文献１に記載のようなインダクタは、永久磁石の磁界の向きと反対方向の磁界が生じるようにコイルに電流を流すことで、永久磁石がない場合よりも直流重畳特性が改善する。一方で、特許文献１に記載のようなインダクタ部品は永久磁石を備えているが故に、コイルに電流を流していない場合でも、永久磁石からの磁束がインダクタ部品の外部へと漏れるおそれがある。つまり、永久磁石を有するインダクタ部品においては、直流重畳特性と磁束漏れの量とで、実用に値するバランスをとる必要がある。
　上記課題を解決するため、本発明は、磁性体の金属粉及び樹脂を含む素体と、前記素体の内部で巻き回されているコイルと、前記素体の内部のうち、前記コイルに囲われている範囲に位置する永久磁石と、を備え、前記永久磁石の残留磁束密度は、０．３５Ｔ以上０．９３Ｔ以下であるインダクタ部品である。
　上記構成によれば、先ず、永久磁石の磁界の方向に対して、コイルから発生する磁界の方向が逆になるようにコイルに電流を流すことで、インダクタ部品の直流重畳特性が改善する。このとき、永久磁石による逆向きの磁界の残留磁束密度は、０．３５Ｔ以上と十分に強いため、インダクタ部品において磁束飽和が生じにくくなる。すなわち、永久磁石による直流重畳特性の改善効果として、実用に耐えられる十分な効果を得られる。その一方で、永久磁石の残留磁束密度は、０．９３Ｔ以下である。そのため、コイルに電流を流していない場合において、永久磁石による磁界がインダクタ部品の周囲に存在する他の部品に、実用上悪影響を及ぼす可能性は低い。
　直流重畳特性と磁束漏れの量とについて、実用に値するバランスをとることができる。
図１は、一実施形態のインダクタ部品の斜視図である。 図２は、同実施形態のインダクタ部品の上面図である。 図３は、図２における３－３線に沿う断面図である。 図４は、同実施形態のインダクタ部品の一部透過した斜視図である。 図５は、同実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。 図６は、同実施形態におけるシミュレーション結果を示すグラフである。 図７は、変更例のインダクタ部品の分解斜視図である。 図８は、変更例のインダクタ部品の分解斜視図である。 図９は、変更例のインダクタ部品の分解斜視図である。
　＜インダクタ部品の一実施形態＞
　以下、インダクタ部品の一実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、又は別の図中のものと異なる場合がある。
　図１及び図２に示すように、インダクタ部品１０は、素体２０と、コイル３０と、を備えている。また、図２に示すように、インダクタ部品１０は、永久磁石４０を備えている。
　図１に示すように、素体２０は、略八角柱状となっている。すなわち、素体２０は、中心軸Ｘを有している。以下の説明では、中心軸Ｘに沿う方向のうち一方を正方向Ｘ１とし、中心軸Ｘに沿う方向のうち正方向Ｘ１と反対方向を負方向Ｘ２とする。
　素体２０は、中心軸Ｘに直交する第１面２０Ａと、第１面２０Ａに平行な第２面２０Ｂと、中心軸Ｘに平行な８つの側面２０Ｃと、を有している。第１面２０Ａは、正方向Ｘ１を向いている。第２面２０Ｂは、負方向Ｘ２を向いている。
　図２に示すように、負方向Ｘ２を向いて素体２０を視たときに、素体２０の外形は、正八角形となっている。そして、中心軸Ｘは、正八角形状の素体２０の幾何中心を通過している。負方向Ｘ２を向いて素体２０を視たときに、素体２０の中心軸Ｘを通る最大寸法は、１２ｍｍである。なお、最大寸法は、素体２０の八角形の頂点から、中心軸Ｘを挟んで反対の頂点までの寸法である。また、素体２０の中心軸Ｘに沿う方向の最大寸法は、６ｍｍである。
