TWI244096B - Inductance element - Google Patents

Description

1244096 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種電感元件，適用於行動電話、數位 式照像機、移動式機器、手提電腦等，特別需要小型化之 電子機器者。 【先前技術】 專電感元件’己知者有使用鐵酸鹽（ferrite)製之鼓型 。子（drum core) ’以防止夾在其上下凸緣部間之磁隙間之 磁漏’而為提高透磁率’在其間隙外周以同心狀鐵酸鹽製 圈型芯子覆蓋。 & 但疋，如上述構成之電感元件，在鼓型芯子之凸緣部 一圈型心子之間必需設一定以上之間隙。 ^其理由係由鐵酸鹽形成之鼓型芯子及圈型芯子之透磁 Ί门此間隙過小則易引起磁束飽和，而無法獲得規定 之電感値。 但疋，上述圈型芯子在製造時會有尺寸容差，在將此 圈型芯子裝設固定於鼓型芯子外周成同心狀時，難於將兩 ^精密定位，其結果每-元件之上述間隙不同，以致有每 一元件之電氣特性亦不同之問題。 為解決上述電感元件之問題之技術，己知者有下述 利資料1之高頻變壓器。 此專利資料1之高頻變壓器，係將鼓型芯子與端子 板’及該端子板與夾持部，分別以規定之套合形狀互相定 位，以此定位狀態，構成由圈型芯子穿通夾持部之穿通孔， 314616 5 1244096 因此’可提高上述鼓型芯子與圏型芯子之相對位置精密 度，而可解決每一元件之上述間隙差異所引起之每一元件 之電氣特性會有變動之問題。 但是，該專利資料1之高頻變壓器，自裝載鼓型芯子 之端子板至遠離之凸緣部（上凸緣）與圈型芯子之上端部係 使用枯合劑枯合，同時使用夾持部夾持鼓型芯子與圈型芯 子進行組裝作業，因此有零件數多而製造程序變複雜之問 題。 於是，以帶狀磁性體代替如上述有問題之圈型芯子， ^上述鼓型芯子之上下凸緣部間跨越捲繞，可覆蓋外鼓型 芯子之上述間隙外周邊者。（参照專利資料2) 另己知’有以摻入有鐵氧體粉末之合成樹脂硬質蓋 子，利用其彈性覆蓋於捲繞線圈之磁芯部上者。（参照專利 資料3) (專利資料1) ·•日本專利公報第868064號 (專利資料2):日本專利實公平第3一 46491號 (專利資料3) ·•日本專利實公平第64 — 2420號 【發明内容】 但是’上述專利資料2之先前技術，需以帶狀磁性體 (導磁性物體）在鼓型芯子之上下凸緣部間跨越捲繞之作 業’特別在上下凸緣部為數mm以下之微小電感元件時， 組裝作業至為不易。 又’上述專利資料3之先前技術，係使用推入有導磁 性粉末之合成樹脂硬質蓋子，覆蓋在磁芯之大部分外面， 6 314616 1244096 尤其是應用於磁芯之上下具凸 之問題。（本文中「磁性」一气声_、t 體兀件文太大 丨」口1表不導磁性）。 打擊述各專利資料之先前技術，有難耐落下、 專機械料之問題。即，用於電感元件之m 多為賴鹽燒結之鼓型芯子或圈型芯子，雖具某:㈣度之 磁但广不耐落下’打擊等機械衝擊強度而破裂之弱点， 之大部分以具彈性之硬：;二_料2,及對此磁芯 α _ 、 伋盍之上述專利資料3等方 工 並不成提Τ%其耐衝擊性。

