專利名稱:繞線式電感器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及為了具有電感而將導線繞制在磁心上的繞線式電感器。
背景技術:
一般而言,被稱為磁心線圈的繞線式電感器,例如是將導線繞制在由鐵氧體或電介質構成的磁心上而成的(其它還有在空芯線圈內填充樹脂和鐵粉的混合體而構成的磁心等)。
由于現有的一般繞線式電感器,例如是在外徑為恒定的圓柱狀的上述磁心的外周面上繞制上述導線而成的結構,所以被繞制的該導線的繞制直徑也恒定,因此對每個一體的繞線式電感器就只有單一的諧振頻率。
因此,該磁心的外徑為恒定型的繞線式電感器,在其諧振頻帶中,雖然可以良好地增大阻抗,可發(fā)揮作為電感器的功能(具有高衰減量),但當偏離該諧振頻帶時,阻抗就立即降低,作為電感器的性能就顯著降低(衰減量顯著降低),從而,只在非常狹窄的頻帶中才能發(fā)揮良好的電感器特性(不能得到高衰減量)。
從而,為了在寬頻帶中得到高衰減量,只有連續(xù)設置諧振頻率不同的多個繞線式電感器,從而除相應地成本提高之外,由于還需要大的安裝空間,所以例如在電子產品等中,存在著擔心妨礙小型化等問題。
因此,一直以來,如在日本特開2004-6695號公報中所公開的那樣,提案有將導線繞制在形成為圓錐狀或角錐狀的磁心上而成的繞線式電感器。
這與上述磁心外徑恒定的類型不同,如圖3所示,由于磁心的外徑逐漸變小,在該磁心上繞制的導線的繞制直徑也逐漸變小,因此,雖然是一體的繞線式電感器,但具有不是單一、而是不同的多個諧振頻率。
因此,該磁心外徑變化類型的繞線式電感器,與上述磁心外徑恒定的類型不同,雖然只是一體的繞線式電感器卻可具有多個諧振頻率,相應地雖然只是一體的繞線式電感器,卻可以在非常寬的頻帶中良好地發(fā)揮作為電感器的功能,在寬頻帶中可以得到高衰減量。
專利文獻1日本特開2004-6695號公報發(fā)明內容本發(fā)明是針對上述磁心外徑變化類型的繞線式電感器,反復進行更進一步的研究開發(fā)而完成的結果,提供了一種與現有例相比具有如下優(yōu)點的劃時代的繞線式電感器,即,實現了在更寬的頻帶中可良好地發(fā)揮作為電感器功能的結構,此外,由于只通過一體的繞線式電感器就可以在寬頻帶中得到高衰減量,因此在成本方面很優(yōu)秀且只用很少安裝空間即可,例如還可以易于謀求電子產品等的小型化等,實用性極其優(yōu)秀。
參照附圖對發(fā)明的要點進行說明。
根據本發(fā)明的第一方面,繞線式電感器是將導線2繞制在磁心3上而構成的,其特征在于,上述磁心3成為具有使該磁心3的外徑逐漸變小的尖頭狀部11的形狀,使得在該磁心3上繞制的上述導線2的繞制直徑不恒定而是逐漸變小,該尖頭狀部11并不是上述磁心3的外徑從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是形成為上述磁心3的外徑的縮徑率從該尖頭狀部11的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀。
并且,根據本發(fā)明的第二方面,在本發(fā)明第一方面所述的繞線式電感器中,其是將導線2繞制在磁心3上而構成的繞線式電感器,其特征在于,上述磁心3成為具有使該磁心3的外徑逐漸變小的尖頭狀部11的形狀,使得在該磁心3上繞制的上述導線2的繞制直徑不恒定而是逐漸變小,該尖頭狀部11并不是上述磁心3的外徑從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是該磁心3的外徑在該尖頭狀部11的大徑基端側急劇地縮小,而在小徑前端側則與上述大徑基端側相比平緩地縮小,從而形成為尖頭形狀。
并且,根據本發(fā)明的第三方面,在本發(fā)明的第二方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,若上述尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率設為R,該磁心3的軸向長度設為x,外徑設為r,則上述縮徑率可表示為R=-dr(x)/dx,上述尖頭狀部11形成為該尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率至少為R≥0的尖頭形狀。
并且,根據本發(fā)明的第四方面,在本發(fā)明的第三方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,上述磁心3具有外徑恒定的平直(straight)狀部12,并從該平直狀部12的端部起通過上述尖頭狀部11而形成為該磁心3的外徑縮小的形狀。
并且,根據本發(fā)明的第五方面,在本發(fā)明第一至第四方面中任何一項所述的繞線式電感器中,其特征在于,在上述磁心3的外周面上涂敷有磁性材料9、或者涂敷有混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料9。
并且,根據本發(fā)明的第六方面,在本發(fā)明第五方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,在上述磁心3的外周面上,在該磁心3的外周面上繞制的導線2之間的空隙中,設置有上述磁性材料9或磁性混合材料9。