　素体２０の材質は、磁性体の金属粉及び合成樹脂の混合物である。金属粉は、２種類の粉体を有している。２種類の粉体のうちの１つは、アモルファス合金粉である。２種類の粉体のうちのもう１つは、カルボニル鉄粉である。アモルファス合金子及びカルボニル鉄粉は、平均粒径が互いに異なっている。アモルファス合金粉の平均粒径は、２５μｍである。カルボニル鉄粉の平均粒径は、２μｍ以下である。すなわち、複数種類の粉体のうち、最も平均粒径が小さい粉体は、カルボニル鉄粉である。また、磁性体の金属粉全体の重量を１００％としたとき、金属粉におけるアモルファス合金粉の重量比率は、７５％である。金属粉におけるカルボニル鉄粉の重量比率は、２５％である。
　なお、各粉体の平均粒径は、以下のように測定する。まず、素体２０の任意の断面について、走査電子顕微鏡で２０００倍の反射電子像で観察画像を取得する。次に、取得した観察画像を二値化することで、粉体の外縁を定める。次に、当該観察画像における複数の粉体について、外縁で囲まれた範囲の面積が仮に円となったときの直径を円相当径として、それぞれ算出する。そして、複数の粉体の円相当径の平均値を、平均粒径として算出する。
　図３に示すように、素体２０は、素体本体２１と、蓋２２と、を有している。素体本体２１は、略八角形柱状である。すなわち、素体本体２１は、素体２０の大部分を占めている。素体本体２１は、窪み２１Ａを有している。窪み２１Ａは、第１面２０Ａに対して窪んでいる。窪み２１Ａは、中心軸Ｘに沿う方向に延びる円柱状となっている。そのため、負方向Ｘ２を向いて窪み２１Ａを視たときに、窪み２１Ａの開口縁は、円状となっている。窪み２１Ａの深さは、中心軸Ｘに沿う方向の素体２０の寸法の略２分の１となっている。なお、窪み２１Ａの深さは、窪み２１Ａの中心軸Ｘに沿う方向の寸法である。
　蓋２２は、素体本体２１の窪み２１Ａの開口を塞いでいる。蓋２２は、中心軸Ｘに沿う方向に延びる円柱状となっている。そのため、負方向Ｘ２を向いて蓋２２を視たときに、蓋２２は円状となっている。負方向Ｘ２を向いて蓋２２を視たときに、円状の蓋２２の直径は、窪み２１Ａの円状の開口の直径と一致している。蓋２２の厚さは、窪み２１Ａの深さよりも小さくなっている。
　図４に示すように、コイル３０は、金属からなる線材と、線材を被覆する絶縁被膜と、からなる１本の部材である。線材の材質は、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどである。絶縁被膜の材質は、ポリエステルイミド、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミドなどである。本実施形態では、線材の断面形状は、円状である。また、線材の材質は、銅である。絶縁被膜の材質は、ポリエステルイミドである。
　コイル３０は、第１端部３１と、第２端部３２と、コイル本体３３と、を有している。コイル本体３３は、コイル３０のうちの素体２０の内部に位置している部分である。コイル本体３３は、素体本体２１の内部において、中心軸Ｘを巻き回しの回転中心軸として、螺旋状に延びている。したがって、コイル本体３３は、素体２０の内部で巻き回されている。本実施形態では、負方向Ｘ２を向いてコイル３０を視たときに、コイル本体３３は、第１端から第２端に向けて、時計回りに３．５周分だけ巻き回されている。また、負方向Ｘ２を向いてインダクタ部品１０を視たときに、コイル本体３３は、窪み２１Ａを、中心軸Ｘを円中心とする径方向の外側から囲っている。つまり、コイル本体３３は、窪み２１Ａの内面と蓋２２とで区画される空間を外側から囲っている。
　第１端部３１及び第２端部３２は、コイル３０のうちの素体２０の外部に位置している部分である。第１端部３１は、コイル本体３３の第１端に接続している。第２端部３２は、コイル本体３３の第２端に接続している。第１端部３１及び第２端部３２は、概ね平行に延びている。図示は省略するが、コイル３０の第１端部３１及び第２端部３２は、端子等を介して、基板等に対して実装される。本実施形態では、第１端部３１から第２端部３２に向かって電流が流れるように実装されるものとする。
