Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INDUCTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/090656
Kind Code:
A1
Abstract:
An inductor (10) in which an inductance can be adjusted in several nH segments without requiring a large number of parts. The inductor (10) is characterized by comprising a conductor, a first core and a second core each having the surface so facing each other as to surround the conductor, and a holding part having a slide surface for varying the opposed areas of the surfaces of the first core and the second core opposite to each other and holding at least one of the first and the second cores at a desired position.

Inventors:
SANO KAN (JP)
URANO YUICHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/071394
Publication Date:
July 31, 2008
Filing Date:
November 02, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SUMIDA CORP (JP)
SANO KAN (JP)
URANO YUICHIRO (JP)
International Classes:
H01F27/24; H01F37/00
Foreign References:
JP2005260130A2005-09-22
JPS618910A1986-01-16
JPS5047161A1975-04-26
JPS559818B21980-03-12
Attorney, Agent or Firm:
IAT WORLD PATENT LAW FIRM (Shinjuku Square Tower 22-1, Nishi-shinjuku 6-chome, Shinjuku-k, Tokyo 27, JP)
Download PDF:
Claims:
 導体と、
 上記導体を包囲するように向かい合う対向面をそれぞれ有する、第1のコア体および第2のコア体と、
 上記第1のコア体および第2のコア体の対向面同士の対向面積を可変とするスライド面を備え、所望の位置にて上記第1のコア体および上記第2のコア体の少なくとも一方を保持する保持部と、
 を備えていることを特徴とするインダクタ。
 前記第1のコア体の対向面と前記第2のコア体の対向面の間にスペーサを挟んでいることを特徴とする請求項1に記載のインダクタ。
 前記第1のコア体または前記第2のコア体のうち少なくとも一方のコア体は、板状のコア部材の両端の各々に外脚を立設すると共にそれらの両外脚の間に中脚を立設しているE型コアであり、
 上記外脚と中脚の間にできる凹部によって上記導体が包囲される、
 ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインダクタ。
Description:
インダクタ

 本発明は、インダクタに関する。

 一般に、インダクタは、電流を印加した に急激な磁気飽和を避け、直流重畳特性を 上させるため、コア部材の磁束の経路にギ ップを設け、漏れ磁束の量を調整すること 知られている。そして、この隙間が大きい どインダクタの漏れ磁束が大きくなる一方 インダクタンスは小さくなり、隙間が小さ ほどインダクタの漏れ磁束が小さくなる一 でインダクタンスは大きくなるという相関 ある。

 特許文献1に開示されたインダクタは、2 のE型コア同士を向かい合わせ、一方のコア 中脚に設けた孔へもう一方のコアの中脚を 部挿入できるような構成になっている。そ て、挿入量の大きさを変えることによりそ インダクタンスを調節し得るようになって る。特許文献2~4にも、類似の仕組みにより2 つのコア間のキャップを調節しえる素子の開 示がある。なお、E型コアは、板状のコア部 の両端の各々に外脚を立設すると共にそれ の両外脚の間に中脚を立設しているタイプ コアを指し示す一般名称である。

特開平06-231975号公報

特開平08-186030号公報

特開平09-275015号公報

特開2002-75743

 ところで、ディスプレイデバイスなどの 板に搭載されるインダクタは、少なくとも 十nH(ナノヘンリー)刻みでの細かなインダク タンスの調整を行うことが望まれている。し かしながら、特許文献1~4に開示されたインダ クタは、ネジによりコア間のギャップを調整 する仕組みになっており、数十nH刻みでのイ ダクタンスの調整は到底できないという問 がある。また、この種のインダクタは、コ 間を締め付けるボルトやナットなどの部材 、コア間に挟み込むスペーサなどが必須と り、その部品点数が増えて高コスト化を招 という問題がある。

 本発明は、このような背景の下に案出さ たものであり、多くの部品点数を要しない 成で且つ数nH刻みのインダクタンス調整を 能としたインダクタを提供することを目的 する。

