特許 7506982 インダクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-19

(45)【発行日】2024-06-27

(54)【発明の名称】インダクタ

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/26 20060101AFI20240620BHJP

   H01F 17/06 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

H01F27/26 130W

H01F17/06 Z

H01F17/06 K

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020004971

(22)【出願日】2020-01-16

(65)【公開番号】P2021114487

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-12-02

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100117341

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 拓哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148840

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 健志

(74)【代理人】

【識別番号】100191673

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 久典

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 孝嘉

(72)【発明者】

【氏名】早坂 秀一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 厚

(72)【発明者】

【氏名】栗本 正樹

(72)【発明者】

【氏名】菅原 一哉

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０７５７８９０７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８２１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３８２４６８３（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第０４９７５６７２（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０２９９０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１５２２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６６２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５４６９９３８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０５２４８０２５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０６１５８２４９（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５７８８８０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３９１５２３７（ＣＮ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１１２１１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ １７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／２６

Ｈ０１Ｆ ２７／３０

Ｈ０１Ｆ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定部材と、磁気コアと、１本のコイルとを備えるインダクタであって、
前記固定部材は、上下方向に延びる中心軸と、ｎ個の仕切板部と、ｍ個の底板部とを有する一体物であり、
ｎは２以上の整数であり、
ｍはｎ／２以上ｎ以下の整数であり、
前記仕切板部の夫々は、前記上下方向と直交する方向へ前記中心軸から延びており、
前記仕切板部の夫々は、他の前記仕切板部と前記底板部のいずれかにより接続されており、それによって仕切板部と底板部との位置関係は固定されており、
前記磁気コアは、絶縁コートされており、且つ、内部に孔部を有する環状の形状を有しており、
前記孔部に前記仕切板部を配置させるようにして、前記磁気コアが、前記底板部の上に搭載された状態で、前記コイルは、前記底板部を除き、前記磁気コア上に直接巻回されており、
前記コイルは、前記底板部ごと前記磁気コアに巻回されており、
前記コイルは、端部として、第１端と第２端とを有しており、
前記固定部材は、前記インダクタの使用時に回路基板上に搭載されるベース部を更に備えており、
前記ベース部には、第１の端子孔と第２の端子孔が形成されており、
ｎ及びｍの夫々は３であり、
前記仕切板部は、第１から第３の仕切板部を有しており、
前記孔部は、前記第１から前記第３の仕切板部により第１区画、第２区画、第３区画に分割されており、
前記第１区画は、前記第１の仕切板部と前記第２の仕切板部とに面しており、
前記第２区画は、前記第２の仕切板部と前記第３の仕切板部とに面しており、
前記第３区画は、前記第３の仕切板部と前記第１の仕切板部とに面しており、
前記第２の仕切板部は、前記第１の仕切板部及び前記第３の仕切板部よりも低く、
前記ベース部は、前記第１から前記第３の仕切板部に対応して設けられており、
前記第１の端子孔は、前記第１の仕切板部に対応する前記ベース部に設けられており、
前記第２の端子孔は、前記第２の仕切板部に対応する前記ベース部に設けられており、
前記コイルの前記第１端は、第１の端子孔に挿入されており、
前記コイルは、前記第１区画、前記第２区画、前記第３区画の順に巻回されており、
前記コイルの前記第２端は、前記コイルが前記第３区画に巻回されたのち前記中心軸と前記第２の仕切板部の上を通って前記第２の端子孔に挿入されている
インダクタ。

【請求項2】

請求項１記載のインダクタであって、
前記磁気コアは、円環形状を有している
インダクタ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載のインダクタであって、
ｍはｎに等しく、
前記底板部は、前記上下方向と直交する水平面内において、互いに連結されて閉じた輪形状のコア台を形成している
インダクタ。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載のインダクタであって、
前記磁気コアは、内周面と外周面とを有しており、
前記底板部の夫々は前記上下方向と直交する水平面内において、前記内周面と前記外周面とに挟まれた領域内にのみ位置している
インダクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インダクタに関する。