　図３に示すように、永久磁石４０は、素体２０の内部のうち、窪み２１Ａの内面と、蓋２２とで区画される空間に位置している。そのため、永久磁石４０は、コイル３０に囲われている範囲に位置している。なお、図４では、素体２０を透過して図示しているとともに、永久磁石４０を仮想的に素体２０の外部に図示している。また、図４では、蓋２２の図示を省略している。
　永久磁石４０は、中心軸Ｘに沿う方向に延びる円柱状となっている。そのため、負方向Ｘ２を向いて永久磁石４０を視たときに、永久磁石４０は円状となっている。負方向Ｘ２を向いて永久磁石４０を視たときに、円状の永久磁石４０の直径は、窪み２１Ａの円状の開口の直径と一致している。永久磁石４０の厚さは、窪み２１Ａの深さの６０分の１以下となっている。具体的には、永久磁石４０の厚さは、０．１ｍｍ以下となっている。永久磁石４０の厚さと上述した蓋２２の厚さとを足した値は、窪み２１Ａの深さと等しくなっている。そのため、永久磁石４０は、窪み２１Ａの内面と蓋２２とで区画される空間を充填している。そして、蓋２２の正方向Ｘ１を向く面は、素体本体２１の正方向Ｘ１を向く面と共に、第１面２０Ａとなっている。なお、図３及び図４では、永久磁石４０の厚さを大きく図示している。
　永久磁石４０の磁化方向は、中心軸Ｘに沿う方向と一致している。本実施形態では、永久磁石４０の磁化方向は、正方向Ｘ１となっている。つまり、永久磁石４０の磁化方向は、インダクタ部品１０に電流を流したときに中心軸Ｘに発生する磁界の方向と反対方向となっている。
　永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒは、０．３５Ｔ以上０．９３Ｔ以下となっている。残留磁束密度Ｂｒは、日本工業規格　ＪＩＳ　Ｃ　２５０１：２０１９に定められている永久磁石試験方法で測定される室温の値である。
　具体的には、永久磁石４０は、フェライト磁石、又はサマリウムとコバルトとを含むボンド磁石である。フェライト磁石の残留磁束密度Ｂｒは、０．３５Ｔ以上０．４９Ｔ以下と調整することが可能である。サマリウムとコバルトとを含むボンド磁石の残留磁束密度Ｂｒは、０．７０Ｔ以上０．８１Ｔ以下と調整することが可能である。
　（シミュレーションの結果について）
　次に、インダクタ部品１０について得られる特性を、比較例のインダクタ部品と比較したシミュレーションの結果について説明する。シミュレーションには、ムラタソフトウェア株式会社のＦｅｍｔｅｔ（登録商標）を用いた。
　実施例のインダクタ部品１０は、永久磁石４０がサマリウムとコバルトとを含むボンド磁石であり、残留磁束密度Ｂｒが０．８１Ｔとした。一方で、比較例のインダクタ部品は、永久磁石４０を備えておらず、窪み２１Ａの内面と蓋２２とで区画される空間は、素体２０と同じ材質で充填されている。
　図５に示すように、これら実施例のインダクタ部品１０と比較例のインダクタ部品とについて、コイル３０に第１端部３１から第２端部３２へと直流電流Ｉｄｃを流した際のインダクタンス値Ｌの推移を算出した。なお、図５において、直流電流Ｉｄｃがゼロの場合のインダクタンス値Ｌは、インダクタ部品のインダクタンス値Ｌを算出できるのに足る最小限の直流電流Ｉｄｃを流したときのインダクタンス値Ｌである。