一本發明之目的係針對上述問題而提出方案者者，提供 一種電感元件，可拍7去，丨讲击公7 J 之斑屯 了抑制磁束飽和之同時、可防止，線圏周圍 、而且’易於製造，具耐機械衝擊，及可小型化。 為此，本發明之電感元件為一種在芯部捲繞線圏之同 日、’在其外邊由形成磁隙所成之磁芯部者’ 中’在上述 磁隙’以具橡勝彈性，且摻有磁性體之絶緣物填塞。 上述摻入磁性體之絶緣物，以成型為無接縫狀為佳。 上述絶緣物以矽酮橡膠為佳。 士上述磁芯部為在芯子部兩端形成凸緣部之鼓型芯子 ^將上述成型為無接縫狀之上述絶緣物，套裝於該鼓型 心子之兩凸緣部間所形成之上述磁隙之構成為佳。 士 ，再者，上述成型為無接縫狀之上述絶緣物，係與上述 豉型芯子之凸緣部外部擋接而懸裝之懸裝部，及套入於上 述磁隙内之套入部，形成為同一體為佳。 【實施方式】 314616 7 1244096 =下使用圖示説明本發明有關電感元件之實施方式。 第1圖為本實施方式夕齋 、 万式之電感元件外觀斜視圖，第2圖 為該電感元件之側剖面圖。 該電感元件1 〇，伤呈供# 7 a 糸/、備心子部2及以鐵酸鹽一體形成 凸緣部3與4之鼓型芯子。 队 在妓型心子1之芯子部2捲繞線圏5，上凸緣部3斑 下凸緣部4間形成磁隙2〇。又於下凸緣部4底部外表面； 外部布線連接用端子7。但，鼓型Mi裝設固定於配設 端子7之基板座（無圖示）上亦可。 上述電感元件各部分之大小之一例為，上下凸緣部 3、4之直徑& 2.8 磁隙2〇之宽度（凸緣部間之距離） 為0.4 mm，整體高度為ι·2咖。 上述磁隙2 0如第2阊％ - 丄 罘2圖所不，由摻入磁性粉橡膠 填塞。 即，摻入磁性粉橡膠環6，係將鼓型芯子丨之上凸緣 部3之側周面部分區域，以其橡膠狀彈性力壓接，懸裝於 此區域之懸裝部6 a ’ 卜；尬9 rh、丨丄 、、 一上述磁隙20内以自己彈性力密接 而套入之套入部6b形成為一體。 於是’在鼓型芯子1裝設摻入磁性粉橡膠環6時，對 上凸緣部3之側周邊部區域裝設摻入磁性粉橡膠環6之懸 裝部6a之同時’在磁隙2G内套人摻人磁性粉橡膠環^ 套入部6b。 由此，將鼓型芯子i之上凸緣部3與下凸緣部4間之 磁隙20 ’由摻入磁性粉橡膠環6確實填塞， 、 」田豉型芯子 314616 1244096 膠環6之:邛：心t部2及上凸緣部3、及摻入磁性粉橡 線圈5入:“b寺形成閉磁路構造。由此，可確實防止 “。之兹漏又可如此簡單將摻入磁性粉橡膠環6 “又於鼓型芯子1、作業性佳而製造成本亦大為降低。、 =，摻入磁性粉橡膠環6之懸裝部“，並無限制 Π“又於上凸緣部3側周面部分區域之構成，例如第6 Θ所不’裝設於上凸緣部3之上面周圍部分至上凸緣邛3 之側周面部分區域之構成亦可（於第6圖中以摻 橡膠環6,之懸裝部63，表示）。 性如 此摻入磁性粉橡膠環6、6,（以下總稱為6)，係將磁性 彳摻入具橡膠狀彈性之絶緣材而形成為無接縫狀者 如橡膠圏之彈性及少許伸縮性。 ，、令 該磁性粉為鐵酸鹽等磁性體製為粉末狀者，又，上述 絶緣材為矽酮橡膠’將此矽酮橡膠摻入磁性體粉末混捏： 而射出成型則形成上述摻入磁性粉橡膠環6。 