(57)【要約】【課題】複数の自己共振周波数を持ち、単一でも広帯域に使用可能であると共に、回路基板への高密度な表面実装が可能な巻線型インダクタの実現。【解決手段】円錐状の巻線部１２の両端に、直方体状のフランジ部１４を形成して成るコア１６と、上記コア１６の巻線部１２外周面に巻回される導線２２と、上記コア１６及び導線２２を被覆する直方体形状の外装体２６を備えており、上記外装体２６の両側面２６ａの下方位置に被着形成された外部電極端子２８と、上記導線２２の両端に形成された端子部２４とを接続して成る巻線型インダクタ１０。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、該巻線部の外周面に導線を巻回し、また、上記コア及び導線を、少なくとも一面が平坦面と成された外装体で被覆し、さらに、上記導線の両端に形成された端子部を、上記外装体の表面に形成された外部電極端子と接続したことを特徴とする巻線型インダクタ。
【請求項２】
巻線部の両端に、少なくとも一面が平坦面と成されたフランジ部を形成して成るコアと、該コアの巻線部の外周面に巻回される導線とを有する巻線型インダクタであって、上記巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、上記導線の両端に形成された端子部を、上記コアのフランジ部の表面に形成された外部電極と接続したことを特徴とする巻線型インダクタ
【請求項３】
上記巻線部が、円錐状又は角錐状と成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻線型インダクタ。
【請求項４】
導線を複数回巻回して形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、上記導線を、少なくとも一面が平坦面と成された外装体で被覆し、さらに、上記導線の両端に形成された端子部を、上記外装体の表面に形成された外部電極端子と接続したことを特徴とする巻線型インダクタ。
【請求項５】
上記巻回部が、円錐状又は角錐状と成されていることを特徴とする請求項４に記載の巻線型インダクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チョークコイル等として使用される巻線型インダクタに係り、特に、広帯域特性に優れると共に、回路基板への表面実装に適した巻線型インダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１及び図１２は、従来使用されている巻線型インダクタの一例を示すものであり、この巻線型インダクタ６０は、銅線６２の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜６４を形成した導線６６を、誘電体セラミックや、フェライト等の磁性材料より成る円柱状のコア６８の外周面に巻回して成る。また、導線６６の両端は、上記絶縁被膜６４を剥離して銅線６２を露出させることにより、端子部７０と成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の巻線型インダクタ６０にあっては、コア６８が円柱状であり、該コア６８に巻回された導線６６の巻線径はどの部分でも一定となるため、一つの自己共振周波数だけを持つこととなる。
【０００４】
その結果、図１３のグラフに示すように、従来の巻線型インダクタ６０は、その自己共振周波数においてインピーダンスが最大となり、上記自己共振周波数以上の周波数ではインピーダンスが急激に低下し、インダクタとしての機能を発揮しなくなるため、単一の巻線型インダクタ６０では、広帯域において使用することはできなかった。
【０００５】
このため従来は、図１４のグラフに示す如く、自己共振周波数の異なる複数個の巻線型インダクタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを直列接続することにより、図１４のグラフの実線部分で示すような広帯域で使用可能なインダクタを構成せざるを得なかった。
【０００６】
また、近年においては電子機器の小型化に伴い、これに組み込まれて使用される電子部品についても、スペースファクタに優れ、回路基板への高密度な実装が可能な表面実装型の電子部品が望まれている。
【０００７】
しかしながら、上記従来の巻線型インダクタ６０にあっては、導線６６の両端に形成された端子部７０をハンダ付して回路基板への実装を行っていたため、端子部７０の接続のために比較的広い取付スペースを必要とすると共に、回路基板への正確な位置決めが困難で取付作業に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の自己共振周波数を持ち、単一でも広帯域に使用可能であると共に、回路基板への高密度な表面実装が可能な巻線型インダクタの実現にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、該巻線部の外周面に導線を巻回し、また、上記コア及び導線を、少なくとも一面が平坦面と成された外装体で被覆し、さらに、上記導線の両端に形成された端子部を、上記外装体の表面に形成された外部電極端子と接続したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る巻線型インダクタにあっては、巻線部の両端に、少なくとも一面が平坦面と成されたフランジ部を形成して成るコアと、該コアの巻線部の外周面に巻回される導線とを有する巻線型インダクタであって、上記巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、上記導線の両端に形成された端子部を、上記コアのフランジ部の表面に形成された外部電極と接続したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項１に係る巻線型インダクタ及び請求項２に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分に巻回された導線の巻線径と、それ以外の部分に巻回された導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【００１２】