　図５において実線で示すように、実施例のインダクタ部品１０においては、直流電流Ｉｄｃの増加に対するインダクタンス値Ｌの低下が緩やかであった。具体的には、実施例のインダクタ部品１０の直流重畳許容電流は、約３５Ａであった。一方、図５において破線で示すように、比較例のインダクタ部品においては、直流電流Ｉｄｃの増加に対するインダクタンス値Ｌの低下が急であった。具体的には、比較例のインダクタ部品の直流重畳許容電流は、約１８Ａであった。このように、実施例のインダクタ部品１０は、比較例のインダクタ部品よりも、直流重畳特性が改善している結果が得られた。なお、直流重畳許容電流は、初期インダクタンス値の７０％のインダクタンス値Ｌが得られる際の直流電流Ｉｄｃの値である。また、初期インダクタンス値とは、インダクタンス値Ｌを算出できるのに足る最小限の直流電流Ｉｄｃを流したときのインダクタンス値Ｌである。このシミュレーションでは、上記最小限の直流電流Ｉｄｃは、０．００１Ａである。
　ところで、実施例のインダクタ部品１０における初期インダクタンス値は、比較例のインダクタ部品における初期インダクタンス値よりも小さくなっている。これは、以下の理由によるものと推測される。実施例のインダクタ部品１０では、直流電流Ｉｄｃが第１端部３１から第２端部３２へと流れる際に発生する磁界は、中心軸Ｘ上において負方向Ｘ２となる。一方で、永久磁石４０の磁化方向は、正方向Ｘ１となっている。そのため、実施例のインダクタ部品１０では、コイル３０に直流電流Ｉｄｃが流れる際に発生する磁界の向きである負方向Ｘ２とは反対方向となるように磁界が発生している。よって、直流電流Ｉｄｃが流れることで発生する磁界と打ち消し合うようになる。したがって、直流電流Ｉｄｃが小さい場合の初期インダクタンス値は、比較例のインダクタ部品と比べて、小さくなったと考えられる。一方、実施例のインダクタ部品１０では、直流電流Ｉｄｃを上げていくとインダクタンス値Ｌが初期インダクタンス値よりも高くなり、インダクタンス値Ｌが最大値となる。その後、さらに直流電流Ｉｄｃを上げていくと、インダクタンス値Ｌが徐々に低下する。このように、実施例のインダクタ部品１０では、初期インダクタンス値が最大値ではないこと、及び直流電流Ｉｄｃがある程度大きな値のときにインダクタンス値Ｌが最大値をとることに起因して、直流重畳特性が改善したと考えられる。
　また、図６に示すように、これら実施例のインダクタ部品１０と比較例のインダクタ部品とについて、インダクタンス値Ｌが最大になるときの直流電流Ｉｄｃの値と、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒとの関係を算出した。図６に示すように、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが、０．３５Ｔ未満の場合には、残留磁束密度Ｂｒの値に拘わらず、直流電流Ｉｄｃが０．００１Ａのときにインダクタンス値Ｌが最大となる。一方で、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが０．３５Ｔ以上の場合には、残留磁束密度Ｂｒの値を大きくするほど、インダクタンス値Ｌが最大となる直流電流Ｉｄｃの値は、大きくなる。つまり、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが０．３５Ｔ以上の場合には、直流重畳特性の改善が起きている。
　ここで、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが０．３５Ｔ以上の場合、残留磁束密度Ｂｒが大きいほど、インダクタンス値Ｌが最大となるときの直流電流Ｉｄｃの値も大きくなる。したがって、残留磁束密度Ｂｒが大きいほど、直流重畳特性の改善が期待できる。しかし、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが大きくなればなるほど、コイル３０に電流を流していないときに、永久磁石４０による磁界が、インダクタ部品１０の外部に漏れやすくなる。
