JPH0747854Y2

JPH0747854Y2 - 磁心

Info

Publication number: JPH0747854Y2
Application number: JP5330093U
Authority: JP
Inventors: 正三井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2005-11-01
Also published as: JPH0650323U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば小型大容量のス
イッチング電源用トランス等のコイル装置を構成するの
に好適な横置型の磁心に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ及びその端末装置、
事務機器等の進歩に伴って、小型、軽量、薄型で大容量
のスイッチング電源が必要になっている。スイッチング
電源の小型軽量化に当っては、大きなスペース、重量を
占めるトランス、とりわけトランスを構成する磁心の軽
量、小型化が最も重要なポイントである。従来、磁心と
しては、軸方向が設置面に対して平行となる横置型と、
軸方向が設置方向に対して垂直となる縦置型磁心の２種
類が知られている。このうち、横置型の磁心は、縦置型
の磁心と比較して、実装高さを低くするのに好適であ
る。横置型磁心は、例えば実開昭５７ー４４５０６号公
報等で知られており、底板部の外周縁に沿い中脚部の両
側に間隔をおいて立設された２枚の外脚部を有し、２枚
の外脚部の間隔に対応して、相対向する方向に生じる底
板部の両側端面のうちの一側端面に巻線引出溝を設け、
この巻線引出溝を通して巻線を導出するようにしてあ
る。

【０００３】しかし、巻線引出溝が外脚部の厚みを超え
て深く形成されているため、実質的に、底板部に対して
外脚部を長くした形状になる。このため、実装高さが高
くなってしまい、より一層の高さ減少に限界を生じてい
た。

【０００４】上述した問題点を解決し得る横置型磁心と
して、図５及び図６に示す磁心が提案されている。図５
は平面図、図６は正面図であり、底板部１と、この底板
部１の中心部に立設された断面円形状の中脚部２と、こ
の中脚部２を直径方向の両側から包囲するようにして底
板部の外周縁に沿い間隔ｄ1 、ｄ2 をおいて立設された
２枚の外脚部３、４とを、フェライト成形体として一体
に連設したＥ形磁心となっている。２枚の外脚部３、４
の配置間隔ｄ1 、ｄ2 に対応して生じる底板部１の両側
端面101、 102のうち、側端面101 は、外脚部３、４の端
部３１、４１から連続して段差ｈ1 を有して落込む段面
となっている。側端面101 の中央部には、中脚部２の外
周面に接する円弧状の凹部103 を設けてある。また、他
側端面102 は中脚部２の外周面及び外脚部３、４の端面
を含む平面状に形成されている。

【０００５】上記磁心を使用してスイッチング電源用ト
ランス等を構成するには、例えば図８に示すように、上
記構造の２つの磁心Ａ、Ｂを使用し、その中脚部２、２
にコイル５を巻装したコイルボビン６を嵌合させなが
ら、突き合わせて組立てる。なお、磁心Ａ、Ｂの一方を
平板状のＩ形磁心とした組立構造を取ることもある。組
立状態では、側端面102 側がコイルボビン６の端子台６
１に対向して位置決される。７はコイルボビン６に植設
された端子である。

【０００６】上記磁心によれば、外脚部３、４の端部と
側端面101 との間に生じる段差ｈ1を利用して、コイル
５の端末を引出すことができる。また、側端面101 に円
弧状凹部103 を有しているので、線径の太いコイル端末
も、この凹部103 を通して引出すことができる。このた
め、コイル端末引出し処理が容易である。

【０００７】しかも、側端面101 は、外脚部３、４の端
部３１、４１から連続して落込んでいるので、段差ｈ1
が小さくなる。このため、外脚部３、４の高さＨ1 を底
板部１の幅Ｗ1 に近づけ、全体の高さを低くすることが
可能になる。