并且,根據本發(fā)明的第七方面,在本發(fā)明第一至第四方面中任何一項所述的繞線式電感器中,其特征在于,上述磁心3的結構中設置有在外周面上繞制上述導線2的繞線部3A,和位于該繞線部3A的端部且在外周面上未繞制上述導線2的非繞線部3B,同時,上述磁心3構成為在未繞制該導線2的非繞線部3B的外周面上,沿圓周設置有比該磁心3具有更高電磁波反射特性的反射性部件7,將該反射性部件7與繞制在上述磁心3上的導線2設置為連接狀態(tài)。
并且,根據本發(fā)明的第八方面,在本發(fā)明第七方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,作為上述反射性部件7,采用比上述磁心3具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件7上連接著在上述磁心3上繞制的導線2的端部,將該反射性部件7構成為與基板1的電路配線相連接的連接用端子部5,并通過將該連接用端子部5與上述基板1的電路配線相連接,構成使在上述磁心3上繞制的導線2與該基板1的電路配線相連接。
并且,根據本發(fā)明的第九方面,在本發(fā)明第五方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,上述磁心3的結構中設置有在外周面上繞制上述導線2的繞線部3A,和位于該繞線部3A的端部且在外周面上未繞制上述導線2的非繞線部3B,同時,上述磁心3構成為在未繞制該導線2的非繞線部3B的外周面上沿圓周設置有比該磁心3具有更高電磁波反射特性的反射性部件7,將該反射性部件7與繞制在上述磁心3上的導線2設置為連接狀態(tài)。
并且,根據本發(fā)明的第十方面,在本發(fā)明第九方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,作為上述反射性部件7,采用比上述磁心3具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件7上連接著在上述磁心3上繞制的導線2的端部,將該反射性部件7作為與基板1的電路配線相連接的連接用端子部5而構成,并通過將該連接用端子部5與上述基板1的電路配線相連接,構成為使在上述磁心3上繞制的導線2與該基板1的電路配線相連接。
并且,根據本發(fā)明的第十一方面,在本發(fā)明第六方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,上述磁心的結構中設置有外周面上繞制上述導線2的繞線部3A,和位于該繞線部3A的端部且在外周面上未繞制上述導線2的非繞線部3B,同時,上述磁心3構成為在未繞制該導線2的非繞線部3B的外周面上,沿圓周設置有比該磁心3具有更高電磁波反射特性的反射性部件7,將該反射性部件7與繞制在上述磁心3上的導線2設置為連接狀態(tài)。
并且,根據本發(fā)明的第十二方面,在本發(fā)明第十一方面所述的繞線式電感器中,其特征在于,作為上述反射性部件7,采用比上述磁心3具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件7上連接著在上述磁心3上繞制的導線2的端部,將該反射性部件7構成作為與基板1的電路配線相連接的連接用端子部5,并通過將該連接用端子部5與上述基板1的電路配線相連接,構成為使在上述磁心3上繞制的導線2與該基板1的電路配線相連接。
由于本發(fā)明具有如上所述的結構,因此將磁心形成為具有磁心外徑并不恒定而是逐漸變小的尖頭狀部的形狀,由于在該磁心上繞制的導線的繞制直徑也在上述尖頭狀部逐漸變小,因此,與以往的磁心外徑變化類型的繞線式電感器相同,具有不是單一、而是不同的多個諧振頻率,從而,雖然只是一體的繞線式電感器卻可以通過多個諧振頻率,相應地在寬頻帶中良好地發(fā)揮作為電感器的功能,且可以在寬頻帶中得到高衰減量。
此外,由于不需要連續(xù)設置如具有各不相同的單一諧振頻率的多個繞線式電感器,本發(fā)明產品以一體的結構就可在寬頻帶中得到高衰減量,因此,相應地成本降低,并且沒有必要設置多個電感器,就相應地不必擔心會在電子產品等中對小型化造成的妨礙,例如可以易于謀求電子產品等的緊湊化。
并且,在本發(fā)明中,并不使該磁心的尖頭狀部成為以往的單一地使磁心的外徑從大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是形成為使上述磁心的外徑的縮徑率從該尖頭狀部的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭狀部(即,例如在該尖頭狀部的大徑基端側設定高縮徑率,在小徑基端側將縮徑率設定為比上述基端側低,從而成為在該尖頭狀部的大徑基端側上述磁心的外徑急劇縮小、而在前端側緩慢縮小的形狀),這樣就具有可在寬頻帶中得到更高衰減量的結構,因此可實現簡單地設計在迄今為止的該類型繞線式電感器中還沒有的在很寬的頻帶中得到更高衰減量的結構。
此外,由于本發(fā)明的上述尖頭狀部例如與圓柱狀或圓錐狀相比,是可以繞制更多匝數導線的形狀,因此,當然可以相應地在磁心上繞制更多匝數的上述導線,也就可以相應地縮短設定磁心的長度方向的尺寸而緊湊地形成磁心,例如可以更加利于謀求電子產品等的緊湊化。
從而,本發(fā)明雖然只是一體的繞線式電感器,卻具有多個諧振頻率,當然可相應地在寬頻帶中可得到高衰減量,由于可以使得到該高衰減量的頻帶成為迄今為止所沒有的更寬的范圍,因此,就成為在迄今為止所沒有的寬頻帶中可以得到高衰減量而且成本低廉、在緊湊化方面非常優(yōu)秀等實用性極其優(yōu)秀的劃時代的繞線式電感器。
