專利名稱：可變電感的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于可變電感的，該可變電感，比如，適合于較好地改變使用于電子機(jī)器的線圈的電感值。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在已出現(xiàn)一種可變電感，其可跟隨外部的信號，使磁性鐵芯相對于線圈的位置發(fā)生變化，從而改變線圈的電感值。這樣的可變電感可被應(yīng)用于，例如調(diào)整LC濾波器或諧振電路中的濾波器特性或諧振頻率。
專利文獻(xiàn)1中，揭示了一種可變電感，其利用移動電感附近的磁力線束可變手段從而改變磁力線束，使電感值產(chǎn)生改變。
專利文獻(xiàn)2中，揭示了一種可變電感，其可以利用改變印加交流電流的頻率從而改變電感值。
專利文獻(xiàn)1 日本專利2005-64306號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 日本專利2006-286805號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，現(xiàn)有的可變電感的電感值的調(diào)整范圍很狹窄。比如，專利文獻(xiàn)1中所揭示的可變電感只能夠?qū)崿F(xiàn)10% -30%程度上的電感值的變化量。
對于應(yīng)用了現(xiàn)有的可變電感的機(jī)器而言，即使調(diào)整范圍很狹窄也可以足夠用，因此，對于可變電感的電感值的可變范圍的要求也是非常有限。反過來，也可以說正是因?yàn)楝F(xiàn)有的可變電感的可變范圍很狹窄，從而使可變電感的用途局限于上述的機(jī)器。因此，可變電感的電感值的調(diào)整范圍如果大幅提高的話，那么很明顯其用途也會得到大幅提高，從而增加了在工業(yè)上的有用性。
可是，即使電感值的可變范圍很大，只要是開放磁路，就會從電感中散發(fā)出磁場，從而發(fā)射出不必要的電磁波。這種電磁波，成為電磁干擾(EMI =Electro MagneticInterference)的要因。因此，可變電感的周圍混雜有復(fù)數(shù)個電子機(jī)器的場合下，由于干擾電磁波的存在，就可能會使可變電感附近的電子機(jī)器性能低下，或受到機(jī)能失常、停止、記錄消失等不利的影響。特別是在使用大電流的電源電路中，不能使用現(xiàn)有的可變電感。例如，專利文獻(xiàn)2中所揭示的可變電感，由于其泄露磁力線束很多，很容易給外部的電子機(jī)器帶來影響，所以缺乏實(shí)用性。因此，從電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)的觀點(diǎn)來看，有必要實(shí)施相應(yīng)的對策。
本發(fā)明正是基于這種情況而成的，目的在于，在抑制干擾電磁波的發(fā)生的同時，改變電感值。
本發(fā)明所涉及的可變電感包括第1線圈；第2線圈，該第2線圈所產(chǎn)生的磁力線束是沿著與第1線圈所產(chǎn)生的磁力線束相抵消方向的；可動鐵芯，由于該可動鐵芯可在第1線圈和第2線圈之間移動，因此該可動鐵芯可以遮擋住第1線圈和第2線圈所產(chǎn)生的磁力線束；和磁性鐵芯，該磁性鐵芯把第1線圈、第2線圈和可動鐵芯包裹于內(nèi)，從而形成閉合磁路構(gòu)造。
如此一來，由于閉合磁路構(gòu)造的磁性鐵芯把第1線圈、第2線圈以及可動鐵芯包裹在內(nèi)，所以不但可以減少向外部泄露的磁力線束，抑制干擾電磁波的產(chǎn)生，還可以擴(kuò)大電感值的變化范圍。
根據(jù)本發(fā)明，由于閉合磁路構(gòu)造的磁性鐵芯把第1線圈、第2線圈以及可動鐵芯包裹在內(nèi)，所以可以減少向外部泄露的磁力線束，抑制干擾電磁波的產(chǎn)生。而且，還具有只需移動可動鐵芯即可輕易地調(diào)節(jié)電感值的效果。
附圖的簡單說明 [

圖1]A、B、C是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)中，可變電感的構(gòu)成示意圖例。
