JPH0766890B2 - Ｕ型コア - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、チョークコイル及びノイズフィルタ等の磁
芯に使用される磁性材料よりなるＵ型コアに関し、さら
に詳細には、小型軽量化されると共に磁芯に嵌装される
コイルボビンとの係止を確実にしてコイル部品等を頑強
に製造できるようにしたＵ型コアに関するものである。

（従来の技術） 近年、電子機器への小型化の要求が高まり、殊に屋外或
いは屋内において、携帯して使用することが可能な薄型
軽量なる電子機器が要望されている。

このため、これらの電子機器の一構成要素であるチョー
クコイル及びノイズフィルタ等も小型軽量化が切望され
ている。

従って、前記チョークコイル及びノイズフィルタ等の磁
芯として使用されている磁性材料よりなるコアに就いて
も、薄型化及び軽量化が強く求められ、これまでにも種
々の提案がなされてきた。

前記コアとしては、Ｕ型形状を有するＵ型コアが知られ
ており、該Ｕ型コアの従来例を、第９図を参照しながら
説明する。

第９図において、フェライト等の磁性材料によりなるＵ
型コア１は、縦方向に長形をなす中心磁脚２と、該中心
磁脚２と略同一形状（中心磁脚２の断面積と、側磁脚３
の断面積とが略同一）を有する側磁脚３と、が溝４を介
して平行に配置されるとともに、各々一端がヨーク部５
により連結されることにより構成されている。

この際、前記中心磁脚２及び側磁脚３がヨーク部５に連
結された連結面の反対面は、一般に前記Ｕ型コア１が一
組に組合わされることによりコイル等を構成するため、
同一面上に形成されている。

さらに、前記Ｕ型コア１の中心磁脚２、側磁脚３及びヨ
ーク部５より造形される上下のＵ型面も各々同一面上に
形成されているのが一般的である。

また、前記Ｕ型コア１の中心磁脚２には、同図に仮想線
にて示すように、エナメル線等が捲回されたコイルボビ
ン６が嵌装されるようになっている。

従って、前記Ｕ型コア１は、該コイルボビン６が中心磁
脚２に嵌装されるとともに、他のＵ型コア或いはＩ型コ
アと組合わされることにより、コイル等を構成するよう
になっている。

上記のようにして、前記Ｕ型コア１にコイルボビン６を
嵌装すると、該コイルボビン６の巻線上部及び下部が、
該Ｕ型コア１の中心磁脚２の上下面よりそれぞれZa及び
Zb幅突出するようになる。

このことは、前記Ｕ型コア１より構成されるコイル等を
電子回路基板等に搭載する際の搭載高さが低背に為され
ているとは言えず、該搭載の安定が悪い等の不具合があ
った。

かかる理由により、別のＵ型コアが案出されており、該
Ｕ型コアを、第10図を参照しながら説明する。

Ｕ型コア11は、横方向に長形をなす中心磁脚12と、該中
心磁脚12と略同一形状（中心磁脚12の断面積と、側磁脚
13の断面積とが略同一）を有するとともに、縦方向に長
形をなす側磁脚13と、が溝14を介して平行に配置される
とともに、各々一端がヨーク部５により連結されること
により構成されている。

この際、前記中心磁脚12及び側磁脚13がヨーク部15に連
結された連結面の反対面は、同一面上に形成されるとと
もに、該側磁脚13及びヨーク部15より造形される上方の
Ｌ型面及び該中心磁脚12、側磁脚13及びヨーク部15より
造形される下方のＵ型面も各々同一面上に形成されてい
る。

前記Ｕ型コア11は、該側磁脚13及びヨーク部15の高さか
ら該中心磁脚12の高さを差引いた空間17を有しているた
め、図示しないコイルボビンが嵌装さた場合、該コイル
ボビンの巻線上部が、該空間17の分だけ突出することが
ないようになっている。

