JP2002353038A - フェライト磁心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨工数の低減並びに研磨精度の向上を図
り、容易に空隙調整を行うことができ、その際に欠けあ
るいは破損などが生じ難く生産性を高める。 【解決手段】 複数のコアを接合することで磁路が構成
されるフェライト磁心において、少なくとも一方のコア
は、複数の足部を持つ複数のほぼ同形の薄肉コア部材の
貼り合わせ構造であり、一部の薄肉コア部材の少なくと
も一部の足部長さが他の薄肉コア部材の足部長さと異な
るようにして貼り合わせた足部先端に段差が形成される
ようにする。例えばＥ型コア２８は、第１及び第２のＥ
型薄肉コア部材２０，２２を貼り合わせた構造をなし、
第２のＥ型薄肉コア部材の中足部の長さを第１のＥ型薄
肉コア部材の中足部の長さよりも短くして、貼り合わせ
た中足先端に段差が形成されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイルや
トランスなどで使用するフェライト磁心に関し、更に詳
しく述べると、コアを複数の薄肉コア部材による貼り合
わせ構造とし、少なくとも一つの足部の長さが他の足部
の長さと異なるようにして、貼り合わせた足部先端に所
望の段差が形成されるようにしたフェライト磁心に関す
るものである。このフェライト磁心は、特に限定される
ものではないが、例えばスイッチング電源に用いる非線
形チョークコイルに有用である。

【０００２】

【従来の技術】最近のスイッチング電源の２次側直流負
荷回路に組み込まれるチョークコイルとしては、小さな
直流負荷電流に対してはインダクタンスが大きく、大き
な直流負荷電流に対してはインダクタンスが小さくなる
ように、インダクタンスが直流電流に対して非線形に変
化するチョークコイルが使用されている。このような非
線形チョークコイルを用いることによって、無負荷時に
おける出力電圧の制御性を改善できると共に、ダミー電
流による無駄な電力消費を抑制することができるからで
ある。

【０００３】このような非線形のチョークコイルにおい
ては、磁路断面の一部に空隙を設けたフェライト磁心を
用いる。フェライト磁心は、Ｅ−Ｅ型コアあるいはＥ−
Ｉ型コアであり、例えば図５に示すように、Ｅ型コア１
０の中足先端部に段差加工を施し、それによって磁路断
面に空隙が有る部分と無い部分を形成する。コイルを流
れる直流電流が小さい時は、空隙の無い部分が磁路とな
って高インダクタンスが生じる。コイルを流れる直流電
流が大きいと、空隙の無い部分は磁気飽和するが、空隙
の有る部分は磁気飽和しないため、低インダクタンスが
生じる。このようにして、インダクタンスの非線形特性
が得られる。

【０００４】Ｅ型コアの中足先端部の段付き形状は、片
側を切り取る図５のような形状の他に、凸型となるよう
に両側を切り取る形状などもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】いずれにしてもＥ型コ
アの中足先端部の段付き形状は、研磨加工により行う。
所望の非線形特性を発現させるためには、研磨せずに残
しておく部分の幅ａと研磨する部分の深さｂを厳密に管
理する必要がある。幅ａは、例えばコア側面（図５で左
側の面）を基準として求める。

【０００６】しかし、フェライト磁心は成形体を焼成し
たものであるため、焼成品の寸法精度には自ずから限界
があり、しかも足部は微妙に曲がったりする。そのた
め、１個ずつ研磨の幅や位置を変えるなどの調整作業を
必要とする。更に、研磨方向は中足の先端面に対して平
行（図５において矢印にて示す）であるが、中足の先端
面に対して垂直方向に切断面が生じるように中足先端部
を部分的に研磨していくために、研磨速度が速すぎると
欠けや破損が発生し易く、そのため研磨作業条件の設定
が非常に難しい。このようなことから、研磨作業性が著
しく悪い問題があった。

【０００７】本発明の目的は、研磨工数の低減並びに研
磨精度の向上を図り、容易に空隙調整を行うことがで
き、その際に欠けあるいは破損などが生じ難く生産性を
高めることができるように工夫したフェライト磁心を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のコアを
接合することで磁路が構成されるフェライト磁心におい
て、少なくとも一方のコアは、複数の足部を持つ複数の
ほぼ同形の薄肉コア部材の貼り合わせ構造であり、一部
の薄肉コア部材の少なくとも一部の足部長さが他の薄肉
コア部材の対応する足部長さと異なるようにして、貼り
合わせた足部先端に段差が形成されるようにしたことを
特徴とするフェライト磁心である。