[圖2]是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)中，可變電感的立體分解示意圖例。
[圖3]是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)中，線圈的第1連接方式的說明示意圖例。
[圖4]是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)中，把從可變電感產(chǎn)生的磁力線束的方向模型化的說明示意圖例。
[圖5]是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)中，圖IA中的可變電感沿B-B'線的磁性鐵芯的截面圖的說明示意圖例。
[圖6]是本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)中，圖IA中的可變電感沿B-B'線的磁性鐵芯的截面圖的說明示意圖例。
[圖7]A、B、C是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)中，可變電感的構(gòu)成示意圖例。
[圖8]是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)中，線圈的第2連接方式的說明示意圖例。
[圖9]A、B、C是比較用樣品的構(gòu)成示意圖例。
[圖10]是第1及第2實(shí)施形態(tài)中，可變電感與比較用樣品的相對于可動鐵芯的位置的電感值比的說明示意圖例。
[圖11]是第1及第2實(shí)施形態(tài)中，可變電感與比較用樣品的相對于可動鐵芯的位置的電感值的說明示意圖例。
[圖12]是使第1線圈與第2線圈的繞線軸與端面面積不同的情況下，磁力線束的樣子的說明示意圖例。
[圖13]A、B、C、D是本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)中，可變電感的構(gòu)成示意圖例實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)。
具體實(shí)施例方式以下，將參照圖1-圖5對本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。本實(shí)施形態(tài)是以，被小型電子機(jī)器、電子電路所采用的可變電感10為適用例進(jìn)行說明的。
圖1A、B、C顯示出可變電感10的構(gòu)成例。
圖IA顯示出從上面看時的可變電感10的構(gòu)成例。
圖IB顯示出圖IA中沿可變電感10的A-A'線的截面圖例。
圖IC顯示出圖IA中沿可變電感10的B-B'線的截面圖例。
可變電感10具有，磁性鐵芯中芯部如、仙，和由導(dǎo)線沿磁性鐵芯中芯部^、4b的周圍卷繞而成的第1線圈1和第2線圈2。第1線圈1與磁性鐵芯中芯部如是由一面形成有開口部的箱狀磁性鐵芯3a，與覆蓋住這個開口部的板狀可動鐵芯5在周圍包覆住的。磁性鐵芯3a的側(cè)面上還設(shè)置有與從第1線圈1與第2線圈2延伸出的線圈端部引出部7相連接的外部電極6。線圈端部引出部7是從磁性鐵芯3a的壁部延伸出的，與外部電極6相連接的第1線圈1及第2線圈2的端部，而且通過線圈端部引出部7與外部電極6的連接，第 1線圈1及第2線圈2呈并聯(lián)連接。
第1線圈1是由導(dǎo)電線空心卷繞而成的線圈。一般而言，導(dǎo)電線是在銅芯的周圍覆蓋上絕緣皮膜而形成的。但是，為了實(shí)現(xiàn)可變電感的低背化，除了繞線以外，第1線圈1 也可以使用在絕緣樹脂薄板上形成的扁平線圈。只是在使用扁平線圈的情況下，有必要對繞線之間進(jìn)行絕緣處理。因此，例如，可以用樹脂包覆住線圈，也可以為了提高磁通率而用樹脂與磁性粉末的混合物蓋住線圈。
第2線圈2是由與第1線圈1相同的材料、相同的匝數(shù)、和同樣的繞線方法所形成的線圈。只是，因?yàn)榈?線圈2與第1線圈1呈并聯(lián)連接，所以第2線圈2的繞線要與第1 線圈1的繞線成反方向卷繞。這樣，就可以與第1線圈1所產(chǎn)生的磁力線束相抵消。