【背景技術】

【0002】

インダクタにおいては、種々の目的で、仕切りで仕切られた複数の区画に巻線を設けることがある。例えば、コモンモードチョークコイルにおいては、複数の巻線を互いに絶縁するために仕切りを用いることがある。また、例えば、ノーマルモードチョークコイルにおいては、周波数特性を制御するために仕切りを用いることがある。特許文献１は、このようなインダクタに使用可能な仕切りを有するコアケース構造を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５５５７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、ケースを用いたインダクタと比較して、安価で且つ優れた特性を有するインダクタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、第１のインダクタとして、
固定部材と、磁気コアと、コイルとを備えるインダクタであって、
前記固定部材は、上下方向に延びる中心軸と、ｎ個の仕切板部と、ｍ個の底板部とを有しており、
ｎは２以上の整数であり、
ｍはｎ／２以上ｎ以下の整数であり、
前記仕切板部の夫々は、前記上下方向と直交する方向へ前記中心軸から延びており、
前記仕切板部の夫々は、他の前記仕切板部と前記底板部のいずれかにより接続されており、
前記磁気コアは、絶縁コートされており、且つ、内部に孔部を有する環状の形状を有しており、
前記磁気コアは、前記孔部に前記仕切板部を配置させるようにして、前記底板部の上に搭載されており、
前記コイルは、前記底板部を除き、前記磁気コア上に直接巻回されている
インダクタを提供する。

【0006】

また本発明は、第２のインダクタとして、第１のインダクタであって、
前記磁気コアは、円環形状を有している
インダクタを提供する。

【0007】

また本発明は、第３のインダクタとして、第１又は第２のインダクタであって、
ｍはｎに等しく、
前記底板部は、前記上下方向と直交する水平面内において、互いに連結されて閉じた輪形状のコア台を形成している
インダクタを提供する。

【0008】

また本発明は、第４のインダクタとして、第１から第３までのいずれかのインダクタであって、
前記磁気コアは、内周面と外周面とを有しており、
前記底板部の夫々は前記上下方向と直交する水平面内において、前記内周面と前記外周面とに挟まれた領域内にのみ位置している
インダクタを提供する。

【0009】

また本発明は、第５のインダクタとして、第１から第４までのいずれかのインダクタであって、
前記固定部材は、前記インダクタの使用時に回路基板上に搭載されるベース部を更に備えており、
前記ベース部には、少なくとも２つの端子孔が形成されており、
前記端子孔には、前記コイルの端部が夫々挿入されている
インダクタを提供する。

【0010】

また本発明は、第６のインダクタとして、第５のインダクタであって、
ｎ及びｍの夫々は３であり、
前記仕切板部は、第１から第３の仕切板部を有しており、
前記孔部は、前記第１から前記第３の仕切板部により第１区画、第２区画、第３区画に分割されており、
前記第１区画は、前記第１の仕切板部と前記第２の仕切板部とに面しており、
前記第２区画は、前記第２の仕切板部と前記第３の仕切板部とに面しており、
前記第３区画は、前記第３の仕切板部と前記第１の仕切板部とに面しており、
前記第２の仕切板部は、前記第１の仕切板部及び前記第３の仕切板部よりも低く、
前記ベース部は、前記第１から前記第３の仕切板部に対応して設けられており、
前記端子孔は、第１の端子孔と第２の端子孔とを有しており、
前記第１の端子孔は、前記第１の仕切板部に対応する前記ベース部に設けられており、
前記第２の端子孔は、前記第２の仕切板部に対応する前記ベース部に設けられており、
前記コイルは、前記端部として、第１端と第２端とを有しており、
前記コイルの前記第１端は、第１の端子孔に挿入されており、
前記コイルは、前記第１区画、前記第２区画、前記第３区画の順に巻回されており、
前記コイルの前記第２端は、前記コイルが前記第３区画に巻回されたのち前記中心軸と前記第２の仕切板部の上を通って前記第２の端子孔に挿入されている
インダクタを提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の固定部材は、底板部とそれにより接続された仕切板部とを有している。そのため、底板部上に磁気コアを搭載した状態で磁気コアにワイヤを巻回してコイルを形成すると、仕切板部と磁気コアとの位置関係が固定され、仕切板部により分割された区画のサイズのバラつきを抑えることができる。