此外,在第五至十二方面所述的發(fā)明中,通過設置在磁心外周面的磁性材料或混合有磁性體粉末而成的磁性混合材料和在磁心的非繞線部外周面上沿外周設置的反射性部件,不僅可以發(fā)揮衰減特性,還可以發(fā)揮反射特性,從而,通過由這些衰減特性和反射特性雙方產生的隔離效果,可以得到更高的衰減特性,就可使本發(fā)明的繞線式電感器具有作為該種類的繞線式電感器的更高的性能。
此外,特別是在第八、十和十二方面所述的發(fā)明中,在磁心的非繞線部的該周面上沿圓周設置的反射性部件,不僅發(fā)揮反射特性,而且還起到作為連接用端子部的功能,來連接導通磁心的導線與基板電路配線,從而,能以相應地浪費很少的高性能的結構,成為適于安裝于基板的理想的繞線式電感器。
圖1是表示實施例1的繞線式電感器的說明正剖面圖。
圖2是表示實施例1的繞線式電感器的其它示例的說明正剖面圖。
圖3是表示現有例的說明正剖面圖。
圖4是表示實施例1的繞線式電感器的試驗例的測定結果的說明圖。
圖5是在實施例1的繞線式電感器的試驗例中使用的各繞線式電感器的形狀比較圖。
圖6是實施例2的繞線式電感器的說明分解立體圖。
圖7是實施例2的繞線式電感器的說明立體圖。
圖8是實施例2的繞線式電感器的說明正剖面圖。
圖9是實施例2的繞線式電感器的說明側剖面圖。
圖10是表示實施例2的繞線式電感器的使用狀態(tài)的圖。
圖11是實施例3的繞線式電感器的繞制有導線2的磁心3的立體圖。
圖12是實施例3的繞線式電感器的說明分解立體圖。
圖13是實施例3的繞線式電感器的說明正剖面圖。
圖14是實施例3的繞線式電感器的局部放大剖面圖。
圖15是表示實施例3的其它示例的圖。
圖16是實施例3的繞線式電感器的衰減量測定值與在磁心3的外周面上涂敷有磁性混合材料9的情況下的衰減量測定值的比較圖。
標號說明1…基板2…導線3…磁心3A…繞線部3B…非繞線部5…連接用端子部7…反射性部件9…磁性材料、磁性混合材料11…尖頭狀部12…平直狀部具體實施方式
對認為優(yōu)選的本發(fā)明的實施方式(如何實施發(fā)明),根據附圖表示本發(fā)明的作用來簡單地進行說明。
將導線2繞制在磁心3上。此時,該磁心3并不是外徑恒定的形狀(例如,圓柱狀等),而是形成為具有外徑逐漸變小的尖頭狀部11的形狀,并且在該磁心3上繞制的導線2的繞制直徑也不恒定,而是在該尖頭狀部11中直徑逐漸變小。
從而,通過磁心3的外徑和導線2的繞制直徑的變化(縮徑),就具有不同的多個諧振頻率。
從而,例如磁心3的外徑為恒定類型的現有例那樣,具有如下所述的這一實用上的問題在磁心3只是圓柱狀即外徑恒定的情況下,導線2的繞制直徑也恒定,從而只有一個諧振頻率,在該諧振頻帶中,雖然可以良好地發(fā)揮作為電感器的功能來得到高衰減量,但當偏離該諧振頻帶時,作為電感器的功能(衰減量)將立即且顯著地降低。在該點上,本發(fā)明在一體的繞線式電感器中具有多個諧振頻率,就可以相應地在寬頻帶中得到高衰減量(可以良好地發(fā)揮作為電感器的功能)。
而且,在本發(fā)明中,使上述磁心3的尖頭狀部11的形狀形成為,不是外徑從大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀(例如,圓錐狀等),而是該磁心3的外徑的縮徑率從該尖頭狀部11的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀。即,該尖頭狀部11成為如下的形狀在大徑基端側磁心3的外徑急劇地縮小,而在小徑前端側與上述大徑基端側相比則平緩地縮小。
并且,該尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率為,例如若該縮徑率設為R,該磁心3的軸向長度設為x,外徑設為r,則縮徑率可表示為R=-dr(x)/dx,該尖頭狀部11還可形成為例如該尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率至少為R≥0的尖頭形狀(例如圖1所示,縮徑率從基端朝向前端逐漸減小的雙曲面狀,或者例如圖2所示,從基端朝向前端具有傾斜角不同的多個傾斜面的傾斜面狀等)。
這樣,上述磁心3不僅成為具有該磁心3的外徑逐漸變小的尖頭狀部11的形狀,而且該尖頭狀部11成為,磁心3的外徑在其大徑基端側急劇地縮小、而在小徑前端側與上述基端側相比則平緩地縮小的形狀,從而,與只不過是單一地從尖頭狀部11的基端到前端以恒定的縮徑率進行縮徑(例如,如圖3所示的錐狀(圓錐狀)的磁心3)的情況相比,本發(fā)明成為可在寬頻帶中得到更高的衰減量、具有更優(yōu)秀的實用性的繞線式電感器。
特別如第四方面所述的發(fā)明,上述磁心3具有外徑恒定的平直狀部12,并從該平直狀部12的端部起通過上述尖頭狀部11而形成為該磁心3的外徑縮小的形狀,在此情況下,通過使尖頭狀部11成為該磁心3的外徑的縮徑率從大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀,從而上述磁心3的上述平直狀部12所具有的諧振頻帶中的衰減量就會增大,就可相應地在寬頻帶中得到高衰減量。
此外,在該磁心3的尖頭狀部11中,與只是圓柱狀或圓錐狀相比,由于可以繞制更多匝數的上述導線2,因此,例如雖然磁心3的長度相同,但與現有技術的相比,本發(fā)明的磁心3成為可以繞制更多匝數的上述導線2的形狀,或者雖然導線2的繞制匝數相同,但與現有技術的相比,本發(fā)明能將磁心3的長度方向的尺寸設定得更短,成為緊湊的形狀,在此點上,也具有優(yōu)秀的實用性。