內(nèi)包住第1線圈1、第2線圈2以及可動鐵芯5，并呈閉合磁路構(gòu)造的磁性鐵芯是由具有第ι線圈ι的磁性鐵芯3a和具有第2線圈2的第2磁性鐵芯所組合而形成的。磁性鐵芯3a具有卷繞有第1線圈1的磁性鐵芯中芯部4a，第2磁性鐵芯北具有卷繞有第2 線圈2的磁性鐵芯中芯部4b。磁性鐵芯3a及磁性鐵芯中芯部4a，以及磁性鐵芯3b及磁性鐵芯中芯部4b是由鐵氧體所燒成的，或者是使用金屬性磁性材料等材質(zhì)所形成的鐵芯。磁性鐵芯3a及磁性鐵芯中芯部4a，以及磁性鐵芯3b及磁性鐵芯中芯部4b在擁有高磁通率的同時，還具有使磁力線束很容易通過的性質(zhì)。而且，磁性鐵芯3a以及磁性鐵芯3b是包圍住第1線圈1和第2線圈2全體的磁性鐵芯的一部分，具有抑制泄漏磁力線束的功能。
可動鐵芯5是由鐵氧體所燒成的，或者是使用金屬性磁性材料等材質(zhì)所形成的平板狀的鐵芯?？蓜予F芯5在擁有高磁通率的同時，還具有使磁力線束很容易通過的性質(zhì)?？蓜予F芯5的相對的兩個邊，位于磁性鐵芯的內(nèi)側(cè)面，并由沿可動鐵芯的移動方向形成的導(dǎo)槽8來支持固定住，可動鐵芯5沿著導(dǎo)槽8可以橫向移動。而且，可動鐵芯5還連接有未圖示的控制可動鐵芯5的開關(guān)動作的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置即可設(shè)置于磁性鐵芯3a與5的外部的產(chǎn)生的間隙中，也可設(shè)置于本發(fā)明的可變電感10的外部的別的地方。
導(dǎo)槽8具有保持固定可動鐵芯5并使可動鐵芯5可以自由移動的功能。為了使可動鐵芯5平滑地移動，可在磁性鐵芯3a、3b的壁上形成略呈L形的溝槽，并在L形溝槽的內(nèi)面上涂抹樹脂來做出導(dǎo)軌面，從而形成導(dǎo)槽8。另外，根據(jù)制造工藝或使用要求，還可以適當(dāng)?shù)刈芳踊蜃兏顑?yōu)構(gòu)成。例如，在可變電感10的外部，還可以在磁性鐵芯3a、!3b之間的間隙部，充入用樹脂所成的填充材料從而形成可動鐵芯5的支持固定部件或?qū)к壝?，也可以空出一端來配設(shè)驅(qū)動可動鐵芯5的驅(qū)動裝置。
外部電極6與并聯(lián)連接的第1線圈1和第2線圈2的兩端相連接，并從外部向第 1線圈1和第2線圈2提供電流。外部電極6是從線圈端部引出部7到磁性鐵芯3a的外部，或到與磁性鐵芯3a相接觸的未圖示的基板的實(shí)裝部為止，通過例如涂抹銀等金屬粉末與樹脂的混合物并進(jìn)行燒結(jié)而形成的。由于在可變電感10上只采用了兩個外部電極6，所以可以節(jié)省材料與空間。另外，作為外部電極而言，也可以把金屬制電極與磁性鐵芯3a粘結(jié)在一起，并把第1線圈1和第2線圈2的端部用焊錫焊在這個電極上。
圖2是可變電感的立體分解圖。
在圖2中，省略了外部電極6及可動鐵芯5的支持固定部件的圖示。根據(jù)圖2，顯示出在磁性鐵芯3a上設(shè)置的磁性鐵芯中芯部如上嵌套設(shè)置有第1線圈1，在磁性鐵芯北上設(shè)置的磁性鐵芯中芯部4b (參照圖1)上嵌套設(shè)置有第2線圈2。而且，還顯示出可動鐵芯5可以沿著導(dǎo)槽8進(jìn)行移動。
圖3顯示了線圈的第1連接方式。
可變電感10所具有的第1線圈1和第2線圈2是并聯(lián)連接的。第1線圈1和第2 線圈2的繞線方式是相同的，第1線圈1的繞線軸和第2線圈2的繞線軸是在互相一致的位置上(本例中，為空心部分的軸線)這個空心部分的軸線是按照同一方向設(shè)置的。導(dǎo)線的箭頭表示電流的方向，從輸入部11開始輸入，從輸出部12輸出的電流使得第1線圈1和第2線圈2產(chǎn)生了磁力線束。這里，第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的磁力線束，其密度是相同的，但方向是相反的。因此，第1線圈1和第2線圈2的內(nèi)部所產(chǎn)生的磁力線束基本上都相互抵消掉了。雖然，有微量的泄漏磁力線束9從第1線圈1和第2線圈2之間向外部泄漏而出，但不是那種可以成為干擾磁波的要因的強(qiáng)烈的磁力線束。
