JPH0569286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般に、コイル組立体に関し、特
に、所望の値にコイルの磁気特性を変更するため
にその一部を除去されるコアを有するコイル組立
体に関する。

（従来の技術） コイルコアを形成する磁性材料の量を変更する
ことによつてコイルの磁気特性を変更すること
は、過去に提案されている。例えば、研磨剤装填
空気またはレーザ光線は、コイル組立体のインダ
クタンスを整えるためにコイル組立体から磁性コ
ア材料を除去するのに過去に使用されていた。代
表的に、コイルのインダクタンスは、磁性コア材
料が除去される際に測定され、充分なコア材料
は、所望の値にインダクタンスを調整するために
除去される。この代りに、コイルは、回路に設置
され、回路の性能は、磁性コア材料が除去される
際に監視される。

そのような従来装置では、コイルに比較的大き
な程度のインダクタンス変化を達成するため、コ
ア材料はコアに溝ないしスロツトを形成しこれに
よりコアを通る磁束路を中断する様に除去され
る。該コア材料の除去につて比較的大きい程度の
インダクタンス変化を得るため、比較的深い溝
は、コアに必要であり得る。従来技術で公知の切
り取り可能なコイル組立体は、環状コアまたはポ
ツトコアの構造のいずれかを包含する。両者の場
合には、閉鎖した磁気路は、コイル組立体に与え
られ、従つて、磁性コアの任意の個所での磁性コ
ア材料の除去は、コイル組立体の磁気特性に著し
く影響を与える。該コイルにおけるコアの閉鎖し
た性質により、屡々生じる様にコアが調整作業に
おいて殆んど完全に切断されても、コアおよびコ
アの巻線の機械的な安定性は、悪影響を受けな
い。

例えば、Ｈ形コアまたはＣ形コアの様な非閉鎖
磁気ループのコイル組立体のコアから磁性材料が
除去されれば、コアの横断面の一部のみの切断
は、切断個所でのコアの破断を防止するために実
施されてもよい。コアから除去可能な磁性材料の
量におけるこの制約は、該非閉鎖磁気ループのコ
アを使用して得られるインダクタンス調整の範囲
に制限を課す。

本特許出願人の閉鎖磁気ループの誘導器および
整調方法と題する米国特許出願第448416号では、
非閉鎖磁気ループのコア上に巻線を有するチツプ
誘導器が開示され、これでは、非磁性材料は、巻
線の一部の上に置かれ、磁性材料の被覆は、非磁
性材料に付着され、コアに各端部で接触する様に
延びる。磁性材料の被覆は、誘導器に低磁気抵抗
の閉鎖磁気ループを与え、これにより、コイルの
インダクタンスを増大する。コイルが回路または
検査設備に設置された後、所与の長さのレーザ切
断は、磁性被覆になされ、これにより、コイルの
インダクタンスを所望の値に低減する。

この技法は、コア構造を弱める問題を排除する
が、インダクタンスの可能な切り取り範囲に依然
として制限が存在することが判明した。実際上、
少なくとも或る場合には、利用可能な調整範囲
は、基本的なコイル構造の製造における通常の製
造公差範囲によつて超過される。また、実際上、
この技法は、磁性被覆材料を形成するためにエポ
キシの様な媒体に磁性粒状材料を混合することを
必要とする。該混合のため、この磁性被覆材料
は、通常の磁性コア材料よりも低い密度を有して
いる。磁気回路におけるこの低い密度の材料の使
用は、コイルに対する低いＱと、低減されるイン
ダクタンス調整範囲とを生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 閉鎖磁気路を持たずに例えばＩ形コアまたはＨ
コアを使用するコイル組立体に幾つかの利点が存
在する。該非閉鎖磁気ループのコイル組立体は、
例えば、一層高いＱを与える様に高周波数同調回
路に使用される。また、該非閉鎖磁気路コイル
は、環状コアコイルよりも巻くのに著しく容易で
ある。また、例えば、Ｈ形コアコイルでは、コイ
ル巻線がコア自体へ容易に機械巻されるため、こ
の型式のコイル組立体は、構造がポツトコアコイ
ルよりもかなり簡単である。ポツトコアコイル構
造では、コイル巻線は、代表的にコイル型ないし
ボビン上に設置された後、ポツトコアの２つの半
分の間に挿入され、次に、該ポツトコアは、コイ
ル組立体を形成する様に機械的に一体に締付けら
れねばならない。

調整可能なＨ形コアコイルを得るためには、コ
アからの磁性材料の除去は、コイル組立体のイン
ダクタンスおよびその他の磁気特性に著しい影響
を与える様に磁性材料を除去するため、巻線の近
く（ここでは、磁場が磁性材料内に殆んど閉じ込
められる）で行われねばならない。コイルのイン
ダクタンスの調整において良好な範囲のインダク
タンス変化を得るため、多量の磁性材料は、屡々
コアから除去されねばならない。しかしながら、
これは、コアが完全に切断ないし２部分に破断さ
れるため、通常の非閉鎖ループのコアコイルでは
不可能である。

