(57)【要約】【課題】  インダクタンスのばらつきが少なく、もれ磁束も少なく、コイル部品の小型化にも寄与するフェライトコアとインダクタの製造方法を提供する【解決手段】  コイル２７が中央の磁芯３０に巻かれるＴ型コア２６と、Ｔ型コア２６と対面し閉磁路を形成するＵ型コア２４とから成る。Ｔ型コア２６とＵ型コア２４とが互いに当接する各突き当て面２８，３４、Ｔ型コア２６の磁芯３０の頂面３２、及びこの頂面３２と所定幅のギャップｇを介して対面するＵ型コア２４の内側中央部を、各々所定寸法に研磨して成る。Ｔ型コア２６の磁芯３０に、融着絶縁電線２５が直に巻かれ、研磨されたＴ型コア２６とＵ型コア２４とを互いに突き合わせて成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが中央部の磁芯に巻かれるＴ型コアと、このＴ型コアと対面し閉磁路を形成するＵ型コアとから成るフェライトコアにおいて、前記Ｔ型コアとＵ型コアとが互いに当接する各突き当て面、前記Ｔ型コアの磁芯の頂面、及びこの頂面と所定幅のギャップを介して対面する前記Ｕ型コアの内側中央部を、各々所定寸法に研磨して成り、前記研磨されたＴ型コアとＵ型コアとを互いに組み合わせて成ることを特徴とするフェライトコア。
【請求項２】
前記Ｔ型コアの研磨された突き当て面が、前記Ｔ型コアの巻き線接触面より低くなってい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Ｔ型コアの磁芯に、融着絶縁電線が直に巻かれることを特徴とする請求項１または請求項２記載のフェライトコア。
【請求項４】
コイルが中央部の磁芯に巻かれるＴ型コアと、このＴ型コアと対面し閉磁路を形成するＵ型コアとから成るフェライトコアを用いたインダクタの製造方法において、前記Ｔ型コアとＵ型コアとが互いに当接する突き当て面と、前記Ｔ型コアの磁芯の頂面及びこの頂面と所定幅のギャップを介して対面する前記Ｕ型コアの内側中央部とを、各々所定寸法に研磨し、前記Ｔ型コアに融着絶縁電線を直に巻いた後、前記研磨されたＴ型コアとＵ型コアとを互いに組み合わせることを特徴とするインダクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスやその他コイル部品等のインダクタにおける磁路を形成するフェライトコアとインダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フェライトコアは、トランスやチョークコイルなどのコイル部品に使用されている。例えば、図３に示すように、フェライトコア２は、中央部の磁芯９にコイルが設けられるＴ型コア６と、これに被せるように取り付けるＵ型コア４とを組み合わせた１組のコアにより構成されるものがある。このフェライトコア２は、フェライトの原料粉末を金型等で加圧成型し、焼成後、Ｕ型コア４の反り部ａとＴ型コア６の反り部ｂを研磨により修正し、所望のコアを形成している。このフェライトコア２をコイル部品として用いる際には、絶縁電線５を絶縁性の高いボビン７に巻き付けて、Ｔ型コア６の磁芯９に貫入している。
【０００３】
一方、近年、電子部品の小型化に伴い、フェライトコアの小型化も要求されている。このため、コアを形成するフェライトには、特許文献２に開示されているように、抵抗値が大きく絶縁性のあるＮｉ−Ｚｎ系を用いることが多くなり、絶縁皮膜をした電線を直接Ｔ型コア６の磁芯９に巻き付ける構造もある。また、特許文献１，３に開示されているように、コアの底面部分に凸部を形成して寸法精度を向上させたＥ型コアも提案されている。
【特許文献１】公開平６−１５１２０４号公報
【特許文献２】公開平７−３３５４４９号公報
