(57)【要約】【課題】製作が簡易で、小型化が実現できるとともに、コモンモードノイズとディファレンシャルモードノイズを有効に除去するインダクタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係わるインダクタは、閉磁路磁芯と、前記閉磁路に巻回されたコイル対と、前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆う磁性体とを備える。【選択図】図３
2007150307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉磁路磁芯と、
前記閉磁路に巻回されたコイル対と、
前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆う磁性体とを備えることを特徴とする、インダクタ。
【請求項２】
前記磁性体は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなり、前記磁性材料は、鉄、シリコン、コバルト、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びその酸化物と上述した材料の組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることを特徴とする、請求項２に記載のインダクタ。
【請求項４】
前記磁性体の材料は、磁性テープまたは磁性プラスチックであることを特徴とする、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項５】
前記磁性体は、フレームと、導磁部とを有し、前記導磁部は、前記フレームを二つの部分に分割して、前記コイル対がそれぞれ前記二つの部分に巻回されることを特徴とする、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項６】
前記閉磁路磁芯の材料は、磁性フェライトまたは非晶質材料であり、前記磁性フェライトは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化コバルト及びその組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項７】
閉磁路磁芯と、前記閉磁路磁芯の少なくとも一部を覆う磁性体とからなる磁性本体と、前記磁性本体に巻回されるコイル対とを備え、
前記磁性体は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなり、または、磁性テープまたは磁性プラスチックから構成される、インダクタ。
【請求項８】
前記磁性材料は、鉄、シリコン、コバルト、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びその酸化物と上述した材料の組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項９】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることを特徴とする、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１０】
前記磁性体は、フレームと、導磁部とを有し、前記導磁部は、前記フレームを二つの部分に分割して、前記コイル対がそれぞれ前記二つの部分に巻回されることを特徴とする、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１１】
前記閉磁路磁芯の材料は、磁性フェライトまたは非晶質材料であり、前記磁性フェライトは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化コバルト及びその組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１２】
前記磁性本体は、さらに、絶縁材料からなるケーシングを有し、前記閉磁路磁芯と前記磁性体が前記ケーシング内に設けられることを特徴とする、請求項７に記載のインダクタ。
【請求項１３】
閉磁路磁芯を用意するステップと、
前記閉磁路磁芯にコイル対が巻回されるステップと、
磁性体が前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆うステップとを含むことを特徴とする、インダクタの製造方法。
【請求項１４】
前記磁性体は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなり、射出成形方法または注型方法によって前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項１３に記載のインダクタの製造方法。
【請求項１５】
前記磁性材料は、鉄、シリコン、コバルト、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びその酸化物と上述した材料の組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項１４に記載のインダクタの製造方法。
【請求項１６】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることを特徴とする、請求項１４に記載のインダクタの製造方法。
【請求項１７】
前記磁性体は、磁性テープであり、巻回方法によって前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項１３に記載のインダクタの製造方法。
【請求項１８】
前記磁性体は、フレームと、導磁部とを有し、前記導磁部は、前記フレームを二つの部分に分割することを特徴とする、請求項１３に記載のインダクタの製造方法。
【請求項１９】
前記閉磁路磁芯の材料は、磁性フェライトまたは非晶質材料であり、前記磁性フェライトは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化コバルト及びその組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項１３に記載のインダクタの製造方法。
【請求項２０】
閉磁路磁芯を用意するステップと、
磁性体が前記閉磁路磁芯の少なくとも一部を覆うことにより磁性本体を形成するステップと、
前記磁性本体にコイル対が巻回されるステップとを含むことを特徴とする、インダクタの製造方法。
【請求項２１】
前記磁性体は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなり、射出成形方法または注型法によって前記磁性本体の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項２０に記載のインダクタの製造方法。