なお、前記Ｕ型コア11は、例えば複数の加圧面を有する
複動型プレス装置（図示省略）により、粉末状の磁性材
料を加圧成型することにより成型加工される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の中心磁脚及び側磁脚の断面積
が略同一で且つ中心磁脚、側磁脚及びヨーク部の上下の
Ｕ型面が同一面状に形成されたＵ型コアによれば、該中
心磁脚にコイルボビンを嵌装すると、該コイルボビンの
巻線上下部が該Ｕ型面より突出してしまい、該Ｕ型コア
を組立ることにより構成されるコイル等が、他の電子部
品等に比較して高背であるとともに、該突出部が障害と
なり、該コイルを電子回路基板等に安定搭載することが
できないという問題点があった。

さらに、前記コイルボビンが効率よく収容され、且つ前
記コイル等を低背にすることができるように、前記側磁
脚及びヨーク部の上面より空間を有して中心磁脚を側磁
脚より延設したＵ型コアにおいては、中心磁脚が横方向
（水平方向）に細長くなるので磁芯の強度が弱くなって
しまい、コイルボビンを中心磁脚に嵌装する際に受ける
内部応力等で破損しやすく、また嵌装後のコイルボビン
のぐらつきに対してはこれを磁芯に確実に係止する構造
となっていないため、完成したコイル部品の強度は弱い
ものになってしまうという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型
軽量化されると共に磁芯に嵌装されるコイルボビンとの
係止を確実にしてコイル部品等を頑強に製造できるよう
にしたＵ型コアを提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、中心磁脚と、これに平行に配置された側磁
脚と、前記中心磁脚の一端側と前記側磁脚の一端側とを
互いに連結するヨーク部と、からなるＵ型コアにおい
て、中心磁脚と、ヨーク部の中心磁脚連結側から側磁脚
連結部に到る部分と、側磁脚の中心磁脚側の一部分に渡
って磁脚方向に沿って前記Ｕ型コアのＵ型上面の一部
を、側磁脚及びヨーク部の残部の高さよりも低くなるよ
うに水平に切り欠くように加工して側磁脚に段差部を形
成したことを特徴とするＵ型コアを提供することによ
り、上記目的を達成するものである。

（作用） 本発明においては、中心磁脚と、これに平行に配置され
た側磁脚と、前記中心磁脚の一端側と前記側磁脚の一端
側とを互いに連結するヨーク部と、からなるＵ型コアに
おいて、中心磁脚と、ヨーク部の中心磁脚連結側から側
磁脚連結部に到る部分と、側磁脚の中心磁脚側の一部分
に渡って磁脚方向に沿って前記Ｕ型コアのＵ型上面の一
部を、側磁脚及びヨーク部の残部の高さよりも低くなる
ように水平に切り欠くように加工して側磁脚に段差部を
形成しているので、巻線部を低背にできると共に、中心
磁脚及びヨーク部と側磁脚の一部まで切除しているので
コアの大幅な軽量化が達成されてコイル部品が軽量化さ
れる。

さらに、前記側磁脚の段差部と、コイルボビンに形成さ
れた係止突起と、を当接係止でき、該係止部によりコイ
ルボビンを中心磁脚に嵌装する際に受ける内部応力等を
緩和できるため、該中心磁脚及びコイルボビン等を破損
等から保護することができるとともに、該Ｕ型コアによ
り構成されるコイル等を確実且つ頑強に製造することが
できる。

（実施例） 本発明の実施例を、図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係わるＵ型コアの実施例を示す斜視
図、第２図（ａ）は同実施例のＵ型コアを示す平面図、
第２図（ｂ）は同実施例のＵ型コアのＸ−Ｘ断面を示す
断面図、第３図は同実施に係わるＵ型コアを一組組合わ
せることにより構成されたコイルを示す平面図、第４図
は同実施例に係わるＵ型コアの中心磁脚に嵌装されるコ
イルボビンを示す斜視図、第５図は同実施に係わるＵ型
コアを一組組合わせることにより構成されたコイルを示
す斜視図、第６図（ａ）は本発明に係わる他のＵ型コア
を示す斜視図、第６図（ｂ）は同実施例のＵ型コアの側
面を示す側面図、第７図は本発明に係わる他のＵ型コア
を示す斜視図、第８図は本発明に係わる他のＵ型コアを
示す斜視図が示されている。