　そこで、電流を流していない場合におけるインダクタ部品１０において、第１面２０Ａから正方向Ｘ１に１ｍｍ離れた仮想面における磁束の大きさである漏れ磁束を算出した。残留磁束密度Ｂｒが大きくなると、漏れ磁束も大きくなる傾向が見られた。そして、漏れ磁束が５ｍＴを超えると、実用上、インダクタ部品１０が基板等に実装された場合、インダクタ部品１０の周囲に存在する他の部品に悪影響を与える虞がある。漏れ磁束が５ｍＴとなる残留磁束密度Ｂｒは、０．９３Ｔであった。
　（実施形態の効果について）
　（１）上記実施形態によれば、先ず、永久磁石４０の磁界の方向に対して、コイル３０から発生する磁界の方向が逆になるようにコイル３０に電流を流すことで、インダクタ部品１０の直流重畳特性が改善する。具体的には、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒは、０．３５Ｔ以上と十分に強いため、初期インダクタンス値の低下、及び、直流電流Ｉｄｃがある程度大きな値のときにインダクタンス値Ｌが最大値をとること等に起因して、直流重畳許容電流が向上している。すなわち、永久磁石４０による直流重畳特性の改善効果として、実用に耐えられる十分な効果を得られる。
　その一方で、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒは、０．９３Ｔ以下である。そのため、コイル３０に直流電流Ｉｄｃが流れていない場合において、インダクタ部品１０からの漏れ磁束が、実用上悪影響を与えない範囲に抑制される。よって、永久磁石４０による磁界がインダクタ部品１０の周囲に存在する他の部品に、実用上悪影響を及ぼす可能性は低い。つまり、永久磁石４０の残留磁束密度Ｂｒが０．９３Ｔ以下であることにより、コイル３０に電流を流していない場合の漏れ磁束について、製造上の誤差の範囲を超えた有意な改善効果を得ることができる。
　（２）上記実施形態によれば、永久磁石４０の中心軸Ｘに沿う方向の寸法は、０．１ｍｍ以下である。そのため、永久磁石４０の体積が過度に大きくならない。そのため、永久磁石４０の体積が大きくて素体２０の磁性体の体積として必要な体積が確保できない、といった事態が生じにくい。
　（３）上記実施形態によれば、素体２０の材質について、金属粉は、複数の種類の粉体を有している。そして、複数の粉体は、平均粒径が互いに異なっている。そのため、大きな粒径の粉体の隙間に小さな粒径の粉体が入り込むことができることで、素体２０における金属粉の充填率が向上する。また、粒径の大きな粉体が存在することで、粉体同士の凝集体が形成されにくいため、磁性体である粉体がより均一に分布しやすい。よって、素体２０において磁束が局所的に集中することを緩和できる。
　（４）上記実施形態によれば、素体２０の材質について、金属粉における複数の粉体のうち、最も平均粒径の小さい粉体の平均粒径は、２μｍ以下である。そのため、素体２０における金属粉の充填率がさらに向上する。特に、平均粒径が２μｍ以下の粉体によって、素体２０における磁束の局所的な集中を抑制する結果、直流重畳許容電流の有意な改善効果が得られる。
　（５）上記実施形態によれば、素体２０の材質について、金属粉における複数の粉体のうち、最も平均粒径の小さい粉体は、カルボニル鉄粉である。カルボニル鉄粉は、平均粒径を小さく得やすいため、平均粒径の小さい粉体として特別な粉体を準備したり、特別な加工をしたりする手間が省ける。
　（６）上記実施形態によれば、永久磁石４０は、フェライト磁石、又はサマリウムとコバルトとを含むボンド磁石である。これらの種類の磁石は、インダクタ部品１０の製造過程及びインダクタ部品１０の基板等への実装過程において、残留磁束密度Ｂｒが減少しにくい。そのため、インダクタ部品１０の特性を長期間一定に保持しやすい。