圖4顯示的是圖IA中沿可變電感10的B-B'線的截面圖例。
這里，將對由可變電感10所產(chǎn)生的磁束方向的模型的例子進(jìn)行說明。
把第1線圈1和第2線圈2收置于磁性鐵芯3a、3b中，并且在第1線圈1和第2 線圈2之間插入可動鐵芯5。這時，可動鐵芯5沿著與第1線圈1和第2線圈2的繞線軸方向相垂直的方向進(jìn)行移動。由此一來，第1線圈1和第2線圈2的被可動鐵芯5所遮擋住的部分上，第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的相反方向的磁力線束就在可動鐵芯5中合流。因此，可動鐵芯5與磁性鐵芯3a、!3b就構(gòu)成了閉合磁路。而且，在第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的方向相反的磁力線束進(jìn)行合流的部分，會產(chǎn)生電感。而另一方面，在沒有被可動鐵芯5所遮擋住的部分，如前所述，上下的磁力線束(圖2中由虛線所示磁力線束)互相抵消，從而不會產(chǎn)生電感值。因此，隨著可動鐵芯5的插入程度的變化，從而對可以產(chǎn)生電感的磁力線束的量進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而可以調(diào)整電感值。
其次，將參照圖5對可變電感10的制作工藝的例子進(jìn)行說明。
圖5是顯示圖IA中的可變電感10沿B-B'線的磁性鐵芯3a、!3b的截面圖的例子。
首先，形成磁性鐵芯3a、3b與磁性鐵芯中芯部如。磁性鐵芯3a、3b與磁性鐵芯中芯部如是把原料粉，例如Ni-ai性鐵氧體等軟磁性鐵氧體的粉末，通過壓力成型而加工成希望的形狀，那之后在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)硬化加工，從而形成上下對稱的磁性鐵芯3a、3b。 同時，形成空心的第1線圈1和第2線圈2。
其次，把第1線圈1和第2線圈2分別裝在磁性鐵芯3a、!3b上，再裝上板狀的可動鐵芯5和未圖示的驅(qū)動裝置。
之后，讓線圈端部引出部7從磁性鐵芯3a、3b的壁部延伸而出。最后，將磁性鐵芯 3a,3b對好后用粘合劑粘結(jié)固定好，并在磁性鐵芯3a、3b的外部形成外部電極6。
根據(jù)與以上說明的第1實(shí)施形態(tài)相關(guān)的可變電感10的內(nèi)容，從由磁性體形成完全閉合磁路狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放磁路狀態(tài)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榇判泽w遠(yuǎn)離線圈時的空心線圈的狀態(tài)的過程中，就有可能擴(kuò)展電感值的可變范圍。而且，第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的磁力線束是呈完全相反的方向，所以可以使磁力線束互相之間抵消掉。而且，第1線圈1和第2線圈2被磁性鐵芯3a、3b內(nèi)包住，所以通過磁性鐵芯3a、3b與磁性鐵芯中芯部如可以形成閉合磁路構(gòu)造。因此，具有以下的效果，即很難產(chǎn)生向可變電感10的外部泄露的磁力線束。
而且，通過未圖示的驅(qū)動裝置，可動鐵芯5在第1線圈1和第2線圈2之間進(jìn)行插入或者抽離的開關(guān)動作。這時，第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的磁力線束中，互相之間沒有抵消掉的磁力線束就會產(chǎn)生電感。因此，具有以下效果，即可變電感10的電感值的可變范圍要比一般的可變電感要大得多。