但是，上述摻人磁性粉橡膠環6中之磁性體重量應較 酮橡膠重量少之規定比率’最佳為石夕_橡勝重量之至 90% 〇 使磁性體重量較石夕嗣橡膠重量為少之比例，可防止# 及摻入磁性粉橡膠環6之橡膠狀彈性。為確實維持良好之 橡膠狀彈性’要緊的是使此比率在9〇%以下。又使此比 率為60%以i日寺，可確保冑良好之磁漏防止效果。 又，摻入磁性粉橡膠環 較矽酮橡膠重量少之規定比 6係如上述，其磁性體重量為 率’可構成較如上述由鐵酸鹽 314616 9 1244096 形成之圈型芯子之透磁率低，對鼓型芯子i之各部，例如 構成與凸緣部3、4擋接，亦可不易成磁氣飽和狀能。換士 之，因摻入磁性粉橡膠環6含有適當比率之磁性體，可； 必如先前技術之構成在磁路内勉強設間隙以防止磁束飽 和 〇 弟3圖係對2種實施方式例與比較例，對流經線圈5 之：流値(DC)以電感値之變化之直流重壘特性表。電流値 單為A電感値之單位為# Η。在此，實施例丨之摻 入磁11粕橡膠％ 6中之磁性體重量為矽酮橡膠重量之75% 之電感兀件1 〇 ’貫施例2之摻入磁性粉橡膠環6中之磁性 體重量為石夕i同橡膠重量之65%之電感元件1〇。再一比較例 為不設摻入磁性粉橡膠環6之電感元件。 由第3圖可知，於實施例1及實施例2，較之比較例 可大幅增加初期電感値，使磁氣飽和減少。 再者貫鼽例1較實施例2之初期電感値增加，於摻 入磁性粉橡膠淨 衣6之增加磁性體之混合重量比，可增加初 期電感値之事實至為明顯。 八 X第4圖與第5圖説明本實施例電感元件10 之耐衝擊性試驗之結果。 弟4圖為説明耐衝擊性試驗之條件者。即，此财衝擊

性試驗，係將太普：A 、也例電感23a及比較例有關之電感元件 23b’各選5個#恭认门 ^ 展載於同一基板22，將此基板22裝設於上 面開放之電太制# 、相體2 1之底部内壁面。在此狀態之箱體 21之總重量為]5〇g。 10 314616 1244096 5m高處落下於檻木製板面 X’方向、γ方向、γ，方向、 1次，以此為1循環而反復 其次，將此箱體21自i. 上。落下則依圖中之X方向、 Z方向、Z ’方向之順序各進行 50循環。 在此試驗中，每一循環終了時，檢査本實施例之電感 元件23a及比較例之電感元件2补有無破損。無破損時為 OK，有破損時為NG。對於成為NG者、不再進行以， 檢査。 第5圖為將由此所得之對衝擊試驗結果以表形式表 者0 由第5圖可知，比較例之5個中有3個電感元件2扑， 各在第13循環時，第16循環時，及第36循環時破損，而 本實施例之5個電感元件23a全部至第5〇循環時亦無破 損，得以確認具良好之耐衝擊性。 … 再者，本發明之電感元件，並不限於上述實施方式者， 有種種變更方式之可能。例如，具橡膠彈性而且摻入磁性 體之絶緣物，可為擋接而懸裝於磁性體芯子凸緣呷之外 面部分之懸裝部，與套入於磁隙内之套入部成為一體之= 他方式，磁性體芯子部為鼓型芯子時，該懸裝部懸裝於; 凸緣部亦可’或懸裝於上下凸緣部亦可。 本發明之電感元件所用之磁性體芯子部，係以在芯子 部捲繞線圈之同時形成磁隙之種種磁性體芯子部為對象， 又磁隙不僅在磁性體芯子部外邊面部，設在上面邊及下面 邊時，亦可適用本發明。 