(57)【要約】【課題】  フェライトコア同士の衝突等に起因する磁気特性の低下を抑制可能とする。【解決手段】  複数の脚部２と、これら脚部２を基端部５において略直交方向に連結する連結部４とから構成され、前記連結部４の端面８と脚部２の連結方向における最外周面３２が略面一とされるとともに、前記連結部４の端面８に対応する部分に、隣接配置したフェライトコア１との脚部２同士の衝突を防止する突部８が形成されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の脚部と、これら脚部を基端部において略直交方向に連結する連結部とから構成され、
前記連結部の端面と脚部の連結方向における最外周面が略面一とされるとともに、
前記連結部に対応する部分に、隣接配置したフェライトコアとの脚部同士の衝突を防止する突部が形成されていることを特徴とするフェライトコア。
【請求項２】
前記突部は、テーパ面を有する突部、又は曲面を有する突部であることを特徴とする請求項１記載のフェライトコア。
【請求項３】
前記突部は、前記端面の底部近傍に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフェライトコア。
【請求項４】
前記突部は、前記端面の高さ方向において、当該端面の高さの１／３以下の領域に形成されていることを特徴とする請求項３記載のフェライトコア。
【請求項５】
前記突部は、前記連結部の厚さ方向において、全幅に亘り形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のフェライトコア。
【請求項６】
前記脚部と連結部との連結により、Ｕ字形状又はＥ字形状とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のフェライトコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトランスに用いられ、複数の脚部とこれら脚部を基端部において連結する連結部とから構成されるフェライトコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電圧変換を行なうトランスは、同形状に形成された一対のフェライトコアを突き合わせることにより閉磁路を構成するとともに、突き合わされたフェライトコアに巻き数の異なる一次コイル及び二次コイルを巻回することにより構成される。フェライトコアの基本的な構成としては、例えば連結部の両端に一対の脚部を有するＵ字形のフェライトコア（例えば特許文献１参照。）や、中脚部とその両側に対称に配置される外脚部とを連結部により連結した例えば複数の脚部と、これら脚部をその基端部において連結した連結部とを有するＥ字形のフェライトコア等が代表的である。
【０００３】
図１１に示すように、一般的なＵ字形のフェライトコア１０１は、互いに平行な方向に伸びる一対の脚部１０２と、脚部１０２をその基端部１０３において略直交方向に連結する連結部１０４とを有している。これら複数の脚部１０２は連結部１０４により磁気的に結合されている。脚部１０２の上端部１０５は、それぞれトランスを構成するときの接合面とされる。連結部１０４は、底面１０６を下にした状態で載置され、上面１０７には脚部１０２の基端部１０３が連結される。そして、図１２に示すように、同一形状のＵ字形フェライトコア１０１を一対用意し、これらの接合面同士を突き合わせることで、ループ状の閉磁路が構成される。そして、一方の脚部１０２に一次コイル１０８を装着し、他方の脚部１０２に一次コイル１０８と巻き数の異なる二次コイル１０９を巻回することにより、トランスが構成される。このように構成されるトランスでは、一次コイル１０８及び二次コイル１０９の巻き数の設定により、必要な電圧を得ることができる。
【０００４】
また、図１３に示すように、一般的なＥ字形フェライトコア１２１は、脚部として、中央の中脚部１２２と、中脚部１２２の両側に位置する一対の外脚部１２３とを有し、また、これら３つの脚部をその基端部１２４，１２５において略直交方向に連結する連結部１２６を有している。中脚部１２２及び各外脚部１２３は、連結部１２６により磁気的に結合されている。中脚部１２２の上端部１２７、及び一対の外脚部１２２の上端部１２８は、それぞれトランスを構成するときの接合面とされる。連結部１２６は、底面１２９を下にした状態で載置され、上面１３０には中脚部１２２及び外脚部１２３の基端部１２４，１２５が連結される。そして、図１４に示すように、同一形状のＥ字形フェライトコア１２１を一対用意し、これらの接合面同士を突き合わせることで閉磁路が構成される。したがって、この中脚部１２２に一次コイル１３１と、該一次コイル１３１と巻き数の異なる二次コイル１３２を巻回すれば、高効率なトランスを構成することが可能である。
【特許文献１】特開平９−３５９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、フェライトコアやトランスの量産時には、多数のフェライトコアが隣接させて配置されたり、隣接配置されたまま別の場所へ搬送されるといった状況がしばしば発生するが、フェライトコアを隣接配置させると、フェライトコアが動いて隣り合うフェライトコアと衝突し、フェライトコアが破損することがある。例えば図１５に示すように、Ｕ字形のフェライトコア１０１を隣接配置した場合、脚部１０２の周面が載置面に対して略垂直に立ち上がっているため、脚部１０２同士が衝突し、脚部１０２が欠ける等の破損を引き起こす可能性が極めて高い。