【０００８】更に、他側端面102 は中脚部２の外周面及
び外脚部３、４の端面を含む平面状に形成されているか
ら、コイル端末引出し処理の容易化を図るのに必須の凹
部103 を有する構造の下で、底板部１の側端面101 −10
2 間の間隔を、中脚部２の直径確保に必要な極限の寸法
まで縮小できる。このため、小型、軽量、かつ、薄型の
磁心が得られる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところで、この種の磁
心においては、磁気飽和を起すことがないよう、中脚部
２の断面積を充分に大きくする必要がある。例えばスイ
ッチング電源用トランスとして使用した場合に磁気飽和
を起すと、メインスイッチ素子等の回路部品が破壊され
てしまうからである。ところが、従来は、中脚部２の断
面形状を円形状としてあったため、磁気飽和を起させな
いために必要な直径Ｄ1 の寸法が自と定まってしまう。
このため、側端面102 からの高さＨ1 が、中脚部２の直
径Ｄ1 によって定まってしまい、小型、薄型化に限界を
生じていた。

【００１０】また、中脚部２に巻装されたコイル５のコ
イル端末５１を引出す場合、例えば図８に示すように、
コイル端末５１の引出し位置でコイル５の巻径が太り、
漏洩磁束が増大して特性が悪化し、また高さも高くなる
等の難点も生じる。

【００１１】そこで、本考案の課題は、上述する従来か
らの問題点を解決し、コイル端末引出し処理の容易化を
確保しつつ、より一層の小型、軽量、薄型化を図った磁
心を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本考案は、底板部と、該底板部の一面上に立設され
る中脚部と、前記底板部の外周縁に沿い前記中脚部の両
側に間隔をおいて立設される２枚の外脚部とを一体に連
設した磁心であって、前記底板部は、前記２枚の外脚部
の前記間隔に対応して、相対向する方向に生じる両側端
面の一側端面が前記外脚部の端部との間に段差を有する
段面となっていて、他側端面が前記中脚部の外周面を含
む平面となっており、前記底板部の前記他側端面は、前
記底板部の前記一面側に向って傾斜する傾斜面を有して
おり、前記中脚部は、軸に直交する面での断面形状が、
前記２枚の外脚部の配置方向で長軸となり、これと直交
する方向で短軸となる形状を有し、長軸方向の両側が半
円弧状で、両半円弧状部分を直線状部分で互いに連結
し、前記直線状部分のなす外周面が前記底板部の前記他
側端面を構成するように配置されていることを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】底板部は、２枚の外脚部の間隔に対応して、相
対向する方向に生じる両側端面の一側端面が外脚部の端
部との間に段差を有する段面となっているから、外脚部
の高さを底板部の幅に近づけ、全体の高さを低くするこ
とが可能になる。

【００１４】他側端面は中脚部の外周面及び外脚部の端
面を含む平面状に形成されているから、底板部の両側端
面間の間隔を、中脚部の直径確保に必要な極限の寸法ま
で縮小できる。このため、小型、軽量、かつ、薄型の磁
心が得られる。

【００１５】中脚部は、軸に直交する面での断面形状
が、２枚の外脚部の配置方向で長軸となり、これと直交
する方向で短軸となる形状を有しているから、短軸方向
を組立実装時の高さ方向に設定し、小型、薄型化を達成
できる。

【００１６】しかも、この短軸方向と直交する方向が長
軸方向となり、短軸方向の縮小化による断面積の減少
を、長軸方向の寸法増大によって補うことができるの
で、磁気飽和を起さない断面積を確保できる。

【００１７】更に、中脚部の外周面を臨ませた底板部の
他側端面は、底板部の一面側に向って傾斜する傾斜面を
有しているから、プレス金型からの成型品の型離れが良
好になると共に、稜角部における欠けや破損の発生が防
止される。

【００１８】また、傾斜面がプレス成型圧力を面で受け
るので、プレス成型圧力が充分に行きわたるようにな
り、プレス圧力及び充填密度が均一化される。

【００１９】このため、磁路として重要な位置を占める
底板部の磁気特性のバラツキが防止され、性能及び歩留
りが向上する。

【００２０】更に、欠けや破損の防止、プレス圧力及び
充填密度の均一化等により、底板部と両側端面とが理想
に近い形状で交叉するようになるので、コイルボビンと
の組合せがスムーズに行なわれるようになる。また、金
型の損傷が防止され、金型寿命が長くなる。しかも、巻
線端末を傾斜面に沿って曲げ、その曲げ半径を大きくで
きる。

【００２１】また、中脚部は長軸方向の両側が半円弧状
であるから、中脚部の形状に合せたコイル巻枠に沿って
コイルを無理なく密着して巻装し、漏洩インダクタンス
を小さくし、特性を向上させることができる。