此外,例如當在上述磁心3的外周面上涂敷有磁性材料9、或者涂敷有混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料9情況下,該磁性材料9或磁性混合材料9發(fā)揮反射電磁波等噪聲的反射特性,從而除上述衰減特性之外,通過該反射特性還可以發(fā)揮隔離效果,由此具有更加優(yōu)秀的衰減特性。
此外,例如上述磁心3的結構中設置有在外周面上繞制上述導線2的繞線部3A,和位于該繞線部3A的端部且在外周面上未繞制上述導線2的非繞線部3B,同時,上述磁心3構成為在未繞制該導線2的非繞線部3B的外周面上沿圓周設置有比該磁心3具有更高電磁波反射特性的反射性部件7,將該反射性部件7與在上述磁心3上繞制的導線2設置為連接狀態(tài)。在此情況下,由于沿圓周設置在磁心3的繞線部3A端部設置的非繞線部3B的外周面的上述反射性部件7,對電磁波等噪聲發(fā)揮反射特性,因此除繞線部3A的衰減特性之外還可以發(fā)揮反射特性,從而就可以發(fā)揮雙方的隔離效果,由此具有更加優(yōu)秀的衰減特性。
此外,作為該反射性部件7例如采用比上述磁心3具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件7上連接著在上述磁心3上繞制的導線2的端部,將該反射性部件7作為與連接到基板1的電路配線相連接的連接用端子部5而構成,并通過將該連接用端子部5與上述基板1的電路配線相連接,構成使在上述磁心3上繞制的導線2與該基板1的電路配線相連接,在此情況下,通過將反射性部件7的下端部位與基板1的電路配線相連接,就可以使該電路配線與上述磁心3的導線2連接導通,這樣反射性部件7不僅對電路配線發(fā)揮反射特性,而且也起到作為殼體4的連接用端子部5的功能,通過相應地浪費很少的高效的結構,就可以實現對基板1的安裝性很優(yōu)秀的結構。
根據附圖對本發(fā)明的具體的實施例1進行說明。
本實施例是將導線2繞制在磁心3上而成的繞線式電感器。并且,對于磁心3可以用鐵氧體或電介質構成,此外還可以是在空芯線圈內填充樹脂和鐵粉的混合體來構成的磁心等,作為這種繞線式電感器采用一般使用的磁心3的結構即可,在本實施例中采用鐵氧氧體制的結構。此外,對于導線2采用銅線。
該磁心3是具有該磁心3的外徑逐漸變小的尖頭狀部11的形狀,以便在該磁心3上繞制的上述導線2的繞制直徑不恒定而是逐漸變?yōu)樾 ?br>
形成在該磁心3上的尖頭狀部11是,上述磁心3的外徑并不是從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀(參考圖3),而是如圖1所示,形成為上述磁心3的外徑的縮徑率從該尖頭狀部11的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀。
并且,該尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率,若設該縮徑率為R,設該磁心3的軸向長度為x,設外徑為r,則上述縮徑率可表示為R=-dr(x)/dx(即,該縮徑率的值(絕對值)越大,磁心3的外徑的變化越大,急劇地縮小,相反若該縮徑率的值越小,磁心3的外徑的變化就越小,平緩地縮小)。
該尖頭狀部11,只要形成為使該尖頭狀部11中的上述磁心3的外徑的縮徑率至少為R≥0的尖頭形狀即可。特別是在本實施例中,從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端,將上述尖頭狀部11形成為其縮徑率R>0的尖頭形狀。
因此,從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端,沒有磁心3的外徑為恒定的部位、磁心3的外徑擴展的部位,而從該尖頭狀部11的大徑基端到小徑前端,磁心3的外徑總是縮小的尖頭形狀。
具體而言,如圖1所示,該磁心3的尖頭狀部11是在該尖頭狀部11的大徑基端側急劇地縮徑、而在小徑前端側與上述大徑基端側相比平緩地縮徑的尖頭形狀,形成為從該尖頭狀部11的大徑基端朝向小徑前端上述磁心3的縮徑率逐漸減小的雙曲面形狀。此外,該尖頭狀部11的側截面視圖形狀為圓形。
并且,該尖頭狀部11的形狀并不限于本實施例,可以形成為與連接該尖頭狀部的大徑基端和小徑前端的虛擬外形線相比,實際的外徑線凹入內側的形狀,例如圖2所示,也可以使該磁心3的尖頭狀部11形成為具有多個錐面的傾斜面狀,而這些錐面具有不同的傾斜角,即使該尖頭狀部11的大徑基端側具有大的傾斜角(縮徑率大),在小徑前端側具有比上述基端側小的傾斜角(縮徑率小)。即,并不限于圖1所示的縮徑率從大徑基端側朝向小徑前端側連續(xù)地逐漸變小的形狀,如該圖2所示的其它示例那樣,還可以是縮徑率階梯地逐漸變小的形狀。
此外,該磁心3形成為這樣的形狀在該磁心3上繞制的沿該磁心3的長度方向(繞制軸向)相鄰的導線2之間,相互并不分離而是接近或抵接的狀態(tài)。即,假定在該磁心3的外形突然極端地縮徑的部位,即具有階梯狀部的形狀的情況下,由于在該階梯狀部上側繞制的導線2與在下側繞制的導線2分離開來,從而使作為電感器的性能降低,因此將上述磁心3形成為,沿該磁心3的長度方向相鄰的導線2之間不存在相互分離的具有外形差別的階梯狀部的形狀。而且,也可以通過將上述磁心3形成為具有階梯狀部的形狀,該階梯狀部具有沿磁心3的長度方向相鄰的導線2之間相互分離的外徑差,從而在特定頻帶的衰減量顯著降低,就構成所謂帶通濾波器。