また、請求項１に係る巻線型インダクタにあっては、外装体の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成された外装体の一面を回路基板へ載置すると共に、外装体表面に形成された外部電極端子をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【００１３】
さらに、請求項２に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部の両端に形成されたフランジ部の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成されたフランジ部の一面を回路基板へ載置すると共に、フランジ部の表面に形成された外部電極をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【００１４】
上記コアの巻線部は、円錐状又は角錐状と成すのが望ましい。
このように、コアの巻線部を円錐状又は角錐状にした場合、該巻線部に巻回された導線の巻線径は、その一端から他端に向かって徐々に小さく、又は大きくなっていくことから、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の自己共振周波数を持つこととなり、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る巻線型インダクタにあっては、導線を複数回巻回して形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成すると共に、上記導線を、少なくとも一面が平坦面と成された外装体で被覆し、さらに、上記導線の両端に形成された端子部を、上記外装体の表面に形成された外部電極端子と接続したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４に係る巻線型インダクタにあっては、導線を複数回巻回して形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分の導線の巻線径と、それ以外の部分の導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【００１７】
また、請求項４に係る巻線型インダクタにあっては、外装体の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成された外装体の一面を回路基板へ載置すると共に、外装体表面に形成された外部電極端子をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【００１８】
上記巻回部は、円錐状又は角錐状と成すのが望ましい。
このように、導線の巻回部を円錐状又は角錐状にした場合、巻回部の導線の巻線径は、その一端から他端に向かって徐々に小さく、又は大きくなっていくことから、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の自己共振周波数を持つこととなり、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３に示すように、本発明に係る第１の巻線型インダクタ１０は、円錐状の巻線部１２の両端に、直方体状のフランジ部１４を形成して成るコア１６を有しており、該コア１６の巻線部１２外周面に、銅線１８の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜２０を形成した導線２２を巻回して成る。
また、上記導線２２の両端は、絶縁被膜２０を剥離して銅線１８を露出させることにより、端子部２４と成されている。
上記コア１６は、誘電体セラミックや、フェライト等の磁性材料で構成されている。
【００２０】
上記コア１６及び導線２２は、樹脂より成る直方体形状の外装体２６で被覆されている。また、外装体２６の両側面２６ａの下方位置に、断面略Ｌ字状の外部電極端子２８の一端２８ａが被着されると共に、該外部電極端子２８の他端２８ｂは、外装体２６を貫通して内部へ導入され、上記コア１６のフランジ部１４の底面に被着されている。
さらに、上記外部電極端子２８の他端２８ｂには、導線２２の端子部２４が接続されている。
【００２１】
上記第１の巻線型インダクタ１０の寸法は、例えば、コア１６の巻線部１２の最大直径が１ｍｍ、長さが２ｍｍ、導線２２の直径が０．０５ｍｍと成され、この場合、上記導線２２の巻回数を４０回としたときのインダクタンスＬは１μＨであった。
【００２２】
本発明の第１の巻線型インダクタ１０にあっては、上記の通り、コア１６の巻線部１２が、その一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていく円錐状と成されているので、該巻線部１２に巻回された導線２２の巻線径も、一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に小さくなっていく。
【００２３】
