磁性元件的制作方法

文档序号:7233754阅读:128来源:国知局
专利名称:磁性元件的制作方法
技术领域
本发明涉及磁性元件。
技术背景现有技术下,为多数人所知的磁性元件是,在巻轴上巻绕有线圈的 圆形鼓形磁芯的周围配置矩形或圆筒形状的环形磁芯的构造的磁性元件 (例如,参照专利文献l)。但是,如果采用上述构造的磁性元件的话,由 于以环形磁芯围绕鼓形磁芯的周围,因此,存在在使端子与线圈连接时 难以将巻绕于鼓形磁芯巻轴上的线圈的端部向端子侧拉出的问题。作为解决该问题的构成,专利文献2中公开有夹着巻绕于圆柱状 磁芯上的线圈,在巻轴方向的两侧、和与巻轴方向垂直相交的方向两侧 的四个方向上配设板磁芯,并使与设有上述板磁芯的四个方向垂直相交 的方向开放(开口),从该开放处拉出线圈端部的构成。图11是表示专利文献2的磁性元件500构成的分解立体图。该磁性 元件500,由上侧的第一磁芯501、下侧的第二磁芯502、以及两个线圈 503、 504构成。图ll(A)所示的第一磁芯501设有,平板部501a、立设于该平板部 501a中相对的一对短边及其中间的三个板状的侧脚501b、 501b、 501b, 以及分别立设于被相邻的侧脚501b、 501b所围绕的两处凹部501c、 501c 中央的圆柱状中央脚501d、 501d。另外,未设有侧脚501b的相对的一对 长边,成为四处开口部501e、 501e、 501e、 501e。图ll(B)所示的两个线圈503、 504,分别为巻绕被进行了绝缘层处 理的扁平导线而形成的扁带线圈(edge width coil)。线圈503、 504的巻绕 初端和巻绕末端,绝缘层被剥落、并被镀锡,进而变形为L字状,成为 作为进行电连接的端子的端部503a、 504a。图ll(C)所示的第二磁芯502呈,短边和长边的长度分别与第一磁芯 501的短边和长边大致相同的矩形平板状。 各线圈503、 504,以各中央脚501d、 501d嵌插于中央的空间503b、 504b的状态,收容于第一磁芯501的各凹部501c、 501c中。然后,在 各线圈503、 504被收容于第一磁芯501的各凹部501c、 501c的状态下, 使第二磁芯502和第一磁芯501对接,通过第二磁芯502将凹部501c、 501c封闭。因此,第一磁芯501的平板部501a和第二磁芯502配设于各线圈 503、 504的巻轴方向的两侧上。而且,在与线圈503的巻轴垂直相交的 方向上,夹着线圈503配设有侧脚501b、 501b,另外,在与线圈504的 巻轴垂直相交的方向上,也夹着线圈504配设有侧脚501b、 501b。艮P, 在线圈503的四个方向上,通过第一磁芯501的平板部501a、第二磁芯502、 侧脚501b及501b形成闭合磁路。另外,在线圈504的四个方向上, 通过第一磁芯501的平板部501a、第二磁芯502、侧脚501b及501b,也 形成闭合磁路。另一方面,在收容线圈503的凹部501c中形成有开口部501e、501e, 另外,在收容线圈504的凹部501c中,也形成有开口部501e、 501e。因 此,能够容易地从该开口部501e、 501e、 501e、 501e拉出各线圈503、 504的端部503a、 504a。专利文献1 :日本公开公报、特开2006 — 73847号 专利文献2:日本公开公报、特开204—111754号(参照图2等)发明内容发明所要解决的课题但是,如果采用具有专利文献2所公开的构造的磁性元件的话,由 于侧脚501b、 501b、 501b是板状的,因此存在侧脚501b的剖面面积小、 容易发生磁饱和的问题。在采用使侧脚501b、 501b、 501b的厚度变厚从而使剖面面积变大的 构成的情况下,为了不增大磁性元件500的安装面积,必须朝向线圈503、 504侧使侧脚501b、 501b、 501b的厚度变厚。在这样进行的情况下,产 生侧脚501b、 501b、 501b和中央脚501d、 501d之间的间隔变窄、线圈503、 504的匝数的增加被限制、无法充分增大电感值的问题。另外,该 间隔变窄的话,在欲增加线圈503、 504的匝数时,必须使绕线变细,从
而也会产生无法谋求低DCR化(降低直流电阻)的问题。相反地,朝向线 圈503、 504侧的相反侧使侧脚501b、 501b、 501b的厚度变厚的话,存 在磁性元件500大型化的问题。因此,为了消除上述那样的问题,本发明的目的在于提供一种,容 易从磁芯体取出线圈的端部、小型且不易发生磁饱和的磁性元件。另外, 其目的在于提供一种,能够放宽对线圈匝数的限制从而获得大的电感值 的、或者即使在增加了匝数的情况下也能够放宽对所使用的绕线粗细的 限制,从而能够谋求低DCR化的磁性元件。解决课题的手段为了达到上述目的,本发明的磁性元件设有被巻绕的线圈和磁芯体, 其中,磁芯体具有插通于该线圈内周的中心磁芯、分别配设于该中心磁 芯两端侧的板磁芯、以及配设于两个板磁芯之间且线圈的外周侧的侧部 磁芯;侧部磁芯配设为,在线圈的周围,在两个板磁芯之间形成开放部, 同时,在面向线圈的部分上形成有收容线圈的一部分的凹面部。通过这样构成磁性元件,能够容易地将线圈的端部从开放部向磁芯 体的外部拉出。另外,通过在侧部磁芯的面向线圈的部分上形成收容线 圈的一部分的凹面部,能够不使磁性元件大型化,而且能够增大侧部磁 芯的剖面面积,能够抑制磁饱和的发生。另外,因为能够确保中心磁芯 和侧部磁芯之间的间隔,所以匝数的限制被放宽,能够获得大的电感值。 或者,即使在增加了匝数的情况下,也能够放宽对所使用的绕线粗细的 限制,能够谋求低DCR化。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,使中心磁芯和侧部磁芯 呈整体地形成于两个板磁芯中任意一方的板磁芯上。通过这样构成磁性元件,由于在零部件件数变少的基础上,中心磁 芯和侧部磁芯呈整体地形成于两个板磁芯中任意一方的板磁芯上,因此 这些接合部完全地整体化,能够减少漏磁通。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯的剖面面积S1 与中心磁芯的剖面面积S2的关系为S2<S1<5XS2。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,中心磁芯的剖面面积S2 与板磁芯的剖面面积S3的关系为S2《S3<5XS2。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯设置于板磁芯 的纵向中央;中心磁芯分别设置于侧部磁芯与板磁芯的纵向两端之间的 两处上。通过这样构成磁性元件,能够以一个磁性元件产生两个磁场。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯的剖面面积S4 与中心磁芯的剖面面积S5的关系为S5+S5<S4<5X(S5+S5)。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,中心磁芯的剖面面积S5 与板磁芯的剖面面积S6的关系为S5<S6<5XS5。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯分别设置于板 磁芯的纵向两端;中心磁芯设置于在两个侧部磁芯之间相隔有规定距离 的两处上。通过这样构成磁性元件,能够以一个磁性元件产生两个磁场。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯的剖面面积S7 与中心磁芯的剖面面积S8的关系为S8<S7<5XS8。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,中心磁芯的剖面面积S8 与板磁芯的剖面面积S9的关系为S8<S9<5XS8。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯分别设置于板 磁芯的横向两端;中心磁芯设置于,在两个侧部磁芯之间、与侧部磁芯 平行的方向上相隔有规定距离的两处上。通过这样构成磁性元件,能够以一个磁性元件产生两个磁场。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,侧部磁芯的剖面面积S10 与中心磁芯的剖面面积Sll的关系为S11+S11<S10<5X(S11+S11)。通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,中心磁芯的剖面面积Sll 与板磁芯的剖面面积S12的关系为S11<S12<5XS11。