　＜その他の実施形態＞
　上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
　・素体２０の形状は、内部にコイル３０を巻き回すだけの体積が確保できれば、上記実施形態の例に限られない。素体２０は、直方体状であってもよいし、円柱状であってもよい。
　・素体２０の材質は、上記実施形態の例に限られない。素体２０は、磁性体の金属粉及び樹脂を有していればよい。金属粉は、１種類の粉体のみであってもよいし、平均粒径の同じ複数種類の粉体を有していてもよい。
　また、金属粉における粉体のうち、最も平均粒径の小さい粉体の平均粒径は、２μｍを超えていてもよい。さらに、金属粉における粉体のうち、最も平均粒径の小さい粉体は、カルボニル鉄粉に限られない。
　・蓋２２及び永久磁石４０は、素体本体２１に対して着脱可能であってもよい。図７に示す変更例では、素体１２０は、素体本体１２１と、第１蓋１２２と、第２蓋１２３と、を有している。素体本体１２１の窪み１２１Ａは、第１面２０Ａから、第２面２０Ｂへと貫通している。
　第１蓋１２２は、上記実施形態の蓋２２と同様に、窪み１２１Ａの第１面２０Ａにおける開口を塞いでいる。第２蓋１２３は、窪み１２１Ａの第２面２０Ｂにおける開口を塞いでいる。第２蓋１２３は、中心軸Ｘに沿う方向に延びる円柱状となっている。そして、永久磁石４０は、第１蓋１２２と第２蓋１２３との間に位置している。
　上記のように構成されたインダクタ部品１０は、例えば第１蓋１２２を負方向Ｘ２に押し出すことで、第２蓋１２３、永久磁石４０、第１蓋１２２の順で、これらを素体本体１２１から取り外すことができる。また、第２蓋１２３、永久磁石４０、第１蓋１２２を取り外した後は、例えば、正方向Ｘ１側から、第２蓋１２３、永久磁石４０、第１蓋１２２の順に窪み１２１Ａに押し込んでいくことで、これらを素体本体１２１に取り付けることができる。すなわち、図７の変更例は、各蓋及び永久磁石４０が着脱可能になっている。
　図８に示す変更例では、素体２２０は、素体本体２２１と、ねじ２２２と、を有している。素体本体２２１の窪み２２１Ａは、第１面２０Ａから第２面２０Ｂへと貫通している。窪み２２１Ａの内周面は、ねじ溝を有している。永久磁石４０は、ねじ２２２の内部に位置している。すなわち、ねじ２２２は、永久磁石４０を内蔵している。
　ねじ２２２は、全体として、負方向Ｘ２ほど断面積の小さい円錐台状になっている。さらに、ねじ２２２の外周面は、ねじ山を有している。ねじ２２２の形状は、窪み２２１Ａの形状に対応している。ねじ２２２は、窪み２２１Ａにおける正方向Ｘ１側の開口及び負方向Ｘ２側の開口を塞いでいる。すなわち、ねじ２２２は、窪み２２１Ａに対する蓋である。この図８に示す変更例では、ねじ２２２を素体本体２２１に対して相対回転させることで、蓋としてのねじ２２２及び永久磁石４０を素体本体２２１に対して着脱できる。
　さらに、図９に示す変更例では、素体３２０は、素体本体３２１と、ねじ３２２とを有している。素体本体２２１の窪み３２１Ａは、第１面２０Ａから第２面２０Ｂへと貫通している。また、素体本体３２１の窪み３２１Ａは、正方向Ｘ１側の端を含む一部が、他の部分よりも径が大きくなっている。窪み３２１Ａは、途中で段差が生じている。また、窪み３２１Ａのうちの径の小さい部分の内周面は、ねじ溝を有している。
　ねじ３２２は、全体として、皿付きねじ形状である。すなわち、ねじ３２２の正方向Ｘ１側の端を含む一部は、円盤形状になっている。そして、ねじ３２２におけるその他の部分は、上記円盤形状よりも径の小さい円柱状の軸となっている。そして、ねじ３２２の軸の外周面は、ねじ山を有している。この図９に示す変更例も、ねじ３２２を素体本体３２１に対して相対回転させることで、蓋としてのねじ３２２及び永久磁石４０を素体本体３２１に対して着脱できる。