第１図に示すＵ型コア51は、下記の工程等により製造さ
れる。

粉末状の磁性材料を単動型プレス装置等により、中心磁
脚と、これに平行に配置された側磁脚と、前記中心磁脚
の一端側と前記側磁脚の一端側とを互いに連結するヨー
ク部と、を有するＵ型成型部材に成型加工する。

該単動型プレス装置は、複数の加圧面が複式連動して磁
性材料を加工する複動型プレス装置と異なり、対向する
単一面により加圧するように構成されているため、該装
置が小型且つ動作制御が容易で、大量生産にも適してい
る。

この際、前記単動型プレス装置のプレス面が平面加工さ
れていることにより、前記Ｕ型成型部材の中心磁脚、側
磁脚及びヨーク部により造形される上下のＵ型面は、各
々平面をなしている。

次に、前記Ｕ型成型部材を、前記側磁脚部に沿って、該
中心磁脚、ヨーク部及び側磁脚の一部を、研摩材等より
形成された円板型グラインダが装備されたグラインダ装
置により切削加工する。

この際、該切削加工による切削幅は、側磁脚の一部を残
留する他の領域に達し、また深度は、前記円板型グライ
ンダが軸着された回転軸の設置高さによっている。

上記のようにして製造されたＵ型コア51は、第１図に示
すように、前記切削加工により略正方形状をなす中心磁
脚52と、縦方向に長形をなす側磁脚53と、が溝54を介し
て平行に配置されるとともに、各々一端がヨーク部55に
より連結されることにより構成されている。

この際、前記切削加工により中心磁脚52の上面が水平に
切欠かれて切欠部57が形成され、また該中心磁脚52の連
結部から側磁脚53の連結部に到るヨーク部55の上面が一
部水平に切欠かれて余切欠部56が形成され、さらに前記
余切欠部56に続くヨーク部55及び側磁脚53の一部が、そ
れぞれ一部水平に磁脚方向に沿って切欠かれて側磁脚切
欠部58が形成されている。

したがって、前記側磁脚53には切削加工によって側磁脚
切欠部58と鉛直面部59と切欠残部の上面で構成される段
差部が形成される。

前記Ｕ型コア51は、第２図（ａ）を参照することにより
判るように、上面及び下面がＵ型形状をなしている。

さらに、第２図（ｂ）に示すように、前記中心磁脚52及
びヨーク部55の一部に前記切欠部57及び余切欠部56が切
欠形成されていることにより、前記中心磁脚52が、前記
側磁脚53の高さH2から中心磁脚52の高さH1を差引いた高
さ幅分だけ低背に形成されている。

従って、エナメル線等が捲回されたコイルボビン65（仮
想線表示）が、前記中心磁脚52に嵌装された際に、該コ
イルボビン65の上方の捲線部66は、該側磁脚53及びヨー
ク部55の高さH2より突出しないようにすることができ
る。

また、同図を参照すると、該Ｕ型コア51に前記切欠部57
及び余切欠部56が形成されることにより、中心磁脚52の
中心磁脚断面積62の略２倍が、側磁脚53の側磁脚断面積
63になっている。

前記コイルボビン65が中心磁脚52に嵌装されたＵ型コア
51は、第３図に示すように、線対称形状を有する他のＵ
型コア61と組合わされることにより、チョークコイルま
たはノイズフィルタ等のコイル60が構成されるようにな
っている。

ここで、前記コイルボビン65の形状の一例を、第４図を
参照しながら説明すると、前記中心磁脚52が嵌挿される
略正方形状の挿通孔69a及び挿通孔69bがそれぞれ中央に
開口形成された嵌装枠68a及び嵌装枠68bが平行に配置さ
れるとともに、該挿通孔69a,69bの下部にて支持板64に
より、該嵌装枠68a,68bが連結されている。

