JPH0613243A

JPH0613243A - コア構体

Info

Publication number: JPH0613243A
Application number: JP4167831A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Akiyasu; 均秋保; Atsushi Minami; 淳志南
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】複雑な形状を容易に作ることができるととも
に、破損し難く、安価なコア構体を得ることを目的とす
る。【構成】複数の磁性体を組み合わせて構成されるコア
構体において、この複数の磁性体のうち一部の磁性体は
フェライト樹脂２からなり、他部の磁性体は焼結フェラ
イト３からなるコア構体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、スイッチング
電源用などのパワーコイルに適用して好適なコア構体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スイッチング電源用などのパワー
コイルには、Ｕ形やＥ形などの中型及び大型コイル（ト
ランス、チョークコイル）が用いられていた。磁性材と
しては、主にＭｎ−Ｚｎ系フェライト材などが用いら
れ、これらの材料は、高透磁率（μｉ＝１０００〜５０
００）、低損失であることを必要とするものである。ま
た、磁路中にはギャップが設けられるのが一般的であ
る。

【０００３】従来例を示すと、例えば、図９に示すコイ
ルは、Ｕ型のコアを２個相向かうように接触させたもの
であり、これらの接触面に、ギャップスペーサを挟み込
むことにより、ギャップを設けたものである。これに対
して、図１０に示すコイルは、Ｅ型の断面を有するコア
を相向かうように、接触させたものであり、３個所ある
接触面のうち中央の接触面に、空隙を作ることにより、
ギャップを設けたものである。図１１に示すコイルは、
Ｅ型のコアとＩ型のコアを組み合わせたものであり、図
１０で示したコイルと同様に中央部の接触面に空隙を作
ることにより、ギャップを設けたものである。図１２
は、上述したコイルにおける電流ＩとインダクタンスＬ
との関係、すなわち、コイルの直流重畳特性を示すもの
である。この図からわかるように、コイルに必要電流Ｉ
１が流れたとき、その時、必要なインダクタンスＬ１を
得るため、磁路中にギャップを設け、磁性体（コア）の
磁気飽和を抑制しているものである。ここで、ギャップ
長は、０〜５ｍｍ程度採り得るが、スイッチング電源の
パワーコイル用としては、ギャップ長は５０μｍ〜１ｍ
ｍの範囲が多く採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来のコア構体は、焼結フェライトよりなるも
のが主流を占めるものであり、この焼結フェライトは、
高価であるが、破損し易く、また、複雑な形状が製作し
難く、さらに研削加工が困難であるという問題があっ
た。

【０００５】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、複雑な形状を容易に作ることができるとと
もに、破損し難く、安価なコア構体を得ることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のコア構体は、例
えば、図１に示すように、複数の磁性体を組み合わせて
構成されるコア構体において、この複数の磁性体のうち
一部の磁性体はフェライト樹脂２からなり、他部の磁性
体は焼結フェライト３からなるものである。また、本発
明のコア構体は、例えば、図４に示すように、フェライ
ト樹脂と焼結フェライトの接触界面にギャップを設けた
上述構成のコア構体である。また、本発明のコア構体
は、例えば、図６に示すように、焼結フェライトとの接
触界面に、凹部２ａを設けたフェライト樹脂２からなる
上述構成のコア構体である。また、本発明のコア構体
は、例えば、図７に示すように、焼結フェライトとの接
触界面２ｂに、外表面に達する溝２ｃを設けたフェライ
ト樹脂２からなる上述構成のコア構体である。また、本
発明のコア構体は、例えば、図８に示すように、固定用
金具５の孔と係合させるための、凸部２ｃを外表面に設
けたフェライト樹脂２からなる上述構成のコア構体であ
る。