而且，由于可動鐵芯5遮擋住了第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的磁力線束，可以很容易地調(diào)節(jié)電感值。而且，為了調(diào)整可動鐵芯5的移動量，用于調(diào)整可動鐵芯5相對于第 1線圈1和第2線圈2的位置的調(diào)整部可以設(shè)置在磁性鐵芯3a、北的任意一個上，也可以同時設(shè)置在兩方上。例如，用未圖示的驅(qū)動裝置來做調(diào)整部時，通過驅(qū)動裝置，用一點(diǎn)點(diǎn)的力量就可以使可動鐵芯5沿著導(dǎo)槽8移動。因此，可以微調(diào)電感值，使之達(dá)到預(yù)期的值。
另外，可變電感10的制作工藝也并不局限于上述的第1實(shí)施形態(tài)中所說明的工藝。只要是不超出本發(fā)明的要旨，各種各樣的制作工藝或制造順序或變形都是可能的。
圖6顯示了磁性鐵芯3a、3b的變形例子。
S卩，還可以燒結(jié)具有圖6所顯示的截面形狀的磁性鐵芯15，并將已被卷繞了線圈的I型鐵芯插入磁性鐵芯15的內(nèi)部，來代替與上述的第1實(shí)施形態(tài)中相關(guān)的磁性鐵芯3a、 3b。
另外，為了固定磁性鐵芯3a、3b以及第1線圈1和第2線圈2的位置，還可以加入用樹脂等將兩者粘結(jié)在一起的工藝。另外，還可以在將第1線圈1、第2線圈2放入磁性鐵芯3a、!3b之后，以覆蓋住線圈的樣態(tài)，將樹脂與鐵氧體粉末的混合物置入并予以燒結(jié)。另外，還可以將支持固定可動鐵芯5的支持部件置于磁性鐵芯3a、3b與可動鐵芯5之間的縫隙中，或者將樹脂等填充劑置入其中。
另外，為了不讓磁力線束從磁性鐵芯3a、3b之間的間隙中泄露而出，還可以在將粉末磁性體與樹脂的混合物置入磁性鐵芯3a、3b以及第1線圈1和第2線圈2之間的縫隙中。另外，關(guān)于磁性鐵芯3a、!3b的形成方法僅開示了上述的干式法，在要求更高的性質(zhì)的鐵芯的情況下，也可以使用濕式法。另外，磁性鐵芯3a、3b的形狀也不局限于六面體，還可以采用圓柱體，多面體等形狀。
其次，將就本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)，參照圖7和圖8進(jìn)行說明。
在本實(shí)施形態(tài)中，例如，也是以被采用于小型電子機(jī)器、電子電路的可變電感20 為適用例進(jìn)行說明。在以下的說明中，對于與已在第1實(shí)施形態(tài)中說明的圖1相對應(yīng)的部分將賦予同一符號，并省略詳細(xì)的說明。
圖7A、B、C顯示了可變電感20的構(gòu)成例子。
圖7A顯示了從上面看時的可變電感20的構(gòu)成例子。
圖7B顯示了沿圖7A中的可變電感20的A-A‘線的截面圖的例子。
圖7C顯示了沿圖7A中的可變電感20的B-B'線的截面圖的例子。
可變電感20的構(gòu)成與上述第1的實(shí)施形態(tài)中相關(guān)的可變電感10的構(gòu)成基本上一樣的。只是，在第1線圈1和第2線圈2為串聯(lián)連接的點(diǎn)，以及沒有磁性鐵芯中芯部4a、4b 的點(diǎn)上有所不同。因此，把第1線圈1和第2線圈2以及可動鐵芯5內(nèi)包住并形成閉合磁路構(gòu)造的磁性鐵芯是僅僅由具有第1線圈1的第1磁性鐵芯3a，和具有第2線圈2的第2磁性鐵芯北所組合形成的。
為了使第1線圈1和第2線圈2的磁力線束向著相對的方向產(chǎn)生，需使兩者的導(dǎo)線的卷繞方向相同。另外，在可變電感20中，設(shè)置了與第1線圈1和第2線圈2串聯(lián)連接的連接電極21。為了把連接電極21設(shè)置在磁性鐵芯3a、!3b的側(cè)面，在磁性鐵芯3a、3b的側(cè)面還形成有與連接電極21對應(yīng)的切缺部。
圖8顯示的是線圈的第2連接方式的例子。
可變電感20所具有的第1線圈1和第2線圈2是串聯(lián)連接的。第1線圈1和第2 線圈2的繞線方式相同，并使空心軸向著同樣的方向進(jìn)行配置。從輸入部11輸入，并從輸出部12輸出的電流使第1線圈1和第2線圈2產(chǎn)生了磁力線束。第1線圈1和第2線圈 2所產(chǎn)生的磁力線束密度相同，方向相同。