通过这样构成磁性元件,能够抑制磁饱和的发生。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,在线圈的周围涂敷含有 磁性材料的粘接剂。通过这样构成磁性元件,线圈的周围通过含有磁性材料的粘接剂被 覆盖,因此能够减少漏磁通。另外,其他的发明是在上述发明的基础上,中心磁芯、板磁芯、侧 部磁芯中的至少一个磁芯由压粉磁芯形成。通过这样构成磁性元件,由于能够增大饱和磁通密度,因此能够进 一步谋求磁性元件的小型化。发明效果如果采用本发明,则能够获得容易从磁芯体取出线圈的端部、小型 且不易发生磁饱和的磁性元件。另外,能够获得可放宽对线圈匝数的限 制从而获得大的电感值的磁性元件,或者,即使在增加了匝数的情况下也能够放宽对所使用的绕线粗细的限制,从而能够谋求低DCR化的磁性 元件。


图1是本发明第一实施形态涉及的电感元件的立体图。 图2是图1所示的电感元件的分解立体图。图3表示图1所示电感元件中的板磁芯边缘部与线圈之间的无效空 间,是从上方观察板磁芯的示意图。图4是在图l所示的磁芯体中,在一方的板磁芯上仅设置中心磁芯, 在另一方的板磁芯上设置侧部磁芯的结构图。图5是本发明第二实施形态涉及的电感元件的立体图。图6是图5所示的电感元件的分解立体图。图7是本发明第三实施形态涉及的电感元件的立体图。图8是图7所示的电感元件的分解立体图。图9是本发明第四实施形态涉及的电感元件的立体图。图10是图9所示的电感元件的分解立体图。图11是现有技术下的构成的示意图。
符号说明100、200、300、400"'电感元件(磁性元件)101、201、301、401'.-磁芯体102、202、203、302、303、 402、 403…线圈103、104、204、205、304、 305、 404、 405…板磁芯105、206、207、306、307、 406、 407…中心磁芯106、208、308、309、408、 409…侧部磁芯106g、 208g、 208h、 308g、 309g、 408el、 408e2、 409el、 409e2 …凹面部具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的最佳形态进行说明,但是本发 明不限于以下形态。 (第一实施形态)首先,对本发明涉及的磁性元件的第一实施形态进行说明。图1是本发明第一实施形态涉及的磁性元件的立体图。另外,图2 是本发明第一实施形态涉及的磁性元件的分解立体图。作为磁性元件的电感元件100,设有磁芯体101和线圈102。磁芯体 101具有板磁芯103、 104、中心磁芯105以及侧部磁芯106。板磁芯103、 104,作为整体在中心磁芯105的长度方向上呈薄的扁平的长方体状,且 均形成为大致相同的形状。在以下的说明中,将从板磁芯104的短边侧面104a朝向短边侧面 104b的方向作为前方(前侧)、其相反方向作为后方(后侧)进行说明,并且 将从后方朝前方观察时的右手方向作为右方(右侧)、左手方向作为左方 (左侧)进行说明。另外,将相对于板磁芯104配设板磁芯103的方向作为 上方(上侧)、其相反方向作为下方(下侧)进行说明。即,图中X方向为前 方,Y方向为左方,且Z方向为上方。中心磁芯105是将长度方向朝向上下方向的圆柱体。侧部磁芯106是,沿着板磁芯104的左右及前后方向的面、即沿着 X — Y平面的面的剖面形状为大致鞍形的柱状体。即,侧部磁芯106的后 侧面106a、左右的侧面106b、 106c以及上端面106d均为平面,在前侧
面106f上形成有朝向内侧(后方)弯曲成圆弧状的凹面部106g。而且,侧 部磁芯106是柱状体,剖面的形状从与板磁芯104的接合部分106e起直 至上端面106d形成为相同形状。板磁芯104、中心磁芯105及侧部磁芯106,通过烧结铁氧体等的磁 性粉体等而被整体化。中心磁芯105和侧部磁芯106,朝向上方立脚(立 柱)而设置于板磁芯104的上侧的宽幅面104c上。中心磁芯105配设于板 磁芯104的宽幅面104c的大致中央位置上。侧部磁芯106配设于中心磁芯105的后方。后侧面106a配设为,与 板磁芯104的短边侧面104a形成同一平面。另外,侧部磁芯106的左右 方向的宽度与板磁芯104的左右方向的宽度相同,侧部磁芯106的左右 侧面106b、 106c配设为,分别相对于板磁芯104的左右长边侧面104d、 104e形成同一平面。线圈102是将铜线巻绕成圆筒状而构成的绕线线圈,其内周上形成 有中空部102a。而且,线圈102在使中心磁芯105插通于该中空部102a 后被载置于板磁芯104上。而且,中心磁芯105和侧部磁芯106分别配设于,在将线圈102插 通于中心磁芯105时,能够确保侧部磁芯106和线圈102不相干涉的间 隔的位置上。在将中心磁芯105插入于线圈102后,通过将板磁芯103的宽幅面 103a相对于中心磁芯105的上端面105a和侧部磁芯106的上端面106d 进行对接,并利用粘接剂将对接面进行粘接固定,使板磁芯103、 104、 中心磁芯105以及侧部磁芯106整体化,从而形成磁芯体101。因此,在使电流流通于线圈102时,磁芯体101中发生通过中心磁 芯105、板磁芯103、侧部磁芯106、板磁芯104及中心磁芯105的磁场(磁 通OA)。 B卩,中心磁芯105、板磁芯103、侧部磁芯106、板磁芯104及 中心磁芯105,形成闭合磁路。而且,磁通的方向根据流通于线圈102的 电流方向而发生变化。磁芯体IOI,由于侧部磁芯106被设置在成为中心磁芯105后方的板 磁芯104的短边侧面104a侧上,因此,在中心磁芯105的前方及左右方 向上,在板磁芯103和板磁芯104之间形成有开放部107。因此,能够容 易地将线圈102的端部从开放部107向磁芯体101的外部取出。
但是,相对于载置线圈102的板磁芯104的宽幅面104c左右方向的 边缘部104f、 104g是直线,线圈102的外周面是圆筒面。因此,在线圈 102后侧的左右侧面与边缘部104f、 104g之间,如图3中以虚线所示那 样,斜边为圆弧状的大致三角形的区间108作为无效空间而形成。而且, 图3是从上方观察板磁芯104的示意图,为便于说明,将侧部磁芯106 省略而进行描绘。形成于前侧面106f上的凹面部106g是,对应于线圈102的外周面 102b的形状而凹陷成曲率大于外周面102b的同心圆的圆弧状曲面。艮P, 侧部磁芯106,形成为随着从左右方向的中央侧朝向侧面106b、 106c侧 而被延伸设置于区间108的形状,线圈102的一部分被收容于凹面部 106g。因此,侧部磁芯106能够在不干涉线圈102的情况下,增大剖面 面积、即上端面106d的面积。因此,能够抑制从板磁芯103通过侧部磁芯106后从板磁芯104漏 出的磁通①A的磁饱和的发生。例如,在侧部磁芯106的前侧面106f上 不形成凹面部106g、而将前侧面106f形成为平面、将侧部磁芯106形成 为长方体时,如果欲增大侧部磁芯106的剖面面积,则侧部磁芯106的 前后方向的厚度整体上变厚,用于配置线圈102的空间(所谓的线圈架) 减少。对此,通过在作为与线圈102相对面的前侧面106f上形成对应于线 圈102的外周面102b的面形状而凹陷的凹面部106g,能够不减少线圈架 而增大侧部磁芯106的剖面面积。换言之,能够不减小线圈102的大小 而增大侧部磁芯106的剖面面积。另外,因为能够确保中心磁芯105和 侧部磁芯106之间的间隔,所以能够增加线圈102的匝数,从而能够获 得大的电感值。或者,即使在增加了匝数的情况下,也能够使线圈102 的绕线变粗,能够谋求低DCR化。另外,即使增大侧部磁芯106的剖面面积,由于侧部磁芯106被延 伸设置于作为无效空间的区间108,因此也不会增大电感元件100的安装 面积。即,在电感元件100中,板磁芯103、 104的宽幅面103a、 104c 的面积成为安装面积。通过将侧部磁芯106延伸设置于区间108,使侧部 磁芯106的剖面面积变大,因此板磁芯103、 104的宽幅面103a、 104c 的面积不会变大。