従つて、本発明の目的は、非閉鎖磁気ループの
コアを有ししかも良好な構造的完全さを有する調
整可能なコイル組立体を提供すると共に、コイル
のＱを著しく低減することなく増大したインダク
タンス調整範囲を提供することである。

（問題点の解決手段および作用・効果） 前記目的達成の為に、本発明によるコイル組立
体は、磁性材料部分と非磁性材料の支持部分より
成るコアを備える。これら２つの部分は互いに結
合され、両部分の回りに誘導コイル巻線が巻き付
けられて、非閉鎖ループのインダクタを形成す
る。コイル巻線は、コアに沿つて横方向へ隔てら
れた２つの巻線部分に分割され、これら巻線部分
の間に磁性材料部分の一部を露出させている。露
出した磁性材料の部分は、必要に応じて除去さ
れ、コイル組立体のインダクタンスを変化させ
る。

上記構成では、コアの磁性材料部分とコイル巻
線が非磁性材料部分によつて支持されている。よ
つて、所望の際には、磁性材料の露出した部分を
完全に切断して、インダクタンスを大きく変える
ことも出来る。そのような場合でも、支持部分が
磁性材料の残る部分とコイル巻線を保持し、コイ
ル組立体立体の構造的な完全さと機械的強度を維
持する。さらに、切り取られる磁性材料の部分
は、コアの磁場が強い巻線部分に隣接して設けら
れるので、大きなインダクタンス調整範囲が得ら
れる。

このように、本発明によれば、従来の構造に加
えて、非磁性材料の支持部分を設けてコアを形成
し、その上に２つの部分に分けてコイル巻線を巻
くのみと言う簡単な構成で、従つて安価に、また
コイル組立体の体格を大幅に増すこと無く、イン
ダクタンス調整が容易かつ確実で信頼性のあるコ
ア構造を持つインダクタを提供することができ、
この種の対向を備える製品の製造に大きく寄与す
る効果がある。

なお、磁性材料の除去は、レーザーを用いて行
うことが好ましい。

また、磁性材料の除去の際には、コイル組立体
をインダクタンス測定装置に搭載して所望のイン
ダクタンス値になるように、或いは、電気回路に
搭載して該電気回路が所望レベルの性能に達する
ように、特性を測定しつつ磁性材料を切り取るこ
とが望ましい。

本発明のその他の目的および利点と、その履行
の態様とは、添付図面を参照する下記の詳細な説
明によつて明らかになる。

（実施例） 本発明は、種々な変更および代りの形態を許容
するが、その特定の実施例は、例として図示され
て詳細に説明される。しかしながら、本発明を開
示される特定の形態に制限することが意図され
ず、その反対に、本発明は、特許請求の範囲に記
載される様な本発明の精神および範囲に属する総
ての変更、同等なものおよび代りのものを包含す
ることを理解すべきである。

最初に第１図を参照すると、マイクロコイル組
立体１０は、磁性材料の部分１１と、非磁性材料
の部分１２とで作られるＨ形コアを備えている。
コア部分１１の磁性材料は、コイル組立体１０の
磁気特性にかなりな効果を有する材料である。図
示のコイル組立体では、磁性材料は、プレスされ
たカルボニル鉄材料である。コア部分１１の特定
の材料は、例えば、カルボニル「Ｅ」、「Ｃ」また
は「Ｊ」材料、またはプレスされて焼かれたフエ
ライトの型式の様な種々の型式のプレスされた鉄
コア材料から選択されてもよい。

フエライトは、一層高い透磁率を有し、従つ
て、一層高いインダクタンスおよび一層大きな調
整範囲を与えるが、その一層高い密度によりレー
ザを使用して調整するのに一層遅くかつ一層困難
でもある（レーザの使用は、下記で説明される）。
カルボニルは、一般に、高周波数において一層高
いＱを与える。

コアの非磁性部分１２は、説明される様に機械
的な強さのために設けられ、使用するのに機械的
に好適な広い範囲の材料から選択されてもよい。
図示のコイル組立体では、２つのコア部分１１，
１２は、Ｈ形コアを形成する様に一体に結合され
る。また、好適な導電性パツド１３，１４は、コ
アの部分１２の足に結合しない板張りされる。巻
線１６は、磁性コア部分１１の露出される部分１
７を残すようにコア１１，１２に巻付けられる。
これを実施するため、図示のコイル組立体１０で
は、巻線１６は、コアの露出部分１７の両側に設
置される２つの巻線部分１８，１９から作られ
る。巻線１６の端部（図示せず）は、パツド１
３，１４に電気的に接続され、パツド１３，１４
は、例えば回路ボードに鑞付けされることによ
り、コイル組立体が使用される回路に次に接続さ
れる。

コイル巻線１６は、所望の値にコイル組立体１
０のインダクタンスを整える様にコアの磁性部分
１１のレーザ光線による切断を可能にするために
露出空間１７を残す如くコアに巻付けられる。２
つのコイル部分１８，１９を結合するため、巻線
の部分の間の交差導線（図示せず）は、巻線１６
の導線を切断することなくコアの磁性部分１１を
切断するのを可能にする様にコアの底部に設置さ
れる。