【請求項２２】
前記磁性材料は、鉄、シリコン、コバルト、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びその酸化物と上述した材料の組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項２１に記載のインダクタの製造方法。
【請求項２３】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることを特徴とする、請求項２１に記載のインダクタの製造方法。
【請求項２４】
前記磁性体は、磁性テープであり、巻回方法によって前記磁性本体の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項２０に記載のインダクタの製造方法。
【請求項２５】
前記磁性体は、フレームと、導磁部とを有し、前記導磁部は、前記フレームを二つの部分に分割して、前記コイル対がそれぞれ前記二つの部分に巻回されることを特徴とする、請求項２０に記載のインダクタ製造方法。
【請求項２６】
前記閉磁路磁芯の材料は、磁性フェライトまたは非晶質材料であり、前記磁性フェライトは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化コバルト及びその組み合わせのグループから選ばれたものであることを特徴とする、請求項２０に記載のインダクタ製造方法。
【請求項２７】
前記コイル対が前記磁性本体に巻回される前に、ケーシングで前記磁性本体を覆うことを特徴とする、請求項２０に記載のインダクタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ及びその製造方法に関し、特に、電子ノイズを除去するインダクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路がパワーサプライや電力コンバータなどの電子装置に広く適用されるようになっているが、このような回路が高周波の切換によく操作されるため、電磁干渉（Electro Magnetic Interference, EMI）が発生しやすくなり、電子装置の正常操作に支障を与える。なお、電磁干渉は、伝送方式によって、輻射性（Radiated）と伝導性（Conducted）二種類に分けられる。輻射性電磁干渉は、開放空間から直接伝送されるが、伝導性電磁干渉は、導線を経由して伝送される。
【０００３】
伝導性電磁干渉は、一般に、ノイズ電流の伝導経路によって、コモンモードノイズ（Common-mode noise）とディファレンシャルモードノイズ（Differential-mode noise）に分けられる。ディファレンシャルモードノイズは、２本の導線の電流方向が互いに逆向きのときに生じるものであるが、コモンモードノイズは、全ての導線の電流方向が同じであるときに生じるものである。電磁干渉を有効に除去するために、従来、様々なインダクタが開示され、その構造は、一般にコイル対が環状磁芯または棒状磁芯に巻回されてなる。
【０００４】
図１は、従来のコモンモードノイズとディファレンシャルモードノイズを除去する機能を有するインダクタ１を示す図である。図１に示すように、インダクタ１は、第１の円環状磁芯１０と、第２の円環状磁芯１１と、コイル対１２とを備える。なお、第２の円環状磁芯１１は、環状フレーム１１１と、コイル対１２の間において環状フレーム１１１の対向部を連結する導磁部１１２とを有する。第２の円環状磁芯１１は、スペーサ（spacer）１３を介して、第１の円環状磁芯１０の内側に設けられる。コイル対１２は、第１の円環状磁芯１０と第２の円環状磁芯１１の両方を巻回するように設けられる。
第１の円環状磁芯１０は、高透磁率材から構成され、コモンモードノイズを除去するために用いられるが、第２の円環状磁芯１１は、低透磁率材から構成され、ディファレンシャルモードノイズを除去するために用いられる。
【０００５】
図１に示すように、コモンモードノイズ電流I1、I2が矢印に示すようにコイル対１２を流れると、第１の円環状磁芯１０で磁束ψ1、ψ2が生じ、閉磁路で循環することにより熱エネルギー（heat energy）に変換して、そして、渦流により消耗されるため、コモンモードノイズ電流が次第に弱くなり、コモンモードノイズを除去することができる。
【０００６】
また、図２に示すように、ディファレンシャルモードノイズ電流I3が矢印に示すようにコイル対１２を流れると、第２の円環状磁芯１１で磁束ψ3とψ4が生じ、第２の円環状磁芯１１の環状フレーム１１１の左半部または右半部と導磁部１１２とから構成された閉磁路で循環することにより熱エネルギーに変換して、そして、渦流により消耗されるため、ディファレンシャルモードノイズ電流が次第に弱くなり、ディファレンシャルモードノイズを除去することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述したインダクタの構造は、組み立てが複雑でコストも高く、さらに電子装置の小型化に不利である。
【０００８】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、製作が簡易で、小型化が実現できるとともに、コモンモードノイズとディファレンシャルモードノイズを有効に除去するインダクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わるインダクタは、閉磁路磁芯と、前記閉磁路に巻回されたコイル対と、前記閉磁路磁芯と前記コイル対の少なくとも一部を覆う磁性体とを備える。
【００１０】
また、本発明に係わるインダクタは、閉磁路磁芯と、前記閉磁路磁芯の少なくとも一部を覆う磁性体とを有する磁性本体と、前記磁性本体に巻回されたコイル対とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のインダクタによれば、磁性プラスチックまたは磁性テープである磁性体がコイル対を巻回する閉磁路磁芯を覆ったり、磁性体が閉磁路磁芯を覆ってからコイル対を巻回したりすることにより、コモンモードノイズとディファレンシャルモードノイズを同時に除去することができる。また、本発明のインダクタは、射出成形方法、注型方法や巻回方法などの方法によって磁性体を閉磁路磁芯に形成することができるため、従来の技術と比べて、組立の工数を削減することもできる。さらに、本発明の構造が小型化の製作に有利であるため、コモンモードノイズとディファレンシャルモードノイズを同時に除去する効果を有するほかに、製作コストを低減し、製品の歩留まりを向上することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例におけるインダクタ及びその製造方法について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図３は、本発明の実施例１におけるインダクタ２を示す図である。図３に示すように、インダクタ２は、円環状の閉磁路磁芯２０と、コイル対２２と、磁性体２１とを備える。