 本発明の好適な態様であるインダクタは 導体と、上記導体を包囲するように向かい う対向面をそれぞれ有する、第1のコア体お よび第2のコア体の対向面同士の対向面積を 変とするスライド面を備え、所望の位置に 上記第1のコア体および上記第2のコア体の少 なくとも一方を保持する保持部とを備えてい ることを特徴とする。本発明によると、第1 コア体を第2のコア体に対してスライドさせ 両コア体の対向面同士の対向面積をずらす とにより、インダクタンスを数十nH刻みで 易に調整することができる。

 この態様において、前記第1のコア体の対 向面と前記第2のコア体の対向面の間にスペ サを挟んでもよい。本発明によると、第1の ア体と第2のコア体の対向面同士の距離をス ペーサによって確保することによりインダク タンスの大まかな調整を行った上で、対向面 積をずらすことによる数十nH刻みでの調整を うことができる。

 また、前記第1のコア体または前記第2の ア体のうち少なくとも一方のコア体は、板 のコア部材の両端の各々に外脚を立設する 共にそれらの両外脚の間に中脚を立設したE コアであり、上記外脚と中脚の間にできる 部によって上記導体が包囲されるようにし もよい。本発明によると、漏れ磁束を比較 少なくすることができる。

 本発明によると、多くの部品点数を要し い構成で数nH刻みのインダクタンス調整を うことができる。

実施形態にかかるインダクタを成す部 の各々を示す斜視図である。 実施形態にかかるインダクタの完成品 示す斜視図である。 ベースの前面図および上面図である。 第1導線の前面図および右側面図である 。 第1コアの上面図、右側面図、および下 面図である。 インダクタの組立て工程を示す図であ 。

符号の説明

10…インダクタ
20…ベース(請求項の「保持体」に相当)
21…底板部
22…背板部
23…ひな壇部
24…孔
28,29,63,64…溝
40…第1導線(請求項の「導体」に相当)
41…上湾曲部
42…左脚部
43…右脚部
44…第1屈曲部
45…第2屈曲部
50…第2導線(請求項の「導体」に相当)
60…第1コア
61…外側面
62…内側面(請求項の「対向面」に相当)
65…浅溝
66…深溝
70…第2コア
81,82…スペーサ

(発明の実施の形態)
 本発明の実施形態について、以下、図面を 照しながら説明する。

 図1は、本実施形態にかかるインダク10を す部品の各々を示す分解斜視図であり、図2 は、それらを組み立てたインダクタ10の完成 を示す斜視図である。なお、これら両図に いて、x1からx2へ向かう方向を前後方向、y1 らy2へ向かう方向を左右方向、z1からz2へ向 う方向を上下方向とする。

 図1および図2に示すように、このインダ タ10は、ベース20(請求項の「保持部」に相当 )、第1導線40(請求項の「導体」に相当)、第2 線50(請求項の「導体」に相当)、第1コア60、 2コア70、およびスペーサ81,82を有している

 ベース20は、2つの平板の一端の縁部同士 直交するように連結し、その連結部位の内 にひな壇を設けたような形状の部材である このベース20は、非磁性の樹脂を材料とし 形成されている。しかしながら、ベース20の 材質は、非磁性の材質であれば、どのような ものでもよい。第1導線40は、導線を逆U字状 曲げ、その曲げられた部位の左右両側の延 部分の一部区間をさらに前側に曲げたよう 形状の部材である。第2導線50の構造は、第1 線40と同様である。この第2導線50は、第1導 40と前後方向を逆にした状態で、つまり、 伸部位の一部区間が後側に曲がったような 態でベース20に保持される。

 第1コア60は、E型コアである。E型コアは 板状のコア部材の両端の各々に外脚を立設 ると共にそれらの両外脚の間に中脚を立設 たタイプのコアである。第2コア70の構造は 第1コア60と同様である。この第2コア70は、 1コア60と前後方向を逆にし、第1コア60と向 合うような状態でベース20に保持される。そ して、それら両コア60,70の間には、第1導線40 第2導線50、およびスペーサ81,82が挟持され 。