通过将侧部磁芯106的剖面面积(上端面106d的面积)S1相对于中心 磁芯105的剖面面积、即上端面105a的面积S2,设定为S2<S1<5XS2, 能够有效地抑制侧部磁芯106的磁饱和的发生。另外,通过将板磁芯103、 104上下方向的剖面的剖面面积S3相对 于中心磁芯105的剖面面积S2,设定为S2《S3^5XS2,对于板磁芯103、 104内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑制。进而,也可以使中心磁芯105上下方向的高度稍微低于侧部磁芯106 上下方向的高度(例如,低lmm),并将板磁芯103粘接于侧部磁芯106 的上端面106d,仅通过侧部磁芯106来支持板磁芯103,从而在中心磁 芯105的上端面105a与宽幅面103a之间形成作为磁隙的空隙。通过这 样在中心磁芯105的上端面105a与板磁芯103之间形成磁隙,能够使电 感元件100的直流叠加特性提高。而且,中心磁芯105的上端面105a与 宽幅面103a之间的磁隙,也可以作为通过夹持非磁性的绝缘带而形成的、 所谓的垫片间隙(spacer gap)。而且,也可以使侧部磁芯106侧的上下方向的高度稍微低于中心磁 芯105上下方向的高度,并将板磁芯103粘接于中心磁芯105的上端面 105a,仅通过中心磁芯105来支持板磁芯103,从而在侧部磁芯106的上 端面106d与宽幅面103a之间形成作为磁隙的空隙。侧部磁芯106的上 端面106d与宽幅面103a之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。在图1及图2所示的构成中,将中心磁芯105和侧部磁芯106的双 方设置于一方的板磁芯104上,但是,也可以如图4所示那样,采用在 板磁芯104上仅设置中心磁芯105、而将侧部磁芯106设置于另一方的板 磁芯103上的构成。在该情况下,通过烧结铁氧体等的磁性粉体等将板 磁芯104和中心磁芯105整体化,另外,对于侧部磁芯106和板磁芯103 也通过烧结铁氧体等的磁性粉体等而进行整体化。通过利用烧结等整体 上将板磁芯104和中心磁芯105整体形成,板磁芯104和中心磁芯105 的接合部完全地整体化,从而能够减少漏磁通。同样地,通过利用烧结 等整体上将侧部磁芯106和另一方的板磁芯103整体形成,侧部磁芯106 和另一方的板磁芯103的接合部完全地整体化,从而能够减少漏磁通。 而且,即使在利用烧结等整体上将中心磁芯105和侧部磁芯106的双方 整体形成于一方的板磁芯104的情况下,也同样由于相对于板磁芯104
的中心磁芯105和侧部磁芯106的接合部完全地整体化,因此能够减少漏磁通o接着,通过利用粘接剂将中心磁芯105的上端面105a和板磁芯103 进行粘接,另外,对于侧部磁芯106的下端面(在图1、图2中,相当于 成为与板磁芯104的接合部分106e的面)和板磁芯104也利用粘接剂进行 粘接,形成磁芯体101。这样,如果采用在板磁芯104上仅设置中心磁芯 105的构成的话,在中心磁芯105的周围不存在障碍物,因此能够通过绕 线机将铜线直接巻绕于中心磁芯105上。而且,这样,即使在采用板磁芯104上仅设置中心磁芯105、另外将 侧部磁芯106设置于板磁芯103侧的构成的情况下,也可以通过设定中 心磁芯105和侧部磁芯106的高度差,在中心磁芯105的上端面105a与 板磁芯103之间、或侧部磁芯106的下端面与板磁芯104之间形成作为 磁隙的空隙。中心磁芯105的上端面105a与板磁芯103之间、或侧部磁 芯106的下端面与板磁芯104之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。另外,在图1及图2、或图4所示的构成中,表示了将中心磁芯105 及侧部磁芯106整体成形于任意的板磁芯103、 104上的例子,但是也可 以将中心磁芯105、板磁芯103、 104及侧部磁芯106各自分别形成。该 情况下,通过利用粘接剂分别将中心磁芯105、板磁芯103、 104及侧部 磁芯106相互进行粘接,作为整体使其整体化,从而作为磁芯体101而 构成。该情况下,也可以通过设定中心磁芯105和侧部磁芯106的高度 差,在中心磁芯105的一端面与板磁芯103、 104的任意一方之间、或侧 部磁芯106的一端面与板磁芯103、 104的任意一方之间,形成作为磁隙 的空隙。该磁隙也可以作为垫片间隙。另外,也可以形成为构成磁芯体101的各磁芯、即板磁芯103、 104、 中心磁芯105、侧部磁芯106中的至少一个磁芯采用压粉磁芯的构成;其 中,所谓的压粉磁芯是将坡莫合金粉、铁硅铝磁合金粉等的粉末压縮成 形而形成的。在磁芯体101的压粉磁芯的部分中,由于能够增大饱和磁 通密度,因此能够谋求电感元件100的小型化。特别是,如果利用压粉磁芯形成板磁芯103、 104,则能够减小板磁 芯103、 104的剖面面积S3,能够使板磁芯103、 104的厚度变薄。因此, 能够降低电感元件IOO上下方向的高度。13(第二实施形态)接着,对本发明涉及的磁性元件的第二实施形态进行说明。图5是本发明第二实施形态涉及的磁性元件的立体图。另外,图6 是本发明第二实施形态涉及的磁性元件的分解立体图。在以下的说明中, 与图1 图3相同地,图中将X方向作为前方(前侧)、Y方向作为左方(左 侧)、且将Z方向作为上方(上侧)进行说明。作为磁性元件的电感元件200,设有磁芯体201和两个线圈202、203。 磁芯体201具有板磁芯204、 205、中心磁芯206、 207及侧部磁芯208。 板磁芯204、 205作为整体在上下方向上呈扁平的长方体状,且均为大致 相同的形状。中心磁芯206、 207是将长度方向朝向上下方向的圆柱体, 且均形成为大致相同的形状。侧部磁芯208是,沿着X-Y平面的面的剖面形状为大致砝码形的 柱状体。目卩,侧部磁芯208的左右侧面208a、 208b以及上端面208c为 平面,在前后侧面208e、 208f上形成有朝向内侧弯曲成圆弧状的凹面部 208g、 208h。而且,侧部磁芯208是柱状体。其剖面的形状,从与板磁 芯205的接合部分208d起直至上端面208c形成为相同形状。板磁芯205、中心磁芯206、 207及侧部磁芯208,通过烧结铁氧体 等的磁性粉体等而整体化。中心磁芯206、 207和侧部磁芯208,朝向上 方立脚而设置于板磁芯205的上侧的宽幅面205a上。侧部磁芯208配设于成为板磁芯205纵向的前后方向的中央部。侧 部磁芯208左右方向的宽度与板磁芯205左右方向的宽度相同,左右侧 面208a、 208b配设为,分别相对于板磁芯205的左右长边侧面205b、 205c 形成同一平面。中心磁芯206、 207在侧部磁芯208的前后方向两侧上 分别配设于,侧部磁芯208与成为板磁芯205纵向的两端面的短边侧面 205d、 205e之间的大致中央位置上。线圈202、 203是将铜线巻绕成圆筒状而构成的绕线线圈,其内周上 形成有中空部202a、 203a。而且,线圈202、 203分别将中心磁芯206、 207插通于中空部202a、 203a后被载置于板磁芯205上。而且,中心磁芯206、 207和侧部磁芯208分别配设于,在中心磁芯 206、 207插通于线圈202、 203时,能够确保侧部磁芯208和线圈202、