レーザは、コアの磁性材料にノツチないし溝２
１を形成するためにコアの部分１１の領域１７か
ら磁性材料を切除するのに使用される。磁性材料
が除去される際、コイル組立体１０のインダクタ
ンスは監視され、レーザ切断はインダクタンスが
所望の値に整えられると停止される。

磁性材料がレーザによつて除去される際にコイ
ル組立体のインダクタンスを測定するよりもむし
ろ、顧客は、コイル組立体を回路に設置して、所
望の回路性能を得る様に溝２１をレーザ切断して
もよい。顧客の好適な適用の際、コイル組立体１
０は、回路ボードにロー付けされ、コア部分１１
の磁性材料は、所望の回路性能が得られるまでレ
ーザ切断される。レーザは、上部コア部分１１を
切断するが、底部コア部分１２を切断しない様に
制御される。この様にして、磁性材料は、所要に
より最大のインダクタンス調整範囲を可能にする
様に完全に切断されてもよく、一方、コアは、該
完全な切断後でも丈夫なコイル形状を依然として
与える。

第１図に示される形状の代表的なマイクロコイ
ルでは、Ｑは、コア部分１１が切断される前に例
えば55の初期値を有し、磁性コア部分の完全な切
断に対して５％以下のＱの低減を得られてもよ
い。第２図に示す様に、第１図の形状のマイクロ
コイルの代表的なインダクタンス低減は、磁性コ
ア部分１１の未切断と完全切断との状態の間で15
％である。

本発明をＨ形コイルに関して説明したが、本発
明は非閉鎖磁性路を与える形式の他のコイル形状
にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコイル組立体の斜視図、
第２図は同上のコイル組立体のインダクタンス調
整範囲の線図を示す。 １０……コイル組立体、１１……磁性材料の部
分、１２……非磁性材料の部分、１６……巻線、
２１……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロインダクタンスコイル組立体であつ
   て、非磁性材料の支持部分および該支持部分に結
   合された磁性材料部分を備えるコアと、前記コア
   を取り巻いて非閉鎖ループインダクタを形成する
   誘導コイル巻線とを有し、前記巻線が前記コアに
   沿つて横方向へ隔てられた２つの巻線部分に分割
   されて、これら２つの巻線部分の間に、切り取つ
   て該コイル組立体のインダクタンスを変化させる
   ための前記磁性材料部分の露出した部分を画定す
   ることを特徴とするマイクロインダクタンスコイ
   ル組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のマイクロインダ
   クタンスコイル組立体において、前記支持部分は
   該支持部分上に一対の導電性パツドを有し、前記
   コイル巻線の端部がそれぞれのパツドに接続され
   るマイクロインダクタンスコイル組立体。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のマイクロインダ
   クタンスコイル組立体において、前記磁性材料部
   分がＵ字形状で、前記支持部分が逆Ｕ字形状であ
   り、これら磁性材料部分と支持部分の中央部が互
   いに結合されてＨ形状のコアを形成し、前記コイ
   ル巻線が前記Ｈ形状コアの水平中央部を取り巻い
   ているマイクロインダクタンスコイル組立体。 ４ 調整可能なマイクロインダクタを製作する方
   法にして、磁性材料部分を非磁性材料の支持部分
   に結合し；誘導コイル巻線を横方向へ隔置した２
   つの巻線部分に分けて前記磁性材料部分と支持部
   分へ巻き付け、これら２つの巻線部分の間に前記
   磁性材料部分の露出した部分を残すことによつ
   て、非閉鎖回路ループのインダクタを作り；前記
   ２つの巻線部分の間の露出し部分から磁性材料を
   切り取つて前記インダクタのインダクタンスを変
   化させる方法。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、
   前記磁性材料の切り取りは、レーザーを用いて行
   う方法。 ６ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、
   前記磁性材料の切り取りは、前記インダクタが所
   望のインダクタンス値となるように、前記磁性材
   料を切り取る間、該インダクタをインダクタンス
   測定装置に搭載して行う方法。 ７ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、
   前記磁性材料の切り取りは、前記インダクタを電
   気回路に装着してこの電気回路を作動させ、該電
   気回路が所望レベルの性能に達するまで、前記磁
   性材料を切り取つて行う方法。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の方法において、
   前記支持部分が前記磁性材料部分の反対側の該支
   持部分の底部に一対の導電性パツドを有し、前記
   誘導コイル巻線の巻き付けは、前記コイル巻線の
   端部を前記パツドに接続することを含み、前記イ
   ンダクタの電気回路への装着は、前記インダクタ
   を印刷回路板上に、該印刷回路板と前記パツドと
   の面接触で取り付けて行う方法。 ９ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、
   前記磁性材料部分がＵ字形状で、前記支持部分が
   逆Ｕ字形状であり、前記磁性材料部分と支持部分
   の結合は、これら磁性材料部分と支持部分の中央
   部を互いに結合してＨ形状のコアを形成して行
   い、前記誘導コイル巻線の巻き付けは、前記コイ
   ル巻線を前記Ｈ形状コアの水平中央部に巻き付け
   て行う方法。