與本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的可變電感20中舉了沒有磁性鐵芯中芯部的如、仙的例子，那是為了改善可變電感的重疊特性(Saturation Characteristics)。一般而言，特別是在電源裝置中，如果流過線圈的電流過大，那么卷繞有線圈的磁性鐵芯中通過的磁力線束的密度就會增大，出現(xiàn)了所謂“磁氣飽和(Magnetic Mturation) ”的現(xiàn)象。由于這種現(xiàn)象，就會產(chǎn)生即使電流變大，電感值也會下降的問題。另外，有所謂“直流重疊特性(DC Saturation Characteristics) ”的指標(biāo)來表示電流與電感值的關(guān)系。在第2實(shí)施形態(tài)中，是抱著改善直流重疊特性的意圖，通過設(shè)法去除磁性鐵芯中芯部^、4b，使其不至于形成磁氣飽和。另外，還可以根據(jù)實(shí)際要求，采用置入磁性鐵芯中芯部^、4b的構(gòu)成。
這里，對于與可變電感10、20的電感值的可變范圍進(jìn)行比較的比較例子，參照圖 9-圖11進(jìn)行說明。為了進(jìn)行這種比較，使用現(xiàn)有技術(shù)制作了比較用樣品，并對比較用樣品與可變電感10、20的電感值的可變范圍進(jìn)行了比較。
圖9A、B、C顯示了比較用樣品的構(gòu)成例子。
圖9A顯示了從上面看的時候的比較用樣品的構(gòu)成例子。
圖9B顯示了圖9A中沿比較用樣品的A-A'線的截面圖的例子。
圖9C顯示了圖9A中沿比較用樣品的B-B'線的截面圖的例子。
比較用樣品的構(gòu)造與可變電感20的構(gòu)造基本上相同。只是，比較用樣品呈去除第 2線圈2和上部的磁性鐵芯北后的狀態(tài)。因此，比較用樣品為開放磁路構(gòu)造。
圖10表示的是，在改變可動鐵芯5的位置的情況下，可變電感10、20與比較用樣品的電感值的變化率的例子。圖10中，由表示可變電感10的電感值比的折線23，表示可變電感20的電感值比的折線M以及表示比較用樣品的電感值比的折線25，來顯示對應(yīng)于可動鐵芯5的位置的電感值比。
而且，可動鐵芯5在完全遮擋住第1線圈1和第2線圈2的情況下的位置作為 “10”，而可動鐵芯5被從第1線圈1和第2線圈2上完全拔掉的情況下的位置為“0”(參照圖1A、圖7A以及圖9A)以下，將把相對于“0”位置的可動鐵芯5的位置稱為“可動鐵芯位置”。另外，把可動鐵芯5處在“ 10”位置的時候的電感值作為“ 1 ”，并對其他位置的電感值進(jìn)行正規(guī)化(Normalization) ο 如圖10所示，很明顯可動鐵芯的位置在“0”的時候，可變電感10、20的電感值比共同處于20%的附近，而相對于此，比較用樣品的電感值比處于70%附近。因此，可以說可變電感10、20的電感值比與比較用樣品的電感值比比較起來，變化率要大得多。
圖11顯示了具體的電感值與位置的關(guān)系。圖11顯示了在改變可動鐵芯5的位置的情況下，可變電感10、20與比較用樣品的電感值的例子。圖11中，由表示可變電感10的電感值的折線沈，表示可變電感20的電感值的折線27以及表示比較用樣品的電感值的折線觀，來顯示對應(yīng)于可動鐵芯5的位置的電感值。
如圖11所示，可動鐵芯的位置在“10”的時候，可變電感10的電感值為約3. 3 μ H， 可變電感20的電感值為約2. 2 μ H。而相對于此，比較用樣品的電感值為約1.0 μ H。因此， 可以說可變電感10、20的電感值與比較用樣品的電感值比較起來，變化率要大得多。
由于可動鐵芯5的插入，第1線圈1和第2線圈2處于被遮擋住的狀態(tài)，第1線圈 1和第2線圈2各自形成了獨(dú)立的磁路，所以可變電感10、20的電感值與產(chǎn)生的磁力線束的之間的相互作用極其小。另一方面，第1線圈1和第2線圈2作為獨(dú)立的兩個電感而發(fā)揮功能，所以兩個電感在串聯(lián)或者并聯(lián)連接的情況下，可以得到一個新電感值。另一方面，把可動鐵芯5從第1線圈1和第2線圈2抽離的情況下，由于第1線圈1和第2線圈2互相之間抵消掉了磁力線束，所以只有兩個線圈之間的間隙所產(chǎn)生的泄漏磁力線束才會產(chǎn)生電感。因此，電感值為非常小的數(shù)值。這時，與由一個線圈所構(gòu)成的開放磁路構(gòu)造的情況相比較，由于所發(fā)生的磁力線束受到了抑制的原因，電感值將非常小。