此外,在本實施例中,如圖1所示,上述磁心3具有外徑恒定的平直狀部12,并形成為從該平直狀部12的端部通過上述尖頭狀部11而該磁心3的外徑縮徑的形狀。
具體而言,從該磁心3上形成的上述尖頭狀部11的大徑基端(圖1中的右方)起具有上述平直狀部12的形狀。并且,與上述尖頭狀部11相同地該平直狀部12的側截面視圖形狀為圓形。
本實施例的磁心3具有如下結構,如圖1所示,從平直狀部12的一端起形成雙曲面狀的尖頭狀部11,但例如也可以為具有多個該尖頭狀部11的形狀(即,例如從第1尖頭狀部11的小徑的前端起形成第2尖頭狀部的形狀)。此外,也可以使該磁心3的側截面視圖的形狀不是圓形,而是多角形狀。
本實施例由于具有如上所述的結構,因此,磁心3的外徑以尖頭狀部11縮徑,同時在該磁心3上繞制的導線2的繞制直徑也進行縮徑,因此,就不是單一的諧振頻率,而是具有多個不同諧振頻率,可以相應地在寬頻帶得到高衰減量。
而且,如圖1所示,由于本實施例的上述磁心3成為尖頭形狀,即該磁心3的外徑在尖頭狀部11的大徑基端側急劇地縮小,而在小徑前端側平緩地縮小,因此該磁心3的可得到高衰減量的頻帶就變得更寬。即,通過使上述尖頭狀部11如圖1所示成為磁心3的外徑的縮徑率逐漸減小的雙曲面狀的尖頭形狀,從而與現有的只是使磁心3的外徑以恒定的縮徑率縮小的情況(參照圖3)相比,在該磁心3的平直狀部12具有的諧振頻帶內的衰減量變得更大,其結果是,本實施例樣品只用一體的繞線式電感器,就可以在迄今為止沒有的寬頻帶中得到高衰減量。
而且,由于只通過一體的繞線式電感器,就可以在如上所述的迄今為止沒有的寬頻帶中得到高衰減量,因此,不需要設置多個繞線式電感器,就能以很低成本和很少的安裝空間來實現。
此外,與如圖3圖示的現有例那樣將導線繞制在單一的圓錐狀的磁心3上的情況相比,如圖1所示在雙曲面狀的磁心3中,由于可以將上述導線2多匝地進行繞制,因此,例如也可以使該磁心3的長度方向的尺寸設定得較小,使其成為緊湊的形狀。
如上所述,本實施例是作為該種類的電感器在有效的實用性方面極其優(yōu)秀的劃時代的繞線式電感器。
并且,在本實施例中,還可以例如后述的實施例3那樣構成為在磁心3的外周面上,在大徑基端側設置未繞制上述導線2的非繞線部3B,在該非繞線部3B上沿圓周設置有比該磁心3的電磁波反射特性高的反射性部件7來代替導線2,將該反射性部件7與在上述磁心3上繞制的導線2,設置為連接的狀態(tài)。在此情況下,該反射性部件7發(fā)揮反射特性,通過繞線式電感器的磁心3自身的衰減特性以及該反射特性的隔離效果,還可以成為具有更加優(yōu)秀的衰減特性的結構。作為該反射性部件7也可以構成為例如若采用電磁波反射特性高的導電性金屬部件,通過將該反射性部件7例如與基板1上的電路配線用錫焊連接,就可以將連接于該反射性部件7的磁心3的導線2,通過該反射性部件7,與基板1的電路配線進行連接,將該反射性部件7作為安裝到基板1上的安裝用的連接用端子部5。
加之,在由該磁心3的繞線部3A的外周面與在該繞線部3A的外周面上繞制的導線2所形成的間隙中具有,涂敷有磁性材料9或者涂敷有混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料9的結構,從而可發(fā)揮該磁性材料9或磁性混合材料9的反射特性,也可以謀求通過上述隔離效果來提高衰減特性。
并且,圖4表示至此說明過的本實施例通過衰減特性的評價試驗所得到的測定結果,從掃描器(sweeper)(掃描信號振蕩器)一邊向接收器(接收裝置)振蕩掃描信號,一邊對如圖1所示的本實施例類型(電感器的磁心3的外徑在基端側急劇縮徑的類型)、以及對如圖3所示的現有例那樣磁心3的外徑單一地按恒定的縮徑率縮小的類型雙方,通過網絡分析儀(高頻測定器),評價它們的衰減量(衰減特性),并表示評價后的結果。
此外,作為試驗條件,如圖5(a)、(b)所示。即,使雙方的磁心3的長度、基端直徑和前端直徑相同,在該磁心3上繞制導線2的長度范圍也相同,對該繞制范圍內繞制的導線2的匝數,以本實施例的類型為80匝、比較品的類型為76匝(都是沒有間隙地繞制導線2),來進行上述衰減特性的評價。
從該圖4可知,本實施例品從30MHz附近直到10000MHz附近的寬范圍內,都可以確保衰減量為-30dB以下的高衰減特性,與此相對,在比較品的情況下,30MHz附近衰減量為-30dB以下,而在300MHz附近為比-30dB高的-28dB程度。如此,本實施例樣品與現有例相比,可以在寬范圍內確保高衰減特性。
根據附圖對本發(fā)明的具體的實施例2進行說明。
本實施例是上述實施例1的其它示例,具體而言如圖6所示,將尖頭形狀的磁心3容納在殼體4中來構成繞線式電感器。
具體而言,上述磁心3具有在繞制上述導線2的繞線部3A的端部上一體地設置未繞制上述導線2的非繞線部3B的結構,通過將該非繞線部3B固定在上述殼體4上,來成為該磁心3的繞線部3A相對殼體4在非接觸的狀態(tài)下進行容納配設的結構。將與上述基板1的電路配線連接的連接用端子部5,設置在上述磁心3的非繞線部3B或上述殼體4上,從而構成為在容納配設有上述磁心3的殼體4的下端側,具有上述連接用端子部5的結構。在該連接用端子部5上,連接有在上述磁心3的繞線部3A上繞制的導線2的端部,將上述殼體4載置配設在基板1上,并將上述連接用端子部5與該基板1的電路配線相連接,從而構成為在上述磁心3的繞線部3A上繞制的導線2與該基板1的電路配線相連接。