【特許文献３】公開平１１−３５４３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、図３に示すように、Ｔ型コア６と、２本の脚部のＵ型コア４との突き当て面１０の間に隙間ｃが生じる。この隙間ｃは、各コア４，６の焼成による歪みを一定にすることが難しいことから、隙間ｃの間隔も一定に保つことは不可能である。従って、これによりフェライトコア２のインダクタンスにばらつきが生じてしまうという問題があった。さらに、Ｕ型コア４をＴ型コア６に被せた際に、Ｔ型コア６の磁芯９の頂面１１とＵ型コア４の内側中央部分との隙間のギャップｇも、焼成による歪みのため一定に保つことが困難であり、インダクタンスがばらつく要因になっていた。
【０００５】
また、従来のボビン７に絶縁電線５を巻き付け、これを磁芯９に嵌合してコイル部品を形成する場合は、磁芯９に被せるボビン７の内径にある程度の余裕が必要となり、ボビン７自体の厚み等とも相まって、コイル部品の小型化にも限界があった。
【０００６】
これらの欠点を改善するため、特許文献２では、平板の中央部に柱状の磁芯を設けたコアに、上面中央部に前記柱状の磁芯を貫入させる穴を有するとともに、周辺部に凸部を持った形状をしたコアを被せる構成をとっている。そして、この一対のコアの側部の突き当て部にスペーサを配置する等により、ギャップを一定にしている。この構成では、コアに絶縁性の高いＮｉ−Ｚｎを原料としたフェライトを使用し、コアに絶縁電線を直に巻き付けるため、ボビンが不要であり、より小型化を可能としている。
【０００７】
しかし、この構造の場合、平板中央部に柱状の磁芯を貫入した状態で、柱状部と平板の穴の間に隙間ができ、この隙間の間隔にばらつきが生じてしまい、インダクタンスのバラツキの原因になる。さらに、この隙間からもれ磁束が発生するという問題もある。また、一対のコアを組み合わせた際の、突き当て部のスペーサやその他のギャップ部分からももれ磁束が発生する。このもれ磁束は、コイル部品の周辺回路にノイズを発生させる原因となる。
【０００８】
また、コアの形状では、Ｕ型及びＴ型のほかにＥ型が知られている。Ｅ型コアを用いる構造では、コアにコイルを装着後、Ｅ型コアの脚部端面同士が接合されている。この際、端面同士が密着していないと、その隙間のばらつきによりによりインダクタンスが安定せずばらつきが生じてしまう。
【０００９】
特許文献１では、Ｅ型コアの反りの影響による研磨の際の不安定要因を無くすため、Ｅ型コアの主面両端脚部の反対面両端に、わずかに脚部が突出した形状の突出部を形成している。これにより、Ｅ型コアの主面を研磨する際に、反りからくる不安定さを防いでいる。しかしながらこの場合、コア裏面側の突出部は、反りの影響を受けない程度の高さが必要になり、コイル部品の薄型化・小型化の弊害になる。
【００１０】
また、特許文献３では、Ｅ型コアの主面の反対面の両端に設ける突出部の幅を、主面両端脚部の幅より広い１．５倍以上の幅の突出部として形成したものである。これにより、Ｅ型コアの反りを防ぎ且つ突出部の高さが低くなるようにしている。しかし、この構造でも、反対面の突出部は小型化の妨げとなり、突出部の幅は主面中央の脚部の端までの制限があり、精度のばらつきも残る。
【００１１】
さらに、Ｅ型コアでは、中央脚部の磁芯に電線を巻く場合、両端の脚部が邪魔になり、中央脚部に直に電線を巻くことが困難である。一方、予め巻いた空芯コイルを使用する場合は、組み立て効率がよくないものである。
【００１２】
この発明は、上記従来技術の問題を鑑みて成されるもので、インダクタンスのばらつきが少なく、もれ磁束も少なく、コイル部品の小型化にも寄与するフェライトコアとインダクタ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】