203不相干涉的间隔的位置上。在分别将中心磁芯206、 207插入于线圈202、 203后,通过将板磁 芯204的宽幅面204a相对于中心磁芯206、 207的上端面206a、 207a和 侧部磁芯208的上端面208c进行对接,并利用粘接剂将该对接面粘接固 定,使板磁芯204、 205、侧部磁芯208以及中心磁芯206、 207整体化, 从而形成磁芯体201。因此,如果使电流流通于线圈202的话,磁芯体201中发生通过中 心磁芯206、板磁芯204、侧部磁芯208、板磁芯205及中心磁芯206的 磁场(磁通OB)。另外,如果使电流流通于线圈203的话,发生通过中心 磁芯207、板磁芯204、侧部磁芯208、板磁芯205及中心磁芯207的磁 场(磁通O)C)。即,中心磁芯206、板磁芯204、侧部磁芯208、板磁芯205 及中心磁芯206,形成闭合磁路。另外,中心磁芯207、板磁芯204、侧 部磁芯208、板磁芯205及中心磁芯207,也形成闭合磁路。而且,磁通 的方向根据流通于线圈202、 203的电流方向而发生变化。侧部磁芯208配设于,前后方向上所配设的中心磁芯206和中心磁 芯207之间。即,侧部磁芯208相对于中心磁芯206被配设于后方,另 外,相对于中心磁芯207被配设于前方。因此,在中心磁芯206的前方 及左右方向上,在板磁芯204和板磁芯205之间形成开放部209a。另外, 在中心磁芯207的后方及左右方向上,在板磁芯204和板磁芯205之间 形成开放部209b。因此,能够容易地将线圈202的端部从开放部209a向 磁芯体201的外部取出。另外,对于线圈203的端部,也能够容易地从 开放部20%向磁芯体201的外部取出。但是,相对于载置线圈202、 203的板磁芯205的宽幅面205a左右 方向的边缘部205f、 205g是直线,线圈202、 203的外周面是圆筒面。因 此,在线圈202后侧的左右侧面与边缘部205f、 205g之间,如图6中以 虚线所示那样,斜边为圆弧状的大致三角形的区间210a作为无效空间而 形成。另外,对于线圈203,在前侧的左右侧面与边缘部205f、 205g之 间,也同样如图6中以虚线所示那样,斜边为圆弧状的大致三角形的区 间210b作为无效空间而形成。形成于前侧面208e上的凹面部208g是,对应于线圈202的外周面 202b的形状而凹陷成曲率大于外周面202b的同心圆的圆弧状曲面。另外,
形成于后侧面208f上的凹面部208h是,对应于线圈203的外周面203b 的形状而凹陷成曲率大于外周面203b的同心圆的圆弧状曲面。艮P,侧部磁芯208形成为,随着从左右方向的中央侧朝向侧面208a、 208b侧而被延伸设置于区间210a、 210b的形状。在凹面部208g中收容 线圈202的一部分,另外,在凹面部208h中也收容线圈203的一部分。因此,侧部磁芯208能够在不减少配置线圈202、 203用的空间(所谓 的线圈架)的情况下,增大剖面面积、即上端面208c的面积。换言之,能 够不减小线圈202、 203的大小,而增大侧部磁芯208的剖面面积。因此, 能够抑制从板磁芯204通过侧部磁芯208后从板磁芯205漏出的磁通①B、 ①C的磁饱和的发生。另外,因为能够确保中心磁芯206、 207和侧部磁 芯208之间的间隔,所以能够增加线圈202、 203的匝数,能够获得大的 电感值。或者,能够使线圈202、 203的绕线变粗,能够谋求低DCR化。另外,侧部磁芯208通过被延伸设置于作为无效空间的区间210a、 210b,剖面面积变大。因此,电感元件200的安装面积不会增大。艮P, 在电感元件200中,板磁芯204、 205的宽幅面204a、 205a的面积成为 安装面积。由于将侧部磁芯208延伸设置于区间210a、 210b,从而使侧 部磁芯208的剖面面积变大,因此板磁芯204、 205的宽幅面204a、 205a 的面积不会变大。通过将侧部磁芯208的剖面面积(上端面208c的面积)S4相对于中心 磁芯206的剖面面积、即上端面206a的面积S5,或相对于中心磁芯207 的剖面面积、即上端面207a的面积S5,设定为S5+S5《S4<5X(S5+S5), 能够有效地抑制侧部磁芯208的磁饱和的发生。即,通过将侧部磁芯208 的剖面面积设定为中心磁芯206剖面面积和中心磁芯207剖面面积的合 计面积的1倍 5倍,能够有效地抑制侧部磁芯208的磁饱和的发生。另外,通过将板磁芯204、 205上下方向的剖面面积S6,相对于中心 磁芯206、 207的剖面面积S5设定为S5<S6<5XS5,对于板磁芯204、 205内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑制。在中心磁芯206和中心磁芯207的粗细不同的情况下,通过将板磁 芯204、 205的剖面面积S6设定为较粗一方的中心磁芯的剖面面积的1 倍 5倍,对于板磁芯204、 205内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑 制。 进而,也可以使中心磁芯206、 207上下方向的高度稍微低于侧部磁 芯208上下方向的高度(例如,低lmm),并将板磁芯204粘接于侧部磁 芯208的上端面208c,仅通过侧部磁芯208来支持板磁芯204,从而在 中心磁芯206的上端面206a及中心磁芯207的上端面207a与宽幅面204a 之间形成作为磁隙的空隙。通过这样在中心磁芯206、 207的各上端面 206a、 207a与板磁芯204之间形成磁隙,能够使电感元件200的直流叠 加特性提高。而且,中心磁芯206、 207的各上端面206a、 207a与板磁 芯204之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。而且,也可以使侧部磁芯208侧的上下方向的高度稍微低于中心磁 芯206、 207上下方向的高度,并将板磁芯204粘接于中心磁芯206、 207 的上端面206a、 207a,仅通过中心磁芯206、 207来支持板磁芯204,从 而在侧部磁芯208的上端面208c与宽幅面204a之间形成作为磁隙的空 隙。侧部磁芯208的上端面208c与宽幅面204a之间的磁隙,也可以作 为垫片间隙。在图5及图6所示的构成中,将中心磁芯206、 207和侧部磁芯208 的双方设置于一方的板磁芯205上,但是,也可以采用在板磁芯205上 仅设置中心磁芯206、 207,而将侧部磁芯208设置于另一方的板磁芯204 上的构成。在该情况下,通过烧结铁氧体等的磁性粉体等使板磁芯205 和中心磁芯206、 207整体化,另外,对于侧部磁芯208和板磁芯204也通过烧结铁氧体等的磁性粉体等进行整体化。接着,通过将中心磁芯206、 207的上端面206a、 207a和板磁芯204 利用粘接剂进行粘接,另外,对于侧部磁芯208的下端面(在图5、图6 中,相当于成为与板磁芯205的接合部分208d的面)和板磁芯205也利用 粘接剂进行粘接,从而作为磁芯体201而构成。而且,这样,即使在采用在板磁芯205上仅设置中心磁芯206、 207, 另外将侧部磁芯208设置于板磁芯204侧的构成的情况下,也可以通过 设定中心磁芯206、 207和侧部磁芯208的高度差,在中心磁芯206、 207 的上端面206a、 207a与板磁芯204之间、或侧部磁芯208的下端面与板 磁芯205之间形成作为磁隙的空隙。中心磁芯206、 207的上端面206a、 207a与板磁芯204之间、或侧部磁芯208的下端面与板磁芯205之间的 磁隙,也可以作为垫片间隙。
