JPS612309A - 調整可能なコイル組立体とそれを構成して磁気特性を変更する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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） コイルコアな形成する磁性材料の量を変更することによ
っ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、研摩側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
溝ないしスロッ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よっ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、環状コアまたはボッ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、従って、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形ゴ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筒４４８，４１６号では、非閉鎖
磁気ループのコア上に巻線を有するチップ誘導器が開示
され、これで（家、非磁性材料は、巻線の一部の上に置
かれ、磁性材料の被覆を家、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。コイルカー回
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、少なくとも成る場合に
は、利用可能な調整範囲を１、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って超過される。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（家、
通常の磁性コア材料よりも低い密度を有して（・る。

磁気回路におけるこの低い密度の材料の使用をよ、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工形コアまたを″！、Ｈ形
コアな使用するコイル組立体に幾つカ・の利点力を存在
する。験非閉鎖磁気ループのコイル組立体１よ、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レマ、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きされるため、この型式のコイル組
立体は、構造がポットコアコイルよりもかなり簡単であ
る。ボットコアコイル構造では、コイル巻線は、代表的
にコイル壓な（・しボビン上に設置された後、ポットコ
アの２つの半分の間に挿入され、次に、該ポットコア瞥
１）．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ｔ家、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訃いて良好な範囲の
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。

従って、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。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の特
定の実施例について下記に説明される様に、この目的は
、２材料のコアを有するコイル組立体により本発明の一
側面によって満足される。１つのコア材料は、かなりの
磁気特性を有し、他のコア材料は、はぼ非磁気特性を有
している。

コイル巻線は、磁性コア材料の一部を露出するように２
材料コアを包囲する。コイルは、組立てられた後、回路
または検査設備に挿入され、このとき、インダクタンス
の様な磁気パラメータは、レーザが露出された磁性コア
材料の一部を除去するのに使用される際に測定される。

好ましくは、磁性材料は、磁性コア材料の有効横断面を
低減する様に溝ないしスロットの形状で除去される。こ
の磁性材料の除去は、コイル組立体のインダクタンスを
低減し、インダクタンスの調整の場合には、磁性材料は
、インダクタンスが所望の値に整えられるまで、レーザ
によって除去される。

本発明の図示の形態では、コイル巻線は、２部分に分割
され、磁性コア材料の中間の露出部分を該部分間に残す
。非磁性コア材料は、レーザによって除去されず、巻線
を支持する様に巻線部分の個所で磁性材料と協働する。

巻線部分の間の中間領域では、非磁性コア材料は、２つ
の巻線部分を相互に対して固定される位置に保持する機
械的な強さを与え、かなりな溝が磁性コア材料に切断さ
れても、コイル組立体の構造的完全さを維持する。

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って明ら
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１）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１）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、プレスされたカルぜニル鉄材料
である。コア部分１）の特定の材料は、例えば、カルボ
ニルｒＥｊ、ｒｃＪまたは「Ｊ」材料、またはプレスさ
れて焼かれたフェ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。

フェライトは、一層高い透磁率を有し、従って、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ずを使用してｉ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（・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１）゜１２は
、Ｈ形コアを形成する様に一体に結合される。また、好
適な導電性パッド１３．１４は、コアの部分１２０足に
結合ないし板張りされる。巻線１６は、磁性コア部分１
）の露出される部分１７を残すようにコア１）．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１７０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、パッド１３゜１４に電
気的に接続され、パラｌ’１３．１４は、例えば回路ポ
ーげ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１０のイン
ダクタンスを整える様にコアの磁性部分１）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１）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２１を形成
するためにコアの部分１）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
。

磁性材料がレーずによっ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１０は、回路ざ−げにロー付けされ、
コア部分１）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１）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１）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条以下
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１）の未切断と完全切断との状態の
間で約１５チである。

本発明は、Ｈ形コイルに関して説明されたが、非閉鎖磁
性路を与える型式の他のコア形状にも適用可能なことが
認められる。コアは、好ましくは、コイル組立体の磁気
特性に著しく寄与する第１部分と、コイル組立体の磁気
特性に著しくは寄与しない第２部分とで作られる。従っ
て、コアの磁性材料部分、は、コアの非磁性部分によっ
て構造的に支持され、従って、コイル組立体の所望の磁
気性能を得ることが所要であれば、磁気性能に著しく寄
与するコアの部分は、完全に切断されてもよく、一方、
コイル組立体の構造的な完全さは、維持される。コイル
組立体のこの構造的な完全さは、得られる調整範囲を増
大する様に、コアの磁場カー高い強さの巻線の個所にお
けるコアの磁性材料部分の完全な切断を可能にする。

【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
同とのコイル組立体のインデクタンス調整範囲の線図を
示す。 １０・・・コイル組立体 １）・・・磁性材料の部分 １２・・・非殊性材料の部分 １６・・・巻線 ２１・・・溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイル組立体の磁気特性に著しく寄与する第１部
   分および該コイル組立体の磁気特性に著しくは寄与しな
   い第２部分を有するコアと、前記コアの第１部分の一部
   が露出されるように該コアの第１部分および第２部分の
   両者を取り囲む該コア上の巻線とを備えるコイル組立体
   。
2. （２）前記コイル組立体の磁気特性に著しく寄与する前
   記コアの第１部分が、該コアの少なくとも半分を有する
   特許請求の範囲第１項に記載のコイル組立体。
3. （３）前記コアの第１部分が、その露出部分に溝を有す
   る特許請求の範囲第１項に記載のコイル組立体。
4. （４）コイル組立体を構成して該組立体の磁気特性を変
   更する方法において、 コイル組立体の磁気特性に著しく寄与する第１部分と、
   該コイル組立体の磁気特性に著しくは寄与しない第２部
   分とを有するコアを形成し、前記第１部分の露出部分を
   残して前記コアの第１部分および第２部分の両者を取り
   囲む巻線を該コア上に設置し、前記コイル組立体の磁気
   特性を所望の値に変更する様に、前記コアの第１部分の
   露出部分から材料を選択的に除去する手順を備える方法
   。
5. （５）材料を選択的に除去する前記手順において、該材
   料の除去が、レーザの使用によつて実施される特許請求
   の範囲第４項に記載の方法。
6. （６）前記磁気特性が、前記コイル組立体のインダクタ
   ンスである特許請求の範囲第５項に記載の方法。