【０００６】
図１６は、脚部１０２の上端部１０４の周囲に欠けを生じ、破損部１１０が形成されたフェライトコア１０１と、破損等のない正常な形状のフェライトコア１０１とを用い、これらを互いの接合面で突き合わせて閉磁路を構成したトランスの一部である。ここでは、コイルの図示は省略する。図１６に示すように、コイルに電流を流すと、フェライトコア１０１内部に磁束１１１が発生する。脚部１０２の上端部１０４近傍に破損部１１０が形成されたフェライトコア１０１を用いると、破損部１１０によって磁路の断面が部分的に狭くなるので、この部分で磁束１１１の流れが阻害される。この結果、インダクタンスの低下やコアの局部的な飽和等の悪影響が生じ、磁気特性を大幅に低下させるという不都合がある。また、脚部１０２が破損したフェライトコア１０１は、磁気特性を低下させるため不良品として製造工程から除外され、結果として不良率を押し上げる原因となる。このような脚部の破損による磁気特性の低下は、前述のＵ字形のフェライトコアだけでなく、Ｅ字形のフェライトコアでも同様に起こりうる問題である。
【０００７】
そこで本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、フェライトコア同士の衝突等に起因する磁気特性の低下を抑制することが可能なフェライトコア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】
【０００８】
ところで本発明者らは、Ｕ字形やＥ字形等のフェライトコアにおいては、破損の発生箇所に応じて磁気特性の低下の程度に差が生じることに着目し、特に脚部の破損を回避することが磁気特性の維持に有効であるとの結論に至った。
【０００９】
本発明は以上のような知見に基づき完成されたものである。すなわち、本発明に係るフェライトコアは、複数の脚部と、これら脚部を基端部において略直交方向に連結する連結部とから構成され、前記連結部の端面と脚部の連結方向における最外周面が略面一とされるとともに、前記連結部の端面に対応する部分に、隣接配置したフェライトコアとの脚部同士の衝突を防止する突部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
複数の脚部とこれら脚部の基端部を連結する連結部とを持ち、連結部の端面と脚部の最外周面とが略面一に構成されているようなＵ字形やＥ字形等のフェライトコアにおいて、連結部の端面に対応する位置に突部を設けることで、フェライトコアを隣接配置したときには突部同士が接触し、脚部同士の衝突は防止される。したがって、脚部の破損に起因するフェライトコアの磁気特性の大幅な低下が抑制される。また、脚部の破損は防止される一方、突部同士の衝突によって突部や連結部の端面は破損し易くなっているが、連結部の端面における磁束密度は脚部に比べて小さいため、磁気特性への悪影響は軽微なものである。したがって、隣接配置したフェライトコア同士が衝突することによる磁気特性の低下は最小限に抑えられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフェライトコアによれば、連結部の端面に対応する位置に突部を設けることで、フェライトコアを隣接配置したとき突部同士が衝突し、脚部の破損が防止されるので、フェライトコア同士の衝突に起因する磁気特性の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用したフェライトコアについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１（ａ）に、本発明を適用したＵ字形のフェライトコア１の正面図を示し、（ｂ）に平面図を示す。図１に示すフェライトコア１は、互いに平行な方向に伸びる一対の脚部２と、これら脚部２を略直交方向に連結する連結部３とを有している。各脚部２は、連結部３により磁気的に結合されている。脚部２は略四角柱状であり、脚部２の上端部４はトランスを構成するときの接合面とされ、その基端部５は連結部３に連結される。連結部４は略四角柱状であり、底面６を下にした状態で載置され、上面７には脚部２の基端部５が連結される。連結部４の端面８と、脚部２の連結方向における最外周面９とは略面一とされ、また、連結方向に対して略垂直方向に立ち上がり形成されている。そして、本発明を適用したフェライトコア１においては、フェライトコア１を隣接配置したときに脚部２同士の接触を防止する目的で、連結部３の端面８に突部１０が設けられる。
【００１４】
突部１０の形状は、例えば図１に示すように、先端が平坦とされるとともに、テーパ面を有する形状や、図２に示すように曲面を有する形状や、図３に示すように底面６に向かうに従い突出するようなテーパ面を有する形状とされてもよい。
【００１５】