さらに、前記嵌装枠68a,68bの上部右方には、前記側磁
脚切欠部58に当接されることにより係止される係止突起
67が突設されている。

なお、前記コイルボビン65の嵌装枠68a及び嵌装枠68bに
より挟まれた部位には、図示しない巻線枠が設けられて
おり、該巻線枠に、エナメル線等が捲回されて巻線部66
を形成するようになっている。

前記Ｕ型コア51及び他のＵ型コア61を、該コイルボビン
65に装着してコイル60を、形成したものを、第５図を参
照して説明する。

前記巻線部66が装着されたコイルボビン65の挿通孔69a,
69bには、前記Ｕ型コア51の中心磁脚52及び他のＵ型コ
ア61の中心磁脚がそれぞれ嵌挿されている。

この際、前記側磁脚切欠部58には、前記係止突起67が当
接係止されるようになっている。

この状態でＵ型コア51及び他のＵ型コア61は、図示しな
い固定具により固定されて、コイル60が形成されてい
る。

本実施例によるＵ型コア51によると、該Ｕ型コア51の一
方のＵ型面において、中心磁脚52、ヨーク部55及び側磁
脚53の一部を切削加工することにより、切欠部57、余切
欠部56及び側磁脚切欠部58を形成しているため、該側磁
脚53の高さH2より中心磁脚52の高さH1が低背に形成され
て、該中心磁脚52にコイルボビン65を嵌装した場合に、
該高さH2から高さH1を差引いた分だけ該コイルボビン65
の巻線上部が突出することを防止でき、従って該Ｕ型コ
アにより構成されるコイル等を低背にすることができ
る。

さらに、前記Ｕ型コア51は、前記切削加工により中心磁
脚52、該中心磁脚52の連結部から該溝54部までのヨーク
部55及び側磁脚53の一部に掛けて、各々切欠部57、余切
欠部56及び側磁脚切欠部58が切欠形成されるため、該切
欠により切除された磁性材料分だけ該Ｕ型コア51延いて
はコイル60を軽量化することができる。

また、前記Ｕ型コア51は、側磁脚53に側磁脚切欠部58と
鉛直面部59と切欠残部の上面で構成される段差部を切欠
形成しているため、該側磁脚切欠部58と、前記コイルボ
ビン65に形成された係止突起67と、を当接係止でき、こ
のことにより該コイルボビン65を中心磁脚52に嵌装する
際に受ける内部応力等を緩和できるため、該中心磁脚52
及びコイルボビン65等を破損等から保護することができ
るとともに、該Ｕ型コアにより構成されるコイル等を確
実且つ頑強に製造することができる。

さらに、本実施例において、前記中心磁脚52は、略正方
形状を有する場合に就いて説明したが、これに限ること
はなく、例えば縦方向に長形をなしていてもよく、また
横方向に長形をなしていてもよく、さらには略楕円形状
をなしていてもよい。

次に、本発明に係わる他の実施例を第６図（ａ），
（ｂ）を参照しながら説明する。

本実施例においては、先の実施例と同様箇所には、同一
符号を付して説明を省略する。

本実施例において切削加工に使用されるグラインダ装置
は、例えば円板型グラインダを有するものであり、該円
板型グラインダの側磁脚53側にテーパ加工が施されてお
り、中心磁脚52及び該中心磁脚52から前記溝54までの上
部を水平に一部切欠いて切欠部57及び余切欠部56が形成
されるとともに、該側磁脚53の一部を斜めに切欠いて側
磁脚テーパ部78が形成されるようになっている。

この際、前記円板型グラインダに形成されたテーパ部
は、側磁脚テーパ部78が側磁脚53の上面に達する程にさ
れておらず、このことにより側磁脚53に前記側磁脚テー
パ部78に続く鉛直なる鉛直部74が形成されることにな
る。