如圖10和圖11所示，與比較用樣品相比較，可變電感10、20顯示出了更大的電感值的可變范圍。另外，在上述的第1以及第2實(shí)施形態(tài)中，是使用同樣的材料、同樣的匝數(shù)和同樣的方法來制作第1線圈1和第2線圈2的，但是即使不用同樣的材料、同樣的匝數(shù)和同樣的方法也可以。
圖12顯示了使第1線圈1和第2線圈2的繞線軸和端面面積不同的情況下的磁力線束的樣子。第1線圈1和第2線圈2是串聯(lián)連接(線圈的第2連接方式)在一起的。
這種情況下，可變電感20的，例如，第1線圈1和第2線圈2的繞線軸不完全一致， 或者第1線圈1和第2線圈2的端面面積不同。但是，只要第1線圈1和第2線圈2是呈互相之間的磁力線束相互抵消、減少的構(gòu)造，那么就可以得到本發(fā)明的相關(guān)作用和效果。而且，只要是這樣構(gòu)成的可變電感20，就可以取得比比較用樣品電感值的變化幅度更大的效^ ο 另外，在可變電感10中，第1線圈1和第2線圈2為并列連接(線圈的第1中連接方式)的情況下，即使第1線圈1和第2線圈2的繞線軸不完全一致，或者第1線圈1和第2線圈2的端面面積不同，如上所述，也可以取得本發(fā)明的相關(guān)作用和效果。
其次，將參照圖13對本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
本實(shí)施狀態(tài)也是，例如，以適合采用于小型電子機(jī)器、電子電路中的可變電感30 為適用例進(jìn)行說明。在以下的說明中，對于與已在第1實(shí)施形態(tài)中說明的圖1相對應(yīng)的部分將賦予同一符號，并省略詳細(xì)的說明。
圖13A、B、C、D顯示了可變電感30的構(gòu)成例子。
圖13A顯示了從上面看的時候得可變電感30的構(gòu)成例子。
圖13B顯示了圖13A中沿可變電感30的A-A'線的截面圖例。
圖13C顯示了圖13A中沿箭頭35的方向觀察的情況下的構(gòu)成圖例。
圖13D顯示了圖13A中沿可變電感30的B-B'線的截面圖例。
可變電感30的構(gòu)成與上述第2實(shí)施形態(tài)中相關(guān)的可變電感20的構(gòu)成基本上一樣。只是，在可變電感30具有移動可動鐵芯5的螺絲型調(diào)整手段的點(diǎn)上有所不同。
如圖13D所示，在可變電感30外側(cè)的上下鐵芯的間隙中，磁性鐵芯3a上配設(shè)有可以調(diào)整可動鐵芯5位置的調(diào)節(jié)螺絲31。調(diào)節(jié)螺絲31上形成有第1螺紋槽。而另一方面，可動鐵芯5與調(diào)節(jié)螺絲31相接觸的面上，事先形成有螺紋槽32，其是作為與第1螺紋槽相吻合的第2螺紋槽。而且，在調(diào)節(jié)螺絲31的一端上，為使調(diào)節(jié)螺絲31不從可變電感30上脫落下來，還配設(shè)有螺絲限位部34。而且，為了確保調(diào)節(jié)螺絲31的位置，用樹脂等材料在調(diào)節(jié)螺絲31的周圍形成有螺絲導(dǎo)軌33。而且，作為調(diào)節(jié)可動鐵芯5的位置的調(diào)整手段，并不局限于螺絲形態(tài)，比如，還可以使用電動機(jī)等手段。
這樣，通過在可變電感30內(nèi)部設(shè)置調(diào)節(jié)手段，可以使電感值的微調(diào)整更加容易。 而且，由于可動鐵芯5是由調(diào)節(jié)手段來支持固定的，所以具有外部施加的震動、沖擊，很難使其破損的效果。
另外，在與上述第1-第3的實(shí)施形態(tài)相關(guān)的可變電感中，第1線圈1和第2線圈2 可以采用串聯(lián)或者并列中的任意連接方式。而且，第1線圈1和第2線圈2最好是由同樣的材料、同樣的匝數(shù)以及同樣的繞線方法形成的，但是繞線軸或者端面面積中，至少任意一項(xiàng)不同也可以。這種情況下，第1線圈1和第2線圈2所產(chǎn)生的磁力線束會多少有所不同， 但是只要有少量沿著互相之間磁力線束抵消的方向而產(chǎn)生的磁力線束，就能起到可變電感的功能，也就可以得到所希望的效果。