314616 11 1244096 具彈性而摻入磁性體之絶 如在散熱性良好環境可使用聚 urethane)等其他材料。 緣物，不限於石夕酮橡膠，例 氨基甲酸酯橡膠（P〇ly 再者’上述絶緣物所挟 叮得入之磁性體，及構成磁性體芯 子部之磁性體，雖最佳為鐵氧體，但是，亦可使用例如， 坡莫合金(pe_u〇y)、鐵石夕銘磁性合金(sendust)，幾基鐵 (iron carbonyl)等其他磁性材料。 本％明亦可適用於變压器，扼流線圈等各種電感元 件0 發明之效果 女上之Λ月依本發明之電感元件，對形成於磁性芯 子部外面邊之磁隙，以具橡膠狀彈性而摻入磁性體之絶緣 物封堵，在線圈周圍形成閉磁路用以防止磁漏。 摻入磁性體之絶緣物，較所謂之圈型芯子可抑制透磁 率，由此閉磁路可避免發生磁束飽和之慮，不必如使用圈 型心子之先别技術，為避免發生磁束飽和而在磁路内設微 小間隙。 因絶緣物具橡膠狀彈性，與磁性體芯子部之密合性良 好’可確貫封堵磁氣間隙，而磁漏防止效果提升。又無需 如以往之圈型芯子尺寸精密，電感元件之製造性提升。 由具橡膠狀彈性之絶緣物，至少磁性體芯子部之一部 分被覆蓋，而較耐機械衝擊，減少因落下或衝擊等破損之 慮，其實用價値至大。 【圖式之簡單説明】 314616 1244096 第 1 圖 本發 明 實 施 方 式 之 第 2 圖 第 1 圖 所 示 電 感 元 第 3 圖 就 實 施 方 式 例 與 比 (DC)對電感 値 之 變 化 之 重 第 4 圖 説 明 對衝 擊 試 驗 之 第 5 圖 耐衝 擊 試 驗 結 果 之 第 6 圖 第 1 圖 所 示 之 電 感 1 鼓 型 芯 子 3 上 凸 緣 部 5 線 圈 6a 6a” 懸 裝 部 7 端 子 20 磁 隙 22 基板 元件斜視圖 側剖面圖 ，表示線圈所流之電流値 曲線 之圖 之變更例之側面圖 芯子部 下凸緣部 ’ 摻入磁性粉橡膠環 套入部 23a、23b 電感元件 箱體 13 314616

Claims (1)

1. 第92 1 33802號專利申請案 申請專利範圍修正本 (94年8月29曰） !•一種電感元件，係具備在芯子部捲繞線圏之同時，在外 邊由形成磁隙所成之磁芯部者，其中，上述磁隙係以具 橡勝彈性，且#入磁性體之絶緣物填塞者。 2·如申請專利範圍第1項之 电A 7C件，其中，上述摻入磁 性體之絶緣物係成型為無接縫狀者。 3·如申請專利範圍第1項之電 包α兀件，其中，上述絶緣物 為矽酮橡膠。 豕 4 ·如申睛專利範圍第2項之雷 〆^ U χ 項之兒感兀件，其中，上述磁芯部 部之兩端形成凸緣部之鼓型芯子，而將上 、接縫狀之上述絶緣物，套入該鼓型芯子兩凸 緣部間所形成之上述磁隙。 5·如申請專利範圍第 員之兒感兀件，其中，上述磁芯部 ‘在上述芯子部夕工i山 ^ 、而形成凸緣部之鼓型芯子，而將上 述成型為無接縫妝 上述絶緣物，套入該鼓型芯子兩凸 緣。卩間所形成之上述磁隙。 6.如申ό月專利範圍楚 ^ 件，其中，上 、、弟4或第5項中任-項之電感元 述鼓刑 μ成型為無接縫狀之上述絶緣物，係與上 k政土心子凸緣部 奎 外表面部擋接而懸裝之懸裝部，及 备入於上述磁隙內 之套入部形成為同一體。 314616(修正版)