 これら各部品について、さらに詳述する 図3Aは、ベース20をx1方向から見た前面図で る。図3Bは、ベース20をz1方向から見た上面 である。ベース20は、底板部21と、背板部22 、ひな壇部23とを有する。底板部21は、その 上面と下面に挟まれた4つの側面の境界を湾 させるように削り取った平板状をなしてお 、上面と下面の間には4つの孔24a~24dが貫かれ ている。図3Bに示すように、これらの4つの孔 24a~24dは、各々が長方形の頂点をなすような 置関係を持って設けられている。

 底板部21の後端辺には、背板部22が設けら れている。この背板部22は、平板の左右の両 25,26から背板部22の内側中央寄りの部分にか けてを、底板部21の後端辺の形状に合わせて 方に湾曲させたような形状をなしている。 な壇部23は、底板部21の上面の前端辺と後端 辺の各々からの距離が等しくなるように引い た線分よりも後方(後側半分)を、そのまま上 へ隆起させ、その隆起によりできた前面27 2箇所を後方に凹ませて溝28,29を設けたよう 形状をなしている。

 図3Bに示すように、このひな壇部23の両溝 28,29は、底板部21の後方の2つの孔24a,24bと同じ 間隔を空けて設けられており、さらに各々の 溝28,29の深さはそれらの両孔24a,24bのやや後方 にまで及び、孔24a,24bの上方を開口させてい 。また、図3Aに示すように、本実施形態では 、ひな壇部23のz1-z2方向の高さは、背板部22の z1-z2方向の高さの概ね3分の1程度になってい 。

 図4Aは、第1導線40をx1方向から見た前面図 であり、図4Bは、第1導線40をy2方向から見た 側面図である。第1導線40は、導体金属の1つ ある銅により形成されており、また、その 面はエナメルなどの絶縁皮膜によって覆わ ている。上述したように、第1導線40は、導 を逆U字状に曲げ、その曲げられた部位の左 右両側の延伸部分の一部区間をさらに前側に 曲げたような形状をなしている。以降は、こ の第1導線40の逆U字状に曲げられた部位を、 上湾曲部41」と呼ぶ。また、上湾曲部41の左 よりも下方の部位を「左脚部42」と呼び、 の右端よりも下方の部位を「右脚部43」と呼 ぶ。

 上湾曲部41は、その左端と右端の間の距 (湾曲の直径)がひな壇部23の両溝28,29の間の の距離と等しくなるように曲げられている 左脚部42および右脚部43の各々は、上湾曲部4 1の両端からz2方向に向かって延伸する。そし て、第1屈曲部44にてx1とz2のベクトルのほぼ 間の向きへ向かって折れ曲がり、その方向 向かって延伸する。さらに、第2屈曲部45に ったところでz2の向きへ向かい再び折れ曲が り、その方向に向かって延伸する。上湾曲部 41の左右の端から第1屈曲部44までの距離は、 ース20のひな壇部23の上面からその背板部22 上端までの高さとほぼ同じである。また、 1屈曲部44から第2屈曲部45までの距離は、ベ ス20の底板部21の上面からひな壇部23の上面 での距離とほぼ同じである。

 図5Aは、第1コア60をz1方向から見た上面図 である。図5Bは、第1コア60をy2方向から見た 側面図である。図5Cは、第1コア60をz2方向か 見た下面図である。第1コア60は、Mn系のフ ライトにより形成されている。そして、こ 第1コア60は、直方体のあるひとつの面(図1で は、x1からx2側に向かうと見える面)およびそ 面と辺を共有する左右両面の境界を湾曲さ るように削り取り、上下方向に伸びる2つの 溝63,64をその反対側の面に設けたような形状 なしている。以降は、左右両面との境界が 曲されている面を「外側面61」と呼び、そ 反対側の面を「内側面62」と呼ぶ。この内側 面62は、請求項の「対向面」に相当する。