引用符號的說明 1…第1線圈、2…第2線圈、3a···磁性鐵芯、3b···磁性鐵芯、4a···磁性鐵芯中芯部、 4b…磁性鐵芯中芯部、5…可動鐵芯、6…外部電極、7…線圈端部引出部、8…導(dǎo)槽、9…磁力線束、10…可變電感、11···輸入部、12…輸出部、15…磁性鐵芯、20…可變電感、21···連接電極、30···可變電感、32···螺紋槽、33···螺絲導(dǎo)軌、34···螺絲限位部
權(quán)利要求
1.一種可變電感，其包括第1線圈；第2線圈，該第2線圈所產(chǎn)生的磁力線束與所述第1線圈所產(chǎn)生的磁力線束相抵消；可動鐵芯，由于該可動鐵芯可在所述第1線圈和所述第2線圈之間移動，因此該可動鐵芯可以遮擋住所述第1線圈和所述第2線圈所產(chǎn)生的磁力線束；和磁性鐵芯，該磁性鐵芯把所述第1線圈、所述第2線圈以及所述可動鐵芯包裹于內(nèi)， 從而形成閉合磁路構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電感，其特征為所述磁性鐵芯是由具有所述第1線圈的第一磁性鐵芯和具有所述第2線圈的第二磁性鐵芯所組合而形成的，且第1磁性鐵芯具有被所述第1線圈所卷繞的第1中芯部，第2磁性鐵芯具有被所述第2線圈所卷繞的第2中芯部。
3.如權(quán)利要求1所述的可變電感，其特征為所述磁性鐵芯是由具有所述第1線圈的第 1磁性鐵芯和具有所述第2線圈的第2磁性鐵芯所組合而形成的。
4.如權(quán)利要求2或3所述的可變電感，其特征為，在所述磁性鐵芯上形成有沿著所述可動磁性的移動方向的溝槽，所述可動鐵芯被形成為平板狀，且可以沿著所述溝槽移動。
5.如權(quán)利要求4中所述的可變電感，其特征為，所述第1線圈和第2線圈被配置于，使所述第1線圈的繞線軸以及第2線圈的繞線軸相互一致的地方，且所述的可動鐵芯是沿著與所述第1以及第2線圈的繞線軸方向相垂直的方向而移動的。
6.如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)中所述的可變電感，其特征為，還進(jìn)一步具有可以調(diào)整所述可動鐵芯相對于所述第1以及第2線圈位置的調(diào)整部。
7.如權(quán)利要求6所述的可變電感，其特征為，在所述磁性鐵芯上配置的所述調(diào)整部上， 還形成有第1螺紋槽，所述可動鐵芯的與所述第1螺紋槽相接觸的面上，還形成有與所述第 1螺紋槽相對應(yīng)的第2螺紋槽。
8.如權(quán)利要求1-7的任意一項(xiàng)中所述的可變電感，其特征為，所述的第1線圈與所述的第2線圈被串聯(lián)連接在一起。
9.如權(quán)利要求1-7的任意一項(xiàng)中所述的可變電感，其特征為，所述的第1線圈與所述的第2線圈被并聯(lián)連接在一起。
10.如權(quán)利要求8或9中所述的可變電感，其特征為，所述第1及第2線圈的所述繞線軸或者端面面積中，至少有一個不同。
11.如權(quán)利要求8或9中所述的可變電感，其特征為，所述第1及第2線圈是由同樣的材料、同一的匝數(shù)及相同的繞線方法所形成的。
全文摘要
可變電感10包括第1線圈1；第2線圈2，其所產(chǎn)生的磁力線束與第1線圈1所產(chǎn)生的磁力線束相抵消；可動鐵芯5，其位于第1線圈1和所述第2線圈2之間，且可以進(jìn)行開合動作；和磁性鐵芯3a、3b，其把第1線圈1、第2線圈2以及可動鐵芯5包裹于內(nèi)，并形成閉合磁路構(gòu)造。磁性鐵芯3a包括卷繞有第1線圈1的磁性鐵芯中芯部4a，第2磁性鐵芯3b包括卷繞有第2線圈2的磁性鐵芯4b。
文檔編號H01F21/10GK102187410SQ20098014148
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者川原井貢 申請人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會社