【0012】

本発明のコイルは、底板部の部分を除き、絶縁コートされた磁気コア上に直接巻回されている。そのため、ケースを用いる場合と比較して、コイル用の領域を大きくとることができるため、巻数を増やすことができる。一方、巻数を一定とすると、ケースを用いた場合と比較して、ワイヤの全長を短くすることができることから、材料コストを抑えることができると共に、直流抵抗を低くして発熱を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態によるインダクタを示す斜視図である。

【図2】図１のインダクタに含まれる固定部材を示す斜視図である。図１の固定部材とは斜視の方向が異なっている。

【図3】図２の固定部材を示す上面図である。

【図4】図１のインダクタに含まれる磁気コアを示す斜視図である。

【図5】図３の固定部材に磁気コアを搭載した中間体を示す上面図である。

【図6】変形例による固定部材を示す上面図である。

【図7】他の変形例による固定部材を示す上面図である。

【図8】更に他の変形例による固定部材を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１を参照して、本発明の実施の形態によるインダクタ１は、固定部材１０と、磁気コア３０と、コイル５０とを備えている。本実施の形態のインダクタ１は、ノーマルモードチョークコイルである。但し、本発明はこれに限定されない。インダクタは、コモンモードチョークコイルその他のインダクタであってもよい。

【0015】

図２及び図３に示されるように、固定部材１０は、上下方向に延びる中心軸１２と、ｎ個の仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、ｍ個の底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを有している。ここで、ｎは２以上の整数であり、ｍはｎ／２以上ｎ以下の整数である。本実施の形態において、ｍはｎに等しい。具体的には、本実施の形態のｍ及びｎは、夫々、３である。即ち、本実施の形態による固定部材１０は、第１の仕切板部１４ａ、第２の仕切板部１４ｂ及び第３の仕切板部１４ｃの３つの仕切板部と、３つの底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを有している。

【0016】

図３に示されるように、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの夫々は、中心軸１２から上下方向と直交する方向へ延びている。即ち、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、中心軸１２から放射状に延びている。図２に示されるように、本実施の形態において、第２の仕切板部１４ｂは、第１の仕切板部１４ａ及び第３の仕切板部１４ｃよりも低い。

【0017】

図２及び図３に示されるように、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの夫々は、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃのいずれかにより、他の仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと接続されている。具体的には、第１の仕切板部１４ａは、底板部１８ａにより、第２の仕切板部１４ｂに接続されており、第２の仕切板部１４ｂは、底板部１８ｂにより、第３の仕切板部１４ｃに接続されており、第３の仕切板部１４ｃは、底板部１８ｃにより、第１の仕切板部１４ａに接続されている。このように、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、互いに固定されている。

【0018】

前述したように、本実施の形態において、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数ｎは、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの数ｍに等しい。そのため、図３に示されるように、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、上下方向と直交する水平面内において、互いに連結されて閉じた輪形状のコア台１６を形成している。

【0019】

図１から図３を参照すると、本実施の形態の固定部材１０は、インダクタ１の使用時に回路基板上に搭載されるベース部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを更に備えている。ベース部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、インダクタ１の回路基板上における姿勢を安定させるためのものである。またベース部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、後述するように、コイル５０の端部を整列させて端部の位置を保証するためのものである。この目的のため、ベース部２０ａには第１の端子孔２２ａが形成されており、ベース部２０ｂには第２の端子孔２２ｂが形成されている。即ち、本実施の形態においては、ベース部に対して２つの端子孔が形成されている。但し、本発明はこれに限定されるわけではなく、ベース部には、少なくとも２つの端子孔が形成されていればよい。