此外,在本實施例中,如圖6和圖8所示,在磁心3的外周面上,在大徑基端側,將未繞制上述導線2的非繞線部3B設置為方形柱狀。
因此,本實施例的磁心3的繞線部3A和非繞線部3B,將磁心3一體成型為方形柱狀的部位、圓柱狀的部位和圓錐狀的部位連續(xù)設置的形狀,通過只在圓柱狀的部位和圓錐狀的部位繞制導線2,而形成將非繞線部3B一體地連續(xù)設置在繞線部3A端部的結構,由此,不需要將繞線部3A和非繞線部3B固定起來的其他部件,也不用擔心雙方會脫離。
在該磁心3的繞線部3A上繞制的導線2被絕緣膜包覆,且只能在端部除去該絕緣膜。此外,以導線2的端部側只留出預定長度的方式,將該導線2連續(xù)地繞制在上述磁心3上的繞線部3A上。
如圖6和圖7所示,上述殼體4形成為側壁部4B垂直設置在頂部4A上且下部開口的箱狀,并且構成為可將上述磁心3從該殼體4的下部開口側插入該殼體4內的形狀。具體而言,是在長方體上形成下面開口的形狀。
此外,在上述殼體4的側壁部4B上設置抵接部6,抵接部6抵接上述磁心3的非繞線部3B的外周面。具體地,如圖6所示,具有如下結構在從殼體4的側壁部4B形成有呈向內方突出狀態(tài)的抵接部6,使磁心3的非繞線部3B的端面沿著該殼體4的突出設置有上述抵接部6的側壁部4B,從上述殼體4的下部開口側插入其中,就在該方形柱狀的非繞線部3B的外周面上,將分別抵接卡定上方左右角部的左右突設部,相對地突出設置于上述殼體4的側壁部4B上。
將上述磁心3從該殼體4的下部開口側插入該殼體4內(使磁心3的非繞線部3B的端面沿著設有抵接部6的側壁部4B插入其中),如圖9所示,通過使上述磁心3的非繞線部3B的外周面(上方左右的角部)抵接固定于上述相對地突出設置有抵接部6的側壁,使該磁心3相對于殼體4被定位在預定的安裝固定位置,從而該抵接部6構成為定位部6。
這樣,由于不將非繞線部3B的形狀設為圓柱狀而設為長方體,來使該非繞線部3B的多個角部(上方左右的角部)分別在定位狀態(tài)下抵接于定位部6的結構,因此,在使磁心3抵接于定位部6的狀態(tài)下,既可以阻止該磁心3偏離位置又可以阻止其旋轉,可以簡單且可靠地將磁心3定位在預定的安裝固定位置。
使上述磁心3的非繞線部3B的外周面抵接于該定位部6,并使非繞線部3B的端面沿著殼體4的側壁部4B進行設置和抵接的狀態(tài)下,將雙方固定(在本實施例中,通過粘結劑固定殼體4和磁心3),由于該結構,就可如圖8所示設定為,繞制有上述導線2的磁心3相對于殼體4的下部開口面成為略浮起的狀態(tài),并且使該長方體形狀的殼體4的長度方向與上述磁心3的軸向長度方向平行。
因此,當固定該磁心3的殼體4載置在基板1上時,上述磁心3(也包含繞制在磁心3的繞線部3A上的導線2)并不接觸下方的基板1表面。此外,只要使殼體4的長度方向相對于基板1的電路配線的長度方向平行地進行配合,則磁心3的軸向就也被設定為與電路配線的長度方向平行。
此外,該殼體4在上述側壁部4B的一部分上,從下邊緣朝向上方設置端子用切口槽8。具體而言,如圖6所示,在從殼體4的長度方向的兩端側的側壁部4B的下邊緣中央部位置朝向上方,端子用切口槽8分別形成為切口狀態(tài)。
在各端子用切口槽8內,壓入并壓接嵌合有導電性金屬部件5A,將該導電性金屬部件5A作為連接用端子部5來構成。
此外,在本實施例中,在該端子用切口槽8內,配設上述磁心3上繞制的導線2的端部,然后,通過壓入并壓接嵌合導電性金屬部件5A,以便在該端子用切口槽8內通過壓接上述導線2的端部和導電性金屬部件5A,從而成為該導線2的端部和導電性金屬部件5A相連接的結構。
因此,本實施例只通過將導電性金屬部件5A壓入端子用切口槽8內的簡單的操作,就可以同時實現在上述殼體4的下邊緣設置連接用端子部5,以及將該連接用端子部5和上述磁心3的導線2的端部相連接。
并且,該殼體4是由介電常數較低的樹脂一體成型而構成的。
此外,圖中的符號10是電線配設凹條10,用于將在上述磁心3的繞線部3A上沒有繞制的多余的導線2的端側嵌入配設其中,并使導線2的端部引至上述端子用切口槽8內。
由于本實施例具有如上所述的結構,因此例如圖1所示,在將繞線式電感器的尖頭狀的磁心3直接地安裝在基板1上的情況下,將該尖頭狀的繞線式電感器的導線2的端部,一個個地通過手工作業(yè)錫焊安裝在基板1上等,有時必須進行非常繁瑣而又麻煩的作業(yè),但如本實施例那樣,如果形成將磁心3容納在殼體4內的結構,例如可由芯片插裝機等自動安裝裝置向基板1上進行自動安裝,就成為安裝性優(yōu)秀的結構。即,通過芯片插裝機的吸附臂來吸附殼體4的頂部4A,并自動搬送到基板1上的規(guī)定位置(預配設有流體焊接用焊錫的位置),將殼體4連同磁心3一起配設在基板1上,通過流體焊接將該基板1的電路配線和設置在殼體4下端側的連接用端子部5錫焊連接起來,從而如圖10所示可將本實施例品安裝在基板1上。
此外,在將磁心3并不容納配設在殼體4中而直接錫焊連接到基板1上進行安裝的情況下,會擔心在磁心3上繞制的導線2由于和與基板1等其它部件接觸而受到影響(衰減特性的劣化等),但如本實施例那樣,將磁心3容納配設在殼體4中并與該殼體4一起安裝在基板1上的結構的情況下,如圖8所示,只是磁心3的沒有繞制上述導線2的非繞線部3B在接觸狀態(tài)下被固定在殼體4的內面,該磁心3的繞制有上述導線2的繞線部3A相對于殼體4和基板1都是非接觸狀態(tài),從而,可以防止該繞線部3A與其它部件接觸而損害其衰減特性(抑制在最小限度內),由于如上所述的本實施例的尖頭形狀就可有效地發(fā)揮優(yōu)秀的衰減特性。