另外,在图5及图6所示的构成中,表示了将中心磁芯206、 207、 侧部磁芯208及板磁芯205进行整体化的例子,但是也可以将中心磁芯 206、 207、板磁芯205及侧部磁芯208各自分别形成。在该情况下,通 过利用粘接剂分别将中心磁芯206、 207、板磁芯204、 205及侧部磁芯 208相互进行粘接,从而形成作为整体被整体化的磁芯体201。该情况下, 也可以通过设定中心磁芯206、 207和侧部磁芯208的高度差,在中心磁 芯206、 207的一端面与板磁芯204、 205的任意一方之间、或侧部磁芯 208的一端面与板磁芯204、 205的任意一方之间,形成作为磁隙的空隙。 该磁隙也可以作为垫片间隙。另外,也可以形成为构成磁芯体201的各磁芯、即板磁芯204、 205、 中心磁芯206、 207、侧部磁芯208中的至少一个磁芯采用压粉磁芯的构 成;其中,所谓的压粉磁芯是将坡莫合金粉、铁硅铝磁合金粉等的粉末 压縮成形而形成的。在磁芯体201的压粉磁芯的部分中,由于能够增大 饱和磁通密度,因此能够谋求电感元件200的小型化。特别是,如果利用压粉磁芯形成板磁芯204、 205,则能够减小板磁 芯204、 205的剖面面积S6,能够使板磁芯204、 205的厚度变薄。因此, 能够形成使电感元件200上下方向的高度降低的构成。(第三实施形态)接着,对本发明涉及的磁性元件的第三实施形态进行说明。图7是本发明第三实施形态涉及的磁性元件的立体图。另外,图8 是本发明第三实施形态涉及的磁性元件的分解立体图。在以下的说明中, 与图1~图3相同地,图中将X方向作为前方(前侧)、Y方向作为左方(左 侧)、且将Z方向作为上方(上侧)进行说明。作为磁性元件的电感元件300,设有磁芯体301和两个线圈302、303。 磁芯体301具有板磁芯304、 305、中心磁芯306、 307及侧部磁芯308、 309。板磁芯304、 305作为整体在上下方向上呈扁平的长方体状,且均 形成为大致相同的形状。中心磁芯306、 307是将长度方向朝向上下方向 的圆柱体,且均形成为大致相同的形状。侧部磁芯308、 309设置于成为板磁芯305纵向的前后方向的两端。 另外,侧部磁芯308、 309是沿着X — Y平面的面的剖面形状为大致鞍形
的柱状体。即,侧部磁芯308的前侧面308a、左右侧面308b、 308c以及 上端面308d为平面,在后侧面308f上形成有朝向内侧(前方)弯曲成圆弧 状的凹面部308g。另外,侧部磁芯309的后侧面309a、左右侧面309b、 309c以及上端面309d也为平面,在前侧面309f上也形成有朝向内侧(后 方)弯曲成圆弧状的凹面部309g。而且,侧部磁芯308是柱状体。其剖面 的形状,从与板磁芯305的接合部分308e起直至上端面308d形成相同 的形状。侧部磁芯309也是柱状体。其剖面的形状,从与板磁芯305的 接合部分309e起直至上端面309d形成相同的形状。板磁芯305、中心磁芯306、 307及侧部磁芯308、 309,通过烧结铁 氧体等的磁性粉体等而整体化。另外,中心磁芯306、307和侧部磁芯308、 309,分别朝向上方立脚而设置于板磁芯305的上侧的宽幅面305a上。侧部磁芯308及中心磁芯306、与侧部磁芯309及中心磁芯307被构 成为,其配设位置及形状相对于板磁芯305的前后方向的中央而对称。侧部磁芯308在板磁芯305的宽幅面305a的前侧被配设为,前侧面 308a与成为板磁芯305纵向的一端面的短边侧面305b形成同一平面。另 外,侧部磁芯308左右方向的宽度与板磁芯305左右方向的宽度相同。 侧部磁芯308的左右侧面308b、 308c被配设为,分别相对于板磁芯305 的左右长边侧面305c、 305d形成同一平面。另一方面,侧部磁芯309在板磁芯305的宽幅面305a的后侧被配设 为,后侧面309a与成为板磁芯305纵向的另一端面的短边侧面305e形 成同一平面。另外,侧部磁芯309左右方向的宽度也与板磁芯305左右 方向的宽度相同。侧部磁芯309的左右侧面309b、 309c被配设为,分别 相对于板磁芯305的左右长边侧面305c、 305d形成同一平面。中心磁芯306配设于,板磁芯305前后方向的中央与侧部磁芯308 之间的大致中央位置上。另外,中心磁芯307也配设于,板磁芯305前 后方向的中央与侧部磁芯309之间的大致中央位置上。线圈302、 303是将铜线巻绕成圆筒状而构成的绕线线圈,其内周上 形成有中空部302a、 303a。线圈302、 303在将中心磁芯306、 307分别 插通于中空部302a、 303a后被载置于板磁芯305上。而且,中心磁芯306、 307和侧部磁芯308、 309分别配设于,在将 中心磁芯306、 307插通于线圈302、 303时,能够确保侧部磁芯308、
309和线圈302、 303不相干涉、或线圈302、 303彼此之间互不干涉的 间隔的位置上。即,中心磁芯306和中心磁芯307之间,相隔作为线圈 302、 303彼此之间互不千涉的间隔的规定距离而被设置,另外,中心磁 芯306、 307和侧部磁芯308、 309,也相隔有作为线圈302、 303不干涉 侧部磁芯308、 309的间隔的规定距离而被设置。在将中心磁芯306、 307分别插入于线圈302、 303后,通过将板磁 芯304的宽幅面304a相对于中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a和 侧部磁芯308、 309的上端面308d、 309d进行对接,并利用粘接剂将该 对接面粘接固定,使板磁芯304、 305、侧部磁芯308、 309以及中心磁芯 306、 307整体化,从而形成磁芯体301。因此,如果使电流流通于线圈302的话,磁芯体301中发生通过中 心磁芯306、板磁芯304、侧部磁芯308、板磁芯305及中心磁芯306的 磁场(磁通OD)。另外,如果使电流流通于线圈303的话,发生通过中心 磁芯307、板磁芯304、侧部磁芯309、板磁芯305及中心磁芯307的磁 场(磁通OE)。即,中心磁芯306、板磁芯304、侧部磁芯308、板磁芯305 及中心磁芯306,形成闭合磁路。另外,中心磁芯307、板磁芯304、侧 部磁芯309、板磁芯305及中心磁芯307,也形成闭合磁路。而且,磁通 的方向根据流通于线圈302、 303的电流方向而发生变化。侧部磁芯308、 309,夹着中心磁芯306、 307配设于板磁芯304、 305 的前后方向上。因此,在中心磁芯306、 307的左右方向上,在板磁芯304 和板磁芯305之间形成开放部310。因此,能够容易地将线圈302、 303 的端部从该开放部310向磁芯体301的外部取出。但是,相对于载置线圈302、 303的板磁芯305的宽幅面305a左右 方向的边缘部305f、 305g是直线,线圈302、 303的外周面是圆筒面。因 此,在线圈302前侧的左右侧面与边缘部305f、 305g之间,如图8中以 虚线所示那样,斜边为圆弧状的大致三角形的区间311a作为无效空间而 形成。另外,对于线圈303,在后侧的左右侧面与边缘部305f、 305g之 间,也同样如图8中以虚线所示那样,斜边为圆弧状的大致三角形的区 间311b作为无效空间而形成。形成于后侧面308f上的凹面部308g是,对应于线圈302的外周面 302b的形状而凹陷成曲率大于外周面302b的同心圆的圆弧状曲面。即,
侧部磁芯308形成为,随着从左右方向的中央侧朝向侧面308b、 308c侧 而被延伸设置于区间311a的形状,在凹面部308g中收容线圈302的一 部分。因此,侧部磁芯308能够在不减少配置线圈302的线圈架的情况 下,增大剖面面积、即上端面308d的面积。另外,对于侧部磁芯309也同样地,形成于前侧面309f上的凹面部 309g是,对应于线圈303的外周面303b的形状而凹陷成曲率大于外周面 303b的同心圆的圆弧状曲面。即,侧部磁芯309形成为,随着从左右方 向的中央侧朝向侧面309b、 309c侧而被延伸设置于区间311b的形状, 在凹面部309g中收容线圈303的一部分。因此,侧部磁芯309也能够在 不减少配置线圈303的线圈架的情况下,增大剖面面积、即上端面309d 的面积。换言之,能够不减小线圈302、 303的大小,而增大侧部磁芯308、 309的剖面面积。因此,能够抑制从板磁芯304通过侧部磁芯308后从板 磁芯305漏出的磁通OD的磁饱和的发生。另外,同样地,对于从板磁 芯304通过侧部磁芯309后从板磁芯305漏出的磁通OE的磁饱和的发生, 也能够进行抑制。另外,因为能够确保中心磁芯306与侧部磁芯308之 间的间隔、以及中心磁芯307与侧部磁芯309之间的间隔,所以能够增 加线圈302、 303的匝数,能够获得大的电感值。或者,能够使线圏302、 303的绕线变粗,能够谋求低DCR化。另外,侧部磁芯308、 309通过被延伸设置于作为无效空间的区间 311a、 311b上,剖面面积变大。因此,电感元件300的安装面积不会变 大。即,在电感元件300中,板磁芯304、 305的宽幅面304a、 305a的 面积成为安装面积。由于将侧部磁芯308、309延伸设置于区间311a、311b, 使侧部磁芯308、 309的剖面面积变大,因此板磁芯304、 305的宽幅面 304a、 305a的面积不会变大。通过将侧部磁芯308、 309的剖面面积(上端面308d、 309d的面积)S7 相对于中心磁芯306、 307的剖面面积、即上端面306a、 307a的面积S8, 设定为S8^S7《5XS8,能够有效地抑制侧部磁芯308、 309的磁饱和的 发生。另外,通过将板磁芯304、 305上下方向的剖面面积S9相对于中心 磁芯306、 307的剖面面积S8设定为S8<S9<5XS8,对于板磁芯304、 305内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑制。