【００１３】
この発明は、コイルが中央部の磁芯に巻かれるＴ型コアと、このＴ型コアと対面し閉磁路を形成するＵ型コアとから成るフェライトコアであって、前記Ｔ型コアとＵ型コアとが互いに当接する各突き当て面、前記Ｔ型コアの磁芯の頂面、及びこの頂面と所定幅のギャップを介して対面する前記Ｕ型コアの内側中央部を、各々所定寸法に研磨して成り、前記研磨されたＴ型コアとＵ型コアとを互いに組み合わせて成るフェライトコアである。
【００１４】
さらに、前記Ｔ型コアの研磨された突き当て面が、前記Ｔ型コアの巻き線接触面より低くなっているものである。また、前記Ｔ型コアの磁芯に、融着絶縁電線が直に巻かれるものである。
【００１５】
またこの発明は、コイルが中央の磁芯に巻かれるＴ型コアと、このＴ型コアと対面し閉磁路を形成するＵ型コアとから成るフェライトコアを用いたインダクタの製造方法であって、前記Ｔ型コアとＵ型コアとが互いに当接する突き当て面と、前記Ｔ型コアの磁芯の頂面及びこの頂面と所定幅のギャップを介して対面する前記Ｕ型コアの内側中央部とを、各々所定寸法に研磨し、前記Ｔ型コアに、融着絶縁電線を直に巻いた後、前記研磨されたＴ型コアとＵ型コアとを互いに組み合わせるインダクタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のフェライトコアとインダクタの製造方法によれば、寸法精度のばらつきによるインダクタンスのばらつきが少なく、もれ磁束も少ないフェライトコアを形成することができる。さらに、Ｔ型コアに直に融着絶縁電線を巻き付ける場合、ボビンを必要とせず、より小型化が可能なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明のフェライトコアとこれを用いたインダクタの製造方法の一実施形態について、図１、図２を基にして説明する。この実施形態のフェライトコア２０は、フェライトコア２０に融着絶縁電線２５が巻き付けられて、電源装置のチョークコイルやトランスなどのコイル部品として使用される。
【００１８】
この実施形態のフェライトコア２０は、図１に示すように、Ｕ型コア２４をＴ型コア２６に被せるように組み合わせて用いるものである。Ｔ型コア２６は、融着絶縁電線２５によるコイル２７が中央の凸部である磁芯３０に巻き付けられ、Ｕ型コア２４はＴ型コア２６と対面して接し、閉磁路を形成する。Ｔ型コア２６は、両側部のＴ型コア突き当て面２８、中央の磁芯３０の頂面３２、及び磁芯３０の反対側の底面３３のそれぞれが所定位置寸法で均一な平面を形成するように研磨されている。
【００１９】
Ｕ型コア２４も、両側部の２本の脚部のＵ型コア突き当て面３４、Ｕ型コア２４の外側上面３６、及び内面中央部の凹面３８のそれぞれが、所定位置寸法で均一な平面を形成するように研磨されている。そして、Ｔ型コア突き当て面２８とＵ型コア突き当て面３４は、互いに密着しており、Ｔ型コア２６の磁芯３０の頂面３２と、Ｕ型コア２４の内面中央部の凹面３８は、互いに一定間隔のギャップｇを介して対向している。
【００２０】
次に、この実施形態のフェライトコア２０の製造方法について説明する。このフェライトコア２０は、Ｔ型コア２６とＵ型コア２４を組み合わせて１つのフェライトコア２０を構成する。Ｔ型コア２６は、絶縁性の高いＮｉ−Ｚｎ等のフェライト粉末を金型等で加圧して成型し、焼成する。焼成後、反りを修正するため、Ｔ型コア２６の磁芯３０の反対側の底面３３を平面状に研磨する。さらに、Ｔ型コア突き当て面２８、中央の磁芯３０の頂面３２を、所定位置寸法で均一な平面に研磨する。
【００２１】
Ｕ型コア２４も、絶縁性の高いＮｉ−Ｚｎ等のフェライト粉末を金型等で加圧して成型し、焼成する。そして、焼成後、Ｕ型コア２４の外側上面３６、Ｕ型コア突き当て面３４、及びＵ型コア２４の内面中央部の凹面３８のそれぞれを、所定位置寸法で均一な平面に研磨する。