【0020】

図３に示されるように、ベース部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、第１から第３の仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対応して設けられている。第１の端子孔２２ａは、第１の仕切板部１４ａに対応するベース部２０ａに設けられている。第２の端子孔２２ｂは、第２の仕切板部１４ｂに対応するベース部２０ｂに設けられている。

【0021】

図４を参照して、磁気コア３０は、絶縁コートされており、且つ、内部に孔部３２を有する環状の形状を有している。特に、本実施の形態の磁気コア３０は、円環形状を有している。磁気コア３０は、上面３４、底面３６、内周面３８及び外周面４０を有している。

【0022】

図２、図４及び図５から理解されるように、磁気コア３０は、孔部３２に仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを配置させるようにして、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの上に搭載されている。図５に示されるように、本実施の形態による底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの夫々は、上下方向と直交する水平面内において、内周面３８と外周面４０とに挟まれた領域内にのみ位置している。

【0023】

図５に示されるように、孔部３２は、第１から第３の仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより第１区画３２ａ、第２区画３２ｂ、第３区画３２ｃの３つに分割されている。第１区画３２ａは、第１の仕切板部１４ａと第２の仕切板部１４ｂとに面している。換言すると、第１区画３２ａは、第１の仕切板部１４ａと第２の仕切板部１４ｂと内周面３８により囲まれた領域である。第２区画３２ｂは、第２の仕切板部１４ｂと第３の仕切板部１４ｃとに面している。換言すると、第２区画３２ｂは、第２の仕切板部１４ｂと第３の仕切板部１４ｃと内周面３８により囲まれた領域である。第３区画３２ｃは、第３の仕切板部１４ｃと第１の仕切板部１４ａとに面している。換言すると、第３区画３２ｃは、第３の仕切板部１４ｃと第１の仕切板部１４ａと内周面３８により囲まれた領域である。

【0024】

図１から図５より理解されるように、コイル５０は、絶縁コートされた磁気コア３０がコア台１６（即ち、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）に搭載された状態で、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの部分を除き、その磁気コア３０上に直接巻回されている。即ち、コイル５０は、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃごと磁気コア３０に巻回されている。コイル５０が底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ上に搭載された磁気コア３０上に巻回されることにより、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃと磁気コア３０が一体化し、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと磁気コア３０との位置関係が固定される。そのため、巻回途中で仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃが磁気コア３０に対して相対的に移動してしまうことを抑制することができ、結果として、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより分割された第１区画３２ａ、第２区画３２ｂ及び第３区画３２ｃのサイズのバラつきを抑えることができる。即ち、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、互いに固定されているため、コイル５０を巻回する際の応力による固定部材の変形を防止でき、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより分割された第１区画３２ａ、第２区画３２ｂ及び第３区画３２ｃのサイズのバラつきを抑えることができる。

【0025】

また、コイル５０は、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの部分を除き、絶縁コートされた磁気コア３０上に直接巻回されている。そのため、ケースを用いる場合と比較して、コイル５０用の領域を大きくとることができるため、巻数を増やすことができる。一方、巻数を一定とすると、ケースを用いた場合と比較して、コイル５０を形成するために要するワイヤの全長を短くすることができる。従って、材料コストを抑えることができると共に、直流抵抗を低くして発熱を抑えることができる。特に、前述したように、本実施の形態による底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの夫々は、上下方向と直交する水平面内において、内周面３８と外周面４０とに挟まれた領域内にのみ位置している。従って、コイル５０の巻線の長さが無駄に長くなることを避けることができる。

【0026】

図１に示されるように、コイル５０は、端部として、第１端５２と第２端５４とを有している。コイル５０の第１端５２及び第２端５４は、固定部材１０の第１の端子孔２２ａ及び第２の端子孔２２ｂに夫々挿入されている。これにより、第１端５２と第２端５４との位置関係、即ち、端子ピッチを設計通りとすることができる。詳しくは、図１及び図５から理解されるように、コイル５０の第１端５２が第１の端子孔２２ａに挿入された後、コイル５０は、第１区画３２ａ、第２区画３２ｂ、第３区画３２ｃの順に巻回されている。その後、図１及び図５から理解されるように、コイル５０の第２端５４は、コイル５０が第３区画３２ｃに巻回された後、中心軸１２と第２の仕切板部１４ｂの上を通って第２の端子孔２２ｂに挿入されている。