【０００７】

【作用】本発明のコア構体によれば、複数の磁性体を組
み合わせて構成されるコア構体において、この複数の磁
性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂２からなり、
他部の磁性体は焼結フェライト３からなるものとするこ
とにより、また、本発明のコア構体によれば、フェライ
ト樹脂と焼結フェライトの接触界面にギャップを設けた
上述構成のコア構体とすることにより、また、本発明の
コア構体によれば、焼結フェライトとの接触界面に、凹
部２ａを設けたフェライト樹脂２からなる上述構成のコ
ア構体とすることにより、また、本発明のコア構体によ
れば、焼結フェライトとの接触界面２ｂに、外表面に達
する溝２ｃを設けたフェライト樹脂２からなる上述構成
のコア構体とすることにより、また、本発明のコア構体
によれば、固定用金具５の孔と係合させるための、凸部
２ｃを外表面に設けたフェライト樹脂２からなる上述構
成のコア構体とすることにより、フェライト樹脂は成形
性がよいので、複雑な形状を容易に作ることができると
ともに、破損し難く、安価なコア構体を得ることができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明コア構体の一実施例について図
１〜図３を参照して説明する。図１は、従来、コア構体
として焼結フェライトが用いられていたが、コイル磁性
体の主要部（Ｅ形）を焼結フェライト３（Ｍｎ−Ｚｎ系
のＨｉ−μ（μｉ＝１０００〜５０００）、低損失材）
とし、他の部分（Ｉ形）をフェライト樹脂磁性体２とし
て、磁路を構成するものである。ここで、フェライト樹
脂磁性体は、μ＝１００以下の低透磁率材である。

【０００９】ここで用いたフェライト樹脂磁性体は、図
３に示す製造工程図に従って製造した。ここにおいて、
成形法は射出成形（または、加熱プレス成形）によるの
で、複雑な形状を有するものでも容易に製造することが
できる。図３において、原料組成物としては、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライトにおいては、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｍｎ
Ｏの混合物とし、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトとしては、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯの混合物とした。ま
た、添加剤としてはバインダー（ＰＶＡ）を用いた。原
料組成物と添加剤とを混合することにより、スラリー組
成物を作り、造粒処理及び焼成の後にフェライト粉末と
する。一方、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、
ポリアミド、ポリエチレン、及びナイロンなどを用い
た。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、及びジアリルフタレート樹脂などを用い
た。フェライト粉末及び熱可塑性樹脂（または、熱硬化
性樹脂）を混練しフェライト樹脂を得るが、この混練に
おいては各々の重量比は、７０〜９８％及び３０〜２％
の範囲にて行なった。このように得られたフェライト樹
脂を射出成形（または、加熱プレス成形）することによ
り、フェライト樹脂コアを得ることができる。

【００１０】次に、本例コア構体を用いたパワーコイル
の直流重畳特性について説明する。ここで、磁性体（コ
ア）においては、Ｅ形コアは、Ｍｎ−Ｚｎ系焼結フェラ
イト（μｉ＝２５００、Ｂ＝４７０ｍＴ）を用いた。さ
らに、本例においては、Ｉ形フェライト樹脂コアとし
て、μ≒２０のものを用いた。また、本例のコイルでは
ギャップ＝０とした。この結果、図２に示すように、本
例によるコイルのインダクタンス、直流重畳特性が得ら
れた。また、従来のコイルの磁路断面積は、どの部分で
も等断面積にするのが一般的であるが、本例のフェライ
ト樹脂コア部（Ｉ形）の厚さｔ（すなわち断面積も）を
変えることにより、直流重畳特性カーブを変えることが
できる。

【００１１】一方、比較のために、従来型のコイルにつ
いても測定した。従来の磁性体（コア）ＥＩ３５におい
ては、Ｅ形コア及びＩ形コアはそれぞれ、Ｍｎ−Ｚｎ系
焼結フェライト（μｉ＝２５００、Ｂ＝４７０ｍＴ）を
用いた。また、従来のコイルではギャップ＝２００μｍ
とした。。この結果、図２に示すように、従来のコイル
によるコイルのインダクタンス、直流重畳特性が得られ
た。