在中心磁芯306和中心磁芯307的粗细不同的情况下,通过将板磁 芯304、 305的剖面面积S9设定为较粗一方的中心磁芯的剖面面积的1 倍 5倍,对于板磁芯304、 305内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑制。进而,也可以使中心磁芯306、 307上下方向的高度稍微低于侧部磁 芯308、 309上下方向的高度(例如,低lmm),并将板磁芯304粘接于侧 部磁芯308、 309的上端面308d、 309d,仅通过侧部磁芯308、 309来支 持板磁芯304,从而在中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a与宽幅面 304a之间形成作为磁隙的空隙。通过这样在中心磁芯306、 307的上端面 306a、 307a与板磁芯304之间形成磁隙,能够使电感元件300的直流叠 加特性提高。而且,中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a与板磁芯 304之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。而且,也可以使侧部磁芯308、 309侧的上下方向的高度稍微低于中 心磁芯306、 307上下方向的高度,并将板磁芯304粘接于中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a,仅通过中心磁芯306、 307来支持板磁芯304, 从而在侧部磁芯308、 309的上端面308d、 309d与宽幅面304a之间形成 作为磁隙的空隙。侧部磁芯308、 309的上端面308d、 309d与宽幅面304a 之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。在图7及图8所示的构成中,将中心磁芯306、 307和侧部磁芯308、 309的双方设置于一方的板磁芯305上,但是,也可以采用在板磁芯305 上仅设置中心磁芯306、 307,而将侧部磁芯308、 309设置于另一方的板 磁芯304上的构成。在该情况下,通过烧结铁氧体等的磁性粉体等将板 磁芯305和中心磁芯306、 307整体化,另外,对于侧部磁芯308、 309 和板磁芯304也通过烧结铁氧体等的磁性粉体等而进行整体化。接着,通过将中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a和板磁芯304 利用粘接剂进行粘接,另外,对于侧部磁芯308、 309的下端面(在图7、 图8中,相当于成为与板磁芯305的接合部分308e、 309e的面)和板磁芯 305也利用粘接剂进行粘接,从而形成磁芯体301。而且,这样,即使在采用在板磁芯305上仅设置中心磁芯306、 307, 另外将侧部磁芯308、 309设置于板磁芯304侧的构成的情况下,也可以 通过设定中心磁芯306、 307和侧部磁芯308、 309的高度差,在中心磁
芯306、 307的上端面306a、 307a与板磁芯304之间、或侧部磁芯308、 309各自的下端面与板磁芯305之间形成作为磁隙的空隙。中心磁芯306、 307的上端面306a、 307a与板磁芯304之间、或侧部磁芯308、 309各自 的下端面与板磁芯305之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。另外,在图7及图8所示的构成中,表示了将中心磁芯306、 307、 侧部磁芯308、 309及板磁芯305进行整体化的例子,但是也可以将中心 磁芯306、 307、侧部磁芯308、 309以及板磁芯305各自分别形成。该情 况下,通过利用粘接剂分别将中心磁芯306、 307、板磁芯304、 305及侧 部磁芯308、 309相互进行粘接,形成作为整体而进行了整体化的磁芯体 301。该情况下,也可以通过设定中心磁芯306、 307和侧部磁芯308、 309 的高度差,在中心磁芯306、 307的一端面与板磁芯304、 305的任意一 方之间、或侧部磁芯308、 309的一端面与板磁芯304、 305的任意一方 之间,形成作为磁隙的空隙。该磁隙也可以作为垫片间隙。另外,也可以形成为构成磁芯体301的各磁芯、即板磁芯304、 305、 中心磁芯306、 307、侧部磁芯308、 309中的至少一个磁芯采用压粉磁芯 的构成,其中,所谓的压粉磁芯是将坡莫合金粉、铁硅铝磁合金粉等的 粉末压缩成形而形成的。在磁芯体301的压粉磁芯的部分中,由于能够 增大饱和磁通密度,因此能够谋求电感元件300的小型化。特别是,如果利用压粉磁芯形成板磁芯304、 305,则能够减小板磁 芯304、 305的剖面面积S9,能够使板磁芯304、 305的厚度变薄。因此, 能够形成使电感元件300上下方向的高度降低的构成。(第四实施形态)接着,对本发明涉及的磁性元件的第四实施形态进行说明。 图9是本发明第四实施形态涉及的磁性元件的立体图。另外,图10 是本发明第四实施形态涉及的磁性元件的分解立体图。在以下的说明中, 与图1 图3相同地,图中将X方向作为前方(前侧)、Y方向作为左方(左 侧)、且将Z方向作为上方(上侧)进行说明。作为磁性元件的电感元件400,设有磁芯体401和两个线圈402、403。 磁芯体401具有板磁芯404、 405、中心磁芯406、 407及侧部磁芯408、 409。板磁芯404、 405作为整体在上下方向上呈扁平的长方体状,且均
为大致相同的形状。中心磁芯406、 407是将长度方向朝向上下方向的圆 柱体,且均形成为大致相同的形状。侧部磁芯408、 409是,在前后方向上细长的、作为整体呈大致四角 柱体状的磁芯。中心磁芯406、 407、板磁芯405及侧部磁芯408、 409,通过烧结铁 氧体等的磁性粉体等而整体化。侧部磁芯408、 409及中心磁芯406、 407, 分别朝向上方立脚而设置于板磁芯405的上侧的宽幅面405a上。另外,侧部磁芯408、 409设置于成为板磁芯405横向的左右方向的 两端。而且,侧部磁芯408的左侧面408a、前后端面408b、 408c,分别 与作为板磁芯405横向的一端面的左侧面405b、前后端面405c、 405d形 成同一平面。另外,对于侧部磁芯409,其右侧面409a、前后端面409b、 409c,也分别与作为板磁芯405横向的另一端面的右侧面405e、前后端 面405c、 405d形成同一平面。线圈402、 403是将铜线巻绕成圆筒状而构成的绕线线圈,其内周上 形成有中空部402a、 403a。而且,线圈402、 403在将中心磁芯406、 407 分别插通于中空部402a、 403a后被载置于板磁芯405上。中心磁芯406、 407被配设于沿着侧部磁芯408、 409的方向上、即 与恻部磁芯408、 409平行的方向上。