【００２２】中脚部は、両半円弧状部分を直線状部分で
互いに連結し、直線状部分のなす外周面が底板部の他側
端面を構成するように配置されているから、底板部分と
の連設部分における中脚部の断面形状が、傾斜面による
断面積削減を受けることなく、本来の断面形状となるよ
うに保存される。このため、中脚部を中心にして、その
両側から底板部を通って中脚部へ入る磁束及び中脚部か
ら底板部へ出る磁束の流れがスムーズになり、磁気効率
が向上し、特性が良好になる。

【００２３】

【実施例】図１は本考案に係る磁心の平面図、図２は同
じくその正面図、図３は図２のＡ1 ーＡ1 線上における
断面図、図４は図２のＡ2 ーＡ2 線上における断面図で
ある。図において、図５及び図６と同一の参照符号は同
一性ある構成部分を示している。この実施例では、底板
部１と、この底板部１の一面の略中央部に立設された中
脚部２と、中脚部２を両側から包囲するようにして底板
部１の外周縁に沿い間隔ｄ1 、ｄ2 をおいて立設された
２枚の外脚部３、４とを、フェライト磁性材により一体
的に成形してある。２枚の外脚部３、４の間隔に対応し
て、底板部１の相対向する方向に生じる両側端面のうち
の一側端面101 は、外脚部３、４の端部３１、４１から
連続して段差ｈ1 を有して落込む段面となっている。側
端面101 の中央部には、中脚部２の外周面に接する円弧
状の凹部103 を設けてある。また、他側端面102 は中脚
部２の外周面及び外脚部３、４の端面を含む平面状に形
成されている。底板部１の他側端面102 は、底板部１の
一面側に向って傾斜する傾斜面105 を有している。

【００２４】上述の構造により、外脚部３、４の端部３
１、４１と側端面101 との間に生じる段差ｈ1 を利用し
て、コイル５の端末を引出すことができる。また、側端
面101 に円弧状凹部103 を有しているので、線径の太い
コイル端末も、この凹部103を通して引出すことができ
る。このため、コイル端末引出し処理が容易である。

【００２５】しかも、側端面101 は、外脚部３、４の端
部３１、４１との間に段差ｈ1 を有する段面となってい
るから、外脚部３、４の高さＨ1 を底板部１の幅Ｗ1 に
近づけ、全体の高さを低くすることが可能になる。

【００２６】更に、他側端面102 は中脚部２の外周面及
び外脚部３、４の端面を含む平面状に形成されているか
ら、コイル端末引出し処理の容易化を図るのに必須の凹
部103 を有する構造の下で、底板部１の側端面101 −10
2 間の間隔を、中脚部２の直径確保に必要な極限の寸法
まで縮小できる。このため、小型、軽量、かつ、薄型の
磁心が得られる。

【００２７】更に、外脚部３ー４間の間隔ｄ1 、ｄ2 に
現われる底板部１の側端面101、 102に、外側から内面側
に向って傾斜する傾斜面104 及び105 を設けてある。次
に傾斜面104、 105を設けた理由について説明する。

【００２８】この種の磁心は、底板部１の一面上に中脚
部２及び外脚部３、４とを一体に連設した構造となって
いるので、フェライト成型体として成型する場合、中脚
部２及び外脚部３、４の立設方向からプレス金型を合せ
て成型し、型抜きを行なわなければならない。例えば図
９（ａ）に示すように、プレス金型Ｐ1 に対してプレス
金型Ｐ2 を矢印Ｘ1 の方向にプレスして成型した後、図
９（ｂ）に示すように、プレス金型Ｐ2 及びＰ3を矢印
Ｘ2 の方向に移動させて型抜きを行なわなければならな
い。このとき、中脚部２及び外脚部３、４の立設してい
る底板部１の一面は、型抜き方向Ｘ2 に対して直交する
方向となる。もし、底板部１に傾斜面がなく、図９
（ａ）に示すようなシャープ．エッジの稜角部106、 107
となっているとすると、型抜きの際に、底板部１の一面
側が、側端面101、102 と交叉する稜角部106、 107におい
て、プレス金型Ｐ1 の内周面に密着して型抜き方向Ｘ2
に引っ張られ、破損や欠け等を生じ易い。また、稜角部
106、 107の部分にプレス成型圧力が充分に行きわたら
ず、プレス圧力及び充填密度が不均一になり易い。