突部１０は、脚部２同士の接触を防止する効果が高くなることから、連結部３の端面８の底面６近傍に設けることが好ましい。例えば図４に示すように、脚部２の基端部５（図４中、Ｂで示す）から加工面Ｃまでの距離をｘとしたとき、基端部５から２ｘ／３の距離より底面側に突部１０を設けることが好ましい。
【００１６】
また、突部１０は、例えば基端部５から２ｘ／３の位置から背面加工代（図中斜線で示す。）の底面Ｄに向かって０．３°以上の傾斜を持った線Ｅを引き、この線Ｅと連結部３の底面から水平に伸ばした線とで作られる形状とすることが好ましい。なお、背面加工代は、後の工程で除去され、加工面Ｃが連結部３の底面６となる。脚部２は必ずしも載置面に対して略垂直に立ち上がっているわけではなく、互いの上端部４が離れる方向に若干傾いて形成されることがあるが、前記のように決められた突部１０は十分な高さを持つので、このように脚部２の上端部４同士が極めて接触しやすい場合でも、これらの衝突を確実に回避できる。
【００１７】
突部１０は連結部３の端面８の一部に形成されていてもよいが、図１に示すように、連結部３の厚さ方向において全幅にわたって形成されることが好ましい。突部１０を全幅にわたって設けることで、フェライトコア１を突部１０を対向させて隣接配置したときの接触状態が安定し、フェライトコア１の脚部２の破損をより確実に防止できる。
【００１８】
フェライトコア１を構成する各脚部２、連結部３及び突部１０は、いずれもフェライト材料により形成されており、これらは焼結等の手法により一体的に形成されている。フェライト材料としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等、任意のフェライト材料を使用することが可能であるが、性能向上のためには透磁率や磁束密度が高い軟磁気特性に優れたフェライト材料を用いることが好ましい。
【００１９】
以上のような突部１０を持つフェライトコア１は、図５に示すように隣接配置されたとき、隣接するフェライトコア１と突部１０同士で衝突し、脚部２同士の衝突が防止される。隣接配置したフェライトコア１の脚部との距離は、突部１０の高さＡにより決まる。このように突部１０が設けられることで、脚部２の破損が防止され、磁気特性の大幅に低下させることが防止される。なお、脚部２とは対照的に、突部１０や突部１０が設けられた連結部３の端面８は破損し易くなっているが、突部１０や連結部３の端面８の破損による磁気特性への悪影響は比較的小さいものである。このことについて図６を用いて以下に説明する。
【００２０】
図６は、突部１０近傍、すなわち連結部３の端面８に欠けを生じ、破損部１１が形成されたフェライトコア１と、破損等のないフェライトコア１とを用い、これらを互いの接合面で突き合わせてループ状の閉磁路を構成したトランスである。ここでは、コイルの図示は省略する。一次コイルに電流を流すと、フェライトコア１内部にループ状の磁束１２が発生する。
【００２１】
ところで、フェライトコア１内部に流れる磁束の密度の分布は均一ではなく、フェライトコア１の内周側で高く、フェライトコア１の外周側で低くなっている。図６に示すように連結部３の端面８に破損部１１を持つフェライトコア１を用いた場合、破損部で磁路の断面が一部狭くなることは先に説明した図１６の場合と同様であるが、破損部１１の周辺はフェライトコア１の断面が脚部２に比べ広くなっているため、磁束密度が比較的低い。よって、磁束の流れに与える影響は軽微であり、磁束の流れが阻害されることによる磁気特性への悪影響は比較的小さいものとなる。
【００２２】
以上のように、フェライトコア１の連結部３の端面８に突部１０を設けることで、複数のフェライトコア１が隣接配置されたときには突部１０同士が衝突し、脚部２同士が接触しないため、フェライトコア１の接合面４の縁等、脚部２の破損を抑制できる。また、フェライトコア１においては、脚部２が破損し難くなる代わりに、突部１０や連結部３の端面８が破損し易くなっているが、突部１０や連結部３の端面８の破損による磁気特性の低下は、脚部２が破損した場合に比べて小さく抑えられる。したがって、フェライトコア１同士の接触による磁気特性の低下を最小限に抑えることができ、フェライトコア１の不良率の低減を図ることが可能である。
【００２３】
次に、本発明を３つの脚部を有するＥ字形のフェライトコア２１に適用した例について説明する。図７に示すフェライトコア２１は、中央の中脚部２２と、その両側に対称に配置される一対の外脚部２３と、これら３つの脚部を略直交方向に連結する連結部２４とを有している。中脚部２２と各外脚部２３とは、連結部２４により磁気的に結合されている。中脚部２２及び外脚部２３は略四角柱状であり、中脚部２２及び外脚部２３の上端部２５及び上端部２６は、それぞれトランスを構成するときの接合面とされ、また基端部２７及び基端部２８は、連結部２４に連結される。連結部２４は略四角柱状であり、底面２９を下にした状態で載置され、上面３０には、中脚部２２の基端部２７及び外脚部２３の基端部２８が連結される。連結部２４の端面３１と、外脚部２３の連結方向における最外周面３２とは略面一とされ、また、連結方向に対して略垂直方向に立ち上がり形成されている。同一形状のＥ字形フェライトコア２１を上端部２５，２６（接合面）同士を突き合わせて接合することにより、閉磁路が形成される。そして、本発明を適用したフェライトコア２１においては、フェライトコア２１を隣接配置したときに外脚部２３同士の接触を防止する目的で、連結部２４の端面３１に突部３３が設けられる。突部３３は、先端が平坦とされるとともに、テーパ面を有する形状とされる。また、突部３３は、連結部２４の厚さ方向において全幅にわたって形成される。