【０００９】また本発明は、２個のＥ型コアを、足部の
先端面同士が接合するように組み合わせてなるフェライ
ト磁心において、少なくとも一方のＥ型コアは、複数の
Ｅ型薄肉コア部材を貼り合わせた構造をなし、少なくと
も一つの足部の長さが他の足部の長さと異なるようにし
て、貼り合わせた足部先端に段差が形成されるようにし
たことを特徴とするフェライト磁心である。例えば、一
方のＥ型コアは一体構造であり、他方のＥ型コアは第１
のＥ型薄肉コア部材と第２のＥ型薄肉コア部材との貼り
合わせ構造とする。そして、第２のＥ型薄肉コア部材の
中足部の長さを第１のＥ型薄肉コア部材の中足部の長さ
よりも短くして、貼り合わせた中足先端に所定の段差が
形成されるようにする。

【００１０】更に本発明は、Ｅ型コアとＩ型コアを、Ｅ
型コアの足部の先端面がＩ型コアに接合するように組み
合わせてなるフェライト磁心において、Ｅ型コアは、複
数のＥ型薄肉コア部材を貼り合わせた構造をなし、少な
くとも一つの足部の長さが他の足部の長さと異なるよう
にして、貼り合わせた足部先端に段差が形成されるよう
にしたことを特徴とするフェライト磁心である。例え
ば、Ｅ型コアは第１のＥ型薄肉コア部材と第２のＥ型薄
肉コア部材との貼り合わせ構造であり、第２のＥ型薄肉
コア部材の中足部の長さを第１のＥ型薄肉コア部材の中
足部の長さよりも短くして、貼り合わせた中足先端に所
定の段差が形成されるようにする。

【００１１】これらのフェライト磁心は、特に非線形チ
ョークコイル用の磁心として有用である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、典型的にはＥ−Ｅ型あ
るいはＥ−Ｉ型のフェライト磁心であるが、用途や使用
状態によってはＵ−Ｕ型あるいはＵ−Ｉ型のフェライト
磁心にも適用可能である。貼り合わせる薄肉コア部材
は、通常２個でよいが、３個以上貼り合わせることも可
能である。２個貼り合わせる場合でも、両方の薄肉コア
部材の厚みは同じであってもよいし、異なるものとして
もよい。短くする足部は薄肉コア部材の１箇所のみでよ
いが、複数箇所であってもよい。Ｅ−Ｅ型コアあるいは
Ｕ−Ｕ型コアの場合には、一方のコアのみ貼り合わせ構
造にすればよいが、両方のコア共に貼り合わせ構造とし
ても構わない。

【００１３】短い足部を有する薄肉コア部材は、足部先
端全面を研磨加工することによって空隙長を調節する
が、研磨する寸法が大きい場合には、予めその分を見込
んで短めに成形することも可能である。薄肉コア部材を
貼り合わせた後、全ての足部先端面を軽く研磨すること
で全ての足部長さを揃え、先端面を平滑にすることがで
きる。

【００１４】このような構造のフェライト磁心は、電子
機器用のチョークコイルの他、トランスなどにも利用可
能である。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係る非線形チョークコイル用
フェライト磁心の一実施例を示す説明図であり、貼り合
わせの構造のＥ型コアを示している。この実施例では、
ほぼ同形の２個のＥ型薄肉コア部材を貼り合わせてい
る。第１のＥ型薄肉コア部材２０は、中足が両側の外足
と同じ長さであるが、本来必要な厚さのほぼ半分程度の
薄肉構造である。第２のＥ型薄肉コア部材２２は、中足
が両側の外足よりも長さｃだけ短く、本来必要な厚さの
ほぼ半分程度（厚さｄ）の薄肉構造である。第２のＥ型
薄肉コア部材２２は、矢印で示す研磨方向に研磨するこ
とで中足長さが調整される。この場合、中足の全面研磨
となるので、研磨速度を速くしても欠けや破損は生じ難
い。

【００１６】所定形状の第１及び第２のＥ型薄肉コア部
材２０，２２は、接着剤２４を用いて貼り合わせ一体化
する。これによって中足先端に所望の段差２６が形成さ
れたＥ型コア２８が得られる。なお、使用中のコア温度
が高くなる場合には、それに対応できる耐熱接着剤を使
用する。第１及び第２の薄肉コア部材２０，２２を貼り
合わせて一体化するのは、貼り合わせずにもしコア部材
がずれると電気的特性が変化してしまうためである。