此外,其余與實施例1相同。
根據附圖對本發(fā)明的具體的實施例3進行說明。
本實施例是上述實施例2的其它示例,具體而言如圖11所示,將尖頭狀的磁心3容納在殼體4中來構成繞線式電感器,進而,如圖11所示具有如下結構其在磁心3的沒有繞制上述導線2的非繞線部3B的外周面上,沿圓周設置電磁波反射特性比該磁心3高的反射性部件7,將該反射性部件7與在上述磁心3上繞制的導線2設置為連接狀態(tài)。
因此,除上述磁心3的繞線部3A發(fā)揮的衰減特性外,上述反射性部件7也發(fā)揮反射特性,所以通過該衰減特性和反射特性的隔離效果,可以得到更高的衰減特性,作為該種繞線式電感器就具有更高的性能。
此外,該反射性部件7采用電磁波反射特性比上述磁心3高的導電性金屬部件(在本實施例中,在非繞線部3B的外周面上包覆帶狀的銀)。
此外,在磁心3上的繞制有導線2的一方的端部,與上述實施例1相同,與構成在殼體4下端設置的連接用端子部5的導電性金屬部件5A相連接,另一方的端部,與在上述磁心3的非繞線部3B上的沿圓周設置的上述反射性部件7(銀膜)相連接(錫焊連接)。
進而,當將該殼體4載置配設在基板1上時,以上述反射性部件7的下端部位處于接近或者抵接上述基板1的位置的方式進行設置。具體而言,如圖12所示,在上述殼體4的側壁部4B的一部分上,從下邊緣朝向上方形成為具有切口槽6A的形狀,使該切口槽6A形成為與上述磁心3的非繞線部3B基本匹配的槽形狀,如圖13所示,在該切口槽6A中嵌合上述磁心3的非繞線部3B,此時,在非繞線部3B的外周部上沿圓周設置的上述反射性部件7的下邊緣被設定為,與上述殼體4的下端面(下部開口面)處于同一面。
因此,將本實施例的殼體4安裝配設在基板1上,通過將上述反射性部件7的下緣錫焊連接到基板1的電路配線上,使該反射性部件7起到作為連接用端子部5的作用,來將上述電路配線與上述導線2連接起來。
此外,使上述切口槽6A的內面構成為上述定位部6,即嵌合抵接上述磁心3的非繞線部3B,使該磁心3相對于殼體4定位在預定的安裝固定位置,進而,該切口槽6A的槽形狀被設定為,可壓入上述磁心3的非繞線部3B并可進行壓接嵌合的形狀。
因此,只要在該殼體4的切口槽6A內壓入上述磁心3的非繞線部3B,就可以使上述磁心3的非繞線部3B抵接該切口槽6A內面即定位部6,在此狀態(tài)下,可以簡單地將殼體4和磁心3壓接嵌合而固定起來。
此外,如圖14所示,是在上述磁心3的外周面上涂敷有磁性材料9、或者涂敷有混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料9后的結構。
具體而言是如下所述的結構在磁心3的繞線部3A的外周面上,在涂敷有由磁性體粉末(在本實施例中為鐵粉)和樹脂混合構成的磁性混合材料9后繞制導線2,從而在該繞線部3A的外周面上,與在該繞線部3A上繞制的導線2之間的空隙中(即,由磁心3的繞線部3A的外周面和在該外周面上繞制的導線2之間形成的空隙),設置由上述磁性材料9或混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料9。
因此,通過該磁性混合材料9中包含的磁性體粉末漫反射噪聲等的電磁波,就可發(fā)揮反射特性,通過上述衰減特性和反射特性的隔離效果,就成為具有更加優(yōu)秀的衰減特性的繞線式電感器。
由于本實施例具有以上的結構,所以不會使磁心3的繞制有上述導線2的繞線部3A接觸殼體4,而將該磁心3固定在殼體4內,并且通過在設置于該磁心3的繞線部3A端部的非繞線部3B的外周面上設置反射性部件7,可以發(fā)揮反射特性,確保更優(yōu)秀的衰減特性,并且也可以使作為用于安裝在基板1上的連接用端子部5的功能得到發(fā)揮,從而成為沒有浪費的高效結構,是具有優(yōu)秀的安裝性的結構。
此外,雖然將該反射性部件7以規(guī)定的帶寬呈帶狀地在磁心3的非繞線部3B的外周部上沿圓周進行設置,但只要對該反射性部件7的帶寬進行適當的設定,就可以適當地調整反射特性(例如,當縮小帶寬時在高頻帶,擴大帶寬時在低頻帶,可得到良好的反射特性),進而,例如圖15所示,也可以將不同帶寬的反射性部件7在非繞線部3B上沿圓周進行設置,通過對該反射性部件7進行何種設計,就可以簡便地對本實施例的繞線式電感器的電感器特性(衰減特性)實施適當的調整設計等,在此點上也具有優(yōu)秀的實用性。
此外,其余與實施例2相同。
并且,圖16是在磁心3的繞線部3A的外周面上涂敷有磁性混合材料9的本實施例品,以及未涂敷該磁性混合材料9的情況下的衰減量測定值的比較圖。
實際上,在本實施例樣品和未涂敷上述磁性混合材料9的情況下分別進行衰減特性試驗時,如圖16所示,涂敷有上述磁性混合材料9的情況與未涂敷的情況相比,得到如下測定結果可連續(xù)得到-30dB以下的高衰減量的范圍,是非常寬的范圍。
并且,本發(fā)明并不限于實施例1、2、3,各結構要件的具體結構可以進行適當的設計。
權利要求