【００２４】
以上のように、フェライトコア２１の連結部２４の端面３１に突部３３を設けることで、図８に示すように複数のフェライトコア２１が隣接配置されたとき、隣接するフェライトコア２１と突部３３同士で衝突し、外脚部２３同士の衝突が防止される。隣接配置したフェライトコア１１の外脚部２３との距離は、突部３３の高さにより決まる。このように突部３３が設けられることで、外脚部２３の破損が防止され、磁気特性の大幅な低下が防止される。なお、外脚部２３とは対照的に、突部３３や突部３３が設けられた連結部２４の端面３１は破損し易くなっているが、突部３３や連結部２４の端面３１の破損による磁気特性への悪影響は比較的小さいものである。この理由は、Ｕ字形状のフェライトコア１と同様である。したがって、フェライトコア２１同士の接触による磁気特性の低下を最小限に抑えることができ、フェライトコア２１の不良率の低減を図ることが可能である。
【００２５】
また、Ｅ字形のフェライトコア２１に設けられる突部３３の形状は特に限定されず、図９に示すように曲面を有する形状、図１０に示すように底面２９に向かうに従い突出するようなテーパ形状のいずれであってもよい。さらに、Ｅ字形のフェライトコア２１に設けられる突部３３は、複数のフェライトコア２１が隣接配置されたときに外脚部２３同士の接触を妨げることが可能な形状であれば、これらの形状に限るものではない。
【００２６】
なお、前述の実施の形態では、２つの脚部を有するＵ字形、又は３つの脚部を有するＥ字形のフェライトコアを例に挙げたが、本発明は、これに限らず、さらに多脚のフェライトコアに適用することも可能である。また、各脚部の形状は、前述の説明では四角柱状を例に挙げたが、これに限らず、多角柱状等、連結部の端面と脚部の連結方向における最外周面が略面一とされていればよい。さらに、連結部の形状についても、四角柱状に限らず、連結部の端面と脚部の連結方向における最外周面が略面一とされていれば任意の形状とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は本発明を適用したＵ字形のフェライトコアの正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明を適用したＵ字形のフェライトコアの変形例を示す正面図である。
【図３】本発明を適用したＵ字形のフェライトコアの変形例を示す正面図である。
【図４】突部の最適形状を説明するための正面図である。
【図５】（ａ）は本発明を適用したＵ字形のフェライトコアを２つ並べた状態を示す正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図６】本発明を適用したＵ字形のフェライトコアを用いたトランスであって、磁束の流れを説明するための模式図である。
【図７】（ａ）は本発明を適用したＥ字形のフェライトコアの正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図８】本発明を適用したＥ字形のフェライトコアを２つ並べた状態を示す正面図である。
【図９】本発明を適用したＥ字形のフェライトコアの変形例を示す正面図である。
【図１０】本発明を適用したＥ字形のフェライトコアの変形例を示す正面図である。
【図１１】（ａ）は従来のＵ字形のフェライトコアの正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１２】図１１に示すＵ字形フェライトコアを用いたトランスの断面図である。
【図１３】（ａ）は従来のＥ字形のフェライトコアの正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１４】図１３に示すＥ字形フェライトコアを用いたトランスの断面図である。
【図１５】（ａ）は従来のＵ字形のフェライトコアを２つ並べた状態を示す正面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１６】従来のＵ字形のフェライトコアを用いたトランスであって、磁束の流れを説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  フェライトコア、２  脚部、３  連結部、４  上端部、５  基端部、６  底面、７  上面、８  端面、９  最外周面、１０  突部、１１  破損部、１２  磁束、２１  フェライトコア、２２  中脚部、２３  外脚部、２４  連結部、２５  上端部、２６  上端部、２７  基端部、２８  基端部、２９  底面、３０  上面、３１  端面、３２  最外周面、３３  突部
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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