【００２９】この種の磁心は、２枚の外脚部３、４の間
隔ｄ1 、ｄ2 に対応して底板部１の相対向する方向に生
じる両側端面101、 102のうちの一側端面101 に、中脚部
２の外周面に接する凹部103 を設け、他側端面102 に中
脚部２の外周面を臨ませ、底板部１の両側端面101、 102
間における面間隔を極力小さくし、小型化、薄型化及び
軽量化を図った構造となっている。かかる構造の下で
は、中脚部２と外脚部３、４との間にある底板部１は、
その稜角部106、 107に至る部分まで、軽重の差のない磁
路を構成する。従って、磁路の一部となっている底板部
１の稜角部106、 107に破損、欠け、プレス圧力及び充填
密度の不均一が発生すると、磁気特性が大きく変動して
しまい、性能が著しく低下し、損失及び発熱の増大等を
招く。

【００３０】また、稜角部106、 107において、型抜き方
向Ｘ2 と平行する側端面101、 102に対して、型抜き方向
Ｘ2 に垂直となる底板部１の一面が直交していて、これ
らの直交する各面に対してプレス金型Ｐ1 の内面が密着
するため、プレス金型Ｐ1 からの成型品の型離れが悪く
なる。このため、取出し作業が面倒になるばかりでな
く、稜角部106、 107に欠けや破損が発生し、製品の性能
不良、歩留りの低下を招く。また、金型が損傷を受け、
寿命が短縮される等の問題も生じる。

【００３１】これに対して、傾斜面104、 105があると、
図９で説明した如く、フェライト材を用いて成型する場
合、底板部１の一面側がプレス金型Ｐ1 の型抜き方向Ｘ
2 に対して、傾斜面104、 105を介して、斜めに交叉す
る。このため、プレス金型Ｐ1からの成型品の型離れが
良好になると共に、稜角部における欠けや破損の発生が
防止される。

【００３２】また、傾斜面104、 105がプレス成型圧力を
面で受けるので、プレス成型圧力が充分に行きわたるよ
うになり、プレス圧力及び充填密度が均一化される。

【００３３】このため、磁路として重要な位置を示す底
板部１の磁気特性のバラツキが防止され、性能及び歩留
りが向上する。

【００３４】更に、シャープ．エッジ部分が消滅して鈍
角エッジになるから、稜角部でコイル端末に損傷を与え
ることがなくなり、製品の性能及び歩留りが向上する。
また、プレス金型の損傷が防止され、金型寿命が長くな
る。

【００３５】中脚部２の軸に直交する面での断面形状
は、従来の円形状と異なって、外脚部３ー４の配置方向
ａで長軸となり、これと直交する方向ｂで短軸となる曲
面状をなし、長軸方向の両側は半円弧状部分２１、２２
で、両半円弧状部分２１、２２を直線状部分２３、２４
で互いに連結した形状となっている。中脚部２は直線状
部分２２のなす外周面が底板部１の他側端面102 を構成
するように配置されている。

【００３６】中脚部２を上述のような断面形状に形成す
ると、短軸方向ｂが組立実装時（図７参照）の高さ方向
となるので、小型、薄型になる。しかも、この短軸方向
と直交する方向ａが長軸方向となり、短軸方向ｂの縮小
化による断面積の減少を、長軸方向ａの寸法増大によっ
て補うことができるので、磁気飽和を起さない断面積を
確保できる。

【００３７】また、中脚部２は長軸方向の両側は半円弧
状部分２１、２２で、両半円弧状部分２１、２２を直線
状部分２３、２４で互いに連結した形状となっているか
ら、中脚部２の曲面状外周面に合せた曲面状外周面を有
するコイルボビンに沿ってコイルを無理なく密着して巻
装し、漏洩インダクタンスを小さくし、特性を向上させ
ることができる。しかも、コイル端末の引出しによって
太る傾向にある高さ方向が短軸方向ｂとなるから、コイ
ル巻姿体が円に近い状態となり、小型化及び特性の向上
等の効果が得られる。