【0027】

上述した実施の形態においては、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数ｎは、底板部１８ａ，１８ｂ，１８ｃの数ｍに等しかったが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、図６に示される固定部材１０ｄは、３つの仕切板部１４ｄと２つの底板部１８ｄとを有している。仕切板部１４ｄの夫々は、いずれかの底板部１８ｄにより、他の仕切板部１４ｄと接続されており、それによって、仕切板部１４ｄと底板部１８ｄとの位置関係は固定されている。従って、図６の変形例でも、底板部１８ｄ上に図４の磁気コア３０を搭載してコイル５０を磁気コア３０に巻回すると、仕切板部１４ｄにより規定された区画の大きさのバラつきを抑えることができる。

【0028】

また、上述した実施の形態においては、仕切板部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数ｎは３であったが、本発明はこれに限定されるわけではない。ｎは２であってもよいし、４以上であってもよい。例えば、図７に示される固定部材１０ｅは、６つの仕切板部１４ｅと６つの底板部１８ｅとを有している。仕切板部１４ｅの夫々は、いずれかの底板部１８ｅにより、他の仕切板部１４ｅと接続されており、それによって、仕切板部１４ｅと底板部１８ｅとの位置関係は固定されている。特に、図７の固定部材１０ｅにおいては、６つの底板部１８ｅは、上下方向と直交する水平面内において、互いに連結されて閉じた輪形状のコア台１６ｅを形成している。この変形例の場合も、上述した図１のインダクタ１と同様の効果を得ることができる。また、図７の固定部材１０ｅには、夫々の仕切板部１４ｅに対応するベース部が設けられている。即ち、固定部材１０ｅは、６つの仕切板部１４ｅに対応する６つのベース部を有している。但し、本発明はこれに限定されるわけではなく、ベース部は、回路基板上において、インダクタの姿勢が安定できる程度で、且つ、コイルの端部位置を保証できる程度に設けられていればよい。

【0029】

更には、図６及び図７に示される変形例を組み合わせてもよい。例えば、図８に示される固定部材１０ｆは、６つの仕切板部１４ｅと３つの底板部１８ｅとを有している。この変形例においても、仕切板部１４ｅの夫々は、いずれかの底板部１８ｅにより、他の仕切板部１４ｅと接続されており、それによって、仕切板部１４ｅと底板部１８ｅとの位置関係は固定されている。従って、この変形例の場合も、上述した図１のインダクタ１と同様の効果を得ることができる。但し、図８の固定部材１０ｆのように、底板部の数ｍが仕切板部の数ｎよりも少なすぎると、コイルの巻回時に固定部材が変形し、仕切板部により分割された区画にバラつきが生じてしまう虞がある。このような問題を回避するため、固定部材は、すべての区画に対応するように底板部を備えているか、１つの区画を除いて他のすべての区画に対応するように底板部を備えていることが望ましい。固定部材がすべての区画に対応するように底板部を備えている場合、底板部の数ｍは仕切板部の数ｎに等しい。一方、固定部材が１つの区画を除いて他のすべての区画に対応するように底板部を備えている場合、底板部の数ｍは、仕切板部の数ｎより１だけ少ない数に等しい。以上より、区画のバラつきをできる限り抑えるためには、ｍはｎ－１以上であることが望ましい。

【符号の説明】

【0030】

１ インダクタ
１０，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ 固定部材
１２ 中心軸
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ 仕切板部
１６，１６ｅ コア台
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ 底板部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ベース部
２２ａ，２２ｂ 端子孔
３０ 磁気コア
３２ 孔部
３２ａ 第１区画
３２ｂ 第２区画
３２ｃ 第３区画
３４ 上面
３６ 底面
３８ 内周面
４０ 外周面
５０ コイル
５２ 第１端
５４ 第２端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】