 内側面62の両溝63,64は、底板部21の前方の2 つの孔24c,24dと同じ間隔を空けて連接されて る。そして、図5Aに示すように、第1コア60の 上面の側の両溝63,64の深さd1は、第1導線40の 径とほぼ同じになっている。これに対し、 5Cに示すように、第1コア60の下面の側の両溝 63,64の深さd2はより深くなっており(d1<d2)、 な壇部23の溝28,29とほぼ同じ程度にまで及ん でいる。図5Bには、第1コア60を右側から見た きの内部の溝63,64のうち最もx1側に位置する 最深部が鎖線により記されている。図5Bに示 ように、第1コア60の上面部からは、第1導線 40の直径とほぼ同じ深さd1の浅溝65が下面部に 向かって延伸している。一方、下面部からは 、ひな壇部23の溝28,29とほぼ同じ深さd2の深溝 66が上面部に向かって延伸している。そして 浅溝65は、上湾曲部41と第1屈曲部44の間とほ ぼ同じ距離だけ延伸し、その位置から深溝66 上端に至るまで深さが徐々に深なっていく

 図1に示すスペーサ81,82は、インダクタ10 インダクタンスの大まかな調整をするため 部品であり、0.1mm~0.3mm程度の幅を有する板体 であることが望ましい。このスペーサ81,82は 非磁性の樹脂等を材質としているが、透磁 が、第1コア60、第2コア70と大幅に異なるも をスペーサ81,82として用いてもよい。

 これらの各部品を組み立てて図1に示すイ ンダクタ10の完成品を得るまでの手順につい 、図6を参照しながら説明する。まず、第2 ア70の両溝63,64へ、第2導線50の左脚部42およ 右脚部43を、その上湾曲部41を上面側から露 させるようにして収容する。この手順と前 させて、ベース20のひな壇部23の上面とその 背板部22の前面に接着剤を塗布する。そして 第2コア70に収容された第2導線50の左脚部42 よび右脚部43の下端をベース20の底板部21の 方の孔24a,24bへそれぞれ挿通し、第2コア70の 面および外側面61をひな壇部23および背板部 22へ押し当てる。ベース20の上面と第2コア70 下面はともに平らであり、第2コア70の外側 61は、背板部22と前面と同じ形状に湾曲して る。よって、両者の面同士は接着剤によっ 接着され、第2コア70がベース20へ保持され (図6A参照)。

 次に、第2コア70の内側面62の溝63,64の外側 の部位に、スペーサ81,82をそれぞれ載置する この手順と前後させて、第1導線40の左脚部4 2および右脚部43の下端をベース20の底板部21 前方の孔24c,dへそれぞれ挿通する(図6B参照)

 さらに、第1コア60を、その溝63,64へ第1導 40の左脚部42および右脚部43が収容されるよ にして被せることにより、第1導線40、第2導 線50、およびスペーサ81,82を第1コア60と第2コ 70によって挟みこむ。そして、必要に応じ 第1コア60を、ベース20の底板部21に向かって ライドさせる(図6C参照)。つまり、本来であ れば対向状態で完全に重なるはずの第1コア60 および第2コア70の対向面同士を必要に応じた 寸法分だけずらすことにより、その対向面積 を減少させる。

 これにより、数十nH刻みでのインダクタ スの調整がなされる。また、第2コア70の内 面62と外側面61の間の距離は、ベース20のひ 壇部23の上面の後端から前端までの距離と同 じか、または、それより大きく設けられてい る。よって、第2コア70の下側にはみだした第 1コア60の内側面62はひな壇部23の前面27と対向 状態になるが、第1コア60の下面がベース20の 板部21に接するまでスライドさせてインダ タの調整を行うことが可能である。スライ によって第1コア60の下面とベース20の底板部 21との距離が理想値に至ると、スライド動作 止めると共に、第1コア60と第2コア70の左右 よび上から接着剤を塗布し、そのまま両者 接着する。このような手順により、図2に示 すインダクタ10が完成する。