【００３８】中脚部２は、直線状部分２３のなす外周面
が底板部１の他側端面102 を構成するように配置されて
いるから、傾斜面105 を２分するような平面部108 が発
生する。従って、底板部１との連設部分における中脚部
２の断面形状が、傾斜面105による断面積削減を受ける
ことなく、本来の断面形状となるように保存される。こ
のため、中脚部２を中心にして、その両側から底板部１
を通って中脚部２へ入る磁束及び中脚部２から底板部１
へ出る磁束の流れがスムーズになり、磁気効率が向上
し、特性が良好になる。

【００３９】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、次
のような効果が得られる。（ａ）底板部は、２枚の外脚部の間隔に対応して、相対
向する方向に生じる両側端面の一側端面が外脚部の端部
との間に段差を有する段面となっているから、外脚部の
高さを底板部の幅に近づけ、全体の高さを低くした磁心
を提供できる。（ｂ）他側端面は中脚部の外周面及び外脚部の端面を含
む平面状に形成されているから、底板部の両側端面間の
間隔を、中脚部の直径確保に必要な極限の寸法まで縮小
できる。このため、小型、軽量、かつ、薄型の磁心を提
供できる。（ｃ）中脚部は、軸に直交する面での断面形状が、２枚
の外脚部の配置方向で長軸となり、これと直交する方向
で短軸となる形状を有しているから、短軸方向を組立実
装時の高さ方向に設定し、小型、薄型化を達成できる。（ｄ）短軸方向と直交する方向が長軸方向となり、短軸
方向の縮小化による断面積の減少を、長軸方向の寸法増
大によって補うことができるので、磁気飽和を起さない
断面積を確保できる。（ｅ）中脚部は、長軸方向の両側が円弧状となっている
から、中脚部の形状に合せたコイル巻枠に沿ってコイル
を無理なく密着して巻装し、漏洩インダクタンスを小さ
くし、特性を向上させることができる。（ｆ）中脚部の外周面を臨ませた底板部の他側端面は、
底板部の一面側に向って傾斜する傾斜面を有しているか
ら、プレス金型からの成型品の型離れが良好になると共
に、稜角部における欠けや破損の発生が防止されるこ
と、プレス圧力及び充填密度が均一化されること、この
ため磁路として重要な位置を占める底板部の磁気特性の
バラツキが防止され、性能及び歩留りが向上すること、
更に、欠けや破損の防止、プレス圧力及び充填密度の均
一化等により、コイルボビンとの組合せがスムーズに行
なわれるようになること、金型の損傷が防止され、金型
寿命が長くなること、巻線端末を傾斜面に沿って曲げ、
その曲げ半径を小さくできること等の効果を奏する。（ｇ）中脚部は、直線状部分のなす外周面が底板部の他
側端面を構成するように配置されているから、中脚部を
中心にして、その両側から底板部を通って中脚部へ入る
磁束及び中脚部から底板部へ出る磁束の流れがスムーズ
になり、磁気効率が向上し、特性が良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る磁心の平面図である。

【図２】本考案に係る磁心の正面図である。

【図３】図２のＡ1 ーＡ1 線上における断面図である。

【図４】図２のＡ2 ーＡ2 線上における断面図である。

【図５】従来の磁心の平面図である。

【図６】従来の磁心の正面図である。

【図７】組立状態での断面図である。

【図８】先に提案された磁心の欠点を説明するための要
部拡大図である。

【図９】成形工程上の問題点を示す図である。

【符号の説明】

１底板部２中脚部３、４外脚部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】底板部と、該底板部の一面上に立設され
る中脚部と、前記底板部の外周縁に沿い前記中脚部の両
側に間隔をおいて立設される２枚の外脚部とを一体に連
設した磁心であって、前記底板部は、前記２枚の外脚部の前記間隔に対応し
て、相対向する方向に生じる両側端面の一側端面が前記
外脚部の端部との間に段差を有する段面となっていて、
他側端面が前記中脚部の外周面を含む平面となってお
り、前記底板部の前記他側端面は、前記底板部の前記一面側
に向って傾斜する傾斜面を有しており、前記中脚部は、軸に直交する面での断面形状が、前記２
枚の外脚部の配置方向で長軸となり、これと直交する方
向で短軸となる形状を有し、長軸方向の両側が半円弧状
で、両半円弧状部分を直線状部分で互いに連結し、前記
直線状部分のなす外周面が前記底板部の前記他側端面を
構成するように配置されていることを特徴とする磁心。