【００１２】次に、本発明コア構体の他の実施例につい
て説明する。図４及び図５は、Ｕ形焼結フェライトコア
にフェライト樹脂コアを用いた例を示すものである。こ
の場合、ギャップ長は問わない。また、フェライト樹脂
コアの磁路断面積（ＳＦ）は、主磁路断面積（ＳＭ）と
の関係を問わない。すなわち、フェライト樹脂コアの磁
路断面積（ＳＦ）は、コイル特性に合わせて変化させる
ことができる。さらに、磁路断面の形状は、角形、丸形
などを問わないで自由なものとすることができる。図６
は、自動組み立て機により製造するのに適するように、
位置決め凹部を設けた例を示すものである。このような
凹部もフェライト樹脂を材料として用いることにより、
容易に製造することができる。図７は、フェライト樹脂
と焼結フェライトを接着するのに用いる接着剤の余分な
ものを排除するための逃げ部凹溝を設けた例を示すもの
である。このような逃げ部凹溝もフェライト樹脂を材料
として用いることにより、容易に製造することができ
る。図８は、留め金具を用いて、焼結フェライトコアと
フェライト樹脂コアを固定する場合の例を示したもので
ある。この場合、フェライト樹脂コアに金具の孔と係合
させるための凸部を設けたものである。また、フェライ
ト樹脂に凹部を設け、これに対応する金具を用いること
もできる。これらの凸部または凹部もフェライト樹脂を
材料として用いることにより、容易に製造することがで
きる。

【００１３】以上のことから、本例によれば、複数の磁
性体を組み合わせて構成されるコア構体において、この
複数の磁性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂２か
らなり、他部の磁性体は焼結フェライト３からなるもの
とすることにより、この一部の磁性体はフェライト樹脂
であるので成形性が良いので、複雑な形状を容易に作る
ことができるとともに、従来品よりも安価にすることが
できる。また、製造されたコアは破損し難く、取扱も
容易である。

【００１４】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な形状を容易に作ることができるとともに、従来品
よりも安価にすることができる。また、製造されたコア
は破損し難く、取扱も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明コア構体の例を使用したパワーコイルを
示す構成図である。

【図２】本例の直流重畳特性を示す線図である。

【図３】フェライト樹脂磁性体の製造工程図である。

【図４】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。

【図５】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。

【図６】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。

【図７】本発明コア構体の他の実施例を示す構成図であ
る。

【図８】本発明コア構体の他の例を使用したパワーコイ
ルを示す構成図である。

【図９】コア構体の従来例（Ｕ形コイル断面）を示す構
成図である。

【図１０】コア構体の従来例（Ｅ形コイル断面）を示す
構成図である。

【図１１】コア構体の従来例（Ｅ・Ｉ形コイル断面）を
示す構成図である。

【図１２】コイルの直流重畳特性を示す線図である。

【符号の説明】

１コア構体２フェライト樹脂磁性体３焼結フェライト４コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁性体を組み合わせて構成される
コア構体において、上記複数の磁性体のうち一部の磁性体はフェライト樹脂
からなり、他部の磁性体は焼結フェライトからなること
を特徴とするコア構体。
【請求項２】フェライト樹脂と焼結フェライトの接触
界面にギャップを設けたことを特徴とする請求項１記載
のコア構体。
【請求項３】焼結フェライトとの接触界面に、凹部を
設けたフェライト樹脂からなることを特徴とする請求項
１記載のコア構体。
【請求項４】焼結フェライトとの接触界面に、外表面
に達する溝を設けたフェライト樹脂からなることを特徴
とする請求項１記載のコア構体。
【請求項５】固定用金具の孔と係合させるための、凸
部を外表面に設けたフェライト樹脂からなることを特徴
とする請求項１記載のコア構体。