【００１７】図２に示すように、このような貼り合わせ
構造のＥ型コア２８は、中足にコイル３０を巻装して、
通常の一体型のＥ型コア３２と組み合わせることでチョ
ークコイルを構成する。作製したチョークコイルの直流
重畳特性を図３に示す。直流電流が小さい時は高インダ
クタンスを呈し、直流電流が大きくなると低インダクタ
ンスを呈する非線形特性が得られる。

【００１８】このような貼り合わせ構造のＥ型コア２８
は、図４に示すように、中足にコイル３０を巻装して、
通常の一体型のＩ型コア３４と組み合わせることによ
り、非線形チョークコイルを製作することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のように、予め足部の高さ
調整を行った薄肉コア部材と他の薄肉コア部材と貼り合
わせて足部先端に段差構造を形成したフェライト磁心で
あるから、研磨工数の低減並びに研磨精度の向上を図
り、容易に空隙調整を行うことができる。研磨加工は、
薄肉コア部材の足部全面について行うために、研磨速度
を速めても欠けあるいは破損などが生じ難く、生産性を
高めることができ、歩留まりを向上できる。また、研磨
精度による特性のばらつきを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる貼り合わせ構造のＥ型コアの一
実施例を示す説明図。

【図２】それを用いた非線形チョークコイルの説明図。

【図３】その直流重畳特性の一例を示すグラフ。

【図４】非線形チョークコイルの他の構成例を示す説明
図。

【図５】従来技術で用いるＥ型コアの一例を示す説明
図。

【符号の説明】

２０ 第１のＥ型薄肉コア部材 ２２ 第２のＥ型薄肉コア部材 ２４ 接着剤 ２６ 段差 ２８ 貼り合わせ構造のＥ型コア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 智嗣 東京都港区新橋５丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 (72)発明者 井田 祐二 東京都港区新橋５丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 (72)発明者 野中 正巳 東京都港区新橋５丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコアを接合することで磁路が構成
   されるフェライト磁心において、 少なくとも一方のコアは、複数の足部を持つ複数のほぼ
   同形の薄肉コア部材の貼り合わせ構造であり、一部の薄
   肉コア部材の少なくとも一部の足部長さが他の薄肉コア
   部材の対応する足部長さと異なるようにし、貼り合わせ
   た足部先端に段差が形成されるようにしたことを特徴と
   するフェライト磁心。
2. 【請求項２】 ２個のＥ型コアを、各足部の先端面同士
   が接合するように組み合わせてなるフェライト磁心にお
   いて、 少なくとも一方のＥ型コアは、複数のＥ型薄肉コア部材
   を貼り合わせた構造をなし、少なくとも一つの足部の長
   さが他の足部の長さと異なるようにして、貼り合わせた
   足部先端に段差が形成されるようにしたことを特徴とす
   るフェライト磁心。
3. 【請求項３】 一方のＥ型コアは一体構造であり、他方
   のＥ型コアは第１のＥ型薄肉コア部材と第２のＥ型薄肉
   コア部材との貼り合わせ構造であって、第２のＥ型薄肉
   コア部材の中足部の長さを第１のＥ型薄肉コア部材の中
   足部の長さよりも短くして、貼り合わせた中足先端に段
   差が形成されるようにした請求項２記載のフェライト磁
   心。
4. 【請求項４】 Ｅ型コアとＩ型コアを、Ｅ型コアの足部
   の先端面がＩ型コアに接合するように組み合わせてなる
   フェライト磁心において、 Ｅ型コアは、複数のＥ型薄肉コア部材を貼り合わせた構
   造をなし、少なくとも一つの足部の長さが他の足部の長
   さと異なるようにして、貼り合わせた足部先端に段差が
   形成されるようにしたことを特徴とするフェライト磁
   心。
5. 【請求項５】 Ｅ型コアは第１のＥ型薄肉コア部材と第
   ２のＥ型薄肉コア部材との貼り合わせ構造であって、第
   ２のＥ型薄肉コア部材の中足部の長さを第１のＥ型薄肉
   コア部材の中足部の長さよりも短くして、貼り合わせた
   中足先端に段差が形成されるようにした請求項４記載の
   フェライト磁心。
6. 【請求項６】 フェライト磁心が、非線形チョークコイ
   ル用の磁心である請求項１乃至５のいずれかに記載のフ
   ェライト磁心。