另外,中心磁芯406、 407被配设 于,在将中心磁芯406、 407插通于线圈402、 403时,能够确保侧部磁 芯408、 409和线圈402、 403不相干涉、或线圈402、 403互不干涉的间 隔的位置上。即,中心磁芯406和中心磁芯407之间,相隔有作为线圈 402、 403彼此之间互不干涉的间隔的规定距离而被设置,另外,中心磁 芯406、 407和侧部磁芯408、 409,也相隔有作为线圈402、 403不会千 涉到侧部磁芯408、 409的间隔的规定距离而被设置。在将中心磁芯406、 407插入于线圈402、 403后,通过将板磁芯404 的宽幅面404a相对于中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a和侧部磁 芯408、 409的上端面408d、 409d进行对接,并利用粘接剂将该对接面 粘接固定,使板磁芯404、 405、侧部磁芯408、 409以及中心磁芯406、 407整体化,从而形成磁芯体401。因此,如果使电流流通于线圈402的话,发生通过中心磁芯406、板 磁芯404、侧部磁芯408、板磁芯405及中心磁芯406的磁场(磁通①F1),
和通过中心磁芯406、板磁芯404、侧部磁芯409、板磁芯405及中心磁 芯406的磁场(磁通OF2)。
另外,如果使电流流通于线圈403的话,发生通过中心磁芯407、板 磁芯404、侧部磁芯408、板磁芯405及中心磁芯407的磁场(磁通OGl), 和通过中心磁芯407、板磁芯404、侧部磁芯409、板磁芯405及中心磁 芯407的磁场(磁通OG2)。
艮P,中心磁芯406、板磁芯404、侧部磁芯408、板磁芯405及中心 磁芯406,与中心磁芯406、板磁芯404、侧部磁芯409、板磁芯405及 中心磁芯406,均形成闭合磁路。另外,中心磁芯407、板磁芯404、侧 部磁芯408、板磁芯405及中心磁芯407,与中心磁芯407、板磁芯404、 侧部磁芯409、板磁芯405及中心磁芯407,也均形成闭合磁路。而且, 磁通的方向根据流通于线圈402、 403的电流方向而发生变化。
侧部磁芯408、 409设置于中心磁芯406、 407的左右方向上。因此, 在中心磁芯406的前方,在板磁芯404和板磁芯405之间形成开放部410a。 另外,在中心磁芯407的后方,在板磁芯404和板磁芯405之间也形成 开放部410b。因此,能够容易地将线圈402的端部从开放部410a向磁芯 体401的外部取出;另外,能够容易地将线圈403的端部从开放部410b 向磁芯体401的外部取出。
但是,侧部磁芯408、 409的作为与线圈402、 403侧相对面的内侧 面408e、 409e被形成为,在与线圈402、 403相对的部分上具有凹面部 權el、 408e2、 409el 、 409e2的面5其中,凹面部408el、 408e2、 409el、 409e2,沿着线圈402、 403的外周面402b、 403b的形状而凹陷成曲率大 于外周面402b、 403b的同心圆的圆弧状。而且,在凹面部408el和凹面 部409el中收容线圈402的一部分。另外,在凹面部408e2和凹面部409e2 中也收容线圈403的一部分。
因此,侧部磁芯408、 409能够在不干涉线圈402、 403的情况下, 使侧部磁芯408、409左右方向的厚度从板磁芯405左右方向的侧面405b、 405e侧朝向线圈402、 403变厚。即,侧部磁芯408、 409能够在不减少 巻绕线圈402、 403用的空间(线圈架)的情况下,增大剖面面积、即上端 面408d、 409d的面积。换言之,能够不减小线圈402、 403的大小,而 增大侧部磁芯408、 409的剖面面积。因此,能够抑制侧部磁芯408、 409的磁饱和的发生。另外,因为能够确保中心磁芯406、407和侧部磁芯408、 409之间的间隔,所以能够增加线圈402、 403的匝数,能够获得大的电 感值。或者,能够使线圈402、 403的绕线变粗,能够谋求低DCR化。另外,侧部磁芯408、 409,通过凹面部408el、 408e2、 409el、 409e2 避免了线圈架的减少,同时,在板磁芯404、 405左右方向的内侧使厚度 变厚。因此,即使侧部磁芯408、 409的剖面面积变大,电感元件400的 安装面积也不会变大。即,在电感元件400中,板磁芯404、 405的宽幅 面404a、 405a的面积成为安装面积。由于使侧部磁芯408、 409左右方 向的厚度朝向线圈402、 403变厚,因此板磁芯404、 405的宽幅面404a、 405a的面积不会变大。通过将侧部磁芯408、409的剖面面积(上端面408d、409d的面积)SIO 相对于中心磁芯406的剖面面积、即上端面406a的面积Sll,或相对于 中心磁芯407的剖面面积、即上端面407a的面积Sll,设定为S11+S11 <S10《5X(S11+S11),能够有效地延迟侧部磁芯408、 409的磁饱和的发 生。另外,通过将板磁芯404、 405上下方向的剖面面积S12相对于中心 磁芯406、 407的剖面面积Sll设定为S1KS12《5XS11,对于板磁芯 404、 405内的磁饱和的发生也能够有效地进行抑制。在中心磁芯406和中心磁芯407的粗细不同的情况下,通过将侧部 磁芯408、 409的剖面面积S10设定为较粗一方的中心磁芯的剖面面积的 2倍 10倍,能够有效地抑制侧部磁芯408、 409的磁饱和的发生。另外,对于板磁芯404、 405的剖面面积S12,通过设定为较粗一方 的中心磁芯的剖面面积的1倍 5倍,对于板磁芯404、 405内的磁饱和 的发生也能够有效地进行抑制。进而,也可以使中心磁芯406、 407上下方向的高度稍微低于侧部磁 芯408、 409上下方向的高度(例如,低lmm),并将板磁芯404粘接于侧 部磁芯408、 409的上端面408d、 409d,仅通过侧部磁芯408、 409来支 持板磁芯404,从而在中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a与宽幅面 404a之间形成作为磁隙的空隙。通过这样在中心磁芯406、 407的上端面 406a、 407a与板磁芯404之间形成磁隙,能够使电感元件400的直流叠 加特性提高。而且,中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a与板磁芯404之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。而且,也可以使侧部磁芯408、 409侧的上下方向的高度稍微低于中 心磁芯406、 407上下方向的高度,并将板磁芯404粘接于中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a,仅通过中心磁芯406、 407来支持板磁芯404, 从而在侧部磁芯408、 409的上端面408d、 409d与宽幅面404a之间形成 作为磁隙的空隙。侧部磁芯408、 409的上端面408d、 409d与宽幅面404a 之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。在图9及图IO所示的构成中,将中心磁芯406、407和侧部磁芯408、 409的双方设置于一方的板磁芯405上,但是,也可以采用在板磁芯405 上仅设置中心磁芯406、 407,而将侧部磁芯408、 409设置于另一方的板 磁芯404上的构成。在该情况下,通过烧结铁氧体等的磁性粉体等将板 磁芯405和中心磁芯406、 407整体化,另外,对于侧部磁芯408、 409 和板磁芯404,也通过烧结铁氧体等的磁性粉体等进行整体化。接着,通过将中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a和板磁芯404 利用粘接剂进行粘接,另外,对于侧部磁芯408、 409的下端面(在图9、 图10中,成为与板磁芯405的接合部分的面)和板磁芯405也利用粘接剂 进行粘接,从而形成磁芯体401。