コイル対２２は、閉磁路磁芯２０に巻回される。本実施例において、コイル対２２は、一つのコイル２２１が閉磁路磁芯２０の左半部に巻回され、もう一つのコイル２２２が閉磁路磁芯２０の右半部に巻回される。
【００１４】
閉磁路磁芯２０は、コイル対２２を流れるコモンモードノイズ電流に閉磁路を発生させることにより、コモンモードノイズを除去する。本実施例において、閉磁路磁芯２０は、円環状であるが、それに限らず、閉磁路を形成することができれば、いずれの形状でもよい。例えば、中空方形状や中空の不規則形状などである。また、閉磁路磁芯２０の材料は、磁性フェライト（ferrite）または非晶質材料である。ここで、磁性フェライトは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化コバルト及びその組み合わせのグループから選ばれたものである。
【００１５】
磁性体２１は、閉磁路磁芯２０とコイル対２２の少なくとも一部を覆う。なお、磁性体２１は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなる。上記磁性材料は、鉄、シリコン、コバルト、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びその酸化物と上述した材料の組み合わせのグループから選ばれたものである。上記樹脂は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂である。磁性体２１の材料は、磁性テープまたは磁性プラスチックである。本実施例において、磁性材料と樹脂を混合してなる磁性体２１は、金型を利用して、射出成形方法または注型方法によって閉磁路磁芯２０を覆う。
【００１６】
図３に示すように、磁性体２１は、フレーム２１１と導磁部２１２とを有する。フレーム２１１は、閉磁路磁芯２０とコイル対２２の全体を覆うような環状に形成されてもよい。導磁部２１２は、コイル対２２の中間部を連結するようにして、フレーム２１１の内部に設けられ、フレーム２１１内に二つの空間２３１、２３２を形成することによって、コイル対２２を流れるディファレンシャルモードノイズ電流に２つの閉磁路を発生させ、ディファレンシャルモードノイズを除去する効果を果たす。
【００１７】
図４に示すように、磁性体２１の材料は、例えば、磁性テープであり、閉磁路磁芯２０の周辺または全体（図示せず）を囲む。磁性体２１は、上述したように、フレームと導磁部とを有する構造を形成してもよい。
【実施例２】
【００１８】
図５は、本発明の実施例２におけるインダクタ３を示す図である。図５に示すように、インダクタ３は、磁性本体３０と、コイル対３３とを備える。
【００１９】
磁性本体３０は、閉磁路磁芯３１と、磁性体３２とを有する。磁性体３２は、閉磁路磁芯３１の少なくとも一部を覆う。上述したように、磁性体３２は、少なくとも一つの磁性材料を樹脂と混合してなる。本実施例において、磁性体３２は、射出成形方法または注型方法によって、フレーム３２１と導磁部３２２とを有する構造を形成する。なお、導磁部３２２は、コイル対３３の中間部を連結するようにして、フレーム３２１の内側を分割することにより、二つの空間３４１、３４２を形成する。また、本実施例において、磁性体３２は、巻回方法によって閉磁路磁芯３１を覆う磁性テープを有することもできる。
【００２０】
閉磁路磁芯３１と磁性体３２は、その構成、機能、材料及び特徴が上述した閉磁路磁芯２０と磁性体２１と同様なので、その説明を省略する。
【００２１】
コイル対３３は、磁性本体３０に巻回される。本実施例において、コイル対３３は、一つのコイル３３１が導磁部３２２によって分割された空間３４１を貫通して磁性本体３０の左半部に巻回され、もう一つのコイル３３２が導磁部３２２によって分割されたもう一つの空間３４２を貫通して磁性本体３０の右半部に巻回される。
【００２２】
上述したように、閉磁路磁芯３１は、コモンモードノイズを除去する効果を提供するが、磁性体３２は、ディファレンシャルモードノイズを除去する効果を提供する。
【００２３】
図６に示すように、インダクタ３の磁性本体３０は、さらに、ケーシング３５を含んでいてもよい。閉磁路磁芯３１と磁性体３２は、ケーシング３５の中に設けられる。ここで、コイル対３３がケーシング３５に巻回される。なお、ケーシング３５は、例えばプラスチックのような絶縁材料から構成される。
【００２４】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のインダクタにおいて、コモンモードノイズを除去する磁路を説明する図である。
【図２】図１のインダクタにおいて、ディファレンシャルモードノイズを除去する磁路を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１おけるインダクタを示す図である。
【図４】図３のインダクタにおいて、磁性体が磁性テープである態様を示す図である。
【図５】本発明の実施例２におけるインダクタを示す図である。
【図６】図５のインダクタにおいて、磁性本体がさらにケーシングを含む態様を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  インダクタ
１０  第１の円環状磁芯
１１  第２の円環状磁芯
１１１  環状フレーム
１１２  導磁部
１２  コイル対
１３  スペーサ
２  インダクタ
２０  閉磁路磁芯
２１  磁性体
２１１  フレーム
２１２  導磁部
２２  コイル対
２２１  コイル
２２２  コイル
２３１  空間
２３２  空間
３  インダクタ
３０  磁性本体
３１  閉磁路磁芯
３２  磁性体
３２１  フレーム
３２２  導磁部
３３  コイル対
３３１  コイル
３３２  コイル
３４１  空間
３４２  空間
３５  ケーシング
I1  コモンモードノイズ電流
I2  コモンモードノイズ電流
I3  ディファレンシャルモードノイズ電流
ψ1  磁束
ψ2  磁束
ψ3  磁束
ψ4  磁束
【図１】
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【図２】
2007150307.tif 000004
【図３】
2007150307.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007150307.tif 000007
【図６】
2007150307.tif 000008