上記のように製造されたＵ型コア71には、中心磁脚52に
巻線部66を有するコイルボビン75が嵌装されるが、この
とき該コイルボビン75に形成された係止突起77と、前記
側磁脚テーパ部78と、が当接係止されるようになってい
る。

本実施例においても、先の実施例同様の効果を奏する。

また、前記グラインダ装置に備えられた円板型グライン
ダに形成されたテーパ部を、先の実施例よりも幅長にす
ることにより、第７図に示すように、側磁脚53の上面ま
でテーパ加工された側磁脚テーパ部88を有するＵ型コア
81を形成することもできる。

さらに、上記切削加工に使用されるグラインダ装置にお
ける円板型グラインダの稜部に曲面加工を施しておく
と、第８図に示すように、側磁脚テーパ部98及び鉛直部
99を有するＵ型コア91を形成することができ、このこと
によりＵ型コア等を組合わせる工程等においてＵ型コア
の各部にマイクロクラック等が発生することを防止でき
る。

なお、前記磁性材料に鉄粉を適用した場合は、加圧成型
することにより圧粉磁芯が形成され、またフェライト粉
を適用した場合は、該フェライト粉にバインダを加えて
造粒し、加圧成型し、さらに焼成することによりフェラ
イトコアが形成される。

（発明の効果） 本発明に係わるＵ型コアは、上記のように構成されてい
るため、以下に記載するような効果を有する。

（１）Ｕ型コアにおける中心磁脚及びヨーク部と側磁脚
の一部までを切削加工しているのでコアの大幅な軽量化
が達成され延いては該Ｕ型コアを組み込んだコイル等が
軽量化されるという優れた効果を有する。

（２）また、前記Ｕ型コアは、切削加工で形成された側
磁脚の側磁脚切欠部と、コイルボビンに形成された係止
突起と、を当接係止でき、該当接部によりコイルボビン
を中心磁脚に嵌装する際に受ける内部応力等を緩和でき
るため、該中心磁脚及びコイルボビン等を保護すること
ができるとともに、該Ｕ型コアにより構成されるコイル
等を確実且つ頑強に製造することができるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるＵ型コアの実施例を示す斜視
図、 第２図（ａ）は同実施例のＵ型コアを示す平面図、 第２図（ｂ）は同実施例のＵ型コアのＸ−Ｘ断面を示す
断面図、 第３図は同実施に係わるＵ型コアの一組を組合わせるこ
とにより構成されたコイルを示す平面図、 第４図は同実施例に係わるＵ型コアの中心磁脚に嵌装さ
れるコイルボビンを示す斜視図、 第５図は同実施に係わるＵ型コアの一組を組合わせるこ
とにより構成されたコイルを示す斜視図、 第６図（ａ）は本発明に係わる他のＵ型コアを示す斜視
図、 第６図（ｂ）は同実施例のＵ型コアの側面を示す側面
図、 第７図は本発明に係わる他のＵ型コアを示す斜視図、 第８図は本発明に係わる他のＵ型コアを示す斜視図、 第９図は従来のＵ型コアを示す斜視図、 第10図は他の従来のＵ型コアを示す斜視図である。 51……Ｕ型コア、52……中心磁脚、 53……側磁脚、55……ヨーク部、 56……余切欠部、57……切欠部、 58……側磁脚切欠部、 62……中心磁脚断面積、 63……側磁脚断面積。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心磁脚と、これに平行に配置された側磁
   脚と、前記中心磁脚の一端側と前記側磁脚の一端側とを
   互いに連結するヨーク部と、からなるＵ型コアにおい
   て、中心磁脚と、ヨーク部の中心磁脚連結側から側磁脚
   連結部に到る部分と、側磁脚の中心磁脚側の一部分に渡
   って磁脚方向に沿って前記Ｕ型コアのＵ型上面の一部
   を、側磁脚及びヨーク部の残部の高さよりも低くなるよ
   うに水平に切り欠くように加工して側磁脚に段差部を形
   成したことを特徴とするＵ型コア。