而且,这样,即使在采用板磁芯405上仅设置中心磁芯406、 407, 另外将侧部磁芯408、 409设置于板磁芯404侧的构成的情况下,也可以 通过设定中心磁芯406、 407和侧部磁芯408、 409的高度差,在中心磁 芯406、 407的上端面406a、 407a与板磁芯404之间、或侧部磁芯408、 409的下端面与板磁芯405之间,形成作为磁隙的空隙。中心磁芯406、 407的上端面406a、 407a与板磁芯404之间、或侧部磁芯408、 409的下 端面与板磁芯4 0 5之间的磁隙,也可以作为垫片间隙。另外,在图9及图IO所示的构成中,表示了将中心磁芯406、 407、 板磁芯405及侧部磁芯408、 409整体化的例子,但是也可以将中心磁芯 406、 407、板磁芯405以及侧部磁芯408、 409各自分别形成。该情况下, 通过利用粘接剂分别将中心磁芯406、 407、板磁芯404、 405及侧部磁芯 408、 409相互进行粘接,构成作为整体进行了整体化的磁芯体401。该 情况下,也可以通过设定中心磁芯406、 407和侧部磁芯408、 409的高 度差,在中心磁芯406、 407的一端面与板磁芯404、 405的任意一方之
间、或侧部磁芯408、 409的一端面与板磁芯404、 405的任意一方之间, 形成作为磁隙的空隙。该磁隙也可以作为垫片间隙。另外,也可以形成为构成磁芯体401的各磁芯、即板磁芯404、 405、 中心磁芯406、 407、侧部磁芯408、 409中的至少一个磁芯采用压粉磁芯 的构成,其中,所谓的压粉磁芯是将坡莫合金粉、铁硅铝磁合金粉等的 粉末压缩成形而形成的。在磁芯体401的压粉磁芯的部分中,由于能够 增大饱和磁通密度,因此能够谋求电感元件400的小型化。特别是,如果利用压粉磁芯形成板磁芯404、 405,则能够减小板磁 芯404、 405的剖面面积S12,能够使板磁芯404、 405的厚度变薄。因此, 能够形成使电感元件400上下方向的高度降低的构成。上述各实施形态的电感元件100(200、 300、 400)中,也可以在线圈 102(202、 203、 302、 303、 402、 403)的周围涂敷将铁氧体粉末等磁性粉 末混合于环氧树脂或丙烯树脂等并含有磁性材料的粘接剂,从而形成抑 制漏磁通的构成。另外,通过适当地改变该涂敷量,可以改变磁特性。另外,在电感元件100(200、300、400)中,也可以通过在线圈102(202、 203、 302、 303、 402、 403)与磁芯体101(201、 301、 401)内部之间的空间 内填充含有磁性材料的粘接剂,从而形成抑制漏磁通的构成。另外,也 可以通过适当地改变该填充量,改变磁特性。使用于上述各实施形态的磁芯体101(201、 301、 401)的形成的磁性 材料,除了 Ni — Zn系铁氧体或Mn-Zn系铁氧体等的铁氧体之外,也可 以采用金属系磁性材料、非结晶形磁性材料等。这样,将磁芯体101(201、 301、 401)形成为压粉磁芯的话,则能够 增大饱和磁通密度,能够进一步谋求电感元件100(200、 300、 400)的小 型化。而且,电感元件所具有的线圈的数量,不限于如上述实施形态所示 那样的一个或两个,也可以为三个或三个以上。另外,上述各实施形态中的凹面部106g、 208g、 208h、 308g、 309g、 408el、 408e2、 409el、 409e2为圆弧状的凹面,但是并不限于圆弧状, 可以为椭圆状,也可以为矩形状。但是,通过形成为圆弧状,从而减小 与线圈之间的间隙,能够有效地减少漏磁通。
权利要求
1.一种磁性元件,设有被卷绕的线圈和磁芯体;该磁芯体具有插通于该线圈内周的中心磁芯、分别配设于该中心磁芯两端侧的板磁芯、以及配设于上述两个板磁芯之间且上述线圈的外周侧的侧部磁芯;其特征在于,上述侧部磁芯配设为,在上述线圈的周围、在上述两个板磁芯之间形成开放部,同时,在面向上述线圈的部分上形成有收容上述线圈的一部分的凹面部。
2. 如权利要求1所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心磁芯和 所说的侧部磁芯呈整体地形成于上述两个板磁芯中任意一方的板磁芯 上。
3. 如权利要求2所述的磁性元件,其特征在于,所说的侧部磁芯的 剖面面积Sl与所说的中心磁芯的剖面面积S2的关系为S2<S1<5XS2。
4. 如权利要求2所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心磁芯的 剖面面积S2与所说的板磁芯的剖面面积S3的关系为S2《S3《5 XS2。
5. 如权利要求1所述的磁性元件,其特征在于, 所说的侧部磁芯,设置于上述板磁芯的纵向中央;所说的中心磁芯,分别设置于上述侧部磁芯与上述板磁芯的纵向两端之 间的两处上。
6. 如权利要求5所述的磁性元件,其特征在于,所说的侧部磁芯的 剖面面积S4与所说的中心磁芯的剖面面积S5的关系为S5+S5<S4《5X (S5+S5)。
7. 如权利要求5所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心磁芯的 剖面面积S5与所说的板磁芯的剖面面积S6的关系为S5<S6<5XS5。
8. 如权利要求1所述的磁性元件,其特征在于, 所说的侧部磁芯,分别设置于上述板磁芯的纵向两端; 所说的中心磁芯,设置于在上述两个侧部磁芯之间相隔有规定距离的两 处上。
9. 如权利要求8所述的磁性元件,其特征在于,所说的侧部磁芯的 剖面面积S7与所说的中心磁芯的剖面面积S8的关系为S8<S7<5XS8。
10. 如权利要求8所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心磁芯 的剖面面积S8与所说的板磁芯的剖面面积S9的关系为S8《S9^5XS8。
11. 如权利要求1所述的磁性元件,其特征在于, 所说的侧部磁芯,分别设置于上述板磁芯的横向两端; 所说的中心磁芯设置于,在上述两个侧部磁芯之间、沿着上述侧部磁芯 的方向上相隔有规定距离的两处上。
12. 如权利要求11所述的磁性元件,其特征在于,所说的侧部磁芯 的剖面面积S10与所说的中心磁芯的剖面面积Sll的关系为S11+S1K S10<5X(S11+S11)。
13. 如权利要求11所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心磁芯 的剖面面积Sll与所说的板磁芯的剖面面积S12的关系为S11<S12<5 XSll。
14. 如权利要求1所述的磁性元件,其特征在于,在所说的线圈的 周围涂敷有含有磁性材料的粘接剂。
15. 如权利要求1或2所述的磁性元件,其特征在于,所说的中心 磁芯、板磁芯、侧部磁芯中的至少一个磁芯是利用压粉磁芯形成的。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种,容易从磁芯体取出线圈的端部的、小型且不易引起磁饱和的磁性元件;该磁性元件(电感元件)(100)设有被卷绕的线圈(102)和磁芯体(101);磁芯体(101)具有,插通于该线圈(102)内周的中心磁芯(105)、分别配设于该中心磁芯(105)两端侧的板磁芯(103、104)、以及配设于两个板磁芯(103、104)之间且线圈(102)的外周侧的侧部磁芯(106);侧部磁芯(106)配设为,在线圈(102)的周围、在两个板磁芯(103、104)之间形成开放部(107),同时,在面向线圈(102)的部分上形成有收容线圈(102)的一部分的凹面部(106g)。
文档编号H01F3/00GK101118801SQ20071013693
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月23日 优先权日2006年7月26日
发明者佐野完 申请人:胜美达集团株式会社
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