1.一種繞線式電感器,該繞線式電感器是將導線繞制在磁心上而構成的,其特征在于,所述磁心采用具有使該磁心的外徑逐漸變小的尖頭狀部的形狀,使得在該磁心上繞制的所述導線的繞制直徑不恒定而是逐漸變小,且該尖頭狀部并不是所述磁心的外徑從該尖頭狀部的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是形成為所述磁心的外徑的縮徑率從該尖頭狀部的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀。
2.如權利要求1所述的繞線式電感器,該繞線式電感器是將導線繞制在磁心上而構成的,其特征在于,所述磁心采用具有使該磁心的外徑逐漸變小的尖頭狀部的形狀,使得在該磁心上繞制的所述導線的繞制直徑不恒定而是逐漸變小,且該尖頭狀部并不是所述磁心的外徑從該尖頭狀部的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是該磁心的外徑在該尖頭狀部的大徑基端側急劇地縮小,而在小徑端側則與所述大徑基端側相比平緩地縮小,從而形成為尖頭形狀。
3.如權利要求2所述的繞線式電感器,其特征在于,若所述尖頭狀部中的所述磁心外徑的縮徑率設為R,該磁心的軸向長度設為x,外徑設為r,則所述縮徑率可表示為R=-dr(x)/dx,所述尖頭狀部形成為該尖頭狀部中的所述磁心的外徑的縮徑率至少為R≥0的尖頭形狀。
4.如權利要求3所述的繞線式電感器,其特征在于,所述磁心具有外徑恒定的平直狀部,并從該平直狀部的端部起基于所述尖頭狀部而形成為該磁心的外徑縮小的形狀。
5.如權利要求1~4中任何一項所述的繞線式電感器,其特征在于,在所述磁心的外周面上涂敷有磁性材料、或者涂敷有混合了磁性體粉末而成的磁性混合材料。
6.如權利要求5所述的繞線式電感器,其特征在于,在所述磁心的外周面上,在該磁心的外周面上繞制的導線之間的空隙中,設置有所述磁性材料或磁性混合材料。
7.如權利要求1~4中任何一項所述的繞線式電感器,其特征在于,所述磁心的結構中設置有在外周面上繞制所述導線的繞線部,和位于該繞線部的端部且在外周面上未繞制所述導線的非繞線部,同時,所述磁心構成為在未繞制該導線的非繞線部的外周面上,沿圓周設置有比該磁心具有更高電磁波反射特性的反射性部件,且將該反射性部件與繞制在所述磁心上的導線設置為連接狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的繞線式電感器,其特征在于,作為所述反射性部件,采用比所述磁心具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件上連接著在所述磁心上繞制的導線的端部,將該反射性部件構成作為與基板的電路配線相連接的連接用端子部,并通過將該連接用端子部與所述基板的電路配線相連接,構成為使在所述磁心上繞制的導線與該基板的電路配線相連接。
9.如權利要求5所述的繞線式電感器,其特征在于,所述磁心的結構中設置有在外周面上繞制所述導線的繞線部,和位于該繞線部的端部且在外周面上未繞制所述導線的非繞線部,同時,所述磁心構成為在未繞制該導線的非繞線部的外周面上,沿圓周設置有比該磁心具有更高電磁波反射特性的反射性部件,且將該反射性部件與繞制在所述磁心上的導線設置為連接狀態(tài)。
10.如權利要求9所述的繞線式電感器,其特征在于,作為所述反射性部件,采用比所述磁心具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件上連接著在所述磁心上繞制的導線的端部,將該反射性部件構成作為與基板的電路配線相連接的連接用端子部,并通過將該連接用端子部與所述基板的電路配線相連接,構成為使在所述磁心上繞制的導線與該基板的電路配線相連接。
11.如權利要求6所述的繞線式電感器,其特征在于,所述磁心的結構中設置有在外周面上繞制所述導線的繞線部,和位于該繞線部的端部且在外周面上未繞制所述導線的非繞線部,同時,所述磁心構成為在未繞制該導線的非繞線部的外周面上,沿圓周設置有比該磁心具有更高電磁波反射特性的反射性部件,將該反射性部件與繞制在所述磁心上的導線設置為連接狀態(tài)。
12.如權利要求11所述的繞線式電感器,其特征在于,作為所述反射性部件,采用比所述磁心具有更高電磁波反射特性的導電性金屬部件,在該反射性部件上連接著在所述磁心上繞制的導線的端部,將該反射性部件構成作為與基板的電路配線相連接的連接用端子部,并通過將該連接用端子部與所述基板的電路配線相連接,構成為使在所述磁心上繞制的導線與該基板的電路配線相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種繞線式電感器,其在迄今為止所沒有的很寬的頻帶中可良好地發(fā)揮電感器特性,且在很寬的頻帶中可得到高衰減量、具有極其優(yōu)秀的實用性。將導線(2)繞制在磁心(3)上而成的繞線式電感器中,上述磁心(3)成為具有該磁心(3)的外徑逐漸變小的尖頭狀部(11)的形狀,使得在該磁心(3)上繞制的上述導線(2)的繞制直徑不恒定而是逐漸變小,該尖頭狀部(11)并不是上述磁心(3)的外徑從該尖頭狀部(11)的大徑基端到小徑前端以恒定的縮徑率縮小的錐狀,而是形成為上述磁心(3)的外徑的縮徑率從該尖頭狀部(11)的大徑基端朝向小徑前端逐漸減小的尖頭形狀,即在該尖頭狀部(11)的基端側急劇地縮徑,而在前端側則與上述基端側相比平緩地縮徑。
文檔編號H01F27/24GK1967747SQ20061014279
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權日2005年10月31日
發(fā)明者小川茂, 鈴木隆一 申請人:有限會社Noc