【００２２】
次に、Ｔ型コア２６に融着絶縁電線２５を巻き付ける工程について、図２に基づき説明する。この工程で使用する融着絶縁電線２５は、熱により溶融し冷めると固化する樹脂被膜に覆われた電線である。
【００２３】
電線を巻き付ける巻付装置４０は、回転力を伝える回転軸４２と、Ｔ型コア２６が取り付けられたベース４４を回転軸４２に固定するチャック治具４６と、Ｔ型コア２６に巻線を行う際に、融着絶縁電線２５を押さえ込む押さえ治具４８と、押さえ治具４８を回転可能に保持した回転軸４３とから成る。
【００２４】
Ｔ型コア２６に融着絶縁電線２５を巻き付けるには、まず、図２（ａ）に示すように、ベース４４にＴ型コア２６を固定し、チャック治具４６に取り付ける。次に、図２（ｂ）に示すように、融着絶縁電線２５の先端を、Ｔ型コア２６が固定されたベース４４の端子４５に固定し、融着絶縁電線２５を磁芯３０の基端部に位置させる。そして、押さえ治具４８でＴ型コア２６の頂面３２を押さえ、回転軸４２を巻き取り方向に回転させる。これにより、Ｔ型コア２６の磁芯３０に融着絶縁電線２５が巻き付けられていく。所定のターン数の融着絶縁電線２５を巻き付けた後、回転軸４２の回転を止めて、融着絶縁電線２６を適宜な位置で切断する。この後、図２（ｃ）に示すように、Ｔ型コア２６に巻き付けた融着絶縁電線２５に熱風を当てることで、融着絶縁電線２５の被膜が融着し、冷却後互いに固定される。最後に、図２（ｄ）に示すように、押さえ治具４８を外して、Ｔ型コアへの融着絶縁電線２５の巻き付けが完了する。
【００２５】
この実施形態のフェライトコア２０によれば、Ｕ型コア２４をＴ型コア２６に被せた際に、Ｔ型コア２６の中央磁芯３０の頂面３２とＵ型コア２４中央の凹部３８のギャップｇの間隔のばらつきをなくすることができ、インダクタンスを正確に設定することができる。さらに、Ｔ型コア突き当て面２８、Ｕ型コア突き当て面３４が正確な寸法で平面同士が密着するため、もれ磁束がなく、フェライトコア２０の周囲にノイズを発生させることがなく、インダクタンスのばらつきも発生させない。
【００２６】
また、Ｔ型コア突き当て面２８が、コイル２７の端面と接する巻き線接触面３９より低く形成されているため、Ｔ型コア２６の磁芯３０への融着絶縁電線２５の巻き付けが容易であり、一般的な巻き線工程により直に融着絶縁電線２５を巻き付けることができ、効率がよい。
【００２７】
なお、この発明のフェライトコアは上記実施形態に限定されるものではなく、Ｕ型コア内面中央部は、研磨され均一な平面状に形成されていればよいため、凹面構造に限定されるもではなく、わずかな高さの凸面でも良く、形状等は適宜設定可能なものである。また、Ｔ型コア突き当て面は、巻き線接触部に対して面一でも良く、磁芯の突出方向に突出した形状でなければよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施形態のフェライトコアの構造を示す概略断面図である。
【図２】この実施形態のフェライトコアのＴ型コアの巻線工程を示す概略図である。
【図３】従来のフェライトコアの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０  フェライトコア
２４  Ｕ型コア
２５  融着絶縁電線
２６  Ｔ型コア
２７  コイル
２８  Ｔ型コア突き当て面
３０  磁芯
３２  頂面
３３  底面
３４  Ｕ型コア突き当て面
３６  外側上面
３８  凹面
【図１】
2005302926.tif 000003
【図２】
2005302926.tif 000004
【図３】
2005302926.tif 000005