このように、本発明の第１の巻線型インダクタ１０においては、巻線部１２に巻回された導線２２の巻線径が、一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に小さくなっていくことから、図４のグラフに示す通り、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の異なる自己共振周波数を持つこととなり、従って、単一の巻線型インダクタ１０でありながら、広帯域において使用することができる。
図５は、本発明の巻線型インダクタ１０の１０ＭＨｚ〜４００００ＭＨｚ迄の周波数帯域における挿入損失特性を示すグラフであり、単一の巻線型インダクタ１０でありながら、広い周波数帯域に亘ってインダクタとしての実用的な特性を発揮している。
【００２４】
また、上記第１の巻線型インダクタ１０は、コア１６及び導線２２が外装体２６で被覆されていることから、機械的強度や耐候性に優れている。
さらに、上記外装体２６は、直方体形状であり、その外面が平坦面であるため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、図１に示すように、外装体２６の底面２６ｂを回路基板３０上に載置すると共に、外装体２６の両側面２６ａの下方位置に被着形成された外部電極端子２８をハンダ３２を介して回路基板３０へ接続することにより、回路基板３０への表面実装を行うことができる。
【００２５】
図６は、本発明に係る第２の巻線型インダクタ４０を示すものであり、この第２の巻線型インダクタ４０は、直方体状のフランジ部１４の底面１４ａに外部電極４２が被着形成されると共に、該外部電極４２に導線２２の端子部２４が接続されている。
【００２６】
この第２の巻線型インダクタ４０は、外部電極４２が形成されたフランジ部１４が直方体形状であり、その外面が平坦面であるため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、図７に示すように、フランジ部１４の底面１４ａを回路基板３０上に載置すると共に、フランジ部底面１４ａに形成された外部電極４２をハンダ３２を介して回路基板３０へ接続することにより、回路基板３０への表面実装を行うことができる。
また、この第２の巻線型インダクタ４０は、上記第１の巻線型インダクタ１０のような外装体２６を必要としないため、部品点数の削減を図ることができる。
【００２７】
尚、コア１６の巻線部１２の形状は、上記した円錐状だけに限定されるものではなく、角錐状であっても良い。
さらに、複数の自己共振周波数を持った巻線型インダクタとするためには、導線２２の巻回されるコア１６の巻線部１２に、他の部分と径の異なる部分が少なくとも１箇所以上形成されていれば良い。
【００２８】
図８乃至図１０は、本発明に係る第３の巻線型インダクタ４４を示すものであり、この第３の巻線型インダクタ４４は、コアを持たない空心タイプのインダクタである。
上記第３の巻線型インダクタ４４は、銅線４６の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜４８を形成した導線５０を、複数回巻回して成る巻回部５２と、上記導線５０の両端の絶縁被膜４８を剥離して銅線４６を露出させることにより形成した端子部５４とを有している。
上記巻回部５２は、その一端（図８の右端）から他端（図８の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていく円錐状と成されている。
【００２９】
上記巻回部５２及び端子部５４は、例えば次の方法で製造できる。先ず、円錐形状の芯材（図示せず）を準備し、これに導線５０を所定回数巻回することにより巻回部５２を形成した後、芯材を除去し、その後、導線５０の両端の絶縁被膜４８を剥離して端子部５４を形成すれば良い。
【００３０】
巻回部５２及び端子部５４を有する上記導線５０は、樹脂より成る直方体形状の外装体５６で被覆されている。また、外装体５６の両側面５６ａの下方位置に、断面略Ｌ字状の外部電極端子５８の一端５８ａが被着されると共に、該外部電極端子５８の他端５８ｂは、外装体５６を貫通して内部へ導入され、導線５０の端子部５４と接続されている。
【００３１】
上記第３の巻線型インダクタ４４においては、導線５０の巻回部５２が円錐状と成されているので、巻回部５２の導線５０の巻線径は、その一端（図８の右端）から他端（図８の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていき、図４のグラフに示す如く、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の異なる自己共振周波数を持つこととなる。従って、単一の巻線型インダクタ４４でありながら、広帯域において使用することができる。
【００３２】
また、上記第３の巻線型インダクタ４４は、導線５０が外装体５６で被覆されていることから、機械的強度や耐候性に優れている。
さらに、上記外装体５６は、直方体形状であり、その外面が平坦面であるため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、図８に示すように、外装体５６の底面５６ｂを回路基板３０上に載置すると共に、外装体５６の両側面５６ａの下方位置に被着形成された外部電極端子５８をハンダ３２を介して回路基板３０へ接続することにより、回路基板３０への表面実装を行うことができる。
【００３３】
尚、第３の巻線型インダクタ４４において導線５０の巻回部５２の形状は、上記した円錐状だけに限定されるものではなく、角錐状であっても良い。
さらに、複数の自己共振周波数を持った巻線型インダクタとするためには、導線５０の巻回部５２に、他の部分と径の異なる部分が少なくとも１箇所以上形成されていれば良い。
【００３４】