 以上説明した本実施形態にかかるインダ タ10は、第1コア60を第2コア70に対してスラ ドさせて両コアの内側面62同士の対向面積を ずらすことにより、インダクタンスを数十nH みでの調整することができる。さらに、ネ を用いずにそのような微妙な調整を行うこ ができるため、インダクタ10の本来の用途 らすれば必須ではない余分な部品を搭載す 必要もなくなり、その製造コストを低く抑 ることができる。また、第1コア60と第2コア7 0の間には、スペーサ81,82が挟まれている。よ って、このスペーサ81,82の幅だけ第1コア60と 2コア70の間の距離を確保し、インダクタン の大まかな調整を行うことができる。また 第1コア60および第2コア70は、ともにE型コア であるため、両者を組み合わせることにより 、漏れ磁束の比較的少ない閉磁路型のコアを 形成することができる。

 (他の実施形態)
 本発明は、上述の実施形態に限定されるこ なく、種々の変形実施が可能である。

 上記実施形態において、第1導線40および 2導線50は銅により形成されているが、ステ レス、アルミニウム、鉄などといった他の 体によってそれらを形成していもよい。

 上記実施形態において、ベース20、第1コ 60、および第2コア70は、マンガン系のフェ イトにより形成されているが、パーマロイ センダスト、鉄、カルボニルなどといった の磁性材によってそれらを形成してもよい また、第1コア60と第2コア70が別々の材質か 構成されていてもよい。

 上記実施形態にかかるインダクタ10は、 1コア60と第2コア70の溝によって第1導線40と 2導線50を包囲しているが、コアによって包 される導線は2本に限られない。1本や3本以 の導線を両コアによって包囲するようにし もよい。また、本発明は、第1コア60と第2コ 70という2つのE型コアを用いてインダクタン スを構成する場合には限られない。例えば、 E型コアの2つの外脚と中脚の間にできる凹部 導線を挿入し、それらの脚をI型コアに向け て接合することによってインダクタ10を形成 てもよい。また、E型コアの代わりに、溝が 略中央に1本だけ形成されたU型コアを用いて よい。

 上記実施形態にかかるインダクタ10は、 下方向、つまり、溝28,29の伸びる方向に沿っ て第1コア60をスライドさせるように構成され ている。これに対し、上下方向ではなく左右 方向に第1コア60をスライドさせてインダクタ ンスを調整するようにしてもよい。要するに 、インダクタ10の組立て工程にて、2つのコア の対向面をほぼ完全に重ねた状態から一方の コア(第1コア60または第2コア70)を所定の方向 スライドさせ得るようにさえなっていれば そのスライドの方向は問わない。しかし、 品寸法を考慮すると、上方向および左右方 に第1コア60をスライドさせることにより、 品寸法の高さおよび幅が変わってしまうた 、第1コア60のスライドは下方向が望ましい また、2つのコアの対向面がある程度ずれて いる状態から、ずれ量が大きくなる向きに向 かって第1コア60をスライドさせるようにして 組み立ててもよく、ずれ量が小さくなる向き に向かって第1コア60をスライドさせるように して組み立ててもよい。この際、ベース20に 上下左右方向に合わせて、第1コア60をスラ ドさせるためのガイドを形成しても良く、 のことによって、第1コア60のスライドが容 となる。

 上記実施形態にかかるインダクタ10は、 1コア60と第2コア70の間にスペーサ81,82を挟む ことにより、大まかなインダクタンスの調整 を行った上で、第1コア60をスライドさせてさ らなる微妙な調整を行えるようになっている 。これに対し、第1コア60と第2コア70の間にス ペースを挟むことは必須ではなく、別の部材 によって第1コア60と第2コア70の間の距離を確 保するようにしてもよい。

 本発明のインダクタは、電気機器の分野 おいて利用することができる。