　上記図７～図９に示す変更例のように、蓋及び永久磁石４０が、素体本体に対して着脱可能であると、残留磁束密度Ｂｒが経時的に変化しやすい永久磁石４０を、簡便に交換できる。そして、残留磁束密度Ｂｒが変化した永久磁石４０を交換することで、インダクタ部品１０としての寿命を延ばすことができる。
　図７～図９の変更例に限らず、窪み２１Ａの形状は適宜変更してもよい。例えば、窪み２１Ａの形状は、多角柱状であってもよいし、多角錘台であってもよい。つまり、窪み２１Ａは、永久磁石４０を配置できる形状であれば問わない。
　・コイル３０は、素体２０の内部で巻き回されていればよく、例えば、複数の層に亘って、全体として、コイル３０が螺旋状や渦巻状になっていてもよい。なお、コイル３０が巻き回されているとは、中心軸Ｘに沿う方向から視たときに、中心軸Ｘを１周以上囲んでいることをいう。
　・永久磁石４０の形状は、上記実施形態の例に限られない。例えば、永久磁石４０の形状は、多角形状であってもよいし、球状であってもよい。
　・永久磁石４０の中心軸Ｘに沿う方向の寸法は、上記実施形態の例に限られない。永久磁石４０の中心軸Ｘに沿う方向の寸法は、０．１ｍｍより大きくてもよい。永久磁石４０の中心軸Ｘに沿う方向の寸法は、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、素体２０における磁性体の量が過度に減少することを抑制できる。
　１０…インダクタ部品
　２０，１２０，２２０，３２０…素体
　２１，１２１，２２１，３２１…素体本体
　２１Ａ，１２１Ａ，２２１Ａ、３２１Ａ…窪み
　２２…蓋
　３０…コイル
　４０…永久磁石
　２２２，３２２…ねじ

Claims (8)

  1. 　磁性体の金属粉及び樹脂を含む素体と、
    　前記素体の内部で巻き回されているコイルと、
    　前記素体の内部のうち、前記コイルに囲われている範囲に位置する永久磁石と、を備え、
    　前記永久磁石の残留磁束密度は、０．３５Ｔ以上０．９３Ｔ以下である
    　インダクタ部品。
  2. 　前記コイルの巻き回しの回転中心軸を仮想したとき、
    　前記永久磁石の前記回転中心軸に沿う方向の寸法は、１ｍｍ以下である
    　請求項１に記載のインダクタ部品。
  3. 　前記永久磁石の前記回転中心軸に沿う方向の寸法は、０．１ｍｍ以下である
    　請求項２に記載のインダクタ部品。
  4. 　前記金属粉は、複数の種類の粉体を有しており、
    　複数の前記粉体は、平均粒径が異なっている
    　請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のインダクタ部品。
  5. 　複数の前記粉体のうち、最も平均粒径の小さい前記粉体の平均粒径は、２μｍ以下である
    　請求項４に記載のインダクタ部品。
  6. 　複数の前記粉体のうち、最も平均粒径の小さい前記粉体は、カルボニル鉄粉である
    　請求項４又は請求項５に記載のインダクタ部品。
  7. 　前記永久磁石は、フェライト磁石、又はサマリウムとコバルトとを含むボンド磁石である
    　請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のインダクタ部品。
  8. 　前記素体は、窪みを有する素体本体と、前記窪みの開口を塞ぐ蓋と、を有しており、
    　前記永久磁石は、前記窪みの内面と前記蓋とで区画される空間内に位置しており、
    　前記蓋及び前記永久磁石は、前記素体本体に対して着脱可能である
    　請求項１～請求項７のいずれか１項に記載のインダクタ部品。
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