コアを持たない空心タイプの第３の巻線型インダクタ４４は、コア１６を持つ上記第１の巻線型インダクタ１０に比べて、部品点数が少なく経済的である。また、空心タイプの第３の巻線型インダクタ４４は、フランジ部１４の形成されたコア１６を持つ第１の巻線型インダクタ１０及び第２の巻線型インダクタ４０に比べて、外形寸法の小型化を図ることができる。
一方、コア１６を持つ第１の巻線型インダクタ１０及び第２の巻線型インダクタ４０は、コアを持たない空心タイプの第３の巻線型インダクタ４４に比べて、巻回された導線２２部分の機械的強度が大きいという利点を有している。すなわち、第３の巻線型インダクタ４４の場合、外装体５６で被覆する前の製造過程において、外力が加えられると、導線５０の巻回部５２が変形するおそれが大きいが、第１の巻線型インダクタ１０及び第２の巻線型インダクタ４０は、導線２２をコア１６の外周面に巻回しているので、外力が加わっても、上記コア１６によって導線２２の変形が防止される。尚、第１の巻線型インダクタ１０及び第２の巻線型インダクタ４０のコア１６を、フェライト等の磁性材料で構成した場合には、透磁率が大きくなるため大きな挿入損失が得られ、アイソレーション特性等の周波数特性が向上する。
尚、空心タイプの第３の巻線型インダクタ４４の場合、ワックス、エポキシ樹脂等の含浸材中に浸漬する等して、巻回部５２の導線５０間に含浸材を充填して固定することにより、巻回部５２の機械的強度を向上させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る巻線型インダクタ及び請求項２に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分に巻回された導線の巻線径と、それ以外の部分に巻回された導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００３６】
また、請求項１に係る巻線型インダクタにあっては、外装体の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成された外装体の一面を回路基板へ載置すると共に、外装体表面に形成された外部電極端子をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【００３７】
さらに、請求項２に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部の両端に形成されたフランジ部の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成されたフランジ部の一面を回路基板へ載置すると共に、フランジ部の表面に形成された外部電極をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【００３８】
本発明の請求項４に係る巻線型インダクタにあっては、導線を複数回巻回して形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分の導線の巻線径と、それ以外の部分の導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【００３９】
また、請求項４に係る巻線型インダクタにあっては、外装体の少なくとも一面が平坦面と成されているため、回路基板へ実装する際の位置決めが極めて容易である。そして、平坦面と成された外装体の一面を回路基板へ載置すると共に、外装体表面に形成された外部電極端子をハンダ等を介して回路基板へ接続することにより、回路基板への表面実装を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の巻線型インダクタの透過正面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図３】図１のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図４】本発明に係る第１の巻線型インダクタのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る第１の巻線型インダクタの挿入損失特性を示すグラフである。
【図６】本発明に係る第２の巻線型インダクタの正面図である。
【図７】本発明に係る第２の巻線型インダクタを、回路基板へ実装した状態を示す説明図である。
【図８】本発明に係る第３の巻線型インダクタの透過正面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図１０】図８のＥ−Ｅ拡大断面図である。
【図１１】従来の巻線型インダクタを示す正面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】
従来の巻線型インダクタのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図１４】従来の巻線型インダクタを複数個直列接続した場合のインピーダンス特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　第１の巻線型インダクタ
１２　巻線部
１４　フランジ部
１６　コア
１８　銅線
２０　絶縁被膜
２２　導線
２４　端子部
２６　外装体
２８　外部電極端子
４０　第２の巻線型インダクタ
４２　外部電極
４４　第３の巻線型インダクタ
４６　銅線
４８　絶縁被膜
５０　導線
５２　巻回部
５４　端子部
５６　外装体
５８　外部電極端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004006696.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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